[发明专利]用于在薄壁的圆柱形空心件上制造内齿部和外齿部的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的方法和一种按照权利要求12的前序部分所述的装置。

背景技术

薄壁圆柱形空心件的轴向成型的制造可以例如借助于冷轧法来实现。这样已知多种方法，其中使成型辊子作为工具在一环形轨道上冲击式嵌接到工件上并且通过工件相对于成型辊子的轴向进给通过一制齿的芯轴工具的应用在里面和外面产生要求的成型。不过由于成型辊子的环形轨道造成在嵌入工件时产生圆弧形的纵向外形，其取决于轨道直径的尺寸具有一较大的或较小的半径，但总是存在的。

该借助于成型辊子的冷成型法的一个缺点在于，在具有肩部的圆柱形工件上的制齿不可能紧靠着该肩部实现。由于成型辊子的环形轨道造成在工件上在成型部的末端与肩部之间留下一确定的部分，其不可能被加工。

发明内容

本发明的目的现在在于，找到一种方法和装置，其也允许直到紧靠着肩部区域以一确定的成型几何形状精确地成型薄壁圆柱形空心件。

按照本发明利用具有权利要求1的特征的方法达到该目的。由其它的权利要求2至11的特征得出各优选的实施形式。

有利地在本发明用于圆柱形薄壁空心件的冷变形成型的方法中，该空心件具有基本上平行于空心件的纵轴线延伸的成型部，其中径向于空心件的纵轴线从外面使至少一个成型工具冲击式锤击地作用到空心件上，同时使成型工具分别在一基本上垂直的方向振荡地作用到空心件的表面上。此外成型工具在保持不变的径向进给深度下相对于空心件轴向相对移动，直到达到要求的成型长度。

借此在一工序中可以完全产生成型部的全长，其中全部的成型工作分成许多单步。由此每一单步可以保持较小的成型力。这导致产生的成型部，不仅内成型部而且外成型部，的高精度，并且导致优越的成型构成。特别是利用本发明的方法可以产生较小的成型半径，这与相同的成型尺寸相比显著增大承载的侧面部分。此外同时成型工具由于相对空心件的基本上垂直的振荡运动可以直到紧靠着一可能出现的空心件的肩部定位并从而实现一直到紧靠着该肩部的成型部。也就是说成型工具不实施沿轴向方向的运动，并从而不需要沿轴向方向在空心件的加工区域内的自由的运动空间。

例如在轴向移动以前将成型工具径向于空心件的纵轴线一直进给到一预定的进给深度。由于成型工具在实际的加工过程之前径向设置在一远离空心件的位置，空心件可以以足够的自由空间设置于加工装置中或者说连接于一工件夹具。

有利地在成型工具与空心件之间实施至少一次轴向移动的方向变换，优选在达到要求的成型长度以后返回成型工具与空心件之间的原来的相对初始位置。由此可以满足对成型部的精度和表面品质的很高的要求。甚至于可设想空心件相对成型工具的多次轴向平行的来回移动，以便达到要求的表面品质。

例如在轴向相对移动或运动结束以后分别径向从空心件的成型中移出成型工具。由此可以简单地从加工装置中去掉完成成型的空心件并装入一新的管形件。利用本发明的方法可以有利地制造一确定的成型部，例如一具有确定的齿距的齿部。

例如成型工件的振荡的往复直线运动选择成大于成型工具在空心件中的最大的径向插入深度。在这种情况下空心件有利地断续地与振荡的往复直线运动同步地绕其轴线旋转，优选分别转过待制造的成型部的分度间距。

有利地可以用超过每分钟1000次冲击、优选超过每分钟1500次冲击操作成型工具。由此可以达到很高的生产率，这正好对于汽车工业中的大量生产具有很大的优点。

此外为了加工将空心件安装在一成型的芯轴上，该芯轴相对于成型工具沿纵轴线可移动地设置。借此按照成型规定，快速和特别精确地制造空心件的外成型部和内成型部。

例如芯轴的成型部从其自由端一直延伸到一径向向外凸出的肩部，并且安装一空心件，该空心件构成杯状的并且具有一边缘或肩部。这样的空心件例如应用于变速器构造中，例如在自动变速器中用于传递旋转和转扭。其中经常必须直到紧靠向外凸出的空心件边缘实现或制造作为精确的内齿部或外齿部的成型部。

例如在第一方法步骤中使成型工具在芯轴的肩部的区域内或者说在空心件的边缘的区域内径向作用并且在第二方法步骤中使芯轴轴向移离成型工具。同时可以在机器中或移动成型工具或优选移动空心件，以便在空心件与成型工具之间产生轴向相对运动。该运动有利地在一这样的长度内实施，即直到成型工具不再作用到空心件上为止。该运动称为拉拔的运动，因为成型工具在直到成型底面的切入过程以后实际上相对于空心件拉拔地运动并从而产生成型部的全长。