(57)【要約】【課題】打ち抜き又はファインブランキングによって製造されたワークピースの、ダレ側のワークピース表面平面とバリ側のワークピース表面平面との間の形状的な違いを低減する、特に好ましくは完全に除去する。【解決手段】本発明は、打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピース（Ｗ１）が、型押し装置内へ挿入され、型押し装置の金型（ＧＳ）によって、打抜き時にワークピース（Ｗ１）に生じたバリ（Ｇ）がフィレット加工される、打抜き部品（Ｗ２）、特にトランスミッションディスクプレート又は歯を備えるワークピース、特に歯車を製造するための方法において、バリのフィレット加工を行なう型押し装置（ＧＳ）の同じストロークで、打抜き時に生じたダレ（Ｅ）の高さも軽減されるものに関する。【選択図】図４Ａ
2018202482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピース（Ｗ１）が、型押し装置内へ挿入され、型押し装置の金型（ＧＳ）によって、打抜き時にワークピース（Ｗ１）に生じたバリ（Ｇ）がフィレット加工される、打抜き部品（Ｗ２）、特にトランスミッションディスクプレート又は歯を備えるワークピース、特に歯車を製造するための方法において、
バリのフィレット加工を行なう型押し装置（ＧＳ）の同じストロークで、打抜き時に生じたダレ（Ｅ）の高さも軽減されること、を特徴とする方法。
【請求項２】
バリのフィレット加工を行なう型押し装置の同じストロークで、ワークピース（Ｗ１）のバリ側とダレ側の間に延在する切断面（ＳＦ）の接線と、ワークピース法線（ＷＮ）との間の角度（α）も、軽減、特に完全に除去され、特に円形の輪郭を有するワークピース（Ｗ１）において、切断面（ＳＦ）のテーパ度が、軽減、好ましくは除去されること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
型押し装置の金型（ＧＳ）が、ワークピース（Ｗ１）に対して、特にワークピース（Ｗ１）のバリ（Ｇ）の位置に対して相対的に過小寸法で、ワークピース（Ｗ１）のバリ側から来てバリ（Ｇ）を越えること、を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ワークピース（Ｗ１）の方を向く金型（ＧＳ）の先端スロープにより、ワークピース（Ｗ１）の材料が、ワークピース内側及び／又はダレ側の方向に排除されること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
過小寸法の絶対値は、打抜かれたワークピース（Ｗ１）においてワークピース平面に対して平行な方向に測定して切断面（ＳＦ）のダレ終端とバリ先端の間に存在する間隔の少なくとも５０％に相当すること、を特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
バリをフィレット加工する金型（ＧＳ）が、バリのフィレット加工のために設けられた、打抜き時に生じたダレ（Ｅ）のダレ高さよりも小さい半径（ＰＲ）を備え、バリのフィレット加工と共に、この半径（ＰＲ）以下のダレ高さまで、ダレ縮小が行なわれること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
型押し装置の金型（ＧＳ）によって、フィレット加工されたバリに隣接して、バリ側の打抜き輪郭、特にファインブランキング輪郭に沿って延在する周縁（ＧＲ）が型押しされ、この周縁の領域内で、ワークピース厚さが、周縁外に位置するワークピース領域に対して縮小され、特に、周縁発生によって、周縁領域内のワークピース（Ｗ２）の加工硬化が生じさせられること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
バリ側から来てバリ（Ｇ）を越えかつバリをフィレット加工する型押し装置の金型（ＧＳ）が、バリのフィレット加工中にワークピース（Ｗ１，Ｗ２）を間に挟持する両エジェクタ（Ａ１，Ａ２）の少なくとも一方を包囲するベル又はスリーブとして形成されていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
型押し装置が、金型上部分（ＧＳＯ）と金型下部分（ＧＳＵ）を備え、これら金型部分のストローク方向（Ｈ）に見た互いの間隔が、ストローク方向（Ｈ）に対して垂直な方向に減少、従って特にワークピース内側からワークピース（Ｗ１，Ｗ２）の切断面（ＳＦ）に向かって減少し、好ましくは、バリのフィレット加工を行なう型押し装置の同じストロークで、ワークピース（Ｗ１，Ｗ２）のバリ側及びダレ側でも、切断面の方向に増加するワークピース厚さ縮小が発生されること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ワークピース厚さ縮小が、ワークピース（Ｗ１，Ｗ２）によって構成すべき歯を備えるワークピース、特に歯車、好ましくはスプロケットの歯先と歯底の間のそれぞれの歯領域内で、好ましくはそれぞれの歯領域全体にわたって発生されること、を特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくともそれぞれの歯先の周囲の包囲領域内で、金型部分（ＧＳＯ，ＧＳＵ）の少なくとも一方、好ましくは金型上部分（ＧＳＯ）及び金型下部分（ＧＳＵ）が、ワークピースに対して過大寸法を備え、これにより、ワークピース切断面（ＳＦ）と金型部分（ＧＳＯ，ＧＳＵ）の間に間隔領域が構成され、この間隔領域内へ、ワークピース厚さ縮小中にワークピース材料が排除されること、を特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
それぞれの歯の前記包囲領域の下に、金型部分の少なくとも一方、好ましくは金型上部分及び金型下部分が、ワークピースに対して過小寸法を備えること、を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
金型部分（ＧＳＵ，ＧＳＯ）の間のワークピース厚さ縮小によって、最終的な使用可能な歯形状、好ましくは全体的に使用可能なワークピース（Ｗ２）が型押しされること、を特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースが、型押し装置内へ挿入され、型押し装置の金型によって、打抜き、特にファインブランキング時にワークピースに生じたバリがフィレット加工される、打抜き部品を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この形式の方法は、例えば出願人自身の国際公開第９７／３２６７８号パンフレットから公知である。
【０００３】
この一般的な方法の根底にある問題は、例えばシートストリップから打ち抜かれたもしくはファインブランキングされたワークピースにおいて、そのように製造されたワークピースの表面の切断輪郭に沿っていわゆるダレが存在し、対向するワークピース表面にバリが打抜きもしくは切断輪郭に沿ってあることである。特に、エッジにおいてストローク方向にワークピース表面から突出するバリは、このように打ち抜かれた又はファインブランキングされたワークピースを直接的に使用できることを妨害するだけでなく、後加工を必要とする。
【０００４】
一般的な方法は、型押し装置内へ挿入された打抜き部品として製造されたワークピースが、金型内での型押しの過程によりバリを除去されることを生じさせる。実質的に、バリは、フィレット加工され、特にフィレット加工は、型押し装置の金型によって予め設定されている。
【０００５】
このようにして製造されたワークピースのバリのこの除去にもかかわらず、ワークピースは、これまでの従来技術によればしばしば例えば研削により後加工しなければならない。何故なら、ワークピースの型押しされるバリ側及びワークピースのダレ側は、若干異なった形状もしくは寸法を有し、これは、例えば、打抜きパラメータ及び材料によって設定されるダレが、型押しによってフィレット加工されるバリと同一でなく、更に、両ワークピース表面の間、即ちワークピースのダレ側とバリ側の間に延在するワークピースの切断面が、プレスのストローク方向に対して正確に平行に、もしくは、製造されたワークピースの両ワークピース表面の面法線に対して正確に平行に、整向されていないことに起因している。
【０００６】
特に、通常は、このように製造されたワークピースは、ダレ側のワークピース表面平面内に、バリ側のワークピース表面平面内よりも小さい横断面面積を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第９７／３２６７８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、少なくとも、前で挙げた両原因の一方に関して、好ましくは前記両原因に関して、打ち抜き又はファインブランキングによって製造されたワークピースの、ダレ側のワークピース表面平面とバリ側のワークピース表面平面との間の形状的な違いを低減する、特に好ましくは完全に除去することである。
【０００９】
更に、本発明の好ましい課題は、打抜きもしくはファインブランキングプロセスに続く冒頭で述べた形式の方法によって、別の後加工なしで又は場合によってはこれまでの従来技術に対して明らかに軽減された後加工の必要性で使用可能なワークピースを製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この課題は、冒頭で述べた形式の方法において、バリのフィレット加工をバリ側のワークピース表面において行なう型押し装置の同じストロークで、打抜き時に生じたダレの高さも軽減されること、によって解決される。この場合、ダレの高さとは、ワークピース厚さの方向もしくは打抜きプロセスもしくはファインブランキングプロセスのストローク方向の切断エッジのダレの広がりの長さであると理解する。
【００１１】
ここで、本発明は、バリをフィレット加工する金型が、バリのフィレット加工のために設けられた、打抜き時に、特にファインブランキング時に生じたダレのダレ高さよりも小さい半径を備えること、及び、型押し過程によってダレ側に軽減されたダレが発生される、特に少なくとも実質的に金型の言及したこの半径に等しいダレ高さまで軽減されることを企図することができる。ダレの軽減は、実質的に、ワークピースの材料が、バリの型押し時もしくはフィレット加工時にダレの方向に圧縮されることによって発生される。
【００１２】
本発明は、例えば、金型が、一部材、二部材又は多部材で形成され、例えば上並びに下の金型部分を備え、ワークピースのバリ側のバリのフィレット加工が、両金型部分の一方によって行なわれ、ワークピースのダレ側のダレ高さの軽減が、他方の金型部分によって行なわれる、もしくは、ワークピースの型押し過程が言及した多部材の金型内で行なわれる場合には、ダレ高さを軽減された材料流が、他方の金型部分によって制限されることを企図することができる。
【００１３】
特に好ましい実施形態は、ワークピースのバリ側の切断エッジのフィレット加工が、型押し後に、ワークピースのダレ側のダレを縮小された切断エッジと同じもしくは実質的に同じ半径を備える場合である。ここで、“実質的に”とは、これら両半径、もしくは型押しされた半径と縮小されたダレ高さの間の偏差が、２５％未満、より好ましくは１５％未満、更により好ましくは５％未満であると理解する。
【００１４】
これにより、本発明は、その幾何学的形成に関して、完全ではないが少なくともほぼ同一に形成された、フィレット加工されたバリ側及びダレ側の切断エッジが、ワークピースに存在することを達成するので、これは、製造されたワークピースを利用するための即時の適合にとって有益である。
【００１５】
本発明による方法により、基本的に、打ち抜かれたもしくはファインブランキングされたどのワークピースも、型押しによって後処理することができる。この場合、型押しは、時間的に打抜き、特にファインブランキングの後に行なうことができるが、同じプレスで行なうことが好ましいので、このプレスの１つの同じストロークで、打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースも、特にすぐに使用可能な型打ちされたワークピースも生じ、２つのストロークの間に、打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースは、プレスの打抜き領域から同じプレスの型押し領域へ移送される。
【００１６】
従って、このようなプレスの型押し装置は、いわゆる順送り型を構成することができ、この順送り型は、常に時間的に打抜き、特にファインブランキングの後に使用されるが、常に、打抜き、特にファインブランキングを行なう同じストロークで使用される。
【００１７】
しかしながら、本発明は、この好ましい実施形態に限定されているのではなく、型押し装置が、打抜きプレス、特にファインブランキングプレスとは全く別個の装置であることを企図することもできる。
【００１８】
本発明は、冒頭で説明したダレ縮小に依存せずに、しかしながらまた特に好ましくはダレ縮小と組み合わせて、バリのフィレット加工を行なう型押し装置の同じストロークで、ワークピースのバリ側とダレ側の間に延在する切断面の接線と、ワークピース法線との間の角度も、軽減、特に完全に除去されることを企図することができる。円形の輪郭を備えるワークピースにおいて、これは、切断面のテーパ度が、軽減、好ましくは除去されること、を意味する。
【００１９】
前で言及した接線とは、好ましくは、実質的にワークピースの厚さ方向に切断面に当接させられた接線であると理解する。即ち、ダレ側及びバリ側のワークピース表面平面と接線の交点は、最小の間隔を備える。このような接線は、型押し過程を実行する前のワークピースのワークピース法線と、型押し過程後よりも大きい角度を形成する。好ましくは、このような接線とワークピース法線は、型押し過程後には互いに平行に位置する。
【００２０】
本発明は、言及した角度の前記軽減が、打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースの周方向に沿った各箇所で行なわれることを企図することができる。この場合、このような角度軽減は、ワークピースの外側と内側の両方の切断もしくは打抜き輪郭において行なわれ得る。
【００２１】
しかしながらまた、本発明は、説明した角度軽減が、切断輪郭、特に外側又は内側の切断輪郭の周方向に沿った選択した所定の位置でのみ行なわれるが、特に全ての周方向位置で行なわれるのではない。従って、このような角度軽減は、例えば、ワークピースを後で使用すべき時に、特に高い精度と寸法安定性を必要とする、ワークピースの発生された切断面の位置に限定することができ、特に、このような寸法安定性又は精度を必要としない他の位置では、ワークピース法線に対する切断面の角度軽減が省略されるので、本発明による型押しは、例えば部分的にだけ行なうべきこのような角度縮小の際にまた、切断輪郭の可能な全ての周方向位置に沿った角度縮小に比してより迅速に及び／又は使用される型のより僅かな摩耗で行なうことができる。
【００２２】
本発明による方法により、打抜かれたもしくはファインブランキングされたどのワークピースも処理することができる。本発明による方法は、打抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースからの少なくとも１つの切断輪郭の所定の輪郭形成に限定されていない。
【００２３】
しかしながら、本発明は、特に好ましい適用にあっては、例えば自動車のオートマチックトランスミッション内で使用されるディスクプレート及び／又は歯車及び特にリンクチェーンを駆動するために使用されるスプロケット又は少なくとも部分的に特に外部輪郭に歯部を備えるワークピースにおいて、本発明による型押しを行なうことを企図する。
【００２４】
特に打抜かれた、好ましくはファインブランキングされた歯を備えるワークピース、特に歯車及び好ましくはスプロケットにおける適用にあって、本発明は、ワークピース法線に対して相対的な、ダレの縮小並びに切断面もしくはそれに当接する接線の角度の縮小が、それぞれ、ワークピースの切断輪郭の異なった周方向位置で行なわれることを企図することができる。
【００２５】
従って、例えば、切断輪郭の周方向に位置する所定の第１の位置でダレの縮小を行なうことができ、切断輪郭の周方向に沿った他の第２の位置で、言及した角度縮小を行なうことができる。
【００２６】
本発明は、周方向に充てられた所定の第３の位置で、ダレ縮小と切断面の角度縮小の両方を行なうことを企図することもできる。
【００２７】
特に歯を備えるワークピース、特に歯車及び好ましくはスプロケットにおける並びにトランスミッションディスクプレートにおける適用にあって、それぞれの第１のもしくはそれぞれの第２の及び／又はそれぞれの第３の位置は、特に歯を配置したワークピースの周方向領域で、等間隔の互いの角度間隔を備える。
【００２８】
しかしながらまたここでも、本発明は、トランスミッションディスクプレート又は歯車における適用に限定されているのではなく、一般的に、打ち抜かれた、好ましくはファインブランキングされたどの形式／形態のワークピースにおいても、特にどの非対称のワークピースにおいても、好ましくは回転対称に打ち抜かれた、特にファインブランキングされたワークピースもしくはｎ個構成の回転対称に打ち抜かれた、好ましくはファインブランキングされたワークピースにおいて使用することができる。言及したトランスミッションディスクプレートもしくは歯車は、ワークピースのこのようなｎ個構成の回転対称の実施形態の特例である。
【００２９】
ダレの本発明による縮小と関係して、またワークピース法線に対する切断面の角度の本発明による縮小と関係して、特に好ましくはダレ軽減と角度軽減の両方を組み合わせて実施する場合に、本発明は、好ましくは、以下で更に説明する実施形態によって発展させられる。
【００３０】
従って、本発明は、型押し装置の金型が、ワークピースに対して、特にワークピースのバリの位置に対して相対的に過小寸法で、ワークピースのバリ側から来てバリを越えること、を企図することができる。特に、言及した過小寸法とは、金型の内側の自由な横断面面積又は多部材の金型の少なき鵜とも一部が、バリ側のワークピース表面平面内のワークピースのバリ側の横断面面積よりも小さい自由な横断面面積を備える。
【００３１】
実際には、これは、打ち抜かれたもしくはファインブランキングされたワークピースが、自由落下するように型押し装置内へ挿入され得るのではなく、過小寸法が与えられている箇所でワークピース材料の半径方向及び／又は軸方向の材料移動が行なわれることを意味する。
【００３２】
金型の幾何学的な寸法によって限定することができるこの材料移動により、例えば、前で言及した切断面の接線とワークピースの間の角度の縮小を行なうことができる。
【００３３】
従って、ここでは、過小寸法は、実質的に、半径方向外側に位置するワークピース切断面と半径方向内側に位置する金型面の間もしくは逆に半径方向内側に位置するワークピース切断面と半径方向外側に位置する金型面の間のワークピース表面に対して平行な方向に考慮される。ここで考慮される金型面は、ストローク方向もしくはワークピース法線に対して平行に位置する面である。
【００３４】
言及した過小寸法による前記型押しにより、実質的に、切断面の接線とワークピース法線の間の冒頭で説明した角度縮小が行なわれる。
【００３５】
この過小寸法における型押しのこの実施形態の場合も、過小寸法が、ワークピースと金型の間のワークピースの打抜きもしくは切断輪郭の周長さ全体にわたって存在するのではないことが企図され得る。特に、所定の位置でだけワークピース法線に対する切断面の角度縮小が必要とされる冒頭で説明した実施形態と関係して、本発明は、これら位置の領域でだけ言及した過小寸法が存在することを企図することができる。従って、金型に、周方向に分配されて位置する、ワークピースに対する過小寸法を備える位置があり得る。
【００３６】
他の位置で、同じ金型が、ワークピースに対して等寸法又は過大寸法を備えることができるので、これら位置で実質的に切断面の角度軽減が行なわれない、又は、このようなことは、少なくともワークピース材料の半径方向の材料移動によって発生されない。
【００３７】
型押し装置の金型とワークピースの間の過小寸法の実施形態と関係して、本発明は、ワークピースの方を向く金型の先端スロープにより、ワークピースの材料が、ワークピース内側及び／又はダレ側の方向に排除されること、を企図することができる。
【００３８】
従って、この実施形態によって、ワークピース法線に対する切断面の本発明による角度縮小と、冒頭でも説明したダレの縮小の両方を発生させることができる。
【００３９】
好ましい実施形態では、過小寸法の絶対値は、打抜かれたワークピースにおいてワークピース平面に対して平行な方向に測定して切断面のダレ終端とバリ先端の間に存在する間隔の少なくとも５０％に相当すること、を企図する。
【００４０】
別の好ましい実施形態では、本発明は、型押し装置の金型によって、フィレット加工されたバリに隣接して、バリ側の打抜き輪郭、特にファインブランキング輪郭に沿って延在する周縁が型押しされ、この周縁の領域内で、ワークピース厚さが、この周縁外に位置するワークピース領域に対して縮小されていること、を企図することができる。
【００４１】
特に、ここでは、この周縁発生によって、周縁領域内のワークピースの加工硬化を生じさせることができる。好ましくは、打抜き輪郭もしくはファインブランキング輪郭に沿った厚さを縮小された周縁の発生のこのような実施形態は、２ｍｍ未満の、好ましくは１．５ｍｍ未満の、更により好ましくは１ｍｍ未満の厚さを有するシートの場合に、行なわれる。
【００４２】
特に、厚さを縮小された周縁のこの型押しも、軸方向もしくはストローク方向の材料移動によってワークピースの他方の側の周縁に対向するダレがその高さを縮小されることを生じさせることができる。従って、本発明によるこの発展形も、ワークピースのダレ縮小に寄与する又はそれどころかダレ縮小を単独で生じさせることができる。
【００４３】
本発明は、一般に、しかしながら特に好ましくは厚さを縮小された周縁の発生の前で言及した実施形態と関係して、バリ側から来てバリを越えかつバリをフィレット加工する型押し装置の金型が、ベル又はスリーブとして形成されていること、を企図することができる。
【００４４】
ここでは、ベル又はスリーブの概念は、ストローク方向に対して垂直な金型の横断面が回転対称であることを意味するものではないが、これは、金型が横の壁領域でもって、型押し時にワークピースが没入する内側領域を包囲することだけを企図することができる。
【００４５】
このような金型、特にベル／スリーブは、バリのフィレット加工中に型押しすべきワークピースを間に挟持する２つのエジェクタの一方を包囲することができる。従って、２つのエジェクタの間にワークピースを挟持することによって、ワークピース表面の大部分が、型押し過程によって完全に影響を受けないままで、型押しが、金型のベルもしくはスリーブ状の形成に基づいて打ち抜きもしくはファインブランキング輪郭の領域のみに作用することが生じさせられる。
【００４６】
特に好ましい発展形では、本発明は、型押し装置が、金型上部分と金型下部分を備え、これら金型部分のストローク方向に見た互いの間隔が、ストローク方向に対して垂直な方向に減少、特に、金型内側から金型周縁に向かって、従ってワークピースに関してはワークピース内側からワークピースの切断面に向かって減少し、好ましくは、バリのフィレット加工を行なう型押し装置の同じストロークで、ワークピースのバリ側及びダレ側でも、切断面の方向に増加するワークピース厚さ縮小が発生されること、を企図する。
【００４７】
この本発明による方法バリエーションは、特に好ましくは歯を備えるワークピースの、好ましくは歯車、特にスプロケットの製造時に使用され、これにより、ワークピース厚さ縮小が、それぞれの歯領域内で、好ましくは半径方向外側に位置する歯領域又は歯先と歯底の間のそれぞれの歯領域全体にわたって発生される。これにより、特に歯の付いたワークピース、好ましくはスプロケットにおいてこのような型押しステップを適用する時に、それぞれの歯領域に、それぞれのチェーンリンク内への歯先の没入を容易化する、歯先の進入斜面を構成することができる。
【００４８】
好ましい実施形態では、本発明は、少なくともそれぞれの歯先の周囲の包囲領域内で、金型部分の少なくとも一方、しかしながら好ましくは金型上部分と金型下部分の両方が、ワークピースに対して過大寸法を備え、これにより、ワークピース切断面と金型部分側面の間に間隔領域が構成され、この間隔領域内へ、ワークピース厚さ縮小中にワークピース材料が排除されること、を企図することができる。
【００４９】
更にまた補足的な発展形では、方法は、それぞれの歯の前記包囲領域の下に、金型部分の少なくとも一方、好ましくは更にまた金型上部分及び金型下部分が、ワークピースに対して過小寸法を備えること、を企図する。
【００５０】
この発展形により、一方では、前記過大寸法が与えられている領域内で、ワークピースの材料は、ワークピース厚さ縮小を生じさせるために歯先領域内で排除されるように流れることができ、これに反して他方では、過小寸法が与えられている領域内で、ワークピース法線に対する切断面の接線の角度が縮小されることを生じさせることができる。
【００５１】
従って、歯を備えるワークピース、特にスプロケットのそれぞれの歯領域内で、歯先の場所では、チェーンリンク内へのスプロケットの没入を容易化するための進入斜面が提供でき、歯底の領域では、ワークピース／スプロケットのワークピース厚さ全体にわたるチェーンリンク軸に対する大面積での当接が達成できる。
【００５２】
従って、ワークピース、特にスプロケットのそれぞれの歯底領域と、係合されるチェーンリンクとの間の最適化された力の伝達が実現される。
【００５３】
特に好ましい実施形態では、金型部分の間のワークピース厚さ縮小によって、歯車、特にスプロケットの最終的な使用可能な歯形状が型押しされること、が行なわれるので、このように製造された歯を備えるワークピース、特に歯車は、打抜きもしくは好ましくはファインブランキングのプロセスステップの後及び後に続く好ましくは唯一の後続の型押しステップの後、すぐに使用可能であり、特に好ましくはこの次の唯一の型押しステップで、ダレ側のダレ縮小が、バリ側のバリのフィレット加工と共に行なわれ、同時に歯先領域で、進入斜面を実現するための半径方向外側へ増加するワークピース厚さ縮小の提供が発生され、歯底領域で、その接線とワークピース法線の間の角度縮小の意味の切断面もしくは打抜き面の位置調整が発生される。
【００５４】
本発明の好ましい実施形態が、後続の図で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】従来技術によるワークピース
【図１Ｂ】従来技術による型押し
【図２Ａ】本発明による型押し
【図２Ｂ】本発明による型押し
【図２Ｃ】本発明による型押しされた周縁
【図３Ａ】本発明による別の型押し
【図３Ｂ】本発明による別の型押し
【図４Ａ】本発明による別の型押し
【図４Ｂ】本発明による別の型押し
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１Ａ及び１Ｂは、まず、後からわかる本発明の利点と比較するために、実質的に本出願人の国際公開第９７／３２６７８号パンフレットによる従来技術を示す。
【００５７】
図１Ａの左側に、ワークピースＷ１が認められ、このワークピースは、この例では、ファインブランキング装置の打抜き段で製造された。ここでは下側のダレ側に、ファインブランキング又は一般的な打抜きに対して普通のダレＥが認められる。ワークピースＷ１のここでは上側のバリ側に、典型的なバリＧは、高さｈで立っている。
【００５８】
ワークピースＷ１は、打抜き／ファインブランキング後に型押し段へ移動される。図１Ａに示してない金型により、バリＧは、ここでは半径Ｒでフィレット加工され、従って、このステップにより、ワークピースＷ１からワークピースＷ２が生成される。この場合、ダレ側、即ち特にダレＥの高さは、不変のままである。
【００５９】
図１Ａでは、可視化されていないが、原理に起因して常に存在するのは、ストローク方向もしくはワークピース法線ＷＮに対して平行でない断面ＳＦの整向である。これは、従来技術では、極僅かな変形でしかないバリのフィレット加工によって不変のままである。
【００６０】
図１Ｂは、金型ＧＳと関係したバリのフィレット加工を示す。図１Ｂの左側に、この例ではファインブランキングされた、しかしながらまた場合によっては典型的には打ち抜かれたに過ぎないワークピースＷ１が図示されているが、ここでは、図１Ａに対して、切断面ＳＦの非平行な傾斜位置も可視化されている。
【００６１】
矢印Ｐ１及び線Ｌ１によって象徴化された、ワークピースＷ１と金型ＧＳの間の等寸法又は過大寸法により、金型は、ストローク中にバリ側からワークピースを越えて移動し、バリＧを型押しカーブＰＲによってフィレット加工し、この型押しカーブによって、金型の側面が金型の底面へ移行する。
【００６２】
ここで、等寸法もしくは過大寸法は、バリ側の切断面エッジと内側の金型側面の間のバリ側の上のワークピース平面内を考慮している。可視化されたこの事例で、これらは、線Ｌ１に沿って整列している。
【００６３】
更に、図１Ｂの右側は、バリのフィレット加工とこれにより生じた材料移動によって、フィレット加工されたバリに対して付加的にビードも生じることを示し、このビードは、型押しされてないワークピースＷ１に比してバリ側のワークピース表面平面の直下の型押しされたワークピースＷ１の横断面拡大を実際に生じさせる。ここでは、更に、ワークピース表面の法線に対する切断面傾斜位置が不変であることが認められる。
【００６４】
従って、全体的に、型押しされたワークピースＷ２は、明らかな形状の違い、特にバリ側及びダレ側のワークピース表面の面の大きさの違いと、ワークピース法線に対して非平行な切断面ＳＦを示すので、型押しされたこのようなワークピースは、使用可能にするために、例えば研削プロセスによる最終処理を必要とする。
【００６５】
図２は、本発明の可能な実施形態を示す。
【００６６】
図２Ａによれば、打ち抜かれた又はファインブランキングされたワークピースＷ１が、２つのエジェクタＡ１とＡ２の間に挟持される。金型ＧＳは、ここではベル状に形成され、この場合、上のエジェクタＡ１を包囲し、型押しステップを行なうために、両エジェクタと挟持されたワークピースＷ１に対して相対的にストローク方向Ｈに可動である。
【００６７】
ここでは更にまた、ダレＥ、バリＧ及び法線に対して非平行に傾斜した切断面ＳＦが認められる。図２Ａで、型押し装置は、開放されており、即ち、型押しステップは、未だ実施されていない。
【００６８】
図２Ｂは、本発明による型押しステップの実施後の閉鎖された型押し装置を示す。ベル状の金型ＧＳは、バリ側からバリＧを越えて移動され、バリをその型押しカーブＰＲによりフィレット加工した。
【００６９】
金型は、これまでの規定に従ってワークピースに対して等寸法又は過大寸法を備えるが、ここでも、角度αの軽減、好ましくは除去を生じさせ、この角度は、この断面図では、切断面ＳＦと金型側面の間に形成され、一般的な説明部分で知られた、切断面の前記接線とワークピース法線の間の角度に相当する。同時に、ダレＥの軽減も行なわれる。
【００７０】
図２に、切断面ＳＦが金型側面に当接し、従ってここでは角度αが除去され、従って、ワークピースの、バリ側をフィレット加工されたエッジと、ダレ側でダレを縮小されたエッジを除いて、ワークピース法線ＷＮに対して平行であることが認められる。
【００７１】
ここでは、金型ＧＳがその金型底面と共に閉鎖ストローク方向にバリ側のワークピース表面を越えるまで移動されること、従ってワークピースが金型ＧＳにより周縁領域内で切断輪郭に沿って厚さを軽減されていることに、切断面におけるダレ縮小と角度縮小の両方が起因する。この厚さ軽減は、軸方向及び半径方向外側への材料移動を生じさせ、これにより、角度軽減及びダレ軽減が発生される。同時に、これは、切断面ＳＦに対して内側に位置する周縁ゾーンＺ内の材料の加工硬化も生じさせる。
【００７２】
図２Ｃは、部分的に、バリ側のワークピース表面上の型押しされた周縁ＧＲを示す。好ましくは、周縁ＧＲの幅は、例えば０．１〜１ｍｍの範囲内にある。この周縁領域内のワークピース厚さの厚さ縮小も、好ましくは０．１〜１ｍｍであり得る。
【００７３】
更にここで、本発明は、型押しカーブＰＲの半径が型押しされたワークピースＷ２における縮小されたダレの高さと少なくとも実質的に等しいこと、を企図することができる。
【００７４】
従って、ワークピースのバリ側もしくはダレ側の型押しされた周縁を除いてほぼ同一で、ワークピース法線ＷＮに対して平行な切断面ＳＦを備える型押しされたワークピースが得られる。このようなワークピースＷ２は、もはや後加工を必要としない。従って、所望の形状に適合させるための研削プロセスは、廃止することができる。
【００７５】
図３は、図２による周縁型押しのステップとも組合せ可能な本発明による方法の他の実施形態を示す。
【００７６】
図３Ａは、線Ｌ１及び矢印Ｐ１により、金型ＧＳがワークピースＷ１に対して過小寸法を備えることを示す。これは、ここでは、金型の金型側面ＧＳＳＦが、ここに示した外側の切断輪郭でもって、バリＧに対して半径方向内側に位置するように配置されていることによって与えられている。逆に、内側の切断輪郭の場合、金型側面は、バリに対して半径方向外側に位置するように配置される。それにもかかわらず、バリＧの方を向く金型ＧＳの先端スロープに基づいて、金型を型押しストローク中にワークピースＷ１を越えて移動させる可能性がある。
【００７７】
図３Ｂは、型押しストロークの実施後の状況を示す。金型は、ここでは、ワークピースＷ１の材料を半径方向内方へ及び軸方向に移動させ、これにより、ダレの軽減と、切断面ＳＦの角度の軽減もしくはここでは除去の両方をした。金型底面は、ここでは、バリ側のワークピース表面の平面へまで移動されているので、ここでは、図２で説明したように、周縁が型押しされてない。それにもかかわらず、このような周縁型押しも付加的に可能である。
【００７８】
従って、切断面角度及びダレ高さの軽減は、この実施形態の場合、後加工なしで直接的に使用可能な型押しされたワークピースＷ２を生じさせるために、大いに、金型とワークピースＷ１の間の過小寸法の作用に起因する。
【００７９】
型押しカーブＰＲは、ここでも、これによりフィレット加工されたバリが、少なくとも実質的に縮小されたダレ高さに相当する半径を備えるように選択することができる。好ましくは、２５％未満の、この半径と縮小されたダレ高さの間の偏差が達成される。
【００８０】
図４は、例えばトランスミッションディスクプレート又は歯車、好ましくはスプロケットのような例えばｎ枚歯の回転対称のワークピースにおいて使用することができる特に好ましい実施形態を示す。これによって、対称でないワークピースも製造することができる、又は、部分的にだけ、特に打ち抜かれた／ファインブランキングされた周囲輪郭の少なくとも一部に歯部を備えるワークピースも製造することができる。図４Ａは、ストローク方向に対して平行もしくはワークピース法線ＷＮに対して平行な型押し装置の断面図を示す。ここに示した未だ型押しされてないワークピースＷ１は、更にまた高さＥのダレ、バリＧ及びワークピース法線ＷＮに対して非平行な傾斜した切断面ＳＦを備える。
【００８１】
ワークピースＷ１は、ここでは、金型上部分ＧＳＯと金型下部分ＧＳＵを備える金型によって包囲される。部分Ａ１及びＡ２内に、両金型部分ＧＳＯ及びＧＳＵは、それぞれ１つの型押しカーブＰＲを備える。この場合、金型下部分ＧＳＵの型押しカーブＰＲは、所望の半径でバリを型押しするために使用され、金型上部分ＧＳＯの型押しカーブＰＲは、ダレ縮小を値Ｅ１に制限する。何故なら、型押し時に圧縮された材料は、これにより流れを限定されるからである。
【００８２】
図４Ｂの切断平面Ａ−Ａに対応するこの断面図Ａ−Ａで、金型部分は、ワークピースＷ１もしくはその切断面ＳＦに対して過大寸法を有することが認められる。金型が破線で図示された図４Ｂと比較すれば、この過大寸法が、歯を備えるワークピースＷ１、例えば少なくとも１つの部分領域にだけ歯を備える、例えば自動車のシート調整要素の場合のようなワークピース又は歯車、好ましくはスプロケットとして打ち抜かれた／ファインブランキングされたワークピースＷ１の歯先領域内だけに存在することが認められる。
【００８３】
両図は、更に、発明に重要な実施形態を認めさせ、これによれば、ストローク方向Ｈの両金型部分の間隔が、ワークピース内側から見て切断面の方向に減少する。この間隔減少は、図４Ｂによれば歯先にわたって延在する両金型部分の領域Ｂ内に存在する。この領域は、場合によっては歯たけ全体にわたって延在することもできるが、少なくとも歯先領域に配置されている。
【００８４】
この実施形態は、型押し時にバリＧがフィレット加工されかつダレＥがＥ１まで軽減されるだけでなく、歯を備えるワークピース、特に歯車のそれぞれの歯の厚さ縮小が半径方向内側から半径方向外側へ増加するワークピースＷ１におけるワークピース厚さ縮小も発生される。この場合、領域Ｂによりワークピース内で圧縮された材料は、そこに与えられた過大寸法に基づく切断面と金型側面の間の間隔領域内の場所を見つける。
【００８５】
歯を備えるワークピース、特に歯車の各歯におけるバリ側とダレ側の両方で同一に発生されたこのような厚さ縮小は、例えば、それぞれのチェーンリンクへの歯の進入を容易化するためのワークピースの歯の進入領域を構成することができる。
【００８６】
図４Ｂは、更に、金型もしくは両金型部分ＧＳＯ及びＧＳＵが、それぞれの歯底領域もしくは歯元領域に過小寸法を備えること、即ち金型部分の金型側面ＧＳＦがストローク方向に見てワークピースＷ１内に位置することを示す。
【００８７】
更にまた、先端スロープにより、型押しステップ時に、金型、特にその下の金型部分ＧＳＵが、ワークピースのバリＧを超えることができ、バリを型押しし、同時にワークピース法線に対する切断面ＳＦの角度も材料の流れにより縮小又は好ましくは除去することが可能にされる。従って、歯元の領域、特に歯たけの例えば５０％までの領域に、歯元領域の上で、切断面を、ワークピース法線に対して平行にすることができ、従って特に、そこ歯面とチェーンリンク軸の間の係合を改善することができる。
【００８８】
好ましくは、この方法バリエーションの場合も、全く後加工を必要としない又は従来技術に対して明らかに低減された後加工しか必要としない、型押しステップの直後に使用可能なワークピース、特に歯を備えるワークピース、好ましくはスプロケットが得られる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【外国語明細書】
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