用于辊压带齿部的工件的辊压设备和相应的方法技术

技术编号:19392789 阅读:29 留言:0更新日期:2018-11-10 03:30
本发明专利技术涉及一种辊压设备,用于辊压具有齿部的工件、尤其是齿轮,具有(g)第一成型工具(14.1),(h)至少一个第二成型工具(14.2)和至少一个引导装置(16),该引导装置构造用于使成型工具(14.1,14.2)相对于工件以受引导的方式运动,使得能以第一成型工具(14.1)成型工件的齿面(38)的第一区域(Bl),(i)其中,第一成型工具(14.1)具有第一滚子(46.1),该第一滚子可绕第一工具旋转轴线(D14.1)旋转地受支承,(j)其中,第二成型工具(14.2)具有第二滚子(46.2),该第二滚子可绕第二工具旋转轴线(D14.2)旋转地受支承,和k)其中,第一滚子(46.1)在其周边上具有第一有效轴向厚度(di)。根据本发明专利技术设置,第二滚子(46.2)在其周边上具有与第一有效轴向厚度(di)不同的第二有效轴向厚度(d2),使得能以第二成型工具(14.2)成型齿齿面(38)的与第一区域不同的第二区域(B2)。本发明专利技术也涉及一种用于使用辊压设备辊压齿的方法。

Rolling equipment and corresponding method for rolling workpiece with teeth

The invention relates to a roll pressing device for rolling a workpiece with teeth, in particular a gear, having (g) a first forming tool (14.1), (h) at least one second forming tool (14.2) and at least one guiding device (16), which is constructed to make the forming tool (14.1, 14.2) move in a guided manner relative to the workpiece. The first region (Bl), (i) in which the first forming tool (14.1) has a first roller (46.1), which can be rotatably supported around the first tool rotation axis (D14.1), (j) where the second forming tool (14.2) has a second roller (46.2), and the second roller (46.2). The first roller (46.1) has the first effective axial thickness (di) on its periphery. According to the present invention, the second roller (46.2) has a second effective axial thickness (d2) different from the first effective axial thickness (di) on its periphery, so that the second area (B2) different from the first area of the tooth surface (38) can be formed by the second forming tool (14.2). The invention also relates to a method for rolling teeth by rolling equipment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辊压带齿部的工件的辊压设备和相应的方法
本专利技术涉及一种用于辊压带齿部的工件的辊压设备和一种相应的辊压方法。在制造具有齿部的工件,例如齿轮、齿杆或类似物时,齿部一般是构件的最弱的部分。因而需要将齿部构造成使得其可持久地接收尽可能高的负荷。已知的是,通过引入压内应力提高齿部的耐久性。为此例如将齿根,即制有齿的工件的直径最小的区域进行喷丸。但该工艺是费事的并且导致不那么平坦的表面。
技术介绍
由DE2922639Α1已知一种设备,该设备具有成型滚子,该成型滚子在齿轮的两个齿之间挤压。由此将两个齿的面向彼此的两个齿面加强。这种设备的不利之处在于低的生产率。DE19516834Α1描述了通过工具辊压先后设置的多个涡轮叶轮,其中,静液支承的辊球压实缺口的基底。相应的工具同样具有较小的生产率。EP0163922B1描述了一种用于通过将盘变形元件抵着齿面静液挤压来加工一组齿轮的设备。这种设备的缺点在于,其要么仅可引入小的压内应力或要么必须建立极高的液体压力,但这是费事的。用于精加工齿轮的齿面的设备由DE19625285Α1已知。待加工的制有外齿的齿轮借助制有内齿的工具非切削地制平。压内应力的引入因而是不可能的。DE19511882B4描述了一种用于将压内应力引入到构件的柱形外表面中的滚压设备。该设备不适用于齿轮。
技术实现思路
本专利技术的任务是,对带齿部的工件的制造进行改进。本专利技术通过具有权利要求1的特征的辊压设备解决该问题。本专利技术此外通过根据独立方法权利要求所述的方法解决该问题。本专利技术的优点在于,可通过使用至少两个成型工具将工件快速地且以可重复的方式加工。这特别是在大批量生产例如齿轮的情况下是有利的。此外有利的是,所述成型工具可构造为辊子或滚子,使得除了引入压内应力之外实现平坦的表面。因而通过本专利技术不仅可改善耐磨损强度,也可改善工件的表面品质。在当前说明书的范畴中,辊压应理解为一种加工,在该加工时,工件的内应力状态改变。优选,通过辊压,例如对应地加工过的区域的厚度不改变或仅不明显地改变,尤其是改变小于千分之一。换言之,辊压尤其是涉及用于改变边缘区特性的过程,但并不涉及用于改变宏观几何形状的方法,所述边缘区特性尤其是指冷作硬化度和/或内应力和/或微形貌如粗糙度或表面粗度。成型工具尤其是理解为一种工具,该工具构造用于改变内应力状态和/或冷作硬化状态和/或微形貌。特征“引导装置构造用于使成型工具相对于工件以受引导的方式运动”,尤其是理解为:引导装置构造成使得能实现成型工具和所述至少一个工件之间的受引导的相对运动。受引导的运动是一种运动,在该运动时不可能与预给定的引导路径偏离。相对运动表示:要么成型工具在预给定的路径上运动,要么所述至少一个工件在预给定的路径上运动,要么成型工具以及所述至少一个工件在分别预给定的路径上运动。引导装置可尤其是一种装置,该装置构造用于使成型工具相对于尤其是静止的第二引导元件运动。可能但不必要的是,所有的成型工具紧固在一个第一引导元件上。也可能的是,成型工具的组、或甚至每个成型工具独自紧固在各一第一引导元件上,其中,多个这种引导元件相对于共同的第二引导元件受引导。因而可能且构成一种实施方式的是:所有成型工具相对于彼此在直线运动方面是不可运动的且尤其是刚性地与彼此耦合。但也可能的是,这些成型工具成对地或成组地相对于彼此可运动。例如,多个成型工具可单个地或成组地紧固在一个滑座上,该滑座可独立于至少一个另外的滑座运动,至少一个另外的成型工具紧固在所述至少一个另外的滑座上。辊压尤其是理解为辊实或辊平。辊实理解为对工件的表面的一种加工,在该加工中,不利的拉内应力减小,尤其是压内应力引入到一区域中,在该区域中,事先存在拉内应力,和/或,在该加工中,提高边缘区的冷变形状态。工件例如理解为齿轮,尤其是正齿轮、锥齿轮、花键轴或花键毂。普遍地,带齿部的工件尤其是理解为一工件,该工件在使用时经由齿部传递力或转矩。齿部尤其是理解为一结构,该结构具有等距地设置的齿。齿可尤其是关于角度或路程等距地设置。特别优选,所述工件具有外齿部。第二齿面可构造在相同的齿上、相邻的齿上或不相邻的另一齿上。区域理解为在齿的齿横截面中的地区。第二区域与第一区域不同,理解为,存在有属于第二区域但不属于第一区域的地区,且,存在有属于第一区域但不属于第二区域的地区。可能但不必要的是,存在有既属于第一区域也属于第二区域的地区。特征“成型工具构造成使得可成型相应的区域”,尤其是理解为,该区域在使用辊压设备时成型。第一成型工具包括第一滚子,该第一滚子可绕第一工具旋转轴线旋转地受支承,且,第二成型工具是第二滚子,该第二滚子可绕第二工具旋转轴线旋转地受支承。概念“滚子”和“辊子”在本说明书中同义地使用。有利的是,滚子是盘形的,即,其半径大于其最大厚度。尤其是,半径是最大厚度的至少三倍,优选至少五倍。厚度表示沿轴向的延伸尺度。这种成型工具优选紧固在引导装置上,使得滚子在使用中至少在一个点无滑移地在工件上滚动。该点一般在工件上运动。替代地或附加地,成型工具中的至少一个成型工具可以具有滑动元件。滑动元件优选构造成至少区段地呈凸形且尤其是区段地呈柱形或球形。滑动元件是一元件,该元件紧固在引导装置上,使得该元件在运行中在工件的表面上滑动经过并由此将工件的边缘区制平和/或引入压内应力。有利的是,滑动元件与超声源连接,该超声源可使滑动元件朝向工件地和从工件离开地振荡。优选,辊压设备包括:第三成型工具,该第三成型工具尤其是具有第三滚子,该第三滚子可绕第三工具旋转轴线旋转地受支承;和,第四成型工具,该第四成型工具尤其是具有第四滚子,该第四滚子可绕第四工具旋转轴线旋转地受支承,其中,能以第三成型工具成型工件的齿面的第三区域,该第三区域与第二和第一区域不同,和其中,能以第四成型工具成型齿面的第四区域,该第四区域与其余三个区域不同。有利的是,工具旋转轴线中的至少两个相互平行地延伸。特征“两个工具旋转轴线相互平行地延伸”,尤其是理解为:可能但不强制必要的是,这两个旋转轴线在数学意义上相互平行地延伸。更确切地说指的是一种工艺上的平行性,即,严格的数学平行性和实际的平行性之间的小偏差是可能的。尤其是,直至1.5°的偏差是可允许的。优选,辊压设备包括多个成型工具,其中,这些成型工具中的至少大多数设置用于成型工件、尤其是齿轮的齿面的各与彼此不同的区域。存在的成型工具越多,则工件的总体上可被加工的区域越宽。与此相对应地,可以以多个成型工具加强地加工工件的边缘区。优选,这些成型工具这样紧固在所述至少一个引导装置上,使得这些工具旋转轴线至少大多数跟随相同的轨迹。换言之,至少工具旋转轴线中的大多数相对于彼此借助引导装置刚性地相互耦合。尤其是,引导装置对于每个成型工具具有一个保持元件,该保持元件保持对应的旋转轴线。这些保持元件则刚性地相互连接,即,它们不能相对于彼此运动。轨迹尤其是理解为工具走过的在空间中的曲线。第一成型工具具有第一滚子,该第一滚子在其周边上具有第一有效轴向厚度,和,第二成型工具具有第二滚子,该第二滚子在其周边上具有与第一有效轴向厚度不同的第二有效轴向厚度。轴向厚度理解为以下两个点之间的间距,这两个点在使用时在相对置的侧同时与工件处于配合。当相应的成型工具的滚子在其周边上是凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辊压带有齿部的工件的辊压设备,所述工件尤其是齿轮,所述辊压设备具有(a)第一成型工具(14.1),(b)至少一个第二成型工具(14.2),和至少一个引导装置(16),所述引导装置构造用于使成型工具(14.1,14.2)相对于工件以受引导的方式运动,使得能以所述第一成型工具(14.1)成型所述工件的齿面(38)的第一区域(B1),(c)其中,所述第一成型工具(14.1)具有第一滚子(46.1),该第一滚子能绕第一工具旋转轴线(D14.1)旋转地受支承,(d)其中,所述第二成型工具(14.2)具有第二滚子(46.2),该第二滚子能绕第二工具旋转轴线(D14.2)旋转地受支承,(e)其中,所述第一滚子(46.1)在其周边上具有第一有效轴向厚度(d1),其特征在于,(f)所述第二滚子(46.2)在其周边上具有第二有效轴向厚度(d2),该第二有效轴向厚度与所述第一有效轴向厚度(d1)不同,使得能以所述第二成型工具(14.2)成型所述齿面(38)的与所述第一区域不同的第二区域(B2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.11 DE 102016102429.51.一种用于辊压带有齿部的工件的辊压设备,所述工件尤其是齿轮,所述辊压设备具有(a)第一成型工具(14.1),(b)至少一个第二成型工具(14.2),和至少一个引导装置(16),所述引导装置构造用于使成型工具(14.1,14.2)相对于工件以受引导的方式运动,使得能以所述第一成型工具(14.1)成型所述工件的齿面(38)的第一区域(B1),(c)其中,所述第一成型工具(14.1)具有第一滚子(46.1),该第一滚子能绕第一工具旋转轴线(D14.1)旋转地受支承,(d)其中,所述第二成型工具(14.2)具有第二滚子(46.2),该第二滚子能绕第二工具旋转轴线(D14.2)旋转地受支承,(e)其中,所述第一滚子(46.1)在其周边上具有第一有效轴向厚度(d1),其特征在于,(f)所述第二滚子(46.2)在其周边上具有第二有效轴向厚度(d2),该第二有效轴向厚度与所述第一有效轴向厚度(d1)不同,使得能以所述第二成型工具(14.2)成型所述齿面(38)的与所述第一区域不同的第二区域(B2)。2.根据权利要求1所述的辊压设备,其特征在于,-所述成型工具(14.1,14.2)紧固在所述引导装置(16)上,和/或-所述引导装置构造用于使所述成型工具(14.1,14.2)运动。3.根据前述权利要求之一所述的辊压设备,其特征在于,设有(a)工件接收件(26),尤其是齿轮接收件,用于接收第一工件(12.1)、尤其是第一齿轮和至少一个第二工件(12.2)、尤其是第二齿轮,(b)其中,所述至少一个引导装置(16)构造用于将所述成型工具(14)相对于所述工件接收件(26)进行引导。4.根据权利要求3所述的辊压设备,其特征在于,所述工件接收件(26)构造用于将所述齿轮(12)以成所述齿轮的倾斜角(β)的方式接收,并且,所述工件接收件具有旋转驱动器(32),用于使所述工件(12)旋转和/或使所述工件接收件(26)相对于所述引导装置(16)旋转。5.根据前述权利要求之一所述的辊压设备,其特征在于,所述成型工具(14)安装在所述引导装置(16)上,使得-多于一个的成型工具(14.1,14.2)能与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·勒特格
申请(专利权)人:埃科罗尔刀具技术股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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