DE69618885T2

DE69618885T2 - Verfahren zur Erhöhung der Umfangsdicke einer Metallscheibe und zum Formen eines Kraftübertragungsteils in den Scheibenumfang

Info

Publication number: DE69618885T2
Application number: DE69618885T
Authority: DE
Inventors: Masakiyo Ohya; Tamio Totsuka
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2016-08-31
Also published as: EP0764482A1; JPH0966330A; US5737955A; EP0764482B1; DE69618885D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Dicke eines Außenumfangsabschnittes einer Metallscheibe nach dem Oberbegriffabschnitt von Anspruch 1.
Zusätzlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Formen eines Scheibenteiles, das einen Lastübertragungsabschnitt an dessen Außenumfang nach dem Oberbegriffabschnitt von Anspruch 6 hat.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-2.79239 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Antriebsplatte, die für die Übertragung einer Kraft von einem Motorabschnitt auf ein Untersetzungsgetriebe über eine Kurbelwelle eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. In diesem Verfahren wird ein Außenumfangsabschnitt eines Scheibenmateriales in axialen Richtungen mittels eines Umformgesenkes gesenkbearbeitet, um so den Außenumfangsabschnitt des Scheibenmateriales zu verdicken, um ein Zahnrad auf dem Außen- oder Innenumfang des verdickten Abschnittes zu bilden.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 5 wird dieses Verfahren nachstehend beschrieben.
Zuerst wird, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Metallscheibe 101 durch eine stationäre Unterlage 102 und ein Druckplatte 103 eingespannt und befestigt; und deren Positionierung wird mittels eines Positionierungsbolzen 104 ausgeführt. Dann wird, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Außenumfangsabschnitt 101 in einer axialen Richtung mittels eines ersten Umformgesenkes 105 gedrückt, so daß ein erste Gesenkbearbeitung ausgeführt wird, um so die Dicke des Scheibenmateriales zu erhöhen, während gleichzeitig der Außenumfangsabschnitt dünner wird. Dann, wie in Fig. 3 gezeigt, wird eine zweite Gesenkbearbeitung eines gesenkbearbeiteten Abschnittes 101a mittels eines zweiten Umformgesenkes 106 ausgeführt, so daß der gesenkbearbeitete Abschnitt 101a einen rechteckigen Querschnitt hat.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird das so gesenkbearbeitete Scheibenmaterial 101 mittels eines unteren Werkzeuges 107, eines oberen Werkzeuges 108 und eines Außenwerkzeuges 109 geformt, um so ein schalenförmiges Rohrteil 110 zu formen. Dann wird, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Zahnform an dem verdickten Abschnitt des Rohrteiles 110 durch Presspassen eines Tragwerkzeuges 112 in einer axialen Richtung gebildet, während das Rohrteil zwischen einem Außenahn- Formwerkzeug 11 und dem Tragwerkzeug 112 gehalten wird. Zu dieser Zeit ist der Außendurchmesser des Tragwerkzeuges 112 größer als der Innendurchmesser des Rohrteiles 110, so daß das Presspassen des Tragwerkzeuges 112 den gesenkbearbeiteten Abschnitt 101a des Rohrteiles nach außen erstreckt, um eine Außenzahnform zu bilden.
Nach dem vorerwähnten Herstellungsverfahren, wie in Fig. 2 gezeigt, tendiert jedoch ein Ausknicken an dem Scheibenmaterial 101 aufzutreten, wenn der Außenumfangsabschnitt 101 durch das erste Gesenkwerkzeug 105 gedrückt wird. Demzufolge gibt es einen Nachteil, weil die Länge des Außenumfangs des Scheibenmateriales 101, das von dem Abschnitt zwischen der stationären Unterlage 102 und der Druckplatte 103 herausragt, nicht vergrößert werden kann, um befriedigend den verdickten Abschnitt zu bilden. Zusätzlich muß, um das Auftreten von Ausknicken zu verhindern, die Verdickungsgeschwindigkeit vermindert werden, so daß die Produktivität erniedrigt wird. Zusätzlich muß, um den Betrag der Verdickung zu erhöhen, das Verdicken in eine Anzahl von Schritten geteilt werden, um die stationäre Unterlage 102 und die Druckplatte 103 jedesmal zu wechseln, so daß der Wirkungsgrad gering ist. Außerdem muß nach dem vorerwähnten Herstellungsverfahren, für jeden der Schritte der Gesenkbearbeitung, die Rohrteilformung und die Zahnformformung des Scheibenmateriales 101 auf dem entsprechenden Werkzeug montiert werden, so daß der Arbeitswirkungsgrad gering ist.
Weitere Verfahren nach dem Oberbegriffabschnitt von Anspruch 1 und 6 werden in der DE 39 17 925 A1 gezeigt. Zusätzlich präsentieren die DE 195 81 538 T1 und die US-5, 152,061 ähnliche Verfahren.
Keines der vorerwähnten Verfahren kann jedoch die vorerwähnten Probleme beseitigen. Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die Erhöhung der Dicke eines Außenumfangsabschnittes einer Metallscheibe zu schaffen und ein Verfahren zum Formen eines Scheibenteiles zu schaffen, das einen Lastübertragungsabschnitt in seinem Außenumfang hat, der ein Auftreten von Ausknicken verhindert, wenn ein verdickter Abschnitt umgeformt wird, der die Formgeschwindigkeit des verdickten Abschnittes erhöht und den Betrag der Verdickung erhöhen kann, und der die Produktivität verbessern kann.
Für dieses Verfahren der obenerwähnten Art werden diese Aufgaben in einer erfinderischen Weise durch die Merkmale der charakterisierenden Abschnitte der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Nach diesem Verdickungsverfahren, wenn der erste Nutabschnitt des ersten Formwerkzeuges gegen den Außenumfangsabschnitt der Metallscheibe gedrückt wird, um einen verdickten Abschnitt an der Metallscheibe zu formen, wird eine Oberfläche des Außenumfangsabschnittes der Metallscheibe in einer Richtung gebogen, während sie eine der geneigten Oberflächen des ersten Nutabschnittes berührt, und dann berührt sie die Bodenfläche des ersten Nutabschnittes, um den verdickten Abschnitt zu formen. Demzufolge ist es möglich ein Auftreten von Ausknicken in dem metallischen Scheibenmaterial zu verhindern.
Dieses Verdickungsverfahren kann außerdem die Schritte aufweisen von: Vorbereitung eines zweiten zylindrischen Formwerkzeuges, das denselben Aufbau hat wie jenen des ersten Formwerkzeuges, außer daß das zweite Formwerkzeug an seinem Außenumfang einen zweiten Nutabschnitt hat, der eine größere Breite als jener des ersten Nutabschnittes des ersten Formwerkzeuges hat; und Drücken des zweiten Formwerkzeuges gegen den durch das erste Formwerkzeug gebildeten verdickten Abschnitt, um den verdickten Außenumfangsabschnitt weiter umzuformen.
Nach diesem Verdickungsverfahren ist es möglich, leicht den Betrag des verdickten Abschnittes mittels des zweiten Formwerkzeuges, das den zweiten Nutabschnitt hat, der eine größere Breite hat, als jener des ersten Nutabschnittes des ersten Formwerkzeuges, zu erhöhen. Die geneigte Oberfläche des zweiten Nutabschnittes verhindert auch das Auftreten von Ausknicken.
In diesem Verdickungsverfahren kann die Mehrzahl der Verdickungswerkzeuge so angeordnet werden, daß sie an dem Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales in radialen Richtungen beweglich ist, und der Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales, der von dem Werkzeug hervorragt, wird seinerseits in demselben Werkzeug bearbeitet. In diesem Fall, da seinerseits der Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales durch dasselbe Werkzeug eingespannt ist, ist es möglich, die Bearbeitungszeit zu vermindern.
In diesem Verdickungsverfahren kann die geneigte Oberfläche der einen Seitenwand des ersten Formwerkzeuges, die die eine Oberfläche des Außenumfangsabschnittes des metallischen Scheibenmateriales berührt, einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug auf eine Ebene, senkrecht zu dem metallischen Scheibenmaterial, haben. In diesem Fall berührt eine Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales eine der geneigten Oberflächen durch Formen der einen geneigten Oberfläche, die in Berührung mit der einen Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales ist, derart, daß sie einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 15 Grad aufweist, so daß es möglich ist, das Auftreten von Ausknicken zu verhindern.
In diesem Verdickungsverfahren kann die geneigte Oberfläche der anderen Seitenwand des ersten Formwerkzeuges einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 3 Grad in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Achse des metallischen Scheibenmateriales haben. In diesem Fall ist es möglich, die Dicke des Außenumfangs- Endabschnittes des metallischen Scheibenmateriales in dem ersten Nutabschnitt des ersten Formwerkzeuges durch Formen der anderen geneigten Oberfläche zu erhöhen, um so einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 3 Grad zu haben.
Nach dem Scheibenteil- Formverfahren, wenn der erste Nutabschnitt des ersten Formwerkzeuges gegen den Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales gepreßt wird, um einen verdickten Abschnitt an dem metallischen Scheibenmaterial zu formen, wird eine Oberfläche des Außenumfangsabschnittes des metallischen Scheibenmaterialesin eine Richtung gebogen, während es eine der geneigten Oberflächen des ersten Nutabschnittes berührt, und dann berührt sie die Unterseite des ersten Nutabschnittes, um den verdickten Abschnitt zu bilden. Demzufolge ist es möglich, das Auftreten von Ausknicken in dem metallischen Scheibenmaterial zu verhindern.
Dieses Scheibenteil- Formverfahren kann außerdem die Schritte aufweisen des:
Vorbereiten eines zweiten, zylindrischen Formwerkzeuges, das denselben Aufbau hat wie jenen des ersten Formwerkzeuges, vor dem Drücken des weiteren Formwerkzeuges, ausgenommen, daß das zweite Formwerkzeug einen zweiten Nutabschnitt an seinem Außenumfangsabschnitt hat, der zweite Nutabschnitt, der eine größere Breite als der erste Nutabschnitt des ersten Formwerkzeuges hat; und Drücken des zweiten Formwerkzeuges gegen den durch das erste Formwerkzeug gebildeten verdickten Außenumfangsabschnitt, um den verdickten Außenumfangsabschnitt weiter zu bilden.
Nach diesem Scheibenteil- Formverfahren ist es möglich, leicht den Betrag des verdickten Abschnittes mittels des zweiten Formwerkzeuges, das den zweiten Nutabschnitt hat, der einen größere Breite hat, als jener des des ersten Nutabschnittes des ersten Formwerkzeuges hat, zu erhöhen. Die geneigte Oberfläche des zweiten Nutabschnittes verhindert auch das Auftreten von Ausknicken.
Dieses Scheibenteil- Formverfahren kann außerdem die Schritte aufweisen des direkten Drückens eines drittes Formwerkzeug, das eine Umfangsnut hat einer im wesentlichen rechteckigen Form auf seinem Außenumfangsabschnitt hat, gegen den Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales vor dem Schritt des Drücken des vierten Formwerkzeuges, so daß der Außenumfangsabschnitt eine vorbestimmte Form hat. In diesem Fall wird der verdickte Abschnitt, mittels des dritten Formwerkzeuges geformt, um so eine vorbestimmte Form zu haben, so daß es möglich ist, leicht den Übertragungsabschnitt zu bilden.
In diesem Scheibenteil- Formverfahren kann die Mehrzahl der Formwerkzeuge so angeordnet werden, daß sie auf dem Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales in radialen Richtungen bewegbar ist, und der Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales, der von dem Werkzeug hervorragt, wird seinerseits an demselben Werkzeug bearbeitet. In diesem Fall, da der Außenumfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales seinerseits bearbeitet wird, während das metallische Scheibenmaterial durch dasselbe Werkzeug eingespannt ist, ist es möglich, die Bearbeitungszeit zu vermindern.
In diesem Scheibenteil- Formverfahren kann die geneigte Oberfläche von der einen Seitenwand des ersten Formwerkzeuges, das die eine Oberfläche des Außenumfangsabschnittes des metallischen Scheibenmateriales berührt, einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des metallischen Scheibenmateriales haben. In diesem Fall berührt eine Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales eine der geneigten Oberflächen durch Formen der einen geneigten Oberfläche, die die eine Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales berührt, um so einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 15 Grad zu haben, so daß es möglich ist, das Auftreten von Ausknicken zu verhindern.
In diesem Scheibenteil- Formverfahren kann die geneigte Oberfläche der anderen Seitenwand des ersten Formwerkzeuges einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 3 Grad in Bezug zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des metallischen Scheibenmateriales haben. In diesem Fall ist es möglich, die Dicke des Außenumfangs- Endabschnittes des metallischen Scheibenmateriales in dem ersten Nutabschnitt des ersten Formwerkzeuges zu erhöhen, durch Formen der anderen geneigten Oberfläche derart, daß sie einen Neigungswinkel in dem Bereich von 0.5 bis 3 Grad hat.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der nachstehend gegebenen ausführlichen Beschreibung verstanden werden, und aus den beigefügten Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen beabsichtigen jedoch nicht, eine Begrenzung der Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel der Eindung zu implizieren, sondern dienen nur zur Erläuterung und zum Verständnis.
In den Zeichnungen:
sind die Fig. 1 bis 5 Schnittdarstellungen, die ein Beispiel eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung einer Antriebsplatte veranschaulichen;
ist Fig. 1 eine Schnittdarstellung, die ein Scheibenmaterial, geklemmt durch eine Basis zeigt;
ist Fig. 2 eine Schnittdarstellung, die den ersten Vorgang des Gesenkformgebens veranschaulicht;
ist Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die den zweiten Vorgang des Gesenkformgebens veranschaulicht;
ist Fig. 4 eine Schnittdarstellung, die einen Vorgang veranschaulicht, um ein Rohrteil in einer Form einer Untertasse zu bilden;
ist Fig. 5 eine Schnittdarstellung, die einen Vorgang veranschaulicht, um einen Zahn an dem Umfang der Scheibe zu bilden;
Ist Fig. 6 eine Schnittdarstellung, die einen Vorgang veranschaulicht, um ein Scheibenmaterial zu formen, das für das Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines Umfangsabschnittes eines Scheibenmateriales verwendet wird;
sind die Fig. 7A, 7B und 7C Schnittdarstellungen, die einen ersten Vorgang zur Erhöhung der Dicke in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Erhöhung der Dicke eines Umfangsabschnittes eines Scheibenmateriales, das die vorliegende Erfindung betrifft, veranschaulichen;
ist Fig. 8 eine Schnittdarstellung, die den zweiten Vorgang zur Erhöhung der Dicke in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Erhöhung der Dicke des Umfangsabschnittes eines Scheibenmateriales, das die vorliegende Erfindung betrifft, veranschaulicht;
ist Fig. 9 eine Schnittdarstellung, die einen Vorgang des Ausführungsbeispieles des Verfahrens zum Formen eines Scheibenmateriales mit Übertragungsabschnitt an dessen Außenumfang veranschaulicht;
ist Fig. 10 eine Schnittdarstellung, die einen Vorgang zum Bilden des Übertragungsabschnittes in dem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Formen eines Scheibenmateriales mit Übertragungsabschnitt an dessen Außenumfang veranschaulicht;
ist Fig. 11 eine Schnittdarstellung, die einen Unterschnitt, erzeugt in dem herkömmlichen Verfahren zum Erhöhen der Dicke veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES

Nunmehr bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere auf die Fig. 6 bis 11, wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erhöhung der Dicke eines Außenumfangsabschnittes einer Scheibe und eines darin verwendeten Formwerkzeuges nach der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben.
Zuerst wird, wie in Fig. 6 gezeigt, der Drückvorgang eines metallischen Scheibenmateriales 1 eines gegebenen Außendurchmessers mittels eines oberen Verkzeuges 2, eines unteren Werkzeuges 3 und einer Lochmatrize 4 ausgeführt, um eine axiale Bohrung 1a und einen ringförmigen, abgestuften Abschnitt 1b, koaxial mit der axialen Bohrung 1a zu bilden. Die mittleren Abschnitte des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Werkzeuges 3 sind jeweils mit Führungsbohrungen 2a und 3a zum Führen der zylindrischen Lochmatrize 4 in axiale Richtung, d. h. in der aufwärtigen und abwärtigen Richtung. Zusätzlich sind das obere Werkzeug 2 und das untere Werkzeug 3 mit jeweils einem ausgenommenen Abschnitt 2b und einem vorspringenden Abschnitt 3b gebildet, so daß der ausgenommene Abschnitt 2b und der vorspringende Abschnitt 3b zum Bilden des ringförmigen, abgestuften Abschnittes 1b um die axiale Bohrung 1a des metallischen Scheibenmateriales 1 einander zugewandt sind.
Wenn das metallische Scheibenmaterial 1 eingespannt ist und zwischen dem oberen Werkzeug 2 und dem unteren Werkzeug 3 gedrückt wird, wird der ringförmige, abgestufte Abschnitt 1b geformt. Dann, wenn die Lochmatrize 4 in die Richtung des Pfeiles P abgesenkt wird, wird die axiale Bohrung 1a geformt.
Dann, während das metallische Scheibenmaterial 1 zwischen dem oberen Werkzeug 2 und dem unteren Werkzeug 3 eingespannt ist, wird eine Formgebung eines ersten verdickten Abschnittes, die als ein erster Schritt dient, ausgeführt, unter Verwendung einer ersten Walze 5, die als ein erstes Formwerkzeug dient, wie in Fig. 7 gezeigt. Die erste Walze 5 ist drehbar auf einer Welle (nicht gezeigt) gelagert, die parallel zu den Achsen der Werkzeuge 2 und 3 angeordnet ist. Der Außenumfang der ersten Walze 5 mit einem Nutabschnitt 6 versehen, der später beschrieben wird. Während das metallische Scheibenmaterial 1, eingespannt durch die Werkzeuge 2 und 3, gedreht wird, wird die erste Walze 5 gegen den Außenumfang des metallischen Scheibenmateriales 1 gepreßt, das von den Werkzeugen 2 und 3 herausragt, um die Formgebung des ersten verdickten Abschnittes auszubilden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, hat der Nutenabschnitt 6, gebildet in dem Außenumfang der ersten Walze 5, die zueinander gewandten Seitenoberflächen 6a und 6b und eine Unterseite 6c. Die Seitenoberflächen 6a und 6b sind geneigte Oberflächen, um so die Breite zwischen ihnen in Richtung des Außenumfanges zu vergrößern. Zusätzlich ist der Außendurchmesser der ersten Walze 5 auf der Seite der einen geneigten Oberfläche 6a größer als jene der ersten Walze 5 auf der Seite der anderen geneigten Oberfläche 6b. Außerdem ist der Neigungswinkel α 1 der geneigten Oberfläche 6a in dem Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug zu der Oberfläche senkrecht zu der Achse der ersten Walze 5, und der Neigungswinkel α 2 der geneigten Oberfläche 6b ist in dem Bereich von 0.5 bis 3 Grad in Bezug dazu. Alternativ kann der Außendurchmesser der ersten Walze 5 auf der Seite der Seitenoberfläche 6b vergrößert sein, so daß die Außendurchmesser der beiden Seitenoberflächen 6a und 6b gleich zueinander sind.
Andererseits ist die Unterseite 6c des Nutabschnittes 6 unter einem Winkel α 3 von 0.5 bis 15 Grad in Bezug zu der Achse der ersten Walze 5 geneigt. Zusätzlich ist der Radius R1 der Krümmung zwischen der geneigten Oberfläche 6a und der Unterseite 6c größer als der Radius R2 der Krümmung zwischen der geneigten Oberfläche 6b und der Unterseite 6c. Außerdem sind die Radien R1 und R2 der Krümmung zweckmäßig in den Bereich von 1 mm bis 3 mm gesetzt:
Wenn der Neigungswinkel α 1 der geneigten Oberfläche 6a des Nutabschnittes 6 gesetzt wird, um kleiner als 0.5 Grad zu sein, werden die Unterseite 6c des Nutabschnittes 6 der ersten Walze 5 und der Außenumfangs- Endabschnitt des metallischen Scheibenmateriales 1 synchron zueinander gedreht. Demzufolge tritt zwischen einer Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales 1 und der geneigten Oberfläche 6a Reibung auf, so daß eine Reibungsmarke an die eine Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales 1 angeheftet wird und die geneigte Oberfläche 6a wird verschlissen, um die Standzeit zu vermindern. Zusätzlich tendiert das metallische Scheibenmaterial 1 in Richtung der anderen Oberfläche (abwärts in Fig. 7(a)) infolge einer radialen Belastung auszuknicken. Andererseits, wenn der Neigungswinkel α 1 der geneigten Oberfläche 6a gesetzt ist, um größer als 15 Grad zu sein, tendiert das metallische Scheibenmaterial 1 in Richtung einer Oberfläche an dem Abschnitt des metallischen Scheibenmateriales 1, das die geneigte Oberfläche 6a nicht berührt, auszuknicken.
Zusätzlich, wenn der Neigungswinkel α 2 der geneigten Oberfläche 6b des Nutabschnittes 6 gesetzt wird, um kleiner als 0.5 Grad zu sein, tritt Reibung zwischen dem metallischen Scheibenmaterial 1 und der geneigten Oberfläche 6b auf, so daß eine Reibungsmarke an dem metallischen Scheibenmaterial 1 anhaftet, und die geneigte Oberfläche 6b wird ähnlich der geneigten Oberfläche 6a zu geringerer Standzeit verschlissen. Andererseits, wenn der Neigungswinkel α 2 der geneigten Oberfläche 6b des Nutabschnittes 6 größer als 3 Grad festgelegt wird, bleibt der Außenumfangs- Endabschnitt des metallischen Scheibenmateriales 1 nicht in dem Nutabschnitt 6, um nach außen abzuweichen, so daß das Verdicken nicht ausreichend in einer vorbestimmten Breite ausgeführt werden kann.
Außerdem ist, der Neigungswinkel α3 der Unterseite 6c des Nutabschnittes 6 ist für das Einstellen des verdickten Abschnittes vorgesehen. Wenn der Neigungswinkel α 3 klein ist, wird die Basisseite (die obere Seite in Fig. 7(b)) zuerst verdickt, und wenn der Neigungswinkel α 3 groß ist, wird die Spitzenendseite (die untere Seite in Fig. 7(b)) zuerst verdickt. Wenn jedoch der Neigungswinkel α 3 gesetzt wird, um größer als 15 Grad zu sein, kann das Verdicken auf der Basisseite des verdickten Abschnittes nicht ausreichend ausgeführt werden.
Ein erstes Verdickungsabschnitt- Formverfahren in dem ersten Schritt wird nachstehend beschrieben:
Wie in Fig. 7(a) gezeigt, wird eine Oberfläche des metallischen Scheibenmateriales 1 in Berührung mit der geneigten Oberfläche 6 der ersten Walze 5 gebracht, und die erste Walze 5 wird in Richtung der Werkzeuge 2 und 3 gedrückt, während des Drehens des metallischen Scheibenmateriales 1. Als ein Ergebnis, wie in Fig. 7 (b) gezeigt, wird das metallische Scheibenmaterial 1 in eine Richtung entlang der geneigten Oberfläche 6a gebogen und berührt die Unterseite 6c, die gedrückt werden soll. Dann, wenn die erste Walze 5 weiter gegen die Werkzeuge 2 und 3 gedrückt werden, wird der Umfang des metallischen Scheibenmateriales 1 in dem Nutabschnitt 6 verdickt, wie in Fig. 7 (c) gezeigt.
Zu dieser Zeit, da das metallische Scheibenmaterial 1 in eine Richtung entlang der geneigten Oberfläche 6a des Nutabschnittes 6 gebogen wird, ist es möglich, das Auftreten eines Ausknickens zu verhindern. Zusätzlich; da die kreisförmigen Abschnitte der Radien R1 und R2 der Krümmung (R1 > R2) auf beiden Seiten der Unterseite 6c des Nutabschnittes 6 gebildet werden, ist es möglich, den Fluß der Metallpartikel des metallischen Scheibenmateriales 1 während des Verdickungsabschnittformens glatt auszuführen. Außerdem, da das metallische Scheibenmaterial 1 durch die Werkzeuge 2 und 3 über den abgestuften Abschnitt 1b eingespannt ist, ist es möglich, das ganze metallische Scheibenmaterial 1 vor dem Zerstörtwerden infolge Beanspruchung während des Verdickungsabschnittformens zu hindern. Außerdem, wenn der Verdickungshub in einem Bereich, ausgedrückt in Fig. 2 (b) durch d, vermindert wird, wobei das metallische Scheibenmaterial 1 extrem dazu neigt ausgeknickt zu werden, wenn das Verdickungsabschnittformen, wie es in Fig. 2 (b) ausgeführt wird, ist es möglich, leicht das Ausknicken zu verhindern, um leicht die Dicke zu erhöhen.
Dann, wie in Fig. 8 gezeigt, wird ein zweites Verdickungsabschnittformen ausgeführt, das eine zweite Walze 7, die als zweites Formwerkzeug dient, verwendet. Der Aufbau der zweiten Walze 7 ist derselbe, wie jener der ersten Walze 5, ausgenommen daß die Breite A des Nutabschnittes 8, gebildet in dem Außenumfang der zweiten Walze 7, größer ist, als die Breite eines Nutabschnittes 6 der ersten Walze 5. Ähnlich zu dem ersten Schritt wird der verdickte Abschnitt, geformt in dem zweiten Schritt, gegen das Innere des Nutabschnittes 8 der zweiten Walze 7 gedrückt, um so den verdickten Abschnitt erneut zu formen.
Ähnlich dem ersten Schritt ist es in diesem zweiten Verdickungsabschnittformen möglich, das Ausknicken durch eine geneigte Oberfläche 8a zu verhindern und glatt den Fluß der Metallpartikel des metallischen Scheibenmateriales 1 infolge der Radien R3 und R4 der Krümmung auszuführen. Zusätzlich ist es möglich, da die Breite A des Nutabschnittes 8 größer ist, als die Breite des Nutabschnittes 6 der ersten Walze 5, den Betrag des verdickten Abschnittes zu erhöhen.
Dann wird, wie in Fig. 9 gezeigt, durch Verwendung einer dritten Walze 9, die als ein drittes Formwerkzeug dient, der Außenumfang des verdickten Abschnittes des metallischen Scheibenmateriales 1 geformt, um so eine Form zu haben, erforderlich um ein Zahnrad zu formen, das als ein Übertragungsabschnitt dient. Der Außenumfang der dritten Walze 9 wird mit einem Nutabschnitt 10 gebildet, der einen Querschnitt von im wesentlichen rechteckigen Form hat. Die dritte Walze 9 wird gegen den Außenumfang des verdickten Abschnittes des metallischen Scheibenmateriales 1 gedrückt, so daß der verdickte Abschnitt einen Querschnitt von im wesentlichen rechteckigen Form hat.
Dann wird, wie in Fig. 10 gezeigt, als ein zweiter Schritt, der Außenumfang des verdickten Abschnittes, geformt in einer rechteckigen Form, gegen eine Zahnradrollwalze 11 gedrückt, die als ein viertes Formwerkzeug dient, um ein Zahnrad zu formen. Zu dieser Zeit wird der Abschnitt, der auf beiden Seiten des verdickten Abschnittes hervorragt, gelocht, so daß das Zahnrad eine geforderte Form hat.
Nach dem vorerwähnten Verfahren zur Erhöhung der Dicke des Außenumfangs des metallischen Scheibenmateriales 1, das die Walzen 5 und 7 verwendet, die als Formwerkzeuge dienen, da die Nutabschnitte 6 und 8, gebildet in den Außenumfängen der Walzen 5 und 7, jeweils die geneigten Oberflächen haben, ist es möglich das Auftreten eines Ausknickens zu verhindern, wenn der verdickte Abschnitt geformt wird, und es ist möglich die Verdickungsabschnittformgeschwindigkeit zu erhöhen. Zusätzlich, falls solch ein Ausknick- Verhinderungsabschnitt geschaffen ist, ist es möglich, den Betrag des verdickten Abschnittes in jedem der Vorgänge zu erhöhen.
Außerdem, da es möglich ist, die Position des verdickten Abschnittes des Außenumfangsabschnittes des metallischen Scheibenmateriales 1 durch geeignetes Einstellen der Winkel der geneigten Oberflächen, geschaffen an den Bodenabschnitten 6c und 6c des Nutabschnittes 6 und 8, einzustellen, ist es möglich, zu verhindern, daß ein Unterschnitt 1e in dem Grenzabschnitt zwischen einem verdickten Abschnitt 1c und eines Plattenabschnittes 1d, wie in Fig. 11 gezeigt, erzeugt wird. Zusätzlich, da der Abschnitt, in dem die geneigten Oberflächen der Nutabschnitte 6 und 8 die Bodenoberfläche berühren, kreisförmig oder bogenförmig ist, ist es möglich, den Fluß der Metallpartikel glatt auszuführen, wenn das Formen ausgeführt wird, so daß es möglich wird, die Festigkeit und Dauerhaftigkeit eines Erzeugnisses zu verbessern.
Zusätzlich sind die Walzen 5, 7, 9 und 11 an dem Außenumfang des metallischen Scheibenmateriales 1, eingespannt durch die Werkzeuge 2 und 3, angeordnet, so daß sie sich in radiale Richtungen bewegen, und die Walzen 5, 7, 9 und 11 sind ihrerseits gegen den Außenumfang des metallischen Scheibenmateriales 1 gedrückt, um dessen Formung auszuführen. Demzufolge ist es möglich, das Formen bei allen Schritten durch nur ein Einspannen ohne Wechseln des Werkzeuges auszuführen, so daß es möglich ist den Arbeitswirkungsgrad zu verbessern.
In dem vorerwähnten bevorzugten Ausführungsbeispiel, während der verdickte Abschnitt auf dem Außenumfang des metallischen Scheibenmateriales 1 geformt worden ist, und das Zahnrad, das als der Übertragungsabschnitt dient, an dem Außenumfang des verdickten Abschnittes geformt worden ist, um eine Antriebsplatte für ein Kraftfahrzeug herzustellen, sollte das Erzeugnis nicht darauf entsprechend der vorliegenden Erfindung begrenzt werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung angewendet werden, um eine Riemenscheibe, die als ein Übertragungsabschnitt dient, durch Formen einer Umfangsnut eines verdickten Abschnittes, zu erzeugen. In diesem Fall kann dieselbe Wirkung erhalten werden.
Wie oben erwähnt, wird in einem Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines Außenumfangsabschnittes einer Scheibe und in einem Verfahren zum Formen eines Scheibenteiles nach der vorliegenden Erfindung, ein Nutabschnitt, der geneigte Oberflächen an dem Außenumfang eines Werkzeuges hat, gebildet, und eine Oberfläche eines metallischen Scheibenmateriales 1 wird gegen eine der geneigten Oberflächen gedrückt, um einen verdickten Abschnitt zu bilden. Demzufolge ist es möglich, einen verdickten Abschnitt von einem großem Volumen bei hoher Geschwindigkeit zu formen, während dabei ein Auftreten von Ausknicken verhindert wird. Außerdem sind Formwerkzeuge, verwendet bei jedem Schritt, auf einem metallischen Material angeordnet, eingespannt durch dasselbe Werkzeug, daß sie in radialen Richtungen bewegbar sind, und die jeweiligen Schritte werden ihrerseits ausgeführt, sodaß es möglich ist den Arbeitswirkungsgrad zu verbessern.
Während die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispieles dargestellt worden ist, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erleichtern, sollte es geschätzt werden, daß die Erfindung auf verschiedene Weisen, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, verkörpert werden kann. Demzufolge sollte die Erfindung verstanden werden alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen zu umfassen, die ohne Abweichen von den Prinzipien der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt, ausgeführt werden können.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen der Dicke eines äußeren Umfangsabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) mit den Schritten des:

Spannens eines Mittelabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) durch ein Werkzeug (2, 3);

Vorbereitens eines ersten Formwerkzeuges (5), das einen ersten Nutabschnitt (6) an einem Außenumfang desselben zur Aufnahme des metallischen Scheibenmateriales (1) aufweist, wobei der erste Nutabschnitt (6) ein Paar Seitenwände (6a; 6b) und eine Bodenwand (6c) zwischen diesen aufweist, wobei die Seitenwände (6a, 6b) geneigte Oberflächen haben, die einander zugewandt sind, derart, daß sie die Breite des ersten Nutabschnittes (6) in Richtung zu dem äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) erhöhen, wobei eine der Seitenwände (6a) eine größere Länge von der Bodenwand (6c) des ersten Nutabschnittes (6) aus aufweist als die andere Seitenwand (6b); und Pressens des ersten zylindrischen Formwerkzeuges (5) gegen den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in einer radialen Richtung um einen verdickten äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) zu bilden,

wobei das erste Formwerkzeug (5) gegen den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in radialer Richtung gepreßt wird, wobei die geneigte Oberfläche der einen Seitenwand (6a) des ersten Formwerkzeuges (5) in Kontakt mit einer Oberfläche des äußeren Umfangsabschnittes des metallischen Scheibenmateriales (1) gebracht wird, derart, daß der äußere Umfangsabschnitt der metallischen Scheibe (1) in einer Richtung entlang der geneigten Oberfläche der einen Seitenwand (6a) gebogen wird, während der verdickte äußere Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in dem ersten Nutabschnitt geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

die Seitenwand (6a), die eine größere Länge von der Bodenwand (6c) aufweist, zuerst durch die äußere Umfangsfläche des metallischen Scheibenmateriales (1) berührt wird, und daß die geneigte Oberfläche der längeren Seitenwand (6a) des ersten Formwerkzeuges (5) einen geneigten Winkel (α1) im Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug auf eine Ebene rechtwinklig zur Achse des metallischen Scheibenmateriales (1) aufweist.

2. Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines äußeren Umfangsabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weiter aufweisend die Schritte des:

Vorbereitens eines zweiten zylindrischen Formwerkzeuges (7), das den gleichen Aufbau hat wie denjenigen des ersten Formwerkzeuges (5) mit Ausnahme, daß das zweite Formwerkzeug (7) einen zweiten Nutabschnitt (8) an seinem Außenumfang aufweist, wobei der zweite Nutabschnitt eine größere Breite als der erste Nutabschnitt (6) des ersten Formwerkzeuges (5) aufweist; und

Pressens des zweiten Formwerkzeuges (7) gegen den verdickten Abschnitt, gebildet durch das erste Formwerkzeug (5), um weiter den verdickten äußeren Umfangsabschnitt zu formen.

3. Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines äußeren Umfangsabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Formwerkzeugen (5, 7) so angeordnet sind, daß sie an dem äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in radialen Richtungen bewegbar sind und daß der äußere Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1), der von dem Werkzeug (2, 3) vorspringt, seinerseits an demselben Werkzeug (2, 3) bearbeitet wird.

4. Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines äußeren Umfangsabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des Nutabschnittes (6c) einen geneigten Winkel (a3) im Bereich von 0,5 bis 15 Grad in Bezug auf die Achse des ersten Formwerkzeuges (5) aufweist.

5. Verfahren zur Erhöhung der Dicke eines äußeren Umfangsabschnittes eines metallischen Scheibenmateriales (1) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet; daß die geneigte Oberfläche der anderen Seitenwand (6b) des ersten Formwerkzeuges (5) einen geneigten Winkel (a2) im Bereich von 0.5 bis 3 Grad in Bezug auf eine Ebene aufweist, die rechtwinklig ist zur Achse des metallischen Scheibenmateriales (1).

6. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1); das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, mit den Schritten des:

Vorbereitens des ersten Formwerkzeuges (5), das einen ersten Nutabschnitt (6) an einem Außenumfang desselben aufweist, um das metallische Scheibenmaterial (6) aufzunehmen, wobei der erste Nutabschnitt (6) ein Paar Seitenwände (6a, 6b) und eine Bodenwand (6c) zwischen diesen aufweist, wobei die Seitenwände (6a, 6b) eine geneigte Bodenfläche aufweisen, die einander zugewandt sind, so daß sich die Breite des ersten Nutabschnittes (6) in Richtung auf den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) erweitert, wobei eine der Seitenwände (6a) eine größere Länge von der Bodenwand (6c) des ersten Nutabschnittes (6) aufweist als die andere Seitenwand (6b),

Pressens des ersten zylindrischen Formwerkzeuges (5) gegen den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in einer radialen Richtung, um einen verdickten äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) zu bilden, wobei dann, wenn das erste Formwerkzeug (5) gegen den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in der radialen Richtung gepreßt wird, die geneigte Oberfläche der einen Seitenwand (6a) des ersten Formwerkzeuges in Kontakt mit der einen Oberfläche des äußeren Umfangsabschnittes des metallischen Scheibenmateriales (1) gebracht wird, so daß der äußere Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in einer Richtung entlang der geneigten Oberfläche dieser einen Seitenwand (6a) gebogen wird, während der verdickte äußere Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in dem ersten Nutabschnitt (6) geformt wird, und

Pressens eines vierten Formwerkzeuges (11), das einen Walzabschnitt zum Formen eines Belastungsübertragungsabschnittes aufweist, gegen den verdickten äußeren Umfangsabschnittes des, metallischen Scheibenmateriales (1) in einer radialen Richtung, um so den lastübertragenden Bereich an dem verdickten äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

die Seitenwand (6a), die eine größere Länge von der Bodenwand (6c) aufweist, zuerst durch den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) berührt wird und daß die geneigte Oberfläche der längeren Seitenwand (6a) des ersten Formwerkzeuges (5) einen geneigten Winkel (a1) im Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug auf eine Ebene rechtwinklig zur Achse des metallischen Scheibenmateriales (1) aufweist.

7. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1), das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch weiter Aufweisen die Schritte des:

Vorbereitens des zylindrischen Formwerkzeuges (7), das denselben Aufbau flat wie das erste Formwerkzeug (5) mit Ausnahme, daß das zweite Formwerkzeug (7) einen zweiten Nutabschnitt (8) an seinem Außenumfang aufweist, ehe der Schritt des Pressens des vierten Formwerkzeuges (11) ausgeführt führt, wobei der zweite Nutabschnitt (8) eine größere Breite als diejenige des ersten Nutabschnittes (6) des ersten Formwerkzeuges (5) aufweist; und

Pressens des zweiten Formwerkzeuges (7) gegen den verdickten äußeren Umfangsabschnitt, gebildet durch das ersten Formwerkzeug (5), um den verdickten äußeren Umfangsabschnitt weiter auszubilden.

8. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1), das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch die Schritte des: direkten Pressens eines dritten Formwerkzeuges (9), das eine Umfangsnut (10) von einer im wesentlichen rechteckigen Form an seinem Außenumfang aufweist, gegen den äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1), so daß der äußere Umfangsabschnitt eine vorgegebene Form hat, ehe der Schritt des Pressens des vierten Formwerkzeuges (11) ausgeführt wird.

9. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1), das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Formwerkzeuge (5, 7, 9, 11) so angeordnet sind, daß sie an dem äußeren Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1) in radialen Richtungen bewegbar sind und der äußere Umfangsabschnitt des metallischen Scheibenmateriales (1), der von dem Werkzeug (2, 3) vorspringt, seinerseits durch dasselbe Werkzeug (2, 3) bearbeitet wird.

10. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1), das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des Nutabschnittes (6c) des ersten Formwerkzeuges (5) einen geneigten Winkel (α3) im Bereich von 0.5 bis 15 Grad in Bezug auf die Achse des ersten Formwerkzeuges (5) aufweist.

11. Verfahren zur Formung eines Scheibenteiles (1), das einen lastübertragenden Abschnitt an seinem Außenumfang aufweist, nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Oberfläche der anderen Seitenwand (6b) des ersten Formwerkzeuges (5) einen geneigten Winkel (a2) im Bereich von 0.5 bis 3 Grad in Bezug auf eine Ebene aufweist, die rechtwinklig zur Achse des metallischen Scheibenmateriales verläuft.