Unternehmen in allen Bereichen der produzierenden Industrie sind in einen globalen Wettbewerb eingebunden. So wird die deutsche Schmiedeindustrie häufig mit Preisforderungen konfrontiert, die betriebswirtschaftlich schwer erreichbar sind. Nur durch die Einführung neuer Produktionstechnologien kann der Forderung, Bauteile mit hoher Qualität auch wirtschaftlich zu fertigen, begegnet werden. Das Präzisionsschmieden stellt in dieser Hinsicht ein sehr aussichtsreiches Fertigungsverfahren dar. Es ermöglicht gegenüber dem konventionellen Gesenkschmieden höhere Maßgenauigkeiten. Neben der Reduzierung des Nachbearbeitungsaufwands ergibt sich eine bessere Ausnutzung des Materialeinsatzes. Zudem kann die Bauteilbelastbarkeit durch bessere mechanische Eigenschaften erhöht werden. Besonders aufgrund der hohen Stückzahlen und ihrer Qualitätsanforderungen stellen Zahnräder ein Bauteilspektrum dar, das sich für die Herstellung durch Präzisionsschmieden anbietet. Zahnräder werden derzeit mit wenigen Ausnahmen durch spanende Fertigungsverfahren hergestellt, daher sind Verzahnungsgeometrien in der Regel auf diese Fertigungsverfahren ausgelegt. Einer industriellen Herstellung komplexer Zahnradgeometrien durch Präzisionsschmieden stehen nicht für die umformtechnische Herstellung angepasste Verzahnungsgeometrien und fehlendes Wissen zum Aufbau der komplexen Werkzeugsysteme und zur Einstellung der qualitätsbestimmenden Einflussgrößen des Umformprozesses in Abhängigkeit von der Bauteilgeometrie entgegen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Verzahnungsgeometrie für die Fertigung durch Präzisionsschmieden ausgelegt und im Prozess untersucht. Die Auslegung wurde auf Basis einer klassischen Pkw-Verzahnung als Referenz durchgeführt. Die umformtechnisch optimierte Verzahnung führte im Vergleich zur Referenzverzahnung im Prozess zu geringeren Umform- und Ausstoßkräften. Des Weiteren wurde ein dreistufiges Werkzeugsystem entwickelt, dass die Möglichkeit einer wirtschaftliche Herstellung von schrägverzahnten Zahnrädem durch das Präzisionsschmieden ausgehend von Vollmaterial als Rohteil erlaubt. Zur Auslegung der Stadienfolge mit optimaler Werkzeugvor- und Zwischenformgeometrie mit daraus resultierendem optimalem Werkstofffluss und Gravurfüllungsverhalten wurden FEM-Simulationen genutzt. Für die umformtechnische Fertigung eines Gangrades mit hinterschnittener Kupplungsverzahnung wurde ein Werkzeugsystem mit radial entformenden Segmenten zur Erzeugung der hinterschnittenen Kupplungsverzahnung entwickelt und konstruiert. Mit diesem Werkzeug ist die integrierte Fertigung von Grundkörper mit allen Funktionselementen, einbaufertiger Kupplungsverzahnung und Laufverzahnung mit geringem Schleifaufmaß möglich.


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    Titel :

    Beitrag zum Präzisionsschmieden von Zahnrädern für Pkw-Getriebe


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2003


    Format / Umfang :

    123 Seiten, Bilder, 83 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch