DE19537209A1

DE19537209A1 - Verfahren zum Herstellen von Synchronringen

Info

Publication number: DE19537209A1
Application number: DE19537209A
Authority: DE
Inventors: Horst Doeppling
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-10
Also published as: DE19680864B4; WO1997013612A1; DE19680864D2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Synchronringes für eine Synchronisiereinrichtung eines Fahrzeuggetriebes mit zu seiner Mittelachse konisch verlaufenden Reibflächen, wobei ein Blechstreifen auf eine dem Um fang des Synchronringes entsprechende Länge abgelängt, durch einen Biegevor gang der Synchronring mit kreisringförmiger Kontur hergestellt wird und dessen Schnittkanten durch einen Schweißvorgang miteinander verbunden werden.

Hintergrund der Erfindung

Ein solch gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Synchronringen ist aus der DE 31 14 787 A1 vorbekannt. Nach diesem Verfahren werden die Synchronringe wie folgt gefertigt:

Zunächst wird mit ein Band mit den axialen Abmessungen des Synchronringes durch Umformen (Strangpressen oder Walzen) hergestellt, das nachfolgend in Abschnitte seiner Umfangslänge abgeteilt wird. Es folgt ein Biegevorgang, durch den die runde Form des Synchronringes eingestellt wird. Bei einem abschlie ßenden Schweißvorgang (Preßschweißen, HF-Schweißen, Widerstandspreß schweißen) werden die beiden Schnittstellen miteinander verbunden.

Nachteilig dabei ist, daß eine solche Fertigung von Synchronringen aufwendig ist, da beim Ablängen, beim Biegen bzw. beim Schweißen immer nur ein Synchronring hergestellt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von den technischen Mängeln der bekannten Lösung ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Synchronringen zu entwickeln, das eine wesentlich höhere Produktivität aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß der Blechstreifen durch einen Umformvor gang mit konischen, zu beiden Rändern abfallenden Reibflächen versehen wird, anschließend durch einen weiteren Umformvorgang entlang einer Längs mittellinie zwischen den Reibflächen ein in der Stärke reduzierter Bereich hergestellt wird, danach in diesem Bereich Austanzungen derart vorgenommen werden, daß Haltezungen und Verbindungsstege entstehen, nachfolgend der Blechstreifen so abgelängt wird, daß sich durch Rundbiegen und Zusammen schweißen zwei durch die Verbindungsstege aneinander gehaltene Synchronrin ge mit ihren Haltezungen ergeben, die abschließend durch Absprengen der Verbindungsstege zu fertigen Synchronringen vereinzelt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß pro Umformvorgang, pro Ausstanzung, pro Ablängung und pro Schweißvorgang zwei Synchronringe entstehen, d. h. die doppelte Anzahl gegenüber dem bisher bekannten Verfahren.

Weitere, erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü che 2 bis 10 und werden im folgenden näher beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß das Ausstanzen zweistufig, d. h. als Vorstanzen und als Feinstanzen erfolgt. Das Vorstanzen erfolgt dabei in bekann ter Weise mit einem gewissen Übermaß, während das Feinstanzen ebenfalls in bekannter Weise auf Endmaß erfolgt. Durch diese Maßnahme wird die spätere mechanische Behandlung der Haltezungen der Synchronringe wesentlich vereinfacht.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die einander zugewandten Stirnseiten der aneinander gehaltenen Synchronringe mit je einer Einkerbung versehen sein sollen. Diese Einkerbungen sorgen dafür, daß zwischen den beiden Stirnseiten der Synchronringe auftretendes Schweißmaterial in diese ausweichen kann, so daß zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Synchronringe keine Schweißaufwürfe entstehen, die durch einen zusätzlichen Arbeitsgang entfernt werden müßten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 werden anschließend die Schweißaufwürfe durch einen mechanischen Bearbeitungs gang, beispielsweise durch Hobeln entfernt.

Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß die aneinander gehaltenen Synchronringe einen Zentriervor gang unterworfen werden. Durch diese Maßnahme werden zwei kreisrunde Synchronringe erzeugt.

Nach Anspruch 6 ist vorgesehen, daß die Verbindungsstege in unmittelbarer Nähe der einander zugewandten Stirnseiten der Synchronringe mit einer Spreng kerbe versehen werden. Diese Sprengkerbe stellt eine Sollbruchstelle dar, die das Vereinzeln der Synchronringe ermöglicht.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, daß die aneinander gehaltenen Synchronringe einer Einsatzhärtung und einem Anlaßvorgang unterworfen werden. Bei der Einsatzhärtung werden Stähle in bekannter Weise mit einem geringen Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,20%, die also praktisch nicht härtbar sind, in Kohlenstoff abgebenden Mitteln bei Tempe raturen zwischen 850 und 1000°C geglüht. Der Kohlenstoff diffuntiert dabei in die Randschichten des eingesetzten Werkstückes ein. Aufgrund der gemäß Anspruch 6 vorhandenen Sprengkerbe in den Verbindungsstegen liegt dort ein verringerter Materialquerschnitt vor, so daß in diesem Bereich eine Durch härtung erfolgt, die das Brechen an dieser Sollbruchstelle begünstigt.

Gemäß Anspruch 8 sollen die aneinander gehaltenen Synchronringen nach dem Aufkohlen im erwärmten Zustand auf ein rotationssymmetrisches Formwerkzeug aufgesteckt und anschließend abgeschreckt werden. Bei diesem Abschrecken von der Einsatztemperatur wird durch das rotationssymmetrische Werkzeug bewirkt, daß ein Verzug der Synchronringe nicht eintreten kann, d. h. sie behalten eine sehr gute Durchmessergenauigkeit.

Schließlich werden nach den Ansprüchen 9 und 10 die Innen- und Außen durchmesser der aneinander gehaltenen Synchronringe auf Sollmaß geschliffen bzw. die Reibflächen einer mechanischen Feinstbearbeitung unterworfen, bevor durch Brechen der Sollbruchstelle deren Vereinzelung zu einem fertigen Syn chronring erfolgt.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Blechband zur Herstellung von Synchronringen;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf ein Blechband im ausgestanzten Zustand und

Fig. 3 eine Seitenansicht auf zwei aneinander gehaltene Synchronrin ge, teilweise geschnitten.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in Fig. 1 dargestellte Blechstreifen 1 aus Einsatzstahl weist rechts und links einer nicht dargestellten Längsmittellinie konisch abfallende Reibflächen 2, 3 auf, zwischen denen sich ein Bereich 4 erstreckt, der im Vergleich zu den konischen Reibflächen 2, 3 eine waagerecht verlaufende Kontur aufweist. In diesem wanddickenreduzierten Bereich 4 werden nun Ausstanzungen derart vorgenommen, daß zwei Blechstreifenhälften 5, 6 entstehen, die durch die Verbindungsstege 7 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstege 7 weisen im Stirnseitenbereich der Blechstreifenhälften 5, 6 Sprengkerben 8 auf, die Sollbruchstellen sind und das spätere Vereinzeln der Synchronringe verein fachen. Die Ausstanzungen werden erfindungsgemäß weiter so ausgeführt, daß jede Blechstreifenhälfte 5, 6 mit einer beliebigen Anzahl von einander entgegen gerichteten, sich überlappenden Haltezungen 9, 10 versehen ist. Durch diese Anordnung der Haltezungen 9, 10 läßt sich der Blechstreifen 1 in seiner Quer dehnung minimieren, d. h. es kann wertvolles Material eingespart werden. Die einander gegenüberliegenden Flächen 11, 12 der Haltezungen 9, 10 weisen im Querschnitt gesehen, einen glatten oder abgerundeten Verlauf auf, je nachdem wie ihre gegenüberliegenden Aufnahmebohrungen ausgestaltet sind.

Nach dem Ablängen entsprechend der späteren Umfangsausdehnung werden die Blechstreifenhälften 5, 6 rundgebogen und an ihren Schnittkanten durch Schweißen miteinander verbunden, so daß zwei aneinander gehaltene Syn chronringe 13, 14 entstehen, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Um ein späteres Abtragen des Schweißaufwurfes im ausgestanzten Bereich 4 zwischen den Stirnseiten der Synchronringe 13, 14 zu vermeiden, sind diese mit einer nicht dargestellten Einkerbung versehen, die zur Aufnahme des durch den Schweiß vorgang verflüssigten Materials dient. Nachfolgend werden die in axialer Rich tung außenliegenden und die in radialer Richtung ebenfalls außen liegenden Schweißaufwürde entfernt, bevor die noch verbundenen Synchronringe 13, 14 einem Zentriervorgang unterzogen werden. Dies kann beispielsweise so erfol gen, daß die Synchronringe 13, 14 von außen über mehrere Segmente mit kreisrunden Ausnehmungen mit einer von außen nach innen wirkenden Druck kraft beaufschlagt werden und so zwangsweise in eine Kreisform gepreßt werden.

Anschließend werden die aneinander gehaltenen Synchronringe 13, 14 zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ihrer Reibflächen 2, 3 einer Einsatzhärtung unterworfen, wobei in gewollter Weise durch den verringerten Materialquerschnitt im Bereich der Sprengkerben und dessen Durchhärtung eine Sollbruchstelle entsteht. Die noch verbundenen Synchronringe 13, 14 werden nun nach dem Aufkohlen im erwärmten Zustand auf ein rotationssymmetrisches Formwerkzeug aufgesteckt und nachfolgend abgeschreckt. Durch dieses gefes selte Härten bzw. gefesselten Anlassen wird ein unerwünschter Formverzug der Synchronringe 13, 14 vermieden. Danach werden der Innen- bzw. der Außen durchmesser der Synchronringe 13, 14 auf Sollmaß geschliffen und deren Reibfläche 2, 3 einer mechanischen Feinstbearbeitung, beispielsweise einem Honvorgang unterworfen.

Schließlich erfolgt ein Vereinzeln der Synchronringe 13, 14 durch Abscheren der sie aneinander haltenden Verbindungsstege 7 an den zugehörigen Spreng kerben 8. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Synchronringe 13, 14 mit ihren Reibflächen 2, 3 an einer festen Gegenfläche anliegen, während der freiliegende ausgestanzte Bereich 4 von innen mit einer zentral wirkenden Kraft beaufschlagt wird und so entfernt wird. Eine Nacharbeitung der Sollbruch stellen erübrigt sich.

Bezugszeichenliste

1 Blechstreifen
2 Reibfläche
3 Reibfläche
4 Bereich
5 Blechstreifenhälfte
6 Blechstreifenhälfte
7 Verbindungssteg
8 Sprengkerbe
9 Haltezunge
10 Haltezunge
11 Fläche
12 Fläche
13 Synchronring
14 Synchronring

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Synchronringes für eine Synchronisiereinrich tung eines Fahrzeuggetriebes mit zu seiner Millelachse konisch verlaufenden Reibflächen, wobei ein Blechstreifen (1) auf eine dem Umfang des Synchronrin ges entsprechende Länge abgelängt, durch einen Biegevorgang der Synchronring mit kreisringförmiger Kontur hergestellt wird und dessen Schnittkanten durch einen Schweißvorgang miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeich net, daß der Blechstreifen (1) durch einen Umformvorgang mit konischen, zu beiden Rändern abfallenden Reibflächen (2, 3) versehenen wird, anschließend durch einen weiteren Umformvorgang entlang einer Längsmittellinie zwischen den Reibflächen (2, 3) ein in der Stärke reduzierter Bereich (4) hergestellt wird, danach in diesem Bereich (4) Ausstanzungen derart vorgenommen werden, das Haltezungen (9, 10) und Verbindungsstege (7) entstehen, nachfolgend der Blechstreifen (1) so abgelängt wird, daß sich durch Rundbiegen und Zusammen schweißen zwei durch die Verbindungsstege (7) aneinander gehaltenes Syn chronringe (13, 14) mit ihren Haltezungen (9, 10) ergeben, die abschließend durch Absprengen der Verbindungsstege (7) zu fertigen Synchronringen (13, 14) vereinzelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstanzen zweistufig, d. h. als Vorstanzen und als Feinstanzen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnseiten der aneinander gehaltenen Synchronringe (13, 14) mit je einer Einkerbung versehen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißauf würfe entfernt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander gehaltenen Synchronringe (13, 14) einem Zentriervorgang unterworfen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs stege (7) in unmittelbare Nähe der einander zugewandten Stirnseiten der anein ander gehaltenen Synchronringe (13, 14) mit einer Sprengkerbe (8) versehen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander gehaltenen Synchronringe (13, 14) einer Einsatzhärtung und einem Anlaßvor gang unterworfen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die anein ander gehaltenen Synchronringe (13, 14) nach dem Aufkohlen im erwärmten Zustand auf ein rotationssymmetrisches Formwerkzeug aufgesteckt und an schließend abgeschreckt bzw. angelassen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen- und Außendurchmesser der aneinander gehaltenen Synchronringe (13, 14) auf Sollmaß geschliffen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (2, 3) einer mechanischen Feinstbearbeitung unterworfen werden.