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EP1420913A2 - One-piece joint body - Google Patents

One-piece joint body

Info

Publication number
EP1420913A2
EP1420913A2 EP02779266A EP02779266A EP1420913A2 EP 1420913 A2 EP1420913 A2 EP 1420913A2 EP 02779266 A EP02779266 A EP 02779266A EP 02779266 A EP02779266 A EP 02779266A EP 1420913 A2 EP1420913 A2 EP 1420913A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mandrel
die
ball
ball tracks
sintered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02779266A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guido Degen
Wolfgang Schiemenz
Eberhard Ernst
Rainer Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Sinter Metals Holding GmbH
Original Assignee
GKN Sinter Metals Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Sinter Metals Holding GmbH filed Critical GKN Sinter Metals Holding GmbH
Publication of EP1420913A2 publication Critical patent/EP1420913A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/12Mounting or assembling

Definitions

  • the invention relates to a metallic sintered part, in particular an inner joint part of a shaft joint, with ball tracks arranged at an angle to the pressing direction and / or a curvature of the ball tracks, together with a method and device for carrying it out.
  • Universal joints consisting of an inner joint part and an outer joint part are known. They are primarily used for torque transmission between shafts that are subject to major displacements during operation. The absorption of axial displacements is also possible.
  • Constant velocity universal joints belong to the genus of the journal joints, the most common design of which is the universal joint.
  • the joint forks of the two shafts are connected with a pin.
  • Simple universal joints allow essentially small changes in angle. Axial and radial displacements of the shafts are not possible.
  • constant velocity joint avoids these disadvantages.
  • constant speed shaft joints produce uniform speeds on the output side at a uniform angular velocity. The same applies to the torques.
  • the PTO shaft consists of two joints and an intermediate shaft.
  • the intermediate shaft is usually designed as a telescopic shaft to compensate for changes in length.
  • the condition for a uniform transmission is that the two articulated forks lie in one plane and, if the deflection angles on both articulated forks are always the same size, at least in the most frequently occurring position during operation. This can be done by Z- or W arrangement can be achieved.
  • the former is usually common in motor vehicles. Non-uniformities only occur in the intermediate shaft. Double joints are used to compensate for large angular movements in a small space, for example in the front wheel drive of motor vehicles.
  • Constant velocity joints ensure a uniform, non-positive transmission of the torque or the angular velocity mostly via balls which are guided in ball tracks so that they always lie in the mirror plane of the joint. Centering is required for larger constant velocity joints.
  • the constant velocity joints enable uniform transmission with large deflection angles.
  • Constant velocity joints are built as fixed joints or sliding joints, whereby the fixed joint fixes the drive axle in the axial direction and the sliding joint enables compensation for changes in the length of the axle by longitudinal displacement.
  • Universal joints of this type are connected to the shafts with an outer joint part and an inner joint part.
  • the inner joint part is guided via balls in the outer joint part.
  • the balls move in a ball cage in ball tracks which are formed on the outer surface of the inner joint part and on the inner surface of the outer joint part.
  • the geometry of the shaft joints requires that the recesses for the ball tracks be machined.
  • the disadvantage here is that the inner joint part has to be produced in a large number of work steps and in different processing machines. So far, the inner joint part has been conventionally formed from a forged blank, since the undercuts or formations, for example the Ball tracks, could not be produced in any pressing process and thus could not be pressed from metal powder and sintered to the final shape. This usually required additional process steps to achieve the shaping of the undercuts.
  • the object of the invention is to provide a method and a device with which a metallic sintered part or forged part, in particular an inner joint part of a shaft joint, can be produced in a simple and precise manner.
  • a method for producing a metallic sintered part or forged part, in particular a joint inner part of a shaft joint having ball tracks, powder being filled into a filling space, the filling space being delimited by a die, at least one shaping mandrel and a filling mandrel arranged opposite it, a central mandrel, at least one lower and one upper stamp, the powder in the filling space being pressed, ejected and sintered into a green compact by the pressure between the upper and lower stamps.
  • Metallic sinter powder is introduced into the filling space.
  • the mandrel is retracted up to the filling mandrel and the part geometry is fixed by moving the tools relative to each other and then the powder becomes one by applying a pressure to the upper and / or lower punch
  • the finished green compact is ejected from the pressing device and sintered after the upper punch and the mandrels have been moved back.
  • the sintered part is post-shaped hot or cold after sintering.
  • a calibration process after sintering and / or forging is possible to achieve low tolerances and / or partial compression. For example, it is advantageous to Roll the inner part of the joint cold or alternatively roll after sinter forging.
  • Components produced by sinter metallurgy have the advantage that the entire body of the inner joint part forms a high-strength structure which has excellent material properties and surface quality.
  • the mandrel moves into a filling position in the die
  • the central mandrel moves into a filling position in the die and the lower punch is held in a filling position
  • the mandrel assigned to the mandrel moves into the Die
  • the upper punch is inserted into the die up to an upper punch press position and the powder is compacted into the green compact, whereby ball tracks through the Geometry of the die are formed, and the lower punch moves in to a lower punch end position and the powder is also compacted, the upper punch and mandrel extend during the ejection process and the central mandrel is withdrawn from the green compact.
  • the outer contour of the inner part of the joint, the ball hub, is partly formed by the die itself and partly by mandrels that can move in the die in the pressing direction.
  • mandrels that can move in the die in the pressing direction.
  • the side of the filling mandrel facing the shaping mandrel in the filling position is flush with the top of the die and the top of the central mandrel, in the pressing position the shaping mandrel rests against the top of the mandrel and this pushes back while at the same time pressing pressure is applied to the upper punch, which enters the die and then move the upper punch and the mandrel out of the die and the pressed green body is ejected from the die through the lower punch.
  • the powder is pressed into a green body by pressure and heat.
  • the die and at least one punch are heated during the pressing.
  • the shape of the ball tracks is shaped by the mandrels.
  • the shape of the ball tracks is shaped by the mandrels and the die.
  • the surface of the ball tracks is compressed after sintering.
  • the surface may be compacted to achieve greater strength, for example by roller burnishing, it being advantageous if only partial areas of the ball track surface are compacted. It is expedient if at least the running surface of the balls of the ball track surface is compressed.
  • the ball compresses at least one partial area of the ball track at least once. It is useful if the ball, which is preferably made of hard metal, has little least once, preferably several times over the surface to be compacted, so that the surface is gradually compacted and deformed.
  • the finished sintered part is then forged, the sintered part being inserted with ball tracks into the die on a central mandrel, a forging tool for shaping the outer contour pressing the sintered part, and this is then ejected.
  • the finished sintered part is calibrated after sintering or forging, the sintered part being inserted into the die on a central mandrel with ball tracks, a calibration tool for shaping the outer contour pressing the sintered part, and this is then expelled.
  • a further solution to the problem is given by a device for producing metallic sintered parts, in particular an inner joint part of a shaft joint, with ball tracks, with a pressing device, with at least one shaping mandrel and at least one filling mandrel assigned to the shaping mandrel, a lower and an upper punch and one Middle mandrel, which form the filling space and are radially enclosed by a die.
  • a pressing device is characterized by a simple workflow.
  • the pressing process is inexpensive and, above all, time-saving in comparison to the known machining production. This makes it possible to produce a large number of inner joint parts in a short time.
  • the die which surrounds the filling and forming mandrels, absorbs the pressing pressure acting radially on the forming mandrels.
  • three mandrels and three mandrels assigned to them are provided, which are guided in recesses in the die.
  • the object is further achieved by a metallic sintered part, in particular the inner joint part of a shaft joint, with ball tracks arranged on the outer circumference, the sintered part being formed in one piece.
  • a metallic sintered part in particular the inner joint part of a shaft joint, with ball tracks arranged on the outer circumference, the sintered part being formed in one piece.
  • the ball tracks are arranged at an angle to the press axis and / or are curved to the press axis.
  • the inner joint part is designed with undercuts, recesses and profiles, preferably with the axis of the joint body, i.e. also to the pressing direction, axially aligned on the outer surface, radially curved ball tracks, the ball tracks are designed with a track base and track sides and the inner joint part has a geometry that enables the inner joint part to be pressed axially and removed from the pressing device or forging device.
  • the ball tracks are round.
  • the ball tracks are approximately elliptical. This configuration is particularly advantageous since the balls only rest on the ball track at two points and when rolling only one contact line results on the ball track. As stated above, this area is advantageously compacted and, if appropriate, heat and / or surface treated. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the ball tracks are polygonal. This configuration of the ball track, like the approximately elliptical ball track, has the advantage that the balls have only a small contact surface on the ball track and thus the rolling resistance drops and in particular the Hertzian pressure can be optimized.
  • the ball tracks have a higher density in partial areas, in particular in the area of the ball contact surface.
  • the ball tracks are heat-treated in partial areas, in particular in the area of the ball contact surface.
  • Such a component has the advantage that the ball tracks receive high strength.
  • the component can be heat-treated at least in the area of the ball tracks, for example by induction hardening and case hardening.
  • the ball tracks are surface-treated in partial areas, in particular in the area of the ball running surface.
  • the surface can be treated by shot peening, plasma nitriding, nitrocarburizing, phosphating and rolling in a cold and warm condition in order to optimize the properties of the ball contact surface.
  • Fig. 2 is a perspective view of a
  • Pressing tool for a ball hub 3 shows the pressing tool cut with the mandrels retracted
  • Fig. 7 is a ball hub in plan view
  • FIG. 8 shows a ball hub according to section A-A in FIG. 7
  • Fig. 9 is a ball track with ball in cross section
  • the 1 shows a constant velocity universal joint 1. It has an outer joint part 2 and an inner joint part 3.
  • the outer joint part 2 is connected to a shaft 4, and the inner joint part 3 is connected to a shaft 5.
  • Shaft 4 and shaft 5 form a drive-output system.
  • the inner joint part 3 is received in the outer joint part 2.
  • Balls 6 are arranged in ball tracks 7 between the outer joint part 2 and the inner joint part 3 such that the balls 6 are guided against each other in the ball tracks 7 when the shafts 4, 5 are bent.
  • the balls inevitably run in the mirror plane.
  • the bending angle is 0 ° and the ball lies in a plane perpendicular to the straight line formed by the axes of the shafts 4 and 5.
  • the arrangement has a cover ring 8 which holds the ball in the ball tracks.
  • the ball tracks 7 can be arranged parallel or at an angle to the press axis (ball hub axis 20). Farther it is possible that the ball tracks 7 are curved to the press axis (ball hub axis 20). Radially curved ball tracks 7 are thus possible, the ball tracks 7 being designed with a track base 12 and track sides 13.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a pressing device 21 for a ball hub 3 (inner joint part), the pressing device 21 having three shaping mandrels 22.1, 22.2, 22.3 and filling mandrels 23.1, 23.2, 23.3 assigned to them.
  • a lower punch 24, an upper punch 25 and a central mandrel 26 are also provided.
  • the punches 24, 25 and mandrels 22, 23, 26 are radially enclosed by a die 27.
  • the die 27, which surrounds the filling and shaping mandrels 23, 22 intercepts the pressing pressure acting radially on the shaping mandrels 22.
  • the shaping mandrels 22 and the filling mandrels 23 assigned to them are guided in recesses 28.1, 28.2 in the die 27.
  • the filling and shaping mandrels 23, 22 arranged in the recesses 28.1, 28.2 of the die 27 and the die 27 itself form the outer contour of the inner joint part 3, which, due to its geometric design, cannot be produced with conventional pressing devices.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the pressing device 21, the shaping mandrels 22 being inserted into the die 27.
  • the mandrels 22 move into the die 27, the mandrels 22 pushing the mandrels 23 down in the die 27, the ball tracks 7 of the ball hub 3 being formed in powder by means of the geometry of the mandrel 22.
  • Fig. 4 shows the pressing tool 21 in the filling position. It is provided that for the filling process the filling mandrel 23 moves into a filling position in the die 27, the center mandrel 26 moves into a filling position in the die and the lower punch 24 is held in a filling position. In the filling position, metallic sintered powder 29 is filled into the filling space 28, the filling space 28 being delimited by the die 27, the three mandrels 22.1, 22.2, 22.3 and the mandrels 23.1, 23.2, 23.3, the central mandrel 26, and the lower and upper punches 24, 25 arranged opposite them. In the filling position, the side of the mandrel 23 facing the mandrel 22 is at the same level as the top 30 of the die 27 and the top 31 of the central mandrel 26.
  • Fig. 5 shows the pressing tool 21 in the pressing position.
  • the mandrels 22 are retracted up to the mandrels 23, the mandrels 22 pushing the mandrels 23 down in the die 27, and the ball tracks 7 of the ball hub 3 are formed in the powder by the geometry of the mandrels 22.
  • the upper punch 25 is moved into the die 27 up to an upper punch pressing position, so that the powder is compacted into the green compact, the ball tracks 7 also being shaped by the geometry of the die 27.
  • the lower punch 24 moves up to a lower punch end position, whereby the powder is also compacted.
  • the die 27, which surrounds the filling and shaping mandrels 23, 22 intercepts the pressing pressure acting radially on the shaping mandrels 22.
  • Heat is pressed into a green compact.
  • the die 27 and at least one punch 24, 25 can be heated during the pressing.
  • Fig. 6 shows the pressing tool 21 in the ejection position.
  • the upper punch 25 and the mandrel 22 are extended from the die 27.
  • the central mandrel 26 is withdrawn from the green compact 3.
  • the green compact 3 is ejected from the die through the lower stamp 24.
  • the green compact 3 is then sintered.
  • the completely pressed green compact 3 is post-shaped hot or cold to achieve a higher density after sintering.
  • a calibration process after sintering and / or forging is possible to achieve low tolerances and / or partial compression.
  • only partial areas of the ball track surface are compacted, at least the running surface 16 of the balls 32 of the ball track surface should be compacted.
  • the ball track surface can be compacted, for example, by compressing the surface of the ball tracks 7 after sintering by means of a ball which exerts pressure perpendicular to the ball track surface, the ball compressing at least a partial area of the ball track 7 at least once.
  • the ball which is preferably made of hard metal, rolls several times over the surface to be compressed, so that the surface is gradually compressed and deformed.
  • the finished sintered part 3 is subsequently forged, the sintered part 3 with ball tracks 7 being inserted into the die 27 on a central mandrel 26, a forging tool for shaping the outer contour pressing the sintered part 3, and this being subsequently ejected.
  • the sintered part 3 is calibrated.
  • Tools can be used for the forging and calibration which have approximately the same design as the pressing tool 21 described above.
  • Fig. 7 shows a ball hub 3 in a plan view.
  • the ball hub 3 is formed in one piece, whereby the strength and the service life of the ball hub 3 is high.
  • the ball tracks 7 are arranged at an angle to the press axis (ball hub axis 20).
  • the ball hub 3 each has paired ball tracks 7.
  • the ball tracks 7 are aligned axially into the image plane and have a radial curvature 14.
  • the curvature 14 is opposed to each of the pair of ball tracks 7 assigned to one another, i. H. the ball tracks 7 run towards one another in an axial direction.
  • the ball hub axis 20 runs perpendicular to the image plane through the center of the ball hub 3.
  • FIG. 8 shows a ball hub 3 according to section A-A in FIG. 7.
  • Fig. 9 shows a ball track 7 with a ball 32 in section.
  • the ball 32 has a round geometry.
  • the ball track 7 has a geometry that is approximately elliptical.
  • the ball 32 runs on the running surface 16, 16 'and has two points of contact 17, 17' on the ball track 7 at each moment. Each point of contact 17, 17 'lies on a different track side 13, 13'.
  • the points of contact 17, 17 ' are separated at an angle 2 ⁇ from the center of the sphere.
  • This configuration is particularly advantageous since the balls 32 rest only on the ball track 7 at two points and, when rolling, there is only one contact line on the ball track 7.
  • the fact that the balls 32 have only a small contact surface on the ball track 7 reduces the rolling resistance.
  • the curvature of the ball 32 and the ball track 7 are optimized so that the Hertzian pressure is minimized. This area is advantageously compacted and, if necessary, heat and / or surface treated. Processes would include induction hardening, case hardening, shot peening, plasma nitriding, Ni trocarburizing, phosphating and rolling in cold and warm condition

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Abstract

The invention relates to a method for producing a metal component, in particular an internal joint part (3) of a Cardan joint (1), which is provided with ball paths (7). According to the invention: a charge cavity (28) is filled with powder; the charge cavity (28) is delimited by means of a die (27), at least one moulding mandrel (22) and a charging mandrel (23) positioned opposite the latter, a central mandrel (26) and at least one lower and upper punch (24, 25); the powder is compressed in the charge cavity (28) by pressure on the upper and/or lower punch to form a green product, which is then expelled and sintered.

Description

Einteiliger Gelenkkörper One-piece joint body
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein metallisches Sinterteil, insbesondere eine Gelenkinnenteil eines Wellengelenks, mit in einem Winkel zur Preßrichtung angeordneten Kugelbahnen und/oder einer Krümmung der Kugelbahnen, nebst Verfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung.The invention relates to a metallic sintered part, in particular an inner joint part of a shaft joint, with ball tracks arranged at an angle to the pressing direction and / or a curvature of the ball tracks, together with a method and device for carrying it out.
Wellengelenke, die aus einem Gelenkinnenteil und einem Gelenkaußenteil bestehen sind bekannt. Sie dienen vor allem zur Drehmomentübertragung zwischen Wellen, die im Betrieb größeren Verlagerungen unterworfen sind. Auch die Aufnahme von axialen Verlagerungen sind dabei möglich.Universal joints consisting of an inner joint part and an outer joint part are known. They are primarily used for torque transmission between shafts that are subject to major displacements during operation. The absorption of axial displacements is also possible.
Ein Beispiel für die Übertragung von Drehmoment über gegeneinander angewinkelte Wellen ist das Gleichlauf-Wellengelenk. Gleichlauf-Wellengelenke gehören zu der Gattung der Zapfengelenke, deren gängigste Bauweise das Kreuzgelenk ist. Beim Kreuzgelenk sind die Gelenkgabeln der beiden Wellen mit einem Zapfen verbunden. Einfache Kreuzgelenke lassen im wesentlichen kleine Winkeländerungen zu. Axiale und radiale Verschiebungen der Wellen sind nicht möglich.An example of the transmission of torque via mutually angled shafts is the constant velocity universal joint. Constant velocity universal joints belong to the genus of the journal joints, the most common design of which is the universal joint. In the universal joint, the joint forks of the two shafts are connected with a pin. Simple universal joints allow essentially small changes in angle. Axial and radial displacements of the shafts are not possible.
Diese Nachteile vermeidet das Gleichlaufgelenk. Im Gegensatz zu den Kreuzgelenken werden Mit Gleichlauf-Wellengelenken werden bei gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit gleichförmige Drehzahlen auf der Abtriebsseite erzeugt. Das gleiche gilt für die Drehmomente.The constant velocity joint avoids these disadvantages. In contrast to the universal joints, constant speed shaft joints produce uniform speeds on the output side at a uniform angular velocity. The same applies to the torques.
Die Gelenkwelle besteht aus zwei Gelenken und einer Zwischenwelle. Die Zwischenwelle ist zum Ausgleich von Längenänderungen meist als Teleskopwelle ausgeführt. Die Bedingung für eine gleichförmige Übertragung ist, daß die beiden Gelenkgabeln in einer Ebene liegen und, falls die Ablenkungswinkel an beiden Gelenkgabeln immer gleich groß sind, wenigstens in der im Betrieb am häufigsten vorkommenden Lage. Dies kann durch Z- oder W-Anordnung erreicht werden. Bei Kraftfahrzeugen ist meist die erstere üblich. Dabei treten Ungleichförmigkeiten nur in der Zwischenwelle auf. Um auf geringem Raum große Winkelbewegungen auszugleichen, zum Beispiel beim Vorderradan- trieb von Kraftfahrzeugen, verwendet man Doppelgelenke. Diese entsprechen prinzipiell der Gelenkwelle, jedoch ist statt der Zwischenwelle nur ein kurzes Zwischenstück - Welle oder Muffe - vorhanden, das so geführt ist, daß die Auslenkwinkel beider Gelenke stets gleich sind. Die Längsverschiebbarkeit wird in An- oder Abtriebswelle vorgesehen. Daneben ermöglichenThe PTO shaft consists of two joints and an intermediate shaft. The intermediate shaft is usually designed as a telescopic shaft to compensate for changes in length. The condition for a uniform transmission is that the two articulated forks lie in one plane and, if the deflection angles on both articulated forks are always the same size, at least in the most frequently occurring position during operation. This can be done by Z- or W arrangement can be achieved. The former is usually common in motor vehicles. Non-uniformities only occur in the intermediate shaft. Double joints are used to compensate for large angular movements in a small space, for example in the front wheel drive of motor vehicles. These correspond in principle to the cardan shaft, but instead of the intermediate shaft there is only a short intermediate piece - shaft or sleeve - which is guided in such a way that the deflection angles of both joints are always the same. The longitudinal displaceability is provided in the input or output shaft. Enable next to it
Gleichlaufgelenke eine gleichförmige, kraftschlüssige Übertragung des Drehmoments bzw. der Winkelgeschwindigkeit meist über Kugeln, welche in Kugelbahnen so geführt sind, daß sie stets in der Spiegelebene des Gelenks liegen. Bei größeren Gleichlaufgelenken ist eine Zentrierung notwendig. Die Gleichlaufgelenke ermöglichen bei großen AuslenkwinkeIn gleichförmige Übertragung. Gleichlaufgelenke werden als Festgelenk oder Verschiebegelenk gebaut, wobei das Festgelenk die Antriebsachse in axialer Richtung fixiert und das Verschiebe- gelenk durch Längsverschiebung einen Ausgleich bei Achslängenänderungen ermöglicht.Constant velocity joints ensure a uniform, non-positive transmission of the torque or the angular velocity mostly via balls which are guided in ball tracks so that they always lie in the mirror plane of the joint. Centering is required for larger constant velocity joints. The constant velocity joints enable uniform transmission with large deflection angles. Constant velocity joints are built as fixed joints or sliding joints, whereby the fixed joint fixes the drive axle in the axial direction and the sliding joint enables compensation for changes in the length of the axle by longitudinal displacement.
Wellengelenke dieser Art sind mit einem Gelenkaußenteil und einem Gelenkinnenteil mit den Wellen verbunden. Das Gelenkin- nenteil wird über Kugeln in dem Gelenkaußenteil geführt. Die Kugeln bewegen sich dabei in einem Kugelkäfig in Kugelbahnen, welche auf der Außenfläche des Gelenkinnenteils und auf der Innenfläche des Gelenkaußenteils ausgeformt sind. Die Geometrie der Wellengelenke erfordert, daß die Ausnehmungen für die Kugelbahnen spanend angeformt werden.Universal joints of this type are connected to the shafts with an outer joint part and an inner joint part. The inner joint part is guided via balls in the outer joint part. The balls move in a ball cage in ball tracks which are formed on the outer surface of the inner joint part and on the inner surface of the outer joint part. The geometry of the shaft joints requires that the recesses for the ball tracks be machined.
Diese Art der Fertigung erfordert in der Regel eine kostenaufwendige und hochpräzise, spanende Bearbeitung. Nachteilig dabei ist, daß das Gelenkinnenteil in einer Vielzahl von Ar- beitsschritten und in verschiedenen Bearbeitungsmaschinen hergestellt werden muß. Bisher wurde das Gelenkinnenteil auf konventionellem Wege aus einem Schmiederohling geformt, da die Hinterschneidungen oder Ausformungen, beispielsweise die Kugelbahnen, nicht in jeglichem Preßverfahren herzustellen waren und damit auch nicht aus Metallpulver gepreßt und gesintert zur Endform gebracht werden konnten. Dies erforderte in der Regel zusätzliche Verfahrensschritte, um die Formge- bung der Hinterschnitte zu erreichen.This type of manufacturing usually requires costly and high-precision machining. The disadvantage here is that the inner joint part has to be produced in a large number of work steps and in different processing machines. So far, the inner joint part has been conventionally formed from a forged blank, since the undercuts or formations, for example the Ball tracks, could not be produced in any pressing process and thus could not be pressed from metal powder and sintered to the final shape. This usually required additional process steps to achieve the shaping of the undercuts.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem in einfacher und präziser Weise ein metallisches Sinterteil oder Schmiedeteil, insbesondere ein Gelenkinnenteil eines Wellengelenks hergestellt werden kann.The object of the invention is to provide a method and a device with which a metallic sintered part or forged part, in particular an inner joint part of a shaft joint, can be produced in a simple and precise manner.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den in den Verfahrens-, Vorrichtung- und Sachansprüchen angegeben Merkmalen.The invention solves this problem with the features specified in the method, device and property claims.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Sinterteils oder Schmiedeteils, insbesondere eines Kugelbahnen aufweisenden Gelenkinnenteils eines Wellengelenks, wobei Pulver in einen Füllraum gefüllt wird, der Füllraum begrenzt wird von einer Matrize, wenigstens einem Formdorn und einem diesem gegenüber angeordneten Fülldorn, einem Mitteldorn, wenigstens einem Unter- und einem Oberstempel, wobei das Pulver in dem Füllraum durch den Druck zwischen dem Ober- und Unterstempel zu einem Grünling ge- preßt, ausgestoßen und gesintert wird. In den Füllraum wird metallisches Sinterpulver eingebracht. Der Formdorn wird bis zu dem Fülldorn eingefahren und durch ein verschieben der Werkzeuge relativ gegeneinander wird die Teilegeometrie fixiert und anschließend wird das Pulver durch Aufbringung ei- nes Preßdrucks auf den Ober- und/oder UnterStempel zu einemAccording to the invention, a method is proposed for producing a metallic sintered part or forged part, in particular a joint inner part of a shaft joint having ball tracks, powder being filled into a filling space, the filling space being delimited by a die, at least one shaping mandrel and a filling mandrel arranged opposite it, a central mandrel, at least one lower and one upper stamp, the powder in the filling space being pressed, ejected and sintered into a green compact by the pressure between the upper and lower stamps. Metallic sinter powder is introduced into the filling space. The mandrel is retracted up to the filling mandrel and the part geometry is fixed by moving the tools relative to each other and then the powder becomes one by applying a pressure to the upper and / or lower punch
Grünling verdichtet. Der fertig gepreßte Grünling wird nach dem Zurückfahren des Oberstempels und der Formdorne aus der Preßvorrichtung ausgestoßen und gesintert. Zur Erzielung einer höheren Dichte ist es zweckmäßig, wenn das Sinterteil nach dem Sintern warm oder kalt nachverformt wird. Zur Erzielung geringer Toleranzen und /oder einer partiellen Verdichtung ist ein Kalibriervorgang nach dem Sintern und/oder Schmieden möglich. Beispielsweise ist es vorteilhaft die Ku- gelbahnen des Gelenkinnenteils kalt zu rollieren oder alternativ nach dem Sinterschmieden zu rollieren.Green compacted. The finished green compact is ejected from the pressing device and sintered after the upper punch and the mandrels have been moved back. To achieve a higher density, it is expedient if the sintered part is post-shaped hot or cold after sintering. A calibration process after sintering and / or forging is possible to achieve low tolerances and / or partial compression. For example, it is advantageous to Roll the inner part of the joint cold or alternatively roll after sinter forging.
Sintermetallurgisch hergestellte Bauteile weisen den Vorteil auf, daß der gesamte Körper des Gelenkinnenteils ein hochfestes Gefüge bildet, das hervorragende Materialeigenschaften und Oberflächengüte aufweist.Components produced by sinter metallurgy have the advantage that the entire body of the inner joint part forms a high-strength structure which has excellent material properties and surface quality.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für den Füllvorgang der Fülldorn in eine Füllposition in die Matrize einfährt, der Mitteldorn in eine Füllposition in die Matrize einfährt und der Unterstempel in einer Füllposition gehalten wird, beim Preßvorgang fährt der dem Fülldorn zugeordnete Formdorn in die Matrize ein, wobei der Formdorn den Fülldorn in der Matrize nach unten schiebt und dabei durch die Geometrie des Formdorns die Kugelbahnen im Pulver geformt werden, und gleichzeitig der OberStempel in die Matrize bis zu einer Oberstempelpreßposition einfährt und das Pulver zum Grünling verdichtet wobei Kugelbahnen durch die Geometrie der Matrize geformt werden, und der Unterstempel bis zu einer Unterstempelendposition einfährt und auch das Pulver verdichtet, beim Ausstoßvorgang der Oberstempel und Formdorn aus der Matrize ausfahren und der Mitteldorn aus dem Grünling zurückgezogen wird. Die Außenkontur des Gelenkinnen- teils, der Kugelnabe, wird teilweise durch die Matrize selbst und teilweise durch in der Matrize in Preßrichtung bewegliche Formdorne geformt. In Abhängigkeit von der Geometrie des Gelenkinnenteils sind wenigstens zwei obere Formdorne und zwei untere Fülldorne, vorzugsweise drei Dorne, die in Preßrich- tung verschiebbar in der Matrize gelagert sind, vorgesehen.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that for the filling process the mandrel moves into a filling position in the die, the central mandrel moves into a filling position in the die and the lower punch is held in a filling position, during the pressing process the mandrel assigned to the mandrel moves into the Die, with the mandrel pushing the mandrel downwards in the die and thereby the ball tracks are formed in the powder due to the geometry of the mandrel, and at the same time the upper punch is inserted into the die up to an upper punch press position and the powder is compacted into the green compact, whereby ball tracks through the Geometry of the die are formed, and the lower punch moves in to a lower punch end position and the powder is also compacted, the upper punch and mandrel extend during the ejection process and the central mandrel is withdrawn from the green compact. The outer contour of the inner part of the joint, the ball hub, is partly formed by the die itself and partly by mandrels that can move in the die in the pressing direction. Depending on the geometry of the inner joint part, at least two upper mandrels and two lower mandrels, preferably three mandrels, which are displaceably mounted in the die in the pressing direction, are provided.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Formdorn zugewandte Seite des Füll- dorns in der Füllposition bündig mit der Oberseite der Matri- ze und der Oberseite des Mitteldorns abschließt, in der Preßposition der Formdorn an der Oberseite des Fülldorns anliegt und diesen zurückschiebt, während gleichzeitig Preßdruck auf den Oberstempel aufgebracht wird, der in die Matrize einfährt und anschließend der Oberstempel und der Formdorn aus der Matrize ausfahren und der fertig gepreßte Grünling aus der Matrize durch den Unterstempel ausgestoßen wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the side of the filling mandrel facing the shaping mandrel in the filling position is flush with the top of the die and the top of the central mandrel, in the pressing position the shaping mandrel rests against the top of the mandrel and this pushes back while at the same time pressing pressure is applied to the upper punch, which enters the die and then move the upper punch and the mandrel out of the die and the pressed green body is ejected from the die through the lower punch.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Pulver durch Druck und Wärme zu einem Grünling gepreßt wird.In an expedient embodiment of the invention it is provided that the powder is pressed into a green body by pressure and heat.
In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß während des Pressens die Matrize und wenigstens ein Stempel beheizt wird.In a particularly expedient embodiment of the invention it is provided that the die and at least one punch are heated during the pressing.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Form der Kugelbahnen durch die Formdorne geformt wird.In an expedient embodiment of the invention it is provided that the shape of the ball tracks is shaped by the mandrels.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Form der Kugelbahnen durch die Formdorne und die Matrize geformt wird.In a further expedient embodiment of the invention it is provided that the shape of the ball tracks is shaped by the mandrels and the die.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Kugelbahnen nach dem Sintern verdichtet wird. Die Verdichtung der Oberfläche zur Erzielung einer höheren Festigkeit kann beispielsweise durch Rollieren erfol- gen, wobei es vorteilhaft ist, wenn nur Teilbereiche der Kugelbahnoberfläche verdichtet werden. Zweckmäßig ist es, wenn zumindest die Lauffläche der Kugeln der Kugelbahnoberfläche verdichtet wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the surface of the ball tracks is compressed after sintering. The surface may be compacted to achieve greater strength, for example by roller burnishing, it being advantageous if only partial areas of the ball track surface are compacted. It is expedient if at least the running surface of the balls of the ball track surface is compressed.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Kugelbahnen nach dem Sintern mittels wenigstens einer Kugel verdichtet wird, die Druck senkrecht zur Kugelbahnfläche ausübt.In a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the surface of the ball tracks is compressed after sintering by means of at least one ball which exerts pressure perpendicular to the ball track surface.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugel wenigstens einmal wenigstens einen Teilbereich der Kugelbahn verdichtet. Zweckmäßig ist es, wenn die Kugel, die vorzugsweise aus Hartmetall besteht, wenig- stens einmal, vorzugsweise mehrfach über die zu verdichtende Fläche rollt, so daß die Oberfläche schrittweise verdichtet und verformt wird.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the ball compresses at least one partial area of the ball track at least once. It is useful if the ball, which is preferably made of hard metal, has little least once, preferably several times over the surface to be compacted, so that the surface is gradually compacted and deformed.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das fertig gesinterte Teil anschließend geschmiedet wird, wobei das Sinterteil mit Kugelbahnen in die Matrize auf einen Mitteldorn eingelegt wird, ein Schmiedwerkzeug zur Formgebung der Außenkontur das Sinterteil preßt, und dieses anschließend ausgestoßen wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the finished sintered part is then forged, the sintered part being inserted with ball tracks into the die on a central mandrel, a forging tool for shaping the outer contour pressing the sintered part, and this is then ejected.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das fertig gesinterte Teil nach dem Sintern oder Schmieden kalibriert wird, wobei das Sinterteil mit Ku- gelbahnen in die Matrize auf einen Mitteldorn eingelegt wird, ein Kalibrierwerkzeug zur Formgebung der Außenkontur das Sinterteil preßt, und dieses anschließend ausgestoßen wird.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the finished sintered part is calibrated after sintering or forging, the sintered part being inserted into the die on a central mandrel with ball tracks, a calibration tool for shaping the outer contour pressing the sintered part, and this is then expelled.
Eine weitere Lösung der Aufgabe wird angegeben durch eine Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Sinterteilen, insbesondere eines Gelenkinnenteils eines Wellengelenks, mit Kugelbahnen, mit einer Preßvorrichtung, mit wenigstens einem Formdorn und wenigstens einem dem Formdorn gegenüber zugeordneten Fülldorn, einem Unter- und einem OberStempel und einem Mitteldorn, die den Füllraum bilden und radial von einer Matrize umschlossen sind. Eine derartige Preßvorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Arbeitsablauf aus. Der Preßvorgang ist kostengünstig und vor allem zeitsparend im Vergleich zur der bekannten spanenden Herstellung. Es wird hier- durch möglich, in kurzer Zeit eine große Stückzahl an Gelenkinnenteilen herzustellen. Die Matrize, die die Füll- und Formdorne umschließt fängt den radial auf die Formdorne wirkenden Preßdruck ab.A further solution to the problem is given by a device for producing metallic sintered parts, in particular an inner joint part of a shaft joint, with ball tracks, with a pressing device, with at least one shaping mandrel and at least one filling mandrel assigned to the shaping mandrel, a lower and an upper punch and one Middle mandrel, which form the filling space and are radially enclosed by a die. Such a pressing device is characterized by a simple workflow. The pressing process is inexpensive and, above all, time-saving in comparison to the known machining production. This makes it possible to produce a large number of inner joint parts in a short time. The die, which surrounds the filling and forming mandrels, absorbs the pressing pressure acting radially on the forming mandrels.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß je drei Formdorne und drei diesen gegenüber zugeordnete Fülldorne vorgesehen sind, die in Ausnehmungen in der Matrize geführt werden. Die in den Ausnehmungen der Matrize angeord- neten Füll- und Formdorne und die Matrize selbst bilden die Außenkontur des Gelenkinnenteils, daß aufgrund seiner geometrischen Gestaltung mit üblichen Preßvorrichtungen nicht herstellbar ist.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that three mandrels and three mandrels assigned to them are provided, which are guided in recesses in the die. The arranged in the recesses of the die Neten filling and forming mandrels and the die itself form the outer contour of the inner joint part that, due to its geometric design, cannot be produced with conventional pressing devices.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein metallischen Sinterteil, insbesondere Gelenkinnenteil eines Wellengelenks, mit auf dem Außenumfang angeordneten Kugelbahnen, wobei das Sinterteil einstückig ausgebildet ist. Aus Gründen der Fe- stigkeit und der Lebensdauer des Gelenkinnenteils ist es vorteilhaft dieses einstückig auszubilden und nicht aus beispielsweise zwei preßtechnisch einfach herzustellenden Bauteilen zu fügen.The object is further achieved by a metallic sintered part, in particular the inner joint part of a shaft joint, with ball tracks arranged on the outer circumference, the sintered part being formed in one piece. For reasons of the strength and the service life of the inner joint part, it is advantageous to form it in one piece and not to assemble it from, for example, two components that are easy to manufacture by pressing technology.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen in einem Winkel zur Preßachse angeordnete sind und/oder gekrümmt zur Preßachse sind. Das Gelenkinnenteil ist mit Hinterschneidungen, Ausnehmungen und Profilen ausgestaltet, vorzugsweise mit zur Gelenkkörperachse, d.h. auch zur Preßrichtung, axial auf der Außenfläche ausgerichteten, radial gekrümmten Kugelbahnen, wobei die Kugelbahnen mit einem Bahngrund und Bahnseiten ausgestaltet sind und das Gelenkinnenteil eine Geometrie aufweist, die es ermöglicht, das Gelenkinnenteil axial zu pressen und aus der Preßvorrichtung bzw. Schmiedevorrichtung zu entnehmen.In an expedient embodiment of the invention it is provided that the ball tracks are arranged at an angle to the press axis and / or are curved to the press axis. The inner joint part is designed with undercuts, recesses and profiles, preferably with the axis of the joint body, i.e. also to the pressing direction, axially aligned on the outer surface, radially curved ball tracks, the ball tracks are designed with a track base and track sides and the inner joint part has a geometry that enables the inner joint part to be pressed axially and removed from the pressing device or forging device.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen rund ausgebildet sind.In a further expedient embodiment of the invention it is provided that the ball tracks are round.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen annähernd elliptisch ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da die Kugeln nur an zwei Punkten auf der Kugelbahn aufliegen und sich beim Abrollen nur eine Berührungslinie auf der Kugelbahn ergibt. Dieser Bereich wird wie vorstehend dargelegt vorteilhafterweise verdichtet und ggf. wärme- und/oder oberflächenbehandelt. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen mehreckig ausgebildet sind. Auch diese Ausgestaltung der Kugelbahn bietet wie die annähernd elliptische Kugelbahn den Vorteil, daß die Kugeln nur eine geringe Auflagefläche auf der Kugelbahn haben und somit der Rollwiderstand sinkt und insbesondere die Hertzsche Pressung optimiert werden kann.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the ball tracks are approximately elliptical. This configuration is particularly advantageous since the balls only rest on the ball track at two points and when rolling only one contact line results on the ball track. As stated above, this area is advantageously compacted and, if appropriate, heat and / or surface treated. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the ball tracks are polygonal. This configuration of the ball track, like the approximately elliptical ball track, has the advantage that the balls have only a small contact surface on the ball track and thus the rolling resistance drops and in particular the Hertzian pressure can be optimized.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen in Teilbereichen, insbesondere im Bereich der Kugellauffläche eine höhere Dichte aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the ball tracks have a higher density in partial areas, in particular in the area of the ball contact surface.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen in Teilbereichen, insbesonde- re im Bereich der Kugellauffläche wärmebehandelt sind. Ein derartiges Bauteil weist den Vorteil auf, daß die Kugelbahnen eine hohe Festigkeit erhalten. Das Bauteil kann zumindest im Bereich der Kugelbahnen beispielsweise wärmebehandelt werden durch Induktivhärten und Einsatzhärten.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the ball tracks are heat-treated in partial areas, in particular in the area of the ball contact surface. Such a component has the advantage that the ball tracks receive high strength. The component can be heat-treated at least in the area of the ball tracks, for example by induction hardening and case hardening.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugelbahnen in Teilbereichen, insbesondere im Bereich der Kugellauffläche oberflächenbehandelt sind. Beispielsweise kann die Oberfläche durch Kugelstrahlen, Plas- manitrieren, Nitrocarburieren, Phosphatieren und Rollieren im kalten und warmen Zustand behandelt werden, um die Eigenschaften der Kugellauffläche gezielt zu optimieren.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the ball tracks are surface-treated in partial areas, in particular in the area of the ball running surface. For example, the surface can be treated by shot peening, plasma nitriding, nitrocarburizing, phosphating and rolling in a cold and warm condition in order to optimize the properties of the ball contact surface.
In den Zeichnungen wird die Erfindung anhand einer Ausfüh- rungsform eines Gleichlauf-Wellengelenks dargestellt. Es zeigen:In the drawings, the invention is illustrated using an embodiment of a constant velocity universal joint. Show it:
Fig. 1 Ein Gleichlauf-Wellengelenk,1 a constant velocity universal joint,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einesFig. 2 is a perspective view of a
Preßwerkzeugs für eine Kugelnabe, Fig. 3 das Preßwerkzeug geschnitten mit eingefahrenen Dornen,Pressing tool for a ball hub, 3 shows the pressing tool cut with the mandrels retracted,
Fig. 4 das Preßwerkzeug in der Füllstellung,4 the pressing tool in the filling position,
Fig. 5 das Preßwerkzeug in der Preßstellung,5 the pressing tool in the pressing position,
Fig. 6 das Preßwerkzeug in der Ausstoßstellung,6 the pressing tool in the ejection position,
Fig. 7 eine Kugelnabe in DraufsichtFig. 7 is a ball hub in plan view
Fig. 8 eine Kugelnabe gemäß dem Schnitt A-A in Fig. 78 shows a ball hub according to section A-A in FIG. 7
Fig. 9 eine Kugelbahn mit Kugel im QuerschnittFig. 9 is a ball track with ball in cross section
In Fig. 1 ist ein Gleichlauf-Wellengelenk 1 dargestellt. Es weist ein Gelenkaußenteil 2 und ein Gelenkinnenteil 3 auf. Das Gelenkaußenteil 2 ist mit einer Welle 4 verbunden, und das Gelenkinnenteil 3 ist mit einer Welle 5 verbunden. Die1 shows a constant velocity universal joint 1. It has an outer joint part 2 and an inner joint part 3. The outer joint part 2 is connected to a shaft 4, and the inner joint part 3 is connected to a shaft 5. The
Welle 4 und die Welle 5 bilden ein Antriebs-Abtriebssystem. Das Gelenkinnenteil 3 ist in dem Gelenkaußenteil 2 aufgenommen. Dabei sind Kugeln 6 in Kugelbahnen 7 zwischen dem Gelenkaußenteil 2 und dem Gelenkinnenteil 3 so angeordnet, daß die Kugeln 6 beim Beugen der Wellen 4, 5 gegeneinander in den Kugelbahnen 7 geführt sind. Die Kugeln laufen dabei zwangsläufig in der Spiegelebene. In der dargestellten Form ist der Beugewinkel 0° und die Kugel liegt in einer Ebene senkrecht zu der Geraden, die von den Achsen der Wellen 4 und 5 gebil- det werden. Die Anordnung weist einen Deckelring 8 auf, der die Kugel in den Kugelbahnen hält. Beim Drehen der Antriebswelle wird die Abtriebswelle auch bei entsprechende Beugung innerhalb der möglichen Grenzen mit gleichmäßiger Drehzahl und gleichmäßigem Drehmoment übertragen. Das Wellengelenk 1 ist mit einer flexiblen Dichtung 18 nach außen abgedichtet.Shaft 4 and shaft 5 form a drive-output system. The inner joint part 3 is received in the outer joint part 2. Balls 6 are arranged in ball tracks 7 between the outer joint part 2 and the inner joint part 3 such that the balls 6 are guided against each other in the ball tracks 7 when the shafts 4, 5 are bent. The balls inevitably run in the mirror plane. In the form shown, the bending angle is 0 ° and the ball lies in a plane perpendicular to the straight line formed by the axes of the shafts 4 and 5. The arrangement has a cover ring 8 which holds the ball in the ball tracks. When the drive shaft is rotated, the output shaft is transmitted at a constant speed and torque even with appropriate deflection within the possible limits. The shaft joint 1 is sealed to the outside with a flexible seal 18.
Die Kugelbahnen 7 können parallel oder in einem Winkel zur Preßachse (Kugelnabenachse 20) angeordnete sein. Weiterhin ist es möglich, daß die Kugelbahnen 7 gekrümmt zur Preßachse (Kugelnabenachse 20) sind. Es sind somit radial gekrümmte Kugelbahnen 7 möglich, wobei die Kugelbahnen 7 mit einem Bahngrund 12 und Bahnseiten 13 ausgestaltet sind.The ball tracks 7 can be arranged parallel or at an angle to the press axis (ball hub axis 20). Farther it is possible that the ball tracks 7 are curved to the press axis (ball hub axis 20). Radially curved ball tracks 7 are thus possible, the ball tracks 7 being designed with a track base 12 and track sides 13.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Preßvorrichtung 21 für eine Kugelnabe 3 (Gelenkinnenteil), wobei die Preßvorrichtung 21 drei Formdorne 22.1, 22.2, 22.3 und diesen gegenüber zugeordnete Fülldorne 23.1, 23.2, 23.3 aufweist. Ferner ist ein Unterstempel 24, ein Oberstempel 25 sowie ein Mitteldorn 26 vorgesehen. Die Stempel 24, 25 und Dorne 22, 23, 26 werden radial von einer Matrize 27 umschlossen. Die Matrize 27, die die Füll- und Formdorne 23, 22 umschließt fängt den radial auf die Formdorne 22 wirkenden Preßdruck ab.2 shows a perspective view of a pressing device 21 for a ball hub 3 (inner joint part), the pressing device 21 having three shaping mandrels 22.1, 22.2, 22.3 and filling mandrels 23.1, 23.2, 23.3 assigned to them. A lower punch 24, an upper punch 25 and a central mandrel 26 are also provided. The punches 24, 25 and mandrels 22, 23, 26 are radially enclosed by a die 27. The die 27, which surrounds the filling and shaping mandrels 23, 22 intercepts the pressing pressure acting radially on the shaping mandrels 22.
Die Formdorne 22 und die diesen gegenüber zugeordnete Fülldorne 23 werden in Ausnehmungen 28.1, 28.2 in der Matrize 27 geführt. Die in den Ausnehmungen 28.1, 28.2 der Matrize 27 angeordneten Füll- und Formdorne 23, 22 und die Matrize 27 selbst bilden die Außenkontur des Gelenkinnenteils 3, das aufgrund seiner geometrischen Gestaltung mit üblichen Preßvorrichtungen nicht herstellbar ist.The shaping mandrels 22 and the filling mandrels 23 assigned to them are guided in recesses 28.1, 28.2 in the die 27. The filling and shaping mandrels 23, 22 arranged in the recesses 28.1, 28.2 of the die 27 and the die 27 itself form the outer contour of the inner joint part 3, which, due to its geometric design, cannot be produced with conventional pressing devices.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Preßvorrichtung 21 wobei die Formdorne 22 in die Matrize 27 eingefahren sind. Beim Preßvorgang fahren die Formdorne 22 in die Matrize 27 ein, wobei die Formdorne 22 die Fülldorne 23 in der Matrize 27 nach unten schieben, wobei mittels der Geometrie des Form- dorns 22 die Kugelbahnen 7 der Kugelnabe 3 im Pulver geformt werden.FIG. 3 shows a perspective view of the pressing device 21, the shaping mandrels 22 being inserted into the die 27. During the pressing process, the mandrels 22 move into the die 27, the mandrels 22 pushing the mandrels 23 down in the die 27, the ball tracks 7 of the ball hub 3 being formed in powder by means of the geometry of the mandrel 22.
Fig. 4 zeigt das Preßwerkzeug 21 in der Füllstellung. Es ist vorgesehen, daß für den Füllvorgang der Fülldorn 23 in eine Füllposition in die Matrize 27 einfährt, der Mitteldorn 26 in eine Füllposition in die Matrize einfährt und der Unterstempel 24 in einer Füllposition gehalten wird. In der Füllposition wird metallisches Sinterpulver 29 in den Füllraum 28 gefüllt, wobei der Füllraum 28 begrenzt wird von der Matrize 27, den drei Formdornen 22.1, 22.2, 22.3 und den diesen gegenüber angeordneten Fülldornen 23.1, 23.2, 23.3, dem Mitteldorn 26, sowie dem Unter- und einem Oberstempel 24, 25. In der Füllposition ist die dem Formdorn 22 zugewandte Seite des Fülldorns 23 auf gleicher Höhe wie die Oberseite 30 der Matrize 27 und die Oberseite 31 des Mitteldorns 26.Fig. 4 shows the pressing tool 21 in the filling position. It is provided that for the filling process the filling mandrel 23 moves into a filling position in the die 27, the center mandrel 26 moves into a filling position in the die and the lower punch 24 is held in a filling position. In the filling position, metallic sintered powder 29 is filled into the filling space 28, the filling space 28 being delimited by the die 27, the three mandrels 22.1, 22.2, 22.3 and the mandrels 23.1, 23.2, 23.3, the central mandrel 26, and the lower and upper punches 24, 25 arranged opposite them. In the filling position, the side of the mandrel 23 facing the mandrel 22 is at the same level as the top 30 of the die 27 and the top 31 of the central mandrel 26.
Die in den Ausnehmungen 28 der Matrize 27 angeordneten Füll- und Formdorne 23, 22 und die Matrize 27 selbst bilden die Au- ßenkontur des Gelenkinnenteils 3, daß aufgrund seiner geometrischen Gestaltung mit üblichen Preßvorrichtungen nicht herstellbar ist.The filling and shaping mandrels 23, 22 arranged in the recesses 28 of the die 27 and the die 27 itself form the outer contour of the inner joint part 3 that, due to its geometrical design, cannot be produced with conventional pressing devices.
Fig. 5 zeigt das Preßwerkzeug 21 in der Preßstellung. Die Formdorne 22 werden bis zu den Fülldornen 23 eingefahren, wobei die Formdorne 22 die Fülldorne 23 in der Matrize 27 nach unten schieben und dabei durch die Geometrie der Formdorne 22 die Kugelbahnen 7 der Kugelnabe 3 im Pulver geformt werden. Gleichzeitig wird der Oberstempel 25 in die Matrize 27 bis zu einer Oberstempelpreßposition eingefahren, so daß das Pulver zum Grünling verdichtet wird, wobei die Kugelbahnen 7 auch durch die Geometrie der Matrize 27 geformt werden. Der Unterstempel 24 fährt bis zu einer Unterstempelendposition ein, wodurch auch das Pulver verdichtet wird. Die Matrize 27, die die Füll- und Formdorne 23, 22 umschließt fängt den radial auf die Formdorne 22 wirkenden Preßdruck ab. Durch ein Verschieben der Werkzeuge während des Preßvorgangs relativ gegeneinander wird die Teilegeometrie der Kugelnabe 3 fixiert.Fig. 5 shows the pressing tool 21 in the pressing position. The mandrels 22 are retracted up to the mandrels 23, the mandrels 22 pushing the mandrels 23 down in the die 27, and the ball tracks 7 of the ball hub 3 are formed in the powder by the geometry of the mandrels 22. At the same time, the upper punch 25 is moved into the die 27 up to an upper punch pressing position, so that the powder is compacted into the green compact, the ball tracks 7 also being shaped by the geometry of the die 27. The lower punch 24 moves up to a lower punch end position, whereby the powder is also compacted. The die 27, which surrounds the filling and shaping mandrels 23, 22 intercepts the pressing pressure acting radially on the shaping mandrels 22. By moving the tools relative to each other during the pressing process, the part geometry of the ball hub 3 is fixed.
Vorteilhaft ist es wenn das Sinterpulver unter Einsatz vonIt is advantageous if the sinter powder using
Wärme zu einem Grünling gepreßt wird. Beispielsweise kann während des Pressens die Matrize 27 und wenigstens ein Stempel 24, 25 beheizt werden.Heat is pressed into a green compact. For example, the die 27 and at least one punch 24, 25 can be heated during the pressing.
Fig. 6 zeigt das Preßwerkzeug 21 in Ausstoßstellung. BeimFig. 6 shows the pressing tool 21 in the ejection position. At the
Ausstoßvorgang werden der Oberstempel 25 und die Formdorne 22 aus der Matrize 27 ausgefahren. Der Mitteldorn 26 wird aus dem Grünling 3 zurückgezogen. Der fertig gepreßte Grünling 3 wird aus der Matrize durch den UnterStempel 24 ausgestoßen. Anschließend wird der Grünling 3 gesintert.Ejection process, the upper punch 25 and the mandrel 22 are extended from the die 27. The central mandrel 26 is withdrawn from the green compact 3. The green compact 3 is ejected from the die through the lower stamp 24. The green compact 3 is then sintered.
Vorteilhaft ist es, wenn der fertig gepreßte Grünling 3 zur Erzielung einer höheren Dichte nach dem Sintern warm oder kalt nachverformt wird. Zur Erzielung geringer Toleranzen und /oder einer partiellen Verdichtung ist ein Kalibriervorgang nach dem Sintern und/oder Schmieden möglich. Beispielsweise ist es vorteilhaft die Kugelbahnen 7 des Gelenkinnen- teils 3 kalt zu rollieren oder alternativ nach dem Sinterschmieden zu rollieren. Vorteilhaft ist es, wenn nur Teilbereiche der Kugelbahnoberfläche verdichtet werden, wobei zumindest die Lauffläche 16 der Kugeln 32 der Kugelbahnoberfläche verdichtet werden sollte.It is advantageous if the completely pressed green compact 3 is post-shaped hot or cold to achieve a higher density after sintering. A calibration process after sintering and / or forging is possible to achieve low tolerances and / or partial compression. For example, it is advantageous to cold-roll the ball tracks 7 of the inner joint part 3 or alternatively to roll after sinter forging. It is advantageous if only partial areas of the ball track surface are compacted, at least the running surface 16 of the balls 32 of the ball track surface should be compacted.
Die Verdichtung der Kugelbahnoberfläche kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Oberfläche der Kugelbahnen 7 nach dem Sintern mittels einer Kugel verdichtet wird, die Druck senkrecht zur Kugelbahnfläche ausübt, wobei die Kugel wenig- stens einmal wenigstens einen Teilbereich der Kugelbahn 7 verdichtet. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Kugel, die vorzugsweise aus Hartmetall besteht mehrfach über die zu verdichtende Fläche rollt, so daß die Oberfläche schrittweise verdichtet und verformt wird.The ball track surface can be compacted, for example, by compressing the surface of the ball tracks 7 after sintering by means of a ball which exerts pressure perpendicular to the ball track surface, the ball compressing at least a partial area of the ball track 7 at least once. However, it is advantageous if the ball, which is preferably made of hard metal, rolls several times over the surface to be compressed, so that the surface is gradually compressed and deformed.
Vorteilhaft ist es, wenn das fertig gesinterte Teil 3 anschließend geschmiedet wird, wobei das Sinterteil 3 mit Kugelbahnen 7 in die Matrize 27 auf einen Mitteldorn 26 eingelegt wird, ein Schmiedwerkzeug zur Formgebung der Außenkontur das Sinterteil 3 preßt, und dieses anschließend ausgestoßen wird.It is advantageous if the finished sintered part 3 is subsequently forged, the sintered part 3 with ball tracks 7 being inserted into the die 27 on a central mandrel 26, a forging tool for shaping the outer contour pressing the sintered part 3, and this being subsequently ejected.
Nach dem Sintern oder Schmieden ist es auch vorteilhaft, wenn das Sinterteil 3 kalibriert wird. Für das Schmieden und Kali- brieren können Werkzeuge verwendet werden, die annähernd die gleiche Bauart wie das vorstehend beschrieben Preßwerkzeug 21 aufweisen. Es ist insbesondere auch möglich einen regulinischen Rohling zu einer Kugelnabe 3 mit dem vorstehend genannten Schmiedewerkzeug zu schmieden.After sintering or forging, it is also advantageous if the sintered part 3 is calibrated. Tools can be used for the forging and calibration which have approximately the same design as the pressing tool 21 described above. In particular, it is also possible to forge a regular blank to form a ball hub 3 using the aforementioned forging tool.
Fig. 7 zeigt eine Kugelnabe 3 in einer Draufsicht. Die Kugelnabe 3 ist einstückig ausgebildet, wodurch die Festigkeit und der Lebensdauer der Kugelnabe 3 hoch ist. Die Kugelbahnen 7 sind in einem Winkel zur Preßachse (Kugelnabenachse 20) angeordnet. Die Kugelnabe 3 weist jeweils paarweise einander zu- geordnete Kugelbahnen 7 auf. Die Kugelbahnen 7 sind in die Bildebene hinein axial ausgerichtet und weisen eine radiale Krümmung 14 auf. Bei jeder der paarweise einander zugeordneten Kugelbahnen 7 ist die Krümmung 14 entgegensetzt, d. h. die Kugelbahnen 7 laufen in einer axialen Richtung aufeinan- der zu. Die Kugelnabenachse 20 verläuft senkrecht zur Bildebene durch den Mittelpunkt der Kugelnabe 3.Fig. 7 shows a ball hub 3 in a plan view. The ball hub 3 is formed in one piece, whereby the strength and the service life of the ball hub 3 is high. The ball tracks 7 are arranged at an angle to the press axis (ball hub axis 20). The ball hub 3 each has paired ball tracks 7. The ball tracks 7 are aligned axially into the image plane and have a radial curvature 14. The curvature 14 is opposed to each of the pair of ball tracks 7 assigned to one another, i. H. the ball tracks 7 run towards one another in an axial direction. The ball hub axis 20 runs perpendicular to the image plane through the center of the ball hub 3.
Fig. 8 zeigt eine Kugelnabe 3 gemäß dem Schnitt A-A in Fig. 7.FIG. 8 shows a ball hub 3 according to section A-A in FIG. 7.
Fig. 9 zeigt eine Kugelbahn 7 mit einer Kugel 32 im Schnitt. Die Kugel 32 weist eine runde Geometrie auf. Die Kugelbahn 7 weist eine Geometrie auf, die annähernd elliptisch ist. Die Kugel 32 läuft auf der Lauffläche 16, 16' und hat dabei in jedem Augenblick zwei Berührungspunkte 17, 17' auf der Kugelbahn 7. Jeder Berührungspunkt 17, 17' liegt auf einer anderen Bahnseite 13, 13' Die Berührungspunkte 17, 17' sind im Winkel 2δ vom Kugelmittelpunkt aus voneinander getrennt. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da die Kugeln 32 nur an zwei Punkten auf der Kugelbahn 7 aufliegen und sich beim Abrollen nur eine Berührungslinie auf der Kugelbahn 7 ergibt. Dadurch, daß die Kugeln 32 nur eine geringe Auflagefläche auf der Kugelbahn 7 haben, sinkt der Rollwiderstand. Die Krümmung der Kugel 32 und die Kugelbahn 7 sind so optimiert, daß die Hertzsche Pressung minimiert wird. Dieser Bereich wird vorteilhafterweise verdichtet und ggf. wärme- und/oder oberflächenbehandelt. Möglich Verfahren wären beispielsweise Induktivhärten, Einsatzhärten, Kugelstrahlen, Plasmanitrieren, Ni- trocarburieren, Phosphatieren und Rollieren im kalten und warmen Zustand Fig. 9 shows a ball track 7 with a ball 32 in section. The ball 32 has a round geometry. The ball track 7 has a geometry that is approximately elliptical. The ball 32 runs on the running surface 16, 16 'and has two points of contact 17, 17' on the ball track 7 at each moment. Each point of contact 17, 17 'lies on a different track side 13, 13'. The points of contact 17, 17 'are separated at an angle 2δ from the center of the sphere. This configuration is particularly advantageous since the balls 32 rest only on the ball track 7 at two points and, when rolling, there is only one contact line on the ball track 7. The fact that the balls 32 have only a small contact surface on the ball track 7 reduces the rolling resistance. The curvature of the ball 32 and the ball track 7 are optimized so that the Hertzian pressure is minimized. This area is advantageously compacted and, if necessary, heat and / or surface treated. Processes would include induction hardening, case hardening, shot peening, plasma nitriding, Ni trocarburizing, phosphating and rolling in cold and warm condition

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Sinterteils, insbesondere eines Kugelbahnen ( 7 ) aufweisenden Gelenkinnen- teils (3) eines Wellengelenks (1), wobei Pulver in einen1. A process for producing a metallic sintered part, in particular a joint inner part (3) of a shaft joint (1), which has ball tracks (7), powder being in a
Füllraum (28) gefüllt wird, der Füllraum (28) begrenzt wird von einer Matrize (27), wenigstens einem Formdorn (22) und einem diesem gegenüber angeordneten Fülldorn (23), einem Mitteldorn (26), wenigstens einem Unter- und einem OberStempel (24, 25), wobei das Pulver in dem Füllraum (28) durch Druck auf den Ober- und/oder Unterstempel (24, 25) zu einem Grünling gepreßt, ausgestoßen und gesintert wird.Filling space (28) is filled, the filling space (28) is delimited by a die (27), at least one shaping mandrel (22) and a filling mandrel (23) arranged opposite this, a central mandrel (26), at least one lower and one upper punch (24, 25), the powder in the filling space (28) being pressed, pressed out and sintered into a green body by pressure on the upper and / or lower punch (24, 25).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Füllvorgang der Fülldorn (23) in eine Füllposition in die2. The method according to claim 1, characterized in that for the filling of the mandrel (23) in a filling position in the
Matrize (27) einfährt und der Unterstempel (24) in einer Füllposition gehalten wird, beim Preßvorgang fährt der dem Fülldorn (23) zugeordnete Formdorn (22) in die Matrize 27 ein, wobei der Formdorn 22 den Fülldorn (23) in der Matrize (27) nach unten schiebt und dabei durch die Geometrie desThe die (27) moves in and the lower punch (24) is held in a filling position, during the pressing process the mandrel (22) assigned to the mandrel (23) moves into the die 27, the mandrel 22 the mandrel (23) in the die ( 27) pushes downwards and thereby through the geometry of the
Formdorns (22) die Kugelbahnen (7) im Pulver geformt werden, und gleichzeitig der Oberstempel (25) in die Matrize (27) bis zu einer Oberstempelpreßposition einfährt und das Pulver zum Grünling verdichtet, wobei Kugelbahnen (7) durch die Geo e- trie der Matrize (27) geformt werden, und der UnterstempelShaped mandrel (22), the ball tracks (7) are formed in the powder, and at the same time the upper punch (25) is inserted into the die (27) up to an upper punch pressing position and the powder is compacted into the green body, whereby ball tracks (7) are driven by the geometry the die (27) are formed, and the lower punch
(24) bis zu einer Unterstempelendposition einfährt und auch das Pulver verdichtet, beim Ausstoßvorgang der Oberstempel(24) retracts to a lower punch end position and also compresses the powder, the upper punch during the ejection process
(25) und Formdorn (22) aus der Matrize (27)ausfahren und der Mitteldorn (26) aus dem Grünling (3) zurückgezogen wird.(25) and mandrel (22) extend from the die (27) and the central mandrel (26) is withdrawn from the green compact (3).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Formdorn (22) zugewandte Seite des Fülldorns (23) in der Füllposition bündig mit der Oberseite (30) der Matrize (27) und der Oberseite (31) des Mitteldorns (26) abschließt, in der Preßposition der Formdorn (22) an der Oberseite (33) des Fülldorns (23) anliegt und diesen zurückschiebt, während gleichzeitig Preßdruck auf den Oberstempel (25) aufgebracht wird und anschließend der Oberstempel (25)und der Formdorn (22) aus der Matrize (27) ausfahren und der fertig gepreßte Grünling (3) aus der Matrize (27) durch den Unterstempel (24) ausgestoßen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mandrel (22) facing side of the mandrel (23) in the filling position flush with the top (30) of the die (27) and the top (31) of the central mandrel ( 26) completes, in the pressing position the mandrel (22) rests against the top (33) of the filling mandrel (23) and pushes it back, while at the same time pressing pressure is applied to the upper punch (25) and then the upper punch (25) and the shaping mandrel (22) extend out of the die (27) and the completely pressed green compact (3) is ejected from the die (27) through the lower punch (24).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver durch Druck und Wärme zu einem Grünling gepreßt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the powder is pressed by pressure and heat to form a green compact.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Pressens die Matrize und wenigstens ein Stempel (24, 25) beheizt wird.5. The method according to claim 1 or 4, characterized in that the die and at least one punch (24, 25) is heated during the pressing.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kugelbahnen (7) durch die Formdorne (22) geformt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the shape of the ball tracks (7) is formed by the mandrels (22).
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kugelbahnen (7) durch die Formdorne (22) und die Matrize (27) geformt wird.7. The method according to claim 1 or 6, characterized in that the shape of the ball tracks (7) is formed by the mandrels (22) and the die (27).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kugelbahnen (7) nach dem Sintern verdichtet wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the surface of the ball tracks (7) is compressed after sintering.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kugelbahnen (7) nach dem Sintern mittels wenigstens einer Kugel (32) verdichtet wird, die Druck senkrecht zur Kugel ahnfläche ausübt, wobei die Verdichtung im kalten oder warmen Zustand erfolgen kann.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the surface of the ball tracks (7) after sintering by means of at least one ball (32) is compressed, the pressure perpendicular to the ball surface area, the compression in cold or warm Condition can take place.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (32) wenigstens einmal wenigstens einen Teilbereich der Kugelbahn (7) verdichtet.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the ball (32) compresses at least once at least a portion of the ball track (7).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das fertig gesinterte Teil (3) anschließend geschmiedet wird, wobei das Sinterteil (3) mit Kugelbahnen (7) in die Matrize (27) auf einen Mitteldorn (26) eingelegt wird, ein Schmiedwerkzeug gleicher Bauart zur Formgebung der Außenkontur das Sinterteil (3) preßt, und dieses anschließend ausgestoßen wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the finished sintered part (3) is then forged, the sintered part (3) with ball tracks (7) in the die (27) placed on a central mandrel (26) is, a forging tool of the same type for shaping the outer contour presses the sintered part (3), and this is then ejected.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das fertig gesinterte Teil (3) nach dem Sintern oder Schmieden kalibriert wird, wobei das Sinterteil (3) mit Kugelbahnen (7) in die Matrize (27) auf einen Mitteldorn (26) eingelegt wird, ein Kalibrierwerkzeug gleicher Bau- art zur Formgebung der Außenkontur das Sinterteil (3) preßt, und dieses anschließend ausgestoßen wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the finished sintered part (3) is calibrated after sintering or forging, the sintered part (3) with ball tracks (7) in the die (27) on a central mandrel (26) is inserted, a calibration tool of the same design presses the sintered part (3) to shape the outer contour, and this is then ejected.
13. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils, insbesondere eines Kugelbahnen (7) aufweisenden Gelenkinnen- teils (3) eines Wellengelenks (1), wobei ein Rohling in die Matrize (27) auf einen Mitteldorn (26) eingelegt wird, ein Schmiedwerkzeug gleicher Bauart zur Formgebung der Außenkontur den Rohling preßt, und dieser anschließend ausgestoßen wird.13. A method for producing a metallic component, in particular a joint inner part (3) of a shaft joint (1) having ball tracks (7), a blank being inserted into the die (27) on a central mandrel (26), a forging tool of the same type to shape the outer contour presses the blank, and this is then ejected.
14. Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Bauteilen, insbesondere sintermetallurgisch hergestellten und/oder geschmiedeten Bauteilen, insbesondere eines Gelenkinnenteils eines Wellengelenks (1), mit Kugelbahnen (7), nach dem Ver- fahren entsprechend den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Preßvorrichtung (21), mit wenigstens einem Formdorn (22) und wenigstens einem dem Formdorn (22) gegenüber zugeordneten Fülldorn (23) , einem Unter- und einem OberStempel (24, 25) und einem Mitteldorn (26), die den Füllraum (28) bilden und radial von einer Matrize (27) umschlossen sind.14. Device for the production of metallic components, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged components, in particular an inner joint part of a shaft joint (1), with ball tracks (7), according to the method according to claims 1 to 13, characterized by a pressing device ( 21), with at least one shaping mandrel (22) and at least one filling mandrel (23) assigned to the shaping mandrel (22), a lower and an upper punch (24, 25) and a central mandrel (26), which form the filling space (28) and are radially enclosed by a die (27).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß drei Formdorne (22) und drei diesen gegenüber zugeordnete Fülldorne (23) vorgesehen sind, die in Ausnehmungen (28) in der Matrize (27) geführt werden. 15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that three mandrels (22) and three associated with this mandrel (23) are provided, which are guided in recesses (28) in the die (27).
16. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), mit auf dem Außenumfang angeordneten Kugelbahnen (7), hergestellt nach dem Verfahren entsprechend den Verfahrensansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sinterteil einstückig ausgebildet ist.16. Metallic component, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part (3) of a shaft joint (1), with ball tracks (7) arranged on the outer circumference, produced by the method according to method claims 1 to 13, characterized in that the sintered part is formed in one piece.
17. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere17. Metallic component, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged component, in particular
Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbahnen (7) in einem Winkel zur Preßachse (20) angeordnet sind und/oder gekrümmt zur Preßachse (20) sind.Inner joint part (3) of a shaft joint (1), according to one of claims 1 to 16, characterized in that the ball tracks (7) are arranged at an angle to the press axis (20) and / or are curved to the press axis (20).
18. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil eines Wellengelenks, nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbahnen rund ausgebildet sind.18. Metallic component, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part of a shaft joint, according to one of claims 1 to 17, characterized in that the ball tracks are round.
19. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbahnen (7) annähernd elliptisch ausgebildet sind.19. Metallic component, in particular sinter-metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part (3) of a shaft joint (1), according to one of claims 1 to 18, characterized in that the ball tracks (7) are approximately elliptical.
20. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der20. Metallic component, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part (3) of a shaft joint (1), according to one of the
Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbahnen (7) mehreckig ausgebildet sind.Claims 1 to 19, characterized in that the ball tracks (7) are polygonal.
21. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere21. Metallic component, in particular sintered metallurgically manufactured and / or forged component, in particular
Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbah- nen (7) in Teilbereichen, insbesondere im Bereich der Kugellauffläche (16, 16') eine höhere Dichte aufweisen.Inner joint part (3) of a shaft joint (1) according to one of claims 1 to 20, characterized in that the ball track nen (7) have a higher density in partial areas, in particular in the area of the ball tread (16, 16 ').
22. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbahnen (7) in Teilbereichen, insbesondere im Bereich der Kugellauffläche (16, 16') wärmebehandelt sind.22. Metallic component, in particular sintered-metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part (3) of a shaft joint (1), according to one of claims 1 to 21, characterized in that the ball tracks (7) in partial areas, in particular in the area of the ball contact surface (16, 16 ') are heat treated.
23. Metallisches Bauteil, insbesondere sintermetallurgisch hergestelltes und/oder geschmiedetes Bauteil, insbesondere Gelenkinnenteil (3) eines Wellengelenks (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbah- nen (7) in Teilbereichen, insbesondere im Bereich der Kugellauffläche (16, 16 ')oberflächenbehandelt sind. 23. Metallic component, in particular sinter-metallurgically manufactured and / or forged component, in particular inner joint part (3) of a shaft joint (1), according to one of claims 1 to 22, characterized in that the ball tracks (7) in partial areas, in particular in the area the ball tread (16, 16 ') are surface treated.
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