[发明专利]成型方法和按照该成型方法制造的齿部构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种成型方法，在其中工件在室温或一定的温度下借助于成型工具来成型。此外，本发明涉及一种利用该成型方法制造的成型件。

背景技术

文件DE 10 2005 027 259 A1说明了一种用于通过由带有超塑性组织的合金构成的坯件的半热成型制造金属构件的锻造方法。由此，成型工具中的成型压力被保持明显低于相应合金的对于锻造所需的成型压力。

文件DE 10 2007 023 087 A1涉及一种用于制造用于在机动车的内燃机中的凸轮轴的由可硬化的钢材构成的凸轮的方法。该制造方法包括用于产生凸轮坯件的半成品的成型和凸轮坯件的接着的热处理。为了使易于成型，杆材料或凸轮盘在成型之前必要时可根据材料被加热到直至400°C-500°C的温度上，使得该成型作为半热成型实现。这样的温度升高当然提高了可变形性。温度以这样的方式来选择，即该成型在无组织损伤的情况下实现且不出现起氧化皮。

通过文件WO 2005/021177 A1已知一种用于在成型工具中成型板、尤其用于板坯的半热成型或热成型的方法。在此，通过应用半热成型或热成型引起地例如相对于冷成型(如深冲)较高的变形度(Umformgrad)被证实为有利的。由此尤其可保护所使用的冲压工具。

文件DE 10 2009 025 023 A1涉及一种用于制造凸轮轴的方法，在其中使用半热冲压。

在半热成型中比在热成型中使用较低的温度，由此通常不实现材料硬化。然而，例如可使用已具有高强度特性的高强度材料。在该情况中仅需要实现温度升高到使易于成型的范围中、尤其到在850°C之下、优选地在500°C与700°C之间的温度上。

原则上适用的是，较高的变形度要求较高的成型温度。由此例如在1000°C与1200°C之间的温度范围中的热成型的情况下达到φ>4的高成型能力。然而，与此相联系的是在将工件加热到较高的温度上的情况下的高能量消耗。与热成型相联系的另一显著缺点是对于切削再加工的较高耗费，尤其由于需要去除在较高温度下产生的氧化皮(例如借助于喷射)。此外材料损失证实为不利的，因为为了平衡出现的偏差和不精确性须设置巨大的加工余量。在实践中，由于氧化皮层此外排除将多个方法步骤集成到一工具中，因为干扰的氧化皮会影响功能。

在较低温度下、例如在微热成型以及冷成型的范围中的成型的优点相对地在于用于加热的较少的能量消耗以及在于在无氧化皮的同时由此可实现的较高精度。然而相对于在较高温度下的成型，在较高成型力的情况下得到明显较低的成型能力。

由文件DE 32 02 254 C2已知一种用于通过冷成型制造齿条的方法，在其中柱状的坯件在上模与下模之间被成型。模压件在冲压过程期间在坯件上实施摇摆运动(Taumelbewegung)。通过与镦锻相比局部的成型区域实现较小的法向应力，其导致工具使用寿命的提高。

在根据文件DE 198 39 428 A1的一种用于制造用于齿条的坯件的方法中，在使用带有至少三个可彼此相对移动的模具的压铸装置的情况下在第一步中将带有大致圆形的横截面的原始材料置入模具之间。在第二步中，然后在模具彼此相对移动的方向上施加力到模具中的至少一个上。由此使原始材料成型成用于齿条的坯件，其在齿条啮合的轴向区域中获得不同于圆柱的形状。通过将力引入这三个可彼此相对移动的模具中，可在无较大的冷作硬化的情况下使原始材料在坯件的在齿条制造的进一步进程中经历较大变形的区域中成形。该方法的附加的优点在于，以简单的方式可实现坯件形状，利用其在随后的成型过程中、尤其在摇摆方法中避免毛刺形成。

发明内容

在该背景下，本发明目的在于以最佳的方式将在较高温度下的成型方法的优点与在较低温度下的成型的优点结合。尤其应在比较低的温度下实现较高的变形度。此外应提供一种按照该成型方法制造的齿部构件(Verzahnungsbauteil)。

首先提及的目的利用一种根据权利要求1的特征的成型方法来实现。从属权利要求涉及本发明的特别适宜的改进方案。