UMFORMVERFAHREN UND UMFORMMASCHINE ZUM ERZEUGEN EINER SCHRÄG-VERZAHNUNG EINES ZYLINDRISCHEN WERKSTÜCKS DURCH FLIESSPRESSEN

Abstract

 Im Rahmen eines Umformverfahrens zum Erzeugen einer Schrägverzahnung eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen wird einer axialen Umformbewegung eines Umformwerkzeugs (3) und eines Werkstückrohlings (4) eine in einer Umfangsrichtung (7) des Umformwerkzeugs (3) und des Werkstückrohlings (4) ausgeführte Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3) und des Werkstückrohlings (4) überlagert. Aufgrund einer aus der gegenseitigen Überlagerung der axialen Umformbewegung und der Umformbewegung in Umfangsrichtung resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3) und des Werkstückrohlings (4) wird an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung des Werkstücks erzeugt, indem das Umformwerkzeug (3) bei der resultierenden Umform-Relativbewegung mit einer formgebenden Schrägverzahnung (16) in den Werkstückrohling (4) eingreift.
Eine Umformmaschine (1) ist zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Umformverfahren zum Erzeugen einer Schrägverzahnung eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen,

• wobei ein mit einer formgebenden Schrägverzahnung versehenes Umformwerkzeug und ein zylindrischer Werkstückrohling mit einer axialen Umformbewegung relativ zueinander in einer axialen Richtung bewegt werden und
• wobei aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings an dem Werkstückrohling die Schrägverzahnung des Werkstücks erzeugt wird, indem das Umformwerkzeug bei der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings mit der formgebenden Schrägverzahnung in den Werkstückrohling eingreift.

[0002] Die Erfindung betrifft außerdem eine Umformmaschine zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens sowie ein Computerprogramm zur Steuerung der Umformmaschine bei der Verfahrensdurchführung.

[0003] Bauteile mit einer Schrägverzahnung werden vielfach eingesetzt. Etwa in der Antriebstechnik sind schrägverzahnte Zahnräder oder Antriebswellen mit außen oder innen schrägverzahnten Wellenabschnitten gebräuchlich. Abhängig von dem konkreten Anwendungsfall sind unterschiedliche Verzahnungsgeometrien vorgesehen.

[0004] Als gattungsgemäßer Stand der Technik ist das sogenannte "Samanta-Verfahren" bekannt. Das Samanta-Verfahren wird zur Fertigung von schrägverzahnten Zahnrädern angewandt. Bei diesem Verfahren werden Zahnradrohlinge nacheinander mit einer geradlinigen axialen Bewegung durch eine mit einer formgebenden Innen-Schrägverzahnung versehene Matrize gepresst. Häufig bedürfen die mit dem Samanta-Verfahren erzeugten Verzahnungen aber einer Nachbearbeitung, da die Verzahnungsqualität für den betreffenden Anwendungsfall nicht ausreichend ist.

[0005] Die Fertigung von Bauteilen mit Schrägverzahnungen hoher Qualität zu ermöglichen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

[0006] Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch das Umformverfahren gemäß Patentanspruch 1, durch die Umformmaschine gemäß Patentanspruch 8 und durch das Computerprogramm gemäß Patentanspruch 15.

[0007] Im Falle der Erfindung wird der Umformbewegung, mit welcher ein mit einer formgebenden Verzahnung versehenes Umformwerkzeug und ein zu bearbeitender Werkstückrohling in axialer Richtung relativ zueinander bewegt werden, eine Umformbewegung überlagert, welche das Umformwerkzeug und der Werkstückrohling relativ zueinander in ihrer Umfangsrichtung ausführen. Die Parameter des Umformprozesses, etwa die aufeinander abzustimmenden Geschwindigkeiten der mittels des Vorschubantriebs und des Drehantriebs der erfindungsgemäßen Umformmaschine erzeugten Relativbewegungen von Umformwerkzeug und Werkstückrohling, können in Abhängigkeit von dem konkreten Anwendungsfall empirisch definiert werden. Beeinflusst werden die zu definierenden Prozessparameter beispielsweise durch die Materialeigenschaften des umzuformenden Werkstückrohlings und durch die Geometrie der zu erzeugenden Schrägverzahnung. Das Geschwindigkeitsverhältnis der axialen Relativgeschwindigkeit von Umformwerkzeug und Werkstückrohling und der Relativgeschwindigkeit von Umformwerkzeug und Werkstückrohling in Umfangsrichtung kann auch anhand des Schrägungswinkels der formgebenden und der werkstückseitigen Schrägverzahnung berechnet werden.

[0008] Das erfindungsgemäße Umformverfahren und die erfindungsgemäße Umformvorrichtung ermöglichen eine qualitativ hochwertige Fertigung unterschiedlicher Verzahnungsgeometrien durch Fließpressen. Etwa Evolventenverzahnungen an Zahnrädern können ebenso in hoher Qualität hergestellt werden wie Kerbverzahnungen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen.

[0009] Für den Vorschubantrieb und den Drehantrieb der erfindungsgemäßen Umformmaschine kommen herkömmliche steuerbare Antriebsbauarten in Frage.

[0010] Die Richtung der aus der axialen Bewegung und der Bewegung in Umfangsrichtung resultierenden Bewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings kann während des Umformprozesses und nach dessen Beendigung umkehrbar sein. Aus diesem Grund eignen sich das erfindungsgemäße Umformverfahren und die erfindungsgemäße Umformmaschine beispielsweise auch zur Erzeugung von Außen-Schrägverzahnungen an abgestuften Wellen.

[0011] Zur numerischen Steuerung der erfindungsgemäßen Umformmaschine bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Umformverfahrens dient das erfindungsgemäße Computerprogramm.

[0012] Besondere Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Umformverfahrens gemäß Patentanspruch 1, der erfindungsgemäßen Umformmaschine gemäß Patentanspruch 8 und des erfindungsgemäßen Computerprogramms gemäß Patentanspruch 15 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 14.

[0013] Die Patentansprüche 2 und 9 betreffen Varianten des erfindungsgemäßen Umformverfahrens und der erfindungsgemäßen Umformmaschine, die sich durch eine besonders hohe Bearbeitungsqualität auszeichnen. Bei dem sogenannten "rekursiven" Umformen der erfindungsgemäßen Art wird eine Schrägverzahnung an einem Werkstück über eine Umformlänge abschnittweise erstellt. An eine von dem Umformwerkzeug und dem Werkstückrohling relativ zueinander ausgeführte Umformbewegung schließt sich ein Rückhub an, bei welchem das Umformwerkzeug und der Werkstückrohling entgegen der Richtung der vorausgegangenen Umformbewegung relativ zueinander derart bewegt werden, dass die formgebende Verzahnung in einem bereits umgeformten Bereich des Werkstückrohlings zu liegen kommt. Es folgt eine weitere Umform-Relativbewegung von Umformwerkzeug und Werkstückrohling. Die grundsätzliche Funktionsweise des rekursiven Axialformens ist beispielsweise in DE 10 2006 037 091 B3 beschrieben.

[0014] Ausweislich der Patentansprüche 3 und 10 werden in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung Außen-Schrägverzahnungen erzeugt, indem ein umzuformender Werkstückrohling und eine darauf aufsitzende und mit einer formgebenden Innen-Schrägverzahnung versehene Umformmatrize gleichzeitig in axialer und in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt werden.

[0015] Gemäß den Patentansprüchen 4 und 11 ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur Erzeugung einer Innen-Schrägverzahnung ein umzuformender Werkstückrohling und ein in eine zylindrische Öffnung des Werkstückrohlings axial eintauchender und an seiner Außenseite mit einer formgebenden Schrägverzahnung versehener Umformdorn mit einer axialen und einer dieser überlagerten Bewegung in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt werden. Als zu bearbeitender Werkstückrohling kommt beispielsweise ein hohlzylindrischer Wellenrohling für eine innenschrägverzahnte Hohlwelle in Frage. Aufgrund der erfindungsgemäß bestehenden Möglichkeit, die Richtung der resultierenden Umformbewegung von Umformwerkzeug und Werkstückrohling umzukehren, erlauben das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Umformmaschine insbesondere auch die Erstellung einer Schrägverzahnungen an der axialen Wand von zylindrischen Sacköffnungen. Nach der Fertigstellung der Wandverzahnung wird der Umformdorn durch die genannte Bewegungsrichtungsumkehr aus dem Inneren der Sacköffnung entfernt.

[0016] Zur Erzeugung der in Umfangsrichtung verlaufenden Komponente der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs und des umzuformenden Werkstückrohlings bieten sich erfindungsgemäß verschiedene Möglichkeiten, die im Falle der Erfindung alternativ oder gemeinschaftlich realisiert sein können.

[0017] Gemäß den Patentansprüchen 5 und 12 ist von dem Umformwerkzeug und dem Werkstückrohling einer der Umformungspartner in Umfangsrichtung frei drehbar und der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung drehfest fixiert. Die Umformbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings in Umfangsrichtung wird infolge einer entsprechenden Bemessung des Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung an dem Umformwerkzeug aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings erzeugt. Das Umformwerkzeug bildet in diesem Fall gemeinsam mit dem Vorschubantrieb den Drehantrieb der erfindungsgemäßen Umformmaschine.

[0018] Der Schrägungswinkel der Schrägverzahnung an dem zu fertigenden Werkstück und folglich auch der Schrägungswinkel der formgebenden Schrägverzahnung an dem Umformwerkzeug ist für den konkreten Anwendungsfall festgelegt. Lässt der konkrete Anwendungsfall für die Bemessung des Schrägungswinkels einen Spielraum, so kann für den Schrägungswinkel der formgebenden Schrägverzahnung an dem Umformwerkzeug möglicherweise ein Wert gewählt werden, der für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 5 in besonderem Maße geeignet ist. Faktoren, die sich auf die Eignung eines Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 5 auswirken, sind beispielsweise die Materialpaarung von formgebender Schrägverzahnung und Werkstückrohling und die daraus resultierenden Reibungsverhältnisse an der Kontaktfläche von formgebender Schrägverzahnung und Werkstückrohling.

[0019] Ausweislich der Patentansprüche 6 und 13 wird die in Umfangsrichtung verlaufende Komponente der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings durch motorischen Antrieb wenigstens eines der Umformungspartner erzeugt. Erfindungsgemäß denkbar sind insbesondere elektrische und hydraulische Antriebe. Alternativ kommt aber auch eine mechanische Verknüpfung der axialen Relativbewegung von Umformwerkzeug und Werkstückrohling mit der in Umfangsrichtung ausgeführten Relativbewegung von Umformwerkzeug und Werkstückrohling in Frage.

[0020] Im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 7 und der erfindungsgemäßen Umformmaschine gemäß Patentanspruch 14 wird die Umformbewegung des Umformwerkzeugs und des Werkstückrohlings in Umfangsrichtung wahlweise aufgrund einer entsprechenden Bemessung des Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung an dem Umformwerkzeug oder zusätzlich durch motorischen Antrieb wenigstens eines der Umformungspartner erzeugt. Zu diesem Zweck wird der Drehbewegungszustand des in Umfangsrichtung drehbeweglichen Umformungspartners überwacht. Wird etwa die Umfangs-Relativbewegung des Umformwerkzeugs und des umzuformenden Werkstückrohlings zunächst aufgrund der axialen Relativbewegung der Umformungspartner und aufgrund einer entsprechenden Bemessung des Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung des Umformwerkzeugs erzeugt, so kann der motorische Antrieb des antreibbaren Umformungspartners beispielsweise dann zugeschaltet werden, wenn bei der Überwachung des Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners festgestellt wird, dass die Drehbewegung des drehbeweglichen Umformungspartners nennenswert verzögert wird oder sogar gänzlich zum Erliegen kommt. Bei der Erzeugung einer Außen-Schrägverzahnung an einem Werkstück mittels einer auf dem Werkstück aufsitzenden Umformmatrize kann für eine derartige Verzögerung oder Einstellung der Drehbewegung des drehbeweglichen Umformungspartners beispielsweise eine aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretende Vergrößerung des Außendurchmessers des Werkstückrohlings verantwortlich sein.

[0021] Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert.

[0022] Es zeigen:

Figur 1

eine Umformmaschine zum Erzeugen einer Außen-Schrägverzahnung eines zylindrischen Werkstücks,

Figur 2

eine mit einer Umformmatrize versehene Werkzeugeinheit erster Bauart für die Umformmaschine gemäß Figur 1,

Figur 3

eine mit einer Umformmatrize versehene Werkzeugeinheit zweiter Bauart für die Umformmaschine gemäß Figur 1,

Figuren 4a, 4b

eine stark schematische Darstellung der Erzeugung einer Außen-Schrägverzahnung mittels der Umformmaschine gemäß Figur 1 und

Figuren 5a, 5b

eine stark schematische Darstellung der Erzeugung einer Innen-Schrägverzahnung mittels der Umformmaschine gemäß Figur 1.

[0023] Gemäß Figur 1 weist eine Umformmaschine 1 einen Umformantrieb 2 auf, mittels dessen eine Umformmatrize 3 mit einer Umformbewegung relativ zu einem Werkstückrohling 4 bewegbar ist. Bei dem Werkstückrohling 4 handelt es sich in dem dargestellten Beispielsfall um einen aus Stahl gefertigten Hohlwellenrohling zur Fertigung einer Antriebswelle für Kraftfahrzeuge. Der Werkstückrohling 4 ist mittels einer Spanneinheit 5 der Umformmaschine 1 geklemmt und dadurch in einer axialen Richtung längs einer Achse 6 und in einer Umfangsrichtung 7 ortsunveränderlich.

[0024] Der Umformantrieb 2 der Umformmaschine 1 umfasst einen Vorschubantrieb 8 und einen in Figur 1 stark schematisch dargestellten Drehantrieb 9. Der Vorschubantrieb 8 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit 10 sowie einen Frequenzerzeuger 11 auf, der zwischen einer Kolbenstange 12 der Kolben-Zylinder-Einheit 10 einerseits und dem Drehantrieb 9 andererseits angeordnet ist.

[0025] Für den Drehantrieb 9 kommen zwei Antriebsbauarten in Frage (Figuren 2, 3).

[0026] Im Falle eines Drehantriebs 9/1 (Figur 2) ist ein mit der Umformmatrize 3 versehener Werkzeugträger 14 um die Achse 6 frei drehbar. Davon abweichend ist im Falle eines Drehantriebs 9/2 (Figur 3) für den mit der Umformmatrize 3 versehenen Werkzeugträger 14 ein in seiner Drehrichtung umsteuerbarer Drehantriebsmotor 15 vorgesehen, der mittels einer nicht gezeigten Kupplung mit dem Werkzeugträger 14 antriebsverbunden ist.

[0027] Wie in den Figuren 2, 3 und 4a zu erkennen ist, weist die Umformmatrize 3 eine formgebende Innen-Schrägverzahnung 16 auf.

[0028] Mittels der formgebenden Innen-Schrägverzahnung 16 der Umformmatrize 3 wird an dem Werkstückrohling 4 eine Außen-Schrägverzahnung 21 erzeugt (Figur 4b).

[0029] Zu diesem Zweck wird die Umformmatrize 3 ausgehend von den Verhältnissen gemäß Figur 1 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 10 des Vorschubantriebs 8 in der Zeichnung längs der Achse 6 nach rechts bewegt, bis die Umformmatrize 3 mit einer Kalibrierstrecke 17 der Innen-Schrägverzahnung 16 auf das in der Zeichnung linke Ende des Werkstückrohlings 4 aufläuft. Nun beginnt eine axiale Umformbewegung der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4. Dabei wird der mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 10 erzeugten axialen Vorschubbewegung der Umformmatrize 3 durch den Frequenzerzeuger 11 eine längs der Achse 6 oszillierende Bewegung der Umformmatrize 3 überlagert. Der auf diese Weise erzeugten axialen Umformbewegung der Umformmatrize 3 wird eine in der Umfangsrichtung 7 relativ zu dem Werkstückrohling 4 ausgeführte Umformbewegung der auf dem Werkstückrohling 4 aufsitzenden Umformmatrize 3 überlagert.

[0030] Die Umformbewegung der Umformmatrize 3 in der Umfangsrichtung 7 wird bei Verwendung des Drehantriebs 9/1 erzeugt, indem aufgrund der axialen Umformbewegung der Umformmatrize 3 und des Werkstückrohlings 4 die frei drehbar gelagerte Umformmatrize 3 mit einer relativ zu dem Werkstückrohling 4 ausgeführten Drehbewegung in der Umfangsrichtung 7 angetrieben wird. Die Umformmatrize 3 bildet in diesem Fall folglich einen Teil des Drehantriebs 9/1 aus.

[0031] Diese Möglichkeit zur Erzeugung der in der Umfangsrichtung 7 verlaufenden Komponente der resultierenden Umformbewegung der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4 besteht deshalb, weil ein in Figur 4a angedeuteter und mit dem Schrägungswinkel der zu erstellenden werkstückseitigen Schrägverzahnung übereinstimmender Schrägungswinkel ß der formgebenden Innen-Schrägverzahnung 16 der Umformmatrize 3 entsprechend bemessen ist.

[0032] Die gesamte Umformbewegung der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4 ergibt sich als Resultierende von Teilbewegungen.

[0033] Aufgrund der mittels des Frequenzerzeugers 11 bewirkten oszillierenden Bewegung der Umformmatrize 3 wird zwischen jeweils zwei von der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4 in der axialen Richtung 6 und der Umfangsrichtung 7 ausgeführten Umformbewegungen ein Rückhub der Umformmatrize 3 ausgeführt, bei welchem die Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4 entgegen der Richtung der vorausgegangenen Umformbewegung in einen bereits umgeformten Bereich des Werkstückrohlings 4 zurückbewegt wird. Die Umformung des Werkstückrohlings 4 erfolgt demnach intermittierend. Auch jeder der Rückhübe der Umformmatrize 3 besitzt eine Komponente in der axialen Richtung 6 und eine Komponente in der Umfangsrichtung 7.

[0034] Bei Verwendung des Drehantriebs 9/1 wird die Bewegung der Umformmatrize 3 in der Umfangsrichtung 7 sowohl bei den Umformbewegungen als auch bei den Rückhüben der Umformmatrize 3 aufgrund des Zusammenspiels der axialen Matrizenbewegung und des Schrägungswinkels ß der formgebenden Innenverzahnung 16 der Umformmatrize 3 erzeugt.

[0035] Hiervon abweichend können bei Verwendung des Drehantriebs 9/2 die von der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohlings 4 in der Umfangsrichtung 7 ausgeführten Bewegungen auch mittels des Drehantriebsmotors 15 erzeugt werden, der zu diesem Zweck über die zwischen dem Drehantriebsmotor 15 und dem Werkzeugträger 14 angeordnete Kupplung mit unterschiedlichen Drehrichtungen auf den Werkzeugträger 14 aufgeschaltet werden kann.

[0036] Die beschriebenen Abläufe an der Umformmaschine 1 werden mittels einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Maschinensteuerung 18 gesteuert.

[0037] Bei Verwendung des Drehantriebs 9/1 beschränkt sich die numerische Maschinensteuerung 18 bei der Umformung des Werkstückrohlings 4 auf die Steuerung des Vorschubantriebs 8. Die vorstehend beschriebenen Bewegungen der Matrize 3 in der Umfangsrichtung 7 werden den mittels des Vorschubantriebs 8 erzeugten axialen Bewegungen der Umformmatrize 3 aufgrund der axialen Bewegungen der Umformmatrize 3 und der entsprechenden Bemessung des Schrägungswinkels ß der Innen-Schrägverzahnung 16 der Umformmatrize 3 selbsttätig überlagert.

[0038] In Kombination mit dem Drehantrieb 9/2 kann die numerische Maschinensteuerung 18 durch entsprechende Steuerung des Drehantriebsmotors 15 auch die von der Umformmatrize 3 relativ zu dem Werkstückrohling 4 in der Umfangsrichtung 7 ausgeführten Bewegungen steuern.

[0039] Für den Drehantrieb 9/2 sind dabei zwei verschiedene Betriebsweisen denkbar.

[0040] Zu diesem Zweck wird mittels einer Erfassungseinheit 19 der numerischen Maschinensteuerung 18 der Drehbewegungszustand der Umformmatrize 3 erfasst.

[0041] Wird mittels der Erfassungseinheit 19 festgestellt, dass sich die Umformmatrize 3 bei stillgesetztem Drehantriebsmotor 15 und bei folglich freier Drehbeweglichkeit der Umformmatrize 3 in der Umfangsrichtung 7 unter der Wirkung ihrer axialen Bewegung selbsttätig relativ zu dem Werkstückrohling 4 in der Umfangsrichtung 3 dreht, bleibt der Drehantriebsmotor 15 ausgeschaltet.

[0042] Wird mittels der Erfassungseinheit 19 der numerischen Maschinensteuerung 18 aber festgestellt, dass die von dem Drehantriebsmotor 15 entkoppelte Umformmatrize 3 die Bewegungen in der Umfangsrichtung 7 nicht oder nicht mit der erforderlichen Geschwindigkeit ausführt, so wird von der numerischen Maschinensteuerung 18 ein Steuersignal für den Drehantriebsmotor 15 erzeugt, aufgrund dessen der Drehantriebsmotor 15 mit der erforderlichen Drehrichtung in Betrieb gesetzt wird und dann aktiv die in der Umfangsrichtung 7 verlaufende Komponente der Umformbewegungen der Umformmatrize 3 oder der Rückhübe der Umformmatrize 3 erzeugt.

[0043] Figur 4a zeigt die Verhältnisse bei der Umformung des Werkstückrohlings 4 unmittelbar bevor die formgebende Innenverzahnung 16 der Umformmatrize 3 längs der Achse 6 auf den Werkstückrohling 4 aufläuft. In Figur 4b sind die Verhältnisse unmittelbar nach Beendigung des Umformprozesses gezeigt. In Figur 4b ist der Werkstückrohling 4 über die gewünschte Umformlänge mit der gewünschten Außen-Schrägverzahnung 21 versehen.

[0044] Die Figuren 5a, 5b veranschaulichen einen Anwendungsfall, im Falle dessen mittels der Umformmaschine 1 an einer Wand 22 einer zylindrischen Öffnung 23 eines Werkstückrohlings 4 eine Innen-Schrägverzahnung 24 erzeugt wird.

[0045] Als Umformwerkzeug dient in diesem Fall ein Umformdorn 25 mit einer Außen-Schrägverzahnung 26.

[0046] Entsprechend den vorstehend beschriebenen Abläufen wird mittels des Vorschubantriebs 8 und des Drehantriebs 9 der Umformmaschine 1 zum einen eine axiale Umformbewegung des Umformdorns 25 längs der Achse 6 und außerdem eine der axialen Umformbewegung überlagerte Umformbewegung des Umformdorns 25 in der Umfangsrichtung 7 erzeugt. Beide Umformbewegungen werden einander in der beschriebenen Weise unter Erzeugung einer resultierenden Umformbewegung des Umformdorns 25 relativ zu dem Werkstückrohling 4 überlagert.

[0047] In dem dargestellten Beispielsfall ist die zylindrische Öffnung 23 des Werkstückrohlings 4 als Sacköffnung ausgebildet.

[0048] Nach Beendigung der Umformung des Werkstückrohlings 4 (Figur 5b) wird der Umformdorn 25 durch Richtungsumkehr seiner längs der Achse 6 und in Umfangsrichtung 7 ausgeführten Bewegung aus dem Inneren der nun mit der Innen-Schrägverzahnung 24 versehenen Öffnung 23 herausbewegt.

Ansprüche

1. Umformverfahren zum Erzeugen einer Schrägverzahnung (21, 24) eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen,

• wobei ein mit einer formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) versehenes Umformwerkzeug (3, 25) und ein zylindrischer Werkstückrohling (4) mit einer axialen Umformbewegung relativ zueinander in einer axialen Richtung (6) bewegt werden und

• wobei aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugt wird, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift,

dadurch gekennzeichnet, dass
der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) eine in einer Umfangsrichtung (7) des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) ausgeführte Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) als Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) überlagert wird, wobei aufgrund einer aus der gegenseitigen Überlagerung der axialen Umformbewegung und der Umformbewegung in Umfangsrichtung resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugt wird, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

2. Umformverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) die Schrägverzahnung (21, 24) an dem Werkstückrohling (4) über eine Umformlänge erzeugt wird,

• dass die resultierende Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) auf resultierende Umform-Teilbewegungen des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) aufgeteilt wird, wobei bei jeder resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) die Schrägverzahnung (21, 24) an dem Werkstückrohling (4) über eine Teillänge der Umformlänge erzeugt wird und

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) zwischen zwei aufeinander folgenden resultierenden Umform-Teilbewegungen mit einer in Gegenrichtung der resultierenden Umform-Teilbewegungen ausgeführten Rückhubbewegung relativ zueinander bewegt werden.

3. Umformverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 zum Erzeugen einer Au-βen-Schrägverzahnung (21) des zylindrischen Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (3) eine mit einer formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) versehene Umformmatrize verwendet wird, die bei der resultierenden Umform-Relativbewegung der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) auf dem Werkstückrohling (4) aufsitzt und

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Außen-Schrägverzahnung (21) des Werkstücks erzeugt wird, indem die Umformmatrize bei der resultierenden Umform-Relativbewegung der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

4. Umformverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 zum Erzeugen einer Innen-Schrägverzahnung (24) an einer Wand (22) einer axial verlaufenden zylindrischen Öffnung (23) des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (25) ein mit einer formgebenden Außen-Schrägverzahnung (26) versehener Umformdorn verwendet wird, der bei der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformdorns (25) und des Werkstückrohlings (4) in die zylindrische Öffnung (23) des Werkstückrohlings (4) axial eintaucht und

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Innen-Schrägverzahnung (24) des Werkstücks erzeugt wird, indem der Umformdorn bei der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Au-βen-Schrägverzahnung (26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

5. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird,

- indem von dem Umformwerkzeug (3, 25) und dem Werkstückrohling (4) der eine Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert wird,

- indem der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten wird und

- indem aufgrund einer entsprechenden Bemessung eines Schrägungswinkels (ß) der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der frei drehbar gelagerte Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird.

6. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird, indem wenigstens einer der Umformungspartner relativ zu dem anderen Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird.

7. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass einer der Umformungspartner als in Umfangsrichtung (7) drehbeweglicher Umformungspartner ausgebildet ist und wahlweise in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert oder in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten wird,

• dass während der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der in Umfangsrichtung (7) bestehende Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners überwacht wird und

• dass in Abhängigkeit von dem überwachten Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird,

- indem aufgrund der Bemessung des Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der drehbewegliche Umformungspartner als frei drehbar gelagerter Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird oder

- indem der drehbewegliche Umformungspartner relativ zu dem anderen Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird.

8. Umformmaschine zum Erzeugen einer Schrägverzahnung (21, 24) eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen,

• mit einem Umformwerkzeug (3, 25), das eine formgebende Schrägverzahnung (16, 26) aufweist,

• mit einem Vorschubantrieb (8), mittels dessen das Umformwerkzeug (3, 25) und ein zylindrischer Werkstückrohling (4) mit einer axialen Umformbewegung relativ zueinander in einer axialen Richtung (6) bewegbar sind, wobei aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugbar ist, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift

sowie

• mit einer Maschinensteuerung (18), mittels derer der Vorschubantrieb (8) steuerbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

• dass ein Drehantrieb (9) vorgesehen ist, mittels dessen das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) mit einer Umformbewegung in Umfangsrichtung (7) relativ zueinander in einer Umfangsrichtung (7) des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) bewegbar sind,

• dass der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) steuerbar ist und

• dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) überlagert wird, wobei aufgrund einer aus der gegenseitigen Überlagerung der axialen Umformbewegung und der Umformbewegung in Umfangsrichtung (7) resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugbar ist, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

9. Umformmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind,

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) die Schrägverzahnung (16, 26) an dem Werkstückrohling (4) über eine Umformlänge erzeugt wird,

• dass die resultierende Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) auf resultierende Umform-Teilbewegungen des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) aufgeteilt wird,

• dass bei jeder resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) die Schrägverzahnung (21, 24) an dem Werkstückrohling (4) über eine Umform-Teillänge erzeugt wird und

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) zwischen zwei aufeinander folgenden resultierenden Umform-Teilbewegungen mit einer in Gegenrichtung der resultierenden Umform-Teilbewegungen ausgeführten Rückhubbewegung relativ zueinander bewegt werden.

10. Umformmaschine nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 zum Erzeugen einer Au-βen-Schrägverzahnung (21) des zylindrischen Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (3) eine Umformmatrize vorgesehen ist, die eine formgebende Innen-Schrägverzahnung (16) aufweist und die auf dem Werkstückrohling (4) anordenbar ist und

• dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Außen-Schrägverzahnung (21) des Werkstücks erzeugbar ist, indem die Umformmatrize bei der resultierenden Umform-Relativbewegung der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

11. Umformmaschine nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 zum Erzeugen einer Innen-Schrägverzahnung (24) an einer Wand (22) einer zylindrischen Öffnung (23) des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (25) ein Umformdorn vorgesehen ist, der eine formgebende Außen-Schrägverzahnung (26) aufweist und der zum axialen Eintauchen in die zylindrische Öffnung (23) des Werkstückrohlings (4) ausgebildet ist und

• dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass aufgrund der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Innen-Schrägverzahnung (24) des Werkstücks erzeugbar ist, indem der Umformdorn bei der resultierenden Umform-Relativbewegung des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Außen-Schrägverzahnung (26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

12. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass von dem Umformwerkzeug (3, 25) und dem Werkstückrohling (4) der eine Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert ist,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten ist und

• dass der Drehantrieb (9) ausgebildet ist, indem aufgrund einer entsprechenden Bemessung eines Schrägungswinkels (ß) der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der frei drehbar gelagerte Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird.

13. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass der Drehantrieb (9) als motorischer Drehantrieb wenigstens eines der Umformungspartner ausgebildet ist.

14. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass einer der Umformungspartner als in Umfangsrichtung (7) drehbeweglicher Umformungspartner ausgebildet und mit einem Drehantriebsmotor (15) des Drehantriebs (9) antriebsverbindbar ist,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten ist,

• dass die Maschinensteuerung (18) eine Erfassungseinheit (19) aufweist, mittels derer während der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der in Umfangsrichtung (7) bestehende Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners erfassbar ist und

• dass mittels der Maschinensteuerung (18) in Abhängigkeit von dem erfassten Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners die Antriebsverbindung zwischen dem drehbeweglichen Umformungspartner und dem Drehantriebsmotor (15) wahlweise herstellbar oder trennbar ist.

15. Computerprogramm zum Betreiben der Umformmaschine (1) gemäß Anspruch 8, wobei als Maschinensteuerung (18) eine numerische Maschinensteuerung (18) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Computerprogramm für die Maschinensteuerung (18) Steuerbefehle umfasst, die bewirken, dass das Verfahren nach Anspruch 1 durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf der numerischen Maschinensteuerung (18) der Umformmaschine (1) gemäß Anspruch 8 abläuft.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Umformverfahren zum Erzeugen einer Schrägverzahnung (21, 24) eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen,

• wobei ein mit einer formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) versehenes Umformwerkzeug (3, 25) und ein zylindrischer Werkstückrohling (4) mit einer axialen Umformbewegung relativ zueinander in einer axialen Richtung (6) bewegt werden und

• wobei aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugt wird, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schrägverzahnung (21, 24) an dem Werkstückrohling (4) über eine Umformlänge abschnittweise erzeugt wird, indem eine resultierende Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) auf resultierende Umform-Teilbewegungen des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) aufgeteilt wird,

• wobei jede der resultierenden Umform-Teilbewegungen resultiert aus einer gegenseitigen Überlagerung einer axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) und einer Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings in Umfangsrichtung,

• wobei die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings in Umfangsrichtung ausgeführt wird als eine Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in einer Umfangsrichtung (7) des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4),

• wobei aufgrund jeder resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) ein Abschnitt der Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugt wird, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift und

• wobei das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) zwischen zwei aufeinander folgenden resultierenden Umform-Teilbewegungen mit einer in Gegenrichtung der resultierenden Umform-Teilbewegungen ausgeführten Rückhubbewegung relativ zueinander bewegt werden, wobei auch jede der Rückhubbewegungen eine Komponente in der axialen Richtung (6) und eine Komponente in der Umfangsrichtung (7) besitzt.

2. Umformverfahren nach Anspruch 1 zum Erzeugen einer Außen-Schrägverzahnung (21) des zylindrischen Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (3) eine mit einer formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) versehene Umformmatrize verwendet wird, die bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) auf dem Werkstückrohling (4) aufsitzt und

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Teilbewegungen der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) jeweils ein Abschnitt der Außen-Schrägverzahnung (21) des Werkstücks erzeugt wird, indem die Umformmatrize bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

3. Umformverfahren nach Anspruch 1 zum Erzeugen einer Innen-Schrägverzahnung (24) an einer Wand (22) einer axial verlaufenden zylindrischen Öffnung (23) des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (25) ein mit einer formgebenden Außen-Schrägverzahnung (26) versehener Umformdorn verwendet wird, der bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen des Umformdorns (25) und des Werkstückrohlings (4) in die zylindrische Öffnung (23) des Werkstückrohlings (4) axial eintaucht und

• dass aufgrund der resultierenden Umform-Teilbewegungen des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) jeweils ein Abschnitt der Innen-Schrägverzahnung (24) des Werkstücks erzeugt wird, indem der Umformdorn bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Außen-Schrägverzahnung (26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

4. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird,

- indem von dem Umformwerkzeug (3, 25) und dem Werkstückrohling (4) der eine Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert wird,

- indem der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten wird und

- indem aufgrund einer entsprechenden Bemessung eines Schrägungswinkels (β) der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der frei drehbar gelagerte Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird.

5. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird, indem wenigstens einer der Umformungspartner relativ zu dem anderen Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird.

6. Umformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass einer der Umformungspartner als in Umfangsrichtung (7) drehbeweglicher Umformungspartner ausgebildet ist und wahlweise in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert oder in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten wird,

• dass während der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der in Umfangsrichtung (7) bestehende Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners überwacht wird und

• dass in Abhängigkeit von dem überwachten Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners die Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) erzeugt wird,

- indem aufgrund der Bemessung des Schrägungswinkels der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der drehbewegliche Umformungspartner als frei drehbar gelagerter Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird oder

- indem der drehbewegliche Umformungspartner relativ zu dem anderen Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) motorisch angetrieben wird.

7. Umformmaschine zum Erzeugen einer Schrägverzahnung (21, 24) eines zylindrischen Werkstücks durch Fließpressen,

• mit einem Umformwerkzeug (3, 25), das eine formgebende Schrägverzahnung (16, 26) aufweist,

• mit einem Vorschubantrieb (8), mittels dessen das Umformwerkzeug (3, 25) und ein zylindrischer Werkstückrohling (4) mit einer axialen Umformbewegung relativ zueinander in einer axialen Richtung (6) bewegbar sind, wobei aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks erzeugbar ist, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift
sowie

• mit einer Maschinensteuerung (18), mittels derer der Vorschubantrieb (8) steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb (8) und ein Drehantrieb (9), mittels dessen das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) mit einer Umformbewegung in Umfangsrichtung (7) relativ zueinander in einer Umfangsrichtung (7) des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) bewegbar sind, mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass eine resultierende Umform-Relativbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4), aufgrund derer die Schrägverzahnung (16, 26) an dem Werkstückrohling (4) über eine Umformlänge erzeugt wird, auf resultierende Umform-Teilbewegungen des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) aufgeteilt wird,

• wobei bei jeder resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) einer axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) eine Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) in Umfangsrichtung (7) überlagert wird,

• wobei aufgrund einer aus der gegenseitigen Überlagerung der axialen Umformbewegung und der Umformbewegung in Umfangsrichtung (7) resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Schrägverzahnung (21, 24) des Werkstücks über eine Umform-Teillänge erzeugbar ist, indem das Umformwerkzeug (3, 25) bei der resultierenden Umform-Teilbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) in den Werkstückrohling (4) eingreift und

• wobei das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) zwischen zwei aufeinander folgenden resultierenden Umform-Teilbewegungen mit einer in Gegenrichtung der resultierenden Umform-Teilbewegungen ausgeführten Rückhubbewegung relativ zueinander bewegt werden,

• wobei auch jede der Rückhubbewegungen eine Komponente in der axialen Richtung (6) und eine Komponente in der Umfangsrichtung (7) besitzt.

8. Umformmaschine nach Anspruch 7 zum Erzeugen einer Außen-Schrägverzahnung (21) des zylindrischen Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (3) eine Umformmatrize vorgesehen ist, die eine formgebende Innen-Schrägverzahnung (16) aufweist und die auf dem Werkstückrohling (4) anordenbar ist und

• dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass aufgrund der resultierenden Umform-Teilbewegungen der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Außen-Schrägverzahnung (21) des Werkstücks jeweils über eine Umform-Teillänge erzeugbar ist, indem die Umformmatrize bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen der Umformmatrize und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Innen-Schrägverzahnung (16) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

9. Umformmaschine nach Anspruch 7 zum Erzeugen einer Innen-Schrägverzahnung (24) an einer Wand (22) einer zylindrischen Öffnung (23) des Werkstücks, dadurch gekennzeichnet,

• dass als Umformwerkzeug (25) ein Umformdorn vorgesehen ist, der eine formgebende Außen-Schrägverzahnung (26) aufweist und der zum axialen Eintauchen in die zylindrische Öffnung (23) des Werkstückrohlings (4) ausgebildet ist und

• dass der Vorschubantrieb (8) und der Drehantrieb (9) mittels der Maschinensteuerung (18) derart steuerbar sind, dass aufgrund der resultierenden Umform-Teilbewegungen des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) an dem Werkstückrohling (4) die Innen-Schrägverzahnung (24) des Werkstücks jeweils über eine Umform-Teillänge erzeugbar ist, indem der Umformdorn bei den resultierenden Umform-Teilbewegungen des Umformdorns und des Werkstückrohlings (4) mit der formgebenden Außen-Schrägverzahnung (26) in den Werkstückrohling (4) eingreift.

10. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass von dem Umformwerkzeug (3, 25) und dem Werkstückrohling (4) der eine Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) frei drehbar gelagert ist,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten ist und

• dass der Drehantrieb (9) ausgebildet ist, indem aufgrund einer entsprechenden Bemessung eines Schrägungswinkels (β) der formgebenden Schrägverzahnung (16, 26) des Umformwerkzeugs (3, 25) und aufgrund der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der frei drehbar gelagerte Umformungspartner mit einer relativ zu dem anderen Umformungspartner ausgeführten Drehbewegung in Umfangsrichtung (7) angetrieben wird.

11. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden und

• dass der Drehantrieb (9) als motorischer Drehantrieb wenigstens eines der Umformungspartner ausgebildet ist.

12. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

• dass das Umformwerkzeug (3, 25) und der Werkstückrohling (4) Umformungspartner ausbilden,

• dass einer der Umformungspartner als in Umfangsrichtung (7) drehbeweglicher Umformungspartner ausgebildet und mit einem Drehantriebsmotor (15) des Drehantriebs (9) antriebsverbindbar ist,

• dass der andere Umformungspartner in Umfangsrichtung (7) drehfest gehalten ist,

• dass die Maschinensteuerung (18) eine Erfassungseinheit (19) aufweist, mittels derer während der axialen Umformbewegung des Umformwerkzeugs (3, 25) und des Werkstückrohlings (4) der in Umfangsrichtung (7) bestehende Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners erfassbar ist und

• dass mittels der Maschinensteuerung (18) in Abhängigkeit von dem erfassten Drehbewegungszustand des drehbeweglichen Umformungspartners die Antriebsverbindung zwischen dem drehbeweglichen Umformungspartner und dem Drehantriebsmotor (15) wahlweise herstellbar oder trennbar ist.

13. Computerprogramm zum Betreiben der Umformmaschine (1) gemäß Anspruch 7, wobei als Maschinensteuerung (18) eine numerische Maschinensteuerung (18) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Computerprogramm für die Maschinensteuerung (18) Steuerbefehle umfasst, die bewirken, dass das Verfahren nach Anspruch 1 durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf der numerischen Maschinensteuerung (18) der Umformmaschine (1) gemäß Anspruch 7 abläuft.

Zeichnung