Patentiertes Axialformen für breiteres Anwendungsspektrum

Niedrigere Umformkraft, höchste Präzision bei den Verzahnungen, eine Vielzahl verschiedener Verzahnungsformen und geringer Werkzeugverschleiß – die Vorteile des rekursivmodulierten Axialformens sind zahlreich. Entscheidend ist aber auch: Das von Felss patentierte Verfahren erweitert die Anwendungsmöglichkeiten dieser innovativen Umformtechnologie.


Felss-Entwicklung: rekursivmoduliertes Axialformen

Felss Matrize
Felss Matrize
Außenverzahnung
Außenverzahnung
Innenverzahnung
Innenverzahnung

Beim herkömmlichen Axialformen erfolgt die Zustellung des Werkzeugs mit einer konstanten Geschwindigkeit von zwei bis sechs Metern pro Minute. Die Vorschubgeschwindigkeit ist dabei abhängig von den Verzahnungsmaßen, dem Werkstoff und den Abmessungen des Werkstücks. Allerdings gibt es auch Grenzen für das „klassische“ Verzahnungsverfahren: Werden die dabei wirkenden Kräfte zu hoch, kommt es zu Staucherscheinungen am Werkstück. Insbesondere im Falle dünnwandiger Geometrien, wie zum Beispiel bei Welle-Nabe-Verbindungen für den Automobilleichtbau, führt die axiale Prozesskraft ohne Rekursivmodulation oftmals zum Versagen des Bauteils.

Die entscheidende Frage für die bei Felss tätigen Entwickler lag also nahe: Wie lassen sich die Axialkräfte während der Umformung reduzieren, damit auch extrem dünnwandige Bauteile, wie zum Beispiel Welle-Nabe-Verbindungen für den Automobilleichtbau, axial umgeformt werden können? Die Antwort lag im Bereich der Zustellung des Werkzeugs: Beim rekursivmodulierten Axialformen führt das Werkzeug mit kleinen, wiederkehrenden Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen die Umformbewegung aus. Zum einen verändert sich auf diese Weise das Fließverhalten des Werkstoffs, zum anderen kann sich der benötigte Schmierfilm während des rekursivmodulierten Axialformens immer wieder erneuern.

Verfahrensprinzip

Außenverzahnungen
Nachdem die hydraulische Spannzange geschlossen ist, fährt die einteilige Umformmatrize axial über den umzuformenden Bereich des Werkstücks. Der Kern der Umformmatrize wird in Hartmetall ausgeführt und beschichtet. Zur Aufnahme der radialen Kräfte ist ihr Kern armiert, damit er sich während des Axialformens nicht aufweitet und die Bearbeitungstoleranzen bei den verschiedenen Verzahnungsformen möglichst gering bleiben. Die Geometrie der Matrize – zum Beispiel ihr Einlauf- und Auslaufbereich – wird von Felss individuell ausgelegt.

Innenverzahnungen
Vor allem bei Sacklöchern, aber auch bei vielen anderen Innenverzahnungen, ermöglicht das Axialformen besonders präzise und wirtschaftliche Fertigungslösungen.