Rohrförmige und massive Bauteile erhalten durch Axialformen spanlos neue Zähne

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Die genauen Daten sind dabei von den jeweiligen Durchmessern und den spezifischen Verzahnungsparametern wie etwa Modul oder Kopf- und Fußkreis abhängig. Im Regelfall können auf Felss-Anlagen Verzahnungsmodule von 0,7 bis 1,5, in Sonderfällen auch bis 2,5 bei Verzahnungslängen von 10 bis 150 mm erzeugt werden.

Hartmetallwerkzeuge bieten beim Axialformen eine hohe Standzeit

Die Werkzeuge sind aus Hartmetall im Erodierverfahren hergestellt. Die ausreichende Standzeit variiert je nach Werkstückwerkstoff und Werkstückgeometrie. Eine Nacharbeit der Werkzeuge ist aus geometrischen Gründen nicht möglich.

Dies wird aber durch eine sehr hohe Standzeit bis zum Werkzeugausfall kompensiert. Beim Axialformen wird durch die Zähne der Matrize Werkstoff verdrängt der in die Zahnlücken steigt. Dementsprechend entstehen dort auch hohe Radialkräfte, die das Werkzeug erheblich belasten.

Um diese Belastung aufzufangen, ist die Werkzeugmatrize von einer Armierung umgeben, die speziell für die Felss-Werkzeuge entwickelt wurde. Die Armierung selbst besteht nur noch in wenigen Fällen aus einem gehärteten Stahlring.

Werkzeuge zum Axialformen mit Bandarmierung umgeben

Meistens wird die Stahlring-Armierung durch eine Bandarmierung ersetzt, und zwar dann, wenn aus Qualitätsgründen eine höhere Steifigkeit notwendig wird. Insbesondere aber dann, wenn der Kunde eine Einstellbarkeit des Matrizenkerns wünscht, um beispielsweise auf materialbedingte Maßschwankungen nach dem Härten reagieren zu können.

Den Verschleiß des Werkzeuges stellen die Experten durch ausbrechende Zähne fest – einen schleichenden Verschleiß gibt es dabei nicht. Das Werkzeug wird demnach mit einem Schlag zum Ausschuss.

Überprüft wird dies mit Hilfe entsprechenden Kraftsensoren, die auf eine bestimmte Kraft eingestellt sind und schon bei einer geringfügigen Kraftveränderung, die eben durch ausbrechende Zähne verursacht wird, sofort in Aktion treten, den Fehler visualisieren und die Maschine zum Stillstand bringen.

Eine wesentliche Erweiterung der Verfahrensgrenzen einer Felss-Axialformmaschine ist der Werkzeugwechsler (Bild 5), der zur Aufnahme von sechs Werkzeuge ausgelegt ist. Diese können entweder als Einzelwerkzeuge für verschiedene Verzahnungen oder als Serienwerkzeuge für mehrere Umformoperationen an einem Bauteil ausgelegt und aufeinander abgestimmt sein. Dabei werden die Werkzeuge automatisch in den Werkzeugträger innerhalb der Maschine gewechselt.

Gespannt werden die Werkzeuge mit einer automatischen Schnellspannung die über ein hydraulisch betätigtes Keilsystem funktioniert. Das Handling von Werkzeug und Werkstück wird von entsprechenden Transfersystemen erledigt.

Axialformen stört den Faserverlauf nicht

Alle Maschinen der Aximus-Serie sind nach einem durchdachten Baukastensystem konzipiert und können quasi jeder Verzahnungsaufgabe angepasst werden (Bild 6). Unterschieden wird bei Felss zwischen horizontaler (bei längsorientierten Werkstücken) und vertikaler Ausführung (kurze Werkstücke).

Die Möglichkeiten, die das rekursive Axialformen bietet sind vielfältig. Mit dem geringen Kraftaufwand und der exakten Steuerung des Umformvorganges können auch dünnwandige Hohlkörper mit hochqualitativen Verzahnungen ausgestattet werden wobei ein optimaler Faserverlauf gegeben ist, was für die Bauteilfestigkeit und damit auch für die Gewichtseinsparung von Bedeutung ist. Durch diese mögliche Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender Festigkeit im Vergleich zu massiven Bauteilen leisten axialgeformte Bauteile ihren Beitrag zum Automobil-Leichtbau.

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