用于制造滑动套筒的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于以烧结方法由金属粉末制造滑动套筒的方法。
【背景技术】
[0002]在同步单元中，滑动套筒用于建立在同步体和要切换的挡位齿轮之间的抗转动的连接。滑动套筒是具有内齿部的环形的构件，所述内齿部能够同时接合到同步体上的和挡位齿轮上的外齿部中，以及所述构件具有外部的接合几何部，换挡拨叉接合在所述接合几何部上，以便将换挡套筒沿轴向方向在朝挡位齿轮的方向移动并且在挡位分离时移动远离所述挡位齿轮。
[0003]通常，通过滚压、乳制和切削加工方法由管部段制造滑动套筒。也可行的是:制造锻造毛坯并且将其随后以切削的方式完成加工。
[0004]也已知的是:滑动套筒以烧结方法制造。在烧结方法中，首先将金属粉末填充到挤压模具中并且在压力作用下固化成压制件(坯件)。所述压制件随后被烧结，其中金属颗粒持久地连接并且提高强度。烧结方法的应用相对于预成形部件的常规加工在加工耗费方面具有优势，因为造型的一部分已经能够通过在挤压模具中制造挤压件来承担。然而，不能够在一个简单的挤压过程中将滑动套筒的全部几何结构都成形。在此有问题的是具有关于脱模方向的底切的结构，即仅能够通过径向向外定向的工具运动产生的结构。在滑动套筒中，内齿部上的留存部(Hinterlegung)和锁定槽以及用于换挡拨叉的外环周的接合槽属于这种有问题的结构。
[0005]DE 102 50 432 A1提出:在挤压之后将压制件预烧结，但是还没最终完成烧结并且随后在内齿部的区域中切削加工。然而在此不利的是，预烧结的构件也已经具有相对高的硬度，使得用于引入所需要的几何结构的加工是时间耗费且昂贵的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:改进用于制造滑动套筒的方法并且尤其缩短加工时间。
[0007]根据本发明，这通过用于由金属粉末制造用于变速器同步单元的滑动套筒的方法来实现，其中执行如下步骤:
[0008]-提供具有两个能相对彼此移动的刚性的模具半部的工具模具，所述模具半部限定滑动套筒压制件的外轮廓的部段，
[0009]-将至少一个结构元件引入到由闭合的模具半部限定的空间中，所述结构元件在滑动套筒压制件中关于模具半部的移动方向限定至少一个底切，
[0010]-将金属粉末引入到工具模具中，
[0011]-在工具模具中挤压金属粉末以产生滑动套筒压制件，
[0012]-将一个或多个结构元件移除，
[0013]-将工具模具的模具半部彼此移开，
[0014]-将滑动套筒压制件从工具模具中取出，
[0015]-烧结滑动套筒压制件。
[0016]在滑动套筒的几何形状中包含的底切根据本发明通过应用一个或多个结构元件产生，所述结构元件可松开地或可移动地设置在工具模具中。以该方式，能够在没有大的制造耗费的情况下也在压制件中产生结构，所述结构此外妨碍工具模具半部沿移动方向松开。原则上可行的是:通过应用适当的结构元件直接在挤压时产生滑动套筒的全部几何结构，使得能够显著地减少加工时间。
[0017]通过结构元件尤其能够例如为了接合换挡拨叉而在径向外侧上形成环周槽，为了与同步体的挤压件接触而在径向内侧上形成锁定槽和/或为了与挡位轮齿部接合而在内齿部上形成留存部。
[0018]在第一优选的实施方式中，将多个尤其能够沿径向方向移动的滑块设作为结构元件。滑动设置成，使得其能够移入到由闭合的模具半部限定的空间中并且能够从其中抽回。
[0019]在应用滑块时，优选首先将滑块引入到其最终位置中并且随后将金属粉末填入到模具中。在挤压过程之后脱模压制件时，在模具半部彼此移开之前才抽回滑块。
[0020]为了实现均匀地挤压金属粉末，显然能够执行粉末挤压的全部常用的措施，例如移动粉末柱以及设置多个阳模和阴模。
[0021]滑块的数量由要制成的底切中确定。滑块的应用尤其有助于制造环周槽。在该情况下优选能够使用两个、三个或四个滑块，所述滑块仅能够以沿径向方向移动的方式设置。
[0022]用于制造环周槽的滑块优选分别具有沿环周方向伸展的突起，其中全部突起一起限定闭合的环绕的环，所述环在滑动套筒压制件的径向外侧中产生环周槽。
[0023]滑块的内轮廓的形状与工具模具的连接的内轮廓相协调，使得在抽回的状态下，滑块的内轮廓沿径向方向相对于工具模具的内轮廓没有缩回或突出，以避免棱边，滑动套筒压制件在脱模时能保持悬挂在所述棱边上。特别地，滑块的内轮廓的曲率能够选择成与工具模具的轴向连接的区域的内轮廓的曲率相同。在该情况下，环周槽的与圆形不同的外轮廓能够通过切削的精加工步骤补偿。
[0024]可行的是，也为了在内环周的区域中制造底切，例如对于锁定槽和留存部应用滑块，然而在制造工具模具时这需要相对大的耗费。
[0025]根据第二优选的实施方式，应用多个结构元件，所述结构元件通过一个或多个插入部件形成，所述插入部件在将金属粉末引入到工具模具中之前固定在模具半部上。
[0026]单独的插入部件的固定能够以任意适合的方式进行。特别地，槽和突起能够设置在模具半部的内壁中和/或插入部件上，所述槽和突起允许:所述插入部件沿着移动方向相对于模具半部的内壁运动。固定当然设计成，使得插入部件在挤压过程中不移动并且在此施加挤压力时不移动。插入部件也应当是形状稳定的，使得其在挤压时不变形或不显著地变形。
[0027]能够分别设有多个用于制造各个底切特征的插入部件，或者但是分别为每个底切应用结构元件，例如在锁定槽处。环周槽例如通过多个组装的插入部件限定。
[0028]一个或多个插入部件例如在模具半部彼此移开之后沿与模具半部的移动方向不同的方向从滑动套筒压制件中移除。在模具半部彼此移开以将压制件脱模时，插入部件与工具模具松开并且首先保持附着在滑动套筒压制件上，所述插入部件随后例如沿径向方向从所述滑动套筒压制件中移除。
[0029]插入件能设计成能再次使用，这节约材料成本。插入件在该情况下无破坏地从滑动套筒压制件中移除并且为了下一挤压过程再次装入到模具半部中。
[0030]也能够考虑的是:插入部件在烧结期间保留在压制件上并且在烧结之后才移除。在该情况下，插入部件必须具有足够的温度抗性。对此例如考虑使用由适当陶瓷构成的插入部件。
[0031]根据第三优选的实施方式，一个或多个插入部件以消失模的构型构成并且在挤压之后首先保留在滑动套筒压制件处，以便优选在烧结时才通过在此存在的高的温度而破坏。这种消失模能够由蜡、塑料、环氧树脂浸泡的沙等来构成，其中所选择的材料必须相对于在挤压时产生的压力是形状稳定的，但是在烧结时应在所产生的结构没有损坏的情况下与滑动套筒压制件脱开。插入部件能够在烧结时熔化、分裂或者化学分解。
[0032]在应用消失模的情况下，对每个滑动套筒压制件需要新的插入部件。
[0033]可行的是:滑动套筒的全部结构元件已经在压制件中构成，使得滑动套筒在烧结之后不必被机械精加工。用于造型的精加工在该情况下能够被完全取消。可能地，也仅在用于换挡拨叉的接触面处实现例如环形槽的精加工。
[0034]所描述的不同的结构元件也能够任意地组合，其中特定的结构经由滑块实现并且另外的结构经由插入部件实现。
[0035]当然也可行的是:不是全部底切直接在挤压时在滑动套筒上产生并且其余的结构通过机械的、用于成形的精加工以已知的方式、例如通过铣削来制造。然而相反地极其良好可行的是:实际上全部底切已经在烧结时、即没有机械切削精加工的情况下制造。
【附图说明】
[0036]下面根据多个实施例参考所附的附图详细描述本发明。在附图中示出:
[0037]图1示出按照根据本发明的方法制造的滑动套筒的示意立体图；
[0038]图2示出根据第一实施方式的用于根据本发明的方法的工具模具的示意剖面图；和
[0039]图3示出根据第二和第三实施方式的用于根据本发明的方法的工具模具的示意剖面图。
【具体实施方式】
[0040]图1示出滑动套筒压制件10，由所述滑动套筒压制件以烧结方法基本上在没有改变其外轮廓的情况下形成了完成的滑动套筒。因为完成的滑动套筒在外观上与滑动套筒压制件10相同，所以其在此没有单独示出。
[0041]在滑动套筒压制件10的环形的基本体12上，在位于轴向边缘处的两个连接片14之间在外环周面上形成用于接合(未示出的)换挡拨叉的、环周上闭合的环周槽16。
[0042]在径向内侧上，设有具有轴向侧喷射的齿20的内齿部18。齿20中的至少一些具有留存部22，所述留存部在此沿轴向方向朝环形的基本体12的内部相对于齿面向内伸展。此外，在内齿部18的区域中构成另外的对于滑动套筒的功能必要的几何结构，例如多个在环周之上分布的锁定槽24。
[0043]滑动套筒的制造在下面描述。
[0044]滑动套筒压制件10在工具模具26中以挤压方法制造。
[0045]工具模具26具有两个在移动方向V上可相对彼此移动的刚性的模具半部28、30，所述模具半部在该实例中基本上镜像地成形并且限定由模具半部28、30围成的空间32。空间32分部段地确定滑动套筒压制件10的外轮廓进而确定稍后制成的滑动套筒的外轮廓。
[0046]滑动套筒具有如下几何结构，当工具模具沿移动方向V打开时并且因为工具模具沿移动方向V打开，所述几何结构不能够在两件式的工具模具中脱