铝合金制传动轴及该传动轴的摩擦压接方法技术

技术编号:9611925 阅读:320 留言:0更新日期:2014-01-29 20:42
本发明专利技术提供铝合金制传动轴及该传动轴的摩擦压接方法,能够抑制因摩擦压接法而产生的各铝合金制传动轴的全长的偏差,从而提高成品率。所述方法包括:摩擦工序,一边使各轭部件(2、3)旋转,一边使其与轴管的两端部(1a、1b)的前端压接面对接,并利用规定压接力从轴向挤压;位移检测工序,通过因摩擦工序而在轴管与两轭部件之间产生的总留量,检测轴向的位移量(规定量LA);旋转停止工序,在检测出的位移量成为规定量时,使各轭部件的旋转停止;镦锻工序,在输出旋转停止信号而使各轭部件的旋转完全停止前的规定角度(F2θ),输出镦锻压力指令信号,利用比摩擦工序的规定压接力(P1)大的镦锻压力(P2)向轴管方向挤压两轭部件。

Aluminum alloy transmission shaft and friction joint method for the transmission shaft

The invention provides an aluminum alloy transmission shaft and a friction joint method of the transmission shaft, which can restrain the deviation of the full length of the aluminum alloy transmission shaft produced by the friction crimping method, thereby improving the yield. The method includes: the friction process, while the yoke member (2, 3) side of the two ends of the rotation, and the shaft tube (1a, 1b) of the front pressing surface docking, and use the specified pressure relay from the axial extrusion; displacement detection process, through the total allowance generated between the shaft tube with two yoke parts due to friction process, the axial displacement detection (specified amount LA); to stop the rotation of the specified amount in the process, become displacement detected when the yoke member rotation stop; the forging process, the output rotation stop signal makes the yoke member completely stop the rotation a specified angle (F2 0), the output pressure of upsetting the command signal, using the friction process than the specified pressure relay (P1) large upsetting pressure (P2) to the shaft tube extrusion direction two yoke parts.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供,能够抑制因摩擦压接法而产生的各铝合金制传动轴的全长的偏差,从而提高成品率。所述方法包括:摩擦工序,一边使各轭部件(2、3)旋转,一边使其与轴管的两端部(1a、1b)的前端压接面对接,并利用规定压接力从轴向挤压;位移检测工序,通过因摩擦工序而在轴管与两轭部件之间产生的总留量,检测轴向的位移量(规定量LA);旋转停止工序,在检测出的位移量成为规定量时,使各轭部件的旋转停止;镦锻工序,在输出旋转停止信号而使各轭部件的旋转完全停止前的规定角度(F2θ),输出镦锻压力指令信号,利用比摩擦工序的规定压接力(P1)大的镦锻压力(P2)向轴管方向挤压两轭部件。【专利说明】
本专利技术涉及一种作为例如车辆用动力传递装置的。
技术介绍
众所周知,作为将例如汽车用传动轴的轴管(千工一 7')与轭部件(3 —夕部材)接合的方法,除了 MIG焊接、TIG焊接等以外,还有能够进行高精度接合的摩擦压接法。例如,如以下专利文献I所记载,该摩擦压接法是一边使一方的部件即轭部件经由主轴旋转,一边使之与作为固定侧部件的轴管的两端部摩擦,并采用令部件在规定预热压力下彼此挤压而升温至规定温度的预热工序,以获得压接所需的热量,接着,将主轴的转速和摩擦压力设定为规定大小,将部件的接合界面加热至摩擦压接所需的温度。之后,在结束摩擦工序的阶段,停止主轴旋转,以规定的镦锻延迟时间进入镦锻工序。利用该镦锻压力,将接合界面的氧化物、热软化物作为烧瘤排出至外部,进行新生面彼此的固相接合,但是,如果所述镦锻压力低,则氧化物排出不足,如果所述镦锻压力过高,则接合部产生塑性变形或裂纹,无论哪种情况都降低了接合质量,因此,根据其与所述摩擦压力的关系适当地进行调整。并且,所述预热工序及摩擦工序由计时器管理,被设定为从所述预热工序开始到主轴停止旋转的这段时间,另一方面,所述镦锻工序也由计时器管理,被设定为在所述主轴停止旋转之后持续规定时间。在该镦锻时间内,当从摩擦压力向镦锻压力切换时,设定镦锻延迟时间并控制在摩擦过程中对部件施加的热量输入和热影响范围而进入镦锻工序。专利文献1:(日本)特开平11-156562号公报但是,所述铝合金材料与铁材料相比散热性强,因此需要在极短的时间内完成接合,另外,如果热量输入大,则产生热软化而导致铝合金母材的机械强度降低。而且,铝合金材料的总留量(寄D代)变化速度快,有可能由于压力时机的偏差而使所述总留量变化,导致传动轴全长的尺寸精度变差。并且,如所述公报所记载的现有技术那样,在摩擦压力、镦锻压力等全部由计时器管理的情况下,容易因轭部件和轴管的轴向尺寸偏差等而使总留量变化速度等接合条件产生偏差。因此,如上所述,引发了如下技术问题,即,传动轴的全长尺寸特别容易产生偏差,导致产品的成品率变差。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述现有摩擦压接法的技术问题而做出的,其目的在于提供一种能够有效地抑制传动轴的长度尺寸偏差的铝合金制传动轴及其摩擦压接方法。本专利技术第一方面所记载的技术方案涉及一种铝合金制传动轴,其特征在于,具有:铝合金制的轴管;铝合金制的一对轭部件,其各自的基端部从轴向与所述轴管的两端部对接并通过摩擦压接接合,并且在其各自的两叉状的前端部分别在径向上对置地设置有保持轴承环的一对轴承保持孔;从一个所述轭部件的轴承保持孔的中心到另一个轭部件的轴承保持孔的中心这一区间的长度被设定为,相对于基准长度在±2.0mm的范围内。本专利技术第二方面所记载的技术方案的特征在于,将所述各轭部件的所述两轴承保持孔的中心彼此连结的线的周向相位被设定为,在各轭部件之间沿周向在±3°以内。本专利技术第三方面所记载的技术方案的特征在于,所述铝合金制的轴管是6000系列招合金,板厚为3_。本专利技术第四方面所记载的技术方案的特征在于,以进行所述摩擦压接后的所述轴管与所述轭部件的接合界面为中心的热软化范围是左右5_以内的范围。本专利技术第五方面所记载的技术方案的特征在于,母材在所述左右5_以内的范围内的硬度降低量为40HV以内。本专利技术第六方面所记载的技术方案是一种铝合金制传动轴的摩擦压接方法,所述铝合金制传动轴具有:铝合金制的轴管;铝合金制的一对轭部件,在其各自的两叉状的前端部分别在径向上对置地设置有保持轴承环的一对轴承保持孔;所述铝合金制传动轴使该两轭部件的各基端部从轴向与所述轴管的两端部对接并通过摩擦压接接合,所述铝合金制传动轴的摩擦压接方法的特征在于,包括:摩擦工序,将所述轴管或两轭部件中的一方的部件固定,并且使另一方的部件旋转,利用规定压接力,从轴向挤压所述轴管的两端部的前端压接面和与该前端压接面对接的所述两轭部件的各基端部的对置压接面;位移检测工序,通过因所述摩擦工序而在所述轴管与两轭部件之间产生的总留量,检测轴向的位移量;旋转停止工序,在通过所述位移检测工序检测出的位移量成为规定量时,输出使所述另一方的部件的旋转停止的旋转停止信号;镦锻工序,在输出所述旋转停止信号而使另一方的部件的旋转完全停止以前的这段期间,输出镦锻压力指令信号,利用比所述摩擦工序中的规定压接力大的镦锻压力,向轴管方向挤压所述两轭部件。本专利技术第七方面所记载的技术方案的特征在于,在所述旋转停止工序中,利用停止时间算出部,算出在输出所述停止信号之后到所述另一方的部件的旋转完全停止为止的停止时间。本专利技术第八方面所记载的技术方案的特征在于,在所述镦锻工序中,在到达由所述停止时间算出部算出的停止时间之前的时刻,开始施加所述镦锻压力。本专利技术第九方面所记载的技术方案的特征在于,在所述镦锻工序中,在所述另一方的部件的旋转停止后,以规定时间施加所述镦锻压力。本专利技术第十方面所记载的技术方案的特征在于,在将到所述旋转完全停止为止的相位变化设为100%时,通过在进入到旋转完全停止前的20%?50%的范围内时输出镦锻压力指令信号,施加所述镦锻压力。根据本专利技术,尤其能够有效地抑制铝合金制传动轴的长度尺寸偏差,从而能够使产品的成品率良好。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的铝合金制传动轴的实施方式的局部剖视图。图2的(A)?(G)表示本实施方式的铝合金制传动轴的制造工序,(A)、(B)表示向装置上安装轴管和轭部件的状态,(O表示坯料长度的确认工序,(D)表示两轭部件的旋转开始状态,(E)表示摩擦工序,(F)表示缴锻工序,(G)表示传动轴制造完成后,装置回到初始位置的工序。图3 (A)、(B)是表示总留量的检测方法的示意图。图4是对摩擦压接方法中现有的基于时间的控制以及本实施方式的位置控制进行实验的控制图。图5是对本实施方式的位置控制和镦锻压力的定时延迟控制进行实验的控制图。图6是表示实验I~3的结果的表。图7是摩擦压接部的热软化范围的硬度分布图。附图标记说明1轴管la、Ib 两端部2、3 两轭部件4、4 基端部5、5 前端部5a、5a轴承保持孔S基准点LA 规定量F2 Θ 镦锻压力指令角度控制Q、Q1各轴承保持孔的中心线L长度【具体实施方式】以下,基于附图对本专利技术的铝合金制传动轴和该传动轴的摩擦压接方法的实施方式进行详细说明。本实施方式的传动轴应用于例如车辆(汽车),安装在车辆的变速器与差动齿轮之间。即,图1表示车辆用传动轴的一部分,具有长的圆筒状的轴管I和一对轭部件2、3,轴管I沿车身前后方向设本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铝合金制传动轴,其特征在于,具有:铝合金制的轴管;铝合金制的一对轭部件,其各自的基端部从轴向与所述轴管的两端部对接并通过摩擦压接接合,并且在其各自的两叉状的前端部分别在径向上对置地设置有保持轴承环的一对轴承保持孔;从一个所述轭部件的轴承保持孔的中心到另一个轭部件的轴承保持孔的中心这一区间的长度被设定为,相对于基准长度在±2.0mm的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:吉田启悟松本和也
申请(专利权)人:日立汽车系统九州株式会社
类型:发明
国别省市:

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