空心轴及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种空心轴（１），其包括设置在其两个端部上用于传递转矩的外轮廓成型结构（２，３），其中，位于这些轮廓成型结构之间的轴区域的直径比这些轮廓成型结构至少之一的直径小。该空心轴（１）由或者可以由两个构件（２，３）组成，其中一个构件包括所述轴区段（４）和轮廓，以及在该轴的背离所述轮廓的一侧上包括一个插接连接的传递转矩的外轮廓（５），其中，另外的构件是一套筒形的构件（１２），其包括第二轮廓和一个插接连接的传递转矩的内轮廓（６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种空心轴，包括设置在其两个端部上用于传递转矩 的外轮廓成型结构、例如纵向齿结构、矩形花键、多边形轮廓等，其 中，位于这些轮廓成型结构之间的轴区域的直径比这些轮廓成型结构 的直径小。
技术介绍
这种空心轴可以用于驱动一些装置、例如油泵，其中，由于空间 的原因，中间部分比设有齿结构的端部细。用于制造这种轴的建议提出了，通过冷挤压一体地制造该轴。但 是，在此，这些轮廓成型结构之一在制造完空心轴区域后又可能变宽。 这种变宽部只能以非常复杂的特殊工具处理部区因此要求以显著的 尺寸进行再加工。由此可能产生显著的附加成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种开头所述类型的空心轴，其特征在于 特别简单、物美价廉和快速的制造以及高精度，此外，还提出了一种 用于物美价廉、快速且精确地制造所述空心轴的方法。根据本专利技术，该目的在一种开头所述类型的空心轴中这样实现-即，该空心轴由或者可以由两个构件组成，其中一个构件包括所述轴 区段和轮廓以及在该轴的背离所述轮廓的一侧上包括一个外部的、传 递转矩的插接连接，其中，另外的构件是一套筒形的构件，其包括第 二轮廓和一个插接连接的传递转矩的内轮廓。在此，有利的是，所述空心轴状的区段、这些轮廓成型结构和插 接连接的一个轮廓的造型和/或所述另外的构件的造型由一种实心的 坯料通过冷挤压进行。在此，符合目的地是，在该插接连接的内轮廓和外轮廓之间设置 一个压配合，使得在插套上所述套筒之后在运输、操作和装配期间该 套筒不从该轴状部件上掉落。如果这两个设置在空心轴端部上的轮廓成型结构设有不同的直 径，那么符合目的的是，在该套筒状构件上设置较小的轮廓成型结构 并且较大的轮廓成型结构与该管状区段一件式地制成。为了制造该空心轴区段一一其设有构造在其一个直径比轴直径 大的端部上的、传递转矩的轮廓成型结构、例如一个花键轴轮廓和在 相反的轴端部上设置的、 一个插接连接的传递转矩的外轮廓，有利的 是，设置下述步骤的至少一个a) 由一种杆状材料定长切下一个材料坯料，b) 进行第一杯形挤压，其中，进行一个具有实心延长部的杯状 空心区域的制造并且该杯状区域至少近似地相应于所述轮廓区段的 内径和外径，c) 进行第二杯形挤压，其中，由该延长部通过冷挤压进行所述空心区域的延长，d) 对杯形件底部进行穿孔，e) 空心挤压，其中，通过冷挤压进行空心轴体的制造的开始，f) 通过冷挤压进行直径和壁厚的第一縮减成型以及步骤e)中的 空心轴区段的延长并且紧接着被设置用于形成所述轮廓的区域形成 相对于所述外空心轴直径加厚的颈部区域，g) 通过冷挤压进行至少近似地从所述环颈形区域起的第二縮减 成型和步骤f)中的空心轴区段的延长，h) 通过将一个芯轴置入到所述具有相同直径的轮廓区域的内轮 廓中进行外齿结构形式的轮廓区域的成品压制，其中，将一个包围所 述芯轴的环形挤压头挤入到所述端部区域的端面区域中并且在此使 材料挤出到一个模具的反齿结构中，该模具围绕一个被设置用于形成 齿结构的区域地放置，在此形成一个轴向的突出部，i) 必要时与步骤h)同时通过冷挤压在该空心轴的背离所述轮廓 区域的区域中产生所述插接连接的外轮廓，j)车削掉所述突出部。为了制造具有外轮廓成型结构和一个插接连接的内轮廓的套筒， 有利的是，特别是下述方法步骤中的至少一个是合适的a) 由一种杆状材料定长切下一个材料坯料，b) 进行杯形挤压并且同时优选通过冷挤压到成品轮廓尺寸上形 成所述插接连接的内轮廓，C)对底部进行穿孔，d) 车削外径，e) 通过冷挤压制造所述外轮廓，其中，将一个具有相应于所述插 接连接的内轮廓的轮廓的芯轴导入到该内轮廓中并且将一个包围该 芯轴的环形挤压头挤入到所述与穿孔的底部相反的端面区域中，并且 在此将材料挤出到一个模具的反齿结构中，该模具事先围绕所述被设 置用于形成齿结构的区域地放置，这时形成一个轴向的突出部，f) 将该套筒高度车削到成品尺寸，在此去除掉所述轴向的突出部。 为了进一步制造空心轴，特别有利的是，在通过插接连接将套筒插套或压力套装在该轴上之前或之后进行下述步骤中的至少三个a) 在所述与该轴轮廓一体构成的轮廓的内部车削一个区域，b) 在该轮廓的外端部区域中制造一个切削槽，c) 在该轮廓的区域内在所述内轮廓的开始处制造一个倒角，d)在该轮廓的区域内在所述圆柱形内轮廓的端部区域中制造一 个退刀槽。在此，有利的是，在各个方法步骤之间进行一个热处理或表面处 理，特别是软化退火，由此，该材料(其组织在前述步骤中通过冷成 形被硬化)又被软化，例如在制造具有成形上的第一轮廓的空心轴体时在步骤b)与c) 、 d)与e) 、 e)与f) 、 f)与g)以及g)与h) 之间进行所述热处理或表面处理，在制造套筒时在步骤d)与e)之间 进行所述热处理或表面处理。附图说明借助于图l-19详细描述本专利技术。图1示出一个根据本专利技术的空心轴或者根据本专利技术的方法制造的 空心轴，图2-19示出用于制造图1中的轴的各个方法步骤。具体实施方式图1中的油泵轴1被构造为空心轴并且在其端部上具有轴轮廓成 型结构或纵向齿结构2、 3形式的外轮廓成型结构。在这两个成型区2、 3之间具有一个管状区段4,后者至少在部 分区域上具有比所述轮廓成型结构2、 3小的直径。在本实施例中， 轮廓3和管状区段4 一体地或者说一件式地构成，并且承载有轮廓2 的套筒7通过一个传递转矩的插接连接5、 6插套在该轴的与所述轮 廓3相反的端部上，下面还要描述所述插接连接。该插接连接5和6 被构造为压配合。不仅管状区段4以及与其一件式构成的成型区段3 而且套筒7、如下面还要描述的那样、至少关于在功能区域方面、通 过冷成形来制造。在此，图2示出一个通过定长切断、在此为锯切、从一种杆状材料分离下来的坯料8。由该坯料在一个冷挤压方法中在一个被称为杯形挤压1的加 工过程中制出按照图3的部件9。在一个表示为杯形挤压2的加工过程中通过冷挤压制出按照 图4的、用标号IO标出的套筒状的部件。在一个加工过程穿孔中，所述套筒状构件10的底部11 (参 见图4)被去除，使得产生一个按照图5的构件12，该构件现在不再 具有底部。在一个表示为空心挤压的方法步骤中，材料被基本上从按照 图5的区域13中排挤出并且制出按照图6的构件15的空心区域14。在一个表示为縮减成型1的加工步骤中，基本上由图6中的 区域14制出图7中的构件17的空心轴区域16。在此，在被设置用于 形成所述轮廓3的区域后面成型上一个颈部区域18。在一个跟随其后的、表示为縮减成型2加工过程中，至少近 似地从图7中的颈部区域18起通过冷挤压使在那里表示为16的区段 变细并且产生图8中的构件21的空心轴区域20。在表示为成品压制的方法步骤中，制出具有外轮廓成型结构 3的按照图9的构件22，该外轮廓成型结构在图10中可明显地看到， 该图10示出图9的放大部分X。在相同的加工过程中，在空心轴区 域23的背离齿结构3的端部上成形上一个轮廓成型结构5，即一个用 于一个传递转矩的插接连接的多边形。该细节在图11中以放大的比例 示出，该图11示出按照图9的线XI的剖面图。该轮廓成型结构3被这样构成，其方式是，将一个设有反轮廓成 型结构的模具放在图8中用19表示的区域周围，此外将一个芯轴导 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心轴，包括设置在其两个端部上用于传递转矩的、更好的轮廓成型结构、例如花键轴轮廓，其中，位于这些轮廓成型结构之间的轴区域的直径比这些轮廓成型结构至少之一的直径小，其特征在于：该空心轴由或者可以由两个构件组成，其中一个构件包括所述轴区段和轮廓以及在该轴的背离所述轮廓的一侧上包括一个插接连接的传递转矩的外轮廓，其中，另外的构件是一个套筒形的构件，其包括第二轮廓和一个插接连接的传递转矩的内轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-9-13 10 2005 043 766.4;DE 2006-2-17 10 2001.一种空心轴，包括设置在其两个端部上用于传递转矩的、更好的轮廓成型结构、例如花键轴轮廓，其中，位于这些轮廓成型结构之间的轴区域的直径比这些轮廓成型结构至少之一的直径小，其特征在于该空心轴由或者可以由两个构件组成，其中一个构件包括所述轴区段和轮廓以及在该轴的背离所述轮廓的一侧上包括一个插接连接的传递转矩的外轮廓，其中，另外的构件是一个套筒形的构件，其包括第二轮廓和一个插接连接的传递转矩的内轮廓。2. 按权利要求1所述的空心轴，其特征在于所述空心轴状的 区段、轮廓成型结构和该插接连接的一个轮廓的造型和/或所述另外的 构件的造型由一种实心的坯料通过冷挤压进行。3. 按权利要求1或2所述的空心轴，其特征在于在该插接连 接的内轮廓和外轮廓之间设置一个压配合。4. 按权利要求l-3之一所述的空心轴，其中，设置在该空心轴的 这些端部上的这些轮廓成型结构具有不同的直径，其特征在于在该 套筒状构件上设置具有较小直径的轮廓成型结构。5. —种用于制造特别是按权利要求1-4之一所述的空心轴的方 法，其特征在于 一个空心轴区段设有构造在其一个直径比轴直径大 的端部上的、传递转矩的轮廓成型结构，例如设有一个花键轴轮廓和 在相反的轴端部上设置的、 一个插接连接的传递转矩的外轮廓，为了 其制造，执行下述步骤的至少一个a) 由一种杆状材料定长切下一个材料坯料，b) 进行第一杯形挤压，其中，通过冷挤压进行一个具有实心延长部的杯状空心区域的制造，其中，该杯状区域至少近似地相应于所 述轮廓区段的内径和外径，C)进行第二杯形挤压，其中，由该延长部通过冷挤压进行所述空 心区域的延长，d) 对杯形件底部进行穿孔，e) 空心挤压，其中，通过冷挤压进行空心轴体的制造的开始，f) 通过冷挤压进行直径和壁厚的第一缩减成型以及空心轴区段的 延长并且紧接着被设置用于形成所述轮廓的区域形成相对于所述外 空心轴直径加厚的颈部区域，g) 通过冷挤压进行至少近似地从...

【专利技术属性】
技术研发人员：R施蒂克拉德，H施特劳布，
申请(专利权)人：诺伊曼尔泰克福尔控股有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]