專(zhuān)利名稱(chēng)：可冷成型金屬制空心階梯軸內(nèi)高壓成型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可冷成型金屬制空心階梯軸內(nèi)高壓成型的方法。
一般地，在內(nèi)部高壓成型時(shí)，一帶直的或不直的縱向軸線(xiàn)的管段通過(guò)同時(shí)受內(nèi)部壓力Pi和軸向力Pa的作用而變形。例如在1993年在Hannover召開(kāi)的第14屆成型技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)上的報(bào)告中第9頁(yè)對(duì)一些內(nèi)部高壓成型方法作了詳細(xì)的描述。
一般對(duì)于普通的空心軸工件用與

圖1和圖2相應(yīng)的方法在兩成型階段進(jìn)行加工。管被填充滿(mǎn)之后便首先進(jìn)行擴(kuò)徑。在此，一般是自由地即無(wú)工具地進(jìn)行的擴(kuò)徑。管的表面產(chǎn)生拱曲，在第一成型階段末端所產(chǎn)生的工件與工具的接觸首先只通過(guò)工件表面一局部區(qū)域延伸(部分?jǐn)U徑到與工具接觸)。在另外一個(gè)成型階段中工件通過(guò)精整達(dá)到與的模具內(nèi)型完全接觸。用上述方法生產(chǎn)的空心軸的縱向截面中壁厚的分布為在管段起始壁厚的15％偏差范圍內(nèi)(圖3)。壁厚的分布首先與管材料的延伸率有關(guān)，自由擴(kuò)徑長(zhǎng)度和產(chǎn)生折裂的極限在迄今已知的內(nèi)部高壓成型方法中最大max為2×do，其中do為起始管段的直徑。
本發(fā)明的目的在于，提供一種改善的內(nèi)部高壓—成型方法，從而可以用于制造要求高的空心軸。
按本發(fā)明該目的可通過(guò)權(quán)利要求1的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
按本發(fā)明方法特別適用于這種如在申請(qǐng)P4007284.3中所描述的空心軸。在此它為例如車(chē)輛驅(qū)動(dòng)軸，其中間管(軸)區(qū)具有較大的直徑并且壁厚較小，而其兩側(cè)管(軸)端部區(qū)域則壁厚較大。在這種軸中壁厚的差別和自由擴(kuò)徑部分長(zhǎng)度要比迄今已知的內(nèi)部高壓成型方法的極限要大幾倍。
按本發(fā)明的方法另外具有以下優(yōu)點(diǎn)—可制造在縱截面壁厚分布曲線(xiàn)中壁厚差別遠(yuǎn)大于SO的15％的空心軸；—可制造擴(kuò)徑部分長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于2×do的空心軸；以下借助附圖對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳述，附圖中圖1為一內(nèi)高壓成型方法示意圖；圖2為制造局部擴(kuò)大的管(軸)方法步驟次序圖；圖3為一被擴(kuò)徑的管的壁厚分布曲線(xiàn)；圖4為一按本發(fā)明方法制造的管(軸)舉例；圖5為相連的方法步驟的示意圖。
如特別可從圖2中看出，按圖4的方法產(chǎn)品可這樣來(lái)制造，首先在管中填充以液體、氣體或一種高揮發(fā)性的流體。然后，通過(guò)以已知方式密封管端并置上內(nèi)部高壓進(jìn)行擴(kuò)徑。在階段1的擴(kuò)徑和階段2對(duì)空心體進(jìn)行精整以后，在階段3保持或者甚至提高高的精整壓力。
按本發(fā)明，如從圖5可見(jiàn)，應(yīng)對(duì)該成型的縱向長(zhǎng)管(軸)進(jìn)行鐓鍛(aufstauchen)。
上述目的的第一部分這樣被實(shí)現(xiàn)，在兩個(gè)成型階段中加入一第三成型階段(相應(yīng)于圖5)。在階段1的擴(kuò)徑和在階段2的精整之后在階段3仍保持或甚至提高高的精整壓力。該高的內(nèi)部壓力可能導(dǎo)致管端的相互移動(dòng)但不會(huì)在管壁上產(chǎn)生皺褶。在擠壓區(qū)工件的壁上會(huì)強(qiáng)制產(chǎn)生幾乎任意的鐓鍛量(Aufstauchen)，此過(guò)程可通過(guò)成型機(jī)中相應(yīng)的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)合適的管壁厚度的選擇必須能使得到較薄擴(kuò)徑區(qū)和厚的端部管區(qū)域之間最佳的壁厚分級(jí)差別。
所述目的第二部分通過(guò)模具技術(shù)措施來(lái)得以實(shí)現(xiàn)(圖6)。模具中彈性加載的支承件阻止了縱向管軸的撓曲。根據(jù)縱向管軸的不同長(zhǎng)度需在模具縱向設(shè)置一個(gè)或多個(gè)這種元件。
權(quán)利要求
1.可冷成型金屬制空心階梯軸內(nèi)高壓成型的方法，其特征在于下列步驟—至少將待擴(kuò)徑管段密封；—在待擴(kuò)徑管段中置入合適的內(nèi)部高壓；—通過(guò)施加一個(gè)高的精整壓力對(duì)工件進(jìn)行精整；—保持精整壓力并在管縱向?qū)ζ溥M(jìn)行鐓鍛；其中內(nèi)部工具也就是彈性加載的工具用作模具中的支承元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可冷成型金屬制成的空心階梯軸內(nèi)高壓成型的方法，它包含以下步驟提供一管出口段并在其中充滿(mǎn)液體；至少密封住待擴(kuò)徑管段；在待擴(kuò)徑段中置入合適的內(nèi)部高壓；通過(guò)施加一個(gè)高的精整壓力對(duì)工件進(jìn)行精整，保持精整壓力并在管縱向?qū)ζ溥M(jìn)行鐓鍛，其中內(nèi)部工具也即彈性加載的工具用作為模具中的支承元件。
文檔編號(hào)B21D26/02GK1134124SQ94194009
公開(kāi)日1996年10月23日 申請(qǐng)日期1994年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月3日
發(fā)明者費(fèi)里德里?！た死? 赫爾穆特·博赫爾, 格奧爾格·韋伯 申請(qǐng)人:費(fèi)里德里希·克拉斯, 赫爾穆特·博赫爾, 格奧爾格·韋伯