后軸的制造方法及后軸的制作方法
【專利摘要】一種后軸的制造方法，具有：制動(dòng)凸緣壓入工序，向后軸殼體的外周面壓入制動(dòng)凸緣；制動(dòng)凸緣焊接工序，將后軸殼體與制動(dòng)凸緣焊接；軸端壓入工序，向后軸殼體的端部的內(nèi)周面壓入軸端；及軸端焊接工序，將后軸殼體與軸端焊接。
【專利說明】后軸的制造方法及后軸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及后軸的制造方法及通過該方法制造出的后軸。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，后軸的制造中，在與差速器連接的后軸殼體的端部上熱裝軸端，接著，在后軸殼體的端部上熱裝從軸端的端部插入的制動(dòng)凸緣，接著，將后軸殼體與軸端進(jìn)行整周焊接，接著，對(duì)后軸殼體與制動(dòng)凸緣進(jìn)行整周焊接(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平05-330355號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，為了對(duì)后軸殼體熱裝軸端及制動(dòng)凸緣，需要將后軸殼體及制動(dòng)凸緣加熱成高溫，因此花費(fèi)作業(yè)工時(shí)。
[0008]因此，本發(fā)明的一方面目的在于提供一種可以不進(jìn)行熱裝的后軸的制造方法及利用該方法制造出的后軸。
[0009]用于解決課題的方案
[0010]本發(fā)明的一方面的后軸的制造方法，具有:制動(dòng)凸緣壓入工序，向后軸殼體的外周面壓入制動(dòng)凸緣；制動(dòng)凸緣焊接工序，將后軸殼體與制動(dòng)凸緣焊接；軸端壓入工序，向后軸殼體的端部的內(nèi)周面壓入軸端；及軸端焊接工序，將后軸殼體與軸端焊接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面的后軸的制造方法，向后軸殼體壓入制動(dòng)凸緣及軸端，向后軸殼體焊接制動(dòng)凸緣及軸端，因此能夠不經(jīng)由熱裝的工序而制造后軸。由此，能夠簡(jiǎn)化制造工序，因此能夠削減熱裝設(shè)備的空間、投資，并且能夠?qū)崿F(xiàn)省資源化、排出0)2的削減。
[0012]并且，可以是，在制動(dòng)凸緣壓入工序之前還具有在后軸殼體的端部形成將外周小徑化了的小徑化部的小徑化部形成工序，在制動(dòng)凸緣壓入工序中，向小徑化部的外周面壓入制動(dòng)凸緣。
[0013]另外，可以是，在制動(dòng)凸緣焊接工序中，利用對(duì)電極通電而產(chǎn)生的電弧在后軸殼體和制動(dòng)凸緣的坡口處形成熔融部，在熔融部硬化之前將后行焊絲不通電地向熔融部供給。
[0014]另外，可以是，在軸端焊接工序中，利用對(duì)電極通電而產(chǎn)生的電弧在后軸殼體和軸端的坡口處形成熔融部，在熔融部硬化之前將后行焊絲不通電地向熔融部供給。
[0015]這種情況下，可以是，將后行焊絲向電弧的行進(jìn)方向后方的熔融部的凸起部供給。
[0016]另外，可以是，在制動(dòng)凸緣焊接工序及軸端焊接工序中，將坡口形成為相對(duì)面成為大致平行的截面大致u字狀的窄坡口。
[0017]本發(fā)明的一方面的后軸是通過上述的任一制造方法制造的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一方面的后軸，由于未熱裝，因此能抑制熱變形的影響，制動(dòng)凸緣相對(duì)于后軸殼體的直角度升高，并且軸端相對(duì)于后軸殼體的振動(dòng)減小。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一方面，能夠提供一種可以不進(jìn)行熱裝的后軸的制造方法及通過該方法制造出的后軸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是用于說明小徑化部形成工序的圖。
[0022]圖2是用于說明制動(dòng)凸緣壓入工序的圖。
[0023]圖3是用于說明制動(dòng)凸緣焊接工序的圖。
[0024]圖4是用于說明軸端壓入工序的圖。
[0025]圖5是用于說明軸端焊接工序的圖。
[0026]圖6是表示窄坡口的坡口形狀的剖視圖。
[0027]圖7是用于說明制動(dòng)凸緣焊接工序及軸端焊接工序中的焊接方法的圖。
[0028]圖8是表示沿著窄坡口進(jìn)行連續(xù)冷焊的狀態(tài)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，關(guān)于本發(fā)明的一方面的優(yōu)選的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在以下的說明中，對(duì)于同一或相當(dāng)要素標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說明。
[0030]本實(shí)施方式的后軸1的制造方法首先進(jìn)行小徑化部形成工序。如圖1所示，在小徑化部形成工序中，在后軸殼體2的端部3形成將外周小徑化的小徑化部4。S卩，后軸殼體2的端部3形成為圓筒狀，通過對(duì)該形成為圓筒狀的端部3的外周面進(jìn)行切削，來(lái)形成小徑化部4。此時(shí)，使小徑化部4的外徑比后述的制動(dòng)凸緣5的內(nèi)徑稍大。需要說明的是，端部3的切削例如可以通過一般的切削機(jī)進(jìn)行。
[0031]當(dāng)小徑化部形成工序結(jié)束后，接著，進(jìn)行制動(dòng)凸緣壓入工序。如圖2所示，在制動(dòng)凸緣壓入工序中，向小徑化部4的外周面壓入制動(dòng)凸緣5。制動(dòng)凸緣5是用于安裝鼓式制動(dòng)器(未圖示)的環(huán)狀的構(gòu)件，形成有用于沿周向安裝鼓式制動(dòng)器的孔。需要說明的是，制動(dòng)凸緣5相對(duì)于小徑化部4的壓入例如可以利用一般的沖壓機(jī)進(jìn)行。
[0032]當(dāng)制動(dòng)凸緣壓入工序結(jié)束后，接著，進(jìn)行制動(dòng)凸緣焊接工序。如圖3所示，在制動(dòng)凸緣焊接工序中，將制動(dòng)凸緣5向后軸殼體2(小徑化部4)進(jìn)行整周焊接。制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的焊接在制動(dòng)凸緣5的內(nèi)側(cè)及外側(cè)這雙方進(jìn)行。
[0033]在此，參照?qǐng)D6及圖7，詳細(xì)說明制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的整周焊接。
[0034]首先，如圖6所示，在將后軸殼體2與制動(dòng)凸緣5接合的部位預(yù)先形成有槽狀的窄坡口 9，該窄坡口 9形成為相對(duì)面大致平行的截面大致U字狀。窄坡口 9由制動(dòng)凸緣5的與后軸殼體2相對(duì)的制動(dòng)凸緣相對(duì)面5a和后軸殼體2的與制動(dòng)凸緣5相對(duì)的后軸殼體相對(duì)面2a劃分形成，制動(dòng)凸緣相對(duì)面5a與后軸殼體相對(duì)面2a大致平行。需要說明的是，窄坡口 9的底面的形狀沒有特別限定，可以是平面狀，也可以是曲面狀。
[0035]并且，沿著窄坡口 9對(duì)后軸殼體2與制動(dòng)凸緣5進(jìn)行弧焊。在該弧焊中，進(jìn)行連續(xù)冷焊。連續(xù)冷焊是使用了先行焊絲及后行填充焊絲這兩根焊絲的焊接方法，是通過對(duì)先行焊絲進(jìn)行通電而產(chǎn)生的電弧來(lái)在坡口形成熔融部，并在該熔融部硬化之前將后行填充焊絲不通電地向熔融部供給的焊接方法。
[0036]如圖7所示，進(jìn)行連續(xù)冷焊的焊接裝置11具備弧焊用焊槍12、填充焊絲供給裝置
13、及連結(jié)構(gòu)件14。
[0037]弧焊用焊槍12進(jìn)行弧焊。該弧焊用焊槍12將從第一焊絲送出裝置15送出的作為消耗電極的焊絲16朝向母材的焊接位置送出。而且，弧焊用焊槍12將從電源供給裝置17供給的焊接電流對(duì)焊絲16通電，在該焊絲16與母材之間產(chǎn)生電弧。作為焊絲16，可以使用例如遵照J(rèn)IS Z3312 YGW12的實(shí)芯焊絲。
[0038]填充焊絲供給裝置13對(duì)于從第二焊絲送出裝置18送出的填充焊絲19不進(jìn)行通電，向距母材的焊接位置接近的位置送出。作為填充焊絲19，可以使用例如遵照J(rèn)IS Z3312YGW12的實(shí)芯焊絲。
[0039]連結(jié)構(gòu)件14是以使焊絲16的焊接位置與填充焊絲19送出的位置成為規(guī)定的距離的方式維持弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13的間隔，并將弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13連結(jié)的裝置。連結(jié)構(gòu)件14可以將弧焊用焊槍12和填充焊絲供給裝置13能夠拆裝地連結(jié)，也可以將弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13固定地連結(jié)。而且，連結(jié)構(gòu)件14可以使弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13的間隔固定，也可以使弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13的間隔可變。
[0040]如此構(gòu)成的焊接裝置11在與連結(jié)構(gòu)件14連結(jié)的弧焊用焊槍12及填充焊絲供給裝置13相對(duì)于母材相對(duì)移動(dòng)時(shí)，在該移動(dòng)方向上，填充焊絲供給裝置13配置在弧焊用焊槍12的后方。因此，填充焊絲19被送出的位置在該移動(dòng)方向上成為基于焊絲16的焊接位置的后方。在本實(shí)施方式中，將弧焊用焊槍12及填充焊絲供給裝置13相對(duì)于母材相對(duì)移動(dòng)的方向稱為“行進(jìn)方向”。
[0041]并且，在連續(xù)冷焊中，沿著窄坡口 9使弧焊用焊槍12及填充焊絲供給裝置13相對(duì)于成為母材的后軸殼體2及制動(dòng)凸緣5相對(duì)移動(dòng)。于是，弧焊用焊槍12先行于填充焊絲供給裝置13移動(dòng)，填充焊絲供給裝置13后行于弧焊用焊槍移動(dòng)。
[0042]此時(shí)，在先行于填充焊絲供給裝置13的弧焊用焊槍12中，將焊接電流向焊絲16通電，在焊絲16與窄坡口 9之間產(chǎn)生電弧21。于是，在窄坡口 9形成焊絲16、后軸殼體2及制動(dòng)凸緣5熔融的熔融部22。
[0043]熔融部22由熔融池構(gòu)成。該熔融部22在電弧21的下方，受到來(lái)自電弧21的壓力(電弧力)而深挖，因電弧力而最深挖的部分成為熔融部22的底部22a。而且，熔融部22隨著遠(yuǎn)離底部22a而電弧力的影響減弱，逐漸上升而凸起。因此，在底部22a的行進(jìn)方向后方形成熔融部22凸起的凸起部22b。需要說明的是，凸起部22b是由硬化(凝固)前的熔融金屬構(gòu)成的部分。并且，通過使凸起部22b冷卻硬化(凝固)而在后軸殼體2與制動(dòng)凸緣5的接合部位形成堆高6。需要說明的是，該堆高6也稱為焊道。
[0044]另一方面，從后行于弧焊用焊槍12的填充焊絲供給裝置13，不對(duì)填充焊絲19通電而向熔融部22的凸起部22b供給。填充焊絲19的供給位置的調(diào)整例如可以通過基于連結(jié)構(gòu)件14的弧焊用焊槍12與填充焊絲供給裝置13的間隔的調(diào)整、填充焊絲供給裝置13的朝向的調(diào)整等來(lái)進(jìn)行。
[0045]當(dāng)將填充焊絲19向熔融部22的凸起部22b供給時(shí)，填充焊絲19因熔融部22的熱量而熔融，向熔融部22補(bǔ)充熔融金屬。由此，形成良好的堆高6。
[0046]另外，未通電的填充焊絲19未被加熱，因此當(dāng)將填充焊絲19向熔融部22的凸起部22b供給時(shí)，熔融部22的熱量由填充焊絲19奪去，熔融部22被冷卻。
[0047]在此，參照?qǐng)D7及圖8，說明沿著窄坡口 9利用連續(xù)冷焊對(duì)后軸殼體2和制動(dòng)凸緣5進(jìn)彳丁弧焊時(shí)的狀態(tài)。
[0048]如圖7及圖8所示，當(dāng)將填充焊絲19向熔融部22的凸起部22b供給時(shí)，在熔融部22的中央部形成填充焊絲19熔融了的低溫的熔融部23，因此熔融部22的收縮范圍比未將填充焊絲19向熔融部22供給的通常的弧焊的情況變窄。因此，在使熔融部22冷卻硬化時(shí)，熔融部22的收縮與通常的弧焊的情況相比格外減小。而且，在熔融部22中，由于使冷的填充焊絲19熔融而熱量被奪去，因此從熔融部22向后軸殼體2及制動(dòng)凸緣5的輸入熱量與通常的弧焊的情況相比能夠抑制得格外小。
[0049]當(dāng)制動(dòng)凸緣焊接工序結(jié)束后，接著，進(jìn)行軸端壓入工序。如圖4所示，在軸端壓入工序中，向后軸殼體2的端部3的內(nèi)周面壓入軸端7。軸端7形成為圓筒狀，預(yù)先使其外徑比后軸殼體2的端部3的內(nèi)徑稍大。需要說明的是，軸端7相對(duì)于后軸殼體2的端部3的壓入例如可以通過一般的沖壓機(jī)進(jìn)行。
[0050]當(dāng)軸端壓入工序結(jié)束后，接著，進(jìn)行軸端焊接工序。如圖5所示，在軸端焊接工序中，將軸端7向后軸殼體2進(jìn)行整周焊接。
[0051]軸端7相對(duì)于后軸殼體2的焊接與上述的制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的焊接(制動(dòng)凸緣焊接工序)同樣。即，首先，如圖6所示，在將后軸殼體2與軸端7接合的部位預(yù)先形成窄坡口 10，該窄坡口 10形成為相對(duì)面大致平行的截面大致U字狀。該窄坡口 10由后軸殼體2的與軸端7相對(duì)的后軸殼體相對(duì)面2b和軸端7的與后軸殼體2相對(duì)的軸端相對(duì)面7b劃分形成，后軸殼體相對(duì)面2b與軸端相對(duì)面7b大致平行。
[0052]并且，如圖7所示，沿著窄坡口 10利用連續(xù)冷焊將后軸殼體2和軸端7進(jìn)行弧焊。連續(xù)冷焊如上所述。由此，在后軸殼體2與軸端7之間形成有熔融部22凸起而冷卻硬化(凝固)了的堆高8。
[0053]如此制造的后軸1在后軸殼體2的端部3形成外周小徑化了的小徑化部4，向該小徑化部4的外周面壓入制動(dòng)凸緣5，對(duì)后軸殼體2整周焊接制動(dòng)凸緣5。而且，后軸1中，向后軸殼體2的端部3的內(nèi)周面壓入軸端7，對(duì)后軸殼體2整周焊接軸端7。需要說明的是，制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的整周焊接是利用沿著窄坡口 9的連續(xù)冷焊進(jìn)行的，軸端7相對(duì)于后軸殼體2的整周焊接是利用沿著窄坡口 10的連續(xù)冷焊進(jìn)行的。
[0054]如以上說明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，相對(duì)于后軸殼體2壓入制動(dòng)凸緣5及軸端7，相對(duì)于后軸殼體2整周焊接制動(dòng)凸緣5及軸端7，因此能夠不經(jīng)由熱裝的工序而制造出后軸1。由此，能夠簡(jiǎn)化制造工序，因此能夠削減熱裝設(shè)備的空間、投資，并且能夠?qū)崿F(xiàn)省資源化、排出0)2的削減。
[0055]另外，通過在后軸殼體2的端部3形成小徑化部4，能夠相對(duì)于后軸殼體2容易地壓入制動(dòng)凸緣5，并且能夠減少后軸殼體2及制動(dòng)凸緣5的內(nèi)部應(yīng)力。
[0056]另外，利用連續(xù)冷焊進(jìn)行制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的整周焊接及軸端7相對(duì)于后軸殼體2的整周焊接，能夠利用冷的填充焊絲19對(duì)熔融部22進(jìn)行冷卻。其結(jié)果是，熔融部22的熱收縮范圍變窄，因此能夠格外抑制熔融部22冷卻硬化時(shí)的熱收縮。由此，能夠格外提高制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的直角度，并且能夠格外抑制軸端7相對(duì)于后軸殼體2的振動(dòng)。而且，能夠?qū)⑾蚝筝S殼體2、制動(dòng)凸緣5及軸端7的輸入熱量抑制得較小。而且，通過向熔融部22供給填充焊絲19，而向熔融部22補(bǔ)充熔融金屬，因此能夠形成良好的堆高6及堆高8，能夠抑制凹凸不平等焊接不良的發(fā)生。而且，殘留應(yīng)力能夠格外減少，因此能夠形成到達(dá)屈服點(diǎn)為止的富余量，與以往相比能夠有助于壽命的提高。
[0057]另外，通過將坡口形成為窄坡口 9及窄坡口 10，與將坡口形成為Y坡口的情況相比，坡口的槽寬縮窄，因此能夠減小堆高6及堆高8的熱變形(熱收縮)，并且能夠?qū)⑾蚝筝S殼體2、制動(dòng)凸緣5及軸端7的輸入熱量抑制得較小。由此，會(huì)抑制沿著焊接面的熱收縮的平衡的惡化，因此能夠進(jìn)一步提高制動(dòng)凸緣5相對(duì)于后軸殼體2的直角度，并且能夠進(jìn)一步抑制軸端7相對(duì)于后軸殼體2的振動(dòng)。而且，窄坡口 9及窄坡口 10形成為相對(duì)面大致平行的截面大致U字狀，因此能夠進(jìn)一步抑制構(gòu)件間的位置關(guān)系的變動(dòng)。
[0058]另外，通過將填充焊絲19向電弧21的行進(jìn)方向后方的熔融部22的凸起部22b供給，能夠抑制填充焊絲19由電弧21直接加熱的情況。因此，能夠提高熔融部22的冷卻效果，而且，能夠在熔融部22冷卻硬化之前供給填充焊絲19，因此能夠抑制堆高8的形成不足。
[0059]以上，說明了本發(fā)明的一方面的優(yōu)選的實(shí)施方式，但是本發(fā)明沒有限定為上述實(shí)施方式。
[0060]例如，在上述實(shí)施方式中，說明了采用連續(xù)冷焊作為弧焊的方法的情況，但也可以使用其他的方法。
[0061]另外，在上述實(shí)施方式中，說明了將坡口形成為窄坡口的情況，但也可以形成為其他的形狀的坡口。
[0062]另外，在上述實(shí)施方式中，說明了將制動(dòng)凸緣5和后軸殼體2進(jìn)行整周焊接，并將軸端7和后軸殼體2進(jìn)行整周焊接的情況，它們也可以不必整周焊接。
[0063]另外，在上述實(shí)施方式中，說明了按照制動(dòng)凸緣壓入工序、制動(dòng)凸緣焊接工序、軸端壓入工序、軸端焊接工序的順序進(jìn)行的情況，但是這些工序的順序可以適當(dāng)更換。例如，也可以按照制動(dòng)凸緣壓入工序、軸端壓入工序、制動(dòng)凸緣焊接工序、軸端焊接工序的順序進(jìn)行。
[0064]標(biāo)號(hào)說明
[0065]1…后軸，2...后軸殼體，2a...后軸殼體相對(duì)面，3…端部，4...小徑化部，5...制動(dòng)凸緣，5a...制動(dòng)凸緣相對(duì)面，6…堆高，7...軸端，8…堆高，9...窄坡口，10...窄坡口，11...焊接裝置，12…弧焊用焊槍，13…填充焊絲供給裝置，14…連結(jié)構(gòu)件，15…第一焊絲送出裝置，16…焊絲(電極)，17...電源供給裝置，18…第二焊絲送出裝置，19…填充焊絲(后行焊絲)，21...電弧，22…熔融部，22a…底部，22b…凸起部，23…熔融部。
【權(quán)利要求】
1.一種后軸的制造方法，具有: 制動(dòng)凸緣壓入工序，向后軸殼體的外周面壓入制動(dòng)凸緣； 制動(dòng)凸緣焊接工序，將所述后軸殼體與所述制動(dòng)凸緣焊接； 軸端壓入工序，向后軸殼體的端部的內(nèi)周面壓入軸端；及 軸端焊接工序，將所述后軸殼體與所述軸端焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后軸的制造方法，其中， 所述后軸的制造方法在所述制動(dòng)凸緣壓入工序之前還具有在后軸殼體的端部形成將外周小徑化了的小徑化部的小徑化部形成工序， 在所述制動(dòng)凸緣壓入工序中，向所述小徑化部的外周面壓入制動(dòng)凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后軸的制造方法，其中， 在所述制動(dòng)凸緣焊接工序中，利用對(duì)電極通電而產(chǎn)生的電弧在所述后軸殼體和所述制動(dòng)凸緣的坡口處形成熔融部，在所述熔融部硬化之前將后行焊絲不通電地向所述熔融部供給。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的后軸的制造方法，其中， 在所述軸端焊接工序中，利用對(duì)電極通電而產(chǎn)生的電弧在所述后軸殼體和所述軸端的坡口處形成熔融部，在所述熔融部硬化之前將后行焊絲不通電地向所述熔融部供給。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的后軸的制造方法，其中， 將所述后行焊絲向所述電弧的行進(jìn)方向后方的所述熔融部的凸起部供給。
6.根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的后軸的制造方法，其中， 在所述制動(dòng)凸緣焊接工序及所述軸端焊接工序中，將所述坡口形成為相對(duì)面成為大致平行的截面大致U字狀的窄坡口。
7.一種后軸，是通過權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的后軸的制造方法制造的后軸。
【文檔編號(hào)】B60B35/14GK104507704SQ201380039368
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】桂木政樹, 加藤友則, 菅又慎吾, 柴田聰 申請(qǐng)人:日野自動(dòng)車株式會(huì)社