[发明专利]空心轴及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心轴，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是，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。

根据本发明，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缩减成型以及步骤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缩减成型和步骤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。