專利名稱：用于制造軸的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制造軸的方法和設備，更具體地涉及一種用于 制造適于傳遞動力的細長軸的方法和設備。
背景技術：
此前，汽車中的驅動軸用作從發動機傳遞動力(即，將旋轉運動作 為旋轉驅動動力從發動機傳遞至驅動輪)的傳動線路中的一個部件。在 該領域中，需求這樣的驅動軸，其重量較輕以使車輛具有較高的燃油里 程數，其剛度較高以減小振動和噪音。在日本特開專利公報No.ll-247835中公開了一種制造輕型軸的方 法。根據該公開的方法，如附圖中的圖17A和圖17B所示，將中空圓管 200的端部202壓入模具204中限定的空腔206內，使該端部被擠壓成更 小的直徑(參見圖17A)。之后，將芯軸208推入端部202中的開口內而 將該端部202擠壓在空腔206的內周面和芯軸208的外周面之間(參見 圖17B)。在對中空圓管200的端部202進行加工之后，以類似的方式加 工中空圓管200的另一端部，從而制成軸。日本特開專利公報No.lO-036937公開了一種通過高頻淬火制造髙剛度碳素鋼軸的方法。日本特開專利公報No.ll-247835中公開的軸是壁厚小、機械強度低 的中空軸。因此，所公開的方法難以同時加工中空圓管200的兩端。所 公開的方法不能通過同時加工中空圓管200的兩端而減少加工步驟數、 縮短制造時間。日本特開專利公報No.lO-036937中公開的軸具有高水平的高表面硬 度。所公開的方法難以在車床上同時加工筒形實心棒的兩端，從而在軸 的制造中不能減少加工步驟數、縮短制造時間。發明內容本發明的目的在于提供一種通過同時壓延筒形(cylindrical)實心棒 的兩端而用簡單的過程制造軸的方法和設備，從而可以以減少的加工步 驟數、縮短的制造時間制造高質量的軸。根據本發明的一方面，提供了一種通過第一壓延沖模(drawing die) 和第二壓延沖模制造軸的方法，該第一壓延沖模內限定有兩端開口的筒 形第一空腔，該第二壓延沖模內限定有一端開口的筒形第二空腔，其中 所述第一空腔具有第一開口和第二開口以及布置在所述第一空腔中的第 一成形臺(forming land),所述第一開口和第二開口的直徑大于所述第一 成形臺的直徑，并且所述第二空腔具有第三開口、內空間以及布置在所 述第二空腔中的第二成形臺，所述第三開口和所述內空間的直徑大于所 述第二成形臺的直徑，所述第一空腔還包括從所述第一開口向所述第一 成形臺延伸的第一錐形部，所述第二空腔還包括從所述第三開口向所述 第二成形臺延伸的第二錐形部，并且其中所述第一錐形部和所述第一空 腔的軸線之間形成的角大于所述第二錐形部和所述第二空腔的軸線之間 形成的角，所述方法包括以下步驟(a)將筒形實心棒的相對端部分別 插入所述第一開口和所述第三開口中；(b)使所述第一壓延沖模和所述 第二壓延沖模中的至少一個沿使所述第一開口和第三開口彼此相向運動 的方向移動，直至所述筒形實心棒的插入所述第三開口的端部到達所述 第二空腔的所述內空間的封閉端，從而使所述第二錐形部和所述第二成 形臺壓延所述筒形實心棒的所述端部；以及(c)使所述第一壓延沖模和 所述第二壓延沖模中的至少一個沿使所述第一開口和第三開口彼此相向 運動的方向移動，從而使所述第一錐形部和所述第一成形臺壓延所述筒 形實心棒的另一端部。根據上述方法，可以通過簡單的過程壓延筒形實心棒的相對端部，從而以減少的加工步驟數、縮短的制造時間來制造軸。根據本發明的另一方面，提供了一種用于制造軸的設備，該設備包括第一壓延沖模，該第一壓延沖模內限定有兩端開口的筒形第一空腔;以及第二壓延沖模，該第二壓延沖模內限定有一端開口的筒形第二空腔; 其中，所述第一空腔具有第一開口和第二開口以及布置在所述第一空腔 中的第一成形臺，所述第一開口和第二開口的直徑大于所述第一成形臺 的直徑；所述第二空腔具有第三開口、內空間以及布置在所述第二空腔 中的第二成形臺，所述第三開口和所述內空間的直徑大于所述第二成形 臺的直徑；所述第一空腔還包括從所述第一開口向所述第一成形臺延伸 的第一錐形部，所述第二空腔還包括從所述第三開口向所述第二成形臺 延伸的第二錐形部；其中，所述第一錐形部和所述第一空腔的軸線之間形成的角大于所述第二錐形部和所述第二空腔的軸線之間形成的角；并 且其中，在將筒形實心棒的相對端部分別插入所述第一開口和所述第三開口中之后，使所述第一壓延沖模和所述第二壓延沖模中的至少一個沿 使所述第一開口和第三開口彼此相向運動的方向移動，直至所述筒形實 心棒的插入所述第三開口的端部到達所述第二空腔的所述內空間的封閉 端，從而使所述第二錐形部和所述第二成形臺壓延所述筒形實心棒的所 述端部，此后使所述第一壓延沖模和所述第二壓延沖模中的至少一個沿 使所述第一開口和第三開口彼此相向運動的方向移動，從而使所述第一 錐形部和所述第一成形臺壓延所述筒形實心棒的另一端部。所述第一壓延沖模和所述第二壓延沖模中的任一個可被固定在適當 位置。所述設備還可包括布置在所述第一壓延沖模和所述第二壓延沖模之 間的引導模，所述引導模內限定有供所述筒形實心棒插入穿過的通孔。 當筒形實心棒的相對端部同時被壓延時，可防止該筒形實心棒翹曲或被 壓彎。所述設備因而能夠制造高質量的軸。根據本發明的又一方面，提供一種通過第三壓延沖模和第四壓延沖模制造軸的方法，該第三壓延沖模和第四壓延沖模內都限定有兩端開口 的筒形空腔，其中各所述第三壓延沖模和所述第四壓延沖模中的筒形空 腔具有第四開口、第五開口和布置在所述空腔中的成形臺，所述第四開 口和第五開口的直徑大于所述成形臺的直徑，各所述第三壓延沖模和所 述第四壓延沖模中的筒形空腔還包括從所述第四開口向所述成形臺延伸的錐形部，并且其中所述第三壓延沖模中的筒形空腔的錐形部與所述第 三壓延沖模中的所述筒形空腔的軸線之間形成的角等于所述第四壓延沖 模中的筒形空腔的錐形部與所述第四壓延沖模中的所述筒形空腔的軸線 之間形成的角，所述方法包括以下步驟(a)將筒形實心棒的相對端部 分別插入所述第四開口中；以及(b)使所述第三壓延沖模和所述第四壓 延沖模中的至少一個沿使所述第四開口彼此相向運動的方向移動，從而 使所述錐形部和所述成形臺壓延所述筒形實心棒的分別插入所述第四開 口的所述端部。根據上述方法，筒形實心棒的相對端部同時被壓延，從而以減少的 加工步驟數、縮短的制造時間制造軸。根據本發明的再一方面，提供一種用于制造軸的設備，該設備包括 第三壓延沖模和第四壓延沖模，它們內均限定有兩端開口的筒形空腔； 其中，各所述第三壓延沖模和所述第四壓延沖模中的筒形空腔具有第四 開口、第五開口和布置在所述空腔中的成形臺；所述第四開口和第五開 口的直徑大于所述成形臺的直徑；各所述第三壓延沖模和所述第四壓延 沖模中的筒形空腔還包括從所述第四開口向所述成形臺延伸的錐形部； 其中，所述第三壓延沖模中的筒形空腔的錐形部與所述第三壓延沖模中 的所述筒形空腔的軸線之間形成的角等于所述第四壓延沖模中的筒形空 腔的錐形部與所述第四壓延沖模中的所述筒形空腔的軸線之間形成的 角；并且其中，在將筒形實心棒的相對端部分別插入所述第四開口中之后，使所述第三壓延沖模和所述第四壓延沖模中的至少一個沿使所述第 四開口彼此相向運動的方向移動，從而使所述錐形部和所述成形臺壓延 所述筒形實心棒的所述端部。所述第三壓延沖模和所述第四壓延沖模中的任一個可被固定在適當 位置。所述設備還可以包括布置在所述第三壓延沖模和所述第四壓延沖模 之間的引導模，所述引導模內限定有供所述筒形實心棒插入穿過的通孔。 當筒形實心棒的相對端部同時被壓延時，可防止該筒形實心棒翹曲或被 壓彎。所述設備因而能夠制造高質量的軸。根據本發明，由于可通過簡單的過程壓延筒形實心棒的相對端部， 從而可以以減少的加工步驟數、縮短的制造時間制造軸。所述引導模布 置在所述第一壓延沖模和所述第二壓延沖模之間，或者布置在所述第三 壓延沖模和所述第四壓延沖模之間，當筒形實心棒的相對端部同時被壓 延時，該引導模有效地防止筒形實心棒翹曲或被壓彎。因此，可通過壓 延筒形實心棒的相對端部制造高質量的軸。從以下結合附圖的描述將會更加清楚本發明的上述及其他目的、特 征和優點，在附圖中以示例性實施例的方式示出了本發明的優選實施方 式。


圖1是根據本發明第一實施方式的軸制造設備的立體圖； 圖2A和圖2B是第一壓延沖模和第二壓延沖模在筒形實心棒被插入 壓延沖模之前的局部剖面圖；圖3A至圖3C是沿圖1的線inA-IIlA剖取的剖面圖，示出了其中將筒形實心棒插在根據第一實施方式的軸制造設備中的軸制造過程的連續 步驟；圖3D是通過根據第一實施方式的軸制造設備制造的軸的側視圖；圖4A至圖4C是表示在將第二壓延沖模固定在適當位置的情況下， 將筒形實心棒插在根據第一實施方式的軸制造設備中的軸制造過程的連 續步驟的剖面圖；圖5是根據本發明第二實施方式的軸制造設備的立體圖；圖6是沿圖5的線VI-VI剖取的剖面圖；圖7A至圖7C是沿圖5的線VIA-VIIA剖取的剖面圖，示出了其中將 筒形實心棒插在根據第二實施方式的軸制造設備中的軸制造過程的連續步驟；圖8是在第二壓延沖模固定在適當位置的情況下，根據第二實施方 式的軸制造設備的立體圖；圖9A至圖9C是沿圖8的線IXA-IXA剖取的剖面圖，示出了在將第二壓延沖模固定在適當位置的情況下，將筒形實心棒插在根據第二實施方式的軸制造設備中的軸制造過程的連續步驟；圖IO是根據本發明第三實施方式的軸制造設備的立體圖；圖11是在將筒形實心棒插入壓延沖模中之前壓延沖模的局部剖面圖；圖12A和圖12B是沿圖10的線XIIA-XI1A剖取的剖面圖，示出了 其中將筒形實心棒插在根據第三實施方式的軸制造設備中的軸制造過程 的連續步驟；圖12C是根據第三實施方式的軸制造設備制造的軸的側視圖；圖13A和圖13B是表示其中將筒形實心棒插在根據第三實施方式的軸制造設備中的軸制造過程的連續步驟的剖面圖；圖14是根據本發明第四實施方式的軸制造設備的立體圖； 圖15是沿圖14的線XV-XV剖取的剖面圖；圖16A和圖16B是沿圖14的線XVIA-XVIA剖取的剖面圖，示出了 其中將筒形實心棒插在根據第四實施方式的軸制造設備中的軸制造過程 的連續步驟；以及圖17A和圖17B是表示傳統軸制造過程的連續步驟的剖面圖。
具體實施方式
以下將參照附圖描述本發明的優選實施方式。圖1是根據本發明第 一實施方式的軸制造設備的立體圖。如圖1所示，該軸制造設備IO包括柱狀(columnar)第一壓延沖模 12和柱狀第二壓延沖模32。第一壓延沖模12內限定有兩端開口的筒形 第一空腔14。作為待壓延坯件的筒形實心棒60的一端部通過位于第一空 腔14的其中一端中的第一開口 16插入該第一空腔14中。第一空腔14 由以下部分限定具有第一成形臺18的周壁表面，第一成形臺18用于 壓延筒形實心棒60的端部；從第一開口 16向第一成形臺18延伸的第一 錐形部20;以及第二開口部20，其用于在筒形實心棒60的端部被壓延 之后將筒形實心棒60的該端部容納在其內。第一開口 16的直徑基本上等于筒形實心棒60的直徑，且大于第一成形臺18的直徑。第一錐形部 20相對于第一空腔14的軸線傾斜預定角a (參見圖2A)。第二開口 22 的直徑大于第一成形臺18的直徑。第二壓延沖模32內限定有一端開口而另一端封閉的筒形第二空腔 34。筒形實心棒60的另一端部通過位于第二空腔34的開口端中的第三 開口 36插入該第二空腔34中。第二空腔34由以下部分限定具有第二 成形臺38的周壁表面，第二成形臺38用于壓延筒形實心棒60;從第三 開口 36向第二成形臺38延伸的第二錐形部40;以及內空間42，其用于 在筒形實心棒60的另一端部被壓延之后將筒形實心棒60的該另一端部 容納在其內。第三開口 36的直徑基本上等于筒形實心棒60的直徑，且 大于第二成形臺38的直徑。第二錐形部40相對于第二空腔34的軸線傾 斜預定角卩(參見圖2B)。內空間42的直徑大于第二成形臺38的直徑。第一錐形部20和第一空腔14的軸線之間形成的角a大于第二錐形 部40和第二空腔34的軸線之間形成的角P。由于角a大于角P，從而當 筒形實心棒60的端部被壓延時，筒形實心棒60的插在第二壓延沖模32 中的端部比筒形實心棒60的插在第一壓延沖模12中的端部早開始被壓 延。盡管角a、 (3不限于任何特定值，但是角a應優選在15度到25度的 范圍內，角卩應優選在10度到20度的范圍內。此外，角a應比角p優 選大3至9度，或者更優選地大5至7度。以下將參照圖3A至圖3D描述由根據第一實施方式的軸制造設備10 實施的、根據第一實施方式的軸制造方法。將第一壓延沖模12固定在適當位置，并將第二壓延沖模32布置成 相對于第一壓延沖模12間隔開，使得第三開口 36面向第一開口 16。將 筒形實心棒60的相對端部分別插入第一開口 16和第三開口 36中。然后， 如圖3A所示，使第二壓延沖模32沿箭頭X所示的方向朝第一壓延沖模 12移動。由于如以上所述第一錐形部20的角cc大于第二錐形部40的角 (3，從而當筒形實心棒60的插在第一開口 16中的端部(由62A表示)抵 靠第一錐形部20，而筒形實心棒60的插在第三開口 36中的端部(由62B 表示)抵靠第二錐形部40時，由端部62A和第一錐形部20之間的接觸產生的摩擦力大于由端部62B與第二錐形部40之間的接觸產生的摩擦 力。因此，當第二壓延沖模32沿箭頭X所示的方向移動時，端部62A 基本上不被壓延，而端部62B被第二錐形部40和第二成形臺38壓延。 端部62B被持續壓延，直至其抵靠內空間42的封閉端44為止(參見圖 3B)。當端部62B抵靠封閉端44時，由于為使第二壓延沖模32沿箭頭X 所示的方向移動并還推動與封閉端44接合的端部62B而施加的力大于由 端部62A與第一錐形部20之間的接觸產生的摩擦力，因而筒形實心棒 60的端部62A沿箭頭X所示的方向移動，并被第一錐形部20和第一成 形臺18壓延，如圖3C所示。在端部62A在期望范圍內被壓延之后，使第二壓延沖模32遠離第一 壓延沖模12移動，并將其從筒形實心棒60移除。接著，將筒形實心棒 60從第一壓延沖模12移除。此時，這樣壓延的筒形實心棒60就可用作 為其中央部直徑大于其相對端部直徑的期望軸64 (參見圖3D)。根據以上的軸制造方法，將第一壓延沖模12固定在適當位置而使第 二壓延沖模32朝第一壓延沖模12移動。但是，也可將第二壓延沖模32 固定在適當位置，而使第一壓延沖模12朝第二壓延沖模32移動以壓延 筒形實心棒60的相對端部。以下將參照圖4A至圖4C描述這樣的可選制造方法。將第二壓延沖模32固定在適當位置，并將第一壓延沖模12布置成 相對于第二壓延沖模32間隔開，使得第一開口 16面向第三開口36。將 筒形實心棒60的相對端部分別插入第一開口 16和第三幵口 36中。然后， 如圖4A所示，使第一壓延沖模12沿箭頭Y所示的方向朝第二壓延沖模 32移動。由于如以上所述第一錐形部20的角a大于第二錐形部40的角 卩，從而當第一壓延沖模12沿箭頭Y所示的方向移動時，端部62A基本 上不會被壓延，而端部62B被第二錐形部40和第二成形臺38壓延。第 二端部62B被持續壓延，直至其抵靠內空間42的封閉端44為止(參見 圖4B)。的方向進一步移動，從而使第一錐形部20和第一成形臺18壓延端部62A (參見圖4C)。在端部62A在期望范圍內被壓延之后，使第一壓延沖模12遠離第二 壓延沖模32移動，并將其從筒形實心棒60移除。接著，將筒形實心棒 60從第二壓延沖模32移除。此時，這樣壓延的筒形實心棒60就可用作 為其中央部直徑大于其相對端部處直徑的期望軸64。如以上所述，根據第一實施方式的用于制造軸的方法和設備采用其 內限定有兩端開口的筒形第一空腔14的第一壓延沖模12以及具有一端 開口而另一端封閉的筒形第二空腔34的第二壓延沖模32。第一空腔14 的第一開口 16和第二開口 22的直徑大于第一成形臺18的直徑，并且第 二空腔34的第三開口 36和內空間42的直徑大于第二成形臺38的直徑。 第一錐形部20從第一開口 16向第一成形臺18延伸，而第二錐形部40 從第三開口 36向第二成形臺38延伸。第一錐形部20和第一空腔14的 軸線之間形成的角a大于第二錐形部40和第二空腔34的軸線之間形成 的角(3。這樣構造的軸制造設備10如下操作以壓延筒形實心棒60:將筒 形實心棒60的相對端部分別插入第一開口 16和第三開口 36中，并使第 一壓延沖模12和第二壓延沖模32中的至少一個沿使第一開口 16和第三 開口 36彼此相向運動的方向移動，直至筒形實心棒60的插入第三開口 36中的端部62B抵靠第二空腔34的內空間42的封閉端44。此時，端部 62B被第二錐形部40和第二成形臺38壓延。接著，使第一壓延沖模12 和第二壓延沖模32中的至少一個沿一方向移動，以使第一開口 16和第 三開口 36彼此相向移動，使得第一錐形部20和第一成形臺18壓延筒形 實心棒60的端部62A。通過這種方式制造出期望軸64。圖5是根據本發明第二實施方式的軸制造設備50的立體圖。圖5中 所示的與根據第一實施方式的軸制造設備10中的相同的那些部件用相同 附圖標記表示，并且以下將不進行詳細描述。軸制造設備50與根據第一 實施方式的軸制造設備IO相似，只不過其另外包括插設在第一壓延沖模 12和第二壓延沖模32之間的柱狀引導模52。柱狀引導模52中限定有通孔54，該通孔用于插入筒形實心棒60并引導該筒形實心棒60從中穿過。如圖6所示，通孔54的直徑大于筒形 實心棒60的直徑，從而當筒形實心棒60插在通孔54中時，在筒形實心 棒60和限定通孔54的內表面之間形成給定間隙56。該間隙56允許筒形 實心棒60容易地插入通孔54內。以下將參照圖7A至圖7C描述由根據第二實施方式的軸制造設備50 實施的、根據第二實施方式的軸制造方法。將筒形實心棒60插入穿過引導模52中的通孔54，并將第一壓延沖 模12固定地布置成將第一壓延沖模12中的第一開口 16保持為與引導模 52中的通孔54在位置上對準(參見圖5)。然后，通過使引導模52的端 部靠著第一壓延沖模12,將筒形實心棒60的插入穿過通孔54的端部62A 插入第一開口 16中。將筒形實心棒60的端部62B插入第三開口 36中。 接著，如圖7A所示，使第二壓延沖模32沿箭頭X所示的方向朝第一壓 延沖模12移動。由于如、以上所述第一錐形部20的角a大于第二錐形部 40的角P，從而當第二壓延沖模32沿箭頭X所示的方向移動時，端部 62A基本上不被壓延，而端部62B沿箭頭X所示的方向移動并被第二錐 形部40和第二成形臺38壓延。第二端部62B被持續壓延，直至其抵靠 內空間42的封閉端44為止(參見圖7B)。在端部62B抵靠封閉端44之后，使第二壓延沖模32沿箭頭X所示 的方向進一步移動，從而使第一錐形部20和第一成形臺18壓延端部62A (參見圖7C)。在端部62A在期望范圍內被壓延之后，使第二壓延沖模32遠離第一 壓延沖模12移動，并將其從筒形實心棒60移除。接著，將筒形實心棒 60從第一壓延沖模12和引導模52移除。此時，這樣壓延的筒形實心棒 60就可用作為其中央部直徑大于其相對端部直徑的期望軸64。根據以上的軸制造方法，將第一壓延沖模12固定在適當位置而使第 二壓延沖模32朝第一壓延沖模12移動。但是，也可將第二壓延沖模32 固定在適當位置，并可使第一壓延沖模12朝第二壓延沖模32移動以壓 延筒形實心棒60的相對端部。以下將參照圖8以及圖9A至圖9C描述這樣的可選制造方法。將筒形實心棒60插入穿過引導模52中的通孔54，并將第二壓延沖 模32固定地布置成將第二壓延沖模32中的第三開口 36保持為與引導模 52中的通孔54在位置上對準(參見圖8)。然后，通過使引導模52的端 部保持靠著第二壓延沖模32，將筒形實心棒60的插入穿過通孔54的端 部62B插入第三開口 36中。將筒形實心棒60的端部62A插入第一開口 16中。接著，如圖9A所示，使第一壓延沖模12沿箭頭Y所示的方向朝 第二壓延沖模32移動。由于如以上所述第一錐形部20的角oc大于第二 錐形部40的角(3，當第一壓延沖模12沿箭頭Y所示的方向移動時，端 部62A基本上不被壓延，而端部62B沿箭頭Y所示的方向移動并被第二 錐形部40和第二成形臺38壓延。第二端部62B被持續壓延，直至其抵 靠內空間42的封閉端44為止(參見圖9B)。在端部62B抵靠封閉端44之后，使第一壓延沖模12沿箭頭Y所示 的方向進一步移動，從而使第一錐形部20和第一成形臺18壓延端部62A (參見圖9C)。在端部62A在期望范圍內被壓延之后，使第一壓延沖模12遠離第二 壓延沖模32移動，并將其從筒形實心棒60移除。接著，將筒形實心棒 60從第二壓延沖模32和引導模52移除。此時，這樣壓延的筒形實心棒 60就可用作為其中央部直徑大于其相對端部處直徑的期望軸64。在根據第二實施方式的軸制造設備50的情況下，第一壓延沖模12 或第二壓延沖模32與引導模52分離。然而，引導模52可與第一壓延沖 模12或第二壓延沖模32結合成一體。在第二實施方式中，在第一壓延 沖模12和第二壓延沖模32之間布置有一個引導模52。然而，可在第一 壓延沖模12和第二壓延沖模32之間布置兩個以上的引導模52。如以上所述，根據第二實施方式的用于制造軸的方法和設備釆用布 置在第一壓延沖模12和第二壓延沖模32之間的引導模52。在筒形實心 棒60插入穿過引導模52中的通孔54之后，通過第一壓延沖模12和第 二壓延沖模32分別壓延筒形實心棒60的相對端。因此，即使筒形實心 棒60相當長，也可防止筒形實心棒60在壓延過程中翹曲或被壓彎。在根據第一和第二實施方式的軸制造設備10、 50的情況下，僅使第一壓延沖模12和第二壓延沖模32的其中一個移動。然而，第一壓延沖 模12和第二壓延沖模32的位置可不固定，而是可彼此相向移動以壓延 筒形實心棒60的相對端部。圖10是根據本發明第三實施方式的軸制造設備110的立體圖。 如圖10所示，軸制造設備110包括柱狀壓延沖模112A (第三壓延 沖模)和柱狀壓延沖模112B (第四壓延沖模)。壓延沖模112A、 112B具 有兩端開口的相應筒形空腔114A、 114B。筒形實心棒150的一端部通過 位于空腔114A的其中一端的第四開口 116A插入空腔114A中。空腔114A 由以下部分限定具有成形臺118A的周壁表面，成形臺118A用于壓延 筒形實心棒150的端部；從第四幵口 116A向成形臺U8A延伸的第一錐 形部120A;以及第五開口 122A，其用于在筒形實心棒150的端部被壓 延之后將筒形實心棒150的該端部容納在其內。第四開口 116A的直徑基 本上等于筒形實心棒150的直徑，且大于成形臺118A的直徑。錐形部 120A相對于空腔114A的軸線傾斜預定角a(參見圖11)。第五開口 122A 的直徑大于成形臺118A的直徑。壓延沖模112A、 112B在結構上完全對 稱。因此，壓延沖模112B的與壓延沖模112A的相同的那些部件用相同 的附圖標記帶后綴B表示，并且以下不再詳細描述。錐形部120A相對 于空腔114A的軸線傾斜角a，而錐形部120B相對于空腔114B的軸線也 傾斜角a。以下將參照圖12A至圖12C描述由根據第三實施方式的軸制造設備 110實施的、根據第三實施方式的軸制造方法。將壓延沖模112A和壓延沖模112B布置成使它們的第四開口 116A、 116B彼此面對。將筒形實心棒150的相對端部分別插入第四開口 116A、 116B中。接著，使壓延沖模112A和壓延沖模112B彼此相向移動(參見 圖12A)。在筒形實心棒150的相對端部到達相應錐形部120A、 120B之 后，使壓延沖模112A和壓延沖模112B彼此相向地進一步移動。由于成 形臺隱、腦以及錐形部120A、 120B的直徑小于筒形實心棒50的 直徑，從而壓延沖模112A、 U2B的移動使成形臺118A、 118B和錐形部 120A、 120B壓延筒形實心棒150的相對端部。壓延沖模112A、 112B繼續彼此相向地移動，直至筒形實心棒150的相對端部在期望范圍內被壓 延(參見圖12B)。在筒形實心棒150的相對端部在期望范圍內被壓延之后，使壓延沖 模112A、 112B遠離彼此移動，然后將筒形實心棒150從壓延沖模112A、 112B移除。此時，這樣壓延的筒形實心棒150就可用作為其中央部直徑 大于其相對端部處直徑的期望軸152 (參見圖12C)。根據以上的軸制造方法，兩個壓延沖模112A、 112B都彼此相向地 移動。但是，可將壓延沖模112A、 112B中的任一個、例如壓延沖模112A 固定在適當位置，而壓延沖模112B可運動。接著，可將筒形實心棒150 的相對端部分別插入第四開口 116A、 116B中(參見圖13A)，并可僅使 壓延沖模112B運動以對壓延沖模112A、 112B中的筒形實心棒150的相 對端部進行壓延(參見圖13B)。由于錐形部120A、120B相對于空腔114A、 114B的軸線所成的角a彼此相等，因而壓延沖模112A、 112B可制成期 望的壓延軸152 (參見圖12C)。在壓延沖模112A、 112B都移動以壓延筒形實心棒150時，施加至 錐形部120A、 120B的載荷是壓延沖模112A固定在適當位置而壓延沖模 112B移動時施加給錐形部120A、 120B的載荷的一半。根據第三實施方式的用于制造軸的方法和設備采用其內限定有兩端 開口的筒形空腔114A的壓延沖模112A (第三壓延沖模)和其內限定有 兩端開口的筒形空腔114B的壓延沖模112B(第四壓延沖模)。空腔114A、 114B的第四開口 116A、 116B和第五開口 122A、 122B的直徑大于成形 臺118A、 118B的直徑。錐形部120A、 120B從第四開口 116A、 116B向 成形臺118A、118B延伸，并且壓延沖模112A的錐形部120A和空腔114A 的軸線之間形成的角等于壓延沖模112B的錐形部120B和空腔114B的 軸線之間形成的角。這樣構造的軸制造設備110如下操作以壓延筒形實 心棒150:將筒形實心棒150的相對端部分別插入第四開口 116A、 116B 中，并使壓延沖模112A、 112B中的至少一個沿使第四開口 116A、 116B 彼此相向運動的方向移動。筒形實心棒150的分別插在第四開口 116A、 116B中的相對端部此時被錐形部120A、 120B以及成形臺118A、 118B壓延，借此制成期望軸。可將壓延沖模112A、 112B中的任一個固定在適 當位置，并僅使另一壓延沖模移動以壓延筒形實心棒150的相對端部。在根據第三實施方式的用于制造軸的方法和設備的情況下，由于筒 形實心棒150的相對端部同時被壓延，從而減少了用于制造軸的加工步 驟的數量，并縮短了制造時間。圖14是根據本發明第四實施方式的軸制造設備130的立體圖。圖14中所示的與根據第三實施方式的軸制造設備110的相同的那些部件用 相同的附圖標記表示，并且以下將不進行詳細描述。軸制造設備130與 根據第三實施方式的軸制造設備110相似，只不過其另外包括插設在壓 延沖模112A和112B之間的柱狀引導模132。柱狀引導模132中限定有通孔134，該通孔用于插入筒形實心棒150 并引導該筒形實心棒150從中穿過。如圖15所示，通孔134的直徑大于 筒形實心棒150的直徑，從而當筒形實心棒150插在通孔134中時，在 筒形實心棒150和限定通孔134的內表面之間形成給定間隙136。間隙 136允許筒形實心棒150容易地插入通孔134內。以下將參照圖16A和圖16B描述由根據第四實施方式的軸制造設備 no實施的、根據第四實施方式的軸制造方法。將筒形實心棒150插入穿過引導模132中的通孔134，并將壓延沖 模112A、 112B布置成使第四開口 116A、 116B彼此面對。將筒形實心棒 150的相對端部分別插入第四開口 116A、 116B中(參見圖16A)。然后， 使壓延沖模112A、 112B彼此相向移動，直至筒形實心棒150的相對端部 在期望范圍內被壓延為止(參見圖16B)。在筒形實心棒150的相對端部在期望范圍內被壓延之后，使壓延沖 模112A、 112B遠離彼此移動，然后將筒形實心棒150從壓延沖模112A、 112B移除。還將筒形實心棒150從引導模132移除。這樣，制成期望軸 152。根據以上的軸制造方法，兩個壓延沖模112A、 112B都彼此相向地 移動。但是，可將壓延沖模112A、 112B中的任一個、例如壓延沖模112A 固定在適當位置，而壓延沖模112B可運動。接著，可將壓延沖模112A20和引導模132布置成將第四開口 116A和通孔134保持為在位置上相互對 準，并且引導模132的端部保持靠著壓延沖模112A。可將筒形實心棒150 的插入穿過通孔134的端部插入壓延沖模112A中的第四開口 116A。然 后，可使壓延沖模112B朝壓延沖模112A移動，直至筒形實心棒150的 相對端部可在期望范圍內被壓延。這樣，可壓延筒形實心棒150的相對 端部。在根據第四實施方式的軸制造設備130的情況下，壓延沖模112A、 112B和引導模132彼此分離。然而，弓I導模132可與壓延沖模112A或 壓延沖模112B結合成一體。在第四實施方式中，在壓延沖模112A和壓 延沖模112B之間布置有一個引導模132。然而，可在壓延沖模112A、112B 之間布置兩個以上的引導模132。如以上所述，根據第四實施方式的用于制造軸的方法和設備采用布 置在壓延沖模112A、 112B之間的引導模132。在筒形實心棒150插入穿 過引導模132中的通孔134之后，通過壓延沖模112A、 112B分別壓延筒 形實心棒150的相對端。因此，即使筒形實心棒150相當長，也可防止 筒形實心棒iso在壓延過程中翹曲或被壓彎。盡管已詳細示出并描述了本發明的某些優選實施方式，但是應理解 在不背離所附權利要求的范圍的情況下可對本發明進行各種變化和修 改。
權利要求
1、一種通過第一壓延沖模(12)和第二壓延沖模(32)制造軸的方法，該第一壓延沖模(12)內限定有兩端開口的筒形第一空腔(14)，該第二壓延沖模(32)內限定有一端開口的筒形第二空腔(34)，其中所述第一空腔(14)具有第一開口(16)和第二開口(22)以及布置在所述第一空腔(14)中的第一成形臺(18)，所述第一開口(16)和第二開口(22)的直徑大于所述第一成形臺(18)的直徑，并且所述第二空腔(34)具有第三開口(36)、內空間(42)以及布置在所述第二空腔(34)中的第二成形臺(38)，所述第三開口(36)和所述內空間(42)的直徑大于所述第二成形臺(38)的直徑，所述第一空腔(14)還包括從所述第一開口(16)向所述第一成形臺(18)延伸的第一錐形部(20)，所述第二空腔(34)還包括從所述第三開口(36)向所述第二成形臺(38)延伸的第二錐形部(40)，并且其中所述第一錐形部(20)和所述第一空腔(14)的軸線之間形成的角大于所述第二錐形部(40)和所述第二空腔(34)的軸線之間形成的角，所述方法包括以下步驟(a)將筒形實心棒(60)的相對端部(62A，62B)分別插入所述第一開口(16)和所述第三開口(36)中；(b)使所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)中的至少一個沿使所述第一開口(16)和第三開口(36)彼此相向運動的方向移動，直至所述筒形實心棒(60)的插入所述第三開口(36)的端部(62B)到達所述第二空腔(34)的所述內空間(42)的封閉端(44)，從而使所述第二錐形部(40)和所述第二成形臺(38)壓延所述筒形實心棒(60)的所述端部(62B)；以及(c)使所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)中的至少一個沿使所述第一開口(16)和第三開口(36)彼此相向運動的方向移動，從而使所述第一錐形部(20)和所述第一成形臺(18)壓延所述筒形實心棒(60)的另一端部(62A)。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述步驟(a)包括以下步驟將所述筒形實心棒(60)插入穿過引導模(52)中限定的通孔(54)， 該引導模布置在所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)之 間。
3、 一種用于制造軸的設備，該設備包括第一壓延沖模(12)，該第一壓延沖模內限定有兩端開口的筒形第一空腔(14);以及第二壓延沖模(32)，該第二壓延沖模內限定有一端開口的筒形第二 '工膽、J4乂；其中，所述第一空腔(14)具有第一開口 (16)和第二開口 (22) 以及布置在所述第一空腔(14)中的第一成形臺(18)，所述第一開口(16) 和第二開口 (22)的直徑大于所述第一成形臺(18)的直徑；所述第二空腔(34)具有第三開口 (36)、內空間(42)以及布置在 所述第二空腔(34)中的第二成形臺(38)，所述第三開口 (36)和所述 內空間(42)的直徑大于所述第二成形臺(38)的直徑；所述第一空腔(14)還包括從所述第一開口 (16)向所述第一成形 臺(18)延伸的第一錐形部(20)，所述第二空腔(34)還包括從所述第 三開口 (36)向所述第二成形臺(38)延伸的第二錐形部(40);其中，所述第一錐形部(20)和所述第一空腔(14)的軸線之間形 成的角大于所述第二錐形部(40)和所述第二空腔(34)的軸線之間形 成的角；并且其中，在將筒形實心棒(60)的相對端部(62A， 62B)分別插入所 述第一開口 (16)和所述第三開口 (36)中之后，使所述第一壓延沖模 (12)和所述第二壓延沖模(32)中的至少一個沿使所述第一開口 (16) 和第三開口 (36)彼此相向運動的方向移動，直至所述筒形實心棒(60) 的插入所述第三開口 (36)的端部(62B)到達所述第二空腔(34)的所 述內空間(42)的封閉端(44)，從而使所述第二錐形部(40)和所述第 二成形臺(38)壓延所述筒形實心棒(60)的所述端部(62B)，此后使 所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)中的至少一個沿使所述第一開口 (16)和第三開口 (36)彼此相向運動的方向移動，從而 使所述第一錐形部(20)和所述第一成形臺(18)壓延所述筒形實心棒 (60)的另一端部(62A)。
4、 根據權利要求3所述的設備，其中，所述第一壓延沖模(12)和 所述第二壓延沖模(32)中的任一個被固定在適當位置。
5、 根據權利要求3所述的設備，該設備還包括-布置在所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)之間的引導模(52)，所述引導模(52)內限定有供所述筒形實心棒(60)插入 穿過的通孔(54)。
6、 根據權利要求4所述的設備，該設備還包括 布置在所述第一壓延沖模(12)和所述第二壓延沖模(32)之間的引導模(52)，所述引導模(52)內限定有供所述筒形實心棒(60)插入 穿過的通孔(54)。
7、 一種通過第三壓延沖模(112A)和第四壓延沖模(112B)制造 軸的方法，該第三壓延沖模(112A)和第四壓延沖模(112B)內都限定 有兩端開口的筒形空腔(114A， 114B)，其中各所述第三壓延沖模(112A) 和所述第四壓延沖模(112B)中的筒形空腔(114A， 114B)具有第四開 口 (116A， 116B)、第五開口 (122A， 122B)和布置在所述空腔(114A, 1MB)中的成形臺(118A， 118B)，所述第四開口 (116A， 116B)和第 五開口 (122A， 122B)的直徑大于所述成形臺(118A， 118B)的直徑， 各所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B)中的筒形空 腔(114A， 114B)還包括從所述第四開口 U16A， 116B)向所述成形臺(118A， 118B)延伸的錐形部(120A， 120B)，并且其中所述第三壓延 沖模(112A)中的筒形空腔(114A)的錐形部(120A)與所述第三壓延 沖模(112A)中的所述筒形空腔(114A)的軸線之間形成的角等于所述 第四壓延沖模(112B)中的筒形空腔(114B)的錐形部(120B)與所述 第四壓延沖模(112B)中的所述筒形空腔(114B)的軸線之間形成的角， 所述方法包括以下步驟(a)將筒形實心棒(150)的相對端部分別插入所述第四開口 ( 116A，116B)中；以及(b)使所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B) 中的至少一個沿使所述第四開口 (116A， 116B)彼此相向運動的方向移 動，從而使所述錐形部(120A， 120B)和所述成形臺(118A， 118B)壓 延所述筒形實心棒(150)的分別插入所述第四開口 (116A， 116B)的所述端部。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述步驟(a)包括以下步驟將所述筒形實心棒(150)插入穿過引導模(132)中限定的通孔(134)， 該引導模布置在所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B) 之間。
9、 一種用于制造軸的設備，該設備包括第三壓延沖模(112A)和第四壓延沖模(112B)，在它們內均限定 有兩端開口的筒形空腔(U4A， 114B);其中，各所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B) 中的筒形空腔(114A， 114B)具有第四開口 (116A， 116B)、第五開口 (122A, 122B)和布置在所述空腔(114A， 114B)中的成形臺(118A， 118B);所述第四開口 (116A， 116B)和第五開口 (122A， 122B)的直徑大 于所述成形臺(118A， 118B)的直徑；各所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B)中的筒 形空腔(114A, 114B)還包括從所述第四開口 (116A， 116B)向所述成 形臺(118A， 118B)延伸的錐形部(120A， 120B);其中，所述第三壓延沖模(112A)中的筒形空腔(114A)的錐形部 (120A)與所述第三壓延沖模(112A)中的所述筒形空腔(114A)的軸 線之間形成的角等于所述第四壓延沖模U12B)中的筒形空腔(114B) 的錐形部(120B)與所述第四壓延沖模(112B)中的所述筒形空腔(114B) 的軸線之間形成的角；并且其中，在將筒形實心棒(150)的相對端部分別插入所述第四開口(U6A， 116B)中之后，使所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延 沖模(112B)中的至少一個沿使所述第四開口 (116A， 116B)彼此相向 運動的方向移動，從而使所述錐形部(120A， 120B)和所述成形臺(118A， 118B)壓延所述筒形實心棒(150)的所述端部。
10、 根據權利要求9所述的設備，其中，所述第三壓延沖模(112A) 和所述第四壓延沖模(112B)中的任一個被固定在適當位置。
11、 根據權利要求9所述的設備，該設備還包括 布置在所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B)之間的引導模(132)，所述引導模(132)內限定有供所述筒形實心棒(150) 插入穿過的通孔(134)。
12、 根據權利要求10所述的設備，該設備還包括 布置在所述第三壓延沖模(112A)和所述第四壓延沖模(112B)之間的引導模(132)，所述引導模(132)內限定有供所述筒形實心棒(150) 插入穿過的通孔(134)。
全文摘要
本發明提供一種用于制造軸的方法和設備。該軸制造設備包括其內限定有兩端開口的筒形第一空腔(14)的第一壓延沖模(12)以及其內限定有一端開口的筒形第二空腔(34)的第二壓延沖模(32)。所述第一壓延沖模(12)的第一錐形部(20)和所述第一空腔(14)的軸線之間形成的角大于所述第二壓延沖模(32)的第二錐形部(40)和所述第二空腔(34)的軸線之間形成的角。
文檔編號F16C3/02GK101251145SQ20081008056
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月22日 優先權日2007年2月22日
發明者關正彥, 土井善久, 川田耕一, 薄井好己 申請人:本田技研工業株式會社