管轭制造方法与流程

本发明涉及一种管轭制造方法，更具体地说，涉及这样一种管轭制造方法，在该管轭制造方法中，能够通过锻造工艺快速地制造出在管部中具有花键的管轭，并且可以防止花键的形状扭曲。

背景技术：

典型的轭被构造成用于在从动轴与旋转的主轴不共线而是倾斜预定角度布置时或相对于主轴(如在驾驶车辆的情况下，为用于传递发动机动力的推进轴，等等)共线布置时将主驱动轴的动力顺畅地传递至从动轴。

图1是典型的管轭的立体图，该管轭包括轭部2和联接至轭部2的下部的轴3。

在典型的管轭的情况下，轭部2和轴3分开制造，然后将轭部2的下部和轴3的上部焊接，由此制造出管轭。

然而，如上所述，通过焊接轭部和轴制造的管轭带来的困难是，关节部和轴应该通过分开的设备制造。因而，存在设备成本增加的问题，由于焊接过程中的热而可能导致关节部或轴的扭曲之类的变形，并且焊接部分较弱，因此并不坚固耐用。

为了解决上述问题，已经公开了其中轭部和轴部一体地形成的管轭。

然而，在其中轭部和轴部一体地形成的管轭的情况下，难以在管轭的内表面中形成花键，因而有在形成花键之后必需进行诸如矫正之类的附加工艺的限制。

另外，如上所述，由于形成花键的困难，存在这种情况，即，通过锻造工艺制造其中轭部和轴部一体地形成的管轭，并且通过单独的机加工工艺来进行花键成形，但是这导致不仅制造时间过渡增加而且制造成本也增加的局限。

现有技术文献

韩国专利no.10-0767105(2007年10月8日公告)。

技术实现要素：

技术问题

本发明的目的是提供一种管轭制造方法，在该管轭制造方法中，能够通过锻造工艺快速地制造出在管部中具有花键的管轭，并且可以防止花键的形状扭曲。

技术方案

根据本发明，为了解决上述技术问题而提供的管轭制造方法包括：形成管轭的管轭锻造过程，该管轭锻造过程包括：将材料插入到模腔(dice)内；以及借助于冲头来挤压该材料以由此形成包括管部和轭部的管轭；以及在内径孔中形成花键的花键锻造过程，该花键锻造过程包括：将成形销插入到所述管部内以由此在所述管部内形成花键，在所述成形销的外周面中形成有花键部。

对应于所述成形销的长度方向上的一侧，可以在所述花键部上形成有在所述成形销的周向方向上突出的台部。

所述台部可以包括：第一台部，该第一台部形成在所述成形销的位于该成形销的长度方向上的一侧处的端部上；以及第二台部，该第二台部形成在朝向另一侧与所述第一台部间隔开的位置。

所述第一台部的突出高度可以形成为大于所述第二台部的突出高度。

所述成形销的花键部的长度可以形成为大于所述管部的内径孔的深度。

所述管轭成形过程可以包括：中央凹槽成形过程，该中央凹槽成形过程将切割材料供应至中央凹槽成形模腔，然后借助于冲头挤压该材料以由此在该材料的一侧形成中央凹槽；第一反挤压过程，该第一反挤压过程将所述材料供应至第一反挤压模腔，然后向前移动模具销，以由此形成管部，在所述管部中，在所述材料的一侧形成内径孔；第二反挤压过程，该第二反挤压过程将所述材料供应至第二反挤压模腔，并向前移动模具销，以由此将所述管部形成为使得该管部在所述材料的一侧的长度被增加；初级轭成形过程，该初级轭成形过程将所述材料供应至初级轭成形模腔，然后借助于冲头挤压该材料以由此形成初级轭部，其中在所述材料的另一侧形成引导孔；以及轭成形过程，该轭成形过程将所述材料供应至轭成形模腔，然后借助于轭成形冲头挤压该材料以由此形成轭部，并且借助于模具销完全形成所述内径孔。

有益效果

如上所述，本发明所具有的优点在于，可以通过锻造过程快速地制造出在管部中形成有花键的管轭。

另外，具有可以防止花键的形状变形的优点。

附图说明

图1是图示了典型的管轭的立体图。

图2是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的视图。

图3是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的中央凹槽成形模具的视图。

图4是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的第一反挤压模具的视图。

图5是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的第二反挤压模具的视图。

图6是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的初级轭成形模具的视图。

图7是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的轭成形模具的视图。

图8是图示了根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的花键成形模具的视图。

图9至图11是图示了通过根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的花键成形模具形成花键的过程的视图。

图12是图示了设置在根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备的花键成形模具中的成形销的视图。

图13是沿着图12的线a-a’截取的剖视图。

具体实施方式

在不脱离本发明的发明构思和主要特征的情况下可以将本发明实现为各种形式。因而，本发明的实施方式仅仅是在所有方面的范例，并且不应该进行限制性解释。

将理解，尽管这里使用了术语第一和第二来描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语限制。

这些术语仅仅用来将一个零部件与其它零部件区分开来。例如，在一个实施方式中被称为第一元件的元件在另一个实施方式中可以被称为第二元件。

词语“和/或”的意思是指一个或多个相关组成元件或组成元件的组合是可能的。

还将理解，当一个元件被称为“连接至”另一个元件时，它可以直接连接至另一个元件，或者也可以存在居间元件。

还将理解，当一个元件被称为“直接连接至”另一个元件时，则没有居间元件。

在如下描述中，技术术语仅仅用来说明具体示例性实施方式，而不是限制本发明。单数形式的术语可以包括复数形式，除非另有相反的说明。

“包括”或“包含”的含义指定了特性、区域、固定构件、步骤、过程、元件和/或零部件，但是不排除其它的特性、区域、固定构件、步骤、过程、元件和/或零部件。

除非不同地限定了在本公开中使用的术语，否则可以将这些术语解释为对本领域技术人员来说已知的含义。

诸如一般使用并且已经记载于字典中的术语之类的术语应该解释为具有与本领域中的上下文含义匹配的含义。在该说明书中，除非清楚地限定，否则不将这些术语理想地、过渡地解释为正式含义。

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施方式。

同样的附图标记表示相同或对应的零部件(不管附图标记)中的同样元件，并且将不提供它们的重复描述。

此外，将取消涉及公知功能或构造的详细描述，以便不会不必要地模糊本发明的主题。

如图2所示，根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备a包括中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160。

将要成形的材料被分别供应至以上描述的中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160，并且同时一起成形。

例如，使第一材料在中央凹槽成形模具110中成形，然后通过输送装置供应至第一反挤压模具120。此时，随着第一材料的移动，同时还供应新的第二材料。

另外，使该第一材料在第一反挤压模具120中成形，然后供应至第二反挤压模具130。此时，随着第一材料的移动，不仅同时将第二材料供应至第一反挤压模具120，而且还同时将新的第三材料供应至中央凹槽成形模具110。

如上所述，不仅一种材料在被顺序地输送到中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160的同时被同时地一起成形，而且多种材料也可以被连续地供应和成形。

也就是说，以上描述的中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160被构造成使得其成形操作一起同时执行，并且另外还被构造成使得在相应模具中完全成形的多种材料通过相应的输送设备一起同时移动并供应至下一个过程的模具。

如上所述，由于连续地供应材料，并且一起同时执行中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160的成形操作并且因此所有成形操作都一起进行，所以根据本发明的一个实施方式的管轭制造设备a对于其每一个循环操作(即，这样一个操作，在该操作中，将冲头移动至模腔以对材料进行成形然后退回)来说都可以制造一个最终产品。

下面，将简要描述中央凹槽成形模具110、第一反挤压模具120、第二反挤压模具130、初级轭成形模具140、轭成形模具150和花键成形模具160的结构。

如图3所示，中央凹槽成形模具110包括：接收切割材料的中央凹槽成形模腔111；以及冲头113，该冲头113挤压供应至中央凹槽成形模腔111的材料的一侧以由此在材料的所述一侧形成中央凹槽。

该中央凹槽可以通过设置在中央凹槽成形模具111中的模具销111p形成。

当中央凹槽成形模具110执行一个操作循环时，在材料的所述一侧形成中央凹槽。

如图2所示，第一反挤压模具120紧邻中央凹槽成形模具110布置，并且如图4所示，该第一反挤压模具包括：第一反挤压模腔121，该第一反挤压模腔121通过单独的输送装置(未示出)接收通过中央凹槽成形模具110形成的材料；以及模具销121p，该模具销121p挤压供应至第一反挤压模腔121的材料以由此通过反挤压形成管部，在该管部中形成内径孔。

第一反挤压可以随着冲头123挤压材料的上部而进行。

当第一反挤压模具120执行一个操作循环时，可以通过反挤压而形成其中在材料的一侧形成有内径孔的管部。

如图2所示，第二反挤压模具130紧邻第一反挤压模具120布置，并且如图5所示，该第二反挤压模具包括：第二反挤压模腔131，该第二反挤压模腔131通过单独的输送装置(未示出)接收通过第一反挤压模具120形成的材料；以及模具销131p，该模具销131被插入到供应至第二反挤压模腔131的材料的内径孔中，以由此通过反挤压形成管部，从而增加管部的长度。

第二反挤压可以随着冲头133挤压材料的上部而进行。

当第二反挤压模具130执行一个操作循环时，所述管部可以通过反挤压操作而形成为增加所述管部的长度。

如图2所示，初级轭成形模具140紧邻第二反挤压模具130布置，并且如图6所示，该初级轭成形模具包括：初级轭成形模腔141，该初级轭成形模腔141通过单独的输送装置(未示出)接收通过第二反挤压模具130形成的材料；以及冲头143，该冲头143挤压供应至初级轭成形模腔141的材料以由此形成初级轭部，在该初级轭部中在材料的另一侧形成引导凹槽。

同时，初级轭成形模腔141设置有插入到内径孔中的模具销141p。

当初级轭成形模具140执行一个操作循环时，可以在材料的另一侧形成供形成轭部用的初级轭部。

如图2所示，轭成形模具150紧邻初级轭成形模具140布置，并且如图7所示，该轭成形模具包括：轭成形模腔151，该轭成形模腔151通过单独的输送装置(未示出)接收通过初级轭成形模具140形成的材料；以及冲头153，该冲头153挤压供应至轭成形模腔151的材料以由此形成轭部。

同时，轭成形模具150设置有模具销151p，该销151p通过插入到内径孔内而完成内径孔的形状。

当轭成形模具150形成一个操作循环时，可以在材料的另一侧形成轭部。

如图2所示，花键成形模具160紧邻轭成形模具150布置，并且如图8所示，该花键成形模具包括：花键成形模腔161，该花键成形模腔161通过单独的输送装置(未示出)接收通过轭成形模具150形成的材料；以及成形销161p，在该成形销的外周面中形成有花键部161p-a，使得可以通过将成形销插入到管部内而在管部内形成花键sp。

当花键成形模具160执行一个操作循环时，可以在材料的管部内形成花键sp。

更详细地说，对于花键成形模具160来说，如图9所示，成形销161p的花键部161p-a的长度形成为大于管部的内径孔的深度。

另外，在成形销161p的花键部161p-a的横截面中，交替地形成有凹入的凹部和突出的凸起，且尤其是，对应于成形销161p的长度方向上的一侧，在花键部161p-a上形成有沿花键部的周向方向突出的台部l1和l2。

具体地说，如图12和图13所示，台部l1和l2包括：第一台部l1，该第一台部l1形成在成形销161p的长度方向上的一侧的端部上；以及第二台部l2，该第二台部l2形成在朝向另一侧与第一台部l1间隔开的位置处，其中第一台部l1的突出高度被形成为大于第二台部l2的突出高度。

例如，当成形销161p被完全插入管部并退回已由此形成花键sp时，可能存在载荷低于管部的内部中的屈服强度的部分，并且这种部分仍然保留在弹性区域内，由此具有恢复到原始形状的特性。由于该原因，存在花键sp的形状可能无法令人满意地形成的限制。

第一台部l1的作用是使保留在弹性区域内的部分经受塑性变形，使得在成形销161p被插入到管部中而形成花键sp的过程中，材料的位于管部内的部分保留在弹性区域内以由此部分恢复到原始形状，并且在退回过程中，该部分通过被施加的力而变形，从而再次形成具有期望尺寸的花键形状。

详细地说，随着成形销161p被插入到管部内，材料的一部分被部分地恢复到低于第一台部l1的突出高度的直径部(图13中的r)。然而，在成形销161p的退回过程中，该部分恢复的部分被再次挤压以由此经受塑性变形。

也就是说，在没有第一台部l1的结构中，当成形销161p被插入到管部内然后退回时，材料的一部分处于比屈服强度低的载荷作用下，以由此部分地恢复到原始形状，因而可能形成不令人满意的花键。然而，当形成有第一台部l1时，施加了变形，从而使得两次形成花键，以在整个部分上进行塑性变形。因而，可以形成令人满意的花键sp。

同时，第二台部l2的作用是，在成形销161p被插入到管部内然后退回时，在被插入到由第一台部l1形成的花键部161p-a内的状态下引导成形销161p的退回。借助于第二台部l2，可以更令人满意地形成花键sp的形状。

下面，将描述使用以上描述的管轭制造设备a的管轭制造方法。

根据本发明的一个实施方式的管轭制造方法包括管轭锻造过程s100和花键锻造过程s200。

管轭锻造过程s100是将材料插入到模腔内然后通过冲头进行挤压而由此形成包括管部和轭部的过程。管轭锻造过程s100可以例如包括中央凹槽成形过程s110、第一反挤压过程s120、第二反挤压过程s130、第二反挤压过程s130、初级轭成形过程s140和轭成形过程s150。

首先，将描述包括中央凹槽成形过程s110、第一反挤压过程s120、第二反挤压过程s130、初级轭成形过程s140和轭成形过程s150的管轭锻造过程s100。

中央凹槽成形过程s110是向中央凹槽成形模腔供应切割材料然后进行冲压从而在材料的一侧形成中央凹槽的过程。

例如，可以通过以上描述的中央凹槽成形模具110来进行中央凹槽成形过程s110。

第一反挤压过程s120是将材料供应至第一反挤压模腔并且使模具销向前移动以形成管部的过程，其中在材料的一侧形成内径孔。

例如，可以通过第一反挤压模具120来进行第一反挤压过程s120。

第二反挤压过程s130是将材料供应至第二反挤压模腔并且向前移动模具销以将管部形成为使得该管部在材料的所述一侧的长度增加的过程。

例如，可以通过第二反挤压模具130来进行第二反挤压过程s130。

初级轭成形过程s140是将材料供应至初级轭成形模腔然后通过冲头挤压该材料以形成初级轭部的过程，在所述初级轭部中，在材料的一侧中形成引导凹槽。

例如，可以通过以上描述的初级轭成形模具140来进行初级轭成形过程s140。

轭成形过程s150是将材料供应至轭成形模腔然后通过轭成形冲头挤压该材料以形成轭部并借助于模具销完全形成内径孔的过程。

例如，可以通过以上描述的轭成形模具150来进行轭成形过程s150。

如上所述，可以通过包括中央凹槽成形过程s110、第一反挤压过程s120、第二反挤压过程s130、初级轭成形过程s140和轭成形过程s150的管轭锻造过程s100来形成包括管部和轭部的管轭。

在管轭锻造过程s100之后进行花键锻造过程s200。具体地说，花键锻造过程s200是将外周面上具有花键部161p-a的成形销161p插入到管轭的管部内以在管部内形成花键sp的过程。

例如，可以通过以上描述的花键成形模具160来进行花键锻造过程s200。

在成形销161p的花键部161p-a的横截面中，交替地形成有凹入的凹部和凸出的凸起，并且对应于成形销161p的长度方向上的一侧，在花键部161p-a上形成有沿成形销的周向方向突出的台部l1和l2。

具体地说，台部l1和l2包括：第一台部l1，该第一台部l1形成在成形销161p的长度方向上的一侧的端部上；以及第二台部l2，该第二台部l2形成在朝向另一侧与第一台部l1间隔开的位置处，其中第一台部l1的突出高度被形成为大于第二台部l2的突出高度。

此外，成形销161p的花键部161p-a的长度可以形成为大于管部中的内径孔的深度。

由于以上已经描述了成形销161p的台部l1和l2的形状以及花键部161p-a的长度，因此将不再提供其详细描述。

尽管已经参照附图描述了本发明的示例实施方式，但清楚的是，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以根据这里的描述作出各种明显修改。因而，本发明的范围应该由所阐述的权利要求解释为包括这些各种修改。