BR102019008224A2

BR102019008224A2 - eixo de uma peça e método de fabricação

Info

Publication number: BR102019008224A2
Application number: BR102019008224-0A
Authority: BR
Inventors: Bodary Andrew; Coletta Antonio; Pan Jaw-Ping
Original assignee: Arvinmeritor Technology Llc
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2019-10-29
Also published as: US20190329316A1; CN110395073B; EP3560626A1; CN110395073A; US10710147B2; EP3560626B1

Abstract

eixo de uma peça e método de fabricação. um eixo de uma peça e um método de fabricação. o método pode incluir o fornecimento de um eixo de uma peça que tem um veio e uma flange. o veio pode ter um orifício que pode se estender ao longo de um eixo. a flange pode se estender radialmente para fora a partir de uma extremidade do veio. o veio pode ser radialmente forjado contra um primeiro mandril para alongar axialmente o veio.

Description

“EIXO DE UMA PEÇA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO”

CAMPO TÉCNICO [0001] Esta divulgação se refere a um eixo de uma peça e a um método de fabricação.

ANTECEDENTES [0002] Um eixo de várias peças é divulgado na Publicação de Patente dos Estados Unidos N° 2018/0022154.

SUMÁRIO [0003] Em pelo menos uma modalidade, é fornecido um método de fabricação de um eixo. O método pode incluir o fornecimento de um eixo de uma peça em bruto que pode ter um veio e uma flange. O veio pode ter um orifício que pode se estender ao longo de um eixo. A flange pode se estender radialmente para fora a partir de uma extremidade do veio. O veio do eixo de peça única em bruto pode ser radialmente forjado contra um primeiro mandril para alongar axialmente o veio.

[0004] Em pelo menos uma modalidade, é fornecido um eixo. O eixo pode ter um veio e uma flange. O veio pode ter um orifício que pode se estender ao longo de um eixo. A flange pode se estender radialmente para fora a partir de uma extremidade do veio. A flange pode ser integral com o veio, de tal modo que o eixo é um componente de uma peça, em que a flange não é um componente separado que está preso ao veio.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0005] Figuras 1 e 2 são vistas em perspectiva de um eixo de uma peça em bruto.

[0006] Figura 3 é uma vista em corte do eixo de uma peça em bruto sendo forjado.

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2/18 [0007] Figura 4 é uma vista em corte do eixo de uma peça em bruto sendo radialmente forjado contra um primeiro mandril.

[0008] Figura 5 é uma vista em corte do eixo de uma peça em bruto antes de ser radialmente forjado contra um segundo mandril.

[0009] Figura 6 é uma vista em corte do eixo de uma peça em bruto após ser radialmente forjado contra o segundo mandril.

[00010] Figura 7 é uma vista em perspectiva do eixo de uma peça da Figura 6.

[00011] Figura 8 é uma vista em corte do eixo de uma peça após fornecer uma estria e após as operações de remoção de material.

[00012] Figuras 9 e 10 são vistas em perspectiva do eixo de uma peça da Figura 8.

[00013] Figura 11 é um fluxograma de um método de fabricação de um eixo de peça única.

DESCRIÇÃO DETALHADA [00014] Conforme requerido, são aqui divulgadas modalidades detalhadas da presente invenção; no entanto, deve ser entendido que as modalidades divulgadas são meramente exemplificativas da invenção que podem ser incorporadas em várias formas e alternativas. As figuras não são necessariamente à escala; alguns recursos podem ser exagerados ou minimizados para mostrar detalhes de componentes específicos. Portanto, os detalhes estruturais e funcionais específicos divulgados aqui não devem ser interpretados como limitativos, mas meramente como uma base

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3/18 representativa para ensinar um especialista na técnica a utilizar variavelmente a presente invenção.

[00015] Com referência às Figuras 1 e 2, é mostrado um exemplo de um eixo de uma peça em bruto 10. O eixo de uma peça em bruto 10 pode ser fabricado em um eixo de uma peça 12, que é melhor mostrado nas Figuras 9 e 10. O eixo de uma peça 12 pode ser provido de um conjunto de eixo que pode ser parte de um veículo a motor como caminhão, ônibus, equipamento agrícola, veículo militar de transporte ou de armamento, ou equipamento de carregamento de carga para transporte terrestre, aéreo ou marítimo. Por exemplo, o eixo de uma peça 12 pode conectar operativamente um conjunto diferencial a uma roda de veículo. O eixo de uma peça em bruto 10 e o eixo de uma peça 12 podem estar dispostos ao longo de e podem ser rotativos em torno de um eixo 14.

[00016] Com referência às Figuras 1-3, o eixo de uma peça em bruto 10 pode ser feito de qualquer material adequado. Por exemplo, o eixo de uma peça em bruto 10 pode ser feito de uma liga metálica como o aço. Além disso, o eixo de uma peça em bruto 10 pode ser forjado a partir de uma única peça de material, como será discutido em maior detalhe abaixo. O eixo de uma peça em bruto 10 pode incluir um veio 20 e uma flange 22.

[00017] O veio 20 pode ter uma configuração oca geralmente cilíndrica e pode ser centrado em torno do eixo

14. Por exemplo, o veio 20 pode ter uma superfície exterior 30, uma superfície interior 32, um orifício 34 e uma superfície de extremidade 36.

[00018] A superfície exterior 30 pode se estender continuamente em torno do eixo 14 e pode ficar de

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4/18 costas voltadas para o eixo 14. A superfície exterior 30 pode se estender a partir da flange 22 para a superfície de extremidade 36. Como é melhor mostrado na Figura 3, a superfície exterior 30 pode ter uma configuração cónica afunilada antes de ser radialmente forjada, em que a superfície exterior 30 se torna mais próxima do eixo 14 em uma direção que se estende para longe da flange 22. Como é melhor mostrado na Figura 6, a superfície exterior 30 pode ter uma configuração cilíndrica ou substancialmente cilíndrica após ser forjada radialmente.

	[00019] A	superfície	interior	32	pode	estar
disposta	em	oposição à	superfície	exterior	30	e pode	estar
afastada	da	superfície	exterior 30	. Como tal,	a superfície
interior	32	pode estar	voltada para o eixo	14	e pode	estar

pelo menos parcialmente afastada do eixo 14. A superfície interior 32 pode se estender desde a superfície de extremidade 36 para a flange 22. Como é melhor mostrado na Figura 3, a superfície interior 32 pode ter uma configuração cónica afunilada antes de ser radialmente forjada, em que a superfície interior 32 se torna mais próxima do eixo 14 em uma direção que se estende para fora da superfície de extremidade 36. Além disso, a extremidade fechada da superfície interior 32 pode ter uma forma substancialmente hemisférica. Como é melhor mostrado na Figura 6, a superfície interior 32 pode ter múltiplos diâmetros após ser forjada radialmente. A superfície interior 32 pode, pelo menos parcialmente, definir o orifício 34.

[00020] O orifício 34 pode se estender a partir da superfície de extremidade 36 para a flange 22. Por exemplo, o orifício 34 pode se estender em uma direção axial

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5/18 ou em uma direção que se estende ao longo do eixo 14 a partir da superfície de extremidade 36 para a flange 22 de tal modo que o orifício 34 pode não atingir a flange 22. Como tal, o orifício 34 pode ser um orifício cego que pode estar afastado da flange 22.

[00021] Com referência às Figuras 1 e 2, a superfície de extremidade 36 pode estar disposta em uma extremidade do veio 20 que pode ser disposto em oposição à flange 22. A superfície de extremidade 36 pode se estender a partir da superfície exterior 30 para a superfície interior 32. Adicionalmente, a superfície de extremidade 36 pode estar disposta substancialmente perpendicular ao eixo 14 em uma ou mais configurações.

[00022] A flange 22 pode se estender a partir de uma extremidade do veio 20 que pode ser disposto em oposição à superfície de extremidade 36. Além disso, a flange 22 é integral com o veio 20 e não é um componente separado que está preso ao veio 20. A flange 22 pode se estender radialmente para fora a partir da extremidade do veio 20 ou em uma direção que pode se estender radialmente a partir de ou perpendicularmente ao eixo 14. Em pelo menos uma configuração, a flange 22 pode incluir um primeiro lado 40, um segundo lado 42, uma superfície externa 44, um anel 46 e um recesso 48.

[00023] O primeiro lado 40 pode estar disposto em oposição à superfície de extremidade 36. Como tal, o primeiro lado 40 pode ficar de costas voltadas para a superfície de extremidade 36. Além disso, o primeiro lado 40 ou uma porção do mesmo pode estar disposto substancialmente perpendicular ao eixo 14.

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6/18 [00024] O segundo lado 42 pode estar disposto em oposição ao primeiro lado. Como tal, o segundo lado 42 pode estar voltado para o veio 20. O segundo lado 42 ou uma porção do mesmo pode estar disposto substancialmente perpendicular ao eixo 14 ou pode estar disposto paralelo ou substancialmente paralelo ao primeiro lado 40. O segundo lado 42 pode se estender a partir da superfície exterior 30 do veio 20 para a superfície externa 44.

[00025] A superfície externa 44 pode se estender a partir do primeiro lado 40 para o segundo lado 42. A superfície externa 44 pode se estender continuamente em torno do eixo 14 e pode ficar de costas voltadas para o eixo 14. Além disso, a superfície externa 44 pode ser disposta mais afastada do eixo 14 do que a superfície exterior 30 do veio 20. A superfície externa 44 pode se estender paralela ou substancialmente paralela ao eixo 14. Em pelo menos uma configuração, a superfície externa 44 pode ter um diâmetro variável como será discutido em mais detalhe abaixo.

[00026] O anel 46 pode ser proporcionado no primeiro lado 40 da flange 22. O anel 46 pode se estender radialmente para dentro a partir da superfície externa 44 para o eixo 14 e para o recesso 48. Como tal, o anel 46 pode ser uma porção da flange 22 que pode se estender em torno do recesso 48. O anel 46 pode ter uma espessura substancialmente constante desde o primeiro lado 40 até o segundo lado 42. Em pelo menos uma configuração, o anel 46 pode incluir uma pluralidade de lóbulos 50.

[00027] Os lóbulos 50 podem sobressair radialmente para fora com relação ao eixo 14 e ao recesso 48. Os lóbulos 50 podem ser proporcionados em um padrão de

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7/18 repetição ou em arranjo de repetição em torno do eixo 14. Na configuração mostrada, são proporcionados oito lóbulos 50; no entanto, é contemplado que um número maior ou menor de lóbulos 50 pode ser fornecido. Em uma configuração com um número par de lóbulos 50, cada lóbulo 50 pode ser disposto diretamente em oposição a outro lóbulo 50 ao longo de uma linha diametral que pode se estender através do eixo 14 e perpendicular ao eixo 14. Cada lóbulo 50 pode ter um pico 52. O pico 52 pode ser um local ou uma região da superfície externa 44 que está disposto mais afastado do eixo 14. Um canal 54 pode ser disposto entre lóbulos adjacentes 50. O canal 54 pode ser um local ou uma região da superfície externa 44 que está disposto mais próximo do eixo 14. Como tal, a superfície externa 44 pode ter uma configuração de serpentina ou ondulada, enquanto se estende em torno do eixo 14.

[00028] Como é melhor mostrado nas Figuras 1 e 2, cada lóbulo 50 do eixo de uma peça em bruto 10 pode estar livre de orifícios. Como é melhor mostrado nas Figuras 9 e 10, cada lóbulo 50 do eixo de uma peça 12 pode ter um orifício de argola 56 que pode se estender através de cada lóbulo 50. Cada orifício de argola 56 pode receber uma argola de montagem da roda, que pode facilitar a montagem de uma roda de veículo no eixo de uma peça 12. Uma porca de argola pode ser enroscada em cada argola de montagem de roda para prender a roda à flange 22 do eixo de uma peça 12 entre a porca de argola e a flange 22.

[00029] O recesso 48 pode ser disposto no primeiro lado 40 da flange 22. O recesso 48 pode se estender radialmente para dentro a partir do anel 46 para o eixo 14.

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Além disso, o recesso 48 pode se estender axialmente a partir do anel 46 para o veio 20. Como tal, o recesso 48 pode ser disposto em oposição ao veio 20.

[00030] Com referência à Figura 11, é mostrado um fluxograma de um método de fabricação de um eixo. As etapas associadas ao método são ilustradas com referência às Figuras 3-10.

[00031] No bloco 100, pode ser forjado o eixo de uma peça em bruto 10. O eixo de uma peça em bruto 10 pode ser forjado utilizando um conjunto de forjamento 120, um exemplo do qual é ilustrado na Figura 3. O conjunto de forjamento 120 pode receber e forjar uma única peça de material para o eixo de uma peça em bruto 10 que tem o veio 20 que se estende a partir de e é integralmente formado com a flange 22. Por exemplo, uma barra de material, tal como aço, pode ser cortada em um comprimento predeterminado que forneça um volume suficiente para formar o eixo de uma peça em bruto 10. Embora seja mostrado um único conjunto de forjamento 120, também é contemplado que vários conjuntos podem ser utilizados para forjar a única peça de material no eixo de uma peça em bruto 10 usando uma sequência de etapas de forjamento.

[00032] O conjunto de forjamento 120 pode incluir uma primeira matriz 122 e uma segunda matriz 124. A primeira matriz 122 e a segunda matriz 124 podem ser dispostas em uma primeira prensa que pode acionar a primeira matriz 122, a segunda matriz 124, ou ambas, ao longo do eixo 14 para comprimir e forjar a única peça de material de uma maneira conhecida por os peritos na técnica.

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9/18 [00033] A primeira matriz 122 pode formar em primeiro lugar o veio 20. Em pelo menos uma configuração, a primeira matriz 122 pode ter uma primeira cavidade de matriz 130 que pode ser configurada para receber a única peça de material. Na orientação mostrada, a primeira cavidade de matriz 130 pode se estender a partir de uma superfície superior da primeira matriz 122 que pode estar voltada para a segunda matriz 124 para uma superfície inferior que pode formar a superfície de extremidade 36. Um veio de formação 132 pode ser recebido na primeira cavidade de matriz 130 e pode se estender para cima a partir de uma superfície inferior da primeira matriz 122. O veio 20 pode ser formado em torno do veio de formação 132. Como tal, o veio de formação 132 pode formar o orifício 34 no veio 20.

[00034] A segunda matriz 124 pode cooperar com a primeira matriz 122 para formar a flange 22. Em pelo menos uma configuração, a segunda matriz 124 pode ter uma segunda cavidade de matriz 134 que pode estar voltada para a primeira cavidade de matriz 130 da primeira matriz 122 para proporcionar espaço para forjar a flange 22. A flange 22 pode ser formada na segunda cavidade de matriz 134 entre a primeira matriz 122 e a segunda matriz 124.

[00035] No bloco 102, o veio 20 do eixo de uma peça em bruto 10 pode ser radialmente forjado ou rebitado para alongar e moldar o veio 20, bem como para alterar a espessura do material. Mandrilar ou forjar radialmente é um processo de modelagem no qual uma peça de trabalho é forjada ou reduzida a um tamanho ou forma desejado por matrizes que exercem forças compressivas, tal como com uma sucessão de golpes rápidos de uma pluralidade de martelos ou

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10/18 matrizes que impactam e atuam em torno da circunferência ou perímetro da peça de trabalho. Mandrilar ou forjar radialmente é tipicamente um processo de trabalho a frio e é adequado para formar peças de trabalho que tenham uma seção transversal simétrica. Mandrilar ou forjar radialmente pode ser realizado usando um equipamento de mandrilar ou forjar radialmente, tal como uma máquina de forjamento radial. Tal equipamento pode incluir uma pinça 140, uma pluralidade de martelos ou matrizes 142 e um primeiro mandril 144, que são melhor mostrados nas Figuras 4 e 5. Além disso, o equipamento pode incluir um segundo mandril 146 que é melhor mostrado nas Figuras 5 e 6.

[00036] Com referência à Figura 4, a pinça 140 pode agarrar e manter a flange 22. Como tal, a flange 22 não pode rodar com relação à pinça 140 e a flange 22 não pode ser forjada pela máquina de forjamento radial, tal como quando o veio 20 é radialmente forjado. Como tal, a flange 22 pode ser completamente forjada antes de o veio 20 ser radialmente forjado.

[00037] O primeiro mandril 144 pode ser inserido no orifício 34 do veio 20. Além disso, o primeiro mandril 144 pode ser inserido de tal modo que a extremidade do primeiro mandril 144 contata a extremidade do orifício 34. O primeiro mandril 144 pode se estender ao longo do eixo 14 e pode ter uma configuração cilíndrica ou substancialmente cilíndrica. Além disso, o primeiro mandril 144 pode ter um diâmetro externo DMl que pode ser menor que o diâmetro do orifício 34.

[00038] Em seguida, as matrizes 142 podem impactar e exercer forças compressivas na superfície

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11/18 exterior 30 do veio 20. As forças compressivas podem ser exercidas em uma direção radial que se estende para o eixo 14, de tal modo que a superfície interior 32 do veio 20 pode ser radialmente forjada contra o primeiro mandril 144. As matrizes 142 podem ou não rodar em torno de um eixo 14 com relação ao veio 20, dependendo do desenho da máquina de mandrilar ou forjar radialmente. Similarmente, o veio 20 pode ou não rodar em torno do eixo 14 com relação às matrizes 142 em várias configurações.

[00039] As matrizes 142 podem atingir a superfície exterior 30 do veio 20 simultaneamente ou com golpes alternados. As matrizes 142 podem ser posicionadas em oposição umas às outras quando é utilizado um número par de matrizes. Em alternativa, as matrizes 142 podem ser desviadas angularmente umas das outras quando é utilizado um número ímpar de matrizes.

[00040] Como é melhor mostrado por comparação com as Figuras 4 e 5, as forças compressivas exercidas pelas matrizes 142 podem reduzir a espessura da parede do veio 20 a partir da superfície exterior 30 para a superfície interior 32. Por exemplo, o veio 20 pode ter uma espessura de parede T1 na superfície de extremidade 36 antes do forjamento radial, como mostrado na Figura 4 (e pode ter uma espessura de parede crescente em uma direção que se estende axialmente para a flange 22). Após o forjamento radial, a espessura de parede pode ser reduzida para a espessura de parede T2, como mostrado na Figura 5. Como exemplo, a espessura de parede T2 pode ser de aproximadamente 0,354 polegadas (0,9 cm). Além disso, o forjamento radial pode reduzir o diâmetro externo e o diâmetro interno do veio

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20. Por exemplo, o veio 2 0 pode ter um diâmetro externo Doi e um diâmetro interno Dn na superfície de extremidade 36 antes de o forjamento radial como mostrado na Figura 4. Após o forjamento radial, essa porção radialmente forjada do veio 20 pode ter um diâmetro externo Do2 e um diâmetro interno DI2 que é menor que Do1 e DI1, respectivamente, como mostrado na Figura 5. Como exemplo, o diâmetro externo Do2 pode ser de aproximadamente 2,205 polegadas (5,6 cm) e o diâmetro interno DI2 pode ser de aproximadamente 1,5 polegadas (3,8 cm). o diâmetro interno DI2 pode também ser de um diâmetro do orifício 34 depois de o forjamento radial contra o primeiro mandril 144.

[00041] Tal como é mostrado melhor por comparação das Figuras 4 e 5, as matrizes 142 podem se deslocar axialmente com relação ao veio 20, ou vice-versa de modo a formar o veio 20 ao longo de seu comprimento axial. Este movimento axial relativo pode alongar axialmente o veio 20 e empurrar a superfície de extremidade 36 para longe da flange 22. Além disso, as matrizes 142 podem empurrar o material ao longo das laterais das matrizes 142 que está voltada de costas para a flange 22, resultando em uma área alargada ou de protuberância 148 entre as matrizes 142 e a superfície de extremidade 36.

[00042] o forjamento radial pode ser pausado na posição mostrada na Figura 5 para permitir que o primeiro mandril 144 seja removido do orifício 34 e seja substituído pelo segundo mandril 146. o segundo mandril 146 pode ser inserido parcialmente no orifício 34 do veio 20, tal como apenas através da protuberância 148. Como tal, a extremidade do segundo mandril 146 pode estar afastada do veio 20 em uma

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13/18 ou mais configurações. Além disso, o segundo mandril 146 pode estar afastado do veio 20 antes de retomar o forjamento radial. O segundo mandril 146 pode se estender ao longo do eixo 14 e pode ter uma configuração cilíndrica ou substancialmente cilíndrica.

[00043] O segundo mandril 146 pode ter um diâmetro menor do que o primeiro mandril 144. Por exemplo, o segundo mandril 146 pode ter um diâmetro externo DM2 que pode ser menor que o diâmetro externo DM1 do primeiro mandril 144. Como resultado, o segundo mandril 146 pode permitir uma porção de extremidade 150 do veio 20, que é melhor mostrada na Figura 6, para ser provida de uma maior espessura de parede do que a porção do veio 20 que foi forjada radialmente usando o primeiro mandril 144. A porção de extremidade 150 pode se estender em uma direção axial a partir da superfície de extremidade 36 para a flange 22.

[00044] Com referência à Figura 6, o forjamento radial pode se retomar após o segundo mandril 146 ter sido parcialmente inserido no orifício 34 para forjar radialmente a porção de extremidade 150 contra o segundo mandril 146 para reduzir o diâmetro do orifício 34 na porção de extremidade 150 do diâmetro DI2 para o diâmetro DI3. Como tal, o orifício 34 pode ter um diâmetro maior DI2 entre a flange 22 e a porção de extremidade 150 do que dentro da porção de extremidade 150. A porção de extremidade 150 pode ter uma espessura de parede T3 que pode ser maior do que a espessura de parede T2 da porção do veio 20 que foi forjada radialmente contra o primeiro mandril 144, mas não radialmente forjada contra o segundo mandril 146. Além disso, a porção de extremidade 150 pode ser radialmente

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14/18 forjada de tal modo que o veio 2 0 pode ter um diâmetro externo sensivelmente constante Do2 entre a flange 22 e a superfície de extremidade 36. O segundo mandril 146 pode então ser removido a partir do orifício 34 e o eixo de uma peça radialmente forjado 12 pode ser liberado da pinça 140 e removido da máquina de forjamento radial, resultando assim na configuração mostrada na Figura 7.

[00045] No bloco 104, uma estria 160 pode ser proporcionada na porção de extremidade 150 após o veio 20 e a porção de extremidade 150 terem sido forjados radialmente. A estria 160 é melhor mostrada com referência às figuras 8-10. Linhas tracejadas horizontais são usadas na Figura 8 para ilustrar as diferenças entre a Figura 6, na qual não foi fornecida a estria 160, e a Figura 8, na qual foi fornecida a estria 160. A estria 160 pode ser formada de qualquer maneira adequada. Por exemplo, a estria 160 pode ser formada por perfilagem da porção de extremidade 150 ou por remoção de material da superfície exterior 30 da porção de extremidade 150 para proporcionar uma pluralidade de dentes estriados que podem ser dispostos em torno do eixo 14. Os dentes estriados podem se estender substancialmente paralelos ao eixo 14 e podem se estender desde a superfície de extremidade 36 para a flange 22.

[00046] No bloco 106, podem ser realizadas as operações de remoção de material. Tais operações de remoção de material são melhor ilustradas com referência à Figura 8, na qual linhas tracejadas são usadas para ilustrar áreas onde o material pode ser removido. As operações de remoção de material podem incluir a remoção de material do primeiro lado 40 da flange 22, removendo material do segundo

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15/18 lado 42 da flange 22, removendo material da superfície de extremidade 36, perfurando um orifício de argola 56 através de cada lóbulo 50, ou suas combinações. A remoção de material da superfície de extremidade 36 pode permitir que o veio 20 de um eixo de uma peça 12 seja provido do comprimento axial desejado ou de um comprimento axial predeterminado. Por exemplo, o veio 20 pode ser forjado com um comprimento axial nominal e, em seguida, diferentes quantidades de material podem ser removidas da superfície de extremidade 36 para proporcionar eixos de uma peça 12 com diferentes comprimentos axiais. Como tal, um processo comum de forjamento pode ser utilizado para fazer múltiplos eixos com substancialmente a mesma configuração enquanto a quantidade de material removido do veio 20 pode variar para proporcionar diferentes comprimentos de eixos acabados a partir de tais configurações comuns de forjamento.

[00047] A remoção de material do primeiro lado 40 da flange 22 pode ser realizada de qualquer maneira adequada, tal como por corte, revestimento ou fresagem do anel 46, proporcionando assim uma superfície substancialmente plana para engate em uma roda de veículo. O material não pode ser removido do recesso 48.

[00048] A remoção de material do segundo lado 42 da flange 22 pode ser realizada de qualquer maneira adequada, tal como por corte, revestimento ou fresagem do segundo lado 42 a partir da superfície externa 44 da flange 22 para a superfície exterior 30 do veio 20, proporcionando assim uma superfície substancialmente plana para contatar a cabeça de uma argola de montagem de roda.

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16/18 [00049] Os orifícios de argola 56 podem ser perfurados após a remoção de material do primeiro lado 40 e do segundo lado 42 em uma ou mais configurações.

[00050] A remoção de material da superfície de extremidade 36 pode ser realizada de qualquer maneira adequada, tal como por corte, revestimento ou fresagem da superfície de extremidade 36 para proporcionar um comprimento desejado e uma superfície lisa que podem facilitar o acoplamento da estria 160 com uma estria correspondente em um outro componente, tal como um conjunto diferencial. A remoção de material da superfície de extremidade 36 pode ser omitida em uma ou mais configurações.

[00051] No bloco 108, pode ser endurecido o eixo ou uma porção do mesmo. Por exemplo, uma porção do veio 20, tal como a porção de extremidade 150 e a estria 160, pode ser endurecida por indução ou endurecida por têmpera para aumentar a dureza da estria 160 e opcionalmente para endurecer áreas adjacentes do veio 20. Além disso, pode ser possível não endurecer ou tratar termicamente o veio ao longo de todo o seu comprimento axial. O endurecimento pode ser realizado após a estria 160 ser provida para facilitar a fabricação e reduzir o desgaste da ferramenta de corte. Além disso, o endurecimento pode ser realizado após a remoção de material da superfície de extremidade 36.

[00052] No bloco 110, um bujão 170 pode ser instalado na porção de extremidade 150. O bujão 170 é melhor mostrado na Figura 9. O bujão 170 pode ser instalado no orifício 34 para vedar o orifício 34 e para evitar que contaminantes entrem no orifício 34 no veio 20. Os contaminantes no orifício 34 podem, de outro modo,

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17/18 conduzir a corrosão do veio 20 e reduzir a vida útil do eixo. O bujão 170 pode estar localizado adjacente à superfície de extremidade 36 em uma ou mais modalidades. Além disso, o bujão 170 pode se estender parcialmente através da porção de extremidade 150. O bujão 170 pode ser fixado de qualquer maneira adequada, tal como com um adesivo ou outra técnica ou meio de colagem, um ajuste por interferência ou por soldadura. O bujão 170 pode ser instalado após o endurecimento em uma ou mais modalidades.

[00053] Fornecer um eixo de uma peça conforme acima descrito pode permitir que um eixo seja feito de uma única peça de material, o que pode eliminar etapas de fabricação e de montagem, em comparação com um desenho de eixo de várias peças. Por exemplo, etapas de montagem, tais como a soldadura de uma flange a um veio ou proporcionar fixadores ou estrias de combinação que podem unir uma flange a um veio, podem ser eliminadas, assim como o equipamento associado com a realização dessas etapas de montagem e fabricação. Além disso, folgas ou possíveis caminhos de vazamento entre componentes de eixo separado podem ser eliminados com um desenho de peça única, o que pode ajudar a melhorar a durabilidade e eliminar folgas ou aberturas que podem conduzir a corrosão ou que podem reduzir a resistência do eixo. Um eixo de uma peça pode ser mais forte ou mais durável do que um eixo de várias peças ou modelos de semieixo sólido em várias configurações. Por exemplo, providenciar um eixo de uma peça com um veio oco pode proporcionar uma maior resistência à torção da seção em comparação com modelos de veio sólido com diâmetros variando de 1,88 a 2,0 polegadas (47,75 a 50,8 cm) . Tal resistência à torção pode

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18/18 permitir que uma configuração de veio único oco substitua diferentes veios de eixo sólido com estes diâmetros diferentes, o que pode proporcionar economias de escala melhoradas. Um eixo de uma peça também pode permitir que um eixo seja feito com um orifício no veio para reduzir o peso do eixo, o que, por sua vez, pode reduzir o peso de um conjunto de eixo associado e pode ajudar a melhorar a economia de combustível do veículo.

[00054] Embora sejam descritas acima modalidades exemplificativas, não se pretende que estas modalidades descrevam todas as formas possíveis da invenção. Pelo contrário, as palavras usadas na especificação são palavras de descrição em vez de limitação, e se entende que podem ser feitas várias alterações sem se afastar do espírito e âmbito da invenção. Adicionalmente, as características de várias modalidades de implementação podem ser combinadas para formar modalidades adicionais da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de fazer um eixo caracterizado pelo fato de compreender:

fornecer um eixo de uma peça em bruto que tem um veio que tem um orifício que se estende ao longo de um eixo e uma flange que se estende radialmente para fora a partir de uma extremidade do eixo; e forjar radialmente o veio contra um primeiro mandril para alongar axialmente o veio.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o eixo de uma peça em bruto ser forjado a partir de uma única peça de material para proporcionar o veio formado integralmente com a flange.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o forjamento radial do veio contra o primeiro mandril reduzir um diâmetro do orifício e reduzir a espessura da parede do veio.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a flange ser fixada em uma pinça quando o veio é forjado radialmente, de tal modo que a flange não é forjada quando o veio é forjado radialmente.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a flange ter uma superfície externa voltada de costas para o eixo, um anel que se estende desde a superfície externa para o eixo, e um recesso que se estende radialmente para dentro desde o anel para o eixo e que se estende axialmente desde o anel para o eixo.
6. Método de acordo com a reivindicação 5,

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2/4 caracterizado pelo fato de a flange incluir uma pluralidade de lóbulos que sobressaem radialmente para fora com relação ao recesso, em que os lóbulos são proporcionados em um padrão de repetição em torno do eixo.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda o forjamento radial de uma porção de extremidade do veio que se estende desde uma superfície de extremidade que está disposta em oposição à flange contra um segundo mandril, que tem um diâmetro externo menor do que o primeiro mandril, após forjar radialmente o veio contra o primeiro mandril.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o forjamento radial da porção de extremidade do veio contra o segundo mandril reduzir um diâmetro do orifício na porção de extremidade de tal modo que o orifício tenha um diâmetro maior entre a flange e a porção de extremidade e o veio tenha um diâmetro externo substancialmente constante entre a flange e a superfície de extremidade.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender ainda proporcionar uma estria na porção de extremidade após forjar radialmente a porção de extremidade.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda o endurecimento da estria.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a remoção de material da superfície de extremidade antes do endurecimento da estria.

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12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a instalação de um bujão na porção de extremidade para vedar o orifício após o endurecimento da estria.
13. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda a remoção de material de um primeiro lado da flange que está voltado de costas para a superfície da extremidade e a remoção de material de um segundo lado da flange que está disposto em oposição ao primeiro lado.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a remoção de material do segundo lado da flange incluir a remoção de material ao longo do segundo lado de uma superfície externa da flange que está voltada de costas do eixo para o veio.
15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a remoção de material do primeiro lado da flange incluir a remoção de material de um anel que se estende continuamente em torno de um recesso que se estende desde o eixo para o anel sem remover material do recesso.
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o anel ter uma pluralidade de lóbulos que sobressaem radialmente para fora do eixo.
17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender ainda a perfuração de um orifício de orelha através de cada lóbulo após a remoção de material do primeiro lado e o segundo lado da flange.
18. Eixo caracterizado pelo fato de

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4/4 compreender:

um veio que tem um orifício que se estende ao longo de um eixo; e uma flange que se estende radialmente para fora a partir de uma extremidade do veio, em que a flange é integral com o veio, de tal modo que o eixo é um componente de uma peça em que a flange não é um componente separado que é preso ao veio.
19. Eixo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o veio ter uma porção de extremidade que está afastada da flange e que tem uma superfície de extremidade que está disposta em oposição à flange, em que o orifício tem um diâmetro menor na porção de extremidade do que entre a porção de extremidade e a flange.
20. Eixo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de a flange ter uma superfície externa que está voltada de costas para o eixo, um anel que se estende desde a superfície externa para o eixo e um recesso que se estende radialmente para dentro desde o anel para o eixo e que se estende axialmente desde o anel para o veio.