CN101251145B - 用于制造轴的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制造轴的方法和设备。该轴制造设备包括其内限定有两端开口的筒形第一空腔(14)的第一压延冲模(12)以及其内限定有一端开口的筒形第二空腔(34)的第二压延冲模(32)。所述第一压延冲模(12)的第一锥形部(20)和所述第一空腔(14)的轴线之间形成的角大于所述第二压延冲模(32)的第二锥形部(40)和所述第二空腔(34)的轴线之间形成的角。

Description

用于制造轴的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造轴的方法和设备，更具体地涉及一种用于制造适于传递动力的细长轴的方法和设备。

背景技术

此前，汽车中的驱动轴用作从发动机传递动力(即，将旋转运动作为旋转驱动动力从发动机传递至驱动轮)的传动线路中的一个部件。在该领域中，需求这样的驱动轴，其重量较轻以使车辆具有较高的燃油里程数，其刚度较高以减小振动和噪音。

在日本特开专利公报No.11-247835中公开了一种制造轻型轴的方法。根据该公开的方法，如附图中的图17A和图17B所示，将中空圆管200的端部202压入模具204中限定的空腔206内，使该端部被挤压成更小的直径(参见图17A)。之后，将芯轴208推入端部202中的开口内而将该端部202挤压在空腔206的内周面和芯轴208的外周面之间(参见图17B)。在对中空圆管200的端部202进行加工之后，以类似的方式加工中空圆管200的另一端部，从而制成轴。

日本特开专利公报No.10-036937公开了一种通过高频淬火制造高刚度碳素钢轴的方法。

日本特开专利公报No.11-247835中公开的轴是壁厚小、机械强度低的中空轴。因此，所公开的方法难以同时加工中空圆管200的两端。所公开的方法不能通过同时加工中空圆管200的两端而减少加工步骤数、缩短制造时间。

日本特开专利公报No.10-036937中公开的轴具有高水平的高表面硬度。所公开的方法难以在车床上同时加工筒形实心棒的两端，从而在轴的制造中不能减少加工步骤数、缩短制造时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过同时压延筒形(cylindrical)实心棒的两端而用简单的过程制造轴的方法和设备，从而可以以减少的加工步骤数、缩短的制造时间制造高质量的轴。

根据本发明的一方面，提供了一种通过第一压延冲模(drawing die)和第二压延冲模制造轴的方法，该第一压延冲模内限定有两端开口的筒形第一空腔，该第二压延冲模内限定有一端开口的筒形第二空腔，其中所述第一空腔具有第一开口和第二开口以及布置在所述第一空腔中的第一成形台(forming land)，所述第一开口和第二开口的直径大于所述第一成形台的直径，并且所述第二空腔具有第三开口、内空间以及布置在所述第二空腔中的第二成形台，所述第三开口和所述内空间的直径大于所述第二成形台的直径，所述第一空腔还包括从所述第一开口向所述第一成形台延伸的第一锥形部，所述第二空腔还包括从所述第三开口向所述第二成形台延伸的第二锥形部，并且其中所述第一锥形部和所述第一空腔的轴线之间形成的角大于所述第二锥形部和所述第二空腔的轴线之间形成的角，所述方法包括以下步骤：(a)将筒形实心棒的相对端部分别插入所述第一开口和所述第三开口中；(b)使所述第一压延冲模和所述第二压延冲模中的至少一个沿使所述第一开口和第三开口彼此相向运动的方向移动，直至所述筒形实心棒的插入所述第三开口的端部到达所述第二空腔的所述内空间的封闭端，从而使所述第二锥形部和所述第二成形台压延所述筒形实心棒的所述端部；以及(c)使所述第一压延冲模和所述第二压延冲模中的至少一个沿使所述第一开口和第三开口彼此相向运动的方向移动，从而使所述第一锥形部和所述第一成形台压延所述筒形实心棒的另一端部。

根据上述方法，可以通过简单的过程压延筒形实心棒的相对端部，从而以减少的加工步骤数、缩短的制造时间来制造轴。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造轴的设备，该设备包括：第一压延冲模，该第一压延冲模内限定有两端开口的筒形第一空腔；以及第二压延冲模，该第二压延冲模内限定有一端开口的筒形第二空腔；其中，所述第一空腔具有第一开口和第二开口以及布置在所述第一空腔中的第一成形台，所述第一开口和第二开口的直径大于所述第一成形台的直径；所述第二空腔具有第三开口、内空间以及布置在所述第二空腔中的第二成形台，所述第三开口和所述内空间的直径大于所述第二成形台的直径；所述第一空腔还包括从所述第一开口向所述第一成形台延伸的第一锥形部，所述第二空腔还包括从所述第三开口向所述第二成形台延伸的第二锥形部；其中，所述第一锥形部和所述第一空腔的轴线之间形成的角大于所述第二锥形部和所述第二空腔的轴线之间形成的角；并且其中，在将筒形实心棒的相对端部分别插入所述第一开口和所述第三开口中之后，使所述第一压延冲模和所述第二压延冲模中的至少一个沿使所述第一开口和第三开口彼此相向运动的方向移动，直至所述筒形实心棒的插入所述第三开口的端部到达所述第二空腔的所述内空间的封闭端，从而使所述第二锥形部和所述第二成形台压延所述筒形实心棒的所述端部，此后使所述第一压延冲模和所述第二压延冲模中的至少一个沿使所述第一开口和第三开口彼此相向运动的方向移动，从而使所述第一锥形部和所述第一成形台压延所述筒形实心棒的另一端部。

所述第一压延冲模和所述第二压延冲模中的任一个可被固定在适当位置。

所述设备还可包括布置在所述第一压延冲模和所述第二压延冲模之间的引导模，所述引导模内限定有供所述筒形实心棒插入穿过的通孔。当筒形实心棒的相对端部同时被压延时，可防止该筒形实心棒翘曲或被压弯。所述设备因而能够制造高质量的轴。

根据本发明的又一方面，提供一种通过第三压延冲模和第四压延冲模制造轴的方法，该第三压延冲模和第四压延冲模内都限定有两端开口的筒形空腔，其中各所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的筒形空腔具有第四开口、第五开口和布置在所述空腔中的成形台，所述第四开口和第五开口的直径大于所述成形台的直径，各所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的筒形空腔还包括从所述第四开口向所述成形台延伸的锥形部，并且其中所述第三压延冲模中的筒形空腔的锥形部与所述第三压延冲模中的所述筒形空腔的轴线之间形成的角等于所述第四压延冲模中的筒形空腔的锥形部与所述第四压延冲模中的所述筒形空腔的轴线之间形成的角，所述方法包括以下步骤：(a)将筒形实心棒的相对端部分别插入所述第四开口中；以及(b)使所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的至少一个沿使所述第四开口彼此相向运动的方向移动，从而使所述锥形部和所述成形台压延所述筒形实心棒的分别插入所述第四开口的所述端部。

根据上述方法，筒形实心棒的相对端部同时被压延，从而以减少的加工步骤数、缩短的制造时间制造轴。

根据本发明的再一方面，提供一种用于制造轴的设备，该设备包括：第三压延冲模和第四压延冲模，它们内均限定有两端开口的筒形空腔；其中，各所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的筒形空腔具有第四开口、第五开口和布置在所述空腔中的成形台；所述第四开口和第五开口的直径大于所述成形台的直径；各所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的筒形空腔还包括从所述第四开口向所述成形台延伸的锥形部；其中，所述第三压延冲模中的筒形空腔的锥形部与所述第三压延冲模中的所述筒形空腔的轴线之间形成的角等于所述第四压延冲模中的筒形空腔的锥形部与所述第四压延冲模中的所述筒形空腔的轴线之间形成的角；并且其中，在将筒形实心棒的相对端部分别插入所述第四开口中之后，使所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的至少一个沿使所述第四开口彼此相向运动的方向移动，从而使所述锥形部和所述成形台压延所述筒形实心棒的所述端部。

所述第三压延冲模和所述第四压延冲模中的任一个可被固定在适当位置。

所述设备还可以包括布置在所述第三压延冲模和所述第四压延冲模之间的引导模，所述引导模内限定有供所述筒形实心棒插入穿过的通孔。当筒形实心棒的相对端部同时被压延时，可防止该筒形实心棒翘曲或被压弯。所述设备因而能够制造高质量的轴。

根据本发明，由于可通过简单的过程压延筒形实心棒的相对端部，从而可以以减少的加工步骤数、缩短的制造时间制造轴。所述引导模布置在所述第一压延冲模和所述第二压延冲模之间，或者布置在所述第三压延冲模和所述第四压延冲模之间，当筒形实心棒的相对端部同时被压延时，该引导模有效地防止筒形实心棒翘曲或被压弯。因此，可通过压延筒形实心棒的相对端部制造高质量的轴。

从以下结合附图的描述将会更加清楚本发明的上述及其他目的、特征和优点，在附图中以示例性实施例的方式示出了本发明的优选实施方式。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的轴制造设备的立体图；

图2A和图2B是第一压延冲模和第二压延冲模在筒形实心棒被插入压延冲模之前的局部剖面图；

图3A至图3C是沿图1的线IIIA-IIIA剖取的剖面图，示出了其中将筒形实心棒插在根据第一实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤；

图3D是通过根据第一实施方式的轴制造设备制造的轴的侧视图；

图4A至图4C是表示在将第二压延冲模固定在适当位置的情况下，将筒形实心棒插在根据第一实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤的剖面图；

图5是根据本发明第二实施方式的轴制造设备的立体图；

图6是沿图5的线VI-VI剖取的剖面图；

图7A至图7C是沿图5的线VIIA-VIIA剖取的剖面图，示出了其中将筒形实心棒插在根据第二实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤；

图8是在第二压延冲模固定在适当位置的情况下，根据第二实施方式的轴制造设备的立体图；

图9A至图9C是沿图8的线IXA-IXA剖取的剖面图，示出了在将第二压延冲模固定在适当位置的情况下，将筒形实心棒插在根据第二实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤；

图10是根据本发明第三实施方式的轴制造设备的立体图；

图11是在将筒形实心棒插入压延冲模中之前压延冲模的局部剖面图；

图12A和图12B是沿图10的线XIIA-XIIA剖取的剖面图，示出了其中将筒形实心棒插在根据第三实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤；

图12C是根据第三实施方式的轴制造设备制造的轴的侧视图；

图13A和图13B是表示其中将筒形实心棒插在根据第三实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤的剖面图；

图14是根据本发明第四实施方式的轴制造设备的立体图；

图15是沿图14的线XV-XV剖取的剖面图；

图16A和图16B是沿图14的线XVIA-XVIA剖取的剖面图，示出了其中将筒形实心棒插在根据第四实施方式的轴制造设备中的轴制造过程的连续步骤；以及

图17A和图17B是表示传统轴制造过程的连续步骤的剖面图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的优选实施方式。图1是根据本发明第一实施方式的轴制造设备的立体图。

如图1所示，该轴制造设备10包括柱状(columnar)第一压延冲模12和柱状第二压延冲模32。第一压延冲模12内限定有两端开口的筒形第一空腔14。作为待压延坯件的筒形实心棒60的一端部通过位于第一空腔14的其中一端中的第一开口16插入该第一空腔14中。第一空腔14由以下部分限定：具有第一成形台18的周壁表面，第一成形台18用于压延筒形实心棒60的端部；从第一开口16向第一成形台18延伸的第一锥形部20；以及第二开口部20，其用于在筒形实心棒60的端部被压延之后将筒形实心棒60的该端部容纳在其内。第一开口16的直径基本上等于筒形实心棒60的直径，且大于第一成形台18的直径。第一锥形部20相对于第一空腔14的轴线倾斜预定角α(参见图2A)。第二开口22的直径大于第一成形台18的直径。

第二压延冲模32内限定有一端开口而另一端封闭的筒形第二空腔34。筒形实心棒60的另一端部通过位于第二空腔34的开口端中的第三开口36插入该第二空腔34中。第二空腔34由以下部分限定：具有第二成形台38的周壁表面，第二成形台38用于压延筒形实心棒60；从第三开口36向第二成形台38延伸的第二锥形部40；以及内空间42，其用于在筒形实心棒60的另一端部被压延之后将筒形实心棒60的该另一端部容纳在其内。第三开口36的直径基本上等于筒形实心棒60的直径，且大于第二成形台38的直径。第二锥形部40相对于第二空腔34的轴线倾斜预定角β(参见图2B)。内空间42的直径大于第二成形台38的直径。

第一锥形部20和第一空腔14的轴线之间形成的角α大于第二锥形部40和第二空腔34的轴线之间形成的角β。由于角α大于角β，从而当筒形实心棒60的端部被压延时，筒形实心棒60的插在第二压延冲模32中的端部比筒形实心棒60的插在第一压延冲模12中的端部早开始被压延。尽管角α、β不限于任何特定值，但是角α应优选在15度到25度的范围内，角β应优选在10度到20度的范围内。此外，角α应比角β优选大3至9度，或者更优选地大5至7度。

以下将参照图3A至图3D描述由根据第一实施方式的轴制造设备10实施的、根据第一实施方式的轴制造方法。

将第一压延冲模12固定在适当位置，并将第二压延冲模32布置成相对于第一压延冲模12间隔开，使得第三开口36面向第一开口16。将筒形实心棒60的相对端部分别插入第一开口16和第三开口36中。然后，如图3A所示，使第二压延冲模32沿箭头X所示的方向朝第一压延冲模12移动。由于如以上所述第一锥形部20的角α大于第二锥形部40的角β，从而当筒形实心棒60的插在第一开口16中的端部(由62A表示)抵靠第一锥形部20，而筒形实心棒60的插在第三开口36中的端部(由62B表示)抵靠第二锥形部40时，由端部62A和第一锥形部20之间的接触产生的摩擦力大于由端部62B与第二锥形部40之间的接触产生的摩擦力。因此，当第二压延冲模32沿箭头X所示的方向移动时，端部62A基本上不被压延，而端部62B被第二锥形部40和第二成形台38压延。端部62B被持续压延，直至其抵靠内空间42的封闭端44为止(参见图3B)。

当端部62B抵靠封闭端44时，由于为使第二压延冲模32沿箭头X所示的方向移动并还推动与封闭端44接合的端部62B而施加的力大于由端部62A与第一锥形部20之间的接触产生的摩擦力，因而筒形实心棒60的端部62A沿箭头X所示的方向移动，并被第一锥形部20和第一成形台18压延，如图3C所示。

在端部62A在期望范围内被压延之后，使第二压延冲模32远离第一压延冲模12移动，并将其从筒形实心棒60移除。接着，将筒形实心棒60从第一压延冲模12移除。此时，这样压延的筒形实心棒60就可用作为其中央部直径大于其相对端部直径的期望轴64(参见图3D)。

根据以上的轴制造方法，将第一压延冲模12固定在适当位置而使第二压延冲模32朝第一压延冲模12移动。但是，也可将第二压延冲模32固定在适当位置，而使第一压延冲模12朝第二压延冲模32移动以压延筒形实心棒60的相对端部。

以下将参照图4A至图4C描述这样的可选制造方法。

将第二压延冲模32固定在适当位置，并将第一压延冲模12布置成相对于第二压延冲模32间隔开，使得第一开口16面向第三开口36。将筒形实心棒60的相对端部分别插入第一开口16和第三开口36中。然后，如图4A所示，使第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向朝第二压延冲模32移动。由于如以上所述第一锥形部20的角α大于第二锥形部40的角β，从而当第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向移动时，端部62A基本上不会被压延，而端部62B被第二锥形部40和第二成形台38压延。第二端部62B被持续压延，直至其抵靠内空间42的封闭端44为止(参见图4B)。

在端部62B抵靠封闭端44之后，使第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向进一步移动，从而使第一锥形部20和第一成形台18压延端部62A(参见图4C)。

在端部62A在期望范围内被压延之后，使第一压延冲模12远离第二压延冲模32移动，并将其从筒形实心棒60移除。接着，将筒形实心棒60从第二压延冲模32移除。此时，这样压延的筒形实心棒60就可用作为其中央部直径大于其相对端部处直径的期望轴64。

如以上所述，根据第一实施方式的用于制造轴的方法和设备采用其内限定有两端开口的筒形第一空腔14的第一压延冲模12以及具有一端开口而另一端封闭的筒形第二空腔34的第二压延冲模32。第一空腔14的第一开口16和第二开口22的直径大于第一成形台18的直径，并且第二空腔34的第三开口36和内空间42的直径大于第二成形台38的直径。第一锥形部20从第一开口16向第一成形台18延伸，而第二锥形部40从第三开口36向第二成形台38延伸。第一锥形部20和第一空腔14的轴线之间形成的角α大于第二锥形部40和第二空腔34的轴线之间形成的角β。这样构造的轴制造设备10如下操作以压延筒形实心棒60：将筒形实心棒60的相对端部分别插入第一开口16和第三开口36中，并使第一压延冲模12和第二压延冲模32中的至少一个沿使第一开口16和第三开口36彼此相向运动的方向移动，直至筒形实心棒60的插入第三开口36中的端部62B抵靠第二空腔34的内空间42的封闭端44。此时，端部62B被第二锥形部40和第二成形台38压延。接着，使第一压延冲模12和第二压延冲模32中的至少一个沿一方向移动，以使第一开口16和第三开口36彼此相向移动，使得第一锥形部20和第一成形台18压延筒形实心棒60的端部62A。通过这种方式制造出期望轴64。

图5是根据本发明第二实施方式的轴制造设备50的立体图。图5中所示的与根据第一实施方式的轴制造设备10中的相同的那些部件用相同附图标记表示，并且以下将不进行详细描述。轴制造设备50与根据第一实施方式的轴制造设备10相似，只不过其另外包括插设在第一压延冲模12和第二压延冲模32之间的柱状引导模52。

柱状引导模52中限定有通孔54，该通孔用于插入筒形实心棒60并引导该筒形实心棒60从中穿过。如图6所示，通孔54的直径大于筒形实心棒60的直径，从而当筒形实心棒60插在通孔54中时，在筒形实心棒60和限定通孔54的内表面之间形成给定间隙56。该间隙56允许筒形实心棒60容易地插入通孔54内。

以下将参照图7A至图7C描述由根据第二实施方式的轴制造设备50实施的、根据第二实施方式的轴制造方法。

将筒形实心棒60插入穿过引导模52中的通孔54，并将第一压延冲模12固定地布置成将第一压延冲模12中的第一开口16保持为与引导模52中的通孔54在位置上对准(参见图5)。然后，通过使引导模52的端部靠着第一压延冲模12，将筒形实心棒60的插入穿过通孔54的端部62A插入第一开口16中。将筒形实心棒60的端部62B插入第三开口36中。接着，如图7A所示，使第二压延冲模32沿箭头X所示的方向朝第一压延冲模12移动。由于如以上所述第一锥形部20的角α大于第二锥形部40的角β，从而当第二压延冲模32沿箭头X所示的方向移动时，端部62A基本上不被压延，而端部62B沿箭头X所示的方向移动并被第二锥形部40和第二成形台38压延。第二端部62B被持续压延，直至其抵靠内空间42的封闭端44为止(参见图7B)。

在端部62B抵靠封闭端44之后，使第二压延冲模32沿箭头X所示的方向进一步移动，从而使第一锥形部20和第一成形台18压延端部62A(参见图7C)。

在端部62A在期望范围内被压延之后，使第二压延冲模32远离第一压延冲模12移动，并将其从筒形实心棒60移除。接着，将筒形实心棒60从第一压延冲模12和引导模52移除。此时，这样压延的筒形实心棒60就可用作为其中央部直径大于其相对端部直径的期望轴64。

根据以上的轴制造方法，将第一压延冲模12固定在适当位置而使第二压延冲模32朝第一压延冲模12移动。但是，也可将第二压延冲模32固定在适当位置，并可使第一压延冲模12朝第二压延冲模32移动以压延筒形实心棒60的相对端部。

以下将参照图8以及图9A至图9C描述这样的可选制造方法。

将筒形实心棒60插入穿过引导模52中的通孔54，并将第二压延冲模32固定地布置成将第二压延冲模32中的第三开口36保持为与引导模52中的通孔54在位置上对准(参见图8)。然后，通过使引导模52的端部保持靠着第二压延冲模32，将筒形实心棒60的插入穿过通孔54的端部62B插入第三开口36中。将筒形实心棒60的端部62A插入第一开口16中。接着，如图9A所示，使第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向朝第二压延冲模32移动。由于如以上所述第一锥形部20的角α大于第二锥形部40的角β，当第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向移动时，端部62A基本上不被压延，而端部62B沿箭头Y所示的方向移动并被第二锥形部40和第二成形台38压延。第二端部62B被持续压延，直至其抵靠内空间42的封闭端44为止(参见图9B)。

在端部62B抵靠封闭端44之后，使第一压延冲模12沿箭头Y所示的方向进一步移动，从而使第一锥形部20和第一成形台18压延端部62A(参见图9C)。

在端部62A在期望范围内被压延之后，使第一压延冲模12远离第二压延冲模32移动，并将其从筒形实心棒60移除。接着，将筒形实心棒60从第二压延冲模32和引导模52移除。此时，这样压延的筒形实心棒60就可用作为其中央部直径大于其相对端部处直径的期望轴64。

在根据第二实施方式的轴制造设备50的情况下，第一压延冲模12或第二压延冲模32与引导模52分离。然而，引导模52可与第一压延冲模12或第二压延冲模32结合成一体。在第二实施方式中，在第一压延冲模12和第二压延冲模32之间布置有一个引导模52。然而，可在第一压延冲模12和第二压延冲模32之间布置两个以上的引导模52。

如以上所述，根据第二实施方式的用于制造轴的方法和设备采用布置在第一压延冲模12和第二压延冲模32之间的引导模52。在筒形实心棒60插入穿过引导模52中的通孔54之后，通过第一压延冲模12和第二压延冲模32分别压延筒形实心棒60的相对端。因此，即使筒形实心棒60相当长，也可防止筒形实心棒60在压延过程中翘曲或被压弯。

在根据第一和第二实施方式的轴制造设备10、50的情况下，仅使第一压延冲模12和第二压延冲模32的其中一个移动。然而，第一压延冲模12和第二压延冲模32的位置可不固定，而是可彼此相向移动以压延筒形实心棒60的相对端部。

图10是根据本发明第三实施方式的轴制造设备110的立体图。

如图10所示，轴制造设备110包括柱状压延冲模112A(第三压延冲模)和柱状压延冲模112B(第四压延冲模)。压延冲模112A、112B具有两端开口的相应筒形空腔114A、114B。筒形实心棒150的一端部通过位于空腔114A的其中一端的第四开口116A插入空腔114A中。空腔114A由以下部分限定：具有成形台118A的周壁表面，成形台118A用于压延筒形实心棒150的端部；从第四开口116A向成形台118A延伸的第一锥形部120A；以及第五开口122A，其用于在筒形实心棒150的端部被压延之后将筒形实心棒150的该端部容纳在其内。第四开口116A的直径基本上等于筒形实心棒150的直径，且大于成形台118A的直径。锥形部120A相对于空腔114A的轴线倾斜预定角α(参见图11)。第五开口122A的直径大于成形台118A的直径。压延冲模112A、112B在结构上完全对称。因此，压延冲模112B的与压延冲模112A的相同的那些部件用相同的附图标记带后缀B表示，并且以下不再详细描述。锥形部120A相对于空腔114A的轴线倾斜角α，而锥形部120B相对于空腔114B的轴线也倾斜角α。

以下将参照图12A至图12C描述由根据第三实施方式的轴制造设备110实施的、根据第三实施方式的轴制造方法。

将压延冲模112A和压延冲模112B布置成使它们的第四开口116A、116B彼此面对。将筒形实心棒150的相对端部分别插入第四开口116A、116B中。接着，使压延冲模112A和压延冲模112B彼此相向移动(参见图12A)。在筒形实心棒150的相对端部到达相应锥形部120A、120B之后，使压延冲模112A和压延冲模112B彼此相向地进一步移动。由于成形台118A、118B以及锥形部120A、120B的直径小于筒形实心棒150的直径，从而压延冲模112A、112B的移动使成形台118A、118B和锥形部120A、120B压延筒形实心棒150的相对端部。压延冲模112A、112B继续彼此相向地移动，直至筒形实心棒150的相对端部在期望范围内被压延(参见图12B)。

在筒形实心棒150的相对端部在期望范围内被压延之后，使压延冲模112A、112B远离彼此移动，然后将筒形实心棒150从压延冲模112A、112B移除。此时，这样压延的筒形实心棒150就可用作为其中央部直径大于其相对端部处直径的期望轴152(参见图12C)。

根据以上的轴制造方法，两个压延冲模112A、112B都彼此相向地移动。但是，可将压延冲模112A、112B中的任一个、例如压延冲模112A固定在适当位置，而压延冲模112B可运动。接着，可将筒形实心棒150的相对端部分别插入第四开口116A、116B中(参见图13A)，并可仅使压延冲模112B运动以对压延冲模112A、112B中的筒形实心棒150的相对端部进行压延(参见图13B)。由于锥形部120A、120B相对于空腔114A、114B的轴线所成的角α彼此相等，因而压延冲模112A、112B可制成期望的压延轴152(参见图12C)。

在压延冲模112A、112B都移动以压延筒形实心棒150时，施加至锥形部120A、120B的载荷是压延冲模112A固定在适当位置而压延冲模112B移动时施加给锥形部120A、120B的载荷的一半。

根据第三实施方式的用于制造轴的方法和设备采用其内限定有两端开口的筒形空腔114A的压延冲模112A(第三压延冲模)和其内限定有两端开口的筒形空腔114B的压延冲模112B(第四压延冲模)。空腔114A、114B的第四开口116A、116B和第五开口122A、122B的直径大于成形台118A、118B的直径。锥形部120A、120B从第四开口116A、116B向成形台118A、118B延伸，并且压延冲模112A的锥形部120A和空腔114A的轴线之间形成的角等于压延冲模112B的锥形部120B和空腔114B的轴线之间形成的角。这样构造的轴制造设备110如下操作以压延筒形实心棒150：将筒形实心棒150的相对端部分别插入第四开口116A、116B中，并使压延冲模112A、112B中的至少一个沿使第四开口116A、116B彼此相向运动的方向移动。筒形实心棒150的分别插在第四开口116A、116B中的相对端部此时被锥形部120A、120B以及成形台118A、118B压延，借此制成期望轴。可将压延冲模112A、112B中的任一个固定在适当位置，并仅使另一压延冲模移动以压延筒形实心棒150的相对端部。

在根据第三实施方式的用于制造轴的方法和设备的情况下，由于筒形实心棒150的相对端部同时被压延，从而减少了用于制造轴的加工步骤的数量，并缩短了制造时间。

图14是根据本发明第四实施方式的轴制造设备130的立体图。图14中所示的与根据第三实施方式的轴制造设备110的相同的那些部件用相同的附图标记表示，并且以下将不进行详细描述。轴制造设备130与根据第三实施方式的轴制造设备110相似，只不过其另外包括插设在压延冲模112A和112B之间的柱状引导模132。

柱状引导模132中限定有通孔134，该通孔用于插入筒形实心棒150并引导该筒形实心棒150从中穿过。如图15所示，通孔134的直径大于筒形实心棒150的直径，从而当筒形实心棒150插在通孔134中时，在筒形实心棒150和限定通孔134的内表面之间形成给定间隙136。间隙136允许筒形实心棒150容易地插入通孔134内。

以下将参照图16A和图16B描述由根据第四实施方式的轴制造设备130实施的、根据第四实施方式的轴制造方法。

将筒形实心棒150插入穿过引导模132中的通孔134，并将压延冲模112A、112B布置成使第四开口116A、116B彼此面对。将筒形实心棒150的相对端部分别插入第四开口116A、116B中(参见图16A)。然后，使压延冲模112A、112B彼此相向移动，直至筒形实心棒150的相对端部在期望范围内被压延为止(参见图16B)。

在筒形实心棒150的相对端部在期望范围内被压延之后，使压延冲模112A、112B远离彼此移动，然后将筒形实心棒150从压延冲模112A、112B移除。还将筒形实心棒150从引导模132移除。这样，制成期望轴152。

根据以上的轴制造方法，两个压延冲模112A、112B都彼此相向地移动。但是，可将压延冲模112A、112B中的任一个、例如压延冲模112A固定在适当位置，而压延冲模112B可运动。接着，可将压延冲模112A和引导模132布置成将第四开口116A和通孔134保持为在位置上相互对准，并且引导模132的端部保持靠着压延冲模112A。可将筒形实心棒150的插入穿过通孔134的端部插入压延冲模112A中的第四开口116A。然后，可使压延冲模112B朝压延冲模112A移动，直至筒形实心棒150的相对端部可在期望范围内被压延。这样，可压延筒形实心棒150的相对端部。

在根据第四实施方式的轴制造设备130的情况下，压延冲模112A、112B和引导模132彼此分离。然而，引导模132可与压延冲模112A或压延冲模112B结合成一体。在第四实施方式中，在压延冲模112A和压延冲模112B之间布置有一个引导模132。然而，可在压延冲模112A、112B之间布置两个以上的引导模132。

如以上所述，根据第四实施方式的用于制造轴的方法和设备采用布置在压延冲模112A、112B之间的引导模132。在筒形实心棒150插入穿过引导模132中的通孔134之后，通过压延冲模112A、112B分别压延筒形实心棒150的相对端。因此，即使筒形实心棒150相当长，也可防止筒形实心棒150在压延过程中翘曲或被压弯。

尽管已详细示出并描述了本发明的某些优选实施方式，但是应理解在不背离所附权利要求的范围的情况下可对本发明进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种通过第一压延冲模(12)和第二压延冲模(32)制造轴的方法，该第一压延冲模(12)内限定有两端开口的筒形第一空腔(14)，该第二压延冲模(32)内限定有一端开口的筒形第二空腔(34)，其中所述第一空腔(14)具有第一开口(16)和第二开口(22)以及布置在所述第一空腔(14)中的第一成形台(18)，所述第一开口(16)和第二开口(22)的直径大于所述第一成形台(18)的直径，并且所述第二空腔(34)具有第三开口(36)、内空间(42)以及布置在所述第二空腔(34)中的第二成形台(38)，所述第三开口(36)和所述内空间(42)的直径大于所述第二成形台(38)的直径，所述第一空腔(14)还包括从所述第一开口(16)向所述第一成形台(18)延伸的第一锥形部(20)，所述第二空腔(34)还包括从所述第三开口(36)向所述第二成形台(38)延伸的第二锥形部(40)，并且其中所述第一锥形部(20)和所述第一空腔(14)的轴线之间形成的角大于所述第二锥形部(40)和所述第二空腔(34)的轴线之间形成的角，所述方法包括以下步骤：

(a)将筒形实心棒(60)的相对端部(62A，62B)分别插入所述第一开口(16)和所述第三开口(36)中；

(b)使所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)中的至少一个沿使所述第一开口(16)和第三开口(36)彼此相向运动的方向移动，直至所述筒形实心棒(60)的插入所述第三开口(36)的端部(62B)到达所述第二空腔(34)的所述内空间(42)的封闭端(44)，从而使所述第二锥形部(40)和所述第二成形台(38)压延所述筒形实心棒(60)的所述端部(62B)；以及

(c)使所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)中的至少一个沿使所述第一开口(16)和第三开口(36)彼此相向运动的方向移动，从而使所述第一锥形部(20)和所述第一成形台(18)压延所述筒形实心棒(60)的另一端部(62A)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)包括以下步骤：

将所述筒形实心棒(60)插入穿过引导模(52)中限定的通孔(54)，该引导模布置在所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)之间。

3.一种用于制造轴的设备，该设备包括：

第一压延冲模(12)，该第一压延冲模内限定有两端开口的筒形第一空腔(14)；以及

第二压延冲模(32)，该第二压延冲模内限定有一端开口的筒形第二空腔(34)；

其中，所述第一空腔(14)具有第一开口(16)和第二开口(22)以及布置在所述第一空腔(14)中的第一成形台(18)，所述第一开口(16)和第二开口(22)的直径大于所述第一成形台(18)的直径；

所述第二空腔(34)具有第三开口(36)、内空间(42)以及布置在所述第二空腔(34)中的第二成形台(38)，所述第三开口(36)和所述内空间(42)的直径大于所述第二成形台(38)的直径；

所述第一空腔(14)还包括从所述第一开口(16)向所述第一成形台(18)延伸的第一锥形部(20)，所述第二空腔(34)还包括从所述第三开口(36)向所述第二成形台(38)延伸的第二锥形部(40)；

其中，所述第一锥形部(20)和所述第一空腔(14)的轴线之间形成的角大于所述第二锥形部(40)和所述第二空腔(34)的轴线之间形成的角；并且

其中，在将筒形实心棒(60)的相对端部(62A，62B)分别插入所述第一开口(16)和所述第三开口(36)中之后，使所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)中的至少一个沿使所述第一开口(16)和第三开口(36)彼此相向运动的方向移动，直至所述筒形实心棒(60)的插入所述第三开口(36)的端部(62B)到达所述第二空腔(34)的所述内空间(42)的封闭端(44)，从而使所述第二锥形部(40)和所述第二成形台(38)压延所述筒形实心棒(60)的所述端部(62B)，此后使所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)中的至少一个沿使所述第一开口(16)和第三开口(36)彼此相向运动的方向移动，从而使所述第一锥形部(20)和所述第一成形台(18)压延所述筒形实心棒(60)的另一端部(62A)。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)中的任一个被固定在适当位置。

5.根据权利要求3所述的设备，该设备还包括：

布置在所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)之间的引导模(52)，所述引导模(52)内限定有供所述筒形实心棒(60)插入穿过的通孔(54)。

6.根据权利要求4所述的设备，该设备还包括：

布置在所述第一压延冲模(12)和所述第二压延冲模(32)之间的引导模(52)，所述引导模(52)内限定有供所述筒形实心棒(60)插入穿过的通孔(54)。

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