CN107650612B - 横向稳定器，制造横向稳定器的方法及金属模 - Google Patents

Abstract

公开了一种制造横向稳定器的方法。在工件被模具的小直径凹部保持的状态下将冲头插入工件内，从而工件的外径在其与模具的中直径凹部和大直径凹部相对应的部分处增大。然后工件被冲压并且变形。工件的端部成形为被模具的位于中直径凹部与大直径凹部之间的壁部、大直径凹部的内周表面、冲头的外周表面以及冲压部件包围。使得工件的外径基本等于模具的大直径凹部的内径。使得工件的厚度基本等于冲头的大直径部的外径与大直径凹部的内径之间的厚度。即，增大横向稳定器的直径和厚度，而不使用端部增厚筒。

Description

横向稳定器，制造横向稳定器的方法及金属模

技术领域

以下公开涉及一种设置在车辆的悬挂装置上的横向稳定器、制造该横向稳定器的方法以及一种金属模。

背景技术

专利文献1(日本专利申请公开No.63-312213)和专利文献2(日本专利申请公开No.63-46913)公开的横向稳定器分别由管材形成，并且在横向稳定器的两端部处被焊接且固定至悬挂臂。对在专利文献1中公开的横向稳定器的两端部，不进行增厚加工，而是进行扩径加工。在专利文献1中的第2页左下栏的第5-9行的说明包含“由于通过增大直径而增大了截面模量z’，所以对于无增厚加工地安装的横向稳定器，获得了足够的强度，从而实现了由管形成的横向稳定器，而不浪费材料”。专利文献2公开了端部增厚的筒部配合在横向稳定器的两端部处的管材上，并且通过将芯杆压配合到管材内而使筒部与管材互相压紧和结合。该处理扩径并且增厚了横向稳定器的两端部。

专利文献3(日本专利申请公开No.59-73136)公开了一种由管材形成的横向稳定器。该横向稳定器的一端部的外径比该横向稳定器的中间部的外径小。所述一端部在其内周表面上呈锯齿状。该横向稳定器的另一端部的外径比该横向稳定器的中间部的外径大。所述另一端部在其外周表面上呈锯齿状。利用锯齿部将用于扭矩传输的臂安装在横向稳定器的所述一端部上。利用锯齿部将所述另一端部安装在悬挂臂上。

发明内容

因此，本公开的方面涉及通过对管坯的端部进行扩径和增厚加工而以低成本满意地制造横向稳定器，而不使用端部增厚筒。在下面的描述中，增大直径可以称为“扩径”。

本公开的一方面是一种通过增大作为管坯的工件的端部的直径和厚度而制造横向稳定器的方法，该方法使用(i)冲头，该冲头的大直径部的外径比所述管坯的内径大；以及(ii)模具，该模具成形为内径在轴向上变化，该模具包括凹部，所述凹部包括：小直径凹部；中直径凹部；以及大直径凹部，该大直径凹部的内径大于通过将所述管坯的壁厚的二倍加上所述冲头的所述大直径部的外径所得到的值。在本制造方法中，在工件由模具的小直径凹部保持的状态下，将冲头插入到工件的内周侧。工件的端部的直径在工件的与模具的中直径凹部和大直径凹部相对应的部分处被冲头的大直径部增大。然后工件通过冲压力变形。因此，使工件的端部的外径基本等于模具的大直径凹部的内径，并且使壁厚基本等于模具的大直径凹部的内周表面与冲头的大直径部的外周表面之间的距离。工件的端部被扩径为在其上形成两个台阶部，并且被增厚。因此，工件具有直径以三阶变化的形状。

在如专利文献2中所公开的使用端部增厚筒的情况下，制造步骤数和构件数增加，导致较高的制造成本。相比之下，在本制造方法中，不使用端部增厚筒，并且因此能够以低成本制造横向稳定器。并且，至少利用模具的位于小直径凹部与中直径凹部之间的壁部以及模具的位于中直径凹部与大直径凹部之间的壁部承受在轴向上施加到工件的大的冲压力。因此，当与设置单个壁部的情况相比时，较小的力作用在各个壁部上，因此模具的损坏较小并且使用寿命较长。这也降低了横向稳定器的成本。

附图说明

通过结合附图阅读实施例的以下详细描述将更好地理解本公开的目的、特征、优点和技术及工业意义，在所述附图中：

图1是示意性地示出包括根据第一实施例的横向稳定器的悬挂装置的立体图；

图2是横向稳定器的部分的截面图；

图3是沿着图1中的线III-III截取的截面图；

图4是概念性地示出用于制造横向稳定器的金属模的视图；

图5中的(A)至(C)是示出制造横向稳定器的方法的视图，其中，图5(A)是示出工件被保持在模具中的状态的视图，图5(B)是示出工件的直径通过插入到工件中的冲头而增大的状态(扩径步骤)的视图，并且图5(C)是示出工件通过其变形而被扩径和增厚的状态(扩径增厚步骤)的状态；以及

图6中的(A)至(D)是示出制造根据第二实施例的横向稳定器的方法的视图，其中，图6(A)是示出工件被保持在模具中的状态的视图，图6(B)是示出通过插入到工件中的第二冲头使该工件以双台阶部扩径的状态(双台阶扩径步骤)的视图；图6(C)是示出在第二冲头被移除的状态下将冲头插入到工件中的状态(替换步骤)的视图，并且图6(D)是示出工件变形并且增厚的状态(增厚步骤)的视图。

具体实施方式

下文中，将通过参考附图描述实施例。

第一实施例

将描述根据第一实施例的横向稳定器以及制造该横向稳定器的方法。图1示出包括横向稳定器2的悬挂装置4。该悬挂装置4是设置在车辆的后轮上的扭力梁式悬挂系统。悬挂装置4包括：一对纵臂14、16，其分别为左后轮10和右后轮12设置；以及板状扭力梁18和筒状横向稳定器2，用于将纵臂14、16互相连结；以及减震器28，其由为各个纵臂14、16设置的减震器支架26保持。

各个纵臂14、16被设置为在车辆的前后方向上延伸。各个纵臂14、16在其一端部处经由轴套20由未示出的车身保持，从而能够绕着在车辆的宽度方向上延伸的轴线枢转。各个纵臂14、16的另一端部经由托架24保持左后轮10和右后轮12中的对应的一个后轮，从而允许车轮的旋转。

横向稳定器2和扭力梁18分别设置为在车辆的宽度方向上延伸。如图2所示，横向稳定器2成形为像在与轴线L平行的方向(后文中可以称为“轴向”)上延伸的管。横向稳定器2包括：中间部30，其具有基本恒定的外径；以及两端部34、36，其分别具有在轴向上变化的外径。如图3所示，扭力梁18由弯板构成，并且横向稳定器2位于弯板的内部。

在悬挂装置4中，当左后轮10和右后轮12的接地表面之间在上下方向上产生差异时，扭转力矩和弯曲力矩经由纵臂14、16作用在扭力梁18和横向稳定器2上。在该情况下，扭力梁18主要承受弯曲力矩，并且横向稳定器2主要承受扭转力矩。

该横向稳定器2要求确保扭转刚度和轻量化。为了满足该要求，可以考虑横向稳定器由高强度材料形成并且被制成为短的。然而利用这种结构，横向稳定器更频繁地在高应力下使用，并且在同样的扭转力矩的情况下，横向稳定器的扭转角更大。这要求在焊接部处的更高的疲劳强度。然而，使用高强度材料不总是增强焊接部处的疲劳强度。并且，例如，为了增强焊接部处的疲劳强度，在一些情况下要求材料设计。鉴于上述情况，本发明人已经论述了横向稳定器的焊接部的扩径和增厚，以增大截面二次极矩。截面二次极矩的增大降低了在相同扭转力矩的情况下在焊接部处产生的扭曲，因此疲劳强度增大。

虽然在大多数情况下横向稳定器的端部利用金属模通过冲压加工机来加工，但是高强度材料的可成形性是低的。从而，在利用一个台阶部增大横向稳定器的端部的直径的情况下，难以增大扩径率。在高强度材料塑性变形的情况下，需要向工件施加大的力，以增大增厚率，这可能导致模具受到大的力，引起例如模具的损坏。即，设备(例如，金属模)的使用寿命可能被缩短。另一方面，在使用端部增厚筒的情况下，能够以期望的扩径率和期望的增厚率使横向稳定器的端部扩径和增厚。然而，制造步骤的数量和构件的数量增加，导致了较高成本。

为了解决这些问题，在本实施例中，通过对在轴向上延伸的管坯的两端部进行扩径和增厚加工来制造横向稳定器2，其中不使用端部增厚筒，而是使用：(i)模具40，其包括具有不同内径的凹部；(ii)扩径冲头42，其具有大直径部，大直径部的外径比管坯的内径大。

在本实施例的以下说明中，管坯在进行扩径和增厚加工之前的管，即，管坯是既未进行扩径加工也未进行增厚加工的管，并且工件是在该工件在成型成横向稳定器2的形状之前的工件，即，工件是管坯或用于扩径和增厚加工的对象。认为：管坯的外径和壁厚分别基本等于横向稳定器2的中间部30的外径dn和壁厚tn。

如图4所示，在用于制造横向稳定器2的冲压加工机中使用的金属模包括：模具40；扩径冲头42，其是冲头的一个实例；以及冲压冲头44。模具40能够在与轴线L平行的方向上被分为多个部分。模具40具有凹部50，该凹部50具有内径在轴向上变化的台阶形状。具体地，凹部50包括具有不同内径的小直径凹部52、中直径凹部54和大直径凹部56。换言之，界定模具40的凹部50的周壁具有台阶形状。凹部50包括：壁部58，其形成在界定小直径凹部52的周壁与界定中直径凹部54的周壁之间；以及壁部59，其形成在界定中直径凹部54的周壁与界定大直径凹部56的周壁之间。周壁58和周壁59均具有内径连续地变化的倾斜表面。注意，小直径凹部52、中直径凹部54与大直径凹部56互相连通而不闭合。壁部58、59在轴向上互相隔开。

扩径冲头42具有外径在轴向上变化的台阶形状。扩径冲头42具有小直径部60和大直径部62。扩径冲头42在小直径部60与大直径部62之间具有倾斜部64。倾斜部64具有外径在轴向上连续地变化的倾斜表面。小直径部60的外径dps基本等于管坯w的内径(dn－2×tn)(dps≒dn－2×tn)。大直径部62的外径dpb比管坯w的内径大(dpb>dn－2×tn)。

扩径冲头42的大直径部62在轴向上的长度L1比模具40的中直径凹部54在轴向上的长度L0大(L1>L0)。冲压冲头44形成为能够配合到模具40的大直径凹部56中的形状。冲压冲头44可以是实心圆柱部件和中空圆筒部件的任意一者。

注意，模具40的小直径凹部52的内径dh0基本等于管坯的外径dn(dh0≒dn)，管坯的该外径dn基本等于横向稳定器2的中间部30的外径。

中直径凹部54的内径dh1大于管坯的外径dn，并且大于扩径冲头42的大直径部62的外径dpb(dh1>dn，dh1>dpb)。

大直径凹部56的内径dh2比通过将扩径冲头42的大直径部62的外径dpb加上两倍的管坯的壁厚tn所得到值大(dh2>dpb+2×tn)。在本实施例中，大直径凹部56的内径dh2与扩径冲头42的大直径部62的外径dpb之间的差基本等于管坯的壁厚tn的三倍(dh2≒dpb+3×tn)。

下面将描述制造横向稳定器的方法。如图5(A)所示，将作为管坯的工件w的外周表面由模具40的小直径凹部52保持。

如图5(B)所示，利用未示出的驱动装置使扩径冲头42在与轴线L平行的方向上向前移动。将扩径冲头42插入到工件w内，小直径部60用作前端部。具体地，将扩径冲头42插入到工件w的在其内周侧形成的孔内。由于扩径冲头42的小直径部60的外径基本等于工件w的内径，并且位于小直径部60与大直径部62之间的倾斜部64具有倾斜表面，所以大直径部62容易地插入到工件w中。扩径冲头42的大直径部62到工件w内的插入使工件w变形，从而在工件w的与模具40的中直径凹部54、壁部59以及大直径凹部56对应的部分处，增大了工件w的直径。该处理是扩径步骤。

注意，插入扩径冲头42，直到其后端到达如下位置，即，在轴向上位于工件w的后端ws的内侧，并且与后端ws的距离为长度L2。长度L2被设定为：使得在由模具40的壁部59、大直径凹部56的内周表面以及扩径冲头42的大直径部62的外周表面所形成的区域R内限定的空间s的体积，基本等于工件w的一部分的体积，所述一部分位于工件w的端部ws与对应于扩径冲头42的后端的位置之间。空间s由工件w的外周表面、大直径凹部56的内周表面以及壁部59的一部分形成。

如图5(C)所示，利用未示出的驱动装置使冲压冲头44在与轴线L平行的方向上向前移动至期望的位置，或者移动直到冲压冲头44与扩径冲头42进行接触。在轴向上的冲压力F经由冲压冲头44施加到工件w的后端ws，使得工件w的端部变形为被扩径冲头42和模具40围绕。在该情况下，工件w的端部的外径da基本等于模具40的大直径凹部56的内径dh2，并且壁厚ta等于扩径冲头42的大直径部62的外周表面与大直径凹部56的内周表面之间的距离。该处理是扩径增厚步骤。

在该扩径增厚步骤中，由于冲压力F而产生的力分别作用在工件w与模具40和扩径冲头42之间。工件w将向外变形，并且将力f’施加到模具40和扩径冲头42，使得作为力f’的反作用的约束力f从模具40和扩径冲头42施加在工件w上。工件w被约束力f保持在模具40与扩径冲头42之间，并且变形以被模具40和扩径冲头42围绕。在壁部58、59周围，约束力f防止或者减少工件w朝着中间部30的流动。该约束力f随着冲压力F的增大而增大。

模具40的各壁部58、59的倾斜表面与轴线L交叉，并且因此受到冲压力F。标记fa’表示作用在壁部58、59上的冲压力F的垂直分量，并且标记fa表示垂直分量fa’的反作用力。在增厚率增大的情况下，冲压力F也增大，但是该增大也使作用在模具40的壁部58、59上的垂直分量fa’增大。

如果模具的凹部具有单个壁部，则模具可能由于如上所述的作用在凹部的在壁部周围的部分的增大的力(力f’、fa’的合力)而损坏。冲压力F的减小能够减小作用在壁部周围的部分上的力，但是难以实现大的增厚率。而且，扩径冲头可能由于从壁部经由工件w作用在该扩径冲头的反作用力fa而不期望地变形。

在本实施例中，相比之下，两个壁部58、59设置在模具40的两个部分处，从而当与单个壁部设置在模具的一个部分处的结构相比时，减小了每个壁部58、59受到的力fa’。换言之，能够减小作用在壁部周围的部分上的力(力f’、fa’的合力)，而不减小冲压力F(以及约束力f)，从而防止模具损坏。并且，反作用力fa减小，使得能够例如减小扩径冲头42的变形，实现例如模具40和扩径冲头42的较长的使用寿命。而且，由于冲压力F不需要减小，所以实现了大的增厚率。相反地，能够增大冲压力F，这因此可以增大增厚率。

而且，由于在本实施例中两个壁部58、59设置在模具40的两个部分处，所以工件w的直径增大，使得在工件w上形成两个台阶部。当与工件的直径以一个台阶部而增大的结构相比时，本实施例的这种增大的直径可以增大扩径率。鉴于以上内容，在本实施例中，能够以低成本以及以1.5倍的扩径率和增厚率进行扩径增厚加工，而不使用端部增厚筒。此后，将冲压冲头44和扩径冲头42向后移动，将模具40分模，并且将工件w取出。

以上述方式对工件w的两端部中的每个端部进行扩径增厚加工，从而制造如图2所示的横向稳定器2。即，横向稳定器2的两端部34、36中的每个端部均扩径为使得在端部上形成两个台阶部，从而两端部34、36中的每个端部均设置有：(i)第一大直径杆部66，其外径比中间部30的外径大；以及(ii)第二大直径杆部68，其外径比第一大直径杆部66的外径大。第二大直径杆部68的外径da是中间部30的外径dn的大约1.5倍大(da≒dn×1.5)。同样，第二大直径杆部68的壁厚ta是中间部30的壁厚tn的大约1.5倍大(ta≒tn×1.5)。第二大直径杆部68的截面二次极距Ipa是中间部30的截面二次极距Ipn的大约5.06倍大(Ipa≒5.06×Ipn)。

横向稳定器2的两端部的各第二大直径杆部68焊接并且固定至各纵臂14、16。由于横向稳定器2的第二大直径杆部68(焊接部)的截面二次极距Ipa是大的，所以焊接部具有较大的扭转刚度和较大的疲劳强度。

在根据本实施例的制造方法中使用的扩径冲头42的大直径部62的外径比下面将描述的根据第二实施例的制造方法中使用的第二冲头80的第二大直径部86的小。该结构防止在根据本实施例的制造方法中的扩径步骤中管坯由于较薄的厚度而破裂。并且，由于在扩径增厚步骤中成型第二大直径杆部68，所以扩径率比根据第二实施例的制造方法中的高。

注意，虽然在上述实施例中模具具有内径以三个台阶变化的凹部50，但是模具可以具有内径以四个台阶变化的凹部。

通过从模具40的中直径凹部54的内径dh1减去扩径冲头42的外径dpb而获得的值可以是大于或等于壁厚tn的两倍的值(dh1-dpb≥2×tn)。在该情况下，当进行扩径增厚加工时，工件w还供应到中直径凹部54的内周表面与扩径冲头42的外周表面之间，以在除了第二大直径杆部68之外还扩径增厚第一大直径杆部66。然而，扩径增厚第一大直径杆部66不是必须的。

第二实施例

下面将参考图6描述制造根据第二实施例的横向稳定器2的方法。在用于本制造方法的冲压加工机中使用的金属模包括模具40、第一冲头76、冲压冲头44和第二冲头80。

如图6(C)所示，第一冲头76的形状与第一实施例中的扩径冲头42的形状相似。第一冲头76包括分别与小直径部60、倾斜部64和大直径部62相对应的小直径部77、倾斜部78以及大直径部79。

如图6(A)所示，第二冲头80具有台阶形状，并且包括小直径部82、第一大直径部84和第二大直径部86。小直径部82和第一大直径部84的外径分别基本等于第一冲头76的小直径部77和大直径部79的外径。第二大直径部86的外径大于第一大直径部84的外径。第二冲头80包括：倾斜部88，其形成在小直径部82与第一大直径部84之间；以及倾斜部89，其形成在第一大直径部84与第二大直径部86之间。倾斜部88和倾斜部89分别具有外径在轴向上连续地变化的倾斜表面。第二冲头80的倾斜部88的小直径部侧端部与第二冲头80的倾斜部89的第一大直径部侧端部之间的长度L3基本等于模具40的壁部58的小直径凹部侧端部与模具40的壁部59的中直径凹部侧端部之间的长度L4(L3≒L4)。

如图6(A)所示，将工件w由模具40的小直径凹部52保持。如图6(B)所示，利用未示出的驱动装置使第二冲头80在与轴线L平行的方向上向前移动。第二冲头80的小直径部82首先插入到工件w中。工件w的直径通过第二冲头80的第一大直径部84和第二大直径部86而增大，使得在工件w上形成两个台阶部。即，利用第二冲头80的分别与模具40的中直径凹部54和大直径凹部56相对应的部分使工件w扩径。该处理是双台阶扩径步骤。

然后，将第二冲头80向后移动，并且从工件w取出第二冲头80。如图6(C)所示，利用未示出的驱动装置使第一冲头76向前移动并且插入到工件w内。插入第一冲头76直到其后端到达一位置，该位置位于工件w的后端ws的内侧，并且与后端ws的距离为L5。长度L5设定为：使得限定在第一冲头76的大直径部79的外周表面与大直径凹部56的内周表面之间的空间sh的体积基本等于工件w的一部分的体积，所述一部分位于工件w的端部ws与对应于第一冲头76的后端的位置之间。空间sh的大部分位于工件w的内周表面与第一冲头76的大直径部79的外周表面之间，但是空间在一些情况下还存在于工件w的外周表面与大直径凹部56的内周表面之间。该处理是替换步骤。

如图6(D)所示，然后利用未示出的驱动装置使冲压冲头44向前移动至期望的位置，或者移动直到冲压冲头44与第一冲头76进行接触。因此，工件w的端部变形为被模具40和第一冲头76包围。该处理是增厚步骤。在空间sh还存在于工件w的外周表面与大直径凹部56的内周表面之间的情况下，工件w的直径实际上也增大，但是可以认为主要进行的是增厚加工。此后，将冲压冲头44和第一冲头76向后移动，将模具40分模，并且将工件w取出。

从而，能够首先以双台阶部使工件w扩径，并且使工件w增厚。并且，在本实施例中，能够以低成本使工件w良好地扩径和增厚，而不使用端部增厚筒。当与根据第一实施例的制造方法比较时，在一些情况下能够使得长度L5小于长度L2，并且因此，在增厚步骤中能够减小施加到模具40的壁部58、59的载荷。

注意，第二冲头80的小直径部82的外径可以比管坯的内径dn小。第二冲头80的第一大直径部84的外径可以比第一冲头76的大直径部79的外径小。在该情况下，可以通过插入第一冲头76增大工件w的直径。

在各个上述的实施例中的技术不仅可以用于加工横向稳定器2的两端部，而且可以用于加工横向稳定器2的一个端部。在该情况下，模具不必须是能够分开的。虽然已经描述了实施例，但是应理解，本公开不限于说明的实施例的细节，而是可以在不背离本公开的精神和范围的情况下由本领域技术人员以各种改变和变型而实施。根据上述实施例的制造方法的应用不限于制造横向稳定器，并且制造方法可以用于制造例如通过焊接连结至悬挂臂的构件。

要求保护的发明

下面将描述本申请要求保护的发明。注意，后文中这样的发明可以称为“要求保护的发明”。

(1)一种管状的横向稳定器，该横向稳定器被设置为在车辆的宽度方向上延伸，并且在该横向稳定器的两端部处连结到悬挂臂，所述两端部分别包括：

第一大直径杆部，该第一大直径杆部的外径比所述横向稳定器的中间部的外径大；以及

第二大直径杆部，该第二大直径杆部的外径比所述第一大直径杆部的外径大，并且该第二大直径杆部的壁厚比所述中间部的壁厚大。

根据该模式，每个端部的外径均被增大，使得至少两个台阶部形成在横向稳定器的端部上。利用该结构，即使在横向稳定器由具有低的可成形性的高强度材料形成的情况下，横向稳定器也具有大的扩径率和增厚率。

(2)根据上述模式(1)的横向稳定器，其中，所述第二大直径杆部的外径da与所述中间部的外径dn的比大于等于1.1并且小于等于2.0(2.0≥da/dn≥1.1)。所述第二大直径杆部的外径da与所述中间部的外径dn的比优选地大于或等于1.4。

(3)根据上述模式(1)或(2)所述的横向稳定器，其中，所述第二大直径杆部的壁厚ta与所述中间部的壁厚tn的比大于或等于1.1并且小于或等于2.0(2.0≥da/dn≥1.1)。所述第二大直径杆部的壁厚ta与所述中间部的壁厚tn的比优选地大于或等于1.4。

(4)根据上述模式(1)至(3)的任意一项所述的横向稳定器，其中，所述横向稳定器在所述两端部的所述第二大直径杆部处被焊接且固定到所述悬挂臂。

(5)一种通过使用模具和冲头增大管坯的端部的直径和厚度而制造横向稳定器的制造方法，

所述管坯在轴向上延伸，

所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上变化的台阶形状，

所述冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于将所述管坯的壁厚的二倍加上所述冲头的所述大直径部的外径所得到的值，

所述制造方法包括：

扩径步骤，在作为所述管坯的工件的外周部由所述模具的所述小直径凹部保持的状态下，通过使所述冲头在所述轴向上向前移动以将所述冲头从所述工件的端部插入到所述工件的内周侧，而增大所述工件的直径；以及

扩径增厚步骤，通过在所述轴向上从所述工件的端部向所述工件施加冲压力以使所述工件变形，来增大所述工件的直径和厚度。

模具的小直径凹部的内径基本等于工件的外径。工件在其外周表面处由模具的小直径凹部保持。冲头的大直径部到工件的内周侧内的插入增大了工件在其与模具的中直径凹部和大直径凹部相对应的部分处的直径。然后轴向上的冲压力施加到工件的端部，从而，端部变形为被模具和冲头包围，并且被扩径和增厚。因此，使工件的端部的外径基本等于模具的大直径凹部的内径，并且使壁厚基本等于模具的大直径凹部的内周表面与冲头的大直径部之间的厚度。在扩径增厚步骤中施加的轴向上的冲压力被模具的与轴向交叉的表面承受。即，冲压力被如下部分承受：(i)模具的在小直径凹部与中直径凹部之间的壁部；(ii)模具的中直径凹部与大直径凹部之间的壁部。

(6)根据上述模式(5)所述的制造方法，其中，所述扩径步骤和所述扩径增厚步骤中的至少一个步骤在不加热的状态下进行。

(7)一种通过使用模具、第一冲头和第二冲头而增大管坯的端部的直径和厚度以制造横向稳定器的制造方法，

所述管坯在轴向上延伸，

所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上变化的台阶形状，

所述第一冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，

所述第二冲头具有外径在所述轴向上变化的台阶形状，所述第二冲头包括：第一大直径部，该第一大直径部的外径小于或等于所述第一冲头的所述大直径部的外径；以及第二大直径部，该第二大直径部的外径大于所述第一冲头的所述大直径部的外径，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于将所述管坯的壁厚的二倍加上所述第一冲头的所述大直径部的外径所得到的值，

所述制造方法包括：

双台阶扩径步骤，在作为所述管坯的工件的外周部由所述模具的所述小直径凹部保持的状态下，通过使所述第二冲头在所述轴向上向前移动以将所述第二冲头插入到所述工件的内周侧，而增大所述工件的端部的直径，以在所述工件的所述端部形成两个台阶部；

替换步骤，使所述第二冲头向后移动到所述工件外部，并且使所述第一冲头向前移动以将所述第一冲头从所述工件的端部插入到所述工件内；以及

增厚步骤，通过在轴向上从所述工件的所述端部向所述工件施加冲压力使所述工件变形，来增大所述工件的厚度。

在根据该方式的制造方法中，工件被扩径为使得两个台阶部形成在工件上，并且其后工件的端部被增厚。第二冲头的第二大直径部的外径大于第一大直径部的外径以及第一冲头的大直径部的外径。

(8)根据上述模式(7)所述的制造方法，其中，所述双台阶扩径步骤和所述增厚步骤中的至少一者在不加热的状态下进行。

(9)根据上述模式(5)或(6)所述制造方法，其中，所述冲头包括：小直径部，该小直径部的外径等于所述管坯的内径；以及倾斜部，该倾斜部设置在所述小直径部与所述大直径部之间，并且外径连续地变化。

冲头成形为具有小直径部、倾斜部和大直径部，这有助于大直径部的插入。并且，小直径部的外径基本等于管坯的内径，从而防止了工件在扩径和增厚加工中朝着内周侧变形(即，增厚)。同样地，第一冲头的小直径部的外径基本等于管坯的内径，从而防止了工件在增厚加工中朝着内周侧被增厚。

(10)根据上述模式(7)或(8)所述的制造方法，其中，所述第二冲头包括：小直径部，该小直径部的外径小于或等于所述管坯的内径；以及两个倾斜部，该两个倾斜部分别设置在所述小直径部与所述第一大直径部之间以及所述第一大直径部与所述第二大直径部之间，所述两个倾斜部的外径均连续变化。

第二冲头的小直径部的外径可以小于管坯的内径。第二冲头的第一大直径部的外径可以小于第一冲头的大直径部的外径。在该情况下，工件w的直径通过插入第一冲头的大直径部而增大。

(11)一种金属模，该金属模用于通过增大在轴向上延伸的管坯的端部的直径和厚度来制造横向稳定器，所述金属模包括：

模具，所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上台阶式地变化的台阶形状，以及

冲头，所述冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于将所述管坯的壁厚的二倍加上所述冲头的所述大直径部的外径所得到的值。

根据该方式等到的金属模可以用于实施根据上述(5)至(10)的任意一项所述的制造方法。使用根据该方式的金属模使得能够制造根据上述(1)至(4)的任意一项所述的横向稳定器。

(12)根据上述模式(11)所述的金属模，还包括冲压部件，该冲压部件成形为能够配合在所述模具的所述大直径凹部中。

Claims (9)

1.一种横向稳定器的制造方法，该制造方法通过使用模具和冲头增大管坯的端部的直径和厚度来制造所述横向稳定器，

所述管坯在轴向上延伸，

所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上变化的台阶形状，

所述冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于通过将所述管坯的壁厚的二倍加上所述冲头的所述大直径部的外径所得到的值，

所述制造方法包括：

扩径步骤：在作为所述管坯的工件的中间部的外周部由所述模具的所述小直径凹部保持的状态下，通过使所述冲头在所述轴向上向前移动以将所述冲头从所述工件的端部的末端插入到所述工件的内周侧，来增大所述工件的直径；以及

扩径增厚步骤：通过在所述轴向上从所述工件的所述末端向所述工件施加冲压力使所述工件变形，来增大所述工件的直径和厚度，从而使得所述工件的所述端部的壁厚大于所述工件的所述中间部的壁厚。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述扩径步骤和所述扩径增厚步骤中的至少一个步骤在不加热的状态下进行。

3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，在所述扩径步骤中，将所述冲头从所述工件的所述末端插入到所述工件内，直到由所述工件的外周表面、所述模具的所述大直径凹部的内周表面以及界定所述中直径凹部的周壁与界定所述大直径凹部的周壁之间的壁部所界定的空间的体积等于所述工件的一部分的体积，所述一部分位于所述工件的所述末端与对应于所述冲头的后表面的位置之间。

4.根据权利要求1或2所述的制造方法，

其中，所述冲头包括：小直径部，该小直径部的外径等于所述管坯的内径；以及倾斜部，该倾斜部设置在所述小直径部与所述大直径部之间，并且外径连续地变化，并且

其中，对于如下两个壁部：(i)所述模具的在所述小直径凹部与所述中直径凹部之间的壁部和(ii)所述模具的在所述中直径凹部与所述大直径凹部之间的壁部，每一个壁部均包括倾斜表面。

5.一种横向稳定器的制造方法，该制造方法通过使用模具、第一冲头和第二冲头增大管坯的端部的直径和厚度来制造所述横向稳定器，

所述管坯在轴向上延伸，

所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上变化的台阶形状，

所述第一冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，

所述第二冲头具有外径在所述轴向上变化的台阶形状，所述第二冲头包括：第一大直径部，该第一大直径部的外径小于或等于所述第一冲头的所述大直径部的外径；以及第二大直径部，该第二大直径部的外径大于所述第一冲头的所述大直径部的外径，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于通过将所述管坯的壁厚的二倍加上所述第一冲头的所述大直径部的外径所得到的值，

所述制造方法包括：

双台阶扩径步骤：在作为所述管坯的工件的外周部由所述模具的所述小直径凹部保持的状态下，通过使所述第二冲头在所述轴向上向前移动以将所述第二冲头插入到所述工件的内周侧，来增大所述工件的端部的直径，以在所述工件的所述端部形成两个台阶部；

替换步骤：使所述第二冲头向后移动到所述工件外部，并且使所述第一冲头向前移动以将所述第一冲头从所述工件的端部插入到所述工件内；以及

增厚步骤：通过在所述轴向上从所述工件的所述端部向所述工件施加冲压力使所述工件变形，来增大所述工件的厚度。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述双台阶扩径步骤和所述增厚步骤中的至少一个步骤在不加热的状态下进行。

7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其中，在所述替换步骤中，将所述第一冲头从所述工件的所述端部插入到所述工件内，直到所述第一冲头的外周表面与所述模具的所述大直径凹部的内周表面之间所界定的空间的体积等于所述工件的一部分的体积，所述一部分位于所述工件的所述端部与对应于所述第一冲头的后表面的位置之间。

8.根据权利要求5或6所述制造方法，其中，所述第二冲头包括：小直径部，该小直径部的外径小于或等于所述管坯的内径；以及两个倾斜部，该两个倾斜部分别设置在所述小直径部与所述第一大直径部之间以及所述第一大直径部与所述第二大直径部之间，所述两个倾斜部的外径均连续变化。

9.一种金属模，该金属模用于通过增大在轴向上延伸的管坯的端部的直径和厚度来制造横向稳定器，所述金属模包括：

模具，所述模具包括凹部，该凹部具有内径在所述轴向上台阶式变化的台阶形状，

冲头，所述冲头包括大直径部，该大直径部的外径比所述管坯的内径大，以及

冲压部件，该冲压部件在所述轴向上向所述管坯施加冲压力，

所述凹部包括：

小直径凹部，该小直径凹部的内径等于所述管坯的外径；

中直径凹部，该中直径凹部的内径大于所述小直径凹部的内径；以及

大直径凹部，该大直径凹部的内径大于所述中直径凹部的内径，并且大于通过将所述管坯的壁厚的二倍加上所述冲头的所述大直径部的外径所得到的值，

所述冲压部件形成为能够配合到所述模具的所述大直径凹部中的形状。

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