CN108356207B - 可塑化变形空心体壁尤其区段加厚方法设备制造方法机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将空心体的可塑化变形的空心体壁尤其以区段方式加厚的方法，在未加厚的空心体壁有效径向支撑在外模外支撑面并且空心体壁有效径向支撑在内支撑体内支撑面上，空心体借助两个加载机构在加载位置分别沿着轴向方向加载压力，加载机构借助于压缩运动沿着轴向方向相互朝向运动。在空心体上的加载位置沿着轴向方向相互间隔。在加载位置之间设置外模转辙空间。基于加载机构的压缩运动，空心体壁材料在外模转辙空间中在加载位置之间塑化，空心体壁塑化材料流入外模转辙空间中。用于制造空心体的制造方法采用上述方法。用于以区段方式加厚空心体的可塑化变形的空心体壁的设备构造成用于实施上述方法。用于制造空心体的机器具有上述设备。

Description

可塑化变形空心体壁尤其区段加厚方法设备制造方法机器

技术领域

本发明涉及一种用于特别是以区段方式加厚空心体的可塑化变形的空心体壁的方法和设备，其中，空心体壁沿着空心体的、由空心体壁限界的空腔的空腔轴线在轴向方向上延伸。

本发明此外还涉及一种用于制造空心体的制造方法，在该制造方法的框架内利用上述方法，此外本发明还涉及一种用于制造空心体的机器，其具有上述类型的设备。

背景技术

将空心体的空心体壁进行加厚的必要性例如存在于如下情况中：其中，空心体壁至少在部分区域中必须具有提高的刚性；和/或存在于如下情况中：其中，空心体壁的确定的区域设置专门的功能装置(例如具有齿部或螺纹)。这种类型的空心体例如是空心轴，正如其在车辆技术中用作驱动轴并且在此还用作侧轴/半轴(Seitenwellen)。

现在常见的是如下这样的方法和设备：借助于这些方法和设备在空心轴上由此产生具有不同壁厚的轴向区段，以使得轴坯件的壁在一轴向区段中厚度减小，而在轴坯件的另一轴向区段中保持原始的壁厚。详细地可以在此采用冷成型的方法，例如圆锻(Rundkneten)。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种备选方法和设备，用于特别是以区段方式加厚空心体的可塑化变形的空心体壁以及用于制造具有特别是以区段方式加厚的空心体壁的空心体。

按照本发明，该任务通过按照本发明的方法以及通过按照本发明的设备得以解决。

在本发明的情况下，在空心体壁上针对性地积累材料。出于该目的，所涉及的具有还未加厚的空心体壁的空心体设置在外模的接收部中。外模的接收部具有接收壁，该接收壁在设置于接收部中的空心体壁的外侧上沿着轴向方向延伸。接收壁的第一子长度靠近空心体壁并平行于该空心体壁延伸并且构造出用于未加厚的空心体壁的外支撑面。接收壁的第二子长度相对于接收壁的第一子长度在接收部得以拓宽的情况下径向向外错开并且限界出外模的、基于这种错位而构成的转辙空间(Ausweichraum)。在未加厚的空心体壁的内侧上，内支撑体如此设置，以使得该内支撑体以在空心体壁的内侧上沿着轴向方向且在此特别是平行于空心体壁延伸的支撑体面构造出用于空心体壁的内支撑面。内支撑体和设定在其上的内支撑面在此沿着轴向方向设置成不仅在外支撑面的高度上而且在外模的转辙空间的高度上。在空心体(或空心体壁)为一方与外模和内支撑体为另一方的、由此所产生的相对彼此布置方案的情况下，空心体借助于两个加载机构在加载位置分别沿着轴向方向加载压力，其方式是，这些加载机构借助压缩运动/镦粗运动(Stauchbewegung)沿着轴向方向相互朝向运动。空心体上的加载位置沿着轴向方向相互间隔开，并且外模的转辙空间设置在这些加载位置之间。在加载机构的压缩运动的作用下，空心体壁的材料在这些加载位置之间在外模的转辙空间的区域中被塑化，并且空心体壁的塑化材料在空心体壁得以加厚的情况下流入到外模的转辙空间中。同时，内支撑体优选用于：使得由空心体壁所限界的空腔的横截面特别是在外模的转辙空间的高度上基本上保持不变。

按照本发明的方法可以特别是设计为冷成型的方法。空心体由任意的可塑化变形的材料得以成型，特别是至少具有由可塑化变形的金属所制成的壁的空心体。

作为内支撑体例如考虑芯棒(Dorn)，作为加载机构例如考虑冲模(Stempel)。作为用于产生加载机构的压缩运动的马达驱动装置可以特别是设有可控式液压驱动装置。但是，其它可控式驱动结构类型也可考虑。

优选地，加载机构的马达驱动装置包括两个驱动单元，其中的每个驱动单元配属于加载机构中的一个，并且这些驱动单元例如借助于数字控制器相互协调地控制。用于加载机构的数字控制器可以集成到上级设备(或工具控制器)中或者集成到上级机器控制器中。

待成型的空心体优选沿着轴向方向在至少一个端部上是敞开的。根据外模的转辙空间相对于要加厚的空心体壁在轴向方向上所占据的位置，能够借助所述方式将空心体壁的不同轴向区段进行加厚。将空心体壁在一个或两个沿着轴向方向设置的端部上进行加厚，这同样正如将空心体壁的、与轴向端部所间隔开的轴向区段进行加厚一样可行。

根据本发明的方法和设备的特别的实施方式由本发明的要求的多个保护范围得出。

根据本发明的一个方面，按照本发明能够相互补充或备选地采用用于实现加载机构的压缩运动的不同可能性方案。详细地设定的是，通过这些加载机构的马达驱动装置的相应控制，使这些加载机构中的一个加载机构朝着另一个在轴向方向上静止的加载机构的方向运动；和/或这两个加载机构同时并且在此反向地沿着轴向方向运动；和/或这两个加载机构同时并且在此同向地且具有不同速度地沿着轴向方向运动。无论哪一种情况，都使得在轴向方向上存在的加载机构间隔得以减小，并且空心体壁被压力加载且在设置在这些加载位置之间的区域中被塑化。空心体壁的塑化材料通过内支撑体阻止了转辙到空腔内部中，并且因此在空心体壁得以加厚的情况下流入到外模的、设置在空心体壁的外侧上的转辙空间中。

按照本发明的另一个方面在本发明的改进中存在如下可能：通过这些加载机构的马达驱动装置的相应控制，从而产生了加载机构的连续压缩运动和/或间歇压缩运动。连续压缩运动涉及：到外模的转辙空间中的连续的材料流，而间歇压缩运动涉及：到外模的转辙空间中的间歇的材料流。

按照本发明可以对压缩运动(或加载机构的马达驱动装置)进行路程控制和/或力控制。特别可能的是路程控制与力控制相组合。

在对压缩运动进行路程控制的情况下，可以设有这样的路程长度：在该路程长度上，这些加载机构沿着轴向方向相互朝向运动，用于使要成型的空心体壁的材料得以塑化。对压缩运动进行力控制的基础可以是成型力的数值，该成型力借助于加载机构被导入到要成型的空心体壁中。如果成型力的数值超过预定界限值，那么可以通过加载机构的马达驱动装置的相应控制而结束加载机构的压缩运动。例如，只要外模的转辙空间完全以空心体壁的塑化材料被填充，并且因此在由加载机构施加到空心体壁上的压力的作用下没有另外的塑化壁材料能够流入到转辙空间中的话，则是超过成型力的预定界限值。如果存在增大转辙空间的可能，那么可以在达到或即将达到成型力的界限值之前引入这种转辙空间的增大，并且由此提供了使另外的塑化壁材料能够流入到转辙空间中的条件。

特别是，按照经验可以求取到：不仅在压缩运动的路程控制中待定义的路程长度，而且在成型过程的力控制中的成型力的界限值。

原则上存在如下可能，即，给空心体在任意位置处沿着由空心体壁所限界的空腔的空腔轴线加载彼此相对取向的压力。按照本发明，优选地，由本发明清楚的是，在空心体(特别是空心体壁)的至少一个对于成型设备而言可良好触及到的端侧径向端面上，对空心体进行压力加载。

为了使按照本发明的用于将空心体壁进行加厚的设备具有尽可能紧凑的结构方式，设定的是，空心体通过与内支撑体一件式构成的加载机构沿着轴向方向被加载压力。

如果这些加载机构中之一构造成空心机构并且设有沿着轴向方向延伸的机构空腔，那么在这些加载机构进行压缩运动的情况下使内支撑体可以进入到所涉及的加载机构的机构空腔中。如果机构空腔的横截面和内支撑体的横截面相互协调一致，并且与空心机构共同作用的那个加载机构与内支撑体一件式构成，那么这两个加载机构在压缩运动时通过在机构空腔中所接收的内支撑体沿着轴向方向被相对彼此引导。

在本发明的另一优选设计方案中，空心体通过加载机构沿着轴向方向被加载压力，该加载机构相对于空心体壁的外侧径向向外突出并且沿着轴向方向限界出外模的转辙空间。在该情况下，特别是这些加载机构的压缩运动的力控制是可实现的。如果基于加载机构的压缩运动而使空心体壁的材料在一范围内被塑化并且被供给至外模的转辙空间，基于这个范围使外模的转辙空间被完全填充以塑化壁材料，那么通过这些加载机构使空心体壁的持续压力加载从而实现了压力上升，或实现了借助加载机构所施加的成型力的上升，这种上升给加载机构的马达驱动装置的控制发出这样的信号：此刻，空心体壁的加厚已结束。

如果一加载机构沿着轴向方向限界出外模的转辙空间，那么通过所涉及的加载机构为一方与外模为另一方的、沿着轴向方向所实施的相对运动可以改变(特别是增大)转辙空间的轴向延伸(范围)。

在本发明的改进方案中，出于该目的设定的是，除了这些加载机构的压缩运动之外，沿着轴向方向实施这些加载机构为一方与外模为另一方的轴向相对运动。通过这些加载机构与外模的轴向相对运动的数值，可定义出空心体壁上所产生的加厚部的轴向延伸(范围)。优选地，这些加载机构与外模的轴向相对运动也借助于受控的马达驱动装置实施。

为了产生这些加载机构与外模的轴向相对运动，按照本发明提供不同的可能性方案。按照本发明，实施外模的轴向运动，并且在此优选地叠加于加载机构的压缩运动。基于加载机构的压缩运动与外模的轴向运动相互叠加，由此通过加载机构的压缩运动使空心体壁的塑化材料流入到基于加载机构与外模的轴向相对运动而不断变大的外模转辙空间中，在此，因此在期望的轴向长度上能够连续地构建出空心体壁的加厚部。

在本发明的优选设计方案中，在空心体壁的成型结束之后，通过由已加厚的空心体壁(或空心体)与外模沿着轴向方向所实施的相对运动，使已加厚的空心体壁(或空心体)与外模相互分离。

补充或备选地，按照本发明设定的是，将已加厚的空心体壁(或空心体)从外模取出，其方式是，使通过将外模沿着轴向方向进行分割所构成的外模部分沿着径向方向在外模得以打开的情况下相对彼此运动。最后所提及的方法方式特别是在如下情况下选用，即，当已成型的空心体的几何结构不允许仅通过沿着轴向方向的运动将空心体从外模取出时。

这例如是如下情况，即，如果空心体壁在成型过程的框架内在外模中同时或依次设有多个沿着轴向方向相互错开的加厚部，特别是在空心体壁的两个轴向端部上设有多个加厚部。在成型过程结束之后，在外模上设定的接收壁的第一子长度的两个轴向端部上所产生的加厚部沿着径向方向相对于该接收壁的、与这些加厚部相比而言横截面减小的第一子长度突出。基于空心体壁的加厚部的横截面相对于空心体壁用的接收部的第一子长度的横截面的超出，由此使得空心体壁的加厚部沿着两个轴向运动方向都不能够行驶经过空心体壁用的接收部的第一子长度。

对于上述方式的情况，按照本发明的设备具有沿着轴向方向被分割的外模。通过将外模进行分割而构成的这些外模部分能够优选借助于可控式马达驱动装置而沿着径向方向相对彼此运动。通过这些外模部分沿着径向方向的相对运动，可选择性地打开或关闭外模。

在按照本发明的设备的另一优选设计方案中，由本发明清楚的是，通过将外模沿着径向方向分割所形成的第一轴向外模部分沿着轴向方向被分割成这些外模部分：这些外模部分能够(优选借助于可控式马达驱动装置)沿着径向方向相对彼此运动。第一轴向外模部分具有空心体壁用的设定在外模上的接收部的、横截面减小的第一子长度。除了第一轴向外模部分之外，基于将外模进行径向分割产生第二轴向外模部分。第二轴向外模部分一件式地构成并且设有外模的转辙空间，其中，转辙空间在第二轴向外模部分上通至第一轴向外模部分，并且转辙空间的壁如此沿着轴向方向延伸，以使得第二轴向外模部分和构成在转辙空间中的空心体壁加厚部在使得该空心体壁加厚部从第二轴向外模部分出来的情况下可沿着轴向方向相对彼此运动。这两个轴向外模部分沿着轴向方向彼此相邻。在这两个轴向外模部分的内部中，接收壁的第一子长度和转辙空间被补充成设定用于空心体壁(或空心体)的共同接收部。基于这种接收部的一件式构型，第二轴向外模部分没有分型缝(Trennfugen)。这种情况就此而言是有利的，即，在将空心体壁进行加厚时，由于没有分型缝，因此没有分型缝以不期望的方式形成在外模的转辙空间中所产生的空心体壁加厚部上。因为由用于接收空心体壁所确定的外模接收部在第二轴向外模部分上仅设有转辙空间(也即是接收部这样的部分，该部分相对于外模的转辙空间中所产生的空心体壁加厚部而言横截面没有减小)，因此已成型的空心体能够通过沿着轴向方向的运动而从第二轴向外模部分取出。

附图说明

以下根据示例性的示意图更详细地阐述本发明。附图示出：

图1A至4B：用于以区段方式加厚空心轴壁的方法的第一变型方案的流程；

图5A至8B：用于以区段方式加厚空心轴壁的方法的第二变型方案的流程；以及

图9A至12B：用于以区段方式加厚空心轴壁的方法的第三变型方案的流程。

具体实施方式

按照图1A，以隐含方式所示出的且构造为成型机1的机器具有第一工具接收部2以及第二工具接收部3。在第一工具接收部2中固定有冲模4，第二工具接收部3将加工单元5保持，该加工单元5自身包括压块6和芯棒7，该芯棒7与压块6一件式构成并且相对于压块6而言横截面减小。芯棒7同样如压块6那样具有圆形横截面。基于芯棒7相对于压块6而言横截面减小，使压块6构造出环绕的肩部8。

冲模4和加工单元5的压块6形成加载机构，其中，冲模4构造成空心机构并且具有冲模空腔9作为机构空腔。冲模空腔9同样如芯棒7那样具有圆形横截面。冲模空腔9的横截面尺寸最小也超过芯棒7的横截面尺寸。

借助于马达驱动单元10，能够使冲模4沿着运动轴线11运动。以相应的方式，马达驱动单元12用于使加工单元5沿着运动轴线11运动。在示出的示例中，不仅马达驱动单元10而且马达驱动单元12都是常规结构类型的液压驱动装置。马达驱动单元10、12共同地构成马达驱动装置13，用于冲模4和加工单元5进而用于压块6和芯棒7。马达驱动装置13(或马达驱动单元10、12)的可编程数字控制器14在图1A中隐含地示出。

与设置成外模的装备件(Armierung)15一起，冲模4和加工单元5构成成型工具16。成型工具16在全部图1A至8B中示出，而成型机1的其余部分出于简化的原因仅仅在图1A中示出。

装备件15包括具有接收壁18的接收部17。接收壁18平行于冲模4和加工单元5的运动轴线11延伸，并且接收壁18包括第一子长度19以及第二子长度20，该第二子长度20沿着运动轴线11衔接于第一子长度19并且在接收部17得以拓宽的情况下相对于第一子长度19径向向外错开。接收壁18的第二子长度20限界出装备件15的转辙空间21。图1A的涉及的附图细节“A”在图1B中放大地示出。

成型工具16作为用于以区段方式加厚空心体的可塑化变形的空心体壁的设备，在示出的示例中，该设备用于以区段方式加厚由可塑化变形的钢所制成的空心轴23的壁22。壁22限界出空心轴23的、具有圆形横截面的空腔。运动轴线11与空腔的空腔轴线重合并且以其走向限定出轴向方向。

图1A至4B阐明借助于成型机1(或借助于成型工具16)可实现的、用于以区段方式加厚空心轴23的壁22的第一方法的流程。相比于该方法改型的方法根据图5A至8B以及根据图9A至12B阐明。不同的方法阶段在此分别不仅以成型工具16的总视图而且以放大的附图细节“A”示出。总视图的编号具有附加的A，放大的附图细节的编号设有附加的B。

在按照图1A至4B和5A至8B的方法变型方案的情况下，首先将处于未变形状态下的空心轴23从冲模4的那侧沿着轴向方向(沿着运动轴线11)移动到装备件15的接收部17中，并且在此移动到加工单元5的、已经设置在接收部17的内部中的芯棒7上。在此，冲模4相对于装备件15沿着轴向方向回置(zurückgesetzt)。加工单元5相对于装备件15沿着轴向方向占据在图1A、5A中示出的位置。

空心轴23的壁22在示出的示例中具有圆形的横截面。壁22的外直径相应于装备件15上的接收部17的直径并且与加工单元5的压块6的直径一致。壁22的内直径相应于加工单元5的芯棒7的直径。被推入到装备件15的接收部17中的空心轴23因此沿着径向方向无间隙地坐置于芯棒7上。在外侧上，空心轴23的壁22与接收部17的接收壁18紧邻。沿着轴向方向，空心轴23以壁22的径向端面24靠置在压块6的将运动轴线11环绕的肩部8上。

基于上述情形，冲模4借助于马达驱动装置13(或马达驱动单元10)沿着轴向方向朝着空心轴23进给，直至冲模4的径向端面25靠置在空心轴23的壁22的径向端面26上，并且空心轴23因此以数值方面微小的力沿着轴向方向在加工单元5的压块6(或肩部8)为一方与冲模4为另一方之间被夹紧(eingespannt)。在冲模4运动时，芯棒7以其从压块6远离的端部沿着轴向方向进入到冲模空腔9中。

借助于马达驱动装置13或马达驱动单元10所实施的、冲模4的进给运动可以通过数字控制器14进行不仅路程控制而且力控制。在与路程相关的控制的情况下，冲模4从其初始位置开始在限定的路程长度上沿着轴向方向行驶。在与力相关的控制的情况下，冲模4的动力传动系中的力上升(Kraftanstieg)标记出进给运动的结束，如果冲模4以径向端面25碰到空心轴23的壁22的径向端面26，那么会产生这种力上升。

冲模4的上述进给运动同样在按照图1A至4B的方法的框架内并且在按照图5A至8B的方法的框架内实施。在冲模4的进给运动的结束时产生的情形在图1A、1B和图5A、5B中示出。不同的是接下来的方法流程。

在按照图1A至4B的方法的框架内，基于按照图1A、1B的情形，由冲模4和压块6实施沿着轴向方向的压缩运动，其方式是，压块6沿着轴向方向朝着在轴向方向上静止的冲模4运动。基于这种压缩运动，使空心轴23的壁22的材料在壁22上的加载位置之间(即在壁22的径向端面24、26之间)塑化，并且壁22的塑化材料流入到加载位置之间(或壁22的径向端面24、26之间)设置的、装备件15的转辙空间21中。其它材料流在壁22的内侧上被芯棒7阻止，该芯棒7作为空心轴23的壁22用的内支撑体起作用，并且该芯棒7以其轴线平行的周面构成了壁22用的支撑体面(或内支撑面)，并且借助这个面将空心轴23的壁22沿着径向方向支撑。相应地，接收壁18的第一子长度19在壁22的外侧上起作用。接收壁18的第一子长度19形成了平行于壁22延伸的、用于壁22的外支撑面，并且相应地将空心轴23的壁22同样沿着径向方向支撑。

只要装备件15的转辙空间21在构造出壁22的加厚部27的情况下被填充以壁22的塑化材料并且由此实现了按照图2A、2B的方法阶段，则压缩运动(即由压块6相对于成型工具16的静止式冲模4沿着轴向方向所实施的运动)结束。

对于冲模4和压块6的上述压缩运动而言，不仅可以考虑路程控制而且可以考虑力控制。对于路程控制，需要在马达驱动装置13的数字控制器14中储存有压块6的例如按照经验所求取到的行驶路程长度。只要压块6已经沿着轴向方向运动了预定路程长度，那么将设置用于使压块6运动的马达驱动单元12停机。

在对压缩运动进行力控制的情况下，关断用于压块6的马达驱动单元12，只要借助于马达驱动单元12上的相应传感器装置探测到马达驱动力这样上升的话：这种上升在如下情况下产生，即，如果装备件15的转辙空间21充满了壁22的塑化材料进而阻挡了空心轴23沿着轴向方向继续进给。

基于按照图2A、2B的方法阶段，冲模4借助于马达驱动单元10相对于空心轴23的壁22的径向端侧26沿着轴向方向以路程控制的方式回置了这样的路程长度：在该路程长度上，壁22的加厚部27在随后的成型过程中应沿着轴向方向得以延长。

如果冲模4已经沿着轴向方向达到其目标位置，那么将马达驱动单元10停机，并且借助于马达驱动单元12实施上述类型的重新压缩运动。在此，借助于马达驱动单元12重新将压块6以路程控制或力控制的方式沿着轴向方向相对于在该方向上静止的冲模4进给，直至基于冲模4的先前的回置运动而变大的、装备件15的转辙空间21又完全被填充以空心轴23的壁22的塑化材料，并且由此按照图3A、3B的情况已经产生。

以上述方式如此多次地行驶，直至空心轴23的壁22上产生的加厚部27具有沿着轴向方向期望的长度。在间歇地实施的整个压缩运动期间，压块6通过芯棒7在冲模空腔9的内部中沿着轴向方向被引导。在示出的示例中，在装备件15的转辙空间21中，在空心轴23的壁22上构建有加厚部27，该加厚部27在外侧上波浪形地沿着轴向方向延伸。在由冲模4和加工单元5所实施的压缩运动的每个压缩行程中，产生出加厚部27的轴向波浪区段中的一个。在需要时，能够对这种波浪形状进行平面化，其方式是，在紧接着成型过程之后，对加厚部27进行再处理。

基于图4A、4B所阐明的、成型过程结束时的情形，冲模4沿着轴向方向相对于装备件15以快速方式运动回到初始位置，冲模4在成型过程开始之前就已经占据该初始位置。同时地或者紧接着冲模4的运动地，通过操作所述马达驱动单元12，将加工单元5连同坐置于芯棒7上的空心轴23共同地以如此程度沿着轴向方向前移，直至空心轴23至少部分地布置在装备件15之外进而能够实现从成型工具16取出。

将已成型的空心轴23取出是能够以机械方式实现。出于该目的，可以采用夹紧壳(Spannschalen)28、29，正如其在图4A中强烈示意地示出。借助于相应的数字控制的驱动装置，可以将夹紧壳28、29沿着已成型的空心轴23的径向方向沿着在图4a中所示出的双箭头的方向进给。

如果已成型的空心轴23借助于马达驱动单元12沿着轴向方向被足够远地从装备件15拉出，那么夹紧壳28、29沿着空心轴23的径向方向相对彼此运动，直至夹紧壳28、29将空心轴23在加厚部27后方夹紧。现在，通过操作马达驱动单元12，将加工单元5沿着轴向方向回移，进而将芯棒7从空心轴23内部拉出。如果芯棒7已经离开了空心轴23的空腔，那么已成型的空心轴23可以借助于夹紧壳28、29从成型机1取出。出于该目的，夹紧壳28、29能够沿着轴向方向是可移动的和/或可摆动运动的。随着夹紧壳28、29沿着相反的方向相应地运动，能够随后将还未变形的空心轴置入到成型机1(或成型工具16)中，用于引入前述类型的进一步成型过程。

在按照图5A至8B的方法的框架内，基于按照图5A、5B的情形，首先实施压缩运动，其方式是，压块6借助于马达驱动单元12沿着轴向方向相对于在轴向方向上静止的冲模4运动。如果基于压块6与冲模4相对运动已经使装备件15的转辙空间21在构造出加厚部27的情况下被填充以空心轴23的壁22的塑化材料，那么此时然而不使马达驱动单元12停机且将冲模4相对于空心轴23的壁22的径向端面26拉回。

取而代之地，只要装备件15的转辙空间21首次被填充以壁22的塑化材料，并且相应地实现了按照图6A、6B的方法阶段，那么除了压块6的已经处于过程中的运动之外还引入冲模4沿着轴向方向的运动。要么以路程控制的方式(只要压块6从其初始位置开始沿着轴向方向运动经过限定的路程长度的话)，要么以力控制的方式(只要装备件15的转辙空间21被充满了壁22的塑化材料进而标示出借助于马达驱动单元12所施加的成型力上升的话)触发冲模4的附加运动。

冲模4和压块6的联合运动以无过渡的方式衔接于第一运动阶段，在该第一运动阶段中，只有压块6沿着轴向方向运动。

在压缩运动的这样的阶段中，冲模4和压块6同向地运动：在该阶段中，冲模4和压块6共同地沿着轴向方向移动，但是压块6以比冲模4高的速度运动。由于这种速度差，借助于冲模4和压块6沿着轴向方向将压力施加到空心轴23的壁22上，基于这种压力，壁22的材料被塑化。因为冲模4和压块6共同地沿着轴向方向运动，并且因为这个运动相对于在轴向方向上静止的装备件15得以实施，因此在压缩运动的过程中由冲模4所限界的、装备件15的转辙空间21变大。转辙空间21的延伸(范围)沿着轴向方向变大。壁22的塑化材料不断地流入到转辙空间21。通过这种方式和方法，在空心轴23的壁22的、所涉及的轴向端部上，加厚部27在期望的轴向长度上得以构建。在此，壁22在其内侧上通过芯棒7、在其外侧上通过接收壁18的第一子长度19沿着径向方向得以支撑。

实施成连续压缩运动的、冲模4与压块6的相对运动、以及与该压缩运动同时实施的、一方面冲模4与压块6之间并且另一方面与在轴向方向上静止的装备件15之间的相对运动被如此控制，以使得在成型过程期间沿着轴向方向延伸的、装备件15的转辙空间21持久地被完全填充以壁22的塑化材料。因此，加厚部27在其整个轴向长度上构造成具有沿着轴向方向平坦的、并且准确形成转辙空间21的壁的、轴向平行的外表面。

相比于按照图6A、6B的情形，在图7A、7B中加厚部27在空心轴23的壁22上沿着轴向方向延长，但是还没有达到加厚部27的最终长度。在图8A、8B中示出了：在空心轴23的壁22的、所涉及的轴向端部上，加厚部27具有最终的轴向长度。

随着达到按照图8A、8B的方法阶段，通过相应地驱控所述马达驱动单元10，使冲模4的速度如此提高，以使得冲模4的速度超过了压块6的速度。因此，冲模4以其径向端面25从壁22的径向端面26升起并且快速地运动到其沿着轴向方向远离于装备件15的初始位置中。同时，已成型的空心轴23通过使其沿着轴向方向不变地继续运动的加工单元5而从装备件15移出。设置在装备件15之外的空心轴23能够以上述方式借助于图8A、8B未示出的夹紧壳28、29得以抓取(erfasst)并且从成型工具16(或成型机1)取出。随后，待加工的空心轴23可以借助于夹紧壳28、29输送至成型工具16。

不同于按照图1A至4B和按照图5A至8B的方法，能够将由装备件15沿着轴向方向相对于冲模4以及压块6所实施的轴向运动叠加于由冲模4以及压块6所实施的压缩运动。在相应地控制所述装备件15的轴向运动的情况下，装备件15上的转辙空间21沿着轴向方向的延伸(范围)变大，并且在空心轴23的壁22上基于冲模4和压块6的压缩运动而在转辙空间21中所构建出的加厚部27能够沿着轴向方向延长。

在图9A至12B所阐明的方法关于其原理流程方面与按照图1A至4B和按照图5A至8B的方法一致。按照图9A至12B，空心轴23的壁22通过冲模4和压块6沿着运动轴线11沿着轴向方向所实施的压缩运动而塑化，并且壁22的塑化材料构建出加厚部27。

与按照图1A至4B和图5A至8B的方法不同地，在按照图9A至12B的方法的框架内，加厚部27在壁22(或空心轴23)的两个轴向端部上产生。出于该目的，按照图9A至12B采用成型工具30，该成型工具30虽然没有本质上、但是在结构细节方面与图1A至8B的成型工具16有所不同。

不同于按照图1A至8B的成型工具16，成型工具30作为外模具有多件式装备件31。该装备件31不仅沿着径向方向而且沿着轴向方向被分割。基于沿着径向方向的分割，装备件31包括呈第一装备件单元32形式的第一轴向外模部分以及呈第二装备件单元33形式的第二轴向外模部分。第一装备件单元32又沿着轴向方向在构造出第二侧向外模部分(或装备件部分)34、35的情况下被分割。在第一装备件单元32的两个侧向装备件部分34、35之间的分型缝在图9A中垂直于图平面沿着运动轴线11延伸。可想到的是，第一装备件单元32被分割成多于两个(特别是四个或六个)侧向外模部分(或装备件部分)。

装备件31的第二装备件单元33一件式地构成。

由用于空心轴23的壁22的、设置在装备件31上的接收部17在第二装备件单元33上仅设置转辙空间21的这样的部分：这部分的壁沿着轴向方向轴向平行地延伸。第一装备件单元32具有：接收壁18的第一子长度19；以及在接收壁18的第一子长度19与转辙空间21的、设定在第二装备件单元33上的那部分之间的过渡区域。借助于常规结构的数字控制式马达调节驱动装置(未示出)，使第一装备件单元32的全部装备件部分34、35能够相对彼此沿着径向方向运动(或进给)，用于打开和关闭所述装备件31。在图9A中，通过双箭头标示出全部装备件部分34、35的相对运动可能性。

在通过图9A、9B所阐明的、借助于成型工具30所执行的成型方法的阶段中，在空心轴23的轴向端部上已经构建出一加厚部27。所涉及的成型过程在其流程方面相应于先前针对图1A至4B和5A至8B所阐明的方法之一。在此，多件式成型工具30如同图1A至8B的一件式成型工具16那样应用。

在完成一加厚部27之后，成型工具30的冲模4沿着轴向方向运动到远离于装备件31的位置。接着，将设有加厚部27的空心轴23从装备件31取出。出于该目的，首先将芯棒7通过加工单元5相应地轴向运动而从空心轴23的内部(在图9A中是向下地)拉出。借助沿着径向方向相对于接收壁18的第一子长度19突出的加厚部27，使空心轴23在此支撑在第一装备件单元32的上侧上。随后，将第一装备件单元32的侧向装备件部分34、35沿着径向方向如此程度相互移离，以使得能够将加厚部27沿着轴向方向从第二装备件单元33上的转辙空间21拉出，并且使得具有加厚部27的空心轴23能够以沿着轴向方向的运动经过第一装备件单元32。在装备件31外部，空心轴23于是旋转180度并且以单侧的加厚部27向前推到加工单元5的芯棒7上。与坐置于芯棒7上的、且沿着轴向方向支承在压块6上的空心轴23共同地，随后将加工单元5沿着轴向方向推入到一如既往打开的第一装备件单元32中。于是，随后通过侧向装备件部分34、35沿着径向方向的相应相对运动将第一装备件单元32关闭。最后，通过成型工具30的冲模4的运动，将已单侧成型的空心轴23借助在数值方面微小的力沿着轴向方向在加工单元5的压块6(或肩部8)为一方与冲模4为另一方之间夹紧。由此产生按照图9A、9B的情形。

基于这些情形，根据先前针对图1A至4B所描述的并且在图10A至12B中所阐明的方法，在空心轴23的第二轴向端部上构建出壁22的加厚部27。备选地，为了产生出空心轴23的壁22的第二加厚部27，也可采用按照图5A至8B的方法。

在完成第二加厚部27之后，将空心轴23从装备件31取出并且紧接着从成型工具30(或成型机1)引导离开。将具有在两侧上已成型的壁22的空心轴23取走的流程，相应于将仅在轴向端部上已成型的空心轴23取走的、先前已详细描述的流程。

不仅单侧已成型的空心轴23而且在两个轴向端部上已成型的空心轴23都可以在制造方法的框架内经受再处理。尤其可考虑的是，在空心轴23的壁22的一个或多个加厚部27上，构建出专门的功能装置(例如螺纹或传动装置齿部)。

Claims (22)

1.一种用于将空心体(23)的可塑化变形的空心体壁(22)进行加厚的方法，其中，空心体壁(22)沿着空心体(23)的、由空心体壁(22)限界的空腔的空腔轴线在轴向方向上延伸，

其中

·具有未加厚的空心体壁(22)的空心体(23)设置在外模(15、31)的、设有接收壁(18)的接收部(17)中，以使得接收壁(18)在空心体壁(22)的外侧上沿着轴向方向延伸，并且接收壁以沿着轴向方向延伸的第一子长度(19)构造出用于未加厚的空心体壁(22)的、平行于空心体壁(22)延伸的外支撑面，并且接收壁以沿着轴向方向延伸的第二子长度(20)限界出外模(15、31)的转辙空间(21)，其中，接收壁(18)的第二子长度(20)在构造出转辙空间(21)的情况下相对于接收壁(18)的第一子长度(19)在使接收部(17)拓宽的情况下径向向外错开；

·在未加厚的空心体壁(22)的内侧上设置有内支撑体(7)，以使得内支撑体(7)以在空心体壁(22)的内侧上沿着轴向方向延伸的支撑体面构造出用于空心体壁(22)的内支撑面，其中，内支撑体(7)的内支撑面沿着轴向方向以外支撑面的高度以及也以外模(15、31)的转辙空间(21)的高度设置；

·在未加厚的空心体壁(22)有效地径向支撑在外模(15、31)的外支撑面的情况下，并且在空心体壁(22)有效地径向支撑在内支撑体(7)的内支撑面上的情况下，空心体(23)借助于两个加载机构(4、6)在加载位置处分别沿着轴向方向被加载压力，其方式是，所述加载机构(4、6)以连续的压缩运动沿着轴向方向相互朝向运动，其中，所述加载位置在空心体(23)上沿着轴向方向相互间隔开，并且，其中，在所述加载位置之间设置外模(15、31)的转辙空间(21)，以及该加载机构相对于空心体壁(22)的外侧径向向外突出，并且该加载机构沿着轴向方向限界出外模(15、31)的转辙空间(21)；以及

·基于所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动，使得空心体壁(22)的材料在所述加载位置之间且在外模(15、31)的转辙空间(21)的区域中被塑化，并且空心体壁(22)的塑化材料在使空心体壁(22)加厚的情况下流入到外模(15、31)的转辙空间(21)中，

其特征在于，除了所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动之外，沿轴向方向实施进行所述连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)为一方与外模(15、31)为另一方的轴向相对运动，其中与所述连续的压缩运动一起进行所述连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)同时相对于在轴向方向上静止的外模(15、31)运动或者所述外模(15、31)沿轴向方向的运动叠加于所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动，其中，基于进行所述连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)为一方与外模(15、31)为另一方的轴向相对运动，使得外模(15、31)的转辙空间(21)的、沿着轴向方向存在的延伸变大。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述加载机构(4、6)以压缩运动沿着轴向方向相互朝向运动：

·其方式是，所述加载机构(4、6)中的一个加载机构朝着另一个在轴向方向上静止的加载机构(4、6)的方向运动；或

·其方式是，这两个加载机构(4、6)同时并且在此反向地沿着轴向方向运动；或

·其方式是，这两个加载机构(4、6)同时并且在此同向地并以不同速度沿着轴向方向运动。

3.根据上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

对所述加载机构(4、6)的压缩运动进行路程控制或力控制。

4.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

空心体(23)借助于所述加载机构(4、6)中的至少一个加载机构在加载位置处在空心体(23)的端侧径向端面(24、26)上沿着轴向方向被加载压力。

5.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

空心体(23)通过与内支撑体(7)一件式构成的加载机构(6)沿着轴向方向被加载压力。

6.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

空心体(23)通过加载机构(4)沿着轴向方向被加载压力，该加载机构构造成空心机构并且设有机构空腔(9)，该机构空腔沿着轴向方向延伸并且至少朝着内支撑体(7)敞开并且构造用于接收内支撑体(7)。

7.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

通过由已加厚的空心体壁(22)与外模(15、31)沿着轴向方向所实施的相对运动，将已加厚的空心体壁(22)从外模(15、31)取出。

8.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

空心体壁(22)依次设有多个沿着轴向方向相互错开的加厚部(27)。

9.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

将已加厚的空心体壁(22)从外模(31)取出，其方式是，将外模部分(34、35)沿着径向方向在使外模(31)打开的情况下相对彼此运动，所述外模部分是通过将外模(31)沿着轴向方向分割而形成。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法将空心体(23)的可塑化变形的空心体壁(22)以区段方式进行加厚。

11.一种用于制造空心体(23)的制造方法，该空心体具有空心体壁(22)，该空心体壁限界出空腔并且沿着该空腔的空腔轴线在轴向方向上延伸，

其特征在于，

空心体壁(22)按照根据上述权利要求之一所述的方法进行加厚并且由此在沿着轴向方向延伸的长度上设有加厚部(27)。

12.根据权利要求11所述的制造方法，

其特征在于，

空心体壁(22)的加厚部(27)设有至少一个功能装置。

13.根据权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，所述方法用于制造具有构成空心轴的转向轴形式的空心体(23)。

14.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，空心体壁(22)的加厚部(27)设有齿部和/或螺纹。

15.一种用于将空心体(23)的可塑化变形的空心体壁(22)进行加厚的设备，其中，空心体壁(22)沿着空心体(23)的、由空心体壁(22)限界的空腔的空腔轴线在轴向方向上延伸，

所述设备包括：

·外模(15、31)，所述外模具有接收部(17)，所述接收部设置用于空心体壁(22)，所述接收部具有接收壁(18)，所述接收壁配属于空心体壁(22)的外侧，所述接收壁以沿着轴向方向延伸的第一子长度(19)构造出用于未加厚的空心体壁(22)的外支撑面，并且所述接收壁以沿着轴向方向延伸的第二子长度(20)限界出外模(15、31)的转辙空间(21)，其中，所述接收壁(18)的第二子长度(20)在构造出转辙空间(21)的情况下相对于所述接收壁(18)的第一子长度(19)在使接收部(17)拓宽的情况下径向向外错开；

·内支撑体(7)，所述内支撑体配属于空心体壁(22)的内侧，所述内支撑体以支撑体面构造出用于空心体壁(22)的内支撑面，所述内支撑面配属于空心体壁(22)的内侧并且沿着轴向方向延伸，其中，内支撑体(7)的内支撑面能够沿着轴向方向以外支撑面的高度以及也以外模(15、31)的转辙空间(21)的高度设置；

·两个加载机构(4、6)以及用于所述加载机构(4、6)的可控式马达驱动装置(13)，其中，在未加厚的空心体壁(22)有效地径向支撑在外模(15、16)的外支撑面上的情况下，并且在空心体壁(22)有效地径向支撑在内支撑体(7)的内支撑面上的情况下，空心体(23)能够借助于所述加载机构(4、6)在加载位置处分别沿着轴向方向被加载压力，其方式是，所述加载机构(4、6)能够借助于马达驱动装置(13)而以连续的压缩运动沿着轴向方向相互朝向运动，其中，所述加载位置在空心体(23)上沿着轴向方向相互间隔开，并且在所述加载位置之间设置外模(15、31)的转辙空间(21)，以及该加载机构相对于空心体壁(22)的外侧径向向外突出，并且该加载机构沿着轴向方向限界出外模(15、31)的转辙空间(21)，并且，其中，基于所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动，使空心体壁(22)的材料能够在所述加载位置之间且在外模(15、31)的转辙空间(21)的区域中被塑化，并且空心体壁(22)的塑化材料在使空心体壁(22)加厚的情况下流入到外模(15、31)的转辙空间(21)中，其特征在于，除了所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动之外，沿轴向方向实施进行连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)为一方与外模(15、31)为另一方的轴向相对运动，其中与所述连续的压缩运动一起进行连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)同时相对于在轴向方向上静止的外模(15、31)运动或者所述外模(15、31)沿轴向方向的运动叠加于所述加载机构(4、6)的连续的压缩运动，其中，基于进行连续的压缩运动的所述加载机构(4、6)为一方与外模(15、31)为另一方的轴向相对运动，使得外模(15、31)的转辙空间(21)的、沿着轴向方向存在的延伸变大。

16.根据权利要求15所述的设备，

其特征在于，

外模(31)在构造出多个外模部分(34、35)的情况下沿着轴向方向被分割，并且

外模部分(34、35)能够沿着径向方向在使外模(31)打开的情况下相对彼此运动。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，外模部分(34、35)能够借助于可控式马达驱动装置沿着径向方向在使外模(31)打开的情况下相对彼此运动。

18.根据权利要求15所述的设备，

其特征在于，

外模(31)在构造出第一轴向外模部分(32)和第二轴向外模部分(33)的情况下沿着径向方向被分割，其中，构造出用于未加厚的空心体壁(22)的外支撑面的、接收壁(18)的第一子长度(19)设置在第一轴向外模部分(32)上，并且外模(31)的转辙空间(21)设置在第二轴向外模部分(33)上，以及

第一轴向外模部分(32)在构造出多个外模部分(34、35)的情况下沿着轴向方向被分割，并且第一轴向外模部分(32)的外模部分(34、35)能够沿着径向方向在使第一轴向外模部分(32)打开的情况下相对彼此运动。

19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，第一轴向外模部分(32)的外模部分(34、35)能够借助于可控式马达驱动装置沿着径向方向在使第一轴向外模部分(32)打开的情况下相对彼此运动。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备用于将空心体(23)的可塑化变形的空心体壁(22)以区段的方式进行加厚。

21.一种用于制造空心体(23)的机器，所述空心体具有空心体壁(22)，所述空心体壁限界出空腔并且沿着该空腔的空腔轴线在轴向方向上延伸，

其特征在于，

设有根据权利要求15至20中任一项所述的设备。

22.根据权利要求21所述的机器，其特征在于，所述机器用于制造具有构成空心轴的转向轴形式的空心体(23)。

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