CN109944919A - 齿轮的多材料构造 - Google Patents
齿轮的多材料构造 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109944919A CN109944919A CN201811519248.3A CN201811519248A CN109944919A CN 109944919 A CN109944919 A CN 109944919A CN 201811519248 A CN201811519248 A CN 201811519248A CN 109944919 A CN109944919 A CN 109944919A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- component
- group
- steel material
- locating features
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明涉及一种齿轮的多材料构造。一种用于制造物品的方法包括：提供由第一钢材料形成的第一工件部件；将第二工件部件结合到第一工件部件以形成工件，该第二工件部件由不同于该第一钢材料的第二钢材料形成；以及在工件上形成多个齿，该齿完全由第一钢材料形成。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于形成带齿物品的方法。
背景技术
齿轮，诸如用在现代车轴总成或动力输出单元中的此类型的准双曲面环形齿轮，通常具有带有一组设计和性能标准的一个或多个部分以及带有不同组设计和性能标准的一个或多个其他部分。这些不同组设计和性能标准可能涉及齿轮在其操作期间如何被加载和/或涉及其他考虑因素，诸如其中齿轮结合或联接到输入构件或输出构件的方式。由具有允许齿轮满足或超过一组标准的属性的单一材料统一地且集成地构造该齿轮在行业中是惯例。然而，所选材料经常是在几组标准之间的折衷，因此齿轮可能是以成本更高和/或具有没有如所期望的最优特性而终结。
因此，本领域依然需要一种用于形成齿物品的改进方法。
发明内容
本节提供了本公开的总的概述，而不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。
在一种形式中，本公开提供了一种用于制造物品的方法。该方法包括：提供由第一钢材料形成的第一工件部件；将第二工件部件结合到第一工件部件以形成工件，该第二工件部件由不同于该第一钢材料的第二钢材料形成；以及在工件上形成多个齿，该齿完全由第一钢材料形成。
在另一种形式中，本公开提供了一种用于制造物品的方法。该方法包括：锻造由第一钢材料形成的第一工件部件，该第一工件具有形成于其上的多个齿；锻造由不同于第一钢材料的第二钢材料形成的第二工件，该第二工件限定一组定位特征部；将第二工件部件结合到第一工件部件以形成工件；将工件上的一组定位特征部邻接到第二工件上的一组配合定位特征部，从而以预定方式将工件定位到第二工件；以及将工件固定到第二工件，其中工件上的一组定位特征部与第二工件上的一组配合定位特征部邻接。
从本文提供的描述中，其它适用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于例示的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于例示所选实施例的目的，而不是所有可能的实现方式，并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的教导所构造的示例性物品的截面图；
图2是用于形成图1的物品的示例性方法的流程图形式的示意性图示；
图3是其中图1的物品固定到第二工件的总成的截面图；
图4是根据本公开的教导所构造的第二示例性物品的一部分的截面图；
图5是制造图4的物品所采用的第一工件部件的一部分的截面图；
图6是制造图4的物品所采用的第二工件部件的一部分的截面图；
图7是用于形成图4的物品的示例性方法的流程图形式的示意性图示；
在附图的若干图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
参照图1，根据本公开的教导所构造的示例性物品大致由附图标记10来指示。物品10被示为是适于用在例如车轴总成和动力输出单元的传动系部件中的准双曲面环形齿轮类型，但是将认识到，本公开的教导适用于任何类型的具有形成在其上的齿12的物品。物品10可以被分为具有不同设计和性能标准的各种部分。在本示例中，物品10被分为第一部分20和第二部分22。第一部分20包括齿12且其设计和性能标准可能需要相对高的硬度和强度。第二部分22可以限定一组定位特征部-且其设计和性能标准可能需要相对较低的硬度和强度，以及可能需要有益于将物品10焊接到第二工件(未示出)的特性。例如，该组定位特征部30可以包括周向延伸表面32和径向延伸表面34。
第一部分20可以由第一钢材料形成，该第一钢材料可以具有第一碳含量(以重量百分比来表示)，而第二部分22可以由第二钢材料形成，该第二钢材料不同于第一钢材料且可以具有可低于第一碳含量的第二碳含量(以重量百分比来表示)。
此外，参照图2，现在将描述一种用于形成物品10的方法。该方法可以在框50处开始，其中可以提供第一工件部分和第二工件部分。第一工件部分可以由第一钢材料形成且旨在大致对应于物品10的第一部分20。第二工件部分可以由第二钢材料形成且旨在大致对应于物品10的第二部分22。在所提供的示例中，第一工件部分和第二工件部分中的每个被成形为一定长度的中空管状钢件且以合适方式被机加工至预定长度。
该方法可以行进到块52，其中第一工件部分和第二工件部分可以结合在一起以形成工件。在所提供的示例中，第一工件部分和第二工件部分经由摩擦焊接结合在一起，以使第一工件部分和第二工件部分在其彼此接触的区域上结合在一起。应理解，可以采用各种其他类型的结合方法以将第一工件部件和第二工件部件彼此固定，诸如电阻焊接和扩散结合。
该方法可以行进到框54，其中工件可以被锻造以形成物品10。在锻造操作期间，可以采用一个或多个锻模以形成齿12和一组定位特征部30。以这种方式的构造允许齿12完全由第一钢材料形成，且一组定位特征部30完全由第二钢材料形成。
参照图3，物品10可以随后被固定到第二工件60。第二工件60可以具有一组配合定位特征部62，该组配合定位特征部62被配置为配合地接合物品10上的一组定位特征部30。在所提供的示例中，该组配合定位特征部62包括第二周向延伸表面72和第二径向延伸表面74。第二周向延伸表面72可以由第二工件60中的孔限定且被配置为邻接物品10上的周向延伸表面32，从而将物品10与第二工件60居中，以使物品10的旋转轴线80与第二工件60的旋转轴线82重合。第二径向延伸表面74可以形成在第二工件60的凸缘90上且被配置为邻接物品10的径向延伸表面34，从而将齿12沿着第二工件60的旋转轴线82定位在期望位置处。
应理解，如果需要，在将物品10固定到第二工件60之前，可以在物品10上执行各自操作。例如，物品10上的各种表面可以进行车削或钻孔；物品10可以进行热处理，和/或齿12可以以期望方式(例如，与配合齿轮的齿搭接)进行机加工和精加工。
参照图4，根据本公开的教导所构造的另一物品大致由附图标记10a来指示。物品10a可以由第一工件部件20a和第二工件部件22a形成，该第一工件部件20a和第二工件部件22a可以以诸如焊接的期望方式彼此固定。
参照图5至图7，将讨论一种用于形成物品10a(图4)的方法。该方法在框100处开始，其中提供第一工件部件20a。第一工件部件20a可以由第一钢材料形成且可以具有形成于其上的多个齿12。第一工件部件20a可以以诸如锻造的期望方式形成。此外，第一工件部件20a上的特征部可以以期望方式精加工。例如，第一工件部件20a的齿12可以进行机加工和/或第一工件部件20a的表面可以进行车削或钻孔，和/或第一工件部件20a可以进行热处理。
该方法可以行进到块102，其中提供第二工件部件22a。第二工件部件22a可以由第二钢材料形成且可以具有形成于其上的一组定位特征部30。第二工件部件22a可以以诸如锻造的期望方式形成。此外，第二工件部件22a上的特征部可以以期望方式精加工。例如，如所期望的，第二工件部件22a的表面可以进行车削或钻孔。
该方法可以行进到块104，其中第一工件部件20a和第二工件部件22a可以彼此固定。在所提供的示例中，第一工件部件20a和第二工件部件22a经由摩擦焊接彼此固定。
将理解，如所期望的，在第一工件部件20a和第二工件部件22a已经固定在一起之后，可以在物品10a上执行各种操作。例如，物品10a上的各种表面可以进行车削或钻孔；物品10a可以进行热处理，和/或齿12可以以期望方式(例如，与配合齿轮的齿搭接)进行机加工和精加工。
实施例的上述描述已提供用于说明和描述的目的。其并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的单个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的，并且即使未具体示出或描述，也可以在所选实施例中使用。其也可以多种方式变化。这样的变化不被认为是偏离本公开，并且所有这样的修改旨在包括在本公开的范围内。
Claims (13)
1.一种用于制造物品的方法，所述方法包括：
提供由第一钢材料形成的第一工件部件；
将第二工件部件结合到所述第一工件部件以形成工件，所述第二工件部件由不同于所述第一钢材料的第二钢材料形成；以及
在所述工件上形成多个齿，所述齿完全由所述第一钢材料形成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述工件被锻造以形成所述多个齿。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述工件上形成一组定位特征部，并且其中所述方法进一步包括：
热处理所述工件以硬化所述多个齿；
将所述工件上的所述一组定位特征部邻接到第二工件上的一组配合定位特征部，从而以预定方式将所述工件定位到所述第二工件；以及
将所述工件固定到所述第二工件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述工件经由焊接固定到所述第二工件。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述一组定位特征部经由锻造形成在所述工件上。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述一组定位特征部包括周向延伸表面和径向延伸表面。
7.根据权利要求3所述的方法，其中在将所述第一工件部件和所述第二工件部件彼此结合之前，所述一组定位特征部形成在所述第二工件部件上。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第二工件部件结合到所述第一工件部件包括将所述第一工件部件和所述第二工件部件彼此摩擦焊接。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二钢材料具有的碳含量低于所述第一钢材料的碳含量。
10.一种用于制造物品的方法，所述方法包括：
锻造由第一钢材料形成的第一工件部件，所述第一工件具有形成于其上的多个齿；
锻造由不同于所述第一钢材料的第二钢材料形成的第二工件，所述第二工件限定一组定位特征部；
将所述第二工件部件结合到所述第一工件部件以形成工件；
将所述工件上的所述一组定位特征部邻接到第二工件上的一组配合定位特征部，从而以预定方式将所述工件定位到所述第二工件；以及
将所述工件固定到所述第二工件，其中所述工件上的所述一组定位特征部与所述第二工件上的所述一组配合定位特征部邻接。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一组定位特征部包括周向延伸表面和径向延伸表面。
12.根据权利要求10所述的方法，其中将所述第二工件部件结合到所述第一工件部件包括将所述第一工件部件和所述第二工件部件彼此摩擦焊接。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二钢材料具有的碳含量低于所述第一钢材料的碳含量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/849,928 | 2017-12-21 | ||
| US15/849,928 US10744556B2 (en) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | Method for forming a toothed article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109944919A true CN109944919A (zh) | 2019-06-28 |
Family
ID=66768701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811519248.3A Pending CN109944919A (zh) | 2017-12-21 | 2018-12-12 | 齿轮的多材料构造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10744556B2 (zh) |
| CN (1) | CN109944919A (zh) |
| DE (1) | DE102018132761A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113001007B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-08-05 | 昆山万洲特种焊接有限公司 | 一种多材料搅拌摩擦增材装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271287A (en) * | 1992-07-28 | 1993-12-21 | Materials Analysis, Inc. | Multi-metal composite gear/shaft |
| US5806373A (en) * | 1995-05-05 | 1998-09-15 | Dana Corporation | Gear and method for manufacturing same |
| US6326089B1 (en) * | 1998-03-28 | 2001-12-04 | Raymond J. Claxton | Multi-element composite object |
| US8202628B2 (en) * | 2006-12-08 | 2012-06-19 | Musashi Seimitsu Kogyo Kabushiki Kaisha | Fusion-bonded product having high-strength part and manufacturing method thereof |
| JP5399206B2 (ja) | 2009-11-04 | 2014-01-29 | マツダ株式会社 | 金属部材の接合方法および金属接合体 |
| WO2012135738A2 (en) | 2011-04-01 | 2012-10-04 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Differential assembly |
| US9156110B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-10-13 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Weldment with isolation pocket for reduction of weld-induced distortion |
| WO2013006751A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Differential with tailored torque bias ratios |
| US20170152930A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Ford Global Technologies, Llc | Precisely aligned, friction welded spiral bevel or hypoid ring gear and differential case assembly |
-
2017
- 2017-12-21 US US15/849,928 patent/US10744556B2/en active Active
-
2018
- 2018-12-12 CN CN201811519248.3A patent/CN109944919A/zh active Pending
- 2018-12-18 DE DE102018132761.7A patent/DE102018132761A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190193140A1 (en) | 2019-06-27 |
| DE102018132761A1 (de) | 2019-06-27 |
| US10744556B2 (en) | 2020-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2236547C (en) | Taperlock axle apparatus and flange | |
| US7275407B2 (en) | Process for producing rotationally symmetrical components | |
| WO2018029712A2 (en) | Axle shaft and its manufacturing | |
| CN105619038A (zh) | 能实现淘汰用于扭杆的过程的设计改变 | |
| CN109944919A (zh) | 齿轮的多材料构造 | |
| CN106460946B (zh) | 等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件 | |
| DE102019213756A1 (de) | Topfförmiger Verbundbremsrotor für Kraftfahrzeuge | |
| JP6005402B2 (ja) | 等速自在継手の外側継手部材の製造方法 | |
| DE102009029780A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe und nach dem Verfahren hergestellte Bremsscheibe | |
| JP2022502612A (ja) | ２ピース高強度ねじ | |
| CN107002768B (zh) | 等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件 | |
| KR20110087042A (ko) | 자동차용 추진축의 슬립요크 제조방법 | |
| CN107614910A (zh) | 等速万向联轴器的外侧联轴器构件 | |
| CN107850118A (zh) | 用于制造圆锥滚子构件组的方法以及圆锥滚子构件组和圆锥滚子轴承 | |
| CN108223122A (zh) | 用于具有可变压缩比的内燃机的连杆 | |
| CN107178562A (zh) | 离合器环形齿轮组件及其构造方法 | |
| JPH04322915A (ja) | ギヤシャフトの製造方法 | |
| JP2010038296A (ja) | ドライブピニオンシャフト、及び、ドライブピニオンシャフトの製造方法 | |
| EP3356694B1 (de) | Umgeformter ring für wälzlager | |
| EP2788607A1 (de) | Kolben für brennkraftmaschinen | |
| CN105308340B (zh) | 轴承零件及其形成方法 | |
| DE102011087205A1 (de) | Laufradnabe mit Flansch | |
| JP2012172716A (ja) | ギヤ付きシャフトの製造方法、ギヤ付きシャフト及びミキサータンク | |
| KR20130122463A (ko) | 중공형 구동축 및 그의 제조방법 | |
| DE102015206132A1 (de) | Mehrteiliger Differentialkorb eines Stirnraddifferentials zusammengesetzt aus Schmiede- sowie Metallblech-Teilen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190628 |