JPH09504478A - 冷間変形可能な金属から中空の段つきの軸を内部高圧変形する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は内部高圧によって冷間変形可能な金属から中空の段つき軸を形成する方法に関するものであって、次のステップ、すなわち材料パイプ部分を用意してそれに流体を充填し、少なくとも拡幅すべきパイプ部分を密封し、パイプ部分を拡幅するのに適した内部圧力を供給し、高いキャリブレーション圧力を供給することによって工作物のキャリブレーションを行い、パイプを長手軸に沿ってアップセットする間キャリブレーション圧力を維持する、ステップを有する。内部工具（弾性的に付勢された工具も）が支持部材として工具内に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 冷間変形可能な金属から中空の段つきの軸を内部高圧変形する方法 本発明は、冷間変形可能な金属から中空の段つきの軸を内部高圧変形する方法 に関するものである。 一般に、内部高圧変形を行う場合には、まっすぐな、あるいはまっすぐでない 長手軸を有するパイプ部分が内部圧力Ｐｉと軸力Ｐａを同時に作用させることに よって変形される。幾つかの内部高圧変形方法が、例えば１９９３年ハノーヴァ ーの第１４回変形技術コロキウムの議事録の第９頁に詳細に記載されており、そ の全体を参照することができる。 通常の中空軸形状の工作物の内部高圧変形は、通常第１図と第２図に示すよう に２つの変形段階で行われる。ここでは自由な、すなわち工具と結び付いた拡幅 の法則性が有効である。パイプ表面は湾曲され、この第１の変形段階の最後に発 生した工作物と工具との接触はまず、工作物表面の部分領域にわたってだけ延び ている。次の変形段階において工作物はキャリブレーションによって成型工具の 内部形状に完全に添接する。このようにして形成された中空軸の縦断面の壁厚の 推移は通常第３図に示すパイプ部分の初期の壁厚Ｓｏの約１５％である。壁厚の 推移はまず第一にパイプ材料の展性に関係する。自由な拡幅長さないし折曲限界 はこれまで知られている内部高圧変形方法においては最大で２×ｄｏであり、そ の場合にｄｏは初期パイプの直径である。 本発明の課題は、優れた中空軸の製造を可能にする改良された内部高圧変形方 法を提供することである。 この課題は本発明によれば、請求の範囲第１項に示す方法によっ て解決される。 本発明による方法は特に、例えば出願Ｐ４００７２８４．３に記載されている ようなこの種の中空軸に適している。この中空軸は例えば壁厚が薄く直径の大き い中央のパイプ領域とその両側に形成された壁厚の薄い端部領域とを有する自動 車の駆動軸である。この軸の壁厚の差と自由な拡幅長さは、従来内部高圧変形で 知られている処理限界を数倍越えるものである。 本発明による方法によって特に次のような利点が得られる： １．縦断面においてＳｏに関して１５％よりずっと多い壁厚の推移を有する中 空軸の形成 ２．２×ｄｏよりもずっと長い拡幅長さを有する中空軸の形成 次に本発明方法を図面を用いて詳細に説明する。 第１図は、概略的な内部高圧方法を示すものであり、 第２図は、部分的に拡幅されたパイプを形成する処理ステップの結果を示すも のであり、 第３図は、拡幅されたパイプの壁厚の推移を示すものであり、 第４図は、本発明により形成された対象の例を示すものであり、 第５図は、次の処理ステップを概略的に示すものである。 特に第２図から明らかなように、第４図に示す処理製品は、まずパイプに流体 を満たすことによって形成され、その流体は気体であっても高揮発性の液体であ ってもよい。次に公知のようにしてパイプ端部を密封して内部高圧をもたらすこ とによって拡幅が行われる。第１段階の中空体の拡幅と第２段階のキャリブレー ションの後に第３段階において高いキャリブレーション圧力が維持され、ないし はさらに増大される。 本発明によれば、特に第５図から明らかなように、成形された長いパイプがア ップセット（据え込み）される。 課題の第１の部分は、２つの変形段階に第５図に示す第３の変形段階を付加す ることによって解決される。第１の段階の拡幅と第２の段階のキャリブレーショ ンの後に第３の段階において高いキャリブレーション圧力が維持され、ないしは さらに増大される。この高い内圧は、パイプ壁に褶曲を作らずにパイプ端部を重 なるように移動させることができる。必然的に工作物の壁が収容体の領域でほぼ 任意の大きさだけアップセット（据え込み）される。この種の工程は変形機械の 適当な制御技術によって実現される。適当なパイプ壁厚は、薄い方の拡幅領域と 厚い方の端部領域との壁厚の段部が最適になるように選択されなければならない 。 課題の第２の部分は工具技術的な手段で解決される（第６図）。工具内の支持 部材を用いて長いパイプ軸が折れ曲がるのが防止され、支持部材は弾性的なもの であってもよい。それぞれパイプ軸の長さに従って１つまたは多数の部材を工具 長手方向に配置しなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラース，フリードリッヒ ドイツ連邦共和国，デー―73432 アーレ ン，アハルムシュトラーセ 24 (72)発明者 ブーゲル，ヘルムート ドイツ連邦共和国，デー―73431 アーレ ン，ガベルスベルガーシュトラーセ 10 (72)発明者 ベバー，ゲオルク ドイツ連邦共和国，デー―73466 ラウフ ハイム／レッティンゲン，カペレンベク 15

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．冷間変形可能な金属から中空の段つき軸を内部高圧変形させる方法におい て、次のステップ、すなわち −材料パイプ部分を用意して、流体を充填し −少なくとも拡幅すべきパイプ部分を密封し、 −そのパイプ部分を拡幅するのに適した内部高圧をもたらし −高いキャリブレーション圧力をもたらすことによって工作物のキャリブレー ションを行い −パイプを長手軸方向にアップセットしながらキャリブレーション圧力を維持 し、 その場合に、場合によっては弾性を有する内部工具が支持部材として工具内に 設けられている ことを特徴とする冷間変形可能な金属から中空の段つき軸を内部高圧変形させる 方法。