[发明专利]用于制造平衡轴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由模锻而成的轴毛坯来制造平衡轴的方法。平衡轴具有轴段，该轴段具有相对于平衡轴的旋转轴线偏心地分布的质量重心，该质量重心与旋转轴线一起展开一个基本上与分模面正交地分布的失衡平面(Unwuchtebene)。轴段具有基体和从该基体中伸出来的肋(Rippe)，该肋相对于旋转轴线以高度H在失衡平面的远离质量重心的方向上延伸。

背景技术

这种平衡轴在内燃机中得到应用，用于部分地或者完全平衡自由惯性力和/或者惯性矩。对平衡轴的径向支承在尺寸不断增加的情况下借助于直接在平衡轴的轴颈上滚动的低摩擦的滚针轴承结构来进行，从而滚针支承的平衡轴通常实施为摩擦学上可承受高负荷的锻造件。因此，在DE 10 2007 019 008 A1中，鉴于在轴颈的摩擦学上加高负荷的负荷区的区域内均匀的纤维分布，而提出：锻模的分模面相对于平衡轴的失衡平面正交地取向。

分布在轴颈之间和附近并且参与平衡轴的失衡效应(Unwuchtwirkung)起着决定性作用的轴段在失衡平面的方向上具有进行加固的肋，这些进行加固的肋基于与其正交的分模面通过锻模两半部分之一的模膛成型。这种在锻造技术中称为上充(Steigen)的原料流与锻模两半部分的提升运动相反地进行并且在考虑到完全填充肋模膛的情况下，要求在分模面的方向上也存在足够多的原料体，该原料体在非常高的压力下一方面被压向锻模的肋模膛方向，另一方面在形成锻造毛边的情况下则被压向锻模的毛边缝隙方向。因此，肋的可锻造的高度，也就是该肋在失衡方向上的延伸部，通过所锻造的轴毛坯在分模面方向上延伸的宽度而受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，对在锻模内锻造而成的平衡轴的制造方法通过如下方式进行改进，即，使肋的高度与基体的宽度相关地可以最大化，肋从该基体中突起。

该目的依据本发明通过权利要求1所表明的特征得以实现，而本发明的具有优点的改进方式和构造方式可以由从属权利要求得知。因此设置以下方法步骤：通过在分布在失衡平面两侧的修边部位上将所锻造的轴毛坯修边成基体的接近最终轮廓的形状，而分离在锻模内构成的锻造毛边，这些修边部位彼此间的距离S2明显小于分离之前锻造毛边彼此间的距离S1。

换句话说，对所锻造的轴毛坯进行去毛边不是像以往常见的那样局限在对薄壁的锻造毛边进行分离上，而是在基体的厚壁区域内进行，从而产生具有相对大的切割表面的、基本上平行于失衡平面分布的切割棱边。按照这种方式完成的自由度，可以使锻模模膛在分模面方向上延伸的宽度在需要时随着肋模膛所要填充的高度一起变大，这是因为在那里不需要的材料在锻造之后厚壁地并且优选非切削地被分离。切割棱边的厚度D，也就是所要分离开的材料厚度，优选为修边部位的距离S2的至少一半大：D∶S2＞0.5。

在本发明的优选改进方式中设置的是，针对锻造毛边的距离S1、修边部位的距离S2和肋的高度H设定如下比例：S2∶S1＜0.5和S1∶H＞2，优选＞3。换句话说，基体应在修边之后最多为所锻造的轴毛坯宽度的一半大，如果该轴毛坯仅被去毛边的话，而锻模模膛扣除毛边连接片应为肋模膛的至少两倍宽，优选至少三倍宽。

鉴于尽可能力小的修边过程，最后设置：修边在轴毛坯尚热的状态下进行，也就是与锻造的时间间隔很短。

附图说明

本发明的其他特征由下面的说明和附图得知，在这些附图中示出本发明的实施例。其中以部分简化或者示意性的方式：

图1示出带有完成锻造的轴毛坯的锻模的横截面；

图2示出依据图1的下模；

图3示出进行修边之后所锻造的轴毛坯的横截面，以及

图4示出按照依据本发明的方法制造的平衡轴的透视图。

具体实施方式

图4示出完成锻造的状态下的按照依据本发明的方法制造的平衡轴1。平衡轴1形成质量平衡传动机构的部件，该部件用于平衡四缸直列式结构(Vierzylinder-Reihenbauweise)中的内燃机的二阶自由惯性力。质量平衡传动机构在这种情况下包括两个这种平衡轴1，这两个平衡轴以双倍的曲轴转速反向地旋转。为了驱动平衡轴1所需要的附件，例如像链轮或者齿轮出于简化图示的目的而没有示出。