[发明专利]用于以摩擦焊的密封销成形地制造闭合的空心轴的方法

说明书

本发明涉及一种用于以摩擦焊的密封销成形地制造闭合的空心轴的方法，该空心轴(200)至少在一侧闭合，该方法带有如下步骤：‑提供金属管；‑使管径向地成形(U)成空心轴(200)，其具有带有不同直径的多个区段。根据本发明设置成，在径向成形(U)时在空心轴(200)的至少一端(210)处使金属材料(M)在径向上成型到被引入相关的端部(210)中的金属销(300)上，并且然后通过在空心轴(200)与金属销(300)之间的相对旋转运动来实现摩擦焊接过程，其中，将金属销(300)密封地固定在空心轴(200)的端部(210)中。本发明此外涉及一种根据该方法制造的空心轴(200)，其尤其是传动‑或转子轴。

技术领域

本发明涉及一种用于成形地(umformend)制造至少在一侧闭合的空心轴的方法。本发明此外涉及一种根据方法制造的空心轴，其中，尤其涉及传动轴或转子轴。

背景技术

文件DE 197 25 453 C2说明了一种用于通过压轧(Drueckwalzen)由管(10)来制造带有闭合端部(31)的空心轴(20)的方法，对此使用布置在管或工件的内部中的挤压工具(51)。在移开挤压工具(51)之后，可使管的至少一端进一步拉入和闭合。也就是说，使工件在至少一个处于外部的区域中以这样的程度变形，使得产生闭合的端部从而没有异物可侵入。

对于现有技术此外参照在文件DE 10 2007 053 551 A1中所说明的用于在空心件(例如驱动轴、中间轴、凸轮轴等)处的横截面改变的方法，其中，还可局部地完全封闭空心件或空心轴。

对于现有技术此外还参照德国专利申请10 2020 200 853.1，其说明了一种用于成形地制造至少在一侧闭合的空心轴的方法，其中，在成形时产生的余留孔(Restoeffnung)利用浇铸料(Vergussmasse)来封闭。

发明内容

利用根据本发明的方法现在介绍一种另外的极其经济的用于成形地制造至少在一侧闭合的或在至少一个轴向的端部处封闭的空心轴的方法，其相对于之前已知的方法具有各种优点。本发明还延伸到利用根据本发明的方法制造的空心轴。本发明的附加的特征对于两个本发明对象类似地由接下来的说明书和附图得出。

根据本发明的方法包括以下步骤：

- 提供金属的、也就是说由金属材料形成的、优选地由钢材构成的管(钢管)，其中，尤其涉及从相应的管半成品(Rohrhalbzeug)分离的管件；

- 使管径向地成形成空心轴，其具有带有不同直径的多个区段(轴向的轴区段)(例如在文件DE 197 25 453 C2中所示)。

根据本发明设置成，在径向成形时使金属材料在空心轴的至少一个(轴向的)端部处在径向上成型到被引入(相关的)端部中的金属销(Metallstift)上，并且然后通过在空心轴与金属销之间的相对旋转运动来实现摩擦焊接过程，由于此，金属销(通过材料配合的连接)被固定在空心轴的(相关的)端部中并且使空心轴的端部密封。

本发明即设置成，空心轴的该至少一个待封闭的(轴向的)端部在径向成形时在直径中以这样的程度被减小或在径向上以这样的程度被成形，直到金属材料被按压或挤压到布置在空心轴的相关端部中的金属销上，其然后此外通过相对旋转与空心轴摩擦焊接或焊入空心轴端部中，从而以该方式来密封空心轴的相关的端部。在此优选地实现油密的且尤其气密的密封。金属销因此还可被称为密封销。以此考虑以下情况，即常常不能通过单纯径向成形以合理耗费来实现油密性或气密性，而是取而代之留有微小的余留孔。

在根据本发明的方法中，变形力比较小(因为在径向上仅被成形直至销直径)，从而还可运用特别经济的径向成形方法(见下)。此外，如还优选地设置的那样，在无芯轴(Dorn)的情况下实现径向成形并且/或者在不改变壁厚的情况下或以保持相同的壁厚实现径向成形(见下)。此外，根据本发明的方法是节省能源-和资源的(几乎没有材料损失)。