[发明专利]形成具有摩擦焊接凸缘的可变壁轻型车轴的方法

权利要求书

1.一种用于形成车轴的方法，其包括：

将具有前端和后端的第一管状坯件插入第一模具中，所述第一模具具有入口端和限定挤出喉部的出口端，所述第一管状坯件通过所述挤出喉部被挤出，所述挤出开始于所述第一管状坯件的前端并且结束于所述第一管状坯件的后端；

将第一工具插入第一模具中，所述第一工具限定被配置成接合所述第一管状坯件的所述后端的表面，并且具有被配置成被接收在所述第一模具的所述挤出喉部和所述第一管状坯件内的心轴，所述心轴包括具有第一直径的第一部分以及具有比所述第一直径大的第二直径的第二部分；

将所述第一工具移动到所述第一模具内，使得所述第一工具的所述表面接合所述第一管状坯件的所述后端，并且所述心轴的所述第一部分设置在所述第一管状坯件和所述第一模具的所述挤出喉部内；

将力施加到所述第一工具以将所述第一工具朝向所述第一模具的所述出口端移动，并通过所述挤出喉部挤出所述第一管状坯件从而形成所述车轴，所述车轴的第一端部部分呈现具有由所述挤出喉部限定的外径以及由所述心轴的所述第一部分限定的内径的形状，并且所述车轴的第一中间部分呈现具有由所述挤出喉部限定的外径以及由所述心轴的所述第二部分限定的内径的形状；

从所述第一模具取回所述第一工具；

将具有前端和后端的第二管状坯件插入所述第一模具中，所述第二管状坯件的所述前端接合所述第一管状坯件的所述后端；

将第二工具插入所述第一模具中，所述第二工具限定被配置成接合所述第二管状坯件的所述后端的表面，并具有被配置成被接收在所述第一模具的所述挤出喉部和所述第一管状坯件内的心轴，所述第二工具的所述心轴具有小于所述第二直径的第三直径；

将所述第二工具移动到所述第一模具内，使得所述第二工具的所述表面接合所述第二管状坯件的所述后端，并且所述第二工具的所述心轴设置在所述第一管状坯件和所述第一模具的所述挤出喉部内；以及，

将力施加到所述第二工具以将所述第二工具朝向所述第一模具的所述出口端移动，使得所述车轴的第二端部部分呈现具有由所述挤出喉部限定的外径以及由所述第二工具的所述心轴限定的内径的形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过第二模具挤出所述车轴的第一端，以减小所述车轴的所述第一端的直径。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述车轴的所述第一端上形成多个花键。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括定位车轮凸缘，使得所述车轮凸缘接合所述车轴的第一端；以及，

将所述车轴和所述车轮凸缘中的至少一个相对于所述车轴和所述车轮凸缘中的另一个旋转，以将所述车轴和所述车轮凸缘焊接在一起。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括配置所述车轴第一端的径向内表面以接收密封件。

6.根据权利要求5所述的方法，其中配置所述车轴的所述第一端的所述径向内表面包括加工所述径向内表面以限定内螺纹或凹槽中的至少一个来接收所述密封件。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将热施加到所述车轴以硬化所述车轴。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在将所述第一管状坯件插入所述第一模具中之前，将润滑剂施加到所述第一管状坯件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一模具在形状上是管状的且是预加应力的。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其中所述第一模具包括紧接所述出口端之前的还原区，所述还原区具有沿所述第一模具的长度而变化以在其中限定成角度的表面的直径。

11.一种通过前述权利要求中任一项所述的方法形成的车轴，其中所述车轴限定沿所述车轴的长度的至少一部分延伸的孔。

12.根据权利要求11所述的车轴，其中所述车轴的外径和内径中的至少一个沿所述车轴的长度而变化，以限定具有变化的厚度的壁。