用于制造被挤压的轴承轴颈的方法
【专利说明】用于制造被挤压的轴承轴颈的方法
[0001]本发明涉及一种用于制造被挤压的轴承轴颈的方法，所述轴承轴颈在纵向方向上延伸并且其具有围绕所述纵向中心轴线的侧表面以及在自由端处具有在轴向方向上限制该轴承轴颈的端表面，其中，所述轴承轴颈借助于至少一个挤压冲头在挤压工具里被挤压突出，并且在轴承轴颈被挤压后，该轴承轴颈被再挤压以便提高至少在该轴承轴颈的纵向方向的部分上的轴承轴颈的圆柱度。本发明也涉及用于对被挤压的轴承轴颈在加工的方法，该轴承轴颈在纵向方向上延伸并且其具有围绕所述轴承轴颈的纵向中心轴线的侧表面以及具有在该轴承轴颈的自由端限定该轴承轴颈的轴向长度的端表面，以便至少在该轴承轴颈的纵向长度的部分上改善该轴承轴颈的圆柱度。本发明还涉及在纵向方向上延伸的轴承轴颈并且具有围绕所述轴承轴颈的纵向中心轴线的侧表面以及具有在该轴承轴颈的自由端限定该轴承轴颈的轴向长度的端表面，以及其侧表面至少在该轴承轴颈的纵向长度的部分上至少基本上是圆柱形的形式。
[0002]对于轴承轴颈，特别是万向节的万向节十字叉(节点十字叉)的轴承轴颈，主要问题是希望用尽可能简单的方法制造结构尺寸尽可能长的轴承长度。与此同时，该轴承轴颈至少在轴承长度的区域内应该具有尽可能的圆柱形的形式，也就是说，侧表面至少在轴承部的区域中应该尽可能准确对应着圆筒，尤其是对准圆筒的壳，从而为滚动体特别是滚针形成良好的工作表面。
[0003]具有轴承轴颈的万向节十字叉(节点十字叉)，其中该轴颈的纵向中心轴线位于一个平面内并且该连续的轴承轴颈的纵向中心轴线彼此互为直角，或者位于同一平面里的的三个轴承轴颈为三脚架形，其轴颈的纵向中心轴线相互构成120°夹角，通常是通过挤压特别是横向挤压生产的。通过挤压特别是横向挤压生产万向节十字叉已经由DE2819167 Al披露了。两个管芯模具(半模)对准以直角通向该管芯之间的分型面的圆柱形通道，在所述通道中被插入有坯料。按压冲头从两侧穿过圆柱形通道朝向圆筒形坯料，由此实现了坯件的材料流动到模具的切口，其中该切口在该分型面的区域里与圆筒状管道相邻并且具有待形成的轴颈的形状。形成轴颈的材料流从而在与按压冲头移动的方向横切的方向上发生。
[0004]在各个轴承轴颈的自由端处的端表面是由自由曲面构成的。这形成了轴承轴颈的表面侧的凸台，所述凸台在该轴颈的端部方向上是凸出的。在所述自由表面和所述轴承轴颈的基本上圆柱形的侧表面之间的过渡区形成了该侧表面的轴承部的端部，并且因此限定了所述轴承轴颈的轴承长度。
[0005]为了提高在该侧表面的轴承部的区域中的轴承轴颈的圆柱度，再加工轴承轴颈通常被执行。为此目的，如研磨操作可以被执行。然而研磨操作具有耗时且成本高的缺点，并且因此该类型的研磨操作应该被尽可能地避免。从EP0891825 BI中，对于轴承轴颈特别是在三脚架的情况下，在挤压工艺之后执行滚轧操作作为再处理工艺是已知的。在所述滚轧操作中，如果需要，以环绕方式绕该轴承轴颈运行的沟槽被同步形成在该轴承轴颈的侧表面里是可能的。
[0006]本发明的目的是提供一种轴承轴颈，其侧表面在轴承轴颈的纵向范围的最大可能部分至少基本上为圆柱形，特别是以圆形的筒状形式，优选地具有尽可能最好的圆柱形，其中所述轴承轴颈应该是易于制造的。
[0007]根据本发明，借助于具有如权利要求1的特征所述的制造被挤压的轴承轴颈的方法以及借助于具有如权利要求8所述的再加工被挤压的轴承轴颈的方法以及借助于如权利要求9所述的轴承轴颈，其目的是可以实现的。
[0008]在根据本发明的用于制造被挤压的轴承轴颈的方法中，其中该轴颈轴承借助于至少一个挤压冲头在挤压装置中被挤出，在该轴承轴颈被挤出后，再加工所述轴承轴颈被执行，在该轴承轴颈被再加工期间，该轴承轴颈被设置在至少在与其自由端相邻的纵向范围内的部分的、由围绕该轴承轴颈的侧表面的壁表面在轴承轴颈的径向方向上限定的腔体里。在再加工期间，在该轴承轴颈的纵向方向上可移动的再加工冲头被移向该轴承轴颈的自由端并且借助于随着该轴承轴颈的材料的流动使得该轴承轴颈的塑性变形而被实现的高的挤压力而压靠着该轴承轴颈的端表面。该轴承轴颈的塑性变形因此以镦锻加工的方式实现，也就是说，该轴承轴颈的总长度被降低。该轴承轴颈的总长度的减小在这种情况下只是轻微的(特别是轴承轴颈的原始总长度减小小于10% )，并且基本上在自由轴颈的端处的自由曲面的区域里发生。特别的，被定向在径向方向上的材料的流动，或者随着被定向在径向方向上的组件的材料流动发生在轴承轴颈的所述端部。此外，在该轴承轴颈的所述端部里和/或在直接邻接所述端部的轴承轴颈的纵向范围的部分里，朝向轴承轴颈的自由端的轴向材料流动或者被定向在所述方向上的组件的材料流动，发生在邻接该轴承轴颈的侧表面的径向位置到内部的轴承轴颈的径向区域里。所述材料的流动导致轴承轴颈的至少大体上为圆柱形部分的长度的增加。
[0009]在该轴承轴颈的至少大体上为圆柱形的部分的区域中的侧表面，或者所述至少大体上为圆柱形的部分的轴向纵向范围的部分的区域里的至少侧表面，形成该侧表面的轴承部，由于该轴承轴颈的塑性变形，该轴承表面因此可以被扩大。在这里，“至少基本上为圆柱形”是指该轴承轴颈或其侧表面是在所述部分上的圆柱形的，尤其是除了生产诱发的不准确性和公差的圆形的圆筒形。因此，侧表面的倾斜，即与所述轴承轴颈的中心轴有关的轴承轴颈的纵向方向上的向下或向上倾斜，是有利地小于0.5°，优选小于0.2°。该侧表面的直径上对于圆筒的偏差形成的量有益地小于周长的0.5%，优选地小于其直径的0.05%。
[0010]伴随再挤压冲头发生塑料形变的过程中，除了在轴颈端处的自由曲面的区域里和直接与此相邻的的区域里的材料流动外，某些材料流动也可能发生在轴承轴颈的其它区域。当再加工冲头被压靠在轴颈的端表面时，特别是至少基本上径向地发生的该种材料流动，可以特别是在轴承轴颈的纵向范围的区域里被实现，其中在挤压动作借助于再加工冲头被实施之前，间隔存在于该轴承轴颈的侧表面和该腔体的周边壁表面之间，轴承轴颈或相邻于轴承轴颈的自由端的该轴承轴颈的纵向范围的至少部分被设置在该间隔里。轴颈的整体形状也可以被以这种方式加以影响。因此，特别是允许在模制工艺之后的固化工艺过程中发生硬化变形；也就是说，由于允许硬化变形，至少在所述侧表面的轴承部上，硬化后的该侧表面的圆柱度比硬化前的要好。该硬化变形的允许可能发生在轴承轴颈的纵向方向上和/或在轴承轴颈的圆周方向上的成形。硬化变形可能会发生，例如由于在该轴承轴颈模制过程中形成的预加载在轴承轴颈的不同区域上的不同的内应力。
[0011]根据本发明的轴承轴颈，该轴承轴颈的端表面具有凹形区域，其围绕在轴承轴颈的纵向方向上突出的凸部。特别地，所述凹形区域完全包围所述凸部，即被环状地围绕。
[0012]在此，凹形区域由模制部件形成。该凹形区域优选地由未被结合到工具上的可自由地被模制的部件来形成，也就是说，所述凹形区域是自由曲面。然而，对于所述材料流动来说由再加工冲头的附加的凹陷成形辅助也是可构思和可能的。然而，应当优选始终保持未被结合到工具上的自由模制部分，其形成该凹形的至少部分，也就是说，该凹形区域的至少部分是自由曲面。在任何情况下，该凹形区域不是由机械加工例如通过车削、铣削或磨削而形成的。
[0013]有利的是，如在中心纵向截面所见，在该侧表面和端表面之间或者功能性轮廓和端表面之间以及在该端表面的区域里，如果两个部分被提供，其轮廓可以以半径进行描述，具有第一半径的第一半径中心点被设置在该功能部分里，并且具有第二半径的第二半径中心点被设置在在功能部内。在此，优选地第一半径的值小于所述第二半径值的五分之一，优选地小于第二半径值的十分之一。此外，优选地第二半径的值小于所述第一半径值的百分之四，特别优选地小于一百分之二。
[0014]在有利的实施方式中，轴承轴颈的端表面具有在所述凹形区域里的相对于该轴承轴颈的端表面的周缘的凹部。如通过轴承轴颈在中心纵向截面上所见，轴承轴颈由此在所述凹部里在被定向朝着该轴承轴颈的自由端的纵向方向上延伸远小于在该端表