一种汽车驱动轴及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种汽车驱动轴，包括台阶状汽车驱动轴本体，汽车驱动轴本体为中空结构，汽车驱动轴本体两端的轴段分别设有花键结构。本发明还提供上述汽车驱动轴的制造方法：选取相应规格的无缝钢管，并截取相应的长度；采用径向整体旋锻工艺将截取的无缝钢管加工成空心台阶轴；采用轴向挤压工艺在空心台阶轴两端加工出花键结构；校直空心台阶轴；淬火处理空心台阶轴；再次校直空心台阶轴；对空心台阶轴进行探伤检查；合格产品即上述汽车驱动轴成品。本发明与现有技术的汽车驱动轴相比，重量减轻20%-50%，扭转刚度提升20%-60%，一阶弯曲频率提高20%-60%，更好地满足了汽车轻量化、高速化、大扭矩、舒适性及节能环保的要求。
【专利说明】一种汽车驱动轴及其制造方法【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车零部件【技术领域】，特别是涉及一种汽车驱动轴及其制造方法。
【背景技术】
[0002]汽车驱动轴是汽车的重要零件，汽车驱动轴的一端连接汽车变速箱的动力输出端的万向节，汽车驱动轴的另一端连接汽车车轮的动力输入部位的万向节，汽车驱动轴的作用是在汽车变速箱与车轮之间传递扭矩。
[0003]现有技术的汽车驱动轴因为复杂的工艺性能关系，轴径较粗，且为实心轴，从而汽车驱动轴比较笨重，且汽车驱动轴的扭转刚度较低，汽车驱动轴的一阶弯曲频率也较低。故现有技术的汽车驱动轴因笨重而采购成本高，且越来越不符合人们日益重视的汽车轻量化理念，不利于汽车的节能减排，难以满足人们日益重视的汽车高速化、大扭矩、舒适性等要求。在汽车轻量化以及汽车驱动轴自身采购成本需要降低的背景下，如何优化汽车驱动轴的结构，使汽车驱动轴能够减重，且提高汽车驱动轴的扭转刚度、提高汽车驱动轴的一阶弯曲频率，已成为所属【技术领域】的技术人员的一个重要研究课题。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种重量轻、扭转刚度高、一阶弯曲频率高的汽车驱动轴及其制造方法，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车驱动轴，包括台阶状的汽车驱动轴本体，所述汽车驱动轴本体的轴心为中空结构，所述汽车驱动轴本体的两端的轴段分别设有花键结构。
[0006]优选地，所述中空结构包括所述汽车驱动轴本体的轴心线上的一通孔，所述通孔为所述汽车驱动轴本体两端轴段孔径较小、中间轴段孔径较大的变径通孔。
[0007]优选地，所述汽车驱动轴本体的台阶面均为倾斜的锥面。
[0008]优选地，所述汽车驱动轴的材料选用25CrMo4。
[0009]本发明还提供一种上述汽车驱动轴的制造方法，包括以下步骤:
[0010]a、根据所述汽车驱动轴的尺寸选取相应规格的无缝钢管，并按照所述汽车驱动轴的长度截取相应长度的无缝钢管；
[0011]b、根据所述汽车驱动轴两端结构的形状和尺寸，采用仿形模具对截取的无缝钢管的两端的外圆面进行径向整体旋锻加工，将所述无缝钢管加工成空心台阶轴；
[0012]C、采用轴向挤压工艺在所述空心台阶轴的两端的轴段加工出花键结构；
[0013]d、采用校直工具对所述空心台阶轴进行校直；
[0014]e、对所述空心台阶轴进行淬火处理；
[0015]f、再次采用校直工具对经过淬火处理的所述空心台阶轴进行校直；
[0016]g、对所述空心台阶轴进行探伤检查；检查合格的产品即所述汽车驱动轴的成品。
[0017]优选地，在步骤b之后、步骤c之前，车削所述空心台阶轴两端的平面，并对所述空心台阶轴两端的平面的外边角进行倒角。
[0018]优选地，在步骤g之后，对所述汽车驱动轴进行防锈处理。
[0019]可选地，所述淬火处理为表面渗碳淬火处理或感应淬火处理。
[0020]如上所述，本发明的一种汽车驱动轴及其制造方法，具有以下有益效果:
[0021]比现有技术的汽车驱动轴减轻重量20%_50%，能够使汽车驱动轴的扭转刚度提升20%-60%，能够使汽车驱动轴的一阶弯曲频率提高20%-60%，更好地满足了汽车轻量化、高速化、大扭矩、舒适性、节能减排及环保的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1显示为本发明的汽车驱动轴的结构示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]100 汽车驱动轴
[0025]110 中空结构
[0026]120 花键结构
[0027]130 台阶面
【具体实施方式】
[0028]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0029]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0030]鉴于现有技术中汽车驱动轴为实心轴，比较笨重，且汽车驱动轴的扭转刚度较低，汽车驱动轴的一阶弯曲频率也较低；从而汽车驱动轴的采购成本高，且越来越不符合人们日益重视的汽车轻量化理念，不利于汽车的节能减排，难以满足人们日益重视的汽车高速化、大扭矩、舒适性等要求。本发明的发明人设计一种空心的汽车驱动轴，以使汽车驱动轴减重，降低汽车驱动轴的采购成本，且有利于汽车轻量化，有利于汽车的节能减排，保护环境；另外，还使汽车驱动轴的扭转刚度提高，使汽车驱动轴的一阶弯曲频率提高，从而满足汽车高速化、大扭矩、舒适性等要求。
[0031]以下将通过具体实施例来对本发明的汽车驱动轴及其制造方法进行详细说明。
[0032]如图1所示，本发明提供一种汽车驱动轴100，包括台阶状的汽车驱动轴本体，所述汽车驱动轴本体的轴心为中空结构110，所述汽车驱动轴本体的两端的轴段分别设有花键结构120。
[0033]其中，所述中空结构110包括所述汽车驱动轴本体的轴心线上的一通孔，所述通孔为所述汽车驱动轴本体两端轴段孔径较小、中间轴段孔径较大的变径通孔。[0034]为了便于加工成形，所述汽车驱动轴本体的台阶面130均为倾斜的锥面。
[0035]本发明的所述汽车驱动轴100的材料优选为25CrMo4，以满足强度要求，保证使用安全。
[0036]本发明的汽车驱动轴100的制造方法如下:
[0037]步骤a、根据所述汽车驱动轴100的尺寸选取相应规格的无缝钢管，并按照所述汽车驱动轴的长度截取相应长度的无缝钢管；
[0038]步骤b、根据所述汽车驱动轴两端结构的形状和尺寸，采用仿形模具对截取的无缝钢管的两端的外圆面进行径向整体旋锻加工，将所述无缝钢管加工成空心台阶轴；
[0039]步骤C、采用轴向挤压工艺在所述空心台阶轴的两端的轴段加工出花键结构；
[0040]步骤d、采用校直工具对所述空心台阶轴进行校直；
[0041]步骤e、对所述空心台阶轴进行淬火处理；
[0042]步骤f、再次采用校直工具对经过淬火处理的所述空心台阶轴进行校直；
[0043]步骤g、对所述空心台阶轴进行探伤检查；检查合格的产品即所述汽车驱动轴的成品。
[0044]因为在步骤b中，旋锻工艺加工出来的空心台阶轴两端的平面往往不很平整；且为了保证步骤c加工出来的花键结构整洁，无毛边等余料产生；在步骤b之后、步骤c之前，要车削所述空心台阶轴两端的平面，并对所述空心台阶轴两端的平面的外边角进行倒角，以使所述空心台阶轴两端的平面保持平整，步骤C加工出来的花键结构整洁无毛边等余料。
[0045]根据实际需要，步骤e中所述的淬火处理，可以是对空心台阶轴进行整体强化的表面渗碳淬火处理，也可以是对空心台阶轴的表面进行整体或局部强化的感应淬火处理。
[0046]因为本发明的汽车驱动轴100的材料优选为25CrMo4，故在步骤g之后，要对所述汽车驱动轴100进行防锈处理。当然，本发明的汽车驱动轴100也可以采用不锈钢材料，只要能满足强度要求、刚度要求即可，则当选用不锈钢材料时，不需再进行防锈处理。
[0047]综上所述，本发明的汽车驱动轴100是由无缝钢管通过径向整体旋锻工艺制造而成的整体式空心台阶轴结构，本发明的汽车驱动轴100的外部直径和形状可根据实际需要进行相应地旋锻加工，轴管的壁厚和形状也可根据实际需要选取相应的标准件或相应的非标无缝钢管来加工成形，两端的花键结构可通过轴向挤压工艺制造而成；再通过表面渗碳淬火处理对空心台阶轴进行整体强化，也可以通过感应淬火处理对空心台阶轴进行整体或局部强化。本发明的汽车驱动轴100与现有技术实心的汽车驱动轴相比，重量可减轻20%-50%，扭转刚度可提高20%-60%，一阶弯曲频率可提高20%-60%，更好地满足了汽车轻量化、高速化、大扭矩、舒适性、节能减排及环保的要求。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0048]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种汽车驱动轴，包括台阶状的汽车驱动轴本体，其特征在于，所述汽车驱动轴本体的轴心为中空结构，所述汽车驱动轴本体的两端的轴段分别设有花键结构。
2.根据权利要求1所述的汽车驱动轴，其特征在于:所述中空结构包括所述汽车驱动轴本体的轴心线上的一通孔，所述通孔为所述汽车驱动轴本体两端轴段孔径较小、中间轴段孔径较大的变径通孔。
3.根据权利要求1或2所述的汽车驱动轴，其特征在于:所述汽车驱动轴本体的台阶面均为倾斜的锥面。
4.根据权利要求1或2所述的汽车驱动轴，其特征在于:所述汽车驱动轴的材料选用25CrMo40
5.如权利要求1所述的汽车驱动轴的制造方法，其特征在于，包括以下步骤:a、根据所述汽车驱动轴的尺寸选取相应规格的无缝钢管，并按照所述汽车驱动轴的长度截取相应长度的无缝钢管；b、根据所述汽车驱动轴两端结构的形状和尺寸，采用仿形模具对截取的无缝钢管的两端的外圆面进行径向整体旋锻加工，将所述无缝钢管加工成空心台阶轴；C、采用轴向挤压工艺在所述空心台阶轴的两端的轴段加工出花键结构；d、采用校直工具对所述空心台阶轴进行校直；e、对所述空心台阶轴进行淬火处理；f、再次采用校直工具对经过淬火处理的所述空心台阶轴进行校直；g、对所述空心台阶轴进行探伤检查；检查合格的产品即所述汽车驱动轴的成品。
6.根据权利要求5所述的汽车驱动轴的制造方法，其特征在于:在步骤b之后、步骤c之前，车削所述空心台阶轴两端的平面，并对所述空心台阶轴两端的平面的外边角进行倒角。
7.根据权利要求5所述的汽车驱动轴的制造方法，其特征在于:在步骤g之后，对所述汽车驱动轴进行防锈处理。
8.根据权利要求5所述的汽车驱动轴的制造方法，其特征在于:所述淬火处理为表面渗碳淬火处理或感应淬火处理。
【文档编号】B60B35/12GK103587350SQ201310608685
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】朱卓选 申请人:上海纳铁福传动轴有限公司