一種制造空心軸的方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種制造近凈成形的空心軸(4)的方法，該近凈成形的空心軸(4)對于諸如風(fēng)能工業(yè)中的齒輪箱之類的高動力應(yīng)用是有用的。該方法涉及提供連鑄坯(1)(具有圓形或矩形或者任意多邊形橫截面)或圓形鑄錠，由連鑄坯(1)或圓形鑄錠使用空心模沖壓來制備空心預(yù)制件(3)，隨后為熱處理、校準(zhǔn)機(jī)械加工和應(yīng)力消除過程。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空心軸，并且更具體地涉及一種由實心坯或者錠設(shè)計和制造空心軸的 方法，這樣導(dǎo)致更有效的原材料利用，并增強(qiáng)由此生產(chǎn)的軸的力學(xué)性能和特性。 一種制造空心軸的方法

【背景技術(shù)】
[0002] 空心軸在許多工業(yè)中被需要。大多數(shù)空心軸的制造廠使用鏜孔技術(shù)來形成空心軸 的環(huán)形孔。
[0003] 包括風(fēng)能工業(yè)的許多工業(yè)使用空心軸。這些在齒輪箱中使用的空心軸典型地經(jīng)受 高的靜態(tài)和動態(tài)載荷。
[0004] 幾十年來，使用傳統(tǒng)的制造工藝制造這些部件，在傳統(tǒng)的制造工藝中，連續(xù)鑄坯 (連鑄坯）或者鑄錠經(jīng)受鍛造工藝，其導(dǎo)致鍛造棒，隨后被校準(zhǔn)機(jī)械加工、熱處理和精機(jī)械 加工。
[0005] 然而，傳統(tǒng)的制造方法導(dǎo)致大量的加工時間和低的產(chǎn)量。這導(dǎo)致在大規(guī)模生產(chǎn)期 間大量的原材料浪費。
[0006] 制造這些零件的現(xiàn)有方法使用多邊形/圓形鑄錠或鑄坯，在輸入時沒有熱加工或 者最少的熱加工。機(jī)械加工包括外徑車削、精車削、端面車削；深孔鉆制；鏜孔、锪孔，隨后 為熱處理和精機(jī)械加工。
[0007] 概括地說，現(xiàn)有的制造方法是由連鑄坯或者鑄錠形成鍛造棒及隨后機(jī)械加工的組 合。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的工藝導(dǎo)致約50%的材料利用（因此從形成坯/錠至制造校準(zhǔn)機(jī)械加 工零件的時間導(dǎo)致約50%的材料浪費）。
[0008] 空心軸的制造相關(guān)的發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)中被報告。其在以下被提及。
[0009] 美國專利US20030221514A1公開了一種制造空心軸的方法，空心軸具有動力傳動 構(gòu)件，諸如沿軸向方向被設(shè)置為一個在另一個之后的凸輪軸的凸輪、齒輪軸的冠齒輪、或者 曲軸的軸頸，這些動力傳動件被構(gòu)造為至少空心的。
[0010] 美國專利6062116公開了一種制造空心軸和用于保持圓柱形空心軸坯的心軸的 方法?？招妮S通過以下步驟被制造：在軸坯中軸向地限定一通孔以產(chǎn)生圓柱形空心軸坯，將 心軸插入空心軸坯的通孔中，將心軸的相對端保持為與通孔同軸，使空心軸坯圍繞空心軸 坯自己的軸線與通孔同軸地旋轉(zhuǎn)，同時切割空心軸坯的至少一端的外圓周表面，以在空心 軸坯的至少一端上形成參考外圓周表面。
[0011] 美國專利4425774公開了一種用于擠壓鍛造的裝置，基本上包括具有內(nèi)壓頭的雙 動液壓機(jī)。坯料的擠壓鍛造通過以下步驟實現(xiàn)：將坯料放置在容器中，并將沖頭插入容器 中，從而迫使坯料通過模具。在擠壓鍛造后，沖頭被提升至規(guī)定的水平并被保持在那里，并 且隨后提升容器。因為坯料的未變形部分被緊緊地附著至容器，所以提升的容器將坯料的 被擠壓的部分拖出模具，且同時用沖頭有力地撞擊坯料的未變形部分，由此將擠壓鍛造產(chǎn) 品敲出容器。
[0012] 美國專利4803880公開了一種由超合金和鈦合金鍛造空心細(xì)長物品的工藝。該工 藝使用具有低強(qiáng)度和高延展性的預(yù)先處理的材料。該工藝在鍛造壓力機(jī)中進(jìn)行，且具有通 過壓力運動將預(yù)制件轉(zhuǎn)換為中間形狀的起始步驟，其產(chǎn)生徑向向外的工件流。然后改變壓 力沖頭幾何形狀，并以圍繞心軸的徑向向內(nèi)流繼續(xù)操作。
[0013] 美國專利US7360388B2公開了空心臺階式物品由實心坯形成以降低材料成本，且 當(dāng)一部分坯通過其徑向擴(kuò)展而變形時，防止大直徑的臺階部分開裂?？招呐_階式軸通過以 下步驟形成：分別用上模具和下模具軸向地保持實心桿狀坯的上部分和下部分，上模具和 下模具在它們彼此相對的區(qū)域具有大直徑的臺階式凹進(jìn)；用上沖頭和下沖頭從坯的軸向相 對的側(cè)部壓縮坯，上沖頭和下沖頭的直徑均比坯的直徑小，由此擠出坯以使在其上部分和 下部分的每個中均形成圍繞坯的軸線的軸向空心，并使坯的與大直徑的臺階式凹進(jìn)相對的 部分的直徑上擴(kuò)大，且在該凹進(jìn)中變形，同時在沖頭之間留下實心的塞子狀部分；然后進(jìn)一 步壓縮移動一個沖頭以剪切實心的塞子狀部分并迫使其移動至坯外，借此坯通過在其相對 端之間的中間區(qū)域或者這些端部中的一個處徑向擴(kuò)大變形而形成大直徑的臺階部分并形 成圍繞其軸線的連續(xù)軸向空心。
[0014] 對現(xiàn)有技術(shù)的評論揭露了以下技術(shù)差距，諸如缺少制造工藝改進(jìn)，缺少機(jī)械加工 優(yōu)化，材料利用不足，缺少用于空心軸優(yōu)化工藝的虛擬制造技術(shù)實施。
[0015] 利用傳統(tǒng)的制造方法，導(dǎo)致大量的加工時間和低的產(chǎn)量，因此大量的原材料在這 些部件的大規(guī)模生產(chǎn)期間被浪費。
[0016] 此外，不涉及通過熱加工還原（reduction)或最小化地還原的現(xiàn)有方法不會導(dǎo)致 高動力應(yīng)用中的布置所需的優(yōu)異的材料性能。
[0017] 現(xiàn)有方法的另一重要限制產(chǎn)生于以下事實：研究中的空心軸在包括多個直徑的孔 中具有臺階。已知這種多臺階孔只可通過機(jī)械加工制造，因此不能提供沿孔的輪廓的連續(xù) 的晶粒流（grain flow)。這是使用當(dāng)前的方法生產(chǎn)的空心軸缺少優(yōu)異的晶粒流特性和力學(xué) 性能的一個主要原因。
[0018] 因此需要提供設(shè)計和制造空心軸的替代方法，包括近凈成形鍛造，這將導(dǎo)致優(yōu)異 的晶粒流特性和力學(xué)性能，且導(dǎo)致更有效的原材料利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)計和制造在設(shè)置于風(fēng)能應(yīng)用中的齒輪箱部件 中使用的空心軸的方法。
[0020] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種優(yōu)化連鑄坯或者圓鑄錠以使其適于在近凈鍛造 工藝中使用的方法。本發(fā)明的一個另外的目的在于提供用于制造空心軸的近凈成形鍛造工 藝，以便增強(qiáng)從鍛造至制造的校準(zhǔn)機(jī)械加工階段的材料利用。
[0021] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于本發(fā)明的近凈成形鍛造工藝的鍛造模具設(shè) 計。
[0022] 本發(fā)明的再一目的在于通過鍛造以及隨后的正火、硬化和雙回火和后續(xù)的校準(zhǔn)機(jī) 械加工及隨后的應(yīng)力消除步驟提供具有提高的密集晶粒流和強(qiáng)度的空心軸。
[0023] 零件列表
[0024] 1、連鑄述或錠
[0025] 2、中心孔
[0026] 3、近凈成形空心軸
[0027] 4、完成的空心軸

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1示出空心軸制造的典型的傳統(tǒng)工藝的流程圖。
[0029] 圖2a示出本發(fā)明的用于矩形形狀的連鑄坯的工藝的流程圖。
[0030] 圖2b示出本發(fā)明的用于圓形鑄錠的工藝的流程圖。
[0031] 圖2c示出在使用沖壓后的近凈成形的軸。
[0032] 圖3示出空心模和沖孔沖頭。
[0033] 圖4示出使用本發(fā)明的工藝制造的空心軸的模擬、鍛造和校準(zhǔn)機(jī)械加工階段。

【具體實施方式】
[0034] 本發(fā)明描述了一種制造近凈成形的空心軸的方法，該近凈成形的空心軸對于諸如 用于風(fēng)能工業(yè)的齒輪箱之類的高動力應(yīng)用是有用的。該方法包括提供連鑄坯（具有圓形或 矩形或者任意多邊形橫截面）或者圓形鑄錠，由連鑄坯或者圓形鑄錠使用空心模沖壓制備 空心預(yù)制件，隨后為熱處理、校準(zhǔn)機(jī)械加工和應(yīng)力消除過程。
[0035] 本發(fā)明可應(yīng)用于制造在多種工業(yè)中使用的任何空心軸部件，特別是在使用高動力 傳動齒輪箱的風(fēng)能工業(yè)或其它工業(yè)中需要的空心軸部件。本說明書基于在風(fēng)能工業(yè)中使用 的空心軸提供。
[0036] 從圖1所示的流程圖顯而易見，空心軸制造的現(xiàn)有工藝典型地包括以下步驟：
[0037] -提供鑄錠或連鑄坯（1)，典型地為圓形形狀
[0038] -進(jìn)行外徑（0D)車削、精車削和端面車削
[0039] -進(jìn)行深孔鉆制
[0040] -鏜孔和锪孔，以提供中心孔（2)
[0041] -提供熱處理
[0042] -進(jìn)行最后的機(jī)械加工
[0043] 從圖1中顯而易見，為了實現(xiàn)空心軸的最終形狀，制造貫穿工件長度的中心孔 (2)。這導(dǎo)致切割橫穿鍛造工件的自然晶粒流，這對材料的強(qiáng)度不利。如在【背景技術(shù)】部分討 論的，已經(jīng)注意到，當(dāng)前的空心軸制造工藝部在制造工藝中未利用近凈成形鍛造技術(shù)，因此 意味著這些工藝不會導(dǎo)致部件中可識別的晶粒結(jié)構(gòu)。盡管這些部件典型地滿足強(qiáng)度和其它 力學(xué)要求，但是在高風(fēng)險應(yīng)用中所需的額外的安全因素經(jīng)常難以恒定地實現(xiàn)。
[0044] 圖2a、2b和2c示出了本發(fā)明的制造空心軸的工藝的流程圖。本發(fā)明的工藝開始 于提供具有特定壓縮比的連鑄坯或圓形鑄錠（1)。對于圓形錠壓縮比應(yīng)當(dāng)大于3,對于連鑄 坯壓縮比應(yīng)當(dāng)大于5。這是為了符合微觀潔凈和宏觀潔凈、晶粒尺寸細(xì)化、力學(xué)性能的要求。 借助本發(fā)明，
【發(fā)明者】已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過小尺寸的輸入原材料實現(xiàn)8:1的更高的壓縮比。這遠(yuǎn)高 于對于圓形錠的壓縮比大于3:1和連鑄坯的壓縮比大于5:1的典型的工業(yè)要求。
[0045] 本發(fā)明的工藝包括以下步驟：
[0046] -提供矩形橫截面的連鑄坯（輸入對象）
[0047]-在熔爐中加熱
[0048] -鐓鍛至中間高度
[0049] -拉拔至中間直徑
[0050] -提供輔助加熱（booster heating)
[0051] -在空心模中鐓鍛至預(yù)制件的最終高度
[0052] -在空心模中沖壓，以生產(chǎn)近凈成形空心軸（3)
[0053] -提供熱處理，以進(jìn)行正火、硬化和雙回火
[0054] -校準(zhǔn)機(jī)械加工（外徑車削、精車削和端面車削；鏜孔和锪孔），以生產(chǎn)最終形狀的 空心軸（4)
[0055] -應(yīng)力消除
[0056] 在連鑄坯或錠的橫截面為圓形的情況下，本發(fā)明的工藝包括以下步驟：
[0057]-提供圓形橫截面的連鑄坯（輸入對象）（1)
[0058] -在熔爐中加熱
[0059] -拉拔至中間直徑
[0060] -鐓鍛至中間高度
[0061] -提供輔助加熱
[0062]-拉拔至在先前的拉拔步驟后實現(xiàn)的直徑 [0063]-如果需要則提供輔助加熱 [0064]-在空心模中鐓鍛至預(yù)制件的最終高度 [0065]-在空心模中沖壓，以生產(chǎn)近凈成形的空心軸（3)
[0066]-提供熱處理，以進(jìn)行正火、硬化和雙回火
[0067]-校準(zhǔn)機(jī)械加工（外徑車削、精車削和端面車削；鏜孔和锪孔），以生產(chǎn)最終形狀的 空心軸（4)
[0068]-應(yīng)力消除
[0069] 本發(fā)明的工藝相比于現(xiàn)有方法的以下優(yōu)點被觀察到：
[0070] 1、與在傳統(tǒng)工藝中使用的相比，正好在工藝的開始時的輸入對象的重量被顯著地 減少。例如，如示例1和示例2例示的實現(xiàn)30%的減少。換言之，工藝的產(chǎn)量（以百分比表 不的輸出重量與輸入重量的比）提商近似25-30%。
[0071] 2、機(jī)械加工時間被減少（與現(xiàn)有的工藝相比）近似40-45%。
[0072] 3、與現(xiàn)有的制造工藝相比，由本發(fā)明的工藝產(chǎn)生的最終產(chǎn)品的晶粒流被大大改 善。這導(dǎo)致更好的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。
[0073] 4、在整個產(chǎn)品中產(chǎn)品的強(qiáng)度和力學(xué)性能形式的安全因子比現(xiàn)有工藝的安全因子 更高和更一致，這是高風(fēng)險應(yīng)用中需要的，并且通常在現(xiàn)有工藝的情況下經(jīng)常難以實現(xiàn)。
[0074] 圖3示出了被設(shè)計作為本發(fā)明的一部分且用于鐓鍛、拉拔和空心沖壓的模具的典 型的3-D CAD近凈成形設(shè)計模型。利用迭代的模擬方法，用于近凈成形鍛造的許多制造概 念被評估，以優(yōu)化近凈成形幾何形狀和使用虛擬制造技術(shù)的制造工藝。鍛造工藝也使用3D 金屬流模擬被優(yōu)化，并且機(jī)械加工工藝使用CAM模擬被優(yōu)化?；谀M的結(jié)果，最佳的制造 方法學(xué)被開發(fā)用于制造例如在諸如用于風(fēng)能的齒輪箱的應(yīng)用中使用的諸如空心軸的部件。
[0075] 重要的是理解近凈成形的優(yōu)化的重要性。許多近凈成形可以作為生產(chǎn)給定部件的 起點。然而，部件的最終形狀以及工具類型和尺寸可能使得許多近凈成形實際上不能使用。 因此，近凈成形的優(yōu)化尋求達(dá)到這樣的近凈成形：該近凈成形將提供最少的材料浪費并且 還實現(xiàn)最快的機(jī)械加工同時達(dá)到最終部件。本工藝包含通過鍛造進(jìn)行這種近凈成形優(yōu)化的 步驟。
[0076] 本發(fā)明的另一關(guān)鍵方面在于近凈成形鍛造工藝被設(shè)計為借助使用平模鐓鍛和拉 拔以及使用空心模進(jìn)一步鐓鍛和沖壓的組合，以便為校準(zhǔn)機(jī)械加工提供近凈成形的輸入。 圖4示出了使用本發(fā)明的工藝制造的空心軸的模擬、鍛造和校準(zhǔn)機(jī)械加工階段。
[0077] 應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的工藝中，近凈成形鍛造由任何合適的鍛造設(shè)備執(zhí)行，例如 4000噸液壓機(jī)。產(chǎn)生的部件被熱處理以實現(xiàn)所需的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。
[0078] 經(jīng)熱處理的部件使用合適的機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)機(jī)械加工，隨后為應(yīng)力消除。 應(yīng)力消除工藝有助于去除在校準(zhǔn)機(jī)械加工期間引起的應(yīng)力。
[0079] 本發(fā)明的關(guān)鍵優(yōu)點現(xiàn)在將借助以下示例被例示。
[0080] 示例：本發(fā)明現(xiàn)在通過示例而被例示。
[0081] 示例1(見圖2a):
[0082] 矩形橫截面的連鑄述被切割成320mmX400mmX950mm(L)的尺寸。其被加熱至 1250°C的溫度，且通過將熱坯保持在（4000t的液壓機(jī)）的機(jī)床上且居中放置（最后鐓鍛高 度500mm)而被鐓鍛。然后，鐓鍛的坯被旋轉(zhuǎn)90°以使其水平，且被拉拔至需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 (直徑400mm)。輔助加熱被提供給坯以將其溫度升高至1250°C。由此獲得的熱拉拔預(yù)制件 被再次鐓鍛至648mm。這通過將其保持在機(jī)床上、居中放置且在空心模中撞擊以去除氧化 皮（鐓鍛至在模具表面以下近似100mm)而完成。此后，零件被抬起且其氧化皮被去除，居 中保持在機(jī)床上，且在空心模中鐓鍛。經(jīng)鐓鍛的預(yù)制件被沖壓至634mm的需要的高度。產(chǎn) 生的部件具有適于進(jìn)一步處理的近凈成形。
[0083] 經(jīng)熱處理的部件使用外徑車削、精車削和端面車削這些步驟進(jìn)行機(jī)械加工。如圖 4中所示，經(jīng)機(jī)械加工的部件然后被鏜孔和锪孔至最終形狀。
[0084] 示例2 (見圖2b):
[0085] 直徑為615mm的圓形錠被切割至401mm的長度。其被加熱至125(TC的溫度，且被 拉拔至400mm的直徑。經(jīng)拉拔的錠通過將保持在（4000t液壓機(jī)）的機(jī)床上、且居中放置 (最終鐓鍛高度500mm)而被鐓鍛。然后，輔助加熱被提供給錠以將其溫度升高至1250°C。 熱錠被再一次拉拔至400mm的直徑。輔助加熱被再次提供以將錠的溫度升高至1250°C。此 后，零件被抬起，其氧化皮被去除，居中保持在機(jī)床上，且在空心模中鐓鍛至648mm的高度。 經(jīng)鐓鍛的預(yù)制件被沖壓至634mm的高度。產(chǎn)生的部件具有適于進(jìn)一步處理的近凈成形。 [0086] 經(jīng)熱處理的部件使用外徑車削、精車削和端面車削這些步驟進(jìn)行機(jī)械加工。如圖 4中所示，經(jīng)機(jī)械加工的部件然后被鏜孔和锪孔至最終形狀。
[0087] 產(chǎn)生于本發(fā)明的工藝的幾個操作優(yōu)點已經(jīng)被觀察到。這些從以上示例獲得的數(shù)據(jù) (見表1)顯而易見。
[0088] 表1 :輸入材料的減少
[0089] 參數(shù) 舊工藝 本發(fā)明的工藝 節(jié)省 校準(zhǔn)/精機(jī)械加 658kg 658kg - 工重量____ 輸入坯的尺寸 直徑535 X 950 L連鑄坯 383kg (28.9%) (mm )二1323kg 320 x 400 x 950 L ( mm )或者 =940kg 388kg ( 29.3% ) 或者 直徑 615 x 401 L ( mm ) ___=935kg__ 產(chǎn)量百分比49.7% 70.0% 20.3% (校準(zhǔn)機(jī)械加 或者 或者 工重量/切割重 70.4% 20.7% 量)____ 鍛造重量__^__889kg__-_
[0090] 基于上表做出如下評論：
[0091] 1、使用矩形橫截面坯料或者圓形橫截面坯料，輸入重量均可減少約30%。
[0092] 2、對于矩形橫截面坯料，產(chǎn)量從49. 7%提高至70.0% (基于鍛造輸入重量增加 20. 3% ) 〇
[0093] 3、對于圓形橫截面坯料，產(chǎn)量從49. 7%提高至70. 4% (基于鍛造輸入重量增加 20. 7% ) 〇
[0094] 4、制造生廣率被大幅提商。
[0095] 5、機(jī)械加工時間減少41%。
[0096] 因此，從前述討論中顯而易見，本發(fā)明包括以下實施例。
[0097] 1、一種用于由輸入對象制造在風(fēng)能應(yīng)用的齒輪箱中使用的空心軸的方法，其特征 在于所述方法包括通過鍛造及隨后的校準(zhǔn)機(jī)械加工和應(yīng)力消除來優(yōu)化近凈成形的步驟，所 述輸入對象為連鑄坯或者錠。
[0098] 2、如實施例1所述的制造空心軸的方法，其中在所述連鑄坯或錠的橫截面為圓形 或多邊形的情況下，其特征在于優(yōu)化近凈成形的所述步驟包括以下步驟：
[0099] a、在熔爐中加熱所述坯或錠，
[0100] b、將所述坯或錠第一次鐓鍛至中間高度，
[0101] C、將經(jīng)鐓鍛的坯或錠拉拔至中間直徑，
[0102] d、為經(jīng)拉拔的坯或錠提供輔助加熱，
[0103] e、在空心模中將經(jīng)輔助加熱的坯或錠第二次鐓鍛至預(yù)制件的最終高度，
[0104] f、在空心模中沖壓經(jīng)第二次鐓鍛的坯或錠，
[0105] g、為經(jīng)沖壓的坯或錠提供熱處理，以進(jìn)行正火、硬化和雙回火，從而生產(chǎn)近凈成形 的空心軸。
[0106] 3、如實施例1所述的制造空心軸的方法，其中在所述連鑄坯或錠的橫截面為大致 矩形的情況下，優(yōu)化近凈成形的所述步驟包括以下步驟：
[0107] a、在熔爐中加熱所述坯或錠，
[0108] b、將經(jīng)加熱的坯或錠第一次鐓鍛至中間高度，
[0109] c、將經(jīng)第一次鐓鍛的坯或錠拉拔至中間直徑，
[0110] d、為經(jīng)拉拔的坯或錠提供輔助加熱，
[0111] e、在空心模中將經(jīng)輔助加熱的坯或錠第二次鐓鍛至預(yù)制件的最終高度，
[0112] f、在空心模中沖壓經(jīng)第二次鐓鍛的坯或錠，從而生產(chǎn)近凈成形的空心軸。
[0113] 4、一種如實施例1至3中所述的由坯或錠制造的空心軸，其中對近凈成形的優(yōu)化 通過使用空心模和沖床并通過為所述近凈成形提供粗機(jī)械加工和應(yīng)力消除處理而進(jìn)行。
[0114] 5、如實施例4所述的空心軸，其中所述空心軸的制造開始于連鑄坯或錠，該連鑄 坯或錠的橫截面為圓形或多邊形。
[0115] 6、如實施例5所述的空心軸，其中所述空心軸的制造開始于連鑄坯或錠，該連鑄 坯或錠的橫截面為大致矩形。
[0116] 7、如權(quán)利要求5和6所述的空心軸，其中所述軸具有多個直徑的孔。
[0117] 盡管以上說明包含許多細(xì)節(jié)，但是這些不應(yīng)當(dāng)被解釋為對本發(fā)明的范圍的限制， 而是應(yīng)當(dāng)被解釋為其優(yōu)選實施例的示例。必須意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，可以基于以上給出的公開內(nèi)容進(jìn)行修改和變化。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)由例示 的實施例確定，而是由所附權(quán)利要求書及其法律等同物確定。
【權(quán)利要求】
1. 一種由輸入對象制造在風(fēng)能應(yīng)用的齒輪箱中使用的空心軸的方法，其特征在于所述 方法包括通過鍛造及隨后的校準(zhǔn)機(jī)械加工和應(yīng)力消除來優(yōu)化近凈成形的步驟，所述輸入對 象為連鑄述或者錠。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造空心軸的方法，其中在所述連鑄坯或錠的橫截面為圓形或 多邊形的情況下，其特征在于優(yōu)化近凈成形的所述步驟包括以下步驟： a、 在熔爐中加熱所述坯或錠， b、 將所述坯或錠第一次鐓鍛至中間高度， c、 將經(jīng)鐓鍛的坯或錠拉拔至中間直徑， d、 為經(jīng)拉拔的坯或錠提供輔助加熱， e、 在空心模中將經(jīng)輔助加熱的坯或錠第二次鐓鍛至預(yù)制件的最終高度， f、 在空心模中沖壓經(jīng)第二次鐓鍛的坯或錠， g、 為經(jīng)沖壓的坯或錠提供熱處理，以進(jìn)行正火、硬化和雙回火，從而生產(chǎn)近凈成形的空 心軸。
3. 如權(quán)利要求1所述的制造空心軸的方法，其中在所述連鑄坯或錠的橫截面為大致矩 形的情況下，優(yōu)化近凈成形的所述步驟包括以下步驟： a、 在熔爐中加熱所述坯或錠， b、 將經(jīng)加熱的坯或錠第一次鐓鍛至中間高度， c、 將經(jīng)第一次鐓鍛的坯或錠拉拔至中間直徑， d、 為經(jīng)拉拔的坯或錠提供輔助加熱， e、 在空心模中將經(jīng)輔助加熱的坯或錠第二次鐓鍛至預(yù)制件的最終高度， f、 在空心模中沖壓經(jīng)第二次鐓鍛的坯或錠，從而生產(chǎn)近凈成形的空心軸。
4. 一種如權(quán)利要求1至3所述的由坯或錠制造的空心軸，其特征在于對近凈成形的優(yōu) 化通過使用空心模和沖床及隨后的為所述近凈成形提供粗機(jī)械加工和應(yīng)力消除處理而進(jìn) 行。
5. 如權(quán)利要求4所述的空心軸，其中所述空心軸的制造開始于連鑄坯或錠，該連鑄坯 或錠的橫截面為圓形或多邊形。
6. 如權(quán)利要求4所述的空心軸，其中所述空心軸的制造開始于連鑄坯或錠，該連鑄坯 或錠的橫截面為大致矩形。
7. 如權(quán)利要求5和6所述的空心軸，其中所述軸具有多個直徑的孔。
【文檔編號】B21J5/10GK104114299SQ201280069338
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】巴巴薩海布·尼爾康德·卡利亞尼 申請人:巴巴薩海布·尼爾康德·卡利亞尼