CN108367334A - 中空管材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

该中空管材的制造方法具有：在具有与中空管材的外形相同形状的内表面的外模具的内部，从所述内表面分离至少一部分地配置作为原材料的钢管的工序；以及在与所述钢管的轴向的两端面分别抵接的一对加压模具之间，使具有与所述中空管材的轴向的两端部的内表面形状相同形状的外表面形状的芯轴部相对于所述钢管的内表面分离至少一部分地插通的状态下，使所述一对加压模具之间的相对距离缩短而沿轴向压缩所述钢管的工序。

Description

中空管材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种中空管材的制造方法。
本申请基于2016年2月5日向日本申请的特愿2016-021153号并主张其优先权，将其内容援用于此。
背景技术
目前，从保护地球环境的观点出发，要求汽车的轻量化。例如，由构成车身的钢板的高强度化所带来的板厚的薄壁化、各种汽车搭载部件的轻量化被强烈推进。因此，汽车的制造成本处于上升的倾向，还要求各种汽车搭载部件的进一步的低成本化。
例如，在用于将从发动机经由变速器输出的驱动力向轮胎传递的驱动轴、用于将搭载于车身前部的发动机的输出向作为驱动轮的后轮传递的传动轴、以及与驱动轴连接而防止扭力转向的汽车用的动力传递系统轴中，已经实用化了由使以往的实心部件中空化所带来的轻量化。
在这样的中空的动力传递系统轴中，在沿着其轴向的各位置外径及内径变化的情况较多，迄今为止通过以下列举的制造方法来制造。
(a)利用了摩擦压接的制造方法
在该方法中，在制造具有外径及内径沿着轴向变化的形状的动力传递系统轴时，分别制造轴向中央部和轴向两端部，并通过摩擦压接将它们接合。在该方法中，轴向中央部通过切断钢管来制造，切削锻造件来制造轴向两端部。
(b)利用了旋转模锻的制造方法
在该方法中如下地制造：准备壁厚沿着轴向恒定的钢管，然后通过旋转模锻使其两端部薄壁化、缩径、增厚。在下述专利文献1中公开了通过该方法制造中空的传动轴、驱动轴的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-121068号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据利用了摩擦压接的制造方法，能够使产品的轴向中央部薄壁化，因此能够可靠地实现动力传递系统轴的轻量化。然而，由于需要将轴向中央部与轴向两端部之间接合的工序，因此无法避免制造成本的上升。另外，还需要严格地进行接合部的品质管理，从这一方面来说制造成本也会增加。
另外，在利用了旋转模锻的制造方法中，用于实施该方法的设备非常昂贵，并且该制造方法的加工时间不可避免地变长，因此制造成本仍然增加。
这样，在以往的技术中，难以廉价地制造例如驱动轴、传动轴、以及与左右的驱动轴连接的中空的动力传递系统轴(中空管材)。
本发明的目的在于提供一种能够廉价地制造沿着轴向截面形状不同的中空管材的方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现通过采用下述工序(A)和(B)能够廉价地制造沿着轴向截面形状不同的中空管材，并进一步反复研究而完成了本发明。
(A)将作为原材料的钢管配置在具有与欲制造的产品的外形为相同形状的内表面形状的外模具的内部，
(B)在一对模具之间沿轴向压缩钢管，这一对模具具有能够将该钢管的轴向的两端部分别朝向钢管的轴向中央位置按压的基座部、和设置于该基座部且具有与产品的轴向两端部的内表面形状为相同形状的外表面形状的心轴部。
即，本发明采用了以下列举的方式。
(1)本发明的一个方式是制造具有中空管材的方法，该中空管材从轴向的两端部朝向轴向的中央位置具有增厚部、外径比所述增厚部的外径大的鼓出部、以及外径比所述鼓出部的外径小的中央部，该中空管材的制造方法的特征在于，具有：在具有与所述中空管材的外形相同形状的内表面的外模具的内部，从所述内表面分离至少一部分地配置作为原材料的钢管的工序；以及在与所述钢管的轴向的两端面分别抵接的一对加压模具之间，使具有与所述中空管材的轴向的两端部的内表面形状相同的形状的外表面形状的芯轴部相对于所述钢管的内表面分离至少一部分地插通的状态下，使所述一对加压模具之间的相对距离缩短而沿轴向压缩所述钢管的工序。
(2)在上述(1)中也可以为，所述芯轴部随着朝向其前端而外径变小。
(3)在上述(2)的情况下也可以为，所述芯部的外径根据所述增厚部的壁厚而阶段性或连续地变化。
(4)在上述(1)～(3)任一项中也可以为，所述一对加压模具中的与所述钢管的轴向的两端面抵接的抵接部朝向所述钢管的外侧倾斜。
(5)上述(1)～(4)中任一项中也可以为，所述中空管材是汽车用的动力传递系统轴。
(6)在上述(5)的情况下也可以为，所述动力传递系统轴驱动轴、传动轴或与左右的驱动轴连接的动力传递系统轴。
发明的效果
根据上述方式记载的中空管材的制造方法，例如能够廉价地提供适合用作为驱动轴、传动轴、以及与左右的驱动轴连接的中空的动力传递系统轴的中空管材。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的中空管材的制造方法的剖视图，(a)表示锻造加工前，(b)表示锻造加工后。
图2是用于说明通过该实施方式的中空管材的制造方法加工的中空管材的各尺寸的剖视图，(a)表示成为加工原材料的钢管的尺寸，(b)表示锻造加工后的动力传递系统轴的尺寸。
图3是表示该实施方式的变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
图4是用于表示在该变形例中使用的芯轴部的锥角α的图，是在包含轴线的截面中观察时的剖视图。
图5是在包含中空管材和心轴部的轴线的截面中观察它们的情况下的剖视图，(a)表示使用沿着轴线锥角一定的芯轴部的情况下的成型结束时，(b)表示使用沿着轴线锥角阶段性地变化的芯轴部的情况下的成型结束时，(c)表示使用沿着轴线锥角连续地变化的芯轴部的情况下的成型结束时。
图6是表示图1所示的实施方式的其他变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
图7是表示该变形例中的锻造加工的过程的图，(a)是相当于图6(a)的A1部的部分的放大剖视图，(b)是相当于图6(b)的A2部的部分的放大剖视图。
图8是表示图1所示的实施方式的又一变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
图9是表示图1所示的实施方式的又一变形例的剖视图，是相当于图1(a)的A3部的部分的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式的中空管材的制造方法进行说明。另外，在以下的说明中，例示中空管件为汽车用的中空的动力传递系统轴的情况进行说明，但本发明也同样能够适用于动力传递系统轴以外的中空管材。
1.汽车用的中空的动力传递系统轴1
图1是表示本发明的一个实施方式的中空管材的制造方法的剖视图，(a)表示锻造加工前，(b)表示锻造加工后。
如图1(b)所示，在本实施方式中，通过基于冷锻加工的一个工序来制造汽车用的中空的动力传递系统轴1。
动力传递系统轴1从沿着其轴线CL的方向(以下称为轴向)的两端位置2-1、2-2朝向轴向的中央位置2-3，具有增厚部3-1、3-2、鼓出部4-1、4-2、以及中央部5。即，如图1(b)所示，动力传递系统轴1依次连续地形成有增厚部3-1、鼓出部4-1、中央部5、鼓出部4-2、增厚部3-2。
增厚部3-1、3-2是增厚部3-1、3-2、鼓出部4-1、4-2及中央部5中壁厚最厚的部分。在本实施方式的情况下，增厚部3-1、3-2的壁厚在动力传递系统轴1的轴向的各位置大致恒定。增厚部3-1、3-2的外径在动力传递系统轴1的轴向的各位置大致恒定，且与作为原材料的钢管6的外径大致相同。另外，增厚部3-1、3-2的内径在动力传递系统轴1的轴向的各位置大致恒定且比钢管6的内径小。
在动力传递系统轴1是与左右的驱动轴连接的中空的动力传递系统轴的情况下，在该增厚部3-1、3-2的外表面刻设有花键。
鼓出部4-1、4-2是外径比增厚部3-1、3-2的外径大且壁厚比增厚部3-1、3-2的壁厚薄的部分。鼓出部4-1、4-2的外径以增厚部3-1、3-2的外径为起点逐渐增加，在鼓出部4-1、4-2的轴向的大致中央位置成为最大值，之后，随着朝向中央部5而逐渐减少。另外，鼓出部4-1、4-2的内径也以增厚部3-1、3-2的内径为起点逐渐增加，在鼓出部4-1、4-2的轴向的大致中央位置成为最大值，之后，随着朝向中央部5而逐渐减少。
中央部5的外径比其两旁的鼓出部4-1、4-2的外径小。而且，中央部5的外径在动力传递系统轴1的轴向的各位置大致恒定，且与作为原材料的钢管6的外径大致一致。
另外，中央部5的内径在动力传递系统轴1的轴向的各位置大致恒定，且与钢管6的内径大致一致。因此，中央部5的内径比增厚部3-1、3-2的内径大。
因此，中央部5未被扩径也未被增厚，因此中央部5的壁厚在动力传递系统轴1的轴向的各位置与钢管6的壁厚大致相同且大致恒定。
中央部5的硬度与作为原材料的钢管6的硬度大致一致，在锻造加工前后几乎没有变化。
另一方面，由于增厚部3-1、3-2通过锻造加工而增厚，因此产生加工硬化，硬度比钢管6时变硬。另外，鼓出部4-1、4-2也通过锻造加工而扩径，因此产生加工硬化，硬度比钢管6时变硬。
由于加厚部3-1、3-2及鼓出部4-1、4-2分别被如此地加工硬化，因此动力传递系统轴1能够充分地实现作为汽车用的动力传递系统轴的基本性能而要求的对于扭转强度、扭转疲劳的特性提高。
作为动力传递系统轴1的材质，例示了S45CB软质化材料(拉伸强度TS＝550MPa级)，但不仅限于该材质。由于动力传递系统轴1通过基于锻造加工的轴按压来进行增厚和扩管，因此与加工相伴随的变形以压缩变形为主体，拉伸变形量较少。因此，由材料的高强度化导致的断裂的风险非常小。因此，作为动力传递系统轴1的材质，也能够应用比S45CB软质化材料低强度的原材料。进而，即使应用比S45CB软质化材料更高强度的原材料，也能够不断裂地对动力传递系统轴1进行成型。
在比S45CB软质化材料更高强度的原材料中，轴按压负荷与该材质的高强度化成比例地增加。但是，在S35CB软质化材料中轴按压负荷也有350吨左右，因此即使是1000MPa级的高强度材料也为700吨左右即可，即使是量产挤压机也能够充分地进行制造。
2.动力传递系统轴1的制造方法
首先，如图1(a)所示，在具有与动力传递系统轴1的外形相同形状的内表面形状7a的外模具7的内部，从外模具7的内表面稍微分离地配置作为原材料的壁厚恒定的钢管6。即，以内表面(内表面形状7a)的轴线与钢管6的轴线成为同轴(轴线CL)的方式配置。在钢管6的外表面与外模具7的内表面之间设有间隙，但该间隙的尺寸微小。而且，后述的基座部8-1、8-2具有外径与外模具7的内表面形状7a的端部内径大致一致的大致圆柱形状。因此，仅通过将钢管6以及基座部8-1、8-2通常地放入外模具7内，就能够进行大致同轴配置。如果需要以更高的精度对钢管6进行同轴配置，则也可以采用使用图9而后述的构成。
对上述内表面形状7a的详细情况进行说明。如图1(a)所示，在沿着外模具7的轴向观察的情况下，与增厚部3-1对应的部位距轴线CL的距离为r1且恒定。
在与接着的鼓出部4-1对应的部位，距轴线CL的距离r2在其一方的端部与增厚部3-1的距离r1相同，但随着朝向中央部5接近而逐渐增加，然后，在经过最大值之后朝向另一方的端部逐渐减少。
接着，与中央部5对应的部位的距离r3，与上述另一方的端部的距离r2相同，且沿着轴线CL直至到达鼓出部4-2为止恒定。
接着，在与鼓出部4-2对应的部位，距轴线CL的距离r4在其一方的端部与距离r3相同，但随着朝向增厚部3-2接近而逐渐增加，且在经过最大值之后朝向另一方的端部逐渐减少。
接着，与增厚部3-2对应的部位为，距轴线CL的距离为r5且恒定，且与上述另一个端部的距离r4相同。
距离r1和距离r5彼此相等。
在钢管6的外表面与外模具7的内表面形状7a之间设置有间隙。该间隙的尺寸为，在沿着轴线CL的方向观察的情况下不恒定，根据其目的而设有差。
具体而言，在图1(b)的A部分(增厚部3-1、3-2)中，根据为了在将钢管6放入外模具7内时顺畅地通过(目的1)、为了抑制在外模具7内由于模锻而变形的钢管6与外模具7之间产生的摩擦而使材料的流动顺畅(目的2)这两个目的，来决定间隙尺寸。另外，如果仅实现这两个目的1、2，则也可以考虑简单地增大间隙，但这样的话，无法从其周围对钢管6要朝向径向外侧过度变粗的变形进行约束，因此有可能导致钢管6的压曲变形。因此，虽然积极地设置了间隙，但其尺寸被确定为不会变得过大。
另外，在图1(b)的B部分(鼓出部4-1、4-2)中，为了使钢管6的外径变粗，采用较大的间隙尺寸。
而且，在图1(b)的C部分(中央部5)中，也不进行扩径和增厚，因此，仅为了在将钢管6放入外模具7内时顺畅地通过的目的，采用最小限度的间隙尺寸。在该C部分中，优选尽量不隔开间隙。
关于图1(b)的A部分～C部分的各部分的间隙尺寸，根据上述的理由，优选分别设定上限值及下限值。
首先，说明A部分的间隙的下限值，关于钢管6的径向上的外模具7的内表面与钢管6的外表面之间的间隙W1(mm)，在将作为加工前的原料管的钢管6的轴向的任意位置的外径设为d1(mm)的情况下，从上述目的1的观点出发优选W1为0.01×d1以上。接着，说明A部分的间隙的上限值，从上述目的2的观点出发优选W1为0.05×d1以下。根据以上，在A部分，优选在由0.01×d1≤W1≤0.05×d1的公式确定的范围内采用间隙W1(mm)。
接着，关于B部分的间隙，优选在由0.10×d1≤W1≤0.25×d1的公式确定的范围内采用间隙W1(mm)。
另一方面，在中央部5，使钢管6通过外模具7内即可，间隙W1(mm)优选成为大致0(零)mm。
另外，虽未图示，但外模具7与一般的模锻所使用的模具同样，构成为左右两部分分割构造，通过分割为两部分能够取出成型后的产品。即，外模具7由通过图1(b)所示的形状的分割面分割为两部分的一对模具构成，因此，即使成型后的动力传递系统轴1具有鼓出部4-1、4-2，也能够通过将上述一对模具分割为两部分，而将动力传递系统轴1从外模具7内取出。
接着，如图1(a)所示，进行将钢管6的轴向的两端面6-1、6-2分别在上下一对模具(带芯轴的冲头)10-1、10-2之间沿轴向压缩的模锻。模具10-1具有基部8-1和芯轴部9-1。模具10-2具有基部8-2和芯轴部9-2。
基座部8-1、8-2从钢管6的两端朝向轴向的中央按压钢管6。基座部8-1、8-2具有与外模具7的内表面形状7a的端部内径大致一致的外径的大致圆柱形状，能够相对于外模具7的端部内进行插拔。
芯轴部9-1、9-2相对于基部8-1、8-2同轴且一体地设置，具有与动力传递系统轴1的轴向的两端部的内表面形状1-1、1-2相同形状(即，与增厚部3-1、3-2的内表面相同的形状)的外表面形状9-1a、9-2a。在将钢管6的内径设为d2(mm)、板厚设为t(mm)的情况下，芯轴部9-1、9-2的外表面与锻造加工前的钢管6的内表面之间的间隙W2(mm)能够在0.10×(d2-2×t)≤W2≤0.25×(d2-2×t)的范围内适当设定。
在模锻时，在图1(b)中的A部分，通过基于模具10-1、10-2的轴按压，形成增厚部3-1、3-2。详细来说，如图1(a)所示，在由基座部8-1、8-2进行轴按压之前，在芯轴部9-1、9-2的外表面与钢管6的内表面之间设置有间隙。并且，由于通过基座部8-1、8-2承受压缩，因此在被增厚的部分的内径变小的同时壁厚增加，最终成为具有与芯轴部9-1、9-2的外表面一致的最终产品的内部形状的增厚部3-1、3-2。
另外，关于图1(b)中的B部分，在图1(a)所示的轴按压前的状态下，钢管6的周围未被约束。因此，上述B部分几乎不通过轴按压而增厚，而是扩管并形成鼓出部4-1、4-2。这些鼓出部4-1、4-2的最大外径尺寸相对于锻造加工前的钢管6的外形尺寸被扩径为大约1.2～1.5倍。
在图1(b)中的C部分中，未进行扩管以及增厚。
图2是用于说明通过本实施方式的中空管材的制造方法加工的中空管材的各尺寸的剖视图，(a)表示成为加工原材料的钢管6的各部分尺寸，(b)表示加工后的动力传递系统轴1的各部分尺寸。
在使用S45CB软质化材料(拉伸强度TS＝550MPa级)作为钢管6的原材料的情况下，能够良好地采用满足其全长L为100mm～2000mm、外径d为20mm～100mm、板厚t为2mm～20mm且t≤d/2的材料。
图2(b)所例示的动力传递系统轴1满足与各部的壁厚相关的下述条件1和与各部分的外径相关的下述条件2这两者。
条件1：t1>t2及t1>t3、且t1、t2、t3分别为4mm以上且15mm以下。
条件2：满足D2>D1及D2>D3、且20mm<D1<100mm、22mm<D2<125mm、20mm<D3<100mm的全部。
并且，关于钢管6的轴向长度L(mm)，如上所述，优选满足下述条件3。
条件3：100mm≤L≤2000mm
在模锻后，从所成型的动力传递系统轴1拔出模具10-1、10-2，将外模具7左右分割成两部分，取出动力传递系统轴1。如此，通过一个工序的模锻来制造中空的动力传递系统轴1。
另外，作为将模锻后的动力传递系统轴1从模具取出时的顺序，也可以与上述顺序相反，将外模具7先分割成两部分而取出动力传递系统轴1，然后从动力传递系统轴1拔出模具10-1、10-2。但是，如上所述，在将外模具7分割成两部分而取出动力传递系统轴1之前，从动力传递系统轴1拔出模具10-1、10-2的顺序更优选。其理由是，在从动力传递系统轴1拔出模具10-1、10-2时，动力传递系统轴1的鼓出部4-1、4-2相对于形成于内表面形状7a的凹部卡止，因此能够把持外模具7而容易地拔出模具10-1、10-2。即，即使不直接把持动力传递系统轴1本身也能够拔出模具10-1、10-2，因此不会损伤动力传递系统轴1。
图3是表示上述实施方式中的一对模具10-1、10-2的变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
为了降低从通过模锻而成型的中空的动力传递系统轴1拔出模具10-1、10-2时的拉拔载荷，如图3(a)及图3(b)所示，模具10-1、10-2的芯轴部9-1、9-2优选具有外径随着朝向其前端而逐渐变小的锥形形状。
特别是，为了使作为管端部的增厚部3-1、3-2成为所希望的壁厚分布，优选芯轴部9-1、9-2的外径根据增厚部3-1、3-2的壁厚而阶段性或连续地变化。更具体而言，在对芯轴部9-1、9-2设置了锥形形状的情况下，增厚部3-1、3-2的壁厚随着从管端朝向鼓出部4-1、4-2而平缓地增加。其结果，能够使从增厚部3-1、3-2切换到鼓出部4-1、4-2的部位的壁厚最大，因此能够提高这样的形状的切换部分的机械强度，能够得到更优异的动力传递系统轴1。
此外，在对芯轴部9-1、9-2设置了锥形形状的情况下，还具有能够更容易地进行模锻后的模具10-1、10-2的拔出这样的优点。
图4是用于表示在上述变形例中使用的芯轴部9-1的锥角α的剖视图。另外，图5是在包含钢管6和芯轴部9-1的轴线CL的截面中观察它们的情况下的剖视图，(a)表示使用了锥角恒定的芯轴部9-1的情况下的成型结束时，(b)表示使用了锥角阶段性地变化的芯轴部9-1的情况下的成型结束时，(c)表示使用了锥角连续变化的芯轴部9-1的情况下的成型结束时。另外，在图5(a)～图5(c)中，为了便于说明而省略鼓出部4-1的图示。
图4所示的芯轴部9-1的锥角α优选为0.3°以上10.0°以下。这里所说的锥角α是指相对于与轴线CL平行的直线的倾斜角度。
图5(a)所示的芯轴部9-1具有与图3(a)及图3(b)所示的芯轴部9-1相同的形状。
另一方面，在使用具有图5(b)所示的芯轴部9-1的模具10-1的情况下，能够使所制造的动力传递系统轴1的壁厚阶段性地变化。在图5(b)所示的心轴部9-1中，将图4所示的上述锥角α分为A部分、B部分、C部分这三个阶段来改变。A～C部分各自的锥角α分别在0.3°以上10.0°以下的范围适当组合即可。
此外，在使用具有图5(c)所示的芯轴部9-1的模具10-1的情况下，能够使所制造的动力传递系统轴1的壁厚连续地变化。锥角α在轴向的各位置上以成为0.3°以上10.0°以下的范围内的方式适当变化即可。
通过将上述那样的各种锥形形状应用于芯轴部9-1，还能够容易地进行将模具10-1、10-2设置于钢管6时的轴芯对准。
图6是表示图1所示的一对模具10-1、10-2的其他变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
在本变形例中，根据后述的理由，采用图6所示的形状的基座部8-1、8-2。即，本变形例中的基座部8-1、8-2为，与钢管6的轴向的两端面6-1、6-2抵接的抵接部8-1a、8-2a，以随着从钢管6的轴线朝向径向外侧而从钢管6的轴向中央位置离开地后退的方式倾斜。在抵接部8-1a、8-2a具备这样的倾斜形状的情况下，能够容易地进行将模具10-1、10-2设置于钢管6时的轴芯对准。即，由于抵接部8-1a、8-2a成为大致圆锥面，因此能够将其尖细的前端部分放入钢管6的管端内，两者间的轴芯对准变得容易。
并且，抵接部8-1a、8-2a如上述那样倾斜地形成，因此与它们不倾斜地形成的情况(参照图1(a)及图1(b))相比，对于作为鼓出部4-1、4-2而形成的部分更有效地负载向扩管方向的力。
关于这一点，使用图7进行具体说明。首先，当开始模锻时，如图7(a)所示，能够将抵接部8-1a(8-2a)先抵接于钢管6端部的内周缘。其结果，如图7(b)所示，能够从钢管6端部的内周缘朝向此后成为鼓出部4-1(4-2)的部分，将成为该鼓出部4-1(4-2)的部分向径向外侧按压扩开，并送入内表面形状7a的凹陷。
如此，上述倾斜具有正确地引导钢管6端部的材料的流动而避免压曲(鼓出部4-1、4-2向径向内侧倒入)的作用。因此，即使所希望的产品形状例如具有较大的鼓出部4-1、4-2，也能够无屈曲地成型。
图8是表示图1所示的一对模具10-1、10-2的又一变形例的剖视图，(a)相当于图1(a)，(b)相当于图1(b)。
如图8所示，在本变形例中，采用兼具芯轴部9-1、9-2具有上述锥形形状、以及抵接部8-1a、8-2a倾斜地形成的形状的模具10-1、10-2。根据该变形例，能够发挥由芯轴部9-1、9-2为锥形形状而带来的上述效果、以及由抵接部8-1a、8-2a倾斜而带来的上述效果的双方。
另外，在本变形例中，作为芯轴部9-1、9-2的前端形状而采用了平坦的圆形，但不仅限于此，也可以采用在半球形状或尖细的锥形形状的基础上实施了倒角加工(C面加工和R加工中的至少一方)的形状。这一点在其他变形例以及上述实施方式中也相同。
以上，对本发明的优选的各种方式进行了说明，但本发明不限于上述各种方式，也可以采用适当变更了的构成。
例如，在上述各种方式中，对原材料为钢的钢管6进行了说明，但作为原材料不仅限于钢，也可以对其他能够塑性变形的材质的中空管应用本发明。
另外，在图6所示的变形例等中，说明了抵接部8-1a、8-2a随着从钢管6的轴线朝向径向外侧而朝向钢管6的外侧倾斜的方式，但也可以根据所期望的动力传递系统轴1的形状使其倾斜的方向相反。在该情况下，能够促使材料的流动以使钢管6的端部内表面朝向芯轴部9-1、9-2紧贴。
另外，在上述实施方式中，如使用图1(a)所述，需要将外模具7的内表面(内表面形状7a)的轴线与钢管6的轴线高精度地同轴配置，但是为此，例如也能够采用图9所示的模具10-1(10-2)。
即，如图9所示，通过使芯轴部9-1(9-2)的根部(与基座部8-1、8-2相连的部分)变粗，由此能够进行高精度的同轴配置。更具体而言，在上述根部形成锥形面8x，该锥形面8x具有比钢管6的内径稍大或大致相等的外径，并且朝向芯轴部9-1、9-2的前端变尖细。并且，通过用锥面8x同轴地支承钢管6的内径部分，由此能够同轴地保持钢管6。
另外，在上述各种方式中，将本发明应用于冷锻，但不仅限于此，也可以采用将钢管6预先加热到例如600℃之后放入外模具7内，然后通过模具10-1、10-2进行压缩加工的方式。在该情况下，作为钢管6的事先的加热方法，例如能够采用通电加热等。
这样，在预先加热了钢管6的情况下，即使在钢管6的原材料强度较高的情况下，也能够以较小的压缩力使其可靠地变形而得到期望的产品形状。
以下总结以上说明的各种方式的中空管材的制造方法的要点。
(1)该中空管材的制造方法是制造中空管材(动力传递系统轴1)的方法，该中空管材从轴向的两端部朝向轴向的中央位置，具有厚壁部3-1、3-2、外径比厚壁部3-1、3-2大的鼓出部4-1、4-2、以及外径比鼓出部4-1、4-2小的中央部5，在该中空管材的制造方法中，具有：在具有与中空管材(动力传递系统轴1)的外形相同形状的内表面的外模具7的内部，使至少一部分从上述内表面分离地配置作为原材料的钢管6的工序；以及在使与钢管6的轴向的两端面分别抵接的一对基座部8-1、8-2之间，在使具有与中空管材(动力传递系统轴1)的轴向的两端部的内表面形状相同形状的外表面形状的芯轴部9-1、9-2相对于钢管6的内表面使至少一部分分离地插通的状态下，使一对基座部8-1、8-2之间的相对距离缩短而沿轴向压缩钢管6的工序。另外，在该压缩的工序中，可以使一对基座部8-1及8-2双方相互接近，或者也可以将一对基座部8-1及8-2中的任一方固定，使另一方接近上述一方。
(2)在上述(1)中也可以为，芯轴部9-1、9-2随着朝向其前端而外径变小。
(3)在上述(2)的情况下也可以为，芯轴部9-1、9-2的外径根据增厚部3-1、3-2的壁厚而阶段性或连续地变化。
(4)在上述(1)～(3)的任一项中也可以为，芯轴部9-1、9-2的基座部8-1、8-2中的与钢管6的轴向的两端面抵接的抵接部，朝向钢管6的外侧倾斜地形成。
(5)上述(1)～(4)中任一项中也可以为，所述中空管材是汽车用的动力传递系统轴1。
(6)在上述(5)的情况下也可以为，动力传递系统轴1是驱动轴、传动轴或与左右的驱动轴连接的动力传递系统轴。
产业上的可利用性
根据以上说明的实施方式以及各种变形例，例如能够通过一个工序的模锻而廉价地制造驱动轴、传动轴、以及与左右的驱动轴连接的中空的动力传递系统轴。
符号的说明
1 动力传递系统轴(中空管材)
1-1、1-2 两端部
3-1，3-2 增厚部
4-1、4-2 鼓出部
5 中央部
6 钢管
6-1、6-2 两端面
7 外模具
7a 内面形状
8-1、8-2 基座部(加压模具)
8-1a、8-2a 抵接部
9-1、9-2 芯轴。

Claims (6)

1.一种中空管材的制造方法，该中空管材从轴向的两端部朝向轴向的中央位置，具有增厚部、外径比所述增厚部的外径大的鼓出部、以及外径比所述鼓出部的外径小的中央部，该中空管材的制造方法的特征在于，具有：
在具有与所述中空管材的外形相同形状的内表面的外模具的内部，从所述内表面分离至少一部分地配置作为原材料的钢管的工序；以及
在与所述钢管的轴向的两端面分别抵接的一对加压模具之间，使具有与所述中空管材的轴向的两端部的内表面形状相同的形状的外表面形状的芯轴部相对于所述钢管的内表面分离至少一部分地插通的状态下，使所述一对加压模具之间的相对距离缩短而沿轴向压缩所述钢管的工序。
2.如权利要求1所述的中空管材的制造方法，其特征在于，
所述芯轴部的外径随着朝向其前端而变小。
3.如权利要求2所述的中空管材的制造方法，其特征在于，
所述芯轴部的外径阶段性或连续地变化。
4.如权利要求1至3任一项所述的中空管材的制造方法，其特征在于，
所述一对加压模具中的与所述钢管的轴向的两端面抵接的抵接部，朝向所述钢管的外侧倾斜。
5.如权利要求1至4任一项所述的中空管材的制造方法，其特征在于，
所述中空管材是汽车用的动力传递系统轴。
6.如权利要求5所述的中空管材的制造方法，其特征在于，
所述动力传递系统轴是驱动轴、传动轴或与左右的驱动轴连接的动力传递系统轴。
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