CN105598678B - 一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，包括以下步骤：A、铝制管件端部阶梯扩孔步骤；B、钢制轴端件制备步骤，该步骤所制备的钢制轴端件沿轴向被台阶分为至少两段圆柱体，一段为直径较大段圆柱体，一段为直径较小段圆柱体，形成阶梯轴，直径较大段圆柱体的直径略大于步骤A中新形成的端部孔的孔径，在轴肩根部处设置向内凹陷的内凹槽；C、挤压接合步骤。采用本发明的方法接合铝制管件与钢制轴端件，能使钢制轴端件与铝制管件形成过盈紧配，还能使铝制管件阶梯孔转角处的铝料进入钢制轴端件的内凹槽，形成倒扣接合，进一步增强铝制管件与钢制轴端件的接合牢固度，使得采用本发明方法制造的接合件具有接合牢靠、非外力作用不会脱落的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属接合件的生产方法，具体地说是一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法。
背景技术
在打印机、复印机等设备中需使用大量辊芯，综合考虑辊芯的制造成本、使用寿命、重量等因素，现有辊芯的结构一般采用铝制管件与钢制轴端件相接合的形式。
参看图1、2，现有铝制管件与钢制轴端件的接合方法是将钢制轴端件直接压入铝制管件的中空孔中，使之形成过盈配合，便完成铝制管件与钢制轴端件的接合。
采用上述接合方法，能够依靠过盈紧配将铝制管件与钢制轴端件接合在一起，但总有松动、脱落的现象发生，虽然发生的概率不高，但造成的负面影响很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，该方法能够提高铝制管件与钢制轴端件的接合牢固度。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，包括以下步骤：
A、铝制管件端部阶梯扩孔步骤，该步骤将铝制管件的中空孔在其端部进行扩孔，使得新形成的端部孔的孔径大于中空孔的孔径，形成阶梯孔；
B、钢制轴端件制备步骤，该步骤所制备的钢制轴端件沿轴向被台阶分为至少两段圆柱体，一段为直径较大段圆柱体，一段为直径较小段圆柱体，形成阶梯轴，直径较大段圆柱体的直径略大于步骤A中新形成的端部孔的孔径，在轴肩根部处设置向内凹陷的内凹槽；
C、挤压接合步骤，该步骤将经步骤B制备的钢制轴端件压入经步骤A阶梯扩孔的铝制管件，使得钢制轴端件的直径较大段圆柱体与铝制管件的端部孔形成过盈配合，并使钢制轴端件的轴肩对铝制管件阶梯孔的转角处形成挤压，迫使转角处的铝料变形进入钢制轴端件的内凹槽。
进一步，所述步骤B将钢制轴端件的内凹槽制备成向内倾斜凹陷。
进一步，所述步骤B将钢制轴端件的轴肩顶部制备成尖角，该尖角朝向直径较小段圆柱体的方向。
进一步，所述步骤B将钢制轴端件的内凹槽制备成向内倾斜凹陷，该内凹槽的内周面沿从直径较小段圆柱体到直径较大段圆柱体方向，水平向下倾斜的角度范围为10度至20度，该内凹槽的外周面与直径较大段圆柱体的圆周面在轴肩顶部形成朝着直径较小段圆柱体方向的尖角，该尖角的角度范围为20度至40度。
进一步，所述步骤B所制备的钢制轴端件的直径较小段圆柱体的直径与铝制管件中空孔的孔径大小相当，使得在步骤C中钢制轴端件的直径较小段圆柱体与铝制管件的中空孔形成过渡配合。
进一步，由步骤A形成的阶梯孔的台阶高度的范围是0.3毫米至1毫米。
采用本发明的方法接合铝制管件与钢制轴端件，能使钢制轴端件与铝制管件形成过盈紧配，还能使铝制管件阶梯孔转角处的铝料进入钢制轴端件的内凹槽，形成倒扣接合，进一步增强铝制管件与钢制轴端件的接合牢固度，使得采用本发明方法制造的接合件具有接合牢靠、非外力作用不会脱落的特点。
附图说明
图1是现有铝制管件与钢制轴端件接合前的结构示意图；
图2是现有铝制管件与钢制轴端件接合后的结构示意图；
图3是本发明实施例1在经过第一步骤、第二步骤后铝制管件与钢制轴端件的结构示意图；
图4是本发明实施例1在经过第三步骤后铝制管件与钢制轴端件的接合结构示意图；
图5是本发明实施例2在经过第一步骤、第二步骤后铝制管件与钢制轴端件的结构示意图；
图6是本发明实施例2在经过第三步骤后铝制管件与钢制轴端件的接合结构示意图；
图7是本发明实施例3在经过第一步骤、第二步骤后铝制管件与钢制轴端件的结构示意图；
图8是本发明实施例3在经过第三步骤后铝制管件与钢制轴端件的接合结构示意图；
图9是本发明实施例4在经过第一步骤、第二步骤后铝制管件与钢制轴端件的结构示意图；
图10是本发明实施例4在经过第三步骤后铝制管件与钢制轴端件的接合结构示意图。
图中各标号分别是：
1铝制管件，10阶梯孔，11中空孔，12端部孔；
2钢制轴端件，20阶梯轴，21直径较大段圆柱体，211直径较大段圆柱体的圆周面，22直径较小段圆柱体，23轴肩，24内凹槽，241内凹槽的内周面，242内凹槽的外周面，25尖角。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图详予说明。
实施例1：
参看图3、4，牌号为A6063的铝制管件1与牌号为SUS416或SUM23或SUM24L的钢制轴端件2的挤压接合方法，包括以下步骤：
第一步骤，对直径为8毫米、中空孔孔径为5毫米的铝制管件1进行端部阶梯扩孔，该步骤通过两端加工机，采用主轴转速4000转、进刀量0.02毫米的加工参数，在铝制管件1的中空孔11端部新形成一个直径为6毫米的与中空孔11同轴的端部孔12，从而形成台阶高度为0.5毫米的阶梯孔10。
第二步骤，通过数控车床，采用主轴转速3500转、进刀量0.03毫米的加工参数，制备钢制轴端件2，该步骤所制备的钢制轴端件2沿轴向被台阶分为两段圆柱体，右段为直径较大段圆柱体21，左段为直径较小段圆柱体22，形成阶梯轴20，直径较大段圆柱体21的直径为6.03毫米，略大于在第一步骤中新形成的端部孔12的孔径，直径较小段圆柱体22的直径为5毫米，与铝制管件1中空孔11的孔径大小相当，该步骤还在钢制轴端件2的轴肩23根部处，也是通过数控车床，采用主轴转速3500转、进刀量0.02毫米的加工参数，加工成型一个竖直方向向内凹陷的内凹槽24，该内凹槽24的内凹深度、内凹宽度均为0.7毫米。
第三步骤，通过压入机，采用油缸推力为6000牛的加工参数，进行挤压接合，该步骤将经第二步骤制备的钢制轴端件2压入经第一步骤阶梯扩孔的铝制管件1，使得钢制轴端件2的直径较大段圆柱体21与铝制管件1的端部孔12形成过盈配合，钢制轴端件2的直径较小段圆柱体22与铝制管件1的中空孔11形成过渡配合，并使钢制轴端件2的轴肩23对铝制管件1阶梯孔10的转角处形成挤压，迫使转角处的铝料变形进入钢制轴端件2的内凹槽24。
通过上述三个步骤来接合铝制管件1与钢制轴端件2，不但能使钢制轴端件2与铝制管件1形成过盈紧配，而且还能使铝制管件1阶梯孔10转角处的铝料进入钢制轴端件2的内凹槽24，形成倒扣接合，大幅增强铝制管件1与钢制轴端件2的接合牢固度。
实施例2：
参看图5、6，本实施例与实施例1的不同之处是：在第二步骤中，将钢制轴端件2的内凹槽24制备成向内45度倾斜凹陷。
第二步骤中制备倾斜的内凹槽24，更利于第三步骤中铝料进入内凹槽24，形成倒扣接合。
实施例3：
参看图7、8，本实施例与实施例1的不同之处是：在第二步骤中，将钢制轴端件2的轴肩23顶部制备成角度为30度的尖角25，该尖角25朝向直径较小段圆柱体22的方向。
第二步骤中将钢制轴端件2的轴肩23顶部制备成尖角25，更利于第三步骤中对铝制管件1阶梯孔10的转角处形成挤压。
实施例4：
参看图9、10，本实施例与实施例1的不同之处是：第二步骤将钢制轴端件2的内凹槽24制备成向内倾斜凹陷，该内凹槽的内周面241从左向右水平向下倾斜15度，该内凹槽的外周面242与直径较大段圆柱体的圆周面211在轴肩23顶部形成朝左的尖角25，该尖角25的角度为30度。
第二步骤中将钢制轴端件2的内凹槽24制备成倾斜的、轴肩23顶部制备成尖角25，既利于第三步骤中对铝制管件1阶梯孔10的转角处形成挤压，又利于铝料进入内凹槽24，形成倒扣接合。
采用上述实施例的方法来接合铝制管件1与钢制轴端件2，尤其能增强接合件的抗拉能力，抗拉力相比现有方法所制造的接合件提升200至350公斤力，使得接合件在正常流通、安装、使用过程中不再出现松动、脱落情况。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对上面实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术的范围内。
Claims (3)
1.一种铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，其特征是：包括以下步骤：
A、铝制管件端部阶梯扩孔步骤，该步骤将铝制管件的中空孔在其端部进行扩孔，使得新形成的端部孔的孔径大于中空孔的孔径，形成阶梯孔；
B、钢制轴端件制备步骤，该步骤所制备的钢制轴端件沿轴向被台阶分为至少两段圆柱体，一段为直径较大段圆柱体，一段为直径较小段圆柱体，形成阶梯轴，直径较大段圆柱体的直径略大于步骤A中新形成的端部孔的孔径，在轴肩根部处设置向内倾斜凹陷的内凹槽，该内凹槽的内周面沿从直径较小段圆柱体到直径较大段圆柱体方向，水平向下倾斜的角度范围为10度至20度，该内凹槽的外周面与直径较大段圆柱体的圆周面在轴肩顶部形成朝着直径较小段圆柱体方向的尖角，该尖角的角度范围为20度至40度；
C、挤压接合步骤，该步骤将经步骤B制备的钢制轴端件压入经步骤A阶梯扩孔的铝制管件，使得钢制轴端件的直径较大段圆柱体与铝制管件的端部孔形成过盈配合，并使钢制轴端件的轴肩对铝制管件阶梯孔的转角处形成挤压，迫使转角处的铝料变形进入钢制轴端件的内凹槽。
2.根据权利要求1所述的铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，其特征是：所述步骤B所制备的钢制轴端件的直径较小段圆柱体的直径与铝制管件中空孔的孔径大小相当，使得在步骤C中钢制轴端件的直径较小段圆柱体与铝制管件的中空孔形成过渡配合。
3.根据权利要求1所述的铝制管件与钢制轴端件的挤压接合方法，其特征是：由步骤A形成的阶梯孔的台阶高度的范围是0.3毫米至1毫米。
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