FR2703606A1 - Method of manufacturing hollow shafts having a profile - Google Patents

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FR2703606A1
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end sections
tube
hollow shaft
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Amborn Peter
Frielingsdorf Herber
Greulich Klaus
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GKN Driveline International GmbH
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Abstract

The invention relates to a method of manufacturing a hollow shaft which includes end sections 21, 22 and a central section 3 of larger size than those in the radial direction with respect to the axis of the shaft 4, by cold-forming a tube 1 of constant diameter, arranged for this purpose in a die 5, which includes a forming cavity 6 with an internal longitudinal profile, having holding zones 71, 72 for the end sections and a widening-out zone 8 for the central section 3 of the hollow shaft, the tube next being subjected to hydraulic pressure. In order to widen out the tube 1, it is stressed, in the die 5, by hydraulic pressure, at least along the length corresponding to the central section 3 to be widened out, and the sections of the tube 1 which are provided for the end sections 21, 22 of the shaft are mechanically reduced with respect to their initial cross-section, during an operation to be carried out outside the die.

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un arbre creux comportant des tronçons d'extrémité et un tronçon central de dimensions plus importantes que ceux-ci dans la direction radiale par rapport à l'axe d'arbre, par formage à froid d'un tube de diamètre constant, disposé à cet effet dans une matrice, qui comporte une cavité de formage à profil longitudinal intérieur, présentant des zones de maintien pour les tronçons d'extrémité et une zone d'évasement pour le tronçon central de l'arbre creux, située entre les zones de maintien, le tube étant ensuite soumis, à l'intérieur, au moins sur le tronçon prévu pour le tronçon central de l'arbre creux, à une pression hydraulique, jusqu'à ce que la surface extérieure du tube vienne s'appliquer sur la surface intérieure de la cavité de formage de la matrice. The invention relates to a method of manufacturing a hollow shaft comprising end sections and a central section of larger dimensions than these in the radial direction relative to the shaft axis, by cold forming d 'a tube of constant diameter, arranged for this purpose in a matrix, which comprises a forming cavity with an inner longitudinal profile, having holding zones for the end sections and a flaring zone for the central section of the hollow shaft, located between the holding zones, the tube then being subjected, inside, at least on the section intended for the central section of the hollow shaft, to a hydraulic pressure, until the external surface of the tube is applied to the interior surface of the die-forming cavity.

Des arbres à tronçon central agrandi et tronçons d'extrémité de diamètre plus réduit en conséquence et présentant notamment une épaisseur de paroi plus importante, sont fabriqués en grande série par emboutissage et/ou forgeage. Il a également déjà être proposé de réaliser des arbres de ce type par formage de leur tronçon central dans une matrice de forme complémentaire, par évasement radial au moyen d'une pression intérieure hydraulique. Cela constitue un procédé indépendant des restrictions de l'emboutissage ou du forgeage, permettant de fabriquer de manière relativement économique, des arbres améliorés quant à leur résistance et à leur comportement vibratoire. Shafts with an enlarged central section and end sections of correspondingly smaller diameter and in particular having a greater wall thickness, are produced in large series by stamping and / or forging. It has also already been proposed to produce trees of this type by forming their central section in a matrix of complementary shape, by radial flaring by means of hydraulic internal pressure. This constitutes a process independent of the restrictions of stamping or forging, making it possible to manufacture in a relatively economical manner, trees improved as regards their resistance and their vibratory behavior.

Au formage sont toutefois imposées des limites déterminées par le comportement au formage à froid du matériau utilisé. D'une part, lorsque la totalité de la capacité de formage à froid du tronçon central a été exploitée, les rapports de diamètres entre ce tronçon central et les tronçons d'extrémité, sont limités à des valeurs qui ne satisfont pas à tous les cas exigés. Les diamètres des tronçons d'extrémité sont à considérer ici, comme conditions limites imposées à l'avance par les éléments de raccordement correspondants. D'autre part, des détériorations peuvent apparaître lors du formage, notamment dans des zones de transition entre le tronçon central évasé et des tronçons d'extrémité non évasés, ou bien le formage total est impossible avec les pressions intérieures susceptibles d'être maîtrisées lors de la fabrication en série. However, limits are imposed on forming determined by the cold forming behavior of the material used. On the one hand, when the entire cold forming capacity of the central section has been used, the diameter ratios between this central section and the end sections, are limited to values which do not satisfy all cases. required. The diameters of the end sections are to be considered here, as boundary conditions imposed in advance by the corresponding connection elements. On the other hand, deterioration may appear during forming, in particular in transition zones between the flared central section and non-flared end sections, or else total forming is impossible with the internal pressures capable of being controlled during of mass production.

A partir de là, le but de l'invention consiste à proposer des procédés de formage améliorés, permettant de remédier à ces inconvénients, en augmentant les rapports de diamètres évoqués, sans dépasser la capacité de formage à froid et en réduisant le risque de formation de fissures. From there, the object of the invention is to propose improved forming methods, making it possible to remedy these drawbacks, by increasing the diameter ratios mentioned, without exceeding the capacity for cold forming and by reducing the risk of formation. cracks.

Un premier procédé conforme à l'invention réside dans le fait que pour son évasement, le tube est sollicité, dans la matrice, par une pression hydraulique, au moins sur la longueur correspondant au tronçon central à évaser, et en ce que les tronçons du tube prévus pour les tronçons d'extrémité de l'arbre, sont réduits mécaniquement par rapport à leur section transversale initiale, au cours d'une opération à effectuer en-dehors de la matrice. Grâce à la réduction sensible prévue, des tronçons d'extrémité, la capacité de formage à froid du corps tubulaire initial est également totalement exploitée dans la région des tronçons d'extrémité, de sorte qu'il en résulte un rapport élevé entre les diamètres du tronçon central et des tronçons d'extrémité, sans qu'il soit nécessaire de solliciter le matériau jusqu'à proximité de l'allongement de rupture. Le formage des tronçons d'extrémité peut être effectué à l'aide de moyens mécaniques, en combinaison avec la réalisation d'un profil de denture pour une utilisation en guise de bout d'arbre.  A first method in accordance with the invention resides in the fact that for its flaring, the tube is stressed, in the matrix, by hydraulic pressure, at least over the length corresponding to the central section to be flared, and in that the sections of the tube provided for the end sections of the shaft, are mechanically reduced from their initial cross section, during an operation to be performed outside the matrix. Thanks to the significant reduction planned, of the end sections, the cold forming capacity of the initial tubular body is also fully exploited in the region of the end sections, so that a high ratio between the diameters of the result results. central section and end sections, without it being necessary to stress the material up to the vicinity of the elongation at break. The forming of the end sections can be carried out using mechanical means, in combination with the production of a toothing profile for use as a shaft end.

Le formage radial du tronçon central est effectué, de manière connue en soi, dans une matrice correspondante. Si l'ensemble du corps tubulaire est soumis à la pression intérieure, les bouts d'arbre ou tronçons d'extrémité doivent être serrés de manière appropriée, par la matrice. Cela est préférable en ce qui concerne l'alignement axial des tronçons de l'arbre creux. Mais il est toutefois également possible, lors de l'évasement par formage du tronçon central, d'isoler les tronçons d'extrémité, ou au moins une partie de ceux-ci, de la pression intérieure, par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité appropriés. The radial forming of the central section is carried out, in a manner known per se, in a corresponding matrix. If the entire tubular body is subjected to internal pressure, the shaft ends or end sections must be tightened appropriately, by the die. This is preferable with regard to the axial alignment of the sections of the hollow shaft. However, it is also also possible, during flaring by forming the central section, to isolate the end sections, or at least part of them, from the internal pressure, by means of suitable sealing.

Un autre procédé conforme à l'invention, réside dans le fait qu'avant l'évasement radial, on réalise un affaiblissement de résistance dans une zone axialement centrale, du tronçon du tube, prévu pour le tronçon central de l'arbre creux, de sorte que l'évasement radial par la pression hydraulique intérieure, se propage à partir de là, en direction des extrémités axiales du tronçon central. Ainsi, l'on obtient de manière bien déterminée, une application du tronçon central à évaser, sur la surface intérieure de la matrice, s'effectuant en premier lieu au niveau du centre axial du tronçon central, les zones s'y raccordant étant tout d'abord déformées de manière moindre dans la direction radiale. Il est ainsi possible qu'il se produise un fluage axial du matériau, la déformation radiale totale de l'ensemble du tronçon central s'effectuant ensuite en se propageant axialement vers l'extérieur. Grâce à la possibilité de fluage axial, il est possible de respecter des états de contraintes tri-axiales favorables, se situant sous l'allongement de rupture. Another method in accordance with the invention resides in the fact that, before the radial flaring, a resistance weakening is carried out in an axially central zone, of the section of the tube, provided for the central section of the hollow shaft, of so that the radial flare by internal hydraulic pressure propagates from there, towards the axial ends of the central section. Thus, one obtains in a well-determined manner, an application of the central section to be flared, on the interior surface of the matrix, being carried out firstly at the axial center of the central section, the zones connecting to it being completely initially less deformed in the radial direction. It is thus possible that an axial creep of the material occurs, the total radial deformation of the whole of the central section then taking place by propagating axially towards the outside. Thanks to the possibility of axial creep, it is possible to comply with favorable tri-axial stress states, lying under the elongation at break.

L'affaiblissement de résistance conforme à l'invention, peut être effectué en influençant la qualité du matériau, notamment par un traitement thermique approprié, axialement au centre, ou bien par réduction de l'épaisseur de paroi, cette réduction de l'épaisseur de paroi pouvant de préférence s'effectuer par une opération de tournage sur l'extérieur du corps tubulaire. Dans le cas des deux procédés évoqués, il est avantageux d'assister l'opération de formage radial, en exerçant une poussée axiale sur les tronçons d'extrémité, de sorte que le formage radial est lié à un raccourcissement axial du corps tubulaire. Les tronçons d'extrémité restant tout d'abord inchangés, peuvent ensuite être pourvus d'un profil de denture, par un procédé sans enlèvement de copeaux. Cela peut se faire par roulage ou par forgeage, une réduction de section transversale, et ainsi une augmentation de l'épaisseur de paroi des tronçons d'extrémité pouvant être réalisée simultanément. The weakening of resistance in accordance with the invention can be carried out by influencing the quality of the material, in particular by an appropriate heat treatment, axially in the center, or else by reducing the wall thickness, this reduction in the thickness of wall which can preferably be carried out by a turning operation on the outside of the tubular body. In the case of the two methods mentioned, it is advantageous to assist the radial forming operation, by exerting an axial thrust on the end sections, so that the radial forming is linked to an axial shortening of the tubular body. The end sections remaining unchanged at first, can then be provided with a toothing profile, by a process without removal of shavings. This can be done by rolling or forging, a reduction in cross section, and thus an increase in the wall thickness of the end sections can be carried out simultaneously.

Le formage radial du tronçon central s'effectue dans une matrice à cavité de formage appropriée. Si l'ensemble du corps tubulaire est soumis à la pression intérieure, les tronçons d'extrémité doivent être serrés de manière adéquate par la matrice. The central section is radially formed in a matrix with an appropriate forming cavity. If the entire tubular body is subjected to internal pressure, the end sections must be adequately tightened by the die.

Cela est préférable quant à l'alignement des axes des différents tronçons de l'arbre creux achevé. Mais il est toutefois également possible, lors de l'évasement, d'isoler les tronçons d'extrémité, ou au moins une partie de ceux-ci, de la pression intérieure, par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité appropriés. This is preferable as regards the alignment of the axes of the different sections of the completed hollow shaft. However, it is also also possible, during flaring, to isolate the end sections, or at least part of them, from the internal pressure, by means of suitable sealing means.

Une configuration préféréé du second procédé réside dans le fait que, conformément au premier procédé, après le formage radial du tronçon central par la pression intérieure, les tronçons d'extrémité sont réduits mécaniquement par rapport à leur diamètre initial. Cette réduction sensible des tronçons d'extrémité, telle que prévue, permet d'exploiter totalement la capacité de formage à froid du corps tubulaire initial, également dans la zone des tronçons d'extrémité, de sorte qu'il en résulte en définitive un rapport élevé entre les diamètres du tronçon central et des tronçons d'extrémité, sans qu'il soit nécessaire de solliciter le matériau jusqu'à proximité de l'allongement de rupture. Le formage des tronçons d'extrémité par l'intermédiaire de moyens mécaniques, peut, ici également, être combiné à la réalisation d'un profil de denture. Les étapes de procédé citées, peuvent également être mises en oeuvre selon un ordre inverse. A preferred configuration of the second method resides in the fact that, in accordance with the first method, after the central section has been radially formed by internal pressure, the end sections are mechanically reduced compared to their initial diameter. This appreciable reduction in the end sections, as planned, makes it possible to fully exploit the cold forming capacity of the initial tubular body, also in the area of the end sections, so that a final result results high between the diameters of the central section and the end sections, without it being necessary to stress the material up to the vicinity of the elongation at break. The forming of the end sections by means of mechanical means can, here also, be combined with the production of a toothing profile. The process steps mentioned can also be carried out in reverse order.

L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite, au regard d'exemples de réalisation préférés pour la mise en oeuvre du procédé, et représentés sur le dessin annexé, qui montre:
Fig. 1 une demi-coupe longitudinale d'une matrice
dans laquelle est inséré un tube, avant et
après le formage, permettant de représenter
dans son principe, une première étape du
procédé conforme à l'invention;
Fig. 2 une coupe longitudinale d'un tube ayant subi
le formage selon la figure 1, avant et après
une autre opération de formage, permettant de
représenter dans son principe, une seconde
étape du procédé conforme à l'invention. The invention will be explained in more detail below, with regard to preferred embodiments for implementing the method, and shown in the attached drawing, which shows:
Fig. 1 a longitudinal half-section of a matrix
in which a tube is inserted, before and
after forming, allowing to represent
in principle, a first step in
process according to the invention;
Fig. 2 a longitudinal section of a tube having undergone
forming according to figure 1, before and after
another forming operation, allowing
represent in principle a second
step of the process according to the invention.

Sur la figure 1, est représentée en demi-coupe et de manière partielle, une matrice 5 dans laquelle est engagé un corps tubulaire 1. Celui-ci est représenté dans son état initial en étant hachuré de manière simple. Ses tronçons d'extrémité 21, 22 présentant les longueurs E1, E2 sont soutenus par la matrice, tandis que son tronçon central 3 présentant la longueur M se situe à distance de la surface intérieure de la cavité de formage 6, de la matrice 5. La cavité de formage 6 comprend des zones de maintien 71 72 associées aux tronçons d'extrémité 21, 22, et une zone d'évasement 8 associée au tronçon central. Entre les tronçons d'extrémité 21, 22 et une zone du tronçon central 3 de longueur MmaX et de diamètre le plus grand, sont prévues des zones de transition coniques 91 92 dans la cavité de formage 6 de la matrice 5. In Figure 1, is shown in half-section and partially, a matrix 5 in which is engaged a tubular body 1. The latter is shown in its initial state by being hatched in a simple manner. Its end sections 21, 22 having the lengths E1, E2 are supported by the matrix, while its central section 3 having the length M is located at a distance from the inner surface of the forming cavity 6, from the matrix 5. The forming cavity 6 includes holding zones 71 72 associated with the end sections 21, 22, and a flaring zone 8 associated with the central section. Between the end sections 21, 22 and a zone of the central section 3 of length MmaX and of largest diameter, there are provided conical transition zones 91 92 in the forming cavity 6 of the matrix 5.

Le tronçon central 3 du corps tubulaire 1 présente, selon une configuration avantageuse, en direction de son centre axial 11, une réduction d'épaisseur de paroi. Le repère Snin indique l'épaisseur de paroi la plus faible. The central section 3 of the tubular body 1 has, in an advantageous configuration, in the direction of its axial center 11, a reduction in wall thickness. The Snin mark indicates the smallest wall thickness.

Dans cette configuration, le comportement au formage du corps tubulaire 1, lors de la sollicitation par une pression intérieure hydraulique, est visible par un état intermédiaire, représenté par le contour du corps tubulaire 1 en trait interrompu et sans hachures. In this configuration, the forming behavior of the tubular body 1, when stressed by an internal hydraulic pressure, is visible by an intermediate state, represented by the outline of the tubular body 1 in broken lines and without hatching.

A cette occasion, le centre axial 11 du tronçon central 3 du corps tubulaire 1 s'applique pratiquement déjà sur la surface intérieure de la zone d'évasement 8 de la cavité de formage 6 de la matrice 5, tandis qu'il se forme des transitions continues en direction des tronçons d'extrémité 21, 22 non déformés. Le corps tubulaire 1 est hachuré par des hachures croisées pour représenter son état après la première étape du procédé conforme à l'invention, après laquelle l'ensemble du tronçon central 3 est appliqué sur la paroi intérieure de la matrice 5, de sorte que le tronçon central 3 présente un diamètre agrandi par rapport aux tronçons d'extrémité 21, 22 qui sont appliqués dans les zones de maintien 71 72 de la cavité de formage 6, en ayant conservé leur diamètre initial. Des flèches axiales indiquent une poussée axiale exercée sur les extrémités de l'arbre tubulaire, lors de l'opération de formage.On this occasion, the axial center 11 of the central section 3 of the tubular body 1 is practically already applied to the interior surface of the flaring zone 8 of the forming cavity 6 of the matrix 5, while continuous transitions in the direction of the non-deformed end sections 21, 22. The tubular body 1 is hatched by cross hatching to represent its state after the first step of the method according to the invention, after which the entire central section 3 is applied to the inner wall of the matrix 5, so that the central section 3 has an enlarged diameter relative to the end sections 21, 22 which are applied in the holding zones 71 72 of the forming cavity 6, having retained their initial diameter. Axial arrows indicate an axial thrust exerted on the ends of the tubular shaft, during the forming operation.

Sur la figure 2 est représenté, en demi-coupe et de manière partielle, un corps tubulaire 1' déformé. In Figure 2 is shown, in half-section and partially, a tubular body 1 'deformed.

Celui-ci est représenté en étant hachuré de manière croisée, dans un état après formage selon la première étape de procédé précédente, conduisant à un produit intermédiaire dont la forme correspond à celle représentée en hachures croisées, de la figure 1. Sur la figure 2, est représenté le résultat final, après la seconde étape de procédé conforme à l'invention, le corps tubulaire final présentant des hachures croisées plus resserrées. Ici, les tronçons d'extrémité 21', 22' de longueurs E1', E2,, sont sensiblement réduits par rapport à la forme initiale du corps tubulaire 1', ce qui a provoqué une augmentation de leur épaisseur. Des flèches radiales symbolisent cette opération de formage.This is represented by being cross-hatched, in a state after forming according to the first step of the preceding process, leading to an intermediate product whose shape corresponds to that shown in cross-hatching, of FIG. 1. In FIG. 2 , the final result is shown, after the second process step according to the invention, the final tubular body having more tightly crossed hatching. Here, the end sections 21 ′, 22 ′ of length E1 ′, E2 ′ are substantially reduced compared to the initial shape of the tubular body 1 ′, which has caused their thickness to increase. Radial arrows symbolize this forming operation.

Dans ce cas, sont à nouveau prévues des zones de transition coniques ou similaires, continues, entre le tronçon central 3' de longueur M' et de diamètre le plus grand, et les tronçons d'extrémité 21', 22' de longueurs E1,, E2'. Ainsi, l'on obtient, en exploitant en totalité la capacité de formage à froid, un rapport extrême entre les diamètres du tronçon central et des tronçons d'extrémité, pour réaliser, en définitive, un arbre extrêmement résistant et léger. In this case, conical or similar, continuous transition zones are again provided between the central section 3 'of length M' and of largest diameter, and the end sections 21 ', 22' of length E1, , E2 '. Thus, one obtains, by fully exploiting the cold forming capacity, an extreme relationship between the diameters of the central section and end sections, to achieve, ultimately, an extremely strong and light shaft.

Claims (10)

REVENDICATIONS.CLAIMS. 1. Procédé de fabrication d'un arbre creux comportant des tronçons d'extrémité (21, 22) et un tronçon central (3) de dimensions plus importantes que ceux-ci dans la direction radiale par rapport à l'axe d'arbre (4), par formage à froid d'un tube (1) de diamètre constant, disposé à cet effet dans une matrice (5), qui comporte une cavité de formage (6) à profil longitudinal intérieur, présentant des zones de maintien (71r 72) pour les tronçons d'extrémité (21, 22) et une zone d'évasement (8) pour le tronçon central (3) de l'arbre creux, située entre les zones de maintien (71 72) le le tube étant ensuite soumis, à l'intérieur, au moins sur le tronçon prévu pour le tronçon central (3) de l'arbre creux, à une pression hydraulique, jusqu'à ce que la surface extérieure du tube vienne s'appliquer sur la surface intérieure de la cavité de formage de la matrice, caractérisé en ce que pour son évasement, le tube (1) est sollicité, dans la matrice (5), par une pression hydraulique, au moins sur la longueur correspondant au tronçon central (3) à évaser, et en ce que les tronçons du tube (1) prévus pour les tronçons d'extrémité (21, 22) de l'arbre, sont réduits mécaniquement par rapport à leur section transversale initiale, au cours d'une opération à effectuer en-dehors de la matrice. 1. Method for manufacturing a hollow shaft comprising end sections (21, 22) and a central section (3) of larger dimensions than these in the radial direction relative to the shaft axis ( 4), by cold forming a tube (1) of constant diameter, arranged for this purpose in a matrix (5), which comprises a forming cavity (6) with an internal longitudinal profile, having holding zones (71r 72) for the end sections (21, 22) and a flaring zone (8) for the central section (3) of the hollow shaft, situated between the holding zones (71 72), the tube then being subjected, inside, at least on the section intended for the central section (3) of the hollow shaft, to a hydraulic pressure, until the outside surface of the tube comes to apply on the inside surface of the die forming cavity, characterized in that for its flaring, the tube (1) is biased, in the die (5), by a hydraulic pressure, at least over the length corresponding to the central section (3) to be flared, and in that the sections of the tube (1) provided for the end sections (21, 22) of the shaft, are reduced mechanically by compared to their initial cross section, during an operation to be carried out outside the matrix. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tronçons d'extrémité (21, 22) sont serrés par la matrice, au cours du formage du tronçon central (3). 2. Method according to claim 1, characterized in that the end sections (21, 22) are clamped by the matrix, during the forming of the central section (3). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors du formage radial du tronçon central (3), les tronçons d'extrémité (21, 22) sont isolés de la pression intérieure, par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité. 3. Method according to claim 1, characterized in that during the radial forming of the central section (3), the end sections (21, 22) are isolated from the internal pressure, by means of sealing means. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le formage du tronçon central (3) par la pression hydraulique intérieure, est assisté par une poussée axiale exercée sur les tronçons d'extrémité (21, 22), induisant un raccourcissement du corps tubulaire. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the forming of the central section (3) by the internal hydraulic pressure is assisted by an axial thrust exerted on the end sections (21, 22), inducing a shortening of the tubular body. 5. Procédé de fabrication d'un arbre creux comportant des tronçons d'extrémité (21, 22) et un tronçon central (3) de dimensions plus importantes que ceux-ci dans la direction radiale par rapport à l'axe d'arbre (4), par formage à froid d'un tube (1) de diamètre constant, disposé à cet effet dans une matrice (5), qui comporte une cavité de formage (6) à profil longitudinal intérieur, présentant des zones de maintien (71 72) pour les tronçons d'extrémité (21, 22) et une zone d'évasement (8) pour le tronçon central (3) de l'arbre creux, située entre les zones de maintien (71 le le le tube étant ensuite soumis, à l'intérieur, au moins sur le tronçon prévu pour le tronçon central (3) de l'arbre creux, à une pression hydraulique, jusqu'à ce que la surface extérieure du tube vienne s'appliquer sur la surface intérieure de la cavité de formage de la matrice, notamment selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'avant l'évasement radial, on réalise un affaiblissement de résistance dans une zone (11) axialement centrale, du tronçon du tube (1), prévu pour le tronçon central (3) de l'arbre creux. 5. Method for manufacturing a hollow shaft comprising end sections (21, 22) and a central section (3) of larger dimensions than these in the radial direction relative to the shaft axis ( 4), by cold forming a tube (1) of constant diameter, arranged for this purpose in a matrix (5), which comprises a forming cavity (6) with an internal longitudinal profile, having holding zones (71 72) for the end sections (21, 22) and a flaring zone (8) for the central section (3) of the hollow shaft, situated between the holding zones (71 the tube being then subjected , inside, at least on the section provided for the central section (3) of the hollow shaft, at hydraulic pressure, until the outer surface of the tube comes to apply on the inner surface of the die forming cavity, in particular according to one of claims 1 to 4, characterized in that before the radial flaring, r performs a weakening of resistance in an axially central zone (11) of the section of the tube (1), provided for the central section (3) of the hollow shaft. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'affaiblissement de résistance est effectué en influençant la qualité du matériau, notamment par traitement thermique. 6. Method according to claim 5, characterized in that the weakening of resistance is carried out by influencing the quality of the material, in particular by heat treatment. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'affaiblissement de résistance est effectué par réduction de l'épaisseur de paroi, notamment par une opération de tournage extérieur. 7. Method according to claim 5, characterized in that the weakening of resistance is carried out by reduction of the wall thickness, in particular by an external turning operation. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'évasement radial du tube (1) au moyen d'une pression hydraulique, est assisté par une poussée axiale sur les extrémités axiales du tube (1), pour réduire la longueur de celui-ci. 8. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the radial widening of the tube (1) by means of hydraulic pressure, is assisted by an axial thrust on the axial ends of the tube (1), to reduce the length of it. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les tronçons du tubes (1) prévus pour les tronçons d'extrémité (21, 22) de l'arbre creux, sont pourvus d'un profil de denture. 9. Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the sections of the tubes (1) provided for the end sections (21, 22) of the hollow shaft, are provided with a toothing profile . 10. Procédé selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les tronçons d'extrémité (21, 22) sont réduits par forgeage, un profil de denture étant notamment formé, sans enlèvement de copeaux.  10. Method according to one of claims 5 to 9, characterized in that the end sections (21, 22) are reduced by forging, a toothing profile being formed in particular, without removal of shavings.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112789A2 (en) * 2000-01-03 2001-07-04 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Internal high pressure forming method and apparatus
FR2837216A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-19 Benteler Automobiltechnik Gmbh PROCESS FOR MANUFACTURING A MOLDED ELEMENT

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2096474A7 (en) * 1970-06-25 1972-02-18 Motoren Turbinen Union
JPS59225835A (en) * 1983-06-06 1984-12-18 Isao Kimura Manufacture of monolithic type crank material for bicycle
DE4103083C1 (en) * 1991-02-01 1992-05-27 H.D. Eichelberg & Co Gmbh, 5750 Menden, De Steel pipe branch for IC engine exhaust - is formed by integral, hydrostatically shaped component with inner, longitudinal flanges
EP0497438A1 (en) * 1991-01-28 1992-08-05 MANNESMANN Aktiengesellschaft Method and device to hydraulically expand tubular hollow profiles

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2772834B2 (en) * 1989-08-28 1998-07-09 臼井国際産業株式会社 Method of manufacturing multilayer bellows tube
JPH03294023A (en) * 1990-04-11 1991-12-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Manufacture of double tube bellows

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2096474A7 (en) * 1970-06-25 1972-02-18 Motoren Turbinen Union
JPS59225835A (en) * 1983-06-06 1984-12-18 Isao Kimura Manufacture of monolithic type crank material for bicycle
EP0497438A1 (en) * 1991-01-28 1992-08-05 MANNESMANN Aktiengesellschaft Method and device to hydraulically expand tubular hollow profiles
DE4103083C1 (en) * 1991-02-01 1992-05-27 H.D. Eichelberg & Co Gmbh, 5750 Menden, De Steel pipe branch for IC engine exhaust - is formed by integral, hydrostatically shaped component with inner, longitudinal flanges

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRITZ DOHMANN ET AL.: "Werkzeugparameter und Prozessdaten beim aufweitenden Innenhochdruckumformen", UMFORMTECHNIK, vol. 26, no. 1, BAMBERG DE, pages 23 - 31 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 132 (M - 303) 20 June 1984 (1984-06-20) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 100 (M - 376)<1823> 2 May 1985 (1985-05-02) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112789A2 (en) * 2000-01-03 2001-07-04 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Internal high pressure forming method and apparatus
EP1112789A3 (en) * 2000-01-03 2002-08-28 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Internal high pressure forming method and apparatus
FR2837216A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-19 Benteler Automobiltechnik Gmbh PROCESS FOR MANUFACTURING A MOLDED ELEMENT

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