CN102899459A - 工件的压淬法淬火方法和压淬装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供工件的压淬法淬火方法和压淬装置，一边对工件进行加压矫正一边将其冷却至淬火温度而能够进一步提高工件的尺寸稳定性。该压淬装置具备：第一冷却部(1)，其将钢制环状工件(W)冷却至比马氏体相变开始温度(Ms点)高的矫正开始温度；第二冷却部(2)，其具有至少将冷却至矫正开始温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正的第一矫正部(10)，并且一边利用第一矫正部进行矫正一边将工件冷却至淬火温度；以及第三冷却部(3)，其具有至少将冷却至淬火温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正的第二矫正部(20)，并且一边利用第二矫正部进行矫正一边进一步将工件冷却至比淬火温度低的温度来使马氏体相变进行。

Description

工件的压淬法淬火方法和压淬装置

技术领域

本发明涉及一边加压矫正工件一边冷却淬火的方法以及用于此方法的装置，所述工件为用于滚动轴承等的钢制环状工件。

背景技术

近些年，存在下述要求：通过进行工件的矫正以抑制磨削工序的工时等来廉价地制造部件。由此，提出有大量的一边矫正工件一边冷却淬火的方法和用于此方法的装置。

作为这样的技术的一例，例如提出有专利文献1记载的技术。在该文献中公开了下述这样的热处理矫正装置：在将淬火时伴随有马氏体相变的钢制环状工件加热并保持在预定温度后，首先，在一次冷却工序中，将所述工件冷却至比马氏体相变开始温度高的温度，接着，在二次冷却工序中，在比马氏体相变开始温度低的温度下开始用于抑制变形的矫正，并且所述工件被冷却至比马氏体相变停止温度(Mf点)高的温度。而且，该文献中的变形矫正方法为：在使环状工件的外周面与一对支承辊接触的状态下，一边利用加压辊从一对支承辊的对置侧按压工件的外周面，一边使工件旋转而进行矫正，从而提高圆度。该文献记载的技术的优点为：通过设置二次冷却工序能够缩短淬火冷却时间，并且变形矫正方法存在通用性。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-84609号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1记载的技术中，由于二次冷却工序中的淬火温度比马氏体相变停止温度(Mf点)高，因此存在着在二次冷却工序后尺寸精度(尺寸、圆度)变差这样的问题，在进一步提高淬火后的工件的精度方面仍有改良的余地。

即，用于滚动轴承等的钢制环状工件由SUJ2、SUJ3材料等碳素钢构成，该种钢材的马氏体相变停止温度(Mf点)在常温以下。由此，当淬火完成后在下一工序(例如清洗工序)中工件的温度降低至常温以下的话，会进一步进行马氏体相变，从而导致尺寸精度(尺寸、圆度)变差。

而且，在专利文献1记载的技术中，二次冷却工序中的变形矫正方法为，一边使辊旋转一边按压工件来提高圆度，但是存在矫正后的工件的精度根据按压力的不同而不同这样的问题。即，如果按压力弱的话，存在矫正后的工件的精度未提高的情况，而且如果按压力过强的话，则有可能使工件压曲，或者在最糟糕的情况下工件有可能破裂。由此，按压力的设定需要十分有经验。

因此，本发明正是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种工件的压淬法淬火方法和装置，既能够进一步提高淬火后的工件的精度，又能够抑制制造成本(能够缩短作业周期)。

解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个方案的压淬装置具备：多个冷却部，所述多个冷却部将工件分阶段地冷却来进行淬火，所述工件是被加热到了预定温度的钢制环状工件；以及矫正部，所述矫正部根据需要对由所述多个冷却部进行淬火中的工件进行加压来将所述工件矫正为预期的尺寸，该压淬装置的特征在于，该压淬装置具备：第一冷却部，所述第一冷却部将在淬火时伴有马氏体相变的工件冷却至矫正开始温度，所述矫正开始温度比马氏体相变开始温度(Ms点)高；第二冷却部，所述第二冷却部具有第一矫正部，所述第一矫正部至少将冷却至所述矫正开始温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，并且所述第二冷却部一边利用该第一矫正部进行矫正一边将工件冷却至预定的淬火温度；第三冷却部，所述第三冷却部具有第二矫正部，所述第二矫正部至少将冷却至所述淬火温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，并且所述第三冷却部一边利用该第二矫正部进行矫正一边进一步将工件冷却至比所述预定的淬火温度低的温度来使马氏体相变进行。

在此，优选的是，在本发明的一个方案的压淬装置中，所述第一矫正部除了对工件的外径进行加压之外，还具有沿轴向对工件的侧面进行加压的侧面矫正部。

而且，优选的是，在本发明的一个方案的压淬装置中，所述第二矫正部除了对工件的外径进行加压之外，还具有对工件的任意其他部分进行加压并矫正的通用矫正部。

而且，优选的是，在本发明的一个方案的压淬装置中，所述第一冷却部还具有第三矫正部，所述第三矫正部对工件的任意部分进行加压并矫正。

进而，为了解决上述课题，在本发明的一个方案的工件的压淬法淬火方法中，将工件分阶段地冷却来进行淬火，并根据需要对淬火中的工件进行加压来将所述工件矫正为预期的尺寸，所述工件是被加热到预定温度的钢制环状工件，该工件的压淬法淬火方法的特征在于，该工件压淬法淬火方法包括：第一冷却工序，在该第一冷却工序中，将在淬火时伴有马氏体相变的工件冷却至矫正开始温度，所述矫正开始温度比马氏体相变开始温度(Ms点)高；第二冷却工序，在该第二冷却工序中，一边至少将冷却至所述矫正开始温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，一边将所述工件冷却至预定的淬火温度；第三冷却工序，在该第三冷却工序中，一边至少将冷却至所述预定的淬火温度的工件的外径沿径向进行加压，一边进一步将所述工件冷却至比所述淬火温度低的温度来使马氏体相变进行。

在此，优选的是，在本发明的一个方案的工件的压淬法淬火方法中，在所述第二冷却工序中，除了对工件的外径进行加压之外，还对工件的侧面沿轴向进行加压。

而且，优选的是，在本发明的一个方案的工件的压淬法淬火方法中，在所述第三冷却工序中，除了对工件的外径进行加压之外，还对工件的任意其他部分进行加压并矫正。

而且，优选的是，在本发明的一个方案的工件的压淬法淬火方法中，在所述第一冷却工序中，还对工件的任意部分进行加压并矫正。

发明效果

根据本发明，构成为将达到热处理质量(热处理特性和圆度等机械精度)所需的淬火时间细分为三个阶段，并且根据需要施加矫正，特别是在本发明的一个方案的压淬装置中，与第三阶段对应的第三冷却部具有第二矫正部，并且一边利用该第二矫正部进行矫正一边进一步将工件冷却至比第二冷却工序中的预定的淬火温度低的温度来使马氏体相变进行，所述第二矫正部至少对被冷却至淬火温度的钢制环状工件的外径沿径向进行加压和矫正，由此，能够在矫正模具内(第二矫正部)进行马氏体相变。由此，能够对热处理后的精度(尺寸、圆度)、热处理后的尺寸变化进行管理，从而进一步提高精度。

而且，本发明的一个方案的工件的压淬法淬火方法为，在与第三阶段对应的第三冷却工序中，一边至少对在第二冷却工序中被冷却至淬火温度的钢制环状工件的外径沿径向进行加压和矫正，一边将工件进一步冷却至比预定的淬火温度低的温度并使马氏体相变进行。由此，通过至少对工件的外径沿径向进行加压，与上述装置的发明同样，能够一边对工件进行矫正一边使马氏体相变进行。由此，能够对热处理后的精度(尺寸、圆度)、热处理后的尺寸变化进行管理，从而进一步提高精度。

并且，根据本发明，在第一或第二矫正部、或者第二或第三冷却工序中，至少对工件的外径沿径向进行加压，因此与上述例示的专利文献1记载那样的一边利用加压辊按压工件一边使工件旋转来进行矫正的方法相比，无需设定按压力等，能够进行稳定的矫正。

因而，根据本发明，既能够进一步提高淬火后的工件的精度，又能够抑制制造成本(能够缩短作业周期)。

附图说明

图1是说明本发明的一个实施方式的压淬装置的第一实施方式的概要结构图，该图的(a)为其正视图(将一部分以包含沿搬送方向的轴线的平面剖开示出)，(b)为具备各冷却部的搬送部的俯视图。

图2是说明图1的各冷却部所具备的工件载置台(冷却机构部)的概要结构图。

图3是说明定心夹具的剖视图。

图4是说明外径矫正夹具的剖视图。

图5是说明矫正工件的状态的主要部分放大图。

图6是说明通用矫正用夹具的立体图(从下方(工件载置台侧)观察)。

图7是说明本发明的一个实施方式的工件的压淬法淬火方法的工序流程图。

图8是示出工件的尺寸变化与冷却时间的关系的曲线图，在该曲线图中，一并图示了在本发明的一个方式的工件的压淬法淬火方法中采用的三个冷却工序的期间。

图9是对于外径尺寸的精度，将本发明例与比较例(现有技术)进行比较示出的图。

图10是对于在先工序的车削尺寸的偏差，将本发明例与比较例(现有技术)进行比较示出的图。

图11是说明本发明的一个实施方式的压淬装置的另一例(第二实施方式)的工序流程图。

图12是说明本发明的一个实施方式的压淬装置的另一例(第三实施方式)的工序流程图。

图13是说明在第三实施方式中采用的定心夹具(带凸缘)的剖视图。

图14是说明第三实施方式中的矫正工件的状态的主要部分放大图。

图15是说明本发明的一个实施方式的压淬装置的另一例(第四实施方式)的工序流程图。

标号说明

1：第一冷却部；

2：第二冷却部；

3：第三冷却部；

5：压淬装置；

6：定心夹具；

10：第一矫正部；

20：第二矫正部；

40：搬送部；

50：载置台；

60：搬送通道；

W：工件。

具体实施方式

下面，一边适当参考附图一边说明本发明的一个实施方式的压淬装置以及采用该压淬装置的工件的压淬法淬火方法的实施方式。

首先，对本发明的一个实施方式的压淬装置的第一实施方式进行说明。

如图1所示，该压淬装置5具有沿搬送方向隔开的多个搬送通道60，在彼此相邻的搬送通道60之间分别配置有三个冷却部1、2、3。在本例中，自搬送方向的上游侧起依次为第一冷却部1、第二冷却部2和第三冷却部3。

各冷却部1、2、3分别具有：搬送部40，其用于搬送工件W；以及载置台50，其配置在比工件W的搬送通道60的上表面靠下方。在此，本实施方式的工件W是在淬火时伴随有马氏体相变的钢制环状工件，特别是在本第一实施方式中，假定工件的形状为单纯圆筒状外形。

搬送部40具备搬送臂40a(参考该图的(b))，所述搬送臂40a具有用于与工件W抵接的大致V字状的凹部40v，该搬送臂40a构成为利用未图示的滑动移动机构并通过沿着搬送方向的滑动移动来将工件W移动至载置台50的中央。而且，该搬送部40还具备未图示的旋转机构，通过利用该旋转机构使搬送臂转动90度，从而使搬送臂分别位于相对于搬送通道60的上表面水平的搬送姿势H以及相对于搬送通道60的上表面垂直的避让姿势V。

如图2所示，载置台50具有在俯视图中呈圆形的支承面51，由搬送部40搬送来的工件W载置在该支承面51。在支承面51的中央配置有喷嘴52。而且，支承面51的整周由圆环状的侧壁53包围，支承面51与侧壁53之间形成的间隙成为冷却介质的排出孔54。

侧壁53在其上部具有滑动部53s。该滑动部53s能够沿上下方向(该图所示的箭头方向)滑动，当滑动部53s向下方移动后，该滑动部53s的上端部53t下降至与支承面51的表面和搬送通道60的表面处于同一平面的位置。而且，当滑动部向上方移动后，由支承面的表面51s(载置有工件W的表面)和侧壁53的内表面53n形成淬火槽(冷却构件)，该淬火槽包围支承面51的周围。此时，将侧壁53的滑动部53s向上方滑动后的滑动部53s的上端部53t的高度设定为至少比载置于支承面51的工件W的上部高。另外，在支承面51的表面51s，自与所载置的工件W的中心轴线CL大致同轴的位置呈放射状地形成有槽55。所述槽55是为了使填充于淬火槽的冷却介质与工件W的下表面接触而设的。

并且，上述喷嘴52与储存冷却介质的未图示的储存槽等连接，从该喷嘴52向通过使侧壁53相对于支承面51向上方滑动而形成淬火槽填充冷却介质。并且，从淬火槽通过排出孔54排出的冷却介质通过泵等循环至上述的储存槽。作为冷却介质，可以列举出淬火油、水溶性冷却剂。

并且，如图1所示，在该第一实施方式的例子中，第一冷却部1在自身的载置台50上方具有定心夹具6，所述定心夹具6以能够沿上下方向滑动移动的方式配置，用于进行工件W的定心和顶出(此外，还能够进行平面矫正)。而且，第二冷却部2在自身的载置台50的上方具有定心夹具6和与该定心夹具6同轴地设置的第一矫正部10，所述定心夹具6以能够沿上下方向滑动移动的方式进行配置。此外，第三冷却部3在自身的载置台50上方具有第二矫正部20，所述第二矫正部20以能够沿上下方向滑动移动的方式进行配置。

详细来说，如图3所示，定心夹具6在末端部具备圆锥台部6d，所述圆锥台部6d具有与载置台50上的中心轴线CL同轴地设置的向下方凸出的锥形面6t。在该圆锥台部6d自中心轴线CL呈放射状地形成有多个狭缝6s，所述多个狭缝6s形成为能够供上述冷却介质通过。

另外，在工件W例如为圆锥滚子轴承的外圈的情况下(参考后述的第三实施方式)，优选的是，该定心夹具6的凸出的锥形面6t的锥度形成为与圆锥滚子轴承的外圈的内周面的锥度相同的角度。这样，定心夹具6能够与工件W的形状对应地适当改变其形状。不过，即使是在适当改变定心夹具6的形状的情况下，为了顺畅地对工件W进行定心，也需要使定心夹具6的末端部形成为下述这样的结构：具备圆锥台部6d，所述圆锥台部6d具有向下方凸出的锥形面6t。另外，锥形面6t并不限于直线状，也可以圆弧状等曲线状。

接着，如图4所示，第一矫正部10是与载置台50上的中心轴线CL同轴地设置的圆筒状部件，该第一矫正部10的末端部的内周面成为工件W的外周面的矫正部10n。该矫正部10n的末端侧的内端形成有朝向下方扩径的锥形面10t，从而在使第一矫正部10从上方下降并与工件W的外周面配合时，能够将第一矫正部10顺畅地插入工件W的外周面。

图5示出了在利用第一矫正部10加压圆筒状的工件W的状态下工件W、第一矫正部10和定心夹具6的形态的主要部分放大图。

接着，如图6中的立体图所示，第二矫正部20具有上部的圆盘状部20e和多张矫正板20k，所述多张矫正板20k相对于所述圆盘状部20e的下表面设置。多张(在本例中为12张)矫正板20k与上述定心夹具6和第一矫正部10同样，以载置台50上的中心轴线CL为中心呈放射状地等距配设。各矫正板20k为相同形状，并且在各自的内周侧的表面具有朝向下方扩径的斜面20s，由此，作为多个矫正板的整体，在内周侧形成由凹进的锥形部构成的通用矫正部20h。另外，通用矫正指的是在对工件的外径加压的基础上进而能够对工件的任意其他部分进行加压并矫正，特指能够同时矫正工件W的外径和端面(平面)。由此，能够应对各种工件尺寸，相应地，矫正部的调整更换变得轻松。特别是存在下述情况：在后述的工件的压淬法淬火方法中，在第三冷却工序中不校正工件W的情况下，尺寸变化较少，因此采用通用矫正就足够了。当在第三冷却工序中需要更为严格的矫正的情况下，使用作为专用的外径矫正模具的第二矫正部20即可。

在此，在确定上述定心夹具6、第一矫正部10和第二矫正部20的矫正部分的尺寸时，基于工件W的经时尺寸变化信息来决定。即，工件W的经时尺寸变化信息根据工件W的材质、直径、壁厚、宽度、形状等而变化。因此，如图8所示的示出在工件W未被加压的情况下，伴随着冷却，工件W的尺寸变化的形态的曲线图那样，对每个特定的工件测定所述信息。并且，基于预先采样过的尺寸变化信息来决定相对于工件W插拔上述第一矫正部10和第二矫正部20等矫正模具的时间和时机、以及矫正模具相对于工件W的尺寸等。

更为详细地来说，在本实施方式中，根据图8所示的尺寸变化信息，将工件尺寸在该图中示出极小点1a时的尺寸作为“最佳模具尺寸”来设定第一矫正部10和第二矫正部20等的各部分尺寸。将该极小点1a时的时刻ta作为“最佳模具插入时机”，并将工件尺寸稳定了预定时间的时刻tb作为“最佳冷却时间”。在此，所述“工件尺寸稳定了预定时间”指的是认为马氏体相变已经停止的状态。例如，指的是在10秒钟的采样期间内采样平均变化率为尺寸校对规的0.01％以下的状态。这是因为，淬火油的温度控制精度为±5℃，当工件与淬火油的温度差为10℃时，工件的尺寸变化为工件直径的0.01％左右，因此能够以由马氏体相变导致的尺寸变化为工件直径的0.01％在测定界限以下，来认为马氏体相变停止了。

接着，适当参考图7和图8等说明采用了上述压淬装置5的工件的压淬法淬火方法。该工件的压淬法淬火方法为，将在淬火时伴有马氏体相变的钢制且形成为环状的工件W分阶段地冷却并淬火，并且在所述淬火中根据需要进行加压从而将该工件W矫正成预期的尺寸。

详细来说，首先，如图7的(a)所示，工件W在上游工序的加热炉中被加热至预定温度，然后如该图的(b)所示，在第一冷却部1进行第一冷却工序。

在该第一冷却工序中，利用第一冷却部1用的搬送部40(参考图1)将工件W在搬送通道60上搬送，并将工件W载置到第一冷却部1的载置台50上。接着，使侧壁53的滑动部53s从下方移动到上方而隔成淬火槽，并且使定心夹具6从上方下降，实现工件W的定心。接着，当从喷嘴52供给冷却介质时，冷却介质充满淬火槽内。作为此时的冷却介质，例如优选淬火油，而且，优选淬火油的温度为60℃。

在此，在该第一冷却部1的第一冷却工序中，将工件冷却至比马氏体相变开始温度(Ms点)高的矫正开始温度(参考图8的标号A)。接着，当工件W被冷却至比马氏体相变开始温度(Ms点)高的矫正开始温度时，中止来自喷嘴52的冷却介质的供给，使定心夹具6向上方离开，并且使侧壁53的滑动部从上方移动到下方。另外，在该第一冷却部1的第一冷却工序中，也可以将上述定心夹具6兼作矫正部使用，从而对工件W的任意的部分进行加压矫正。

此后，在搬送方向下游侧的第二冷却部2中进行第二冷却工序。在该第二冷却工序中，利用第二冷却部2用的搬送部40(参考图1)在搬送通道60上搬送工件W，并如图7的(c)所示地将工件W载置到第二冷却部2的载置台50上。

接着，使侧壁53的滑动部53s从下方移动到上方而隔成淬火槽，并且使定心夹具6和与该定心夹具6同轴的第一矫正部10按照此顺序从上方下降，实现工件W的定心和对工件W的外径的加压。接着，当从喷嘴52供给冷却介质时，冷却介质充满淬火槽内。作为此时的冷却介质，例如优选淬火油，而且，优选淬火油的温度为60℃。

在此，在该第二冷却部2的第二冷却工序中，对于已冷却至矫正开始温度的工件W，一边对其外径沿径向进行加压矫正一边将其冷却至淬火温度(参考图8的标号B)。接着，当工件W保持处于淬火温度预定时间后，中止来自喷嘴52的冷却介质的供给，使定心夹具6和第一矫正部10向上方离开，并且使侧壁53的滑动部从上方移动到下方。

此后，在搬送方向下游侧的第三冷却部3中进行第三冷却工序。在该第三冷却工序中，利用第三冷却部3用的搬送部40(参考图1)将工件W在搬送通道60上搬送，并如图7的(d)所示将工件W载置到第三冷却部3的载置台50上。

接着，使侧壁53的滑动部从下方移动到上方而隔成淬火槽，并且使第二矫正部20从上方下降，同时实现工件W的定心和对工件的外径及端部的加压。接着，当从喷嘴52供给冷却介质时，冷却介质充满淬火槽内。作为此时的冷却介质，例如优选水溶性冷却剂，而且，优选该水溶性冷却剂的温度为30℃。

在此，在该第三冷却部3的第三冷却工序中，对于在上述第二冷却工序中冷却到了淬火温度的工件W，一边至少对其外径沿径向进行加压一边将其进一步冷却至比上述淬火温度低的温度来使马氏体相变进行(参考图8的标号C)。

接着，在将工件W冷却至比上述淬火温度低的温度并保持了马氏体相变充分进行所必需的预定时间(图8的到标号tb为止的时间)后，中止来自喷嘴52的冷却介质的供给，使第二矫正部20向上方离开，并且使侧壁53的滑动部53s从上方移动到下方。接着，如图7的(e)所示，通过未图示的搬送装置将工件W搬送至下一工序(例如清洗工序)。

接着，说明上述的压淬装置5以及采用该压淬装置5的上述压淬法淬火方法的作用效果。

根据该压淬装置5和采用该压淬装置5的上述压淬法淬火方法，构成为将达到热处理质量(热处理特性和圆度等机械精度)所需的淬火时间细分为三个阶段，并且根据需要施加矫正，特别是在压淬装置5中，与第三阶段对应的第三冷却部3具有第二矫正部20，并且一边利用该第二矫正部20进行矫正一边进一步将工件W冷却至比第二冷却部2的淬火温度低的温度来使马氏体相变进行，所述第二矫正部20至少对被冷却至淬火温度的工件的外径沿径向进行加压和矫正，由此，能够在矫正模具内(第二矫正部20)进一步进行马氏体相变。由此，能够对热处理后的精度(尺寸、圆度)、热处理后的尺寸变化进行管理，从而进一步提高精度。

而且，使用该压淬装置5的压淬法淬火方法为，在与第三阶段对应的第三冷却工序(参考图8的标号C)中，一边至少对在第二冷却工序(参考图8的标号B)中被冷却至淬火温度的工件W的外径沿径向进行加压和矫正，一边将工件进一步冷却至比上述淬火温度低的温度来使马氏体相变进行，由此，通过至少对工件W的外径沿径向进行加压，从而能够一边对工件W进行矫正一边使马氏体相变进行。由此，能够对热处理后的精度(尺寸、圆度)、热处理后的尺寸变化进行管理，从而进一步提高精度。

并且，根据上述的压淬装置5和使用该压淬装置5的上述压淬法淬火方法，在第一矫正部10或第二矫正部20(或者第二或第三冷却工序)中，至少对工件W的外径沿径向进行加压，因此与上述例示的专利文献1记载的那样一边利用加压辊按压工件一边使工件旋转来进行矫正的方法相比，无需设定按压的力等，从而能够进行稳定的矫正。

关于圆度的精度，在表1以及图9和图10中示出了对下述工件进行比较的结果：采用使用了上述的压淬装置5的上述压淬法淬火方法(本发明的例子)得到的工件；以及为了比较而在省略了在第三冷却部3进行变形矫正的情况下采用两个阶段的冷却工序的淬火方法(比较例)得到的工件。

【表1】

如表1所示，在本发明的例子中，相对于第三冷却部3的矫正完成时的圆度(Φ5421μm)，之后的圆度(Φ55.30μm)的偏差为Φ1.09μm，圆度的偏差小。与此相对地，在比较例中，相对于第二冷却工序的矫正完成时的圆度(Φ53.33μm)，之后的圆度(Φ77.14μm)的偏差为Φ23.81μm，圆度的偏差大。这样，可知在本发明的例子和比较例中，虽然矫正完成时的工件外径的圆度的精度是同等的，但是在之后的冷却完成时，比较例发生了大的偏差，而在另一方面的本发明的例子中，基本没有偏差。而且，对于作业周期，在本发明的例子中，通过将冷却工序细分为三个阶段，从而能够与比较例相比大幅地缩短39.4％。

并且，如图9所示可知，在本发明的例子与比较例中，与比较例的尺寸偏差(大约Φ45μm)相比，本发明例(Φ15μm)减少到33％。而且，如图10所示，可知比较例的矫正方法受到前一工序的车削尺寸偏差的影响大(参考该图的(a))，与此相对，在本发明的例子中，不易受到前一工序的车削尺寸偏差的影响(参考该图的(b))。

如以上所说明了的，根据上述的压淬装置5和使用该压淬装置5的上述压淬法淬火方法，能够既进一步提高淬火后的工件W的精度又抑制制造成本(能够缩短作业周期)。另外，本发明涉及的工件的压淬法淬火方法以及工件的压淬装置并不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，当然能够进行各种变形。

例如，在上述第一实施方式中，第三冷却部3的矫正是以使用通用矫正用的第二矫正部20的例子说明的，所述第二矫正部20是在内周侧形成使多个矫正板整体呈凹进的锥形部而构成的通用矫正部20h而成的，然而并不限定于此，只要在第二矫正部20的矫正中至少将工件W的外径沿径向进行加压和矫正即可。例如也可以如图11所示的第二实施方式那样，采用与上述第一实施方式的第一矫正部10相同的结构的外径专用的矫正模具来替换第二矫正部20。另外，在该第二实施方式中，作为第三冷却部3的冷却介质，使用淬火油来替换上述水溶性冷却剂，并且以40℃(以下)的温度供给该淬火油。这样，在各冷却过程中使用的冷却介质也能够适当的改变，而且，其温度也能够设定为适当的温度，只要是在不对预期的淬火特性产生恶劣影响的范围内。

而且，例如在上述第一实施方式中，以使用第一矫正部10为例，对专门对工件W的外径进行加压的矫正模具进行了说明，然而不限定于此，如图12所示的第三实施方式那样，还能够构成为具有对工件W的端面沿轴向进行加压的端面矫正部(在本例中设于定心夹具6)。详细来说，也可以如图13所示，对于与第一矫正部10协作的定心夹具6，在其作为定心部的凸出的锥形面6t的基端部形成沿水平方向伸出的圆环状的凸缘部6m。此时，优选的是，以使凸缘部6m可靠地与工件W的端面抵接的方式，将凸出的锥形面6t的外径设定为比工件W的内径稍小的尺寸。根据这样的结构，如在图14中将主要部分放大示出的那样，借助该凸缘部6m的水平面，能够增加从轴向加压工件W的上侧的端面的功能。即，在上述第一实施方式中，以假定工件W的形状为单纯圆筒状的外形为例进行了说明，然而能够应用本发明的工件W的形态不限于此，可以如该第三实施方式那样应用于具有其他各种剖面形状的环状的工件W。该第三实施方式的结构在下述情况下特别有效：工件W为薄壁、或者像圆锥滚子轴承用的外圈等那样容易发生翘曲的结构。

而且，在第三实施方式中，在第一冷却部1与第二冷却部2同样也采用具备凸缘部6m的具有端面矫正功能的定心夹具6。由此，即使是圆锥滚子轴承用外圈或薄壁的圆筒状工件等，也能够更为有效地抑制翘曲的产生。

在此，在表2中示出采用该第三实施方式的结构的本发明的例子与和上述相同的比较例进行比较的结果的一例。

【表2】

本发明的例子与比较例的不同在于，与通过上述表1说明的例子同样，虽然在本发明的例子和比较例中矫正完成时的工件外径的圆度的精度是同等的，但是在之后的冷却完成时，比较例发生了大的偏差。另一方面，可知在本发明的例子中，基本不存在偏差。而且，对于该第三实施方式的例子中新的比较项目“翘曲量”，与比较例中的Φ60.21μm相比，在本发明的例子中为Φ20.67μm，可知本发明的例子是有优势的。申请人认为该不同是由于下述方面做出了较大贡献：将该第三实施方式的结构中采用的作为与第一矫正部10协作的矫正部的定心夹具6的形状形成为，在其凸出的锥形面6t的基端部形成沿水平方向伸出的圆环状的凸缘部6m作为端面矫正部。

而且，作为另一结构例，例如也可以像图15所示的第四实施方式那样形成下述这样的结构：在上述第二实施方式的结构中加入上述第三实施方式的结构。即，在本例中，工件W是圆锥滚子轴承用的外圈等那样容易发生翘曲的部件，定心夹具6采用形成有沿水平方向伸出的圆环状的凸缘部6m的定心夹具，而且采用第一矫正部10的外径矫正夹具来取代第三冷却部3的通用矫正部。

Claims (8)

1.一种压淬法淬火的压淬装置，

该压淬装置具备：

多个冷却部，所述多个冷却部将工件分阶段地冷却来进行淬火，所述工件是被加热至预定温度的钢制环状工件；以及

矫正部，所述矫正部根据需要对由所述多个冷却部进行淬火中的工件进行加压来将所述工件矫正为预期的尺寸，

该压淬装置的特征在于，

该压淬装置具备：

第一冷却部，所述第一冷却部将在淬火时伴有马氏体相变的工件冷却至矫正开始温度，所述矫正开始温度比马氏体相变开始温度(Ms点)高；

第二冷却部，所述第二冷却部具有第一矫正部，所述第一矫正部至少将冷却至所述矫正开始温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，并且所述第二冷却部一边利用该第一矫正部进行矫正一边将该工件冷却至预定的淬火温度；以及

第三冷却部，所述第三冷却部具有第二矫正部，所述第二矫正部至少将冷却至所述淬火温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，并且所述第三冷却部一边利用该第二矫正部进行矫正一边进一步将该工件冷却至比所述预定的淬火温度低的温度来使马氏体相变进行。

2.根据权利要求1所述的压淬装置，其特征在于，

所述第一矫正部除了对工件的外径进行加压之外，还具有对工件的端面沿轴向进行加压的端面矫正部。

3.根据权利要求1或2所述的压淬装置，其特征在于，

所述第二矫正部除了对工件的外径进行加压之外，还具有对工件的任意其他部分进行加压并矫正的通用矫正部。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的压淬装置，其特征在于，

所述第一冷却部还具有对工件的任意部分进行加压并矫正的第三矫正部。

5.一种工件的压淬法淬火方法，所述工件是被加热至预定温度的钢制环状工件，该工件的压淬法淬火方法将所述工件分阶段地冷却来进行淬火，并根据需要对该淬火中的工件进行加压以将其矫正为预期的尺寸，

该工件的压淬法淬火方法的特征在于，

该工件的压淬法淬火方法包括：

第一冷却工序，在该第一冷却工序中，将在淬火时伴有马氏体相变的工件冷却至矫正开始温度，所述矫正开始温度比马氏体相变开始温度(Ms点)高；

第二冷却工序，在该第二冷却工序中，一边至少将冷却至所述矫正开始温度的工件的外径沿径向进行加压并矫正，一边将所述工件冷却至预定的淬火温度；以及

第三冷却工序，在该第三冷却工序中，一边至少将冷却至所述预定的淬火温度的工件的外径沿径向进行加压，一边进一步将所述工件冷却至比所述淬火温度低的温度来使马氏体相变进行。

6.根据权利要求5所述的工件的压淬法淬火方法，其特征在于，

在所述第二冷却工序中，除了对工件的外径进行加压之外，还对工件的侧面沿轴向进行加压。

7.根据权利要求5或6所述的工件的压淬法淬火方法，其特征在于，

在所述第三冷却工序中，除了对工件的外径进行加压之外，还对工件的任意其他部分进行加压并矫正。

8.根据权利要求5～7中的任一项所述的工件的压淬法淬火方法，其特征在于，

在所述第一冷却工序中，还对工件的任意部分进行加压并矫正。

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