CN108026972A - 轴承环制造方法 - Google Patents

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Abstract

该轴承环制造方法包括在成形台上放置被加热至A1相变点以上的温度的钢材的第一步骤以及在从钢冲压出环形构件之后在成形台上成形和淬火环形构件的第二步骤。冲压模具(30)被构造成可分成内筒(30B)和外筒(30A)。在第二步骤中，通过将内筒(30B)的末端和外筒(30A)的末端压入线圈材料(2)来从线圈材料(2)冲压出环形构件(2A)。通过进一步将内筒(30B)的末端压入环形构件(2A)，同时环形构件(2A)被保持在外筒(30A)与成形模具(32)之间来执行冲压出的环形构件(2A)的成形工艺和淬火工艺。因此，可以提供维持轴承环的良好成形精度且进一步缩短制造工艺的轴承环制造方法。

Description

轴承环制造方法
技术领域
本发明涉及制造滚动轴承环的方法且具体地涉及实现缩短的制造工艺的制造滚动轴承环的方法。
背景技术
推力滚针轴承的滚动轴承环通常已经在下面的工艺中被制造。首先，通过卷绕成线圈状来获得的线圈材料(薄板形式的轧制钢材)被准备。然后，从线圈材料轧制回的薄板形式的钢材顺序地被冲压和成形。因此，获得具有滚动轴承环的近似形状的环形的成形体。然后，在热处理之前执行设置步骤。然后，环形的成形体经受诸如渗碳之类的热处理。此后，通过用鼓风冷却成形体来对成形体淬火。最后，通过对淬火后的成形体进行压力回火(回火)来使成形体成形。在如上工艺中制造推力滚针轴承的滚动轴承环。
模压淬火作为用于成形钢材的技术是已知的。模压淬火是用于对加热后的钢材进行冲压成形，并且同时通过在模具中快速冷却钢材而对该钢材淬火的技术(例如，日本专利特开No.2008-296262(专利文献1))。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2008-296262
发明内容
技术问题
如上所述，用于制造推力滚针轴承的滚动轴承环的常规方法包括许多步骤，诸如冲压、成形、热处理、淬火和回火。由于推力滚针轴承的滚动轴承环的厚度小，所以热处理前的设置步骤较麻烦。因此，由于制造工艺中的许多步骤，用于制造滚动轴承环的成本通常是较高的。因此，需要能够通过缩短滚动轴承环的制造工艺来提供更廉价的滚动轴承环，从而降低制造成本。在另一方面，也需要注意通过缩短工艺在成形滚动轴承环时不劣化精度。
本发明是鉴于上述问题而做出的，并且目的是提供一种实现缩短的制造工艺同时令人满意地维持在成形滚动轴承环时的精度的滚动轴承环的制造方法。本发明的另一个目的是提供一种制造成本已被降低的更廉价的滚动轴承环。
问题的解决方案
总之，本发明涉及一种制造滚动轴承环的方法，该方法包括：在成形台上设置被加热至不低于A1相变点的温度的钢材的第一步骤以及从钢材冲压出环形构件并且此后在成形台上成形和淬火环形构件的第二步骤。该成形台包括第一模具和第二模具。第二模具被构造成可分成内筒和外筒。在第二步骤中，通过将钢材布置在第一模具和第二模具之间并且将内筒的末端部分和外筒的末端部分压抵环形构件来从钢材冲压出环形构件，并且通过进一步将内筒和外筒中的任一个的末端压抵冲压出的环形构件，同时该环形构件被保持在内筒和外筒中的任何另一个和第一模具之间来成形和淬火环形构件。
根据该制造方法，可以在短时间段内执行冲压、成形和淬火，而不需要中间的设置操作。因此，制造可以是廉价的且成形的加工精度也是令人满意的。
优选地，在第二步骤中，在第一阶段中执行冲压，并且在第二阶段中与淬火一起执行作为成形的拉制。
该制造方法特别地适合用于像滚动轴承环的形状。
更优选地，在第二步骤中，从开始冲压环形构件直到完成成形的时间段在0.1秒内。
在该制造方法中，在短时间段内执行冲压和成形，且立即执行通过模具淬火的淬火。因此，在淬火之前环形构件不会逐渐地冷却，且淬火的效果高。
优选地，在第二步骤中，将环形构件保持在内筒和外筒中的任一个与第一模具之间的保持力不低于0.2MPa。
由于保持力因此是高的，因而在拉制期间褶皱或断裂是不太可能的。
优选地，钢材包含至少0.4质量％的碳，且具有不大于2mm的厚度，并且在厚度方向上从钢材冲压出环形。
由于使用了这样的钢材，所以令人满意地执行淬火，且内部也可以在模具淬火中被淬火。
优选地，用制造滚动轴承环的方法制造的滚动轴承环具有不低于700HV的硬度。
发明的有益效果
根据依照本发明的滚动轴承环的制造方法，可以进一步缩短用于制造滚动轴承环的工艺，同时令人满意地维持在成形滚动轴承环时的精度。根据依照本发明的滚动轴承环，可以提供制造成本已被降低的更廉价的滚动轴承环。
附图说明
图1是示出了沿着推力滚针轴承1的轴向的横截面中的结构的图。
图2是示意性示出根据本实施例的制造滚动轴承环的方法的流程图。
图3是用于图示根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中的各种参数的变化的波形图。
图4是示意性地示出作为钢材的线圈材料的形状的图。
图5是示出沿着压力机3的垂直方向的横截面的图。
图6是以平面视图示出压制部35A的图。
图7是示出使冲压模具30从图5中的状态下降而冲压环形部件的状态的横截面图。
图8是示出在冲压后执行的成形的前一步骤的横截面图。
图9是示出在冲压后执行的成形的后一步骤的横截面图。
图10是用于图示表示加热方法的一个示例的电阻加热的图。
图11是用于图示表示加热方法的另一个示例的感应加热的图。
图12是用于图示表示加热方法的另一个示例的接触加热的图。
图13是用于图示成形的变形例的第一图。
图14是用于图示成形的变形例的第二图。
图15是用于图示在比较示例中的制造方法(钢材的准备)的图。
图16是用于图示在比较示例中的制造方法(冲压)的第一图。
图17是用于图示在比较示例中的制造方法(冲压)的第二图。
图18是用于图示在比较示例中的制造方法(成形)的第一图。
图19是用于图示在比较示例中的制造方法(成形)的第二图。
图20是用于图示在比较示例中的制造方法(渗碳和淬火)的第一图。
图21是用于图示在比较示例中的制造方法(渗碳和淬火)的第二图。
图22是用于图示在比较示例中的制造方法(渗碳和淬火)的第三图。
图23是用于图示在比较示例中的制造方法(压力回火)的图。
图24是示出用于执行根据本实施例的制造滚动轴承环的方法的压力机的构造的图。
图25示出根据示例的滚动轴承环的照片。
图26示出根据示例的滚动轴承环中的钢结构的照片。
具体实施方式
在下文将参考附图描述本发明的实施例。下面的附图中相同或相应的元件具有相同的附图标记，并且将不重复其描述。
将要首先描述根据本发明的一个实施例的推力滚针轴承1的构造。图1示出了沿着推力滚针轴承1的轴向的横截面中的结构。参考图1，推力滚针轴承1包括一对滚动轴承环11、多个滚针12、和保持器13。
滚动轴承环11由例如其中碳浓度不低于0.4质量％的钢组成，并且呈具有在中心提供有孔的盘形。滚动轴承环11具有滚动轴承环滚道面11A，滚针12与该滚动轴承环滚道面在一个主表面上接触。布置该对滚动轴承环11使得滚动轴承环滚道面11A彼此相对。滚动轴承环11的内圆周侧稍微弯曲以防止滚子12脱落。滚动轴承环11具有不低于700HV的维氏硬度。滚动轴承环11在滚动轴承环滚道面11A处具有近似10μm的平坦度。
滚针12由例如钢组成，并且在外圆周表面具有滚子滚动接触面12A。如图1所示，滚针12布置在一对滚动轴承环11之间，使得滚子滚动接触面12A与滚动轴承环滚道面11A接触。
保持器13由例如树脂组成，并且在滚动轴承环11的圆周方向上以规定的节距保持多个滚针12。更具体地说，保持器13具有在圆周方向上以相等间隔提供的成环形的多个袋部(未示出)。保持器13将滚针13容纳在袋部中。
多个滚针12通过保持器13可滚动地保持在沿滚动轴承环11的圆周方向的环形滚道上。利用上述构造，推力滚针轴承1被构造成使得一对滚动轴承环11可以相对于彼此转动。滚动轴承环11用根据下文描述的本实施例的制造滚动轴承环的方法来制造。
图2是示意性示出根据本实施例的制造滚动轴承环的方法的流程图。图3是用于图示根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中的各种参数的变化的时序图。图3示出(A)供应给钢材的电流随时间的变化，(B)钢材的温度随时间的变化，(C)压力机的冲程(外筒)，(D)压力机的内筒的突出量，(E)液压夹盘的压力，以及(F)施加在第一夹紧部和第二夹紧部之间的张力。
下文将要以图2和3中所提供的“S0到S13”的顺序，主要参考图2中的流程图和图3中的时序图，描述根据本实施例的制造滚动轴承环的方法。
首先，准备用于获得滚动轴承环11的材料的钢材(S0)。图4是示意性地示出作为钢材的线圈材料的形状的图。如图4所示，线圈材料2通过卷绕成线圈状(薄板形式的轧制钢材)来获得。
线圈材料2由包含例如至少0.4质量％的碳的钢组成。更具体地，线圈材料2由下列钢组成，诸如：由SAE标准界定的SAE1070、由JIS界定的S40C和S45C，S50C，S55C和S60C(作为供机械结构使用的碳钢)、由JIS界定的SUJ2(作为高碳铬轴承钢)、由JIS界定的SK85(作为碳工具钢)、由JIS界定的SCM440和SCM445(作为供机械结构使用的低合金钢)、由JIS界定的SKS5(作为合金工具钢)、由JIS界定的SUP13(作为弹簧钢)、或由JIS界定的SUS440C(作为不锈钢)。线圈材料2是具有不大于2mm的厚度的薄板形式的钢材。
然后，准备压力机3(S0)，作为用于从线圈材料2获取滚动轴承环11的成形台，并且线圈材料2被设置在压力机3上(S1)。此处将图示和描述压力机3的构造。
图5是示出沿着压力机3的垂直方向(压力的冲程方向)的横截面的图。压力机3包括冲压模具30、成形模具31和32、以及第一夹紧部33A和第二夹紧部33B。
冲压模具30呈圆柱形。冲压模具30包括外筒30A和内筒30B。外筒30A和内筒30B分别包括提供在圆柱形的下端部处的压制部35A和35B。压制部35A和35B是限定下端表面的部，该下端表面在压制时彼此齐平并且用于在压制部和成形模具31和32的上端表面之间对剪切线圈材料2进行冲压。冲压模具30布置成在垂直方向上面对成形模具31和32。
可以使得冲压模具30通过未示出的驱动机构，朝向成形模具31和32做出冲程，或移动离开成形模具31和32。成形模具31和32被固定到压力机的基座36。
图6是以平面视图示出压制部35A的图。如图6中用虚线示出，用作冷却水通道的水冷却回路35C沿圆周方向被提供在压制部35A中。图6示出表示冷却水的流动的箭头。因此通过循环冷却水来冷却压制部35A，当压制部35A被带至与线圈材料2接触时线圈材料2可以被快速地冷却(模具淬火)。用于冷却水的通道可以被提供用于不仅在外筒30A的压制部35A中的冷却，而且类似地在成形模具32和内筒30B的压制部35B中的冷却。
再次参考图5，成形模具31和32在垂直方向上被布置为面向冲压模具30。如图5所示，成形模具31具有柱形。成形模具32呈环形且具有大于成形模具31的直径的内直径。成形模具32被布置在成形模具31的外部，使得在径向上在成形模具31和32之间提供间隙。在成形模具32中，在其内圆周部分中成形有径向向内突出的突出部32A。
图7是示出使冲压模具30从图5中的状态下降而冲压环形构件的状态的横截面图。
如图7所示，当冲压模具30朝向成形模具31和32做出冲程时，压制部35A和35B位于成形模具31和32之间的间隙中。
第一夹紧部33A和第二夹紧部33B用于将线圈材料2固定在压力机3上并且对线圈材料2施加张力。第一夹紧部33A和第二夹紧部33B被提供为能够在如图7所示的线圈材料2在垂直方向上被保持的状态和如图5所示的其未被保持的状态之间切换。虽然第一夹紧部33A和第二夹紧部33B可以是任何构造，但是它们可以被提供为例如液压夹具或气动夹具。
第一夹紧部33A和第二夹紧部33B被提供在它们彼此相对的位置处，其中冲压模具30以及成形模具31和32在线圈材料2的延伸方向上被插入。第一夹紧部33A被布置在线圈材料2在延伸方向上的供应侧上，并且第二夹紧部33B被布置在线圈材料2在延伸方向上的排出侧上。
第一夹紧部33A和第二夹紧部33B被提供为能够在彼此相对的方向(线圈材料2的延伸方向)上相对移动。例如，第一夹紧部33A和第二夹紧部33B各自是包括液压缸(未示出)的液压夹具，并且可移动地提供为使得由于液压缸而在第一夹紧部和第二夹紧部彼此相反的方向上远离彼此地移动。因此，第一夹紧部33A和第二夹紧部33B可以在线圈材料2的延伸方向上将张力施加至布置在冲压模具30和成形模具31和32之间的线圈材料2。可以通过第一夹紧部33A和第二夹紧部33B施加至线圈材料2的张力高于0MPa并且不高于500MPa。张力是指在线圈材料2的长度方向上的应力(用于延伸线圈材料2的应力，具体地说，是施加到线圈材料2的用于夹紧线圈材料2以供馈电和移除归因于热膨胀的变形的应力)。
馈电端子被提供用于向线圈材料2供应电流。馈电端子连接到未示出的直流(DC)电源或交流(AC)电源且向线圈材料2供应直流电流或交流电流。线圈材料2可以通过由于电流供应所导致的热量生成来加热。尽管馈电端子可以位于例如相对于第一夹紧部33A和第二夹紧部33B的内侧，并且被提供为能够与线圈材料2的一部分接触，其中张力通过第一夹紧部33A和第二夹紧部33B被施加，但是第一夹紧部33A和第二夹紧部33B也可以用作馈电端子。
下面，压力机3顺序地如图3中的时序图所示地操作。首先，在时刻t1，线圈材料2被压力机3的第一夹紧部33A和第二夹紧部33B夹紧(S2)。用于保持线圈材料2的压力P1被供应到第一夹紧部33A和第二夹紧部33B。
然后，在时刻t2，对线圈材料2施加张力(S3)。具体地，第一夹紧部33A和第二夹紧部33B中的至少一个相对移动，以便在线圈材料2的延伸方向上远离其另一个移动。因此，在线圈材料2中，根据第一夹紧部33A和第二夹紧部33B的相对移动的量(第一夹紧部33A和第二夹紧部33B之间的距离的变化量)的张力被施加到位于由第一夹紧部33A和第二夹紧部33B所保持的相应部分之间的区域。施加到线圈材料2的张力为例如高于0MPa且不高于500MPa。第一夹紧部33A和第二夹紧部33B之间的相对位置关系被至少保持直到冲压成形结束的时刻t8。至少在执行加热和冲压成形的时段期间保持施加到线圈材料2的张力。
然后，在时刻t3，开始电加热(S4)。首先，馈电端子被移动到接触线圈材料2。然后，通过馈电端子向线圈材料2供应电流。因此，线圈材料2通过由于电流供应所导致的热量生成(焦耳热)来加热(电加热)。
由于规定的电流在时刻t3和时刻t4之间的时段的馈送，温度增加，且在时刻t5，线圈材料2的温度达到目标温度(S5)。在稍微早于达到目标温度的时刻t4，降低电流，且线圈材料2在从时刻t5至t6的时段在目标温度下被保持达一定时段(S6)。在时刻t6，线圈材料2的电加热在压力机3上完成(S7)。
线圈材料2的加热温度(目标温度)是不低于形成线圈材料2的钢的Al相变点的温度，并且它例如为1000℃。所述“Al相变点”是指当钢被加热时钢的结构开始从铁素体转变为奥氏体的温度所对应的点。因此，由于电加热，构成线圈材料2的钢的结构转变到奥氏体。
然后，开始线圈材料2的冲压成形(S8)。具体地，在时刻t7，图7中的冲压模具30朝向成形模具31和32做出冲程。在这个阶段，外筒30A和内筒30B一体地做出冲程。因此，压制部35A和35B与线圈材料2接触，并且线圈材料2的一部分在线圈材料2的厚度方向上被冲压成环形(S9)。因此，获得处于环形的环形构件2A。之后，在时刻t8，环形构件2A成形。
图8是示出在冲压后执行的成形的前一步骤的横截面图。图9是示出在冲压后执行的成形的后一步骤的横截面图。在时刻t8，当冲压模具30朝向成形模具31和32做出进一步的冲程时，外筒30A的压制部35A与成形模具32的突出部32A接触并到达下死点(S10)。如图3(D)所示，外筒30A的冲程在下死点保持静止，而内筒30B从外筒30A向下突出。在图8所示的状态中，环形构件2A被保持在压制部35A与突出部32A之间。此时的保持力不低于0.2MPa，并且优选地不低于1MPa。
进一步参考图9，当内筒30B从外筒30A向下突出时，环形构件2A被拉制。环形构件2A的内圆周部分向下弯曲以在环形构件2A的厚度方向上被取向。因此，环形构件2A在压力机3中经受多级压制(S11)。由于该多级压制，当外筒30A压制环形构件2A的外圆周部分的同时，内筒30B从外筒30A突出，且环形构件2A的内圆周部分被内筒30B拉制，使得成形体2B成形。通过在外圆周部分被压制的同时拉制内圆周部分，可以防止在成形体2B的外圆周部分中产生褶皱或断裂。由于在环形构件2A的温度高时必须执行拉制，因而应当在外筒30A到达下死点之后立即完成拉制。从开始冲压直到完成拉制的被示为时刻t7至t8的时间段为例如在0.1秒内，且优选地在0.02秒内。
然后，成形体2B被保持达从时刻t8至t9的一定的时段，同时其接触压力机3(冲压模具30和成形模具31和32)。此处，如图6所示，由于在冲压模具30中向水冷却回路35C供应冷却水，所以通过冷却的冲压模具30从环形构件2A去除热量。在成形模具32中也可以提供类似的水冷却回路。因此，快速地冷却至不高于Ms点的温度而淬火环形构件2A。
所述“Ms点(马氏体相变点)”是指当转变成奥氏体的钢被冷却时开始向马氏体转化的温度所对应的点。因此，构成成形体2B的钢的结构转变成马氏体。在时刻t9，成形体2B的淬火(模具淬火)因此完成(S12)。
最后，在时刻t10，供应到用于保持线圈材料2的第一夹紧部33A和第二夹紧部33B的压力被释放，并且将作为废料的线圈材料2和已经完成淬火的成形体2B从压力机3取出。通过释放第一夹紧部33A和第二夹紧部33B之间的夹紧力，将施加到线圈材料2的张力释放(S13)。用包括如上的步骤S0至S13的制造方法，滚动轴承环11被制造。
根据本实施例的制造滚动轴承环的方法不限于如上所述并可被各种地变形。
例如，在向线圈材料2施加张力的方法中，第一夹紧部33A和第二夹紧部33B两者可以被提供在压力机3的外部。
作为加热线圈材料2的方法，可以采用从包含下列各项的组中所选择的至少任何方法：间接电阻加热、感应加热、接触传热和远红外加热，而不限于电加热。每一种加热方法将要在下文中作进一步具体描述。
图10是用于图示表示加热方法的一个示例的电阻加热的图。作为电阻加热，两个加热方法是可得的。一种方法是用由于向具有电阻R1的被加热物体100的直接电力馈送而生成的焦耳热来加热被加热物体100的方法，如图10(a)所示。另一种方法是用由于向热发生器102的电力馈送而生成的焦耳热来间接加热布置在具有电阻R2的热发生器102周围的被加热物体100的方法，如图10(b)所示。
参考图10(a)，在通过直接电力馈送加热被加热物体100的方法中，电流I从电源101被供应到具有电阻R1的被加热物体100。因此，在被加热物体100中发生归因于电流I的供应的热量生成(P＝R1·I2)并且被加热物体100被加热。在本实施例中，线圈材料2可以通过由于从馈电端子到线圈材料2的直流电流的供应所导致的热量生成来加热。线圈材料2可以通过由于从馈电端子到线圈材料2的交流电流的供应所导致的热量生成来加热。
参考图10(b)，在间接地加热被加热物体100的方法中，电流I从电源101被供应到具有电阻R2的热发生器102。因此，在热发生器102中发生由电流I的供应所导致的热量生成(P＝R2·I2)，并且热发生器102被加热。在本实施例中，可以向热发生器102供应直流电流或交流电流。
图11是用于图示表示加热方法的另一个示例的感应加热的图。参考图11，在感应加热中，交流电从AC电源103被供应到线圈104，使得在被加热物体100中产生交变磁通B。在被加热物体100中，在取消交变磁通B的方向上产生涡电流I。然后，被加热物体100通过由被加热物体100的涡电流I和电阻R所导致的热量生成来被加热。
图12是用于图示表示加热方法的另一个示例的接触加热的图。参考图12，在接触传热中，被加热物体100通过来自内部加热辊106和外部加热辊105的热传递来被加热。
尽管没有示出，在远红外加热中，通过用远红外线照射被加热物体将远红外能量提供到被加热物体。构成被加热物体的原子之间的振动的激活导致热量生成，并且因此被加热物体被加热。
在根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中，如图9所示，通过拉制环形构件2A的内圆周部分而弯曲以便在环形构件2A的厚度方向上被取向来在压力机3中形成成形体2B，然而不限制于此。例如，可以拉制环形构件2A的外圆周部分而不是内圆周部分。
图13是用于图示成形的变形例的第一图。图14是用于图示成形的变形例的第二图。
在图13和图14中所示的示例中，处于环形的环形构件2A的外圆周部分被成形以制造成形体2C。在这种情况下，形成了在成形模具131的内圆周表面上径向向内突出的突出部131A。因此，当冲压模具130如上述的实施例地做出冲程时，处于环形的环形构件2A的内圆周部分被保持在突出部131A与内筒130B的末端部分之间。
然后，冲压模具130的外筒130A相对于内筒130B做出进一步的冲程。因此，如图14所示，环形构件2A的内圆周部分通过拉制而弯曲，以便在环形构件2A的厚度方向上被取向，由此形成成形体2C。通过这样做，也可以在淬火之前在压力机中形成环形构件2A，并且可以实现与上述实施例相同的效果。
现在将参考比较示例描述根据本实施例的制造滚动轴承环的方法的功能和效果。首先将参照图15至23描述比较示例中的制造滚动轴承环的方法。参照图15，首先，准备卷绕成线圈状来获得的线圈材料200(薄板形式的轧制钢材)。然后，参考图16和17，将线圈材料200设置在模具310上，并且模具300朝向模具310做出冲程。因此，冲压线圈材料200。因此，获得处于环形的成形体200A。然后，参考图18和19，将成形体200A设置在模具320上，并且模具330朝向模具320做出冲程，使得成形体200A的内圆周部分被成形。
然后，如图20所示，在热处理前的设置步骤中，将多个成形体200A对齐为悬挂在棒410上。之后，将这些成形体200A放置在图21所示的渗碳炉400中以供成形体200A的渗碳。然后，如图22所示，被渗碳的成形体200A通过供应鼓风420来冷却，使得成形体200A被淬火。最后，参考图23，被淬火的成形体200A在回火炉430中被压力回火。由于比较示例中的制造滚动轴承环的方法包括上述许多步骤，所以用于制造滚动轴承环的成本较高。
相反，在根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中，对线圈材料2进行加热、冲压、成形、以及淬火的步骤都被执行作为在压力机3上的一个步骤。因此，与其中单独地执行各步骤的在比较示例中的制造滚动轴承环的方法相比，该制造工艺可以是较短的。因此，可以进一步降低用于制造滚动轴承环的成本，并且可以提供更廉价的滚动轴承环。
在根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中，在获得滚动轴承环的步骤中，加热和冲压钢材，同时至少在沿钢材的表面的一个方向上向钢材施加张力。因此，与在获得滚动轴承环的步骤中加热和冲压钢材的同时不对钢材施加张力的示例相比，可以改善所获得的滚动轴承环的加工质量。
在根据本实施例的制造滚动轴承环的方法中，通过在多极压制中的拉制来执行冲压之后的成形。由于多级压制，处于环形的环形构件2A被拉制，同时其外圆周(或内圆周)被压制。因此，褶皱不太可能，弯曲角度也可以接近直角，并且加工精度是令人满意的。
可以确认，用根据本实施例的制造滚动轴承环的方法所制造的滚动轴承环11具有作为如下评估的结果的高的加工质量。
图24是示出被用于执行根据本实施例的制造滚动轴承环的方法的压力机的构造的图。
图24所示的压力机3被构造成使得第一夹紧部33A(其也用作一个馈电端子)被连接到一个汽缸37并且第二夹紧部33B(其也用作另一个馈电端子)被连接到另一个汽缸37。
使用图24所示的压力机3在延伸方向上向线圈材料2施加10MPa的张力的同时，线圈材料2经受直接电阻加热至不低于A1相变点的温度的1000℃，且之后经受模具淬灭。
因此，制造了如图25中照片所示的滚动轴承环11。测量因此所制造的多个滚动轴承环11(钢材：SAE1070)的维氏硬度，结果，平均硬度约为790HV。将滚动轴承环11的一部分切断，用硝酸乙醇腐蚀其横截面，并用光学显微镜观察横截面中的微结构。然后，观察如图26中照片中的马氏体组织。
使用Talyrond测量滚动轴承环11的平坦度，结果，平坦度近似为10μm。相反，在本实施例中获得滚动轴承环的步骤中，通过对线圈材料2进行加热和冲压同时没有向其施加张力而获得的滚动轴承环具有近似40μm的平坦度。
因此，确认到，根据本实施例的制造滚动轴承环的方法，制造工艺缩短，并且能够制造由于充分的淬火而硬度和加工质量较高的滚动轴承环11。
最后，参考附图再次总结根据本实施例的制造滚动轴承环的方法。参考图2和图5，根据本实施例的制造滚动轴承环的方法包括：在成形台上设置被加热至不低于A1相变点的温度的钢材的第一步骤(S1至S7)以及从钢材冲压环形构件并且此后在成形台上成形和淬火环形构件的第二步骤(S8至S12)。成形台包括第一模具(成形模具31和32)和第二模具(冲压模具30)。第二模具被构造成可分成内筒30B和外筒30A。在第二步骤中，通过将线圈材料2布置在第一模具和第二模具之间并且将内筒30B的末端部分和外筒30A的末端部分压抵线圈材料2来从线圈材料2冲压出环形构件2A。如图5至9中所示，通过进一步将内筒30B的末端压抵环形构件2A同时将环形构件2A保持在外筒30A和成形模具32之间来成形和淬火冲压出的环形构件2A。
如在变形例中所示，可以通过进一步将外筒130A的末端压抵环形构件2A同时将其保持在内筒130B和成形模具131之间来成形和淬火冲压出的环形构件2A。
根据该制造方法，可以在短时间段内执行冲压、成形和淬火，而不需要中间的设置操作。因此，制造可以是廉价的且成形的加工精度也是令人满意的。
优选地，在第二步骤中，在第一阶段中执行冲压，并且在第二阶段中与淬火一起执行作为成形的拉制。
该制造方法具体地适合用于像滚动轴承环的形状。
更优选地，在第二步骤中，从开始冲压环形构件直到完成成形的时间段在0.1秒内。
由于在制造方法中，在短时间段内执行冲压和成形，且立即执行通过模具淬火的淬火，所以在淬火之前不会逐渐地冷却环形构件且淬火的效果高。
优选地，在第二步骤中，将环形构件保持在内筒和外筒中的任何一个与第一模具之间的保持力不低于0.2MPa。
由于保持力因此是高的，因而在拉制时褶皱或断裂是不太可能的。
优选地，钢材包含至少0.4质量％的碳，且具有不大于2mm的厚度，并且在厚度方向上从钢材冲压出环形。
由于使用了这样的钢材，所以淬火令人满意地被执行，且内部也可以在模具淬火中被淬火。
应当理解，本文公开的实施例在每个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书的术语限定而不是上述实施例的说明，并且旨在包括在权利要求书的术语等同的范围和含义内的任何修改。
附图标记列表
1 轴承
2,200 线圈材料
2A,2B,2C,200A 成形体
3 压力机
11 滚动轴承环
11A 滚动轴承环滚道面
12 滚针
12A 滚动接触面
13 保持器
30,130 冲压模具
30A,130A 外筒
30B,130B 内筒
31,32,131 成形模具
32A,131A 突出部
33A 第一夹紧部
33B 第二夹紧部
35A,35B 压制部
35C 水冷却回路
37 汽缸
100 被加热物体
101 电源
102 热发生器
103 AC电源
104 线圈
105 外部加热辊
106 内部加热辊
300,310,320,330 模具
400 渗碳炉
和430 回火炉

Claims (6)

1.一种制造滚动轴承环的方法，包括：
第一步骤，在成像台上设置被加热至不低于A1相变点的温度的钢材；以及
第二步骤，从所述钢材冲压出环形构件并且此后在所述成形台上成形和淬火所述环形构件，
所述成形台包括第一模具和第二模具，
所述第二模具被构造成可分为内筒和外筒，
在所述第二步骤中，通过将所述钢材布置在所述第一模具和所述第二模具之间并且将所述内筒的末端部分和所述外筒的末端部分压抵所述钢材来从所述钢材冲压出所述环形构件，
通过进一步将所述内筒和所述外筒中的任一个的末端压抵冲压出的环形构件，同时所述环形构件被保持在所述内筒和所述外筒中的任何另一个与第一模具之间来成形和淬火所述环形构件。
2.如权利要求1所述的制造滚动轴承环的方法，其中，
在所述第二步骤中，在第一阶段中执行冲压，并且在第二阶段中与淬火一起执行作为成形的拉制。
3.如权利要求2所述的制造滚动轴承环的方法，其中，
在第二步骤中，从开始冲压所述环形构件直到完成所述成形的时间段在0.1秒内。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的制造滚动轴承环的方法，其中，
在所述第二步骤中，将所述环形构件保持在所述内筒和所述外筒中的任何一个与所述第一模具之间的保持力不低于0.2MPa。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的制造滚动轴承环的方法，其中，
所述钢材包含至少0.4质量％的碳，且具有不大于2mm的厚度，并且在厚度方向上从所述钢材冲压出环形。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的制造滚动轴承环的方法，其中，
所制造的滚动轴承环具有不低于700HV的硬度。
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