CN111486178A - 用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法以及旋转用密封装置 - Google Patents

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Abstract

低价且高效地制造能够在确保甩油环的滑动接触面与密封唇部之间的油膜保持性的同时抑制密封唇部的磨损的旋转用密封装置用甩油环。包括通过板金冲压加工等由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件的工序以及对上述坯件进行去毛刺加工而成型甩油环(2)的工序。在去毛刺加工用模具(C)中,使甩与油环(2)的第一滑动接触面以及第二滑动接触面抵接的面(5A、5B)的算术平均粗糙度(Ra)成为0.03μm≦Ra≦0.07μm。以上述消光加工材料的0.2%耐力比,使夹持上述坯件的加压力成为1.0以上、1.53以下。将上述坯件的板厚设为T而使去毛刺加工用模具(C)的间隙成为T×(0.9~0.7)。由此,使甩油环(2)的第一滑动接触面以及第二滑动接触面的算术平均粗糙度(Ra)成为0.25μm≦Ra≦0.5μm。

Description

用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法以及旋转用密封 装置
技术领域
本发明涉及在由甩油环、芯棒以及密封部件构成的旋转用密封装置中使用的上述甩油环的制造方法。
背景技术
作为在汽车的车轮支撑用的轴承装置等中使用的旋转用密封装置,存在由甩油环、芯棒以及密封部件构成的旋转用密封装置(例如,参照专利文献1至3)。
在此,上述甩油环由圆筒状的套筒、以及从上述套筒的轴向的一端向径向外侧延伸的凸缘构成。
此外,上述芯棒由圆筒状的芯棒圆筒、以及从上述芯棒圆筒的轴向的一端向径向内侧延伸的芯棒凸缘构成。
并且,上述密封部件由与上述芯棒接合的基部、以及从上述基部延伸的密封唇部构成。
这样的旋转用密封装置,在将上述甩油环的套筒安装于径向内侧部件、并且将上述芯棒的芯棒圆筒安装于径向外侧部件的状态下使用,上述密封部件的密封唇部与上述甩油环的滑动接触面滑动接触。
从能量成本降低以及温室效应气体降低的观点出发,对汽车等的燃料消耗率进行改善的社会要求变得非常高。
鉴于这样的社会要求,为了提高上述甩油环的滑动接触面与上述密封部件的密封唇部之间的油膜保持性而降低上述旋转用密封装置的转矩,在专利文献1以及2的旋转用密封装置中,对上述甩油环的滑动接触面实施表面加工而形成凹凸面。
例如,在专利文献1中,通过使微小刚体粒子碰撞上述滑动接触面而对上述滑动接触面进行加工,使其成为具备大量凹陷的凹凸面。
此外,在专利文献2中,通过切削加工、将形成有凹凸的模具转印到甩油环的凹凸转印加工处理、湿式喷砂处理、或者喷丸处理等,对上述滑动接触面进行加工,使其成为粗糙度的间距较细而无边缘的凹凸面。
在通过如微小刚体粒子的碰撞、切削加工、湿式喷砂处理、或者喷丸处理那样、与对甩油环进行成型的冲压加工不同的工序,在甩油环的滑动接触面上形成凹凸面的情况下,存在制造成本提高与进行上述不同的工序相应的量这样的问题。
在专利文献3中记载的内容为,为了降低上述旋转用密封装置的转矩并且降低制造成本,通过对钢板的消光加工材料进行冲压成型来制造在甩油环的滑动接触面上具有凹凸面的甩油环。
专利文献1:日本专利第4997532号公报
专利文献2:日本专利第5234651号公报
专利文献3:日本特开2018-150954号公报
本申请的发明人关于对钢板的消光加工材料进行冲压成型而制作甩油环的方法,具体地进行了评价研究。
即,首先,进行了求出甩油环的滑动接触面的表面粗糙度与密封部件的密封唇部的磨损量之间的关系的试验。然后,根据上述关系,求出了能够在确保甩油环的滑动接触面与密封部件的密封唇部之间的油膜保持性的同时抑制上述密封唇部的磨损的甩油环的滑动接触面的表面粗糙度的范围。
接下来,关于甩油环的材料即钢板的消光加工材料,购入了市场出售的钢板的消光加工材料,并对其进行冲压成型,之后确认了市场出售的钢板的消光加工材料的表面粗糙度的偏差。作为其结果,控制消光加工材料的表面粗糙度存在相当大的偏差。
接下来,对所购入的钢板的消光加工材料实际地进行冲压成型而制造了甩油环,并进行了甩油环的滑动接触面的表面粗糙度的评价研究。作为其结果,想到如下情况,对于如上所述那样的偏差较大的钢板的消光加工材料,通过进行规定方法的冲压成型而对甩油环进行成型,由此使甩油环的滑动接触面的表面粗糙度进入到能够抑制密封部件的密封唇部的磨损的上述范围内,并且完成了本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造方法,能够低价且高效地制造能够在确保甩油环的滑动接触面与密封部件的密封唇部之间的油膜保持性的同时抑制上述密封唇部的磨损的用于旋转用密封装置的甩油环。
本发明的主旨如下所述。
〔1〕一种用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法,其特征在于,
上述旋转用密封装置由甩油环、芯棒以及密封部件构成,
上述甩油环由圆筒状的套筒以及从上述套筒的轴向的一端向径向外侧延伸的凸缘构成,
上述芯棒由圆筒状的芯棒圆筒以及从上述芯棒圆筒的轴向的一端向径向内侧延伸的芯棒凸缘构成,
上述密封部件由与上述芯棒接合的基部以及从上述基部延伸的密封唇部构成,
上述密封唇部包括与上述甩油环的凸缘的内面即第一滑动接触面滑动接触的轴向唇、以及与上述甩油环的套筒的外周面即第二滑动接触面滑动接触的径向唇,
上述制造方法包括:
通过板金冲压加工、激光切断加工或者线切割放电加工,由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件的工序;以及
对上述圆环状坯件进行去毛刺加工而成型上述甩油环的工序,
在用于上述去毛刺加工的模具中,使与上述第一滑动接触面抵接的面以及与上述第二滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,
以上述消光加工材料的0.2%耐力比,使夹持上述圆环状坯件的加压力成为1.0以上、1.53以下,
将上述圆环状坯件的板厚设为T,而使用于上述去毛刺加工的模具的间隙成为T×(0.9~0.7),
由此使上述甩油环的上述第一滑动接触面以及上述第二滑动接触面的算术平均粗糙度Ra成为0.25μm≦Ra≦0.5μm。
〔2〕一种用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法,其特征在于,
上述旋转用密封装置由甩油环、芯棒以及密封部件构成,
上述甩油环由圆筒状的套筒以及从上述套筒的轴向的一端向径向外侧延伸的凸缘构成,
上述芯棒由圆筒状的芯棒圆筒以及从上述芯棒圆筒的轴向的一端向径向内侧延伸的芯棒凸缘构成,
上述密封部件由与上述芯棒接合的基部以及从上述基部延伸的密封唇部构成,
上述密封唇部包括与上述甩油环的凸缘的内面即第一滑动接触面滑动接触的轴向唇、以及与上述甩油环的套筒的外周面即第二滑动接触面滑动接触的径向唇,
上述制造方法包括:
通过板金冲压加工、激光切断加工或者线切割放电加工,由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件的工序;
对上述圆环状坯件进行去毛刺加工而成型上述甩油环的工序;以及
将模具按压于所成型出的上述甩油环的上述第一滑动接触面的按压工序,
在用于上述去毛刺加工的模具中,使与上述第二滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,
将上述圆环状坯件的板厚设为T,而使用于上述去毛刺加工的模具的间隙成为T×(0.9~0.7),
使用于上述按压工序的模具的、与上述第一滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,以上述消光加工材料的0.2%耐力比,使在上述按压工序中按压上述模具的按压力成为1.0以上、1.53以下,
由此使上述甩油环的上述第一滑动接触面以及上述第二滑动接触面的算术平均粗糙度Ra成为0.25μm≦Ra≦0.5μm。
〔3〕一种旋转用密封装置,具备通过如上述〔1〕或者〔2〕所述的用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法制造的甩油环。
发明的效果
根据本发明的用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法,主要发挥以下所示那样的作用效果。
(1)通过由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件,并对圆环状坯件进行去毛刺加工(技术方案1),或者对圆环状坯件进行去毛刺加工以及按压加工(技术方案2),由此能够使甩油环的第一滑动接触面以及第二滑动接触面的表面粗糙度进入规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。由此,能够低价且高效地制造用于旋转用密封装置的甩油环。
(2)特别是,根据通过由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件,并对圆环状坯件进行去毛刺加工,由此使甩油环的滑动接触面的表面粗糙度进入上述规定范围内的方法(技术方案1),能够通过去毛刺加工而使甩油环的第一滑动接触面以及第二滑动接触面的两方的表面粗糙度进入规定范围内。由此,不需要按压加工等其他工序,因此能够更低价地制造甩油环。
(3)上述规定范围由本申请的发明人通过实验来确定,通过使甩油环的第一滑动接触面以及第二滑动接触面的表面粗糙度进入上述规定范围内,由此能够在确保油膜保持性的同时将轴向唇以及径向唇的磨损量抑制得较小。
通过本发明的制造方法制造的甩油环为,轴向唇所滑动接触的第一滑动接触面以及径向唇所滑动接触的第二滑动接触面的表面粗糙度进入上述规定范围内。由此,在使用了该甩油环的旋转用密封装置中,能够在确保油膜保持性的同时将轴向唇以及径向唇的磨损量抑制得较小。
附图说明
图1是表示将本发明的实施方式的旋转用密封装置用于汽车的车轮支撑用的轴承装置的例子的局部纵截面概略图。
图2是内侧的旋转用密封装置周围的主要部分放大纵截面图。
图3是表示甩油环的滑动接触面的表面粗糙度与轴向唇的磨损量之间的关系的图表。
图4A是圆环状坯件的立体图。
图4B是甩油环的立体图。
图5A是表示冲头处于下止点的状态的去毛刺加工用模具的纵截面概略图。
图5B是表示冲头处于上止点的状态的去毛刺加工用模具的纵截面概略图。
图6是粗糙度加工试验用模具的概略图。
符号的说明
1 旋转用密封装置
2 甩油环
2A 套筒
2B 凸缘
2C 内周面
3 芯棒
3A 芯棒圆筒
3B 芯棒凸缘
4 密封部件
4A 基部
4B 密封唇部(轴向唇)
4C、4D 密封唇部(径向唇)
5 冲模
5A 下表面
5B 内周面
6 脱料器
7 冲头
8 上模
8A 下表面
9 下模
9A 上表面
10 轴承装置
11 内轮(径向内侧部件)
11A 轨道面
12 外轮(径向外侧部件)
12A 轨道面
13 滚珠(滚动体)
A1 第一滑动接触面
A2 第二滑动接触面
B 圆环状坯件
C 去毛刺加工用模具
D 粗糙度加工试验用模具
E 圆形状坯件
F 轴向长度
G 径向长度
T 板厚
具体实施方式
接着,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
此外,在本说明书中,在将旋转用密封装置安装到汽车的车轮支撑用的轴承装置的状态下,将上述轴承装置的旋转轴的方向称为“轴向”,将与轴向正交的方向称为“径向”。
此外,将从汽车的车身朝向车轮侧的方向称为“外”,将其相反方向称为“内”。
<轴承装置>
图1的局部纵截面概略图示出将本发明的实施方式的旋转用密封装置1用于汽车的车轮支撑用的轴承装置10的例子。
轴承装置10具备轴承,该轴承具有:在外周面形成有内轮轨道面11A、且与车轮一起旋转的内轮11;在内周面形成有外轮轨道面12A、且与车身为一体的外轮12;以及在内轮轨道面11A以及外轮轨道面12A之间滚动的滚动体即滚珠13、13、……等。
此外,轴承装置10在内轮11以及外轮12之间的内侧以及外侧的端部(比内侧的滚珠13、……靠内侧、以及比外侧的滚珠13、……靠外侧),具有防止泥水等浸入并且防止润滑用油脂漏出的旋转用密封装置1、1。
<旋转用密封装置>
在图1的局部纵截面概略图中,外侧以及内侧的旋转用密封装置1、1为相同构造。
图2的主要部分放大纵截面图所示的旋转用密封装置1的轴向长度(厚度)F为,在内侧的旋转用密封装置1中为3.5mm≦F≦7mm,在外侧的旋转用密封装置1中为5mm≦F≦10mm。
图2的主要部分放大纵截面图所示的旋转用密封装置1的径向长度(宽度)G为,内侧以及外侧的旋转用密封装置1、1均为5mm≦G≦9mm。
外侧以及内侧的旋转用密封装置1、1为相同构造,因此对图2的主要部分放大纵截面图所示的内侧的旋转用密封装置1进行说明。
本发明的实施方式的旋转用密封装置1由甩油环2、芯棒3、以及密封部件4构成。甩油环2以及芯棒3由不锈钢钢板例如通过冲压加工来制造。密封部件4为橡胶等弹性体,基部4A与芯棒3接合。
作为形成密封部件4的合成橡胶材料,作为耐油性良好的橡胶材料,能够将丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸橡胶(ACM)、乙烯/丙烯酸橡胶(AEM)、氟橡胶(FKM、FPM)、硅橡胶(VQM)等橡胶中的1种或者2种以上的橡胶适当地混合而使用。此外,在考虑了橡胶材料的密炼加工性、加硫成型性、与芯棒3的粘合性的情况下,与其他种类的橡胶、例如液状NBR、乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)等混合使用也是较优选的实施方式。
甩油环2由圆筒状的套筒2A、以及从套筒2A的内侧端向径向外侧延伸的凸缘2B构成。
芯棒3由圆筒状的芯棒圆筒3A、以及从芯棒圆筒3A的外侧端向径向内侧延伸的芯棒凸缘3B构成。
密封部件4具有基部4A、以及从基部4A突出的密封唇部4B、4C、4D。
在旋转用密封装置1中,将芯棒圆筒3A安装于径向外侧部件即外轮12,将套筒2A安装于径向内侧部件即内轮11。
密封部件4的密封唇部4B是从基部4A向内侧扩径突出的轴向唇,轴向唇4B的前端与甩油环2的凸缘2B的外侧面即第一滑动接触面A1滑动接触。
密封部件4的密封唇部4C、4D是从基部4A向径向内侧突出的径向唇,径向唇4C、4D的前端与甩油环2的套筒2A的外周面即第二滑动接触面A2滑动接触。
图2所示的旋转用密封装置1的构造例,是在甩油环2的凸缘2B上不接合编码器的构造,根据需要,也可以成为将树脂磁石制或者橡胶磁石制的编码器与凸缘2B接合的构造。
通过后述的规定方法,由市场销售的钢板的消光加工(JIS G 0203:2009铁钢用语的“消光加工”)件来制造甩油环2,并基于以下的磨损量测定试验的结果,使滑动接触面A1、A2的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。
<磨损量测定试验>
(目的)
求出能够在确保甩油环2的凸缘2B的第一滑动接触面A1与密封部件4的轴向唇4B之间的油膜保持性的同时抑制轴向唇4B的磨损的、甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度的范围。
(表面粗糙度的测定)
对于表1的No.1至6的甩油环2,根据JISB0633:2001(ISO4288:1996)的“7.基于触针式表面粗糙度测定机的评价的方式以及顺序”,将基准长度设为0.8mm,将评价长度设为4mm,使用触针式表面粗糙度测定机(株式会社東京精密制的表面粗糙度·轮廓形状测定机,型式:SURFCOM1800D),对于轴向唇4B的第一滑动接触面A1,测定了相对于轧制方向为直角方向的周方向的粗糙度曲线,并测定了算术平均粗糙度Ra。
(磨损量的测定)
在设置有表1的No.1至6的甩油环2的旋转用密封装置1中,将封入的油脂的量设为通常量即0.24g,并测定了以1000rpm的旋转速度使其旋转60小时后的轴向唇4B的磨损量。
如根据图3的图表所示的甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)与轴向唇4B的磨损量之间的关系可知的那样,当甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)超过0.5μm时,轴向唇4B的磨损量急剧增大。此外,甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)以大约0.2μm产生烧结。
根据表1以及图3可知,通过使甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.25μm≦Ra≦0.5μm,由此在以1000rpm的旋转速度使其旋转60小时之后不会产生烧结,能够将轴向唇4B的磨损量抑制得较小。
【表1】
Figure BDA0002290835050000101
即,通过使甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.25μm≦Ra≦0.5μm,由此能够在确保油膜保持性的同时将轴向唇4B的磨损量抑制得较小。特别是,如果使甩油环2的第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.25μm≦Ra≦0.4μm,则能够在确保能够在确保油膜保持性的同时将轴向唇4B的磨损量抑制得更小。
同样,关于甩油环2的第二滑动接触面A2的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra),通过使其成为0.25μm≦Ra≦0.5μm,能够在确保油膜保持性的同时将径向唇4C、4D的磨损量抑制得较小。特别是,如果使甩油环2的第二滑动接触面A2的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.25μm≦Ra≦0.4μm,则能够在确保油膜保持性的同时将径向唇4C、4D的磨损量抑制得更小。
<甩油环的制造方法>
(钢板的消光加工材料的偏差确认)
在本发明的甩油环的制造方法中,甩油环由钢板的消光加工材料进行成型,因此对市场销售的钢板的消光加工材料的表面粗糙度的偏差进行确认。
以5个为1批而购入2批的钢板的消光加工材料即SUS430,对于合计10个测定了表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)。
其结果,在所购入的10个SUS430中,在0.5μm≦Ra≦0.82μm的范围内存在偏差,合计10个的算术平均粗糙度Ra的算术平均为0.61μm。
(对圆环状的坯件进行成型的工序)
通过板金冲压加工、激光切断加工、或者线切割放电加工,由钢板的消光加工材料对图4A的立体图所示的圆环状坯件B进行成型。从使甩油环2的制造成本尽量降低这样的观点出发,通过板金冲压加工对圆环状坯件B进行成型是更优选的实施方式。
(对甩油环进行成型的工序)
将圆环状坯件B设置在图5A的纵截面概略图所示的去毛刺加工用模具C的冲模5与脱料器6之间。
接下来,使在图5A的纵截面概略图中处于下止点的冲头7,如图5B的纵截面概略图所示那样使冲头7移动到上止点,并基于其按压力对甩油环2进行成型。
冲头7的形状为,侧面下部为圆筒面,侧面上部为圆锥面。然后,使冲头7的侧面上部的圆锥面的上端角部成为R面,并将该R面设定为与图5A所示的圆环状坯件B的内径部抵接。
图4B的立体图表示将如图5B那样成型了的甩油环2从去毛刺加工用模具C中取出后的单体的甩油环2。
<粗糙度加工试验>
(目的)
本发明的旋转用密封装置1所使用的甩油环2的制造方法为,经过对上述甩油环进行成型的工序,由此使甩油环2的滑动接触面A1、A2的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。为了求出去毛刺加工用模具C的有效加压力的范围,而进行通过粗糙度加工试验用模具对钢板的消光加工材料即SUS430进行加压的试验,求出材料的表面粗糙度与按压后的表面粗糙度之间的关系。
(材料)
所使用的SUS430的制造时的钢材检查证书(制造厂产品记录)的值为,0.2%耐力为283MPa,抗拉强度为454MPa,板厚为0.6mm。
此外,SUS430的标准值为,0.2%耐力为205MPa,抗拉强度为420MPa。
(试件)
由所购入的材料,按照材料的每个粗糙度制作了圆形状坯件。各坯件按照材料的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)而分组为以下的组1至4。
(1)组1:Ra0.82±0.01μm
(2)组2:Ra0.65±0.01μm
(3)组3:Ra0.61±0.01μm
(4)组4:Ra0.50±0.01μm
(试验方法)
将圆形状坯件E设置在图6的概略图所示的粗糙度加工试验用模具D的上模8与下模9之间。将对圆形状坯件E进行按压的上模8的下表面8A的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)设为0.07μm,将对圆形状坯件E进行按压的下模9的上表面9A的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)设为0.03μm。
通过粗糙度加工试验用模具D以143MPa、295MPa、433MPa的加压力进行加压,并测定了加压后的圆形状坯件E的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)。
(试验结果以及考察)
如表2以及表3的测定结果所示那样,加压后的圆形状坯件E的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)的最小值为0.32μm(模具:Ra0.03,加压力:433MPa),最大值为0.61μm(模具:Ra0.07,加压力:143MPa)。
根据表2以及表3所示的测定结果可知,为了能够在确保油膜保持性的同时将轴向唇4B的磨损量抑制得较小,能够使表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内的加压力的范围为295MPa~433MPa。
此外,可知模具的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)只要为0.03~0.07μm(材料的粗糙度的大约10%程度)即可。
【表2】
Figure BDA0002290835050000131
【表3】
Figure BDA0002290835050000132
在图5A以及图5B的模具构造的情况下,对轴向唇4B(图2)所滑动接触的冲模5侧的圆环状坯件B(图4B的凸缘2B的滑动接触面A1)的表面粗糙度进行管理。
即,使冲模5的下表面5A的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.03~0.07μm,使去毛刺加工用模具C的脱料器6的加压力成为295MPa~433MPa而进行去毛刺加工。在此,脱料器6的加压力的调整通过液压缸或者气体弹簧等来进行。
此外,关于径向唇4C、4D(图2)所滑动接触的图4B的套筒2A的外周面的滑动接触面A2,只要使图5A以及图5B的冲模5的内周面5B的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.03~0.07μm,并以相对于凸缘2B垂直地立起的部位的规定间隙(冲模5与冲头7之间的单侧的间隙)进行去毛刺加工即可。
将圆环状坯件B的板厚设为T(参照图4A以及图5A),将上述间隙设为T×(0.9~0.7)。
在如图5A以及图5B那样通过去毛刺加工用模具C对圆环状坯件B进行加工而对甩油环2进行成型的情况下,在通过冲模5与脱料器6夹持了圆环状坯件B的状态下,使冲头7运动。冲头7为,在冲头7的侧面上部的圆锥面与径向唇4C、4D所滑动接触的第二滑动接触面A2(参照图4B)的相反侧的内周面2C(参照图5B)抵接的同时使孔径扩大,并在使边缘立起的同时形成套筒2A。
在冲头7如图5A至图5B那样前进的中途,当套筒2A的角部成为几乎直角时,第二滑动接触面A2(参照图4B)与冲模5的内周面5B(Ra:0.03~0.07μm)接触。当冲头7进一步前进时,套筒2A的内周面2C由于冲头7而产生褶皱,第二滑动接触面A2被按压到冲模5的内周面5B。
如此,从在去毛刺加工的最初阶段的扩径中使边缘开始立起时起,套筒2A的内周面2C就一直与冲头7抵接并且被加工。套筒2A的第二滑动接触面A2在去毛刺加工的最终阶段被按压于冲模5的内周面5B。
在这样的加工条件下,通过去毛刺加工用模具C,对由钢板的消光加工材料成型出的圆环状坯件B进行加工之后的图4B所示的甩油环2为,其第一滑动接触面A1以及第二滑动接触面A2的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)进入规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。
此外,也可以为,在通过去毛刺加工用模具C进行去毛刺加工时,不对甩油环2的凸缘2B的第一滑动接触面A1的表面粗糙度进行管理,在去毛刺加工后进行其他工序的冲压加工并对第一滑动接触面A1的表面粗糙度进行管理。该其他工序的冲压加工,例如是对平面的模具进行按压的简单工序。
在这样的按压工序中,也使模具的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)成为0.03~0.07μm,使模具的加压力成为295MPa~433MPa而将模具按压于滑动接触面A1。由此,第一滑动接触面A1的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)进入规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。
当将加压力的范围(295MPa~433MPa)按照0.2%耐力比进行一般化时,295/283≒1.0以上,433/283≒1.53以下。
此外,通过以下的构造分析确认了如下情况:虽然加压力的范围超过0.2%耐力,但即使0.2%耐力+53%,板厚也不会产生较大的变化,在实用上没有问题。
<构造分析>
(目的)
在基于去毛刺加工用模具C的约束条件下,通过脱料器6对甩油环2的凸缘2B负载0.2%耐力×1.53(433MPa)的压力,并确认将上述压力除去之后的板厚变化量(板厚方向的塑性变形量)。
(形状模型)
将甩油环2按照轴对称要素进行模型化(板厚0.6mm),对凸缘2B负载压力的冲模5以及脱料器6为刚体。
(材料)
成为SUS430,考虑到塑性区域为止。
(分析结果)
将对甩油环2的凸缘2B负载的压力(433MPa)除去之后的板厚为0.582mm,板厚方向的塑性变形量为0.018mm。
这在甩油环2的凸缘2B的板厚公差±0.1mm的范围内。
此外,在通过与去毛刺加工为不同工序的按压工序将模具按压到甩油环2的第一滑动接触面A1上的制造方法(技术方案2)中,在上述按压工序中按压于第一滑动接触面A1的模具相当于冲模5以及脱料器6,因此也成为同样的分析结果。
在以上的实施方式中,作为甩油环2的材料即钢板的消光加工材料的一个例子,对钢板的消光加工材料为SUS430(磁性材料)的情况进行了说明。甩油环2的材料即钢板的消光加工材料不限定于SUS430。例如,在甩油环2的凸缘2B未接合编码器的构造的情况下,钢板的消光加工材料也可以为SUS304(非磁性材料)。
<作用效果>
根据以上那样的本发明的实施方式的在旋转用密封装置1中使用的甩油环2的制造方法,由钢板的消光加工材料从圆环状坯件B进行成型,并通过去毛刺加工用模具C对圆环状坯件B进行去毛刺加工,或者对圆环状坯件B进行上述去毛刺加工以及按压加工,由此能够使甩油环1的第一滑动接触面A1以及第二滑动接触面A2的表面粗糙度进入规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内。由此,能够低价且高效地制造在旋转用密封装置1中使用的甩油环2。
特别是,根据由钢板的消光加工材料对圆环状坯件B进行成型,并通过去毛刺加工用模具C对圆环状坯件B进行去毛刺加工,由此使甩油环2的滑动接触面A1、A2的表面粗糙度进入规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)内的方法,能够通过去毛刺加工使甩油环的第一滑动接触面A1以及第二滑动接触面A2双方的表面粗糙度进入规定范围内。由此,不需要按压加工等其他工序,因此能够进一步低价地制造甩油环2。
上述规定范围(0.25μm≦Ra≦0.5μm)是本申请的发明人通过实验而确定的,通过使甩油环2的第一滑动接触面A1以及第二滑动接触面A2的表面粗糙度进入上述规定范围内,能够在确保油膜保持性的同时,将轴向唇4B以及径向唇4C、4D的磨损量抑制得较小。
通过本发明的制造方法制造出的甩油环为,轴向唇4B所滑动接触的第一滑动接触面A1以及径向唇4C、4D所滑动接触的第二滑动接触面A2的表面粗糙度进入上述规定范围内。由此,在使用了该甩油环2的旋转用密封装置1中,能够在确保油膜保持性的同时,将轴向唇4B以及径向唇4C、4D的磨损量抑制得较小。
以上的实施方式的记载全部为例示,并不被其限制。能够在不脱离本发明的范围的情况下实施各种改进以及变更。

Claims (3)

1.一种用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法,其特征在于,
上述旋转用密封装置由甩油环、芯棒以及密封部件构成,
上述甩油环由圆筒状的套筒以及从上述套筒的轴向的一端向径向外侧延伸的凸缘构成,
上述芯棒由圆筒状的芯棒圆筒以及从上述芯棒圆筒的轴向的一端向径向内侧延伸的芯棒凸缘构成,
上述密封部件由与上述芯棒接合的基部以及从上述基部延伸的密封唇部构成,
上述密封唇部包括与上述甩油环的凸缘的内面即第一滑动接触面滑动接触的轴向唇、以及与上述甩油环的套筒的外周面即第二滑动接触面滑动接触的径向唇,
上述制造方法包括:
通过板金冲压加工、激光切断加工或者线切割放电加工,由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件的工序;以及
对上述圆环状坯件进行去毛刺加工而成型上述甩油环的工序,
在用于上述去毛刺加工的模具中,使与上述第一滑动接触面抵接的面以及与上述第二滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,
以上述消光加工材料的0.2%耐力比,使夹持上述圆环状坯件的加压力成为1.0以上、1.53以下,
将上述圆环状坯件的板厚设为T,而使用于上述去毛刺加工的模具的间隙成为T×(0.9~0.7),
由此使上述甩油环的上述第一滑动接触面以及上述第二滑动接触面的算术平均粗糙度Ra成为0.25μm≦Ra≦0.5μm。
2.一种用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法,其特征在于,
上述旋转用密封装置由甩油环、芯棒以及密封部件构成,
上述甩油环由圆筒状的套筒以及从上述套筒的轴向的一端向径向外侧延伸的凸缘构成,
上述芯棒由圆筒状的芯棒圆筒以及从上述芯棒圆筒的轴向的一端向径向内侧延伸的芯棒凸缘构成,
上述密封部件由与上述芯棒接合的基部以及从上述基部延伸的密封唇部构成,
上述密封唇部包括与上述甩油环的凸缘的内面即第一滑动接触面滑动接触的轴向唇、以及与上述甩油环的套筒的外周面即第二滑动接触面滑动接触的径向唇,
上述制造方法包括:
通过板金冲压加工、激光切断加工或者线切割放电加工,由钢板的消光加工材料成型圆环状坯件的工序;
对上述圆环状坯件进行去毛刺加工而成型上述甩油环的工序;以及
将模具按压于所成型出的上述甩油环的上述第一滑动接触面的按压工序,
在用于上述去毛刺加工的模具中,使与上述第二滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,
将上述圆环状坯件的板厚设为T,而使用于上述去毛刺加工的模具的间隙成为T×(0.9~0.7),
使用于上述按压工序的模具的、与上述第一滑动接触面抵接的面的算术平均粗糙度Ra成为0.03μm≦Ra≦0.07μm,以上述消光加工材料的0.2%耐力比,使在上述按压工序中按压上述模具的按压力成为1.0以上、1.53以下,
由此使上述甩油环的上述第一滑动接触面以及上述第二滑动接触面的算术平均粗糙度Ra成为0.25μm≦Ra≦0.5μm。
3.一种旋转用密封装置,具备通过权利要求1或2所述的用于旋转用密封装置的甩油环的制造方法制造的甩油环。
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