CN115734830A - 轴承元件的制造方法、轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法、轴承元件、轴承、机械、以及车辆 - Google Patents

轴承元件的制造方法、轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法、轴承元件、轴承、机械、以及车辆 Download PDF

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Abstract

第1待加工件(13)包含在轴向上排列配置的第1环部(13b)和第2环部(13c),第1环部(13b)的内径以及外径分别比第2环部(13c)的内径以及外径大。在第1组件与第2组件之间配置有第1待加工件(13)的状态下,对第1待加工件(13)进行加工得到第2待加工件(16)。

Description

轴承元件的制造方法、轴承的制造方法、机械的制造方法、车 辆的制造方法、轴承元件、轴承、机械、以及车辆
技术领域
本发明涉及轴承元件的制造方法以及轴承元件。
本申请基于在2020年7月7日提交的JP特愿2020-117331来主张优先权,并将其内容援引至此。
背景技术
各种旋转机械装置的旋转部件例如利用图1示出的这种径向滚动轴承1而旋转自如地支承于在使用壳体等时也不旋转的部分。图示的径向滚动轴承1为单排深槽型的滚珠轴承,具备在内周面具有外圈轨道2a的外圈2、在外周面具有内圈轨道3a的内圈3、以及转动自如地配置在外圈轨道2a与内圈轨道3a之间的多个滚动体4。
为了以低成本制造构成上述这种径向滚动轴承1的外圈2或内圈3等的轨道轮,提出了利用冲压加工从一个圆柱状坯制造直径尺寸(外径尺寸以及内径尺寸)彼此不同的一对圆筒部件的方法。图32~图34示出了在JP特开2009-269082号公报中记载的、圆筒部件的制造方法。
在JP特开2009-269082号公报记载的方法中,首先,通过使用图33的(A)~(C)示出的这种第1冲压加工装置6对图32的(A)示出的这种圆柱状的坯料(坯)5实施基于冷加工的镦锻加工以及前方挤压加工,得到图32的(B)示出的这种第1中间坯7。
第1冲压加工装置6具备冲头6a、反向冲头6b、浮动模具6c、弹性部件6d。冲头6a具有比坯料5的外径尺寸大的外径尺寸。反向冲头6b具有比坯料5的外径尺寸小的外径尺寸。浮动模具6c具有阶梯圆筒状的内周面,且被弹性部件6d赋予趋向上方的弹力。
在将坯料5加工为第1中间坯7时,首先,如图33的(A)所示,将坯料5插入至浮动模具6c的内侧,而载置于反向冲头6b的上表面。接下来,如图33的(A)、(B)、(C)所示,使冲头6a下降,在冲头6a的下表面与反向冲头6b的上表面之间,将坯料5沿轴向压溃。由此,得到在轴向一半部(图32的(A)的上半部)具有圆板状部7a、且在轴向另一半部(32的(B)的下半部)具有小径圆筒部7b的第1中间坯7。
接下来,通过使用图34的(A)以及(B)示出的这种第2冲压加工装置8对第1中间坯7实施基于冷加工的后方挤压加工,得到图32的(C)示出的这种第2中间坯9。第2中间坯9具备圆板状的侧板部9a、从侧板部9a的轴向一侧面(图32的(C)的上侧面)的径向外侧部分朝向轴向一侧突出的大径圆筒部9b、以及从侧板部9a的轴向另一侧面(图32的(C)的下侧面)的径向中间部朝向轴向另一侧突出的小径圆筒部9c。
第2冲压加工装置8具有模具8a、冲头8b、芯轴8c。模具8a具有利用阶梯面8a3将轴向一半部的大径部8a1和轴向另一半部的小径部8a2连续得到的阶梯式圆筒状的内周面。冲头8b具有与要得到的第2中间坯9的大径圆筒部9b的内径尺寸相同的外径尺寸。芯轴8c具有与第1中间坯7的小径圆筒部7b(第2中间坯9的小径圆筒部9c)的内径尺寸相同的外径尺寸、且设为相对于模具8a能够升降。
在将第1中间坯7加工为第2中间坯9时,首先,如图34的(A)所示,将第1中间坯7的小径圆筒部7b插入至模具8a的小径部8a2与芯轴8c的外周面之间。接下来,如图34的(A)、(B)所示,使冲头8b下降,用冲头8b的下表面用力按压第1中间坯7的圆板状部7a的上表面中央部。由此,圆板状部7a沿着存在模具8a的大径部8a1和阶梯面8a3与冲头8b的外周面之间的空腔8d而塑性变形,得到第2中间坯9。
在从模具8a取出第2中间坯9之后,通过将大径圆筒部9b与小径圆筒部9c分离、且从小径圆筒部9c除去底部9d(在侧板部9a中与小径圆筒部9c的内周面相比位于径向内侧的部分),得到直径尺寸彼此不同的一对圆筒部件。通过对像这样得到的一对圆筒部件分别实施冷轧加工(CRF)或切削加工、研磨加工、热处理等必要的后处理,得到外圈2和内圈3。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2009-269082号公报
发明内容
为了以低成本制造外圈2或内圈3等轴承元件,期望尽量将工序数量抑制为很少,或者将后处理中的切削加工量或研磨加工量抑制为很少。
本发明的目的在于,实现能够以低成本制造轴承元件的方法。
本发明的一个方面的轴承元件的制造方法包括:准备包含规定形状的第1待加工件的第1工序,所述规定形状包含在轴向上排列配置的第1环部和第2环部,所述第1环部的内径以及外径各自比所述第2环部的内径以及外径大;对所述第1待加工件进行加工得到第2待加工件的第2工序,所述第2待加工件包含与所述第1环部对应的第3环部和与所述第2环部对应的第4环部;以及得到彼此分开的第1环形元件与第2环形元件的第3工序,所述第1环形元件与所述第3环部对应,所述第2环形元件与所述第4环部对应。所述第2工序包括:准备包含第1部件、和配置于所述第1部件的内侧或者外侧的第2部件在内的第1组件;准备包含第3部件、和配置于所述第3部件的内侧或者外侧的第4部件在内的第2组件;以及在所述轴向上的所述第1组件与所述第2组件之间配置有所述第1待加工件,在所述第1组件与所述第1待加工件的第1轴面接触且所述第2组件与所述第1待加工件的第2轴面接触的状态下,使所述第2部件相对于所述第1部件在第1轴向上相对移动而使所述第1待加工件变形,并且使所述第4部件相对于所述第3部件在第2轴向上相对移动而使所述第1待加工件变形。
本发明的一个方面的轴承的制造方法具备通过上述制造方法制造轴承元件的工序。
本发明的一个方面的机械的制造方法具备通过上述制造方法制造轴承元件的工序。
本发明的一个方面的车辆的制造方法具备通过上述制造方法制造轴承元件的工序。
本发明的一个方面的轴承元件具有利用上述轴承元件的制造方法制造的痕迹。
本发明的另一方面的轴承元件具备具有环形状的主体,所述主体具有外周面与第1轴面之间的第1倒角部、以及所述外周面与第2轴面之间的第2倒角部。所述主体的金属流线具备在所述第1倒角部的表面附近沿着所述第1倒角部连续的第1图案、在所述第2倒角部的表面附近沿着所述第2倒角部连续的第2图案、以及在所述外周面的附近沿着所述外周面连续的第3图案。所述第3图案相对于从所述主体的轴向上的中心通过且沿着径向的直线非对称。
本发明的一个方面的轴承具备上述轴承元件。
本发明的一个方面的机械具备上述轴承。
本发明的一个方面的车辆具备上述轴承。
发明效果
根据本发明的各方面,能够以低成本制造轴承元件。
附图说明
图1是示出径向滚动轴承的1例的局部截断立体图。
图2的(A)是示出外圈的内部的纤维组织的情形的剖视图,(B)是(A)的X部放大图。
图3是示出内圈的内部的纤维组织的情形的、图1的Y部放大图。
图4的(A)~(H)是依次示出利用第1实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图5是示出第1实施例中的、第3工序的剖视图。
图6是示出第1实施例中的、第4工序的剖视图。
图7是示出第1实施例中的、第5工序的剖视图。
图8是示出第1实施例中的、第6工序的剖视图。
图9是示出第1实施例中的、第7工序的剖视图。
图10是示出第1实施例中的、第8工序的剖视图。
图11的(A)是示出预备坯的内部的纤维组织的情形的剖视图,(B)是示出预备中间坯的内部的纤维组织的情形的剖视图。
图12的(A)~(H)是依次示出利用第2实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图13是示出第2实施例中的、第4工序的剖视图。
图14是示出第2实施例中的、第5工序的剖视图。
图15是示出第2实施例中的、第6工序的剖视图。
图16的(A)~(H)是依次示出利用第3实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图17是示出第3实施例中的、第4工序的剖视图。
图18是示出第3实施例中的、第6工序的剖视图。
图19是示出第3实施例中的、第7工序的剖视图。
图20的(A)~(H)是依次示出利用第4实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图21是示出第4实施例中的、第6工序的剖视图。
图22的(A)~(H)是依次示出利用第5实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图23的(A)~(G)是依次示出利用第6实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图24的(A)~(H)是依次示出利用第7实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图25的(A)~(H)是依次示出利用第8实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图26的(A)~(G)是依次示出利用第9实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图27的(A)~(I)是依次示出利用第10实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图28的(A)~(J)是依次示出利用第11实施例的制造方法将一个圆柱状坯加工至大径圆筒部件以及小径圆筒部件的工序的剖视图。
图29是示出轴承元件(第1环形元件)的轴向剖面中的金属流线的一例的示意图。
图30是示出轴承元件(外圈)的轴向剖面中的金属流线的一例的示意图。
图31是应用了轴承的电机的概略构成图。
图32的(A)是示出坯料的剖视图,(B)是示出第1中间坯的剖视图,(C)是示出第2中间坯的剖视图。
图33的(A)~(C)是依次示出将坯料加工至第1中间坯的工序的剖视图。
图34的(A)以及(B)是依次示出将第1中间坯加工至第2中间坯的工序的剖视图。
具体实施方式
以下,参照图1~图31说明本发明的实施方式。括号内的附图标记与后述的实施例的说明示出的附图标记对应。
在一实施方式中,轴承元件的制造方法包括:准备包含规定形状的第1待加工件(13、25、30、32、39)的第1工序;对所述第1待加工件(13、25、30、32、39)进行加工得到第2待加工件(16、27、32、33、38、40)的第2工序;以及得到彼此分开的第1环形元件(11)与第2环形元件(12)的第3工序。所述规定形状包含在轴向上排列配置的、作为大径部的第1环部(13b、25a、30a、32a、39b)和作为小径部的第2环部(13c、25b、30b、32b、39c)。在所述规定形状中,所述第1环部(13b、25a、30a、32a、39b)的内径以及外径分别比所述第2环部(13c、25b、30b、32b、39c)的内径以及外径大。在所述第2工序中,所述第2待加工件(16、27、32、33、38、40)包含与所述第1工序中的所述第1环部(13b、25a、30a、32a、39b)对应的第3环部(16a、27a、32a、33a、38a、40a)、和与所述第1工序中的所述第2环部(13c、25b、30b、32b、39c)对应的第4环部(16b、27b、32b、33b、38b、40b)。在所述第3工序中,作为大径环形元件的所述第1环形元件(11)与所述第2工序中的所述第3环部(16a、27a、32a、33a、38a、40a)对应。在所述第3工序中,作为小径环形元件的所述第2环形元件(12)与所述第2工序中的所述第4环部(16b、27b、32b、33b、38b、40b)对应。所述第2工序包括准备作为加工工具组件的第1组件(TS1)、以及准备作为加工工具组件的第2组件(TS2)、使用所述第1组件(TS1)以及所述第2组件(TS2)使所述第1待加工件(13、25、30、32、39)变形。所述第1组件(TS1)包括第1部件(17c、28c、34d)、配置在所述第1部件(17c、28c、34d)的内侧或者外侧的第2部件(17b、28b、34e)。所述第2组件(TS2)包括第3部件(17f、28f、34c)、配置在所述第3部件(17f、28f、34c)的内侧或者外侧的第4部件(17e、28e、34b)。在所述第2工序中,至少暂时性地,(a)在所述轴向上的所述第1组件(TS1)与所述第2组件(TS2)之间配置所述第1待加工件(13、25、30、32、39),(b)所述第1组件(TS1)接触所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的第1轴面(AF1),(c)所述第2组件(TS2)接触所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的第2轴面(AF2)。利用上述接触使所述第1待加工件(13、25、30、32、39)在所述轴向上保持所述第1组件(TS1)与所述第2组件(TS2)之间,来限制所述轴向上的动态。在维持了上述(a)、(b)、以及(c)的状态下,通过使所述第2部件(17b、28b、34e)相对于所述第1部件(17c、28c、34d)在第1轴向上相对移动,使所述第1待加工件(13、25、30、32、39)变形。另外,在维持了上述(a)、(b)、以及(c)的状态下,通过使所述第4部件(17e、28e、34b)相对于所述第3部件(17f、28f、34c)在第2轴向上相对移动,使所述第1待加工件(13、25、30、32、39)变形。所述第1轴向与所述第2轴向彼此平行。所述第2轴向与所述第1轴向的朝向相反。所述1轴面(AF1)、以及所述第2轴面(AF2)彼此朝向相反的方向。所述第1轴面(AF1)朝向所述第1轴向配置,所述第2轴面(AF2)朝向第2轴向配置。所述第2轴面(AF2)的朝向与所述第1轴面(AF1)的朝向相反。
在包含所述第1工序、所述第2工序、以及所述第3工序在内的制造方法中,与以往相比减少工序数量,可从一个坯得到彼此独立且直径不同的、两个轴承元件(第1环形元件(11)、第2环形元件(12))。在所述第2工序中,利用所述第1工具(TS1)以及所述第2工具(TS2)限制作为大径部的所述第1环部(13b、25a、30a、32a、39b)的轴向尺寸、以及作为小径部的所述第2环部(13c、25b、30b、32b、39c)的轴向尺寸。该限制有助于削减后处理中的切削加工量以及/或者研磨加工量。另外,通过同时使用所述第1组件(TS1)以及所述第2组件(TS2),无需从加工装置卸下被加工物(第1待加工件)就可以实现在同一工序内(所谓的一个夹具)进行多个塑性加工(冲压加工)。
在一例中,维持在所述轴向上的所述第1组件(TS1)与所述第2组件(TS2)之间配置有所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的状态、即,维持上述(a)、(b)、以及(c)的状态地按顺序执行所述第2部件(17b、28b、34e)的所述移动与所述第4部件(17e、28e、34b)的所述移动、或者至少暂时性同时执行双方的移动。
例如,在所述第1组件(TS1)中,在所述第1部件(17c、28c、34d)的内侧配置有所述第2部件(17b、28b、34e),在所述第3部件(17f、28f、34c)的内侧配置有所述第4部件(17e、28e、34b)。例如,所述第2部件(17b、28b、34e)的外径与所述第4部件(17e、28e、34b)的外径实质上相同。例如,在所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的轴向两侧分开配置的所述第2部件(17b、28b、34e)以及所述第4部件(17e、28e、34b)朝向轴向内方移动。例如,所述第2部件(17b、28b、34e)以及所述第4部件(17e、28e、34b)以使彼此靠近的方式沿着轴向移动。通过所述第2部件(17b、28b、34e)以及所述第4部件(17e、28e、34b)的轴向移动,对所述第1待加工件(13、25、30、32、39)进行加工,规定所述第4环部(16b、27b、32b、33b、38b、40b)的内周面的至少一部分。
在一例中,所述第2部件(17b、28b、34e)的所述外周面或者所述内周面相对于所述第1部件(17c、28c、34d)的所述内周面或者所述外周面滑动。例如,所述第1部件(17c、28c、34d)的所述内周面或者所述外周面面向所述第2部件(17b、28b、34e)的所述外周面或者所述内周面。
在一例中,所述第1部件(17c、28c、34d)以及所述第2部件(17b、28b、34e)的至少一个具有相对于所述轴向倾斜且被压接至所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的倾斜面(17b1、17e1、28b1、28e1、34b3)。例如,所述倾斜面(17b1、17e1、28b1、28e1、34b3)以抵接所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的角的方式来配置。例如,通过使所述第2部件(17b、28b、34e)以及所述第4部件(17e、28e、34b)的至少一个移动,利用所述倾斜面(17b1、17e1、28b1、28e1、34b3)对所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的角进行塑性加工(冲压加工)而形成有倒角部。
在一例中,在所述第2工序中,所述第1环部(13b、25a、30a、32a、39b)的轴向尺寸、以及所述第2环部(13c、25b、30b、32b、39c)的轴向尺寸由所述第1工具(TS1)以及所述第2工具(TS2)限制,并且利用冲压成形形成倒角部。这有助于抑制冲压载荷或工序数量增大、并且削减后处理工序中的切削加工量以及/或者研磨加工量。
在一例中,所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的所述变形包含(a)在所述第1待加工件(13、25、30、32、39)形成孔(沿着轴向的孔)、(b)沿着所述轴向对所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的内周面或者外周面进行修整、(c)对所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的内周面或者外周面进行加工而将余料聚集至所述轴向上的至少1处、以及(d)在所述第1待加工件(13、25、30、32、39)形成倒角部、的至少一个。在所述第2工序(一个夹具)中,维持在所述第1组件(TS1)与所述第2组件(TS2)之间夹持所述第1待加工件(13、25、30、32、39)的状态地,进行上述中2个以上的加工。即,无需从加工装置卸下被加工物(第1待加工件)就在同一工序内进行多个加工。
在一实施方式中,轴承的制造方法具有通过上述制造方法制造轴承元件的工序,这有助于轴承的低成本化。
在一实施方式中,机械的制造方法具有通过上述制造方法制造轴承元件的工序,这有助于具有轴承的机械的低成本化。
在一实施方式中,车辆的制造方法具有通过上述制造方法制造轴承元件的工序,这有助于具有轴承的车辆的低成本化。
在一实施方式中,轴承元件具有通过上述轴承元件的制造方法制造出的痕迹。在一例中,痕迹为在轴承元件的剖面观察到的金属流线(金属纤维组织、纤维状金属组织)。图29、30示出了轴承元件的轴向剖面(轴剖面)中的金属流线的一例。
在一实施方式中,如图29、30所示,轴承元件具备具有环形状的主体(2、11)。所述主体(2、11)具备外周面(2c、11c)与第1轴面(2f1、11a1)之间的第1倒角部(2b1)、以及所述外周面(2c、11c)与第2轴面(2f2、11a2)之间的第2倒角部(2b2)。所述主体(2、11)的金属流线具有在所述第1倒角部(2b1)的表面附近沿着所述第1倒角部(2b1)连续的第1图案(MFP1)、在所述第2倒角部(2b2)的表面附近沿着所述第2倒角部(2b2)连续的第2图案(MFP2)、以及在所述外周面(2c、11c)的附近沿着所述外周面(2c、11c)连续的第3图案(MFP3)。所述第3图案(MFP3)相对于从所述主体(2、11)的轴向上的中心通过且沿着径向的直线(假想线、ACL)非对称(非线对称)。例如,所述第3图案(MFP3)在所述第1轴面(11a1)与所述直线(ACL)之间的区域中多个线元素的间隔比较宽,在所述第1轴面(11a1)与所述直线(ACL)之间的区域中比较窄。这种轴承元件有助于减少制造成本。
在一例中,所述第3图案(MFP3)中的多个线元素的间隔以从所述第1轴面(11a1)趋向所述第2轴面(11a2)逐渐变窄的方式变化。例如,第1轴面(11a1)为轴端面。第2轴面(11a2)为轴端面。第2轴面(11a1)为第1轴面(11a2)的相反面。
在一例中,所述第1图案(MFP1)中的多个线元素的间隔比所述第2图案(MFP2)中的多个线元素的间隔宽。所述第1图案(MFP1)中的多个线的间隔的平均值(第1平均值)比所述第2图案(MFP2)中的多个线的间隔的平均值(第2平均值)大。例如,所述第1平均值/所述第2平均值能够为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、或者3.0倍以上。
在一例中,所述金属流线还具有在所述第1轴面(11a1)附近沿着所述第1轴面(11a1)连续的第4图案(MFP4)、和在所述第2轴面(11a2)附近沿着所述第2轴面(11a2)连续的第5图案(MFP5)。
在一例中,所述第4图案(MFP4)中的多个线元素的间隔比所述第5图案(MFP5)中的多个线元素的间隔宽。所述第4图案(MFP4)中的多个线的间隔的平均值(第4平均值)比所述第5图案(MFP5)中的多个线的间隔的平均值(第5平均值)大。例如,所述第4平均值/所述第5平均值能够为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.5、或者3.0倍以上。
在一例中,在所述第1图案(MFP1)、所述第2图案(MFP2)、所述第3图案(MFP3)、所述第4图案(MFP4)、以及所述第5图案(MFP5)的至少三个图案中线元素连续。金属流线的连续的线元素有助于主体(2、11)的高强度化。
在一例中,在所述第4图案(MFP4)以及所述第5图案(MFP4)中分别包括与所述主体(2、11)的内周面(2a、2g、11b)交叉的多个线元素。
在一实施方式中,轴承具有上述轴承元件,这有助于轴承的低成本化。
在一实施方式中,机械具有上述轴承,这有助于轴承的低成本化。
在一实施方式中,车辆具有上述轴承,这有助于轴承的低成本化。
以上说明的轴承元件或者轴承例如能够应用于对图31示出的电机961的旋转轴963进行支承的轴承900A、900B等。
在图31中,电机961为无刷电机,具有圆筒形的中央壳体965、和将该中央壳体965的一方开口端部封堵的大致圆板状的前部壳体967。在中央壳体965的内侧,沿着其轴心,经由在前部壳体967以及中央壳体965底部配置的轴承900A、900B支承有旋转自如的旋转轴963。在旋转轴963的周围设有电机驱动用的转子969,在中央壳体965的内周面固定有定子971。
电机961通常搭载于机械或车辆,对由轴承900A、900B支承的旋转轴963进行旋转驱动。
轴承元件或者轴承能够应用于具有旋转部的机械、各种制造装置的旋转支承部,例如,能够应用于滚珠丝杠装置等的丝杠装置、以及执行机构(直线导轨轴承和滚珠丝杠的组合、XY台等)等的直动装置的旋转支承部。另外,轴承元件或者轴承还能够应用于雨刮器、电动车窗、电动车门、电动座椅、转向柱(例如,电动倾斜伸缩转向柱)、万向节、中间齿轮、齿条和小齿轮、电动助力转向环装置、以及蜗轮减速器等的操舵装置。轴承元件或者轴承还能够应用于汽车、摩托车、铁路等各种车辆。只要为相对旋转的部位,就能够优选地应用于本构成的轴承,能够提高产品品质的提高以及达到低成本化。
作为具有轴承元件的轴承,能够优选应用于滚动轴承、滑动轴承等各种各样的种类。例如,轴承元件能够应用于径向滚动轴承的外圈以及内圈、使用了圆筒滚珠(包括滚针)的径向圆筒滚珠轴承的外圈以及内圈、使用了圆锥滚珠的径向圆锥滚珠轴承的外圈以及内圈。
[第1实施例]
参照图1~图11说明本发明的第1实施例。本例是将本发明应用于构成径向滚动轴承1的外圈2以及内圈3的制造方法的例子。径向滚动轴承1如图1所示具备在内周面具有外圈轨道2a的外圈2、在外周面具有内圈轨道3a的内圈3、在外圈轨道2a与内圈轨道3a之间转动自如地配置的多个滚动体4。
此外,本例的径向滚动轴承1构成为作为滚动体4而使用了滚珠的单排深槽型的滚珠轴承。
外圈2在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有向越靠近轴向外侧则外径尺寸变得越小的方向倾斜的外径侧倒角部2b1、2b2。在本例中,外径侧倒角部2b1、2b2利用具有直线状的母线形状的圆锥面来构成。但也能够利用具有圆弧形的母线形状的凸曲面来构成外径侧倒角部。
此外,关于径向滚动轴承1,轴向外侧是指径向滚动轴承1的宽度方向外侧(两侧),轴向内侧是指径向滚动轴承1的宽度方向中央侧。
外圈2的外周面由包含外径侧倒角部2b1、2b2在内的整体没有被实施研磨加工等最后加工的锻造面来构成。
内圈3在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有向越靠近轴向外侧则内径尺寸变得越大的方向倾斜的内径侧倒角部3b1、3b2。在本例中,内径侧倒角部3b1、3b2通过具有直线状的母线形状的圆锥面来构成。但也能够利用具有圆弧形的母线形状的凸曲面来构成内径侧倒角部。
内圈3的内周面中的、至少形成有内径侧倒角部3b1、3b2的部分由没有被实施研磨加工等最后加工的锻造面构成。
本例的外圈2以及内圈3通过利用冷加工对一个圆柱状坯(坯料)10实施塑性加工,得到彼此直径尺寸不同的大径圆筒部件(第1环形元件、轴承元件)11以及小径圆筒部件(第2环形元件、轴承元件)12,再通过对这些大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12实施冷轧加工(CRF)或切削加工、研磨加工、热处理等必要的后处理(最后加工)来制造。使用图4~图10说明大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的制造方法。
在本例中,按顺序对图4的(A)示出的这种圆柱状坯(坯料)10实施镦锻加工和前后方挤压加工,得到图4的(C)示出的这种预备中间坯(第1待加工件)13,还对预备中间坯13实施塑性加工,由此,得到大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12。在本例中,包括将细长的线材截断为规定长度而得到圆柱状坯10的工序、对圆柱状坯10实施镦锻加工而得到图4的(B)示出的这种预备坯14的工序、以及对预备坯14实施前后方挤压加工而得到预备中间坯13的工序,将从一个圆柱状坯10制造大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的全部工序的工序数设为8个工序。
以下,按顺序说明各工序。
此外,在图示的例子中,将被加工物(圆柱状坯10~大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12)的轴向朝向铅垂方向(上下方向)来配置,但能够使被加工物的轴向朝向任意的方向来配置。即,例如,能够使被加工物的轴向朝向水平方向来配置,还能够朝向向相对于铅垂方向以及水平方向倾斜的方向来配置。
另外,轴向只要没有特别限定就是指被加工物的轴向,轴向一侧是指预备中间坯13中的大径圆筒部13b侧,轴向另一侧是指预备中间坯13中的小径圆筒部13c侧。
首先,在第1工序(截断工序)中,通过将从开卷机拉出的细长的线材截断为规定的长度,得到图4的(A)示出的这种圆柱状坯10。
在第2工序(镦锻工序)中,沿轴向压溃圆柱状坯10,并且扩大外径尺寸,得到轴向中间部的外径尺寸比轴向两侧部分的外径尺寸大的、图4的(B)示出的这种壁厚圆板状或者啤酒桶形的预备坯14。
在第3工序(前后方挤压工序)中,对预备坯14,向在轴向上使彼此靠近的方向压溃该预备坯14的轴向两侧的端面的中央部,并且实施沿轴向挤压位于轴向两侧且径向外侧部分的坯料(金属材料)的前后方挤压加工,得到图4的(C)示出的这种预备中间坯13。预备中间坯13(第1待加工件)具有圆板状的侧板部13a、从侧板部13a的轴向一侧面(图4的(C)的上侧面)的径向外侧部分朝向轴向一侧突出的大径圆筒部(第1环部)13b、从侧板部13a的轴向另一侧面(图4的(C)的下侧面)的径向中间部朝向轴向另一侧突出的小径圆筒部(第2环部)13c。
大径圆筒部13b具有与要得到的大径圆筒部件11的外径尺寸相等的外径尺寸。此外,大径圆筒部13b的内径尺寸不需要与要得到的大径圆筒部件11的内径尺寸相等,优选比大径圆筒部件11的内径尺寸小。
小径圆筒部13c具有与要得到的小径圆筒部件12的外径尺寸相等的外径尺寸。此外,小径圆筒部13c的内径尺寸不需要与要得到的小径圆筒部件12的内径尺寸相当,优选比小径圆筒部件12的内径尺寸小。
第3工序使用图5示出的这种冲压加工装置15来进行。冲压加工装置15具有模具15a、芯轴15b、冲头15c。
模具15a具备具有沿着要得到的预备中间坯13的外周面形状的形状的内周面。即,模具15a具有利用朝向轴向一侧的阶梯面15a3将轴向一侧(图5的上侧)的大径部15a1和轴向另一侧(图5的下侧)的小径部15a2连接起来的阶梯式圆筒状的内周面。
芯轴15b配置于模具15a的小径部15a2的中央部。
冲头15c以能够在轴向上变位的方式支承于冲压加工装置15的支承台(图示省略)。
为了利用冲压加工装置15对预备坯14实施前后方挤压加工而得到预备中间坯13,首先,将预备坯14载置于模具15a的阶梯面15a3以及芯轴15b的前端面(轴向一侧的端面)。接下来,使冲头15c朝向轴向另一侧变位,利用冲头15c的前端面(轴向另一侧的端面)按压预备坯14的中央部。由此,在冲头15c的前端面与芯轴15b的前端面之间压溃预备坯14的中央部,并且使预备坯14的径向外侧部分的坯料在芯轴15b的外周面与小径部15a2之间的部分移动,且使预备坯14的径向中间部的坯料在冲头15c的外周面与大径部15a1之间的部分移动,得到预备中间坯13。
在下一第4工序中,对预备中间坯13实施将小径圆筒部13c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls(参照图6)、且在小径圆筒部13c的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2的、小径侧形状限制加工,得到图4的(D)示出的这种第1中间坯16。第1中间坯(第2待加工件)16具备轴向一侧的大径圆筒部(第3环部)16a、轴向另一侧的小径圆筒部(第4环部)16b、将大径圆筒部16a的轴向另一侧的端部与小径圆筒部16b的轴向另一侧的端部连接的连接板部16c、隔断小径圆筒部16b的径向内侧的轴向一侧部分的隔壁部16d。小径圆筒部16b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2。
此外,在本例中,在第4工序中,不对预备中间坯13中的、大径圆筒部13b实施塑性加工。但在图示的例子中,为了便于说明,在预备中间坯13的大径圆筒部13b和第1中间坯16的大径圆筒部16a标注不同的附图标记。
第4工序使用图6示出的这种冲压加工装置17来进行。冲压加工装置17具备模具17a、内侧按压冲头(第2部件)17b、外侧按压冲头(第1部件)17c、按压冲头17d、内侧反向冲头(第4部件)17e、外侧反向冲头(第3部件)17f。
模具17a具备具有沿着要得到的第1中间坯16的外周面形状的形状的内周面。在本例中,将模具17a的内周面形状设为与在前后方挤压加工(第3工序)中使用的模具15a的内周面形状相同。即,模具17a具有利用朝向轴向一侧的阶梯面17a3将轴向一侧的大径部17a1和轴向另一侧的小径部17a2连接的阶梯式圆筒状的内周面。但还能够使在小径侧形状限制加工中使用的模具的内周面形状与在前后方挤压加工中使用的模具的内周面形状不同。
内侧按压冲头17b具有圆柱形状,以使冲压加工装置17相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于在模具17a的大径部17a1的中央部。内侧按压冲头17b在前端部(轴向另一侧的端部、图6的下侧的端部)包括形成于第1中间坯16的小径圆筒部16b的一对内径侧倒角部3b1、3b2中的、具有沿着轴向一侧的内径侧倒角部3b1的形状的倒角成形部(倾斜面)17b1。即,在本例中,倒角成形部17b1具有直线状的母线形状。
外侧按压冲头17c具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够实现轴向变位的方式支承于在内侧按压冲头17b的周围。
按压冲头17d具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够实现轴向变位的方式支承于在外侧按压冲头17c的周围。
内侧反向冲头17e具有圆柱形状,以使冲压加工装置17相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于模具17a的小径部17a2的中央部。内侧反向冲头17e在前端部(轴向一侧的端部、图6的上侧的端部)包括形成于第1中间坯16的小径圆筒部16b的一对内径侧倒角部3b1、3b2中的、具有沿着轴向另一侧的内径侧倒角部3b2的形状的倒角成形部(倾斜面)17e1。即,在本例中,倒角成形部17e具有直线状的母线形状。
外侧反向冲头17f具有圆筒形状,被支承为相对于所述支承台能够实现轴向变位。外侧反向冲头17f实质上没有间隙地插入在模具17a的小径部17a2与内侧反向冲头17e的外周面之间(在将预备中间坯13加工至第1中间坯16时,不存在供构成预备中间坯13的坯料侵入的间隙)。
为了利用冲压加工装置17对预备中间坯13实施小径侧形状限制加工而得到第1中间坯16,首先,将预备中间坯13的侧板部13a的轴向另一侧面的径向外侧部分载置于模具17a的阶梯面17a3。然后,使按压冲头17d朝向轴向另一侧变位,利用按压冲头17d按住预备中间坯13的大径圆筒部13b的轴向一侧的端面(在模具17a的阶梯面17a3与按压冲头17d之间沿轴向夹持大径圆筒部13b)。
在该状态下,使内侧按压冲头17b以及外侧按压冲头17c朝向轴向另一侧变位、且使内侧反向冲头17e以及外侧反向冲头17f朝向轴向一侧变位。然后,在内侧按压冲头17b以及外侧按压冲头17c与内侧反向冲头17e以及外侧反向冲头17f之间,沿轴向压溃预备中间坯13的小径圆筒部13c。由此,将小径圆筒部13c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls,同时利用内侧反向冲头17e的倒角成形部17e1以及内侧按压冲头17b的倒角成形部17b1在小径圆筒部13c的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2。
此外,此时,利用内侧按压冲头17b的前端面按压在预备中间坯13的侧板部13a中与小径圆筒部13c相比位于径向内侧的部分,相对于侧板部13a的径向外侧部分沿轴向另一侧偏移。由此,将侧板部13a的径向内侧部分设为隔壁部16d,且将侧板部13a的径向外侧部分设为连接板部16c。换言之,在本例中,隔壁部16d相当于在利用后述的冲孔加工来除去的、侧板部13a中的与小径圆筒部13c的内周面相比位于径向内侧的部分。像这样,得到第1中间坯16。
在下一第5工序中,对第1中间坯16实施将大径圆筒部16a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb(参照图7)的大径侧尺寸限制加工、在大径圆筒部16a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工,得到图4的(E)示出的这种第2中间坯18。第2中间坯18具有轴向一侧的大径圆筒部18a、轴向另一侧的小径圆筒部18b、将大径圆筒部18a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部18b的轴向一侧的端部连接的连接板部18c、隔断小径圆筒部18b的径向内侧的轴向一侧部分的隔壁部18d。小径圆筒部18b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2,且大径圆筒部18a在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有轴向另一侧的外径侧倒角部2b2。
此外,在本例中,在第5工序中,不对第1中间坯16中的、大径圆筒部16a以外的部分(即小径圆筒部16b、连接板部16c以及隔壁部16d)实施塑性加工。但在图示的例子中,为了便于说明,在第1中间坯16的小径圆筒部16b、连接板部16c以及隔壁部16d与第2中间坯18的小径圆筒部18b、连接板部18c以及隔壁部18d标注不同的附图标记。
第5工序使用图7示出的这种冲压加工装置19来进行。冲压加工装置19具备模具19a、按压冲头19b、芯轴19c、套筒19d。
模具19a具有包括轴向一侧的大径部19a1、轴向另一侧的小径部19a2、从小径部19a2的轴向一侧的端部朝向径向外侧弯折、且趋向轴向一侧的阶梯面19a3在内的、阶梯式圆筒状的内周面。阶梯面19a3具有配置于径向内侧、且与模具19a的中心轴正交的平坦面部19a3a、和配置于径向外侧、且具有向越趋向径向外侧则越趋向轴向一侧的方向倾斜的圆锥面状的倒角成形部19a3b。
按压冲头19b具有圆筒形状,以使冲压加工装置19相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承。按压冲头19b实质上无间隙地内嵌在模具19a的大径部19a1的内侧。
芯轴19c具有圆柱形状,以相对于所述支承台能够在轴向上变位的方式支承在模具19a的大径部19a1的内侧。
套筒19d具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够在轴向上变位的方式支承于模具19a的小径部19a2的内侧。
为了利用冲压加工装置19对第1中间坯16实施大径尺寸限制加工以及第1大径倒角加工得到第2中间坯18,首先,将第1中间坯16的连接板部16c载置于模具19a的阶梯面19a3。然后,使芯轴19c向轴向另一侧(图7的下侧)变位,利用芯轴19c的前端面(轴向另一侧的端面)按住第1中间坯16的小径圆筒部16b的轴向一侧(图7的上侧)的端面。另外,使套筒19d向轴向一侧变位,使套筒19d的前端面(轴向一侧的端面)与第1中间坯16的小径圆筒部16b的轴向另一侧的端面抵接或者接近对置。
在该状态下,使按压冲头19b朝向轴向另一侧变位,在模具19a的阶梯面19a3与按压冲头19b的前端面(轴向另一侧的端面)之间,沿轴向压溃第1中间坯16的大径圆筒部16a。由此,将大径圆筒部16a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb、且利用倒角成形部19a3b在大径圆筒部16a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部2b2。通过这种方式,得到第2中间坯18。
在下一第6工序中,对第2中间坯18实施对隔壁部18d进行冲孔来除去的冲孔加工、和对小径圆筒部18b实施修整加工的小径侧修整加工,得到图4的(F)示出的这种第3中间坯20。第3中间坯20具有轴向一侧的大径圆筒部20a、轴向另一侧的小径圆筒部20b、将大径圆筒部20a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部20b的轴向一侧的端部连接的连接板部20c。小径圆筒部20b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2,且大径圆筒部20a在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有轴向另一侧的外径侧倒角部2b2。
此外,在本例中,在第6工序中,不对第2中间坯18中的、大径圆筒部18a以及连接板部18c、以及小径圆筒部18b的外周面实施塑性加工。但在图示的例子中,为了便于说明,在第2中间坯18的大径圆筒部18a以及连接板部18c和第3中间坯20的大径圆筒部20a以及连接板部20c标注不同的附图标记。
第6工序使用图8示出的这种冲压加工装置21来进行。冲压加工装置21具有模具21a、修整刀21b和按压冲头21c。
模具21a具有圆筒状的内周面。
修整刀21b具有圆柱形状,以使冲压加工装置21相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于模具21a的轴向另一侧部分(图8的下侧部分)的中央部。修整刀21b具有与要得到的第3中间坯20的小径圆筒部20b的内径尺寸实质上相同的外径尺寸,且在前端部(轴向一侧的端部、图8的上侧的端部)的径向外侧缘具有对第2中间坯18的小径圆筒部18b的内周面实施稍微刮平该内周面的表面而使其平滑的修整加工,并且用于对隔壁部18d进行冲孔的刀部21b1。
按压冲头21c具有大致圆筒形状,且以相对于所述支承台能够在轴向上变位的方式支承于模具21a的轴向一侧部分(图8的上侧部分)的中央部。
为了利用冲压加工装置21对第2中间坯18实施冲孔加工以及小径侧修整加工而得到第3中间坯20,将第2中间坯18配置于模具21a的内侧,利用按压冲头21c而限制向轴向一侧的变位。在该状态下,使修整刀21b朝向轴向一侧变位,利用刀部21b1稍微刮平小径圆筒部18b的内周面而使其平滑(实施修整加工),同时,对隔壁部18d进行冲孔,从小径圆筒部18b的轴向一侧开口拔出(取出)该隔壁部18d来除去。更具体来说,通过从小径圆筒部18b的轴向另一侧开口插入修整刀21b而朝向轴向一侧变位,稍微刮平该小径圆筒部18b的轴向另一侧部分的内周面的表面而使其平滑。然后,使修整刀21b的前端部抵接隔壁部18d的轴向另一侧面。通过从该状态进一步使修整刀21b朝向轴向一侧变位,对隔壁部18d进行冲孔、且稍微刮平小径圆筒部18b的内周面中的、设有隔壁部18d的部分(连接有隔壁部18d的径向外侧的端部的部分)的表面而使其平滑。像这样,得到第3中间坯20。
在下一第7工序中,对第3中间坯20实施将大径圆筒部20a(以及连接板部20c)和小径圆筒部20b分离的分离加工,得到图4的(G)示出的这种、预备大径圆筒部件22以及小径圆筒部件12。预备大径圆筒部件22具有大径圆筒部22a、和从大径圆筒部22a的轴向另一侧的端部朝向径向内侧弯折的内向凸缘部22b。小径圆筒部件12具有比预备大径圆筒部件22的大径圆筒部22a的内径尺寸小的外径尺寸、且在轴向两侧的端面与内周面的连接部具有在上述的第4工序中形成的内径侧倒角部3b1、3b2。
此外,在本例中,在第7工序中,仅将第3中间坯20分离为大径圆筒部20a以及连接板部20c与小径圆筒部20b,不实施使各自的形状变形的塑性加工。但在图示的例子中,为了便于说明,在第3中间坯20的大径圆筒部20a和预备大径圆筒部件22的大径圆筒部22a标注不同的附图标记。
另外,在图示的例子中,在使第7工序中的加工前的第3中间坯20的轴向上的朝向与第6工序中的加工后的第3中间坯20的轴向上的朝向反转的状态(180度旋转的状态)下,进行第7工序。但在维持使第7工序中的加工前的第3中间坯20的轴向上的朝向与第6工序中的第3中间坯20的轴向上的朝向相同的状态下应该进行第7工序。
第7工序利用图9示出的这种冲压加工装置23来进行。冲压加工装置23具有模具23a、套筒23b、按压冲头23c、冲孔冲头23d。
模具23a具有圆筒状的内周面。
套筒23b支承于模具23a的轴向一侧部分(图9的下侧部分)。
按压冲头23c具有圆筒形状,且以使冲压加工装置23相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承在模具23a的轴向另一侧部分(图9的上侧部分)的中央部。
冲孔冲头23d具有圆柱形状、且以相对于所述支承台能够在轴向上变位的方式支承于模具23a的中央部。
为了利用冲压加工装置23对第3中间坯20实施分离加工而得到预备大径圆筒部件22以及小径圆筒部件12,首先,将第3中间坯20的大径圆筒部20a的轴向一侧的端面载置于配置于模具23a的内侧的套筒23b的轴向另一侧的端面。然后,使按压冲头23c朝向轴向一侧变位(下降),利用按压冲头23c的前端面(轴向一侧的端面)按住第3中间坯20的大径圆筒部20a的轴向另一侧的端面以及连接板部20c的轴向另一侧面。在该状态下,通过使冲孔冲头23d朝向轴向另一侧变位,对第3中间坯20的小径圆筒部20b进行冲孔,使其与大径圆筒部20a以及连接板部20c分离。由此,得到预备大径圆筒部件22和小径圆筒部件12。此外,其中小径圆筒部件12在从冲压加工装置23取出之后,被输送至后处理工序。
在下一第8工序(最终冲压工序)中,实施对预备大径圆筒部件22的内周面实施修整加工的大径侧修整加工、和在大径圆筒部22a的内周面与轴向一侧的端面的连接部形成轴向一侧的外径侧倒角部2b1的第2大径侧倒角加工,得到图4的(H)示出的这种大径圆筒部件11。大径圆筒部件11具有圆筒形状,且在轴向两侧的端面与外周面的连接部具有外径侧倒角部2b1、2b2。
此外,在第8工序中,不对预备大径圆筒部件22的外周面实施塑性加工。
第8工序使用图10示出的这种冲压加工装置24来进行。冲压加工装置24具有模具24a、套筒24b、修整刀24c。
模具24a具有圆筒状的内周面。
套筒24b在轴向另一侧的端面的径向外侧部分具有向越是趋向径向外侧则趋向轴向另一侧的方向倾斜的圆锥面状的倒角成形部24b1,且支承于模具24a的轴向一侧部分(图10的下侧部分)。
修整刀24c具有圆柱形状,且以使冲压加工装置24相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于在模具21a的轴向另一侧部分(图10的上侧部分)的中央部。修整刀24c具有与要得到的大径圆筒部件11的内径尺寸实质上相同的外径尺寸,且前端部(轴向一侧的端部)的径向外侧缘具有用于对预备大径圆筒部件22的大径圆筒部22a的内周面实施稍微刮平该内周面的表面而使其平滑的修整加工的刀部24c1。
利用冲压加工装置24对预备大径圆筒部件22实施大径侧修整加工,为了得到大径圆筒部件11,首先,将预备大径圆筒部件22的轴向一侧的端面载置于配置于模具24a的内侧的套筒24b的轴向另一侧的端面。接下来,使修整刀24c朝向轴向一侧变位。由此,稍微刮平预备大径圆筒部件22的大径圆筒部22a的内周面使其平滑、且对内向凸缘部22b进行冲孔来除去,同时通过将大径圆筒部22a的外周面与轴向一侧的端面的连接部按压至套筒24b的倒角成形部24b1,来形成轴向一侧的外径侧倒角部2b1,通过这种方式,得到大径圆筒部件11。
大径圆筒部件11在后处理工序中利用冷轧加工或者切削加工在内周面形成外圈轨道2a,并且根据需要形成用于卡合密封部件的卡合槽。还根据需要实施淬火等热处理得到外圈2。但在本例中,在大径圆筒部件11的外周面,在后处理工序中不实施切削加工或研磨加工等的机械加工。因此,外圈2的外周面利用包括外径侧倒角部2b1、2b2在内的整体没有被实施研磨加工等的最后加工的锻造面来构成。
小径圆筒部件12在后处理工序中,利用冷轧加工或者切削加工在外周面形成内圈轨道3a,并且根据需要形成用于使密封部件的前端部接触的凹槽。还根据需要实施淬火等的热处理而得到内圈3。但在本例中,在小径圆筒部件12的内周面中的、至少形成于轴向两侧的端部的内径侧倒角部3b1、3b2,在后处理工序中,没有实施切削加工或研磨加工等的机械加工。因此,内圈3的内周面中的、至少形成有内径侧倒角部3b1、3b2的部分利用没有被实施研磨加工等的最后加工的锻造面来构成。
在本例的制造方法中,对一个圆柱状坯10实施冲压加工,在加工至大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的过程中,将大径圆筒部16a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb,由此,限制完成后的大径圆筒部件11的轴向尺寸,且将小径圆筒部13c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls,由此限制完成后的小径圆筒部件12的轴向尺寸。因此,在将大径圆筒部件11加工至外圈2时,为了将大径圆筒部件11的轴向尺寸限制为期望的尺寸,不需要切削或者研磨大径圆筒部件11的轴向侧面、或者能够将切削量或者研磨量抑制得较少。另外,在将小径圆筒部件12加工为内圈3时,为了将小径圆筒部件12的轴向尺寸限制为期望的尺寸,不需要切削或者研磨小径圆筒部件12的轴向侧面,或者能够将切削量或者研磨量抑制得较少。因此,能够减少外圈2以及内圈3的制造成本。
在本例的制造方法中,在将圆柱状坯10加工至大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的过程中,利用冲压加工在大径圆筒部件11形成一对外径侧倒角部2b1、2b2,且利用冲压加工在小径圆筒部件12形成一对内径侧倒角部3b1、3b2。因此,在得到作为外圈以及内圈的坯的大径圆筒部件以及小径圆筒部件之后,不需要利用切削加工等在大径圆筒部件的外周面与轴向两侧的端面的连接部、以及在小径圆筒部件的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成倒角部。从这一点也能够降低外圈2以及内圈3的制造成本。
在本例的制造方法中,在第6工序中,进行对隔壁部18d进行冲孔来除去的冲孔加工、和对小径圆筒部18b实施修整加工的小径侧修整加工。由此,在对隔壁部18d进行冲孔之后,对小径圆筒部18b的内周面中设有隔壁部18d的部分也实施修整加工。简言之,通过对隔壁部18d进行冲孔而能够利用修整加工使在小径圆筒部18b的内周面产生的剪切面以及断裂面平滑。因此,能够良好地确保第3中间坯20的小径圆筒部20b的内周面(小径圆筒部件12的内周面)的尺寸精度。
在本例的制造方法中,在第7工序中,在进行将大径圆筒部20a(以及连接板部20c)和小径圆筒部20b分离的分离加工之后,在第8工序中,进行对预备大径圆筒部件22的内周面实施修整加工的大径侧修整加工。因此,通过从大径圆筒部20a(以及连接板部20c)分离小径圆筒部20b,能够利用修整加工使在连接板部20c的内周面产生的剪切面以及断裂面平滑。因此,能够良好地确保大径圆筒部件11的内周面的尺寸精度。
在本例的制造方法中,与将小径圆筒部13c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls的同时,在小径圆筒部13c的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2。因此,能够减少从圆柱状坯10制造大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的工序的工序数。其结果为,能够减少大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的制造成本、进而减少外圈2以及内圈3的制造成本。具体来说,能够易于利用例如成型机(多段锻造机)实施本例的制造方法。
而且,在本例的制造方法中,在第5工序中,同时进行将大径圆筒部16a的轴向尺寸限制为规定的尺寸的大径侧尺寸限制加工、以及在大径圆筒部16a形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工。另外,在第8工序中,同时对预备大径圆筒部件22的内周面实施修整加工的大径侧修整加工、以及形成预备大径圆筒部件22的大径圆筒部22a的轴向一侧的外径侧倒角部2b1的第2大径侧倒角加工。从这一点也能够减少从圆柱状坯10制造大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的工序的工序数量,能够减少大径圆筒部件11以及小径圆筒部件12的制造成本、而且减少外圈2以及内圈3的制造成本。
就对利用本例的制造方法得到的大径圆筒部件11实施后处理而得到的外圈2而言,外圈2的外周面由包括外径侧倒角部2b1、2b2在内的整体没有被实施研磨加工等的最后加工的锻造面来构成。因此,外圈2的内部的金属流线Fout如图2的(A)以及(B)所示,在外径侧倒角部2b1、2b2的表面附近(从外径侧倒角部2b1、2b2的表面到外圈2的外径尺寸的20%~30%左右的深度为止的部分)沿着该外径侧倒角部2b1、2b2连续(延伸)。
另外,外圈2的内部的金属流线Fout在轴向上从外圈轨道2a向轴向一侧偏离的部分还具有随着从轴向内侧趋向轴向外侧而朝向径向外侧弯曲之后进一步朝向径向内侧大致折返180度的方向变化的弯曲部T。使用图11的(A)以及(B)说明该理由。
当通过沿轴向压溃将细长的线材截断为规定的长度后的圆柱状坯10来得到壁厚圆板状或者啤酒桶形的预备坯14时,预备坯14的内部的金属流线F14如图11的(A)所示,以轴向中间部向径向外侧膨出最多的方式弯曲。换言之,金属流线F14在随着从轴向一侧的端部趋向轴向中间部而趋向径向外侧的方向上延伸且在轴向中间部朝向径向内侧以大致180度折返,再在随着从轴向中间部趋向轴向另一侧的端部而趋向径向内侧的方向上延伸。
接下来,当对预备坯14实施前后方挤压加工而得到预备中间坯13时,预备中间坯13的内部的金属流线F13成为图11的(B)示出的这种流线。即,从大径圆筒部13b的轴向一侧的端部到轴向中间部为止,沿着大径圆筒部13b成为与预备中间坯13的中心轴大致平行的流线。在大径圆筒部13b的轴向另一侧的端部,成为朝向径向外侧弯曲并进一步朝向径向内侧以大致180度(以大致U字形或者大致V字形)返回的方向变化(弯曲)的流量。即,金属流线F13在大径圆筒部13b的轴向另一侧的端部具有弯曲部T。
此外,金属流线F13在侧板部13a中,沿着(除去大径圆筒部13b以及小径圆筒部13cと的连接部)侧板部13a成为与预备中间坯13的中心轴大致正交的方向的流量,在小径圆筒部13c中,沿着(除去与侧板部13a的连接部)小径圆筒部13c成为与预备中间坯13的中心轴大致平行的流量。
在本例的制造方法中,在对上述这种预备中间坯13实施了规定的加工之后,将大径圆筒部和小径圆筒部分离而将大径圆筒部设为大径圆筒部件11,因此,有在大径圆筒部件11的内部的金属流线残留弯曲部T的情况。然后,也有弯曲部T作为痕迹而残留在对大径圆筒部件11实施后处理而得到的外圈2的内部的金属流线的情况。换言之,若在外圈2的内部的金属流线存在弯曲部T,则外圈2能够推定出从利用本例的制造方法得到的大径圆筒部件来制造。
另外,就对利用本例的制造方法得到的小径圆筒部件12实施后处理得到的内圈3而言,由内周面中的、至少形成有内径侧倒角部3b1、3b2的部分、没有被实施研磨加工等的最后加工的锻造面构成。因此,内圈3的内部的金属流线Fin如图3所示在内径侧倒角部3b1、3b2的表面附近(从内径侧倒角部3b1、3b2的表面到内圈3的内径尺寸的10%~20%程度的深度为止的部分)中,沿着该内径侧倒角部3b1、3b2连续(延伸)。
此外,在将利用本例的制造方法得到的大径圆筒部件以及小径圆筒部件加工成外圈以及内圈而构成径向滚动轴承的情况下,构成径向滚动轴承的外圈以及内圈并非必须对从同一圆柱状坯得到的大径圆筒部件以及小径圆筒部件进行加工来得到。即,还能够组合从彼此不同的圆柱状坯得到的大径圆筒部件和小径圆筒部件,构成滚动轴承。另外,能够将利用本例的制造方法得到大径圆筒部件与小径圆筒部件中的一方并加工成外圈或者内圈、和利用其他方法得到大径圆筒部件与小径圆筒部件中的另一方并加工至内圈或者外圈进行组合,来构成滚动轴承。即,在大量生产时,在因产生不良品等导致大径圆筒部件的个数与小径圆筒部件的个数产生差异的情况下,还能够组合从利用其他方法得到的大径圆筒部件或者小径圆筒部件制造的外圈或者内圈。
另外,还能够从利用本例的制造方法得到的大径圆筒部件以及小径圆筒部件制造直径尺寸彼此不同的一对滑动轴承。具体来说,在得到大径圆筒部件以及小径圆筒部件之后,根据需要对大径圆筒部件以及小径圆筒部件的表面(外周面、内周面以及轴向两侧的端面中的至少一面)实施研磨加工等最后加工,由此,来制造一对滑动轴承。
此外,从利用本例的圆筒部件得到的大径圆筒部件以及小径圆筒部件制造的径向滚动轴承或滑动轴承组装至各种旋转机械装置或车辆来使用。
另外,在各工序中使用的冲压加工装置15、17、19、21、23、24不限于上述构成,只要能够实施各工序中的加工即可,能够设为任意的构成。
[第2实施例]
使用图12~图15说明本发明的第2实施例。本例的制造方法中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序与第1实施例中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序相同。以下,说明本例的制造方法中的、第4工序~第6工序。
在第4工序中,对图12的(C)示出的这种预备中间坯13同时实施如下的三个加工:将大径圆筒部13b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb(参照图13)的大径侧尺寸限制加工、在大径圆筒部13b的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工、对在侧板部13a中与小径圆筒部13c相比位于径向内侧的部分进行冲孔来除去的冲孔加工。由此,得到图12的(D)示出的这种第1中间坯25。
第1中间坯(第1待加工件)25具有轴向一侧(图12的(D)的上侧)的大径圆筒部(第1环部)25a、轴向另一侧(图12的(D)的下侧)的小径圆筒部(第2环部)25b、将大径圆筒部25a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部25b的轴向一侧的端部连接的连接板部25c。大径圆筒部25a在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有轴向另一侧的外径侧倒角部2b2。
第4工序使用图13示出的这种冲压加工装置26来进行。冲压加工装置26具备模具26a、按压冲头26b、冲孔冲头26c。
模具26a具有包括轴向一侧(图13的上侧)的大径部26a1、轴向另一侧(图13的下侧)的小径部26a2、从小径部26a2的轴向一侧的端部朝向径向外侧弯折且趋向了轴向一侧的阶梯面26a3的、阶梯式圆筒状的内周面。阶梯面26a3具有配置于径向内侧、且与模具26a的中心轴正交的平坦面部26a3a、以及配置于径向外侧、且向越趋向径向外侧而越趋向轴向一侧的方向倾斜的圆锥面状的倒角成形部26a3b。
按压冲头26b具有圆筒形状,以使冲压加工装置26相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于模具26a的大径部26a1的内侧。
冲孔冲头26c具有圆柱形状,以相对于所述支承台能够在轴向上变位的方式支承于模具26a的中央部。
利用冲压加工装置26对预备中间坯13实施大径侧尺寸限制加工、第1大径侧倒角加工以及冲孔加工,为了得到第1中间坯25,首先,将预备中间坯13的侧板部13a的轴向另一侧面载置于模具26a的阶梯面26a3。
在该状态下,按压冲头26b朝向轴向另一侧变位,在模具26a的阶梯面26a3与按压冲头26b的前端面之间,沿轴向压溃预备中间坯13的大径圆筒部13b。由此,与将大径圆筒部13b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb的同时,利用倒角成形部26a3b在大径圆筒部13b的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2。还使冲孔冲头26c朝向轴向一侧变位,对侧板部13a中的与小径圆筒部13c的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔来除去。由此,得到第1中间坯25。
在下一第5工序中,对第1中间坯25实施将小径圆筒部25b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls(参照图14)、且在小径圆筒部25b的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2的小径侧形状限制加工,得到图12的(E)示出的这种第2中间坯27。第2中间坯(第2待加工件)27具有轴向一侧的大径圆筒部(第3环部)27a、轴向另一侧的小径圆筒部(第4环部)27b、将大径圆筒部27a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部27b的轴向另一侧的端部连接的连接板部27c。小径圆筒部27b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2,且大径圆筒部27a在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有轴向另一侧的外径侧倒角部2b2。
此外,在本例中,在第5工序中,没有对第1中间坯25中的、大径圆筒部25a以及连接板部25c实施塑性加工。
第5工序使用图14示出的这种冲压加工装置28来进行。冲压加工装置28具备模具28a、内侧按压冲头(第2部件)28b、外侧按压冲头(第1部件)28c、按压冲头28d、内侧反向冲头(第4部件)28e、外侧反向冲头(第3部件)28f。
模具28a具有利用朝向轴向一侧的阶梯面28a3将轴向一侧(图14的上侧)的大径部28a1和轴向另一侧(图14的下侧)的小径部28a2连接得到的、阶梯式圆筒状的内周面。
内侧按压冲头28b具有圆筒形状,以使冲压加工装置28相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于模具28a的大径部28a1的中央部。内侧按压冲头28b在前端部(轴向另一侧的端部)具备具有直线状的母线形状的倒角成形部(倾斜面)28b1。
外侧按压冲头28c具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够实现轴向变位的方式支承在内侧按压冲头28b的周围。
按压冲头28d具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够实现轴向变位的方式支承在外侧按压冲头28c的周围。
内侧反向冲头28e具有圆柱形状,以使冲压加工装置28相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于在模具28a的小径部28a2的中央部。内侧反向冲头28e在前端部(轴向一侧的端部)外周面具有倒角成形部(倾斜面)28e1。倒角成形部28e1由向越趋向径向外侧则越趋向轴向另一侧的方向倾斜的圆锥面来构成。
外侧反向冲头28f具有圆筒形状,以相对于所述支承台能够实现轴向变位的方式支承。外侧反向冲头28f实质上无间隙地插入模具28a的小径部28a2与内侧反向冲头28e的外周面之间。
为了利用冲压加工装置28对第1中间坯25实施小径侧形状限制加工而得到第2中间坯27,首先,将第1中间坯25的连接板部25c的轴向另一侧面载置于模具28a的阶梯面28a3。然后,使按压冲头28d朝向轴向另一侧变位,利用按压冲头28d按住第1中间坯25的大径圆筒部25a的轴向一侧的端面(在模具28a的阶梯面28a3与按压冲头28d之间沿轴向夹持大径圆筒部25a)。
在该状态下,使内侧按压冲头28b以及外侧按压冲头28c朝向轴向另一侧变位,且使内侧反向冲头28e以及外侧反向冲头28f朝向轴向一侧而变位。然后,在内侧按压冲头28b以及外侧按压冲头28c与内侧反向冲头28e以及外侧反向冲头28f之间,沿轴向压溃第1中间坯25的小径圆筒部25b。由此,与将小径圆筒部25b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls同时,利用内侧反向冲头28e的倒角成形部28e1以及内侧按压冲头28b的倒角成形部28b1在小径圆筒部25b的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2。通过这种方式,得到第2中间坯27。
在接下来的第6工序中,对第2中间坯27实施对小径圆筒部27b的内周面实施修整加工的小径侧修整加工而得到图12的(F)示出的这种第3中间坯20。第3中间坯20具有与第1实施例的第6工序结束后的第3中间坯20的形状相同的形状。
此外,在本例中,在第6工序中,没有对第2中间坯27中的、小径圆筒部27b的内周面以外的部分(即大径圆筒部27a以及连接板部27c、以及小径圆筒部27b的外周面)实施塑性加工。
第6工序使用图15示出的这种冲压加工装置29来进行。冲压加工装置29具有模具29a、套筒29b、修整刀29c。
模具29a具有圆筒状的内周面。
套筒29b实质上无间隙地内嵌于模具29a的轴向另一侧部分(图15的下侧部分)。
修整刀29c具有圆柱形状,以使冲压加工装置29相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承于模具29a的中央部。修整刀29c在前端部(轴向另一侧的端部)的径向外侧缘具有用于对第2中间坯27的小径圆筒部27b的内周面实施稍微刮平该内周面的表面而使其平滑的修整加工的刀部29c1。
为了利用冲压加工装置29对第2中间坯27实施冲孔加工而得到第3中间坯20,首先,将第2中间坯27的大径圆筒部27a的轴向另一侧的端面以及连接板部27c的轴向另一侧面载置于套筒29b的轴向一侧(图15的上侧)的端面。在该状态下,修整刀29c朝向轴向另一侧变位,利用刀部29c稍微刮平小径圆筒部27b的内周面而使其平滑(实施修整加工)。由此,得到第3中间坯20。
在第7工序中,对以上述方式得到的第3中间坯20实施使大径圆筒部20a(以及连接板部20c)和小径圆筒部20b分离的分离加工,得到图12的(G)示出的这种预备大径圆筒部件22和小径圆筒部件(第2环形元件)12。而且,在第8工序中,实施对预备大径圆筒部件22的内周面实施修整加工来除去余料的大径侧修整加工、以及在大径圆筒部22a的内周面与轴向一侧的端面的连接部实施形成轴向一侧的外径侧倒角部2b1的第2大径侧倒角加工,得到图12的(H)示出的这种大径圆筒部件(第1环形元件)11。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例同样。
[第3实施例]
使用图16~图19说明本发明的第3实施例。本例的制造方法中的第1工序~第3工序以及第8工序与第1实施例中的第1工序~第3工序以及第8工序相同。以下,说明本例的制造方法中的、第4工序~第7工序。
在第4工序中,实施对图16的(C)示出的这种预备中间坯13实施对侧板部13a中的与小径圆筒部13c的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔而除去的冲孔加工,得到图16的(D)示出的这种第1中间坯30。第1中间坯(第1待加工件)30具有轴向一侧(图16的(D)的上侧)的大径圆筒部(第1环部)30a、轴向另一侧(图16的(D)的下侧)的小径圆筒部(第2环部)30b、将大径圆筒部30a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部30b的轴向一侧的端部连接的连接板部30c。
第4工序使用图17示出的这种冲压加工装置31来进行。冲压加工装置31具备模具31a、按压冲头31b和冲孔冲头31c。
模具31a具有圆筒面状的内周面。
按压冲头31b具有阶梯式圆筒形状。即,按压冲头31具有利用趋向轴向另一侧的阶梯面31b3将轴向另一侧(图17的下侧)的小径部31b1和轴向一侧(图17的上侧)的大径部31b2连接在一起而得到的阶梯式圆筒状的外周面。
冲孔冲头31c具有圆柱形状。
为了利用冲压加工装置31对预备中间坯13实施冲孔加工而得到第1中间坯30,首先,在模具31a的内侧没有松弛地内嵌保持预备中间坯13的大径圆筒部13b,且使按压冲头31b的小径部31b1的轴向另一侧的端面抵接侧板部13a的轴向一侧面或者与其相对置,限制预备中间坯13向轴向一侧的变位。在该状态下,通过使冲孔冲头31c朝向轴向一侧变位,对在侧板部13a中的与小径圆筒部13c的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔来除去。由此,得到第1中间坯30。
下一第5工序与第2实施例中的第5工序相同。即,在第5工序中,对第1中间坯30实施将小径圆筒部30b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls、且在小径圆筒部30b的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2的小径侧形状限制加工,得到图16的(E)示出的这种第2中间坯32。第2中间坯(第1待加工件、第2待加工件)32具有轴向一侧的大径圆筒部(第1环部、第3环部)32a、轴向另一侧的小径圆筒部(第2环部、第4环部)32b、和将大径圆筒部32a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部32b的轴向另一侧的端部连接的连接板部32c。小径圆筒部32b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2、且具有从径向中间部向径向内侧突出的余料部32b1。
在本例的第5工序中使用的冲压加工装置具有与在第2实施例中的第5工序中使用的冲压加工装置28(参照图14)大致相同的构造。而且,针对利用冲压加工装置将第1中间坯30加工至第2中间坯32的顺序,在第2实施例的第5工序中,与将第1中间坯25加工至第2中间坯27的顺序基本相同,因此,省略详细的说明。
在下一第6工序中,对第2中间坯32实施将大径圆筒部32a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb(参照图18)的大径侧尺寸限制加工、以及在大径圆筒部32a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工。而且,在本例中,同时实施捋刮小径圆筒部32b的内周面进行来聚集余料的捋加工。由此,得到图16的(F)示出的这种第3中间坯33。
第3中间坯(第2待加工件)33具有轴向一侧(图16的(F)的上侧)的大径圆筒部(第3环部)33a、轴向另一侧(图16的(F)的下侧)的小径圆筒部(第4环部)33b、将大径圆筒部33a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部33b的轴向另一侧的端部连接的连接板部33c、从小径圆筒部33b的轴向中间部向径向内侧突出的内向凸缘状的余料部33d。大径圆筒部33a在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有轴向另一侧的外径侧倒角部2b2、且小径圆筒部33b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2。
第6工序使用图18示出的这种冲压加工装置34来进行。冲压加工装置34具有模具34a、芯轴(第4部件)34b、套筒(第3部件)34c、按压冲头(第1部件)34d以及捋冲头(第2部件)34e。
模具34a具备包括轴向一侧(图18的上侧)的大径部34a1、轴向另一侧(图18的下侧)的小径部34a2、以及将大径部34a1的轴向另一侧的端部和小径部34a2的轴向一侧的端部连接的圆锥面状的倒角成形部(倾斜面)34a3在内的、阶梯式圆筒状的内周面。
芯轴34b具有包括轴向一侧的小径部34b1、轴向另一侧的大径部34b2、和将小径部34b1的轴向另一侧的端部和大径部34b2的轴向一侧的端部连接的阶梯面(倾斜面)34b3的阶梯式圆筒状的外周面。阶梯面34b3由向越趋向径向外侧则越趋向轴向另一侧的方向倾斜的圆锥面来构成。
套筒34c实质上无间隙地插入模具34a的小径部34a2与芯轴34b的大径部34b2之间。
按压冲头34d具有圆筒形状、且以使冲压加工装置34相对于支承台(图示省略)能够在轴向上变位的方式支承。
捋冲头34e具有与要得到的第3中间坯33的小径圆筒部33b的内径尺寸实质上相同的外径尺寸、且以相对于该按压冲头34d能够在轴向上相对变位的方式配置在按压冲头34d的内侧。
为了利用冲压加工装置34对第2中间坯32实施大径侧尺寸限制加工、第1大径侧倒角加工以及捋加工而得到第3中间坯33,首先,将第2中间坯32的连接板部32c的轴向另一侧面的径向外侧部分载置于模具34a的倒角成形部34a3以及套筒34c的轴向一侧的端面、且将小径圆筒部32b插入至套筒34c的内周面与芯轴34b的小径部34b1之间。
在该状态下,使按压冲头34d以及捋冲头34e朝向轴向另一侧变位。由此,在第2中间坯32的小径圆筒部32b的轴向一侧部分的径向内侧,从轴向一侧压入捋冲头34e的前端部,利用捋冲头34e捋小径圆筒部32b的内周面的轴向一侧部分。与同时地,在小径圆筒部32b的轴向另一侧部分的径向内侧,从轴向另一侧压入芯轴34b的小径部34b1(将小径圆筒部32b的轴向另一侧部分压入套筒34c的内周面与芯轴34b的小径部34b1之间),利用芯轴34b捋小径圆筒部32b的内周面的轴向另一侧部分。由此,形成从小径圆筒部33b的轴向中间部向径向内侧突出的内向凸缘状的余料部33d。
另外,在按压冲头34d的前端面与模具34a的倒角成形部34a3以及套筒34c的轴向一侧的端面之间,沿轴向压溃第2中间坯32的大径圆筒部32。由此,将大径圆筒部32a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb,同时利用倒角成形部34a3在大径圆筒部32a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部2b2。通过这种方式,得到第3中间坯33。
在接下来的第7工序中,对第3中间坯33实施分离大径圆筒部33a(以及连接板部33c)和小径圆筒部33b的分离加工、和除去在小径圆筒部33b的径向内侧存在的余料部33d的小径侧修整加工,得到图16的(G)示出的这种预备大径圆筒部件22和小径圆筒部件12。此外,在图示的例子中,在使第7工序中的加工前的第3中间坯33的轴向上的朝向从第6工序中的加工后的第3中间坯33的轴向上的朝向反转的状态(旋转180度的状态)下,进行第7工序。
第7工序使用图19示出的这种冲压加工装置35来进行。冲压加工装置35具备模具35a、圆筒状的按压冲头35b、圆筒状的冲孔冲头35c、圆柱状的修整刀35d。模具35a具有利用朝向轴向另一侧的阶梯面35a3将轴向一侧(图19的下侧)的小径部35a1、和轴向另一侧(图19的上侧)的大径部35a2连接而成的阶梯式圆筒面状的内周面。
为了利用冲压加工装置35对第3中间坯33实施分离加工以及小径侧修整加工而得到预备大径圆筒部件22以及小径圆筒部件12,首先,将第3中间坯33的大径圆筒部33a的轴向一侧的端面载置于模具35a的阶梯面35a3。接下来,使按压冲头35b朝向轴向一侧变位,利用按压冲头35b的前端面(轴向一侧的端面)按住第3中间坯33的连接板部33c的轴向另一侧面。
在该状态下,通过使冲孔冲头35c朝向轴向另一侧变位,对第3中间坯33的小径圆筒部33b进行冲孔,从大径圆筒部33a以及连接板部33c分离。与利用冲孔冲头35c对小径圆筒部33b进行冲孔的同时、或者在对小径圆筒部33b进行冲孔前后,使修整刀35d朝向轴向一侧而变位,由此利用修整刀35d削掉从小径圆筒部33b的轴向中间部朝向径向内侧突出的内向凸缘状的余料部33d来将其除去。通过这种方式,得到预备大径圆筒部件22以及小径圆筒部件(第2环形元件)12,将其中的小径圆筒部件12输送至后处理工序。另一方面,在接下来的第8工序中,对预备大径圆筒部件22实施大径侧修整加工以及第2大径侧倒角加工,得到图16的(H)示出的这种大径圆筒部件(第1环形元件)11。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例同样。
[第4实施例]
使用图20~图21说明本发明的第4实施例。本例的制造方法中的第1工序~第5工序与第3实施例中的第1工序~第5工序相同。另外,本例的制造方法中的第7工序以及第8工序与第1实施例中的第7工序以及第8工序相同。于是,以下说明本例的制造方法中的、第6工序。
在本例的第6工序中,对图20的(E)示出的这种第2中间坯32同时实施如下三个加工:将大径圆筒部32a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb(参照图21)的大径侧尺寸限制加工、在大径圆筒部32a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成轴向另一侧的外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工、除去在小径圆筒部33b的径向内侧存在的余料的小径侧修整加工。由此,得到图20的(F)示出的这种第3中间坯20。
第6工序使用图21示出的这种冲压加工装置36来进行。冲压加工装置36具备模具36a、圆筒状的按压冲头36b、配置于按压冲头36b的周围的圆筒状的按压冲头36c、配置于按压冲头36b的内侧的圆柱状的修整刀36d、和圆筒状的反向冲头36e。
模具36a具备利用朝向轴向一侧的阶梯面36a3将轴向一侧(图21的上侧)的大径部36a1和轴向另一侧(图21的下侧)的小径部36a2连接而得到的、阶梯式圆筒状的内周面。阶梯面36a3在径向外侧部分具有向越趋向径向外侧则越趋向轴向一侧的方向倾斜的圆锥面状的倒角成形部36a3a。
为了利用冲压加工装置36对第2中间坯32实施大径侧尺寸限制加工、第1大径侧倒角加工以及小径侧修整加工而得到第3中间坯20,首先,将第2中间坯32的连接板部32c的轴向另一侧面载置于模具36a的阶梯面36a3。接下来,使按压冲头36b朝向轴向另一侧变位,利用按压冲头36b的前端面(轴向另一侧的端面)按住第2中间坯32的连接板部32c的轴向另一侧面。
在该状态下,利用按压冲头36c将第2中间坯32的大径圆筒部32a的轴向一侧的端面朝向轴向另一侧按压,在按压冲头36c的前端面与模具36a的阶梯面36a3之间,沿轴向压溃大径圆筒部32a。由此,与将大径圆筒部32a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb的同时地,利用倒角成形部36a3a在大径圆筒部32a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部2b2。
与利用按压冲头36c按压大径圆筒部32a的轴向一侧的端面的同时、或者按压大径圆筒部32a的轴向一侧的端面前后,利用修整刀36d对第2中间坯32的小径圆筒部32b的内周面实施修整加工。通过这种方式,得到第3中间坯20。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例以及第3实施例相同。
[第5实施例]
利用图22的(A)~(H)说明本发明的第5实施例。本例的制造方法中的第1工序~第4工序、以及第7工序以及第8工序与第1实施例中的第1工序~第4工序、以及第7工序以及第8工序相同。换言之,本例的制造方法的第5工序以及第6工序与第1实施例的制造方法不同。
在本例的第5工序中,对第1中间坯16实施对隔壁部16d进行冲孔来除去的冲孔加工、以及对小径圆筒部16b的内周面实施修整加工的小径侧修整加工。由此,得到图22的(E)示出的这种第2中间坯37。第2中间坯37具备轴向一侧的大径圆筒部37a、轴向另一侧的小径圆筒部37b、以及将大径圆筒部37a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部37b的轴向一侧的端部连接的连接板部37c。
在下一第6工序中,同时对第2中间坯37实施将大径圆筒部37a的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb的大径侧尺寸限制加工、以及在大径圆筒部37a的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工。由此,得到图22的(F)示出的这种第3中间坯20。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例相同。
[第6实施例]
使用图23的(A)~(G)说明本发明的第6实施例。在本例中,将从一个圆柱状坯10制造大径圆筒部件(第1环形元件)11以及小径圆筒部件(第2环形元件)12的所有工序的工序数量设为7个工序。本例的制造方法中的第1工序~第5工序以及第7工序与第1实施例中的第1工序~第5工序以及第8工序相同。即,在本例的制造方法中,在第6工序中用1个工序进行第1实施例中的第6工序以及第7工序。
具体来说,在本例的第6工序中,对第2中间坯18同时实施将大径圆筒部18a和小径圆筒部18b分离的分离加工、对隔壁部18d进行冲孔来除去的冲孔加工、以及对小径圆筒部18b的内周面实施修整加工而除去余料的小径侧修整加工的三个加工,得到图23的(F)示出的这种预备大径圆筒部件22和小径圆筒部件12。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例相同。
[第7实施例]
利用图24的(A)~(H)说明本发明的第7实施例。本例的制造方法中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序与第1实施例中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序相同。另外,本例的制造方法中的第6工序与第5实施例中的第6工序相同。
在本例的第4工序中,对预备中间坯13实施对侧板部13a中的与小径圆筒部13c的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔来除去的冲孔加工、以及将小径圆筒部13c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls、且在小径圆筒部13c的内周面与轴向两侧的端面的连接部限制内径侧倒角部3b1、3b2的小径侧形状限制加工。由此,得到图24的(D)示出的这种第1中间坯38。
第1中间坯(第2待加工件)38具备轴向一侧的大径圆筒部(第3环部)38a、轴向另一侧的小径圆筒部(第4环部)38b、以及将大径圆筒部38a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部38b的轴向一侧的端部连接的连接板部38c。小径圆筒部38b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2。
在下一第5工序中,通过对第1中间坯38实施对小径圆筒部38b的内周面实施修整加工的小径侧修整加工,得到图24的(E)示出的这种第2中间坯37。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例以及第5实施例相同。
[第8实施例]
使用图25的(A)~(H)说明本发明的第8实施例。本例的制造方法中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序与第1实施例中的第1工序~第3工序、以及第7工序以及第8工序相同。
在本例的第4工序中,对预备中间坯13实施将大径圆筒部13b的轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb的大径侧尺寸限制加工、以及在大径圆筒部13b的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部2b2的第1大径侧倒角加工。由此,得到图25的(D)示出的这种、第1中间坯39。
第1中间坯(第1待加工件)39具备圆板状的侧板部39a、从侧板部39a的轴向一侧面(图25的(D)的上侧面)的径向外侧部分朝向轴向一侧突出的大径圆筒部(第1环部)39b、从侧板部39a的轴向另一侧面(图25的(D)的下侧面)的径向中间部朝向轴向另一侧突出的小径圆筒部(第2环部)39c。大径圆筒部39b在外周面与轴向另一侧的端面的连接部具有外径侧倒角部2b2。
在接下来的第5工序中,对第1中间坯39实施将小径圆筒部39c的轴向尺寸限制为规定的尺寸Ls、且在小径圆筒部39c的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成内径侧倒角部3b1、3b2De小径侧形状限制加工,得到图25的(E)示出的这种第2中间坯40。
第2中间坯(第2待加工件)40具备轴向一侧的大径圆筒部(第3环部)40a、轴向另一侧的小径圆筒部(第4环部)40b、将大径圆筒部40a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部40b的轴向另一侧的端部连接的连接板部40c、形成于小径圆筒部40b的轴向一侧且径向内侧部分的隔壁部40d。小径圆筒部40b在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部3b1、3b2。
在接下来的第6工序中,对第2中间坯40实施对隔壁部40d进行冲孔来除去的冲孔加工、以及对小径圆筒部40b的内周面实施修整加工的小径侧修整加工。由此,得到图25的(F)示出的这种第3中间坯20。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例相同。
[第9实施例]
使用图26的(A)~(G)说明本发明的第9实施例。在本例中,将从一个圆柱状坯10制造大径圆筒部件(第1环形元件)11以及小径圆筒部件(第2环形元件)12的所有工序的工序数量设为7个工序。本例的制造方法中的第1工序~第5工序以及第7工序与第8实施例中的第1工序~第5工序以及第8工序相同。即,在本例的制造方法中,在第6工序中利用1个工序进行第8实施例中的第6工序以及第7工序。
具体来说,在本例的第6工序中,对第2中间坯40同时实施分离大径圆筒部40a和小径圆筒部40b的分离加工、对隔壁部40d进行冲孔而除去的冲孔加工、和通过对小径圆筒部40b的内周面实施修整加工来除去余料的小径侧修整加工的三个加工。由此,得到图26的(F)示出的这种预备大径圆筒部件22和小径圆筒部件12。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例以及第8实施例相同。
[第10实施例]
利用图27的(A)~(I)说明本发明的第10实施例。在本例中,将从一个圆柱状坯10制造大径圆筒部件(第1环形元件)11以及小径圆筒部件(第2环形元件)12的所有工序的工序数量设为9个工序。本例的制造方法中的第1工序~第5工序、以及第8工序以及第9工序与第1实施例中的第1工序~第5工序、以及第7工序以及第8工序相同。即,在本例中,利用各自不同的工序进行在第1实施例的第6工序中同时进行的冲孔加工和小径侧修整加工。
具体来说,在本例的第6工序中,对第2中间坯18实施对隔壁部18d进行冲孔而除去的冲孔加工,得到图27的(F)示出的这种第3预备中间坯41。第3预备中间坯41具备轴向一侧的大径圆筒部41a、轴向另一侧的小径圆筒部41b、和将大径圆筒部41a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部41b的轴向一侧的端部连接的连接板部41c。
在接下来的第7工序中,对第3预备中间坯41实施通过对小径圆筒部41b的内周面实施修整加工来除去余料的小径侧修整加工,得到图27的(G)示出的这种第3中间坯20。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例相同。
[第11实施例]
利用图28的(A)~(J)说明本发明的第11实施例。在本例中,将从一个圆柱状坯10制造大径圆筒部件(第1环形元件)11以及小径圆筒部件(第2环形元件)12的所有工序的工序数量设为10个工序。本例的制造方法中的第1工序~第4工序与第1实施例中的第1工序~第4工序相同。
在本例的第5工序中,对第1中间坯16实施对隔壁部16d进行冲孔来除去的冲孔加工,得到图28的(E)示出的这种第2中间坯42。第2中间坯42具备轴向一侧的大径圆筒部42a、轴向另一侧的小径圆筒部42b、将大径圆筒部42a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部42b的轴向一侧的端部连接的连接板部42c。
在接下来的第6工序中,对第2中间坯42实施对小径圆筒部42b的内周面实施修整加工的小径侧修整加工,得到图28的(F)示出的这种第3中间坯43。第3中间坯43具备轴向一侧的大径圆筒部43a、轴向另一侧的小径圆筒部43b、将大径圆筒部43a的轴向另一侧的端部和小径圆筒部42b的轴向一侧的端部连接的连接板部43c。
在接下来的第7工序中,对第3中间坯43实施分离大径圆筒部43a(以及连接板部43c)和小径圆筒部43b的分离加工,得到图28的(G)示出的这种第1预备大径圆筒部件44和小径圆筒部件12。第1预备大径圆筒部件44具备大径圆筒部44a、以及从大径圆筒部44a的轴向另一侧的端部朝向径向内侧弯折的内向凸缘部44b。
在接下来的第8工序中,同时对第1预备大径圆筒部件44实施将轴向尺寸限制为规定的尺寸Lb的大径侧尺寸限制加工、在外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部的第1大径侧倒角加工、在外周面与轴向一侧的端面的连接部形成外径侧倒角部的第2大径侧倒角加工。由此,如图28的(H)所示,得到具有大径圆筒部45a、以及从大径圆筒部45a的轴向另一侧的端部朝向径向内侧弯折的内向凸缘部45b的第2预备大径圆筒部件45。大径圆筒部45a在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有外径侧倒角部2b1、2b2。
在接下来的第9工序中,对第2预备大径圆筒部件45实施冲孔加工,从第2预备大径圆筒部件45除去内向凸缘部45b,得到图28的(I)示出的这种圆筒状的第3预备大径圆筒部件46。
最后,在第10工序中,对第3预备大径圆筒部件46实施大径侧修整加工,得到图28的(J)示出的这种大径圆筒部件(第1环形元件)11。其他部分的构成以及作用效果与第1实施例相同。
在此,在JP特开2009-269082号公报记载的以往的方法中,将第2冲压加工装置8的空腔8d的轴向一侧(图31的(A)以及(B)的上侧)的端部开放,因此,难以高精度地限制第2中间坯9的大径圆筒部9b的轴向尺寸。因此,一对圆筒部件中的、直径尺寸大的大径圆筒部件的轴向尺寸的偏差变大,后处理中的切削加工量或研磨加工量变多,有成本增大的可能性。
针对圆筒部件的制造方法,在利用冲压加工从圆柱状坯(坯料)制造大径圆筒部件以及小径圆筒部件的过程中,通过设置限制所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件的轴向尺寸的工序,能够削减后处理中的切削加工量以及/或者研磨加工量。另外,与限制所述小径圆筒部件的轴向尺寸同时地,通过利用冲压成形将该小径圆筒部件的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成为倒角部,能够抑制冲压载荷或工序数量徒增、以及削减后处理工序中的切削加工量以及/或者研磨加工量。
在一实施方式中,圆筒部件的制造方法利用冲压加工从一个圆柱状坯(坯料)制造在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对外径侧倒角部的大径圆筒部件、以及在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对内径侧倒角部的小径圆筒部件。
首先,按顺序对所述圆柱状坯实施镦锻加工和前后方挤压加工,形成圆形平板状的侧板部、从该侧板部的轴向一侧面的径向外侧部分朝向轴向一侧突出的大径圆筒部、从该侧板部的轴向另一侧面的径向中间部朝向轴向另一侧突出的小径圆筒部。
此后,通过进行如下的加工来得到所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件:
在所述侧板部中对与所述小径圆筒部的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔来除去的冲孔加工;
将所述小径圆筒部的轴向尺寸限制为规定的尺寸、且在所述小径圆筒部的内周面与轴向两侧的端面的连接部形成所述一对内径侧倒角部的小径侧形状限制加工;
对所述小径圆筒部的内周面实施修整加工的小径侧修整加工;
分离加工,分离所述大径圆筒部与所述小径圆筒部,得到具有从所述大径圆筒部以及该大径圆筒部的轴向另一侧的端部向径向内侧弯折的内向凸缘部的预备大径圆筒部件和所述小径圆筒部件;
将所述大径圆筒部或者所述预备大径圆筒部件的轴向尺寸限制为规定的尺寸的大径侧尺寸限制加工;
在所述大径圆筒部或者所述预备大径圆筒部件的外周面与轴向另一侧的端面的连接部形成所述一对外径侧倒角部中的、轴向另一侧的外径侧倒角部的第1大径侧倒角加工;
在所述大径圆筒部或者所述预备大径圆筒部件的外周面与轴向一侧的端面的连接部形成所述一对外径侧倒角部中的、轴向一侧的外径侧倒角部的第2大径侧倒角加工;以及
通过对所述预备大径圆筒部件的内周面实施修整加工的大径侧修整加工。
所述冲孔加工、所述小径侧形状限制加工、所述小径侧修整加工、所述分离加工、所述大径侧尺寸限制加工、所述第1大径侧倒角加工、所述第2大径侧倒角加工、所述大径侧修整加工只要不产生矛盾,就能够以任意的顺序来进行、或在同一工序内进行。这些的加工只要不产生矛盾,就能够以任意的顺序来进行、或者将两个以上的加工组合来同时进行。
具体来说,根据所述圆柱状坯的材质、所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件的形状或大小、使用的冲压加工装置的加压能力、模具或工具的耐久性等,利用实验或者仿真来决定恰当的顺序或组合。
但所述冲孔加工需要与所述分离加工同时进行、或者在所述分离加工之前进行。另外,所述小径侧形状限制加工需要在所述分离加工之前进行、且需要与所述冲孔加工同时进行或者在所述冲孔加工之前进行。
另外,所述小径侧修整加工优选与所述冲孔加工同时进行或者在所述冲孔加工之后进行。
但在同时进行所述小径侧修整加工和所述冲孔加工的情况下,在利用所述冲孔加工对所述侧板部中与所述小径圆筒部的内周面相比位于径向内侧的部分进行冲孔之后,在当该被冲孔的部分的内周面实施修整加工。
所述大径侧修整加工能够在所述分离加工之后进行。
所述小径侧修整加工能够与所述冲孔加工同时或者在所述冲孔加工之后进行。
所述大径侧尺寸限制加工和所述第1大径侧倒角加工能够在同一工序内进行。
所述第2大径侧倒角加工和所述大径侧修整加工能够在同一工序内进行。
所述冲孔加工和所述小径侧修整加工能够在同一工序内进行。
所述小径侧修整加工和所述大径侧尺寸限制加工能够在同一工序内进行。
所述冲孔加工和所述分离加工能够在同一工序内进行。
所述冲孔加工和所述小径侧形状限制加工能够在同一工序内进行。
所述冲孔加工和所述大径侧尺寸限制加工能够在同一工序内进行。
在实施所述小径侧修整加工之前,能够对所述小径圆筒部的内周面实施捋加工来聚集余料。
此外,在本说明书中,同时进行多个加工是指,多个加工不需要在时间上完全同时进行,而是指不从冲压加工装置卸下被加工物(工件)而利用同一工序内(所谓的一个夹具)进行多个加工。
在一实施方式中的圆筒部件的制造方法中,优选将包括将细长的线材截断为规定长度来得到所述圆柱状坯的工序、对所述圆柱状坯实施所述镦锻加工而得到壁厚圆板状或者啤酒桶形的预备坯的工序、和对所述预备坯实施所述前后方挤压加工而得到所述预备中间坯的工序在内的所有工序的工序数量设为10个工序以下,更优选设为8个工序以下。
在一实施方式中,径向滚动轴承的制造方法以径向滚动轴承为对象,该滚动轴承具备:
在内周面具有外圈轨道、且在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对外径侧倒角部的外圈;
在外周面具有内圈轨道、且在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对内径侧倒角部的内圈;以及
在所述外圈轨道与所述内圈轨道之间转动自如地配置的多个滚动体。
该制造方法在利用上述圆筒部件的制造方法制造所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件之后,
在所述大径圆筒部件的内周面形成所述外圈轨道而得到所述外圈、且在所述小径圆筒部件的外周面形成所述内圈轨道而得到所述内圈。
在一实施方式中,滑动轴承的制造方法从一个圆柱状坯制造直径尺寸不同的一对滑动轴承。
该制造方法具备利用上述圆筒部件的制造方法得到所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件的工序。此外,在该制造方法中,在得到所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件之后,根据需要对所述大径圆筒部件以及所述小径圆筒部件的表面实施研磨加工等的最后加工,由此,制造直径尺寸不同的一对滑动轴承。
在一实施方式中,外圈在内周面具有外圈轨道、且在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对外径侧倒角部。
就该外圈而言,利用包括所述一对外径侧倒角部在内的外周面整体没有被实施研磨加工等最后加工的锻造面来构成。在该情况下,金属流线(纤维组织、金属纤维组织)在所述一对外径侧倒角部各自的表面附近沿着该一对外径侧倒角部各自连续。
在一实施方式中,外圈在外周面与轴向两侧的端面的连接部分别具有外径侧倒角部。在该情况下,外圈的内部的金属流线在所述外径侧倒角部的表面附近沿着该外径侧倒角部连续。
所述金属流线能够在轴向上从所述外圈轨道沿轴向偏离的部分具有向朝向径向外侧弯曲并且进一步朝向径向内侧折返的方向变化(弯曲)的弯曲部。
在一实施方式中,内圈分别在在外周面具有内圈轨道、且在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有内径侧倒角部。
在该内圈中,内圈的内部的金属流线在所述内径侧倒角部的表面附近沿着该内径侧倒角部连续。
在一实施方式中,径向滚动轴承具备:
在内周面具有外圈轨道、且在外周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对外径侧倒角部的外圈;
在外周面具有内圈轨道、且在内周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对内径侧倒角部的内圈;以及
在所述外圈轨道与所述内圈轨道之间转动自如地配置的多个滚动体。
特别在本发明的径向滚动轴承中,
所述外圈利用本发明的外圈构成,
所述内圈利用本发明的内圈构成。
在一实施方式中,滑动轴承在外周面与轴向两侧的端面的连接部或者内周面与轴向两侧的端面的连接部具有一对倒角部。
在该滑动轴承中,金属流线在所述一对倒角部各自的表面附近沿着该倒角部各自连续。
在一实施方式中,旋转机械装置具有轴承。
在该旋转机械装置中,所述轴承利用上述径向滚动轴承或者上述滑动轴承构成。
在一实施方式中,车辆具有轴承。
特别在该车辆中,所述轴承利用上述径向滚动轴承或者上述滑动轴承来构成。
附图标记说明
1径向滚动轴承
2外圈
2a外圈轨道
2b1、2b2外径侧倒角部
3内圈
3a内圈轨道
3b1、3b2内径侧倒角部
4滚动体
5坯料
6第1冲压加工装置
6a冲头
6b反向冲头
6c浮动模具
6d弹性部件
7第1中间坯
7a圆板状部
7b小径圆筒部
8第2冲压加工装置
8a模具
8a1大径部
8a2小径部
8a3阶梯面
8b冲头
8c芯轴
8d空腔
9第2中间坯
9a侧板部
9b大径圆筒部
9c小径圆筒部
9d底部
10圆柱状坯(坯料)
11大径圆筒部件(第1环形元件)
12小径圆筒部件(第2环形元件)
13预备中间坯(第1待加工件)
13a侧板部
13b大径圆筒部(第1环部)
13c小径圆筒部(第2环部)
14预备坯(第1待加工件)
15冲压加工装置
15a模具
15a1大径部
15a2小径部
15a3阶梯面
15b芯轴
15c冲头
16第1中间坯(第2待加工件)
16a大径圆筒部(第3环部)
16b小径圆筒部(第4环部)
16c连接板部
16d隔壁部
17冲压加工装置
17a模具
17a1大径部
17a2小径部
17a3阶梯面
17b内侧按压冲头(第2部件)
17b1倒角成形部
17c外侧按压冲头(第1部件)
17d按压冲头
17e内侧反向冲头(第4部件)
17e1倒角成形部
17f外侧反向冲头(第3部件)
18第2中间坯
18a大径圆筒部
18b小径圆筒部
18c连接板部
18d隔壁部
19冲压加工装置
19a模具
19a1大径部
19a2小径部
19a3阶梯面
19a3a平坦面部
19a3b倒角成形部
19b按压冲头
19c芯轴
19d套筒
20第3中间坯
20a大径圆筒部
20b小径圆筒部
20c连接板部
21冲压加工装置
21a模具
21b修整刀
21b1刀部
21c按压冲头
22预备大径圆筒部件
22a大径圆筒部
22b内向凸缘部
23冲压加工装置
23a模具
23b套筒
23c按压冲头
23d冲孔冲头
24冲压加工装置
24a模具
24b套筒
24b1倒角成形部
24c修整刀
24c1刀部
25第1中间坯(第1待加工件)
25a大径圆筒部(第1环部)
25b小径圆筒部(第2环部)
25c连接板部
26冲压加工装置
26a模具
26a1大径部
26a2小径部
26a3阶梯面
26a3a平坦面部
26a3b倒角成形部
26b按压冲头
26c冲孔冲头
27第2中间坯(第2待加工件)
27a大径圆筒部(第3环部)
27b小径圆筒部(第4环部)
27c连接板部
28冲压加工装置
28a模具
28a1大径部
28a2小径部
28a3阶梯面
28b内侧按压冲头(第2部件)
28b1倒角成形部
28c外侧按压冲头(第1部件)
28d按压冲头
28e内侧反向冲头(第4部件)
28e1倒角成形部
28f外侧反向冲头(第3部件)
29冲压加工装置
29a模具
29b套筒
29c修整刀
29c1刀部
30第1中间坯(第1待加工件)
30a大径圆筒部(第1环部)
30b小径圆筒部(第2环部)
30c连接板部
31冲压加工装置
31a模具
31b按压冲头
31b1小径部
31b2大径部
31b3阶梯面
31c冲孔冲头
32第2中间坯(第1待加工件、第2待加工件)
32a大径圆筒部(第1环部、第3环部)
32b小径圆筒部(第2环部、第4环部)
32b1余料部
32c连接板部
33第3中间坯(第2待加工件)
33a大径圆筒部(第3环部)
33b小径圆筒部(第4环部)
33c连接板部
33d余料部
34冲压加工装置
34a模具
34a1大径部
34a2小径部
34a3倒角成形部
34b芯轴(第4部件)
34b1小径部
34b2大径部
34b3阶梯面
34c套筒(第3部件)
34d按压冲头(第1部件)
34e捋冲头(第2部件)
35冲压加工装置
35a模具
35a1小径部
35a2大径部
35a3阶梯面
35b按压冲头
35c冲孔冲头
35d修整刀
36冲压加工装置
36a模具
36a1大径部
36a2小径部
36a3阶梯面
36a3a倒角成形部
36b按压冲头
36c按压冲头
36d修整刀
36e反向冲头
37第2中间坯
37a大径圆筒部
37b小径圆筒部
37c连接板部
38第1中间坯(第2待加工件)
38a大径圆筒部(第3环部)
38b小径圆筒部(第4环部)
38c连接板部
39第1中间坯(第1待加工件)
39a侧板部
39b大径圆筒部(第1环部)
39c小径圆筒部(第2环部)
40第2中间坯(第2待加工件)
40a大径圆筒部(第3环部)
40b小径圆筒部(第4环部)
40c连接板部
40d隔壁部
41第3预备中间坯
41a大径圆筒部
41b小径圆筒部
41c连接板部
42第2中间坯
42a大径圆筒部
42b小径圆筒部
42c连接板部
43第3中间坯
43a大径圆筒部
43b小径圆筒部
43c连接板部
44第1预备大径圆筒部件
44a大径圆筒部
44b内向凸缘部
45第2预备大径圆筒部件
45a大径圆筒部
45b内向凸缘部。

Claims (19)

1.一种轴承元件的制造方法,其包括:
准备包含规定形状的第1待加工件的第1工序,所述规定形状包含在轴向上排列配置的第1环部和第2环部,所述第1环部的内径以及外径各自比所述第2环部的内径以及外径大;
对所述第1待加工件进行加工得到第2待加工件的第2工序,所述第2待加工件包含与所述第1环部对应的第3环部和与所述第2环部对应的第4环部;以及
得到彼此分开的第1环形元件与第2环形元件的第3工序,所述第1环形元件与所述第3环部对应,所述第2环形元件与所述第4环部对应,
所述第2工序包括:
准备第1组件,所述第1组件包含第1部件、和配置于所述第1部件的内侧或者外侧的第2部件;
准备第2组件,所述第2组件包含第3部件、和配置于所述第3部件的内侧或者外侧的第4部件;以及
在所述轴向上的所述第1组件与所述第2组件之间配置有所述第1待加工件、所述第1组件与所述第1待加工件的第1轴面接触且所述第2组件与所述第1待加工件的第2轴面接触的状态下,使所述第2部件相对于所述第1部件在第1轴向上相对移动而使所述第1待加工件变形,并且使所述第4部件相对于所述第3部件在第2轴向上相对移动而使所述第1待加工件变形。
2.根据权利要求1所述的轴承元件的制造方法,其中,
在维持在所述轴向上的所述第1组件与所述第2组件之间配置有所述第1待加工件的状态下,依次执行所述第2部件的所述移动和所述第4部件的所述移动,或者至少暂时同时执行所述第2部件的所述移动和所述第4部件的所述移动。
3.根据权利要求1或者2所述的轴承元件的制造方法,其中,
所述第2部件的外周面或者内周面相对于所述第1部件的内周面或者外周面滑动。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轴承元件的制造方法,其中,
所述第1部件以及所述第2部件的至少一个具有相对于所述轴向倾斜且被压接至所述第1待加工件的倾斜面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轴承元件的制造方法,其中,
所述第1待加工件的所述变形包括以下(a)~(d)的至少一个,
(a)在所述第1待加工件形成孔、
(b)沿着所述轴向修整所述第1待加工件的内周面或者外周面、
(c)对所述第1待加工件的内周面或者外周面进行加工而将余料或者仅将坯料聚集至所述轴向上的至少1处、
(d)在所述第1待加工件形成倒角部。
6.一种轴承的制造方法,其包括通过权利要求1~5中任一项所述的制造方法制造轴承元件的工序。
7.一种机械的制造方法,其包括通过权利要求1~5中任一项所述的制造方法制造轴承元件的工序。
8.一种车辆的制造方法,其包括通过权利要求1~5中任一项所述的制造方法制造轴承元件的工序。
9.一种轴承元件,其具有通过权利要求1~5中任一项所述的制造方法制造的痕迹。
10.一种轴承元件,其具备具有环形状的主体,
所述主体具有外周面与第1轴面之间的第1倒角部、以及所述外周面与第2轴面之间的第2倒角部,
所述主体的金属流线具有:
在所述第1倒角部的表面附近沿着所述第1倒角部连续的第1图案;
在所述第2倒角部的表面附近沿着所述第2倒角部连续的第2图案;和
在所述外周面的附近沿着所述外周面连续的第3图案,
所述第3图案相对于从所述主体的轴向上的中心通过且沿着径向的直线非对称。
11.根据权利要求10所述的轴承元件,其中,
所述第3图案中的多个线元素的间隔以从所述第1轴面趋向所述第2轴面而逐渐变窄的方式变化。
12.根据权利要求10或者11所述的轴承元件,其中,
所述第1图案中的多个线元素的间隔比所述第2图案中的多个线元素的间隔宽。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的轴承元件,其中,
所述金属流线还具有在所述第1轴面的附近沿着所述第1轴面连续的第4图案、以及在所述第2轴面的附近沿着所述第2轴面连续的第5图案。
14.根据权利要求13所述的轴承元件,其中,
所述第4图案中的多个线元素的间隔比所述第5图案中的多个线元素的间隔宽。
15.根据权利要求13或者14所述的轴承元件,其中,
在所述第1图案、所述第2图案、所述第3图案、所述第4图案、以及所述第5图案的至少三个图案中线元素是连续的。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的轴承元件,其中,
所述第4图案以及所述第5图案各自包含与所述主体的内周面交叉的多个线元素。
17.一种轴承,其具备权利要求9~16中任一项所述的轴承元件。
18.一种机械,其具备权利要求17所述的轴承。
19.一种车辆,其具备权利要求17所述的轴承。
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