JP2018012109A - 円筒状リング部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第三中間素材23を構成する小径円筒部46の軸方向両端部内周縁に、第一、第二予備R面取り部36、37を形成する。その後、前記小径円筒部46の軸方向両端面の径方向内端部に、ダイスピン27aに設けられた第一正規R面取り加工面55と、パンチ28bに設けられた第二正規R面取り加工面60とを、それぞれ軸方向に押し付ける事により、前記小径円筒部46の軸方向両端部内周縁に、第一、第二正規R面取り部61、62を形成する。前記第一、第二予備R面取り部36、37の径方向の幅寸法(断面形状の曲率半径R1、R2)は、前記第一、第二正規R面取り加工面55、60の径方向の幅寸法(断面形状の曲率半径r1、r2)よりも大きくしておく。
【選択図】図4
Description
具体的には、前記円筒部の軸方向端面の径方向端部を、金型装置を構成する金型に設けられた円環状の面取り加工面に押し付ける事により、この円筒部の軸方向端部周縁に正規の面取り部を形成する。
特に、本発明の円筒状リング部材の製造方法の場合には、前記円筒部の軸方向端部周縁に、その径方向の幅寸法が前記正規の面取り部の径方向の幅寸法よりも大きい、予備の面取り部を形成した状態で、前記冷間鍛造による面取り加工工程を行う。
そして、前記冷間鍛造による面取り加工工程を、前記円筒部の軸方向端面の径方向端部を前記面取り加工面に対し、この軸方向端面のうちでこの径方向端部と径方向に隣接する部分を前記抑え面に対し、それぞれ軸方向に押し付ける事により行う事ができる。
そして、前記冷間鍛造による面取り加工工程を行う際に、前記抑え面を、前記円筒部の軸方向端面の径方向中間部(前記予備の面取り部から径方向に外れた部分)に最初に接触させる事ができる。
即ち、本発明の場合には、前記円筒部の軸方向端部周縁に、その径方向の幅寸法が、正規の面取り部の径方向の幅寸法よりも大きい、予備の面取り部を形成した状態で、前記円筒部の軸方向端面の径方向端部を、前記面取り加工面に押し付ける事により、この円筒部の軸方向端部周縁に前記正規の面取り部を形成する。この為、前述の特許文献1に記載された従来方法の様に、尖鋭な端縁が、面取り加工面に対して最初に接触する事を回避できる。この結果、冷間鍛造により前記面取り部を形成する際に、前記円筒部の軸方向端部周縁で、前記中間素材を構成する金属材料の流動を円滑に行わせる事ができ、前記円筒部の軸方向端部周縁に形成する面取り部の形状精度を良好にできる。
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜6を参照しつつ説明する。
本例の場合には、第一工程で、図1の(A)に示す様な円柱状のビレット8を、同図の(B)に示す様な第一中間素材21とする。次に、第二工程で、この第一中間素材21を、図2の(B)に示す様な第二中間素材22とする。次に、第三工程で、この第二中間素材22を、図3に示す様な第三中間素材23とする。次に、第四工程で、この第三中間素材23を、図4の(B)に示す様な第四中間素材24とする。更に、その後の工程で、この第四中間素材24を、例えば、前述の図11の(F)→(G)に示す様に打ち抜き加工を施して、それぞれが円筒状で直径が互いに異なる、小径円筒状リング部材18及び大径円筒状リング部材20とする。そこで、以下、これら各工程のうち、第一工程〜第四工程に就いて、具体的に説明する。尚、本例に関する以下の説明中、上下方向は、図1〜6の上下方向を意味する。但し、図1〜6の上下方向は、必ずしも加工時の上下方向と一致するとは限らない。
第一工程では、円柱状のビレット8に対し、図1に示す様な金型装置25により、冷間鍛造による据込み加工を施して、前記第一中間素材21とする。この金型装置25は、ダイス26と、ダイスピン27と、パンチ28とを備える。
又、本例の場合、前記第一、第二両予備R面取り加工面32、33の内径及び外径、並びに断面形状の曲率半径R1、R2は、これら第一、第二両予備R面取り加工面32、33同士で、それぞれ互いに同じ大きさになっている。
第二工程では、前記第一中間素材21に対し、図2に示す様な金型装置38により、冷間鍛造による前後方押出し加工を施して、前記第二中間素材32とする。この金型装置38は、フローティングダイ39と、カウンターパンチ40と、パンチ28aとを備える。
第三工程では、前記第二中間素材22に打ち抜き加工を施して、この第二中間素材22の底板部49を打ち抜き、図3に示した前記第三中間素材23とする。尚、図示の例では、この底板部49の打ち抜き方向を上方としているが、本発明を実施する場合には、この打ち抜き方向を下方とする事もできる。何れにしても、上述の様な第三中間素材23は、前記打ち抜き加工を施す為の装置から取り出し、次の第四工程に送る。
第四工程では、前記第三中間素材23に対し、図4〜5に示す様な金型装置50により、冷間鍛造による加工を施す事で、前記小径円筒部46の形状及び寸法を、最終製品の形状及び寸法に近づけて、前記第四中間素材24とする。尚、本例の場合には、この第四工程が、特許請求の範囲に記載した冷間鍛造による面取り加工工程に相当する。
この様な第四工程で使用する、前記金型装置50は、ダイス26aと、スリーブ51と、ダイスピン27aと、パンチ28bとを備える。
この様にして得られた第四中間素材24に、前記小径円筒部46を打ち抜く(これら小径、大径両円筒部46、47を分離する)為の打ち抜き加工や前記連続部48を除去する為の打ち抜き加工その他研削、切削等の後加工を施す事で、ラジアル玉軸受1を構成する外輪2及び内輪3(図10参照)を造る。
即ち、本例の場合、前記小径円筒部46の軸方向両端部(上下両端部)内周縁に、その径方向(及び軸方向)の幅寸法R1(R2)が、前記第一正規R面取り加工面55(第二正規R面取り加工面60)の径方向の幅寸法r1(r2)よりも大きい、前記第一予備R面取り部36(第二予備R面取り部37)を形成した状態で、上述の様な第四工程の加工を行う。即ち、前記小径円筒部46の下端面(上端面)の径方向内端部を、前記第一正規R面取り加工面55(第二正規R面取り加工面60)に押し付ける事により、前記小径円筒部46の軸方向両端部内周縁に前記第一正規R面取り部61(第二正規R面取り部62)を形成する。この為、前述の特許文献1に記載された従来方法の様に、尖鋭な端縁が、断面形状が円弧形の面取り加工面(第一正規R面取り加工面55や第二正規R面取り加工面60)に最初に接触する事を回避できる。この結果、冷間鍛造により前記第一、第二両正規R面取り部61、62を形成する際に、前記小径円筒部46の軸方向両端部内周縁で、前記第三中間素材23の肉(材料)の流動を円滑に行わせる事ができ、この小径円筒部46の上下両端部内周縁部に形成する前記第一正規R面取り部61及び第二正規R面取り部62の形状精度を良好にできる。
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図7〜9を参照しつつ説明する。
本例に就いても、以下、工程順に説明する。尚、本例に関する以下の説明中、上下方向は、図7〜9の上下方向を意味する。但し、図7〜9の上下方向は、必ずしも加工時の上下方向と一致するとは限らない。
第一工程では、上述した実施の形態の第1例の第四工程で得られた第四中間素材24に対し、図7に示す様な金型装置65により、打ち抜き加工を施す事で、この第四中間素材24から、小径円筒部46に相当する部分を打ち抜き、小径円筒状リング部材18aとする。
このうちのダイス26bは、段付円筒状の内周面を有する。即ち、このダイス26bの内周面は、互いに同軸に配置された、下側の小径円筒面部29bと上側の大径円筒面部30bとを、段部31bにより連続させた段付円筒状である。
又、前記スリーブ51aは、円筒状に造られており、前記ダイス26bの中心孔の小径円筒面部29bに径方向のがたつきなく内嵌されている。
又、前記パンチ28cは、円柱状に造られており、前記ダイス26bの中心孔の内側に、上方から挿入されている。
第二工程では、上述の第一工程で前記小径円筒部46に相当する部分を分離した、残りの部分である第五中間素材67に対し、図8に示す様な金型装置68により、冷間鍛造による加工を施す事で、第三予備R面取り部69を形成した第六中間素材71とする。
このうちのダイス26cは、段付円筒状の内周面を有する。即ち、このダイス26cの内周面は、互いに同軸に配置された、下側の小径円筒面部29cと上側の大径円筒面部30cとを、径方向外側に向かう程上方に向かう方向に傾斜した、断面形状が1/4凹円弧形である円環状の第三予備R面取り加工面70により連続させた段付円筒状である。この第三予備R面取り加工面70の断面形状の曲率半径R3は、後述する第三正規R面取り加工面73の断面形状の曲率半径r3よりも大きくなっている(R3>r3)。
又、前記パンチ28dは、円柱状に造られており、前記ダイス26cの中心孔の大径円筒面部30cに、上方から挿入され、径方向のがたつきなく内嵌されている。
第三工程では、上述の第二工程で得られた第六中間素材71に対し、図9に示す様な金型装置72により、連続部48を除去する打ち抜き加工を施す事で、大径円筒状リング部材20aを得る。尚、本例の場合には、この第三工程が、特許請求の範囲に記載した冷間鍛造による面取り加工工程に相当する。
このうちのダイス26dは、特許請求の範囲に記載した金型に相当するものであり、段付円筒状の内周面を有する。即ち、このダイス26dの内周面は、互いに同軸に配置された、下側の小径円筒面部29dと上側の大径円筒面部30dとを、特許請求の範囲に記載した面取り加工面に相当する第三正規R面取り加工面73により連続させた段付円筒状である。この第三正規R面取り加工面73は、径方向外側に向かう程上側に向かう方向に傾斜した、断面形状が1/4凹円弧形である円環状の面である。前述した様に、この第三正規R面取り加工面73の断面形状の曲率半径r3は、前記第三予備R面取り加工面70(第三予備R面取り部69)の断面形状の曲率半径R3よりも小さくなっている(r3<R3)。又、前記第三正規R面取り加工面73の断面形状は1/4凹円弧形である為、この第三正規R面取り加工面73の径方向(及び軸方向)の幅寸法もr3である。従って、本例の場合、前記第三予備R面取り部69の径方向(及び軸方向)の幅寸法R3は、前記第三正規R面取り加工面73の径方向(及び軸方向)の幅寸法もr3よりも大きくなっている。
又、前記スリーブ51bは、特許請求の範囲に記載した第二金型に相当するものであり、円筒状に造られたもので、上端面を軸方向に直交する円輪状の抑え面52aとしている。この様なスリーブ51bは、前記ダイス26dの中心孔の小径円筒面部29dに径方向のがたつきなく内嵌された状態で、前記抑え面52aを、前記第三正規R面取り加工面73の径方向内側に隣接配置している。
又、前記パンチ28eは、円柱状に造られている。このパンチ28eの外径は、前記第六中間素材71の大径円筒部47の内径よりも少しだけ大きく、前記スリーブ51bの内径と実質的に同じ大きさになっている。この様なパンチ28eは、前記ダイス26dの中心孔の内側に、上方から挿入されている。
本発明を実施する場合、正規の面取り部や、予備の面取り部は、R面取り部に限らず、断面形状が直線状のC面取り部や、断面形状が複合曲線状の面取り部とする事もできる。又、正規の面取り部や、予備の面取り部を、R面取り部とする場合、このR面取り部の断面形状である円弧は、必ずしも1/4円弧でなくても良い。
2 外輪
3 内輪
4 玉
5 外輪軌道
6 内輪軌道
7 保持器
8 ビレット
9 小径部
10 大径部
11 第一中間素材
12 小径円筒部
13 第二中間素材
14 大径円筒部
15 第三中間素材
16 底板部
17 第四中間素材
18、18a 小径円筒状リング部材
19 内向鍔部
20、20a 大径円筒状リング部材
21 第一中間素材
22 第二中間素材
23 第三中間素材
24 第四中間素材
25 金型装置
26、26a、26b、26c、26d ダイス
27、27a ダイスピン
28、28a、28b、28c、28d、28e パンチ
29、29a、29b、29c、29d 小径円筒面部
30、30a、30b、30c、30d 大径円筒面部
31、31a、31b 段部
32 第一予備R面取り加工面
33 第二予備R面取り加工面
34 小径部
35 大径部
36 第一予備R面取り部
37 第二予備R面取り部
38 金型装置
39 フローティングダイ
40 カウンターパンチ
41 小径円筒面部
42 大径円筒面部
43 段部
44 ストッパ
45 弾性部材
46、46a 小径円筒部
47 大径円筒部
48 連結部
49 底板部
50 金型装置
51、51a、51b スリーブ
52、52a 抑え面
53 小径円柱部
54 大径円柱部
55 第一正規R面取り加工面
56 小径円柱部
57 大径円柱部
58 段部
59 押圧面
60 第二正規R面取り加工面
61 第一正規R面取り部
62 第二正規R面取り部
63 段差面
64 バリ
65 金型装置
66 第四正規R面取り部
67 第五中間素材
68 金型装置
69 第三予備R面取り部
70 第三予備R面取り加工面
71 第六中間素材
72 金型装置
73 第三正規R面取り加工面
74 第三正規R面取り部
75 面取り部
Claims (3)
- 円筒部を有する金属製の中間素材を造った後、
この円筒部の軸方向端面の径方向端部を、金型装置を構成する金型に設けられた円環状の面取り加工面に押し付ける事により、この円筒部の軸方向端部周縁に正規の面取り部を形成する工程である、冷間鍛造による面取り加工工程を行う、
円筒状リング部材の製造方法であって、
前記円筒部の軸方向端部周縁に、その径方向の幅寸法が前記正規の面取り部の径方向の幅寸法よりも大きい、予備の面取り部を形成した状態で、前記冷間鍛造による面取り加工工程を行う事を特徴とする、
円筒状リング部材の製造方法。 - 前記金型装置は、前記面取り加工面と同軸に且つ径方向に隣接して配置された円輪状の抑え面が設けられた第二金型を更に備えたものであり、
前記冷間鍛造による面取り加工工程は、前記円筒部の軸方向端面の径方向端部を前記面取り加工面に対し、この軸方向端面のうちでこの径方向端部と径方向に隣接する部分を前記抑え面に対し、それぞれ軸方向に押し付ける事により行い、
前記冷間鍛造による面取り加工工程を行う際に、前記抑え面を、前記円筒部の軸方向端面の径方向中間部に最初に接触させる、
請求項1に記載した円筒状リング部材の製造方法。 - 前記予備の面取り部を形成する為の加工と、前記中間素材を得る過程で行われる他の部位を形成する為の加工とを、冷間鍛造により同時に行う、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した円筒状リング部材の製造方法。
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