JP3812394B2

JP3812394B2 - Forging method of outer race for constant velocity joint

Info

Publication number: JP3812394B2
Application number: JP2001306198A
Authority: JP
Inventors: 博行井川; 明彦池田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: JP2003112228A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略球状の内周面の開放端よりも奧部側の方が大径となるように設定されていて且つ内周面に複数のボール転動溝が形成されたいわゆるアンダーカット形状の等速ジョイント用アウタレースを鍛造成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５の（Ａ），（Ｂ）に示すように、自動車のドライブシャフトに用いられる等速ジョイントのアウタレース１は、軸部２と一体に形成されているとともに、その球状の内周面３が開放端よりも奧部側の方が大径となるいわゆるアンダーカット形状のものとして形成されていて、同時にその内周面３には等ピッチで複数のボール転動溝４，４…が形成されている。
【０００３】
このようなアウタレース１について各ボール転動溝４をミーリング加工によらずに鍛造成形にて成形する場合には、図６の（Ａ）に示すように内周面３ａが非アンダーカット形状のものとなるように予備成形された鍛造粗材１ａを用意し、同図（Ｂ）に示すようにその鍛造粗材１ａの中にマンドレル６とボール転動溝４，４…ごとに独立している複数のセグメント７，７…とに分割されたパンチ５を入れた上で図示しないダイとの協働により塑性変形させて、最終的には各セグメント７，７…の形状を転写させるようにしてボール転動溝４，４…を成形しつつ、内周面３全体がいわゆるアンダーカット形状のものとなるように成形している。
【０００４】
なお、上記パンチ５が分割構造となっているのは、ほかでもなくアウタレース１の内周面３がいわゆるアンダーカット形状のものとなっているために、各金型要素を分割してアウタレース１から抜き取ることができるようにするためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記アウタレース１は、鍛造成形後に例えばコッターピン穴の加工や軸部２に設定されるセレーション部についてのねじ転造さらにはボール転動溝４，４…の研削加工等の各種機械加工が施されるが、その際の軸心方向での加工基準面もしくはチャッキング基準面としては先に鍛造成形された内周面３の底面３ｂが使用される。
【０００６】
しかしながら、上記鍛造成形の際には、機能上重要なボール転動溝４，４…の成形を司るセグメント７と上記機械加工の際の基準面となる底面３ｂの成形を司るマンドレル６とが相互に独立しているため、ボール転動溝４，４…の機械加工後のアウタレース各部の寸法精度が低下することとなって好ましくない。
【０００７】
また、上記方式に代えて図７に示すように、成形されたボール転動溝４，４…に固定式のボール８を当てて軸心方向での加工基準面とすることもあるが、同図に示すようにボール転動溝４，４…の加工誤差等による溝径の変化に応じてワークであるアウタレース１側の加工位置がαだけずれてしまい、加工精度の向上が望めない。なお、図７では便宜上ずれ量αとしてボール側８がずれた場合のものを記載しているが、先に述べたように基準となるボールは８あくまで固定式であるため、上記ずれ量αだけワークであるアウタレース側が位置ずれすることになる。
【０００８】
その上、鍛造成形に続く機械加工の種類によっては、図８に示すように上記ボール転動溝４，４…を内径チャック方式のチャック９にて把持しつつチャック本体１０を底面３ｂに当接させることも可能であるが、使用するチャック９が特殊構造で且つ複雑なものとならざるを得ず、コストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
【０００９】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、とりわけ後加工の際の加工基準面を持たせた状態で等速ジョイントのアウタレースを容易に成形することができる鍛造成形方法を提供するものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、略球状の内周面の開放端よりも奧部側の方が大径となるように設定され且つ内周面に複数のボール転動溝が形成されたアンダーカット形状の等速ジョイントのアウタレースを鍛造成形するにあたり、内周面が非アンダーカット形状となるように予備成形された鍛造粗材の内周面側に挿入されてその内周面の成形を司るパンチについて、底面以外の内周面の成形を直接司る複数のセグメントと底面の成形を司るマンドレルとに予め分割しておき、このパンチとダイとからなる金型を用いてアンダーカット形状のアウタレースに仕上げる方法であることを前提としている。
【００１１】
そして、内周面が非アンダーカット形状とされた鍛造粗材のうちその内周面の底面もしくは開放端の近傍に段状部を予め有段成形しておき、上記パンチとダイとにより鍛造粗材を塑性変形させて上記内周面をアンダーカット形状に仕上げる際に、上記セグメントのうち深さ方向に対して垂直な面にて段状部を印圧し、上記セグメントの形状を転写させるようにしてアンダーカット形状の内周面を成形するのと同時に、上記段状部に相当する部分を、深さ方向の加工基準面としてその深さ方向に対して垂直な平坦面に成形することを特徴としている。
【００１２】
したがって、この請求項１に記載の発明では、パンチの一部であるセグメントは、ワーク内周面のうち底面以外の部分の成形と深さ方向の加工基準面との成形に直接関与することになり、鍛造成形後の上記底面以外の部分と加工基準面との相対位置関係は一義的に定まったものとなる。したがって、鍛造成形後に上記加工基準面を基準に機械加工等を行ってもワーク内周面に加工誤差は生じないことになる。
【００１３】
なお、上記加工基準面はワークの製品機能の上で支障がない場合にはそのまま存置させてもよく、またその機能が不要となった時点で切削等により適宜切除してもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１の記載を前提として、上記パンチは、底面以外の複数のボール転動溝の成形を直接司る複数のセグメントと底面の成形を司るマンドレルとに予め分割されていて、内周面が非アンダーカット形状とされた鍛造粗材のうちその内周面の底面もしくは開放端の近傍であって且つボール転動溝の端部に相当する部分に段状部を予め有段成形しておき、上記パンチとダイとにより鍛造粗材を塑性変形させて上記内周面をアンダーカット形状に仕上げる際に、上記セグメントのうち深さ方向に対して垂直な面にて段状部を印圧し、上記セグメントの形状を転写させるようにしてボール転動溝を成形するのと同時に、上記段状部に相当する部分を、深さ方向の加工基準面としてその深さ方向に対して垂直な平坦面に成形することを特徴としている。
【００１５】
したがって、この請求項２に記載の発明では、パンチの一部であるセグメントは、アウタレース内周面のうちボール転動溝の成形と深さ方向の加工基準面との成形に直接関与することになり、鍛造成形後のボール転動溝と加工基準面との相対位置関係は一義的に定まったものとなることから、鍛造成形後に上記加工基準面を基準に機械加工等を行ってもボール転動溝に加工誤差は生じないことになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２の記載を前提として、上記セグメントにてボール転動溝と加工基準面とを成形するのと同時に、ボール転動溝の端部に相当する部分に直径方向での加工基準面となるストレート部を成形することを特徴としている。
【００１７】
したがって、この請求項３に記載の発明では、深さ方向の加工基準面と同時成形されることになる直径方向での加工基準面としてのストレート部は、ワーク軸心と同心状ものであることから、例えば後工程の機械加工の際に内径チャック方式でワークを把持するのに好都合となる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の発明によれば、等速ジョイント用アウタレースの深さ方向での基準となる加工基準面が鍛造成形の際に内周面とともに同時成形されることから、鍛造成形後にその加工基準面を基準として機械加工等を行うことにより、従来と比べてアウタレース全体の加工寸法精度が大幅に向上し、特に請求項２に記載の発明によれば、ボール溝の機械加工後の製品全体の寸法精度が向上し、製品の品質向上に貢献できる効果がある。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、上記加工基準面のほかに直径方向での加工基準面となるストレート部が同時成形されることから、鍛造成形後に例えば内径チャック方式にてアウタレースをチャッキングして加工する場合の加工精度も向上して、製品の加工品質が一段と向上するようになるほか、チャックそのものの構造も簡素化できる利点がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１の（Ａ），（Ｂ）は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、図５に示したものとほぼ同様の等速ジョイントのアウタレース１を鍛造成形する場合の例を示している。このアウタレース１は周知のように軸部２が一体に形成されていて、軸部２の一部にはセレーションが形成される。
【００２１】
先ず、アウタレース１の鍛造粗材１１ａとしては、同図（Ａ）に示すように複数のボール転動溝４，４…を含む内周面３ａがアンダーカット形状のものとならないような形状に予備成形しておき、その際に複数のボール転動溝４，４…のうち少なくともいずれか一つの底面３ｂ側の端部に相当する位置に段状部１２を有段成形しておくものとする。もちろん、必要に応じて各ボール転動溝４，４…のそれぞれの端部に段状部１２を有段成形してもよい。
【００２２】
そして、同図（Ｂ）に示すように、従来と同様にマンドレル６と複数のセグメント７，７…とに分割されたパンチ５と図示外のダイとからなる金型を用いて上記鍛造粗材１１ａを加圧拘束し、ボール転動溝４，４…を含む内周面３ａをアンダーカット形状に塑性変形させて内周面３とすることになるのであるが、その際に上記段状部１２に相当する部分のセグメントに７ついてそのセグメント７の先端部を上記段状部１２に当接させ、その状態のままで鍛造粗材１１ａを塑性変形させる。これにより、各セグメント７，７…の形状が転写されるようにして各々のボール転動溝４，４…が仕上げ成形されながら内周面３全体が所定のアンダーカット形状に仕上げられ、同時に段状部１２に予め当接している特定のセグメント７の先端面がその段状部１２を印圧して後工程での加工基準面１３として所定精度の平坦面に仕上げる。
【００２３】
この場合において、上記段状部１２に相当する部分のボール転動溝４の成形を司る特定のセグメント７については、そのボール転動溝４と段状部１２のいずれの成形にも直接関与していることから、成形後のボール転動溝４と、段状部１２をもって成形された加工基準面１３との相対位置関係は一義的に定まったものとなる。
【００２４】
このようにして鍛造成形されたアウタレース１１は、従来と同様に後加工としてボール転動溝４，４…の研削加工を含む各種の機械加工が施された上で初めて製品となるのであるが、上記機械加工のうち特定の機械加工の際には先に成形された加工基準面１３を基準に長手方向（軸心方向）での位置決めを行って所定の加工を施すものとする。
【００２５】
こうすることにより、製品機能の上で重要なボール転動溝４，４…と加工基準面１３とは予め共通且つ単一のセグメント７をもって鍛造成形されたものであるから、機械加工が全て完了した状態ではアウタレース１１としての各部の相対位置精度や相対寸法、特にボール転動溝４，４…とその他の部位との相対位置精度は従来のものと比べて飛躍的に向上することになる。
【００２６】
ここで、上記加工基準面は製品本来の機能の上では不要なものであることから、機械加工が終了するかもしくは機械加工の途中であってもその機能が不要となった時点で切削除去するのが望ましい。
【００２７】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図で、この実施の形態では鍛造粗材１１ａの内周面３ａにおける開放端の内周に予め段状部１４ａを有段成形しておく一方、第１の実施の形態と同様にマンドレル６と複数のセグメント７，７…とに分割されたパンチ５と図示外のダイとからなる金型を用いて上記鍛造粗材１１ａを加圧拘束し、ボール転動溝４，４…を含む内周面３ａをアンダーカット形状の内周面３に塑性変形させる際に、上記段状部１４ａに相当する部分のセグメント７についてそのセグメント７の先端部を上記段状部１４ａに当接させ、その状態のままで鍛造粗材１１ａを塑性変形させる。これにより、各セグメント７，７…の形状が転写されるようにして各々のボール転動溝４，４…が仕上げ成形されながら内周面３全体が所定のアンダーカット形状に仕上げられ、同時に段状部１４ａに予め当接している特定のセグメント７の先端面がその段状部１４ａを印圧して後工程での加工基準面として所定精度の平坦面１４に仕上げることになる。
【００２８】
こうして鍛造成形されたアウタレース１１は、後工程での機械加工の際に、先に成形された加工基準面１４を基準に長手方向（軸心方向）での位置決めを行って所定の加工を施すものとする。その結果として、第１の実施の形態と同様に製品機能の上で重要なボール転動溝４，４…と加工基準面１４とは予め共通且つ単一のセグメント７をもって鍛造成形されたものであるから、機械加工が全て完了した状態ではアウタレース１１としての各部の相対位置精度や相対寸法、特にボール転動溝４，４…とその他の部位との相対位置精度は従来のものと比べて飛躍的に向上することになる。
【００２９】
図３は本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態では鍛造粗材１１ａの段階で予め形成された段状部１６ａを特定のセグメント７で印圧して長手方向（軸心方向もしくは深さ方向）での加工基準面１６として仕上げるのと同時に、内周面のうちその段状部１６ａに隣接する部位を直径方向での加工基準面であるストレート部１７として仕上げ、さらに内周面３の開放端に同じく直径方向での加工基準面としてのストレート部１８を同時成形するようにしたものである。
【００３０】
この第３の実施の形態によれば、図４に示すように、機械加工の際に上記の長手方向での加工基準面１６のほか各ストレート部１７，１８を把持部としてチャック２０にて把持するすることにより、アウタレース１１を確実且つ正確に加工することができ、また図８に示した従来のチャックに比べてその構造を簡素化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）ともに本発明の好ましい実施の形態として等速ジョイントのアウタレースを鍛造成形手順を示す断面説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態として等速ジョイントのアウタレースを鍛造成形手順を示す断面説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態として等速ジョイントのアウタレースを鍛造成形手順を示す断面説明図。
【図４】図３のアウタレースのチャッキング状態を示す断面説明図。
【図５】（Ａ）は等速ジョイントのアウタレースの構造を示す断面説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の下面図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）ともに従来のアウタレースの鍛造成形手順を示す断面説明図。
【図７】従来のアウタレースのチャッキング状態を示す断面説明図。
【図８】従来のアウタレースの他のチャッキング状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
３，３ａ…内周面
３ｂ…底面
４…ボール転動溝
５…パンチ
６…マンドレル
７…セグメント
１１…アウタレース
１１ａ…鍛造粗材
１２…段状部
１３…加工基準面
１４ａ…段状部
１４…加工基準面
１６…加工基準面
１６ａ…段状部
１７…ストレート部（加工基準面）
１８…ストレート部（加工基準面）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a so-called undercut shape in which the flange side is set to have a larger diameter than the open end of the substantially spherical inner peripheral surface and a plurality of ball rolling grooves are formed on the inner peripheral surface. The present invention relates to a method for forging an outer race for constant velocity joints .
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 5A and 5B, an outer race 1 of a constant velocity joint used for a drive shaft of an automobile is formed integrally with a shaft portion 2 and has a spherical inner peripheral surface 3 thereof. It is formed as a so-called undercut shape having a larger diameter on the flange side than the open end, and at the same time, a plurality of ball rolling grooves 4, 4. ing.
[0003]
When each ball rolling groove 4 is formed by forging without using milling for such an outer race 1, the inner peripheral surface 3a has a non-undercut shape as shown in FIG. A preformed forged coarse material 1a is prepared so that the mandrel 6 and the ball rolling grooves 4, 4... Are independent in the forged coarse material 1a as shown in FIG. A punch 5 divided into a plurality of segments 7, 7... Is inserted and plastically deformed in cooperation with a die (not shown) so that the shape of each segment 7, 7. While forming the ball rolling grooves 4, 4..., The entire inner peripheral surface 3 is formed into a so-called undercut shape.
[0004]
Note that the punch 5 has a split structure, because the inner peripheral surface 3 of the outer race 1 has a so-called undercut shape. This is so that it can be extracted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The outer race 1 is subjected to various machining processes such as machining of cotter pin holes, screw rolling of serration parts set on the shaft part 2, and grinding of ball rolling grooves 4, 4. However, the bottom surface 3b of the inner peripheral surface 3 previously forged is used as the processing reference surface or chucking reference surface in the axial direction at that time.
[0006]
However, at the time of the forging, the segment 7 that controls the formation of the ball rolling grooves 4, 4... That are functionally important and the mandrel 6 that controls the bottom surface 3b that serves as a reference surface during the machining are mutually connected. Therefore, the dimensional accuracy of each part of the outer race after machining the ball rolling grooves 4, 4.
[0007]
In place of the above method, as shown in FIG. 7, a fixed ball 8 may be applied to the formed ball rolling grooves 4, 4. As shown in the drawing, the machining position on the outer race 1 side, which is a workpiece, is shifted by α in accordance with the change in the groove diameter due to the machining error of the ball rolling grooves 4, 4..., And improvement in machining accuracy cannot be expected. In FIG. 7, for the sake of convenience, the displacement amount α is described when the ball side 8 is displaced. However, as described above, the reference ball is only a fixed type, so only the displacement amount α is described above. The outer race side, which is the workpiece, will be displaced.
[0008]
In addition, depending on the type of machining following forging, as shown in FIG. 8, the chuck body 10 is brought into contact with the bottom surface 3b while holding the ball rolling grooves 4, 4. However, the chuck 9 to be used has a special structure and a complicated structure, which is not preferable because the cost is inevitably increased.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, a forging method that can be easily molded outer race of the constant velocity joint in a state in which no machining reference surface during post processing especially It is to provide.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the underside is configured such that the flange side is larger in diameter than the open end of the substantially spherical inner peripheral surface, and a plurality of ball rolling grooves are formed on the inner peripheral surface. When forging the outer race of a cut-shaped constant velocity joint , the inner peripheral surface is inserted into the inner peripheral surface side of the pre-formed forged rough material so that the inner peripheral surface becomes a non-undercut shape, and the inner peripheral surface is formed. for punch in advance divided into a mandrel which governs the forming of a plurality of segments and a bottom which governs the forming of the inner peripheral surface of the non-bottom directly, the outer race of the undercut shape by using a mold comprising a punch and die It is assumed that it is a finishing method.
[0011]
A stepped portion is formed in advance in the vicinity of the bottom or open end of the inner peripheral surface of the forged rough material whose inner peripheral surface has a non-undercut shape, and the forged rough is formed by the punch and die. When the material is plastically deformed to finish the inner peripheral surface into an undercut shape, the stepped portion is imprinted on the surface perpendicular to the depth direction of the segments to transfer the shape of the segments. And forming the undercut-shaped inner peripheral surface at the same time, the portion corresponding to the stepped portion is formed into a flat surface perpendicular to the depth direction as a processing reference surface in the depth direction. It is said.
[0012]
Therefore, in the invention according to the first aspect, the segment which is a part of the punch is directly involved in forming the portion other than the bottom surface of the work inner peripheral surface and forming the processing reference surface in the depth direction. Thus, the relative positional relationship between the portion other than the bottom surface after forging and the processing reference surface is uniquely determined. Therefore, even if machining or the like is performed on the basis of the above processing reference surface after forging, no processing error occurs on the inner peripheral surface of the workpiece.
[0013]
The machining reference surface may be left as it is when there is no problem in the product function of the workpiece, or may be appropriately cut by cutting or the like when the function becomes unnecessary.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, on the premise of the first aspect, the punch is divided in advance into a plurality of segments for directly forming a plurality of ball rolling grooves other than the bottom surface and a mandrel for forming the bottom surface. Of the forged rough material whose inner peripheral surface has a non-undercut shape, and a stepped portion in the vicinity of the bottom surface or open end of the inner peripheral surface and corresponding to the end of the ball rolling groove When the forged rough material is plastically deformed with the punch and die to finish the inner peripheral surface into an undercut shape, the segment is perpendicular to the depth direction. At the same time as forming the ball rolling groove so as to transfer the shape of the segment by applying pressure to the stepped portion, the depth corresponding to the stepped portion is used as the processing reference surface in the depth direction. forming a flat surface perpendicular to the direction It is characterized in Rukoto.
[0015]
Therefore, in the invention described in claim 2, the segment which is a part of the punch is directly involved in the formation of the ball rolling groove and the processing reference surface in the depth direction of the inner peripheral surface of the outer race . Therefore, since the relative positional relationship between the ball rolling groove after forging and the machining reference surface is uniquely determined, the ball rolling can be performed even if machining or the like is performed on the basis of the machining reference surface after forging. No machining error will occur in the moving groove.
[0016]
The invention described in claim 3 is based on the premise described in claim 2, and at the same time as forming the ball rolling groove and the processing reference surface in the segment, the portion corresponding to the end of the ball rolling groove It is characterized by forming a straight portion that serves as a processing reference surface in the diameter direction.
[0017]
Therefore, in the invention according to the third aspect, the straight portion as the machining reference surface in the diametric direction that is simultaneously formed with the processing reference surface in the depth direction is concentric with the workpiece axis. Therefore, for example, it is convenient to grip the workpiece by the inner diameter chuck method at the time of machining in the subsequent process.
[0018]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the invention, since the processing reference surface serving as a reference in the depth direction of the outer race for constant velocity joints is simultaneously formed together with the inner peripheral surface during forging, after forging By performing machining or the like on the basis of the machining reference surface, the machining dimensional accuracy of the entire outer race is greatly improved as compared with the conventional case. In particular, according to the invention described in claim 2, after the ball groove is machined, This improves the overall dimensional accuracy of the product and contributes to the improvement of product quality.
[0019]
According to the invention described in claim 3, since the straight portion that becomes the processing reference surface in the diametrical direction is simultaneously formed in addition to the processing reference surface, the outer race is chucked by, for example, an inner diameter chuck method after forging. As a result, the machining accuracy of the product is improved and the machining quality of the product is further improved, and the structure of the chuck itself can be simplified.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1A and 1B are views showing a preferred embodiment of the present invention, showing an example in which the outer race 1 of a constant velocity joint substantially the same as that shown in FIG. 5 is forged. Yes. As is well known, the outer race 1 is integrally formed with a shaft portion 2, and serrations are formed on a part of the shaft portion 2.
[0021]
First, the forged rough material 11a of the outer race 1 is preliminarily shaped so that the inner peripheral surface 3a including a plurality of ball rolling grooves 4, 4,... Does not have an undercut shape as shown in FIG. In this case, the stepped portion 12 is stepped and formed at a position corresponding to the end of at least one of the plurality of ball rolling grooves 4, 4. . Of course, the stepped portion 12 may be steppedly formed at each end of each of the ball rolling grooves 4, 4.
[0022]
Then, as shown in FIG. 4B, the forged rough material is formed by using a die composed of a punch 5 divided into a mandrel 6 and a plurality of segments 7, 7... 11a is pressed and restrained, and the inner peripheral surface 3a including the ball rolling grooves 4, 4... Is plastically deformed into an undercut shape to form the inner peripheral surface 3. For the segment corresponding to 12, the tip of the segment 7 is brought into contact with the stepped portion 12, and the forged coarse material 11 a is plastically deformed in this state. As a result, the entire inner peripheral surface 3 is finished in a predetermined undercut shape while the ball rolling grooves 4, 4... Are finish-formed so that the shape of each segment 7, 7. The tip surface of a specific segment 7 that is in contact with the shape portion 12 in advance presses the stepped portion 12 to finish it as a processing reference surface 13 in a subsequent process to a flat surface with a predetermined accuracy.
[0023]
In this case, the specific segment 7 that controls the formation of the ball rolling groove 4 corresponding to the stepped portion 12 is directly involved in the formation of the ball rolling groove 4 and the stepped portion 12. Therefore, the relative positional relationship between the ball rolling groove 4 after molding and the processing reference surface 13 formed with the stepped portion 12 is uniquely determined.
[0024]
The outer race 11 thus forged is the first product after various machining including grinding of the ball rolling grooves 4, 4... In the case of specific machining among the above machining, predetermined machining is performed by positioning in the longitudinal direction (axial direction) with reference to the machining reference surface 13 previously formed.
[0025]
In this way, the ball rolling grooves 4, 4... And the machining reference surface 13 which are important for the product function are forged with a common and single segment 7 in advance, so that all machining is completed. In this state, the relative positional accuracy and relative dimensions of each part as the outer race 11, particularly the relative positional accuracy between the ball rolling grooves 4, 4... And other parts, are greatly improved as compared with the conventional one.
[0026]
Here, since the processing reference surface is unnecessary for the original function of the product, it is removed by cutting when the function is no longer necessary even when the machining is completed or even during the machining. Is desirable.
[0027]
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a stepped portion 14a is formed in advance on the inner periphery of the open end of the inner peripheral surface 3a of the rough forged material 11a. On the other hand, as in the first embodiment, the forged coarse material 11a is pressure restrained by using a die composed of a punch 5 divided into a mandrel 6 and a plurality of segments 7, 7... When the inner peripheral surface 3a including the ball rolling grooves 4, 4... Is plastically deformed into the undercut inner peripheral surface 3, the tip of the segment 7 is the segment 7 corresponding to the stepped portion 14a. The portion is brought into contact with the stepped portion 14a, and the forged coarse material 11a is plastically deformed in that state. As a result, the entire inner peripheral surface 3 is finished in a predetermined undercut shape while the ball rolling grooves 4, 4... Are finish-formed so that the shape of each segment 7, 7. The tip surface of the specific segment 7 that is in contact with the shape portion 14a in advance presses the stepped portion 14a to finish the flat surface 14 with a predetermined accuracy as a processing reference surface in a subsequent process.
[0028]
The outer race 11 thus formed by forging is subjected to predetermined processing by positioning in the longitudinal direction (axial direction) with respect to the previously formed processing reference surface 14 in the case of machining in a subsequent process. And As a result, as in the first embodiment, the ball rolling grooves 4, 4... Important for the product function and the machining reference surface 14 are forged with a common segment 7 in advance. Therefore, when all the machining is completed, the relative position accuracy and relative dimensions of each part as the outer race 11, especially the relative position accuracy between the ball rolling grooves 4, 4. Will be improved.
[0029]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the stepped portion 16a formed in advance at the stage of the forged coarse material 11a is pressed with a specific segment 7 to be finished as the processing reference surface 16 in the longitudinal direction (axial direction or depth direction). At the same time, a portion of the inner peripheral surface adjacent to the stepped portion 16a is finished as a straight portion 17 that is a processing reference surface in the diametric direction, and further, the opening end of the inner peripheral surface 3 is also used as a processing reference surface in the diametric direction. The straight portions 18 are formed at the same time.
[0030]
According to the third embodiment, as shown in FIG. 4, in machining, the chuck 20 holds the straight portions 17 and 18 as gripping portions in addition to the processing reference surface 16 in the longitudinal direction. By doing so, there is an advantage that the outer race 11 can be processed reliably and accurately, and the structure can be simplified as compared with the conventional chuck shown in FIG.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional explanatory views showing a procedure for forging an outer race of a constant velocity joint as a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a procedure for forging an outer race of a constant velocity joint as a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a procedure for forging an outer race of a constant velocity joint as a third embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional explanatory view showing a chucking state of the outer race of FIG. 3. FIG.
5A is a cross-sectional explanatory view showing the structure of an outer race of a constant velocity joint, and FIG. 5B is a bottom view of FIG.
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional explanatory views illustrating a conventional outer race forging procedure.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a chucking state of a conventional outer race.
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view showing another chucking state of a conventional outer race.
[Explanation of symbols]
3, 3a ... Inner peripheral surface 3b ... Bottom surface 4 ... Ball rolling groove 5 ... Punch 6 ... Mandrel 7 ... Segment 11 ... Outer race 11a ... Forged coarse material 12 ... Stepped portion 13 ... Processing reference surface 14a ... Stepped portion 14 ... Processing reference surface 16 ... Processing reference surface 16a ... Stepped portion 17 ... Straight portion (processing reference surface)
18 ... Straight part (processing reference surface)

Claims

An outer race of an undercut constant-velocity joint which is set so that the diameter of the collar side is larger than the open end of the substantially spherical inner peripheral surface and a plurality of ball rolling grooves are formed on the inner peripheral surface. In forging,
For punches that are inserted into the inner peripheral surface of a forged rough material that has been preformed so that the inner peripheral surface has a non-undercut shape and controls the inner peripheral surface, the punch that directly controls the inner peripheral surface other than the bottom surface Divided in advance into a plurality of segments and a mandrel that controls the molding of the bottom,
It is a method of finishing to an undercut-shaped outer race using a mold consisting of this punch and die,
Of the forged coarse material whose inner peripheral surface has a non-undercut shape, a stepped portion is formed in advance in the vicinity of the bottom surface or the open end of the inner peripheral surface,
When the forged rough material is plastically deformed by the punch and die to finish the inner peripheral surface into an undercut shape, the stepped portion is printed on the surface perpendicular to the depth direction among the segments ,
At the same time as forming the inner peripheral surface of the undercut shape so as to transfer the shape of the segments, perpendicularly a portion corresponding to the stepped portion, with respect to the depth direction as a machining reference surface in the depth direction A method for forging an outer race for a constant velocity joint, wherein the outer race is formed on a flat surface .

The punch is divided in advance into a plurality of segments directly responsible for forming a plurality of ball rolling grooves other than the bottom surface and a mandrel responsible for forming the bottom surface,
A stepped portion is provided in advance on a portion of the forged rough material having an inner peripheral surface of a non-undercut shape, near the bottom surface or open end of the inner peripheral surface and corresponding to the end of the ball rolling groove. Molded,
When the forged rough material is plastically deformed by the punch and die to finish the inner peripheral surface into an undercut shape, the stepped portion is printed on the surface perpendicular to the depth direction among the segments ,
At the same time as forming the ball rolling grooves so as to transfer the shape of the segment, a portion corresponding to the stepped portion, the flat surface perpendicular to the depth direction thereof as a working reference plane in the depth direction The method for forging the outer race for a constant velocity joint according to claim 1, wherein the outer race is forged.

The ball rolling groove and the processing reference surface are formed by the above segments, and at the same time, a straight portion that is a processing reference surface in the diameter direction is formed in a portion corresponding to the end of the ball rolling groove. The forging method of the outer race for constant velocity joints according to claim 2.