JP3871842B2 - Molding method for ring-shaped products without seizure defects - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は素材リングを成形ロールとマンドレルにより冷間ローリング加工してベアリングレースの外輪などのリング状製品を成形する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ベアリングレースなどのリング状製品の冷間圧延方法として、熱間鍛造による黒皮つき素材リングあるいは熱間仕上げ鋼管を切断した黒皮つき素材リングを成形ロールとマンドレル間で挟圧して所定寸法に冷間圧延する冷間ローリング加工(以下、「CRF加工」という。)によりリング状製品途中品に圧延成形し、その後、その全面を旋盤で旋削して熱処理および研磨して製造するか、あるいは、黒皮つき素材リングの全面を旋盤で旋削してからCRF加工し、ついで熱処理および研磨して製造していた。しかし、これらの方法のうち、前者ではコスト面に問題があり、後者はベアリングレース外輪の場合はボール溝の縁部に微細な割れ疵が発生し、リング内面が平坦な場合は全面に微細な割れが発生するなどの問題があり、これらを解決するものとして、マンドレルの径を素材リング内径に対して小径のものとして素材リング一回転当たりの圧下量を小さくする等の方法が開発されているが、圧延工具による素材リングの拘束を徐々に少なくするので、圧延が不安定になり、圧延されたリング状製品の形状精度が劣化し、この結果、楕円あるいは多角形になる形状不良を引き起こす。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しょうとする課題は、CRF加工によるリング状製品の製造において、形状不良のないリング状製品を得るため、CRF加工した後、さらにサイジング加工する場合に、サイジングダイとワークとの間に生じる焼つきによりリング状製品の外周面に焼つき疵の発生を防止し、品質低下およびサイジングダイ修正のための生産性の低下およびコストアップの防止を図る方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の課題を解決する手段は、請求項1の発明では、素材リング8を外周面加工用の成形ロール1と内周面加工用のマンドレル7を用いてCRF加工によりリング状製品途中品10に成形した後、該リング状製品途中品10をサイジングダイ16に通してサイジング加工してリング状製品20とするリング状製品20の成形方法において、複数の微小な凹溝3を成形面2に有する成形ロール1を用いてCRF加工することにより、CRF加工した後でかつサイジング加工する前のリング状製品途中品10の外周面11に複数の微小な凸条12を形成し、形成したリング状製品途中品10の外周面11の複数の微小な凸条12、12…間に潤滑剤を潤して該リング状製品途中品10をサイジング装置のサイジングダイ16に通してサイジング加工することを特徴とする焼つき疵のないリング状製品19の成形方法。
【0005】
請求項2の発明では、成形ロール1の成形面2に有する微小な凹溝3は幅6が0.03〜0.1mmで深さ5が0.03〜0.1mmであり、リング状製品途中品10の外周面11に形成の微小な凸条12は幅13が0.03〜0.1mmで高さ14が0.03〜0.1mmであり、これらの複数の凹溝3の隣接する凹溝3との間隔4および複数の凸条12の隣接する凸条12との間隔15がそれぞれ0.8〜1.2mmであることを特徴とする請求項1の手段における焼つき疵のないリング状製品19の成形方法である。
【0006】
本発明でいうリング状製品途中品とは、素材リングをCRF加工して所定の寸法に成形して、サイジングする直前のリング状成形体をいう。
【0007】
次いで、請求項2に係る発明で、成形ロールの成形面に形成する凹溝の幅を0.03〜0.1mm、深さを0.03〜0.1mmとし、並びに、凹溝間の間隔を0.8〜1.2mmと限定して、リング状製品途中品の外周面に形成する凸条の幅を0.03〜0.1mm、高さを0.03〜0.1mmとし、凸条間の間隔を0.8〜1.2mmと限定する理由は、リング状製品途中品の外周面に形成した凸条の幅及び高さがそれぞれ0.03mm未満ではサイジング加工するときに十分に潤滑剤を潤す高さの凸条が得られないからであり、また、これらが0.1mmを超えるとサイジング加工で外周面を平滑に仕上げることが容易でなくなるからであり、また、凸条の間隔が0.8mm未満では凸条の数が増加するのでサイジング加工に負担がかかり、1.2mm以上ではサイジング加工時に十分に潤滑剤を充填して潤すことができなくなりサイジングダイとリング状製品途中品の外周面間に焼つきが生じだすこととなるからである。そして、好ましくは、成形ロールの成形面に形成する凹溝の幅は0.05mm、深さは0.05mmとし、並びに、凹溝間の間隔は1.0mmとし、リング状製品途中品の外周面に形成する凸条の幅は0.05mm、高さは0.05mmとし、凸条間の間隔は1.0mmとする。
【0008】
【発明の実施の形態】
ベアリングレース用の軸受鋼からなる素材リング8をCRF加工してリング状製品途中品10に成形し、このリング状製品途中品10をサイジング加工に適応したリング状体とするために、CRF加工用の成形ロール1の成形面2に、幅6が0.05mmで深さ5が0.05mmの凹溝3の複数本をそれぞれの間隔4を1mmとして形成し、この複数本の間隔をあけた凹溝3を成形面2に有する成形ロール1を使用して、マンドレル7とこの成形ロール1との間に素材リング8を挟持し、成形ロール1を矢印20の押圧方向に押圧しながら回転方向21に、マンドレル7を回転方向22に、マンドレル7の受けロール9を回転方向23に回転してCRF加工し、リング状製品途中品10の外周面11に、幅13が0.05mmで高さ14が0.05mmの凸条12の複数本をそれぞれの間隔15を1mmあけて形成してサイジング加工に適応したリング状製品途中品10を得る。次いで、この外周面11に複数本の凸条12を形成したリング状製品途中品10をサイジング装置にセットしてサイジングパンチ17で矢印18の押出し方向に押出してサイジングダイ16に通す。このときリング状製品途中品10の外周面11の複数本の凸条12の間に潤滑剤を入れて潤してサイジング加工する。従って、サイジングダイ16とリング状製品途中品10の外周面11は十分に潤滑されるので両者間が焼きつくことはなくサイジング加工することができる。
【0009】
以上の方法により、サイジング加工においてサイジングダイとリング状製品途中品との間に焼つきを発生することなく、その結果、焼つき疵を発生することなく、正確な真円の優れた品質のリング状製品19が製造できた。同様にサイジングダイ16にも焼つき疵が発生しないので、サイジングダイ16の補修する回数を大幅に減らすことができた。
【0010】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明は、CRF加工した後にサイジングすることにより、真円度に優れた所定寸法であって、かつ焼つき疵のないリング状製品を効率よく製造でき、さらにサイジングダイの補修の回数を大幅に減少でき、コストの低減を図ることができるなど従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】リング素材のCRF加工を説明する模式図で(a)は側面図で、(b)は平面図である。
【図2】本発明に使用する成形ロールへの凹溝形成を説明する模式図で(a)は成形ロールの平面図で、(b)はその一部拡大図で、(c)はその円内の拡大説明図である。
【図3】本発明の成形ロールによるリング状製品途中品への凸条形成方法を模式的に示す部分図である。
【図4】本発明のリング状製品途中品の凸条形成部を模式的に示す部分図で、(a)は部分平面図で、(b)はその円内の拡大部分図である。
【図5】本発明のサイジング装置によるリング状製品途中品のサイジング方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
1 成形ロール 2 成形面
3 凹溝 4 間隔
5 深さ 6 幅
7 マンドレル 8 リング素材
9 受けプロール 10 リング状製品途中品
11 外周面 12 凸条
13 幅 14 高さ
15 間隔 16 サイジングダイ
17 サイジングパンチ 18 押し出し方向
19 リング状製品 20 押圧方向
21 回転方向 22 回転方向
23 回転方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a ring-shaped product such as an outer ring of a bearing race by cold rolling a material ring with a forming roll and a mandrel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a cold rolling method for ring-shaped products such as bearing races, a material ring with a black skin by hot forging or a material ring with a black skin obtained by cutting a hot-finished steel pipe is pressed between a forming roll and a mandrel to a predetermined size. Rolled into a ring-shaped product intermediate product by cold rolling processing (hereinafter referred to as “CRF processing”), and then the entire surface is turned with a lathe to be heat-treated and polished, or The entire surface of the black ring material ring was turned with a lathe, then CRF processed, and then heat treated and polished. However, among these methods, the former has a problem in terms of cost, and the latter has a fine crack at the edge of the ball groove in the case of a bearing race outer ring, and a fine surface on the entire surface when the ring inner surface is flat. There are problems such as the occurrence of cracks, and as a solution to these problems, a method has been developed in which the diameter of the mandrel is smaller than the inner diameter of the material ring and the amount of reduction per rotation of the material ring is reduced. However, since the restriction of the material ring by the rolling tool is gradually reduced, the rolling becomes unstable, and the shape accuracy of the rolled ring-shaped product is deteriorated, resulting in a shape defect that becomes an ellipse or a polygon.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is that in the production of a ring-shaped product by CRF processing, in order to obtain a ring-shaped product having no shape defect, after performing CRF processing and further sizing processing, between the sizing die and the workpiece It is intended to provide a method for preventing the occurrence of seizure flaws on the outer peripheral surface of a ring-shaped product due to seizure occurring in the ring, and for reducing the quality and productivity for correcting the sizing die and preventing the cost increase.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of
[0005]
In the invention of
[0006]
The ring-shaped product intermediate product as used in the present invention refers to a ring-shaped molded body immediately before sizing by forming a material ring into a predetermined size by CRF processing.
[0007]
Next, in the invention according to
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The
[0009]
By the above method, an accurate perfect circle with excellent roundness without causing seizure between the sizing die and the ring-shaped product in the sizing process, resulting in no seizure flaws. A
[0010]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can efficiently produce a ring-shaped product having a predetermined dimension excellent in roundness and free from seizure flaws by sizing after CRF processing. The number of repairs can be greatly reduced, and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are schematic views for explaining CRF processing of a ring material, where FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a plan view;
FIGS. 2A and 2B are schematic views for explaining formation of a groove in a forming roll used in the present invention, wherein FIG. 2A is a plan view of the forming roll, FIG. 2B is a partially enlarged view thereof, and FIG. FIG.
FIG. 3 is a partial view schematically showing a method for forming ridges on an intermediate product of a ring-shaped product by the forming roll of the present invention.
FIGS. 4A and 4B are partial views schematically showing a protrusion forming part of the intermediate product of the ring-shaped product of the present invention, in which FIG. 4A is a partial plan view, and FIG. 4B is an enlarged partial view in the circle.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method for sizing a ring-shaped product intermediate product by the sizing device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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