JP4190596B2 - 中空段付軸受及びその製造方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬度を所定の値に設定できる中空段付軸受の製造方法に関するものであり、特に調質処理を行なわずに上記目的を達成できる製造方法および、その方法で製造された中空段付軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空段付軸受はシャフト類のエンドを密閉する部材の総称であって、通常、トラックやフォークリフトではチューブエンド、乗用車ではスピンドル、油圧機器はシリンダーエンドと呼ばれているものである。これ等の例は、何れも両端部が開口しているものであるが、底付中空段付軸受（容器）も包含されるものである。
【０００３】
ところで、従来、上記中空段付軸受の製造は、次のような方法によっていた。まず、素材を熱間鍛造により荒成形し、これを焼入れ、焼戻しにより硬度を調整した後、ショットブラストし、更に装置に組み込む前の中間機械荒加工を行い、ハウジングに溶接した後、仕上げ加工を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製造方法は、熱間鍛造を前提としているために、熱間鍛造後に調質を行ない、その後、装置に組み込む前に中間機械荒加工をする必要があるため、必然的に製造工程が多くなり、かつ、歩留りも悪くなるのが問題であった。本発明は、これらの問題を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの中空段付軸受およびその製造方法である。
【０００６】
すなわち、
（１）焼鈍と冷鍛加工からなり、熱間鍛造、調質品と同等の硬さを有する中空段付軸受。
（２）冷間鍛造により中空段付軸受を形成する製造方法において、所定寸法に切断した素材を球状化焼鈍と第１回目の中間冷鍛加工にて中間製品を成形し、第２回目の中間冷鍛加工によって胴部を押出し加工後、中間焼鈍により硬度を調節し、最終冷鍛加工の制御により表面粗度、寸法精度を調節する中空段付軸受の製造方法。
【０００７】
冷間鍛造の大きな特長としては、主に下記の事項が挙げられる。
（１）寸法精度が良好である。
（２）鍛造肌が滑らかである。
（３）加工硬化する。
【０００８】
これ等の特長のうち、上記（３）の現象を、目的に合うように調節しようとすることは従来試みられていなかった。
本発明は、一般的な冷鍛品の特長を生かしつつ、最終冷鍛加工前の熱処理（材質、温度、時間）を調節することによって中間製品の硬度を所定の値にし、更に最終冷鍛加工による加工硬化の大きさを予測して中間冷鍛加工の変形率を決定し、それにしたがって、加工することによって最終的に目的とする適正な硬度を有し、かつ、調質品と同等の機械的性質を有する製品を製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を具体的に説明すると下記の工程によって製造するものである。それを各工程について説明する。
【００１０】
（１）まず、冷鍛性が良好で、かつ、以下の工程を経た後、最終的に目的とする硬度になるような特性を有する材質を選定する。
（２）最終製品の形状を形成し易いような形状の中間製品を冷間鍛造によって成形する。この時最終冷鍛成形の変化率を考慮に入れて中間製品の形状を決定する。
【００１１】
（３）（２）の中間製品の硬度が目的となる値になるように、温度と時間を設定した中間焼鈍をする。
（４）中間焼鈍を終った中間製品を最終製品の形状になるように最終冷鍛加工する。この最終冷鍛加工の際に、その変形率に応じた硬度の上昇があり、かつ、形状の精度が優れ、鋳造肌が良好な製品が得られる。
【００１２】
上記（３）の焼鈍効果と（４）で得られる加工硬化を組み合わせて加工の程度を調節することによって目的とする硬度を得ると同時に、その他の諸品質特性（寸法、形状、表面粗度等）も目的とする値に制御することが可能になる。
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（１）素材としてＳ４３Ｃを用い、図１に示すようにそのφ９５丸棒材を長さ６６．４ｍｍに切断する。
（２）切断した素材は球状化焼鈍し、その後ショットブラスト、表面処理を行なう。
（３）上記（２）の部材を油圧プレスにより図２に示すような形状にカッピング成形をした後、底をくり抜いて図３に示すような筒形の中間製品にする。
（４）上記（３）の中間製品をＡ1点直下で焼鈍し、表面処理をした後、油圧プレスにより前方押し出し（変形率６９％）し、図４に示す形状の中間製品を作製する。
【００１４】
（５）この（４）の中間製品を５００℃〜６００℃の適当な温度で３０分間焼鈍し、適度な値に硬度を低下させる。
（６）この（５）の中間製品を油圧プレスにより図５に示す形状の最終製品にする。
上記（５）の工程における硬度管理に（６）の工程による加工硬化現象が加わって、目的とする硬度ＨＢ２４１以上の製品が作製できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、熱間鍛造を必要としないので調質が不要である。その結果製造工程が少ない。更に、冷間鍛造で調質品と同等の製品を製造するので形状の精度が優れており歩留りが高い。また鍛造肌が良好な製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】丸棒材を切断した素材の形状を示す側面図、
【図２】上記図１の素材をカッピングした形状を示す説明図、
【図３】図２の成形物の底をくり抜いた筒形の中間製品の説明図、
【図４】図３の中間製品を前方押し出しして成形した中間成形物の説明図、
【図５】最終製品の説明図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬度を所定の値に設定できる中空段付軸受の製造方法に関するものであり、特に調質処理を行なわずに上記目的を達成できる製造方法および、その方法で製造された中空段付軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空段付軸受はシャフト類のエンドを密閉する部材の総称であって、通常、トラックやフォークリフトではチューブエンド、乗用車ではスピンドル、油圧機器はシリンダーエンドと呼ばれているものである。これ等の例は、何れも両端部が開口しているものであるが、底付中空段付軸受（容器）も包含されるものである。
【０００３】
ところで、従来、上記中空段付軸受の製造は、次のような方法によっていた。まず、素材を熱間鍛造により荒成形し、これを焼入れ、焼戻しにより硬度を調整した後、ショットブラストし、更に装置に組み込む前の中間機械荒加工を行い、ハウジングに溶接した後、仕上げ加工を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製造方法は、熱間鍛造を前提としているために、熱間鍛造後に調質を行ない、その後、装置に組み込む前に中間機械荒加工をする必要があるため、必然的に製造工程が多くなり、かつ、歩留りも悪くなるのが問題であった。本発明は、これらの問題を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの中空段付軸受およびその製造方法である。
【０００６】
すなわち、
（１）焼鈍と冷鍛加工からなり、熱間鍛造、調質品と同等の硬さを有する中空段付軸受。
（２）冷間鍛造により中空段付軸受を形成する製造方法において、所定寸法に切断した素材を球状化焼鈍と第１回目の中間冷鍛加工にて中間製品を成形し、第２回目の中間冷鍛加工によって胴部を押出し加工後、中間焼鈍により硬度を調節し、最終冷鍛加工の制御により表面粗度、寸法精度を調節する中空段付軸受の製造方法。
【０００７】
冷間鍛造の大きな特長としては、主に下記の事項が挙げられる。
（１）寸法精度が良好である。
（２）鍛造肌が滑らかである。
（３）加工硬化する。
【０００８】
これ等の特長のうち、上記（３）の現象を、目的に合うように調節しようとすることは従来試みられていなかった。
本発明は、一般的な冷鍛品の特長を生かしつつ、最終冷鍛加工前の熱処理（材質、温度、時間）を調節することによって中間製品の硬度を所定の値にし、更に最終冷鍛加工による加工硬化の大きさを予測して中間冷鍛加工の変形率を決定し、それにしたがって、加工することによって最終的に目的とする適正な硬度を有し、かつ、調質品と同等の機械的性質を有する製品を製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を具体的に説明すると下記の工程によって製造するものである。それを各工程について説明する。
【００１０】
（１）まず、冷鍛性が良好で、かつ、以下の工程を経た後、最終的に目的とする硬度になるような特性を有する材質を選定する。
（２）最終製品の形状を形成し易いような形状の中間製品を冷間鍛造によって成形する。この時最終冷鍛成形の変化率を考慮に入れて中間製品の形状を決定する。
【００１１】
（３）（２）の中間製品の硬度が目的となる値になるように、温度と時間を設定した中間焼鈍をする。
（４）中間焼鈍を終った中間製品を最終製品の形状になるように最終冷鍛加工する。この最終冷鍛加工の際に、その変形率に応じた硬度の上昇があり、かつ、形状の精度が優れ、鋳造肌が良好な製品が得られる。
【００１２】
上記（３）の焼鈍効果と（４）で得られる加工硬化を組み合わせて加工の程度を調節することによって目的とする硬度を得ると同時に、その他の諸品質特性（寸法、形状、表面粗度等）も目的とする値に制御することが可能になる。
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（１）素材としてＳ４３Ｃを用い、図１に示すようにそのφ９５丸棒材を長さ６６．４ｍｍに切断する。
（２）切断した素材は球状化焼鈍し、その後ショットブラスト、表面処理を行なう。
（３）上記（２）の部材を油圧プレスにより図２に示すような形状にカッピング成形をした後、底をくり抜いて図３に示すような筒形の中間製品にする。
（４）上記（３）の中間製品をＡ1点直下で焼鈍し、表面処理をした後、油圧プレスにより前方押し出し（変形率６９％）し、図４に示す形状の中間製品を作製する。
【００１４】
（５）この（４）の中間製品を５００℃〜６００℃の適当な温度で３０分間焼鈍し、適度な値に硬度を低下させる。
（６）この（５）の中間製品を油圧プレスにより図５に示す形状の最終製品にする。
上記（５）の工程における硬度管理に（６）の工程による加工硬化現象が加わって、目的とする硬度ＨＢ２４１以上の製品が作製できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、熱間鍛造を必要としないので調質が不要である。その結果製造工程が少ない。更に、冷間鍛造で調質品と同等の製品を製造するので形状の精度が優れており歩留りが高い。また鍛造肌が良好な製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】丸棒材を切断した素材の形状を示す側面図、
【図２】上記図１の素材をカッピングした形状を示す説明図、
【図３】図２の成形物の底をくり抜いた筒形の中間製品の説明図、
【図４】図３の中間製品を前方押し出しして成形した中間成形物の説明図、
【図５】最終製品の説明図。
Claims (2)
- 素材を切断し少なくとも予備成形と焼鈍を行った中間製品に最終冷鍛加工による加工硬化の大きさを予測した変形率により中間冷鍛加工を行い５００℃〜６００℃の温度で中間焼鈍を行って硬度を調節し最終冷鍛加工を行なう工程を利用して熱間鍛造調質品と同等の、ブリネル硬さＨＢ２４１以上を有することを特徴とする中空段付軸受。
- 冷間鍛造により中空段付軸受を形成する製造方法において、素材を切断し少なくとも予備成形と焼鈍を行った中間製品に、最終冷鍛加工による加工硬化の大きさを予測した変形率により中間冷鍛加工を行った後、５００℃〜６００℃の温度で中間焼鈍を行って硬度を調節した後、最終冷鍛加工を行なうことにより、最終冷鍛加工後に調質処理を行なわないで、硬度、表面粗度、寸法精度を調節することを特徴とする中空段付軸受の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19470096A JP4190596B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 中空段付軸受及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19470096A JP4190596B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 中空段付軸受及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036915A JPH1036915A (ja) | 1998-02-10 |
| JP4190596B2 true JP4190596B2 (ja) | 2008-12-03 |
Family
ID=16328821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19470096A Expired - Fee Related JP4190596B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 中空段付軸受及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4190596B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111088418B (zh) * | 2020-01-07 | 2021-08-27 | 武汉轻工大学 | 一种中碳钢细化组织热处理工艺 |
| CN114799032A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-29 | 郑州机械研究所有限公司 | 螺杆锻件、螺杆锻件的成型方法以及螺杆锻件的成型模具 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP19470096A patent/JP4190596B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1036915A (ja) | 1998-02-10 |
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