環狀部件的制造方法及制造裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術謀求實現能夠防止心軸產生損傷，并能提高加工后的環狀部件的形狀的精度的構造。心軸(23a)由在沿軸向分隔的狀態下相互同心地設置的一對支承軸部(37a、37b)，和沿軸向同心地設置在一對支承軸部彼此之間的滾軋成形軸部(38)構成。將一方的支承軸部(37a)設置成限制了相對于滾軋成形軸部的軸向的位移的狀態。另一方的支承軸部(37b)設置成在從金屬原材料(26)施加從滾軋成形軸部離開的方向的擠壓力的情況下能夠沿該方向位移的狀態。

Method and apparatus for manufacturing annular member

The invention aims to realize the structure that can prevent the mandrel from damage and improve the precision of the shape of the annular part after processing. The spindle (23a) consists of a pair of support shafts (37a, 37B) concentrically arranged in an axially spaced state, and a roll forming shaft (38) concentrically disposed between the pair of support shafts in the axial direction. A support shaft portion (37a) of one side is provided to limit the state of axial displacement relative to the roll forming shaft. The support shaft portion (37B) of the other side is configured to be able to move in the direction of the extrusion of the metal material (26) in a direction away from the direction of the roll forming shaft.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及徑向滾動軸承用的軌道圈等環狀部件的制造方法，及可以在此制造方法的實施中直接使用的環狀部件的制造裝置。
技術介紹
在各種旋轉機器的旋轉支撐部組裝了圖21所示那樣的向心球軸承1。作為向心球軸承1，使用在相互同心地配置的外圈2與內圈3之間滾動自如地設有多個滾珠4的、單列深槽型向心球軸承。在外圈2的內周面的軸方向中間部，沿整周形成有深槽型的外圈軌道5，在內圈3的外周面的軸方向中間部，沿整周形成有深槽型的內圈軌道6。多個滾珠4在被保持器7保持的狀態下，在外圈軌道5與內圈軌道6之間滾動自如地設置，從而使外圈2與內圈3相對旋轉自如。在日本特開2009－279611號公報中公開了用來低成本的制造構成上述那樣的向心球軸承1的外圈2、內圈3等的軌道圈。在此方法中，首先，在對圖22(A)所示的圓柱狀的鋼坯8的下端部的外徑進行約束的狀態下，對鋼坯8實施墩鍛加工，通過把鋼坯8沿軸方向擠扁，從而形成圖22(B)所示的由小徑部9與大徑部10構成的第一中間原材料11。接著，對小徑部9實施前方擠壓加工，把小徑部9加工成小徑的第二圓筒部12，從而得到圖22(C)所示的第二中間原材料13。進而，對大徑部10實施后方擠壓加工，把大徑部10加工成大徑的第一圓筒部14，從而得到圖22(D)所示的第三中間原材料15。然后，對第三中間原材料15實施沖切加工，將第三中間原材料15的底板部16沖切掉，從而得到圖22(E)所示的第四中間原材料17。接著，如圖22(F)所示，對第四中間原材料17實施沖切加工，從第四中間原材料17沖切掉與第二圓筒部12相當的部分，得到小徑圓筒部件18。最后，如圖22(G)所示，從與第一圓筒部14相當的部分沖切掉內向凸緣部19，得到大徑圓筒部件20。如此獲得的小徑圓筒部件18及大徑圓筒部件20都是圓環狀的金屬原材料。在日本特開2009－279611號公報、日本特開昭59－212142號公報中公開了：小徑圓筒部件18為內圈3的原材料，但是在小徑圓筒部件18的外周面沒有形成內圈軌道6，外徑尺寸、軸方向尺寸，及內周面和外周面的形狀沒有成為內圈3的尺寸及形狀。而且，大徑圓筒部件20為外圈2的原材料，但是在大徑圓筒部件20的內周面沒有形成外圈軌道5，內徑尺寸、外徑尺寸、軸方向尺寸，及內周面和外周面的形狀沒有成為外圈2的尺寸及形狀。通過壓延滾軋成形加工來進行將小徑圓筒部件18加工成內圈3的形狀、將大徑圓筒部件20加工成外圈2的形狀的作業。圖23及圖24表示日本特開昭59－212142號公報中記載的環狀部件的制造裝置21。制造裝置21，是用來通過壓延滾軋成形加工把小徑圓筒部件18等的圓環狀的金屬原材料26加工成內圈3等的環狀部件22的裝置，具備心軸23、成形軋輥24、支撐軋輥25。心軸23具有形成在外周面的軸方向中間部的，用來對金屬原材料26的內周面實施滾軋成形加工的第一滾軋成形面27，和設置在第一滾軋成形面27的軸方向兩側的圓筒面狀的一對心軸側限制面28。第一滾軋成形面27，軸向中間部為外徑沿軸向外徑不改變的圓筒面狀(截面直線狀)、軸向靠兩端的部分為外徑隨著朝向軸向兩端而變大的截面圓弧狀。心軸23在能夠進行軸向(圖23及圖24的上下方向)的位移及以心軸23的中心軸為中心旋轉的狀態下，支撐在承臺29上。成形軋輥24為圓筒狀，具有形成在外周面的軸向中間部用來對金屬原材料26的外周面實施滾軋成形加工的第二滾軋成形面30，和形成在第二滾軋成形面30的軸向兩側的圓筒面狀的一對成形軋輥側限制面31。第二滾軋成形面30，軸向靠兩端的部分為外徑沿軸向不改變的圓筒面狀(截面直線狀)，軸向靠中央的部分為越是趨向軸向中央外徑變得越大的截面半圓弧狀。成形軋輥24在成形軋輥24的中心軸與心軸23的中心軸平行的狀態下，將第二滾軋成形面30對著心軸23的第一滾軋成形面27。成形軋輥24能夠一邊旋轉一邊沿水平方向(圖23及圖24的左右方向)位移(接近或遠離心軸23地運動)。支撐軋輥25具備沿軸向隔開規定的間隔配置的一對輥32。支撐軋輥25，沿心軸23的中心軸設置在與成形軋輥24相反側，并使支撐軋輥25的中心軸與心軸23的中心軸平行，使輥32的外周面的一部分對著心軸側限制面28。另外，成形軋輥24的旋轉軸和支撐軋輥25的旋轉軸通過同步機構33連結，成形軋輥24與支撐軋輥25能夠通過電動馬達34的旋轉驅動而同步的旋轉。接著，參照圖24說明通過環狀部件的制造裝置21對金屬原材料26施加壓延滾軋成形加工，制造環狀部件22的步驟。首先，如圖24(A)所示，在金屬原材料26的徑向內側將心軸23插通的狀態下，將金屬原材料26的圓周方向的一部分配置在心軸23的第一滾軋成形面27與成形軋輥24的第二滾軋成形面30之間。使構成支撐軋輥25的一對輥32的外周面的圓周方向的一部分與心軸23的一對心軸側限制面28接近并相向。接著，在通過電動馬達34的旋轉驅動，對成形軋輥24與支撐軋輥25進行旋轉驅動的狀態下，使成形軋輥24向與心軸23靠近的方向(圖23及圖24的左側)位移。由此，成形軋輥24的外周面與金屬原材料26的外周面抵接，使金屬原材料26旋轉。當從成形軋輥24的外周面與金屬原材料26的外周面抵接的狀態起，使成形軋輥24進一步向靠近心軸23的方向位移時，心軸23經金屬原材料26受到擠壓，心軸23的外周面與構成支撐軋輥25的一對輥32的外周面抵接。在心軸23的外周面與輥32的外周面抵接的狀態下，隨著輥32的旋轉，使心軸23旋轉。另外，在心軸23的外周面與輥32的外周面抵接的狀態下，支撐軋輥25對心軸23進行支撐，以使心軸23不會向圖23及圖24的左側位移。從心軸23的外周面與輥32的外周面抵接的狀態開始，當進一步使成形軋輥24向靠近心軸23的方向位移時，金屬原材料26的圓周方向的一部分在成形軋輥24與支撐在支撐軋輥25上的心軸23之間受到擠壓，心軸23的第一滾軋成形面27對金屬原材料26的內周面進行滾軋成形，同時成形軋輥24的第二滾軋成形面30對金屬原材料26的外周面進行滾軋成形。伴隨這樣的壓延滾軋成形加工，金屬原材料26的外徑尺寸及軸向尺寸變大。當成形軋輥24的成形軋輥側限制面31與心軸23的心軸側限制面28抵接時，朝向成形軋輥24的心軸23的方向的位移停止，壓延滾軋成形加工終了。通過對由這樣的壓延滾軋成形加工得到的環狀部件22實施切削加工及磨削加工等的精加工，得到內圈3。通過這樣的環狀部件的制造方法，較之對金屬原材料26實施鍛造加工來制造環狀部件22的情形，可以謀求加工裝置的小型化，而且，可以減小切削加工、車削加工等的精加工時的加工余量，所以可以謀求降低設備成本及材料成本。但是，在這樣的制造方法中，由于沒有設置對環狀部件22的外徑尺寸進行限制的構件，所以，金屬原材料26的尺寸形狀的誤差、將金屬原材料26向加工裝置組裝的狀態的誤差等，可能會造成環狀部件22的形狀(外徑尺寸及軸向尺寸)產生誤差。當環狀部件22的形狀產生誤差時，精加工(切削加工及磨削加工)變得麻煩，可能造成制造成本增加。在日本特開平7－275990號公報中公開了這樣的技術，即，通過使用能夠限制壓延滾軋成形加工后的環狀部件的外徑尺寸及軸向尺寸的金屬模，防止環狀部件的形狀產生誤差。但是，在此技術中，在所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環狀部件的制造裝置，用來通過對圓環狀的金屬原材料的內周面及外周面實施滾軋成形加工而形成環狀部件，其特征在于：具備心軸、外徑限制模、毛邊退避構件；上述心軸能以該心軸的中心軸為中心進行旋轉地受到支撐，具有一對支承軸部和滾軋成形軸部，該一對支承軸部的直徑大于上述滾軋成形軸部，在沿軸向分隔開的狀態下相互同心地設置，上述滾軋成形軸部在上述一對支承軸部彼此之間與該一對支承軸部同心地設置，在外周面形成有用來對上述金屬原材料的內周面實施滾軋成形加工的第一滾軋成形面；上述外徑限制模為圓環狀，在該外徑限制模的中心軸與上述心軸的中心軸平行的狀態下，能以該外徑限制模的中心軸為中心進行旋轉地受到支撐，在內周面形成有用來對上述金屬原材料的外周面實施滾軋成形加工的第二滾軋成形面，在徑向內側插通上述滾軋成形軸部，而且，被配置成使該第二滾軋成形面對著上述第一滾軋成形面的狀態；上述毛邊退避構件，在上述金屬原材料的加工中，在從上述金屬原材料受到沿軸向或/及徑向的規定量以上的擠壓力的情況下，通過向軸向或/及徑向位移，從而擴張由上述心軸的第一滾軋成形面、上述外徑限制模的第二滾軋成形面、上述一對支承軸部的上述滾軋成形軸部側的端面形成的成形空間，避開上述金屬原材料的毛邊；在將上述金屬原材料的圓周方向的一部分配置在上述成形空間中的狀態下，通過使上述心軸以該心軸的中心軸為中心旋轉，并使上述外徑限制模以該外徑限制模的中心軸為中心旋轉，而且，在上述第一滾軋成形面和上述第二滾軋成形面之間對上述金屬原材料進行擠壓，對該金屬原材料的內周面及外周面實施滾軋成形加工來形成上述環狀部件。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.22 JP 2014-169183;2014.12.10 JP 2014-249541.一種環狀部件的制造裝置，用來通過對圓環狀的金屬原材料的內周面及外周面實施滾軋成形加工而形成環狀部件，其特征在于：具備心軸、外徑限制模、毛邊退避構件；上述心軸能以該心軸的中心軸為中心進行旋轉地受到支撐，具有一對支承軸部和滾軋成形軸部，該一對支承軸部的直徑大于上述滾軋成形軸部，在沿軸向分隔開的狀態下相互同心地設置，上述滾軋成形軸部在上述一對支承軸部彼此之間與該一對支承軸部同心地設置，在外周面形成有用來對上述金屬原材料的內周面實施滾軋成形加工的第一滾軋成形面；上述外徑限制模為圓環狀，在該外徑限制模的中心軸與上述心軸的中心軸平行的狀態下，能以該外徑限制模的中心軸為中心進行旋轉地受到支撐，在內周面形成有用來對上述金屬原材料的外周面實施滾軋成形加工的第二滾軋成形面，在徑向內側插通上述滾軋成形軸部，而且，被配置成使該第二滾軋成形面對著上述第一滾軋成形面的狀態；上述毛邊退避構件，在上述金屬原材料的加工中，在從上述金屬原材料受到沿軸向或/及徑向的規定量以上的擠壓力的情況下，通過向軸向或/及徑向位移，從而擴張由上述心軸的第一滾軋成形面、上述外徑限制模的第二滾軋成形面、上述一對支承軸部的上述滾軋成形軸部側的端面形成的成形空間，避開上述金屬原材料的毛邊；在將上述金屬原材料的圓周方向的一部分配置在上述成形空間中的狀態下，通過使上述心軸以該心軸的中心軸為中心旋轉，并使上述外徑限制模以該外徑限制模的中心軸為中心旋轉，而且，在上述第一滾軋成形面和上述第二滾軋成形面之間對上述金屬原材料進行擠壓，對該金屬原材料的內周面及外周面實施滾軋成形加工來形成上述環狀部件。2.如權利要求1所述的環狀部件的制造裝置，其特征在于，上述毛邊退避構件，是上述一對支承軸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小林一登，安田裕，
申請(專利權)人：日本精工株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP