环状部件的制造方法及制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术谋求实现能够防止心轴产生损伤，并能提高加工后的环状部件的形状的精度的构造。心轴(23a)由在沿轴向分隔的状态下相互同心地设置的一对支承轴部(37a、37b)，和沿轴向同心地设置在一对支承轴部彼此之间的滚轧成形轴部(38)构成。将一方的支承轴部(37a)设置成限制了相对于滚轧成形轴部的轴向的位移的状态。另一方的支承轴部(37b)设置成在从金属原材料(26)施加从滚轧成形轴部离开的方向的挤压力的情况下能够沿该方向位移的状态。

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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及径向滚动轴承用的轨道圈等环状部件的制造方法，及可以在此制造方法的实施中直接使用的环状部件的制造装置。
技术介绍
在各种旋转机器的旋转支撑部组装了图21所示那样的向心球轴承1。作为向心球轴承1，使用在相互同心地配置的外圈2与内圈3之间滚动自如地设有多个滚珠4的、单列深槽型向心球轴承。在外圈2的内周面的轴方向中间部，沿整周形成有深槽型的外圈轨道5，在内圈3的外周面的轴方向中间部，沿整周形成有深槽型的内圈轨道6。多个滚珠4在被保持器7保持的状态下，在外圈轨道5与内圈轨道6之间滚动自如地设置，从而使外圈2与内圈3相对旋转自如。在日本特开2009－279611号公报中公开了用来低成本的制造构成上述那样的向心球轴承1的外圈2、内圈3等的轨道圈。在此方法中，首先，在对图22(A)所示的圆柱状的钢坯8的下端部的外径进行约束的状态下，对钢坯8实施墩锻加工，通过把钢坯8沿轴方向挤扁，从而形成图22(B)所示的由小径部9与大径部10构成的第一中间原材料11。接着，对小径部9实施前方挤压加工，把小径部9加工成小径的第二圆筒部12，从而得到图22(C)所示的第二中间原材料13。进而，对大径部10实施后方挤压加工，把大径部10加工成大径的第一圆筒部14，从而得到图22(D)所示的第三中间原材料15。然后，对第三中间原材料15实施冲切加工，将第三中间原材料15的底板部16冲切掉，从而得到图22(E)所示的第四中间原材料17。接着，如图22(F)所示，对第四中间原材料17实施冲切加工，从第四中间原材料17冲切掉与第二圆筒部12相当的部分，得到小径圆筒部件18。最后，如图22(G)所示，从与第一圆筒部14相当的部分冲切掉内向凸缘部19，得到大径圆筒部件20。如此获得的小径圆筒部件18及大径圆筒部件20都是圆环状的金属原材料。在日本特开2009－279611号公报、日本特开昭59－212142号公报中公开了：小径圆筒部件18为内圈3的原材料，但是在小径圆筒部件18的外周面没有形成内圈轨道6，外径尺寸、轴方向尺寸，及内周面和外周面的形状没有成为内圈3的尺寸及形状。而且，大径圆筒部件20为外圈2的原材料，但是在大径圆筒部件20的内周面没有形成外圈轨道5，内径尺寸、外径尺寸、轴方向尺寸，及内周面和外周面的形状没有成为外圈2的尺寸及形状。通过压延滚轧成形加工来进行将小径圆筒部件18加工成内圈3的形状、将大径圆筒部件20加工成外圈2的形状的作业。图23及图24表示日本特开昭59－212142号公报中记载的环状部件的制造装置21。制造装置21，是用来通过压延滚轧成形加工把小径圆筒部件18等的圆环状的金属原材料26加工成内圈3等的环状部件22的装置，具备心轴23、成形轧辊24、支撑轧辊25。心轴23具有形成在外周面的轴方向中间部的，用来对金属原材料26的内周面实施滚轧成形加工的第一滚轧成形面27，和设置在第一滚轧成形面27的轴方向两侧的圆筒面状的一对心轴侧限制面28。第一滚轧成形面27，轴向中间部为外径沿轴向外径不改变的圆筒面状(截面直线状)、轴向靠两端的部分为外径随着朝向轴向两端而变大的截面圆弧状。心轴23在能够进行轴向(图23及图24的上下方向)的位移及以心轴23的中心轴为中心旋转的状态下，支撑在承台29上。成形轧辊24为圆筒状，具有形成在外周面的轴向中间部用来对金属原材料26的外周面实施滚轧成形加工的第二滚轧成形面30，和形成在第二滚轧成形面30的轴向两侧的圆筒面状的一对成形轧辊侧限制面31。第二滚轧成形面30，轴向靠两端的部分为外径沿轴向不改变的圆筒面状(截面直线状)，轴向靠中央的部分为越是趋向轴向中央外径变得越大的截面半圆弧状。成形轧辊24在成形轧辊24的中心轴与心轴23的中心轴平行的状态下，将第二滚轧成形面30对着心轴23的第一滚轧成形面27。成形轧辊24能够一边旋转一边沿水平方向(图23及图24的左右方向)位移(接近或远离心轴23地运动)。支撑轧辊25具备沿轴向隔开规定的间隔配置的一对辊32。支撑轧辊25，沿心轴23的中心轴设置在与成形轧辊24相反侧，并使支撑轧辊25的中心轴与心轴23的中心轴平行，使辊32的外周面的一部分对着心轴侧限制面28。另外，成形轧辊24的旋转轴和支撑轧辊25的旋转轴通过同步机构33连结，成形轧辊24与支撑轧辊25能够通过电动马达34的旋转驱动而同步的旋转。接着，参照图24说明通过环状部件的制造装置21对金属原材料26施加压延滚轧成形加工，制造环状部件22的步骤。首先，如图24(A)所示，在金属原材料26的径向内侧将心轴23插通的状态下，将金属原材料26的圆周方向的一部分配置在心轴23的第一滚轧成形面27与成形轧辊24的第二滚轧成形面30之间。使构成支撑轧辊25的一对辊32的外周面的圆周方向的一部分与心轴23的一对心轴侧限制面28接近并相向。接着，在通过电动马达34的旋转驱动，对成形轧辊24与支撑轧辊25进行旋转驱动的状态下，使成形轧辊24向与心轴23靠近的方向(图23及图24的左侧)位移。由此，成形轧辊24的外周面与金属原材料26的外周面抵接，使金属原材料26旋转。当从成形轧辊24的外周面与金属原材料26的外周面抵接的状态起，使成形轧辊24进一步向靠近心轴23的方向位移时，心轴23经金属原材料26受到挤压，心轴23的外周面与构成支撑轧辊25的一对辊32的外周面抵接。在心轴23的外周面与辊32的外周面抵接的状态下，随着辊32的旋转，使心轴23旋转。另外，在心轴23的外周面与辊32的外周面抵接的状态下，支撑轧辊25对心轴23进行支撑，以使心轴23不会向图23及图24的左侧位移。从心轴23的外周面与辊32的外周面抵接的状态开始，当进一步使成形轧辊24向靠近心轴23的方向位移时，金属原材料26的圆周方向的一部分在成形轧辊24与支撑在支撑轧辊25上的心轴23之间受到挤压，心轴23的第一滚轧成形面27对金属原材料26的内周面进行滚轧成形，同时成形轧辊24的第二滚轧成形面30对金属原材料26的外周面进行滚轧成形。伴随这样的压延滚轧成形加工，金属原材料26的外径尺寸及轴向尺寸变大。当成形轧辊24的成形轧辊侧限制面31与心轴23的心轴侧限制面28抵接时，朝向成形轧辊24的心轴23的方向的位移停止，压延滚轧成形加工终了。通过对由这样的压延滚轧成形加工得到的环状部件22实施切削加工及磨削加工等的精加工，得到内圈3。通过这样的环状部件的制造方法，较之对金属原材料26实施锻造加工来制造环状部件22的情形，可以谋求加工装置的小型化，而且，可以减小切削加工、车削加工等的精加工时的加工余量，所以可以谋求降低设备成本及材料成本。但是，在这样的制造方法中，由于没有设置对环状部件22的外径尺寸进行限制的构件，所以，金属原材料26的尺寸形状的误差、将金属原材料26向加工装置组装的状态的误差等，可能会造成环状部件22的形状(外径尺寸及轴向尺寸)产生误差。当环状部件22的形状产生误差时，精加工(切削加工及磨削加工)变得麻烦，可能造成制造成本增加。在日本特开平7－275990号公报中公开了这样的技术，即，通过使用能够限制压延滚轧成形加工后的环状部件的外径尺寸及轴向尺寸的金属模，防止环状部件的形状产生误差。但是，在此技术中，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环状部件的制造装置，用来通过对圆环状的金属原材料的内周面及外周面实施滚轧成形加工而形成环状部件，其特征在于：具备心轴、外径限制模、毛边退避构件；上述心轴能以该心轴的中心轴为中心进行旋转地受到支撑，具有一对支承轴部和滚轧成形轴部，该一对支承轴部的直径大于上述滚轧成形轴部，在沿轴向分隔开的状态下相互同心地设置，上述滚轧成形轴部在上述一对支承轴部彼此之间与该一对支承轴部同心地设置，在外周面形成有用来对上述金属原材料的内周面实施滚轧成形加工的第一滚轧成形面；上述外径限制模为圆环状，在该外径限制模的中心轴与上述心轴的中心轴平行的状态下，能以该外径限制模的中心轴为中心进行旋转地受到支撑，在内周面形成有用来对上述金属原材料的外周面实施滚轧成形加工的第二滚轧成形面，在径向内侧插通上述滚轧成形轴部，而且，被配置成使该第二滚轧成形面对着上述第一滚轧成形面的状态；上述毛边退避构件，在上述金属原材料的加工中，在从上述金属原材料受到沿轴向或/及径向的规定量以上的挤压力的情况下，通过向轴向或/及径向位移，从而扩张由上述心轴的第一滚轧成形面、上述外径限制模的第二滚轧成形面、上述一对支承轴部的上述滚轧成形轴部侧的端面形成的成形空间，避开上述金属原材料的毛边；在将上述金属原材料的圆周方向的一部分配置在上述成形空间中的状态下，通过使上述心轴以该心轴的中心轴为中心旋转，并使上述外径限制模以该外径限制模的中心轴为中心旋转，而且，在上述第一滚轧成形面和上述第二滚轧成形面之间对上述金属原材料进行挤压，对该金属原材料的内周面及外周面实施滚轧成形加工来形成上述环状部件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.22 JP 2014-169183;2014.12.10 JP 2014-249541.一种环状部件的制造装置，用来通过对圆环状的金属原材料的内周面及外周面实施滚轧成形加工而形成环状部件，其特征在于：具备心轴、外径限制模、毛边退避构件；上述心轴能以该心轴的中心轴为中心进行旋转地受到支撑，具有一对支承轴部和滚轧成形轴部，该一对支承轴部的直径大于上述滚轧成形轴部，在沿轴向分隔开的状态下相互同心地设置，上述滚轧成形轴部在上述一对支承轴部彼此之间与该一对支承轴部同心地设置，在外周面形成有用来对上述金属原材料的内周面实施滚轧成形加工的第一滚轧成形面；上述外径限制模为圆环状，在该外径限制模的中心轴与上述心轴的中心轴平行的状态下，能以该外径限制模的中心轴为中心进行旋转地受到支撑，在内周面形成有用来对上述金属原材料的外周面实施滚轧成形加工的第二滚轧成形面，在径向内侧插通上述滚轧成形轴部，而且，被配置成使该第二滚轧成形面对着上述第一滚轧成形面的状态；上述毛边退避构件，在上述金属原材料的加工中，在从上述金属原材料受到沿轴向或/及径向的规定量以上的挤压力的情况下，通过向轴向或/及径向位移，从而扩张由上述心轴的第一滚轧成形面、上述外径限制模的第二滚轧成形面、上述一对支承轴部的上述滚轧成形轴部侧的端面形成的成形空间，避开上述金属原材料的毛边；在将上述金属原材料的圆周方向的一部分配置在上述成形空间中的状态下，通过使上述心轴以该心轴的中心轴为中心旋转，并使上述外径限制模以该外径限制模的中心轴为中心旋转，而且，在上述第一滚轧成形面和上述第二滚轧成形面之间对上述金属原材料进行挤压，对该金属原材料的内周面及外周面实施滚轧成形加工来形成上述环状部件。2.如权利要求1所述的环状部件的制造装置，其特征在于，上述毛边退避构件，是上述一对支承轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林一登，安田裕，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP