JP2005271034A - 歩留りよく深溝球軸受レース素形品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベアリングユニット用の深溝球軸受レース素形品であるアウターレース素形品およびインナーレース素形品をタワー型で親子鍛造後、旋削・油圧プレス分離することにより歩留り良くかつ効率良く２種類の素形品を製造する方法を提供する。
【解決手段】 １１００〜１２００℃に加熱された円柱状鋼素材１を据込み加工し、この据込み加工品２を上部肉厚環状体６とこの内径下部に外周上端部で接続する下部肉厚環状体７とその内径の底部８とからなるタワー型の親子鍛造品５に熱間鍛造し、親子鍛造品５を上部肉厚環状体６と下部肉厚環状体７と底部８に鍛造分離し、下部肉厚環状体７を突っ切り旋削で二重環状体９に加工後、接続部１１を油圧プレスを用いて分離し、アウターレース素形品１０とインナーレース素形品１２を得る。また同様の加工工程で上部肉厚環状体６からアウターレース素形品１５とインナーレース素形品１６を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、深溝球軸受レース素形品の製造方法、特に熱間鍛造によるアウターレース素形とインナーレース素形からなるタワー型の親子鍛造品から歩留りよく２種類の深溝球軸受レース素形品を製造する方法に関する。

従来、ベアリングユニット用の深溝球軸受レース素形品の製造は、外輪レースあるいは内輪レースを個々に鍛造や、切削により製造する一般的な方法がある。例えば、（１）鋼管を切断した切断リングを旋盤により旋削して製造する方法や、（２）鋼管を切断した切断リングをニアネットシェイプ化のため冷間転造してリング素形品に形成した後、旋削して製造する方法や、（３）適宜長さの棒鋼を鍛造により鍛造リングに成形し、次いでこの鍛造リングを冷間転造した後、旋削して製造する方法がある。ところで（１）の方法は素材コストは安いが旋削コストが大であり、歩留りが悪い問題がある。（２）や（３）の方法は冷間転造が拡管を必要とするため生産性が悪く、さらに加工度が大きいため焼入れ後の歪が大きく研削しろが多く、さらに工具が複雑でコスト高となり、端面形状のコントロールができないなどの問題がある。そこで、出願人は、幅精度が良く低加工度であるので焼入れ歪が少なく、従って多くの研削代を必要とすることなく、複雑な工具を必要とすることなくコスト低く高生産性でリング素形品を製造する方法を開発している（例えば、特許文献１あるいは特許文献２参照。）。

さらに、上記の個々に製造する方法に対して歩留りの良い製造方法として、（ａ）アウターレース素形の上部の大径部とインナーレース素形の下部の小径部をタワー型に積み重ねた形状のタワー型鍛造品に熱間鍛造し、このタワー型鍛造品から上部の大径部と下部の小径部を鍛造分離して一度にアウターレース素形およびインナーレース素形を製造する方法や、（ｂ）周囲に肉厚部を設けた皿状体を熱間鍛造により成形し、次いでこの肉厚部を径大部のアウターレース素形および径小部のインナーレース素形からなる二重リング体に横つきにより押出成形し、この二重リング体を大径のアウターレース素形および小径のインナーレース素形に切削分離してアウターレース素形およびインナーレース素形を製造する方法がある。これらのタワー型鍛造品からベアリングユニット用の深溝球軸受レース素形品の製造する方法が例えば開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００１−１５００８２号公報 特開２００１−２３９４５号公報 国際公開第９９／３４０２３号パンフレット

本発明が解決しようとする課題は、ベアリングユニット用の深溝球軸受レース素形品であるアウターレース素形品およびインナーレース素形品をタワー型で親子鍛造後突っ切り旋削・油圧プレス分離することにより歩留り良くかつ効率良く２種類の素形品を製造する方法を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、１１００〜１２００℃に加熱された円柱状鋼素材１を据込み加工して据込み加工品２とし、該据込み加工品２を上部周辺部の大径の上部肉厚環状体６と該上部肉厚環状体６の内径下部に外周上端部で接続する下部肉厚環状体７と該下部肉厚環状体７の内径下端の底部８とからなるタワー型の親子鍛造品５に熱間鍛造し、該親子鍛造品５を上部肉厚環状体６と下部肉厚環状体７と底部８に鍛造分離し、分離された下部肉厚環状体７及び上部肉厚環状体６をさらに突っ切り旋削して外周部にさらにアウターレース素形品１０及び１５と内部にインナーレース素形品１２及び１６とこれらの間の接続部１１及び１４とからなる二重環状体９及び１３に加工し、該二重環状体９及び１３から接続部１１及び１４を油圧プレス分離してアウターレース素形品１０及び１５とインナーレース素形品１２及び１６を得ることを特徴とする深溝球軸受レース素形品の製造方法である。

本発明は、上記の手段とすることにより１個の円柱状鋼素材から鍛造分離と旋削・油圧プレス分離することにより深溝球軸受用の外輪２個と内輪２個が製造できる。

さらに、上記の方法において、円柱状鋼素材１の据込み加工および据込み加工に続く熱間鍛造は横型高速鍛造機により行うことを特徴とする上記手段の深溝球軸受レース素形品の製造方法である。

本願のタワー型の親子鍛造品の形状は単純化した形状となっており、深溝球軸受レース素形品の製造に横型高速鍛造機を適用することができる。このため、効率よく深溝球軸受用の外輪２個と内輪２個を製造することができる。

本願の深溝球軸受レース素形品の製造方法は、円柱状鋼素材の据込み加工および据込み加工に続く熱間鍛造により、単純化した形状の上部肉厚環状体と下部肉厚環状体からなるタワー型の親子鍛造品として上部肉厚環状体と下部肉厚環状体と底部を鍛造分離し、さらに２つの肉厚環状体をそれぞれアウターレース素形品環状体と内部にインナーレース素形品環状体からなる二重環状体に加工し、該二重環状体から接続部を油圧プレス分離することで２個のアウターレース素形品と２個のインナーレース素形品を歩留り良くかつ効率よく製造することができ、さらに鍛造品の形状は深溝球軸受レース素形品であるので単純化されている。従って、横型高速鍛造装置を適用して極めて高速に熱間鍛造することができる。以上のように本願発明は優れた効果を奏するものである。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の深溝球軸受レース素形品の製造方法を説明する工程図である

軸受鋼を用い図１に示すように、（ａ）に示す１１００〜１２００℃に加熱された円柱状鋼素材１を上型と下型間で据込み加工して拡径して（ｂ）に示す据込み加工品２とする。さらに（ｃ）に示すようにこの据込み加工品２の上部に薄い皿上窪み３を有する予備成形品４に予めパンチにより成形する。この予備成形品４から（d)に示す上部周辺部が大径である上部肉厚環状体６とこの上部肉厚環状体６の内径下部に外周上端部で接続する下部肉厚環状体７とこの肉厚環状体７の内径下端部の底部８とからなるタワー型の親子鍛造品５に熱間鍛造する。この親子鍛造品５を（ｅ）に示す外径φ７６ｍｍ、内径φ４３．５ｍｍ、高さ１７ｍｍの上部肉厚環状体６と底部８を有する下部肉厚環状体７に鍛造分離し、さらに（ｆ）に示すように外径φ４３．５ｍｍ、内径φ１３．５ｍｍ、高さ１４ｍｍの下部肉厚環状体７から底部８を鍛造分離する。次いで分離された下部肉厚環状体７をさらに突っ切り旋削により（ｇ）に示すように外周部にさらに第１のアウターレース素形品１０の環状体と内部にインナーレース素形品１２の環状体とこれらの間の接続部１１とからなる二重環状体９に加工する。さらに加工された二重環状体９の接続部１１の部分を油圧プレスにより（ｈ）に示すように内径φ３５ｍｍのアウターレース素形品１０と外径φ２５ｍｍのインナーレース素形品１２に分離し、深溝球軸受レース素形品を得る。同様の加工工程により上部肉厚環状体６から（ｉ）に示す二重環状体１３に加工する。さらに、加工された二重環状体１３の接続部１４の部分を油圧プレスにより（ｊ）に示すように内径φ６７ｍｍのアウターレース素形品１５と外径φ５６ｍｍのインナーレース素形品１６に分離し、もう一組の深溝球軸受レース素形品を得る。

以上の工程順に説明したように、本発明の方法により１個の円柱状鋼素材１から第１のアウターレース素形品１０と第２のアウターレース素形品１５の２個のアウターレース素形品と第１のインナーレース素形品１２と第２のインナーレース素形品１６の２個のインナーレース素形品が底部８を鍛造分離し、かつ接続部１１及び１４を旋削・油圧プレス分離して歩留り良く、かつ効率よく製造される。

さらに、これらの本発明の製造方法において、深溝球軸受レース素形品は、図１に見られるように、タワー型の親子鍛造品５の形状縦や横の形状が面や線からなる比較的に簡単な形状をしているので、横型高速鍛造装置を適用し易い。そこで、本発明の製造方法のうち上部肉厚環状体６と下部肉厚環状体７の製造を横型高速鍛造装置を使用してダイとパンチにより成形し、その後に突っ切り旋削にて加工された二重環状体９及び１３から接続部１１及び１４を油圧プレスを用い除去することで、アウターレース素形品１０及び１３とインナーレース素形品１２と１６に分離することで極めて高速に製造するものである。

本発明の深溝球軸受レース素形品の製造方法を説明する工程図である。

符号の説明

１ 円柱状鋼素材
２ 据込み加工品
３ 皿上窪み
４ 予備成形品
５ 親子鍛造品
６ 上部肉厚環状体
７ 下部肉厚環状体
８ 底部
９ 二重環状体
１０ アウターレース素形品
１１ 接続部
１２ インナーレース素形品
１３ 二重環状体
１４ 接続部
１５ アウターレース素形品
１６ インナーレース素形品

Claims (2)

1. １１００〜１２００℃に加熱された円柱状鋼素材を据込み加工して据込み加工品とし、該据込み加工品を上部周辺部の大径の上部肉厚環状体と該上部肉厚環状体の内径下部に外周上端部で接続する下部肉厚環状体と該下部肉厚環状体の内径下端の底部とからなるタワー型の親子鍛造品に熱間鍛造し、該親子鍛造品を上部肉厚環状体と下部肉厚環状体と底部に鍛造分離し、分離された２つの肉厚環状体をそれぞれさらに突っ切り旋削して外周部にさらにアウターレース素形品と内部にインナーレース素形品とこれらの間の接続部とからなる二重環状体に加工し、該二重環状体から接続部を油圧プレス分離してアウターレース素形品とインナーレース素形品の各２個を得ることを特徴とする深溝球軸受レース素形品の製造方法。
2. 円柱状鋼素材の据込み加工および据込み加工に続く熱間鍛造は横型高速鍛造機により行うことを特徴とする請求項１に記載の深溝球軸受レース素形品の製造方法。

Images