JP3484334B2 - 冷間輪体圧延方法 - Google Patents
冷間輪体圧延方法Info
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- JP3484334B2 JP3484334B2 JP32004297A JP32004297A JP3484334B2 JP 3484334 B2 JP3484334 B2 JP 3484334B2 JP 32004297 A JP32004297 A JP 32004297A JP 32004297 A JP32004297 A JP 32004297A JP 3484334 B2 JP3484334 B2 JP 3484334B2
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- forming roll
- rolled
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベアリングレース
など輪体形状製品の冷間圧延成形方法に関する。
など輪体形状製品の冷間圧延成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ベアリングレース等輪体形状製品
の冷間圧延方法には、次の２種類の工程が採用されてい
る。
の冷間圧延方法には、次の２種類の工程が採用されてい
る。
【０００３】（１）熱間鍛造による全面黒皮つきリング
または熱間仕上げ鋼管を切断して得た内外面黒皮つきリ
ングを所定寸法に冷間輪体圧延し、その後、その全面を
旋盤で旋削した後、熱処理及び研磨を行う。
または熱間仕上げ鋼管を切断して得た内外面黒皮つきリ
ングを所定寸法に冷間輪体圧延し、その後、その全面を
旋盤で旋削した後、熱処理及び研磨を行う。
【０００４】（２）上記の黒皮つきリングの全面を旋盤
で旋削してから冷間輪体圧延し、これに熱処理及び研磨
を行う。
で旋削してから冷間輪体圧延し、これに熱処理及び研磨
を行う。
【０００５】これらの方法に於ける冷間輪体圧延は、素
材リングにマンドレルを挿通し、素材リング外方に位置
する成形ロールの加工溝と上記マンドレルの加工溝との
間に上記素材リングを挟んで圧延加工を行うものであ
る。
材リングにマンドレルを挿通し、素材リング外方に位置
する成形ロールの加工溝と上記マンドレルの加工溝との
間に上記素材リングを挟んで圧延加工を行うものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記、（１），（２）
の製造工程の内、製造コストの面では（２）が有利であ
るが、次のような問題点があるためごく一部でしか採用
されておらず、（１）の方法が広く採用されている。
の製造工程の内、製造コストの面では（２）が有利であ
るが、次のような問題点があるためごく一部でしか採用
されておらず、（１）の方法が広く採用されている。
【０００７】（２）の方法を採用した場合は、リング状
製品内面、とりわけ、ベアリングレース外輪に加工した
場合、ボール溝の縁部に、長さ０．２〜０．３ｍｍ、深
さ０．０１〜０．１ｍｍの微細な割れきずが多発する。
また、リング内面が平坦な形状の製品においては、その
全面に前記した微細な割れきずが多発するため、（２）
の方法が嫌われる原因になっている。これを解決するた
めに、例えば平成４年度塑性加工春期講演会講演論文集
３３９頁に見られるように、素材リング内径に対して細
径のマンドレルを用い、かつ、素材リング一回転あたり
の圧下量を非常に小さくする。即ち、成形ロール回転数
を大きくする、或いは成形ロール圧下速度を小さくす
る、などの対策が提案されている。しかし、この対策
は、圧延工具による素材リングの拘束を少なくする方向
にあるため、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する、また、楕円あるいは多角形
になるなどの形状不良を引き起こすといった問題を含ん
でいた。
製品内面、とりわけ、ベアリングレース外輪に加工した
場合、ボール溝の縁部に、長さ０．２〜０．３ｍｍ、深
さ０．０１〜０．１ｍｍの微細な割れきずが多発する。
また、リング内面が平坦な形状の製品においては、その
全面に前記した微細な割れきずが多発するため、（２）
の方法が嫌われる原因になっている。これを解決するた
めに、例えば平成４年度塑性加工春期講演会講演論文集
３３９頁に見られるように、素材リング内径に対して細
径のマンドレルを用い、かつ、素材リング一回転あたり
の圧下量を非常に小さくする。即ち、成形ロール回転数
を大きくする、或いは成形ロール圧下速度を小さくす
る、などの対策が提案されている。しかし、この対策
は、圧延工具による素材リングの拘束を少なくする方向
にあるため、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する、また、楕円あるいは多角形
になるなどの形状不良を引き起こすといった問題を含ん
でいた。
【０００８】本発明が解決しようとする課題は上記問題
点を解消することにあり、割れきずもなく、内面品質も
良好で、かつ、真円度も高く、形状精度の高い輪体形状
製品を製造することを目的とする。
点を解消することにあり、割れきずもなく、内面品質も
良好で、かつ、真円度も高く、形状精度の高い輪体形状
製品を製造することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、その要旨は、請求の範囲に記載の通り
である。即ち、 （１）各々周面に加工溝を有する外面加工用成形ロール
および内面加工用マンドレルを使用し、リング状素材
を、これに挿通した前記内面加工用マンドレルおよびそ
の外方に位置する前記外面加工用成形ロールの対向する
加工溝間で挟圧し、前記成形ロールおよびマンドレルの
うち、成形ロールのみ、または双方を回転駆動すること
により、前記リング状素材に、径の拡大を伴う圧延を行
う冷間輪体圧延加工方法において、圧延加工中の前記リ
ング状素材の寸法の変化に応じて前記成形ロールの回転
数および前記成形ロールの圧下速度を変更することを特
徴とする冷間輪体圧延方法。
するものであり、その要旨は、請求の範囲に記載の通り
である。即ち、 （１）各々周面に加工溝を有する外面加工用成形ロール
および内面加工用マンドレルを使用し、リング状素材
を、これに挿通した前記内面加工用マンドレルおよびそ
の外方に位置する前記外面加工用成形ロールの対向する
加工溝間で挟圧し、前記成形ロールおよびマンドレルの
うち、成形ロールのみ、または双方を回転駆動すること
により、前記リング状素材に、径の拡大を伴う圧延を行
う冷間輪体圧延加工方法において、圧延加工中の前記リ
ング状素材の寸法の変化に応じて前記成形ロールの回転
数および前記成形ロールの圧下速度を変更することを特
徴とする冷間輪体圧延方法。
【００１０】（２）圧延加工中のリング状素材の外内径
の寸法拡大に応じて、成形ロール回転数の低減および／
または成形ロール圧下速度の増加を行うことを特徴とす
る上記（１）項記載の冷間輪体圧延方法。
の寸法拡大に応じて、成形ロール回転数の低減および／
または成形ロール圧下速度の増加を行うことを特徴とす
る上記（１）項記載の冷間輪体圧延方法。
【００１１】本発明は、圧延加工中のリング状素材の寸
法の変化に応じて、成形ロール回転数、または、成形ロ
ール圧下速度、あるいはその双方を変更するものである
が、複数回の圧延に分けて、または、リング状素材の径
の変化に基づいてＮＣまたはマニュアル操作等の手段に
より変更すれば良い。
法の変化に応じて、成形ロール回転数、または、成形ロ
ール圧下速度、あるいはその双方を変更するものである
が、複数回の圧延に分けて、または、リング状素材の径
の変化に基づいてＮＣまたはマニュアル操作等の手段に
より変更すれば良い。
【００１２】請求項２の発明は、成形ロール回転数を圧
延中のリング状素材の外内径の拡大に応じて減少させ
る、および／または、成形ロール圧下速度を圧延中の素
材リングの外内径の拡大に応じて増加させるものであ
る。この操作は、内面きずの発生に関しては、それを促
進する方向にあるが、圧延によりリング内外径が拡大す
るに伴い、成形ロール径およびマンドレル径が同一条件
の下では内面きずの発生しない圧延条件範囲が拡大する
ため、その範囲内で成形ロール回転数の低減および／ま
たは成形ロール圧下速度の増加を行うことにより、内面
割れきずの発生が無く、かつ、安定した圧延条件による
形状が良好なリング状製品が得られるものと考えられ
る。
延中のリング状素材の外内径の拡大に応じて減少させ
る、および／または、成形ロール圧下速度を圧延中の素
材リングの外内径の拡大に応じて増加させるものであ
る。この操作は、内面きずの発生に関しては、それを促
進する方向にあるが、圧延によりリング内外径が拡大す
るに伴い、成形ロール径およびマンドレル径が同一条件
の下では内面きずの発生しない圧延条件範囲が拡大する
ため、その範囲内で成形ロール回転数の低減および／ま
たは成形ロール圧下速度の増加を行うことにより、内面
割れきずの発生が無く、かつ、安定した圧延条件による
形状が良好なリング状製品が得られるものと考えられ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】例えば、外径６０ｍｍ〜８０ｍ
ｍ、内径５０ｍｍ〜７０ｍｍ、幅２０ｍｍ前後の素材リ
ングを冷間輪体圧延して、外径８５ｍｍ〜１００ｍｍ、
内径７０ｍｍ〜９５ｍｍ程度の製品リングを得る際、圧
延途中で一回以上圧延を休止し、成形ロール回転数を初
期または前回圧延時設定値より減じ、または成形ロール
圧下速度を初期または前回圧延時より増加させて、リン
グ一回転当たりの圧下量を少しずつ増加させて、休止以
後の圧延を行えば良い。あるいは圧延途中に休止を行わ
ず、圧延中のリング外内径の拡大に応じた、成形ロール
回転数の低減および／または圧下速度の増加を、ＮＣ、
プログラム、あるいはマニュアルなどの手段を用いて行
っても、同様の効果を達成できる。
ｍ、内径５０ｍｍ〜７０ｍｍ、幅２０ｍｍ前後の素材リ
ングを冷間輪体圧延して、外径８５ｍｍ〜１００ｍｍ、
内径７０ｍｍ〜９５ｍｍ程度の製品リングを得る際、圧
延途中で一回以上圧延を休止し、成形ロール回転数を初
期または前回圧延時設定値より減じ、または成形ロール
圧下速度を初期または前回圧延時より増加させて、リン
グ一回転当たりの圧下量を少しずつ増加させて、休止以
後の圧延を行えば良い。あるいは圧延途中に休止を行わ
ず、圧延中のリング外内径の拡大に応じた、成形ロール
回転数の低減および／または圧下速度の増加を、ＮＣ、
プログラム、あるいはマニュアルなどの手段を用いて行
っても、同様の効果を達成できる。
【００１４】
【実施例】球状化焼鈍を施した軸受け鋼の熱間圧延鋼管
を切断して得られたリングを全面旋削してリング状素材
を作製した。該素材を用いた本発明実施例を比較例と共
に表１及び表２に示す。本発明においては、圧延途中で
一旦圧延を休止し、成形ロール回転数を減じ、成形ロー
ル圧下速度を増加させた。比較例においては、成形ロー
ル回転数および成形ロール圧下速度共、圧延開始時と同
一条件で圧延した。表１は、リング内面に溝等の加工を
施さない場合である。表２は、リング内面に溝加工を施
した場合の例で、マンドレルには高さ２．１ｍｍの溝加
工用隆状突起が施してある。表１および表２に示す内面
割れきずの評価は、２０倍の顕微鏡にて観察し、評価し
たものである。真円度はタッチプローブ式の真円度計に
より、リングの平均径からのずれの最大値と最小値の差
を以て定義したものである。
を切断して得られたリングを全面旋削してリング状素材
を作製した。該素材を用いた本発明実施例を比較例と共
に表１及び表２に示す。本発明においては、圧延途中で
一旦圧延を休止し、成形ロール回転数を減じ、成形ロー
ル圧下速度を増加させた。比較例においては、成形ロー
ル回転数および成形ロール圧下速度共、圧延開始時と同
一条件で圧延した。表１は、リング内面に溝等の加工を
施さない場合である。表２は、リング内面に溝加工を施
した場合の例で、マンドレルには高さ２．１ｍｍの溝加
工用隆状突起が施してある。表１および表２に示す内面
割れきずの評価は、２０倍の顕微鏡にて観察し、評価し
たものである。真円度はタッチプローブ式の真円度計に
より、リングの平均径からのずれの最大値と最小値の差
を以て定義したものである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明の冷間輪体圧延方法によれば、内
面割れきずが発生せず、かつ真円度の高い、良好なリン
グ状製品を得ることができ、その効果は極めて大なるも
のである。
面割れきずが発生せず、かつ真円度の高い、良好なリン
グ状製品を得ることができ、その効果は極めて大なるも
のである。
【図１】冷間輪体圧延機の構造および圧延中の素材リン
グの状態を示す側面図である。
グの状態を示す側面図である。
【図２】冷間輪体圧延機の構造および圧延中の素材リン
グの状態を示す平面図である。
グの状態を示す平面図である。
１…成形ロール
２…マンドレル
３…圧延中のリング
４…マンドレルの駆動および／または支持用バックアッ
プロール ５…成形ロール加工溝 ６…マンドレル加工溝
プロール ５…成形ロール加工溝 ６…マンドレル加工溝
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−281026（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−57383（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 5/00
B21H 1/12
B21K 1/04
Claims (2)
- 【請求項１】各々周面に加工溝を有する外面加工用成形
ロールおよび内面加工用マンドレルを使用し、リング状
素材を、これに挿通した前記内面加工用マンドレルおよ
びその外方に位置する前記外面加工用成形ロールの対向
する加工溝間で挟圧し、前記成形ロールおよびマンドレ
ルのうち、成形ロールのみ、または双方を回転駆動する
ことにより、前記リング状素材に、径の拡大を伴う圧延
を行う冷間輪体圧延加工方法において、圧延加工中の前
記リング状素材の寸法の変化に応じて前記成形ロールの
回転数および前記成形ロールの圧下速度を変更すること
を特徴とする冷間輪体圧延方法。 - 【請求項２】圧延加工中のリング状成形素材の外内径の
寸法拡大に応じて、成形ロールの回転数の低減および／
または成形ロールの圧下速度の増加を行うことを特徴と
する請求項１に記載の冷間輪体圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32004297A JP3484334B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 冷間輪体圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32004297A JP3484334B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 冷間輪体圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151504A JPH11151504A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3484334B2 true JP3484334B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=18117097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32004297A Expired - Fee Related JP3484334B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 冷間輪体圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484334B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5765757B2 (ja) * | 2010-08-18 | 2015-08-19 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 環状素形材の製造方法 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP32004297A patent/JP3484334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11151504A (ja) | 1999-06-08 |
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