JPH11244976A - Method for expanding cylindrical body, and its device - Google Patents
Method for expanding cylindrical body, and its deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、軸受素形材の製
造過程において形成される外筒部等の筒状体を所定の寸
法まで拡径させる筒状体の拡径方法およびその装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for expanding a cylindrical body such as an outer cylindrical portion formed in a manufacturing process of a bearing element to a predetermined size. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】軸受の外輪および内輪の形成用素材とな
る軸受素形材を１つの素材から形成する方法の１つとし
て図７に示したものが従来から知られている。この軸受
素形材の製造方法は、下記の第１工程乃至第５工程から
成る。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a known method of forming a bearing element from a single material as a material for forming an outer ring and an inner ring of a bearing. The method of manufacturing the bearing element comprises the following first to fifth steps.
【０００３】第１工程；図７（Ｉ）に示す柱状素材Ｂ0
を熱間により軸方向に据込んで、図７（II）に示すよう
に、円弧状外周面１０１を有する円盤状素材Ｂ1 を形成
する。First step: columnar material B 0 shown in FIG.
The Nde upsetting in the axial direction by hot, as shown in FIG. 7 (II), to form a disk-shaped material B 1 having an arcuate outer peripheral surface 101.
【０００４】第２工程；円盤状素材Ｂ1 を型鍛造によ
り、図７（III ）に示す段付きの円筒状成形品Ｂ2 を形
成する。ここで、円筒状成形品Ｂ2 は、外筒部１０２内
において内筒部１０３の端部が一体化され、その内筒部
１０３内に底１０４が設けられている。[0004] Step 2: By die forging the disc-shaped material B 1, to form a cylindrical molded article B 2 stepped shown in FIG. 7 (III). Here, the cylindrical molded article B 2, the end portion of the inner cylinder portion 103 are integrated in the outer tube portion 102, the bottom 104 is provided on the inner cylindrical portion 103 thereof.
【０００５】第３工程；円筒状成形品Ｂ2 を図７（III
）に示す鎖線位置に沿って軸方向に切り離し、図７（I
V）に示すように、外筒部１０２と底付きの円筒部１０
３とに分離する。[0005] Step 3: A cylindrical molded article B 2 FIG 7 (III
) And cut in the axial direction along the dashed line position shown in FIG.
As shown in V), the outer cylindrical portion 102 and the cylindrical portion 10 having a bottom are provided.
And 3.
【０００６】第４工程；底付き内筒部１０３を打抜き装
置によって、図７（Ｖ）に示すように、底１０４を打抜
き、内輪素形材１０６を形成する。Fourth step: As shown in FIG. 7 (V), the bottom 104 is punched out from the bottomed inner cylindrical portion 103 by a punching device to form an inner ring element 106.
【０００７】第５工程；外筒部１０２をローリング成形
により拡径すると共に、内径面に環状溝１０８を成形し
て、図１（VI）に示すように、外輪素形材１０７を形成
する。Fifth step: The outer cylindrical portion 102 is expanded in diameter by rolling, and an annular groove 108 is formed in the inner surface to form an outer ring element 107 as shown in FIG. 1 (VI).
【０００８】第１工程の据込みから第４工程の分離まで
の作業は、多段送り型の鍛造機によって熱間により処理
され、一方、第５工程の拡径は、図８に示すロールフォ
ーマにより冷間によって成形される。The work from the upsetting in the first step to the separation in the fourth step is hot-processed by a multi-stage forging machine, while the diameter expansion in the fifth step is performed by a roll former shown in FIG. Molded by cold.
【０００９】ロールフォーマは、溝を有するメインロー
ラ１１０とマンドレル１１１に形成された溝成形用の環
状突出部１１２とで外筒部１０２の一部を外径面および
内径面から挟み、メインローラ１１０の回転により外筒
部１０２を接触回転させ、その回転状態の外筒部１０２
にマンドレル１１１を押し付けて外筒部１０２を拡径さ
せると共に、内径面に環状溝１０８を成形するようにし
ている。In the roll former, a part of the outer cylinder 102 is sandwiched between an outer diameter surface and an inner diameter surface by a main roller 110 having a groove and an annular protrusion 112 formed on a mandrel 111 for forming a groove. The outer cylinder 102 is rotated in contact with the rotation of the
The mandrel 111 is pressed to expand the outer cylindrical portion 102, and the annular groove 108 is formed in the inner diameter surface.
【００１０】ここで、ロールフォーマによって成形され
る外筒部１０２の内径面には段１０５が形成されてい
る。この段１０５は、第３工程において、円筒状成形品
Ｂ2 を軸方向に分離する際に必然的に形成される。この
ため、ローリング成形される外筒部１０２が外径面に段
のない円筒面であると、外筒部１０２の両端部における
厚みの相違によって、外筒部１０２を良好にローリング
成形することができず、品質の良好な外輪素形材１０７
を得ることができない。Here, a step 105 is formed on the inner diameter surface of the outer cylindrical portion 102 formed by the roll former. The stage 105, in the third step is inevitably formed in separating cylindrical molded article B 2 in the axial direction. For this reason, when the outer cylindrical portion 102 to be roll-formed has a cylindrical surface with no steps on the outer diameter surface, the outer cylindrical portion 102 can be favorably roll-formed due to the difference in thickness at both ends of the outer cylindrical portion 102. Outer ring material 107 of good quality
Can not get.
【００１１】そこで、外筒部１０２には、第２工程の型
鍛造において、外径面に予め段１０９を形成して、外筒
部１０２の厚みの均一化を図り、ローリング成形によっ
て品質の優れた外輪素形材が得られるようにしている。Therefore, in the die forging of the second step, a step 109 is formed in advance on the outer diameter surface of the outer cylinder part 102 so that the thickness of the outer cylinder part 102 is made uniform, and excellent quality is obtained by rolling molding. So that an outer ring shaped material can be obtained.
【００１２】なお、第４工程によって形成された内輪素
形材１０６および第５工程によって形成された外輪素形
材１０７は、旋削加工、研削加工、あるいは熱処理等の
加工を経て、図９に示す玉軸受７の外輪７ａや内輪７ｂ
とされる。The inner ring shaped material 106 formed in the fourth step and the outer ring shaped material 107 formed in the fifth step are subjected to turning, grinding, heat treatment or the like, as shown in FIG. Outer ring 7a and inner ring 7b of ball bearing 7
It is said.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
軸受素形材の製造方法においては、ロールフォーマを用
いて冷間により外筒部を拡径させる構成であるため、拡
径に時間を要すると共に、拡大率を大きくとることがで
きず、また、割れが生じて不良品の発生率が高いという
問題がある。However, in the method for manufacturing a bearing element shown in FIG. 7, since the outer cylindrical portion is cold-expanded using a roll former, it takes time to expand the diameter. In addition, there is a problem in that the enlargement ratio cannot be increased, and cracks occur, resulting in a high incidence of defective products.
【００１４】この発明の課題は、上記のような軸受素形
材の製造過程において形成される外筒部等の筒状体を割
れを生じさせることなく所定の寸法まで能率よく拡径さ
せることができるようにした筒状体の拡径方法およびそ
の装置を提供することである。It is an object of the present invention to efficiently expand the diameter of a cylindrical body such as an outer cylindrical portion formed in the process of manufacturing a bearing element as described above to a predetermined size without causing cracks. An object of the present invention is to provide a method for expanding the diameter of a cylindrical body and an apparatus therefor.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係る拡径方法においては、回転軸の先
端面に形成された偏心孔内に加熱された筒状体を挿入
し、上記回転軸と同軸上に配置され、軸心を中心に回転
自在に支持された拡径用ポンチを一方向に回転する上記
回転軸に向けて移動し、その拡径用ポンチの先端部に形
成されたテーパ軸部を筒状体の内側に挿入して偏心孔の
内周および底に筒状体の外周を接触させ、その接触によ
り筒状体を偏心回転させた状態で上記拡径用ポンチをさ
らに圧入して筒状体を拡径させるようにしている。In order to solve the above-mentioned problems, in a diameter expanding method according to the present invention, a heated cylindrical body is inserted into an eccentric hole formed in a tip end surface of a rotating shaft. Moves the diameter-enlargement punch, which is arranged coaxially with the rotation axis and is rotatably supported about the axis, toward the rotation axis that rotates in one direction, and moves to the tip of the diameter-enlargement punch. The formed taper shaft is inserted inside the cylindrical body so that the inner circumference and the bottom of the eccentric hole are brought into contact with the outer circumference of the cylindrical body. The punch is further press-fitted to expand the diameter of the cylindrical body.
【００１６】また、この発明に係る拡径装置において
は、回転軸を有する固定型と、上記回転軸と同軸上に配
置された回転自在の拡径用ポンチを有する可動型とから
成り、上記回転軸の拡径用ポンチと対向する先端面に加
熱状態の筒状体が挿入される偏心孔を設け、その偏心孔
の内周と回転軸の軸心までの最小寸法を拡径後の筒状製
品の外径面の半径と同寸法とし、この偏心孔の底に前記
ポンチが挿入可能なポンチ挿入孔を設け、上記ポンチに
は先端側からテーパ軸部と、筒状製品の内径と同径のス
トレート軸部とを形成し、前記偏心孔にセットされた加
熱状態の筒状体内にポンチを圧入して筒状体を偏心孔の
内周および底との接触により回転させつつ拡径させるよ
うにしている。Further, the diameter expanding apparatus according to the present invention comprises a fixed type having a rotating shaft, and a movable type having a rotatable punch for expansion arranged coaxially with the rotating shaft. An eccentric hole into which a cylindrical body in a heated state is inserted is provided on the end surface facing the punch for expanding the shaft. The same diameter as the radius of the outer diameter surface of the product, a punch insertion hole into which the punch can be inserted is provided at the bottom of the eccentric hole, and the punch has a tapered shaft portion from the tip side and the same diameter as the inner diameter of the cylindrical product. And a punch is press-fitted into a heated cylindrical body set in the eccentric hole to expand the diameter while rotating the cylindrical body by contact with the inner periphery and the bottom of the eccentric hole. I have to.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図６に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１８】図１は、この発明に係る拡径装置を採用し
た軸受素形材の製造方法によって成形される成形品を段
階に示すフロー図である。図１（Ｉ）に示される柱状素
材Ａ0 は、高炭素クロム軸受鋼、肌焼鋼、機械構造用鋼
等の硬い材料を素材としている。この柱状素材Ａ0 は、
第１工程において軸方向への据込みが熱間により行われ
る。その据込みによって、図１（II）に示すように、円
弧状外周面１を有する円盤状素材Ａ1 が成形される。FIG. 1 is a flow chart showing, in stages, a molded article formed by a method for manufacturing a bearing element using a diameter expanding device according to the present invention. The columnar material A 0 shown in FIG. 1 (I) is made of a hard material such as high carbon chromium bearing steel, case hardening steel, steel for machine structural use, and the like. This columnar material A 0 is
In the first step, the upsetting in the axial direction is performed by hot. By the upsetting, as shown in FIG. 1 (II), a disc-shaped material A1 having an arc-shaped outer peripheral surface 1 is formed.
【００１９】円盤状素材Ａ1 は、第２工程において型鍛
造される。図２は型鍛造を行う成形装置１０を示す。成
形装置１０は固定型１１と可動型１２とから成る。The disc-shaped material A 1 is forged in a second step. FIG. 2 shows a molding apparatus 10 for performing die forging. The molding device 10 includes a fixed mold 11 and a movable mold 12.
【００２０】固定型１１は固定盤１３を有し、その固定
盤１３に固定されたダイホルダ１４によって、固定盤１
３側からバッキングプレート１５、ガイド筒１６および
ダイ１７が支持されている。The fixed die 11 has a fixed platen 13, and the fixed platen 1 is fixed by a die holder 14 fixed to the fixed platen 13.
A backing plate 15, a guide cylinder 16 and a die 17 are supported from the three sides.
【００２１】ダイ１７は、段付き孔１８を有する。この
段付き孔１８の形成を容易とするため、上記ダイ１７を
第１ダイ１７ａと第２ダイ１７ｂとで形成している。The die 17 has a stepped hole 18. In order to facilitate the formation of the stepped hole 18, the die 17 is formed by a first die 17a and a second die 17b.
【００２２】段付き孔１８の大径孔部１８ａと小径孔部
１８ｂ間の段１９は小径孔部１８ｂに向けて傾斜するテ
ーパ面とされている。小径孔部１８ｂにはノックアウト
用のスリーブ２０の先端部が挿入されている。The step 19 between the large-diameter hole 18a and the small-diameter hole 18b of the stepped hole 18 is a tapered surface inclined toward the small-diameter hole 18b. The distal end of the knockout sleeve 20 is inserted into the small diameter hole 18b.
【００２３】スリーブ２０は、その後端部に設けられた
フランジ２１がガイド筒１６の内周に沿ってスライド自
在に支持され、その後端面に当接するノックアウトピン
２２の押圧によって軸方向に移動される。スリーブ２０
は、前記バッキングプレート１５の表面に後端が当接す
る後退位置において、先端がテーパ面から成る段１９よ
り少し後退した位置に臨んでいる。The sleeve 20 has a flange 21 provided at the rear end thereof slidably supported along the inner circumference of the guide tube 16 and is moved in the axial direction by the pressing of a knockout pin 22 which comes into contact with the rear end surface. Sleeve 20
In the retracted position where the rear end abuts on the surface of the backing plate 15, the front end faces a position slightly retreated from the step 19 having a tapered surface.
【００２４】スリーブ２０の内側にはポンチ２３が設け
られている。ポンチ２３は窪み成形用の突部２４を先端
に有し、その突部２４は後退停止位置に保持されたスリ
ーブ２０の先端より前方に突出して小径孔部１８ｂ内に
臨んでいる。A punch 23 is provided inside the sleeve 20. The punch 23 has a projection 24 for forming a dent at its tip, and the projection 24 projects forward from the tip of the sleeve 20 held at the retreat stop position and faces the inside of the small-diameter hole 18b.
【００２５】可動型１２はダイ１７の軸心上に配置され
たポンチ２５を有する。ポンチ２５には、先端側から第
１突部２６と、その第１突部２６より大径の第２突部２
７とが設けられ、各突出部２６、２７の外周には抜き勾
配が付けられている。また、第２突部２７の付根におけ
る肩２８はダイ１７の肩１９と同方向に傾斜するテーパ
面とされている。The movable mold 12 has a punch 25 arranged on the axis of the die 17. The punch 25 has a first protrusion 26 from the tip end side and a second protrusion 2 having a diameter larger than the first protrusion 26.
7 is provided, and the outer periphery of each of the protrusions 26 and 27 is provided with a draft. The shoulder 28 at the base of the second projection 27 is a tapered surface that is inclined in the same direction as the shoulder 19 of the die 17.
【００２６】図１（II）に示す円盤状素材Ａ1 は、図２
（Ｉ）に示すように、ダイ１７の表面側にセットされ、
可動型１２の固定型１１に向けての移動により熱間成形
される。The disc-shaped material A 1 shown in FIG. 1 (II) is 2
As shown in (I), it is set on the surface side of the die 17,
Hot forming is performed by moving the movable mold 12 toward the fixed mold 11.
【００２７】図２（II）はその成形状態を示し、円盤状
素材Ａ1 はダイ１７の段付き孔１８によって外径が成形
されると共に、固定型１１におけるポンチ２３の突部２
４および可動型１２におけるポンチ２５の第１突部２６
と第２突部２７によって内径が成形され、段付きの円筒
状成形品Ａ2 が形成される。FIG. 2 (II) shows the molding state. The outer diameter of the disc-shaped material A 1 is formed by the stepped hole 18 of the die 17 and the protrusion 2 of the punch 23 in the fixed mold 11 is formed.
4 and first protrusion 26 of punch 25 in movable mold 12
When the inner diameter is formed by the second projection 27, the cylindrical molded article A 2 stepped it is formed.
【００２８】円筒状成形品Ａ2 は、可動型１２の後退
後、スリーブ２０の軸方向の移動によって固定型１１の
ダイ１７から取り出される。After the movable mold 12 is retracted, the cylindrical molded product A 2 is taken out of the die 17 of the fixed mold 11 by moving the sleeve 20 in the axial direction.
【００２９】図１（III ）は、成形装置１０から取り出
された円筒状成形品Ａ2 を示す。この円筒状成形品Ａ2
は、外筒部Ｒ1 と、その外筒部Ｒ1 に対して軸方向に位
置がずれ、端部が外筒部Ｒ1 の端面から外方に突出する
内筒部Ｒ2 とを有し、上記外筒部Ｒ1 の両端には同方向
に傾斜するテーパ面２ａ、２ｂが設けられている。ま
た、外筒部Ｒ1 には軸方向の全体にわたって同一径の円
筒状外径面３ａと、ポンチ２５の抜き勾配に相当するテ
ーパ状内径面３ｂとが設けられている。FIG. 1 (III) shows a cylindrical molded product A 2 taken out of the molding apparatus 10. This cylindrical molded product A 2
It has an outer cylindrical portion R 1, its position in the axial direction with respect to the outer cylinder portion R 1 is displaced, and a cylindrical portion R 2 inner end protrudes from the end surface of the outer cylinder portion R 1 outward , at both ends of the outer cylindrical portion R 1 and the tapered surface 2a inclined in the same direction, 2b are provided. Further, a cylindrical outer diameter surface 3a of the same diameter over the entire axial direction, a tapered inner diameter surface 3b corresponding to a draft of the punch 25 is provided in the outer cylindrical portion R 1.
【００３０】一方、内筒部Ｒ2 の外径は外筒部Ｒ1 の小
径側内端の内径と略同径とされ、内部には底４が設けら
れている。On the other hand, the outer diameter of the inner cylindrical portion R 2 is the inner diameter of the small-diameter-side inner end of the outer tubular portion R 1 and the substantially the same diameter, the bottom 4 is provided inside.
【００３１】上記円筒状成形品Ａ2 は、次に図３に示す
分離・打抜き装置３０にセットされ、その分離・打抜き
装置３０によって外筒部Ｒ1 と内筒部Ｒ2 の分離と内筒
部Ｒ2 の底４の打抜きとが熱間において同時に行われ
る。Next, the cylindrical molded product A 2 is set in a separation / punching device 30 shown in FIG. 3, and the separation / punching device 30 separates the outer cylindrical portion R 1 from the inner cylindrical portion R 2 and sets the inner cylindrical portion A 2. and punching parts R 2 of the bottom 4 is performed simultaneously in hot.
【００３２】分離・打抜き装置３０は、固定型３１と可
動型３２とから成る。固定型３１は固定盤３３を有し、
その固定盤３３に固定されたダイホルダ３４によって、
固定盤３３側からガイド筒３５と、ダイ３６とが支持さ
れている。The separating / punching device 30 comprises a fixed die 31 and a movable die 32. The fixed mold 31 has a fixed platen 33,
By the die holder 34 fixed to the fixed platen 33,
A guide cylinder 35 and a die 36 are supported from the fixed board 33 side.
【００３３】ダイ３６はセット孔３７を有し、そのセッ
ト孔３７の内径は円筒状成形品Ａ2の外筒部Ｒ1 がほぼ
ぴったりと嵌り込む大きさとされている。The die 36 has a setting hole 37, the inner diameter of the set hole 37 is sized outer cylindrical portion R 1 of the cylindrical molded article A 2 is that fits substantially snugly.
【００３４】ガイド筒３５の内側にはノックアウト用の
スリーブ３８が軸方向にスライド自在に挿入されてい
る。このスリーブ３８はその後端面に当接したノックア
ウトピン３９の押圧によって軸方向に移動され、ダイ３
６のセット孔３７内に残される外筒部Ｒ1 をダイ３６か
ら押し出すようになっている。A knockout sleeve 38 is inserted inside the guide cylinder 35 so as to be slidable in the axial direction. The sleeve 38 is moved in the axial direction by the pressing of the knockout pin 39 which is in contact with the rear end face, and the die 3
The outer cylindrical portion R 1 remaining in the set hole 37 of the sixth cylinder 6 is pushed out from the die 36.
【００３５】スリーブ３８内に挿入された分離用固定ポ
ンチ４０は前記ガイド筒３５により軸方向に非可動に支
持されて先端面がダイ３６の表面と略同一位置に保持さ
れている。分離用固定ポンチ４０の先端部の外径は円筒
状成形品Ａ2 の外筒部Ｒ1 内にほぼぴったりと嵌り合う
大きさとされている。また、分離用固定ポンチ４０の内
径は、円筒状成形品Ａ2 の内筒部Ｒ2 の内径より大きく
されており、内筒部Ｒ2 から打抜かれる底４を固定盤３
３に形成されたスクラップ排出孔４１に誘導可能とされ
ている。The separation fixing punch 40 inserted into the sleeve 38 is non-movably supported in the axial direction by the guide cylinder 35, and the front end face is held at substantially the same position as the surface of the die 36. The outer diameter of the distal end portion of the separation fixed punch 40 is sized to mate with almost snugly into the barrel portion R 1 of the cylindrical molded article A 2. Also, the inner diameter of the separation fixing punch 40 is made larger than the inner diameter of the inner cylindrical portion R 2 of the cylindrical molded product A 2 , and the bottom 4 punched from the inner cylindrical portion R 2 is fixed to the fixing plate 3.
3 can be guided to a scrap discharge hole 41 formed in the scrap discharge hole 3.
【００３６】可動型３２は、筒状のポンチホルダ４２を
有し、そのポンチホルダ４２内に筒状の分離用可動ポン
チ４３の後端部が挿入されている。分離用可動ポンチ４
３は後端部にフランジ４４を有し、そのフランジ４４は
ポンチホルダ４２の先端部に設けられたフランジ４５
と、そのポンチホルダ４２内に組込まれたガイド筒４６
の先端によって軸方向に移動するのが防止されている。The movable die 32 has a cylindrical punch holder 42, and the rear end of the cylindrical movable punch 43 is inserted into the punch holder 42. Movable punch 4 for separation
3 has a flange 44 at a rear end thereof, and the flange 44 is provided with a flange 45 provided at a front end of the punch holder 42.
And a guide cylinder 46 incorporated in the punch holder 42
Axial movement is prevented by the tip of the shaft.
【００３７】分離用可動ポンチ４３は、固定型３１にお
ける分離用固定ポンチ４０と同心状に保持されている。
この分離用可動ポンチ４３の外径は固定型３１における
ダイ３６のセット孔３７の内径より小径とされている。
また、分離用可動ポンチ４３の内径は、固定型３１にお
ける分離用固定ポンチ４０の先端部の外径と略同径とさ
れ、可動型３２の前進時に先端が分離用固定ポンチ４０
の先端部外側に嵌合するようになっている。The movable separation punch 43 is held concentrically with the fixed separation punch 40 in the fixed mold 31.
The outer diameter of the separation movable punch 43 is smaller than the inner diameter of the set hole 37 of the die 36 in the fixed die 31.
Further, the inner diameter of the movable separation punch 43 is substantially the same as the outer diameter of the distal end of the fixed separation punch 40 in the fixed mold 31, and the distal end of the movable fixed mold 43 moves forward when the movable mold 32 advances.
Is fitted to the outside of the front end of the.
【００３８】ガイド筒４６の内側にはノックアウト用の
スリーブ４７の後端部が挿入されており、そのスリーブ
４７の先端部は分離用可動ポンチ４３内にスライド自在
に挿入されている。スリーブ４７は後端に当接するノッ
クアウトピン４８の押圧により前進して分離用可動ポン
チ４３内に残される内筒部Ｒ2 を、その分離用可動ポン
チ４３の先端部に押し出すようになっている。A rear end portion of a knockout sleeve 47 is inserted inside the guide cylinder 46, and a front end portion of the sleeve 47 is slidably inserted into the separation movable punch 43. The sleeve 47 moves forward by the pressing of the knockout pin 48 abutting on the rear end, and pushes the inner cylindrical portion R 2 left in the separation movable punch 43 toward the distal end of the separation movable punch 43.
【００３９】スリーブ４７の内側には底打抜き用の打抜
きポンチ４９が設けられている。打抜きポンチ４９は軸
方向に非可動の支持とされ、先端は分離用可動ポンチ４
３の先端と略同一位置に保持されている。打抜きポンチ
４９の先端部の外径は円筒状成形品Ａ2 の内筒部Ｒ2 の
内径と略同径とされている。この打抜きポンチ４９の外
周にはスリーブ４７の後退動を制限する段５０が形成さ
れている。Inside the sleeve 47, a punch 49 for punching the bottom is provided. The punch 49 is a non-movable support in the axial direction, and the tip is a movable punch 4 for separation.
3 is held at substantially the same position as the tip of the third. The outer diameter of the tip portion of the punch 49 is the inner diameter substantially the same diameter of the inner cylindrical portion R 2 of the cylindrical molded article A 2. A step 50 is formed on the outer periphery of the punch 49 to limit the retreat of the sleeve 47.
【００４０】円筒状成形品Ａ2 は、ダイ３６のセット孔
３７と分離用固定ポンチ４０の先端部間に外筒部Ｒ1 の
端部が嵌合するようセットされる。The cylindrical molded product A 2 is set so that the end of the outer cylindrical portion R 1 is fitted between the set hole 37 of the die 36 and the tip of the separation fixing punch 40.
【００４１】円筒状成形品Ａ2 のセット後に可動型３２
を固定型３１に向けて移動させると、可動型３２におけ
る分離用可動ポンチ４３が外筒部Ｒ1 の端面２ｂを軸方
向に押圧し、その分離用可動ポンチ４３と分離用固定ポ
ンチ４０によって外筒部Ｒ1は、図３（II）に示すよう
に、内筒部Ｒ2 から切り離されてダイ３６のセット孔３
７内に押し込まれる。The movable die after a set of cylindrical molded article A 2 32
Is moved toward the fixed mold 31, the separation movable punch 43 of the movable mold 32 presses the end face 2 b of the outer cylindrical portion R 1 in the axial direction, and the movable punch 43 is separated by the separation movable punch 43 and the separation fixed punch 40. The cylindrical portion R 1 is separated from the inner cylindrical portion R 2 as shown in FIG.
It is pushed into 7.
【００４２】また、外筒部Ｒ1 と内筒部Ｒ2 の分離が行
われる少し前の段階で内筒部Ｒ2 の底４は打抜きポンチ
４９によって打抜かれて分離用固定ポンチ４０内に押し
出される。分離用固定ポンチ４０内に押し出された底４
は、その分離用固定ポンチ４０内に順次押し出される底
４により押されてスクラップ排出孔４１から落下排出さ
れる。At a stage immediately before the separation of the outer cylinder portion R 1 and the inner cylinder portion R 2 , the bottom 4 of the inner cylinder portion R 2 is punched by a punch 49 and extruded into a fixed separation punch 40. It is. Bottom 4 extruded into fixed separation punch 40
Is pushed down by the bottom 4 sequentially extruded into the separation punch 40 and is dropped and discharged from the scrap discharge hole 41.
【００４３】一方、分離された内筒部Ｒ2 は可動型３２
の後退により下方に取り出され、軸受内輪用素形材とし
て使用される。また、ダイ３６のセット孔３７内に残る
筒状体としての外筒部Ｒ1 は、スリーブ３８の前進動に
よりダイ３６から取り出される。On the other hand, the separated inner cylinder portion R 2 is
It is taken out downward by retreating and used as a shaped material for bearing inner ring. The outer cylindrical portion R 1 as a cylindrical body remaining in the set hole 37 of the die 36 is taken out of the die 36 by the forward movement of the sleeve 38.
【００４４】図１（IV）は、分離・打抜き装置３０から
取り出された外筒部Ｒ1 、内筒部Ｒ2 および底４を示
す。外筒部Ｒ1 は次に図４に示す拡径装置６０により、
熱間において拡径される。FIG. 1 (IV) shows the outer cylinder part R 1 , the inner cylinder part R 2 and the bottom 4 taken out from the separation / punching device 30. The outer cylinder part R 1 is then moved by the diameter expanding device 60 shown in FIG.
The diameter is expanded during hot working.
【００４５】拡径装置６０は、固定型６１と可動型６２
とから成り、両型６１、６２間にはストリッパプレート
６３が定位置に配置され、そのストリッパプレート６３
に筒状のストリッパ６４が取付けられている。The diameter expanding device 60 includes a fixed mold 61 and a movable mold 62.
The stripper plate 63 is disposed at a fixed position between the two dies 61 and 62, and the stripper plate 63
, A tubular stripper 64 is attached.
【００４６】固定型６１はハウジングホルダ６５を有
し、そのハウジングホルダ６５に非回転に支持された軸
受ハウジング６６は前後に分割されている。The fixed die 61 has a housing holder 65, and a bearing housing 66 supported non-rotatably by the housing holder 65 is divided into front and rear parts.
【００４７】軸受ハウジング６６には複数の軸受６７が
取付けられ、その軸受６７によって回転自在に支持され
た回転軸６８は図示省略した駆動装置によって一方向に
回転される。A plurality of bearings 67 are mounted on the bearing housing 66, and a rotating shaft 68 rotatably supported by the bearings 67 is rotated in one direction by a driving device (not shown).
【００４８】回転軸６８の先端面には、その回転軸６８
の軸心に対する偏心位置に中心をもつ偏心孔６９が形成
され、その偏心孔６９の内周と回転軸６８の軸心までの
最小寸法Ｌは、製品となる外輪素形材の外径面の半径と
同径とされている。The tip of the rotating shaft 68 has the rotating shaft 68
An eccentric hole 69 having a center at an eccentric position with respect to the center of the shaft is formed. It has the same diameter as the radius.
【００４９】偏心孔６９の底７０にはポンチ挿入孔７１
が形成され、そのポンチ挿入孔７１は回転軸６８の軸心
上に配置されている。At the bottom 70 of the eccentric hole 69, a punch insertion hole 71 is provided.
The punch insertion hole 71 is arranged on the axis of the rotating shaft 68.
【００５０】可動型６２は、ホルダプレート７２を有
し、そのホルダプレート７２に筒状のポンチホルダ７３
が取付けられている。ポンチホルダ７３内には複数の軸
受７４が取付けられ、その軸受７４によって拡径用ポン
チ７５の後端部が回転自在に支持されている。The movable mold 62 has a holder plate 72, and a cylindrical punch holder 73 is provided on the holder plate 72.
Is installed. A plurality of bearings 74 are mounted in the punch holder 73, and the rear ends of the diameter-enlarging punch 75 are rotatably supported by the bearings 74.
【００５１】拡径用ポンチ７５は前記回転軸６８と同軸
上に配置され、前記ストリッパ６４内に沿って移動し得
るようになっている。また、拡径用ポンチ７５には先端
からテーパ軸部７６とストレート軸部７７とが形成さ
れ、そのストレート軸部７７の外径は、製品となる外輪
素形材の内径と同径とされている。The diameter-enlarging punch 75 is arranged coaxially with the rotary shaft 68 so that it can move along the inside of the stripper 64. A taper shaft portion 76 and a straight shaft portion 77 are formed from the tip of the diameter-enlarging punch 75, and the outer diameter of the straight shaft portion 77 is set to be the same as the inner diameter of the outer ring member to be manufactured. I have.
【００５２】筒状体としての外筒部Ｒ1 は、加熱状態に
おいて図４（Ｉ）に示すように、偏心孔６９内にセット
され、その内径面により支持されている。そのセット状
態において、可動型６２を固定型６１に向けて移動させ
ると、拡径用ポンチ７５のテーパ軸部７６が外筒部Ｒ1
内に侵入し、そのテーパ軸部７６によって外筒部Ｒ1は
偏心孔６９の内周よび底７０に押し付けられる。As shown in FIG. 4 (I), the outer tubular portion R 1 as a tubular body is set in the eccentric hole 69 in the heated state and is supported by the inner diameter surface thereof. When the movable mold 62 is moved toward the fixed mold 61 in the set state, the tapered shaft portion 76 of the diameter-enlarging punch 75 moves to the outer cylinder portion R 1.
The outer cylindrical portion R 1 is pressed against the inner periphery and the bottom 70 of the eccentric hole 69 by the tapered shaft portion 76.
【００５３】このとき、回転軸６８は回転状態にあるた
め、外筒部Ｒ1 は偏心孔６９の内周および底７０との接
触により偏心回転すると共に拡径用ポンチ７５も回転す
る。その回転状態の外筒部Ｒ1 内にテーパ軸部７６が圧
入されると共に、そのテーパ軸部７６に続くストレート
軸部７７が圧入され、外筒部Ｒ1 は拡径されて、図４
（III)に示すように、外輪素形材Ｒ3 が形成される。At this time, since the rotating shaft 68 is in a rotating state, the outer cylinder portion R 1 is eccentrically rotated by the contact with the inner periphery of the eccentric hole 69 and the bottom 70, and the punch 75 for diameter expansion is also rotated. With tapered shaft portion 76 is press-fitted in the outer cylindrical portion R 1 of the rotational state, the straight shaft portion 77 that follows the tapered shaft portion 76 is press-fitted outer cylindrical portion R 1 is an enlarged diameter, 4
As shown in (III), an outer ring formed and fabricated material R 3 is formed.
【００５４】外輪素形材Ｒ3 は、可動型６２の後退時に
拡径用ポンチ７５と共に後退し、拡径用ポンチ７５がス
トリッパ６４から抜け出る位置まで後退すると、そのス
トリッパ６４に対する当接によって拡径用ポンチ７５か
ら排出される。図１（Ｖ）は排出された外輪素形材Ｒ3
を示す。When the movable die 62 is retracted, the outer ring raw material R 3 is retracted together with the diameter-enhancing punch 75, and when the diameter-enlarging punch 75 is retracted to a position where it comes out of the stripper 64, the diameter of the outer ring element R 3 is increased by contact with the stripper 64. From the punch 75. FIG. 1 (V) shows the discharged outer ring material R 3.
Is shown.
【００５５】上記のように、外筒部Ｒ1 を偏心回転させ
た状態で拡径用ポンチ７５を圧入して熱間により拡径す
ることにより、外筒部Ｒ1 をきわめて効果的に無理なく
拡径することができ、外筒部Ｒ1 に割れを生じさせるこ
とがなく、良好な外輪素形材Ｒ3 を能率良く生産するこ
とができる。As described above, the outer cylinder portion R 1 is eccentrically rotated, and the diameter-enlarging punch 75 is press-fitted and hot-diameter-expanded, so that the outer cylinder portion R 1 can be extremely effectively and without difficulty. can be expanded, without causing cracks in the outer cylindrical portion R 1, it is possible to efficiently produce a good outer industrial castings R 3.
【００５６】ここで、外筒部Ｒ2 を拡径用ポンチ７５の
圧入によって拡径させるとき、外筒部Ｒ1 の内径部は拡
径用ポンチ７５との接触によって軸方向にずれが生じ易
く、上記外筒部Ｒ2 の端面が平坦であると、拡径された
外輪素形材Ｒ3 の端面はテーパ面に形成されるおそれが
ある。Here, when the outer cylindrical portion R 2 is expanded by press-fitting the diameter-enlarging punch 75, the inner diameter of the outer cylindrical portion R 1 is likely to shift in the axial direction due to contact with the diameter-enlarging punch 75. , the end surface of the outer cylindrical portion R 2 is flat, the end face of the outer ring formed and fabricated material R 3, which are enlarged in an area where it can be formed into a tapered surface.
【００５７】しかし、外筒部Ｒ1 の両端面２ａ、２ｂ
は、図２に示す成形装置１０によって予め逆方向のテー
パ面とされているため、このテーパ面は外筒部Ｒ1 の拡
径時に平坦面とされる。このため、両端面の平行度の優
れた外輪素形材Ｒ3 を形成することができる。[0057] However, both end faces 2a of the outer cylindrical portion R 1, 2b
, Since there is a pre-reverse tapered surface by the molding apparatus 10 shown in FIG. 2, the tapered surface is a flat surface when the outer cylindrical portion R 1 enlarged. Therefore, it is possible to form an excellent outer industrial castings R 3 of parallelism of end faces.
【００５８】実施の形態では、説明の都合上、成形装置
１０、分離・打抜き装置３０および拡径装置６０のそれ
ぞれを独立した状態で説明したが、これらの各装置１
０、３０、６０の固定型１１、３１、６１は多段送り型
鍛造機の固定ブロックによって支持されていると共に、
可動型１２、３２、６２は共通のプレススライドに支持
されて同時に移動されるようになっており、熱間により
据込まれた円盤状素材Ａ1 は、成形装置１０、分離・打
抜き装置３０および拡径装置６０のそれぞれに順送りさ
れて成形、分離・打抜きおよび拡径の処理が熱間により
連続して行われる。また、成形装置１０から分離・打抜
き装置３０に成形品Ａ2 が送られるとき、その成形品Ａ
2 は反転される。In the embodiment, the molding device 10, the separation / punching device 30, and the diameter expanding device 60 have been described as being independent from each other for convenience of explanation.
The fixed dies 11, 31, 61 of 0, 30, 60 are supported by the fixed block of the multi-stage forging machine,
Movable die 12,32,62 is adapted to be moved simultaneously being supported on a common press slide, disc-shaped material A 1 that is written据by hot, the molding apparatus 10, separation and punching device 30 and The processing of forming, separating / punching, and expanding the diameter is sequentially performed to each of the diameter expanding apparatuses 60, and the processing is continuously performed by hot. When the molded product A 2 is sent from the molding device 10 to the separating / punching device 30, the molded product A 2
2 is inverted.
【００５９】このように、円盤状素材Ａ1 を成形装置１
０により外筒部Ｒ1 と内筒部Ｒ2 を有する段付きの円筒
状素材Ａ1 を成形し、この円筒状素材Ａ1 を分離・打抜
き装置３０によって外筒部Ｒ1 と内筒部Ｒ2 を分離する
と同時に底４を抜き、分離後の外筒部Ｒ1 を拡径装置６
０により拡径するようにしたので、内輪素形材Ｒ2 およ
び外輪素形材Ｒ3 をきわめて能率よく製造することがで
きると共に、従来の技術の項で述べた冷間ローリング加
工を行うロールフォーマを不要とすることができ、コス
ト的にきわめて有利である。As described above, the disc-shaped material A 1 is formed by the forming apparatus 1.
0 by molding a cylindrical material A 1 of the stepped having an outer cylindrical portion R 1 and the inner cylindrical portion R 2, inner cylindrical portion R and the outer cylindrical portion R 1 of the cylindrical material A 1 by separation and punching device 30 2 are separated when disconnect the bottom 4 at the same time, expanded device outer tube portion R 1 after separation 6
Since as the diameter increases by 0, the roll former for performing it is possible to produce very efficiently the inner ring formed and fabricated material R 2 and the outer ring formed and fabricated material R 3, the cold rolling process described in the prior art section Can be unnecessary, which is extremely advantageous in terms of cost.
【００６０】また、外輪素形材の製造において、従来の
ローリング成形のような溝付き成形はできないが、溝成
形加工量は比較的少ないので、後の切削工程で容易に加
工でき、トータルとして外輪の生産性を高めることがで
きる。Further, in the production of the outer ring raw material, grooved forming such as conventional rolling forming cannot be performed, but since the amount of groove forming is relatively small, it can be easily processed in a subsequent cutting step, and the outer ring as a whole can be formed. Can increase productivity.
【００６１】図２に示す成形装置１０において、ダイ１
７に形成された段付き孔１８の小径孔部１８ｂの内径面
およびポンチ２５に形成された第２突部２７の外径面を
それぞれ同方向に傾斜するテーパ面とすることにより、
図５（Ｉ）に示すように、外筒部Ｒ1 の内径面５ａおよ
び内筒部Ｒ2 の外径面５ｂがそれぞれテーパ面とされた
段付きの円筒状成形品Ａ3 が得られる。この円筒状成形
品Ａ3 を図３に示す分離・打抜き装置３０によって図５
（Ｉ）の鎖線で示す位置から分離し、同時に内筒部Ｒ2
の底４を打抜くことにより、図５（II）に示すように、
テーパ状内径面５ａを有する外筒部Ｒ1 およびテーパ状
外径面５ｂを有する内筒部Ｒ2 を得ることができ、内筒
部Ｒ2 は図６に示す円錐ころ軸受６の内輪６ｂの素形材
として使用することができる。In the molding apparatus 10 shown in FIG.
By forming the inner diameter surface of the small-diameter hole portion 18b of the stepped hole 18 formed in the hole 7 and the outer diameter surface of the second protrusion 27 formed in the punch 25 as tapered surfaces inclined in the same direction,
As shown in FIG. 5 (I), the outer cylindrical portion R 1 of the outer surface 5b is cylindrical molded article A 3 stepped, which are respectively tapered surface of the inner surface 5a and the inner tube portion R 2 is obtained. Figure this cylindrical molded article A 3 by separation and punching device 30 shown in FIG. 3 5
Separated from the position shown by a chain line in (I), the inner cylinder portion R 2 simultaneously
As shown in FIG. 5 (II), by punching the bottom 4 of
It is possible to obtain an inner cylindrical portion R 2 having an outer cylindrical portion R 1 and the tapered outer diameter surface 5b has a tapered inner surface 5a, the inner cylindrical portion R 2 is the inner ring 6b of the tapered roller bearing 6 shown in FIG. 6 It can be used as a shaped material.
【００６２】また、外筒部Ｒ1 を拡径することにより、
その外筒部Ｒ1 を円錐ころ軸受６の外輪６ａの素形材と
して使用することができる。Further, by increasing the diameter of the outer cylindrical portion R 1 ,
You can use the outer cylindrical portion R 1 as formed and fabricated material of the outer ring 6a of the tapered roller bearing 6.
【００６３】ここで、外筒部Ｒ1 の拡径に際しては、図
４に示す拡径装置６０の移動型６２におけるポンチ７５
の先端部に外輪素形材のテーパ状内径面５ａに対応する
テーパ軸部を設け、そのテーパ軸部を外筒部Ｒ1 内に圧
入して外筒分Ｒ1 を拡径する。Here, when expanding the outer cylinder portion R 1 , the punch 75 in the movable mold 62 of the expanding device 60 shown in FIG.
The tip of the tapered shaft portion corresponding to the tapered inner surface 5a of the outer ring formed and fabricated material provided, expanding the diameter of the outer tube component R 1 by press-fitting the tapered shaft portion to the outer cylindrical portion R 1.
【００６４】実施の形態においては、外輪素形材Ｒ3 を
形成する外筒部Ｒ1 の拡径を例にとって説明したが、拡
径しようとする筒状体はこれに限定されるものではな
い。[0064] In the embodiment, although the diameter of the outer cylindrical portion R 1 to form an outer ring formed and fabricated material R 3 has been described as an example, the cylindrical body to be enlarged is not limited thereto .
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上のように、この発明においては、加
熱された筒状体を偏心回転させ、その回転状態の筒状体
内に拡径用ポンチを圧入して筒状体を拡径させるように
したので、筒状体を割れを生じさせることなく能率よく
拡径することができ、軸受素形材を形成する多段送り型
鍛造機への組付けにおいて、軸受素形材の生産性の向上
を図ることができる。As described above, in the present invention, the heated cylindrical body is eccentrically rotated, and the diameter-enlarging punch is pressed into the rotated cylindrical body to expand the cylindrical body. As a result, it is possible to efficiently expand the diameter of the cylindrical body without causing cracks, and to improve the productivity of the bearing element material when assembling it to the multi-stage feed die forging machine that forms the bearing element material. Can be achieved.
【図１】（Ｉ）乃至（Ｖ）は、この発明に係る拡径装置
を採用した軸受素形材の製造方法により成形される成形
品を段階的に示すフロー図FIGS. 1 (I) to 1 (V) are flow charts showing step-by-step a molded product formed by a method of manufacturing a bearing raw material employing a diameter expanding device according to the present invention.
【図２】（Ｉ）は成形装置の断面図、（II）は成形状態
を示す断面図FIG. 2 (I) is a cross-sectional view of a molding apparatus, and (II) is a cross-sectional view showing a molding state.
【図３】（Ｉ）は分離・打抜き装置の断面図、（II）は
成形状態を示す断面図FIG. 3 (I) is a cross-sectional view of a separation / punching device, and (II) is a cross-sectional view showing a molding state.
【図４】（Ｉ）は拡径装置の断面図、（II）は（Ｉ）の
IV−IV線に沿った断面図、（III）は成形状態を示す断
面図FIG. 4 (I) is a sectional view of the diameter expanding device, and (II) is a sectional view of (I).
Sectional view along line IV-IV, (III) is a sectional view showing a molded state.
【図５】（Ｉ）は同上の段付き円筒状成形品の他の例を
示す断面図、（II）はその円筒状成形品の分離状態を示
す断面図FIG. 5 (I) is a cross-sectional view showing another example of the stepped cylindrical molded product of the above, and (II) is a cross-sectional view showing the separated state of the cylindrical molded product.
【図６】円すいころ軸受の断面図FIG. 6 is a sectional view of a tapered roller bearing.
【図７】従来の軸受素形材の製造方法によって成形され
る成形品を段階的に示すフロー図FIG. 7 is a flow chart showing step by step a molded product formed by a conventional method for producing a bearing raw material.
【図８】ロールフォーマを示す平面図FIG. 8 is a plan view showing a roll former.
【図９】玉軸受の断面図FIG. 9 is a sectional view of a ball bearing.
６１ 固定型 ６２ 可動型 ６８ 回転軸 ６９ 偏心孔 ７０ 底 ７１ ポンチ挿入孔 ７５ 拡径用ポンチ ７６ テーパ軸部 61 Fixed type 62 Movable type 68 Rotating shaft 69 Eccentric hole 70 Bottom 71 Punch insertion hole 75 Punch for diameter expansion 76 Taper shaft portion
Claims (2)
加熱された筒状体を挿入し、上記回転軸と同軸上に配置
され、軸心を中心に回転自在に支持された拡径用ポンチ
を一方向に回転する上記回転軸に向けて移動し、その拡
径用ポンチの先端部に形成されたテーパ軸部を筒状体の
内側に挿入して偏心孔の内周および底に筒状体の外周を
接触させ、その接触により筒状体を偏心回転させた状態
で上記拡径用ポンチをさらに圧入して筒状体を拡径させ
る筒状体の拡径方法。1. A heated cylindrical body is inserted into an eccentric hole formed in a tip end surface of a rotating shaft, and is arranged coaxially with the rotating shaft and supported rotatably about the axis. The diameter punch is moved toward the above-mentioned rotation axis which rotates in one direction, and the tapered shaft formed at the tip of the diameter expansion punch is inserted into the inside of the cylindrical body, and the inner circumference and the bottom of the eccentric hole are inserted. The outer diameter of the cylindrical body is brought into contact with the cylindrical body, and the cylindrical body is eccentrically rotated by the contact.
同軸上に配置された回転自在の拡径用ポンチを有する可
動型とから成り、上記回転軸の拡径用ポンチと対向する
先端面に加熱状態の筒状体が挿入される偏心孔を設け、
その偏心孔の内周と回転軸の軸心までの最小寸法を拡径
後の筒状製品の外径面の半径と同寸法とし、この偏心孔
の底に前記ポンチが挿入可能なポンチ挿入孔を設け、上
記ポンチには先端側からテーパ軸部と、筒状製品の内径
と同径のストレート軸部とを形成し、前記偏心孔にセッ
トされた加熱状態の筒状体内にポンチを圧入して筒状体
を偏心孔の内周および底との接触により回転させつつ拡
径させることを特徴とする筒状体の拡径装置。2. A fixed type having a rotating shaft, and a movable type having a rotatable diameter-enlarging punch arranged coaxially with the rotating shaft, and a tip end of the rotating shaft facing the diameter-enlarging punch. An eccentric hole into which a cylindrical body in a heated state is inserted on the surface,
The minimum dimension between the inner circumference of the eccentric hole and the axis of the rotary shaft is the same as the radius of the outer diameter surface of the cylindrical product after diameter expansion, and a punch insertion hole into which the punch can be inserted at the bottom of the eccentric hole. The punch has a tapered shaft portion from the tip side and a straight shaft portion having the same diameter as the inner diameter of the cylindrical product, and press-fits the punch into the heated cylindrical body set in the eccentric hole. A diameter expansion device for a cylindrical body, wherein the diameter is increased while rotating the cylindrical body by contact with the inner periphery and the bottom of the eccentric hole.
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