專利名稱：徑向滾珠軸承用軌道輪及其制造方法、高精度環(huán)的制造方法以及制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對軌道輪及其制造方法的改進(jìn)，其中，所述軌道輪用于構(gòu)成不要求太高的旋轉(zhuǎn)精度的徑向滾珠軸承，例如裝入安裝在電吸塵器、換風(fēng)扇等各種家用電器中的電動馬達(dá)或各種汽車用輔機(jī)等旋轉(zhuǎn)支承部中的徑向滾珠軸承。
背景技術(shù)：
在各種旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)支承部中裝入圖53所示徑向滾珠軸承1。該徑向滾珠軸承1為深槽型，并且，在彼此同心設(shè)置的外輪2a和內(nèi)輪3之間設(shè)有多個滾珠4、4。沿整個圓周，在其中的外輪2的內(nèi)周面的軸向中間部形成深槽型外輪軌道5，在內(nèi)輪3的外周面的軸向中間部形成深槽型內(nèi)輪軌道6。上述各個滾珠4、4在由保持器7保持的狀態(tài)下，可自由滾動地設(shè)置在上述外輪軌道5和內(nèi)輪軌道6之間。并且，通過這種結(jié)構(gòu)，可使上述外輪2與上述內(nèi)輪3相對自由轉(zhuǎn)動。另外，在圖53所示的例子中，作為上述保持器7，雖然使用了金屬材料制成的波紋保持器，但是，使用合成樹脂制成的冠型保持器的情況也較多。另外，采用在形成于上述外輪2的兩端部內(nèi)周面上的卡定槽中分別卡定密封板(包含接觸型密封板以及非接觸型密封板。在整個本說明書均是相同的)的外周緣的情況也較多。在這種情況下，上述兩密封板的內(nèi)周緣沿整個圓周滑動接觸上述內(nèi)輪3的兩個端部外周面或與它們接近并相對。
為了制造構(gòu)成上面所述那樣的徑向滾珠軸承1的上述外輪2或上述內(nèi)輪3等的軌道輪，以往，一般情況下，首先，通過鍛造加工和切削加工獲得具有形狀和尺寸與成品近似的中間原材料。之后，在該中間原材料中上實(shí)施用于使表面硬化的熱處理，之后，在包含上述外輪軌道5或上述內(nèi)輪軌道6等軌道面的表面上實(shí)施用以限定尺寸和表面光潔度的研磨，以形成上述軌道輪。這種內(nèi)輪的制造方法除了材料利用率不良以外，還存在煩瑣和成本高的缺陷。
另外，在專利文獻(xiàn)1、2中記載了以鍛造加工為中心形成徑向滾珠軸承的軌道輪的方法。
首先，專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明為在通過鍛造制造使用于制造外輪的中間原材料和制造內(nèi)輪的中間原材料形成一體的復(fù)合中間原材料之后，將這種復(fù)合原材料分為用于制造外輪的外輪用中間原材料和用于制造內(nèi)輪的內(nèi)輪用中間原材料。另外，在該專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明中，通過擴(kuò)大用于制造內(nèi)輪的內(nèi)輪用中間原材料的一部分的直徑，能夠獲得在外周面具有深槽型內(nèi)輪軌道的內(nèi)輪。
另外，在專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明涉及如下的方法通過縱型沖壓，以冷加工方式沿軸向壓縮(鐓鍛加工)切斷由熱擠壓制造的鋼管所形成的環(huán)狀原材料，從而制造出在內(nèi)周面具有深槽型外輪軌道的外輪用中間原材料。
在上面所述那樣的專利文獻(xiàn)1、2中記載的發(fā)明中，在專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明中，在加工的初期階段，通過鍛造來制造體積較大的復(fù)合中間原材料。因此，在制造這種復(fù)合中間原材料時的加工載荷以及在包含鍛造裝置的沖頭或支承模具等模具上施加的力較大，從而包含該模具的鍛造裝置各個部分的彈性變形量較大。結(jié)果，難以很好地實(shí)現(xiàn)所得的復(fù)合中間原材料、和由該復(fù)合中間原材料制造的用于制造外輪及內(nèi)輪的中間原材料的尺寸精度以及形狀精度，進(jìn)而，難以很好地實(shí)現(xiàn)這些外輪以及內(nèi)輪的尺寸精度以及形狀精度。特別是，若通過冷鍛造進(jìn)行制造體積大的上述復(fù)合中間原材料的加工，則在上述模具等上施加的載荷過大，從而難以確保該模具等的耐久性。因此，上述復(fù)合中間原材料的加工雖可通過熱鍛造或溫鍛造來制造，但是，在熱鍛造或溫鍛造時，無論熱膨脹量的差如何，為了可靠地實(shí)現(xiàn)模具彼此的配合，必須與冷鍛造時相比加大設(shè)定配合部的間隙。因此，難以充分確保所得的復(fù)合中間原材料的內(nèi)外徑尺寸以及以內(nèi)外兩個周面彼此間的同心度為中心的形狀、尺寸精度。結(jié)果，即使在前面所述的不要求過高轉(zhuǎn)動精度的用途中使用，仍難以充分確保所得的外輪以及內(nèi)輪的內(nèi)外徑的尺寸精度以及振動精度。另外，不能通過塑性加工形成用于將密封板的外周緣卡定在外輪內(nèi)周面兩個端部上的卡定槽，由于該卡定槽的加工由切削加工實(shí)現(xiàn)，因此，不能充分降低制造成本。
另外，在專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明中，由于環(huán)狀原材料是通過切斷由熱擠壓制成的鋼管獲得的，因此，難以充分確保該原材料的內(nèi)外徑尺寸以及以內(nèi)外兩個周面彼此的同心度為中心的形狀·尺寸精度。結(jié)果，難以充分確保所得的外輪的內(nèi)外徑的尺寸精度以及振動精度。另外，切斷鋼管以形成上述環(huán)狀原材料的作業(yè)較為煩瑣，生產(chǎn)率不良，從而形成了成本提高的原因。另外，在外輪用中間原材料上必須實(shí)施基于脫碳的切削，從這方面考慮成本也較高。
另外，在專利文獻(xiàn)3、4中記載了徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，在該方法中，通過芯棒擠壓直徑小于要制造的軌道輪的環(huán)狀原材料的周面，從而使該芯棒的外周面形狀轉(zhuǎn)印至上述環(huán)狀原材料的周面上，并且，擴(kuò)大該環(huán)狀原材料的直徑，形成具有所希望直徑的軌道輪。但是，在所述專利文獻(xiàn)3、4中記載的以往方法中，上述環(huán)狀原材料在壓附該芯棒的狀態(tài)下的動態(tài)不穩(wěn)定，不能使該芯棒的外周面的形狀正確轉(zhuǎn)移至該環(huán)狀原材料的周面上。另外，也難以充分確保所得的軌道輪的正圓度。因此，同樣，即使用于前面所述那樣的不要求過高轉(zhuǎn)動精度的用途中，仍難以充分確保所得的軌道輪的尺寸精度等。另外，在專利文獻(xiàn)4中記載的發(fā)明中，必須在塑性加工后進(jìn)行材料的去除，從而會限制成本降低的效果。
因此，在本發(fā)明中，則考慮了確保實(shí)用上的充分精度并以低成本獲得構(gòu)成例如在前面所述用途中使用的不要求過高轉(zhuǎn)動精度的徑向滾珠軸承的軌道輪。但是，即使在這種情況下，若考慮最終獲得的徑向滾珠軸承的實(shí)用精度，則充分確保包含形成這些外輪或內(nèi)輪材料的高精度環(huán)的形狀精度及體積精度的尺寸精度是重要的。
對于該環(huán)狀部件的制造方法而言，在專利文獻(xiàn)5中記載了通過對圓柱形原材料上實(shí)施冷加工形成環(huán)狀部件的發(fā)明。但是，在上述專利文獻(xiàn)5中記載的發(fā)明中，在冷加工時不能進(jìn)行軸向尺寸的限制。因此，不能確保所得的環(huán)狀部件的軸向長度的精度以及體積精度。因此，僅對該環(huán)狀部件實(shí)施塑性變形，難以制造實(shí)用軌道輪。
專利文獻(xiàn)1特開平5-277615號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平2001-150082號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開昭59-212142號公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開昭56-111533號公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開2000-94080號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對上面的情況作出的，其提供一種徑向滾珠軸承用軌道輪及其制造方法，能夠確保充分的實(shí)用精度并以低成本獲得內(nèi)輪或外輪，該內(nèi)輪或外輪為構(gòu)成例如在前面所述用途中使用的不要求過高轉(zhuǎn)動精度的徑向滾珠軸承的軌道輪。
另外，本發(fā)明是針對上面的情況作出的，其提供了易于制造高精度環(huán)的制造方法，該方法能夠形成用于通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪或外輪的原材料，并且，能夠充分確保最終獲得的徑向滾珠軸承的實(shí)用精度。
根據(jù)本發(fā)明的第1側(cè)面，提供了用于徑向滾珠軸承的上述徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，其中，所述徑向滾珠軸承設(shè)有軌道輪，其由外輪和內(nèi)輪中的至少一個構(gòu)成，所述外輪在內(nèi)周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的外輪軌道作為軌道面，所述內(nèi)輪在外周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的內(nèi)輪軌道作為軌道面；和多個滾珠，其可自由滾動地設(shè)置在上述內(nèi)輪軌道和上述外輪軌道之間，其特征在于，該方法設(shè)有以下工序高精度原材料加工工序，通過冷加工制造體積實(shí)際上與作為成品的徑向滾珠軸承用軌道輪的體積相同的圓筒狀高精度原材料；和軌道輪加工工序，通過冷加工使該高精度原材料產(chǎn)生塑性變形，在上述任意一個周面的軸向中間部上形成上述軌道面，至少在熱處理以前，不進(jìn)行除去材料的加工。
根據(jù)涉及本發(fā)明第1側(cè)面的第2側(cè)面，在軌道輪加工工序之后，通過輥軋加工對軌道面進(jìn)行精加工的精加工工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第2側(cè)面的第3側(cè)面，沿整個圓周設(shè)置在以軌道輪中任意一個周面的軸向兩端部從軸向兩側(cè)夾持軌道面的位置處的密封用凹部，在上述精加工工序時通過輥軋加工與軌道面同時進(jìn)行精加工。
根據(jù)涉及本發(fā)明第1側(cè)面的第4側(cè)面，上述滾珠軸承的外輪的上述軌道輪加工工序具有以下工序形成第一中間原材料的第一工序，通過使體積實(shí)際上與要制造的外輪體積相同的圓筒狀原材料的軸向一部分的直徑收縮，使該收縮的部分形成外徑實(shí)質(zhì)上與上述外輪外徑相同的小徑部，使未縮小的剩余部分形成大徑部；形成第二中間原材料的第二工序，在上述第一中間原材料的軸向中間部內(nèi)周面中與上述小徑部對應(yīng)的部分上，沿內(nèi)周面的整個圓周形成構(gòu)成上述外輪軌道的至少一部分的截面圓弧形的軌道面用曲面，并且，使相對軸向鄰接上述軌道面用曲面和上述大徑部側(cè)的部分的徑向厚度在軸向上的分布與要制造的外輪的相應(yīng)部分的厚度分布一致；和第三工序，使上述大徑部的外徑收縮以使上第二中間原材料的大徑部的外徑與上述小徑部的外徑一致。
根據(jù)本發(fā)明第4側(cè)面的第5側(cè)面，上述外輪軌道為深槽型；通過在上述第三工序中，使形狀與軌道面用曲面對稱的軌道用第二曲面與該軌道面用曲面相連形成在軸向中間部內(nèi)周面上，從而在內(nèi)周面的軸向中間部上形成上述深槽型外輪軌道。
根據(jù)涉及本發(fā)明第5側(cè)面的第6側(cè)面，上述制造方法還具有以下工序上述外輪具有用于將密封板的外周緣部卡定在內(nèi)周面的軸向兩端部上的卡定槽部，在上述第一工序之前，在高精度原材料的軸向兩端部上形成內(nèi)徑大于軸向中間部的階梯部的預(yù)備工序，在第三工序之后，對該階梯部進(jìn)行塑性加工以形成上述卡定槽部的后工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第6側(cè)面的第7側(cè)面，其設(shè)有在上述后工序之后，通過輥軋加工同時對外輪軌道和兩卡定槽部進(jìn)行精加工的精加工工序。
根據(jù)本發(fā)明第1側(cè)面的第8側(cè)面，上述滾珠軸承中內(nèi)輪的上述軌道輪加工工序具有以下工序第一工序，通過一邊使上述圓筒狀高精度原材料的直徑收縮，一邊在軸向中間部外周面上形成用于構(gòu)成內(nèi)輪軌道的一部分的截面圓弧形的第一軌道面用曲面，從而獲得夾持該第一軌道面用曲面、使軸向一側(cè)半部形成小徑部且使軸向另一半部形成大徑部的中間原材料；和第二工序，使作為上述中間原材料的軸向一側(cè)半部的上述小徑部的內(nèi)徑擴(kuò)大至與軸向另一半部相同的內(nèi)徑，并且，在與上述第一軌道用曲面相連的部分上形成構(gòu)成上述內(nèi)輪軌道的剩余部分的第二軌道面用曲面。
根據(jù)涉及本發(fā)明第8側(cè)面的第9側(cè)面，上述內(nèi)輪軌道為深槽型；在上述制造方法中，上述軌道輪加工工序在第一工序與第二工序之間還具有中間工序，在該工序中，通過壓縮上述中間原材料的軸向的一部分將其加工成第二中間原材料，該第二中間原材料上，在軸向上與上述第一軌道用曲面鄰接的部分中徑向厚度沿軸向的分布與要制造的內(nèi)輪的相應(yīng)部分的厚度的分布一致，在上述第二工序中，在軸向中間部外周面上，利用在上述中間工序中與規(guī)定了厚度分布的上述第一軌道用曲面原材料曲面鄰接的部分，使形狀與上述第一軌道面用曲面對稱的第二軌道面用曲面與上述第一軌道面用曲面相連形成，從而在外周面的軸向中間部形成上述深槽型內(nèi)輪軌道。
根據(jù)涉及本發(fā)明第9側(cè)面的第10側(cè)面，上述內(nèi)輪在外周面的軸向兩端部上具有用于滑動接觸或相對接近密封板的內(nèi)周緣部的一對密封用階梯部；上述制造方法還具有以下工序在上述第一工序之前，在上述高精度原材料的軸向兩端部上形成外徑小于軸向中間部的階梯部以形成預(yù)備中間原材料的預(yù)備工序；和在上述第二工序之后，對該階梯部進(jìn)行塑性加工以形成上述兩個密封用階梯部的后工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第10側(cè)面的第11側(cè)面，還設(shè)有在上述后工序之后，通過輥軋加工同時對內(nèi)輪軌道和兩密封用階梯部進(jìn)行精加工的精加工工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第12側(cè)面，提供了一種徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，該滾珠軸承為圓筒狀并且沿整個圓周在任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面，該方法設(shè)有以下工序?qū)嵤┑谝焕溴懺旒庸ひ垣@得第一中間原材料的第一工序，該第一冷鍛造加工在沿軸向相對位移的一對模具彼此之間擠壓體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀原材料，改變該原材料的軸向一側(cè)半部的直徑，使該軸向的一側(cè)半部形成小徑部，使軸向另一半部形成大徑部；實(shí)施第二冷鍛造加工的第二工序，該第二冷鍛造加工在沿軸向相對位移的與上述第一工序不同的另一對模具之間擠壓上述第一中間原材料，形成該第一中間原材料中至少要形成上述軌道面的部分的徑向厚度在軸向上的分布與形成完成后的軌道輪的軌道面的部分的厚度分布相一致的第二中間原材料；第三工序，通過一邊使該第二中間原材料旋轉(zhuǎn)，一邊以彼此接近的方向擠壓該第二中間原材料的內(nèi)周面和外周面的輥軋加工，使該第二原材料的一部分沿徑向產(chǎn)生塑性變形，從而形成上述軌道面。
根據(jù)涉及本發(fā)明第12側(cè)面的第13側(cè)面，上述軌道輪具有用于將密封板的周緣部卡定在形成軌道面的周面的軸向兩端部上的卡定槽，上述制造方法具有以下工序在上述第一工序之前，在原材料的軸向兩端部上形成沿徑向比軸向中間部更凹入的階梯部以形成預(yù)備中間原材料的預(yù)備工序；和在上述階梯部上形成上述卡定槽的第三工序。
根據(jù)本發(fā)明的第14側(cè)面，提供了徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，該滾珠軸承為圓筒狀并且沿整個圓周在作為被加工側(cè)周面的任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面，該方法設(shè)有以下工序預(yù)備圓筒狀原材料，其體積與成品的體積實(shí)質(zhì)相同，并使與形成上述軌道面的面相反一側(cè)的周面、即非加工側(cè)周面的直徑與成品的直徑實(shí)質(zhì)相同，通過使上述非加工側(cè)周面實(shí)質(zhì)上無間隙地與設(shè)置在支承部件上的支承側(cè)周面配合，將其支承在該支承部件上，
在上述被加工側(cè)周面上，沿上述原材料的徑向擠壓母線形狀與成品狀態(tài)下的該被加工側(cè)周面母線形狀相一致的加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件的加工側(cè)周面，并且，使該加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件與上述支承部件相對旋轉(zhuǎn)，由此將上述被加工側(cè)周面加工成至少具有上述軌道面的成品的形狀。
根據(jù)涉及本發(fā)明第14側(cè)面的第15側(cè)面，為了在成品的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上，沿整個圓周形成沿徑向比該被加工側(cè)周面的軸向靠中央部分更凹入的階梯部，在原材料的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上形成階梯部，伴隨在上述兩個階梯部上加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件向該被加工側(cè)周面的壓附，這兩個階梯部與軌道面同時進(jìn)行加工。
根據(jù)涉及本發(fā)明第15側(cè)面的第16側(cè)面，存在于設(shè)置在原材料的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上的兩個階梯部和軸向靠中央部分之間的階梯面，為向隨著沿徑向離開非加工側(cè)周面而彼此接近的方向傾斜的傾斜面，上述兩個階梯面相對于在與上述原材料的中心軸正交的方向上存在的假想平面的傾斜角度，大于存在于完成后的軌道輪所對應(yīng)的部分上的階梯面的傾斜角度，并且在15度以下。
根據(jù)涉及本發(fā)明第14側(cè)面的第17側(cè)面，用于制造軌道輪的原材料的軸向兩端面為向隨著離開非加工側(cè)周面而相互接近的方向傾斜的傾斜面，上述軸向兩端面相對于在與上述原材料的中心軸正交的方向上存在的假想平面的傾斜角度在20度以下。
根據(jù)本發(fā)明的第18側(cè)面，提供了徑向滾珠軸承，具有軌道輪，其由外輪和內(nèi)輪中的至少一個構(gòu)成，所述外輪在內(nèi)周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的外輪軌道作為軌道面，所述內(nèi)輪在外周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的內(nèi)輪軌道作為軌道面；和多個滾珠，其可自由滾動地設(shè)置在上述內(nèi)輪軌道和上述外輪軌道之間，其特征在于，上述徑向滾珠軸承通過冷加工使以冷加工制造且體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀高精度原材料產(chǎn)生塑性變形，將包含上述軌道面的表面形狀加工成實(shí)質(zhì)上與成品相同的形狀。
根據(jù)涉及本發(fā)明第12側(cè)面的第13側(cè)面，圓筒狀并沿整個圓周范圍內(nèi)在任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面的徑向滾珠軸承用軌道輪，其通過對使體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀原材料產(chǎn)生塑性變形所形成的中間原材料實(shí)施的冷輥軋加工，沿徑向使該中間原材料的至少一部分產(chǎn)生塑性變形，從而將包含上述軌道面的表面形狀加工成實(shí)質(zhì)上與成品相同的形狀。
根據(jù)涉及本發(fā)明第19側(cè)面的第20側(cè)面，中間原材料的外周面形狀為從外徑最大的部分向軸向兩端面，該外徑變化方向不逆轉(zhuǎn)且不具有下挖部的形狀；上述中間原材料的內(nèi)周面的形狀為從內(nèi)徑最小的部分向軸向兩端面，該內(nèi)徑變化方向不逆轉(zhuǎn)且不具有下挖部的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的第21側(cè)面，提供了金屬制高精度環(huán)的制造方法，該方法具有以下工序約束工序，對體積大于要制造的高精度環(huán)的體積的圓筒狀原材料的內(nèi)外兩個周面中的一個周面進(jìn)行約束，使其直徑不變化；壓縮工序，其在直徑可變化地不約束另一周面的狀態(tài)下，通過冷加工沿軸向?qū)ι鲜鲈牧线M(jìn)行壓縮，以使軸向尺寸與上述高精度環(huán)的軸向尺寸一致，形成中間原材料，該中間原材料中超過該高精度環(huán)的體積的余料部分向使上述另一周面沿徑向膨脹的方向避讓；和除去工序，除去上述余料部分以形成使內(nèi)徑、外徑、軸向長度達(dá)到限制值的圓筒狀環(huán)。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第22側(cè)面，上述除去工序具有擠絞工序，針對另一周面?zhèn)鹊膹较虺叽?，通過與要制造的高精度環(huán)的徑向尺寸一致的擠絞工具對存在于該另一周面上的余料部進(jìn)行擠絞，使上述余料部聚集在上述該另一周面中軸向上的一部分，從而在該部分上形成徑向突出的凸緣狀部，并使上述另一周面的剩余部的直徑與高精度環(huán)的徑向尺寸一致，在上述擠絞工序后，通過沖裁加工除去上述凸緣狀部的工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第23側(cè)面，上述除去工序包括剃削加工工序，針對另一周面?zhèn)鹊膹较虺叽?，通過與要制造的高精度環(huán)的徑向尺寸一致的沖頭削落存在于該另一周面上的余料部。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第24側(cè)面，上述制造方法在約束工序之前具有以下工序沿軸向壓縮圓柱狀坯段以形成圓板狀中間原材料的工序；沿軸向壓縮上述圓板狀中間原材料的中心部以使中心部的軸向收縮的工序；通過相對擠壓方向向后擠壓上述圓板狀中間原材料的靠外徑部分并使其變形為圓筒狀的后方擠壓加工工序，形成有底圓筒狀的第二中間原材料，通過沖裁上述第二中間原材料的底部，形成上述圓筒狀原材料。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第25側(cè)面，上述制造方法在上述約束工序之前具有以下工序，即，通過向使截面形狀扭轉(zhuǎn)90度的方向改變由沖裁成形金屬板制造的圓環(huán)狀中間原材料，來形成上述圓筒狀原材料。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第26側(cè)面，高精度環(huán)為通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪時的原材料，一個周面為外周面，另一個周面為內(nèi)周面。
根據(jù)涉及本發(fā)明第21側(cè)面的第27側(cè)面，高精度環(huán)為通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的外輪時的原材料，一個周面為內(nèi)周面，另一個周面為外周面。
根據(jù)本發(fā)明的第28側(cè)面，金屬制高精度環(huán)的制造方法，其特征在于具有以下工序沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，以形成軸向厚度尺寸在中央部較大而向外周緣部逐漸減小的圓板狀中間原材料的工序；在上述圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔以形成體積與上述高精度環(huán)的體積相同的圓環(huán)狀中間原材料的工序；和使上述圓環(huán)狀中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮并使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)張，通過使上述圓環(huán)狀中間原材料的截面上圓周方向的各個部分平行于軸向的反轉(zhuǎn)加工工序，使上述圓環(huán)狀中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度為限制值的圓筒狀環(huán)的工序，上述反轉(zhuǎn)加工的角度變化為90度以下。
根據(jù)涉及本發(fā)明第28側(cè)面的第29側(cè)面，伴隨在圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔，在應(yīng)除去的部分的軸向兩個側(cè)面中的至少一個側(cè)面上形成凹部，從而減小該除去的部分的體積。
根據(jù)涉及本發(fā)明第29側(cè)面的第30側(cè)面，上述圓環(huán)狀中間原材料由以下工序形成對于形成有凹部的圓板狀中間原材料，在約束其外周緣部以使其外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下沿軸向進(jìn)行擠壓，使軸向厚度尺寸縮小至適當(dāng)值，并使體積的剩余部分避讓至上述凹部的工序；和對包含上述凹部的上述圓板狀中間原材料的中央部進(jìn)行沖裁的工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第28側(cè)面的第31側(cè)面，上述圓環(huán)狀中間原材料由以下工序形成在圓板狀中間原材料的中央部形成作為圓孔基礎(chǔ)的基礎(chǔ)圓孔以形成基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料的工序；對于上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料，在約束其外周緣部以使其外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下沿軸向進(jìn)行擠壓，使軸向厚度尺寸縮小至適當(dāng)值，并使體積的剩余部分避讓至上述基礎(chǔ)圓孔的內(nèi)周緣部的工序；和除去存在于上述基礎(chǔ)圓孔的內(nèi)周緣部的上述剩余部分的工序。
根據(jù)涉及本發(fā)明第28側(cè)面的第32側(cè)面，其特征在于，以阻止該圓板狀中間原材料的外徑擴(kuò)大的狀態(tài)約束圓板狀中間原材料的外周緣部，并且，伴隨在該圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔，僅在應(yīng)除去的部分的軸向一個側(cè)面上形成凹部，由此減小應(yīng)除去的部分的體積，并使上述圓板狀中間原材料的形狀為形成凹部一側(cè)的靠外徑部分構(gòu)成部分圓錐狀凹面的形狀、即大致圓臺形狀，使圓環(huán)狀中間原材料形成圓筒狀環(huán)的反轉(zhuǎn)加工時的角度變化量不到90度。
根據(jù)涉及本發(fā)明第28側(cè)面的第33側(cè)面，在沿軸向壓縮坯段狀原材料以制造圓板狀中間原材料時，通過約束這種原材料或加工這種原材料形成的預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的徑向側(cè)面，可以防止該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的直徑擴(kuò)大，通過在得到的上述圓板狀中間原材料的中央部除去包含該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩端面的部分，形成圓孔以形成圓環(huán)狀中間原材料。
根據(jù)本發(fā)明的第34側(cè)面，用于金屬制高精度環(huán)的制造方法的制造裝置，其中，該金屬制高精度環(huán)由該制造方法制造，該制造方法的特征在于，沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，以形成軸向厚度尺寸在中央部較大而向外周緣部逐漸減小的圓板狀中間原材料的工序；
在上述圓板狀中間原材料的中心部形成圓孔以形成體積與上述高精度環(huán)的體積相同的圓環(huán)狀原材料的工序；使上述圓環(huán)狀中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮，并使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)張，通過使上述圓環(huán)狀中間原材料的截面上圓周方向的各個部分平行于軸向的反轉(zhuǎn)加工工序，使上述圓環(huán)狀中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度為限制值的圓筒狀環(huán)的工序；上述反轉(zhuǎn)加工的角度變化為90度以下，在沿軸向壓縮坯段狀原材料以制造圓板狀中間原材料時，通過對這種原材料或加工這種原材料形成的預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的徑向側(cè)面進(jìn)行約束，防止該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的直徑擴(kuò)大，通過在得到的上述圓板狀中間原材料的中央部除去包含上述原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩端面的部分，形成圓孔以形成圓環(huán)狀中間原材料，所述制造裝置具有固定塊；硬模，該硬模在施加較大壓力時下降至與該固定塊的上表面接觸的狀態(tài)下，彈性支承在該固定塊的上方，并且，具有自由內(nèi)嵌坯段狀原材料或加工該原材料所形成的預(yù)備中間原材料的下端部的下側(cè)中心孔；可相對于該硬模升降地穿過該下側(cè)中心孔的反向沖頭；環(huán)狀沖頭，其在與該硬模同心地向設(shè)置于硬模上方的沖壓加工機(jī)的壓頭的一部分上施加較大壓力時，上升至接觸該壓頭下表面的狀態(tài)下，彈性支承在該壓頭的下方，并具有自由內(nèi)嵌上述坯段狀原材料或上述預(yù)備中間原材料的上端部的上側(cè)中心孔；和可相對于該環(huán)狀沖頭升降地穿過該上側(cè)中心孔的沖頭。
根據(jù)涉及本發(fā)明第34側(cè)面的第35側(cè)面，至少在圓板狀中間原材料加工結(jié)束以前的狀態(tài)下，反向沖頭相對于固定塊不會升降地被支承，沖頭相對于壓頭不會升降地被支承，在硬模的下表面接觸固定塊的上表面的狀態(tài)下，上述反向沖頭的上端面存在于比該硬模的上表面更向下凹入的位置處，在環(huán)狀沖頭的上表面接觸上述壓頭的下表面的狀態(tài)下，上述沖頭存在于比該環(huán)狀沖頭的下表面更向上凹入的位置處。
根據(jù)本發(fā)明的第36側(cè)面，提供了金屬制高精度環(huán)的制造方法，該方法至少具有以下工序第一中間原材料形成工序，在沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，并在徑向中央部形成圓孔，在中央部設(shè)置具有規(guī)定厚度尺寸和規(guī)定軸向尺寸的圓筒部，并且，形成在該圓筒部的周圍部分別設(shè)有向外凸緣狀的凸緣狀部的第一中間原材料，分割工序，在該第一中間原材料的徑向中間部，且在上述圓筒部的外周面與上述凸緣狀部的內(nèi)周緣的交界部分切斷該第一中間原材料，將其中由圓筒部所得的部分作為圓筒狀第一高精度環(huán)，將從上述凸緣狀部所得的部分作為圓環(huán)狀第二中間原材料，第二高精度環(huán)形成工序，該工序通過使上述第二中間原材料的截面方向改變90度的反轉(zhuǎn)加工，使該第二中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度均為限制值的圓筒狀第二高精度環(huán)。
根據(jù)涉及本發(fā)明第36側(cè)面的第37側(cè)面，其中在上述第一中間原材料形成工序中，通過以相互接近的方向壓縮原材料的軸向兩個端部，在徑向中央部形成軸向厚度尺寸大于徑向靠外部分的凸起部，在該凸起部的周圍部分形成凸緣狀部，沿軸向壓垮其中的凸起部的中央部以減小該中央部的軸向厚度，并增大該凸起部的靠外徑部分的軸向厚度，之后對上述中央部的減小了厚度的部分進(jìn)行沖裁而形成圓孔。
根據(jù)涉及本發(fā)明第36側(cè)面的第38側(cè)面，在上述第一中間原材料形成工序中，通過以相互接近的方向壓縮原材料的軸向兩個端部中央部以減小該中央部的軸向厚度，從而形成從凸緣狀部的軸向兩側(cè)面向軸向突出的基礎(chǔ)圓筒部，之后，對該中央部的減小了厚度的部分進(jìn)行沖裁而形成圓孔。
根據(jù)涉及本發(fā)明第36側(cè)面的第39側(cè)面，在上述分割工序與第二高精度環(huán)形成工序之間，設(shè)有以下工序在約束第二中間原材料外周緣部以使該第二中間原材料的外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下，進(jìn)行沿軸向?qū)⒃摰诙虚g原材料壓縮至規(guī)定厚度的墩鍛加工，使該第二中間原材料的余料部件流動至內(nèi)周緣部，之后，通過貫穿加工除去該內(nèi)周緣部而除去該余料部分，從而使上述第二中間原材料的體積達(dá)到所希望的值。
根據(jù)涉及本發(fā)明第36側(cè)面的第40側(cè)面，由第一高精度環(huán)形成工序形成的凸緣狀部的軸向厚度尺寸在靠徑向中央部處較大，越向外周緣部越小，在第二高精度環(huán)形成工序中，使第二中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮，并以向徑向外側(cè)擴(kuò)大的方向?qū)績?nèi)徑部分實(shí)施反轉(zhuǎn)加工。
發(fā)明效果根據(jù)以上述構(gòu)成的本發(fā)明的徑向滾珠軸承用軌道輪及其制造方法，例如，可用于前面所述的用途。對于構(gòu)成不要求過高旋轉(zhuǎn)精度的徑向滾珠軸承的軌道輪，能夠充分確保實(shí)用上的精度并降低制造成本而得到。
即，為了通過冷加工，使體積與要制造的軌道輪體積(在實(shí)施伴隨材料去除的精加工時考慮了其加工余量的狀態(tài)下)一致的圓筒狀原材料(高精度原材料)產(chǎn)生塑性變形而形成上述軌道輪，可充分確保該軌道輪的形狀精度以及尺寸精度。
另外，理所當(dāng)然，通過提高加工精度，本發(fā)明可用于與前面所述的用途相比要求更高精度的滾珠軸承用軌道輪。
根據(jù)以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的高精度環(huán)的制造方法，能夠以良好的材料利用率、容易且產(chǎn)出率良好地制造出將內(nèi)徑、外徑、軸向尺寸限制為適當(dāng)值并且使內(nèi)周面的中心軸與外周面的中心軸彼此嚴(yán)格一致的高精度環(huán)。結(jié)果，能夠降低加工該高精度環(huán)而制成的構(gòu)成徑向滾珠軸承的外輪和內(nèi)輪的加工成本并充分確保實(shí)用性能。
另外，理所當(dāng)然，通過提高加工精度，本發(fā)明可用于在與前面所述的用途相比要求更高精度的滾珠軸承用軌道輪的制造中使用的高精度環(huán)。


圖1A-1F為顯示外輪加工工序的剖視圖。
圖2A-2B為顯示外輪加工序中縮管加工工序的剖視圖。
圖3A-3B為顯示內(nèi)徑擠壓加工工序的剖視圖。
圖4A-B為顯示外輪軌道形成加工工序的剖視圖。
圖5為顯示密封板用卡定槽的加工工序的第1例的剖視圖。
圖6顯示了其第2例的剖視圖。
圖7為顯示外輪加工中外輪軌道形成加工工序的側(cè)視圖。
圖8A為圖7的イ-イ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序剛開始后的狀態(tài)。
圖8B為圖7的イ-イ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖9為顯示本發(fā)明實(shí)施例4的與圖7相同的視圖。
圖10A為圖9的ロ-ロ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序剛開始之后的狀態(tài)。
圖10B為圖9的ロ-ロ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖11為顯示本發(fā)明實(shí)施例5的與圖7相同的視圖。
圖12A為圖11的ハ-ハ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序剛開始之后的狀態(tài)。
圖12B為圖11的ハ-ハ剖視圖，其顯示了外輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖13A-13D為剖視圖，其以工序的順序顯示了本發(fā)明的實(shí)施例6所示的通過輥軋加工將圓筒狀中間原材料加工成外輪的狀態(tài)。
圖14為圖13中(B)的ト部放大圖。
圖15A-15B為中間原材料與由該中間原材料所得的外輪的剖視圖。
圖16A-16F為顯示本發(fā)明實(shí)施例7的內(nèi)輪加工工序的剖視圖。
圖17A-17B為顯示內(nèi)輪加工工序中縮管加工工序的剖視圖。
圖18A-18B為顯示內(nèi)徑擠壓加工工序的剖視圖。
圖19A-19B為顯示內(nèi)輪軌道形成加工工序的剖視圖。
圖20為顯示密封用階梯部的加工工序的第1例的剖視圖。
圖21顯示了其第2例(實(shí)施例8)的剖視圖。
圖22為顯示內(nèi)輪加工工序中內(nèi)輪軌道形成加工工序的側(cè)視圖。
圖23A為圖22的ニ-ニ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序剛開始后的狀態(tài)。
圖23B為圖22的ニ-ニ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖24為顯示本發(fā)明實(shí)施例10的與圖22相同的視圖。
圖25A為圖24的ホ-ホ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序剛開始之后的狀態(tài)。
圖25B為圖24的ホ-ホ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖26為顯示本發(fā)明實(shí)施例11的與圖22相同的視圖。
圖27A為圖26的ヘ-ヘ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序剛開始之后的狀態(tài)。
圖27B為圖26的ヘ-ヘ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖28為顯示本發(fā)明的實(shí)施例12的側(cè)視圖。
圖29A為圖28的チ-チ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序即將開始之前的狀態(tài)。
圖29B為圖28的チ-チ剖視圖，其顯示了內(nèi)輪軌道形成加工工序即將結(jié)束之前的狀態(tài)。
圖30A-30B為顯示中間原材料與由該中間原材料所得的內(nèi)輪的剖視圖。
圖31A-31G為顯示本發(fā)明的實(shí)施例13的加工工序的剖視圖。
圖32為顯示在實(shí)施例13中進(jìn)行的余料產(chǎn)生加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖33A-33F為顯示本發(fā)明的實(shí)施例14的加工工序的剖視圖。
圖34為顯示實(shí)施例15中的余料產(chǎn)生加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖35A-35F為顯示實(shí)施例16的加工工序的剖視圖。
圖36A-36C為顯示在實(shí)施例16中進(jìn)行的反轉(zhuǎn)加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖37A-37E為顯示本發(fā)明的實(shí)施例17的加工工序的剖視圖。
圖38A-38E為顯示本發(fā)明的實(shí)施例18的加工工序的剖視圖。
圖39A-39C為顯示在實(shí)施例18中進(jìn)行的反轉(zhuǎn)加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖40A-40E為顯示本發(fā)明的實(shí)施例19的加工工序的剖視圖。
圖41為顯示實(shí)施例19中的精壓加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖42A-42F為顯示本發(fā)明的實(shí)施例20的加工工序的剖視圖。
圖43A-43E為顯示該實(shí)施例21的加工工序的剖視圖。
圖44A-44C為顯示該實(shí)施例21中一部分的加工工序的具體狀況的剖視圖。
圖45A-45H為顯示本發(fā)明的實(shí)施例22的加工工序的剖視圖。
圖46A-46C為顯示該實(shí)施例22中一部分的加工工序的具體狀況的剖視圖。
圖47A-47B為用于說明該實(shí)施例22的作用、效果的模式圖。
圖48A-48F為顯示本發(fā)明的實(shí)施例23的加工工序的前段的剖視圖。
圖49A-49C為顯示其后段的剖視圖。
圖50為顯示精壓工序的具體實(shí)施狀況的剖視圖。
圖51A-51C為顯示反轉(zhuǎn)加工的實(shí)施狀況的剖視圖。
圖52A-52F為顯示本發(fā)明的實(shí)施例24的加工工序的部分剖視圖。
圖53為顯示裝入軌道輪的徑向滾珠軸承的1個例子的局部剖透視圖。
標(biāo)號說明1徑向滾珠軸承 2、2a外輪 3內(nèi)輪4滾珠 5外輪軌道 6內(nèi)輪軌道7保持器8高精度原材料 9預(yù)備中間原材料10第一中間原材料 11第二中間原材料12第三中間原材料13階梯部 14硬模 15加工孔16大徑部 17沖頭 18小徑部19曲面部 20凸曲面部 21、21a凹曲面部22脫模環(huán) 23硬模 24加工孔25反向環(huán) 26沖頭 27小徑部28大徑部 29凸曲面部 30硬模31加工孔 32小徑部33大徑部34沖頭 35曲面部36曲面部37、37a芯棒38卡定槽39外側(cè)輥40內(nèi)側(cè)輥 41a、41b環(huán)狀沖頭122、122a、122b硬模129、129a、129b外接輥 130內(nèi)接輥131加工曲面部 132凸曲面部 133突條134卡定槽 135、135a芯棒 136加工側(cè)周面137階梯部 138、138a階梯面 139、139a端面213階梯部 214硬模 215加工孔216大徑部 217沖頭 218小徑部219凸曲面部220凸曲面部 221、221a凹曲面部222脫模環(huán) 223硬模 224加工孔225反向環(huán) 226沖頭 227小徑部
228大徑部 229凸曲面部 230硬模231加工孔 232沖頭233小徑部 234大徑部235環(huán)狀沖頭 236曲面部237曲面部238曲面部 239容器 240密封用階梯部241成形輥 242心軸 312a階梯部329c、329d、329e外接輥 330a內(nèi)接輥331a加工曲面部 332a凸曲面部 335芯棒340心軸 341輥413坯段414第一中間原材料 415第二中間原材料416第三中間原材料417硬模 418、418a、418b沖頭 419凸部420平坦面 421第四中間原材料422、422a中心孔423余料部 424第五中間原材料425導(dǎo)引銷部26圓板狀原材料 427第一中間原材料428第二中間原材料429硬模 430沖頭 431大徑部432小徑部 433彎曲面513圓板狀原材料514中間原材料 515環(huán)狀部件 516硬模517中頭 518大徑部519小徑部520彎曲面 521坯段 522、522a圓板狀中間原材料523、523a凹部524、524a、524b、524c、524d第二圓板狀中間原材料525圓孔 526、526a、526b圓板狀中間原材料527硬模 528圓孔529沖頭 530、530a基礎(chǔ)圓孔531、531a、531b基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料 532預(yù)備中間原材料533固定塊 534硬模535反向沖頭 536環(huán)狀沖頭537沖頭 538、538a彈性部件539下側(cè)中心孔540加工用凹部 541壓頭 542上側(cè)中心孔543厚壁部分 544廢料 545硬模
546沖頭 547反向沖頭 548傾斜圓環(huán)部613坯段 614第一高精度環(huán) 615第二高精度環(huán)616預(yù)備中間原材料 617第二預(yù)備中間原材料618凸起部619凸緣狀部 620第三預(yù)備中間原材料621圓筒狀部分622圓孔 623第一中間原材料624圓筒部625廢料 627第二中間原材料629硬模630圓孔 631沖頭 632圓孔633第四預(yù)備中間原材料 634硬模635沖頭 636大徑部637小徑部638彎曲面 639第二預(yù)備中間原材料640a、640a凹形圓孔641第三預(yù)備中間原材料 642凸起部643隔板部644圓孔 645圓筒部646第一中間原材料647第一高精度環(huán) 648階梯部具體實(shí)施方式
利用圖1～53對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。下面，利用圖1～30對軌道輪的制造方法進(jìn)行說明。之后，利用圖31～53對適于該軌道輪制造的高精度環(huán)的制造方法進(jìn)行說明。
首先，說明軌道輪的制造方法。
本發(fā)明的軌道輪的形成方法分為5個工序。即，階梯部形成加工的第1工序、縮管加工的第2工序、內(nèi)外徑擠壓加工的第3工序、軌道形成加工的第4工序以及密封面加工的第5工序。任何工序均采用冷加工是本申請的特征之一。在實(shí)施通過該冷加工進(jìn)行的5個工序的情況下，根據(jù)在哪一工序中適用輥軋加工，存在后面所述的實(shí)施例。
軌道輪具有外輪和內(nèi)輪。因此，在以下的實(shí)施例中，先對外輪的制造方法進(jìn)行說明，之后，再對內(nèi)輪的制造方法進(jìn)行說明。涉及外輪制造方法的實(shí)施例為實(shí)施例1～6和圖1～15。涉及內(nèi)輪制造方法的實(shí)施例為實(shí)施例7～12和圖16～30。
第1實(shí)施例以及第7實(shí)施例為分別在外輪、內(nèi)輪的制造工序中不使用輥軋加工而實(shí)施全部工序的實(shí)施例。
第2實(shí)施例以及第8實(shí)施例為分別在外輪、內(nèi)輪制造工序中的第5工序中使用輥軋加工的實(shí)施例。
第3～5實(shí)施例以及第9～11實(shí)施例為分別在外輪、內(nèi)輪的制造工序中的第4、5工序中使用輥軋加工的實(shí)施例。
第6和第12實(shí)施例為分別在外輪、內(nèi)輪的制造工序中的第2～5工序中使用輥軋加工的實(shí)施例。
總之，對于任何實(shí)施例而言，第1工序均是通過模具之間的沖壓加工來實(shí)施的。下面，對各個實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1首先，以實(shí)施例1～6為例對本發(fā)明的外輪的形成方法進(jìn)行說明。
圖1～6顯示了本發(fā)明的實(shí)施例1。本發(fā)明的特征在于在預(yù)先制造體積與外輪2a(參見圖1(F))的體積實(shí)質(zhì)相同的圓筒形高精度原材料8(參見圖1(A))之后，通過冷加工使該高精度原材料8產(chǎn)生塑性變形，從而形成上述外輪2a。制造這種高精度原材料8的方法雖沒有特別限定，但是，從確保材料的有效利用率良好以降低制造成本的方面考慮，優(yōu)選以規(guī)定長度切斷較長的線材(卷材)并通過冷加工實(shí)施塑性加工?；蛘?，也可以以圓環(huán)狀沖裁板材并使其截面形狀扭轉(zhuǎn)90度，形成上述高精度原材料8。通過任意一種方法制造高精度原材料8，都可在下面的工序中通過冷加工使該高精度原材料8產(chǎn)生塑性變形，從而形成上述外輪2a。
在本實(shí)施例的情況下，通過圖1(A)所示的上述高精度原材料8、圖1(B)所示的預(yù)備中間原材料9、圖1(C)所示的第一中間原材料10、圖1(D)所示的第二中間原材料11、圖1(E)所示的第三中間原材料12，形成圖1(F)所示的外輪2a。下面，按順序?qū)Ω鱾€工序及進(jìn)行說明。
在使上述高精度原材料8形成上述預(yù)備中間原材料時，在使該高精度原材料8的外周面內(nèi)嵌入未圖示的壓緊模的內(nèi)周面內(nèi)，并使其內(nèi)周面外嵌至芯棒上的狀態(tài)下，沿整個圓周將未圖示的沖頭的前端面壓附在該高精度原材料8的軸向(圖1的上下方向)兩個端面的內(nèi)徑側(cè)半個部分上。結(jié)果，上述高精度原材料8的軸向兩端面的內(nèi)徑側(cè)半個部分沿軸向凹入，從而獲得在該部分具有階梯部13、13的上述預(yù)備中間原材料9。此時，伴隨形成這兩個階梯部13、13朝徑向(圖1的左右方向)外側(cè)流動的加工材料，由所述軸向兩個端部的外徑側(cè)半個部分沿軸向突出而吸收。另外，以這種方式制造的上述預(yù)備中間原材料9的外徑大于要制造的外輪2a的外徑。
因此，對上述預(yù)備中間原材料9實(shí)施使預(yù)備中間原材料9的一部分(除軸向一端(圖1的上端部)的部分)的直徑收縮至上述外輪2a的外徑的縮管加工。這種縮管工序以圖2所示的方式進(jìn)行。
首先，以(A)的方式，使該預(yù)備中間原材料9內(nèi)嵌入(配置在)設(shè)置于硬模14上的加工孔15的大徑部16中。下面，以(B)所示的方式，通過沖頭17將上述預(yù)備中間原材料9壓入上述加工孔15的深處。這種加工孔15是通過以光滑曲面部19連接上述大徑部16和設(shè)置在該大徑部16內(nèi)側(cè)的小徑部18形成的。另外，使該小徑部18的內(nèi)徑與上述外輪2a的外徑相一致。因此，使通過上述沖頭17壓入存在于上述加工孔15內(nèi)部的上述小徑部18的預(yù)備中間原材料9中一部分的外徑收縮，成為與上述外輪2a的外徑相一致的狀態(tài)，從而形成上述第一中間原材料10。
另外，在圖中所示的例子中，通過在上述沖頭17的前端面的一部分上形成凸曲面部20，從而沿整個圓周在上述第一中間原材料10的內(nèi)周面的一部分上形成截面圓弧狀的凹曲面部21。上述沖頭17形成該凹曲面部21是在使上述預(yù)備中間原材料9形成上述第一中間原材料10的加工初期階段進(jìn)行的。因此，為了如上所述使預(yù)備中間原材料9的一部分的外徑收縮而形成第一中間原材料10，在進(jìn)行使上述外徑收縮的作業(yè)的過程中，除了上述初期階段以外，加工應(yīng)力僅施加在上述曲面部19與上述預(yù)備中間原材料9的外周面的接觸部。因此，通過上述加工孔15的曲面部19實(shí)現(xiàn)的上述第一中間原材料10的外周面的塑性加工可精度良好地進(jìn)行。從確保得到的外輪軌道5(參照圖1(F)或圖7)的精度方面考慮，精度良好地進(jìn)行該部分加工是重要的。后面將針對這一點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。通過脫模環(huán)22，從上述加工孔15中壓出以這種方式制造的該第一中間原材料10，并其輸送至下一工序。
在該下一工序中，為了在上述第一中間原材料10的內(nèi)周面形成外輪軌道5的軸向半個部分(圖1的下半部分)，應(yīng)實(shí)施內(nèi)徑擠壓加工。該內(nèi)徑擠壓加工是以圖3所示的方式進(jìn)行的。
首先，以(A)所示的方式，使上述第一中間原材料10內(nèi)嵌入設(shè)置在硬模23中的加工孔24內(nèi)，并使該第一中間原材料10的軸向一個端面(圖3的下端面)抵接到(配置在)插入該加工孔24內(nèi)的反向環(huán)25的前端面(圖3的上端面)。在這種狀態(tài)下，上述第一中間原材料10的外周面無間隙地接觸上述加工孔24的內(nèi)周面，其軸向的一個端面無間隙地接觸上述反向環(huán)25的前端面。并且，應(yīng)嚴(yán)格限制該反向環(huán)25與上述硬模23在軸向(圖3的垂直方向)上的位置關(guān)系。
若以上述方式配置上述第一中間原材料10，則隨后，以(B)所示的方式，通過沖頭26對上述第一中間原材料10的內(nèi)周面進(jìn)行擠絞。該沖頭26的前端部為小徑部27，可以在無間隙地插入反向環(huán)25內(nèi)的狀態(tài)下(嚴(yán)格限制同心度的狀態(tài)下)相對于該反向環(huán)25產(chǎn)生軸向位移。并且，通過凸曲面部29連接該小徑部27與設(shè)置在靠基端(偏向圖3的上側(cè))部分上的與該小徑部27同心的大徑部28。該凸曲面部29的截面形狀為與上述需要加工的上述外輪軌道5的軸向半個部分的截面形狀相一致的圓弧形。在上述內(nèi)徑的擠壓加工中，使上述沖頭26的凸曲面部29抵接存在于上述第一中間原材料10的內(nèi)周面上的上述凹曲面部21，從而對該凹曲面部21的形狀進(jìn)行矯正，并且，使該凹曲面部21向上述第一中間原材料10的軸向一個端部移動至規(guī)定位置處(對靠內(nèi)徑部分進(jìn)行擠絞)。
結(jié)果，得到在內(nèi)周面的偏向軸向一端部分具有作為上述外輪軌道5的軸向半個部分的凹曲面部21a的上述第二中間原材料11。在以此方式制造該第二中間原材料11時，在進(jìn)行以上述方式矯正凹曲面部21的形狀并使其移動至規(guī)定位置以形成作為上述外輪軌道5的軸向半個部分的凹曲面部21a的擠絞作業(yè)過程中，加工應(yīng)力僅施加在上述凸曲面部29與上述凹曲面部21的接觸部。因此，可以精度良好地進(jìn)行通過該凸曲面部29實(shí)現(xiàn)的形成上述外輪軌道5的軸向半個部分、即凹曲面部21a的塑性加工。以這種方式制造的上述第二中間原材料11中設(shè)有該凹曲面部21a的偏向軸向一端部分(圖3(B)的下半部分))的形狀與要制造的外輪2a的相應(yīng)部分的形狀基本一致。另外，在上述圖2所示的縮管加工時，通過設(shè)置在加工孔15的中間部上的曲面部19加工成階梯形狀的部分，在結(jié)束了上述圖3所示的內(nèi)徑擠壓加工時，徑向壁厚在軸向上的分布與要制造的外輪2a的相應(yīng)部分的分布(考慮了伴隨在下面所述的外輪軌道形狀加工時直徑縮小的壁厚變化)相一致。因此，應(yīng)嚴(yán)格限制上述圖2所示的縮管加工時，上述曲面部19的形狀以及上述沖頭17向上述硬模14的插入量(以及后面所述的圖4所示的硬模30的加工孔31的曲面部35的形狀)。通過上述反向環(huán)25，從上述個加工孔24擠壓出以此方式制成的上述第二中間原材料11，并將其送至下一工序。
在該下一工序中，使上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端(靠圖3～圖4的上端)部分的外徑收縮，并進(jìn)行使外徑(除去兩端緣部的倒角部)在整個軸向全長達(dá)到均勻，并在內(nèi)周面形成上述外輪軌道5的外輪軌道形成加工。這種外輪軌道形成加工以圖4所示的方式進(jìn)行。
首先，以(A)所示的方式，使上述第二中間原材料11內(nèi)嵌入(配置在)設(shè)置于硬模30上的加工孔31內(nèi)。此時，以無間隙的方式，將該第二中間原材料11中外徑已收縮的部分嵌入上述加工孔21的小徑部32，并以無間隙的方式，將未收縮的部分嵌入大徑部33中。接著，以(B)的方式，通過沖頭34，將上述整個第二中間原材料11壓入上述加工孔31內(nèi)側(cè)的小徑部32內(nèi)。
作為這種壓入作業(yè)的結(jié)果，通過連接上述大徑部33和上述小徑部32的曲面部35，對上述未收縮的部分進(jìn)行處理，該部分的外徑也收縮成與上述外輪2a的外徑相一致的狀態(tài)。同時，在該部分的內(nèi)徑側(cè)形成構(gòu)成上述外輪軌道5的軸向另半個部分的凹曲面部36。即，以上述方式，上述還未收縮部分的徑向壁厚在軸向上的分布與要制造的外輪2a的相應(yīng)部分的分布(考慮了與使直徑收縮相伴的壁厚增加量)相一致。因此，若使該部分的外徑收縮成與上述外輪2a的外徑一致的狀態(tài)，則以與上述外輪軌道5的軸向另半個部分相一致的方式形成內(nèi)周面?zhèn)鹊慕孛嫘螤?，從而形成上述凹曲面?6。這種凹曲面部36與上述凹曲面部21相連，構(gòu)成深槽型的上述外輪軌道5，從而形成上述第三中間原材料12。
對以此方式獲得的該第三中間原材料12實(shí)施精加工，在內(nèi)周面的軸向兩端部上形成用于卡定密封板的外周緣部的卡定槽。該卡定槽的加工作業(yè)以圖5(第1實(shí)施例)或圖6(第2實(shí)施例)所示的方式進(jìn)行。
其中圖5所示的第1實(shí)施例的方法，在以一對芯棒37a、37b抑制上述第三中間原材料12的內(nèi)徑側(cè)的狀態(tài)下，進(jìn)行通過一對環(huán)狀沖頭41a、41b沿軸向?qū)υ摰谌虚g原材料12的軸向兩端面的靠外徑部分進(jìn)行擠壓的沖壓加工。通過這種沖壓加工，上述第三中間原材料12的軸向兩端面靠外徑部分以沿軸向朝內(nèi)以及沿徑向朝內(nèi)倒入的方式產(chǎn)生塑性變形，并在上述兩階梯部分13、13部分形成用于卡定密封板的外周緣部的卡定槽38、38，以形成外輪2a。
實(shí)施例2另外，圖6所示的實(shí)施例2的方法是輥軋加工，在以彼此偏心狀態(tài)布置并沿相同方向轉(zhuǎn)動的外側(cè)輥39的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)輥40的外周面之間，從徑向方向兩側(cè)擠壓上述第三中間原材料12。上述外側(cè)輥39的內(nèi)周面為單純的圓筒面，并支承上述第三中間原材料12的外周面。與此相對，上述內(nèi)側(cè)輥40的外周面的軸向中間部的截面形狀與上述要制造的外輪2a的內(nèi)周面的截面形狀相一致。在本實(shí)施例的情況下，通過在這樣的內(nèi)側(cè)輥40的外周面與上述外側(cè)輥39的內(nèi)周面之間夾持上述第三中間原材料12，并向該外側(cè)輥39推壓該內(nèi)側(cè)輥40，將該內(nèi)側(cè)輥40的中間部外周面的形狀轉(zhuǎn)印至上述第三中間原材料12的內(nèi)周面，并對上述外輪軌道5的特性進(jìn)行調(diào)整(精加工)，并在該內(nèi)周面與軸向兩端部形成用于卡定密封板的外周緣部的卡定槽38、38。
另外，也可以在實(shí)施圖5所示的方法后，實(shí)施圖6所示的方法(組合兩種方法)。
在通過任意一種方法形成卡定槽38、38的情況下，為了使上述外輪軌道5部分硬化以確保滾動疲勞壽命，應(yīng)在所得的外輪2a上實(shí)施熱處理(淬火)。將實(shí)施了熱處理的外輪2a直接與內(nèi)輪3及滾珠4、4組合，從而形成圖7所示的徑向滾珠軸承1。另外，在必需轉(zhuǎn)動精度或在轉(zhuǎn)動時必須較低抑制轉(zhuǎn)動時的振動和噪音時，在上述熱處理之后，應(yīng)在上述外輪軌道5部分上實(shí)施用于提高表面光潔度的研磨。
實(shí)施例3圖7～8顯示了本發(fā)明的實(shí)施例3。在本實(shí)施例中，通過輥軋加工同時進(jìn)行上述實(shí)施例1中作為第4、5工序的軌道輪形成加工、密封面面形成加工。即，不經(jīng)圖1E，將上述圖1D所示的第二中間原材料11加工成圖1F所示的外輪2a。因此，以圓環(huán)狀形成構(gòu)成輥軋加工裝置的外接輥129a。之后，在相互平行設(shè)置轉(zhuǎn)動中心軸的狀態(tài)下并且在使轉(zhuǎn)動中心軸相互偏心的狀態(tài)下將內(nèi)接輥130插入該外接輥129a的內(nèi)側(cè)。在進(jìn)行用于將上述第二中間原材料11加工成外輪2a的輥軋加工時，將上述內(nèi)接輥130推壓在上述外接輥129a的內(nèi)周面并使其轉(zhuǎn)動。由于其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例1相同，故省略了重復(fù)的圖示以及說明。
在作為第4、5工序的軌道輪形成加工過程中，進(jìn)行外輪軌道形成加工，即增大上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端(靠圖8的下端)部分的外徑，使外徑(除了兩個端緣部的倒角部以外)在軸向全長達(dá)到均勻，并在內(nèi)周面上形成上述外輪軌道5。這種外輪軌道形成加工通過圖7～圖8所示的輥軋加工進(jìn)行。
這種輥軋加工通過沿徑向在彼此平行并且沿相反方向可相對自由轉(zhuǎn)動地支承的外接輥129與內(nèi)接輥130之間擠壓上述第二中間原材料11的圓周方向的一部分來進(jìn)行。其中的外接輥129為厚壁圓板狀，并且在抑制徑向位移的狀態(tài)下自由轉(zhuǎn)動地支承，并具有比要制造的外輪2a寬度(軸向長度)大的寬度以及(與轉(zhuǎn)動中心軸平行的)圓筒狀外周面。另外，上述內(nèi)接輥130為圓柱形，并且，在外周面的一部分上具有與要制造的外輪2a的內(nèi)周面截面形狀(母線形狀)一致的截面形狀(母線形狀)的加工曲面部131。另外，上述內(nèi)接輥130通過未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及推壓機(jī)構(gòu)朝向上述外接輥129的外周面上按壓并被自由驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
在將上述第二中間原材料11加工成上述外輪2a時，在將該第二中間原材料11松弛地外嵌至上述內(nèi)接輥130的狀態(tài)下，將該內(nèi)接輥130朝向上述外接輥129的外周面按壓并驅(qū)動其轉(zhuǎn)動。上述第二中間原材料11通過上述內(nèi)接輥130、以與該內(nèi)接輥130相同方向隨其轉(zhuǎn)動，并且，被壓附在上述外接輥129的外周面上。因此，該外接輥129以與上述第二中間原材料11以及上述內(nèi)接輥130相反的方向隨其運(yùn)動(轉(zhuǎn)動)。之后，在這兩個輥129、130的外周面彼此之間、沿徑向?qū)υ摰诙虚g原材料11的圓周方向上一部分進(jìn)行擠壓。另外，以此方式沿徑向擠壓的部分沿圓周方向連續(xù)變化。結(jié)果，逐漸擴(kuò)大上述第二中間原材料11偏向軸向另一端部分的直徑，直至其接觸上述外接輥129的外周面。
在完成上述第二中間原材料11偏向軸向另一端部分的直徑擴(kuò)大，使該第二中間原材料11的外徑(除了兩端邊緣部的倒角部以外)在整個軸向長度上均達(dá)到均勻之后，使上述內(nèi)接輥130的加工曲面部131的形狀轉(zhuǎn)印至上述第二中間原材料11的內(nèi)周面。該加工曲面部131在其軸向中央部上設(shè)有用于形成上述外輪軌道5的截面圓弧狀的凸曲面部132。另外，在軸向兩端部上形成用于加工卡定槽的突條133、133，所述卡定槽用于將密封條的外周緣卡定在上述各個階梯部12、12上。因此，在將上述加工曲面部131的形狀轉(zhuǎn)印至上述第二中間原材料11的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，獲得上述外輪2a，該外輪在內(nèi)周面的軸向中央部設(shè)有上述外輪軌道5，而在其兩端部設(shè)有卡定槽134、134。因此，根據(jù)本實(shí)施例，與作為第4工序的軌道輪形成工序同時進(jìn)行作為第5工序的密封面形成工序。
實(shí)施例4圖9～10顯示了本發(fā)明的實(shí)施例4。實(shí)施例4為上述實(shí)施例3的變形例。在本實(shí)施例的情況下，以圓環(huán)狀形成外接輥129a，該外接輥構(gòu)成了用于將上述圖1D中所示的第二中間原材料11加工成圖1F所示的外輪2a的輥軋加工裝置。另外，在相互平行設(shè)置轉(zhuǎn)動中心軸的狀態(tài)下并且在使轉(zhuǎn)動中心軸彼此偏心的狀態(tài)下將內(nèi)接輥130插入該外接輥1 29a的內(nèi)側(cè)。在進(jìn)行用于將上述第二中間原材料11加工成上述外輪2a的輥軋加工時，將上述內(nèi)接輥130推壓在上述外接輥129a的內(nèi)周面上并使其轉(zhuǎn)動。由于其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例3相同，故省略了重復(fù)的圖示以及說明。
實(shí)施例5圖11～12顯示了本發(fā)明的實(shí)施例5。實(shí)施例5為上述實(shí)施例3的變形例。在本實(shí)施例的情況下，以圓環(huán)狀形成外接輥129b，該外接輥構(gòu)成了用于將上述圖1D中所示的第二中間原材料11加工成圖1F所示的外輪2a的輥軋加工裝置，并且，使該外接輥129b的內(nèi)徑與上述外輪2a的外徑(＝上述第二中間原材料11的最大直徑)相一致。另外，在相互平行設(shè)置轉(zhuǎn)動中心軸的狀態(tài)下并且在使轉(zhuǎn)動中心軸彼此偏心的狀態(tài)下將內(nèi)接輥130插入該外接輥129b的內(nèi)側(cè)。在進(jìn)行用于將上述第二中間原材料11加工成上述外輪2a的輥軋加工時，在使該第二中間原材料11無松動內(nèi)嵌在上述外接輥129b中的狀態(tài)下，將上述內(nèi)接輥130推壓在該外接輥129b的內(nèi)周面上并使其轉(zhuǎn)動。由于其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例3以及實(shí)施例4相同，故省略了重復(fù)的圖示以及說明。
實(shí)施例6圖13～15顯示了本發(fā)明的實(shí)施例6。在本實(shí)施例中，通過輥軋加工同時實(shí)施第2工序～第5工序。在本實(shí)施例的情況下，不進(jìn)行圖1C所示的縮徑作業(yè)和圖1D所示的內(nèi)徑擠壓加工，僅通過輥軋加工進(jìn)行從上述圖1B所示的預(yù)備中間原材料9朝圖1F所示的外輪2a的加工。即，在本實(shí)施例的情況下，將圖15A所示的預(yù)備中間原材料9無間隙地內(nèi)嵌于作為支承部件的圖13～圖14所示的硬模122b中。即，使作為非加工側(cè)周面的上述預(yù)備中間原材料9的外周面沿整個圓周接觸作為支承側(cè)周面的上述硬模122b的內(nèi)周面或與其接近并相對設(shè)置。在這種狀態(tài)下，將作為加工側(cè)周面的芯棒135a的外周面壓附在作為被加工側(cè)周面的上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面上，由此獲得上述外輪2a。該芯棒135a為在權(quán)利要求書中記載的加工側(cè)轉(zhuǎn)動部件。使上述預(yù)備中間原材料9的體積與作為成品的該外輪2a的體積彼此相等。另外，該預(yù)備中間原材料9的外徑D9與該外輪2a的外徑D2a大致相等(D9D2a)。另外，該預(yù)備中間原材料9的寬度W9與該外輪2a的寬度W2a大致相等(W9W2a)。
上述硬模122為圓環(huán)狀并具有實(shí)質(zhì)上能夠無間隙地內(nèi)嵌上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)徑，并且，在阻止向徑向位移的狀態(tài)下，其可自由轉(zhuǎn)動地由未圖示的支承部支承。另外，上述芯棒135a具有能夠在該預(yù)備中間原材料9以及外輪2a的內(nèi)徑側(cè)自由插拔的外徑。另外，在上述芯棒135a的中間部外周面上與所述硬模122b內(nèi)周面相對的部分設(shè)置作為在成品狀態(tài)下的被加工側(cè)周面，即母線形狀與上述外輪2a的內(nèi)周面的母線形狀相一致的加工側(cè)周面136。這種芯棒135a由未圖示的驅(qū)動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)動，并且，通過同樣未圖示的擠壓裝置被強(qiáng)壓向上述硬模122b的內(nèi)周面。
在將上述預(yù)備中間原材料9加工成上述外輪2a時，首先，以圖13A所示的方式，將圖15A所示那樣的預(yù)備中間原材料9無間隙地內(nèi)嵌于上述硬模122b中。另外，在該預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面的軸向兩個端部上分別形成階梯部137、137。這些各個階梯部137、137伴隨由上述芯棒135a與上述硬模122b進(jìn)行的加工，在上述外輪2a的兩端部內(nèi)周面上形成階梯部，所述階梯部帶有用于卡定密封環(huán)的外周緣部的卡定槽。在所述兩個階梯部137、137與上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面的軸向靠中央部分之間分別存在階梯面138、138。這兩個階梯面138、138是向朝徑向內(nèi)側(cè)相互靠近的方向傾斜的傾斜面。
相對于與上述預(yù)備中間原材料9的中心軸正交的方向上存在的假想平面，上述兩個階梯面138、138的傾斜角度α以與圖15B所示的存在于完成后的外輪2a所對應(yīng)的部分上的階梯面138a、138a的傾斜角度β的關(guān)系控制。即，將完成后的外輪2a的階梯面138a、138a的傾斜角度β限制在15度以下，上述中間原材料9的階梯面138、138的傾斜角度比該完成后的外輪2a的階梯面138a、138a的傾斜角度β大15度以下(α＞β，β≤15度，α-β≤15度)。另外，就上述預(yù)備中間原材料9的軸向兩端面139、139而言，也形成向朝徑向內(nèi)側(cè)相互靠近的方向傾斜的傾斜面。并且，將上述軸向兩端面139、139相對與上述預(yù)備中間原材料9的中心軸正交的方向上存在的假想平面的傾斜角度γ限制在20度以下(γ≤20度)。
將上述的預(yù)備中間原材料9無松動內(nèi)嵌在上述硬模122b中，隨后，以圖13B所示的方式，將上述芯棒135a插入上述預(yù)備中間原材料9內(nèi)，并限制這些預(yù)備中間原材料9與芯棒135a的軸向位置。另外，在本實(shí)施例中，該預(yù)備中間原材料9的外徑從開始就與完成后的外輪2a的外徑基本相同。因此，與以上述專利文獻(xiàn)特開昭59-212142記載的發(fā)明、即擴(kuò)大原材料的直徑來加工外輪時相比，上述芯棒135a可使用直徑較大的部件，從而能增大該芯棒135a的推壓力并確保該芯棒軸135a的耐久性。
將上述芯棒135a插入上述預(yù)備中間原材料9內(nèi)，接著，通過上述驅(qū)動裝置以及推壓裝置，驅(qū)動該芯棒135a轉(zhuǎn)動并將其朝向上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面推壓。結(jié)果，在圖13C→13D所示的過程中，進(jìn)行將設(shè)置在該芯棒135a的中間部內(nèi)周面上的上述加工側(cè)周面136的形狀轉(zhuǎn)印至上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面上的輥軋加工。即，通過使上述芯棒135a的加工側(cè)周面136轉(zhuǎn)動并將其推壓在上述預(yù)備中間原材料9內(nèi)周面上，構(gòu)成該預(yù)備中間原材料9的金屬材料在圖14中以箭頭方向流動。該預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面的形狀逐漸形成與上述加工側(cè)周面相仿的形狀，從而獲得上述外輪2a。
在這種輥軋加工中的過程中，沿整個圓周，通過上述硬模122b約束上述預(yù)備中間原材料9的外周面，從而不會出現(xiàn)直徑擴(kuò)大的情況。因此，能夠降低內(nèi)周面形狀形成上述外輪2a的形狀所需的塑性變形量。因此，能夠降低將上述芯棒135a的加工側(cè)周面136推壓在上述預(yù)備中間原材料9內(nèi)周面上的力，從而能夠降低在該預(yù)備中間原材料9中產(chǎn)生的應(yīng)力。并且，包含存在于上述外輪2a的軸向兩端部內(nèi)周面上的用于卡定密封環(huán)外周緣的卡定槽，能夠以良好精度加工上述內(nèi)輪2a的各個部分。另外，能夠縮短加工時間并降低制造成本。另外，還能使所得的上述外輪2a的正圓度良好。若制造上述在圖25中所示的不帶有上述卡定槽的外輪2，則預(yù)備中間原材料以及芯棒的加工側(cè)周面形狀可以比圖中所示的情況更簡單。
另外，上述預(yù)備中間原材料9中以角度α傾斜的上述兩個階梯面138、138的傾斜角度減小，形成以角度β傾斜的上述兩個階梯面138a、138a。另外，上述預(yù)備中間原材料9中以角度γ傾斜的上述軸向兩端面139、139的傾斜角度減小，形成相對于軸向大致垂直的方向上存在的軸向兩端面139a、139a。在本實(shí)施例中，由于以上述方式，以與完成后的外輪2a中各部分的傾斜角度的關(guān)系適當(dāng)限制了上述預(yù)備中間原材料9中各個部分的傾斜角度α、γ，因此，在上述輥軋加工時，能夠降低施加在上述芯棒135a上的力，從而能夠提高該芯棒135a的耐久性以及所得外輪2a的加工精度。即，由于在上述預(yù)備中間原材料9上形成上述傾斜角度α、γ，在輥軋加工時，金屬材料向徑向內(nèi)側(cè)的流動可以順利進(jìn)行，從而能降低施加在上述芯棒135a上的力。
實(shí)施例7下面，以圖7～12為例對本發(fā)明的內(nèi)輪的形成方法進(jìn)行說明。
圖16～20顯示了本發(fā)明的實(shí)施例7。本實(shí)施例也與上述實(shí)施例相同，在預(yù)先制造體積實(shí)質(zhì)上與內(nèi)輪3a(參見圖16F)的體積相同的圓筒形高精度原材料8(參見圖16A)之后，通過冷加工使該高精度原材料8產(chǎn)生塑性變形，從而形成內(nèi)輪3a。制造這種高精度原材料8的方法雖沒有特別限定，但是，從確保材料的有效利用率良好以降低制造成本的方面考慮，優(yōu)選以規(guī)定長度切斷較長線材(卷材)并以對其實(shí)施冷塑性加工?；蛘?，也可以以圓環(huán)狀沖裁板材并使其截面形狀扭轉(zhuǎn)90度，形成上述高精度原材料8。在通過任意一種方法制造高精度原材料8的情況下，均在下一個工序中通過冷加工使該高精度原材料8產(chǎn)生塑性變形，從而形成上述內(nèi)輪3a。
在本實(shí)施例的情況下，通過圖16A所示的上述高精度原材料8、圖16B所示的預(yù)備中間原材料9、圖16C所示的中間原材料10、圖16D所示的第二中間原材料11、圖16E所示的第三中間原材料12，形成16F所示的內(nèi)輪3a。下面，按順序?qū)Ω鱾€工序及進(jìn)行說明。
在使上述高精度原材料8變?yōu)樯鲜鲱A(yù)備中間原材料9時，在將該高精度原材料8的外周面內(nèi)嵌于未圖示的壓緊模內(nèi)周面中，并且將內(nèi)周面外嵌于芯棒上的狀態(tài)下，沿整個圓周將未圖示的沖頭的前端面推壓在該高精度原材料8的軸向兩端面的外徑側(cè)半個部分上。結(jié)果，上述高精度原材料8的軸向兩端面的外徑側(cè)半個部分沿軸向凹入，從而獲得在該部分具有階梯部213、213的上述預(yù)備中間原材料9。此時，伴隨形成這兩個階梯部213、213朝徑向內(nèi)側(cè)流動的加工材料，通過上述軸向兩個端部的內(nèi)徑側(cè)半個部分沿軸向側(cè)突出被吸收。另外，以這種方式制造的上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)徑與要制造的內(nèi)輪3a的內(nèi)徑大致相同(沒有嚴(yán)格相同的必要)。
對這樣的預(yù)備中間原材料9實(shí)施使其一部分(除軸向一端(圖16的上端部)以外的部分)的外徑收縮至形成于上述內(nèi)輪3a的中間部外周面上的內(nèi)輪軌道6(參見圖16F以及圖7)的槽底徑(深槽型的內(nèi)輪軌道6的寬度方向中央部上外徑最小部分的外徑)的縮管加工。這種縮管加工以圖17所示的方式進(jìn)行。
首先，以圖17A所示的方式，使上述預(yù)備中間原材料9內(nèi)嵌于(配置在)設(shè)置于硬模214上的加工孔15的大徑部216中。隨后，以圖17B的方式，通過沖頭217將上述預(yù)備中間原材料9壓至上述加工孔215的深處。這種加工孔215是通過光滑凸曲面部219連接上述大徑部216和設(shè)置在該大徑部216內(nèi)側(cè)的小徑部218形成的。該凸曲面部219的截面形狀與形成于要制造的上述內(nèi)輪3a外周面上的上述內(nèi)輪軌道6的一側(cè)半部(圖16的上半部)的截面形狀相一致，上述小徑部218的內(nèi)徑與上述槽底徑相一致。因此，使通過上述沖頭217壓入存在于上述加工孔215內(nèi)部的上述小徑部218的上述預(yù)備中間原材料9的一部分的外徑收縮至與上述槽底徑相一致的狀態(tài)，從而形成上述中間原材料10。
另外，在圖中所示的例子中，通過在上述沖頭217的軸向中間部的一部分上形成凸曲面部220，從而沿整個圓周在上述中間原材料10的內(nèi)周面的偏向一端部分上形成截面圓弧狀的凹曲面部221。上述沖頭217形成該凹曲面部221是在使上述預(yù)備中間原材料9形成上述中間原材料10的加工初期階段進(jìn)行的。因此，為了以上述方式使預(yù)備中間原材料9的一部分的外徑收縮而形成中間原材料10，在進(jìn)行使上述外徑收縮的作業(yè)的過程中，除了上述初期階段以外，加工應(yīng)力僅施加在上述凸曲面部219與上述預(yù)備中間原材料9的外周面的接觸部上。因此，可精度良好地進(jìn)行通過上述加工孔215的凸曲面部219實(shí)現(xiàn)的上述中間原材料10的外周面的塑性加工。從確保得到的內(nèi)輪軌道6(參照圖16F或圖7)的精度方面考慮，精度良好地進(jìn)行這部分的加工是重要的。在進(jìn)行這樣的制造之后，通過脫模環(huán)222，從上述加工孔215中壓出上述中間原材料10，并將其輸送至下一工序。
在該下一工序中，實(shí)施用于如下目的的內(nèi)徑擠壓加工使上述中間原材料10中與上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分(圖16的下半個部分)對應(yīng)的部分的徑向壁厚在軸向上的分布，與要制造的上述內(nèi)輪3a的相應(yīng)部分的分布相一致。該內(nèi)徑擠壓加工是以圖18所示的方式進(jìn)行的。
首先，以圖18A所示的方式，使上述中間原材料10內(nèi)嵌在設(shè)置于硬模223中的加工孔224中，并使該中間原材料10的軸向的一個端面(圖18的下端面)抵接(配置在)插入該加工孔224內(nèi)的反向環(huán)225的前端面(圖18的上端面)。在這種狀態(tài)下，上述中間原材料10的外周面無間隙地接觸上述加工孔224的內(nèi)周面，而軸向的一個端面無間隙地接觸上述反向環(huán)225的前端面。另外，應(yīng)嚴(yán)格限制該反向環(huán)225與上述硬模223在軸向(圖18的上下方向)上的位置關(guān)系。
以上述方式設(shè)定上述中間原材料10，隨后，以18B所示的方式，通過沖頭226對該中間原材料10的內(nèi)周面進(jìn)行擠絞。該沖頭226的前端部為可以在無間隙地插入反向環(huán)225內(nèi)的狀態(tài)下(在嚴(yán)格限制同心度的狀態(tài)下)相對于該反向環(huán)225產(chǎn)生軸向位移的小徑部27。并且，通過凸曲面部229連接該小徑部227與設(shè)置在靠基端(偏向圖18的上側(cè))部分上設(shè)置的與該小徑部227同心的大徑部228。應(yīng)嚴(yán)格限制該凸曲面部229的截面形狀，以使與上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分對應(yīng)的部分的徑向壁厚在軸向上的分布，與應(yīng)制造的上述內(nèi)輪3a的相應(yīng)部分的分布相一致。在上述內(nèi)徑擠壓加工中，使上述沖頭226的凸曲面部229抵接存在于上述中間原材料10的內(nèi)周面上的上述凹曲面部221，從而對該凹曲面部221的形狀進(jìn)行矯正，并且，使該凹曲面部221向上述中間原材料10的軸向一個端部移動至規(guī)定位置處(對靠內(nèi)徑部分進(jìn)行擠絞)。
結(jié)果，獲得上述第二中間原材料11，其在內(nèi)周面的偏向軸向一端(靠圖18的下側(cè))部分設(shè)有凹曲面部221a，該凹曲面部用于調(diào)整應(yīng)形成上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分的部分的壁厚分布。在以此方式制造該第二中間原材料11時，以上述方式矯正凹曲面部221的形狀并使其移動至規(guī)定位置，對將要形成上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分的部分的壁厚分布進(jìn)行調(diào)整的凹曲面部221a，在其形成的擠絞作業(yè)的進(jìn)行過程中，加工應(yīng)力僅施加在上述凸曲面部229與上述凹曲面部221的接觸部。因此，可精度良好地進(jìn)行由該凸曲面部229實(shí)現(xiàn)的用于調(diào)整上述壁厚分布的凹曲面部221a的塑性加工。以這種方式制造的上述第二中間原材料11中，相對軸向與設(shè)有上述凹曲面部221a的部分相反一側(cè)的部分(圖16D和圖18B的上半部分)的形狀與要制造的內(nèi)輪3a的相應(yīng)部分的形狀基本一致。另外，形成上述凹曲面部221a的部分，其徑向壁厚在軸向上的分布與要制造的內(nèi)輪3a的相應(yīng)部分的分布一致。因此，在上述內(nèi)徑擠壓加工時，應(yīng)嚴(yán)格限制上述曲面部229的形狀以及上述沖頭226向上述硬模223的插入量。在進(jìn)行這樣的制造之后，通過上述反向環(huán)225，從上述加工孔224擠壓出以此方式制成的上述第二中間原材料11，并將其送至下一工序。
在該下一工序中，擴(kuò)大上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端(圖18的下端附近，圖19的上端附近)部分的外徑，并進(jìn)行使內(nèi)徑(除去兩端緣部的倒角部)在軸向整個全長上達(dá)到均勻，并在外周面上形成上述內(nèi)輪軌道6的內(nèi)輪軌道形成加工。這種內(nèi)輪軌道形成加工以圖19所示的方式進(jìn)行。
首先，以圖19A所示的方式，將上述第二中間原材料11設(shè)置在(配置在)硬模230上的圓筒狀加工孔231的內(nèi)周面與設(shè)置在該加工孔231的中心部處(與該加工孔231同心)的沖頭232的外周面之間。此時，將上述第二中間原材料11中內(nèi)徑已收縮的部分外嵌至上述沖頭232的小徑部233上，將未收縮的部分外嵌至大徑部234上。接著，以圖19B的方式，通過圓筒狀沖頭235，將整個該第二中間原材料11壓入位于上述加工孔231內(nèi)側(cè)的上述沖頭232的大徑部234的周圍部分內(nèi)。所述圓筒狀沖頭235，使其前端面為與上述第二中間原材料11的端面自由對接的形狀。
作為這種壓入作業(yè)的結(jié)果，通過連接上述小徑部233和上述大徑部234的曲面部236，對上述收縮的部分進(jìn)行處理，也使該部分的內(nèi)徑擴(kuò)大至與上述內(nèi)輪3a的內(nèi)徑相一致的狀態(tài)。同時在該部分的外徑側(cè)形成構(gòu)成上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分的凹曲面部237。即，以上述方式，上述收縮部分的徑向壁厚在軸向上的分布與要制造的內(nèi)輪3a的相應(yīng)部分的分布(但是，考慮了與使直徑擴(kuò)大相伴的壁厚的減小量)相一致。因此，若使上述部分的內(nèi)徑擴(kuò)大至與上述內(nèi)輪3a的內(nèi)徑相一致的狀態(tài)，則外周面?zhèn)鹊慕孛嫘螤钆c上述內(nèi)輪軌道6的軸向另半個部分變得一致，形成上述凹曲面部237。這種凹曲面部237(第二軌道面用曲面)與上述通過設(shè)置于上述硬模214上的加工孔215的凸曲面219形成的凹曲面部238(第一軌道曲面)相連，以構(gòu)成深槽型的上述內(nèi)輪軌道6，從而形成上述第三中間原材料12。
對以此方式獲得的該第三中間原材料12實(shí)施精加工，在外周面的軸向兩端部上形成用于滑動接觸密封板的內(nèi)周緣部或與其接近并相對的一對密封用階梯部。該卡定槽的加工作業(yè)以圖20所示的方式進(jìn)行。
其中圖20所示的第1個例子的方法，在通過容器239抑制上述第三中間原材料12的外徑側(cè)的狀態(tài)下，進(jìn)行沿軸向?qū)υ摰谌虚g原材料12的軸向兩端面的靠內(nèi)徑部分進(jìn)行擠壓的沖壓加工。通過這種沖壓加工，上述第三中間原材料12的軸向兩端面靠內(nèi)徑部分以向軸向內(nèi)側(cè)以及徑向外側(cè)倒入的方式產(chǎn)生塑性變形，并在上述兩階梯部213、213部分形成用于滑動接觸密封板的內(nèi)周緣部或與其接近并相對的密封用階梯部240、240。
實(shí)施例8另外，在形成密封用階梯部240、240時，代替上述圖20的工序，也可以采用圖21所示的第8實(shí)施例的工序。在該第8實(shí)施例中，在彼此以相反方向轉(zhuǎn)動的一對成形輥241、214彼此之間，通過從徑向兩側(cè)擠壓自由轉(zhuǎn)動地支承在心軸242上的上述第三中間原材料12的輥軋加工，形成密封用階梯部240、240。使上述兩個成形輥241、241的外周面的軸向中間部的截面形狀與上述要制造的內(nèi)輪3a的外周面的截面形相一致。在本實(shí)施例中，將上述第三中間原材料12夾持在這兩個成形輥241、241之間，將這兩個成形輥241、241推壓在上述第三中間原材料12上并使它們以相反方向及相同的速度轉(zhuǎn)動，從而將這兩個成形輥241、241的中間部外周面的形狀轉(zhuǎn)印至上述第三中間原材料12的外周面上，并對上述內(nèi)輪軌道6的特性進(jìn)行調(diào)整(精加工)，并在該外周面的軸向兩端部形成用于滑動接觸密封板的外周緣部或與其接近并相對的一對密封用階梯部240、240。
另外，也可以在實(shí)施圖20的第7實(shí)施例所示的方法后，實(shí)施圖21的第8實(shí)施例所示的方法(組合兩種方法)。
在通過任意一種方法形成密封用階梯部240、240的情況下，在所得的內(nèi)輪3a上，為了使上述內(nèi)輪軌道6部分硬化以便確保滾動疲勞壽命，應(yīng)實(shí)施熱處理(淬火)。實(shí)施了熱處理的內(nèi)輪3a直接與外輪2以及滾珠4、4組合，從而形成圖7所示的徑向滾珠軸承1。另外，在必需轉(zhuǎn)動精度或在轉(zhuǎn)動時必須抑制轉(zhuǎn)動時的振動和噪音時，在上述熱處理之后，應(yīng)在上述內(nèi)輪軌道6部分上實(shí)施用于提高表面光潔度的研磨。
實(shí)施例9利用圖22～30說明本發(fā)明的實(shí)施例9～12。
圖22～23顯示了本發(fā)明的實(shí)施例9。在該實(shí)施例中，同時通過輥軋加工進(jìn)行上述實(shí)施例7中的作為上述第4、5工序的軌道輪形成加工、密封面形成加工。
在作為上述第4、5工序的軌道輪形成過程中，進(jìn)行內(nèi)輪軌道形成加工，即增大上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端(圖23的下端附近)部分的內(nèi)徑，以使內(nèi)徑(除兩端緣部的倒角部以外)在軸向整個全長達(dá)到均勻，并在外周面上形成上述內(nèi)輪軌道6。這種內(nèi)輪軌道形成加工以圖22～圖23所示的輥軋加工進(jìn)行。
這種輥軋加工，通過在彼此平行且沿相反方向可相對自由轉(zhuǎn)動支承的外接輥329c與內(nèi)接輥330a之間、沿徑向擠壓上述第二中間原材料11的圓周方向的一部分而進(jìn)行。其中的外接輥329c為厚壁圓板狀，并且在抑制徑向位移的狀態(tài)下僅可自由轉(zhuǎn)動地支承，并且，其具有大于要制造的內(nèi)輪3a寬度(軸向長度)。另外，在上述外接輥329c的外周面的軸向中間部上設(shè)有加工曲面部331a，其上具有與要制造的內(nèi)輪3a的外周面截面形狀(母線形狀)一致的截面形狀(母線形狀)。另一方面，上述內(nèi)接輥330a為圓柱狀，并且外周面為單純的(與旋轉(zhuǎn)中心平行)圓筒面。另外，上述內(nèi)接輥330a通過未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及推壓機(jī)構(gòu)朝向上述外接輥329c的內(nèi)周面推壓，并可被自由驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
在將上述第二中間原材料11加工成上述內(nèi)輪3a時，在將該第二中間原材料11松弛地外嵌至上述內(nèi)接輥330a的狀態(tài)下，將該內(nèi)接輥330a朝向上述外接輥329c的外周面推壓并驅(qū)動其轉(zhuǎn)動。上述第二中間原材料11通過上述內(nèi)接輥330a、以與該內(nèi)接輥330a相同的方向隨其轉(zhuǎn)動，并且，被按壓在上述外接輥329c的外周面上。因此，該外接輥329c以與上述第二中間原材料11以及上述內(nèi)接輥330a相反的方向隨其運(yùn)動(轉(zhuǎn)動)。之后，沿徑向在這兩個輥329c、330a的外周面彼此之間對該第二中間原材料11的圓周方向的一部分進(jìn)行擠壓。另外，以此方式沿徑向擠壓的部分沿圓周方向連續(xù)變化。結(jié)果，逐漸擴(kuò)大上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端部分的直徑，直至其接觸上述外接輥329c的外周面。
在完成擴(kuò)大上述第二中間原材料11的偏向軸向另一端部分的直徑，使該第二中間原材料11的內(nèi)徑(除了兩端邊緣部的倒角部以外)在整個軸向全長上均達(dá)到均勻之后，將上述外接輥329c的加工曲面部331a的形狀轉(zhuǎn)印至上述第二中間原材料11的外周面。該加工曲面部331a在其軸向中央部上設(shè)有用于形成上述內(nèi)輪軌道6的截面圓弧狀的凸曲面部332a。另外，在軸向兩端部上形成加工面，其用于將上述各個階梯部312a、312a加工成滑動接觸密封板的內(nèi)周緣或與其接近并相對的密封面。因此，在將上述加工曲面部331a的形狀轉(zhuǎn)印至上述第二中間原材料11的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，獲得上述內(nèi)輪2a，該內(nèi)輪在內(nèi)周面的軸向中央部設(shè)有上述內(nèi)輪軌道6，在兩端部設(shè)有上述密封面。
實(shí)施例10圖30～31顯示了本發(fā)明的實(shí)施例10。實(shí)施例10為上述實(shí)施例9的變形例。在本實(shí)施例的情況下，以圓環(huán)狀形成外接輥329d，該外接輥構(gòu)成了用于將上述圖10D中所示的第二中間原材料11加工成圖10E所示的內(nèi)輪3a的輥軋加工裝置。另外，在相互平行設(shè)置轉(zhuǎn)動中心軸的狀態(tài)下并且在使轉(zhuǎn)動中心軸彼此偏心的狀態(tài)下，將內(nèi)接輥330a插入該外接輥329d的內(nèi)側(cè)。在進(jìn)行用于將上述第二中間原材料11加工成上述外輪3a的輥軋加工時，將上述內(nèi)接輥330a推壓在上述外接輥329d的內(nèi)周面并使其轉(zhuǎn)動。由于其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例9相同，故省略了重復(fù)的圖示以及說明。
實(shí)施例11圖26～27顯示了本發(fā)明的實(shí)施例11。實(shí)施例11為上述實(shí)施例9的變形例。在本實(shí)施例的情況下，為了構(gòu)成用于將上述圖10D所示的第二中間原材料11加工成圖10E所示的內(nèi)輪3a的輥軋加工裝置，設(shè)有分別為厚壁圓板狀的一對外接輥329e、329e。另外，代替內(nèi)接輥，設(shè)置用于自由轉(zhuǎn)動地支承上述第二中間原材料11的圓柱狀芯棒335。
該芯棒335的中心軸與上述兩個外接輥329e、329e的轉(zhuǎn)動中心軸存在于一個假想平面上并相互平行。另外，上述芯棒335的外徑與應(yīng)加工的上述內(nèi)輪3a的內(nèi)徑一致。另外，在本實(shí)施例中，以第二中間原材料11的偏向軸向一端(圖27的下端附近)部分的內(nèi)徑與內(nèi)輪3a的內(nèi)徑一致的方式形成該第二中間原材料11。
在進(jìn)行用于將上述第二中間原材料11加工成上述外輪3a的輥軋加工時，在將上述第二中間原材料11外嵌至上述芯棒335上的狀態(tài)下，向彼此接近的方向推壓上述兩個外接輥329e、329e并使它們以相同的方向轉(zhuǎn)動。結(jié)果，上述第二中間原材料11的一部分的外徑收縮，并且，在外周面上形成內(nèi)輪軌道6以及密封面。由于其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例9以及上述實(shí)施例10相同，故省略了重復(fù)的圖示以及說明。
實(shí)施例12圖28～30顯示了本發(fā)明的實(shí)施例12。在本實(shí)施例中，通過輥軋加工同時實(shí)施第2工序～第5工序。即，在本實(shí)施例中，不進(jìn)行圖10C所示的縮徑作業(yè)以及圖10D所示的內(nèi)徑擠壓加工，僅通過輥軋加工進(jìn)行從上述圖10B所示的預(yù)備中間原材料9向圖10E所示的內(nèi)輪3a的加工。即，在本實(shí)施例中，使徑向上的內(nèi)外相反，將上述實(shí)施例6的技術(shù)用于上述內(nèi)輪3a的制造。
因此，在本實(shí)施例中，實(shí)質(zhì)上無間隙地將圖30A所示的預(yù)備中間原材料9外嵌在作為承受部件的圖28～29所示的心軸340上。即，使作為非加工側(cè)周面的上述預(yù)備中間原材料9的內(nèi)周面面沿整個圓周接觸作為支承側(cè)周面的該心軸340的外周面，或與其接近相對。在這種狀態(tài)下，將分別作為加工側(cè)周面的一對輥341、341的外周面推壓在作為被加工側(cè)周面的上述預(yù)備中間原材料9的外周面上，從而獲得上述內(nèi)輪3a。上述預(yù)備中間原材料9的體積與作為成品的該內(nèi)輪3a的體積彼此相等的要求、各部分的尺寸以及傾斜角度等關(guān)系，除了使徑向內(nèi)外相反以外，均與上述實(shí)施例6的情況相同，故省略了重復(fù)說明。
下面，以實(shí)施例13～24為例，對適用于上述軌道輪制造的高精度環(huán)的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。不言而喻，該高精度環(huán)可用于上述軌道輪，而且，其也可用于要求高精度的機(jī)械部件，例如內(nèi)燃機(jī)的搖臂等。
實(shí)施例13圖31～32顯示了本發(fā)明的實(shí)施例13。在本實(shí)施例中，通過冷加工制造體積與構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪3a(參見圖16F)的體積實(shí)質(zhì)相等的圓筒狀高精度環(huán)8a(參見圖31G、圖16A)。因此，在本實(shí)施例中，首先，以規(guī)定長度切斷較長線材以獲得圖31A所示那樣的坯段(圓柱形原材料)413。通過從展卷機(jī)中抽出卷繞在滾筒上的較長上述線材，并且，切斷成體積略大于要得到的高精度環(huán)8a的體積的長度尺寸(上述規(guī)定長度)，由此獲得該坯段413。
以此方式所得的坯段413通過沿軸向壓縮的鐓鍛加工形成圖31B所示的第一中間原材料414，在這種情況下，在使第一承孔的圓孔中心軸與上述坯段413的中心軸一致的狀態(tài)下，將上述坯段413固定在內(nèi)徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的外徑相等的、設(shè)置在第一承模上的有底的第一承孔內(nèi)。之后，在上述第一承孔的底面與壓入該第一承孔內(nèi)的壓模的前端面之間，沿軸向壓縮該坯段413，從而獲得外徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的外徑相同的上述第一中間原材料414。
接著，通過沿軸向壓縮上述第一中間原材料414的中心部，并使由該壓縮擠壓出的材料向周圍部分退避的后方擠壓加工，獲得圖31C所示的軸向尺寸大于上述第一中間原材料414的有底圓筒狀第二中間原材料415。在這種情況下，在使第二承孔的中心軸與上述第一中間原材料414的中心軸一致的狀態(tài)下，將上述第一中間原材料414設(shè)置在內(nèi)徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的外徑相等的設(shè)置在第二承模中的有底圓形第二承孔內(nèi)。之后，在該第二承孔的底面與插入該第二承孔內(nèi)的沖頭的前端面之間，沿軸向壓縮該第一中間原材料414的中心部。
上述沖頭的外徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的內(nèi)徑基本相同(不必嚴(yán)格相等)。另外，在將該沖頭插入上述第二承孔內(nèi)時，通過將形成于該沖頭基部上的大徑部無間隙地內(nèi)嵌至上述第二承孔的開口部附近等，使這些沖頭與第二承孔的中心軸彼此一致。作為以此方式進(jìn)行的上述后方擠壓加工的結(jié)果，使上述第一中間原材料414的中心部的軸向厚度收縮，并且余料部分退避至靠外徑部分，該靠外徑部分的軸向尺寸增大，從而獲得上述第二中間原材料415。該第二中間原材料415的外徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的外徑相同，內(nèi)徑與該高精度環(huán)8a的內(nèi)徑基本相同，軸向長度大于該高精度環(huán)8a的軸向長度。
接著，對以此方式得到的上述第二中間原材料415，實(shí)施沖裁該第二中間原材料415的底部的貫穿加工。此時，在通過第三承模抑制該第二中間原材料415的外周面以及底部靠外徑部分的狀態(tài)下，將沖頭壓入該第二中間原材料415的內(nèi)側(cè)。之后，在該沖頭的前端面與上述第三承模之間剪切該第二中間原材料415的底部，以獲得圖31D所示那樣的圓筒狀第三中間原材料416。
接著，進(jìn)行將該第三中間原材料416的軸向尺寸準(zhǔn)確縮小至規(guī)定值的內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工。內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工的進(jìn)行方式為以圖32所示的方式，通過硬模417抑制上述第三中間原材料416的外周面，從而防止該第三中間原材料416的外徑擴(kuò)大，并且，通過一對沖頭418、418，從軸向兩側(cè)強(qiáng)壓該第三中間原材料416。上述硬模417的內(nèi)徑具有與要得到的上述高精度環(huán)8a的外徑相同的尺寸。另外，在上述兩個沖頭418彼此相對的前端面的中央部上分別形成圓臺狀凸部419、419。這兩個凸部419、419的前端面在上述內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工結(jié)束之前并不接觸。另外，嚴(yán)格控制在結(jié)束該內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工時，存在于上述兩個沖頭418、418的前端面靠外徑處的平坦面420、420彼此間的間隔D18以與要得到的上述高精度環(huán)8a的軸向尺寸一致。例外，上述兩個平坦面420、420的內(nèi)徑R20與要得到的上述高精度環(huán)8a的內(nèi)徑R8a一致或略小一些(R20≤R8a)。
在以上述方式進(jìn)行尺寸內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工時，根據(jù)伴隨上述第三中間原材料416的軸向尺寸收縮產(chǎn)生的余料，內(nèi)周面會以凸曲面狀膨脹。之后，獲得圖31E所示的第四中間原材料421。
接著，對以此方式獲得的第四中間原材料421實(shí)施內(nèi)徑擠絞加工。這種內(nèi)徑擠絞加工，在通過硬模壓住該第四中間原材料421的外周面而使外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下，將擠絞工具(模具)壓入該第四中間原材料421的中心孔422中。該擠絞工具的外徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的內(nèi)徑R8a相一致。而且該擠絞工具的中心軸與上述硬模的中心軸嚴(yán)格一致。在上述內(nèi)徑擠絞加工中，通過這樣的擠絞工具從軸向一端向另一端(在圖31中從上向下)擠絞上述第四中間原材料421的靠內(nèi)徑部分，由此使該第四中間原材料421中超過要得到的上述高精度環(huán)8a的體積的余料部分(主要為向內(nèi)徑側(cè)膨脹的部分)聚集至內(nèi)周面的另一端部分。此時，也可以在軸向尺寸不變化的情況下，在上述第四中間原材料421的上端面上施加緩沖壓。作為這種內(nèi)徑擠絞加工的結(jié)果，獲得了圖31F所示那樣的第五中間原材料424，該第五中間原材料424的內(nèi)周面形成與外周面同心的圓筒面，并且，在該內(nèi)周面的軸向另一端部上設(shè)有向內(nèi)凸緣狀的余料部423。
獲得這種第五中間原材料424后，最后通過貫穿加工除去上述余料部423。在這種貫穿加工中，將外徑與上述第五中間原材料424的中心孔422a的內(nèi)徑R22(＝上述高精度環(huán)8a的內(nèi)徑R8a)一致的沖頭插入該中心孔422a內(nèi)。之后，在該沖頭的前端面與承模之間剪切上述余料部423的基端部(外周緣部)。通過以此方式進(jìn)行的貫穿加工，獲得體積與上述內(nèi)輪3a的體積實(shí)質(zhì)上相同的圓筒狀高精度環(huán)8a。
這樣的高精度環(huán)8a通過上述圖16所示的工序，形成構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪3a。
實(shí)施例14圖33顯示了本發(fā)明的實(shí)施例14。在本實(shí)施例中，如圖33F所示，通過剃削加工削落以與上述實(shí)施例13相同的方式制造的第四中間原材料421的靠內(nèi)周面部分，由此除去存在于該靠內(nèi)周面部分的余料部。即，在通過硬模壓住上述第四中間原材料421的外周面而使外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下，將剃削沖頭壓入該第四中間原材料421的中心孔422內(nèi)。該剃削沖頭的外徑與要得到的上述高精度環(huán)8a的內(nèi)徑R8a一致。另外，該剃削沖頭的中心軸與上述硬模的中心軸應(yīng)嚴(yán)格一致。通過以此方式進(jìn)行的剃削加工，獲得體積與內(nèi)輪3a(參見圖16)的體積實(shí)質(zhì)上相同的圓筒狀高精度環(huán)8a。
這樣的高精度環(huán)8a也通過上述圖16所示的工序，形成構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪3a。
實(shí)施例15下面，圖34顯示了本發(fā)明的實(shí)施例15。本實(shí)施例用于制造高精度環(huán)8b，該高精度環(huán)8b在通過上述圖1所示的工序、利用冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的外輪2a時用作原材料。對于該外輪2a而言，由于在內(nèi)周面上形成外輪軌道5，從確保該外輪軌道5的滾動疲勞壽命的方面考慮，不希望在上述高精度環(huán)8a的內(nèi)周面部分切斷金屬流。針對這種情況，在本實(shí)施例的情況下，沿軸向壓縮第三中間原材料416(參見圖31、圖33D)，以使體積的剩余部分向徑向外側(cè)膨脹。
因此，在本實(shí)施例的情況下，在根據(jù)凹凸配合且彼此同心布置的沖頭418a、418b的前端面之間沿軸向壓縮上述第三中間原材料416時，使上述第三中間原材料416緊密外嵌至設(shè)置在一側(cè)(圖34的下方)沖頭418的前端面中心部上的導(dǎo)引銷部425上。該導(dǎo)引銷部425的外徑D25與要得到的上述高精度環(huán)8b的內(nèi)徑R8b(參見圖1A)一致。在以此方式，沿軸向在上述兩個沖頭418a、418b的前端面之間壓縮上述第三中間原材料416時，不特別約束在上述第三中間原材料416的外徑。因此，若使上述兩個沖頭418a、418b的前端面彼此間的間隔收縮至要得到的上述高精度環(huán)8b的軸向尺寸，則上述體積的剩余部分向徑向外側(cè)膨脹。
這樣，向徑向外側(cè)膨脹的剩余部分，通過擠絞加工向軸向一個端部集中并作為向外凸緣狀的余料部分被除去，或通過剃削加工被除去。此時，用于除去余料部的加工方法除了徑向上的內(nèi)外相反以外，其它上述實(shí)施例13、33的情況相同。另外，對于如圖31(以及下面論述的圖35)那樣，在軸向端部形成余料部423并除去該余料部423的方法而言，在內(nèi)外兩周面的任意一方，在用于形成軌道面的軸向中央部都不切斷金屬流。因此，通過圖31(圖35)所示的方法制造的高精度環(huán)8a適于制造外輪。
實(shí)施例16圖35～36顯示了本發(fā)明的實(shí)施例16。在本實(shí)施例中，首先，以規(guī)定形狀切斷從展卷機(jī)中抽出的較長的板材(卷材)，以獲得圖35A所示那樣的圓板狀原材料426。
接著，在該圓板狀原材料426上實(shí)施沖裁中心部的貫穿加工以及除去外周部的修整加工，從而獲得圖35B所示的圓環(huán)狀第一中間原材料427。與該第一中間原材料427的徑向?qū)挾瘸叽鏦27略大于與所制造的高精度環(huán)8a在軸向上的長度尺寸L8a(W27＞L8a).
接著，通過對以上述方式獲得的上述第一中間原材料427實(shí)施向擴(kuò)大內(nèi)徑側(cè)并縮小外徑側(cè)的方向使其截面扭轉(zhuǎn)90度的反轉(zhuǎn)加工，從而獲得圖35C所示那樣的圓筒狀第二中間原材料428。
這種反轉(zhuǎn)加工如圖36所示，通過沖頭430將上述第一中間原材料427壓入圓筒狀硬模429內(nèi)而進(jìn)行。該硬模429具有通過彎曲面433連接設(shè)置在開口部側(cè)的大徑部431和設(shè)置在內(nèi)側(cè)的與該大徑部431同心的小徑部432的中心孔。另外，上述沖頭430的前端部為逐漸變細(xì)的錐部。另外，該沖頭430的靠基端部分的外徑D30與上述小徑部432的內(nèi)徑R32之差為上述第一中間原材料427的厚度T27的2倍(R32-D30＝2T27)。
在進(jìn)行上述反轉(zhuǎn)加工時，首先，以圖36A所示的方式，將上述第一中間原材料429卡定(固定)在上述大徑部431的內(nèi)側(cè)。接著，以圖36B、C所示的方式，通過上述沖頭430，將上述第一中間原材料427壓至上述小徑部432的內(nèi)側(cè)。結(jié)果，使該第一中間原材料427的截面反轉(zhuǎn)90度，從而獲得圖35、36C所示的圓筒狀上述第二中間原材料428。
在以此方式獲得的該第二中間原材料428上，以圖35D～F所示的方式，實(shí)施與上述實(shí)施例13中的圖31E～G所示相同的內(nèi)徑余料產(chǎn)生加工、內(nèi)徑擠絞加工以及貫穿加工，以獲得內(nèi)輪3a(參見圖16F)所用的高精度環(huán)8a。
這樣的高精度環(huán)8a也通過上述圖16所示的工序，形成構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪3a。
實(shí)施例17圖37顯示了本發(fā)明的實(shí)施例17。在本實(shí)施例中，與上述圖33所示的實(shí)施例14相同，以圖37E所示的方式，通過剃削加工削落以與上述實(shí)施例16相同的方式制造的第四中間原材料421的靠內(nèi)周面部分，從而除去存在于該靠內(nèi)周面部分的余料部，以獲得內(nèi)輪3a(參見圖16F)所用的高精度環(huán)8a。
這樣的高精度環(huán)8a也通過上述圖16所示的工序，形成構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪3a。
另外，對于實(shí)施例16、17而言，如上述圖34所示的實(shí)施例15那樣，以使剩余部分向外徑側(cè)膨脹的方式進(jìn)行余料產(chǎn)生加工，也能獲得適于外輪2a加工的高精度環(huán)8b(參照圖1)。
實(shí)施例18圖38～39顯示了本發(fā)明的實(shí)施例18。在本實(shí)施例中，首先，以規(guī)定形狀切斷較長的上述線材，以獲得圖38A所示那樣的坯段(圓柱狀原材料)521。通過從展卷機(jī)中抽出卷繞在滾筒上的較長的上述線材，并且，切斷成體積略大于所得高精度環(huán)8a的體積的長度尺寸(上述規(guī)定長度)，由此獲得該坯段521。
以此方式得到的坯段521通過沿軸向壓縮的鐓鍛加工，形成圖38B所示那樣的圓板狀中間原材料522。該圓板狀中間原材料522的軸向厚度尺寸中，中央部的厚度尺寸T1最大，外周緣部的厚度尺寸T2最小。另外，以從該中央部向外周緣部，厚度尺寸逐漸減小的方式，使上述圓板狀中間原材料522的軸向兩側(cè)面形成傾斜角度減緩的部分錐面狀。所制造的高精度環(huán)8的厚度T8在上述兩個部分的厚度T1、T2中間(T1＞T8＞T2)。為了獲得這種圓板狀中間原材料522，在使這些坯段521的中心軸與圓孔的中心軸一致的狀態(tài)下，將以適當(dāng)體積切斷上述線材得到的上述坯段521設(shè)置在具有內(nèi)徑與該圓板狀中間原材料522的外徑D32相同的有底圓孔的承模內(nèi)，并且，沿軸向在上述圓孔的底面與壓模的前端面之間壓縮上述坯段521。由于這些底面與前端面的形狀形成與上述圓板狀中間原材料522的軸向兩側(cè)面相稱(凹凸方向相反)的形狀，因此，通過強(qiáng)力壓合上述底面與前端面，獲得上述圓板狀中間原材料522。
在本實(shí)施例中，在形成上述圓板狀中間原材料522之后(或形成的同時)，在該圓板狀中間原材料522的軸向兩側(cè)面的中央部上形成圖38C所示的各個圓形凹部523、523，從而能夠形成中央部厚度減小的第二中間原材料524。形成這兩個凹部523、523的目的在于減少伴隨在后面所述的圖38D所示工序中形成圓孔525而除去的部分的體積，以提高材料的有效利用率。因此，也可省略上述兩個凹部523、523的形成作業(yè)，但是，也可以在使上述圓板狀中間原材料522中除形成這兩個凹部523、523的中央部以外的部分(相對于徑向從中央部至外側(cè)部分)位于以規(guī)定體積劃分的模具的模腔內(nèi)的狀態(tài)下，形成上述兩個凹部523、523。在這種情況下，使伴隨這兩個凹部523、523的形成而向外徑側(cè)流動的材料部分充滿在上述模腔內(nèi)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使不嚴(yán)格限制上述坯段521的體積，仍能嚴(yán)格限制用于形成上述高精度環(huán)8a的上述第二中間原材料524中除去中央部以外的部分的體積，與該高精度環(huán)8a的體積相一致。無論怎樣，在形成上述兩個凹部523、523的情況下，這兩個凹部523、523的直徑D23均小于將形成于上述第二圓板狀中間原材料524中央部的圓孔525的內(nèi)徑R25(參見圖3 8D)(D23＜R25)。
若以上述方式形成上述述第二圓板狀中間原材料524，接著，在該第二圓板狀中間原材料524的中央部形成上述圓孔525。通過在將該第二圓板狀中間原材料524設(shè)置在承模的保持凹部中的狀態(tài)下，使與該保持凹部同心設(shè)置的沖頭抵接該第二圓板狀中間原材料524的中央部，并向形成于上述保持凹部的中央部的沖孔中壓出該中央部的沖裁加工，進(jìn)行該圓孔525的形成作業(yè)。由于上述沖頭的外徑大于上述兩個凹部523、523的直徑D23，因此，包含上述這兩個凹部523、523整體的第二圓板狀中間原材料524的中央部被沖裁，能夠獲得圖38D所示那樣的圓環(huán)狀中間原材料526。該圓環(huán)狀中間原材料526為內(nèi)周緣與外周緣同心的圓環(huán)狀，并具有軸向厚度尺寸在內(nèi)徑側(cè)較大、在外徑側(cè)較小的楔形截面形狀。另外，上述圓環(huán)狀中間原材料526的體積與要制造的上述高精度環(huán)8a的體積相同。
在形成上面所述那樣的圓環(huán)狀中間原材料526之后，實(shí)施反轉(zhuǎn)加工，該加工如圖38E所示，向使該圓環(huán)狀中間原材料526的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮，并且使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)張的方向，使截面方向改變90度。如圖39所示，該反轉(zhuǎn)加工是通過沖頭517將上述圓環(huán)狀中間原材料526壓入圓筒狀硬模516內(nèi)進(jìn)行的。如圖36的說明，該硬模516具有中心孔，該中心孔通過彎曲面520連接設(shè)置在開口部側(cè)的大徑部518和設(shè)置在內(nèi)側(cè)的與該大徑部518同心的小徑部519。其中的小徑部519的內(nèi)徑R19小于上述圓環(huán)狀中間原材料526的外徑，但大于內(nèi)徑。另外，上述沖頭517的前端部為逐漸變細(xì)的錐部。在進(jìn)行上述反轉(zhuǎn)加工時，首先，以圖39A所示的方式，將上述圓環(huán)狀中間原材料526卡定(設(shè)置)在上述大徑部518的內(nèi)側(cè)。隨后，以圖39B、C所示的方式，通過上述沖頭517，將上述圓環(huán)狀中間原材料526壓至上述小徑部519的內(nèi)側(cè)。結(jié)果，該圓環(huán)狀中間原材料526的截面反轉(zhuǎn)90度，獲得圖38E、圖39C所示那樣的圓筒狀的上述高精度環(huán)8。
伴隨以上述方式進(jìn)行的反轉(zhuǎn)加工，上述圓環(huán)狀中間原材料526的靠內(nèi)徑部分被拉伸，并且上述厚度尺寸縮小，靠外徑部分被壓縮，從而其厚度尺寸增大。與此相對，在本實(shí)施例中，由于上述圓環(huán)狀中間原材料526的軸向厚度尺寸在靠內(nèi)徑部分較大，而在靠外徑部分較小，因此，上述反轉(zhuǎn)加工結(jié)束后的狀態(tài)下得到的上述高精度環(huán)8的徑向厚度尺寸，在軸向(除去兩端緣部的倒角部)上變得均勻。即，在上述反轉(zhuǎn)加工結(jié)束后的狀態(tài)下，上述圓環(huán)狀中間原材料526形成內(nèi)徑、外徑和軸向長度為規(guī)定值的圓筒狀的上述高精度環(huán)8。因此，上述小徑部519的內(nèi)徑R19與上述沖頭517的前半個部分的外徑R17之差為要制造的高精度環(huán)8的厚度T8(參見圖38E)的2倍(R19-D17＝2T8)。對上面所述那樣的高精度環(huán)8施加前面圖16所示那樣的冷加工并形成內(nèi)輪3a，或者，實(shí)施圖1所示的冷加工而形成外輪2a。
實(shí)施例19圖40～41顯示了本發(fā)明的實(shí)施例19。在上面所述的實(shí)施例18中，當(dāng)嚴(yán)格限制坯段521的體積或者在圓板狀中間原材料522的軸向兩面中央部上形成凹部523、523以形成第二中間原材料524時，對除該第二中間原材料524的中央部以外的部分的體積進(jìn)行限制。與此相對，在本實(shí)施例中，如圖40D以及圖41所示那樣，通過對軸向兩面中央部上形成有凹部523、523的第二中間原材料524實(shí)施精壓加工，限制除該第二中間原材料524的中央部以外的部分的體積。
即，在本實(shí)施例中，如圖41所示，在將上述第二圓板狀中間原材料524緊密內(nèi)嵌入硬模527的圓孔528中的狀態(tài)下，在一對沖頭529、529的前端面之間進(jìn)行強(qiáng)壓。這兩個沖頭529、529的前端面分別為除中央部以外緊密接觸上述第二中間原材料524的軸向兩側(cè)面的圓錐形凹面狀。各自前端面形成這種形狀的上述兩個沖頭529、529沿軸向壓縮上述第二中間原材料524，并且使各個前端面彼此之間的距離縮減至適當(dāng)?shù)木嚯x。此時，伴隨適當(dāng)形成上述第二中間原材料524的徑向中間部至外端部的厚度而流動的多余材料聚集在上述兩個凹部523、523中。因此，若在實(shí)施了上面所述的精壓加工的第二中間原材料524a的中央部，如圖39E所示形成由沖壓加工得到的圓孔525，則能夠獲得體積與要制造的上述高精度環(huán)8的體積相同的圓環(huán)狀中間原材料526。
其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例18相同。
實(shí)施例20圖42顯示了本發(fā)明的實(shí)施例20。在本實(shí)施例中，在沿軸向壓縮坯段521制造的圖42B所示的圓板狀中間原材料522的中央部上，以圖42C所示那樣，形成作為圖42E所示的圓孔525基礎(chǔ)的基礎(chǔ)圓孔530，以形成基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531。該基礎(chǔ)圓孔530的內(nèi)徑R30與上述圓孔525的內(nèi)徑R25相同或略小一些(R30≤R25)。之后，對上述圓環(huán)狀中間原材料531實(shí)施精壓加工，即，以其外徑不擴(kuò)大的方式，在約束其外周緣部的狀態(tài)下沿軸向?qū)ζ溥M(jìn)行擠壓，使軸向厚度尺寸縮小至適當(dāng)值，并使體積的多余部分避讓至上述基礎(chǔ)圓孔530的內(nèi)周緣部。
例如，以前面所述的圖41所示的方式，將上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531內(nèi)嵌入硬模527的圓孔528中，在一對沖頭529、529前端面彼此之間沿軸向壓縮該基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531，由此進(jìn)行這種精壓加工。伴隨這種精壓加工而流動的多余材料部分如圖42D所示，聚集在上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531的內(nèi)周緣部，并使上述基礎(chǔ)圓孔530收縮。然后，如圖42E所示，若通過貫穿加工或剃削加工除去存在于內(nèi)徑收縮的基礎(chǔ)圓孔530的內(nèi)周緣部的該多余部分，則能獲得體積與要制造的上述高精度環(huán)8的體積相同的圓環(huán)狀中間原材料526。
另外，在本實(shí)施例中，如圖42D所示，雖然是在約束上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531的外周緣部的狀態(tài)下進(jìn)行壓縮，以使多余材料部分集中在內(nèi)周側(cè)，但是，即使約束內(nèi)周緣部以使多余材料部分集中在外周側(cè)，之后，通過修整除去外周緣部，也可獲得相同的效果。
其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例18或?qū)嵤├?9相同。
實(shí)施例21圖43～44顯示了本發(fā)明的實(shí)施例21。在本實(shí)施例中，以圖43的A→B→C所示那樣，通過進(jìn)行沿軸向壓縮作為原材料的坯段521以制造圓板狀中間原材料522a的工序，存在于該坯段的軸向兩端面上的切斷面(在圖43A～E中帶有虛線的部分)不會殘留于完成后的高精度環(huán)8、8a、8b(例如，參見圖38E，圖40F，圖16、圖13A)的表面上。即。在本實(shí)施例中，使上述坯段521的軸向兩端面達(dá)到平坦(矯正切斷面)，以形成圖43B所示那樣的啤酒桶型預(yù)備中間原材料532，之后，實(shí)施沿軸向壓垮該預(yù)備中間原材料532的鐓鍛加工，以形成圖43C所示那樣的上述圓板狀中間原材料522a。在該過程中，上述坯段521中軸向兩個端面沿徑向不擴(kuò)大，上述切斷面不殘留于圖43E所示的基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531a的表面上。下面，說明用于以此方式實(shí)現(xiàn)切斷面不殘留于該基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531a表面上的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，在沿軸向壓縮上述圖43B所示的預(yù)備中間原材料532，以形成圖43C所示的圓板狀中間原材料522a時，如圖44A～C所示，約束該預(yù)備中間原材料532的軸向兩端部，并沿軸向壓垮該預(yù)備中間原材料532。之后，在保持該預(yù)備中間原材料532的軸向兩端部的直徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下，形成上述圓板狀中間原材料522a。如圖44所示，用于進(jìn)行這種加工的加工裝置設(shè)有固定塊533、硬模534、反向沖頭535、環(huán)狀沖頭536、沖頭537。
其中的固定塊537支承固定在設(shè)置于工廠地面上的沖壓加工裝置的機(jī)架等上。另外，上述硬模534通過壓縮螺旋彈簧等多個彈性部件538、538彈性支承在上述固定塊533的上方。因此，上述硬模534在非加工時的狀態(tài)下，如圖44A所示，形成浮起在上述固定塊533上方的狀態(tài)，但是在加工時，在根據(jù)金屬材料的流動施加較大壓力的狀態(tài)下，如圖44C所示，克服上述各彈性部件538、538的彈力，下降至接觸上述固定塊533的上表面。在這種硬模534的中心部設(shè)有可自由內(nèi)嵌上述預(yù)備中間原材料532下端部的下側(cè)中心孔539。并且，可相對于上述硬模534升降地使上述反向沖頭535穿過該下側(cè)中心孔539。
以下面的方式限制該反向沖頭535的上下方向位置。即，在非加工狀態(tài)下，如圖44A所示，使上述反向沖頭535的上端面足夠位于設(shè)置在上述硬模534上表面上的加工用凹部540的底面下方。在這種狀態(tài)下，通過將上述預(yù)備中間原材料532的下端部插入上述下側(cè)中心孔539中，使該預(yù)備中間原材料532與上述硬模534的中心軸相一致。另外，在加工時，在該硬模534的下表面與上述固定塊的上表面接觸的狀態(tài)下，上述反向沖頭535的上端面存在于比該硬模534的上表面略向下凹入的位置處，即使在加工的最終階段，上述切斷面也不會沿徑向朝外流動。
另外，上述環(huán)狀沖頭536通過壓縮螺旋彈簧等多個彈性件538a、538a，與上述硬模534同心地彈性支承在上述硬模534上方的沖壓加工裝置的壓頭541的下方。因此，上述環(huán)狀沖頭536在非加工時的狀態(tài)下，如圖44A所示，為向所述壓頭541的下方垂下的狀態(tài)，但是，在加工時，根據(jù)金屬材料的流動，在施加較大加壓力的狀態(tài)下，如圖44C所示，克服上述各個彈性件538a、538a的彈力，上升直至接觸上述壓頭541的下表面。另外，上述環(huán)狀沖頭536的下端部可無松動自由插入上述硬模534的加工用凹部540內(nèi)，并在插入的狀態(tài)下，該硬模534與上述環(huán)狀沖頭536嚴(yán)格同心。在這種環(huán)狀沖頭536的中心部設(shè)有自由內(nèi)嵌上述預(yù)備中間原材料532下端部的上側(cè)中心孔542。
另外，上述沖頭537可相對于上述環(huán)狀沖頭536自由升降地穿過上述上側(cè)中心孔542。在本實(shí)施例中，相對于上述壓頭541固定上述沖頭537，伴隨上述環(huán)狀沖頭536相對于該壓頭541的升降，上述沖頭537與上述環(huán)狀沖頭536可相對升降。該沖頭537的上下方向位置由以下方式控制。即，在非加工時的狀態(tài)下，如圖44A所示，使上述沖頭537的下端面足夠位于上述環(huán)狀沖頭536的下端面的上方。在這種狀態(tài)下，通過將上述預(yù)備中間原材料532的上端部插入上述上側(cè)中心孔542中，使該預(yù)備中間原材料532與上述環(huán)狀沖頭536的中心軸相一致。另外，如圖44C所示，在加工時，在該環(huán)狀沖頭536的下端面與上述壓頭541的下表面接觸的狀態(tài)下，上述沖頭537的下端面存在于比該環(huán)狀沖頭536的下表面略向上方凹入的位置處，即使在加工的最終階段，上述切斷面也不會沿徑向朝外側(cè)流動。
通過上面圖43所示的制造裝置，以下面的方式進(jìn)行沿軸向壓垮圖43B所示的預(yù)備中間原材料532以形成圖43C所示的圓板狀中間原材料522a的作業(yè)。首先，在使上述環(huán)狀沖頭536以及沖頭537與上述壓頭541一起向上方退避的狀態(tài)下，以使該預(yù)備中間原材料532的中心軸與上述硬模534的中心軸一致的狀態(tài)，使上述預(yù)備中間原材料532的下端部內(nèi)嵌入上述下側(cè)中心孔539的上端部。接著，使上述壓頭541下降，以圖44A所示的方式，將上述環(huán)狀沖頭536的下端部插入上述硬模534的加工用凹部540內(nèi)，并使上述預(yù)備中間原材料532的上端部內(nèi)嵌入上述上側(cè)中心孔542的下端部。若使上述壓頭541從該狀態(tài)進(jìn)一步下降，則如圖44中A→B→C所示，逐漸壓垮上述預(yù)備中間原材料532，從而形成該圖44及圖43C所示的圓板狀中間原材料522a。在該圓板狀原材料522a中，上述切斷面存留于中央部的厚壁部分543上。
在本實(shí)施例的情況下，如上所述地形成上述圓板狀原材料522a之后，以外徑不擴(kuò)大的方式約束該圓板狀中間原材料522a的外緣，并且，在該圓板狀中間原材料522a的中央部形成如圖43D所示那樣的圓形凹部523a，由此形成中央部厚度減小的第二圓板狀中間原材料524b。該第二圓板狀中間原材料524b的靠外徑部分的厚度因伴隨上述中央部厚度尺寸減小的金屬材料的流動而增大。此時，雖然伴隨中央部厚度減小且直徑增大，上述切斷面存在的部分的直徑擴(kuò)大，但是，該部分的范圍仍保留在上述中央部的厚度尺寸減小的部分。另外，也可以伴隨上述凹部523a的加工，擴(kuò)大第二圓板狀中間原材料524b的外徑，之后，修整外周緣部。
因此，如圖43E所示，在上述第二圓板狀中間原材料524b的中央部，對應(yīng)上述坯段521的軸向兩個端面，通過貫穿加工除去作為上述切斷面的部分，從而形成上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531a。通過該貫穿加工，作為上述切斷面的部分可以與廢料44一起從將形成高精度環(huán)的部分除去(在上述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531a的部分上，留有上述切斷面痕跡的部分不會殘留)。因此，對該基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531a，與上述實(shí)施例19相同地實(shí)施圖40E→F所示的加工，獲得高精度環(huán)8。
由于本實(shí)施例采用了上述結(jié)構(gòu)，因此，在得到的高精度環(huán)8的一部分上不會殘留作為上述坯段521的軸向兩端面的部分。因此，從以低成本獲得品質(zhì)良好的制品的方面考慮是有利的。
其它部分的結(jié)構(gòu)以及作用與上述實(shí)施例18～20相同。
實(shí)施例22圖45～46顯示了本發(fā)明的實(shí)施例22。在本實(shí)施例中，通過使圓環(huán)狀中間原材料526a的形狀形成擂缽狀，從而能夠?qū)⑹乖搱A環(huán)狀中間原材料526a形成圓筒狀高精度環(huán)8的反轉(zhuǎn)加工時的角度變化量抑制至不足90度。另外，能夠降低反轉(zhuǎn)加工時直徑擴(kuò)大的部分的加工程度(延伸率)，從而能夠防止在該部分產(chǎn)生有害的變形或裂紋等情況的發(fā)生，并能夠成品率良好地進(jìn)行軸向?qū)挾瘸叽巛^大的高精度環(huán)8的制造。
因此，在本實(shí)施例中，例如，與上述實(shí)施例21中前段部分(圖43A→B→C的工序)同樣地，以圖45 A→B→C所示的工序，制造圓板狀中間原材料522a。接著，約束該圓板狀中間原材料522a的外周緣部，成為阻止該圓板狀中間原材料522a的外徑擴(kuò)大的狀態(tài)，并且，在該圓板狀中間原材料522a的中央部的軸向一側(cè)側(cè)面上形成凹部523a。在該圓板狀中間原材料522a的中央部形成該凹部523a的部分，為在以下圖45E所示的工序中，伴隨形成基礎(chǔ)圓孔530a而除去的部分。
在本實(shí)施例中，僅在上述圓板狀中間原材料522a的一個面上形成上述凹部523a。另外，在為了形成該凹部523而擠壓該圓板狀中間原材料522a一個面的中央部時，如圖46所示，通過硬模545的內(nèi)周面約束該圓板狀中間原材料522a的外周緣部，從而使該圓板狀中間原材料522a的外徑不擴(kuò)大。這樣，若約束該圓板狀中間原材料522a的外周緣部并且通過沖頭546將該圓板狀中間原材料522a的中間部壓至反向沖頭547上，則能獲得圖45D以及圖46C所示的盤狀第二圓板狀中間原材料524c，該第二圓板狀中間原材料524c在中央部設(shè)有凹部523a，在靠外周部分設(shè)有擂缽狀的傾斜圓環(huán)部548。
這種第二圓板狀中間原材料524c如圖45E所示，沖壓掉中央部并形成基礎(chǔ)圓孔530a，制成基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料531b，之后，與前面圖42所示的實(shí)施例20的情況相同，在以圖45F所示的方式實(shí)施精壓加工之后，以圖45G所示的方式，在內(nèi)周緣部上實(shí)施貫穿加工，以獲得擂缽狀圓環(huán)狀中間原材料526a。之后，直接(沒有縮小一次直徑)沿徑向朝外使軸向尺寸較大的內(nèi)周緣側(cè)變形，并直接(沒有擴(kuò)大一次直徑)沿徑向朝內(nèi)使軸向尺寸較小的外周緣側(cè)變形，由此通過不到90度的角度變更對該圓環(huán)狀中間原材料526a進(jìn)行反轉(zhuǎn)加工，使圓周方向的各個部分相對軸向平行，從而形成圖45(H)所示那樣的高精度環(huán)8。
由于本實(shí)施例采用了上面所述的結(jié)構(gòu)，因此，在對上述圓環(huán)狀中間原材料526a實(shí)施反轉(zhuǎn)加工以形成上述高精度環(huán)8時，能夠降低擴(kuò)大直徑的內(nèi)周緣部分的加工程度(延伸率)。因此，能夠防止在從該內(nèi)周緣部分開始加工的部分上產(chǎn)生有害的變形或裂紋，并能夠成品率良好地進(jìn)行軸向?qū)挾瘸叽巛^大的高精度環(huán)8的制造。參照圖47對這一點(diǎn)進(jìn)行說明。
首先，為了易于領(lǐng)會本實(shí)施例的作用、效果，考慮如圖47(a)-(a)所示，中心孔極小的(針孔的程度)圓環(huán)狀中間原材料526b。對這種圓環(huán)狀中間原材料526b實(shí)施使截面的方向改變90度的反轉(zhuǎn)加工的情況下，在直徑伴隨反轉(zhuǎn)加工擴(kuò)大的內(nèi)周緣部分上產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力。并且，該反轉(zhuǎn)加工最終得到的制品如圖47(b)-(a)所示，會在軸向端部產(chǎn)生裂紋，或者如圖47(b)-(b)所示，軸向端部的直徑減小。這種制品不能用作通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪或外輪的原材料、即不能用作高精度環(huán)。另外，如圖47(b)-(c)所示，軸向尺寸較長的高精度環(huán)8A不能由上述中心孔極小的圓環(huán)狀中間原材料526b制造。
另外，如前面所述的實(shí)施例18～21那樣，如圖47A-(c)所示，對于中心孔的直徑足夠大的平坦圓環(huán)狀中間原材料526而言，則能夠制造如圖47B-(d)所示那樣的軸向尺寸比較短的高精度原材料8。但是，在制造上述軸向尺寸較長的高精度原材料8A的情況下，根據(jù)在直徑伴隨反轉(zhuǎn)加工擴(kuò)大的內(nèi)周緣部分上產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，易于產(chǎn)生圖47B-(a、b)所示那樣的缺陷。因此，不能由上述圖47A-(c)所示的圓環(huán)狀中間原材料526以良好有效利用率制造上述圖47B-(c)所示的高精度原材料8A。與此相對，在本實(shí)施例中，如圖47A-(b)夸張所示那樣，由于從開始對傾斜的擂缽狀圓環(huán)狀中間原材料526a實(shí)施了伴隨不足90度角度改變的反轉(zhuǎn)加工，因此，能夠降低在直徑伴隨該反轉(zhuǎn)加工變大的內(nèi)周緣部分上產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力。因此，對于伴隨反轉(zhuǎn)加工而直徑變大的內(nèi)周緣部分而言，不易產(chǎn)生圖47B-(a、b)所示那樣的缺陷，能夠提高有效利用率。
實(shí)施例23
圖48～51顯示了本發(fā)明的實(shí)施例23。另外，在包含冷鍛造加工的塑性加工或沖裁加工等沖壓加工領(lǐng)域中，只要明了加工前的形狀與加工后的形狀，大多易于理解(自然而然明白)在塑性加工中使用的模具的形狀、結(jié)構(gòu)。因此，省略了關(guān)于一部分模具的形狀、結(jié)構(gòu)的圖示，下面，以各個工序中被加工物的形狀為中心進(jìn)行說明。另外，圖48是為易于了解加工的進(jìn)展?fàn)顩r而使各被加工物的姿態(tài)一致來描述的，因此各個工序中的被加工物的上下方向在實(shí)際中不一定與視圖相一致。在沖壓加工領(lǐng)域中眾所周知，應(yīng)將壓模設(shè)置在上方，將通過被加工物承受該壓模的力的承模設(shè)置在下方。
在本實(shí)施例中，首先，以規(guī)定長度切斷較長線材以獲得圖48A所示那樣的坯段(圓柱形原材料)613。通過從展卷機(jī)中抽出卷繞在滾筒上的上述較長線材，并且，以體積略大于要得到的第一、第二高精度環(huán)614、515的體積之和的長度尺寸(上述規(guī)定長度)切斷，由此獲得該坯段613。
以此方式得到的坯段613通過實(shí)施沿軸向進(jìn)行冷壓縮的鐓鍛加工矯正軸向兩個端面，能夠獲得圖48B所示那樣的啤酒桶型(第一)預(yù)備中間原材料616。之后，進(jìn)一步在該預(yù)備中間原材料616上實(shí)施沿軸向壓縮的鐓鍛加工，由此形成圖48C所示那樣的圓板狀第二預(yù)備中間原材料617。該第二預(yù)備中間原材料617中，在徑向中央部處形成軸向厚度尺寸大于徑向靠外側(cè)部分的凸起部618，在該凸起部618周圍部分形成向外凸緣狀的凸緣狀部619，并且它們彼此同心形成。
在上述第二預(yù)備中間原材料617中，對于與軸向厚度尺寸而言，中央的凸起部618的厚度尺寸T18最大，上述凸緣狀部619的厚度尺寸t1、t2均小于該凸起部618的厚度尺寸T18(T18＞t1＞t2)。另外，上述凸緣狀部619的截面形狀為楔形形狀，該凸緣狀部619的厚度尺寸t1、t2沿徑向逐漸變化。即，在該凸緣狀部619的厚度尺寸t1、t2中，內(nèi)周緣部的厚度尺寸t1變大，外周緣部的厚度尺寸t2變小。雖然，上述凸緣狀部619為將會構(gòu)成上述第一、第二高精度環(huán)614、615中用于制造外輪3a(參見圖1F)的第二高精度環(huán)615的部分，但是所制造的該第二高精度環(huán)615的厚度尺寸T15(參見圖49C)在上述凸緣狀部619的內(nèi)外兩周緣部的厚度尺寸t1、t2之間(t1＞T15＞t2)。
在進(jìn)行形成上述第二預(yù)備中間原材料617的鐓鍛加工時，在內(nèi)表面形狀與該第二預(yù)備中間原材料617的外表面形狀一致的一對模具彼此之間，沿軸向壓縮上述預(yù)備中間原材料616。即，在使上述預(yù)備中間原材料616的中心軸與圓孔的中心軸相一致的狀態(tài)下，將上述預(yù)備中間原材料616設(shè)置在設(shè)有有底圓孔的承模內(nèi)(該承模具有與上述第二預(yù)備中間原材料617的外徑D17相同的內(nèi)徑，并且其底面形狀與該第二預(yù)備中間原材料617的軸向一個側(cè)面(參見圖48C的下面)的形狀相一致)，并且，在上述圓孔的底面與壓模的前端面(本實(shí)施例中為平坦表面)之間，沿軸向壓縮上述預(yù)備中間原材料616。由于使這些底面與前端面的形狀形成與上述第二預(yù)備中間原材料617的軸向兩個側(cè)面相稱的形狀(凹凸方向相反)，因此，通過將上述底面與前端面強(qiáng)壓在一起，能夠獲得上述第二預(yù)備中間原材料617。
在該第二預(yù)備中間原材料617中，通過實(shí)施沿軸向壓垮上述凸起部618的中央部的第二鐓鍛加工，形成圖48D所示那樣的第三預(yù)備中間原材料620。因此，抑制上述第二預(yù)備中間原材料617中凸起部618的中央部，使該凸起部618的外徑不擴(kuò)大，并且，從前端面(參見圖48C、D的下面)側(cè)沿軸向?qū)ζ溥M(jìn)行擠壓。此時，在承模與壓緊模之間夾持上述第二預(yù)備中間原材料617的凸緣狀部619，以防止該凸緣狀部619變形。其中的承模設(shè)有內(nèi)徑與上述第二預(yù)備中間原材料617(以及上述第三預(yù)備中間原材料620)的外徑D17相同的有底圓孔，壓緊模為圓筒狀、其具有可無間隙地插入該承模的圓孔內(nèi)側(cè)的外徑和可無間隙地將上述凸起部618內(nèi)嵌于內(nèi)側(cè)的內(nèi)徑.另外、在該壓緊模的內(nèi)側(cè)可軸向位移地設(shè)置沖頭組件。該沖頭組件在外徑與上述凸起部618的外徑相一致的圓筒狀壓緊筒(環(huán)形沖頭)的內(nèi)側(cè)、可軸向位移地內(nèi)嵌入外徑小于該凸起部618外徑的圓柱狀推壓桿(沖頭)。并且，以上述抑制筒的前端面作為圓環(huán)狀壓緊面。承模相對于被加工物的位置關(guān)系與制造上述第二預(yù)備中間原材料617的情況相比，在軸向上相反。
在使上述第二預(yù)備中間原材料617形成上述第三預(yù)備中間原材料620的情況下，在上述承模與壓緊模之間夾持該第二預(yù)備中間原材料617的凸緣狀部619，并且，在將上述沖頭組件的壓緊筒的前端面設(shè)置在適當(dāng)位置處的狀態(tài)下，將該沖頭組件的推壓桿壓附在上述凸起部618的前端部上。進(jìn)行這種壓附作業(yè)直至上述凸起部618的一部分到達(dá)上述壓緊筒的前端面，從而不存在金屬材料更多流動的空間，不能使上述推壓桿產(chǎn)生更大位移為止。結(jié)果，在減小上述凸起部618的中央部的軸向厚度，并增大該凸起部618靠外徑部分的軸向厚度，在該靠外徑部分上形成將軸向尺寸限制在所希望值的圓筒狀部分621。對于以此方式獲得的上述第三預(yù)備中間原材料620而言，從該第三預(yù)備中間原材料620的基端面(圖48D的上面)至上述圓筒狀部分621的前端面的長度L21達(dá)到規(guī)定值。另外，將上述圓筒狀部分612的徑向厚度T21嚴(yán)格限制為上述壓緊模的內(nèi)徑與上述沖頭組件的推壓桿的外徑之差的1/2?？傊?，通過改變殘留于上述凸起部618中央部的底板部的厚度來補(bǔ)償在上述第二預(yù)備中間原材料617上存在的體積誤差(使體積誤差集中在形成廢料的部分)。
以上述方式，形成上述第三預(yù)備中間原材料620后，以圖48E所示的方式，通過由壓力沖裁加工在該第三預(yù)備中間原材料620的中央部、且在由上述圓筒狀部分621包圍的部分上形成圓孔622，以獲得在中央部具有圓筒部624的第一中間原材料623。通過在將上述第三預(yù)備中間原材料620放置于在中央部設(shè)有沖孔的承模上的狀態(tài)下，通過在上述圓筒狀部分621內(nèi)徑側(cè)插入的沖裁沖頭，將由該圓筒狀部分621包圍的部分沖裁成圓板狀廢料625，由此進(jìn)行這種沖裁加工。限制上述沖裁沖頭的外徑與上述沖孔的內(nèi)徑，使上述圓孔622的得到的上述第一中間原材料623中圓筒部624的內(nèi)周面形成單一的圓筒面。
如圖48F所示，以此方式得到的上述第一中間原材料623在徑向中間部處，在上述圓筒部624的外周面與上述凸緣狀部619的內(nèi)周緣的邊界部分處切斷，以形成第一高精度環(huán)614和第二中間原材料627。通過在以環(huán)狀承模的上表面支承上述凸緣狀部619的軸向一個面(圖48F的下表面)的狀態(tài)下，通過沖裁沖頭、朝上述承模強(qiáng)壓上述第一中間原材料623的中央部軸向另一面(圖48F的上表面)，由此進(jìn)行這種切斷作業(yè)。作為這種通過沖裁加工實(shí)現(xiàn)的切斷作業(yè)的結(jié)果，由上述圓筒部624得到的部分形成了圓筒狀的上述第一高精度環(huán)614，由上述凸緣狀部619獲得的部分形成了圓環(huán)狀的第二中間原材料627。
在以此方式獲得的這些第一高精度環(huán)614和第二中間原材料627中，第一高精度環(huán)614通過例如上述圖16所示的工序(將該第一高精度環(huán)614用作圖16所示的高精度環(huán)8a)制造內(nèi)輪3a。與此相對，上述第二中間原材料627通過圖49～51所示的工序形成第二高精度環(huán)615之后，仍通過上述圖17所示的工序(將該第二高精度環(huán)615用作圖1所示的高精度環(huán)8b)形成外輪2a。
在使上述第二中間原材料627形成上述第二高精度環(huán)615的工序中，首先，如圖49A以及圖50所示，進(jìn)行所謂精壓加工，即，在將該第二中間原材料627緊密內(nèi)嵌入硬模629的圓孔630中的狀態(tài)下，將其在一對沖頭631、631的前端面彼此之間強(qiáng)壓，這兩個沖頭631、631的前端面分別為緊密接觸上述第二中間原材料627的軸向兩個側(cè)面的圓錐形凹面狀。使各自前端面形成這種形狀的上述兩個沖頭631、631沿軸向壓縮上述第二中間原材料627，直至將各自前端面之間的距離縮小至適當(dāng)距離，從而使該第二中間原材料627厚度達(dá)到適當(dāng)值。此時，伴隨第二中間原材料627厚度達(dá)到適當(dāng)值而流動的余料部分集中在該第二中間原材料627的內(nèi)周緣部。因此，若在實(shí)施了上述精壓加工的該第二中間原材料627的中央部形成以如圖49B所示的沖裁加工(貫穿加工)形成的圓孔632，則能獲得體積與要制造的上述第二高精度環(huán)628體積相同的第四預(yù)備中間原材料633。
在形成這樣的第四預(yù)備中間原材料633之后，從圖49B所示的狀態(tài)直至圖49C所示的狀態(tài)，實(shí)施向著使該第四預(yù)備中間原材料633的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮且使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)大的方向，使截面方向變化90的反轉(zhuǎn)加工。如圖51所示，通過沖頭635，將上述第四預(yù)備中間原材料633壓入圓筒狀硬模634內(nèi)，以此進(jìn)行該反轉(zhuǎn)加工。該硬模634具有中心孔，該中心孔通過彎曲面638連接設(shè)置在開口部側(cè)的大徑部636以及設(shè)置在內(nèi)側(cè)的與該大徑部636同心的小徑部637。其中的小徑部637的內(nèi)徑R37小于上述第四預(yù)備中間原材料633的外徑并大于其內(nèi)徑。另外，上述沖頭635的前端部形成逐漸變細(xì)的錐部。在進(jìn)行上述反轉(zhuǎn)加工時，首先，如圖51A所示，將上述第四預(yù)備中間原材料633卡定(設(shè)置)在上述大徑部636的內(nèi)側(cè)。接著，如圖51B、C所示，通過上述沖頭635將上述第四預(yù)備中間原材料633壓入上述小徑部637的內(nèi)側(cè)。結(jié)果，該第四預(yù)備中間原材料633的截面反轉(zhuǎn)90度，從而獲得圖49C所示那樣的圓筒狀的上述第二高精度環(huán)615。
伴隨以此進(jìn)行的反轉(zhuǎn)加工，拉伸上述第四預(yù)備中間原材料633的靠內(nèi)徑部分以使上述厚度尺寸減小，并且，壓縮靠外徑部分以使該厚度尺寸增大。與此相對，在本實(shí)施例中，由于上述第四預(yù)備中間原材料633在軸向厚度尺寸在靠內(nèi)徑部分較大，在靠外徑部分較小，因此，在上述反轉(zhuǎn)加工結(jié)束狀態(tài)下獲得的上述第二高精度環(huán)615的徑向厚度尺寸在軸向上(除了兩端緣部的倒角部以外)是均勻的。即，在上述反轉(zhuǎn)加工結(jié)束的狀態(tài)下，上述第四預(yù)備中間原材料633形成了內(nèi)徑、外徑、軸向長度為限制值的圓筒狀的上述第二高精度環(huán)615。因此，上述小徑部637的內(nèi)徑R37與上述沖頭635的前半部分的外徑D35之差為要制造的第二高精度環(huán)615的厚度T15(參見圖49C)的2倍(R37-D35＝2T15)。在上述那樣的第二高精度環(huán)615中，實(shí)施例如上述圖1所示的冷加工，從而形成外輪2a。
實(shí)施例24圖52顯示了本發(fā)明的實(shí)施例24。在本實(shí)施例中，對以與上述實(shí)施例23相同的方式制造的(第一)預(yù)備中間材料616(參見圖52B)，實(shí)施用于調(diào)整外周面以及軸向兩端部形狀的塑性加工，獲得圖52C所示的第二中間原材料639。該第二中間原材料639在軸向兩端面中央部上形成彼此直徑相同且同心的圓形凹孔640a、640b，并使軸向一端側(cè)(參見圖52C的上端側(cè))的外徑小于其他部分。
在本實(shí)施例中，通過對這樣的第二中間原材料639實(shí)施沿軸向壓縮的鐓鍛加工，獲得圖52D所示那樣的圓板狀第三預(yù)備中間原材料641。該第三預(yù)備中間原材料641設(shè)有凸起部642和凸緣狀部617。其中設(shè)置在徑向中央部上的凸起部642為通過隔板部643堵塞軸向中間部的圓筒狀，并且，軸向厚度尺寸大于徑向偏外側(cè)的部分。另外，上述凸緣狀部619在上述凸起部642的周圍部分，以與該凸起部642同心的方式形成。對于該凸緣狀部619的厚度尺寸而言，以與上述實(shí)施例33相同的方式進(jìn)行限制。
形成上面所述那樣的第三預(yù)備中間原材料641的鐓鍛加工也基本上與前面所述的實(shí)施例23相同，是通過在內(nèi)表面形狀與上述第三預(yù)備中間原材料641的外表面形狀相一致的一對模具彼此之間，沿軸向壓縮上述第二預(yù)備中間原材料639進(jìn)行的。特別是，在本實(shí)施例中，在這兩個模具彼此的間隔達(dá)到規(guī)定值以前，在這兩個模具接近的狀態(tài)下，將可相對于相應(yīng)模具沿軸向移動地設(shè)置在任意一個或兩個模具的中心部上的沖頭，強(qiáng)壓在作為被加工物的上述第三預(yù)備中間原材料641的中央部上，從而減小該中央部的厚度尺寸。并且，減小上述凸起部642的中央部的軸向厚度，并使金屬材料從該中央部流動，使金屬材料完全填充在上述兩個模具彼此之間。結(jié)果，上述凸起部642的軸向長度L42以及上述凸緣狀部619的軸向厚度尺寸到達(dá)規(guī)定值。其理由在于，使上述兩個模具在它們彼此間的距離達(dá)到規(guī)定值的狀態(tài)下停止。另外，將上述凸起部642的各個部分的徑向厚度嚴(yán)格限制為上述兩模具的內(nèi)徑與上述沖頭(或模具的一部分)的外徑之差的1/2。總之，通過改變上述凸起部642的軸向中央部的隔板部643的厚度來補(bǔ)償上述第二預(yù)備中間原材料639的體積誤差。
以上述方式形成上述第三預(yù)備中間原材料641后，以圖52E所示的方式，通過壓力沖裁加工，在該第三預(yù)備中間原材料641的中央部除去上述凸起部642的軸向中間部的隔板部643以形成圓孔644，從而獲得在中央部具有圓筒部645的第一中間原材料646。在將上述第三預(yù)備中間原材料641放置于具有與該第三預(yù)備中間原材料641的軸向一個側(cè)面相一致的表面形狀并在中央部設(shè)有沖孔的承模上的狀態(tài)下，通過在上述凸起部642內(nèi)徑側(cè)插入的沖裁沖頭，將上述隔板部643沖裁成圓板狀廢料625，由此進(jìn)行這種沖裁加工。使上述沖裁沖頭的外徑與上述凸起部642的內(nèi)徑相一致，使上述沖裁加工得到的上述第一中間原材料646的內(nèi)周面形成單一圓筒面。
如圖52F所示，以此方式得到的上述第一中間原材料646在徑向中間部處，且在上述圓筒部645的外周面與上述凸緣狀部619的內(nèi)周緣的邊界部分處切斷，以獲得第一高精度環(huán)647和第二中間原材料627。通過在以環(huán)狀承模的上表面支承上述凸緣狀部619的軸向一個面(圖52F的下表面)的狀態(tài)下，利用具有使前端面與該中央部另一個面相一致的形狀的沖裁沖頭、朝上述承模強(qiáng)壓上述第一中間原材料646的中央部軸向另一面(圖52F的上表面)，由此進(jìn)行這種切斷作業(yè)。作為這種通過沖裁加工實(shí)現(xiàn)的切斷作業(yè)的結(jié)果，由上述圓筒部645得到的部分形成了圓筒狀的、在兩端部外周面具有階梯部648、648的上述第一高精度環(huán)647，由上述凸緣狀部619獲得的部分形成了圓環(huán)狀的第二中間原材料627。
在以此方式獲得的這些第一高精度環(huán)647和第二中間原材料627中，第一高精度環(huán)647通過例如上述圖16所示的工序(將該第一高精度環(huán)647用作圖16所示的第一中間原材料9)制造內(nèi)輪3a。與此相對，上述第二中間原材料627與上述實(shí)施例23相同，通過圖49～51所示的工序形成第二高精度環(huán)615之后，仍通過上述圖17所示的工序(將該第二高精度環(huán)615用作圖1所示的高精度環(huán)8b)制造外輪2a。
另外，與以上說明的高精度環(huán)相關(guān)的本發(fā)明的特征在于，例如，能夠以良好的效率制造用于制造內(nèi)輪與外輪的一對高精度環(huán)。將得到的高精度環(huán)加工成內(nèi)輪或外輪的方法不受特別限定。
雖然參照特定實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離本發(fā)明思想和范圍的情況下，可作出各種改進(jìn)和修改。
本申請是根據(jù)以下文獻(xiàn)作出，這些文獻(xiàn)的內(nèi)容在此作為參考而引入。
2004年9月22日申請的日本專利申請(專利申請2004-275835)2004年9月29日申請的日本專利申請(專利申請2004-282970)2004年9月30日申請的日本專利申請(專利申請2004-285793)2004年9月30日申請的日本專利申請(專利申請2004-285794)2005年6月6日申請的日本專利申請(專利申請2005-165540)2005年6月7日申請的日本專利申請(專利申請2005-166450)2005年6月10日申請的日本專利申請(專利申請2005-170344)
權(quán)利要求
1.用于徑向滾珠軸承的所述徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，其中，所述徑向滾珠軸承設(shè)有軌道輪，其由外輪和內(nèi)輪中的至少一個構(gòu)成，所述外輪在內(nèi)周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的外輪軌道作為軌道面，所述內(nèi)輪在外周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的內(nèi)輪軌道作為軌道面；和多個滾珠，其可自由滾動地設(shè)置在所述內(nèi)輪軌道和所述外輪軌道之間，其特征在于，該方法設(shè)有以下工序高精度原材料加工工序，通過冷加工制造體積實(shí)際上與作為成品的徑向滾珠軸承用軌道輪的體積相同的圓筒狀高精度原材料；和軌道輪加工工序，通過冷加工使該高精度原材料產(chǎn)生塑性變形，在所述任意一個周面的軸向中間部上形成所述軌道面，至少在熱處理以前，不進(jìn)行除去材料的加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，在軌道輪加工工序之后，通過輥軋加工對軌道面進(jìn)行精加工的精加工工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，沿整個圓周設(shè)置在以軌道輪中任意一個周面的軸向兩端部從軸向兩側(cè)夾持軌道面的位置處的密封用凹部，在所述精加工工序時通過輥軋加工與軌道面同時進(jìn)行精加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述滾珠軸承的外輪的所述軌道輪加工工序具有以下工序形成第一中間原材料的第一工序，通過使體積實(shí)際上與要制造的外輪體積相同的圓筒狀原材料的軸向一部分的直徑收縮，使該收縮的部分形成外徑實(shí)質(zhì)上與所述外輪外徑相同的小徑部，使未縮小的剩余部分形成大徑部；形成第二中間原材料的第二工序，在所述第一中間原材料的軸向中間部內(nèi)周面中與所述小徑部對應(yīng)的部分上，沿內(nèi)周面的整個圓周形成構(gòu)成所述外輪軌道的至少一部分的截面圓弧形的軌道面用曲面，并且，使相對軸向鄰接所述軌道面用曲面和所述大徑部側(cè)的部分的徑向厚度在軸向上的分布與要制造的外輪的相應(yīng)部分的厚度分布一致；和第三工序，使所述大徑部的外徑收縮以使上第二中間原材料的大徑部的外徑與所述小徑部的外徑一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述外輪軌道為深槽型；通過在所述第三工序中，使形狀與軌道面用曲面對稱的軌道用第二曲面與該軌道面用曲面相連形成在軸向中間部內(nèi)周面上，從而在內(nèi)周面的軸向中間部上形成所述深槽型外輪軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述制造方法還具有以下工序所述外輪具有用于將密封板的外周緣部卡定在內(nèi)周面的軸向兩端部上的卡定槽部，在所述第一工序之前，在高精度原材料的軸向兩端部上形成內(nèi)徑大于軸向中間部的階梯部的預(yù)備工序，在第三工序之后，對該階梯部進(jìn)行塑性加工以形成所述卡定槽部的后工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，其設(shè)有在所述后工序之后，通過輥軋加工同時對外輪軌道和兩卡定槽部進(jìn)行精加工的精加工工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述滾珠軸承中內(nèi)輪的所述軌道輪加工工序具有以下工序第一工序，通過一邊使所述圓筒狀高精度原材料的直徑收縮，一邊在軸向中間部外周面上形成用于構(gòu)成內(nèi)輪軌道的一部分的截面圓弧形的第一軌道面用曲面，從而獲得夾持該第一軌道面用曲面、使軸向一側(cè)半部形成小徑部且使軸向另一半部形成大徑部的中間原材料；和第二工序，使作為所述中間原材料的軸向一側(cè)半部的所述小徑部的內(nèi)徑擴(kuò)大至與軸向另一半部相同的內(nèi)徑，并且，在與所述第一軌道用曲面相連的部分上形成構(gòu)成所述內(nèi)輪軌道的剩余部分的第二軌道面用曲面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述內(nèi)輪軌道為深槽型；在所述制造方法中，所述軌道輪加工工序在第一工序與第二工序之間還具有中間工序，在該工序中，通過壓縮所述中間原材料的軸向的一部分將其加工成第二中間原材料，該第二中間原材料上，在軸向上與所述第一軌道用曲面鄰接的部分中徑向厚度沿軸向的分布與要制造的內(nèi)輪的相應(yīng)部分的厚度的分布一致，在所述第二工序中，在軸向中間部外周面上，利用在所述中間工序中與規(guī)定了厚度分布的所述第一軌道用曲面原材料曲面鄰接的部分，使形狀與所述第一軌道面用曲面對稱的第二軌道面用曲面與所述第一軌道面用曲面相連形成，從而在外周面的軸向中間部形成所述深槽型內(nèi)輪軌道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述內(nèi)輪在外周面的軸向兩端部上具有用于滑動接觸或相對接近密封板的內(nèi)周緣部的一對密封用階梯部；所述制造方法還具有以下工序在所述第一工序之前，在所述高精度原材料的軸向兩端部上形成外徑小于軸向中間部的階梯部以形成預(yù)備中間原材料的預(yù)備工序；和在所述第二工序之后，對該階梯部進(jìn)行塑性加工以形成所述兩個密封用階梯部的后工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，還設(shè)有在所述后工序之后，通過輥軋加工同時對內(nèi)輪軌道和兩密封用階梯部進(jìn)行精加工的精加工工序。
12.徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，該徑向滾珠軸承用軌道輪為圓筒狀并且沿整個圓周在任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面，該方法設(shè)有以下工序?qū)嵤┑谝焕溴懺旒庸ひ垣@得第一中間原材料的第一工序，該第一冷鍛造加工在沿軸向相對位移的一對模具彼此之間擠壓體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀原材料，改變該原材料的軸向一側(cè)半部的直徑，使該軸向的一側(cè)半部形成小徑部，使軸向另一半部形成大徑部；實(shí)施第二冷鍛造加工的第二工序，該第二冷鍛造加工在沿軸向相對位移的與所述第一工序不同的另一對模具之間擠壓所述第一中間原材料，形成該第一中間原材料中至少要形成所述軌道面的部分的徑向厚度在軸向上的分布與形成完成后的軌道輪的軌道面的部分的厚度分布相一致的第二中間原材料；和第三工序，通過一邊使該第二中間原材料旋轉(zhuǎn)，一邊以彼此接近的方向擠壓該第二中間原材料的內(nèi)周面和外周面的輥軋加工，使該第二原材料的一部分沿徑向產(chǎn)生塑性變形，從而形成所述軌道面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，所述軌道輪具有用于將密封板的周緣部卡定在形成軌道面的周面的軸向兩端部上的卡定槽，所述制造方法具有以下工序在所述第一工序之前，在原材料的軸向兩端部上形成沿徑向比軸向中間部更凹入的階梯部以形成預(yù)備中間原材料的預(yù)備工序；和在所述階梯部上形成所述卡定槽的第三工序。
14.徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，該徑向滾珠軸承用軌道輪為圓筒狀并且沿整個圓周在作為被加工側(cè)周面的任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面，該方法設(shè)有以下工序預(yù)備圓筒狀原材料，其體積與成品的體積實(shí)質(zhì)相同，并使與形成所述軌道面的面相反一側(cè)的周面、即非加工側(cè)周面的直徑與成品的直徑實(shí)質(zhì)相同，通過使所述非加工側(cè)周面實(shí)質(zhì)上無間隙地與設(shè)置在支承部件上的支承側(cè)周面配合，將其支承在該支承部件上，在所述被加工側(cè)周面上，沿所述原材料的徑向擠壓母線形狀與成品狀態(tài)下的該被加工側(cè)周面母線形狀相一致的加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件的加工側(cè)周面，并且，使該加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件與所述支承部件相對旋轉(zhuǎn)，由此將所述被加工側(cè)周面加工成至少具有所述軌道面的成品的形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，為了在成品的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上，沿整個圓周形成沿徑向比該被加工側(cè)周面的軸向靠中央部分更凹入的階梯部，在原材料的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上形成階梯部，伴隨在所述兩個階梯部上加工側(cè)旋轉(zhuǎn)部件向該被加工側(cè)周面的壓附，這兩個階梯部與軌道面同時進(jìn)行加工。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，存在于設(shè)置在原材料的被加工側(cè)周面的軸向兩端部上的兩個階梯部和軸向靠中央部分之間的階梯面，為向隨著沿徑向離開非加工側(cè)周面而彼此接近的方向傾斜的傾斜面，所述兩個階梯面相對于在與所述原材料的中心軸正交的方向上存在的假想平面的傾斜角度，大于存在于完成后的軌道輪所對應(yīng)的部分上的階梯面的傾斜角度，并且在15度以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，用于制造軌道輪的原材料的軸向兩端面為向隨著離開非加工側(cè)周面而相互接近的方向傾斜的傾斜面，所述軸向兩端面相對于在與所述原材料的中心軸正交的方向上存在的假想平面的傾斜角度在20度以下。
18.徑向滾珠軸承，具有軌道輪，其由外輪和內(nèi)輪中的至少一個構(gòu)成，所述外輪在內(nèi)周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的外輪軌道作為軌道面，所述內(nèi)輪在外周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的內(nèi)輪軌道作為軌道面；和多個滾珠，其可自由滾動地設(shè)置在所述內(nèi)輪軌道和所述外輪軌道之間，其特征在于，所述徑向滾珠軸承通過冷加工使以冷加工制造且體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀高精度原材料產(chǎn)生塑性變形，將包含所述軌道面的表面形狀加工成實(shí)質(zhì)上與成品相同的形狀。
19.徑向滾珠軸承用軌道輪，其為圓筒狀并沿整個圓周范圍內(nèi)在任意一個周面的軸向中間部上形成截面圓弧形的軌道面，通過對使體積實(shí)際上與成品體積相同的圓筒狀原材料產(chǎn)生塑性變形所形成的中間原材料實(shí)施的冷輥軋加工，沿徑向使該中間原材料的至少一部分產(chǎn)生塑性變形，從而將包含所述軌道面的表面形狀加工成實(shí)質(zhì)上與成品相同的形狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的徑向滾珠軸承用軌道輪，中間原材料的外周面形狀為從外徑最大的部分向軸向兩端面，該外徑變化方向不逆轉(zhuǎn)且不具有下挖部的形狀；所述中間原材料的內(nèi)周面的形狀為從內(nèi)徑最小的部分向軸向兩端面，該內(nèi)徑變化方向不逆轉(zhuǎn)且不具有下挖部的形狀。
21.金屬制高精度環(huán)的制造方法，該方法具有以下工序約束工序，對體積大于要制造的高精度環(huán)體積的圓筒狀原材料的內(nèi)外兩個周面中的一個周面進(jìn)行約束，使其直徑不變化；壓縮工序，其在直徑可變化地不約束另一周面的狀態(tài)下，通過冷加工沿軸向?qū)λ鲈牧线M(jìn)行壓縮，以使軸向尺寸與所述高精度環(huán)的軸向尺寸一致，形成中間原材料，該中間原材料中超過該高精度環(huán)的體積的余料部分向使所述另一周面沿徑向膨脹的方向避讓；和除去工序，除去所述余料部分以形成使內(nèi)徑、外徑、軸向長度達(dá)到限制值的圓筒狀環(huán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，所述除去工序具有擠絞工序，針對另一周面?zhèn)鹊膹较虺叽纾ㄟ^與要制造的高精度環(huán)的徑向尺寸一致的擠絞工具對存在于該另一周面上的余料部進(jìn)行擠絞，使所述余料部聚集在所述另一周面中軸向上的一部分，從而在該部分上形成徑向突出的凸緣狀部，并使所述另一周面的剩余部的直徑與高精度環(huán)的徑向尺寸一致，在所述擠絞工序后，通過沖裁加工除去所述凸緣狀部的工序。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，所述除去工序包括剃削加工工序，針對另一周面?zhèn)鹊膹较虺叽?，通過與要制造的高精度環(huán)的徑向尺寸一致的沖頭削落存在于該另一周面上的余料部。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，所述制造方法在約束工序之前具有以下工序沿軸向壓縮圓柱狀坯段以形成圓板狀中間原材料的工序；沿軸向壓縮所述圓板狀中間原材料的中心部以使中心部的軸向收縮的工序；通過相對擠壓方向向后擠壓所述圓板狀中間原材料的靠外徑部分并使其變形為圓筒狀的后方擠壓加工工序，形成有底圓筒狀的第二中間原材料，通過沖裁所述第二中間原材料的底部，形成所述圓筒狀原材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，所述制造方法在所述約束工序之前具有以下工序，即，通過向使截面形狀扭轉(zhuǎn)90度的方向改變由沖裁成形金屬板制造的圓環(huán)狀中間原材料，來形成所述圓筒狀原材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，高精度環(huán)為通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的內(nèi)輪時的原材料，一個周面為外周面，另一個周面為內(nèi)周面。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高精度環(huán)的制造方法，高精度環(huán)為通過冷加工制造構(gòu)成徑向滾珠軸承的外輪時的原材料，一個周面為內(nèi)周面，另一個周面為外周面。
28.金屬制高精度環(huán)的制造方法，其特征在于，具有以下工序沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，以形成軸向厚度尺寸在中央部較大而向外周緣部逐漸減小的圓板狀中間原材料的工序；在所述圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔以形成體積與所述高精度環(huán)的體積相同的圓環(huán)狀中間原材料的工序；和使所述圓環(huán)狀中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮并使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)張，通過使所述圓環(huán)狀中間原材料的截面上圓周方向的各個部分平行于軸向的反轉(zhuǎn)加工工序，使所述圓環(huán)狀中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度為限制值的圓筒狀環(huán)的工序，所述反轉(zhuǎn)加工的角度變化為90度以下。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的高精度環(huán)的制造方法，伴隨在圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔，在應(yīng)除去的部分的軸向兩個側(cè)面中的至少一個側(cè)面上形成凹部，從而減小該除去的部分的體積。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的高精度環(huán)的制造方法，所述圓環(huán)狀中間原材料由以下工序形成對于形成有凹部的圓板狀中間原材料，在約束其外周緣部以使其外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下沿軸向進(jìn)行擠壓，使軸向厚度尺寸縮小至適當(dāng)值，并使體積的剩余部分避讓至所述凹部的工序；和對包含所述凹部的所述圓板狀中間原材料的中央部進(jìn)行沖裁的工序。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的高精度環(huán)的制造方法，圓環(huán)狀中間原材料由以下工序形成在圓板狀中間原材料的中央部形成作為圓孔基礎(chǔ)的基礎(chǔ)圓孔以形成基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料的工序；對于所述基礎(chǔ)圓環(huán)狀中間原材料，在約束其外周緣部以使其外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下沿軸向進(jìn)行擠壓，使軸向厚度尺寸縮小至適當(dāng)值，并使體積的剩余部分避讓至所述基礎(chǔ)圓孔的內(nèi)周緣部的工序；和除去存在于所述基礎(chǔ)圓孔的內(nèi)周緣部的所述剩余部分的工序。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的高精度環(huán)的制造方法，其特征在于，以阻止該圓板狀中間原材料的外徑擴(kuò)大的狀態(tài)約束圓板狀中間原材料的外周緣部，并且，伴隨在該圓板狀中間原材料的中央部形成圓孔，僅在應(yīng)除去的部分的軸向一個側(cè)面上形成凹部，由此減小應(yīng)除去的部分的體積，并使所述圓板狀中間原材料的形狀為形成凹部一側(cè)的靠外徑部分構(gòu)成部分圓錐狀凹面的形狀、即大致圓臺形狀，使圓環(huán)狀中間原材料形成圓筒狀環(huán)的反轉(zhuǎn)加工時的角度變化量不到90度。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的高精度環(huán)的制造方法，在沿軸向壓縮坯段狀原材料以制造圓板狀中間原材料時，通過約束這種原材料或加工這種原材料形成的預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的徑向側(cè)面，可以防止該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的直徑擴(kuò)大，通過在得到的所述圓板狀中間原材料的中央部除去包含該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩端面的部分，形成圓孔以形成圓環(huán)狀中間原材料。
34.用于金屬制高精度環(huán)的制造方法的制造裝置，其中，該金屬制高精度環(huán)由該制造方法制造，該制造方法的特征在于，沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，以形成軸向厚度尺寸在中央部較大而向外周緣部逐漸減小的圓板狀中間原材料的工序；在所述圓板狀中間原材料的中心部形成圓孔，以形成體積與所述高精度環(huán)的體積相同的圓環(huán)狀原材料的工序；使所述圓環(huán)狀中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮，并使靠內(nèi)徑部分向徑向外側(cè)擴(kuò)張，通過使所述圓環(huán)狀中間原材料的截面上圓周方向的各個部分平行于軸向的反轉(zhuǎn)加工工序，使所述圓環(huán)狀中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度為限制值的圓筒狀環(huán)的工序；所述反轉(zhuǎn)加工的角度變化為90度以下，在沿軸向壓縮坯段狀原材料以制造圓板狀中間原材料時，通過對這種原材料或加工這種原材料形成的預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的徑向側(cè)面進(jìn)行約束，防止該原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩個端部的直徑擴(kuò)大，通過在得到的所述圓板狀中間原材料的中央部除去包含所述原材料或預(yù)備中間原材料的軸向兩端面的部分，形成圓孔以形成圓環(huán)狀中間原材料，所述制造裝置具有固定塊；硬模，該硬模在施加較大壓力時下降至與該固定塊的上表面接觸的狀態(tài)下，彈性支承在該固定塊的上方，并且，具有自由內(nèi)嵌坯段狀原材料或加工該原材料所形成的預(yù)備中間原材料的下端部的下側(cè)中心孔；可相對于該硬模升降地穿過該下側(cè)中心孔的反向沖頭；環(huán)狀沖頭，其在與該硬模同心地向設(shè)置于該硬模上方的沖壓加工機(jī)的壓頭的一部分上施加較大壓力時，上升至接觸該壓頭下表面的狀態(tài)下，彈性支承在該壓頭的下方，并具有自由內(nèi)嵌所述坯段狀原材料或所述預(yù)備中間原材料的上端部的上側(cè)中心孔；和可相對于該環(huán)狀沖頭升降地穿過該上側(cè)中心孔的沖頭。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的高精度環(huán)的制造裝置，至少在圓板狀中間原材料加工結(jié)束以前的狀態(tài)下，反向沖頭相對于固定塊不會升降地被支承，沖頭相對于壓頭不會升降地被支承，在硬模的下表面接觸固定塊的上表面的狀態(tài)下，所述反向沖頭的上端面存在于比該硬模的上表面更向下凹入的位置處，在環(huán)狀沖頭的上表面接觸所述壓頭的下表面的狀態(tài)下，所述沖頭存在于比該環(huán)狀沖頭的下表面更向上凹入的位置處。
36.金屬制高精度環(huán)的制造方法，該方法至少具有以下工序第一中間原材料形成工序，在沿軸向壓縮體積大于要制造的高精度環(huán)體積的坯段狀原材料，并在徑向中央部形成圓孔，以形成第一中間原材料，其在中央部具有規(guī)定厚度尺寸和規(guī)定軸向尺寸的圓筒部，并且，在該圓筒部的周圍部設(shè)有向外凸緣狀的凸緣狀部；分割工序，在該第一中間原材料的徑向中間部，且在所述圓筒部的外周面與所述凸緣狀部的內(nèi)周緣的交界部分切斷該第一中間原材料，將其中由圓筒部所得的部分作為圓筒狀第一高精度環(huán)，將從所述凸緣狀部所得的部分作為圓環(huán)狀第二中間原材料；和第二高精度環(huán)形成工序，該工序通過使所述第二中間原材料的截面方向改變90度的反轉(zhuǎn)加工，使該第二中間原材料形成內(nèi)徑、外徑、軸向長度均為限制值的圓筒狀第二高精度環(huán)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的高精度環(huán)的制造方法，在所述第一中間原材料形成工序中，通過以相互接近的方向壓縮原材料的軸向兩個端部，在徑向中央部形成軸向厚度尺寸大于徑向靠外部分的凸起部，在該凸起部的周圍部分形成凸緣狀部，沿軸向壓垮其中的凸起部的中央部以減小該中央部的軸向厚度，并增大該凸起部的靠外徑部分的軸向厚度，之后對所述中央部的減小了厚度的部分進(jìn)行沖裁而形成圓孔。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的高精度環(huán)的制造方法，在所述第一中間原材料形成工序中，通過以相互接近的方向壓縮原材料的軸向兩個端部中央部以減小該中央部的軸向厚度，從而形成從凸緣狀部的軸向兩側(cè)面向軸向突出的基礎(chǔ)圓筒部，之后，對所述中央部的減小了厚度的部分進(jìn)行沖裁而形成圓孔。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的高精度環(huán)的制造方法，在所述分割工序與第二高精度環(huán)形成工序之間，設(shè)有以下工序在約束第二中間原材料外周緣部以使該第二中間原材料的外徑不擴(kuò)大的狀態(tài)下，進(jìn)行沿軸向?qū)⒃摰诙虚g原材料壓縮至規(guī)定厚度的墩鍛加工，使該第二中間原材料的余料部件流動至內(nèi)周緣部，之后，通過貫穿加工除去該內(nèi)周緣部而除去該余料部分，從而使所述第二中間原材料的體積達(dá)到所希望的值。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的高精度環(huán)的制造方法，由第一高精度環(huán)形成工序形成的凸緣狀部的軸向厚度尺寸在靠徑向中央部處較大，越向外周緣部越小，在第二高精度環(huán)形成工序中，使第二中間原材料的靠外徑部分向徑向內(nèi)側(cè)收縮，并以向徑向外側(cè)擴(kuò)大的方向?qū)績?nèi)徑部分實(shí)施反轉(zhuǎn)加工。
全文摘要
用于徑向滾珠軸承的所述徑向滾珠軸承用軌道輪的制造方法，其中，所述徑向滾珠軸承設(shè)有軌道輪，其由外輪和內(nèi)輪中的至少一個構(gòu)成，所述外輪在內(nèi)周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的外輪軌道作為軌道面，所述內(nèi)輪在外周面的軸向中間部沿整個圓周形成截面圓弧形的內(nèi)輪軌道作為軌道面；和多個滾珠，其可自由滾動地設(shè)置在所述內(nèi)輪軌道和所述外輪軌道之間，其特征在于，該方法設(shè)有以下工序高精度原材料加工工序，通過冷加工制造體積實(shí)際上與作為成品的徑向滾珠軸承用軌道輪的體積相同的圓筒狀高精度原材料；和軌道輪加工工序，通過冷加工使該高精度原材料產(chǎn)生塑性變形，在所述任意一個周面的軸向中間部上形成所述軌道面。至少在熱處理以前，不進(jìn)行除去材料的加工。
文檔編號B21D53/16GK101027143SQ20058003198
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者小林一登, 大塚清司, 新藤功, 森浩平, 安田裕 申請人:日本精工株式會社