專利名稱：軸部件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軸部件、特別是在外周具有挖陷形狀的軸部件的制造方法。
背景技術：
在軸部件中，具有在軸部件的外周設有挖陷形狀(凹形掘”下#形狀)的結構。 例如，圖IA所示的用于帶式無級變速器的固定帶輪為了在對滑輪面及臺階部進行研磨加工時使砂輪不與被研磨面以外相干涉，在滑輪面與軸部的連接部以及軸部的臺階部形成有挖陷形狀。由于這樣的挖陷形狀為凹割形狀，故而若利用鍛造或鑄造形成則導致工序數及模具的增加，使制造成本上升。因此，通常，在一旦將圖Ib所示的與挖陷形狀對應的部位形成 R形或錐形后，使用車床等將這些部位切削加工成挖陷形狀(專利文獻I)。專利文獻I :(日本)特開2003-343672號公報但是，在利用切削加工形成挖陷形狀的情況下，材料的成品率差，另外，由于產生切削粉末而使廢棄物增加。另外，在形成多個挖陷形狀時，需要對每個挖陷形狀進行切削加工，故而車床等工作機械的數量、設置區(qū)域增加，加工時間也增加。另外，若在利用鍛造成形粗制材的情況下實施切削加工，則鍛造時形狀的鍛件流線(金屬流動)被切斷，軸部件的強度下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的技術課題而設立的，其目的在于，不基于切削加工即可在軸部件的外周形成挖陷形狀。本發(fā)明第一方面提供一種軸部件的制造方法，該軸部件在外周具有挖陷形狀，其特征在于，包括在軸形粗制材的內部形成中空部的中空部形成工序；使所述粗制材的表層部硬化而使所述表層部比所述粗制材的內側部分硬的表層部硬化工序；將輥壓靠在硬化后的所述表層部而在所述粗制材的所述外周形成所述挖陷形狀的輥滾軋制造工序。根據上述方面，不基于切削加工即可在外周形成挖陷形狀，能夠避免材料的成品率低下、切削粉末的產生、工序增加、鍛件流線切斷導致的強度降低的問題。另外，通過在形成了硬化后的表層部和中空部的基礎上進行輥滾軋制造，抑制輥滾軋制造時材料厚度(肉)在表面隆起的情況，能夠防止卷邊(厚度在軸部表面折疊的狀態(tài))以及折皺的產生。


圖IA是固定帶輪的剖面圖；圖IB是制造固定帶輪時使用的粗制材的剖面圖；圖2A是用于說明輥滾軋制造工序的圖2B是用于說明由輥滾軋制造工序產生的卷邊的圖；圖3是用于說明本發(fā)明實施方式的固定帶輪的制造方法的圖。符號說明I:固定帶輪(軸部件)2 :粗制材3 :輥4:中空部14 :挖陷形狀25 :表層部26:內側部分
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。圖IA表示帶式無級變速器的固定帶輪I的剖面圖。固定帶輪I在滑輪面11與軸部12的連接部、及軸部的臺階部13設有在周向上延伸的挖陷形狀14(凹槽)。挖陷形狀 14在該例中具有防止對滑輪面11及臺階部13進行研磨加工時砂輪與被研磨面以外相干涉的避讓作用，其它用途也可以是用于嵌合其它部件。在制造這樣的固定帶輪I時，通常，在利用鍛造或鑄造一旦成形將與挖陷形狀14 對應的部位形成為R形21或錐形22的圖IB所示的粗制材2之后，利用基于車床等的切削加工將這些部位形成為挖陷形狀14。利用切削加工是因為，挖陷形狀14為凹割形狀，故而若要利用鍛造或鑄造成形挖陷形狀，則導致工序數及模具的增加，使制造成本提高。但是，在利用切削加工形成挖陷形狀14的情況下，如作為現有技術的課題所列舉地，具有材料的成品率低、切削粉末的產生、工序增加、鍛件流線切斷導致的強度降低的問題。因此，申請人考慮如下方案，即，如圖2A所示，通過將具有與挖陷形狀14對應的端面形狀31的輥3壓靠在粗制材2上而將輥3的端面形狀滾軋到粗制材2上的輥滾軋制造， 形成挖陷形狀14。根據該方法，能夠消除由切削加工引起的上述各種問題。但是，僅單單壓靠輥3是不能夠得到所希望的挖陷形狀14的。這是因為，在輥3 與粗制材2開始接觸的初始狀態(tài)下，輥3為突起形狀，在輥3與粗制材2之間產生間隙，粗制材2的材料厚度(肉)進入該間隙中，厚度(肉)在挖陷形狀14的周圍隆起，產生卷邊 (厚度在軸部表面折疊的狀態(tài))及折皺的缺陷。圖2B表示將輥3壓靠在粗制材2的中途的狀態(tài)。通過壓靠輥3而隆起的粗制材 2的厚度(肉)隨著輥3的壓靠而被壓碎，導致卷邊及折皺。因此，在本實施方式的制造方法中，在輥滾軋制造工序之前，通過追加中空部形成工序以及表層部硬化工序，抑制上述厚度(肉)的隆起、不產生卷邊及折皺而形成挖陷形狀。圖3是用于說明本實施方式的制造方法的流程圖。參照其對本實施方式的固定帶輪I的制造方法進行說明。在SI (鍛造工序)中，利用熱軋鍛造或冷軋鍛造，成形與挖陷形狀14對應的部位形成R形21或錐形22的圖IB所示的粗制材2。流程右側為軸部12的中途(與圖I的臺階部13對應的部位)的放大剖面圖(以下相同)。在S2(中空部形成工序)中，利用鉆孔加工在粗制材2的內部形成在軸向上延伸的中空部4。中空部4至少形成在形成有挖陷形狀14的部位的內側。在S2中，除此之外還進行必要的開孔加工等機械加工。在S3(表層部硬化工序)中，在粗制材2的周圍配置高頻加熱線圈5，通過高頻淬火使粗制材2的表層部25硬化，表層部25比內側部分26硬。具體而言，利用高頻加熱線圈5加熱粗制材2的表層部25，然后利用水冷等冷卻。 結果，表層部25硬化，其厚度大約在2mm以內，硬度以洛氏硬度表示為HRC30左右(內側部分26的非硬化部的硬度為HRCO 10左右)。表層部25的厚度和硬度的設定值為在S5的輥滾軋制造工序中不產生裂痕和輥3的相似形狀可滾軋在粗制材2上，根據粗制材2的材質而不同。另外，為了調節(jié)表層部25的硬度，根據需要利用高頻加熱線圈5進行淬火。在S4 (清掃工序)中，對粗制材2的淬火部分進行清掃。在S5(輥滾軋制造工序)中，將輥3壓靠在粗制材2的表面，形成挖陷形狀14。由于表層部25硬化，故而在按壓輥3時的初始狀態(tài)下，即使在輥3與粗制材2之間具有間隙， 粗制材2的厚度(肉)也不會進入該間隙而在表面隆起。若表層部25被壓入粗制材2的內部，則對應于此，內側部分26的厚度向中空部4 移動，將厚度擠出到中空部4中。S卩，不僅通過表層部25的硬化，而且通過內側部分26的厚度向中空部4內移動來抑制粗制材2的厚度在表面隆起。另外，雖未作圖示，但若使用具有多個突起的輥3，則能夠在一次工序中同時形成多個挖陷形狀14。因此，根據上述制造方法，不利用切削加工即可在粗制材2的外周形成挖陷形狀 14，能夠抑制切削加工引起的材料成品率的降低、切削粉末的產生、工序增加、鍛件流線切斷造成的強度降低的問題(對應于權利要求1、2的效果)。另外，通過在形成了硬化后的表層部25和中空部之后進行輥滾軋制造，抑制厚度在表面隆起的情況，能夠防止卷邊及折皺的產生(對應于權利要求1、2的效果)。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但上述實施方式只不過是本發(fā)明的一適用例，本發(fā)明的技術范圍不限定于上述實施方式的具體構成。例如，在上述實施方式中，表示了本發(fā)明適用于無級變速器的固定帶輪I的制造方法的例子，但本發(fā)明的制造方法廣泛利用于在外周具有挖陷形狀的軸部件的制造。另外，在上述實施方式中，利用鍛造成形粗制材2，但也可以利用鑄造成形。另外，利用鉆孔加工形成有中空部，但也可以利用鑄造2 (或鑄造)同時成形。另外，在S3中，利用高頻淬火使表層部25硬化，但使表層部25硬化的方法不限于此,也可以時激光淬火、火焰淬火、噴丸硬化等。
權利要求
1.一種軸部件的制造方法，該軸部件在外周具有挖陷形狀，其特征在于，包括在軸形粗制材的內部形成中空部的中空部形成工序；使所述粗制材的表層部硬化而使所述表層部比所述粗制材的內側部分硬的表層部硬化工序；將輥壓靠在硬化后的所述表層部而在所述粗制材的所述外周形成所述挖陷形狀的輥滾軋制造工序。
2.如權利要求I所述的軸部件的制造方法，其特征在于，在所述表層部硬化工序中，使所述表層部硬化成以下硬度，即，在所述輥滾軋制造工序中在所述表層部不產生裂痕并可形成與所述輥相似的挖陷形狀。
全文摘要
一種軸部件的制造方法，不基于切削加工即可在軸部件的外周形成挖陷形狀。在外周具有挖陷形狀(14)的軸部件的制造方法中，包括在軸形粗制材(2)的內部形成中空部(4)的中空部形成工序(S2)；使粗制材(2)的表層部(25)硬化而使表層部(25)比粗制材(2)的內側部分(26)硬的表層部硬化工序(S3)；將輥(3)壓靠在硬化后的表層部(25)上而在粗制材(2)的外周形成挖陷形狀(14)的輥滾軋制造工序(S5)。
文檔編號B21H1/00GK102581179SQ20121000816
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者外園保治 申請人:加特可株式會社