專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法。
背景技術(shù)：
例如在日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)以及日本特開(kāi)2007-152413號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了制造車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置(所謂的車(chē)輪用輪轂單元)的方法。
在日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的車(chē)輪支承用滾動(dòng)軸承單元的制造方法中，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件被依次實(shí)施多個(gè)工序的熱鍛而逐步朝鍛造最終成型品成型，進(jìn)而在冷卻后實(shí)施冷加工。此外，實(shí)施冷加工的位置是將內(nèi)圈鑿密于車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的鑿密部，冷加工是鑿密加工。此外，在日本特開(kāi)2007-152413號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的構(gòu)成車(chē)輪支承用滾動(dòng)軸承單元的滾道圈部件的制造方法中，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件通過(guò)多個(gè)工序的冷鍛而逐步成型。并且，作為冷鍛的模具，使用具備浮動(dòng)模的特殊的模具。
在日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的鍛造最終成型品通過(guò)熱鍛而成型，與通過(guò)冷鍛而成型的情況相比，在尺寸精度、表面粗糙度方面惡劣。尺寸精度惡劣的理由是在熱鍛中當(dāng)冷卻時(shí)熱集中于較厚的部分，容易產(chǎn)生撓曲。此外，表面粗糙度惡劣的理由是當(dāng)將原材料加熱至相變點(diǎn)以上的溫度時(shí)在表面產(chǎn)生氧化皮。
另外，本說(shuō)明書(shū)中記載的相變點(diǎn)溫度是指所謂的ACl相變溫度，且是當(dāng)加熱時(shí)開(kāi)始生成奧氏體的溫度。此外，奧氏體是指鐵和碳的固溶體中的具有在比較高的溫度下析出的相的所謂的Y鐵。此外，在日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的鍛造最終成型品通過(guò)冷鍛而成型，與通過(guò)熱鍛而成型的情況相比，在尺寸精度、表面粗糙度方面優(yōu)異。但是，冷鍛與熱鍛相比難以塑性變形，因此，逐步成型的工序數(shù)量多、且作為模具也得使用具備浮動(dòng)模的復(fù)雜的模具。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，能夠利用更簡(jiǎn)單的模具適當(dāng)?shù)卮_保所希望的尺寸精度、表面粗糙度，高效地制造車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件。
本發(fā)明提供一種車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，該車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件沿軸向同軸配置有嵌合軸部、凸緣部以及軸部，所述嵌合軸部呈圓筒形狀且具備沿軸向開(kāi)口的凹部，所述凸緣部呈圓板形狀或者放射形狀且與軸向正交，所述軸部呈圓柱形狀且在外周面形成有內(nèi)圈滾道面。并且，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法具有:加熱工序，將鋼材加熱到該鋼材的相變點(diǎn)溫度以上的溫度亦即熱溫度；熱鍛工序，使用中間成型品用模具對(duì)所述熱溫度的鋼材進(jìn)行成型，使之成為具有所述鋼材的形狀與鍛造的最終形狀亦即鍛造最終成型品的形狀的中間的形狀的鍛造中間成型品；以及冷鍛工序，使用最終成型品用模具對(duì)上述鍛造中間成型品進(jìn)行冷鍛，由此將上述嵌合軸部、上述凸緣部和上述軸部的形狀成型為上述鍛造最終成型品的形狀。
從以下的參照附圖對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行的說(shuō)明能夠清楚本發(fā)明的上述的和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中，對(duì)相同或相似的要素標(biāo)注相同或相似的標(biāo)號(hào)。


圖1是示出通過(guò)本發(fā)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的制造方法制造而成的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I作為車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置A組裝的狀態(tài)的軸向剖視圖。
圖2是從B方向觀察圖1所示的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I的圖，其中，(A)是對(duì)多個(gè)凸緣部21沿外徑方向放射狀伸出的凸緣部21的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖，(B)是對(duì)沿外徑方向圓板狀伸出的凸緣部21的例子進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖3是車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I的軸向剖視圖。
圖4是示出基于從軸狀原材料7A至成形車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的工序(A) (N)的原材料的形狀的變化等的圖。
圖5是示出通過(guò)冷鍛而成型之前的被膜后鍛造中間成型品71 (圖4 (I)的表面處理工序后)的外觀的圖。
具體實(shí)施方式
以下，使用附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。
使用圖廣圖3對(duì)車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置A的整體構(gòu)造、以及車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I (以下將“車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I”記載為“軸部件I”)的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出將通過(guò)本發(fā)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I的制造方法制造而成的軸部件I作為車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置A組裝的狀態(tài)的軸向剖視圖。圖2是從B方向觀察圖1所示的軸部件I的圖，圖3是從圖1中提取出軸部件I并對(duì)軸部件I進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的圖。如圖1所示，車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置A (所謂的車(chē)輪用輪轂單元)由軸部件1、外圈45、內(nèi)圈42、第一滾動(dòng)體50以及第二滾動(dòng)體51等構(gòu)成。軸部件I (所謂的轂輪)一體地具有軸部10、嵌合軸部30、凸緣基部20以及凸緣部21。在將車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置A安裝于車(chē)輛的情況下，軸部10位于車(chē)輛內(nèi)側(cè)，嵌合軸部30位于車(chē)輛外側(cè)，在圖1中紙面的左方向表示車(chē)輛內(nèi)側(cè)，紙面的右方向表不車(chē)輛外側(cè)。
軸部10形成為大致圓柱形狀，在軸部10的接近凸緣部21的一側(cè)形成有直徑大的大徑軸部11，在遠(yuǎn)離凸緣部21的端部形成有直徑小于大徑軸部11的小徑軸部12。此外，在大徑軸部11與小徑軸部12的階梯部形成有作為與軸部10的旋轉(zhuǎn)軸正交的面的內(nèi)圈抵靠面12a。凸緣基部20位于上述的軸部10與后述的嵌合軸部30之間，在該凸緣基部20的外周面形成有沿外徑方向放射狀伸出的多個(gè)凸緣部21(參照?qǐng)D2)。此外，在多個(gè)凸緣部21貫通設(shè)置有螺紋孔24，緊固車(chē)輪的輪轂螺栓通過(guò)壓入而配置于該螺紋孔24。另外，在以下的本實(shí)施方式中，以具有凸緣部21沿外徑方向圓板狀伸出的圖2 (B)所示的形狀的凸緣部21的軸部件為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，如圖2 (A)所示，也能夠應(yīng)用于具有多個(gè)凸緣部21沿外徑方向放射狀伸出的形狀的凸緣部21的軸部件。嵌合軸部30在軸部10的一端側(cè)(與小徑軸部12相反的一側(cè))在與軸部10相同的軸上形成為連續(xù)的大致圓筒形狀，該嵌合軸部30嵌入車(chē)輪(未圖示)的中心孔。此外，在嵌合軸部30的靠凸緣部21側(cè)形成有制動(dòng)轉(zhuǎn)子用嵌合部31，在嵌合軸部30的前端側(cè)形成有直徑比制動(dòng)轉(zhuǎn)子用嵌合部31的直徑稍小的車(chē)輪用嵌合部32。
此外，如圖1所示，制動(dòng)轉(zhuǎn)子55的中心孔周?chē)拿媾c凸緣部21中的靠嵌合軸部30側(cè)的面亦即轉(zhuǎn)子支承面22抵接。此外，如圖3所示，在軸部件I沿旋轉(zhuǎn)軸方向同軸狀地形成嵌合軸部30、中間軸部23、軸部10。另外，在中間軸部23中包括凸緣基部20和凸緣部21。
此外，在嵌合軸部30的內(nèi)徑側(cè)形成有凹狀的鍛造凹部35。
此外，在大徑軸部11中的與凸緣部21 (凸緣基部20)的邊界部附近的外周面的一部分以在圓周方向連續(xù)的方式形成有第一內(nèi)圈滾道面18，該第一內(nèi)圈滾道面18構(gòu)成作為滾動(dòng)軸承的雙列的角接觸球軸承中的一方的軸承部。此外，在與第一內(nèi)圈滾道面18鄰接且接近凸緣部21的一側(cè)的外周面的一部分形成有在圓周方向連續(xù)的后述的密封面19。此外，在小徑軸部12的外周面嵌入內(nèi)圈42，該內(nèi)圈42在外周面具有以在圓周方向連續(xù)的方式形成的第二內(nèi)圈滾道面44。另外，內(nèi)圈42嵌入直至與內(nèi)圈抵靠面12a抵靠。并且，小徑軸部12的從內(nèi)圈42突出的突出部(圖1中的軸端部15)被朝徑向外側(cè)鑿密而形成鑿密部17，利用鑿密部17和內(nèi)圈抵靠面12a固定內(nèi)圈42。
在軸部件I的軸部10的外周面保持環(huán)狀空間而配置外圈45。
在外圈45的內(nèi)周面形成有第一外圈滾道面46以及第二外圈滾道面47。上述第一外圈滾道面46與形成于軸部件I的第一內(nèi)圈滾道面18對(duì)置。上述第二外圈滾道面47與形成于內(nèi)圈42的第二內(nèi)圈滾道面44對(duì)置。另外，各內(nèi)圈滾道面、各外圈滾道面在各自的面以在圓周方向連續(xù)的方式形成。并且，多個(gè)第一滾動(dòng)體50由保持架52保持且以能夠滾動(dòng)的方式配置于第一內(nèi)圈滾道面18與第一外圈滾道面46之間。此外，多個(gè)第二滾動(dòng)體51由保持架53保持且以能夠滾動(dòng)的方式配置于第二內(nèi)圈滾道面44與第二外圈滾道面47之間。
另外，基于將小徑軸部12的端部進(jìn)行鑿密而形成鑿密部17時(shí)的鑿密力，對(duì)多個(gè)第一滾動(dòng)體50以及多個(gè)第二滾動(dòng)體51賦予軸向的預(yù)壓力，從而構(gòu)成角接觸球軸承。
此外，在外圈45的外周面一體地形成有車(chē)身側(cè)凸緣48，該車(chē)身側(cè)凸緣通過(guò)螺栓等緊固于由車(chē)輛的懸架裝置(省略圖示)支承的轉(zhuǎn)向節(jié)、支持架等的車(chē)身側(cè)部件的安裝面。此夕卜，在外圈45的與第一外圈滾道面46鄰接的開(kāi)口部的內(nèi)周面壓入組裝密封部件56。并且，該密封部件56的唇部58的前端與密封面19滑動(dòng)接觸(接觸)而將外圈45與軸部件I的間隙密封。另外，密封面19以在圓周方向連續(xù)的方式形成于與第一內(nèi)圈滾道面18鄰接且接近凸緣部21 (凸緣基部20)的一側(cè)的外周面的一部分。
接著，使用圖4、圖5對(duì)軸部件I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖4 (A) (N)示出從軸狀原材料7A經(jīng)過(guò)各工序形成軸部件I的樣子，圖5示出通過(guò)冷鍛而成型之前的被膜后鍛造中間成型品71 (參照?qǐng)D4 (I))的外觀。如圖4所示，在本實(shí)施方式中說(shuō)明的軸部件I從(A)所示的軸狀原材料7A經(jīng)過(guò)如下工序而制造成，即，加熱工序(B)、第一熱鍛工序(C)、第二熱鍛工序(D)、第三熱鍛工序(E)、第一冷卻工序(F)、第二冷卻工序(G)、第一表面處理工序(H)、第二表面處理工序(I)、冷鍛工序(J)、車(chē)削工序(K)、熱處理工序(L)、沖孔工序(M)、研磨工序(N)。首先，在圖4 (A)中，在加熱工序(B)之前，將S45C、S50C、S55C等的碳量為0.5%左右的大致圓柱形狀的構(gòu)造用碳素鋼切斷成規(guī)定長(zhǎng)度而形成軸狀原材料7A。
加熱工序是將軸狀原材料7A加熱到相變點(diǎn)溫度以上的溫度亦即熱溫度，從而得到具有流動(dòng)性的加熱后原材料7B的工序(參照?qǐng)D4 (B))。例如在軸狀原材料7A的相變點(diǎn)溫度為950[°C ]的情況下被加熱到1000[°C ]以上。在該情況下，加熱后原材料7B的表面在相變點(diǎn)溫度以上的溫度，因此產(chǎn)生氧化皮。
熱鍛工序是使用模具對(duì)具有流動(dòng)性且在相變點(diǎn)溫度以上的加熱后原材料7B進(jìn)行熱鍛而得到鍛造中間成型品7E的工序(參照?qǐng)D4 (C) (E))。在圖4所示的例子中，熱鍛工序由第一熱鍛工序(圖4 (C)) 第三熱鍛工序(圖4 (E))構(gòu)成。在各個(gè)熱鍛工序中，力口熱后原材料7B逐步成型。在該情況下，在第一熱鍛工序 第三熱鍛工序中，以加熱后原材料7B成為具有軸狀原材料7A的形狀(相當(dāng)于鋼材的形狀)和鍛造的最終形狀的鍛造最終成型品7J (通過(guò)圖4 (J)所示的冷鍛工序而得到的成型品)的中間的形狀的鍛造中間成型品7E的方式，在各熱鍛工序中使用用于得到各自的形狀的中間成型品用模具經(jīng)由中間成型品7C、7D等朝鍛造中間成型品7E成型。此外，由于加熱后原材料7B被加熱到熱溫度(例如1000[°C ]以上)而具有流動(dòng)性，所以成型的自由度大，在第一熱鍛工序 第三熱鍛工序中使用的各中間成型品用模具可以是比較簡(jiǎn)單的構(gòu)造的模具。
此外，鍛造中間成型品7E是形成了嵌合軸部30’、凸緣部21’、軸部10’但相對(duì)于鍛造最終成型品7J處于80%左右的成型品。例如，鍛造中間成型品7E的凸緣部21’的直徑Dl小于鍛造最終成型品7J的凸緣部21的直徑D2，鍛造中間成型品7E的鍛造凹部35’的深度El比鍛造最終成型品7J的鍛造凹部35的深度E2淺。此外，在圖4的例子中，以通過(guò)三次熱鍛工序(圖4 (C) 圖4 (E))逐步成型鍛造中間成型品7E為例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于三次。
第一冷卻工序是將在相變點(diǎn)溫度以上的熱溫度下成型的鍛造中間成型品7E例如通過(guò)爐冷卻以規(guī)定的冷卻溫度冷卻，得到實(shí)施了退火處理的退火后鍛造中間成型品7F的工序(參照?qǐng)D4 (F))。即，第一冷卻工序是進(jìn)行退火處理的工序。另外，由于鍛造中間成型品7E已經(jīng)通過(guò)熱鍛工序加熱到熱溫度，所以不需要重新加熱，能夠有效地進(jìn)行退火處理。鍛造中間成型品7E在第一冷卻工序中以冷卻設(shè)定溫度/小時(shí)(例如100[°C ]以下/小時(shí))的冷卻速度冷卻至(球狀化)中間設(shè)定溫度(例如為大約500 [°C ]、且為比熱鍛工序時(shí)的溫度低的溫度)而被退火，由此剛性和韌性提高，成為具有適于冷鍛的組成的退火后中間成型品7F。此外，在第一冷卻工序的最初，也可以將鍛造中間成型品7E以在加熱時(shí)開(kāi)始生成奧氏體的溫度(所謂的ACl相變溫度)左右的溫度保持規(guī)定時(shí)間(例如3小時(shí)左右)，然后以冷卻設(shè)定溫度/小時(shí)的冷卻速度冷卻至中間設(shè)定溫度。另外，日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)的冷卻速度公開(kāi)為0.250C /s 3。。/s (換算為900[°C ]/小時(shí) 10800[°C ]/小時(shí))，相對(duì)于本實(shí)施方式的100[°C]以下/小時(shí)而言為非常急劇的冷卻溫度。在本實(shí)施方式中，與日本特開(kāi)2009-226460號(hào)公報(bào)相比較，以非常緩慢的冷卻溫度進(jìn)行能夠得到所希望的剛性和韌性的退火處理。
第二冷卻工序是將冷卻至中間設(shè)定溫度的退火后鍛造中間成型品7F冷卻至常溫而得到冷卻后鍛造中間成型品7G的工序(參照?qǐng)D4 (G))。在第二冷卻工序中，并不需要特別規(guī)定冷卻速度，例如也可以放置在室內(nèi)通過(guò)空氣冷卻而冷卻至常溫。即，第二冷卻工序不是進(jìn)行特別的熱處理的工序而是單純地冷卻(放置)至常溫的工序。對(duì)于以上說(shuō)明的第一冷卻工序以及第二冷卻工序，以將鍛造中間成型品7E以100 [°C ]以下/小時(shí)的冷卻速度冷卻(例如爐冷卻)至500[°C ]，在低于500[°C ]之后予以放置等而空氣冷卻至常溫為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，對(duì)于第一冷卻工序以及第二冷卻工序，也可以將鍛造中間成型品7E以30[°C ]以下/小時(shí)的冷卻速度冷卻(例如爐冷卻)至600 [°C ]，在低于600 [°C ]之后予以放置等而空氣冷卻至常溫。
第一表面處理工序是通過(guò)熱鍛將在冷卻后鍛造中間成型品7G的表面產(chǎn)生的氧化皮除去而得到表面光滑的表面除去后鍛造中間成型品7H的工序。
冷卻后鍛造中間成型品7G通過(guò)噴丸清理加工而表面變得光滑，并且變質(zhì)部被適當(dāng)?shù)爻ァ?br> 第二表面處理工序是在冷鍛工序之前對(duì)表面除去后鍛造中間成型品7H的表面涂敷降低與冷鍛中的模具的摩擦的被膜而得到實(shí)施了被膜36的被膜后鍛造中間成型品71的工序(參照?qǐng)D4(1))。另外，只要將被膜36涂敷于表面除去后鍛造中間成型品7H的表面或者模具與表面除去后中間成型品7H接觸的面的至少一方即可。圖4 (I)的例子示出對(duì)表面除去后鍛造中間成型品7H實(shí)施了被膜處理的例子。例如，對(duì)表面除去后中間成型品7H涂敷作為潤(rùn)滑劑的磷酸鹽，成為利用磷酸鹽被膜涂敷的被膜后鍛造中間成型品71。
冷鍛工序是使用最終成型品用模具對(duì)被膜后鍛造中間成型品71 (在僅對(duì)模具進(jìn)行被膜處理的情況下為表面除去后鍛造中間成型品7H)進(jìn)行冷鍛而得到鍛造最終成型品7J的工序(參照?qǐng)D4 (J))。
此處，在圖5 (A)及(B)中示出被膜后鍛造中間成型品71的外觀。被膜后鍛造中間成型品71的表面越光澤則越光滑，能夠降低與模具的摩擦。此外，被膜后鍛造中間成型品71的成型形狀被成型為非常接近鍛造最終成型品7J的形狀(例如80%左右的形狀)。因而，基于冷鍛工序的塑性變形的量也可以非常少(在該情況下，也可以為余下的20%左右)，因此，最終成型品用模具可以是簡(jiǎn)單的模具，能夠在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行冷鍛。例如被膜后鍛造中間成型品71通過(guò)冷鍛使鍛造凹部35的深度El成為鍛造最終成型品7J的深度E2，并且使凸緣部21的直徑Dl成為鍛造最終成型品7J的直徑D2。此外，通過(guò)冷鍛而成型的鍛造最終成型品7J，因?yàn)樯鲜龅睦碛?，與通過(guò)溫?zé)徨懺臁徨懺於纬慑懺熳罱K成型品的情況相比，在尺寸精度、表面粗糙度方面優(yōu)異，也能夠?qū)崿F(xiàn)表面硬度的提高。
車(chē)削工序是對(duì)鍛造最終成型品7J的一部分進(jìn)行車(chē)削而得到車(chē)削后最終成型品7K的工序(參照?qǐng)D4 (K))。在鍛造最終成型品7J中，例如對(duì)轉(zhuǎn)子支承面22、嵌合軸部30的端面33、第一內(nèi)圈滾道面18、大徑軸部11、小徑軸部12、內(nèi)圈抵靠面12a進(jìn)行車(chē)削,在未被車(chē)削的部分殘留被膜36 (參照?qǐng)D3)。在該車(chē)削工序中，鍛造最終成型品7J的至少嵌合軸部30的車(chē)輪用嵌合部32 (參照?qǐng)D3)的被膜36未被車(chē)削而殘留。此外，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，在凸緣部21的與轉(zhuǎn)子支承面22相反側(cè)的面、與第一內(nèi)圈滾道面18的肩部鄰接形成的密封面19 (相當(dāng)于鄰接外周面)、鍛造凹部35的表面以及軸部10的小徑軸部12的前端的軸端部15的端面，被膜36也未被車(chē)削而殘留。并且，車(chē)削加工范圍縮小殘留被膜36的量，從而車(chē)削加工容易且時(shí)間短。
熱處理工序(淬火回火工序)是對(duì)車(chē)削后最終成型品7K的軸部10的第一內(nèi)圈滾道面18進(jìn)行高頻淬火后進(jìn)行回火而得到熱處理后最終成型品7L的工序(參照?qǐng)D4 (D)0由此，在第一內(nèi)圈滾道面18的周?chē)纬苫诖慊鸹鼗鸬挠不瘜覵(參照?qǐng)D3)。另外，對(duì)小徑軸部12的外周面、內(nèi)圈抵靠面12a毫不進(jìn)行高頻淬火，由此能夠縮短熱處理工序的時(shí)間。在本實(shí)施方式中，由于使用碳量比較多且高硬度的構(gòu)造用碳素鋼，所以即使不對(duì)密封面19的周?chē)嗉摧S部10與凸緣部21 (凸緣基部20)的邊界部進(jìn)行高頻淬火，也能夠確保必要的強(qiáng)度。
沖孔工序是對(duì)熱處理后最終成型品7L的凸緣部21進(jìn)行沖孔加工而形成螺紋孔24,從而得到?jīng)_孔后最終成型品7M的工序(參照?qǐng)D4 (M))。
研磨工序是對(duì)沖孔后最終成型品7M的第一內(nèi)圈滾道面18進(jìn)行研磨加工而得到研磨后最終成型品7N的工序(參照?qǐng)D4 (N))。
通過(guò)以上工序完成車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I的制造工序，通過(guò)圖4 (A) (N)的工序而得到的研磨后最終成型品7N成為軸部件I。
在僅通過(guò)熱鍛(以原材料的相變點(diǎn)溫度以上的溫度進(jìn)行鍛造)來(lái)鍛造鍛造最終成型品的現(xiàn)有的制造方法中，成型的自由度大且與冷鍛相比鍛造的壓力小，因此，具有可以利用比較小且簡(jiǎn)單的模具這樣的優(yōu)點(diǎn)。但是，熱鍛與冷鍛相比具有因尺寸精度和表面粗糙度惡劣而需要在鍛造后通過(guò)車(chē)削等使表面光滑來(lái)提高尺寸精度的工序這樣的缺點(diǎn)。尺寸精度惡劣的理由是在熱鍛中當(dāng)冷卻時(shí)熱集中于較厚的部分，易于產(chǎn)生撓曲。在熱鍛中，表面粗糙度惡劣的理由是當(dāng)將原材料加熱到相變點(diǎn)以上的溫度時(shí)在表面產(chǎn)生氧化皮。此外，在僅通過(guò)冷鍛來(lái)鍛造鍛造最終成型品的現(xiàn)有的制造方法中，與熱鍛相比具有尺寸精度和表面粗糙度優(yōu)異這樣的優(yōu)點(diǎn)。但是，冷鍛具有因鍛造的壓力比熱鍛高而需要比較大且復(fù)雜的模具這樣的缺點(diǎn)。但是，在本實(shí)施方式中說(shuō)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件I的制造方法，在基于鍛造的成型中通過(guò)將熱鍛和冷鍛組合這樣的適當(dāng)?shù)墓ば?，能夠得到熱鍛的?yōu)點(diǎn)和冷鍛的優(yōu)點(diǎn)。即，在通過(guò)成型的自由度大的熱鍛進(jìn)行大部分的成型而得到熱鍛的優(yōu)點(diǎn)之后，通過(guò)冷鍛對(duì)余下的成型量(非常少的塑性變形)進(jìn)行成型而得到冷鍛的優(yōu)點(diǎn)。熱鍛的模具可以如上述那樣是比較小且簡(jiǎn)單的模具，減少了塑性變形量的冷鍛的模具也可以是比較小且簡(jiǎn)單的模具。因而，能夠利用更簡(jiǎn)單的模具更有效地進(jìn)行基于鍛造的成型。此外，由于通過(guò)熱鍛進(jìn)行軸部件I的大部分的成型，所以雖然在表面產(chǎn)生氧化皮，但通過(guò)在冷鍛前進(jìn)行使表面光滑的噴丸清理加工，能夠使表面光滑并且適當(dāng)?shù)爻プ冑|(zhì)部。此外，在第一冷卻工序中，在熱鍛之后且冷鍛之前，利用熱鍛時(shí)的熱進(jìn)行鍛造中間成型品7E的退火處理，因此，不需要重新進(jìn)行加熱就能夠更有效地進(jìn)行退火處理。此外，鍛造中間成型品7E被以適當(dāng)?shù)睦鋮s溫度等冷卻而實(shí)施了退火處理，成為兼具所希望的剛性和韌性的冷卻后鍛造中間成型品7G。此外，在第一冷卻工序中到適當(dāng)?shù)闹虚g設(shè)定溫度為止進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟裙芾硭枰耐嘶鹛幚碇?，在第二冷卻工序中不進(jìn)行特別的溫度管理而冷卻(放置)至常溫，因此，在第二冷卻工序中不需要特別的設(shè)備并且工序也簡(jiǎn)單。此外,通過(guò)噴丸清理加工(第一表面處理工序)將在熱鍛中產(chǎn)生的氧化皮除去，由此能夠在確保適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙鹊耐瑫r(shí)適當(dāng)?shù)爻プ冑|(zhì)部。然后，在冷鍛工序之前通過(guò)第二表面處理工序?qū)嵤┍荒ぬ幚?，由此能夠降低鍛造中間成型品與模具的阻力而更有效地進(jìn)行冷鍛，并且能夠使鍛造最終成型品的表面更加光滑。然后，從對(duì)表面除去后鍛造中間成型品7H進(jìn)行了被膜處理的被膜處理后鍛造中間成型品71冷鍛而成的鍛造最終成型品7J，因?yàn)樯鲜龅睦碛桑c通過(guò)溫?zé)徨懺?、熱鍛而成型的情況相t匕，尺寸精度高、表面光滑、表面硬度也提高。
本發(fā)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，并不限定于在本實(shí)施方式中說(shuō)明的工序、處理等，能夠在不變更本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更、追加、刪除。此夕卜，所制造的軸部件I的形狀等并不限定于在本實(shí)施方式中說(shuō)明的軸部件I的形狀等。此夕卜，使用形成了大徑軸部11、小徑軸部12和內(nèi)圈抵靠面12a的軸部10的例子對(duì)在本實(shí)施方式中說(shuō)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的制造方法進(jìn)行了說(shuō)明。但是，在本實(shí)施方式中說(shuō)明的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的制造方法也能夠應(yīng)用于具備不具有大徑軸部11、小徑軸部12和內(nèi)圈抵靠面12a的軸部的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法。此外，在本實(shí)施方式的說(shuō)明中使用的數(shù)值是一個(gè)例子，并不限定于該數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，該車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件沿軸向同軸配置有嵌合軸部、凸緣部以及軸部，所述嵌合軸部呈圓筒形狀且具備沿軸向開(kāi)口的凹部，所述凸緣部呈圓板形狀或者放射形狀且與軸向正交，所述軸部呈圓柱形狀且在外周面形成有內(nèi)圈滾道面， 所述車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法的特征在于，具有下述工序: 加熱工序，將鋼材加熱到該鋼材的相變點(diǎn)溫度以上的溫度亦即熱溫度； 熱鍛工序，使用中間成型品用模具對(duì)所述熱溫度的鋼材進(jìn)行成型，使之成為具有所述鋼材的形狀與鍛造的最終形狀亦即鍛造最終成型品的形狀的中間的形狀的鍛造中間成型品；以及 冷鍛工序，使用最終成型品用模具對(duì)所述鍛造中間成型品進(jìn)行冷鍛，由此將所述嵌合軸部、所述凸緣部和所述軸部的形狀成型為所述鍛造最終成型品的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，其特征在于， 具有第一冷卻工序，在所述熱鍛工序之后，以冷卻設(shè)定溫度/小時(shí)的速度將所述鍛造中間成型品逐漸冷卻至被設(shè)定為低于所述熱鍛工序時(shí)的溫度的中間設(shè)定溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，其特征在于， 具有第二冷卻工序，在所述第一冷卻工序之后，將冷卻至所述中間設(shè)定溫度的所述鍛造中間成型品進(jìn)一步冷卻至常溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，其特征在于， 具有第一表面處理工序，在所述冷鍛工序之前，對(duì)所述鍛造中間成型品的表面進(jìn)行噴丸清理加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，其特征在于， 具有第二表面處理工序，在所述第一表面處理工序之后，對(duì)進(jìn)行了所述噴丸清理加工的所述鍛造中間成型品的表面和所述最終成型品用模具的與所述鍛造中間成型品接觸的面中的至少一方實(shí)施降低所述鍛造中間成型品與所述最終成型品用模具之間的摩擦力的被膜處理。
全文摘要
本發(fā)明提供車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，在具備沿軸向開(kāi)口的凹部且具有圓筒形狀的嵌合軸部、與軸向正交且具有圓板形狀或者放射形狀的凸緣部、以及在外周面形成有內(nèi)圈滾道面且具有圓柱形狀的軸部，沿著軸向配置在同軸上的車(chē)輪用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法中，具有將鋼材加熱到相變點(diǎn)溫度以上的熱溫度；將熱溫度的鋼材朝鍛造中間成型品成型的熱鍛工序；以及通過(guò)對(duì)鍛造中間成型品進(jìn)行冷鍛而成型為鍛造最終成型品的形狀的冷鍛工序。
文檔編號(hào)F16C33/64GK103216531SQ201310013900
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者增田善紀(jì), 橫田龍?jiān)?申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特