(57)【要約】【課題】  軸受鋼などの鋼管から冷間鍛造により、材料歩留りに優れ、生産性を高め、さらに製造コストを低減してベアリング外輪素形材を製造する方法を提供する。【解決手段】  コールドピルガーミルにより冷間圧延した軸受鋼などの鋼管１を所定の長さのリング２に切断し、このリング２にショットブラストし、さらに切断で得られたリング２の外径面２１を旋削し、さらに旋削したリング２の外径面２１にさらにショットブラスト行って潤滑処理を行ってリング状の冷間鍛造前のブランク４とし、このリング状のブランク４の外径面４１をダイ５で拘束してパンチ６とエジェクター７の間で冷間鍛造して内径面４２をしごき成形し、ベアリング外輪素形材８に成形する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コールドピルガーミルにより製造の鋼管もしくはマンドレルやプラグを用いた引抜きにより製造の鋼管をリングに切断し、得られたリングの外径面を旋削した後、さらに旋削したリングの外径面をショットブラストおよび潤滑処理を行ってブランクとし、該ブランクを冷間鍛造してベアリング外輪素形材に成形することを特徴とする一貫ライン工程によるベアリング外輪素形材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、鋼管をリングに切断する方法は突切による場合には、得られたリングの外径面を旋削する前に、ショットブラストによるバリ取りを加えること特徴とする一貫ライン工程によるベアリング外輪素形材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリング外輪素形材の製造方法に関し、軸受鋼などのシームレス鋼管から作製された中空素材のブランクを冷間鍛造することからなる一貫ライン工程によるベアリング外輪素形材単体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、出願人は、軸受鋼からなる鋼管から切断した中空素材であるリングをブランクとし、このブランクを冷間鍛造して外輪素形材および内輪素形材の積み上げた形状の中間リング状製品とし、この中間リング状製品を外輪素形材および内輪素形材に分離することによりベアリングの外輪レースおよび内輪レースを製造する方法を提案している（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この冷間鍛造後に切削分離によりベアリングの外輪レース素形材および内輪素形材を製造する方法では、分離後の外輪レース素形材および内輪レース素形材の表面の旋削部分を考慮するとき、どうしても材料歩留りが十分でないという問題があった。
【０００３】
さらに、従来法であるリング状素材からの切削加工によるベアリング外輪素形材の製造方法において、材料の歩留りの向上と旋削工数の削減を狙って、冷間鍛造でリング状素材の内径面を内側に据込ませて成形することにより、鍛造後の外径面を旋削レスとする複列玉軸受外輪素形材の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法は、複列玉軸受外輪素形材の鍛造方法であり、かつ、母材の表面脱炭層や表面キズによる問題に対しては、冷間鍛造後に旋削を必要とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３０６７３号公報
【特許文献２】特開平０３−８６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記の旋削による材料歩留りの問題を回避して、軸受鋼などの鋼管から冷間鍛造により、材料歩留りに優れかつ一貫ライン工程により生産性を向上し、さらに製造コストを低減してベアリング外輪素形材を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、コールドピルガーミルにより製造の鋼管もしくはマンドレルやプラグを用いた引抜きにより製造の鋼管を所定の長さのリングに切断し、この切断で得られたリングの外径面を旋削し、さらに旋削したリングの外径面に潤滑性能を上げるための潤滑処理を行うが、この潤滑処理の潤滑剤の効果を増進するために、潤滑処理に先立って旋削したリングの外径面にショットブラスト行い、続いて潤滑処理をしてリング状のブランクとし、このリング状のブランクを冷間鍛造によりベアリング外輪素形材に成形することを特徴とする一貫ライン工程によりベアリング外輪素形材を製造する方法である。
【０００７】
ところで、アッセルミルで得た鋼管は、アッセルミルが熱間で行われるので、外径および内径共に脱炭層があるのに対し、この請求項１の手段のコールドピルガーミルで冷間圧延した鋼管もしくはマンドレルやプラグを用いた冷間引抜きにより製造の鋼管は外径および内径共に脱炭層が少ない点に特徴がある。さらに、リングに施す潤滑処理としては、リン酸塩処理であるボンデ処理（登録商標）の潤滑処理を行うが、鋼管切断リングから冷間加工する場合、加工度が低いため、一液タイプの潤滑処理が望ましく、またそれで十分な潤滑性能を確保できる。
【０００８】
請求項２の発明では、上記の請求項１の手段の方法において、コールドピルガーミルにより製造の鋼管もしくはマンドレルやプラグを用いた引抜きにより製造の鋼管を所定の長さのリングに切断する方法が突切により切断する方法の場合は、得られたリングの外径面を旋削する前に、突切による切断端部に生じたバリを除去するためのショットブラストによるバリ取りを加えること特徴とする一貫ライン工程によりベアリング外輪素形材を製造する方法である。
【０００９】
この請求項２の手段の方法では、突切したバイト先のリングの切断端部にリング状のバリが残ることがあるので、突切直後にショットブラストしてバリを除去する。しかし、突切によらない丸鋸による切断の場合にはバリが残らないので、請求項１の手段の方法において丸鋸により切断する場合には、切断直後のバリ取りは必要としない。しかし、この丸鋸による切断では、工費がかかり突切よりも高くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記の手段とすることで、コールドピルガーミルで圧延した母材である鋼管もしくはマンドレルやプラグを入れた引抜きにより製造の鋼管からベアリング外輪素形材の冷間鍛造までを一貫ラインとすることで、生産性の向上および製造コストを低減したベアリング外輪素形材の製造が可能となり、さらにベアリング外輪素形材の冷間鍛造の前に切断リングの外径面の旋削工程を付与することで、外径面の脱炭層や表面キズを除去し、かつ、母材である鋼管の偏肉度合を軽減したブランクを作製できるため、このブランクを冷間鍛造した後の表面の脱炭およびキズ保証が可能であり、さらに寸法精度に優れたベアリング外輪素形材が製造可能である。さらに鋼管をリングに切断する場合に突設によることで他の切断方法に比して低いコストで切断できる。また、冷間鍛造の工程ではブランクの外径面をダイで拘束しながら内径面をパンチとエジェクターとの間で冷間しごき成形してベアリング外輪素形材を製造するため、冷間鍛造後の外径面は客先などで旋削する必要がなく、冷間鍛造肌のままとすることができる。以上の様に、本願の発明の手段は従来にない優れた効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態について表および図面を参照して以下に説明する。
【００１２】
（１）棒鋼からアッセルミルにより得た鋼管を、本発明の手段では、さらにコールドピルガーミルで冷間圧延して図１の（ａ）に示す軸受鋼からなる外径ａが８２ｍｍ、内径ｂが６５ｍｍの鋼管１を製造し、この鋼管１の中心軸に対して垂直に、図１の（ｂ）に示す所定の幅ｃが２９ｍｍで切断し、複数個の切断リング２を同時に製造した。切断には丸鋸切断、ディスク切断あるいは突切切断などがあるが、この実施の形態では突切切断とした。この突切切断の直後に切断リング２を３〜１０分程度のショットブラストを実施してリング状のバリを除去した。
【００１３】
（２）バリを除去した切断リング２の外径面２１を図１の（ｃ）に示す所定の外径ｅの８０ｍｍに旋削して旋削リング３を製造した。この旋削リング３を製造するとき、母材である鋼管１の表面に存在する表面脱炭層や表面キズを除去し、同時に母材の偏肉も除去して所定の内径ｄおよび外径ｅを有する旋削リング３とした。なお、内径面はコールドピルガー管を使用しているため、その脱炭層は加工を受け、薄く伸ばされているので旋削する必要はなく、したがって内径ｄは旋削する必要がない。なお、これはマンドレルやプラグを入れた引抜きによる管を使用した場合も同様であり、内径ｄは旋削する必要がない。
【００１４】
（３）旋削リング３を再びショットブラストした後、潤滑処理を施してベアリング外輪素形材８に冷間鍛造する前の、図１の（ｄ）に示す、外径面４１および内径面４２からなるブランク４を製造した。潤滑処理は略２．５分間の一液潤滑処理や略１２分間のリン酸塩処理であるボンデ処理とした。
【００１５】
（４）次いで、図２に示すように、このベアリング外輪素形材８への冷間鍛造前のブランク４の外径面４１をダイ５で拘束してパンチ６およびエジェクター７の間で冷間鍛造しながら、ベアリング外輪素形材８への冷間鍛造前のブランク４の内径面４２を、可動するパンチ６および固定したエジェクター７の間で冷間しごき成形を行って、図３に示す内径ｆが７０．０ｍｍ、外径ｇが８０．０ｍｍ、幅ｈが３０．０ｍｍおよび中央の内径突出部１０ａの径ｉが６０．０ｍｍからなるベアリング外輪素形材８を製造した。
【００１６】
（５）上記工程の（１）〜（４）までを一貫ラインとし、材料歩留および生産性の向上および製造コストの低減を図ってベアリング外輪素形材８を製造した。
【００１７】
（６）冷間鍛造後のベアリング外輪素形材８の外径面９については、ブランク４のベアリング外輪素形材８への（２）の工程における冷間鍛造前の旋削工程を付与することで、冷間鍛造肌のままとすることができた。ところで、冷間鍛造後の内径面１０および１０ａ並びに両端面１１、１１については、客先等で鍛造後に所定の形状に旋削仕上げする必要がある。本発明の方法により、表面キズおよび脱炭を保証したベアリング外輪素形材８の単体が一貫製造された。
【００１８】
この本発明の方法では、 やや高価なコールドピルガーミルで冷間圧延した管材を母材とするので、コールドピルガー加工により脱炭層が薄くなっているため、外径のみ旋削してから冷間鍛造によりベアリング外輪素形材８に成形した。一方、内径側の脱炭および疵は、上記の客先等での鍛造後の旋削代に入るので、ベアリング外輪素形材８の製造においては外径のみを旋削した。この様に本発明の方法ではコールドピルガーにより冷間圧延した管材の外に、マンドレルやプラグを入れた引抜きにより冷間で製造の管材を母材とするので、コールドピルガーにより冷間圧延した管材と同様に脱炭層が薄くなっており、外径のみ旋削してから冷間鍛造によりベアリング外輪素形材８に成形した。
【００１９】
ベアリング外輪素形材を製造する本発明の実施例とその比較例を表１に示す。表１において、母材のＫＡはアッセルミルで熱間で穿孔した鋼管であり、ＣＡはアッセルミルなどによる鋼管をコールドピルガーミルで冷間圧延した鋼管であり、芯引きは鋼管にマンドレルを入れて引抜くマンドレル引きやプラグを入れて引抜くプラグ引きによる鋼管であり、空引は鋼管の中に何も入れないで引抜く方法による鋼管を示している。切断処理後のＳＢはバリ取り用のショットブラストを示し、潤滑前処理のＳＢは冷間鍛造用の潤滑剤の効果を上げるためのショットブラストを示す。成形方法の冷鍛はベアリング外輪素形材の冷間しごき成形を示している。さらに、表１でベアリング外輪素形材の外径と内径の脱炭層の有無について、脱炭層の生成が少ないものを〇で、多いものを×で示し、さらに歩留り良好な方法を〇で、悪い方法を×で示している。なお、表１の実施例では、切断は突切によるもの、突切以外の例えば丸鋸による切断およびディスク切断を示している。潤滑のボンデはボンデ処理を、一液は一液潤滑処理を示している。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に見られるように、本発明例は外径脱炭層および内径脱炭層並びに歩留りはいずれも〇であった。これに対して比較例１〜４は外径脱炭層および内径脱炭層並びに歩留りのいずれかが×であり、また、比較例５は空引きのために鋼管の内径面の脱炭層が、本発明例の様に薄く伸びることがないので、×である。これに対して本発明例１〜７は優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）はコールドピルガーミルで冷間圧延した鋼管を示す断面図、（ｂ）は鋼管をリングに切断した状態を示す断面図、（ｃ）は旋削リングの断面図、（ｄ）は冷間鍛造前のブランクの断面図である。
【図２】冷間鍛造前のブランクをダイで外周を拘束してパンチとエジェクター間で冷間しごき成形する状態を示す断面図である。
【図３】冷間鍛造により得られたベアリング外輪素形材の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  鋼管
２  切断リング
２１  外径面
２２  内径面
３  旋削リング
４  冷間鍛造前のブランク
４１  外径面
４２  内径面
５  ダイ
６  パンチ
７  エジェクター
８  ベアリング外輪素形材
９  外径面
１０  内径面
１１  両端面
【図１】
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【図２】
2010196774.tif 000005
【図３】
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