(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材リングを外周面加工用の成形ロールと内周面加工用のマンドレルを用いて冷間ローリング加工によりリング状製品途中品に成形した後、該リング状製品途中品をサイジングダイに通してサイジング加工してリング状製品とするリング状製品の成形方法において、冷間ローリング加工した後でかつサイジング加工する前のリング状製品途中品の外周面に、複数の微小な凹溝を成形面に有する成形ロールを用いて冷間ローリング加工することにより、複数の微小な凸条を形成し、形成したリング状製品途中品の外周面の複数の微小な凸条間に潤滑剤を潤して該リング状製品途中品をサイジングダイに通してサイジング加工することを特徴とする焼つき疵のないリング状製品の成形方法。
【請求項２】
成形ロールの成形面に有する微小な凹溝は幅が０．０３〜０．１ｍｍで深さが０．０３〜０．１ｍｍであり、リング状製品途中品の外周面に成形の微小な凸条は幅が０．０３〜０．１ｍｍで高さが０．０３〜０．１ｍｍであり、これらの複数の凹溝の隣接する凹溝との間隔および複数の凸条の隣接する凸条との間隔がそれぞれ０．８〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の焼つき疵のないリング状製品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は素材リングを成形ロールとマンドレルにより冷間ローリング加工してベアリングレースの外輪などのリング状製品を成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベアリングレースなどのリング状製品の冷間圧延方法として、熱間鍛造による黒皮つき素材リングあるいは熱間仕上げ鋼管を切断した黒皮つき素材リングを成形ロールとマンドレル間で挟圧して所定寸法に冷間圧延する冷間ローリング加工（以下、「ＣＲＦ加工」という。）によりリング状製品途中品に圧延成形し、その後、その全面を旋盤で旋削して熱処理および研磨して製造するか、あるいは、黒皮つき素材リングの全面を旋盤で旋削してからＣＲＦ加工し、ついで熱処理および研磨して製造していた。しかし、これらの方法のうち、前者ではコスト面に問題があり、後者はベアリングレース外輪の場合はボール溝の縁部に微細な割れ疵が発生し、リング内面が平坦な場合は全面に微細な割れが発生するなどの問題があり、これらを解決するものとして、マンドレルの径を素材リング内径に対して小径のものとして素材リング一回転当たりの圧下量を小さくする等の方法が開発されているが、圧延工具による素材リングの拘束を徐々に少なくするので、圧延が不安定になり、圧延されたリング状製品の形状精度が劣化し、この結果、楕円あるいは多角形になる形状不良を引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しょうとする課題は、ＣＲＦ加工によるリング状製品の製造において、形状不良のないリング状製品を得るため、ＣＲＦ加工した後、さらにサイジング加工する場合に、サイジングダイとワークとの間に生じる焼つきによりリング状製品の外周面に焼つき疵の発生を防止し、品質低下およびサイジングダイ修正のための生産性の低下およびコストアップの防止を図る方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の課題を解決する手段は、請求項１の発明では、素材リング８を外周面加工用の成形ロール１と内周面加工用のマンドレル７を用いてＣＲＦ加工によりリング状製品途中品１０に成形した後、該リング状製品途中品１０をサイジングダイ１６に通してサイジング加工してリング状製品２０とするリング状製品２０の成形方法において、複数の微小な凹溝３を成形面２に有する成形ロール１を用いてＣＲＦ加工することにより、ＣＲＦ加工した後でかつサイジング加工する前のリング状製品途中品１０の外周面１１に複数の微小な凸条１２を形成し、形成したリング状製品途中品１０の外周面１１の複数の微小な凸条１２、１２…間に潤滑剤を潤して該リング状製品途中品１０をサイジング装置のサイジングダイ１６に通してサイジング加工することを特徴とする焼つき疵のないリング状製品１９の成形方法。
【０００５】
請求項２の発明では、成形ロール１の成形面２に有する微小な凹溝３は幅６が０．０３〜０．１ｍｍで深さ５が０．０３〜０．１ｍｍであり、リング状製品途中品１０の外周面１１に形成の微小な凸条１２は幅１３が０．０３〜０．１ｍｍで高さ１４が０．０３〜０．１ｍｍであり、これらの複数の凹溝３の隣接する凹溝３との間隔４および複数の凸条１２の隣接する凸条１２との間隔１５がそれぞれ０．８〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１の手段における焼つき疵のないリング状製品１９の成形方法である。
【０００６】
本発明でいうリング状製品途中品とは、素材リングをＣＲＦ加工して所定の寸法に成形して、サイジングする直前のリング状成形体をいう。
【０００７】
次いで、請求項２に係る発明で、成形ロールの成形面に形成する凹溝の幅を０．０３〜０．１ｍｍ、深さを０．０３〜０．１ｍｍとし、並びに、凹溝間の間隔を０．８〜１．２ｍｍと限定して、リング状製品途中品の外周面に形成する凸条の幅を０．０３〜０．１ｍｍ、高さを０．０３〜０．１ｍｍとし、凸条間の間隔を０．８〜１．２ｍｍと限定する理由は、リング状製品途中品の外周面に形成した凸条の幅及び高さがそれぞれ０．０３ｍｍ未満ではサイジング加工するときに十分に潤滑剤を潤す高さの凸条が得られないからであり、また、これらが０．１ｍｍを超えるとサイジング加工で外周面を平滑に仕上げることが容易でなくなるからであり、また、凸条の間隔が０．８ｍｍ未満では凸条の数が増加するのでサイジング加工に負担がかかり、１．２ｍｍ以上ではサイジング加工時に十分に潤滑剤を充填して潤すことができなくなりサイジングダイとリング状製品途中品の外周面間に焼つきが生じだすこととなるからである。そして、好ましくは、成形ロールの成形面に形成する凹溝の幅は０．０５ｍｍ、深さは０．０５ｍｍとし、並びに、凹溝間の間隔は１．０ｍｍとし、リング状製品途中品の外周面に形成する凸条の幅は０．０５ｍｍ、高さは０．０５ｍｍとし、凸条間の間隔は１．０ｍｍとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ベアリングレース用の軸受鋼からなる素材リング８をＣＲＦ加工してリング状製品途中品１０に成形し、このリング状製品途中品１０をサイジング加工に適応したリング状体とするために、ＣＲＦ加工用の成形ロール１の成形面２に、幅６が０．０５ｍｍで深さ５が０．０５ｍｍの凹溝３の複数本をそれぞれの間隔４を１ｍｍとして形成し、この複数本の間隔をあけた凹溝３を成形面２に有する成形ロール１を使用して、マンドレル７とこの成形ロール１との間に素材リング８を挟持し、成形ロール１を矢印２０の押圧方向に押圧しながら回転方向２１に、マンドレル７を回転方向２２に、マンドレル７の受けロール９を回転方向２３に回転してＣＲＦ加工し、リング状製品途中品１０の外周面１１に、幅１３が０．０５ｍｍで高さ１４が０．０５ｍｍの凸条１２の複数本をそれぞれの間隔１５を１ｍｍあけて形成してサイジング加工に適応したリング状製品途中品１０を得る。次いで、この外周面１１に複数本の凸条１２を形成したリング状製品途中品１０をサイジング装置にセットしてサイジングパンチ１７で矢印１８の押出し方向に押出してサイジングダイ１６に通す。このときリング状製品途中品１０の外周面１１の複数本の凸条１２の間に潤滑剤を入れて潤してサイジング加工する。従って、サイジングダイ１６とリング状製品途中品１０の外周面１１は十分に潤滑されるので両者間が焼きつくことはなくサイジング加工することができる。
【０００９】
以上の方法により、サイジング加工においてサイジングダイとリング状製品途中品との間に焼つきを発生することなく、その結果、焼つき疵を発生することなく、正確な真円の優れた品質のリング状製品１９が製造できた。同様にサイジングダイ１６にも焼つき疵が発生しないので、サイジングダイ１６の補修する回数を大幅に減らすことができた。
【００１０】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明は、ＣＲＦ加工した後にサイジングすることにより、真円度に優れた所定寸法であって、かつ焼つき疵のないリング状製品を効率よく製造でき、さらにサイジングダイの補修の回数を大幅に減少でき、コストの低減を図ることができるなど従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】リング素材のＣＲＦ加工を説明する模式図で（ａ）は側面図で、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明に使用する成形ロールへの凹溝形成を説明する模式図で（ａ）は成形ロールの平面図で、（ｂ）はその一部拡大図で、（ｃ）はその円内の拡大説明図である。
【図３】本発明の成形ロールによるリング状製品途中品への凸条形成方法を模式的に示す部分図である。
【図４】本発明のリング状製品途中品の凸条形成部を模式的に示す部分図で、（ａ）は部分平面図で、（ｂ）はその円内の拡大部分図である。
【図５】本発明のサイジング装置によるリング状製品途中品のサイジング方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１  成形ロール                  ２  成形面
３  凹溝                        ４  間隔
５  深さ                        ６  幅
７  マンドレル                  ８  リング素材
９  受けプロール                １０  リング状製品途中品
１１  外周面                    １２  凸条
１３  幅                        １４  高さ
１５  間隔                      １６  サイジングダイ
１７  サイジングパンチ          １８  押し出し方向
１９  リング状製品              ２０  押圧方向
２１  回転方向                  ２２  回転方向
２３  回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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