[发明专利]锻造方法、锻造件成形装置及三球销型等速万向接头

说明书

技术领域

本发明涉及锻造方法、锻造件成形装置及三球销型等速万向接头。

背景技术

在利用闭塞锻造来成形等速万向接头用的耳轴(三球销部件)和万向联轴器用的十字轴等在轴毂部呈放射状地形成轴部的产品时，使用闭塞锻造模具。

如图9所示，闭塞锻造模具具备：能够开闭的锻模1、2；在该锻模1、2的中心轴上配置成能够驱动的锻压头4、5。即，使锻模1、2为闭状态而利用锻压头4、5进行锻压，从而形成与产品6的轴部7和轴毂部8的形状相当的型腔9。因此，如图10A所示，将坯材(材料)10(参照图10A)投入到型腔9内之后进行合模而利用锻压头4、5锻压时，坯材10发生塑性变形，如图10B所示，从而能够构成形成有轴毂部8及轴部7而成的产品6。

即，如图10A所示，将曲率半径为R2的圆柱状的坯材10投入到该锻模1、2内而进行锻造时，能够形成具有轴部7的产品6，该轴部7的前端面7a具有比R2大的R2′的曲率半径。

然而，在上述闭塞锻造模具中，成为密闭状态时，加工载荷急剧上升而有可能会引起模具的破损或寿命缩短。因此，以往存在一种设定比必要的轴部长度长的轴成形部而在轴前端部设有逃逸部的结构(专利文献1)。

然而，在轴成形部分形成有逃逸部的以往的模具中，从被锻压头锻压的坯材向轴部压出的材料在轴部的前端面上，其中央部容易流动而周边部难以流动。因此，形成具有比正规的轴部的前端面的曲率半径小的曲率半径的前端面的轴部。如此，在轴成形部分形成有逃逸部的以往的模具中，相对于正规的轴部的前端面，产生外周侧向轴部轴向基端侧减少的“塌边”。

因此，当要确保通过模具高精度地形成的轴部长度时，额外需要该“塌边”量的材料。然而，利用所述闭塞锻造模具锻造成形后的产品构成等速万向接头或万向联轴器的内侧接头部件。因此，为了实现使用了该产品的等速万向接头或万向联轴器的紧凑化·轻量化，而需要通过机械加工将轴部的前端除去。

另外，为了延长使用装入有产品的等速万向接头或万向联轴器时的寿命并抑制振动或噪音，而在通过热处理提高了该产品的强度·硬度的基础上，要求将产品的轴部外周面形成为锻造加工以上的高精度。因此，需要通过热处理后的机械加工进行高精度的精加工。为了进行该热处理后的机械加工，而在热处理前利用机械加工除去轴前端，将除去面与轴部外周面的交接面用于轴部外周面的高精度机械加工时的决定相位的基准面。因此，需要高精度地形成交接面。

因此，以往提出有在成形产品形状的工序(称为主成形)前，进行将相当于主成形时的轴部的部分的曲率半径增大的预备成形工序的方法。由此，在通过主成形来成形轴部时，即使在轴部的中央部比周边部容易流动的状态且材料不接触逃逸部的状态下，也能减小塌边，从而能实现等速万向接头或万向联轴器的紧凑化·轻量化(专利文献2)。

【专利文献1】日本特开2003-343592号

【专利文献2】日本特开2008-188617号

如上所述，若进行预备成形工序，则能够减小所述“塌边”。然而，因投入的原料的重量不均而有可能会混入重量过大的原料。这种情况下，轴部的前端面(轴前端)与锻模接触而成为密闭状态，加工载荷急剧上升而有可能导致模具的寿命变短。

发明内容

本发明鉴于上述课题，提供一种能够减小塌边，即使在混入重量过大的原料的情况下，也能够避免因轴部的前端面(轴前端)与锻模的接触引起的加工载荷的上升，能够提高模具的寿命的锻造方法、锻造件成形装置及三球销型等速万向接头。

本发明的锻造方法使用闭塞锻造模具来成形产品，该闭塞锻造模具具备能够开闭的锻模和对该锻模内的材料进行锻压的锻压头，该产品具有轴毂部和从该轴毂部呈放射状突出设置的轴部，其中，在成形了作为所述材料的预备成形件后，将该预备成形件投入所述闭塞锻造模具，利用闭塞锻造模具来成形产品，在所述锻造方法中，在所述预备成形件中的构成所述产品的轴部的前端面的预备前端面上，形成用于对产品的轴部的前端面的外周部中的轴毂部侧的壁厚减薄进行抑制的塌边抑制部，在将该预备成形件投入所述闭塞锻造模具而成形产品时，在成形的轴部的前端面与闭塞锻造模具的型腔之间形成逃逸部。

根据本发明的锻造方法，在投入到闭塞锻造模具的预备成形件上，在产品的轴部的前端面的外周部形成塌边抑制部，因此在利用闭塞锻造模具成形轴部时，即使在轴部的中央部比周边部容易流动的状态下，也能够减小塌边。

另外，由于在成形的轴部的前端面与闭塞锻造模具的型腔之间形成有逃逸部，因此即使在混入有重量过大的原料的情况下，也能够充分确保轴前端与锻模的间隙。