[发明专利]筒状旋转部件、其制造方法以及模具

说明书

本发明提供一种筒状旋转部件的制造方法，由环形的金属圆板获得筒状旋转部件，可抑制由拉深加工造成的折皱、破裂的发生。本发明的筒状旋转部件(100B)的制造方法包括：中间成形工序，利用被赋予规定的锥形的冲头(10A)和冲模(20A)的锥形面彼此来按压具有规定的内径Dsubgt;1/subgt;和外径Dsubgt;2/subgt;的环形的金属圆板(100)的双面整体而施加扩孔拉深加工，由此获得圆锥台形状的中间成形品(100A)；和最终成形工序，利用所期望的形状的冲头(10B)和冲模(20B)来按压中间成形品(100A)而进一步施加扩孔拉深加工，由此获得筒状旋转部件(100B)。

技术领域

本发明涉及以金属板为原材料制作的筒状旋转部件、其制造方法以及模具。特别是涉及用作以轧制钢板作为原材料制作的滚柱轴承或旋转滚子等轨道轮、齿轮部件的筒状旋转部件。

背景技术

目前，在滚柱轴承或旋转滚子、齿轮部件等具有筒状形状的旋转部件中，大多使用由合金钢的圆棒制造的无缝钢管(参照专利文献1)。

在成为无缝钢管的原材料的合金钢的圆棒中，不均匀地存在AI₂O₃或MnS、TiN等夹杂物，该夹杂物的存在量随着朝向中心而增加，并在中心部处成为最大。由于无缝钢管是借助曼内斯曼穿孔将圆棒的中心部扩开而成形，因此夹杂物的存在于钢管的内周部是最多的，并越朝向外周越减少。

已知有：由于夹杂物会成为疲劳破坏的起点，若夹着物的存在量在滑动部件的表层或表层附近增加，则疲劳特性、若为旋转体的滚动疲劳特性会显著降低(参照专利文献2)。对此，在制造以无缝钢管作为原材料的筒状旋转部件的情况下，为了获得所期望的疲劳特性，需要进行从内周朝向外周进行切削等基于机械加工的的去除直至夹杂物的影响变低的程度，则材料成品率降低。

因此，作为制造材料成品率良好的筒状旋转部件的方法，已知有下述方法：以钢板为原材料，并对在中心部分开有孔的环形的圆板施加拉深加工来成形筒状旋转部件(参照专利文献3和专利文献4)。

由于前述的夹杂物的存在量会随着朝向钢板的板厚中心而增加并在中心部处成为最大，因此在以钢板为原材料制造筒状旋转部件的情况下，无需如以无缝钢管为原材料的情况那样用于去除夹杂物的内周侧的切削，则能够提升材料成品率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-130673号公报

专利文献2：日本特开2012-214892号公报

专利文献3：日本特开平7-155877号公报

专利文献4：日本特开2009-226422号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

就专利文献3记载的筒状结构体的制造方法而言，如图16A所示，由压板压住环形的板材的边缘，并由冲头进行板材的扩孔。为此，如16B的(a)所示，由于利用压板阻碍板材的向冲头驱动方向的流动，会产生拉伸力而导致破裂(参照图16B的(b))。另外，如图16C的(a)所示，由于在冲模的肩部作用有弯曲加工，故存在因为冲模肩部附近的板材的外周线I(在弯曲加工后线长伸长)与中立轴线I₀(在弯曲加工前后线长不变化)的线长ΔI-I₀发生破裂的情况(参照图16C的(b))，该倾向随着板厚变厚而越发显著。

对此，若适用不使用压板的专利文献4所记载的筒状结构体的制造方法(参照图17A)，则如图17B所示，会存在在金属圆板产生折皱且在模具发生卡挂而产生拉伸力而导致破裂的情况。

因此，本发明的目的在于，提供在由环形的金属圆板获得筒状旋转部件的制造方法中，抑制由拉深加工造成的折皱、破裂的制造方法、模具以及筒状旋转部件。