專利名稱：車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件(有時(shí)還稱作轂輪)的方法。
背景技術(shù)：
以往所知的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件構(gòu)成為，具有外周面形成有內(nèi)圈軌道面的軸部；形成于該軸部的一端側(cè)的嵌合軸部；以及位于軸部與嵌合軸部之間且向徑向外側(cè)延伸的凸緣部。作為使用冷鍛的鍛模裝置來(lái)制造這種車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的方法，例如公開在日本特開2006-111070號(hào)公報(bào)中。在這種車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法中，首先，將結(jié)構(gòu)用碳素鋼的圓形棒材按照規(guī)定長(zhǎng)度切斷而形成軸狀原材。然后，對(duì)軸狀原材進(jìn)行退火處理(球狀化退火處理)。通過(guò)冷鍛的前方擠出對(duì)該軸狀原材進(jìn)行加工來(lái)形成一次成形品。之后，如圖9所示，將一次成形品161放入構(gòu)成冷鍛的側(cè)方擠出加工鍛模裝置的第一成形模具171與第二成形模具172的型腔175內(nèi)。然后，一邊利用沖頭173在一次成形品161的嵌合軸部130的中心部端面形成出鍛造凹部135，一邊將位于一次成形品161的軸部110與嵌合軸部130之間的部分向徑向外側(cè)擠出，來(lái)形成出具有凸緣部121的二次成形品(軸部件)162。 如上所述，在利用冷鍛的側(cè)方擠出加工來(lái)形成出凸緣部121的方法中，從第一、第二成形模具171、172的型腔175取出二次成形品(軸部件)162而開放時(shí)，如圖10所示，由于冷鍛的纖維流向(fiber flow)等引起的回彈(spring back),造成二次成形品(軸部件)162的凸緣部121向軸部110側(cè)翹曲。S卩，凸緣部121從圖10的雙點(diǎn)劃線所示的直線狀態(tài)翹曲成實(shí)線所示的彎曲狀態(tài)。因此，需要將凸緣部121的厚度形成為多出與翹曲量a相當(dāng)?shù)牧?，?lái)設(shè)置旋削余量。由此，由于多出與凸緣部121的翹曲量a相當(dāng)?shù)男髁?，造成材料利用率惡化，并且旋削加工需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，提供一種通過(guò)抑制由冷鍛后的回彈引起的凸緣部的翹曲，能夠減少凸緣部的旋削余量的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法。本發(fā)明的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法中，軸部件具有軸部；形成于該軸部的一端側(cè)的嵌合軸部；位于上述軸部與上述嵌合軸部之間且向徑向外側(cè)延伸的凸緣部，該車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法的特征在于，當(dāng)使用冷鍛的鍛模裝置在上述嵌合軸部的中心部端面形成出鍛造凹部的同時(shí)、并且在上述軸部與上述嵌合軸部之間的外周面通過(guò)側(cè)方擠出來(lái)形成出上述凸緣部時(shí)，上述凸緣部以下述狀態(tài)形成，即按照與上述凸緣部在側(cè)方擠出加工后因回彈引起的翹曲量相當(dāng)?shù)牧?，朝向與基于上述回彈的翹曲方向相反的方向變形。通過(guò)下述實(shí)施例以及實(shí)施方式的說(shuō)明并參照附圖，本發(fā)明前述其它特征及優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見，其中同樣的標(biāo)記用于表示同樣的部件。


圖I為表示利用本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法所制造出的軸部件被組裝于車輛用滾動(dòng)軸承裝置的狀態(tài)的軸向剖視圖。圖2為從鍛造凹部側(cè)示出本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸部件的圖I的II向視圖。 圖3為沿著圖2的III-III線的軸部件的軸向剖視圖。圖4為按照從本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸狀原材制造車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的工序的順序表示的工序圖。圖4的(A)表示軸狀原材。圖4的(B)表示一次冷鍛品。圖4的(C)表示二次冷鍛品。圖4的(D)表示完成旋削、研磨的軸部件。圖5為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸狀原材，示出向側(cè)方擠出的鍛模裝置的第一、第二兩成形模具的型腔放入一次成形品并進(jìn)行合模的狀態(tài)的軸向剖視圖。圖6為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸狀原材，示出利用沖頭在一次成形品的嵌合軸部的端面一邊形成出鍛造凹部一邊通過(guò)側(cè)方擠出而形成出多個(gè)凸緣部的狀態(tài)的軸向首1J視圖。圖7為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸狀原材，將第一、第二兩成形模具的型腔的 凸緣成形部進(jìn)行放大表示的軸向剖視圖。圖8為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸狀原材，示出從側(cè)方擠出鍛模裝置取出而開放時(shí)二次成形品(軸部件)的凸緣部由于回彈而變得平坦的狀態(tài)的軸向剖視圖。圖9為對(duì)軸狀原材，示出在放置于現(xiàn)有側(cè)方擠出鍛模裝置的第一、第二兩成形模具的型腔內(nèi)的一次成形品的嵌合軸部的端面，一邊形成出鍛造凹部一邊通過(guò)側(cè)方擠出加工形成出多個(gè)凸緣部的狀態(tài)的軸向剖視圖。圖10為對(duì)軸狀原材，示出從現(xiàn)有側(cè)方擠出的鍛模裝置取出而開放時(shí)二次成形品(軸部件)的凸緣部由于回彈而向軸部側(cè)翹曲的狀態(tài)的軸向剖視圖。
具體實(shí)施例方式按照實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。按照?qǐng)DI 圖3，對(duì)具備本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的軸部件的車輛用滾動(dòng)軸承裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示,車輛用滾動(dòng)軸承裝置(車輪用輪轂單元)所采用的軸部件(有時(shí)還稱作轂輪)I 一體地具有軸部10、嵌合軸部30、凸緣基部23以及多個(gè)凸緣部21。上述嵌合軸部30形成于上述軸部10的一端側(cè)、直徑大于軸部10且被嵌入車輪(未圖示)的中心孔。上述凸緣基部23位于軸部10與嵌合軸部30之間。上述多個(gè)凸緣部21在上述凸緣基部23的外周面向徑向外側(cè)呈放射狀地延伸。在本實(shí)施例I中，軸部件I的軸部10形成為，凸緣部21側(cè)形成大徑、前端側(cè)形成小徑的階梯軸狀，并且在軸部10的大徑部11的外周面形成有多排滾動(dòng)軸承(多排角接觸球軸承)41的一方的內(nèi)圈軌道面18。
在軸部10的小徑部12的外周面嵌入有內(nèi)圈體42，該內(nèi)圈體42在外周面具有另一方的內(nèi)圈軌道面44。并且，在軸部10的前端部，延伸出與小徑部12相同直徑的端軸部15。該端軸部15的前端部向徑向外側(cè)被鑿緊而形成鑿緊部17，從而在小徑部12的外周面固定內(nèi)圈體42。在軸部件I的軸部10的外周面確保環(huán)狀空間來(lái)配置外圈部件45。在外圈部件45的內(nèi)周面，沿著軸向保持規(guī)定間隔而形成有與軸部件I的內(nèi)圈軌道面18、44對(duì)應(yīng)的外圈軌道面46、47。在內(nèi)圈軌道面18、44與外圈軌道面46、47之間，各多個(gè)滾動(dòng)體(滾珠)50,51被配設(shè)成由保持器52、53保持而能夠各自滾動(dòng)。在配設(shè)于內(nèi)圈軌道面18、44與外圈軌道面46、47之間的各多個(gè)滾動(dòng)體(滾珠)50、51，基于對(duì)軸部10的端軸部15進(jìn)行鑿緊而形成鑿緊部17時(shí)的鑿緊力而被施加所需要的軸向的預(yù)壓。
0031]在外圈部件45的外周面一體地形成有車身側(cè)凸緣48。該車身側(cè)凸緣48通過(guò)螺栓而緊固在由車輛的懸架裝置(未圖示)所支持的轉(zhuǎn)向節(jié)、支架等車身側(cè)部件的安裝面。在外圈部件45的一端部?jī)?nèi)周面壓入而組織密封部件56，該密封部件56的唇形物58的前端部與密封面19滑動(dòng)接觸，該密封面19形成為與軸部件I的內(nèi)圈軌道面18的肩部相鄰。軸部件I的多個(gè)凸緣部21通過(guò)在嵌合軸部30的中心部端面形成出鍛造凹部35時(shí)的冷鍛的側(cè)方擠出加工來(lái)形成。在與凸緣部21的凸緣基部23的外周連續(xù)的部分的一側(cè)(將凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22設(shè)為車外側(cè)面時(shí)成為車內(nèi)側(cè)面的側(cè))，形成有向車內(nèi)側(cè)突出的厚壁部23a，該厚壁部23a形成為從凸緣基部23側(cè)朝向前端側(cè)逐漸減少的傾斜狀面或者彎曲面。在多個(gè)凸緣部21以貫通的方式設(shè)有螺栓孔24，緊固車輪的輪轂螺栓27通過(guò)壓入而被配置于該螺栓孔24中。在嵌合軸部30，在凸緣部21側(cè)形成有與制動(dòng)盤55對(duì)應(yīng)的制動(dòng)盤用嵌合部31，并且在嵌合軸部30的前端側(cè)以稍小于制動(dòng)盤用嵌合部31的直徑形成有與車輪對(duì)應(yīng)的車輪用嵌合部32。接下來(lái)，按照?qǐng)D4 圖7，對(duì)上述實(shí)施例I所涉及的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，準(zhǔn)備將結(jié)構(gòu)用碳素鋼(例如，優(yōu)選S45C、S50C、S55C等碳素量0. 5%左右的碳素鋼)的圓形棒材按照所需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切斷而得的軸狀原材60。該軸狀原材60，例如在被加熱到800°C左右的溫度后，被冷卻而進(jìn)行球狀化退火處理。軸狀原材60優(yōu)選為，在其表面涂敷作為潤(rùn)滑劑的磷酸鹽來(lái)形成潤(rùn)滑劑覆膜(磷酸鹽覆膜)。之后，在冷鍛的前方擠出工序(一次冷鍛工序)中，使用前方擠出用的鍛模裝置(未圖示)對(duì)軸狀原材60進(jìn)行前方擠出加工，由此，形成出軸部(包含大徑部11、小徑部12及端軸部15) 10、中間軸部(形成凸緣基部23和嵌合軸部30的一部分)20和嵌合軸部(在該狀態(tài)下不形成鍛造凹部35、制動(dòng)盤用嵌合部31) 30，從而利用冷鍛的前方擠出加工來(lái)制作一次成形品61 (參照?qǐng)D4的(A))。
接著，在冷鍛的側(cè)方擠出工序(二次冷鍛工序)中，使用側(cè)方擠出用的鍛模(閉塞鑄造模具)裝置70 —邊在一次成形品61的嵌合軸部30的中心部端面形成出鍛造凹部35，一邊在位于軸部10與嵌合軸部30之間的中間軸部(凸緣基部23) 20的外周面呈放射狀地形成出多個(gè)凸緣部21，從而制作二次成形品62 (參照?qǐng)D4的(C))。如圖5 圖7所示，在冷鍛的側(cè)方擠出加工的鍛模裝置70中，在第一、第二這兩個(gè)成形模具71、72之間，形成具有呈放射狀的多個(gè)凸緣成形部80的型腔75，該型腔75用于放置一次成形品61且通過(guò)側(cè)方擠出加工形成多個(gè)凸緣部21。該凸緣成形部80由分別形成在第一、第二兩個(gè)成形模具71、72的彎曲溝部81、82構(gòu)成。S卩，第一、第二兩成形模具71、72的彎曲溝部81、82的上下兩壁面(底面)，按照與凸緣部21的因側(cè)方擠出加工后的回彈而引起的翹曲量P相當(dāng)?shù)牧? 1、￠2，朝向與基于回彈的翹曲方向相反的方向彎曲的狀態(tài)形成，并且與凸緣部21的板厚尺寸保持相等的間 隔而形成。換而言之，下模具即第一成形模具71的彎曲溝部81的底面形成為隨著朝向徑向外側(cè)逐漸變淺的彎曲面，上模具即第二成形模具72的彎曲溝部82的底面形成為隨著朝向徑向外側(cè)逐漸變深的彎曲面。第一、第二兩成形模具71、72的彎曲溝部81、82的寬度尺寸設(shè)定為，與凸緣部21的寬度尺寸相等的大小。在本實(shí)施例I中，在第一成形模具71的彎曲溝部81的材料流入側(cè)形成有厚壁部成形用溝部83，該厚壁部成形用溝部83與沿著凸緣基部23的外周部連續(xù)的厚壁部23a對(duì)應(yīng)。在凸緣部21的一側(cè)面形成有厚壁部23a，相反面形成為構(gòu)成轉(zhuǎn)子支承面22的平坦面。由此，凸緣部21的兩個(gè)面形成為不對(duì)稱。因此，在冷加工的閉塞鍛造時(shí)，轉(zhuǎn)子支承面22側(cè)的材料流動(dòng)快，厚壁部23a側(cè)的材料流動(dòng)慢，因此由于基于閉塞鍛造的側(cè)方擠出加工后的回彈，凸緣部21向厚壁部23a側(cè)翹起。通過(guò)試驗(yàn)求解由該回彈引起的凸緣部21的翹曲量P的平均值，并基于此，彎曲與翹曲量P相當(dāng)?shù)牧? 1、0 2來(lái)形成第一、第二兩成形模具71、72的彎曲溝部81、82的上下兩壁面的彎曲面。首先，如圖5所示，向鍛模裝置70的第一成形模具(下模具)71和第二成形模具(上模具)72中的、第一成形模具71放入一次成形品61，使第二成形模具72對(duì)第一成形模具71合模。之后，如圖6和圖7所示，使沖頭73朝向一次成形品61的嵌合軸部30的中心部端面下降。然后，利用沖頭73的前端部74 一邊在嵌合軸部30的中心部端面形成出鍛造凹部35，一邊將一次成形品61的位于軸部10與嵌合軸部30之間的中間軸部20的外周面，向由第一、第二兩成形模具71、72形成的型腔75的凸緣成形部80進(jìn)行側(cè)方擠出。由此，形成出在基端部具有凸緣基部23及厚壁部23a的多個(gè)凸緣部21，來(lái)制造二次成形品(軸部件I的旋削、研磨前的成形品)62。在上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施例I所涉及的車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法中，構(gòu)成型腔75的凸緣成形部80的彎曲溝部81、82的上下兩壁面，以下述狀態(tài)形成，即朝向與基于回彈的翹曲方向相反的方向，彎曲與凸緣部21的側(cè)方擠出加工后的回彈引起的翹曲量相當(dāng)?shù)牧?。于是，在通過(guò)側(cè)方擠出而形成多個(gè)凸緣部21時(shí)，凸緣部21以下述狀態(tài)形成，即朝向與基于回彈的翹曲方向相反的方向，彎曲與凸緣部21的由側(cè)方擠出加工后的回彈引起的翹曲量P相當(dāng)?shù)牧縋 I、P 2(參照?qǐng)D7和圖8的雙點(diǎn)劃線)。 由此，在將鍛模裝置70的第一成形模具71和第二成形模具72開模后，取出二次成形品(相當(dāng)于軸部件1)62開放時(shí)，如圖8的實(shí)線所示，由于朝向與凸緣部21的鍛造成形時(shí)的彎曲方向相反方向的回彈，凸緣部21成為與軸部10的軸線正交的平坦部。由于能夠如上述那樣抑制凸緣部21的翹曲，所以能夠降低凸緣部21的旋削余量，實(shí)現(xiàn)材料利用率的提高，并且旋削加工變得容易，對(duì)于成本降低效果明顯。對(duì)二次成形品62的需要旋削的各部分例如嵌合軸部30的端面33、凸緣部21的螺栓孔24等進(jìn)行旋削加工。對(duì)于凸緣部21的一側(cè)面的轉(zhuǎn)子支承面22則根據(jù)需要進(jìn)行旋削加工。并且，對(duì)于嵌合軸部30的制動(dòng)盤用嵌合部31及車輪用嵌合部32也根據(jù)需要進(jìn)行旋削加工。其中，嵌合軸部30的制動(dòng)盤用嵌合部31及車輪用嵌合部32，還可在對(duì)二次成形品62進(jìn)行冷鍛時(shí)同時(shí)形成。最后，對(duì)二次成形品62的軸部10的內(nèi)圈軌道面18、與該內(nèi)圈軌道面18鄰接的大徑部11的一部分、小徑部12的外周面、以及大徑部11與小徑部12之間的階梯面進(jìn)行熱處理(高頻淬火之后回火)后，對(duì)其熱處理部分進(jìn)行研磨加工來(lái)制作軸部件I。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例1，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，還可按照各種方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法，所述軸部件具有軸部；形成于該軸部的一端側(cè)的嵌合軸部；位于上述軸部與上述嵌合軸部之間且向徑向外側(cè)延伸的凸緣部， 該車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法的特征在干， 當(dāng)使用冷鍛的鍛模裝置在上述嵌合軸部的中心部端面形成出鍛造凹部的同時(shí)、在上述軸部與上述嵌合軸部之間的外周面通過(guò)側(cè)方擠出來(lái)形成上述凸緣部時(shí)，上述凸緣部以下述狀態(tài)形成，即按照與上述凸緣部在側(cè)方擠出加工后因回彈所引起的翹曲量相當(dāng)?shù)牧?，朝向與基于上述回彈的翹曲的方向相反的方向變形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用滾動(dòng)軸承裝置的軸部件的制造方法。一種帶凸緣軸部件的制造方法，帶凸緣軸部件具有在外周面形成內(nèi)圈軌道面的軸部、形成在該軸部的一端側(cè)且供車輪的中心孔嵌入的嵌合軸部、以及位于軸部與嵌合軸部之間且向徑向外側(cè)呈放射狀地延伸的車輪緊固用的多個(gè)凸緣部，其中，使用冷鍛的鍛模裝置在嵌合軸部的中心部端面形成出鍛造凹部，同時(shí)在軸部與嵌合軸部之間的外周面，在通過(guò)側(cè)方擠出而形成出多個(gè)凸緣部時(shí)，凸緣部以下述狀態(tài)形成，即按照與凸緣部在側(cè)方擠出加工后因回彈所引起的翹曲量相當(dāng)?shù)牧浚蚺c基于回彈的翹曲方向相反的方向彎曲。
文檔編號(hào)B21K1/12GK102672094SQ20121005590
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
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