[發明專利]鍛造方法、鍛造件成形裝置及三球銷型等速萬向接頭

有效

• 申請號: 200980151520.X
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN102256723A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 繆家驊;世良昌;牧野俊介
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J1/04;B21J13/02;B21K1/14;F16D3/20;F16D3/205
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及鍛造方法、鍛造件成形裝置及三球銷型等速萬向接頭。

背景技術

在利用閉塞鍛造來成形等速萬向接頭用的耳軸(三球銷部件)和萬向聯軸器用的十字軸等在軸轂部呈放射狀地形成軸部的產品時，使用閉塞鍛造模具。

如圖9所示，閉塞鍛造模具具備：能夠開閉的鍛模1、2；在該鍛模1、2的中心軸上配置成能夠驅動的鍛壓頭4、5。即，使鍛模1、2為閉狀態而利用鍛壓頭4、5進行鍛壓，從而形成與產品6的軸部7和軸轂部8的形狀相當的型腔9。因此，如圖10A所示，將坯材(材料)10(參照圖10A)投入到型腔9內之后進行合模而利用鍛壓頭4、5鍛壓時，坯材10發生塑性變形，如圖10B所示，從而能夠構成形成有軸轂部8及軸部7而成的產品6。

即，如圖10A所示，將曲率半徑為R2的圓柱狀的坯材10投入到該鍛模1、2內而進行鍛造時，能夠形成具有軸部7的產品6，該軸部7的前端面7a具有比R2大的R2′的曲率半徑。

然而，在上述閉塞鍛造模具中，成為密閉狀態時，加工載荷急劇上升而有可能會引起模具的破損或壽命縮短。因此，以往存在一種設定比必要的軸部長度長的軸成形部而在軸前端部設有逃逸部的結構(專利文獻1)。

然而，在軸成形部分形成有逃逸部的以往的模具中，從被鍛壓頭鍛壓的坯材向軸部壓出的材料在軸部的前端面上，其中央部容易流動而周邊部難以流動。因此，形成具有比正規的軸部的前端面的曲率半徑小的曲率半徑的前端面的軸部。如此，在軸成形部分形成有逃逸部的以往的模具中，相對于正規的軸部的前端面，產生外周側向軸部軸向基端側減少的“塌邊”。

因此，當要確保通過模具高精度地形成的軸部長度時，額外需要該“塌邊”量的材料。然而，利用所述閉塞鍛造模具鍛造成形后的產品構成等速萬向接頭或萬向聯軸器的內側接頭部件。因此，為了實現使用了該產品的等速萬向接頭或萬向聯軸器的緊湊化·輕量化，而需要通過機械加工將軸部的前端除去。

另外，為了延長使用裝入有產品的等速萬向接頭或萬向聯軸器時的壽命并抑制振動或噪音，而在通過熱處理提高了該產品的強度·硬度的基礎上，要求將產品的軸部外周面形成為鍛造加工以上的高精度。因此，需要通過熱處理后的機械加工進行高精度的精加工。為了進行該熱處理后的機械加工，而在熱處理前利用機械加工除去軸前端，將除去面與軸部外周面的交接面用于軸部外周面的高精度機械加工時的決定相位的基準面。因此，需要高精度地形成交接面。

因此，以往提出有在成形產品形狀的工序(稱為主成形)前，進行將相當于主成形時的軸部的部分的曲率半徑增大的預備成形工序的方法。由此，在通過主成形來成形軸部時，即使在軸部的中央部比周邊部容易流動的狀態且材料不接觸逃逸部的狀態下，也能減小塌邊，從而能實現等速萬向接頭或萬向聯軸器的緊湊化·輕量化(專利文獻2)。

【專利文獻1】日本特開2003-343592號

【專利文獻2】日本特開2008-188617號

如上所述，若進行預備成形工序，則能夠減小所述“塌邊”。然而，因投入的原料的重量不均而有可能會混入重量過大的原料。這種情況下，軸部的前端面(軸前端)與鍛模接觸而成為密閉狀態，加工載荷急劇上升而有可能導致模具的壽命變短。

發明內容

本發明鑒于上述課題，提供一種能夠減小塌邊，即使在混入重量過大的原料的情況下，也能夠避免因軸部的前端面(軸前端)與鍛模的接觸引起的加工載荷的上升，能夠提高模具的壽命的鍛造方法、鍛造件成形裝置及三球銷型等速萬向接頭。

本發明的鍛造方法使用閉塞鍛造模具來成形產品，該閉塞鍛造模具具備能夠開閉的鍛模和對該鍛模內的材料進行鍛壓的鍛壓頭，該產品具有軸轂部和從該軸轂部呈放射狀突出設置的軸部，其中，在成形了作為所述材料的預備成形件后，將該預備成形件投入所述閉塞鍛造模具，利用閉塞鍛造模具來成形產品，在所述鍛造方法中，在所述預備成形件中的構成所述產品的軸部的前端面的預備前端面上，形成用于對產品的軸部的前端面的外周部中的軸轂部側的壁厚減薄進行抑制的塌邊抑制部，在將該預備成形件投入所述閉塞鍛造模具而成形產品時，在成形的軸部的前端面與閉塞鍛造模具的型腔之間形成逃逸部。

根據本發明的鍛造方法，在投入到閉塞鍛造模具的預備成形件上，在產品的軸部的前端面的外周部形成塌邊抑制部，因此在利用閉塞鍛造模具成形軸部時，即使在軸部的中央部比周邊部容易流動的狀態下，也能夠減小塌邊。

另外，由于在成形的軸部的前端面與閉塞鍛造模具的型腔之間形成有逃逸部，因此即使在混入有重量過大的原料的情況下，也能夠充分確保軸前端與鍛模的間隙。