DE112008002291B4

DE112008002291B4 - Verfahren zum Herstellen eines Lagerringglieds für eine Rolllagereinheit

Info

Publication number: DE112008002291B4
Application number: DE112008002291.7T
Authority: DE
Inventors: Kazuto Kobayashi; Hiroshi Koyama
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: DE112008002291T5; US20110099813A1; US8516705B2; CN101784397B; JP5359877B2; WO2009044809A1; JPWO2009044809A1; CN101784397A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Außenringes (3) einer Doppelreihen-Winkelkontakt-Rolllagereinheit (1, 1a), der auf einer Innenumfangsfläche Doppelreihen von Laufflächen (14a, 14b) aufweist und einen Kopplungsflansch (15) umfasst, der von einem axial mittleren Teil einer Außenumfangsfläche nach außen vorsteht,wobei der Kopplungsflansch (15) zwischen den Doppelreihen von Laufflächen (14a, 14b) in einer Axialrichtung positioniert ist, unddie Innendurchmesser der Doppelreihen von Laufflächen sich jeweils unterscheiden, und wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:Ausbilden eines hohlen, zylindrischen Rohteils (27a), der einen kleineren Durchmesser aufweist als ein hohler, zylindrischer Teil des Außenringes (3),radiales Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a), um den hohlen, zylindrischen Teil auszubilden, undAusbilden der Lauffläche (14a) mit dem größeren Innendurchmesser auf der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Teils entlang einer Umfangsrichtung,wobei das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) das Halten einer Außenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) durch eine Halteform (31) umfasst, die in der Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Blöcken (32) unterteilt werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerringglieds für verschiedene Typen von Rolllagereinheiten durch das plastische Verformen eines Metallmaterials wie etwa Kohlenstoffstahl. Das Lagerringglied umfasst entlang eines Teils der Axialrichtung einen hohlen, zylindrischen Teil. Weiterhin ist eine Lauffläche entlang des gesamten Umfangs der Innen- oder Außenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Teils vorgesehen.
Stand der Technik
Ein Rad und ein Bremsdrehglied eines Kraftfahrzeugs werden derart durch eine Rolllagereinheit gehalten, dass sie in Bezug auf ein Aufhängungssystem gedreht werden können. Während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs erfährt die Radhalte-Rolllagereinheit ein großes Moment. Um eine Stabilität während der Kurvenfahrt sicherzustellen, ist eine Rolllagereinheit mit einer hohen Momentsteifigkeit erforderlich. Dazu verwenden Radhalte-Rolllagereinheiten gewöhnlich eine Konfiguration, in der Rollelemente in Doppelreihen angeordnet sind, wobei die Doppelreihen der Rollelemente jeweils mit Vorlasten und Kontaktwinkeln des Rücken-an-Rücken-Anordnungstyps versehen sind. Um eine höhere Momentsteifigkeit sicherzustellen und gleichzeitig eine übermäßige Größe der Rolllagereinheit zu vermeiden, wurde in den letzten Jahren eine Konfiguration vorgeschlagen, in der die Lochkreisdurchmesser oder Rollelementdurchmesser der Doppelreihen von Rollelementen jeweils unterschiedlich vorgesehen sind (siehe z.B. JP 2003 - 232 343 A , JP 2004 - 108 449 A , JP 2004 - 345 439 A , JP 2006 - 17 365 A , und die internationale Veröffentlichung WO 2005 / 065 077 A2 .
Eine Wälzlagervorrichtung, bei der ein Teilkreisdurchmesser einer Kugelgruppe an einer Fahrzeugaußenseite größer ist als eine Kugelgruppe an einer Fahrzeuginnenseite durch Aktivierung eines Freiraums zwischen einem Flansch eines Außenrings und einem Flansch einer Nabenwelle, ist aus JP 2004 108 449 A bekannt, wodurch ein Abstand zwischen Lagerlastzentren der Kugelgruppen jeder Reihe vergrößert werden kann, ohne die Wälzlagervorrichtung zu vergrößern.
JP 2006 220 221 A bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings für ein Wälzlager durch ein Schmiedeverfahren aus einem Material, bei dem ein Winkel, der zwischen einer Tangente am Wälzkörperkontaktpunkt der Laufbahnnut in einem Querschnitt, der eine Achse enthält, und einer geraden Linie, die den plastischen Fluss des Laufbahnoberflächenschichtteils in dem Querschnitt anzeigt, 0° oder mehr und 30° oder weniger beträgt.
5 zeigt eine Radhalte-Rolllagereinheit 1, die in JP 2006 - 137 365 A beschrieben wird. Die Rolllagereinheit 1 umfasst eine Nabe 2, einen Außenring 3 und eine Vielzahl von in Doppelreihen angeordneten Kugeln (Rollelementen). Die Nabe 2 umfasst einen Nabenkörper 5 und einen Innenring 6. Die Nabe 2 ist mit einem Montageflansch 7 auf einem axial äußeren Endteil einer Außenumfangsfläche versehen, um ein Rad und ein Bremsdrehglied zu halten, und mit Doppelreihen von Innenringläufen 8a, 8b an einem axial mittleren Teil und an einem axial inneren Endteil der Außenumfangsfläche. In der folgenden Beschreibung befindet sich der axial äußere Endteil an der Außenseite in der Breitenrichtung eines Fahrzeugs, wenn die Rolllagereinheit an dem Fahrzeug installiert ist, d.h. auf der linken Seite von 5 und 6. Der axial innere Endteil befindet sich dagegen auf der rechten Seite von 5 und 6, d.h. in der Mitte in der Breitenrichtung des Fahrzeugs. Der Durchmesser des Innenringlaufs 8a der axial äußeren Reihe ist größer als der Durchmesser des Innenringlaufs 8b der axial inneren Reihe. Um das Bremsdrehglied, das etwa eine Scheibe ist, oder um das Rad an dem Montagefläche 7 zu halten und zu fixieren, werden Basisendteile einer Vielzahl von Bolzen 9 an dem Montageflansch 7 fixiert.
Um die Durchmesser der Innenring-Läufe 8a, 8b unterschiedlich vorzusehen, ist ein schräg gestufter Teil 10 an einer Außenumfangsfläche eines axial mittleren Teils des Nabenkörpers 5 an einem Teil ausgebildet, der in der Axialrichtung etwas innerhalb des Innenringlaufs 8a der äußeren Reihe liegt, wobei sich der Außendurchmesser des schräg gestuften Teils 10 nach innen hin vermindert. An einem axial inneren Endteil des Nabenkörpers 5, der in der Axialrichtung weiter innen liegt als der schräg gestufte Teil 10, ist ein gestufter Teil 11 mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet. Auf diesen gestuften Teil 11 mit einem kleinen Durchmesser ist ein Innenring 6 gepasst, auf dessen Außenumfangsfläche der Innenringlauf 8b ausgebildet ist. Der Innenring 6 wird an einem axial äußeren Endteil des gestuften Teils 11 mit einem kleinen Durchmesser durch einen Nietenteil 12 gegen eine gestufte Fläche 13 gedrückt. Der Nietenteil 12 ist an einem axial inneren Ende des Nabenkörpers 5 vorgesehen und an dem Nabenkörper 5 befestigt. Die Innenringläufe 8a, 8b weisen jeweils einen bogenförmigen Querschnitt (eine Generatrixform) auf, sodass die entsprechenden Außendurchmesser in der Axialrichtung zu der Mitte der Nabe 2 hin kleiner werden, je näher die Innenringläufe 8a, 8b einander kommen.
Der Außenring 3 ist mit Doppelreihen von Außenringläufen 14a, 14b auf einer Innenumfangsfläche und mit einem Kopplungsflansch 15 auf einer Außenumfangsfläche für eine Befestigung an dem Aufhängungssystem versehen. Der Durchmesser des Außenringlaufs 14a der axial äußeren Reihe ist größer als der Durchmesser des Außenringlaufs 14b der axial inneren Reihe. Auf einer Innenumfangsfläche eines axial mittleren Teils des Außenrings 3 ist an einem Teil, der in der Axialrichtung etwas weiter innen liegt als der Außenringlauf 14a der äußeren Reihe, ein schräg gestufter Teil 16 ausgebildet, wobei sich der Innendurchmesser des schräg gestuften Teils 16 in der Axialrichtung nach innen vermindert.
Die Außenringläufe 14a, 14b weisen jeweils einen bogenförmigen Querschnitt (eine Generatrixform) auf, sodass die entsprechenden Innendurchmesser in der Axialrichtung zu der Mitte der Nabe 2 hin kleiner werden, je näher die Außenringläufe 14a, 14b einander kommen.
Die Doppelreihen der Vielzahl von Kugeln 4 sind rollbar zwischen den Innenringläufen 8a, 8b und den Außenringläufen 14a, 14b angeordnet. Bei dieser Anordnung werden Vorlasten und Kontaktwinkel eines Rücken-an-Rücken-Anordnungstyps (eines DB-Typs) für die Doppelreihen von Kugeln 4 vorgesehen. Die Lochkreisdurchmesser der Kugeln 4 in den entsprechenden Reihen unterscheiden sich voneinander in Übereinstimmung mit der Differenz in den Durchmessern zwischen den Innenringläufen 8a, 8b und der Differenz in den Durchmessern zwischen den Außenringläufen 14a, 14b. Das heißt, der Lochkreisdurchmesser PCD_out der Kugeln 4 in der axial äußeren Reihe ist größer als der Lochkreisdurchmesser PCD_in der Kugeln 4 in der axial inneren Reihe (PCD_out > PCD_in) .
Bei der oben beschriebenen Konfiguration ist die Momentsteifigkeit in Übereinstimmung mit der Zunahme des Lochkreisdurchmessers PCD_out der äußeren Reihe höher. Dadurch kann die Laufstabilität während einer Kurvenfahrt verbessert werden, wodurch die Lebensdauer der Radhalte-Rolllagereinheit verlängert werden kann. Und weil der Lochkreisdurchmesser PCD_in der inneren Reihe nicht vergrößert werden muss, kann die Laufstabilität verbessert werden und kann die Lebensdauer verlängert werden, ohne dass der Durchmesser eines Teils (z.B. eines Höckermontagelochs) des Aufhängungssystems eigens vergrößert werden muss.
Bei der vorstehend beschriebenen und in 5 gezeigten Konfiguration sind die Durchmesser der in Doppelreihen angeordneten Kugeln 4 gleich. Dagegen wird wie in 6 gezeigt eine Radhalte-Rolllagereinheit 1a vorgeschlagen, in welcher der Durchmesser der Kugeln 4a in einer äußeren Reihe kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln 4b in einer inneren Reihe. In diesem Fall ist die Anzahl der Kugeln 4a in der äußeren Reihe größer als die Anzahl der Kugeln 4b in der inneren Reihe, um die Steifigkeit der äußeren Reihe gegenüber der Steifigkeit der inneren Reihe zu erhöhen. In den Beispielen von 5 und 6 werden Kugeln 4 (4a, 4b) als Rollelemente verwendet, wobei aber auch sich verjüngende Rollen als Rollelemente in einer Rolllagereinheit für schwere Fahrzeuge verwendet werden können.
Wenn der Außenring 3 der oben beschriebenen Rolllagereinheiten 1, 1a hergestellt wird, kann ebenso wie bei einem Außenring einer Rolllagereinheit, in welcher die Lochkreisdurchmesser der Rollelemente in der inneren und in der äußeren Reihe gleich sind, ein Warmschmiedeprozess auf einem Rohteil 17 aus einer Eisenlegierung wie etwa einem Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt in den in 7 gezeigten Schritten (A) bis (F) ausgeführt werden. Dabei wird durch ein plastisches Formen auf dem Rohteil 17 ein Zwischenwerkstück erzeugt, das eine etwas größere Größe als die Außenform des Außenrings 3 aufweist. Auf diesem Zwischenwerkstück werden ein Formprozess wie etwa ein Drehen und ein Endbearbeitungsprozess wie etwa ein Schleifen ausgeführt. Weil das plastische Formen wie etwa das Warmschmieden vor dem Formen und Endbearbeiten ausgeführt wird, wird der metallische Aufbau des Außenrings 3 verdichtet, wodurch die Stärke des Außenrings 3 verbessert wird. Weiterhin wird die Schneidmenge des Materials reduziert, sodass eine Kostenreduktion aufgrund der verbesserten Materialausbeute und der verkürzten Bearbeitungszeiten realisiert werden kann.
Bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren wird zuerst ein längliches Material zu einer bestimmten Länge geschnitten, um ein solides, zylindrisches Rohteil 17 wie in 7(A) gezeigt vorzusehen. Dann wird ein Stauchprozess durchgeführt, durch den das Rohteil 17 in einer Axialrichtung abgeflacht wird, um den Durchmesser zu vergrößern. Dadurch wird ein fassförmiges primäres Zwischenwerkstück 18 wie in 7(B) gezeigt ausgebildet.
Dann wird ein grobes Formen ausgeführt, in dem das primäre Zwischenwerkstück 18 plastisch in einer Formeinheit mit einem Stanzer und einer Gegenplatte verformt wird. Dadurch wird ein vorläufiges sekundäres Zwischenwerkstück 19 ausgebildet. Das vorläufige sekundäre Zwischenwerkstück 19 weist eine zylindrische Wand 20 und einen Teilungsteil 21 auf, der einen Innenraum der zylindrischen Wand 20 an einem axial mittleren Teil schließt. An einer Außenumfangsfläche des axial mittleren Teils der zylindrischen Wand 20 wird ein Blindflanschteil 22 ausgebildet, der zu einem Kopplungsflansch 15 wird (siehe 5 und 6).
Durch einen Endbearbeitungsprozess, in dem das vorläufige sekundäre Zwischenwerkstück 19 in einer anderen Formeinheit mit einem anderen Stanzer und einer anderen Gegenplatte plastisch verformt wird, wird ein folgendes vorläufiges sekundäres Zwischenwerkstück 23 wie in 7(D) gezeigt ausgebildet. In dem Schritt zum Verarbeiten des vorläufigen sekundären Zwischenwerkstücks 19 zu dem folgenden vorläufigen sekundären Zwischenwerkstück 23 wird die Gesamtform vorgesehen, indem die Dicken des Teilungsteils 21 und des Blindflanschteils 22 reduziert werden. An einem Außenumfangsrand eines sekundären Blindflanschteils 24 des folgenden vorläufigen sekundären Zwischenwerkstücks 23, das durch die Endbearbeitung erhalten wird, wird durch das Restmaterial ein Grat 25 gebildet. Dieser Grat 25 wird entfernt, um ein sekundäres Zwischenwerkstück 26 wie in 7(E) gezeigt zu erhalten.
Ein Stanzen wird auf dem sekundären Zwischenwerkstück 26 ausgeführt, um den Teilungsteil 21 zu entfernen, wodurch ein tertiäres Zwischenwerkstück 27 wie in 7(F) gezeigt erhalten wird.
Weiterhin werden die Außenringläufe 14a, 14b in Doppelreihen auf Innenumfangsflächen der zylindrischen Wand 20 des tertiären Zwischenwerkstücks 17 an zwei Positionen in der Axialrichtung durch Drehen und Schleifen ausgebildet, wodurch der Außenring 3 mit den Doppelreihen der Außenringläufe 14a, 14b und der Kopplungsflansch 15 erhalten werden.
Wenn der Außenring 3 wie oben beschrieben hergestellt wird, ist die Flexibilität bei der Wahl der Positionen und Durchmesser der Doppelreihen von Außenringläufen aus den folgenden Gründen gering.
Das für das plastische Formen verwendete Warmschmieden von 7(B) und 7(C) wird als eine Vorwärts-Rückwärts-Extrusion bezeichnet, in der die entsprechenden Endflächen des erwärmten primären Zwischenwerkstücks 18 stark zwischen dem Stanzer und der konzentrisch dazu in der Formeinheit angeordneten Gegenplatte gepresst wird. Durch dieses Pressen wird ein Teil des primären Zwischenwerkstücks 18 nach vorne in einer Stanzer-Eindrückrichtung extrudiert (Vorwärts-Extrusion), während gleichzeitig der restliche Teil des primären Zwischenwerkstücks 18 nach hinten in der Stanzer-Eindrückrichtung extrudiert wird Rückwärts-Extrusion.
Die für die Vorwärts-Extrusion erforderliche Last (Verformungswiderstand) ist größer als die für die Rückwärts-Extrusion erforderliche Last. Deshalb wird in der Vorwärts-Extrusion, die in dem Prozess von 7(B) und 7(C) ausgeführt wird, ein zwischen dem Stanzer und der Gegenplatte gepresstes Metallmaterial in einen ringförmigen Raum zwischen einer Innenumfangsfläche der Formeinheit, die weiter vorne in der Eindrückrichtung liegt als der Stanzer, und einer Außenumfangsfläche der Gegenplatte bewegt. Der Verformungswiderstand des primären Zwischenwerkstücks 18, das aus einer Eisenlegierung wie etwa einem Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt besteht, ist bei der für das Warmschmieden verwendeten Temperatur immer noch ziemlich hoch. Deshalb muss die Position des Teilungsteils 21 in der Axialrichtung in einem Bereich gesetzt werden, der die Vorwärts-Extrusion ermöglicht. Andererseits entsprechen die Positionen des Paares von Außenringläufen auf der Innenumfangsfläche des fertig gestellten Außenrings 3 denjenigen Positionen, an denen der Teilungsteil 21 von entsprechenden Seiten in der Axialrichtung vorgesehen ist. Mit anderen Worten hängt der Verarbeitungsumfang der Vorwärts-Extrusion von den Anordnungspositionen der Außenringläufe ab.
Unter diesen Bedingungen ist es schwierig, einen Außenring 3, in dem sich die Durchmesser des Paars von Außenringläufen 14a, 14b voneinander unterscheiden, kostengünstig herzustellen. Sobald nämlich das tertiäre Zwischenwerkstück 27 von 7(F) erzeugt wurde, sind die Durchmesser des Paares von Außenringläufen beinahe fixiert. Das heißt, die Durchmesser der Außenringläufe werden größer als die Innendurchmesser derjenigen Teile des tertiären Zwischenwerkstücks 27, an denen die Außenringläufe auszubilden sind, und zwar um eine in dem Endbearbeitungsprozess wie etwa ein Drehen und Schleifen zu schneidende Größe. Und um die Differenz in den Durchmessern der Außenringläufe größer als die Differenz in den Innendurchmessern derjenigen Teile des tertiären Zwischenwerkstücks 17 zu machen, an denen die Außenringläufe auszubilden sind, muss die Schneidgröße bei der Ausbildung eines der Außenringläufe größer sein als die Schneidgröße bei der Ausbildung des anderen Außenringlaufs. Wenn die Durchmesser der Außenringläufe wie oben beschrieben unterschiedlich vorgesehen werden, wird nicht die Verarbeitungszeit verlängert, sondern wird auch die Materialausbeute verschlechtert, wodurch die Herstellungskosten für den Außenring 3 erhöht werden. Außerdem wird bei dem oben beschriebenen Verfahren die Verarbeitungsgröße der Vorwärts-Extrusion notwendigerweise größer und muss mehr Zeit auf die Ausführung des Prozesses von 7(B) und 7(C) aufgewendet werden. Auch dadurch wird die Verarbeitungszeit verlängert, wodurch die Herstellungskosten für den Außenring 3 erhöht werden.
Beschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerringglieds für eine Rolllagereinheit mit einer guten Materialausbeute und einer kurzen Verarbeitungszeit anzugeben, um die Herstellungskosten für das Lagerringglied zu reduzieren.
Zur Lösung der Aufgabe gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Außenringes einer Doppelreihen-Winkelkontakt-Rolllagereinheit an, der auf einer Innenumfangsfläche Doppelreihen von Laufflächen aufweist und einen Kopplungsflansch umfasst, der von einem axial mittleren Teil einer Außenumfangsfläche nach außen vorsteht, wobei der Kopplungsflansch zwischen den Doppelreihen der Laufflächen in einer Axialrichtung positioniert ist und die Innendurchmesser der Doppelreihen der Laufflächen sich voneinander unterscheiden. In diesem Verfahren wird ein hohler, zylindrischer Rohteil mit einem kleineren Durchmesser als ein hohler, zylindrischer Teil des Außenringes ausgebildet und dann radial erweitert, um den hohlen, zylindrischen Teil zu bilden, wobei die Lauffläche mit dem größeren Innendurchmesser auf der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Teils entlang einer Umfangsrichtung desselben ausgebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils das Halten einer Außenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils durch eine Halteform, die in der Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt werden kann.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein fassförmiges primäres Zwischenwerkstück durch das Abflachen eines zylindrischen Rohteils in einer Axialrichtung ausgebildet und ein sekundäres Zwischenwerkstück mit einer zylindrischen Wand, einem Teilungsteil, der einen Innenraum der zylindrischen Wand an einem Teil in dem axialen Teil schließt, und der Kopplungsflansch, der an einem axial mittleren Teil der Außenumfangsfläche der zylindrischen Wand vorgesehen ist, durch das plastische Verformen des primären Zwischenwerkstücks in einer Formeinheit mit einem Stanzer und einer Gegenplatte ausgebildet und ein tertiäres Zwischenwerkstück durch das Entfernen des Teilungsteils von dem sekundären Zwischenwerkstück ausgebildet, wobei der hohle, zylindrische Rohteil ein Teil des tertiären Zwischenwerkstücks ist, der auf einer Seite des Kopplungsflansches in der Axialrichtung liegt.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird zum Ausbilden des sekundären Zwischenstücks ein Teilungsteil in einem axialen Endteil des sekundären Zwischenwerkstücks ausgebildet und der hohle, zylindrische Rohteil umfasst einen Teil des tertiären Zwischenwerkstücks, von dem der Teilungsteil entfernt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils das Drücken eines Stanzteils in den hohlen, zylindrischen Rohteil.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils das Drücken einer Walze gegen die Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils und das Bewegen eines Kontaktteils zwischen der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils und der Walze in der Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils und in der Axialrichtung.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils weiterhin das Einstellen der Temperatur des hohlen, zylindrischen Rohteils höher als die Temperatur eines anderen Teils als des hohlen, zylindrischen Rohteils.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung, die Zeichnungen und die Ansprüche verdeutlicht.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die ein Herstellungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Abfolge von Schritten zeigt.
2 ist eine Schnittansicht, die den Prozess von 1(G) und 1(H) im Detail zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die den Prozess von 1(G) und 1(H) von 1 im größeren Detail zeigt.
4 ist eine Schnittansicht, die ein Herstellungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Abfolge von Schritten zeigt.
5 ist eine Schnittansicht eines ersten Beispiels einer Rolllagereinheit für ein Fahrzeug, die einen durch das Verfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellten Außenring umfasst.
6 ist eine Schnittansicht eines zweiten Beispiels einer Rolllagereinheit für ein Fahrzeug, die einen durch das Verfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellten Außenring umfasst.
7 ist eine Schnittansicht, die ein allgemeines Verfahren zum Herstellen eines Außenrings einer Radhalte-Rolllagereinheit in einer Abfolge von Schritten zeigt.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In den folgenden Ausführungsformen wird ein Außenring 3 wie der in 5 oder 6 gezeigte, bei dem der Durchmesser eines Außenringlaufs 14a auf einer axial äußeren Seite größer als der Durchmesser eines Außenringlaufs 14b auf einer axial inneren Seite ist, durch Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt. Die axial äußere Seite entspricht der unteren Seite in 1(C) bis 1(F) und in 4(C) bis 4(F) und der oberen Seite in 1(G) bis 1(I), in 4(G) bis 4(I) und in 2 und 3. Die axial innere Seite entspricht der oberen Seite in 1(C) bis 1(F) und in 4(C) bis 4(F) und der unteren Seite in 1(G) bis 1(I), in 4(G) bis 4(I) und in 2 und 3. Die vertikale Richtung von 1 und 3 (und entsprechend in 4, die weiter unten beschrieben wird) fällt mit der vertikalen Richtung während einer Bearbeitungsoperation zusammen.
Erste Ausführungsform
1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem Herstellungsverfahren der ersten Ausführungsform wird zuerst ein Stauchungsprozess ausgeführt, in dem ein in 1(A) gezeigtes solides, zylindrisches Rohteil 17 in einer Axialrichtung abgeflacht wird, um einen Durchmesser desselben zu erweitern, wodurch ein fassförmiges primäres Zwischenwerkstück 18 wie in 1(B) gezeigt ausgebildet wird. Der Prozess entspricht dem Prozess von 7(A) und 7(B), wobei es sich um ein Heiß-, Warm- oder Kalt-Formen handeln kann.
Danach wird ein plastisches Formen (ein Warmschmieden) auf dem primären Zwischenwerkstück 18 in einer Formeinheit mit einer Form, einem Stanzer und einer Gegenplatte durchgeführt wird. Ein Hohlraum der Form, der Stanzer und die Gegenplatte sind konzentrisch angeordnet. Der Hohlraum weist eine gewünschte Innenflächenkonfiguration auf, wobei die Innenflächenkonfiguration der Außenflächenkonfiguration eines zu erhaltenden vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a entspricht. Um das plastische Formen auszuführen, wird zuerst der Stanzer aus dem Hohlraum zurückgezogen und wird das primäre Zwischenwerkstück 18 in den Hohlraum konzentrisch zu demselben eingesetzt. In diesem Zustand stößt eine axiale Endfläche (eine untere Endfläche) des primären Zwischenwerkstücks 18 gegen eine entferne Endfläche (eine unteren Endfläche) der Gegenplatte. Dann wird der Stanzer in den Hohlraum eingeführt, um zu veranlassen, dass eine entfernte Endfläche (eine untere Endfläche) des Stanzers gegen die andere axiale Endfläche (die obere Endfläche) des primären Zwischenwerkstücks 18 stößt.
Die Außendurchmesser des Stanzers und der Gegenplatte sind kleiner als der Innendurchmesser des Hohlraums, und zwar um eine Größe, die der radialen Dicke einer zylindrischen Wand 20a (siehe (C) in 1) des zu erhaltenen vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a entspricht. Außerdem sind die Außendurchmesser des Stanzers und der Gegenplatte kleiner als die Außendurchmesser der axialen Endteile des primären Zwischenwerkstücks 18. Weiterhin ist eine axiale Endfläche der Form etwas unter der fernen Endfläche der Gegenplatte angeordnet. Wenn also die ferne Endfläche des Stanzers zu der fernen Endfläche der Gegenplatte bewegt wird, sodass ein radial mittiger Teil des primären Zwischenwerkstücks 18 zwischen den fernen Endflächen der Formen gepresst wird, wird das primäre Zwischenwerkstück 18 entlang der Außenflächen der Formen und der Innenfläche des Hohlraums verformt, wodurch das vorläufige, sekundäre Zwischenwerkstück 19a erhalten wird. Das vorläufige, sekundäre Zwischenwerkstück 19a umfasst die zylindrische Wand 20a, einen Teilungsteil 21a, der den Innenraum der zylindrischen Wand.20a an einem Teil schließt, der näher an einem axialen Endteil der zylindrischen Wand 20a liegt, und einen Blindflanschteil 22, der an einer Außenumfangsfläche der zylindrischen Wand 20a an einem axial mittleren Teil derselben vorgesehen ist und zu einem Kopplungsflansch 15 wird. In Übereinstimmung mit der Außenumfangsflächenkonfiguration des Stanzers weist eine Innenumfangsflächenkonfiguration der zylindrischen Wand 20a eine gestufte, zylindrische Oberflächenform auf, die einen schrägen gestuften Teil 28 an einem Teil in der Nähe der Öffnung aufweist. An diesem schrägen gestuften Teil 28 wird in einer späteren Phase ein Außenringlauf 14b an einer axial inneren Seite ausgebildet.
Wie oben beschrieben wird der Teilungsteil 21a des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a in dem axialen Endteil der zylindrische Wand 20a ausgebildet, die nach vorne in einer Richtung dezentriert ist, in welcher der Stanzer eingedrückt wird. Die Axiallänge eines Teils, der durch die Vorwärts-Extrusion gebildet wird und weiter nach vorne als der Teilungsteil 21a in der Eindrückrichtung des Stanzers vorsteht, ist sehr kurz. Das heißt, der größte Teil der zylindrischen Wand 20a wird durch eine Rückwärts-Extrusion gebildet, bei welcher der Extrusionswiderstand relativ klein ist, sodass der Anteil des durch die Vorwärts-Extrusion gebildeten Teils mit einem großen Extrusionswiderstand sehr klein ist. Dementsprechend ist die Last zum Erzeugen des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a kleiner als die Last zum Erzeugen des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19 von 7(C). Daraus resultiert, dass die Dimensionen einer Pressvorrichtung wie etwa eines Hydraulikzylinders an einem für die Herstellung verwendeten Schmiedesystem klein vorgesehen werden können, um das Schmiedesystem zu verkleinern, die Operationskosten zu reduzieren und weiterhin die Verarbeitungszeit zu reduzieren.
Durch einen Endformungsprozess, in dem das vorläufige, sekundäre Zwischenwerkstück 19a in einer anderen Formeinheit mit einem anderen Stanzer und einer anderen Gegenplatte plastisch verformt wird, wird ein folgendes vorläufiges, sekundäres Zwischenwerkstück wie in 1(D) gezeigt erhalten. In dem Schritt zum Verarbeiten des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a zu einem folgenden vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstück 23a wird die Gesamtform geschaffen, indem die Dicken des Teilungsteils 31a und des Blinkflanschteils 22 reduziert werden, während die Axialdimensionen der zylindrischen Wand 20a vergrößert werden. Auf einem Außenumfangsrand eines sekundären Blindflanschteils 24 des folgenden vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 23a wird durch das restliche Material ein Grat 25 gebildet. Dieser Grat 25 wird entfernt, um ein sekundäres Zwischenwerkstück 26a wie in 1(E) gezeigt zu erhalten, wobei der sekundäre Blindflanschteil 24 zu dem Kopplungsflansch 15 wird.
Dann wird ein Stanzen auf dem sekundären Zwischenwerkstück 26a ausgeführt, um den Teilungsteil 21a zu entfernen, wodurch ein tertiäres Zwischenwerkstück 27a wie in 1(F) gezeigt erhalten wird. Eine axial äußere Hälfte (eine untere Hälfte von 1(F)) der zylindrischen Wand 20a des tertiären Zwischenwerkstücks 27a entspricht einem hohlen, zylindrischen Rohteil, der einer radialen Erweiterung unterworfen wird.
Dann wird die axial äußere Hälfte (der hohle, zylindrische Rohteil) des tertiären Zwischenwerkstücks 27a mit einer Innenumfangsfläche, an der ein Außenringlauf 14a mit einem großen Durchmesser (siehe 5 und 6) ausgebildet werden soll, radial erweitert. Zuerst wird wie in 1(F) bis 1(G) gezeigt das tertiäre Zwischenwerkstück 27a auf den Kopf gestellt, damit ein Stanzer 29, der durch einen Stößel einer Pressmaschine nach unten gedrückt wird, in die axial äußere Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a wie in 1(H) gezeigt gedrückt werden kann. Wenn das tertiäre Zwischenwerkstück 27a auf den Kopf gestellt ist, wird die Temperatur der axial äußeren Hälfte hoch eingestellt, während die Temperatur der axial inneren Hälfte niedrig eingestellt wird. Dadurch wird die radiale Erweiterung der axial äußeren Hälfte durch das Eindrücken des Stanzers 29 unterstützt, während gleichzeitig eine unerwünschte plastische Verformung der axial inneren Hälfte in Verbindung mit dem Eindrücken des Stanzers 29 verhindert wird. Mit anderen Worten wird die Steifigkeit der axial äußeren Hälfte ausreichend vermindert (wird die axial äußere Hälfte weicher gemacht), während die Steifigkeit der axial inneren Hälfte ausreichend erhöht wird (die axial innere Hälfte hart bleibt).
Um die Temperatur der axial äußeren Hälfte hoch einzustellen und die Temperatur der axial inneren Hälfte wie oben beschrieben niedrig zu einzustellen, wird wenigstens eines der folgenden Verfahren (1) oder (2) verwendet, wobei die Beziehung zu den anderen Schritten berücksichtigt wird.
Erwärmen der axial äußeren Hälfte, d.h. des Teils über der Strichlinie α in Fig. 1(G) und in Fig. 2.
Dieses Verfahren (1) wird verwendet, wenn die Zeitdauer zwischen dem Herstellen des tertiären Zwischenwerkstücks 27a von 1(F) und dem radialen Erweitern durch den Stanzer 29 von 1(H) lang ist, sodass die Temperatur der axial äußeren Hälfte so weit vermindert wird, dass das radiale Erweitern nicht stabil durchgeführt werden kann. Hinsichtlich des verwendeten Heizverfahrens werden hier keine besonderen Beschränkungen vorgegeben, wobei ein Hochfrequenzinduktions-Heizverfahren vorteilhaft ist, weil das Heizen unter Verwendung einer einfachen Ausstattung und innerhalb einer kurzen Zeitdauer ausgeführt werden kann.
Kühlen der axial inneren Hälfte, d.h. des Teils unter der Strichlinie α von Fig. 1(G) und Fig. 2.
Dieses Verfahren (2) wird verwendet, wenn die Zeitdauer zwischen dem Herstellen des tertiären Zwischenwerkstücks 27a von 1(F) und dem radialen Erweitern durch den Stanzer 29 von 1(H) kurz ist, sodass die Temperatur der axial äußeren Hälfte soweit aufrechterhalten werden kann, dass das radiale Erweitern stabil durchgeführt werden kann. Hinsichtlich des verwendeten Kühlverfahrens werden hier keine besonderen Beschränkungen vorgegeben, wobei ein Verfahren zum Blasen von in einer Kühlmaschine gekühlter Luft auf die axial innere Hälfte vorteilhaft ist, weil das Kühlen unter Verwendung einer einfachen Ausstattung und ohne Verunreinigung des tertiären Zwischenwerkstücks 27a ausgeführt werden kann. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn eine Trennung an dem der Strichlinie α entsprechenden Teil vorgesehen wird, damit die kalte Luft nicht zu der axial äußeren Hälfte gelangen kann.
Weiterhin können die Verfahren (1) und (2) auch in Kombination verwendet werden, um die radiale Erweiterung der axial äußeren Hälfte sicherzustellen und eine plastische Verformung der axial innern Hälfte zu verhindern.
Sobald die Temperatur der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a hoch eingestellt ist und die Temperatur der axial inneren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a niedrig eingestellt ist, und zwar in einem Zustand, in dem die axial äußere Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a wie oben beschrieben nach oben ausgerichtet ist, wird der Stanzer 29 in die axial äußere Hälfte gedrückt, um die axial äußere Hälfte radial zu erweitern. Bei diesem radialen Erweitern wird der Stanzer 29 durch die Pressmaschine nach unten bewegt, während der Stanzer 29 und das tertiäre Zwischenwerkstück 27a konzentrisch miteinander wie in 2(A) gezeigt angeordnet sind, und wird der Stanzer 29 in die axial äußere Hälfte wie in 1(H) und 2(B) gezeigt gedrückt. Daraus resultiert, dass der Durchmesser der axial äußeren Hälfte erweitert wird, während gleichzeitig die Konfiguration einer Außenumfangsfläche des Stanzers 29 auf eine Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte übertragen wird, wodurch ein quartäres Zwischenwerkstück 30 wie in 1(I) gezeigt erhalten wird. Eine axial äußere Hälfte dieses quartären Zwischenwerkstücks 30 entspricht einem hohlen, zylindrischen Teil, an dem der Außenringlauf 14a an der axial äußeren Seite ausgebildet ist.
Um das oben beschriebene radiale Erweitern stabil auszuführen, wird das radiale Erweitern vorzugsweise wie in 3 gezeigt ausgeführt. Um also das quartäre Zwischenwerkstück 30 in einer guten Qualität zu erhalten, muss der Durchmesser der axial äußeren Hälfte auf einen gewünschten Wert nach der radialen Erweiterung kontrolliert werden und muss die Konfiguration der Außenumfangsfläche des Stanzers 29 zuverlässig auf die Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte übertragen werden. Dabei wird der Stanzer 29 vorzugsweise in die axial äußere Hälfte gedrückt, während die Außenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte durch eine Halteform 31 gehalten wird. Vorzugsweise ist die Halteform 31 derart konfiguriert, dass die Außenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte zuverlässig gehalten wird, d.h. entlang des gesamten Umfangs und entlang der gesamten Länge gehalten wird, sodass sie nicht übermäßig in der radialen Richtung nach außen versetzt wird, damit sie einfach an dem Umfang der axial äußeren Hälfte angebracht und von dieser gelöst werden kann.
Die in 3 gezeigte Einrichtung für das radiale Erweitern ist also derart konfiguriert, dass bei dem radialen Erweitern der axial äußeren Hälfte (des hohlen, zylindrische Rohteils) des tertiären Zwischenwerkstücks 27a die Außenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte durch die Halteform 31 gehalten wird, die in der Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist. Die Halteform 31 umfasst eine Vielzahl (z.B. zwei oder drei) Halteblöcke 32, die jeweils eine teilweise zylindrische Form aufweisen. Jeder der Halteblöcke 32 kann durch ein Stellglied wie etwa einen Hydraulikzylinder oder eine Vorschubspindel, das eine große Haltesteifigkeit sicherstellen kann, nach vorne und nach hinten entlang der Radialrichtung des tertiären Zwischenwerkstücks 27a bewegt werden. Wenn die entsprechenden Halteblöcke 32 zu den radial am weitesten innen befindlichen Positionen versetzt wurden, sodass ihre Endflächen in der Umfangsrichtung gegeneinander stoßen, ist die Halteform 31 mit einer zylindrischen Form konfiguriert, deren Innendurchmesser im wesentlichen mit dem oben genannten gewünschten Wert zusammenfällt (sodass der Durchmesser der axial äußeren Hälfte auf den gewünschten Wert hinsichtlich einer Rückfederung gesetzt wird).
Das radiale Erweitern bei der Verarbeitung des tertiären Zwischenwerkstücks 27a zu dem quartären Zwischenwerkstück 30 wird wie nachfolgend beschrieben unter Verwendung der Halteform 31 ausgeführt. Zuerst wird wie in 3(A) gezeigt das tertiäre Zwischenwerkstück 27a auf eine Aufnahmebasis 33 gelegt. Insbesondere wird ein Teil des tertiären Zwischenwerkstücks 27a, der weiter axial nach innen vorsteht als der Kopplungsflansch 15, in ein vertieftes Loch 34 an einem oberen Teil der Aufnahmebasis 33 eingepasst und wird eine axial innere Fläche des Kopplungsflansches 15 in einen Kontakt mit einer oberen Fläche der Aufnahmebasis 33 gebracht. Dann werden die Halteblöcke 32 jeweils in einer Richtung zurückgezogen, in der sie voneinander entfernt werden. Dann werden die Halteblöcke 32 zu der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a versetzt, sodass die Endflächen der entsprechenden Halteblöcke 32, 32 in der Umfangsrichtung in einen Kontakt miteinander gebracht werden. In diesem Zustand ist die Halteform 31 konzentrisch mit dem tertiären Zwischenwerkstück 27a um den Umfang der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a herum angeordnet.
Dann wird wie in 3(A) und 3(B) gezeigt der Stanzer 29 nach unten bewegt und in die axial äußere Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a gedrückt. Dadurch wird die axial äußere Hälfte radial erweitert und wird gleichzeitig die Konfiguration der Außenumfangsfläche des Stanzers 29 auf die Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte übertragen, wodurch das quartäre Zwischenwerkstück 30 wie in 1(I) gezeigt erhalten wird.
Dann werden wie in 3(C) gezeigt, nachdem der Stanzer 29 nach oben bewegt wurde und aus dem quartären Zwischenwerkstück 30 gezogen wurde, die Halteblöcke 32, 32 jeweils in der Richtung zurückgezogen, in der sie voneinander weg bewegt werden, wobei dann das quartäre Zwischenwerkstück 30 entfernt wird.
Indem die radial äußere Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a wie oben beschrieben radial erweitert wurde, wird das quartäre Werkstück 30 mit einer hervorragenden Konfigurationsgenauigkeit und Dimensionsgenauigkeit erhalten. Während des radialen Erweitern kann auch eine Konfiguration der Innenumfangsfläche der Halteform 31 (eine optionale Konfiguration wie etwa eine gekerbte Konfiguration eines Codes, der die Modellnummer wiedergibt) auf die axial äußere Hälfte übertragen werden.
In der ersten Ausführungsform steht ein unterer Teil der Innenumfangsfläche jedes der Halteblöcke 32 in der Radialrichtung nach innen vor. Während des radialen Erweitern drückt dieser vorstehende untere Teil auf der Innenumfangsfläche jedes der Halteblöcke 32 einen Teil der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a, der dem Kopplungsflansch 15 auf einer axial äußeren Seite benachbart ist, in der Radialrichtung nach innen, d.h. zu der Außenumfangsfläche des Stanzers 29, wodurch die Dicke dieses Teils reduziert wird. Auf diese Weise kann in Übereinstimmung mit der Konfiguration der Innenumfangsfläche der Halteform 31 das Gewicht der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a teilweise reduziert werden.
Das quartäre Zwischenwerkstück 30, das von der Aufnahmebasis 33 entfernt wurde, wird zu einem folgenden Endbearbeitungsschritt geführt, in dem die Doppelreihen von Außenringläufen 14a, 14b (siehe 5 und 6) auf einer Innenumfangsfläche des quartären Zwischenwerkstücks 30 durch einen Formprozess wie etwa ein Drehen und eine Bearbeitung wie etwa ein Schleifen ausgebildet werden.
Zweite Ausführungsform
4 zeigt ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der ersten Ausführungsform wird der sich in der Axialrichtung bewegende Stanzer 29 verwendet, um das quartäre Zwischenwerkstück 30 durch das radiale Erweitern der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a zu erhalten. In der zweiten Ausführungsform wird wie in 4(H) gezeigt die axial äußere Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a unter Verwendung einer Walze 35 radial erweitert. Insbesondere wird eine Außenumfangsfläche der Walze 35, die drehbar an einem fernen Endteil eines Drückarms 36 gehalten wird, fest gegen die Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a gedrückt und werden die Walze 35 und das tertiäre Zwischenwerkstück 27a relativ zueinander gedreht. Und indem das tertiäre Zwischenwerkstück 27a und der Drückarm 36 in der Axialrichtung relativ verschoben werden, wird ein Walzkontaktteil zwischen der Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a und der Außenumfangsfläche der Walze 35 entlang des Umfangs und axial auf der Innenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte bewegt. Dadurch wird die axial äußere Hälfte radial erweitert, wodurch ein quartäres Zwischenwerkstück 30 erhalten wird. Wenn das radiale Erweitern auf diese Weise ausgeführt wird, wird die Außenumfangsfläche der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a durch eine Halteform gehalten, die der Halteform 31 der ersten Ausführungsform entspricht. Weil die Konfigurationen und Funktionen der anderen Teile denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, wird hier auf eine nähere Beschreibung dieser Teile verzichtet.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren der Ausführungsformen kann der Außenring 3, in dem die Lochkreisdurchmesser der in Doppelreihen angeordneten Kugeln 4 (4a, 4b) unterschiedlich sind, mit einer guten Materialausbeute und mit einer kurzen Bearbeitungszeit hergestellt werden. Folglich können die Herstellungskosten des Außenrings 3 und damit der Rolllagereinheit, die den Außenring 3 enthält, reduziert werden.
Das heißt, die axial äußere Hälfte (der hohle, zylindrische Teil) des quartären Werkstücks 30, an dem der Außenringlauf 14a für die Kugelreihe mit dem größeren Lochkreisdurchmesser vorgesehen ist, wird durch das radiale Erweitern der axial äußeren Hälfte des tertiären Zwischenwerkstücks 27a hergestellt, das einen kleineren Durchmesser aufweist als die axial äußere Hälfte des quartären Zwischenwerkstücks 30. Indem also der Grad des radialen Erweiterns eingestellt wird, kann der Durchmesser des Außenringlaufs 14 nach Wunsch gewählt werden. Außerdem kann während des radialen Erweiterns auch die Konfiguration eines Teils in Nachbarschaft zu dem Außenringlauf 14a in Bezug auf die Axialrichtung zu einer optionalen Konfiguration in Übereinstimmung mit der Außenumfangsfläche des Stanzers 29 in der ersten Ausführungsform oder der Bewegung der Walze 35 in der zweiten Ausführungsform verarbeitet werden.
Folglich kann der Teilungsteil 21a, der in dem vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstück 19a von 1(C) und 4(C) auszubilden ist, um dem Stoßteil zwischen der Gegenplatte und dem Stanzer zu entsprechen, d.h. der Teil zwischen den fernen Endflächen der Formen, wenn die Gegenplatte und der Stanzer am nahesten zueinander bewegt werden, nicht nur an der Position zwischen den Außenringläufen, sondern auch an einer anderen optionalen Position wie etwa an dem axialen Endteil des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstück 19a ausgebildet werden. Dementsprechend wird der größte Teil der zylindrischen Wand 20a des vorläufigen, sekundären Zwischenwerkstücks 19a durch die Rückwärts-Extrusion gebildet. Mit anderen Worten kann der durch die Vorwärts-Extrusion zu verarbeitende Anteil, der hinsichtlich einer Reduktion der Herstellungskosten aus dem weiter oben beschriebenen Grund nachteilig ist, sehr klein vorgesehen oder sogar beseitigt werden.
Und weil der Innendurchmesser der axial äußeren Hälfte des quartären Zwischenwerkstücks 30 dem Innendurchmesser der axial äußeren Hälfte des Außenrings 3 angenähert werden kann, wird die in dem Endbearbeitungsprozess für das Ausbilden des Außenringlaufs 14a mit gewünschten Dimensionen und Eigenschaften erforderliche Schneidmenge minimiert, wodurch die Materialausbeute verbessert wird und die Bearbeitungszeit verkürzt wird, sodass die Herstellungskosten reduziert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird beschrieben, wie der Außenring der Radhalte-Rolllagereinheit, in welcher der Durchmesser des Außenringlaufs auf der axial äußeren Seite größer als der Durchmesser des Außenringlaufs auf der axial inneren Seite ist, durch die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können aber auch auf die Herstellung eines Außenrings für eine andere Rolllagereinheit als eine Rolllagereinheit zum Halten eines Rads angewendet werden. Weiterhin können die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf die Herstellung eines Außenrings mit Doppelreihen von Außenringläufen mit jeweils gleichen Durchmessern angewendet werden. Und wenn ein Stanzer mit einem dünnen fernen Endteil in dem Prozess von 1(B) und 1(C) verwendet wird, um die Verarbeitungslast klein zu halten, aber der Durchmesser des Außenringlaufs auf der Seite des kleineren Durchmessers zu klein ist, wenn kein weiterer Prozess ausgeführt wird, können die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf die Ausbildung dieses Außenringlaufs auf der Seite des kleineren Durchmessers angewendet werden. Weiterhin können die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf einen Innenring angewendet werden, an dem Innenringläufe entlang des gesamten Umfangs einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen Teils ausgebildet sind.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Außenringes (3) einer Doppelreihen-Winkelkontakt-Rolllagereinheit (1, 1a), der auf einer Innenumfangsfläche Doppelreihen von Laufflächen (14a, 14b) aufweist und einen Kopplungsflansch (15) umfasst, der von einem axial mittleren Teil einer Außenumfangsfläche nach außen vorsteht, wobei der Kopplungsflansch (15) zwischen den Doppelreihen von Laufflächen (14a, 14b) in einer Axialrichtung positioniert ist, und die Innendurchmesser der Doppelreihen von Laufflächen sich jeweils unterscheiden, und wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst: Ausbilden eines hohlen, zylindrischen Rohteils (27a), der einen kleineren Durchmesser aufweist als ein hohler, zylindrischer Teil des Außenringes (3), radiales Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a), um den hohlen, zylindrischen Teil auszubilden, und Ausbilden der Lauffläche (14a) mit dem größeren Innendurchmesser auf der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Teils entlang einer Umfangsrichtung, wobei das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) das Halten einer Außenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) durch eine Halteform (31) umfasst, die in der Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Blöcken (32) unterteilt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, das umfasst: Ausbilden eines fassförmigen primären Zwischenwerkstücks (18) durch das Abflachen eines zylindrischen Rohteils (27a) in einer Axialrichtung, Ausbilden eines sekundären Zwischenwerkstücks (26a) mit einer zylindrischen Wand (20a), einem Teilungsteil (21a), der einen Innenraum der zylindrischen Wand (20a) an einem Teil in dem axialen Teil schließt, und der Kopplungsflansch (15), der an einem axial mittleren Teil einer Außenumfangsfläche der zylindrischen Wand (20a) vorgesehen ist, durch das plastische Verformen des primären Zwischenwerkstücks (18) in einer Formeinheit mit einer Pressform und einer Aufnahmeform, und Ausbilden eines tertiären Zwischenwerkstücks (27a) durch das Entfernen des Teilungsteils (21a) von dem sekundären Zwischenwerkstück (26a), wobei der hohle, zylindrische Rohteil ein Teil des tertiären Zwischenwerkstücks (27a) ist, der auf der Seite des Kopplungsflansches (15) in der Axialrichtung liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei zum Ausbilden des sekundären Zwischenstücks (26a) ein Teilungsteil (21a) in einem axialen Endteil des sekundären Zwischenwerkstücks (26a) ausgebildet wird, und der hohle, zylindrische Rohteil einen Teil des tertiären Zwischenwerkstücks (27a) umfasst, von dem der Teilungsteil (21a) entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) das Drücken eines Stanzers in den hohlen, zylindrischen Rohteil umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) umfasst: Drücken einer Walze (35) gegen die Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a), und Bewegen eines Kontaktteils zwischen der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) und der Walze (35) in der Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) und in der Axialrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das radiale Erweitern des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) das Einstellen der Temperatur des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) höher als die Temperatur eines anderen Teils als des hohlen, zylindrischen Rohteils (27a) umfasst.