锻造的滚子的制作方法

专利名称：锻造的滚子的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷成形滚子的制造，特别是涉及一种用于提高滚子质 量和降低制造成本的方法、机器和工具。
背景技术：
用于防摩擦轴承(bearing)中的滚子(roller)通常最初在冷成 形机器中制造，通常，冷成形件随后通过研磨处理来进行机械加工， 以便获得理想的精确形状和表面光洁度。通常，研磨操作可以包括多 个步骤，因为冷成形部件具有较多的毛边和/或多余材料(由于在冷成
形技术中使用的传统方法和工具的限制和特征所致)。研磨处理很昂
贵，并明显增加了最终滚子的成本。

发明内容
本发明涉及一种冷成形金属滚子坯料，该冷成形金属滚子坯料比 较接近最终研磨的滚子的净形状，因此大大降低了机械加工或研磨成 本，并改进了晶粒结构，这避免了轴承过早破坏。改进的冷成形部件 由工具元件形成，该工具元件精密地形成没有毛边且晶粒结构遵循滚 子端部边缘轮廓且轴向连续从而避免在最终机械加工的产品中有不规 则性的部件。
该方法包括多级成形步骤和独特工具，该工具能够在各站中制成 精确形状，而不需要产生毛边或没有产生毛边的危险。工具设置成这 样，即，将直径与现有技术相比较小的坯料加工成直径大大增加的部 件。该技术保证在滚子的滚转表面区域和滚子的端面之间形成的圆角 中基本排除了原始坯料的剪切端面的材料。
滚子坯料或工件在各站中在各端同时成形。在工件端部的环形圆 角通过在连续工作站中填充相应工具和模具腔而逐渐地精确成形，且 在工具和模具腔部件之间的分离平面处不会产生毛边或没有产生毛边的危险。该无毛边成形通过利用浮动;f莫具环限定和形成坯料中部而实 现，该浮动模具环消除了在工件侧部的摩擦的作用，否则该摩擦作用 将防止材料流入空腔角，并促使或需要形成不希望的毛边。在最后的 站中，通过用限位挡块来封闭工具和模具而精确形成工件，这样，工 具的几何形状确定了最终部件形状，而不受机器变量影响。


图l是根据本发明制成的滚子坯料的透视图2是图1的坯料的轴向剖面的显微照片，该坯料经过酸蚀刻以 便表示滚子坯料材料的晶粒图形。
图2A是坯料的典型圆角的放大的、类似于图2的、坯料剖面的 显微照片；
图3是执行本发明方法的多站冷成形或锻造机器的工具区域的示 意平面图4A和4B分别是图3的机器的第一站在滑动件的前死点之前和 在前死点处的示意剖视图5A和5B分别是图3的机器的第二站在滑动件的前死点之前和 在前死点处的示意剖视图6A和6B分别是图3的机器的第三站在滑动件的前死点之前和 在前死点处的示意剖视图；以及
图7是由图l和2的滚子坯料制成的最终滚子的侧视图。
具体实施例方式
图1表示了根据本发明制成的冷成形滚子坯料10的实例。滚子坯 料为桶形，但是应当知道，本发明的特定原理也可用于其它滚子类型， 包括柱形和锥形滚子。通过下面所述的方法和工具制成的滚子坯料10 能够制造成使得尺寸公差减小至目前工业上可接受的用于进行随后精 加工(通常通过在热处理后研磨)的尺寸公差的大约1/10。滚子坯料 10在热处理和研磨后通常以多个相同零件而用于防摩擦轴承组件中， 如本领域已知。
滚子10在多站渐进冷成形机器11中形成，该冷成形机器11在图3中表示，且它的类型为工业中公知。锻造机器1示于图3中的工具 区域的平面图中。机器11包括在切断站14处的套管12,该套管12 接收钢丝13，该套管12的中心由中心线16表示。钢丝13(该钢丝为 合适的钢，例如AISI 52100 )通过本领域已知的供给装置而非常精确 地以与初始工件或坯料10a的理想长度相对应的增量供给至剪切器,或 切刀17。机器ll包括多个渐进的成形站21-23，优选数目为三个。 站21 - 23通常相互均匀隔开并与切断站14均匀隔开。成形站21 - 23 包括模具套26-28,该模具套固定在静止模具架(breast)或支承 垫29上；以及在滑动件34上的工具或沖头套31-33，该滑动件34 朝着模具架和离开模具架进行往复运动。滑动件34在图3中表示为处 于前死点。未示出的普通传递机构使得工件以与滑动件34朝向和离开 模具架29的周期性移动相关的定时方式而逐步从切断站14运动至各 成形站21-23。
下面将参考图3、 4A、 4B、 5A、 5B以及6A、 6B来介绍滚子坯 料10的形成。具有预定直径或精确长度的初始坯料或工件10a由剪切 器17来制造，这样，坯料10a的各端表面36、 37是剪切表面，具有 在剪切处理中固有的不规则性或不平度。工件10a被传送给第一成形 站21，如图4A和4B所示。工具和模具腔41、 42形成于各插入件43、 44中。在图3和4中以交叉阴影线表示的这些插入件或工具元件43、 44以及其它部件都由碳化物或其它适于工具加工的材料形成。与模具 腔42相联的浮动模具环46包括插入件47。这些腔41、 42、插入件 43、 44、模具环46和插入件47以及后面将介绍的其它部件都为环形 或环状形式。如图3所示，浮动模具环46是具有较深柱形裙缘48和 一体式端壁49的杯形体。如图3所示，浮动模具环裙缘48套在模具 套26上，且在它们之间有最小的径向间隙，同时允许它们之间轴向运 动。端壁49有中心孔，模具环插入件47固定在该中心孔中。
浮动模具环46被弹性偏压至前进位置，在该前进位置，它的端壁 49和插入件47与模具腔42和套26隔开有限距离(如图4A和4B的 右侧所示)。偏压力由绕模具腔42轴线(对应于第一站21的中心线)对称布置的压缩弹簧51 (图3的平面图中只可见一个)来提供。浮动 模具环46的前进或延伸位置由装入浮动模具环裙缘48周边上的斜槽
中的切向销52来确定。
参考图4A和4B，工件或初始坯料10a被装入第一站21中。图 4A和4B的右侧表示坯料10a的成形阶段的开始处，该坯料10a已经 从切断站14传送过来。在图4A和4B的右侧所示的机器周期之前， 坯料已在该站中通过它的端部36、 37由脱模销或喷射器销53、 54而 保持就位，该脱模(knockout)销或喷射器销53、 54分别与工具和模 具元件相联。这些销53、 54通过摩擦阻力(包括盘旋弹簧57和摩擦 靴58)而从可收缩地保持在它们的从前一机器周期延伸的位置，从而 当从传送机构接收到坯料时能够使销夹持该坯料18。在随后的站22、 23中的脱模销上的类似摩擦阻力也用于相同目的。在所示结构中，工 具和模具腔41、 42具有直径较小的坯料圆角形成区域59，在所示实 例中，该较小直径小于工件10a的原始直径。图4A和4B的左側对应 于滑动件34的前死点，并表示在第一站中的工件成形已经完成。在所 示处理中，工件或坯料10b在它的两端同时和对称地受到局部挤压， 在它的中部已经镦粗。在该第一站21中的成形处理的挤压部件导致形 成原始剪切端面36、 37的基本全部材料离开插入件腔41、 42的环形 圆角59，该环形圆角59形成坯料10b的、在坯料端部和坯料侧面之 间的圆角。如图所示，坯料的圓角通过工具和模具腔41、 42的形状互 补的角59来制造。
浮动模具环46使得坯料10b的材料能够充分推入模具腔42的角 59中。当坯料10b的中间部分进行镦粗时，它通过浮动模具环46和
(特别是)插入件47的柱形内表面而被限制为合适尺寸。在坯料10a 和浮动模具环插入件47的壁之间的摩擦力并不能够太多限制坯料材 料移动至模具腔角59中，因为通过克服偏压弹簧51的相对较小力， 浮动模具环46能够与坯料原料和前进的工具腔41 一起运动，这样， 基本全部锻造力传递至在模具腔角59区域中的坯料材料。因此，有效 消除了在工具的模具侧的成形腔中的侧壁摩擦的影响，且坯料10b的端部能够基本同时地端对端对称地形成。
第二模具站22 (图5A、 5B中所示)包括浮动模具环61和浮动 模具环插入件60，该浮动模具环61的结构和功能与第一站21的模具 环46类似。成一体的柱形裙缘65、弹簧51和切向销52 (作用与前述 相同)与浮动模具环61相联。工具和模具腔插入件62、 63安装在相 应的套32和27中。
第一站的模具环插入件47形成的、在坯料10b中部的直径(图 4A和4B的左侧)比较接近在第二站中的浮动模具环插入件60的内 部柱形表面的直径(例如形成滑动配合或间隙配合)。坯料或工件10b 传送至第二站22，且因为它的直径接近插入件60的内壁的直径，因 此在坯料和第二站22的工具元件之间保持良好对齐。在该站中，对滑 动件34的下一次沖击使得坯料10b在靠近它的端部处镦粗，以便减小 它的角的半径，并使得它在角附近的直径扩大。与第一站21中相同， 浮动模具环61消除了在坯料的中部和浮动模具环插入件60的模具腔 64之间的摩擦的影响，因此，能够对称、端对端和同时地将坯料10b 完全镦锻至工具的角66中和插入件62、 63的模具腔67、 68中。
在第三站23中，如图6A、 6B所示，对称的腔81、 82形成于安 装在各工具和模具套33、 28中的工具和模具插入件组83、 84中。图 6A和6B的右半部分表示成形处理的开始，这些图的左半部分表示在 冷成形处理结束时形成的最终滚子坯料10。在该站23中，比较图6A 和6B的右半部分和左半部分可知，坯料通过在它的端部处的有限挤 压和沿它的中部镦粗的组合而形成。从由第二站接收的中间坯料10b 形成该端部将受到略微但是相当精确地限制。镦粗坯料IO的中部将产 生最终的桶形。
由于多种原因，在第三站23中产生的滚子坯料10将非常精确地 形成，超过了结合在第一和第二站21、 22中的成形作用所述而最初形 成的、它的圆角。首先，工具和模具腔81、 82的圓角88与前面的第 二站的圆角没有较大差别，因此在该站中在这些角区域只需要较少的 成形。第二，固定在模具套28上的引导环卯与工具套33的前端非常紧密地配合，这样，当工具套装入环中时，这些工具和模具套彼此精
确对齐。引导环90和套28的前端为柱形。
工具和模具套33、28的相对长度制成为使得当滑动件处于前死点 时在它们之间沿滑动方向稍微干涉且使得模具和工具套的面91、 92 相互接触。这样，滚子坯料10的最终形状由工具(即插入件83、 84 的腔81、 82)的形状而精确和重复地确定。至少工具插入件83从工 具套33平面稍微凹入，因此在滑动件的前死点位置，在工具和模具插 入件83、 84之间并不接触。
冷成形机器10在制造滚子坯料时的精度通过用润滑剂/冷却剂对 工具进行冷却的技术而提高。润滑剂/冷却剂利用泵(未示出)通过在 工具和模具套31-33、 26-28以及浮动模具环裙缘48、 65中的内部 通道94而循环。冷却剂可以布置成使得工具的温度保持在室温和 140°F之间。冷却工具元件的方法提高了冷成形机器的成形精度，因 为它基本消除了在工具中由于热引起的尺寸变化，否则该尺寸变化将 导致它制做的滚子坯料部件的尺寸精度变化。
通过比较原始坯料10a的构型和最终形状10，可以发现所述方法 与普通实际方法的区别在于对坯料进行了较大百分率的镦粗，即直径 变化。该技术有助于消除坯料10的圆角的不规则性。
图2和2a是根据本发明方法通过上述工具和机器制成的滚子坯料 沿纵向剖开时的显微照片。对滚子坯料10进行蚀刻，以便突出它的晶 粒结构图形。图2A是类似于图2的放大图，表示了滚子坯料10在滚 子10的周边主表面102 (对应于滚转表面)和端表面103之间的圆角 表面101处的晶粒结构图形，其它角也是所示角的类型。在特别如图 2A所示的滚子坯料10的所示实例中，圆角表面IOI与主表面102平 滑接合。晶粒图形的特征是平滑、无中断的线，这些线与沿滚子坯料 的主长度延伸的主表面102平行以及与在滚子坯料的各端部处的圆角 表面101平行。滚子坯料的端面103大致垂直于它的纵向轴线(该纵 向轴线对应于旋转轴线)。在图2和2A中，端面103稍微不规则，因 为它们是滚子坯料的原始或起始形状的剪切端面的痕迹。滚子坯料10由于多种原因而优于现有技术的滚子坯料。滚子坯料
制造为具有非常精确的尺寸公差，在某些情况下为现有预期公差的大
约1/10，因此它接近最终滚子产品的净形状，从而大大降低了达到规
定尺寸和滚转表面光洁度质量所需的机械加工量。因为圆角精确形成 为净形状(即如最终使用的形状)或接近净形状，因此在这些区域不 需要机械加工或只需要最少的机械加工。
在所述方法中，工具布置成这样，即，将形成原始剪切端表面的 材料从圆角排除。这些角处没有这种材料将非常有利，因为通常在剪 切处理中产生的缺陷和不规则性不会存在于圆角中。已知在现有技术 的滚子的圓角中的这些缺陷和不规则性将在用于轴承组件中时引起裂 紋和过早轴承破坏。而且，所述滚子坯料避免了在工具和模具腔元件 之间的分离平面处的毛边。现有技术的方法和工具通常导致在工具和 模具元件分离的位置处滚子坯料的周边上产生毛边环。该毛边环需要 额外的机械加工步骤，并导致在最终滚转表面上的断开晶粒图形。现 有技术的轴承滚子易于在毛边造成的晶粒图形断开的位置附近产生过 早破坏。
如前所述，应当知道，滚子坯料由于改进的晶粒结构和精确形状 而能够降低防摩擦轴承的制造成本，并提高轴承在使用寿命中的性能。
如图7中所示，用于防摩擦轴承组件的最终防摩擦金属滚子95 通过通常在热处理后对坯料10进行机械加工而制造，即通过从它的环 形主表面102上和(可选择地)从它的端表面103上磨去有限量(例 如0.07mm)的材料而制造。合适的研磨设备和技术为本行业公知。 滚子的旋转轴线表示为96;滚子的端部99位于或基本位于与轴线96 垂直的平面内，且滚转表面97环绕轴线96同心布置。形成滚转表面 97和圆角表面98的滚子金属的晶粒结构图形平行于这些表面，这是 从坯料10的主表面102上磨去少量材料的结果。例如，如上所述制造 的一个商业上的桶形滚子坯料具有大约18mm的标称主外部直径和大 约17.5mm的标称长度，且圆角具有2.04mm的标称半径。在另一个 商业实例中， 一个桶形滚子坯料具有大约12mm的标称主直径和大约10mm的标称长度，且圆角具有1.4mm的标称半径。这两个实例的坯 料例如能够在主表面进行研磨以便除去很小的大约0.07mm的材料， 从而形成周边滚转表面97，并获得合适的商业尺寸和表面光洁度要 求。最终滚子的端面99通常保留它们的冷成形状态而不进行机械加 工，或者可以根据需要进行研磨。
在各种滚子设计中，圆角的表面(在滚子的冷成形状态以及最终 或研磨状态)通常并不与周边形成的主表面或周边最终滚转表面相切， 和/或并不与在它的各端表面处的径向平面相切。例如，圆角表面可以 与周边形成的主表面或周边最终滚转表面和/或径向端表面以各种不 同角度(例如10度、20度或更大度数)相交。原始冷成形的端表面 可以环绕滚子轴线对称地凹入，并可以进行研磨。
理想的是，当实施本发明时，基本全部形成的圆角表面都没有来 自起始坯料的原始剪切端面的材料，紧位于该圆角表面下的晶粒图形 将与该表面平行。根据本发明，坯料的圆角表面冷成形为精确形状， 且没有来自起始坯料的原始不规则剪切端面的材料，这使得坯料通常 能够在不需要对圆角进行机械加工的情况下被机械加工成最终的轴承 滚子。
应当知道，以上公开仅为示例性，且在不脱离包含于本z^开文本 教导的范围的情况下能够通过添加、改变或省略特征而进行各种变化。 因此，本发明并不局限于公开文本中的特定细节，除非下面的权利要 求需要这样限定。这里使用的术语"工具"包括(单独或共同的)工 具和模具插入件、工具和模具套以及浮动模具环和插入件。在一些情
况下，可能希望使工具套和插入件形成一体。
权利要求
1.一种冷成形的金属轴承滚子，由剪切端柱形坯料制成，该柱形坯料有连续的环形主表面，该主表面对应于同心环绕一旋转中心轴线的滚转表面，并布置在大致与所述中心轴线垂直的一对端面之间，所述端面大致代表滚子的端部，在滚子的各端部的环形圆角表面从主表面平滑延伸，在滚子的各端部的圆角形成主表面和相应的端表面之间的过渡区域，各圆角表面基本没有用于形成坯料原始剪切端面的材料。
2. 根据权利要求l所述的金属轴承滚子，其中形成各所述圆角 表面的材料和紧邻所述主表面的材料的晶粒图形基本平行于所述圃角 表面和所述主表面，因此，所述圆角表面和所述主表面没有由于在坯引起的缺陷。
3. 根据权利要求1所述的金属轴承滚子，其中各端面由存在于 用于形成滚子的坯料的剪切端部处的材料形成。
4. 根据权利要求1所述的、由冷成形的坯料制造的金属轴承滚子， 其特征在于通过研磨主表面而形成它的最终状态。
5. 根据权利要求l所述的金属轴承滚子，其中主表面处于冷成 形状态。
6. —种锻造的金属滚子，可用于滚子轴承中，具有绕中心轴线对 称的圆形轴向延伸的本体，该滚子由柱形坯料形成，该本体以绕所述延伸的端表面区域为边界，滚转表面的假想轴向和径向延伸部分与端 表面区域相交的区域的特征在于圆化的环形周向连续过渡区域，该过 渡区域的半径明显小于滚转表面的相邻区域的半径，过渡区域表面在 几何上基本与滚转表面连续，并可选择地与端表面连续，滚子由柱形 坯料形成，该柱形坯料有剪切端面，且原始直径小于滚转表面的主直 径，在滚子各端部的过渡区域表面有由冷成形处理形成的连续晶粒结 构图形，并基本没有来自相应原始剪切端面的材料，因此，过渡区域表面将有效消除与剪切端面相关的任何不连续性和不规则性。
7. 根据权利要求6所述的锻造金属滚子，其中滚转表面区域有 基本连续的轴向方向的晶粒图形。
8. 根据权利要求7所述的锻造金属滚子，其中滚转表面的轴向 中部部分通过周向连续的工具环而形成。
9. 一种对接近净形状的、用于防摩擦轴承的金属滚子坯料进行冷 成形的方法，包括从预定尺寸的金属线上将坯料剪切成预定长度； 将坯料传送给多个连续的工作站；在工作站使坯料进行成形，以便形 成环绕潜在滚转表面的主环形表面、相对的滚子端面和在主表面端部 的环形圓角，该主环形表面能够进行机械加工，以便产生所迷滚转表 面，且所述的在主表面端部的环形圓角从主表面至端面形成均匀过渡，端面的材料隔绝。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中坯料通过挤压和镦粗的 組合而形成，以便使得圓角表面与剪切金属线端面隔绝。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中坯料在工具腔和模具腔 之间进行镦粗，该坯料受到浮动模具元件的限制，该浮动模具元件能 够在坯料被推入模具腔中以使坯料的圓角成形时随坯料材料沿滑动方 向运动，以便减小在模具腔中形成坯料角时在坯料和浮动模具元件之间的摩擦的影响。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中坯料从通过浮动模具元 件形成它的中部直径的工作站传送至随后的工作站，该随后工作站有 与另 一模具腔相联的另 一浮动模具元件。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中浮动模具元件是环，在 第一所述工作站中的浮动环的尺寸设置为使得坯料形成有在它的中部 的直径，它的中部与在第二所述工作站中的浮动环进行滑动配合。
14. 根据权利要求9所述的方法，其中在最后工作站中的所述 坯料通过在相应套中承载的工具和模具腔而形成，所述套用于在承栽 所述工具腔的滑动件处于前死点时限制该最后工作站工具和模具腔的运动。
15. 根据权利要求9所述的方法，其中通过使冷却剂液体经过 在模具架上的工具套和往复运动的滑动件而进行循环，工具将保持在 有限的工作温度范围内。
16. —组用于对金属滚子坯料进行冷成形的工具，包括 一对工 具和模具腔，用于使坯料端部与圆角同时形成；以及浮动模具环，用 于当坯料被推向模具腔时通过在浮动模具环和坯料之间的摩擦力而通 过周向限制坯料的中部来使坯料成形，而与工具腔的运动没有直接关 联，这样，在坯料中部作为阻碍力的摩擦力将有效消除，否则该阻碍 力将减少坯料材料对模具腔的圆角的填充。
17. 根据权利要求16所述的一组工具，其中模具腔在套中，且 所述浮动模具环布置为由所迷套支承，以朝着所述模具腔而运动。
18. 根据权利要求17所述的一组工具，其中所述套有柱形部分， 该柱形部分的轴线与滑动件的运动方向对齐，且所述浮动模具环有裙 缘，该裙缘嵌套在所述套的柱形部分上。
19. 根据权利要求18所述的一组工具，其中所述模具腔为装入所述套中的插入件。
20. 根据权利要求16所述的一組工具，还包括第二对工具和模 具腔以及用于所述第二模具腔的浮动模具环，所述第二对工具和模具 腔用于对从所述第一工具和模具腔以及第一浮动模具环接收的坯料的 端部进行成形。
21. 根据权利要求20所述的一組工具，其中所迷第一浮动模具 环的尺寸设置为对坯料的中部进行成形，以便在第二浮动模具环中产 生滑动配合。
22. 根据权利要求20所述的一组工具，还包括第三对工具和模 具腔，它们设置为对从所述第二对工具和模具腔接收的坯料进行最终 成形。
23. 根据权利要求22所述的一組工具，包括引导件，其与所述 滑动件分离，用于精密对齐所迷第三对腔。
24. 根据权利要求22所述的一组工具，其中所述多对工具和模 具腔具有用于使冷却剂循环的相关通道，以便使所述工具腔保持在预 定温度范围内。
25. 一种多站冷成形机器，包括模具架和滑动件，该滑动件朝 着模具架和离开模具架进行往复运动；第一工作站，该第一工作站承 载在滑动件和模具架上的工具和模具腔；浮动模具环，该浮动模具环 与模具腔相联，模具环支承在模具架上，用于限制沿滑动件运动方向 相对于模具腔的运动，浮动模具环布置得在朝着模具腔浮动时形成坯 料中部的外径，以便有效消除在它和坯料之间的摩擦力，该摩擦力将 对坯料材料填充模具腔产生阻碍影响。
26. 根据权利要求25所述的多站冷成形机器，其中所迷浮动模 具环弹性地偏压向所述滑动件。
27. 根据权利要求25所述的多站冷成形机器，还包括第二工作 站，该第二工作站承载第二组工具和模具腔；第二浮动模具环，该第二浮动模具环与第二模具腔相联，第二浮动模具环支承在模具架上， 用于限制沿模具运动方向相对于第二模具腔的运动，第一浮动环布置 得使得所形成的坯料的尺寸适于装入第二浮动模具环中，第二浮动模 具环布置得形成坯料中部的外径，同时有效消除在它和坯料之间的摩 擦力，该摩擦力将作为对坯料材料填充第二模具腔的阻碍力。
28. 根据权利要求25所述的多站冷成形机器，还包括随后的工 作站，该随后的工作站有工具和模具腔，它们布置得当所述滑动件处 于前死点时彼此隔开预定距离。
29. —种冷成形的金属轴承滚子，由剪切端部柱形坯料制成，并 有连续的环形主表面，该主表面对应于同心环绕一旋转中心轴线的滚 转表面，且布置在大致与所述中心轴线垂直的一对隔开的端面之间， 所述端表面大致代表滚子的端部，在滚子的各端部的环形圆角表面从 环形主表面均匀延伸，在滚子的各端部的圆角形成主表面和相应端面 之间的过渡区域，各圆角表面基本没有用于形成坯料原始剪切端面的 材料，形成各所述圆角表面的材料和紧邻所述圆角表面的材料的晶粒图形基本平行于所述圆角表面，因此，所述圆角表面没有由于在坯料 的原始剪切端面处的不规则表面区域而引起的缺陷。
30. 根据权利要求29所述的金属轴承滚子，其中各端面由存在 于用于形成滚子的坯料的剪切表面处的材料形成。
31. 根据权利要求29所述的、由冷成形坯料制造的滚子，其特征 在于通过研磨而使滚转表面从所述主表面形成它的最终状态。
32. 根据权利要求29所述的金属轴承滚子，其中环形主表面处 于冷成形状态。
33. —组用于冷成形机器的工具，包括模具套，该模具套布置 为固定在机器的模具架上，该套布置得有模具腔，该模具腔在加工轴 线上并与在滑动件上的工具成相对关系，该滑动件朝着模具架和离开 模具架往复运动；以及浮动模具环，该浮动模具环布置为支承在套上， 用于限制沿滑动件运动方向相对于模具套的运动。
34. 根据权利要求33所述的一组工具，其中所述套有柱形部分， 当它安装在冷成形机器中时，该柱形部分的轴线与滑动件的运动方向 对齐，所述浮动模具环具有嵌套在所述柱形部分上的部分，用于支承 所迷环，以便沿滑动件运动方向运动。
35. 根据权利要求33所述的一组工具，还包括笫二模具套，用 于安装在模具架上；以及第二浮动模具环，该第二浮动模具环布置为 支承在第二模具套上，用于限制沿滑动件运动方向相对于第二模具套 的运动，第二浮动模具环用于接收在第一模具套和第一浮动模具环处 形成的坯料。
36. —组用于形成滚子坯料的工具，该滚子坯料用于防摩擦轴承， 该组工具包括 一对圆形工具和模具腔，它们各自有主直径，并布置 成对圆形截面的坯料端部同时进行冷成形； 一单独的模具环，其具有 圆形通孔，工具和模具腔各自的构型用于形成具有圆角的剪切坯料的 端部，该圆角的半径与坯料的直径相比较小，通孔至少与工具和模具 腔的主直径一样大。
全文摘要
本发明涉及用于精确冷成形防摩擦轴承的滚子坯料的机器、方法和工具。机器是使用浮动模具腔的多站渐进成形器，以便能够非常精确且无毛边地对滚子端部同时进行成形。工具和多级成形产生了具有有利晶粒图形的改进滚子，并避免了现有技术中由于在坯料的圆角中存在剪切端面材料和在它的中部有毛边而引起的结构缺陷。
文档编号B21H1/14GK101410641SQ200580029408
公开日2009年4月15日 申请日期2005年7月12日 优先权日2004年7月13日
发明者唐纳德·E·克林茨兰, 马克·W·博德纳 申请人:国民机械有限责任公司