专利名称：链条以及链板的孔加工方法
技术领域：
本发明涉及链板的孔加工方法以及使用通过该孔加工方法制造出的链板而成的链条。
背景技术：
为了提高传送机链条或者动力传递用的滚柱链条的强度，特别是疲劳强度，需要提高板的销孔以及衬套孔的尺寸精度及表面粗糙度。因为链条的板一般被冲压穿孔加工，所以孔的剪切面只不过是一部分，大部分为断裂面。从该断裂面开始产生龟裂，板被破坏，结果为，加工没有该断裂面的孔成为用于提高板以及链条的疲劳强度的必要条件。
在以往，不产生断裂面的冲压剪切加工已被公知。例如有名的是精密冲裁加工(精密穿孔加工)、对置冲模剪切加工，然而，这些剪切加工是通过提高在被穿孔的金属板的局部的剪切区域的流水静压力来提高金属质的延展性，不产生断裂面的剪切加工方法。例如，有关特开2004-181481号的[精密冲裁装置]、有关特开2002-331321号的[精密穿孔方法、模具组装体以及液压冲压机]、有关特开平5-50157号的[对置冲模剪切加工模具]、有关特开2005-14062号的[对置冲模剪切加工装置以及对置冲模剪切加工方法]等。
但是，在这些加工方法中，不能使用一般使用的通用冲压机械，另外，穿孔用模具也必需是特殊的构造。另外，穿孔速度也降低，生产性必然降低。因此，不能应用在必需大量制造的链板的冲压穿孔加工中。
因此，为了提高板的孔精度，提高链板的疲劳强度，在以往进行球贯穿加工和杆贯穿加工。即，就链板(a)的孔精度而言，虽然是在冲压穿孔加工状态下的穿孔孔中，冲头从上方降下进行开孔加工，但是如图6A所示，该穿孔孔(b)为下侧的内径扩大了的喇叭形状，剪切面(c)只不过是上侧的一部分，大部分是喇叭形状的断裂面(d)。虽然通过在该冲压穿孔加工后进行剃齿加工，如图6B所示，孔成为大致直的剃齿孔(e)，但是产生纵筋，产生圆周方向的拉伸残留应力。
图6C是表示对上述剃齿孔(e)进行了球贯穿加工的球贯穿孔(f)的剖面。外观上虽然成为大致直的球贯穿孔(f)，成为没有了断裂面(d)的孔面(g)，但是在该孔面(g)上残留多个小的槽(h)、(h)··。这样，在负荷作用于链条的情况下，从该槽(h)开始产生龟裂，链条板(a)疲劳断裂。另外，球贯穿孔(f)如图6C所示，大多成为中央部极其略微地鼓出的鼓状，不能获得足够的强度。
本发明解决了上述那样以往的课题，以提供一种通过更简单的装置加工穿孔孔的孔面，与以往的球贯穿加工相比，能够提高疲劳强度的链条以及链板的孔加工方法为目的。
发明内容
因此，本发明的结构是将构成链条的板的孔作为进行了多级抛光加工而成的抛光孔，同时，外侧的板配置成该抛光孔的抛光方向朝外进行组装。即，虽然作为链条的基本构造与以往的相同，但是，使构成链条的板的孔具有特征。
上述板其外形以及预钻孔被冲压穿孔加工，被热处理，预钻孔在其后被剃齿加工后，被进行多级抛光加工。通过这样一来，大幅改善了孔精度，特别是表面粗糙度。这与以往的球贯穿或杆贯穿相比明显提高。
在上述链条是应用于通过使将销嵌入外板的孔而成的外链环，和将衬套嵌入内板的孔而成的内链环可弯曲地相互连结而成的链条的情况下，最好该外板配置成该抛光孔的抛光方向朝外，同时，内板配置成该抛光孔的抛光方向朝内。
最好上述外链环是将该销压入外板而构成，该内链环是将该衬套压入内板而构成。
在上述链条是应用于多片板通过销可弯曲地连结而成的片节链条或者静音链条的情况下，该销所压入的两外侧端的板配置成该抛光孔的抛光方向朝外进行组装。
最好上述抛光孔是在多级抛光加工前，对剃齿加工后的直孔的两端面进行了倒角加工。通过在倒角加工后进行抛光加工，能够使孔尺寸精度进一步提高。
在有关本发明的构成链条的板的孔加工中，最好对冲压穿孔后的喇叭状或者倒喇叭状的预钻孔进行剃齿加工，形成大致的直孔，将通过以规定的间隔形成多个环状凸部而成的多级抛光冲头压入该直孔，据此，提高孔表面粗糙度，同时，使该孔面上产生压缩残留应力。其结果为大幅改善了板的疲劳强度。
最好该抛光冲头的压入方向与剃齿加工的方向相反。据此，能够进一步提高其效果。
发明效果有关本发明的构成链条的板孔是在冲压穿孔后进行多级抛光加工，将其组装而构成链条的孔，能够得到下述效果。
(1)改善板孔精度本发明通过在对冲压穿孔后的板的预钻孔进行剃齿加工后，进行多级抛光加工，来大幅改善孔径的尺寸精度、特别是孔的表面粗糙度。另外，通过在对孔面端进行倒角加工后，进行上述多级抛光加工，来进一步提高孔径的尺寸精度以及表面粗糙度。
(2)改善压入力通过多级抛光加工来改善孔尺寸精度，或者使孔表面粗糙度良好。这样，通过在孔圆周方向生成很大的压缩残留，提高压入到板孔的销以及衬套的压入力。提高对板的压入力，可以增加销以及衬套的抗旋转力，更牢固地保持销以及衬套，防止由于链条驱动中的销以及衬套的旋转所造成的板孔的磨损。
(3)改善板的疲劳强度被多级抛光加工的板孔提高了尺寸精度以及孔表面粗糙度，而且，在孔内周方向生成大的压缩残留应力。其结果为，大幅改善了板的疲劳强度。另外，通过从与板的剃齿加工方向相反的方向开始进行抛光加工，缓和了在板的预钻孔上生成的孔轴方向拉伸应力，同时抑制了在抛光终端部产生裂缝，疲劳强度提高了大约20％左右。再有，通过使组装时的销压入方向与多级抛光方向为同一方向，使衬套压入方向为与多级抛光方向相反的方向，提高了链条的疲劳强度。
再有，因为被多级抛光的孔的塑性变形在始端部以及终端部增大，在与成为疲劳破坏的起点的缘部相比的孔内侧，与销以及衬套接触嵌合，所以这部分难以产生疲劳破坏的起点。若在倒角加工后进行多级抛光，则可以在形状方面抑制疲劳破坏起点的产生，通过进行该倒角加工，施加压缩残留应力，疲劳强度进一步提高。
图1是有关本发明的板孔加工方法的工序图。
图2是表示在该板孔加工方法中使用的三级抛光冲头的侧视图。
图3是表示进行了多级抛光加工的板的抛光孔的纵剖视图。
图4是将在进行了多级抛光加工的板的多级抛光孔中的疲劳强度和在以往的冲压穿孔孔以及球贯穿孔中的疲劳强度进行比较来表示的图表。
图5是表示使用多级抛光加工后的板的链条的俯视图。
图6A、6B以及6C是表示在以往的球贯穿加工中的各阶段的孔链板的孔精度的图，分别是表示冲压穿孔孔、剔齿加工孔以及球贯穿孔的示意纵剖视图。
具体实施例方式
实施例图1表示有关本发明的板的加工工序，首先，(a)对板1进行冲压穿孔加工。在大致椭圆形的链板1的两端部形成预钻孔2。在板1为外板的情况下，销嵌入该预钻孔2，在为内板的情况下，嵌入衬套。然后，(b)对冲压穿孔后的板进行热处理，付与用于作为链条的部件而发挥功能的强度。在热处理时，付与的淬火温度以及回火温度根据板的材质以及链条的用途等，有微小的不同。
(c)接着，对热处理后的板1的预钻孔2进行剃齿加工。在这里，剃齿冲头3被插入预钻孔2，剃齿加工冲压穿孔后的喇叭状的预钻孔2。通过剃齿加工，成为直孔4。(d)然后，在剃齿加工后，对直孔4的端面5进行倒角加工。
(e)将抛光冲头6压入倒角加工后的板1的直孔4，进行抛光加工。抛光冲头6如图2所示，具有遍及圆周的3级的凸部。即，具有规定长度的前端部7，依次形成第一凸部8、第二凸部9、第三凸部10，同时，在各凸部之间形成第一凹部11、第二凹部12、第三凹部13、第四凹部14，轴部15连续延伸。
上述第一凹部11、第二凹部12、第三凹部13、第四凹部14由圆滑的曲面形成，虽然第一凸部8、第二凸部9、第三凸部10的顶点具有宽度很窄的直面16、16、16，但是，其外径D1、D2、D3比前端部7大，而且相互略微有所不同。即，成为D1＜D2＜D3的关系。因此，若将该抛光冲头6压入直孔4，则剃齿后的直孔4的内径被各第一凸部8、第二凸部9、第三凸部10依次扩大，同时，孔精度提高，而且存在于孔面17a的细微的槽消失，表面粗糙度提高，成为圆滑的光泽面。在这里，上述第一凸部8、第二凸部9、第三凸部10的顶点也可以不是宽度很窄的直面16、16、16，而成为圆滑的曲面。
即，通过将抛光冲头6压入直孔4，被上述第一凸部8、第二凸部9、第三凸部10阶段地捋平，存在于直孔4的孔面17a的细微的槽17b、17b…被伸展除去，提高了孔面17a的精度以及表面粗糙度，从而在强度上有益，产生了极大的压缩残留应力。
图3是表示进行了多级抛光加工的抛光孔17的放大图，虽然在孔面17a上存在细微的槽17b、17b…，但成为大致平滑的光泽面。将这样地进行了多级抛光加工的抛光孔17的疲劳强度与冲压穿孔孔加工A、球贯穿孔B的疲劳强度相对比，表示在图4中。即，如该图表所示，与以往的冲压穿孔孔的情况(A)相比，以往的球贯穿孔的情况(B)提高了大约40％，本发明的多级抛光孔的情况(C)，提高了大约80％。
图5表示使用进行了多级抛光加工的板来组装的链条。该链条是由外板1a、内板1b、销19、衬套20以及滚柱21构成。这样，在本发明的链条中的外板1a和内板1b的朝向被组装成被抛光方向限制的方向。即，该外板1a配置成其抛光孔17、17··的抛光方向为箭头所示朝外，内板1b配置成其抛光孔17、17··的抛光方向为箭头所示朝内。
但是，本发明虽然是将多级抛光冲头6压入板1的直孔4，例如虽然即使是在标准孔径35mm，公差±0.04mm的情况下的冲压剃齿直孔4，对标准偏差0.015、工序能力指数CP＝0.45程度(E级)的、孔精度低级的孔进行一级抛光，孔径精度只是略微提高，但若进行二级抛光，则改善到标准偏差0.0057，工序能力指数1.17(C级)。
然后，通过在倒角加工后进行抛光加工，进一步提高孔尺寸精度。例如，若对直孔4进行倒角加工，进行一级抛光加工，则被改善到标准偏差0.0054、工序能力指数1.23(C级)程度。而且，在进行了二级抛光加工的情况下，被改善到标准偏差0.004、工序能力指数1.68(A级)程度。
另外，就销的压入力而言，虽然在直孔4的情况下，平均值为19.3kN程度，但在进行了二级抛光加工的情况下，平均值成为22.6kN，提高了17％。再有，在进行了倒角加工后，进行了三级抛光加工的情况下，平均值成为24.4kN，提高了大约26％。
权利要求
1.一种链条，其特征在于，将构成链条的板的孔作为进行了多级抛光加工而成的抛光孔，同时，外侧的板配置成该抛光孔的抛光方向朝外进行组装。
2.如权利要求1所述的链条，其特征在于，上述链条是通过使将销嵌入外板的孔而成的外链环，和将衬套嵌入内板的孔而成的内链环可弯曲地相互连结而成的链条，该外板配置成该抛光孔的抛光方向朝外，同时，内板配置成该抛光孔的抛光方向朝内，进行组装。
3.如权利要求2所述的链条，其特征在于，上述外链环是将该销压入外板而构成，该内链环是将该衬套压入内板而构成。
4.如权利要求1所述的链条，其特征在于，上述链条是多片板通过销可弯曲地连结而成的片节链条或者静音链条，该销所压入的两外侧端的板配置成该抛光孔的抛光方向朝外进行组装。
5.如权利要求1所述的链条，其特征在于，上述抛光孔是对冲压穿孔后的板的预钻孔进行剃齿加工，之后实施多级抛光加工的孔。
6.如权利要求5所述的链条，其特征在于，上述抛光孔是在多级抛光加工前，对剃齿加工后的直孔的两端面进行了倒角加工的孔。
7.一种链板孔的加工方法，是构成链条的板的孔加工方法，其特征在于，对冲压穿孔后的喇叭状或者倒喇叭状的预钻孔进行剃齿加工，形成大致的直孔，将通过以规定的间隔形成多个环状凸部而成的多级抛光冲头压入该直孔，据此，提高孔表面粗糙度，同时，使该孔面上产生压缩残留应力。
8.如权利要求7所述的链板孔的加工方法，其特征在于，在上述抛光加工前，在通过剃齿加工而形成的直孔的两端面上进行倒角加工。
9.如权利要求7或8所述的链板孔的加工方法，其特征在于，从与剃齿加工方向的相反方向压入多级抛光冲头。
全文摘要
在构成链条的板的孔加工中，为了提高链条的疲劳强度，对冲压穿孔后的板的喇叭状的预钻孔进行剃齿加工，成为直孔，在直孔的两端进行倒角加工，进一步将以规定的间隔设置多个环状凸部的多级抛光冲头压入直孔，提高孔的尺寸精度、孔表面粗糙度，使孔面上产生压缩残留应力。
文档编号B24B29/00GK1932332SQ20061015422
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月15日
发明者尾野琢磨, 村井重夫 申请人:大同工业株式会社