JP2007167862A - Die for producing gear with crowning, method for producing such die, and method for producing gear with crowning by using such die - Google Patents

Die for producing gear with crowning, method for producing such die, and method for producing gear with crowning by using such die Download PDF

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Keiji Tanabe
啓司 田辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die for producing a gear with crowning with which the dimensional precision after forge-forming can be improved, a method for producing such die and a method for producing the gear with crowning with such die. <P>SOLUTION: Before crowning processing, a core 11 having an inner tooth gear-state tooth-shape of no crowning on the inner peripheral surface, has an increasing volume part for interference for processing the crowning on the outer peripheral surface. Such core before crowning processing is pressed into the tapered inner wall surface of a ring 10 in the axial direction of the ring, and the crowning processing is performed to produce the die 3 for gear with the drowning. Further, the core before crowning processing, having the cylindrical outer peripheral surface can be crowning-processed by pressing into the inner wall surface with the crowning, of the ring. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車の動力伝達機構の使用に適したクラウニング付き歯車を製造するための金型と、そのような金型の製造方法と、そのような金型によってクラウニング付き歯車を製造する方法に関する。   The present invention relates to a mold for manufacturing a gear with crowning suitable for use in a power transmission mechanism of an automobile, a method for manufacturing such a mold, and a method for manufacturing a gear with crowning using such a mold. .

外歯歯車の歯形は、負荷時の異常な咬み合いによる騒音や振動を避けるため、各歯の歯筋方向の中央部から端部に沿って歯厚が漸減するクラウニング付きのものに成形されている。   To avoid noise and vibration due to abnormal biting during loading, the external gear tooth profile is molded with a crowning that gradually reduces the tooth thickness from the center to the end of each tooth. Yes.

自動車に使用される、このような外歯歯車のクラウニング付き歯形を金型で成形する方法及び装置は、公知である。   A method and an apparatus for molding a tooth profile with crowning of such an external gear used in an automobile with a mold are known.

たとえば、特許文献1には、歯厚が一定の外歯歯車である粗材の歯をクラウニング付き歯形に成形するクラウニング付き歯形の鍛造成形方法が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a forging method for a crowned tooth profile in which a coarse tooth, which is an external gear with a constant tooth thickness, is molded into a crowned tooth profile.

この方法においては、上パンチの押圧により粗材の歯を下端から第1空間に挿入して歯の下端から中央部までクラウニングを成形し、第1空間と上ダイの第2空間が滑らかに繋がるように下ダイと上ダイを密着させた後、下ダイ内に保持された粗材を下パンチの押圧により上端から第2空間に挿入して歯の上端から中央部にクラウニングを成形する。   In this method, the teeth of the rough material are inserted into the first space from the lower end by pressing the upper punch to form the crowning from the lower end of the tooth to the central portion, and the first space and the second space of the upper die are smoothly connected. After the lower die and the upper die are brought into close contact, the coarse material held in the lower die is inserted into the second space from the upper end by pressing the lower punch, and the crowning is formed from the upper end of the tooth to the central portion.

また、特許文献2には、クラウニング付き歯形の金型を製造する方法が記載されている。   Patent Document 2 describes a method of manufacturing a tooth mold with crowning.

この特許文献2に記載の方法においては、内歯が全長に亘ってほぼ等歯厚に形成された一次金型を小径に弾性変形させ、一次金型に外歯の側面がクラウニング形状に形成されたクラウン歯電極を合わせ、クラウン歯電極を所定角度で円周方向に往復回動させて一次金型の各歯の側面形状をクラウン歯電極の歯の側面形状と対応する如く放電加工し、放電加工した後に一時金型を弾性復帰させ、クラウン歯電極を加工品から軸方向に抜き、内歯の側面が反クラウン形状となる仕上げ金型を製作する。
特開2003−220442号公報 特開2003−80338号公報
In the method described in Patent Document 2, a primary mold in which inner teeth are formed with a substantially equal tooth thickness over the entire length is elastically deformed to a small diameter, and the side surfaces of the outer teeth are formed in a crowning shape in the primary mold. The crown tooth electrode is aligned, the crown tooth electrode is reciprocated in the circumferential direction at a predetermined angle, and the side surface shape of each tooth of the primary mold is subjected to electric discharge machining so as to correspond to the side surface shape of the tooth of the crown tooth electrode. After processing, the temporary mold is elastically restored, and the crown tooth electrode is removed from the processed product in the axial direction to produce a finish mold in which the side surfaces of the inner teeth have an anti-crown shape.
JP 2003-220442 A JP 2003-80338 A

本発明の目的は、鍛造成形後の寸法精度を向上させることができるクラウニング付き歯車を製造するための金型と、そのような金型の製造方法と、そのような金型によってクラウニング付き歯車を製造する方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a mold for manufacturing a gear with crowning that can improve the dimensional accuracy after forging, a method for manufacturing such a mold, and a gear with crowning by such a mold. It is to provide a method of manufacturing.

本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。   Examples of the solving means of the present invention are as follows.

(1)リングのテーパ状内壁面の中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有することを特徴とする金型。   (1) A mold in which a core press-fitted into a tapered inner wall surface of a ring has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting.

(2)リングのクラウニング付き内壁面の中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有することを特徴とする金型。   (2) A mold characterized in that a core press-fitted into an inner wall surface with a crowning of a ring has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting.

(3)コアとリングとの軸心方向相対位置が調整可能になっていて、コアとリングとの軸心方向相対位置の調整により、コアの内歯歯車状の歯形のクラウニングの形状の補正が可能になっていることを特徴とする前述の金型。   (3) The axial relative position between the core and the ring can be adjusted. By adjusting the relative axial position between the core and the ring, the shape of the crowning of the tooth profile of the internal gear of the core can be corrected. A mold as described above, characterized in that it is possible.

(4)クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、リングの内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、そのとき、コアの内周面が変形し、それに伴ってコアの内周面の歯形にクラウニング加工が行なわれることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   (4) A core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface is press-fitted into the inner wall surface of the ring in the axial direction of the ring, and at that time, the inner peripheral surface of the core is deformed, A method of manufacturing a mold for a gear with a crowning, characterized in that a crowning process is performed on the tooth profile of the inner peripheral surface of the core.

(5)クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、その外周面に、クラウニングをつけるための締め代用の増量部を有し、そのようなコアが、リングのテーパ状内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、増量部が消失してテーパ状となり、それに伴ってコアの内周面の歯形にクラウニング加工が行なわれることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   (5) A core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface has an increase portion for tightening on the outer peripheral surface, and such a core has a tapered shape of the ring. The crowned gear is characterized in that it is press-fitted into the inner wall surface in the axial direction of the ring, the increased portion disappears and becomes tapered, and accordingly, the toothing of the inner peripheral surface of the core is crowned. A method of manufacturing a mold.

(6)クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、円筒状の外周面を有し、そのようなコアが、リングのクラウニング付き内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、コアの内周面の歯形にクラウニング加工が行われることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   (6) A core having an internal gear-like tooth profile with no crowning on the inner peripheral surface has a cylindrical outer peripheral surface, and such a core is placed in the inner wall surface of the ring with the crowning axis. A method of manufacturing a mold of a gear with a crowning, wherein the die is pressed in a direction and crowning is performed on the tooth profile of the inner peripheral surface of the core.

(7)リングの軸心方向におけるコアの圧入量を調節することにより、クラウニングの形状を調節することを特徴とする前述の方法。   (7) The method described above, wherein the shape of the crowning is adjusted by adjusting the amount of press-fitting of the core in the axial direction of the ring.

(8)前述の金型によってクラウニング付き歯車を製造する方法。   (8) A method of manufacturing a gear with crowning by the above-mentioned mold.

(9)クラウニング加工前の歯車を冷間鍛造することにより、初期歯形の歯厚とほぼ同一に歯厚を維持するか、初期歯形の歯厚よりも10%以下の範囲内で歯厚を減少させると同時に、初期歯形よりも歯先を突き出すことを特徴とする前述の方法。   (9) Maintain the same tooth thickness as the initial tooth profile by cold forging the gear before crowning, or reduce the tooth thickness within 10% or less of the initial tooth profile. And at the same time, projecting the tip of the tooth from the initial tooth profile.

(10)クラウニング加工前の歯車の精度がJIS5級以上であることを特徴とする前述の方法。   (10) The aforementioned method, wherein the accuracy of the gear before crowning is JIS grade 5 or higher.

(11)クラウニング加工前の歯車を、張り出し成形したあと、突き出し成形することを特徴とする前述の方法。   (11) The above-described method, wherein the gear before crowning is stretched and then extruded.

(12)被加工品である歯車を冷間鍛造する際に、ノックアウトスリーブの外周に形成された歯形の端面で、被加工品である歯車の歯形の端面をサポートし、歯車の端面全体をノックアウトスリーブの端面全体でサポートすることを特徴とする、歯車の冷間鍛造方法。   (12) When cold forging a gear that is a workpiece, the end surface of the tooth profile formed on the outer periphery of the knockout sleeve supports the end surface of the tooth profile of the gear that is the workpiece, and knocks out the entire gear end surface. A method for cold forging a gear, characterized by supporting the entire end face of the sleeve.

本発明によれば、金型が、リングとその中に圧入されたコアからなる。リングの内壁面は、テーパ形状、クラウニング形状、その他の形状を有する。コアの内周面にクラウニング加工が行なわれる。たとえば、クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、リングの内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、そのとき、コアの外周面が変形し、それに伴ってコアの内周面の歯形にクラウニング加工が行なわれる。   According to the invention, the mold consists of a ring and a core press-fitted into it. The inner wall surface of the ring has a tapered shape, a crowning shape, and other shapes. Crowning is performed on the inner peripheral surface of the core. For example, a core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface is press-fitted into the inner wall surface of the ring in the axial direction of the ring, and at that time, the outer peripheral surface of the core is deformed, and accordingly Then, crowning is performed on the tooth profile on the inner peripheral surface of the core.

本発明の1つの好ましい形態では、リングがテーパ状内壁面を有し、その中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有する。   In one preferred form of the invention, the ring has a tapered inner wall and the core press-fit therein has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting.

また、本発明の別の好ましい形態では、リングがクラウニング付き内壁面を有し、その中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有する。   According to another preferred embodiment of the present invention, the ring has an inner wall surface with a crowning, and the core press-fitted therein has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting.

とくに、コアとリングとの軸心方向の相対位置が調節可能になっていて、コアとリングとの軸心方向の相対位置の調整により、コアの内歯歯車状の歯形のクラウニングの形状が補正可能になっていることが好ましい。   In particular, the relative position of the core and the ring in the axial direction can be adjusted, and by adjusting the relative position of the core and the ring in the axial direction, the shape of the crowning of the tooth profile of the core internal gear is corrected. Preferably it is possible.

本発明の1つの好ましいクラウニング付き歯車の金型を製造する方法においては、クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、その外周面に、クラウニングをつけるための締め代用の増量部を有し、そのようなコアが、リングのテーパ状内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入される。そのとき、増量部が消失してテーパ状となり、それに伴ってコアの内周面にクラウニング加工が行なわれる。   In one preferred method of manufacturing a crowned gear mold according to the present invention, a core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface is used as a fastening margin for attaching crowning to the outer peripheral surface. With a weight increasing portion, such a core is press-fitted into the tapered inner wall surface of the ring in the axial direction of the ring. At that time, the increased portion disappears and becomes tapered, and accordingly, the inner peripheral surface of the core is crowned.

本発明の他の好ましいクラウニング付き歯車の金型を製造する方法においては、クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、テーパ状又は円筒状の外周面を有し、そのようなコアが、リングのクラウニング付き内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、コアの内周面にクラウニング加工が行われる。   In another preferred method of manufacturing a crowned gear mold according to the present invention, a core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface has a tapered or cylindrical outer peripheral surface, Such a core is press-fitted into the inner wall surface of the ring with the crowning in the axial direction of the ring, and crowning is performed on the inner peripheral surface of the core.

クラウニングの精度を高めるために重要なポイントは、コアとリングとの軸心方向の相対位置の調整、つまり、リングの軸心方向におけるコアの圧入量の調節を可能にすることである。リングの軸心方向におけるコアの圧入量を調節して、クラウニングの形状(とくにクラウニング加工をする領域のピッチ円等の直径)を調節することが好ましい。   An important point for increasing the accuracy of crowning is to enable adjustment of the relative position of the core and the ring in the axial direction, that is, adjustment of the press-fitting amount of the core in the axial direction of the ring. It is preferable to adjust the shape of the crowning (especially the diameter of the pitch circle or the like in the region to be crowned) by adjusting the amount of press-fitting of the core in the axial direction of the ring.

前述の金型によってクラウニング付き歯車を製造すると、所望の高精度のクラウニング形状が容易かつ確実に加工できる。   When a gear with a crowning is manufactured by the above-described mold, a desired high-accuracy crowning shape can be easily and reliably processed.

クラウニング加工前の歯車を冷間鍛造による突き出しの形で加工するのが好ましい。たとえば、クラウニング加工前の歯車の初期歯形の歯厚とほぼ同一に歯厚を維持するか、初期歯形の歯厚よりも10%以下の範囲内で歯厚を減少させると同時に、初期歯形よりも歯先を突き出す。そうすれば、極めて高精度のクラウニング形状が容易かつ確実に加工できる。   It is preferable to process the gear before crowning in the form of protrusion by cold forging. For example, the tooth thickness is maintained substantially the same as the tooth thickness of the initial tooth profile of the gear before crowning, or the tooth thickness is reduced within a range of 10% or less than that of the initial tooth profile, and at the same time than the initial tooth profile. Stick out the teeth. Then, an extremely high precision crowning shape can be processed easily and reliably.

その際、クラウニング加工前の歯車の精度がJIS5級以上であることが好ましい。   In that case, it is preferable that the precision of the gear before crowning is JIS grade 5 or higher.

歯車にクラウニング加工をする際に使用する鍛造機は、精密な荷重制御が可能なものにするのが好ましい。   It is preferable that the forging machine used when crowning the gear is capable of precise load control.

クラウニング成形用の型は、クラウニング量が調節可能な構造とするとともに、型の構造をシンプルなものとし、かつ、普及している鍛造機を利用できるのが好ましい。   It is preferable that the crowning mold has a structure in which the amount of crowning can be adjusted, the structure of the mold is simple, and a popular forging machine can be used.

さらに、以下のようにすると、クラウニング形状を高精度にかつ確実・安価に製作することができる。   In addition, the crowning shape can be manufactured with high accuracy, surely and inexpensively as follows.

(1)圧入前のコアの製作
まず、スリーブ状又はリング状のコアの内壁面にクラウニングの無い内歯歯車状の歯形(初期歯形)をワイヤーカット放電加工によって形成し、ラップ仕上げする。
(1) Production of core before press-fitting First, an internal gear-like tooth profile (initial tooth profile) without crowning is formed on the inner wall surface of the sleeve-shaped or ring-shaped core by wire-cut electric discharge machining and lapping is performed.

コアの外壁面は、前半部分をリングのテーパ穴に対応するテーパ形状とする。クラウニングを付けたい、コアの後半部分は、テーパ形状に対して締め代用増量分を加えた形状とする。このように、テーパ形状に対して締め代用の増量部を加えるように所望の形状に設定すれば、コアをリングのテーパ穴に圧入したとき、増量部が消失してテーパ状となり、それに伴ってコアの内壁面の初期歯形に所望のクラウニングを作り込むことが出来る。締め代用の増量部の形状は、数値制御式の円筒研磨機で容易に加工できる。   The outer wall surface of the core has a tapered shape corresponding to the tapered hole of the ring at the front half. The latter half of the core, to which crowning is to be applied, has a shape obtained by adding an additional amount for tightening to the tapered shape. In this way, if the desired shape is added to the taper shape so as to add an increase portion for tightening, when the core is press-fitted into the taper hole of the ring, the increase portion disappears and becomes a tapered shape. A desired crowning can be formed in the initial tooth profile of the inner wall surface of the core. The shape of the increase portion for fastening allowance can be easily processed with a numerically controlled cylindrical polishing machine.

(2)テーパ穴付きリングへのコアの圧入組立
仮にコアの内壁面の初期歯形と外壁面のテーパ形状に多少の加工誤差があったとしても、テーパ穴付きリングへのコアの圧入量の調節により、クラウニングの形状(たとえば直径等の寸法)は1ミクロン単位で調節可能である。加工されたクラウニング形状を測定しながら、テーパ穴付きリングへのコアの圧入量の調節をすることを必要なだけくり返し、コアをリング内に圧入すれば、所望の値は確実に得られる。
(2) Assembling the core into the ring with a taper hole Adjusting the amount of press-fitting of the core into the ring with a taper hole even if there is some processing error in the initial tooth profile of the inner wall surface and the taper shape of the outer wall surface Therefore, the shape of the crowning (for example, a dimension such as a diameter) can be adjusted in units of 1 micron. While measuring the processed crowning shape, it is necessary to repeatedly adjust the press-fitting amount of the core into the ring with the tapered hole and press the core into the ring, so that the desired value is surely obtained.

(3)冷間鍛造によるクラウニング加工時の型の寸法変化に対する補正
鍛造荷重による型の歪と、被加工品(クラウニング付き歯車)のスプリングバッグによる型寸法及び被加工品の寸法差が生じる場合がある。この場合、型のクラウニング形状(とくに直径等の寸法)の補正が可能である。すなわち、このような寸法差は、コアとテーパ穴付きリングとの軸心方向の相対位置をずらすことにより簡単に調節できる。この調節が小幅なときは、単に鍛造荷重を調節するだけでも、調節することが可能である。
(3) Correction for die dimensional change during crowning by cold forging There are cases where die distortion due to forging load and die size due to spring bag of workpiece (crowning gear) and dimensional difference between workpieces may occur. is there. In this case, it is possible to correct the crowning shape (especially dimensions such as diameter) of the mold. That is, such a dimensional difference can be easily adjusted by shifting the relative positions of the core and the tapered hole ring in the axial direction. If this adjustment is small, it can be adjusted simply by adjusting the forging load.

(4)クラウニング付き歯車(被加工品)の熱処理歪と歯面の粗さ
クラウニング成形を行う直前に、内部応力を除去するために焼鈍を行うことが好ましい。そうすることにより、熱処理歪は微少になる。
(4) Heat treatment distortion and tooth surface roughness of gear with crowning (workpiece) It is preferable to perform annealing to remove internal stress immediately before performing crowning molding. By doing so, the heat treatment distortion becomes small.

歯面の粗さは、熱処理後に行う微細粒の吹き付け工程(液体ホーニング)を追加設定することで、たとえば1〜6ミクロンの粗さに仕上げることができる。   The roughness of the tooth surface can be finished to a roughness of 1 to 6 microns, for example, by additionally setting a fine grain spraying process (liquid honing) performed after the heat treatment.

(5)一般的なクラウニング付き歯車への対応
先述の説明による片側半分をクラウニング成形した後に、必要に応じて、被加工品(片側半分のみにクラウニングの付いた歯車)を反転挿入して、他方側の半分をクラウニング成形する。この場合、先に成形したクラウニング部分が変形して精度が損ねられることを回避するために、加圧ピンの外径を細くして、歯からの距離を大きくするのが好ましい。こうすれば、クラウニング成形荷重は必要最小限に設定できる。
(5) Correspondence to general crowned gears After one side half is crowned as described above, the workpiece (gear with only one side half crowned) is inserted as necessary, and the other half is inserted. The half of the side is crowned. In this case, in order to avoid the loss of accuracy due to deformation of the previously formed crowning portion, it is preferable to reduce the outer diameter of the pressure pin and increase the distance from the teeth. In this way, the crowning load can be set to the minimum necessary.

本発明の好ましい他の形態においては、型の歯形成形開始部の構造は、正規の全歯たけを有する正規歯の前に、正規の全歯たけよりも低い歯たけを有する低歯が、多段の形に形成されているのが好ましい。さらに、低歯の途中に、歯形成形開始部の最初の傾斜面の終端より内向きに引っ込められた形でファイバー逃げ用段差が形成されている構造にするのが好ましい。   In another preferred form of the present invention, the structure of the mold formation start portion is such that a low tooth having a lower tooth depth than a normal full tooth has a multi-stage structure before a normal tooth having a normal full tooth shape. It is preferable to be formed in the shape of Further, it is preferable that a fiber escape step is formed in the middle of the low teeth so as to be retracted inward from the end of the first inclined surface of the tooth forming start portion.

また、クラウニング加工前の歯車の初期歯形を冷間鍛造することによってクラウニング付き歯形を形成する際に、サイジング加工で完成歯形を形成する前に、冷間鍛造により、初期歯形の歯厚とほぼ同一に歯厚を維持するか、初期歯形の歯厚よりも10%以下の範囲内で歯厚を減少させると同時に、初期歯形よりも歯先を突き出す工程を介在させることが好ましい。   In addition, when forming the tooth profile with crowning by cold forging the initial tooth profile of the gear before crowning, it is almost the same as the tooth thickness of the initial tooth profile by cold forging before forming the completed tooth profile by sizing. It is preferable to maintain a tooth thickness or to reduce the tooth thickness within a range of 10% or less than the tooth thickness of the initial tooth profile, and at the same time to intervene a process of protruding the tooth tip from the initial tooth profile.

本発明の最良の形態においては、前述の突き出し工程のとき、1つの型内で金属材料を突き出した後、仕上げ用のサイジングとして更に絞り加工によってクラウニングを成形する。   In the best mode of the present invention, at the time of the above-described extrusion step, after the metal material is extruded in one mold, the crowning is further formed by drawing as a sizing for finishing.

また、前述のいずれの実施形態においても、最終段を除いて、密閉鍛造をしないこと、つまり、複数の冷間鍛造の各々で、加工品の歯先部が型の歯元に到達する前に成形を停止することが、成形荷重の増大を避けるために好ましい。   Further, in any of the above-described embodiments, except for the final stage, the closed forging is not performed, that is, in each of the plurality of cold forgings, before the tooth tip portion of the processed product reaches the tooth root of the die. It is preferable to stop the molding in order to avoid an increase in the molding load.

本発明の更に別の実施形態においては、金属材料の張り出しと突き出しを2つの工程に分け、別々の型で実施し、更にサイジング(仕上げ絞り加工)工程と組み合わせて行う。   In yet another embodiment of the present invention, the metal material overhang and protrusion are divided into two steps, performed in separate molds, and further combined with a sizing (finish drawing) step.

前述の張り出しと突き出しからなる成形は、精密鍛造(fine forging)であり、主に圧縮荷重によるものである。このような張り出しと突き出しからなる成形(精密鍛造)においては、両端面から放射状に成形が進行する。そのため、型に押し当てることになり、型の局部に過大な面圧や強い摩擦が生じない。   The above-mentioned forming consisting of overhang and protrusion is fine forging, mainly due to compressive load. In molding (precision forging) consisting of such overhangs and protrusions, the molding proceeds radially from both end faces. Therefore, it is pressed against the mold, and excessive surface pressure and strong friction do not occur in the local part of the mold.

成形荷重の方向と塑性流動の形態は、以下に述べるようにするのが好ましい。上下両端面から荷重をかけ、上下対称に塑性流動させる。これを分流鍛造法という。この場合、被加工品の外周部のダレ(未成形部)が小さい。片面のみを切削加工すれば、完成品として所望の寸法に仕上げることが容易にできるので、切削コストが下がる。材料も少なくてすむ。型命数は、一般のものに比較して5〜7倍にできる。   The direction of the forming load and the form of plastic flow are preferably as described below. A load is applied from both upper and lower end faces to cause plastic flow symmetrically. This is called a split flow forging method. In this case, the sagging (unformed part) of the outer peripheral part of the workpiece is small. If only one side is cut, it can be easily finished to a desired dimension as a finished product, thereby reducing the cutting cost. Less material is required. The type life number can be 5-7 times that of a general one.

本発明の張り出しと突き出しからなる成形は、一種の転写形態の成形であるから、面圧の差が比較的小さい。しかも、型の局部摩耗が軽微である。型の歪も少ない。型の加工面の精度を写しとるように成形出来るため、高精度と良好な面粗さが得られる。その結果、被加工物の精度と面粗さは、型とほとんど同一にできる。   Since the molding composed of the overhang and the protrusion according to the present invention is a kind of transfer form, the difference in surface pressure is relatively small. Moreover, the local wear of the mold is slight. There is little distortion of the mold. Since it can be molded to reflect the accuracy of the machined surface of the mold, high accuracy and good surface roughness can be obtained. As a result, the accuracy and surface roughness of the workpiece can be made almost the same as the mold.

必要に応じて、張り出し、突き出し、サイジング成形、焼なまし、潤滑被膜を順に行うことにより、高精度と良好な面粗の良好な特性を同時に得ることが可能となり、型命数が大幅に向上し、それによりコスト低減、品質バラツキ低減の効果が大きい。   By performing overhang, extrusion, sizing molding, annealing, and lubrication coating in order as needed, it is possible to obtain high precision and good surface roughness and good characteristics at the same time, greatly improving the die life. Therefore, the effect of cost reduction and quality variation reduction is great.

本発明においては、精密鍛造機(とくに、サーボモータを使用して、成形時の速度を制御して、衝撃荷重の変動を小さくした精密鍛造機)を使用することが好ましい。さらに、鍛造荷重による機械の歪を少なくし、かつ鍛造機の剛性を高くすることが好ましい。例えば、鍛造機に発生する荷重を計測するために歪ゲージを使用する。   In the present invention, it is preferable to use a precision forging machine (in particular, a precision forging machine that uses a servo motor to control the speed at the time of molding to reduce the impact load fluctuation). Furthermore, it is preferable to reduce the distortion of the machine due to the forging load and increase the rigidity of the forging machine. For example, a strain gauge is used to measure the load generated in the forging machine.

しかも、塑性の良い材料を使うのが好ましい。   Moreover, it is preferable to use a material with good plasticity.

精密冷間鍛造用の型の製作のために、高精度の放電加工機を使用し、かつ高精度のNC切削加工機と加工プログラムを使う。   A high-precision electric discharge machine is used to manufacture a die for precision cold forging, and a high-precision NC cutting machine and machining program are used.

また、好ましくは、型の精度寿命を延ばすために表面硬化被膜処理をする。   Further, preferably, a surface hardening film treatment is performed in order to extend the precision life of the mold.

本発明によれば、クラウニング付き歯車の歯形の三次元寸法を1ミクロン〜8ミクロンの公差内で作ることができる。   According to the present invention, the three-dimensional dimension of the tooth profile of the crowned gear can be made within a tolerance of 1 to 8 microns.

クラウニング成形の好ましい条件は次のとおりである。   Preferred conditions for crowning molding are as follows.

1)クラウニング成形直前の歯車の精度がJIS5級、または、それより上級である。 1) The accuracy of the gear just before crowning is JIS grade 5 or higher.

2)クラウニング成形直前の歯車の歯幅、穴径、穴の偏心、直角度、平行度、表面粗さ等の精度は、JIS5級の歯車と同等又はそれ以上である。 2) The accuracy of the gear width, hole diameter, hole eccentricity, squareness, parallelism, surface roughness, etc. of the gear immediately before crowning molding is equal to or higher than that of a JIS class 5 gear.

3)クラウニング成形直前の歯車の硬さは塑性加工可能な範囲内である。 3) The hardness of the gear just before crowning molding is within the range where plastic working is possible.

4)成形型の精度及び剛性は、成形荷重の負荷状態で歯車の必要精度を満足するものとする。 4) The accuracy and rigidity of the mold shall satisfy the required accuracy of the gears under the load of the molding load.

5)鍛造機は、成形荷重の上限値・下限値を設定でき、かつ、精密に制御可能なものとする。 5) The forging machine can set the upper limit value and the lower limit value of the molding load and can be precisely controlled.

6)鍛造機は、被加工品の精度保持に必要な精度・剛性を持っている。 6) The forging machine has the accuracy and rigidity necessary for maintaining the accuracy of the workpiece.

7)被加工品は、潤滑被膜をもたせた方が良い。なぜなら、摩擦係数が安定し、被加工品精度のバラツキが小さくなるからである。しかも、成形荷重が下がるので、型の歪が小さくなり、型寿命が延びる。 7) The work piece should have a lubricating coating. This is because the coefficient of friction is stable and the variation in workpiece accuracy is reduced. In addition, since the molding load is reduced, the distortion of the mold is reduced and the mold life is extended.

図1は、本発明の1つの好ましい実施例を示す。   FIG. 1 illustrates one preferred embodiment of the present invention.

図1において、鍛造機1は、ホルダ2と、その内側に配置された金型3と、その金型3をホルダ2内で下から支持して固定する支持部材4と、中心軸心に沿って移動可能に設けられているマンドレル5と、そのマンドレル5の周囲を上下方向に移動可能に設けているパンチスリーブ6およびノックアウトスリ−ブ7を有する。   In FIG. 1, a forging machine 1 includes a holder 2, a mold 3 disposed inside the holder 2, a support member 4 that supports and fixes the mold 3 from below in the holder 2, and a central axis. And a punch sleeve 6 and a knockout sleeve 7 which are provided so as to be movable in the vertical direction around the mandrel 5.

金型3は、リング10とコア11を組立てたものである。リング10の中にコア11が圧入されている。リング10は、テーパ状の内壁面10a(テーパ穴に相当する)を有する。コア11は、そのリング10のテーパ状内壁面10aの中に軸心方向(図1においては下向き)に圧入されて、所望位置に調節可能に固定されている。   The mold 3 is an assembly of a ring 10 and a core 11. A core 11 is press-fitted into the ring 10. The ring 10 has a tapered inner wall surface 10a (corresponding to a tapered hole). The core 11 is press-fitted into the tapered inner wall surface 10a of the ring 10 in the axial direction (downward in FIG. 1), and is fixed to a desired position in an adjustable manner.

図1〜2を参照して、この点(調節可能に固定する点)を詳細に説明する。   With reference to FIGS. 1 and 2, this point (a point that can be adjusted and fixed) will be described in detail.

図2を参照して、まず、クラウニング加工前のコア11について述べる。   With reference to FIG. 2, first, the core 11 before crowning will be described.

コア11の内壁面にクラウニングのない内歯歯車状の歯形11aをワイヤーカット放電加工装置(図示せず)によって形成して、初期歯形をつくる。この初期歯形は、ラップ仕上げしておくのが望ましい。   An internal gear-like tooth profile 11a having no crowning is formed on the inner wall surface of the core 11 by a wire-cut electric discharge machine (not shown) to create an initial tooth profile. This initial tooth profile is preferably lapped.

図2によく示すように、クラウニング加工前のコア11の外壁面11bは、入口側の前半部分11cがテーパ形状になっており、その後方に続く後半部分11dがその前半部分11cの延長線上の架空のテーパ形状に対して締め代用の増量部をAの寸法だけ加えた形状になっている。   As shown in FIG. 2, the outer wall surface 11b of the core 11 before crowning has a tapered front half part 11c on the inlet side, and a rear half part 11d following the rear part is on an extension line of the front half part 11c. It is a shape obtained by adding an increasing portion for tightening to the imaginary taper shape by the dimension of A.

この増量部は、クラウニング加工に必要なものであるが、たとえば、図2に示すように、大きな半径Rを有する円弧の形にすることができる。   The increased portion is necessary for the crowning process, and can be formed in an arc shape having a large radius R as shown in FIG.

図2に示すように、クラウニング加工前のコア11の内歯歯車状の歯形11aは、後半部分11dにおいて所定の直径D1のピッチ円を有する。   As shown in FIG. 2, the internal gear-like tooth profile 11a of the core 11 before crowning has a pitch circle with a predetermined diameter D1 in the latter half portion 11d.

他方、リング10の内壁面10a(テーパ穴に相当する)のテーパ傾斜角度(B)は、1°〜2°とする。前述のクラウニング加工前のコア11の前半部分11Cの外周面のテーパの傾斜角度も、リング10の内壁面10aのテーパ傾斜角度(B)と全く同一とするのが好ましい。   On the other hand, the taper inclination angle (B) of the inner wall surface 10a (corresponding to the taper hole) of the ring 10 is set to 1 ° to 2 °. It is preferable that the taper inclination angle of the outer peripheral surface of the front half portion 11C of the core 11 before the above-mentioned crowning is exactly the same as the taper inclination angle (B) of the inner wall surface 10a of the ring 10.

このような形状のコア11がリング10のテーパ状の内壁面10a(つまりテーパ穴)の中に軸心に沿って(図2において下向きに)圧入される。   The core 11 having such a shape is press-fitted along the axial center (downward in FIG. 2) into the tapered inner wall surface 10a (that is, the tapered hole) of the ring 10.

このように、クラウニングのない内歯歯車状の歯形11aを内周面に有するコア11が、その外周面11bの後半部分11dに、クラウニングをつけるための締め代用の増量部を有し、そのようなコア11が、リング10のテーパ状内壁面10aの中に、リング10の軸心方向に圧入され、増量部が消失して、コア11の外周面11bの全体がテーパ状となり、それに伴ってコア11の内周面の歯形11aにクラウニング加工が行なわれる。   As described above, the core 11 having the internal gear-like tooth profile 11a without crowning on the inner peripheral surface has an increasing portion for fastening for attaching the crowning to the rear half portion 11d of the outer peripheral surface 11b. The core 11 is press-fitted into the tapered inner wall surface 10a of the ring 10 in the axial direction of the ring 10, the increased portion disappears, and the entire outer peripheral surface 11b of the core 11 becomes tapered. Crowning is performed on the tooth profile 11 a on the inner peripheral surface of the core 11.

図3は、そのようにクラウニング加工が行なわれた状態(図1の状態と同じ)、すなわち、コア11をリング10のテーパ状内壁面10a(テーパ穴)の所望位置に位置調整可能に固定した状態を示す。   FIG. 3 shows a state in which the crowning process is performed as described above (same as the state in FIG. 1), that is, the core 11 is fixed to a desired position of the tapered inner wall surface 10 a (tapered hole) of the ring 10 so as to be adjustable. Indicates the state.

図3において、コア11は、2つのリング状の調整部材12、13に狭持されて、リング10のテーパ状内壁面10a内の所望位置に固定されている。コア11の固定位置が変化すれば、クラウニング形状は変化する。下方の調整部材12の厚みHを調節することにより、リング10内のコア11の位置を上下方向に調整できる。たとえば、まず下方の調節部材12の厚みHを所定の値よりも少し大きめに設定して、図3の状態にコア11をリング10内に圧入し、クラウニング形状を測定する。そのあと、それらを分解して、厚みHを小さな値にした調節部材12を使用して再び組立てる。このようにすれば、コア11は、リング10の内壁面10の下方位置に少しずれる。その結果、クラウニングの形状は変化する。とくに被加工品(17)の下端に対応するポイント(図3に黒丸で示すポイント)でのピッチ円の直径D2が減少する。   In FIG. 3, the core 11 is sandwiched between two ring-shaped adjusting members 12 and 13 and fixed at a desired position in the tapered inner wall surface 10 a of the ring 10. If the fixing position of the core 11 changes, the crowning shape changes. By adjusting the thickness H of the lower adjustment member 12, the position of the core 11 in the ring 10 can be adjusted in the vertical direction. For example, first, the thickness H of the lower adjustment member 12 is set to be slightly larger than a predetermined value, the core 11 is press-fitted into the ring 10 in the state of FIG. 3, and the crowning shape is measured. After that, they are disassembled and reassembled using the adjustment member 12 having a small thickness H. In this way, the core 11 is slightly shifted to a position below the inner wall surface 10 of the ring 10. As a result, the shape of the crowning changes. In particular, the diameter D2 of the pitch circle at the point corresponding to the lower end of the workpiece (17) (point indicated by a black circle in FIG. 3) decreases.

このように下方の調整部材12の厚みHの微調整をくり返すことにより、所望の正確なクラウニング形状が得られる。   Thus, by repeating the fine adjustment of the thickness H of the lower adjustment member 12, a desired accurate crowning shape can be obtained.

符号15は、上方の調整部材13を下向きに押し付けて固定するためにリング10の上端面の所定位置18にボルト(図示せず)で止めるための押え部材を示す。   Reference numeral 15 denotes a presser member that is fastened to a predetermined position 18 on the upper end surface of the ring 10 with a bolt (not shown) in order to press and fix the upper adjustment member 13 downward.

コア11の材料は、高速度鋼又はダイス鋼とし、焼入・焼戻しをし、コア11の硬度をHRc58〜65とするのが好ましい。   The material of the core 11 is preferably high-speed steel or die steel, and is preferably quenched and tempered so that the core 11 has a hardness of HRc 58 to 65.

また、コア11の厚みWは、被加工品である歯車(17)の下端に対応するポイント(図3に黒丸で示すポイント)でのピッチ円の直径D2の約1割、例えば、D2が60mmのとき、6〜9mmとするのが好ましい。   Further, the thickness W of the core 11 is about 10% of the diameter D2 of the pitch circle at a point (point indicated by a black circle in FIG. 3) corresponding to the lower end of the processed gear (17), for example, D2 is 60 mm. In this case, the thickness is preferably 6 to 9 mm.

図3に示すように、コア11の内周面の歯形11aは、入口側に形成されたガイド部11eと絞り部11fからなる。ガイド部11eは、コア11の口元に倣(ならい)のために設けられる。ガイド部11eのピッチ円の直径は、突き出し加工される前の被加工品(17)のピッチ円の直径より僅かに大きくするのが良い。例えば0.05〜0.2mm大きくするのが良い。ガイド部11eの軸方向長さは歯モジュールの5倍以上が好ましい。   As shown in FIG. 3, the tooth profile 11a on the inner peripheral surface of the core 11 includes a guide portion 11e and a throttle portion 11f formed on the inlet side. The guide portion 11e is provided for copying the mouth of the core 11. The diameter of the pitch circle of the guide portion 11e is preferably slightly larger than the diameter of the pitch circle of the workpiece (17) before being extruded. For example, it may be 0.05 to 0.2 mm larger. The axial length of the guide portion 11e is preferably 5 times or more that of the tooth module.

絞り部11fは、ガイド部11eの終端に連続して設けられる。絞り部11fの歯形は、正規のクラウニング付き歯形である。   The diaphragm portion 11f is provided continuously at the end of the guide portion 11e. The tooth profile of the narrowed portion 11f is a regular tooth profile with crowning.

被加工品(17)の完成歯形を成形する際、まず、ガイド部11eにより金属材料の張り出し成形をし、そのあと、絞り部11fにより突き出し成形をする。これにより精密な歯スジを成形できる。   When the completed tooth profile of the workpiece (17) is formed, first, the metal material is stretched and formed by the guide portion 11e, and then the extrusion portion is formed by the narrowed portion 11f. As a result, a precise tooth stripe can be formed.

被加工品の歯車17は、ガイド部11eを介して供給する場合の方が、供給を容易かつ的確にできるため、正規のクラウニング付き歯形を有する絞り部11fに直接供給する場合よりも好ましい。   The gear 17 to be processed is preferably supplied through the guide portion 11e because it can be supplied easily and accurately, and is preferably supplied directly to the narrowed portion 11f having a regular crowned tooth profile.

突き出し成形された歯面を倣(ならい)面として、絞り部11fにより金属材料を0.05〜0.2mm突き出し成形する。これにより歯形の誤差を極めて小さくすることができる。   The extruded tooth surface is used as a copying surface, and the metal material is extruded and formed by 0.05 to 0.2 mm by the narrowed portion 11f. As a result, the tooth profile error can be extremely reduced.

図3に示す組立状態の金型3を、図1に示すように鍛造機1に設定した状態で、クラウニング加工前の歯車、好ましくはJIS5級以上のクラウニングなしの歯車17を、被加工品として、まず片側半分について、金型3によって冷間断造でクラウニング加工する。   With the mold 3 in the assembled state shown in FIG. 3 set in the forging machine 1 as shown in FIG. 1, a gear before crowning, preferably a gear 17 without crowning of JIS grade 5 or higher is used as a workpiece. First, the half of one side is subjected to crowning by cold cutting with the mold 3.

そのあと、必要に応じて、その歯車17を反転させて金型3内に再挿入して、他方側の半分についてクラウニング加工をする。   After that, if necessary, the gear 17 is reversed and reinserted into the mold 3, and the other half is crowned.

図1に示すように、ノックアウトスリーブ7の上端近くの外周は、加工後の歯車17のクラウニング付き歯形の下端に対応させて歯形7aを有するのが好ましい。   As shown in FIG. 1, it is preferable that the outer periphery near the upper end of the knockout sleeve 7 has a tooth profile 7a corresponding to the lower end of the crowned tooth profile of the gear 17 after processing.

このように歯形7aが存在すると、その歯形7aの上端部が金型3のコア11の歯形11aの下端部に少し入った状態(図1の状態)で、被加工品の歯車17がクラウニング加工されるため、加工時に、歯車17の歯形部分の下端面が、ノックアウトスリーブ7の歯形7aの上端面によってサポートされる。その結果、加工後の歯車17の下端面は、歯形部分を含めて、全体的に所望の平面となり、後工程で切削加工する必要がなくなる。   When the tooth profile 7a is present in this way, the upper end of the tooth profile 7a slightly enters the lower end of the tooth profile 11a of the core 11 of the mold 3 (the state shown in FIG. 1), and the gear 17 of the workpiece is crowned. Therefore, the lower end surface of the tooth profile portion of the gear 17 is supported by the upper end surface of the tooth profile 7a of the knockout sleeve 7 during processing. As a result, the lower end surface of the gear 17 after processing becomes a desired plane as a whole including the tooth profile portion, and it is not necessary to perform cutting in a subsequent process.

クラウニング加工が完了したら、まず、パンチスリーブ6が上昇し、そのあと、ノックアウトスリーブ7が、その上に加工後の歯車17をのせたまま、上昇する。所定の上昇位置で、加工後の歯車17は、金型3から取り出される。   When the crowning process is completed, the punch sleeve 6 first rises, and then the knockout sleeve 7 rises with the processed gear 17 placed thereon. The processed gear 17 is taken out from the mold 3 at a predetermined raised position.

図4は、本発明の別の実施例を示す。図1〜3の実施例と図4の実施例とは、金型が相違するだけで、他の構成は同一である。   FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. The embodiment of FIGS. 1 to 3 and the embodiment of FIG. 4 are the same except for the mold.

図4の実施例においては、金型3がリング20とコア21を有する。クラウニング加工前は、クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコア21が、クラウニングのない円筒状又はテーパ状の外周面を有し、そのようなクラウニング加工前のコア21が、リング20のクラウニング付き内壁面20aの中に、リング20の軸心方向(図4では下向き)に圧入される。そのとき、コア21の外周面がリング20のクラウニング付き内壁面20aに沿ってクラウニング形状に変形し、それに伴って、コア21の内周面の歯形21aが、リング20のクラウニング付き内壁面20aに沿ってクラウニング形状に変形する。そのようにして、コア21の内周面の歯形21aにクラウニング加工が行なわれる。   In the embodiment of FIG. 4, the mold 3 has a ring 20 and a core 21. Before crowning, the core 21 having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface has a cylindrical or tapered outer peripheral surface without crowning, and the core 21 before such crowning is The ring 20 is press-fitted into the inner wall surface 20a with the crowning in the axial direction of the ring 20 (downward in FIG. 4). At that time, the outer peripheral surface of the core 21 is deformed into a crowning shape along the inner wall surface 20 a with the crowning of the ring 20, and accordingly, the tooth profile 21 a on the inner peripheral surface of the core 21 becomes the inner wall surface 20 a with the crowning of the ring 20. Along with the crowning shape. In this way, the crowning process is performed on the tooth profile 21 a on the inner peripheral surface of the core 21.

図4の組立状態において、コア21の外周面21bの約3分の2の領域の前半部分21cがテーパ形状に形成されており、それに続く後半部分21dがクラウニング形状に形成されている。   In the assembled state of FIG. 4, the front half 21c of the region of about two-thirds of the outer peripheral surface 21b of the core 21 is formed in a taper shape, and the subsequent rear half 21d is formed in a crowning shape.

コア21の内周面の歯形21aは、図1〜3の実施例のガイド部11eおよび絞り部11fにそれぞれ対応するガイド部21eおよび絞り部21fを有する。これらのガイド部21eおよび絞り部21fの作用は、図1〜3の実施例と同一である。   The tooth profile 21a on the inner peripheral surface of the core 21 has a guide part 21e and a restricting part 21f corresponding to the guide part 11e and the restricting part 11f in the embodiment of FIGS. The operations of the guide portion 21e and the narrowed portion 21f are the same as those in the embodiment shown in FIGS.

なお、図3〜4の一点鎖線は、被加工品である歯車17がクラウニング加工された状態の位置を示している。この状態において、歯車17は、コア11、21の内周面の歯形11a、21aの絞り部11f、21fの内側に位置している。そして、第1回目のクラウニング加工のとき、歯車17の歯形の下方半分がクラウニング加工されており、歯車17の歯形の上方半分はクラウニング加工されていない。   3 to 4 indicate positions in a state where the gear 17 that is the workpiece is crowned. In this state, the gear 17 is located inside the narrowed portions 11f and 21f of the teeth 11a and 21a on the inner peripheral surfaces of the cores 11 and 21. At the time of the first crowning, the lower half of the tooth profile of the gear 17 is crowned, and the upper half of the tooth profile of the gear 17 is not crowned.

なお、本発明は、前述の実施例に限定されない。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example.

たとえば、図示したコア11の初期歯形は、張り出しと突き出しからなる成形をするために二段形状となっているが、この形状以外のものでもよい。   For example, the illustrated initial tooth profile of the core 11 has a two-stage shape in order to form an overhang and a protrusion, but other shapes may be used.

また、本発明は、ノックアウトスリ−ブに歯形7aを設ける実施例に限らず、加工後の歯車17の歯型部分を支持しない形にしてもよい。このように、ノックアウトスリーブ7に歯形7aが存在しない場合は、クラウニング加工時に、被加工品である歯車17の下端の歯形部分がノックアウトスリーブ7によって支持されない。この場合、必要に応じて、被加工品の歯車17の下端を切削加工する。   Further, the present invention is not limited to the embodiment in which the tooth profile 7a is provided in the knockout sleeve, but may be a shape that does not support the tooth profile portion of the gear 17 after processing. Thus, when the tooth profile 7 a does not exist in the knockout sleeve 7, the tooth profile portion at the lower end of the gear 17 that is the workpiece is not supported by the knockout sleeve 7 during the crowning process. In this case, the lower end of the workpiece gear 17 is cut as necessary.

また、被加工品である歯車を冷間鍛造する際に、ノックアウトスリーブの外周に形成された歯形の端面で、被加工品である歯車の歯形の端面をサポートし、歯車の端面全体をノックアウトスリーブの端面全体でサポートする、歯車の冷間鍛造方法は、前述のクラウニング付きの金型に限らず、クラウニングの付いていない、種々の金型に対しても適用できる。   Also, when cold forging a gear that is a workpiece, the end surface of the tooth profile formed on the outer periphery of the knockout sleeve supports the end surface of the tooth profile of the gear that is the workpiece, and the entire gear end surface is knocked out. The cold forging method for gears supported by the entire end face of the present invention is not limited to the above-described mold with crowning, but can be applied to various molds without crowning.

本発明の1つの実施例による型を使用して、冷間鍛造で歯車にクラウニング加工をする状況を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the condition which crowns a gear by cold forging using the type | mold by one Example of this invention. 図1に示した型の組立前の状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the state before the assembly of the type | mold shown in FIG. 図1に示した型の組立後の状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the state after the assembly of the type | mold shown in FIG. 本発明の他の実施例による型の組立後の状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the state after the assembly | attachment of the type | mold by other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 鍛造機
2 ホルダ
3 金型
4 支持部材
5 マンドレル
6 パンチスリーブ
7 ノックアウトスリーブ
10 リング
10a リング10の内壁面
11 コア
11a コア11の内周面に形成された歯形
11b コア11の外周面
11c コア11の前半部分
11d コア11の後半部分
11e コア11のガイド部
11f コア11の絞り部
12 調整部材
13 調整部材
15 押え部材
17 被加工品(歯車)
18 締め付けボルトの位置を示す中心線
20 リング
20a リング20の内壁面
21 コア
21a コア21の内周面の歯形
H 調整部材の厚さ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forging machine 2 Holder 3 Mold 4 Support member 5 Mandrel 6 Punch sleeve 7 Knockout sleeve 10 Ring 10a Inner wall surface 11 of ring 10 Core 11a Tooth profile 11b formed on inner peripheral surface of core 11 Outer peripheral surface 11c of core 11 Core 11 The first half portion 11d The second half portion 11e of the core 11 The guide portion 11f of the core 11 The throttle portion 12 of the core 11 The adjustment member 13 The adjustment member 15 The pressing member 17
18 Center line 20 indicating the position of the fastening bolt 20 Ring 20a Inner wall surface 21 of ring 20 Core 21a Tooth profile H of inner peripheral surface of core 21 Thickness of adjusting member

Claims (12)

リングのテーパ状内壁面の中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有することを特徴とする金型。   A mold characterized in that a core press-fitted into a tapered inner wall surface of a ring has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting. リングのクラウニング付き内壁面の中に圧入されたコアが、圧入によって形成されたクラウニングの付いた内歯歯車状の歯形を有することを特徴とする金型。   A mold characterized in that a core press-fitted into an inner wall surface with a crowning of a ring has an internal gear-like tooth profile with a crowning formed by press-fitting. コアとリングとの軸心方向の相対位置が調節可能になっていて、コアとリングとの軸心方向の相対位置の調整により、コアの内歯歯車状の歯形のクラウニングの形状が補正可能になっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の金型。   The relative position of the core and ring in the axial direction can be adjusted. By adjusting the relative position of the core and ring in the axial direction, the crowning shape of the tooth profile of the core's internal gear can be corrected. The mold according to claim 1, wherein the mold is formed. クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、リングの内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、そのとき、コアの外周面が変形し、それに伴ってコアの内周面の歯形にクラウニング加工が行なわれることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   A core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface is press-fitted into the inner wall surface of the ring in the axial direction of the ring. At that time, the outer peripheral surface of the core is deformed, and accordingly the core A method of manufacturing a mold for a gear with a crowning, characterized in that a crowning process is performed on the tooth profile of the inner peripheral surface of the gear. クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、その外周面に、クラウニングをつけるための締め代用の増量部を有し、そのようなコアが、リングのテーパ状内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、増量部が消失してテーパ状となり、それに伴ってコアの内周面の歯形にクラウニング加工が行なわれることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   A core having an internal gear-like tooth profile with no crowning on the inner peripheral surface has an increased portion for tightening on the outer peripheral surface, and such a core is formed on the tapered inner wall surface of the ring. A gear mold with a crowning is characterized in that it is press-fitted in the axial direction of the ring, the increased portion disappears and becomes a tapered shape, and the toothing of the inner peripheral surface of the core is accordingly crowned. How to manufacture. クラウニングのない内歯歯車状の歯形を内周面に有するコアが、円筒状の外周面を有し、そのようなコアが、リングのクラウニング付き内壁面の中に、リングの軸心方向に圧入され、コアの内周面の歯形にクラウニング加工が行われることを特徴とするクラウニング付き歯車の金型を製造する方法。   A core having an internal gear-like tooth profile without crowning on the inner peripheral surface has a cylindrical outer peripheral surface, and such a core is press-fitted into the inner wall surface with the crowning of the ring in the axial direction of the ring. A method for manufacturing a mold of a gear with a crowning, wherein the tooth profile on the inner peripheral surface of the core is crowned. リングの軸心方向におけるコアの圧入量を調節することにより、クラウニングの形状を調節することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 4 to 6, wherein the shape of the crowning is adjusted by adjusting the press-fitting amount of the core in the axial direction of the ring. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の金型によってクラウニング付き歯車を製造する方法。   The method to manufacture a gear with a crowning with the metal mold | die of any one of Claims 1-3. クラウニング加工前の歯車を冷間鍛造することにより、初期歯形の歯厚とほぼ同一に歯厚を維持するか、初期歯形の歯厚よりも10%以下の範囲内で歯厚を減少させると同時に、初期歯形よりも歯先を突き出し成形することを特徴とする請求項8項に記載の方法。   By cold forging the gear before crowning, the tooth thickness is maintained substantially the same as the tooth thickness of the initial tooth profile, or at the same time the tooth thickness is reduced within a range of 10% or less than the tooth thickness of the initial tooth profile. The method according to claim 8, wherein the tooth tip is protruded from the initial tooth profile. クラウニング加工前の歯車の精度がJIS5級以上であることを特徴とする請求項8〜9のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 8 to 9, wherein the accuracy of the gear before crowning is JIS grade 5 or higher. クラウニング加工前の歯車を、張り出し成形したあと、突き出し成形することを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the gear before being crowned is stretch-molded and then extrusion-molded. 被加工品である歯車を冷間鍛造する際に、ノックアウトスリーブの外周に形成された歯形の端面で、被加工品である歯車の歯形の端面をサポートし、歯車の端面全体をノックアウトスリーブの端面全体でサポートすることを特徴とする、歯車の冷間鍛造方法。
When cold forging the gear that is the work piece, the end face of the tooth profile formed on the outer periphery of the knockout sleeve supports the end face of the gear tooth shape that is the work piece, and the entire end face of the gear is the end face of the knockout sleeve. A cold forging method for gears characterized by overall support.
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