JP2553889B2 - 平ダイスによる転造加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は表面に加工歯を有した一対のダイスを相反
方向に同期的に平行移動させ、そのダイス間に素材ワー
クを転動自在に介在させることにより素材ワークの外周
面を所定に形成する転造加工の技術分野に属する。

而して、この発明は素材ワークに対して一対のダイス
を用いて転造加工を行う場合に、両平ダイスの加工歯を
一直線上に形成して両ダイスの一動作で連続的に加工を
行う代わりに、両平ダイスを各々複数分割して各平ダイ
スピースを並列に配設しておいて両平ダイスの数回の往
復動作によって加工するようにした平ダイスによる転造
加工方法に関する発明であり、特に、各平ダイスピース
の配設態様と、平ダイスピースによる加工を終了した素
材ワークを次の平ダイスピースに移動させる際の移動態
様に工夫を施した平ダイスによる転造加工方法に係る発
明である。

〈従来技術〉 周知の如く、近年になって機械部品等の流通商品が高
精度、高品質化され、且つ、量産、低コスト化される傾
向にあるが、これは品質管理の充実はもとより、各種の
生産機械装置の研究開発とそれに基づく改善、改良に負
うところが大きい。

一般に、機械要素として各種の機械装置等に用いられ
る歯車やセレーション等は円柱状の素材ワークの外周面
に転造加工が施され、それによって外形の形成が為され
るが、その転造加工においては相反方向移動する一対の
平ダイスや相反回転する一対の丸ダイスの間に素材ワー
クが押圧裡に介装され、平ダイスや丸ダイスの歯面によ
って素材ワークの外形を連続的に塑性成形するようにさ
れていた。

而して、従来の平ダイスによる転造加工の技術として
は、例えば、実公昭60−32917号公報に開示されるよう
なものがあり、この技術は第12、13図に示す様に、相反
方向に同期的に平行移動する一対の平ダイス１（図中で
は一方の平ダイスのみ開示）を各々転造工程に従って複
数の平ダイスピース２、２′に分割形成して並列状態に
配設してブロツク化し、両平ダイス１の１回の加工動作
によって素材ワーク３の外径を形成する代わりに、両平
ダイス１を往復動作させて両平ダイス１の折返し点４で
素材ワーク３を加工工程に従った次の平ダイスピース
２′上に移動させるようにし、それによって平ダイス長
の短縮化と平ダイス動作の有効利用を図るようにしたも
のである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上述従来の平ダイスによる転造加工方
法においては、加工に際して平ダイス１が往復動して送
り動で平ダイスピース２による転造加工を行い、戻り動
で次の平ダイスピース２′による転造加工を行うため、
各々平ダイスピース２、２′で荷重入力方向が異なり、
第14図に示す様に、平ダイスピース２、２′を取付け、
取付けベース５の基準面６は各平ダイスピース２、２′
ごとに逆の位置に設けなければならず、平ダイスピース
２、２′を基準面６、６に固定すべくクランプの数の増
加も含め、平ダイス１の取付け部回りの構造が複雑にな
るという不具合があった。

又、各平ダイスピース２、２′ごとに荷重入力方向が
逆となるため、転造盤のガタが生じ易いという難点もあ
った。

更に、従来の転造加工方法は、最初の平ダイスピース
２の終端歯部分に素材ワーク３が位置されたところで、
該素材ワーク３をそのまま軸方向（平ダイスピース２か
ら平ダイスピース２′方向）にスライド移動させて次の
平ダイスピース２′の初端歯部分に位置させるようにさ
れているため、スライド移動時に、造形された素材ワー
ク３の歯と最初の平ダイスピース２の歯が干渉して必要
外の負荷がかかり、平ダイスピース２の歯面に破損や損
傷、変形等を生じ易いという欠点もあった。

この発明の目的は上述従来技術に基づく平ダイスによ
る転造加工の問題点を解決すべき技術的課題とし、平ダ
イスを含む装置全体の簡素化と長寿命化を共に可能にし
て機械産業における部品製造技術利用分野に益する優れ
た平ダイスによる転造加工方法を提供せんとするもので
ある。

〈問題点を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
発明の構成は前述問題点を解決するために、相反方向に
同期的に平行移動自在な一対の平ダイスを各々転造工程
に従って複数に分割形成し各平ダイスピースを並列に配
設してブロック化するに際し、全ての平ダイスピースを
その初端歯側が同方向に揃うように配置するようにして
おきまず、素材ワークを所定位置にセットした状態で両
平ダイスを相反方向に平行移動させ、第１の平ダイスピ
ースによって第１段階の転造加工を行った後、加工を終
えた素材ワークを平ダイスとの干渉を回避する位置まで
移動させ、続いて両平ダイスを初期位置に戻した後に素
材ワークを第２の平ダイスピースの初端部まで移動さ
せ、平ダイスを再始動させて第２段階の転造加工を行う
ようにし、又、第３、第４…の平ダイスピースがある場
合には以下同様にして第３、第４…段階の転造加工を行
ってゆくようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この発明の１実施例を第１〜11図に基づいて説
明すれば以下の通りである。尚、第12〜14図の同一態様
部分は同一符号を用いて説明するものとする。

１′はこの発明の転造加工に用いられる平ダイスであ
り、転造工程に従って分割形成された第１の平ダイスピ
ースと第２の平ダイスピース２′が図示しないクランプ
等を介して一体ブロック化され、この状態で図示しない
駆動装置に連係された取付けベース５′にクランプ７を
介して取付けられている。

そして、平ダイス１′は同一構成のものが上下方向で
対を成し、上方側と下方側は相反方向に同期的に平行移
動する取付けベース５′に各々取付けられ、互いの平行
移動に伴う共働によって間に介装される素材ワーク３に
加工を行うようにされている。尚、第１〜10図において
は下側の平ダイス１′のみ図示するものとする。

而して、第２図に示す様に、第１の平ダイスピース２
は初端部側から喰いつき歯Ａ、調整歯Ｂ、逃し歯Ｃが順
に形成され、第２の平ダイスピース２′は、工程順とし
ては逃し歯Ｃに続く、逃し歯Ｄ、仕上げ歯Ｅ、逃し歯Ｆ
が第１の平ダイスピース２の喰いつき歯Ａと同じ側（初
端部側）の一端から順に形成され、第１の平ダイスピー
ス２と第２の平ダイスピース２′は各々の長手方向長さ
が同一となるように設定されている。

そして、第１の平ダイスピース２と第２の平ダイスピ
ース２′は、各々逃し歯Ｃ、及び、Ｆ側の端面を取付け
ベース５′の基準面６′に当接させ、その状態で他端を
クランプ７で押圧して基準面６′に固定されている。

又、素材ワーク３は、図示しない移動装置に連係され
た軸８に軸支され、移動装置の制御に基づいて軸８と共
に自在に移動出来るようにされると同時に外部から回転
力が印加された際に自由に軸回り回転出来るようにされ
ている。

上述構成において、軸８に軸支れた素材ワーク３の外
周面に所定スプラインを形成する場合には、まず、初期
始動位置にセットされている第１の平ダイスピース２の
前方に、移動装置の制御によって素材ワーク３を移動さ
せ、第５図に示す状態にセットし（上側に平ダイスは図
示しないが、素材ワーク３を挟み図中右側に位置してい
る。）、この状態から上下両平ダイス１′を取付けベー
ス５′と共に相反する各々の送り方向（下側の平ダイス
１′は第５図中矢印Ｇの方向）に漸次移動させる。

そして、両平ダイス１′の移動が続けられると、素材
ワーク３は上下の第１の平ダイスピース２に押圧されつ
つ回転力を受け、回転を続けながら第２の平ダイスピー
ス２上の喰いつき歯Ａ、調整歯Ｂによって順次転造加工
され、逃げ歯Ｃが素材ワーク３を抜けて所定距離進んだ
ところで両平ダイス１′の移動は停止し、第６図に示す
状態にされる。

続いて、第７図に示す様に、素材ワーク３を軸８を介
して平ダイス１′の側方（第７図中矢印Ｈ方向）に所定
量移動させて平ダイス１′が戻り方向（第７図中Ｉの方
向）に移動した際に素材ワーク３と上下の平ダイス１′
が互いに干渉しないようにし、この状態から両平ダイス
１′を戻り方向（第７図中Ｉの方向）に移動させて第８
図に示す様な初期状態に復帰させる。

そして、この状態においては、第８図に示す様に、素
材ワーク３が平ダイス１′の側方に位置されたままであ
るが、素材ワーク３は続いてこの位置から図示しない移
動装置の制御によって平ダイス１′の方向（第８図中Ｊ
の方向）に移動させられ、第９図に示す様に、平ダイス
ピース２′の前方に位置されたところで移動を停止す
る。

次に、この状態から上下の平ダイス１′を送り方向
（第９図中Ｋの方向）に再始動させ、第２の平ダイスピ
ース２′の逃し歯Ｄ、仕上げ歯Ｅ、逃し歯Ｆで素材ワー
ク３を順次連続的に転動させ、素材ワーク３に対して最
終的な転造加工を行い、第10図に示す様に、第２の平ダ
イスピース２′の逃し歯Ｆが素材ワーク３を抜けたとこ
ろで加工を終了し、素材ワーク３の外周部には所定のス
プラインが形成される。

而して、このようにして素材ワーク３に対する転造加
工を行った場合、平ダイス１′は常に同じ送り方向で加
工を行うため、当然に同一基準面６′で負荷を受けるこ
とになり、従来態様の場合のように転造の際に素材ワー
ク３に印加される負荷が相反方向に交互に現れるのと異
なって平ダイス１′の取付け部回り等に生じるガタ付き
等はほとんど無くなる。

又、第１の平ダイスピース２の喰いつき歯Ａ、調整歯
Ｂ、逃し歯Ｃへと素材ワーク３に対する加工面が移って
いた場合の第１の平ダイスピース２と素材ワーク３に相
互に作用する負荷の分布は第11図に示す様になるが、こ
の図において第１の平ダイスピース２で加工を終了した
素材ワーク３が第２の平ダイスピース２′へと移動する
タイミングを従来態様とこの発明の態様について比較し
てみると、従来態様の場合、図中（イ）の範囲となり、
この発明の態様の場合、図中（ロ）の範囲となることが
判る。

したがって、この発明の態様の場合、完全に無負荷状
態で第２の平ダイスピース２′へと移動するため、移動
の際に素材ワーク３と第１の平ダイスピース２との間に
必要外の負荷が印加されなくなり、第１の平ダイスピー
ス２の破損、損傷、変形等の心配も無くなる。

尚、この発明の実施態様は上述１実施例に限るもので
ないことは勿論であり、他の種々の態様が採用可能であ
る。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的に平ダイスやそれを
支持する部材に必要外の無理な力が印加されないため、
平ダイス回りの構造を簡素化することが出来、しかも、
装置全体の長寿命化も可能になるという優れた効果が奏
される。

即ち、複数の平ダイスピースによる転造加工を行って
ゆくに際して各平ダイスピースに常に同方向の荷重が印
加されるため、各平ダイスピースを取付けるべく取付け
ベースの基準面を一方側に揃えることが出来るようにな
り、その結果、各平ダイスピースをまとめて取付けベー
スに固定することが可能になってその取付け部構造が簡
素化出来るようになり、平ダイスの取付け部回りのガタ
付き等も無くなるという効果が奏される。

又、素材ワークが１つ目の平ダイスピースによる転造
を終了して次の平ダイスピースによる転造に移るに際
し、一旦素材ワークが１つ目の平ダイスピースから完全
に抜け、それから次の平ダイスピースの初端部に移るた
め、素材ワークと１つ目の平ダイスピースが係合してい
る間に必要外に負荷が互いに作用して１つ目の平ダイス
ピースに破損や変形等を生じたりするようなことも無く
なり、平ダイスピースの工具寿命も延びるという効果も
奏される。

【図面の簡単な説明】

第１〜11図はこの発明の１実施例を説明すべくものであ
り、第１図は平ダイスの取付け態様を示す模式平面図、
第２、３、４図は各々平ダイス１′の平面図、側面図、
正面図、第５〜10図は加工工程を示す模式平面図、第11
図はグラフ図、第12図以下の図面は従来態様を説明すべ
くものであり、第12、13図は加工工程を示す模式平面
図、第14図は平ダイス１の取付け態様を示す模式平面図
である。 １′……平ダイス、２……第１の平ダイスピース、 ２′……第２の平ダイスピース、 ３……素材ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 清司 愛知県名古屋市中村区名駅４丁目７―23 株式会社不二越名古屋支店内 (72)発明者 岩城 啓一 愛知県名古屋市中村区名駅４丁目７―23 株式会社不二越名古屋支店内 (72)発明者 炭谷 優 富山県富山市石金20番 株式会社不二越 工業製造所内 (56)参考文献 実開 昭62−127337（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相反方向に同期的に平行移動自在な一対の
   平ダイスを各々転造工程に従って複数に分割形成すると
   共にその各平ダイスピースを並列に配設しておき、該両
   平ダイスを平行移動させて素材ワークに対して第１の平
   ダイスピース部分で転造加工を行った後該素材ワークを
   第２以降の平ダイスピース部分に順次移動させ両ダイス
   の移動による同様な転造加工を順次行ってゆく平ダイス
   による転造加工方法において、素材ワークに対して１つ
   の平ダイスピース部分による転造加工を行った後に次の
   平ダイスピース部分による転造加工を行うに際しては、
   まず１つの平ダイスピースの終端部で転造加工を終了し
   た素材ワークを平ダイスとの干渉を回避する位置に移動
   させた後各平ダイスを初期位置に戻し、続いて素材ワー
   クを次の平ダイスピースの初端部に移動させ、そこで両
   平ダイスを再始動させるようにしたことを特徴とする平
   ダイスによる転造加工方法。