JP2913523B2 - 平歯車の鍛造加工方法 - Google Patents
平歯車の鍛造加工方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平歯車の鍛造加工方
法、さらに詳しくは平歯車を冷間鍛造加工によって製造
する方法に関している。
法、さらに詳しくは平歯車を冷間鍛造加工によって製造
する方法に関している。
【０００２】
【従来の技術】平歯車を鍛造加工によって製造する技術
は、特公平３−３７８１０号によって知られている。
は、特公平３−３７８１０号によって知られている。
【０００３】上記従来技術は、素材を熱間もしくは温間
鍛造にて歯形部を最終仕上り歯プロファイルより少し大
きく成形した後、これを冷却・焼準・ショットブラスト
・ボンディング処理を順次行い、次いでこれを冷間しご
きダイスのアプローチに嵌込み、かつ該ダイスに押し込
み、冷間しごき工程にて所望の精度を得るようになした
ことを特徴するものであり、熱間もしくは温間鍛造によ
って歯形部までの形状に成形した後、冷間しごき型を使
用して冷間鍛造によって仕上り成形しているので、浸炭
焼入後の歯部の変形が少なく強度が大であり、このため
ニッケルクロムモリブデン鋼など高価な素材を使用しな
くてもよいので素材単価も安価となることの効果があ
る、とされている。
鍛造にて歯形部を最終仕上り歯プロファイルより少し大
きく成形した後、これを冷却・焼準・ショットブラスト
・ボンディング処理を順次行い、次いでこれを冷間しご
きダイスのアプローチに嵌込み、かつ該ダイスに押し込
み、冷間しごき工程にて所望の精度を得るようになした
ことを特徴するものであり、熱間もしくは温間鍛造によ
って歯形部までの形状に成形した後、冷間しごき型を使
用して冷間鍛造によって仕上り成形しているので、浸炭
焼入後の歯部の変形が少なく強度が大であり、このため
ニッケルクロムモリブデン鋼など高価な素材を使用しな
くてもよいので素材単価も安価となることの効果があ
る、とされている。
【０００４】上記したように、従来技術においては、熱
間もしくは温間鍛造によって歯形部を最終仕上り歯輪郭
よりも少し大きく成形しているが、熱間もしくは温間鍛
造は素材の変形が大きく精度が安定しない。従来技術で
行われる熱間もしくは温間鍛造加工は最終仕上げを行う
加工ではないが、熱間もしくは温間鍛造では最終仕上げ
工程の冷間しごき加工で必要とされる０．０１〜０．０
５ｍｍのしごき代を安定して確保することができず、こ
のため、しごき後の製品精度が劣るといった問題があ
る。
間もしくは温間鍛造によって歯形部を最終仕上り歯輪郭
よりも少し大きく成形しているが、熱間もしくは温間鍛
造は素材の変形が大きく精度が安定しない。従来技術で
行われる熱間もしくは温間鍛造加工は最終仕上げを行う
加工ではないが、熱間もしくは温間鍛造では最終仕上げ
工程の冷間しごき加工で必要とされる０．０１〜０．０
５ｍｍのしごき代を安定して確保することができず、こ
のため、しごき後の製品精度が劣るといった問題があ
る。
【０００５】又、素材が鉄の場合、熱間鍛造では、一般
に素材を１０００°Ｃ、温間鍛造では５００〜９００°
Ｃに加熱して行うが、この加工は金型の摩耗を早めるこ
とになり、結果として製品の精度を向上させることがで
きない。
に素材を１０００°Ｃ、温間鍛造では５００〜９００°
Ｃに加熱して行うが、この加工は金型の摩耗を早めるこ
とになり、結果として製品の精度を向上させることがで
きない。
【０００６】図１１，１２は、従来技術を実施する金型
構造を示しており、共に金型密閉型である。図１１にお
いて、１はダイ、２はパンチ、３はカウンタパンチ、４
は素材、図において成形加工を行うと、成形された歯車
５の歯元部６に素材が突出する所謂バリが発生し、又、
歯先部７に欠肉が発生する。一方、同図において次工程
へ投入可能な歯形を成形後、再度同様な金型で成形した
場合もパンチ２とダイ１の嵌合部、特に素材が早く接触
する歯元部６にバリが発生する。
構造を示しており、共に金型密閉型である。図１１にお
いて、１はダイ、２はパンチ、３はカウンタパンチ、４
は素材、図において成形加工を行うと、成形された歯車
５の歯元部６に素材が突出する所謂バリが発生し、又、
歯先部７に欠肉が発生する。一方、同図において次工程
へ投入可能な歯形を成形後、再度同様な金型で成形した
場合もパンチ２とダイ１の嵌合部、特に素材が早く接触
する歯元部６にバリが発生する。
【０００７】又、図１２のダイ１はスプリング８で支持
され、パンチ９はダイ１の開口部を覆っている。この場
合は、バリの発生はみられないが、歯先部７に欠肉が発
生し、又、カウンターパンチ３への応力が高くなり歯先
部端面を直接押すことがないので、図１１に比べて歯先
部７の欠肉が大きくなる。
され、パンチ９はダイ１の開口部を覆っている。この場
合は、バリの発生はみられないが、歯先部７に欠肉が発
生し、又、カウンターパンチ３への応力が高くなり歯先
部端面を直接押すことがないので、図１１に比べて歯先
部７の欠肉が大きくなる。
【０００８】このため、従来技術における上記した問題
点を解消するためには、強大な出力を有するプレス機械
を使用する必要があるなど解決されなければならない幾
つかの問題点がある。
点を解消するためには、強大な出力を有するプレス機械
を使用する必要があるなど解決されなければならない幾
つかの問題点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、冷間鍛造によって高精度な製品（歯車）が
得られる平歯車の鍛造加工方法を提供することである。
する課題は、冷間鍛造によって高精度な製品（歯車）が
得られる平歯車の鍛造加工方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明において課題を解
決するための第１の手段は、素材を得るべき平歯車の歯
車形状の歯輪郭より小さく設定した歯車形状を有し、か
つ歯車の端面に向う歯形部の端側部を端面に向って小径
となるテーパ状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形
する第１の加工工程、上記半加工歯車に形成されたテー
パ状部をパンチ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以
外の部分で材料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有す
る製品歯車に圧縮成形する第２の加工工程とからなり、
これらの各工程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とする
ものである。
決するための第１の手段は、素材を得るべき平歯車の歯
車形状の歯輪郭より小さく設定した歯車形状を有し、か
つ歯車の端面に向う歯形部の端側部を端面に向って小径
となるテーパ状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形
する第１の加工工程、上記半加工歯車に形成されたテー
パ状部をパンチ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以
外の部分で材料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有す
る製品歯車に圧縮成形する第２の加工工程とからなり、
これらの各工程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とする
ものである。
【００１１】又、本発明において課題を解決するための
第２の手段は、素材を得るべき平歯車の歯車形状の歯輪
郭より小さく設定した歯車形状を有し、かつ歯車の端面
に向う歯形部の端側部を端面に向って小径となるテーパ
状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形する第１の加
工工程、上記半加工歯車に形成されたテーパ状部をパン
チ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以外の部分で材
料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有する製品歯車に
圧縮成形する第２の加工工程、上記製品歯車を最終製品
にしごき成形する第３の加工工程とからなり、これらの
各工程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とするものであ
る。
第２の手段は、素材を得るべき平歯車の歯車形状の歯輪
郭より小さく設定した歯車形状を有し、かつ歯車の端面
に向う歯形部の端側部を端面に向って小径となるテーパ
状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形する第１の加
工工程、上記半加工歯車に形成されたテーパ状部をパン
チ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以外の部分で材
料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有する製品歯車に
圧縮成形する第２の加工工程、上記製品歯車を最終製品
にしごき成形する第３の加工工程とからなり、これらの
各工程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とするものであ
る。
【００１２】
第１実施例 図１，２は第１実施例を表わしており、図１は第１の加
工工程、図２は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。図１において、１０はダイ、１１はダイ１０の
歯形部、１２は歯形部１１と連通する端面側に端面に向
う程小径となるテーパ部であり、上記ダイ１０に嵌合す
るパンチ１３及び該パンチ１３と対応してノックアウト
ピン１４が設けられている。１５は素材、１６は第１の
加工工程で加工された半加工歯車である。
工工程、図２は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。図１において、１０はダイ、１１はダイ１０の
歯形部、１２は歯形部１１と連通する端面側に端面に向
う程小径となるテーパ部であり、上記ダイ１０に嵌合す
るパンチ１３及び該パンチ１３と対応してノックアウト
ピン１４が設けられている。１５は素材、１６は第１の
加工工程で加工された半加工歯車である。
【００１３】又、図２において、２０はダイ、２１はダ
イ２０の歯形部、２２は歯形部２１と連通し上記ダイ２
０を貫通する透孔、２３は上記ダイ２０に嵌合するパン
チ、２４はダイ２０の透孔２２内に挿入したノックアウ
トピンである。なお、１７は第２の加工工程で加工され
た製品歯車である。
イ２０の歯形部、２２は歯形部２１と連通し上記ダイ２
０を貫通する透孔、２３は上記ダイ２０に嵌合するパン
チ、２４はダイ２０の透孔２２内に挿入したノックアウ
トピンである。なお、１７は第２の加工工程で加工され
た製品歯車である。
【００１４】図３は第１の加工工程で成形加工される半
加工歯車と第２の加工工程で成形加工される製品歯車と
の歯形形状を比較した図であり、第１の加工工程で成形
された歯形輪郭１６０は第２の加工工程で成形された製
品歯車の歯形輪郭１７０よりも小さくなるように設定さ
れている。
加工歯車と第２の加工工程で成形加工される製品歯車と
の歯形形状を比較した図であり、第１の加工工程で成形
された歯形輪郭１６０は第２の加工工程で成形された製
品歯車の歯形輪郭１７０よりも小さくなるように設定さ
れている。
【００１５】図１において、素材１５からすえ込み成形
された半加工歯車１６には、ダイ１０の歯形部１１と連
通して形成したテーパ部１２が転写され、テーパ状部１
６ａが成形される。なお、第１の加工工程では材料の金
型への充満は不十分でよい。又、図２に半加工歯車１６
を投入する時は、テーパ状部１６ａをパンチ２３に対応
して投入し、パンチ２３による圧縮成形によって材料を
歯形部２１に充満させる。
された半加工歯車１６には、ダイ１０の歯形部１１と連
通して形成したテーパ部１２が転写され、テーパ状部１
６ａが成形される。なお、第１の加工工程では材料の金
型への充満は不十分でよい。又、図２に半加工歯車１６
を投入する時は、テーパ状部１６ａをパンチ２３に対応
して投入し、パンチ２３による圧縮成形によって材料を
歯形部２１に充満させる。
【００１６】パンチ２３による圧縮成形において成形さ
れた製品歯車１７には、上記テーパ状部１６ａは圧縮さ
れて空間が小さくなるが、パンチ２３とダイ２０との嵌
合部で微少な空間１７ａとして残るので、当該部分への
バリの発生を防ぐ。又、同時に圧縮成形時にノックアウ
トピン２４が挿入されている透孔２２に向って材料を自
由状態で流動させることにより歯形に材料が充満する。
すなわち、仕上げ歯車１７の成形加工中に歯形以外の部
分に金型に材料を拘束しない箇所を設け、該部分で材料
を自由に流動させることにより、歯形部に材料を充満さ
せる。
れた製品歯車１７には、上記テーパ状部１６ａは圧縮さ
れて空間が小さくなるが、パンチ２３とダイ２０との嵌
合部で微少な空間１７ａとして残るので、当該部分への
バリの発生を防ぐ。又、同時に圧縮成形時にノックアウ
トピン２４が挿入されている透孔２２に向って材料を自
由状態で流動させることにより歯形に材料が充満する。
すなわち、仕上げ歯車１７の成形加工中に歯形以外の部
分に金型に材料を拘束しない箇所を設け、該部分で材料
を自由に流動させることにより、歯形部に材料を充満さ
せる。
【００１７】なお、以下の説明で同一符号を使用する部
材は第１実施例で説明した構成部材と同じ部材を表わす
ものとする。
材は第１実施例で説明した構成部材と同じ部材を表わす
ものとする。
【００１８】第２実施例 図４は第２実施例であり、第１実施例における第１の加
工工程を別の方法で実施する金型を表わしている。ダイ
１０にバネ等の弾性体３０で付勢された上ダイ３１の中
央部に形成した孔３２に素材１５を投入し、当該孔３２
に嵌合するパンチ３３によって素材１５をすえ込み成形
して半加工歯車１６に成形する。
工工程を別の方法で実施する金型を表わしている。ダイ
１０にバネ等の弾性体３０で付勢された上ダイ３１の中
央部に形成した孔３２に素材１５を投入し、当該孔３２
に嵌合するパンチ３３によって素材１５をすえ込み成形
して半加工歯車１６に成形する。
【００１９】なお、第２の加工工程を実施する金型は第
１実施例と同じである。
１実施例と同じである。
【００２０】第３実施例 図５，６は第３実施例を表わしており、図５は第１の加
工工程、図６は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。ダイ１０，２０は第１実施例と同じ構造のもの
を使用するが、ダイ１０内に第１マンドレル４０を装着
し、ダイス２０内に第２マンドレル５０を装着する。但
し、第１マンドレル４０の軸径Ｄは第２マンドレル５０
の軸径ｄより大径に形成されている。又、上記ダイ１０
に嵌合するパンチ４１及びダイ２０に嵌合するパンチ５
１は第１マンドレル４０ならびに第２マンドレル５０の
外周面に摺動できるよう筒状に形成されている。なお、
４２，５２は第１及び第２マンドレル４０，５０の外周
部に設けたノックアウトピンである。
工工程、図６は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。ダイ１０，２０は第１実施例と同じ構造のもの
を使用するが、ダイ１０内に第１マンドレル４０を装着
し、ダイス２０内に第２マンドレル５０を装着する。但
し、第１マンドレル４０の軸径Ｄは第２マンドレル５０
の軸径ｄより大径に形成されている。又、上記ダイ１０
に嵌合するパンチ４１及びダイ２０に嵌合するパンチ５
１は第１マンドレル４０ならびに第２マンドレル５０の
外周面に摺動できるよう筒状に形成されている。なお、
４２，５２は第１及び第２マンドレル４０，５０の外周
部に設けたノックアウトピンである。
【００２１】第３実施例においては、ダイ１０内に投入
する素材４３は筒状のものを使用する。第１及び第２の
加工工程で使用されるマンドレル４０，５０の軸径が異
なるのは、第２の加工工程において半加工歯車４４と第
２マンドレル５０との間に材料を流動させる空間部４５
を確保するためである。すなわち、第３実施例において
は、歯形以外の部分で材料を自由に流動させる箇所を素
材自体に形成している。４６は製品歯車である。
する素材４３は筒状のものを使用する。第１及び第２の
加工工程で使用されるマンドレル４０，５０の軸径が異
なるのは、第２の加工工程において半加工歯車４４と第
２マンドレル５０との間に材料を流動させる空間部４５
を確保するためである。すなわち、第３実施例において
は、歯形以外の部分で材料を自由に流動させる箇所を素
材自体に形成している。４６は製品歯車である。
【００２２】第４実施例 図７，８は第４実施例を表わしており、図７は第１の加
工工程、図８は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。ダイ１０，２０は第１実施例と同じ構造のもの
を使用する。
工工程、図８は第２の加工工程を実施する金型を表わし
ている。ダイ１０，２０は第１実施例と同じ構造のもの
を使用する。
【００２３】第４実施例においては、第１の加工工程で
使用するパンチ６０の下端部に突出部６１が形成されて
いて、素材６２が半加工歯車６３に成形されたとき、該
半加工歯車６３に凹み６４が形成される。そして該凹み
６４がパンチ６５による第２の加工工程で材料を自由に
流動させる空間となる。６６は製品歯車である。
使用するパンチ６０の下端部に突出部６１が形成されて
いて、素材６２が半加工歯車６３に成形されたとき、該
半加工歯車６３に凹み６４が形成される。そして該凹み
６４がパンチ６５による第２の加工工程で材料を自由に
流動させる空間となる。６６は製品歯車である。
【００２４】第５実施例 図９は第５実施例を表わしており、上記各実施例で成形
された製品歯車をさらに高精度に仕上げるための金型を
表わしている。
された製品歯車をさらに高精度に仕上げるための金型を
表わしている。
【００２５】ダイ７０の歯形部７１にはしごき加工を行
うアプローチ７２が形成されており、又、ダイ７０には
マンドレル７３及びノックアウトピン７４が設けられて
いる。さらに又、ダイ７０に対応してマンドレル７３に
適合する筒状のパンチ７５が設けられる。製品歯車７６
は中央部に穴をあけたものなので、第１及び第４実施例
で成形された歯車では加工前に中央部に穴をあける。
うアプローチ７２が形成されており、又、ダイ７０には
マンドレル７３及びノックアウトピン７４が設けられて
いる。さらに又、ダイ７０に対応してマンドレル７３に
適合する筒状のパンチ７５が設けられる。製品歯車７６
は中央部に穴をあけたものなので、第１及び第４実施例
で成形された歯車では加工前に中央部に穴をあける。
【００２６】ダイ７０に製品歯車７６を投入してパンチ
７５によるしごき成形を行うと、製品歯車７６はさらに
高精度の仕上げ歯車７７となる。
７５によるしごき成形を行うと、製品歯車７６はさらに
高精度の仕上げ歯車７７となる。
【００２７】この他、図１０は本発明によって成形でき
る歯車の形状例を示すものである。
る歯車の形状例を示すものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、第１の加工工程において成形
される半加工歯車に歯形部の端側部を端面に向って小径
となるテーパ状部を形成し、第２の加工工程において前
記テーパ状部に材料を流動させつつ金型に材料を充満さ
せると共に、同時に材料の自由な流動を行わせて成形加
工を行うようにしたので、上記テーパ状部が圧縮されて
微少な空間として残ることにより当該部分へのバリの発
生を防止し、従って、高精度な歯車が得られるものであ
る。
される半加工歯車に歯形部の端側部を端面に向って小径
となるテーパ状部を形成し、第２の加工工程において前
記テーパ状部に材料を流動させつつ金型に材料を充満さ
せると共に、同時に材料の自由な流動を行わせて成形加
工を行うようにしたので、上記テーパ状部が圧縮されて
微少な空間として残ることにより当該部分へのバリの発
生を防止し、従って、高精度な歯車が得られるものであ
る。
【図１】第１実施例の第１の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図２】第１実施例の第２の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図３】第１の加工工程と第２の加工工程で成形加工さ
れた歯形形状の比較図。
れた歯形形状の比較図。
【図４】第２実施例の第１の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図５】第３実施例の第１の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図６】第３実施例の第２の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図７】第４実施例の第１の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図８】第４実施例の第２の加工工程で使用する金型の
断面図。
断面図。
【図９】第５実施例の仕上げ加工で使用する金型の断面
図。
図。
【図１０】本発明によって成形された歯車を部品として
使用可能な歯車を表わす断面図。
使用可能な歯車を表わす断面図。
【図１１】従来技術において使用される金型の断面図。
【図１２】従来技術において使用される他の金型の断面
図。
図。
１０ ダイ １１ 歯形部 １２ テーパ部 １３ パンチ １４ ノックアウトピン １５ 素材 １６ 半加工歯車 １７ 製品歯車 ２０ ダイ ２１ 歯形部 ２２ 透孔 ２３ パンチ ２４ ノックアウトピン ３０ 弾性体 ３１ 上ダイ ３２ 孔 ３３ パンチ ４０ 第１マンドレル ４１ パンチ ４２ ノックアウトピン ４３ 素材 ４４ 半加工歯車 ４５ 空間部 ４６ 製品歯車 ５０ 第２マンドレル ５１ パンチ ５２ ノックアウトピン ６０ パンチ ６１ 突出部 ６２ 素材 ６３ 半加工歯車 ６４ 凹み ６５ パンチ ６６ 製品歯車 ７０ ダイ ７１ 歯形部 ７２ アプローチ ７３ マンドレル ７４ ノックアウトピン ７５ パンチ ７６ 製品歯車 ７７ 仕上げ歯車 １６０ 歯形輪郭 １７０ 歯形輪郭
Claims (2)
- 【請求項１】 素材を得るべき平歯車の歯車形状の歯輪
郭より小さく設定した歯車形状を有し、かつ歯車の端面
に向う歯形部の端側部を端面に向って小径となるテーパ
状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形する第１の加
工工程、上記半加工歯車に形成されたテーパ状部をパン
チ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以外の部分で材
料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有する製品歯車に
圧縮成形する第２の加工工程とからなり、これらの各工
程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とする平歯車の鍛造
加工方法。 - 【請求項２】 素材を得るべき平歯車の歯車形状の歯輪
郭より小さく設定した歯車形状を有し、かつ歯車の端面
に向う歯形部の端側部を端面に向って小径となるテーパ
状部を形成した半加工歯車にすえ込み成形する第１の加
工工程、上記半加工歯車に形成されたテーパ状部をパン
チ側に対向させ、かつ成形加工中に歯形以外の部分で材
料を自由に流動させつつ仕上げ歯形を有する製品歯車に
圧縮成形する第２の加工工程、上記製品歯車を最終製品
にしごき成形する第３の加工工程とからなり、これらの
各工程を冷間鍛造加工で行うことを特徴とする平歯車の
鍛造加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34397691A JP2913523B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 平歯車の鍛造加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34397691A JP2913523B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 平歯車の鍛造加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154599A JPH05154599A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2913523B2 true JP2913523B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=18365689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34397691A Expired - Fee Related JP2913523B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 平歯車の鍛造加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913523B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109482807A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-19 | 四川民盛特钢锻造有限公司 | 双台齿轮异型锻件的粗坯锻造模具及其锻造方法 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP34397691A patent/JP2913523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05154599A (ja) | 1993-06-22 |
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