JP3102674B2 - Gear sizing mold - Google Patents

Gear sizing mold

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JP3102674B2
JP3102674B2 JP07206445A JP20644595A JP3102674B2 JP 3102674 B2 JP3102674 B2 JP 3102674B2 JP 07206445 A JP07206445 A JP 07206445A JP 20644595 A JP20644595 A JP 20644595A JP 3102674 B2 JP3102674 B2 JP 3102674B2
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真一 村田
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武蔵精密工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の動力伝達機構
等に用いられる歯車の製造に使用されるサイジング金型
に関するものであり、特に歯形部の加工精度向上を目的
とするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sizing die used for manufacturing a gear used for a power transmission mechanism of an automobile and the like, and more particularly to an improvement in machining accuracy of a tooth profile.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車の動力伝達機構等に用いら
れる歯車を製造する場合は特開昭64−18545号、
実公平5−10999号に開示されるように、熱間また
は温間温度域において据込み加工、予備歯形部の押出し
成形、穴明け加工等の一連の鍛造成形で粗加工した後、
前記押出し成形により形成された予備歯形部を所定の歯
形精度に仕上げるために予備歯形部にしごき加工(アイ
オニング)を施すサイジング加工を冷間温度域にて行な
う。次いで、前述の如く塑性成形されたサイジング材に
工作機械による切削加工を施し全体を所望の形状に仕上
げていた。ここで切削工程においては、図7に示される
ように把持装置190におけるサイジング材W104の
レース基準面として内周に形成された段部104に対
し、突き当て部材191を当接させた後、サイジング歯
形部115の外周側に配置された複数のチャック部材1
92でサイジング材W104を把持して、サイジング材
の外径、内径及び端面等に適宜切削加工を施していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a gear used for a power transmission mechanism of an automobile, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-18545,
As disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 5-10999, after roughing in a series of forging such as upsetting, extrusion of a preliminary tooth profile, and drilling in a hot or warm temperature range,
In order to finish the preliminary tooth profile formed by the extrusion molding with a predetermined tooth profile accuracy, sizing processing in which ironing (ioning) is performed on the preliminary tooth profile is performed in a cold temperature range. Next, the sizing material plastically formed as described above was subjected to cutting by a machine tool to finish the whole into a desired shape. Here, in the cutting step, as shown in FIG. 7, the abutment member 191 is brought into contact with the step portion 104 formed on the inner periphery as the race reference surface of the sizing material W104 in the gripping device 190, and then the sizing is performed. A plurality of chuck members 1 arranged on the outer peripheral side of the tooth profile 115
At 92, the sizing material W104 was gripped, and the outer diameter, inner diameter, end face, and the like of the sizing material were appropriately cut.
【0003】しかし、上述の歯車の製造方法において
は、切削加工におけるレース基準面とすべきサイジング
材W104の段部104は鍛造で成形されるが、サイジ
ング歯形部115は後工程のサイジング加工で仕上げ成
形され、各々別工程の金型で形成されるため、サイジン
グ歯形部115の歯筋に対する段部104の直角精度が
得られにくく、切削加工精度が低下するということがあ
る。
However, in the above-described method of manufacturing a gear, the step portion 104 of the sizing material W104 which is to be a race reference surface in cutting is formed by forging, but the sizing tooth portion 115 is finished by sizing in a later step. Since they are formed and formed in separate molds, it is difficult to obtain the right angle accuracy of the step portion 104 with respect to the tooth trace of the sizing tooth portion 115, and the cutting accuracy may be reduced.
【0004】そこで出願人は、先行で出願した特開平3
−155429号において、外周面に歯形部を有する小
径部と大径のフランジ部からなる段付歯車を製造する方
法とともに周状突起の先端を押潰しレース基準面を形成
して、このレース基準面を切削加工突き当て基準として
サイジング材を把持しながら機械加工を施していた。
Accordingly, the applicant has filed Japanese Patent Application Laid-Open
No. 155429, a method of manufacturing a stepped gear having a small-diameter portion having a toothed portion on an outer peripheral surface and a large-diameter flange portion, and crushing a tip of a circumferential projection to form a race reference surface. Was machined while gripping the sizing material with the cutting abutting reference.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の如き段付歯車の
製造方法では、サイジング歯形部とレース基準面が同金
型で一体的に形成されるため、サイジング歯形部の歯筋
に対するレース基準面の直角制度を高めることができ
る。しかし、このように段付歯車であれば、大径のフラ
ンジ部の端面にレース基準面を形成する周状突起を成形
できるが、周状突起を成形できる程のフランジ部を有さ
ない歯車、又は外径が同径の歯車では周状突起を成形で
きないため高い直角精度が得られず、切削加工精度が低
下するということがある。
In the method for manufacturing a stepped gear as described above, the sizing tooth profile and the race reference surface are integrally formed by the same mold, so that the race reference surface for the tooth trace of the sizing tooth profile is formed. Can increase the right angle system. However, in the case of such a stepped gear, a gear having a flange portion capable of forming the circumferential protrusion can be formed on the end face of the large-diameter flange portion. Alternatively, a gear having the same outer diameter cannot form a circumferential projection, so that high right-angle accuracy cannot be obtained, and cutting accuracy may be reduced.
【0006】従って本発明は上述の如き課題を解決し、
外周にフランジ部を有さない歯車においても、高い切削
加工精度が得られる歯車のサイジング金型を提供するこ
とを目的とする。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a gear sizing mold that can obtain high cutting accuracy even in a gear having no flange portion on the outer periphery.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のサイジング金型
は以下の通りである。
The sizing mold of the present invention is as follows.
【0008】同一軸線に設けられたパンチ及び中間材を
固定する固定台と、固定台外周側に設けられ内周に仕上
げ歯型を有するダイとを備えるサイジング金型におい
て、固定台が、ダイに一体的に固着され中間材に対向す
る端面に基準成形面を有するガイドリングと、ガイドリ
ングの外周側にクリアランスを有して配置されるカラー
部材とからなる。
[0008] In a sizing mold having a fixed base provided on the same axis for fixing a punch and an intermediate material, and a die provided on the outer peripheral side of the fixed base and having a finishing tooth form on the inner periphery, the fixed base is provided on the die. The guide ring includes a guide ring integrally fixed and having a reference molding surface on an end face facing the intermediate material, and a collar member arranged with a clearance on an outer peripheral side of the guide ring.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図6に基づ
いて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【0010】図1は本発明の実施例により歯車を製造す
る工程を表し、初めに図1の(ア)に示す如き円盤状の
素材W0を鍛造成形により、図1の(イ)に示す如き両
端面に凹部8,9を有する断面略H型の粗材W1に成形
する。
FIG. 1 shows a process of manufacturing a gear according to an embodiment of the present invention. First, a disk-shaped raw material W0 as shown in FIG. 1A is forged and formed as shown in FIG. A rough material W1 having a substantially H-shaped cross section having concave portions 8 and 9 on both end surfaces is formed.
【0011】次に、この粗材W1を鍛造成形により、図
1の(ウ)に示す如き外周に予備歯形部5を有する予備
材W2に成形する工程を図2に基づいて説明する。
Next, a process of forming the rough material W1 into a spare material W2 having a spare tooth profile portion 5 on the outer periphery as shown in FIG. 1C will be described with reference to FIG.
【0012】図2は鍛造金型30を表し、左半部は成形
前、右半部は成形後の状態を表す。41は下型で、内周
に歯型42aを有するダイ42と、ダイ42を上下方向
から保持する投入型43及びダイホルダ44とを備え
る。ダイ42の内周側には間隔をおいて円柱状のマンド
レル47が固定され、マンドレル47とダイ42との間
には、下端に外周フランジ45aを有する円筒状のノッ
クアウトリング45が介設されている。マンドレル47
の上端面には、予備材W2の予備突部6を成形する環状
凹溝47aが設けられ、マンドレル47の上端面と投入
型43の内周面とにより型彫空間48が画成される。そ
して、ノックアウトリング45とダイホルダ44との間
には、ノックアウトリング45の外周フランジ45aと
ダイ42の下端面を軸線方向のストッパとしてスプリン
グ46が介在し、ノックアウトリング45を常に下方に
押圧する。また、31は上型で、予備材W2の小径部3
を成形するパンチ32と、パンチ32の外周側に配置さ
れ予備材W2を押圧するパンチガイド33とを備える。
FIG. 2 shows a forging die 30, in which the left half shows the state before molding and the right half shows the state after molding. Reference numeral 41 denotes a lower mold, which includes a die 42 having a tooth mold 42a on the inner periphery, a casting die 43 and a die holder 44 for holding the die 42 from above and below. A cylindrical mandrel 47 is fixed on the inner peripheral side of the die 42 at intervals, and a cylindrical knockout ring 45 having an outer peripheral flange 45a at a lower end is interposed between the mandrel 47 and the die 42. I have. Mandrel 47
An annular concave groove 47a for forming the preliminary projection 6 of the preliminary material W2 is provided on the upper end surface of the preform W2, and an engraving space 48 is defined by the upper end surface of the mandrel 47 and the inner peripheral surface of the casting die 43. A spring 46 is interposed between the knockout ring 45 and the die holder 44 using the outer peripheral flange 45a of the knockout ring 45 and the lower end surface of the die 42 as axial stoppers, and constantly presses the knockout ring 45 downward. Reference numeral 31 denotes an upper die, which is a small-diameter portion 3 of the spare material W2.
And a punch guide 33 disposed on the outer peripheral side of the punch 32 and pressing the spare material W2.
【0013】上記鍛造金型30で粗材W1から予備材W
2を成形する場合、図2の左半部に示す如く、粗材W1
を下型41の型彫空間48に投入し、その後、上型31
を下降させる。そして図2の右半部に示す如く、上型3
1が粗材W1に当接すると同時に粗材W1はダイ42の
歯型42aとマンドレル47との間に前方押出しされ、
外周に予備歯形部5が成形される。また内周の段部4に
は、マンドレル47の環状凹溝47aにより、図4に示
す如き軸線方向に突出する予備突部6が成形される。そ
の後、上型31を後退させるとともにノックアウトリン
グ45が上方へ突出し、成形された予備材W2が下型4
1から取り出され、この工程が完了する。
In the forging die 30, the rough material W1 is converted to the spare material W.
When molding No. 2 as shown in the left half of FIG.
Is put into the engraving space 48 of the lower mold 41, and then the upper mold 31
Is lowered. Then, as shown in the right half of FIG.
At the same time as 1 comes into contact with the coarse material W1, the coarse material W1 is extruded forward between the tooth mold 42a of the die 42 and the mandrel 47,
A preliminary tooth profile 5 is formed on the outer periphery. Further, an auxiliary projection 6 projecting in the axial direction as shown in FIG. 4 is formed in the step 4 on the inner periphery by the annular groove 47 a of the mandrel 47. Thereafter, the upper mold 31 is retracted, and the knockout ring 45 protrudes upward.
1 and the process is completed.
【0014】続いて、予備材W2の軸線方向略中央に形
成された隔壁部7を打ち抜いて、図1の(エ)に示す如
き円筒状の中間材W3を形成する。尚、打ち抜き装置は
打ち抜きパンチを備えた一般的な装置を使用するため、
その打ち抜き装置の構成及び工程の説明は省略する。
Subsequently, the partition 7 formed substantially at the center of the spare material W2 in the axial direction is punched out to form a cylindrical intermediate material W3 as shown in FIG. In addition, since the punching device uses a general device having a punching punch,
A description of the configuration and steps of the punching device will be omitted.
【0015】次に、中間材W3の予備歯形部5にサイジ
ング加工を施し、図1の(オ)に示す如き所定寸法のサ
イジング歯形部15を有するサイジング材W4を成形す
る工程を図3に基づいて説明する。
Next, the step of sizing the preliminary tooth profile portion 5 of the intermediate material W3 to form a sizing material W4 having a sizing tooth profile portion 15 of a predetermined size as shown in FIG. Will be explained.
【0016】図3はサイジング金型60を表し、左半部
は成形前、右半部は成形後の状態を表す。71は下型
で、内周上部に仕上げ歯型72aを有するダイ72と、
中間材W3を固定する固定台79とを備える。固定台7
9は、ダイ72の内周側に円筒状の筒部77aと筒部7
7aの下部から外周に突出するフランジ77bとからな
るガイドリング77と、筒部77aの外周側にクリアラ
ンスSを有して配置されるカラー部材78とからなる。
ここでガイドリング77は、筒部77aの上端面にダイ
72の仕上げ歯型72aに直角の基準成形面17aを有
し、ガイドリング77とダイ72はボルト80により一
体的に組付けられる。ガイドリング77の内周には、ボ
ルト74により一体的に固着された上ノックアウトピン
75及び下ノックアウトピン76が配置され、ノックア
ウトピン75,76の外周側に配されたスプリングによ
りノックアウトピン75,76は常に下方に押圧され
る。また、61は上型で、ダイ72の仕上げ歯型72a
に対向するパンチ62と、パンチ62の外周側に配置さ
れるパンチホルダ63とを備える。
FIG. 3 shows a sizing mold 60. The left half shows the state before molding, and the right half shows the state after molding. 71 is a lower die, a die 72 having a finishing tooth mold 72a on the upper inner periphery,
A fixing base 79 for fixing the intermediate material W3. Fixed base 7
Reference numeral 9 denotes a cylindrical cylindrical portion 77a and a cylindrical portion 7 on the inner peripheral side of the die 72.
The guide ring 77 includes a guide ring 77 including a flange 77b protruding from the lower portion of the tube 7a to the outer periphery, and a collar member 78 disposed with a clearance S on the outer periphery of the cylindrical portion 77a.
Here, the guide ring 77 has a reference molding surface 17 a perpendicular to the finishing tooth mold 72 a of the die 72 on the upper end surface of the cylindrical portion 77 a, and the guide ring 77 and the die 72 are integrally assembled by bolts 80. An upper knockout pin 75 and a lower knockout pin 76 integrally fixed by bolts 74 are arranged on the inner periphery of the guide ring 77, and the knockout pins 75, 76 are arranged by springs arranged on the outer peripheral side of the knockout pins 75, 76. Is always pressed downward. Reference numeral 61 denotes an upper mold, and a finish tooth mold 72a of the die 72.
And a punch holder 63 arranged on the outer peripheral side of the punch 62.
【0017】上記サイジング金型60で中間材W3から
サイジング材W4を成形する場合、図3左半部に示す如
く、中間材W3の予備歯形部5がダイ72の仕上げ歯型
72aに合致するよう中間材W3を下型71に配置し、
その後、上型61を下降させる。続いて図3右半部に示
す如く、上型61のパンチ62が中間材W3に当接する
と同時に、中間材W3の予備歯形部5はダイ72の仕上
げ歯型72a内に押し込まれサイジング加工が施され
る。このサイジング加工時、中間材W3の大径部2を規
制するカラー部材78はガイドリング77との間にクリ
アランスSを有しているため、径方向に自由に移動して
中間材W3の予備歯形部5が全周にわたって均一にサイ
ジングされる。そしてサイジング加工の最終段階で、中
間材W3の予備突部6はガイドリング77の基準成形面
17aに押圧され、図5に示す如く、突部16の先端に
レース基準面16aが成形されるとともに、サイジング
歯形部15が成形される。その後、上型61を後退させ
るとともにノックアウトピン75,76が上方へ突出
し、成形されたサイジング材W4が下型71から取り出
され、この工程が完了する。
When the sizing material W4 is formed from the intermediate material W3 by the sizing die 60, the preliminary tooth form portion 5 of the intermediate material W3 matches the finish tooth mold 72a of the die 72 as shown in the left half of FIG. Placing the intermediate material W3 on the lower mold 71,
Thereafter, the upper mold 61 is lowered. Subsequently, as shown in the right half of FIG. 3, the punch 62 of the upper die 61 comes into contact with the intermediate material W3, and at the same time, the preliminary toothed portion 5 of the intermediate material W3 is pushed into the finished tooth mold 72a of the die 72, and the sizing process is performed. Will be applied. During the sizing process, the collar member 78 that regulates the large-diameter portion 2 of the intermediate member W3 has a clearance S between the collar member 78 and the guide ring 77. The part 5 is uniformly sized over the entire circumference. Then, at the final stage of the sizing process, the preliminary protrusion 6 of the intermediate material W3 is pressed against the reference forming surface 17a of the guide ring 77, and the race reference surface 16a is formed at the tip of the protrusion 16 as shown in FIG. , The sizing tooth profile 15 is formed. Thereafter, the upper mold 61 is retracted and the knockout pins 75 and 76 project upward, and the formed sizing material W4 is taken out of the lower mold 71, and this step is completed.
【0018】そして最後にサイジング材W4に切削加工
を施して、図1の(カ)に示す如き歯車W5を仕上げる
工程を図6に基づいて説明する。
Finally, the step of cutting the sizing material W4 to finish the gear W5 as shown in FIG. 1F will be described with reference to FIG.
【0019】図6は把持装置90を表し、サイジング材
W4のレース基準面16aに当接しサイジング材W4を
正確に位置決めする突き当て部材91と、サイジング材
W4のサイジング歯形部15に当接して突き当て部材9
1と相関してサイジング材W4を把持する複数のチャッ
ク部材92とからなる。
FIG. 6 shows a gripping device 90, which abuts against a race reference surface 16a of the sizing material W4 to accurately position the sizing material W4, and abuts against the sizing tooth portion 15 of the sizing material W4. Resting member 9
1 and a plurality of chuck members 92 for gripping the sizing material W4 in correlation with 1.
【0020】上記把持装置90でサイジング材W4から
歯車W5を成形する場合、まずサイジング材W4の突部
16に形成されたレース基準面16aに突き当て部材9
1を当接させて、サイジング材W4の位置決めを行な
う。次に、突き当て部材91と相関して外周側からチャ
ック部材92がサイジング歯形部15に当接して、サイ
ジング材W4を移動不能に把持する。その後、図示せぬ
バイトによりサイジング材W4の内外周面及び端面を切
削加工し、連続して切削済み内外周面を把持し未切削部
に切削を施し、歯車W5の製造が完了する。
When the gear W5 is formed from the sizing material W4 by the gripping device 90, first, the abutting member 9 contacts the race reference surface 16a formed on the projection 16 of the sizing material W4.
1 are brought into contact with each other to position the sizing material W4. Next, the chuck member 92 comes into contact with the sizing tooth portion 15 from the outer peripheral side in correlation with the butting member 91, and grips the sizing material W4 immovably. Thereafter, the inner and outer peripheral surfaces and the end surface of the sizing material W4 are cut with a cutting tool (not shown), the cut inner and outer peripheral surfaces are continuously gripped, and the uncut portion is cut to complete the manufacture of the gear W5.
【0021】従って、本発明のサイジング金型60で
は、レース基準面16aを段部4に成形するガイドリン
グ77とサイジングの仕上げ歯型72aを有するダイ7
2が一体的に固着されているため、基準成形面77aと
仕上げ歯型72aの歯筋との直角精度が高く、よって成
形されたサイジング歯形部15の歯筋とレース基準面1
6aとの直角精度も高い。更に、カラー部材78が径方
向に移動が可能であり、予備歯形部5が全周にわたって
均一にサイジングされる。
Accordingly, in the sizing mold 60 of the present invention, the die 7 having the guide ring 77 for forming the race reference surface 16a on the step portion 4 and the sizing finish tooth mold 72a.
2 are integrally fixed, the perpendicularity accuracy between the reference molding surface 77a and the tooth trace of the finished tooth mold 72a is high, and thus the tooth trace of the sizing tooth profile 15 and the race reference surface 1 are formed.
The right angle accuracy with 6a is also high. Further, the collar member 78 can be moved in the radial direction, and the preliminary tooth profile 5 is uniformly sized over the entire circumference.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明のサイジング金型に
よれば、同一軸線に設けられたパンチ及び中間材を固定
する固定台と、固定台外周側に設けられ内周に仕上げ歯
型を有するダイとを備えるサイジング金型において、固
定台が、ダイに一体的に固着され中間材に対向する端面
に基準成形面を有するガイドリングと、ガイドリングの
外周側にクリアランスを有して配置されるカラー部材と
からなるため、基準成形面と仕上げ歯型の歯筋との直角
精度が高く、よって成形されたサイジング歯形部の歯筋
とレース基準面との直角精度も高いので、高い切削加工
精度が得られる。更に、カラー部材が径方向に移動が可
能であり、予備歯形部が全周にわたって均一にサイジン
グされるため、サイジング精度も向上する。
As described above, according to the sizing mold of the present invention, the fixed base provided on the same axis for fixing the punch and the intermediate material, and the finishing tooth mold provided on the outer peripheral side of the fixed base are provided on the inner periphery. In a sizing mold having a die having a guide ring, a fixed base is integrally fixed to the die, a guide ring having a reference molding surface on an end face facing the intermediate material, and a clearance disposed on an outer peripheral side of the guide ring. High accuracy in perpendicularity between the reference molding surface and the tooth trace of the finished tooth mold due to the use of the collar member, and high perpendicularity between the tooth trace of the molded sizing tooth profile and the race reference surface is also high. Accuracy is obtained. Further, since the collar member can be moved in the radial direction and the preliminary tooth profile is uniformly sized over the entire circumference, sizing accuracy is also improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】歯車の製造工程を表す断面平面図である。FIG. 1 is a cross-sectional plan view illustrating a manufacturing process of a gear.
【図2】予備歯形部成形工程を表す部分断面平面図であ
る。
FIG. 2 is a partial sectional plan view showing a preliminary tooth profile forming step.
【図3】本発明の実施例による歯車のサイジング金型に
よりサイジング加工が行われる工程を表す部分断面平面
図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view illustrating a step in which sizing processing is performed by a gear sizing mold according to an embodiment of the present invention.
【図4】図1のA部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1;
【図5】図1のB部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 1;
【図6】切削工程を表す断面平面図である。FIG. 6 is a sectional plan view illustrating a cutting step.
【図7】従来の方法における切削工程を表す断面平面図
である。
FIG. 7 is a sectional plan view showing a cutting step in a conventional method.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
17a 基準成形面 62 パンチ 72 ダイ 72a 歯型 77 ガイドリング 78 カラー部材 79 固定台 S クリアランス W3 中間材 17a Reference molding surface 62 Punch 72 Die 72a Tooth pattern 77 Guide ring 78 Collar member 79 Fixing base S Clearance W3 Intermediate material

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 同一軸線に設けられたパンチ(62)及
    び、中間材(W3)を固定する固定台(79)と、該固
    定台(79)外周側に設けられ内周に仕上げ歯型(72
    a)を有するダイ(72)とを備えるサイジング金型に
    おいて、前記固定台(79)が、ダイ(72)に一体的
    に固着され中間材(W3)に対向する端面に基準成形面
    (17a)を有するガイドリング(77)と、該ガイド
    リング(77)の外周側にクリアランス(S)を有して
    配置されるカラー部材(78)とからなることを特徴と
    するサイジング金型。
    1. A fixing stand (79) for fixing a punch (62) and an intermediate material (W3) provided on the same axis, and a finishing tooth mold ( 72
    a) having a die (72) having the reference molding surface (17a) on the end face integrally fixed to the die (72) and facing the intermediate material (W3). And a collar member (78) arranged with a clearance (S) on the outer peripheral side of the guide ring (77).
JP07206445A 1995-07-20 1995-07-20 Gear sizing mold Expired - Fee Related JP3102674B2 (en)

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