JP3515038B2 - Cold forging method - Google Patents

Cold forging method

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JP3515038B2
JP3515038B2 JP2000055620A JP2000055620A JP3515038B2 JP 3515038 B2 JP3515038 B2 JP 3515038B2 JP 2000055620 A JP2000055620 A JP 2000055620A JP 2000055620 A JP2000055620 A JP 2000055620A JP 3515038 B2 JP3515038 B2 JP 3515038B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ピニオンギヤやヘ
リカルギヤ等の加工に適した冷間鍛造方法に関するもの
である。 【0002】 【従来の技術】従来、ピニオンギヤやヘリカルギヤ等に
おいては、その歯部の形状が複雑であり、機械加工によ
り製造するには加工時間が長く、コストも高くなること
から冷間鍛造により製造することが行われている。そこ
で、大径の円柱部にギヤ部を形成したヘリカルピニオン
ギヤ等の場合には、ギヤ部の基部の形状の精度を出しに
くいことから、この部分の精度を向上させるために、特
開平7−308729号公報や特開平7−310807
号公報に見られるように、ギヤ部の基部に肉盛り部を形
成して素材の流れを良くするようにした配慮がなされて
いる。また、特開平11−10274号公報にも、ギヤ
部の基部に膨出部を形成して歯面の精度を高めるように
した技術が開示されている。 【0003】そこで、ヘリカルピニオンギヤの製造は、
一般的には切削又は鍛造により行われているが、それを
冷間鍛造で行っている従来の一般的な方法を図4乃至図
6に基づいて説明する。まず、ダイ1に円柱成形部2と
歯型部3とよりなる成形部4を形成し、この成形部4の
円柱成形部2に円柱状の素材料5を挿入し、前記成形部
4の歯型部3の端部にノックアウト6を位置させて前記
素材料5の他端部をパンチ7により押圧する。これによ
り、素材料5は成形部4内で流動し、図5に示すよう
に、ダイ1中の成形部4内で図6に示されるようなヘリ
カルピニオンギヤ8として成形される。この場合、ヘリ
カルピニオンギヤ8とノックアウト6との間には、空間
9が残されている。この状態でノックアウト6を回転さ
せながら押し上げることにより、ヘリカルピニオンギヤ
8はダイ1から上方へ取り出される。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】このように冷間鍛造に
より成形されたヘリカルピニオンギヤ8は、円柱部10
とギヤ部11とよりなっているが、円柱部10とギヤ部
11との接続個所、すなわち、ギヤ部11の基部12に
欠肉が発生し易いのが第一の問題点であり、また、ギヤ
部11の先端部13がだれるというのが第二の問題点で
ある。 【0005】そこで、ギヤ部11の基部12に欠肉が発
生し易いという第一の問題点を解決するために、前述の
ように、特開平7−308729号公報や特開平7−3
10807号公報に見られるように、ギヤ部11の基部
12に肉盛り部を形成して素材の流れを良くするように
した配慮がなされ、また、特開平11−10274号公
報にも、ギヤ部11の基部12に膨出部を形成して歯面
の精度を高めるようにすることが行われているものであ
る。しかしながら、このような対策は、ギヤ部11の基
部12に肉盛り部や膨出部が存在することであり、実質
的に有効な歯面範囲を減少させているものである。 【0006】つぎに、ギヤ部11の先端部13がだれる
という第二の問題点に関しては、そのギヤ部11の先端
部13を機械加工により切断して使用しないという対策
がとられている。そのため、折角成形した部分の有効利
用を図ることができず、無駄な成形をしていることにな
る。 【0007】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、各部の成形精度を高めることができ、かつ、わず
かな仕上作業だけで使用することができる製品を得るこ
とができる冷間鍛造方法を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が形成されたダイ
の前記円柱形成部に素材料を挿入し、前記ダイ中に挿入
された前記素材料を、前記ダイに対して回転し前記円柱
形成部から挿入されたパンチと前記歯型部に回転して挿
入されたノックアウトとによりサンドイッチし、前記ノ
ックアウトに所定の加圧力を付与し、前記パンチに前記
ノックアウト加圧力と成形加圧力との和よりも大きい加
圧力を付与し、これによって前記パンチ及び前記ノック
アウトが回転しながら移動することで前記素材料がヘリ
カルピニオンギヤとして形成されるようにした。 【0009】従って、素材料はパンチとノックアウトと
によりサンドイッチされて大きな圧縮力を受けながら成
形されるため、ダイの型形状に正確に沿った成形が行わ
れ、精度の高い製品を得ることができるものである。
た、形状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形も問題な
く行うことができるものである。 【0010】 【0011】 【0012】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1乃至
図3に基づいて説明する。まず、ダイ14に円柱成形部
15と歯型部16とよりなる成形部17を形成し、この
成形部17の円柱成形部15に円柱状の素材料18を挿
入し、前記成形部17の歯型部16に回転して挿入され
たノックアウト19を前記素材料18の端部に当接させ
て前記素材料18の他端部をパンチ20により押圧す
る。これにより、素材料18は成形部17内で流動し、
図2に示すように、ダイ14中の成形部17内で図3に
示されるようなヘリカルピニオンギヤ21として成形さ
れる。この場合、ノックアウト19は所定の押圧力を持
って素材料18に当接しているものであり、パンチ20
には、ノックアウト19の加圧力と成形加圧力との和よ
りも大きな加圧力が付与されている。そのため、ノック
アウト19は、最初に位置していた位置より下降した状
態まで移動して成形が完了する。しかも、冷間鍛造時に
は、パンチ20及びノックアウト19は回転しながら軸
方向に移動するものであり、両者の間隔も相対的に変化
する。従って、成形が終了するまで、ヘリカルピニオン
ギヤ21の上端及び下端にパンチ20とノックアウト1
9とが当接していることになる。この状態で、パンチ2
0を上方へ逃し、ノックアウト19を回転させながら上
昇させて製品としてのヘリカルピニオンギヤ21をダイ
14から取り出す。 【0013】このように冷間鍛造により成形されたヘリ
カルピニオンギヤ21は、円柱部22とギヤ部23とよ
りなっているが、円柱部22とギヤ部23との接続個
所、すなわち、ギヤ部23の基部24の成形も角部にい
たるまで正確に成形されており、また、ギヤ部23は、
その先端部25までだれることなく正確に成形される。 【0014】このようにして成形されたヘリカルピニオ
ンギヤ21は、先端部25の端面を仕上げる程度の機械
加工を行うだけで製品として完成する。しかも、全体に
わたってその形状及び寸法は正確であり、特に、ギヤ部
23の基部24の形状も正確である。 【0015】なお、前記実施の形態においては、ヘリカ
ルピニオンギヤ21の成形について説明したが、実施に
当たっては、段付き円柱部材の成形や、スパーギヤ等の
ストレートギヤの成形等に利用することも可能である。
この場合には、ヘリカルピニオンギヤ21の場合よりも
尚一層正確な成形を行うことができる。 【0016】 【発明の効果】請求項1記載の発明は、円柱形成部と歯
型部とよりなる成形部が形成されたダイの前記円柱形成
部に素材料を挿入し、前記ダイ中に挿入された前記素材
料を、前記ダイに対して回転し前記円柱形成部から挿入
されたパンチと前記歯型部に回転して挿入されたノック
アウトとによりサンドイッチし、前記ノックアウトに所
定の加圧力を付与し、前記パンチに前記ノックアウト加
圧力と成形加圧力との和よりも大きい加圧力を付与し
これによって前記パンチ及び前記ノックアウトが回転し
ながら移動することで前記素材料がヘリカルピニオンギ
ヤとして形成されるようにしたので、素材料はパンチと
ノックアウトとによりサンドイッチされて大きな圧縮力
を受けながら成形されるため、ダイの型形状に正確に沿
った成形が行われ、精度の高い製品を得ることができ、
ダイの形状は一般的な形状で良く、そのため、ダイに無
理がないことから型寿命が長い等の効果を有し、さら
に、形状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形も問題な
く行うことができるという効果を有するものである。 【0017】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold forging method suitable for machining pinion gears, helical gears and the like. 2. Description of the Related Art Conventionally, in pinion gears, helical gears, and the like, the shape of the teeth is complicated, and the machining time is long and the cost is high for manufacturing by mechanical processing. That is being done. Therefore, in the case of a helical pinion gear or the like in which a gear portion is formed on a large-diameter cylindrical portion, it is difficult to obtain the accuracy of the shape of the base portion of the gear portion. And JP-A-7-310807
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, consideration has been given to forming a built-up portion at the base of the gear portion to improve the flow of the material. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-10274 discloses a technique in which a bulging portion is formed at the base of a gear portion to improve the accuracy of tooth surfaces. [0003] The production of helical pinion gears
Generally, cutting or forging is performed. A conventional general method of performing cold forging will be described with reference to FIGS. First, a forming part 4 composed of a cylindrical forming part 2 and a tooth mold part 3 is formed in a die 1, and a columnar material 5 is inserted into the cylindrical forming part 2 of the forming part 4. The knockout 6 is positioned at the end of the mold 3, and the other end of the material 5 is pressed by the punch 7. As a result, the raw material 5 flows in the forming section 4 and is formed as a helical pinion gear 8 as shown in FIG. 6 in the forming section 4 in the die 1 as shown in FIG. In this case, a space 9 is left between the helical pinion gear 8 and the knockout 6. In this state, the helical pinion gear 8 is taken out from the die 1 by pushing up while rotating the knockout 6. [0004] The helical pinion gear 8 formed by cold forging as described above has a cylindrical portion 10.
The first problem is that the connecting portion between the columnar portion 10 and the gear portion 11, that is, the base portion 12 of the gear portion 11 tends to be underfilled. The second problem is that the tip portion 13 of the gear portion 11 sags. In order to solve the first problem that the base portion 12 of the gear portion 11 is susceptible to underfilling, as described above, Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-308729 and 7-3
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10807/107, consideration has been given to forming a built-up portion on the base portion 12 of the gear portion 11 to improve the flow of the material. A bulging portion is formed on the base portion 12 of the eleventh portion to improve the accuracy of the tooth surface. However, such a countermeasure is that the base portion 12 of the gear portion 11 has a built-up portion or a bulging portion, which substantially reduces the effective tooth surface range. Next, with respect to the second problem that the tip portion 13 of the gear portion 11 sags, a countermeasure is taken that the tip portion 13 of the gear portion 11 is not cut off by machining. For this reason, it is not possible to effectively use the bent part, and the part is wastefully formed. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a cold forging capable of improving the molding accuracy of each part and obtaining a product which can be used with only a small finishing operation. The aim is to provide a method. Means for Solving the Problems The invention according to claim 1 is:
A die with a molded part consisting of a cylindrical part and a tooth part
The insert material charge into a cylindrical forming unit, the inserted the material charge in the die, and rotate relative to the die the cylinder of
Rotately insert the punch inserted from the forming part and the tooth mold part
Sandwiched by the inlet knockout, the grant predetermined pressure knockout, impart greater pressure than the sum of the <br/> knockout pressure and molded under pressure to the punch, whereby the Punch and knock
The material moves to the helicopter as the out moves while rotating.
It is formed as a carpinion gear . Accordingly, the raw material is sandwiched by the punch and the knockout and is formed while receiving a large compressive force, so that the molding is accurately performed in accordance with the die shape, and a highly accurate product can be obtained. Things. Ma
Also, forming helical pinion gears with complicated shapes is problematic.
It can be done well. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. First, a forming part 17 composed of a cylindrical forming part 15 and a tooth mold part 16 is formed on the die 14, and a columnar material 18 is inserted into the cylindrical forming part 15 of the forming part 17. The knockout 19 that has been rotated and inserted into the mold 16 is brought into contact with the end of the material 18, and the other end of the material 18 is pressed by the punch 20. As a result, the raw material 18 flows in the molding section 17 and
As shown in FIG. 2, the helical pinion gear 21 as shown in FIG. In this case, the knockout 19 is in contact with the material 18 with a predetermined pressing force, and
Is applied with a pressure greater than the sum of the pressure of the knockout 19 and the molding pressure. Therefore, the knockout 19 moves to a state where it is lowered from the position where it was initially located, and the molding is completed. Moreover, during cold forging, the punch 20 and the knockout 19 move in the axial direction while rotating, and the interval between the two also relatively changes. Therefore, the punch 20 and the knockout 1 are provided at the upper and lower ends of the helical pinion gear 21 until the molding is completed.
9 will be in contact with it. In this state, punch 2
The helical pinion gear 21 as a product is taken out of the die 14 by letting the knockout 19 rise upward while rotating the knockout 19. The helical pinion gear 21 thus formed by cold forging comprises a cylindrical portion 22 and a gear portion 23. The connecting portion between the cylindrical portion 22 and the gear portion 23, that is, the gear portion 23 The molding of the base 24 is also accurately performed up to the corner, and the gear 23 is
It is accurately formed without sagging up to the tip 25. The helical pinion gear 21 formed as described above is completed as a product only by performing machining such as to finish the end face of the distal end portion 25. In addition, the shape and dimensions are accurate throughout, and in particular, the shape of the base 24 of the gear portion 23 is also accurate. In the above-described embodiment, the helical pinion gear 21 is formed. However, in the embodiment, the helical pinion gear 21 may be used for forming a stepped columnar member, a straight gear such as a spur gear, and the like. .
In this case, more accurate molding can be performed than in the case of the helical pinion gear 21. According to the first aspect of the present invention, a columnar forming portion and a tooth are provided.
Forming the above-mentioned cylinder of a die having a molded part formed of a mold part
Parts to insert the material fee insert, the material charge which is inserted into the die, from rotating the cylinder forming portion with respect to the die
It has been punched and sandwiched by the knock <br/> out rotation to being inserted into the tooth-shaped portion, the grant predetermined pressure knockout, and the knock-out pressure and molded under pressure to the punch Apply a pressure greater than the sum ,
This rotates the punch and the knockout
While moving, the material is helical pinion
Since the so formed as Ya, material cost is to be formed while subjected to a large compressive force is sandwiched by a punch and the knockout, the precisely shaped along done the shape of the mold die, accurate product You can get
The shape of the die may be a general shape, therefore, the mold life since there are no unreasonable die have a effect of long such, further
In addition, molding of helical pinion gears with complicated shapes is also a problem
It has the effect that it can be performed well. [0017]

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態を示すもので、成形前の
状態の縦断側面図である。 【図2】成形した状態の縦断側面図である。 【図3】成形したヘリカルピニオンギヤの正面図であ
る。 【図4】従来の一例を示すもので、成形前の状態の縦断
側面図である。 【図5】成形した状態の縦断側面図である。 【図6】成形したヘリカルピニオンギヤの正面図であ
る。 【符号の説明】 14 ダイ 18 素材料 19 ノックアウト 20 パンチ 21 ヘリカルピニオンギヤ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional side view in a state before molding. FIG. 2 is a vertical sectional side view of a molded state. FIG. 3 is a front view of a formed helical pinion gear. FIG. 4 is a longitudinal sectional side view of a state before molding, showing an example of the related art. FIG. 5 is a vertical sectional side view of a molded state. FIG. 6 is a front view of a formed helical pinion gear. [Description of Signs] 14 Die 18 Material 19 Knockout 20 Punch 21 Helical pinion gear

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B21J 1/00-13/14 B21J 17/00-19/04 B21K 1/00-31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が
形成されたダイの前記円柱形成部に素材料を挿入し、前
ダイ中に挿入された前記素材料を、前記ダイに対して
回転し前記円柱形成部から挿入されたパンチと前記歯型
部に回転して挿入されたノックアウトとによりサンドイ
ッチし、前記パンチに前記ノックアウト加圧力と成形加
圧力との和よりも大きい加圧力を付与し、これによって
前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動す
ることで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形成
されるようにしたことを特徴とする冷間鍛造方法。
(57) [Claims 1] A molding part comprising a cylindrical forming part and a tooth part is provided.
Insert the raw material into the column forming part of the formed die,
The inserted the material fuel in the serial die, with respect to the die
The punch and the tooth mold that have been rotated and inserted from the cylinder forming portion
Rotating the part sandwiched by the insertion knockout imparts greater pressure than the sum of the knock-out pressure and molded under pressure to the punch, whereby
The punch and the knockout move while rotating.
Forming the helical pinion gear
A cold forging method characterized by being performed.
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