JP3778790B2 - 転造平ダイス - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプラインや歯車等の歯車状の歯を有するワークの加工用に使用され転造平ダイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、転造平ダイス11は図2乃至図4に示すように、対置された一対の転造平ダイス11a,11bの間にワーク13を食い付かせ相対回転させることによりワーク外周13aにスプライン等の歯車状の歯を形成するものである。転造平ダイス11はワークが食い付くようにされ、さらに歯を整形するように徐々に歯丈が漸増する食付勾配歯部12と、ほぼ歯丈が一定の仕上げ歯部13と、ワークがダイスより容易に逃げられるようにされた逃げ歯部14とが順次長手方向に設けられている。
【0003】
従来のかかる転造平ダイスは食付勾配歯部12のピッチライン12p上における各歯の歯厚は食付第1歯12aから最終歯12c、また、仕上げ歯部13の歯厚とも等しくされている。また、食付勾配歯部12の歯丈は食付先端部近傍の食付第1歯12aにおいて最小とし、以後最終歯12cに至るまでほぼ一定の割合で順次大きくされている。
【0004】
かかる転造平ダイスの食付勾配歯部12では確実にワークをダイスに食い付かせる必要がある。そこで、食い付き易くするために一般に食付勾配歯部の前半部12bにサンドブラスト処理を施している。加えて、実開昭58−189038号公報では食付勾配歯部の歯厚を少しずつ大きくしている。しかし、このものでは食い付きが不充分である。また、特開昭49−73355号公報では歯と歯底の曲率を順次小さくして食付量を順次少なくしているが、食い付き量が大きいので衝撃が大きく、ダンピング装置内蔵の特殊な転造盤を必要としたり、衝撃対策として歯先を円弧に形成するなど製造が困難である。さらに、実公平6−200号公報では食付勾配歯部の歯厚を漸増させ、ダイス歯溝底部にワークの盛り上がった外径面をダイスの歯底に常に接触させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実公平6−200号公報のものではワークの歯のピッチ精度の改善のため、ワークの外周が転造平ダイスの食付勾配歯部の前半部の歯底に僅かに接触するので食付勾配歯部に過大な負荷がかかり短寿命になるという問題があった。また、ワークの外周が転造平ダイスの食付勾配歯部の歯底に接触しないようにすると、従来のようにワークのピッチ精度が悪くなるという問題があった。本発明の課題は係る従来の問題点に鑑みて、食い付き能力を増すと共に、ピッチ精度を向上させながら、長寿命の転造平ダイスを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、スプライン、歯車等の歯車状の歯を有するワークを加工する食付勾配歯部、仕上げ歯部、逃げ歯部からなる転造平ダイスであって、前記食付勾配歯部の前半部である前部食付勾配歯部の勾配が前記食付勾配歯部の後半部の後部食付勾配歯部の勾配より大きくする。さらに、少なくとも前記前部食付勾配歯部の歯面にサンドブラスト加工を施し、かつ、前記後部食付勾配歯部の歯面にショットピーニング加工を施した転造平ダイスを提供することにより上記課題を解決した。
【0007】
即ち、従来は食付勾配歯部の勾配は一定であったが、本発明においては、前部食付勾配歯部の勾配を後部食付勾配歯部の勾配より大きくするので、食付勾配歯部の前半部の前部食付勾配歯部の勾配はワークを食い付き易いように大きくできる。かつサンドブラスト処理によりワークの食い付き力を確保する。一方、食付勾配歯部の後半の後部食付勾配歯部の勾配は歯部の損傷を少なくし、精度を上げるため小さくできる。また、後部食付勾配歯部にショットピーニング加工をして、適度の面粗さとしたので、潤滑剤が回り込み後半部の応力集中が減じ、摩擦力も小さく、損傷も少なく精度も高くできる。
【0008】
なお、本明細書においては食付勾配歯部の勾配は、一歯あたりの歯丈の増加量で表す。また、ショットピーニング加工は鋼球やガラスビーズ等を用い、表面粗さで2〜10μmRz程度が好ましい。また、サンドブラスト加工での前部食付勾配歯部の歯面の面粗さは従来と同様で20〜35μmRzがよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態を示す転造平ダイスの側面図である。図1に示す。本発明の転造平ダイス1は、ワークが食いつき徐々に歯丈が漸増する食付勾配歯部10はほぼ等分に分割された前部食付勾配歯部2及び後部食付勾配歯部3からなる。後部食付勾配歯部に隣接してほぼ歯丈が一定の仕上げ歯部13と、ワークがダイスより容易に逃げられるようにされた逃げ歯部14とが順次長手方向に設けられている。前部食付勾配歯部2及び後部食付勾配歯部3の長さは、それぞれワークの約2回転相当分であり、食付勾配歯部10の全体長さはワークの約4回転相当分である。前部食付勾配歯部の勾配は後部食付勾配歯部の勾配より大きくされており、さらに、前部食付勾配歯部2の表面2aに粗い砥粒によるサンドブラスト加工を施した。これによる歯面の面粗さは20〜35μRzである。また、後部食付勾配歯部3の表面3aにガラスビーズによるショットピーニング加工を施した。これによる歯面の面粗さは2〜10μRzである。
【0010】
【実施例】
この転造平ダイスを用いて、インボリュートスプラインの転造加工を行った。インボリュートスプラインの諸元は、モジュールが1、圧力角が45°、歯数が29、転造長(ワークの歯幅)が50mm、硬さがHB170、材質がS48Cである。また、本発明の転造平ダイスの前部食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で5.5μm/1歯であり、歯数は73歯、後部食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で3μm/1歯であり、歯数は69歯である。また、従来例として食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で4.8μm/1歯であり、歯数は136歯のものを用いた。なお、油性クーラントにより転造加工時に潤滑を行った。その結果を表1に示す。
【0011】
【表1】
Figure 0003778790
【0012】
表1に示すように、またぎ歯厚のばらつきは累積ピッチ誤差で本発明においては30〜40μmであるのに対し、従来例では60μmであり、ばらつきが2/3〜1/2と小さくなった。また、寿命も従来品の加工本数が43,000本であるのに対し、本発明では80,000本と倍近い本数を加工できた。
【0013】
【発明の効果】
インボリュートスプライン等の歯車状の歯を有するワークを加工する転造平ダイスの食付勾配歯部を前部食付勾配歯部と後部食付勾配歯部とに分け、前部食付勾配歯部の勾配を後部食付勾配歯部の勾配より大きくし、前部食付勾配歯部でワークを食い付き易いように大きくし、サンドブラスト処理によりワークの食い付き力を確保でき、後部食付勾配歯部の勾配を小さくし、さらに、ショットピーニング加工をし、損傷も少なく精度を高くできるので、食い付き能力を増すと共に、ピッチ精度のばらつきを小さくし、かつ、長寿命の転造平ダイスを提供するものとなった。
【0014】
また、前部食付勾配歯部の勾配を従来のものより大きくし、後部食付勾配歯部の勾配を従来のものより小さくすれば、従来のものと変わらない長さに設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す転造平ダイスの側面図である。
【図2】転造平ダイスを用いた一般的な転造方法の説明図である。
【図3】図2の上方を取り除いた斜視図である。
【図4】従来の転造平ダイスの側面図である。
【符号の説明】
1,11 転造平ダイス
2 前部食付勾配歯部
2a 歯の表面
3 後部食付勾配歯部
3a 歯の表面
10,12 食付勾配歯部
13 仕上げ歯部
14 逃げ歯部

Claims (1)

  1. スプライン、歯車等の歯車状の歯を有するワークを加工する食付勾配歯部、仕上げ歯部、逃げ歯部からなる転造平ダイスであって、前記食付勾配歯部の前半部である前部食付勾配歯部の勾配が前記食付勾配歯部の後半部の後部食付勾配歯部の勾配より大きくされ、かつ、少なくとも前記前部食付勾配歯部の歯面にサンドブラスト加工が施され、かつ、前記後部食付勾配歯部の歯面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする転造平ダイス。
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