JP4192632B2 - 焼結部品の矯正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼結部品を、その外形とほぼ同形の穴に圧入して矯正する焼結部品の矯正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼結部品の基本的な製造工程は、原料鉄粉を圧縮成形して部品形状を形成する成形工程と、成形工程で成形した部品を１１００℃〜１２００℃の炉に投入して拡散結合させる焼結工程と、焼結工程での熱歪による変形を矯正し、所定の寸法形状を得る再圧（サイジング）工程とに分けられる。
【０００３】
その後、必要に応じて（精度上、機能上）熱処理工程や機械加工工程などの後処理が追加される場合もある。
【０００４】
このような焼結部品の製造については、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８７１１１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−２５５０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、焼結部品が円筒形状あるいは円柱形状の場合には、上記した焼結工程において、外形が中心軸方向に沿ってテーパ形状に変形することがある。
【０００８】
テーパ形状に変形した焼結部品を矯正する場合には、図４に示すように、焼結部品Ｗを矯正用金型１の円形の穴１ａに矢印Ａで示す方向に圧入する。そして、この円形の穴１ａは、その中心軸線に沿って（図４中で上下方向に沿って）、内径が一定となっている。
【０００９】
ところが、焼結工程での熱歪による焼結部品の変形量は一定ではなく、製造ロット毎に異なるため、再圧による矯正をする場合には、何種類もの金型を容易する必要があり、製造コストが高くなる。
【００１０】
そこで、この発明は、焼結部品の熱歪による変形量が異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく行えるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、焼結部品を、その外形とほぼ同形の穴に圧入して矯正する焼結部品の矯正方法において、前記焼結部品は、焼結時での熱歪により前記穴への圧入方向前方側が大きく広がるようテーパ形状に変形するものであり、前記穴を、前記焼結部品の圧入側に対し、圧入方向前方側が狭くなるようテーパ形状とし、このテーパ形状の穴に対しその広い側から、前記焼結部品を圧入する焼結部品の矯正方法としてある。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、矯正用金型の穴を、焼結部品の圧入側に対し、圧入方向前方側が狭くなるようテーパ形状とし、このテーパ形状の穴に対しその広い側から、焼結部品を圧入して矯正するようにしたので、この圧入時の押し込み量を適宜調整することで、穴の中心軸と直交する方向の矯正力を調整でき、焼結部品の熱歪による変形量が異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施の一形態に係わるもので、焼結工程後の焼結部品Ｗを矯正用金型としてのテーパダイス３で矯正する状態を示している。ここでのワークＷは、円筒部５の内周面に歯部７を備えた、はすば内歯車であり、中心部に図示しない軸が挿入固定される軸穴９を備える。軸穴９を形成する軸支持部１１と円筒部５とは、円板部１３により連結してある。
【００１５】
一方、焼結部品Ｗを圧入するテーパダイス３の円形の穴３ａは、焼結部品Ｗの圧入側（図１中で上部側）に対し、圧入方向前方側（図１中で下部側）が狭くなるようテーパ形状としてある。すなわち、図１中で下端部の内径をＲ1，同上端部の内径をＲ2とするとＲ1＜Ｒ2である。そして、このテーパ形状の穴３ａの中心軸線に対する穴３ａの内面におけるテーパ面の傾斜角度θは、０°＜θ≦１°に設定する。この場合、例えばＲ1＝９８．７９０ｍｍ、Ｒ2＝９８．７７７ｍｍとなるようにする。
【００１６】
ここで、上記した焼結部品Ｗは、焼結工程での熱歪により、図２（ａ）に示すように、図２中で開放側の下端部の外径ｒ1が、同上端部の外径ｒ2より大きくなるテーパ形状に変形する。なお、ｒ1＜Ｒ2となるよう前記Ｒ2を設定する。また、テーパダイス３の図１中で上下方向の厚さ寸法は、焼結部品Ｗの円筒部５の図１中で上下方向の厚さ寸法より充分大きく設定する。
【００１７】
上記した焼結部品Ｗを、その外径の大きい下部側を圧入方向前方側として、テーパダイス３の円形の穴３ａに対し、その広い側すなわち内径の大きい側から圧入し押し込むことで塑性変形させ、外形の矯正を行う。
【００１８】
これにより、図２（ａ）で示すように外形がテーパ形状であった焼結部品Ｗが、矯正後には、図２（ｂ）に示すように、外径ｒ3の寸法が軸方向に沿って一定の円筒形状に矯正される。
【００１９】
この際、焼結部品Ｗの外周のテーパ面の傾斜角度に応じて（変形量に応じて）、矯正後にスプリングバックが発生しないように押し込み量を調整する。つまり、ｒ1とｒ2との差が大きいほど押し込み量を多くし、同差が小さいほど押し込み量を少なくする。
【００２０】
このように、圧入時の押し込み量を適宜調整することで、径方向の矯正力を調整でき、焼結部品の熱歪による変形量が部品毎に異なっていても、矯正用の金型は、複数用いることなくテーパダイス３を一つ用意すればよく、焼結部品の矯正を精度よく低コストで行うことができる。
【００２１】
また、テーパ形状の穴３ａの中心軸線に対するテーパ面の傾斜角度θが大きすぎると、径方向の矯正力が大きくなると同時に、焼結部品Ｗとテーパダイス３との接触面の摩擦抵抗が大きくなりすぎて、テーパダイス３のかじりや破損、焼結部品Ｗの変形が発生する。このため、傾斜角度θは、０°＜θ≦１°とすることが望ましい。
【００２２】
また、上記した傾斜角度θが小さすぎると、焼結部品Ｗの押し込み量を同一とした場合に、径方向の矯正力が小さくなり、押し込み量に対する径寸法の変化量（矯正量）が小さくなるため、テーパダイス３の図１中で上下方向の厚さ寸法を大きくし、押し込み量を多くする必要がある。
【００２３】
表１は、上記した焼結部品Ｗの矯正後の歯部７のピッチ誤差および歯筋誤差を、従来のストレートダイスと本発明のテーパダイスとで比較している。
【００２４】
これによれば、ピッチ誤差および歯筋誤差のいずれにおいても、従来のストレートダイスでは、再圧なしの場合と大きな変化はなく、一方テーパダイスを用いている本発明のものについては誤差が小さく、歯車精度への影響を最小限に抑えて高精度に矯正していることがわかる。
【００２５】
【表１】
図３は、上記したテーパダイス３を用いて矯正可能な焼結部品の他の例を示している。（ａ）は、円筒部１５と、円筒部１５の図中で上下方向中央部に形成する円板部１７とを有するプーリ形状の例である。（ｂ）は、円筒部１９と、円筒部１９の一方の端部を閉塞する円板部２１とを有するカップ形状の例である。（ｃ）は、円板形状の例である。（ｄ）は、長手方向両端が開放する円筒形状の例である。なお、（ｄ）は、円柱形状であってもよい。
【００２６】
これら各形状の焼結部品においても、各形状に対応したテーパ形状の矯正用金型を使用し、焼結部品の変形量に応じて押し込み量を調整することで、焼結部品の熱歪による変形量が部品毎に異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる矯正用金型で焼結部品を矯正する状態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は矯正前の焼結部品形状の概略断面図、（ｂ）は矯正後の焼結部品形状の概略断面図である。
【図３】矯正用金型を用いて矯正可能な焼結部品の他の例を示す断面図で、（ａ）はプーリ形状、（ｂ）はカップ形状、（ｃ）は円板形状、（ｄ）は円筒形状をそれぞれ示す。
【図４】従来例に係わる矯正用金型で焼結部品を矯正する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 焼結部品
θ テーパ面の傾斜角度
３ テーパダイス（矯正用金型）
３ａ 円形の穴
５ 円筒部
７ 歯部
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼結部品を、その外形とほぼ同形の穴に圧入して矯正する焼結部品の矯正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼結部品の基本的な製造工程は、原料鉄粉を圧縮成形して部品形状を形成する成形工程と、成形工程で成形した部品を１１００℃〜１２００℃の炉に投入して拡散結合させる焼結工程と、焼結工程での熱歪による変形を矯正し、所定の寸法形状を得る再圧（サイジング）工程とに分けられる。
【０００３】
その後、必要に応じて（精度上、機能上）熱処理工程や機械加工工程などの後処理が追加される場合もある。
【０００４】
このような焼結部品の製造については、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８７１１１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−２５５０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、焼結部品が円筒形状あるいは円柱形状の場合には、上記した焼結工程において、外形が中心軸方向に沿ってテーパ形状に変形することがある。
【０００８】
テーパ形状に変形した焼結部品を矯正する場合には、図４に示すように、焼結部品Ｗを矯正用金型１の円形の穴１ａに矢印Ａで示す方向に圧入する。そして、この円形の穴１ａは、その中心軸線に沿って（図４中で上下方向に沿って）、内径が一定となっている。
【０００９】
ところが、焼結工程での熱歪による焼結部品の変形量は一定ではなく、製造ロット毎に異なるため、再圧による矯正をする場合には、何種類もの金型を容易する必要があり、製造コストが高くなる。
【００１０】
そこで、この発明は、焼結部品の熱歪による変形量が異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく行えるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、焼結部品を、その外形とほぼ同形の穴に圧入して矯正する焼結部品の矯正方法において、前記焼結部品は、焼結時での熱歪により前記穴への圧入方向前方側が大きく広がるようテーパ形状に変形するものであり、前記穴を、前記焼結部品の圧入側に対し、圧入方向前方側が狭くなるようテーパ形状とし、このテーパ形状の穴に対しその広い側から、前記焼結部品を圧入する焼結部品の矯正方法としてある。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、矯正用金型の穴を、焼結部品の圧入側に対し、圧入方向前方側が狭くなるようテーパ形状とし、このテーパ形状の穴に対しその広い側から、焼結部品を圧入して矯正するようにしたので、この圧入時の押し込み量を適宜調整することで、穴の中心軸と直交する方向の矯正力を調整でき、焼結部品の熱歪による変形量が異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施の一形態に係わるもので、焼結工程後の焼結部品Ｗを矯正用金型としてのテーパダイス３で矯正する状態を示している。ここでのワークＷは、円筒部５の内周面に歯部７を備えた、はすば内歯車であり、中心部に図示しない軸が挿入固定される軸穴９を備える。軸穴９を形成する軸支持部１１と円筒部５とは、円板部１３により連結してある。
【００１５】
一方、焼結部品Ｗを圧入するテーパダイス３の円形の穴３ａは、焼結部品Ｗの圧入側（図１中で上部側）に対し、圧入方向前方側（図１中で下部側）が狭くなるようテーパ形状としてある。すなわち、図１中で下端部の内径をＲ1，同上端部の内径をＲ2とするとＲ1＜Ｒ2である。そして、このテーパ形状の穴３ａの中心軸線に対する穴３ａの内面におけるテーパ面の傾斜角度θは、０°＜θ≦１°に設定する。この場合、例えばＲ1＝９８．７９０ｍｍ、Ｒ2＝９８．７７７ｍｍとなるようにする。
【００１６】
ここで、上記した焼結部品Ｗは、焼結工程での熱歪により、図２（ａ）に示すように、図２中で開放側の下端部の外径ｒ1が、同上端部の外径ｒ2より大きくなるテーパ形状に変形する。なお、ｒ1＜Ｒ2となるよう前記Ｒ2を設定する。また、テーパダイス３の図１中で上下方向の厚さ寸法は、焼結部品Ｗの円筒部５の図１中で上下方向の厚さ寸法より充分大きく設定する。
【００１７】
上記した焼結部品Ｗを、その外径の大きい下部側を圧入方向前方側として、テーパダイス３の円形の穴３ａに対し、その広い側すなわち内径の大きい側から圧入し押し込むことで塑性変形させ、外形の矯正を行う。
【００１８】
これにより、図２（ａ）で示すように外形がテーパ形状であった焼結部品Ｗが、矯正後には、図２（ｂ）に示すように、外径ｒ3の寸法が軸方向に沿って一定の円筒形状に矯正される。
【００１９】
この際、焼結部品Ｗの外周のテーパ面の傾斜角度に応じて（変形量に応じて）、矯正後にスプリングバックが発生しないように押し込み量を調整する。つまり、ｒ1とｒ2との差が大きいほど押し込み量を多くし、同差が小さいほど押し込み量を少なくする。
【００２０】
このように、圧入時の押し込み量を適宜調整することで、径方向の矯正力を調整でき、焼結部品の熱歪による変形量が部品毎に異なっていても、矯正用の金型は、複数用いることなくテーパダイス３を一つ用意すればよく、焼結部品の矯正を精度よく低コストで行うことができる。
【００２１】
また、テーパ形状の穴３ａの中心軸線に対するテーパ面の傾斜角度θが大きすぎると、径方向の矯正力が大きくなると同時に、焼結部品Ｗとテーパダイス３との接触面の摩擦抵抗が大きくなりすぎて、テーパダイス３のかじりや破損、焼結部品Ｗの変形が発生する。このため、傾斜角度θは、０°＜θ≦１°とすることが望ましい。
【００２２】
また、上記した傾斜角度θが小さすぎると、焼結部品Ｗの押し込み量を同一とした場合に、径方向の矯正力が小さくなり、押し込み量に対する径寸法の変化量（矯正量）が小さくなるため、テーパダイス３の図１中で上下方向の厚さ寸法を大きくし、押し込み量を多くする必要がある。
【００２３】
表１は、上記した焼結部品Ｗの矯正後の歯部７のピッチ誤差および歯筋誤差を、従来のストレートダイスと本発明のテーパダイスとで比較している。
【００２４】
これによれば、ピッチ誤差および歯筋誤差のいずれにおいても、従来のストレートダイスでは、再圧なしの場合と大きな変化はなく、一方テーパダイスを用いている本発明のものについては誤差が小さく、歯車精度への影響を最小限に抑えて高精度に矯正していることがわかる。
【００２５】
【表１】
【００２６】
これら各形状の焼結部品においても、各形状に対応したテーパ形状の矯正用金型を使用し、焼結部品の変形量に応じて押し込み量を調整することで、焼結部品の熱歪による変形量が部品毎に異なっていても、矯正用の金型を複数用いることなく、焼結部品の矯正を精度よく低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる矯正用金型で焼結部品を矯正する状態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は矯正前の焼結部品形状の概略断面図、（ｂ）は矯正後の焼結部品形状の概略断面図である。
【図３】矯正用金型を用いて矯正可能な焼結部品の他の例を示す断面図で、（ａ）はプーリ形状、（ｂ）はカップ形状、（ｃ）は円板形状、（ｄ）は円筒形状をそれぞれ示す。
【図４】従来例に係わる矯正用金型で焼結部品を矯正する状態を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 焼結部品
θ テーパ面の傾斜角度
３ テーパダイス（矯正用金型）
３ａ 円形の穴
５ 円筒部
７ 歯部
Claims (3)
- 焼結部品を、その外形とほぼ同形の穴に圧入して矯正する焼結部品の矯正方法において、前記焼結部品は、焼結時での熱歪により前記穴への圧入方向前方側が大きく広がるようテーパ形状に変形するものであり、前記穴を、前記焼結部品の圧入側に対し、圧入方向前方側が狭くなるようテーパ形状とし、このテーパ形状の穴に対しその広い側から、前記焼結部品を圧入することを特徴とする焼結部品の矯正方法。
- 前記焼結部品の変形量に応じて前記圧入時の押し込み量を調整することを特徴とする請求項１記載の焼結部品の矯正方法。
- 前記焼結部品は円筒形状を呈し、その円筒部内面に歯部を備えた内歯車であることを特徴とする請求項１または２記載の焼結部品の矯正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003054191A JP4192632B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 焼結部品の矯正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003054191A JP4192632B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 焼結部品の矯正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004263239A JP2004263239A (ja) | 2004-09-24 |
| JP4192632B2 true JP4192632B2 (ja) | 2008-12-10 |
Family
ID=33118603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003054191A Expired - Fee Related JP4192632B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 焼結部品の矯正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4192632B2 (ja) |
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2003
- 2003-02-28 JP JP2003054191A patent/JP4192632B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2004263239A (ja) | 2004-09-24 |
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