JP4265480B2 - Manufacturing method of forged parts and forged parts - Google Patents

Manufacturing method of forged parts and forged parts Download PDF

Info

Publication number
JP4265480B2
JP4265480B2 JP2004156466A JP2004156466A JP4265480B2 JP 4265480 B2 JP4265480 B2 JP 4265480B2 JP 2004156466 A JP2004156466 A JP 2004156466A JP 2004156466 A JP2004156466 A JP 2004156466A JP 4265480 B2 JP4265480 B2 JP 4265480B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
forged
hole
heat treatment
intermediate member
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004156466A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005334931A (en
Inventor
哲也 河野
勇治 安田
弘之 井上
直樹 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004156466A priority Critical patent/JP4265480B2/en
Publication of JP2005334931A publication Critical patent/JP2005334931A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4265480B2 publication Critical patent/JP4265480B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

この発明は、鍛造部品の製造方法および鍛造部品に関し、応力集中を生じる穴部を備える鍛造部品の製造方法および鍛造部品に関する。   The present invention relates to a forged part manufacturing method and a forged part, and more particularly to a forged part manufacturing method and a forged part having a hole that causes stress concentration.

自動車などに用いられる強度部品として、熱間鍛造により製造される部品として、種々なものが存在するが、その1つに、下記特許文献1に開示されるクラッチ用ハブフランジが挙げられる。この熱間鍛造部材から構成されるクラッチ用ハブフランジの製造方法は、(1)素材の切断工程、(2)加熱工程、(3)潰し工程(熱間鍛造)、(4)ブロッカ工程(熱間鍛造)、(5)フィニッシャ工程(熱間鍛造)、(6)打ち抜き工程(熱間打ち抜き)、(7)熱処理工程、(8)ショットブラスト工程、(9)潤滑処理工程、(10)しごき工程(冷間しごき)、および、(11)切削工程を有している。   Various strength parts used for automobiles and the like are manufactured by hot forging. One of them is a clutch hub flange disclosed in Patent Document 1 below. The manufacturing method of the hub flange for a clutch composed of this hot forged member is as follows: (1) material cutting step, (2) heating step, (3) crushing step (hot forging), (4) blocker step (heat (5) Finisher process (hot forging), (6) Punching process (hot punching), (7) Heat treatment process, (8) Shot blasting process, (9) Lubrication process, (10) Ironing A process (cold ironing) and (11) a cutting process.

ここで「打ち抜き工程(熱間打ち抜き)」においては、軽量化等の観点から、フランジ部に長穴を形成するが、後の「熱処理工程」において、穴部が変形し、寸法精度が悪化することが考えられる。   Here, in the “punching process (hot punching)”, a long hole is formed in the flange part from the viewpoint of weight reduction, etc., but in the subsequent “heat treatment process”, the hole part is deformed and the dimensional accuracy deteriorates. It is possible.

一方、「熱処理工程」の後に「打ち抜き工程(熱間打ち抜き)」を実施することも考えられるが、フランジ部に形成される長穴等の穴部の周囲に十分な熱処理が入らないため、係る領域での強度が不十分になることが考えられる。特に、長穴等においては、両端部に設けられる半円形状領域に応力が集中するため、この半円形状領域の強度は十分である必要がある。   On the other hand, it is conceivable to carry out the “punching process (hot punching)” after the “heat treatment process”, however, since sufficient heat treatment does not enter the periphery of the hole such as a long hole formed in the flange part. It is conceivable that the strength in the region becomes insufficient. In particular, in the case of a long hole or the like, stress concentrates on the semicircular region provided at both ends, and therefore the strength of the semicircular region needs to be sufficient.

また、「熱処理工程」の後に、レーザを用いた「打ち抜き工程」の実施も考えられるが、レーザによる熱により、熱処理の効果が薄れるといった問題が生じることも考えられる。
特開平11−270580号公報
Further, after the “heat treatment step”, a “punching step” using a laser can be considered. However, there is a possibility that the heat treatment effect may be reduced by the heat of the laser.
JP 11-270580 A

この発明が解決しようとする課題は、鍛造部品に応力集中が生じるような穴を設けた場合の、鍛造部品の寸法精度の低下、および、応力集中部位における強度不足である。したがって、この発明の目的は、寸法精度の低下を招くことなく、応力集中部位の強度の向上を図ることが可能な、鍛造部品の製造方法および鍛造部品を提供することにある。   The problems to be solved by the present invention are a decrease in the dimensional accuracy of the forged part and a lack of strength in the stress concentration part when a hole that causes stress concentration in the forged part is provided. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a forged part and a forged part capable of improving the strength of a stress concentration site without causing a reduction in dimensional accuracy.

この発明に基づいた、鍛造部品の製造方法においては、熱間鍛造により型打ちした中間部材に対して熱処理加工を施した後に、所定の穴部を形成する工程を含む鍛造部品の製造方法であって、上記中間部材に対して、上記所定の穴部の両端部に相当する位置に、上記所定の長穴部よりも小さい下穴を形成する下穴形成工程を、上記熱処理加工を施す熱処理工程の前に備えている。 In the method for manufacturing a forged part based on the present invention, the intermediate member stamped by hot forging is subjected to a heat treatment, and then a forged part manufacturing method including a step of forming a predetermined long hole portion. there are, relative to the intermediate member, the position corresponding to both end portions of the upper Symbol predetermined length hole, the prepared hole forming step of forming a small pilot hole than the predetermined length hole, the heat treatment process It is prepared before the heat treatment process.

また、上記発明の他の形態においては、上記下穴は、機械加工または打ち抜きにより形成される。   In another embodiment of the invention, the pilot hole is formed by machining or punching.

また、上記発明の他の形態においては、上記下穴形成工程と上記熱処理工程との間において、上記下穴を含むようにして、穴部に相当する領域に剪断加工を施して、抜き穴から上記中間部材の肉厚寸法以下の抜き量で押し出された抜き芯部を形成するハーフ抜き工程と、上記ハーフ抜き工程の後に、上記抜き芯部を押圧して、抜き穴に押戻す押戻し工程とを有している。また、上記穴部形成工程においては、上記熱処理加工が施された中間部材に対し、上記抜き芯部を上記中間部材から抜き落とすことにより、上記穴部を形成している。 In another form of the invention, between the prepared hole forming step and the heat treatment step, the region corresponding to the elongated hole portion is subjected to shearing so as to include the prepared hole, and the above described hole is removed from the punched hole. A half-punching step for forming a punched core portion extruded with a drawing amount equal to or less than the thickness of the intermediate member; and a push-back step for pressing the punched core portion and pushing it back into the punched hole after the half-punching step. have. Moreover, in the said long hole part formation process, the said long hole part is formed by dropping the said core part from the said intermediate member with respect to the intermediate member to which the said heat processing was performed.

また、上記発明の他の形態においては、上記押戻し工程の後、上記熱処理工程の前に、上記中間部材を所定の形状に機械加工するための機械加工工程を有している。   Moreover, in the other form of the said invention, it has a machining process for machining the said intermediate member in a predetermined shape after the said pushing-back process and before the said heat treatment process.

また、上記発明の他の形態においては、上記穴部形成工程は、上記熱処理加工が施された中間部材に対し、上記穴部を切断またはレーザ加工により形成している。 According to another aspect of the invention, in the long hole portion forming step, the long hole portion is formed by cutting or laser processing the intermediate member subjected to the heat treatment.

この発明に基づいた、鍛造部品においては、上述した鍛造部品の製造方法により製造された鍛造部品であって、上記鍛造部品は、所定の穴部の周部分表面硬度が、他の領域の表面硬度よりも大きい部位を含んでいるA forged component based on the present invention is a forged component manufactured by the above-described method for manufacturing a forged component, and the forged component has a surface hardness of a peripheral portion of a predetermined long hole portion in another region. It contains a part larger than the surface hardness.

また、上記発明の他の形態においては、上記その他の部位と、上記その他の部位の表面硬度よりも大きい表面硬度を有する部位との連結部に、境界線を有している。 Moreover, in the other form of the said invention, it has a boundary line in the connection part of the said other site | part and the site | part which has a surface hardness larger than the surface hardness of the said other site | part.

この発明に基づいた、鍛造部品の製造方法によれば、所定の長穴部の両端部に相当する位置に、所定の長穴部よりも小さい下穴を形成した後に、熱処理加工を施すことにより、所定の穴部の周部分の応力集中部位(下穴を形成した領域)の強度の向上を図ることが可能になる。その後、この下穴を含むようにして、所定の穴部を形成することで、熱処理加工後に、穴加工が施されるため、熱処理を施すことによる穴部の寸法精度の低下を回避することが可能になる。その結果、軽量化を目的とする穴部の形成が容易となり、鍛造部品の軽量化を図ることが可能になる。 According to the method for manufacturing a forged part based on the present invention, after forming a pilot hole smaller than the predetermined long hole portion at a position corresponding to both ends of the predetermined long hole portion, the heat treatment is performed. It is possible to improve the strength of the stress concentration portion ( region where the pilot hole is formed) in the peripheral portion of the predetermined long hole portion. After that, by forming a predetermined elongated hole portion so as to include this pilot hole, since the hole processing is performed after the heat treatment, it is possible to avoid a decrease in the dimensional accuracy of the elongated hole portion due to the heat treatment. It becomes possible. As a result, it becomes easy to form a long hole for the purpose of weight reduction, and it becomes possible to reduce the weight of the forged part.

また、上記下穴を機械加工により形成することで、精度良く下穴を形成することができる。また、上記下穴を打ち抜きにより形成することで、鍛造製品の製造コストの上昇を抑制することができる。また、鍛造製品に設けられる他の穴形成工程と同時に下穴形成工程を採用することができるため、鍛造製品の生産性を向上させることが可能となる。   Moreover, a pilot hole can be accurately formed by forming the pilot hole by machining. Further, by forming the prepared hole by punching, an increase in the manufacturing cost of the forged product can be suppressed. Moreover, since the pilot hole forming process can be employed simultaneously with other hole forming processes provided in the forged product, the productivity of the forged product can be improved.

また、抜き穴から中間部材の肉厚寸法以下の抜き量で押し出された抜き芯部を形成するハーフ抜き工程と、抜き芯部を押圧して、抜き穴に押戻す押戻し工程とを実施し、その後に、熱処理工程を施して、抜き芯部を中間部材から抜き落とす工程を採用することで、熱処理時には、中間部品の抜き穴に抜き芯部が圧入された状態であるため、熱歪による抜き穴の変形を防止することができる。その結果、穴を設けない場合と同様の寸法精度を有する鍛造部品の製造が可能となる。   In addition, a half punching process for forming a core part extruded from the punched hole with a thickness less than the thickness of the intermediate member, and a push-back process for pressing the core part and pushing it back to the punched hole are performed. Then, by applying a heat treatment step and removing the core part from the intermediate member, the heat-strain is caused because the core part is pressed into the hole of the intermediate part during heat treatment. The deformation of the punched hole can be prevented. As a result, it becomes possible to produce a forged part having the same dimensional accuracy as when no hole is provided.

また、抜き穴に圧入された抜き芯部は、熱処理後に容易に抜き落とすことができる。その結果、穴の形状(抜き芯部)に関係なく異型形状の穴であっても、異型形状の抜きピンを用いず、円筒形等の単純な形状の抜きピンを用いて、抜き芯部を抜き落とすことができる。これにより、鍛造部品の製造に必要とされる製造設備のコスト上昇を抑制させることが可能となる。   Moreover, the core part press-fitted into the hole can be easily removed after the heat treatment. As a result, even if the hole has an irregular shape regardless of the shape of the hole (extracting core portion), the extracting core portion should be formed using a simple shape extracting pin such as a cylindrical shape without using the irregular shape extracting pin. Can be removed. Thereby, it becomes possible to suppress the cost increase of the manufacturing equipment required for manufacture of a forge part.

また、抜き芯部は抜き穴に圧入された状態であることから、穴部を切断加工する際には、低荷重による抜き落としが可能となり、また、レーザ加工する場合には、低出力による抜き落としが可能となる。   In addition, since the core part is press-fitted into the punched hole, it can be pulled out with a low load when cutting the hole part. It can be dropped.

この発明に基づいた、鍛造部品においては、応力集中部位における表面硬度が他の領域よりも高い。その結果、強度特性に優れた鍛造部品を得ることが可能となる。   In the forged part based on the present invention, the surface hardness at the stress concentration site is higher than in other regions. As a result, a forged part having excellent strength characteristics can be obtained.

以下、この発明に基づいた鍛造部品の製造方法および鍛造部品の各実施の形態について、図を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態においては、鍛造部品の一例として、ギヤに本発明を適用した場合について説明する。   Hereinafter, a method for producing a forged part and embodiments of the forged part based on the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, a case where the present invention is applied to a gear will be described as an example of a forged part.

(実施の形態1)
まず、図1〜図5を参照して、実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の製造方法および鍛造部品(ギヤ)について説明する。なお、図1は、本実施の形態における鍛造部品(ギヤ)を形成するための中間部品の平面図であり、図2は、本実施の形態における鍛造部品(ギヤ)の平面図である。
(Embodiment 1)
First, with reference to FIGS. 1-5, the manufacturing method and forged component (gear) of the forged component (gear) in Embodiment 1 are demonstrated. 1 is a plan view of an intermediate part for forming a forged part (gear) according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the forged part (gear) according to the present embodiment.

本実施の形態において、鍛造部品であるギヤを製造する工程において、まず、(1)素材の切断工程、(2)加熱工程、(3)潰し工程(熱間鍛造)、(4)ブロッカ工程(熱間鍛造)、および、(5)フィニッシャ工程(熱間鍛造)等により、図1に示すような、型打ちした中間部材100Aを準備する。その後、この中間部品100Aの所定位置に、機械加工または打ち抜き加工により、下穴10を形成する。   In the present embodiment, in the process of manufacturing a gear which is a forged part, first, (1) cutting process of material, (2) heating process, (3) crushing process (hot forging), (4) blocker process ( A stamped intermediate member 100A as shown in FIG. 1 is prepared by hot forging) and (5) finisher process (hot forging). Thereafter, the pilot hole 10 is formed at a predetermined position of the intermediate part 100A by machining or punching.

下穴10を形成する位置としては、本実施の形態においては、後工程で、中間部品100Aに対して、長穴部102を形成するが(図1中の2点線鎖線)、最終成型されたギヤ100の長穴部102の応力集中部位に相当する両端部の領域に形成する。下穴10の大きさは、長穴部102の端部に形成される半円形領域の直径と同等またはそれ以下の開口直径とする。なお、図1における中間部品には、ボルト穴103および軸穴104が形成された状態を図示しているが、後述の長穴部102の成型工程と同時、または、長穴部102の成型工程の後工程により成型することも可能である。   As a position for forming the pilot hole 10, in the present embodiment, a long hole portion 102 is formed in the intermediate part 100 </ b> A in a subsequent process (two-dot chain line in FIG. 1), but the final molding is performed. It is formed in the region of both end portions corresponding to the stress concentration portion of the elongated hole portion 102 of the gear 100. The size of the pilot hole 10 is set to an opening diameter equal to or smaller than the diameter of the semicircular region formed at the end of the long hole portion 102. In addition, although the state in which the bolt hole 103 and the shaft hole 104 are formed is illustrated in the intermediate part in FIG. 1, the molding process of the elongated hole portion 102 is performed simultaneously with the molding process of the elongated hole portion 102 described later. It is also possible to mold by a subsequent process.

次に、図2を参照して、下穴10を形成した後、中間部材100Aに対して、熱処理加工を施し、その後、下穴10を含むようにして長穴部102を形成する。その後、所定の工程を中間部材に施すことにより、ギヤ100が完成することになる。   Next, referring to FIG. 2, after forming the prepared hole 10, the intermediate member 100 </ b> A is subjected to heat treatment, and then the elongated hole portion 102 is formed so as to include the prepared hole 10. Thereafter, the gear 100 is completed by applying a predetermined process to the intermediate member.

上述したように、本実施の形態においては、熱間鍛造により型打ちした中間部材100Aに対して、最終成型されたギヤ100の長穴部102の応力集中部位に相当する領域に、下穴10(合計6カ所)を形成する下穴形成工程と、下穴10が形成された中間部材100Aに対して、熱処理加工を施す熱処理工程と、熱処理加工が施された中間部材100Aに対し、下穴10を含むようにして、円弧形状の長穴部102を形成する穴部形成工程と、を有していることを特徴としている。   As described above, in the present embodiment, the pilot hole 10 is provided in a region corresponding to the stress concentration portion of the elongated hole portion 102 of the gear 100 that is finally molded with respect to the intermediate member 100A stamped by hot forging. A pilot hole forming step for forming (total of six locations), a heat treatment step for subjecting the intermediate member 100A formed with the pilot hole 10 to a heat treatment, and a pilot hole for the intermediate member 100A subjected to the heat treatment. 10 and a hole forming step for forming the arc-shaped long hole 102 so as to include 10.

以下、この製造工程の特徴について、図3〜図5を参照して説明する。なお、図3〜図5は、図1中のIII−III断面にしたがった、本実施の形態における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す第1〜第3工程断面図である。   Hereinafter, the characteristics of this manufacturing process will be described with reference to FIGS. 3 to 5 are first to third process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a forged component (gear) according to the present embodiment according to the III-III cross section in FIG.

図3を参照して、中間部品100Aの、ギヤ100の長穴部102の応力集中部位に相当する領域である両端部の領域に、ドリル等による機械加工、または、パンチ等を用いた打ち抜き加工により、下穴10を形成する。下穴10を機械加工により形成した場合には、位置精度および寸法精度良く下穴10を中間部品100Aに対して形成することができる。また、下穴10を打ち抜きにより形成した場合には、他の打ち抜き穴と同一工程により、下穴10を形成することができるため、ギヤ100の製造コストの上昇を抑制することができる。   Referring to FIG. 3, machining by a drill or punching using a punch or the like is performed on both end regions of intermediate part 100 </ b> A corresponding to stress concentration portions of elongated hole portion 102 of gear 100. Thus, the pilot hole 10 is formed. When the pilot hole 10 is formed by machining, the pilot hole 10 can be formed on the intermediate part 100A with high positional accuracy and dimensional accuracy. Further, when the pilot hole 10 is formed by punching, the pilot hole 10 can be formed by the same process as other punching holes, so that an increase in manufacturing cost of the gear 100 can be suppressed.

次に、図4を参照して、熱処理として中間部品100Aの表面に浸炭焼入れ20を施して、露出する表面層を硬化させる。このとき、下穴10の表面も露出していることから、その表面は浸炭焼入れにより硬化されることになる。   Next, referring to FIG. 4, carburizing and quenching 20 is applied to the surface of intermediate part 100 </ b> A as a heat treatment to cure the exposed surface layer. At this time, since the surface of the pilot hole 10 is also exposed, the surface is hardened by carburizing and quenching.

次に、図5を参照して、中間部材100Aに対し、下穴10を含むようにして、長穴部102を形成する。長穴部102の形成におていは、下穴10の形成の場合と同様に、ドリル等による機械加工、パンチ等を用いた打ち抜き加工により形成することも可能であり、他の加工方法として、レーザ加工、ワイヤカット加工の採用も可能である。   Next, referring to FIG. 5, the long hole portion 102 is formed in the intermediate member 100 </ b> A so as to include the prepared hole 10. In the formation of the elongated hole portion 102, it is possible to form by machining using a drill or the like, punching using a punch or the like, as in the case of forming the pilot hole 10, and as other processing methods, Laser machining and wire cutting can also be used.

ここで、上述した製造方法により形成された、ギヤ100の長穴部102の表面硬度および形状について、図6および図7を参照して説明する。なお、図6は、長穴部102の形状を示す平面図であり、図7は、図6中のVIIで囲まれた領域の部分拡大平面図である。   Here, the surface hardness and shape of the elongated hole portion 102 of the gear 100 formed by the manufacturing method described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 is a plan view showing the shape of the long hole portion 102, and FIG. 7 is a partially enlarged plan view of a region surrounded by VII in FIG.

図6を参照して、上記製造方法を採用することにより、長穴部102においては、あらかじめ下穴10が形成された領域に対応する両端部の半円形形状領域102Aにおいては、表面硬度が約700Hv程度であるのに対して、両端部の半円形形状領域102Aを連結する連結領域102Bにおいては、表面硬度が300Hv以下となり、応力集中部位である半円形形状領域102Aの硬度の向上を可能としている。また、図7を参照して、半円形形状領域102Aと連結領域102Bとの境界部においては、境界線102Cが形成される場合がある。また、半円形形状領域102Aと連結領域102Bとの境界線102Cにおける接線の交差角度は、約150°以上になる。   With reference to FIG. 6, by adopting the above manufacturing method, in the elongated hole portion 102, the surface hardness is approximately equal in the semicircular region 102 </ b> A at both ends corresponding to the region where the pilot hole 10 is formed in advance. Whereas it is about 700 Hv, in the connection region 102B that connects the semicircular region 102A at both ends, the surface hardness is 300Hv or less, and the hardness of the semicircular region 102A that is a stress concentration site can be improved. Yes. In addition, referring to FIG. 7, a boundary line 102C may be formed at the boundary between the semicircular region 102A and the connection region 102B. Further, the intersection angle of the tangent line at the boundary line 102C between the semicircular region 102A and the connection region 102B is about 150 ° or more.

(作用・効果)
以上、この実施の形態における、ギヤの製造方法によれば、ギヤ100の長穴部102の応力集中部位に相当する領域に、あらかじめ下穴10を形成した後に、熱処理加工を施すことにより、長穴部102の応力集中部位に相当する領域の強度の向上を図ることができる。また、下穴10を含むようにして、長穴部102を形成することで、熱処理加工後に、長穴加工が施されるため、熱処理を施すことによる長穴部の寸法精度の低下を回避することが可能になる。その結果、ギヤ100の軽量化を目的とする長穴部102の形成が容易となり、ギヤ100の軽量化を図ることができる。
(Action / Effect)
As described above, according to the gear manufacturing method in this embodiment, the pilot hole 10 is formed in advance in the region corresponding to the stress concentration portion of the elongated hole portion 102 of the gear 100, and then the heat treatment is performed. The strength of the region corresponding to the stress concentration portion of the hole 102 can be improved. In addition, by forming the long hole portion 102 so as to include the pilot hole 10, the long hole processing is performed after the heat treatment processing, and therefore it is possible to avoid a decrease in dimensional accuracy of the long hole portion due to the heat treatment. It becomes possible. As a result, it is easy to form the elongated hole portion 102 for the purpose of reducing the weight of the gear 100, and the gear 100 can be reduced in weight.

(実施の形態2)
次に、図8〜図14を参照して、実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法および鍛造部品(ギヤ)について説明する。なお、図8〜図12は、本実施の形態における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第1〜第5工程断面図であり、図1中のIII−III断面にしたがった断面図である。また、図13および図14は、本実施の形態における製造方法を実現させるためのダイスとパンチとの構造を示す模式図である。
(Embodiment 2)
Next, with reference to FIGS. 8 to 14, a method for manufacturing a forged part (gear) and a forged part (gear) in the second embodiment will be described. 8 to 12 are first to fifth process cross-sectional views showing a method for manufacturing a forged part (gear) in the present embodiment, and are cross-sectional views taken along the line III-III in FIG. is there. FIGS. 13 and 14 are schematic views showing the structure of a die and a punch for realizing the manufacturing method in the present embodiment.

上述した実施の形態1における製造方法と比較した場合、本実施の形態における製造方法は、長穴部102の形成に特徴を有している。したがって、以下の説明においては、本実施の形態の特徴部分のみを説明し、重複する説明は繰り返さないこととする。   When compared with the manufacturing method in the first embodiment described above, the manufacturing method in the present embodiment is characterized by the formation of the elongated hole portion 102. Therefore, in the following description, only the characteristic part of this Embodiment is demonstrated and the overlapping description is not repeated.

図8を参照して、中間部品100Aの、ギヤ100の長穴部102の応力集中部位に相当する領域である両端部の領域に、ドリル等による機械加工、または、パンチ等を用いた打ち抜き加工により、下穴10を形成する。   Referring to FIG. 8, machining by a drill or punching using a punch or the like is performed on both end regions of intermediate part 100 </ b> A, which are regions corresponding to stress concentration portions of elongated hole 102 of gear 100. Thus, the pilot hole 10 is formed.

次に、図9を参照して、下穴10を含むようにして、長穴部102に相当する領域に剪断加工を施して、抜き穴102Dから中間部材100Aの肉厚寸法(t)以下の抜き量で押し出し(矢印F1方向)、抜き芯部30を形成する(ハーフ抜き工程)。その後、図10を参照して、上記ハーフ抜き工程の後に、抜き芯部30を上方に押圧して(矢印F2方向)、抜き芯部30を抜き穴102Dに押戻す(押戻し工程)。   Next, referring to FIG. 9, the region corresponding to the long hole portion 102 is subjected to shearing so as to include the pilot hole 10, and the amount of extraction less than the wall thickness dimension (t) of the intermediate member 100A from the through hole 102D. To extrude (in the direction of arrow F1) to form the core part 30 (half punching process). Then, referring to FIG. 10, after the half punching process, the core part 30 is pressed upward (in the direction of arrow F <b> 2) to push the core part 30 back into the hole 102 </ b> D (push-back process).

次に、図11を参照して、熱処理として中間部品100Aの表面に浸炭焼入れ20を施して、露出する表面層を硬化させる。このとき、下穴10の表面も露出していることから、その表面は浸炭焼入れにより硬化されることになる。また、この熱処理時には、中間部品100Aの抜き穴102Dに抜き芯部30が圧入された状態であるので、熱歪による抜き穴102Dの変形を防止することができる。   Next, referring to FIG. 11, carburizing and quenching 20 is applied to the surface of intermediate part 100A as a heat treatment to cure the exposed surface layer. At this time, since the surface of the pilot hole 10 is also exposed, the surface is hardened by carburizing and quenching. Further, during this heat treatment, since the core part 30 is press-fitted into the hole 102D of the intermediate part 100A, deformation of the hole 102D due to thermal strain can be prevented.

次に、図12を参照して、中間部材100Aに対し、下穴10を含むようにして、長穴部102を形成する。長穴部102の形成におていは、下穴10の形成の場合と同様に、ドリル等による機械加工、パンチ等を用いた打ち抜き加工により形成することも可能であり、他の加工方法として、レーザ加工、ワイヤカット加工の採用も可能である。   Next, with reference to FIG. 12, the long hole portion 102 is formed so as to include the pilot hole 10 in the intermediate member 100A. In the formation of the elongated hole portion 102, it is possible to form by machining using a drill or the like, punching using a punch or the like, as in the case of forming the pilot hole 10, and as other processing methods, Laser machining and wire cutting can also be used.

ここで、抜き芯部30は抜き穴102Dに圧入された状態であることから、長穴部102を切断加工する際には、低荷重による抜き落としが可能となり、また、レーザ加工する場合には、低出力による抜き落としが可能となる。   Here, since the core 30 is press-fitted into the hole 102D, when the long hole 102 is cut, it can be removed with a low load, and when laser processing is performed. , It is possible to drop out due to low output.

なお、上記ハーフ抜き工程および上記押戻し工程に用いるダイスおよびパンチの構造としては、図13および図14に示すものを用いることができる。図13は、ハーフ抜き工程において用いるパンチ200と抜きダイス210との構造を示す図である。パンチ200には、抜き芯部30を打ち抜くためのハーフ抜きパンチ201と、軸穴抜き芯部104Aを完全に打ち抜くための芯抜きパンチ202とが取付けられ、中間部材100Aの下面位置には、抜きダイス210が配設されている。中間部材100Aを抜きダイス210に載置した状態で、パンチ200を加工させることにより、軸穴抜き芯部104Aが打ち抜かれると同時に、抜き芯部30が、抜き穴102Dから中間部材100Aの肉厚寸法(t)以下の抜き量で押し出される。   In addition, what is shown to FIG. 13 and FIG. 14 can be used as a structure of the die | dye and punch used for the said half extraction process and the said pushing back process. FIG. 13 is a diagram showing the structure of the punch 200 and the punching die 210 used in the half punching process. The punch 200 is provided with a half punching punch 201 for punching the punching core portion 30 and a core punching punch 202 for completely punching the shaft hole punching core portion 104A. A die 210 is disposed. By processing the punch 200 in a state where the intermediate member 100A is placed on the die 210, the shaft hole core 104A is punched, and at the same time, the core 30 is thickened from the hole 102D to the thickness of the intermediate member 100A. Extruded with a drawing amount less than the dimension (t).

図14は、押戻し工程に用いる戻しパンチ300であり、中間部材100Aを固定した状態で、戻しパンチ300を上昇させることにより、抜き芯部30がパンチ300により押圧され、抜き芯部30が抜き穴102Dに押戻されることになる。   FIG. 14 shows a return punch 300 used in the push-back process. When the return punch 300 is raised in a state where the intermediate member 100A is fixed, the punching core 30 is pressed by the punch 300, and the punching core 30 is removed. It will be pushed back into the hole 102D.

ここで、上述した製造方法により形成された、ギヤ100の長穴部102の表面硬度について、図15から図17を参照して説明する。なお、図15は、長穴部102の形状を示す模式斜視図であり、図16は、図15中のA視に対応する炭素濃度分布を示す図であり、図17は、図15中のB視に対応する炭素濃度分布を示す図である。   Here, the surface hardness of the long hole portion 102 of the gear 100 formed by the manufacturing method described above will be described with reference to FIGS. 15 to 17. 15 is a schematic perspective view showing the shape of the long hole portion 102, FIG. 16 is a view showing a carbon concentration distribution corresponding to the view A in FIG. 15, and FIG. It is a figure which shows carbon concentration distribution corresponding to B view.

図16を参照して、上記製造方法を採用することにより、長穴部102においては、あらかじめ下穴10が形成された領域に対応する両端部の半円形形状領域102Aにおいては、断面表面近傍の炭素濃度の最大値が、母材である中間部材100Aそのものの炭素濃度よりも約0.4%以上(絶対値で約0.6%以上)上昇し、表面の硬度が高くなっている。一方、図17を参照して、連結領域102Bにおいては、断面表面近傍の炭素濃度の最大値が、母材である中間部材100Aそのものの炭素濃度よりも約0.4%未満(絶対値で約0.6%未満)であり、半円形形状領域102Aよりも硬度は低くなっている。   Referring to FIG. 16, by adopting the above manufacturing method, in the long hole portion 102, the semicircular region 102 </ b> A at both ends corresponding to the region where the pilot hole 10 has been formed in advance is near the cross-sectional surface. The maximum value of the carbon concentration increases by about 0.4% or more (absolute value of about 0.6% or more) from the carbon concentration of the intermediate member 100A itself, which is the base material, and the surface hardness is high. On the other hand, referring to FIG. 17, in connection region 102B, the maximum value of the carbon concentration in the vicinity of the cross-sectional surface is less than about 0.4% (about the absolute value of the carbon concentration of intermediate member 100A as the base material). (Less than 0.6%) and the hardness is lower than that of the semicircular region 102A.

(作用・効果)
以上、この実施の形態における、ギヤの製造方法によっても、上記実施の形態1の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、ハーフ抜き工程および押戻し工程を採用することで、長穴を設けない場合と同様の寸法精度を有するギヤの製造を可能としている。
(Action / Effect)
As described above, the same effects as those of the first embodiment can also be obtained by the gear manufacturing method according to this embodiment. In addition, by adopting a half punching process and a pushing back process, it is possible to manufacture a gear having the same dimensional accuracy as in the case where no long hole is provided.

なお、上記各実施の形態においては、円弧形状を有する長穴部102に本発明を適用した場合について説明したが、長穴部は、直線形状や、S字形状等の場合であってもかまわない In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the elongated hole portion 102 having an arc shape has been described. However, the elongated hole portion may be a straight shape, an S shape, or the like. Not .

また、鍛造部品の一例としてギヤを用いた場合について説明しているが、ギヤ限定されるものでなく、同等の機能を有する様々な鍛造部品に対して本発明を適用することが可能である。   Moreover, although the case where a gear is used as an example of a forged part is described, the gear is not limited, and the present invention can be applied to various forged parts having an equivalent function.

したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   Accordingly, the above-described embodiment disclosed herein is illustrative in all respects and does not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.

実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)を形成するための中間部品の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an intermediate part for forming a forged part (gear) in the first embodiment. 実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a forged part (gear) in the first embodiment. 実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す第1工程断面図である。FIG. 6 is a first process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the first embodiment. 実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す第2工程断面図である。FIG. 6 is a second process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the first embodiment. 実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す第3工程断面図である。FIG. 10 is a third process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the first embodiment. 実施の形態1における鍛造部品(ギヤ)の、長穴部の形状を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the shape of a long hole portion of the forged component (gear) in the first embodiment. 図6中IIVで囲まれた領域の部分拡大平面図である。FIG. 7 is a partially enlarged plan view of a region surrounded by IIV in FIG. 6. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第1工程断面図である。FIG. 10 is a first process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the second embodiment. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第2工程断面図である。FIG. 10 is a second process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the second embodiment. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第3工程断面図である。FIG. 10 is a third process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the second embodiment. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第4工程断面図である。It is a 4th process sectional view showing a manufacturing method of a forge part (gear) in Embodiment 2. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の製造方法を示す、第5工程断面図である。FIG. 10 is a fifth process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the forged component (gear) in the second embodiment. 実施の形態2における製造方法を実現させるためのダイスとパンチとの構造を示す第1模式図である。FIG. 10 is a first schematic diagram showing a structure of a die and a punch for realizing the manufacturing method in the second embodiment. 実施の形態2における製造方法を実現させるためのパンチの構造を示す第2模式図である。FIG. 10 is a second schematic diagram illustrating a punch structure for realizing the manufacturing method according to the second embodiment. 実施の形態2における鍛造部品(ギヤ)の長穴部の形状を示す模式斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing the shape of a long hole portion of a forged component (gear) in a second embodiment. 図15中のA視に対応する炭素濃度分布を示す図である。It is a figure which shows the carbon concentration distribution corresponding to A view in FIG. 図15中のB視に対応する炭素濃度分布を示す図である。It is a figure which shows carbon concentration distribution corresponding to the B view in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 下穴、30 抜き芯部、100 ギヤ、100A 中間部材、102 長穴部、102A 半円形形状領域、102B 連結領域、102C 境界線、102D 抜き穴、103 ボルト穴、104 軸穴、104A 軸穴抜き芯部、200 パンチ、201 ハーフ抜きパンチ、202 芯抜きパンチ、210 抜きダイス、300 戻しパンチ。   10 pilot hole, 30 core, 100 gear, 100A intermediate member, 102 long hole, 102A semicircular region, 102B connection region, 102C boundary line, 102D punch hole, 103 bolt hole, 104 shaft hole, 104A shaft hole Core punch, 200 punch, 201 half punch, 202 core punch, 210 punch die, 300 return punch.

Claims (9)

熱間鍛造により型打ちした中間部材に対して熱処理加工を施した後に、所定の穴部を形成する工程を含む鍛造部品の製造方法であって、
前記中間部材に対して、前記所定の穴部の両端部に相当する位置に、前記所定の長穴部よりも小さい下穴を形成する下穴形成工程を、前記熱処理加工を施す熱処理工程の前に備える、鍛造部品の製造方法。
A method for producing a forged part including a step of forming a predetermined long hole portion after performing a heat treatment on an intermediate member stamped by hot forging,
Relative to the intermediate member, the position corresponding to both end portions of the front Symbol predetermined length hole, the prepared hole forming step of forming a small pilot hole than the predetermined long hole portion, a heat treatment step of performing the heat treatment process A method for producing forged parts in preparation for
前記下穴は、機械加工により形成される、請求項1に記載の鍛造製品の製造方法。   The forged product manufacturing method according to claim 1, wherein the pilot hole is formed by machining. 前記下穴は、打ち抜きにより形成される、請求項1に記載の鍛造製品の製造方法。   The forged product manufacturing method according to claim 1, wherein the pilot hole is formed by punching. 前記下穴形成工程と前記熱処理工程との間に、
前記下穴を含むようにして、穴部に相当する領域に剪断加工を施して、抜き穴から前記中間部材の肉厚寸法以下の抜き量で押し出された抜き芯部を形成するハーフ抜き工程と、
前記ハーフ抜き工程の後に、前記抜き芯部を押圧して、抜き穴に押戻す押戻し工程と、を有し、
前記穴部形成工程においては、
前記熱処理加工が施された中間部材に対し、前記抜き芯部を前記中間部材から抜き落とすことにより、前記穴部を形成する、
請求項2に記載の鍛造部品の製造方法。
Between the pilot hole forming step and the heat treatment step,
A half punching process for forming a core part extruded from the punched hole with a punching amount equal to or less than the thickness of the intermediate member by subjecting the region corresponding to the long hole part to shear processing so as to include the pilot hole;
After the half punching process, the pressing core part is pressed and pushed back into the punching hole, and
In the elongated hole forming step,
For the intermediate member subjected to the heat treatment, the elongated hole portion is formed by removing the punched core portion from the intermediate member.
A method for producing a forged part according to claim 2.
前記押戻し工程の後、前記熱処理工程の前に、
前記中間部材を所定の形状に機械加工するための機械加工工程を有する、
請求項4に記載の鍛造部品の製造方法。
After the push-back process and before the heat treatment process,
A machining step for machining the intermediate member into a predetermined shape;
The method for manufacturing a forged part according to claim 4.
前記穴部形成工程は、前記熱処理加工が施された中間部材に対し、前記穴部を切断により形成する工程を有する、請求項1から5のいずれかに記載の鍛造部品の製造方法。 The forged part manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the long hole portion forming step includes a step of forming the long hole portion by cutting the intermediate member subjected to the heat treatment. 前記穴部形成工程は、前記熱処理加工が施された中間部材に対し、前記穴部をレーザ加工により形成する工程を有する、請求項1から5のいずれかに記載の鍛造部品の製造方法。 The forged part manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the long hole portion forming step includes a step of forming the long hole portion by laser processing on the intermediate member subjected to the heat treatment. . 請求項1から7のいずれかに記載の鍛造部品の製造方法により製造された鍛造部品であって、
前記鍛造部品は、所定の穴部の周部分表面硬度が、その他の部位の表面硬度よりも大きい部位を含む、鍛造部品。
A forged part produced by the method for producing a forged part according to claim 1,
The forged parts, the surface hardness of the peripheral portion of the predetermined length bore comprises a greater portion than the surface hardness of the other portions, forged parts.
前記その他の部位と、前記その他の部位の表面硬度よりも大きい表面硬度を有する部位との連結部に、境界線を有する、請求項8に記載の鍛造部品。 The forged component according to claim 8, wherein the forged part has a boundary line at a connecting portion between the other portion and a portion having a surface hardness larger than the surface hardness of the other portion .
JP2004156466A 2004-05-26 2004-05-26 Manufacturing method of forged parts and forged parts Expired - Fee Related JP4265480B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004156466A JP4265480B2 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Manufacturing method of forged parts and forged parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004156466A JP4265480B2 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Manufacturing method of forged parts and forged parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005334931A JP2005334931A (en) 2005-12-08
JP4265480B2 true JP4265480B2 (en) 2009-05-20

Family

ID=35489045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004156466A Expired - Fee Related JP4265480B2 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Manufacturing method of forged parts and forged parts

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4265480B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5215223B2 (en) * 2009-03-31 2013-06-19 株式会社クボタ Engine mechanical governor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005334931A (en) 2005-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5475668B2 (en) Method and apparatus for manufacturing lock washer and lock washer
US20070060429A1 (en) Chain and method for blanking hole in chain plate
US9446445B2 (en) Method for manufacturing hollow shafts
US8756969B2 (en) Method of making a hardened sheet metal part
JPWO2006126622A1 (en) Drilling method and drilling device
KR20060116099A (en) Universal joint for vehicle and manufacturing method thereof
JPH03242408A (en) Manufacture of hollow engine-valve
CN113365752B (en) Method for manufacturing stamped member and method for manufacturing blank
JP5981884B2 (en) Hot upsetting forging apparatus and hot upsetting forging method
JP4265480B2 (en) Manufacturing method of forged parts and forged parts
JP5056631B2 (en) Manufacturing method of shaft
JPH0356821B2 (en)
US6199275B1 (en) Method for forming crank shaft and method for producing crank shaft
JPH115137A (en) Manufacturing method of forging with hollow shaft
JP5634847B2 (en) Dog clutch teeth with asymmetric left and right tooth surfaces
JP2000140979A (en) Stepped shaft part and its production method
JP5910261B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for link for power transmission chain
JP4856889B2 (en) Cold forging method
JP5995629B2 (en) Gear with flange
US20030087705A1 (en) Forging method of a hollow part
WO2006126622A1 (en) Punching method and punching device
JP3817456B2 (en) Forging die
JP2826255B2 (en) Method of manufacturing shaft with gears supported at both ends
JPH0824990B2 (en) Manufacturing method of mandrel with drill
JP4477695B1 (en) Pipe material groove forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080512

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081021

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090209

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees