JP4336274B2 - ねじの転造方法 - Google Patents

Description

この発明はねじの転造方法に関し、特にピッチずれを起こすことなく、ローラダイスよりも長いワークにねじ溝を加工できるようにした転造方法に関する。

例えば、ボルトを製造する場合、コイル材からボルトの素形材を鍛造し、素形材の軸部分に雄ねじを加工することが行われるが、ねじの加工には転造方法がよく用いられる。一般的に、ねじの転造方法は加工精度が高く、又疲れ強さや静的強度に優れ、さらには加工屑が出ないので省資源の点でも優れている。

通常、転造にはインフィード転造と通し転造があり（特許文献１、特許文献２）、インフィード転造は一対のローラダイスの間に棒状のワークを挟持し、ワークをその中心軸線方向に位置決めして停止させた状態でその外周面にねじ溝を塑性加工してゆくのに対し、通し転造は一対のローラダイスによって棒状ワークをその中心軸線方向に移動させながらこれにねじ溝を塑性加工してゆくというものであり、加工精度の点からはインフィード転造の方が優れている。
特開２００２−２８３１９５号公報 特開昭５９−１０４３４号公報

しかし、インフィード転造によってローラダイスより長いワークにねじ溝を加工する場合、ワークにねじ溝を転造した後、ローラダイスとワークとの相対位置を変更して転造を繰り返す必要があり、ピッチずれが発生するおそれがあった。

本発明はかかる問題点に鑑み、ピッチずれを起こすことなく、ローラダイスよりも長いワークにねじ溝を加工できるようにしたねじの転造方法を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係るねじの転造方法は、外周面に成形部を有する一対のローラダイスによって棒状のワークの外周面にねじ溝を転造するにあたり、
一対のローラダイスをその回転中心軸線がワークの中心軸線に対して相互に平行になるように配置し、該一対のローラダイスによってワークの外周面にねじ溝を塑性加工し、
上記一対のローラダイスをその回転中心軸線がワークの中心軸線に対して角度を有するように傾動させ、その状態で上記一対のローラダイスを回転させることによりワークをその中心軸線の方向に送りながらワークの外周面にねじ溝を塑性加工するようにしたことを特徴とする。

本発明の特徴の１つはインフィード転造後にローラダイスを傾動させて回転させることによりワークを送りながらねじ溝を転造する、いわゆる通し転造を行うようにした点にある。

これにより、インフィード転造によるねじ溝と通し転造によるねじ溝とに相互に関連を持たせることができ、ピッチずれが発生するのを抑制又は回避できる。

ローラダイスを傾動させてワークを中心軸線の方向に送る方法は通し転造において公知の技術であり、その方法を採用することができる。

また、インフィード転造によるワークのねじ溝からローラダイスの成形部のねじ山が外れる直前に、通し転造を停止し、ローラダイスを元の平行な状態に傾動復帰させ、インフィード転造を行うこともできる。

以下、本発明の実施例を図について説明する。図１ないし図３は本発明に係るねじの転造方法の好ましい実施形態を示す。図において、転造盤には一対のローラダイス２０の主軸（回転中心軸）が回転可能に支持され、ローラダイス２０の外周面にはねじ山を螺旋状に連続させた成形部２０Ａが形成されている。この一対のローラダイス２０の間にはサポート部材３０が配置され、サポート部材３０上には棒状のワーク１０が載置されて支持されるようになっている。

この転造盤はローラダイス２０の主軸の軸線（回転中心軸線）ａをワーク１０の中心軸線ｂと相互に平行になるように設定するとともに、ワーク１０の両端を位置決め機構（図示せず）、例えば前後のダイバによって中心軸線ｂの方向において位置決めし、インフィード転造ができるようになっている。

また、転造盤はローラダイス２０の主軸の軸線ａをワーク１０の中心軸線ｂに対して角度をなすように傾動させるとともに、位置決め機構による位置決めを解除し、通し転造ができるようになっている。

なお、ローラダイス２０を傾動させる機構は例えばローラダイス２０の主軸を受ける前後の軸受を傾動機構に取付け、前後の軸受をその中間を回動中心として上下に回動させることにより傾動させることができる。

長い雄ねじを有するボルトを製造する場合、コイル材をローラダイス２０よりも長い寸法に切断し、ボルト素形材（棒状ワーク）を鍛造する。次に、このボルト素形材１０を転造盤のサポート部材３０の上に載せ、ボルト素形材１０をその中心軸線ｂの方向において位置決めした後、図１の(a)及び図３の(a)に示されるように、ボルト素形材１０の軸の頭部直下の部分１０Ａを一対のローラダイス２０によってインフィード転造し、ねじ溝を塑性加工する。

次に、図３の(b)に示されるように、ローラダイス２０をその主軸の軸線ａがボルト素形材１０の中心軸線ｂに対して所定の角度、例えばねじのリード角によって決まる角度をなすように傾動させ、一対のローラダイス２０を回転させると図１の(b)に示されるようにボルト素形材１０をその中心軸線ｂの方向に送りながらねじ溝を通し転造することができる。

この時、位置決め機構による位置決めを解除して通し転造を行ってもよく、又位置決め機構によって位置決めしたままでボルト素形材１０を送りながら通し転造するようにしてもよい。

このように、ボルト素形材１０の軸部分にインフィード転造を行ってねじ溝１０Ａを加工した後、通し転造を行ってねじ溝１０Ｂを加工するようにしたので、隣接するねじ溝１０Ａ、１０Ｂを相互に関連づけることができ、ピッチずれが生ずることはなく、ローラダイス２０よりも長いボルト素形材１０の軸部分に高精度にねじ溝を塑性加工することができる。

本発明に係るねじの転造方法の好ましい実施形態を模式的に示す平面図である。 上記実施形態を模式的に示す正面図である。 上記実施形態を説明するための図である。

符号の説明

１０ ボルト素形材（棒状ワーク）
２０ ローラダイス
２０Ａ 成形部分

Claims (1)

1. 外周面に成形部を有する一対のローラダイスによってローラダイスよりも長尺の棒状のワークの外周面にねじ溝を転造するにあたり、
   一対のローラダイスをその回転中心軸線がワークの中心軸線に対して相互に平行になるように配置し、該一対のローラダイスによってワークの外周面にねじ溝を塑性加工し、
   上記一対のローラダイスをその回転中心軸線がワークの中心軸線に対して角度を有するように傾動させ、その状態で上記一対のローラダイスを回転させることによりワークをその中心軸線の方向に送りながらワークの外周面にねじ溝を塑性加工するようにしたことを特徴とするねじの転造方法。

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