JP5429762B1 - クラウニング付きギヤ鍛造成形装置及びその鍛造成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】歯形ダイ21は、上端部に形成されたギヤ歯成形用のギヤ歯成形部21aと、このギヤ歯成形部21aから下方へ一体的に延びて前記ギヤ歯成形部21aで成形されたギヤ歯を案内するギヤ歯案内部21bであって前記ギヤ歯の外表面との間に微小クリアランスを形成可能なギヤ歯案内部21bとを備え、マンドレル32は、パンチ33の下端から下方へ離隔したマンドレル途中部分の外周部に形成された微小深さの環状凹部32aを備え、歯形ダイ21とマンドレル32とパンチ33によりギヤ素材40からギヤを鍛造成形する際に、環状凹部32aに充填したギヤ素材の全部又は一部をマンドレル32の上昇動作を介してギヤの周壁部へ強制的に流動させることにより、ギヤ歯にクラウニングを形成する。
【選択図】図7
Description
但し、第3工程は、次回のギヤ素材に対する第1工程実行時に行うため、マンドレルとパンチを下降駆動する動作と、上昇駆動する動作からなる1サイクルの鍛造成形でクラウニング付きギヤを順々に連続的に鍛造成形することができる。
図1〜図4に示すように、クラウニング付きギヤ鍛造成形装置1は、クラウニング付きのヘリカルギヤ42(図17〜図19参照)を鍛造成形する装置であり、プレス機械のボルスター2とスライド3とに装備されるダイセット4を主体にして構成されている。
この下部ユニット11は、ベース板10の開口穴に内嵌して固定された環状ダイプレート12と、このダイプレート12に固定されたダイプレート13と、ベース板10の上面に固定された筒状のダイプレートホルダ14と、このダイプレートホルダ14の内側に配設されてダイプレート12に固定されたダイプレート15a,15bと、ダイプレートホルダ14の上端部に固定されたダイホルダ16及びホルダ固定部材17と、ダイホルダ16の内周部に螺合された固定リング18と、ダイホルダ16に内嵌状に装着されたダイ固定部材19及びガイドホルダ20と、ダイ固定部材19に内嵌状に装着された歯形ダイ21と、この歯形ダイ21の上端に一体的に固定され且つガイドホルダ20に内嵌状に装着されたワークガイド22などを備えている。前記歯形ダイ21の下端はダイプレート15bで支持されている。ダイプレート15bの中心部には、マンドレル32及び成形後のクラウニング付きヘリカルギヤ42が通過する開口穴23が形成されている。
この上部ユニット31は、大部分が円柱状に形成された鉛直姿勢のマンドレル32と、このマンドレル32に外嵌されたパンチ33と、マンドレル32とパンチ33の上端部分を天板30に固定するパンチ固定部材34及びマンドレルシム35a,35bと、パンチ固定部材34を天板30に固定するパンチホルダ37などを備えている。前記マンドレル32と歯形ダイ21は軸心を揃えて同心状に配置され、パンチ33は微小クリアランスをもってワークガイド22に内嵌されている。前記マンドレル32は、歯形ダイ21に上方から挿入可能に構成され、パンチ33は、マンドレル32と一体的に下降駆動されて環状のギヤ素材40を歯形ダイ21に押し込むものである。
このとき、環状凹部32aの断面が外周側に開いた台形であるため、環状凹部32aに充填された素材が外側へ円滑に流動する。
1)環状凹部32aの断面形状は、上記のような台形に限るものではなく、D字形でもよく、その他の形状でもよい。環状凹部32aの深さは50μmに限定されるものではなく、ギヤ42の諸元に応じて25〜80μmの範囲の適当な値に設定することができる。25μm未満の深さの環状凹部32aでは必要な厚さのクラウニングを形成することが難しく、また、80μm超の深さの環状凹部32aではクラウニングの厚さが過大になるので好ましくない。
4)その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に適宜変更を付加して実施することでき、本発明はそれらの変更形態も包含するものである。
21 歯形ダイ
21a ギヤ歯成形部
21b ギヤ歯案内部
22 ワークガイド
32 マンドレル
32a 環状凹部
33 パンチ
40 ギヤ素材
41 1次成形ギヤ
42 クラウニング付きヘリカルギヤ
Claims (5)
- 歯形ダイと、この歯形ダイに上方から挿入可能なマンドレルと、前記マンドレルと一体的に下降駆動されて環状のギヤ素材を前記歯形ダイ内へ押し込むパンチとを備えたギヤ鍛造成形装置において、
前記歯形ダイは、上端部に形成されたギヤ歯成形用のギヤ歯成形部と、このギヤ歯成形部から下方へ一体的に延びて前記ギヤ歯成形部で成形されたギヤ歯を案内するギヤ歯案内部であって前記ギヤ歯の外表面との間に微小クリアランスを形成可能なギヤ歯案内部とを備え、
前記マンドレルは、前記パンチの下端から下方へ離隔したマンドレル途中部分の外周部に形成された微小深さの環状凹部を備え、
前記歯形ダイスとマンドレルとパンチによりギヤ素材からギヤを鍛造成形する際に、前記環状凹部に充填したギヤ素材の全部又は一部をマンドレルの上昇動作を介してギヤの周壁部へ強制的に流動させることにより、前記ギヤ歯にクラウニングを形成するように構成したことを特徴とするクラウニング付きギヤ鍛造成形装置。 - 前記環状凹部は、深さが25〜80μmで、軸心方向幅がギヤの軸心方向長さの25〜75%の台形断面の形状に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のクラウニング付きギヤ鍛造成形装置。
- 前記歯形ダイは、ヘリカルギヤを成形するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のクラウニング付きギヤ鍛造成形装置。
- 歯形ダイと、この歯形ダイに上方から挿入可能なマンドレルと、前記マンドレルと共に下降駆動されて環状のギヤ素材を前記歯形ダイ内へ押し込むパンチとを備えたギヤ鍛造成形装置を用いてクラウニング付きギヤを鍛造成形する方法において、
前記歯形ダイに、上端部に形成されたギヤ歯成形用のギヤ歯成形部と、このギヤ歯成形部から下方へ一体的に延びて前記ギヤ歯成形部で成形された前記ギヤ歯を案内するギヤ歯案内部であって前記ギヤ歯の外表面との間に微小クリアランスを形成可能なギヤ歯案内部とを予め設け、
前記マンドレルに、前記パンチの下端から下方へ離隔したマンドレル途中部分の外周部に形成された微小深さの環状凹部を予め設け、
前記ギヤ素材の上端部を除く大部分を前記パンチにより前記マンドレルと前記歯形ダイス間の成形空間に押し込んで前記大部分にギヤ歯を成形すると共に前記ギヤ素材の一部を前記環状凹部に充填する第1工程と、
その後前記マンドレルを上方へ引き抜く際に、前記環状凹部に充填された前記ギヤ素材の全部又は一部を、前記マンドレルの下端側部分により前記ギヤの周壁部内へ強制的に流動させて、前記ギヤ歯にクラウニングを形成する第2工程と、
次回のギヤ素材に対する前記第1工程実行時に、前記ギヤ素材の前記上端部を前記パンチにより前記マンドレルと前記歯形ダイ間の成形空間に押し込んで前記上端部にギヤ歯を成形してからギヤを歯形ダイスから取り出す第3工程と、
を備えたことを特徴とするクラウニング付きギヤの鍛造成形方法。 - 前記歯形ダイはヘリカルギヤを成形するダイスであり、クラウニング付きヘリカルギヤを鍛造成形することを特徴とする請求項4に記載のクラウニング付きギヤの鍛造成形方法。
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