JP6319612B1 - 転造加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】どのようなダイスの歯溝のねじれ角度にも対応できるよう、食い付き部、仕上げ部といった形状変化を設けない歯面が平坦な平ダイスを用いた転造加工を可能にする。【解決手段】傾動可能に設置した平ダイスを被転造物に接触する前は傾斜した状態で維持しておき、平ダイスが被転造物に食い込んでいくにしたがって傾斜した状態から歯面が平行となるよう傾動させ、平行になった状態に固定したダイス間で被転造物を回転させることにより、転造加工を行う。このことにより、歯面が平坦な平ダイスをどのようなダイスの歯溝のねじれ角度にでも設定して転造加工を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ダイスの歯溝のねじれ角度変更への対応が容易にできる転造加工方法に関するものである。

転造加工方法の中で平ダイスによる加工においては、通常被転造物にダイスの歯が徐々に食い込んでいく食い付き部と、希望する転造形状を形成する仕上げ部が設けられており、ダイスの歯溝のねじれ角度は、被転造物の諸元であるモジュール、有効径などから計算され決定されている。

しかし、ダイスの歯溝のねじれ角度の決定によっては転造時に被転造物が軸方向に動いてしまうという歩み現象が生じるためにダイスの歯溝のねじれ角度の微調整が必要となったり、設計変更により有効径の変更、乗数の変更、ねじれの向きの変更等があった場合全く違うダイスの歯溝のねじれ角度を設定しなおさなくてはならないため、その都度ダイスを製作し直さなければならない、という欠点があった。

ダイス製作は専門技術が必要であり、さらに時間とコストがかかるものであるため、簡単に製作し直すことはできないという問題があった。

この改善策として、ダイスの固定されているコラムを回転可能とし、転造中の被転造物の径の変化に対応したねじれ角度に補正して被転造物の軸方向の歩みを制御するという技術が考案されているが、新たな設備投資をしなければならない。しかしながらこの方法でも、設計変更による有効径の変更、乗数の変更、ねじれの向きの変更等があった時の全く違うダイスの歯溝のねじれ角度を設定しなおさなくてはならない場合には対処できない。

特開２００7−２９０００１号公報

解決しようとする問題点は、ダイスの歯溝のねじれ角度の微調整が必要になった場合、および全く違うダイスの歯溝のねじれ角度が必要になった場合にダイスを製作し直さなければならないという点である。

本発明は、どのようなダイスの歯溝のねじれ角度にも対応可能なように歯面が平坦に製作されている平ダイスを傾動可能にとりつけ、被転造物に食いつく段階では傾斜した状態に保持することにより食いつき部の役割を果たさせ、その後傾動させた平ダイス歯面がダイス進行方向に対して平行になった状態で固定することにより仕上げ部の役割を果たさせることを最も主要な特徴とする。

本発明の転造加工方法は、モジュール、圧力角、歯丈といった基本的な諸元が変わらなければダイスの歯溝のねじれ角度の調整は左右の向きも含めて自由に設定できるという利点がある。加えて、ダイスに食い付き部とか仕上げ部といった区別がないのでダイスの製作方法が簡単である。

図１は本発明の転造加工の実施方法を示した説明図である。 図２は１組の平ダイスのみで転造加工を行う方法を示した説明図である。（実施例１） 図３は複数組のダイスによって転造加工を行う方法を示した説明図である。（実施例２）

図１（a）に示すように平ダイスを傾動可能に取り付け、被転造物に接触するまでは自由端にばね等を設置することにより傾斜した状態で維持しておく。図１(b)に示すようにダイスを進行させ、ダイスが被転造物に食い込んでいくにしたがってダイス歯面を傾動させて、図１(c)に示すようにダイスの歯面が進行方向に対し平行となった状態で固定する。その状態で少なくとも被転造物を半回転させれば、そのダイス間で決まるダイス形状が被転造物に転写される。スムーズな転造を行うためには、１度の食い込み量を少なくしておいたほうがよいため、この工程を複数回行うことにより、目的の食い込み量を達成し転造加工を完了することができる。

図２は、１組の平ダイスのみで転造加工を行う方法である。いったんダイスが進行方向に対して平行となり、被転造物に溝が形成されてしまえば、ダイスと被転造物の間の反発力はなくなり、ほとんど無負荷回転となる。図２(e)に示すようにその状態でダイスを逆方向に進行させてダイスが被転造物に食い込み始めた位置まで戻すと、ダイスと被転造物の間には食い込んだ量だけ隙間が生じている。図２(f)に示すようにこの隙間分だけダイス間距離を近づけて、代わりに生じたダイスとダイスホルダー間の隙間にシムを挿入する。図２(g)，(h)，(i)に示すようにその状態で再度転造加工を行えば、挿入したシム分だけダイスが被転造物に食い込むことになる。これを繰り返すことにより、任意の食い込み量の転造加工を行うことができる。実験はシムによって行ったが、ダイス間を任意に調整する方法は様々なものが考えられる。

図３は、あらかじめダイス間距離を任意に設定しておいた複数組のダイスによって転造加工を行う方法である。この場合、実施例１のようにダイスを逆方向に戻したりダイス間距離調整を行う必要はなく、連続で複数組のダイス間で転造加工を行い、目的の食い込み量を達成し転造加工を完了することができる。また、この場合複数組のダイスは必ずしも同一形状である必要はなく、例えば最後の数組のみ形状を変更させることにより歯先Ｒや歯丈等の微調整を行うことも可能である。

１ 被転造物
２ ダイス
３ ダイスホルダー
４ ばね
５ シム

Claims (1)

1. 被転造物を回転可能に支持し、被転造物の回転軸と平行な軸中心に傾動可能に設置した平ダイスを被転造物に接触する前は傾斜した状態で維持しておき、平ダイスが被転造物に食い込んでいくにしたがって傾斜した状態から歯面が進行方向に対して平行となるよう傾動させ、平行になった状態に固定したダイス間で被転造物を回転させることにより、ダイス形状を被転造物に転写する転造加工方法。

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