JPH01215429A - 大径底付きインタナル歯形部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビスカスカップリングのケースのように、１
２０〜１５Ｇ＋＋＋＋＊程度の外径をもち内周面に軸方
向のセレーション状の多数の歯形をもつカップ状部材を
成形する方法に関する。

（従来の技術） 本願発明者等は、さきにカップ状素材にインタナル歯形
を成形する方法として、特開昭６１−２６９９５１．同
６１−２６９９５２に示される方法を提案した。これら
方法は、前工程で作られたカップ状の素材の底部を、外
パンチと歯形を外周面に設けた内パンチとで挾持しなが
ら、その開口部からダイ内に押込むことによりインタナ
ル歯形を成形するものであり、この成形は、冷間で行な
われていた。

また、この成形に用いるカップ状素材は、第６図に示す
ように前工程において熱間鍛造により製造しており、同
図において丸棒を切断した原素材１は１１００〜１１５
０℃の熱間鍛造温度に加熱され、据込みにより大径素材
２に鍛造され、熱間押出し成形により凹穴４、穴底コー
ナの環状逃げ満５をもち、かつ抜き勾配を備えたカップ
を作り、軸穴７を打抜いてカップ状素材６とし、これを
焼鈍し、内外径を円筒面に機械加工をし、用滑剤を塗布
して前記特開昭８１−２８９９５２の工程を冷間加工で
行なっていた。

（発明が解決しようとする課題） カップ状素材６を第６図のように熱間成形すると、環状
逃げ満５を形成するためのパンチの先端に設けた環状突
起の摩耗が激しいためパンチ寿命が短かい。また、大径
素材２がパンチやダイにくい付くのを防止する必要があ
るため内外面にテーバを設けることを要し、高温加熱に
よりスケールも発生するから、テーパ面及び粗面を削る
削り代を見込む必要もある。したがって、熱間鍛造後向
外面を切削加工し、然るのちに冷間鍛造によってインタ
ナル歯形を成形しなければならない。

このため、切削加工に時間を要して非能率であり、テー
パ面及び粗面を削り落すため削り代も大きくとらなけれ
ばならない。

このような不具合を避けるために冷間鍛造によりカップ
状素材を作ろうとすると、第７図のように冷間据え込み
をした大径素材８を焼鈍し、カップ９に成形して穿孔し
カップ状素材ＩＯを作り、再び焼鈍してインタナル歯形
を冷間鍛造することになり、切削加工を行なう必要はな
くなるが、２回の焼鈍を行なう必要があると共に、直径
１５０ｍ＋ｓ程度の製品を成形するときは、１５００〜
２０００　）ンのプレス機を用いなければならず、生産
性、コスト面の向上は望めない。

したがって、本発明は、前記の不具合がなく能率的に大
径の底付きインタナル歯形部材を製造することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、カップ状素材の成形に温間鍛造を用いること
により工程を簡易化したもので、その第１の手段は、先
端面外周部に環状突起をもつパンチとダイとにより、穴
底コーナに環状逃げ溝をもつカップ状素材を温間鍛造に
より成形する工程と、成形時の残熱を利用して焼鈍を行
なう工程と、冷間鍛造により該カップ状素材にインタナ
ル歯形を成形する工程と、からなることを特徴とするも
のであり、第２の手段は、これに加えて、温間鍛造時に
カップ状素材の内周を円筒状に成形し、冷間鍛造時に素
材開口部側から外周を絞り成形して素材内周にインタナ
ル歯形を成形するようにしたことを特徴とするものであ
り、第３の手段は、第１の手段のに加えて、温間鍛造時
にカップ状素材の内周に荒歯を形成し、冷間鍛造時に素
材の内周を内パンチの歯形で常時拘束しつつ外パンチで
素材の開口部側を押圧し、カップ底側より外周を絞り成
形して内周にインタナル歯形を仕上げ成形するようにし
たことを特徴とするものである。

（作　用） 原素材を７００〜８５０℃に加熱し、鍛圧して大径素材
、カップ状素材の順に成形し、鍛造時の発熱を含む残熱
を利用して焼鈍させて歯形の冷間鍛造に移る。カップ状
素材は、冷間鍛造時に、第２の手段においては底部全面
に加圧され、第３の手段においては筒状部を加圧される
ので、内底部を加圧されないため底抜けのおそれなく強
い成形圧力をかけることができる。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。第１図において丸棒を切
断してなる原素材１は７００〜８５０℃に加熱されて温
間鍛造により直径を２〜３倍にされ大径素材１１が形成
される。引続いてこれを先端に環状突起をもつパンチで
ダイに圧入してカップ１２を成形し凹穴１３と環状逃げ
溝１４を形成する。該環状逃げ溝１４は内底部まで充分
な長さの歯形を形成するために必要である。

凹穴１３の周面は、円筒面に成形されてもよいし荒歯が
形成されてもよく、荒歯が形成された方が後工程の歯形
冷間鍛造か容易となる。

このカップ１２の底部に軸穴１６をあけてカップ状素材
１５とし、残熱を利用して焼鈍する。原素材１は前記の
ように７００〜８５０℃に加熱され、加工中−旦は若干
冷却するが、成形加工により発熱するため昇温し、成形
終了時は７００〜７５０℃の残熱を保有する。このカッ
プ状素材１５を炉中に入れ、０．５〜１時間この温度を
維持させて毎度２０〜５０℃の割合で炉中冷却し、８５
０℃に達すると自然冷却させ、これにより前工程を終る
。

次にこのカップ状素材■５にインタナル歯形を冷間鍛造
により成形する後工程に入る。第２図において２０はダ
イでオリフィス２１を備え、２２は外パンチ、２３は内
パンチで、内パンチ２３は、端面外周に軸方向の環状突
起３４が突設され、外周面には軸方向に多数のインボリ
ュート歯形２５が刻設されており、縦孔２６内にはノッ
クアウトピン２７が挿入されている。内パンチ２３の下
面には受圧板２８が連設されてウレタンばね２９で加圧
され、フローティング支持されている。

第３図（ａ）に示すようにカップ状素材１５を内パンチ
２３上にかぶせ、外パンチ２２を圧下すると、素材１５
は、両パンチ２２．２３に挾持された状態で下動し、開
口側からオリフィス２１で絞られて内パンチ２３の歯形
２５に押込まれて内周面にインタナル歯形１６が成形さ
れると共に所要の長さに延伸して製品Ｗ、すなわち大径
底付きインタナル歯形部材となる。この歯形１６がその
ままビスカスカップリングのディスク係白面となる。

次に温間加工時にカップ状素材内面に荒歯を成形し、冷
間加工時に歯形を仕上げ成形する加工方法を説明する。

第４図において、原素材１は、前記実施例と同様に温間
加工により大径素材１１とされ、引続いて同図（Ｃ）に
示すように、カップ３０が成形される。該カップは底部
３１、筒状部３２、穴底コーナの環状逃げ溝３３、荒歯
３４を備え、（ｄ）に示すように底部３１のボス部３１
ａに軸穴３５が穿孔されてカップ状素材３Ｂとなる。そ
して、第５図の方法によって第４図（ｅ）の製品Ｗ２が
仕上げ成形される。製品Ｗ２は、延伸された筒状部３２
ａの内面にインタナル歯形３４ａ１環状逃げ溝３３ａが
仕上げ成形され、先端に厚肉部３７、円筒面３７ａを備
える。

第５図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）　ニおイテ、４０はオリ
フィス４１ヲもつダイ、４２は加圧板で、該加圧板４２
の下面に筒状のパンチ４３が取付具４４で固着されてい
る。

パンチ４３の内面には案内穴４５、拡径部４６が設けら
れると共にニードルベアリング４７が内装されている。

この案内穴４５内にマンドレル４８が挿入され、ニード
ルベアリング４７により回転自在かつ軸方向摺動可能に
支持され、その頭部４９がばね５０で下向き加圧されて
いる。マンドレル先端には環状突起５１が突設され、外
周には軸方向に多数のインボリュート形の歯形５２が設
けられている。

そしてこの歯形５２の先端の案内部５３は第５図（ｄ）
（ｅ）に示すように角ａの先細のテーパ面とされると共
に、各歯形５２の中心線を稜線５３ａとして両面を先細
に面取りして斜面５３ｂ、５３ｂが形成され、素材３Ｂ
の荒歯３４の谷に進入し易くされている。

第５図（ａ）のとおりカップ状素材３８をダイ４０に装
入し、上型を下降させると、マンドレル４８は、素材３
６の内穴内に進入し、荒歯３４と歯形５２の歯筋が一致
しないときは、歯形先端５３の斜面５３ｂの案内作用に
より第５図（ｂ）の矢印Ａのように微小日乾して自動的
に位置決めして進入を続け、環状突起５１が逃げ溝３３
に着座して停止と、引続く下降によりパンチ４３が、筒
状部３２の端縁を押すと共にばね５０を介してマンドレ
ル４８を加圧する。パンチ４３の加圧によって素材３Ｂ
はノズル４１から底部３１側から押出され、筒状部３２
は後方に押出されて延伸すると共に内向きに絞られて、
長さ１１のインタナル歯形３４ａと環状逃げ溝３３ａを
仕上げ成形する。このとき素材３Ｂは、ダイ４０の大径
部内で強大な圧力を受けるから、歯形２５の上端より後
部においては、荒歯３４はマンドレル４８の平滑面に圧
接されて平滑な円筒状３７ａになると共に該大径部内に
充満した状態になり、長さ１２を残して加圧を止めると
、製品Ｗ２の開口部に長さ！２の厚肉部３７が形成され
る。ここで加圧板４２を上昇させ適宜のノックアウトで
製品Ｗ２を押上げてダイ４０から取出す。

この製品Ｗ２をビスカスカップリングのケースとして使
用するとき、厚肉部３７は、製品Ｗ２の変形し易い自由
端部である開口部を補強すると共に、該開口部を閉鎖す
る蓋体の固定具の取付部としての強度を保持し、また円
筒部３７ａは、そのまま又は僅かの切削加工をするだけ
で蓋体嵌合部となる。また、歯形３４ａはそのまま粘性
抵抗発生用ディスクの外周部の係合部となる。

この実施例において、マンドレル４８をニードルベアリ
ングを用いることなく案内穴４５に回転、上下摺動自在
に支持させることもできる。

（発明の効果） 本発明は、以上のようにカップ形素材を温間鍛造により
成形するから、原素材から比較的低荷重で鍛造すること
ができ、熱間鍛造のようにスケールが出ず、また抜き勾
配を設けて鍛造してこれを切削加工してから仕上げ成形
をするという工程を踏む必要もなく、そのまま仕上げ成
形に移すことができるカップ形素材が得られ、生産性が
極めて向上する。

そして、７００〜８５０℃程度の原素材を用いると鍛造
時の発熱で打上り温度も同時度に維持され、次工程の焼
鈍温度とも略一致するから、加熱又は放冷のための調節
用時間及び設備を必要とせず、残熱が利用でき同温度に
維持される焼鈍炉に入れればすむため、取扱いが容易で
加工時間が短く省エネルギ効果においてもすぐれ、カー
ボンの球状化が促進される。

また、環状逃げ部により穴底コーナ部を越えて歯形の有
効長をのばし、内穴内を有効に利用するようにできるが
、前工程で熱間鍛造を行なうと、該環状逃げ溝を成形す
るための突起部品の損耗が激しく型寿命が短いが、温間
鍛造を行なうことにより、型寿命を著しくのばすことが
できる。

このように、本発明は生産性、省エネルギ性、金型耐久
性等すべての面ですぐれた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程説明図、第２図は一実施例の仕上
工程用金型の縦断面図、第３図（ａ）　（ｂ）（Ｃ）は
その作用説明図、第４図（ａ）〜（ｅ）は別の実施例の
工程説明図、第５図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）はその仕上
工程用金型の作用説明図、（ｄ）　（ｅ）は一部拡大図
、第６図は従来の熱間鍛造による前工程の工程説明図、
第７図は冷間鍛造による前工程の工程説明図である。 １４．１４ａ、３３．３３ａ−・環状逃げ溝１５．３２
・・・カップ状素材 １Ｂ、３４ａ・・・インタナル歯形 ４３名 第４図 （ａ） 第１図 第３図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第６図 第７図 毛→潤漕　→１１１１ｆｉ沙撫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端面外周部に環状突起をもつパンチとダイとに
   より、穴底コーナに環状逃げ溝をもつカップ状素材を温
   間鍛造により成形する工程と、成形時の残熱を利用して
   焼鈍を行なう工程と、冷間鍛造により該カップ状素材に
   インタナル歯形を成形する工程と、からなることを特徴
   とする大径底付きインタナル歯形部材の製造方法。
2. （２）温間鍛造時にカップ状素材の内周を円筒状に成形
   し、冷間鍛造時に素材開口部側から外周を絞り成形して
   素材内周にインタナル歯形を成形するようにしたことを
   特徴とする請求項（１）記載の大径底付きインタナル歯
   形部材の製造方法。
3. （３）温間鍛造時にカップ状素材の内周に荒歯を形成し
   、冷間鍛造時に素材の内周を内パンチの歯形で常時拘束
   しつつ外パンチで素材の開口部側を押圧し、カップ底側
   より外周を絞り成形して内周にインタナル歯形を仕上げ
   成形するようにしたことを特徴とする請求項（１）記載
   の大径底付きインタナル歯形部材の製造方法。