JPH01306028A

JPH01306028A - 孔付き金属材の製造方法

Info

Publication number: JPH01306028A
Application number: JP13620788A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Natsume; 夏目　儀久; Kenji Nishimoto; 西本　憲治; Yoshihiro Tomimatsu; 吉弘富松; Toru Shimizu; 徹清水
Original assignee: Kyushu Musashi Seimitsu KK
Current assignee: Kyushu Musashi Seimitsu KK
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-11

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、例えば二輪車のトランスミッションに使用さ
れる、円形の中央孔と外周孔とを存する歯車の素材等と
して用いられる、孔付き金属材の製造方法に関する。

従来の技術従来の、円形の中央孔と外周孔とを有する金属材の製造
方法としては、次のらのがある。まず第１７図に示す円
盤状素材５０１ｂを鍛造成形して、第１８図、第１９図
に示す如く、製造する孔付き金属材５０１（第２０図）
に穿孔すべき外周孔５０７と同位置に、その外周孔５０
７と略同−形状の外周凹部５０７Ｃを有する予備成形素
材５０１Ｃを用意する。この鍛造成形においては、外周
四部５０７Ｃを成形するパンチ（図示せず）が鍛造の衝
撃により破損するのを防止するため、予備成形素材５０
１Ｃの裏面５０６Ｃ側の余肉５０９Ｃを緩衝材として機
能させる様に肉厚に設定している。その後、中央部５０
２Ｃを打ち抜き、次に余肉５０９Ｃを切削加工によ゛り
除去して第２０図に示す孔付き金属材５０１に仕上げる
方法がある。

その他の方法としては、予備成形素材に外周凹部を形成
せず、切削加工のみ１こより、孔付き金属材の外周孔を
形成する方法もある。

発明が解決しようとする課題上記従来の方法のうち、第１８図に示す如く、予備成形
素材５０１Ｃに外周凹部５０７Ｃを設ける方法は、余肉
５０９Ｃの切削加工後、製造された孔付き金属材５０１
の外周孔５０７内に、この外周孔５０７の形状と略同−
形状のパリ５１０が残ってしまう。そのため、ペンチや
ロータリーバー等を用いて、手作業でパリ取りを行わな
ければならないという欠点がある。

また、予備成形素材５０１Ｃの鍛造成形においては、円
板状素材５０１ｂからの素材変形量が大きいため、熱間
鍛造においては、特に高温で行わなければならない。従
ってエネルギー消費量が大きい。また、金型寿命が短か
く、かつ細部の形状が正確に出ない等の問題がある。

その上、多くの余肉を切削加工により除去するため、材
料の歩留まりが悪いという問題もある。

この点、切削加工のみにより、外周孔を形成する方法は
、上記方法に比べて歩留まりは良いが、第１５図に示す
如く、外周孔の形状が複雑な場合や、外周孔の配置が均
等でない場合等は、外周孔の切削加工が非常に困難かあ
るいは不可能であった。

課題を解決するための手段中央孔及び外周孔の打ち抜き形成と、外周孔の内壁のシ
ェービングとを、シェービング段差部を有するパンチに
より一行程で行う。

作　　　　　用（１）外周孔を形成するための切削加工が不要となる。

（２）外周孔の形成後、その内壁にパリが残らない０（３）外周孔の打ち抜き時、外周パンチの先端部は、ダ
イスの外周パンチ孔に侵入するので外周パンチには素材
を介してダイスと衝突することがないため、緩衝材とし
ての素材余肉が必要ない。このことと、外周凹部を形成
しなくても良いこととにより、予備成形素材を薄くかつ
単純な形状にすることができる。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず本発明の第１番目の実施例の構成について説明する
。

第１図（イ）は孔付き金属材としての孔付き素材１の中
央孔２及び外周孔７の打ち抜き形成と、外周孔７９内壁
８及び中央孔２の内壁６のシェービングとを行う打ち抜
き工程の要部を表わしている。

図において、左半部は打ち抜き前の状態、右半部は打ち
抜き後の状態である。　　　　−左半部におけるＩＣは
予備成形素材である。

全体の構造としては、上部をパンチプレート３９に取り
付けられたパンチ２０が中央に位置し、その下にはグイ
プレート５９上に据え付けられたダイス４８が設置され
、また、パンチ２０は左右の端に位置するガイドボスト
に支えられたストリッパー４４の中央を貫通している。

このパンチ２０が下降することにより、打ち抜き及びシ
ェービングが行われることになる。

次に個々の構成要素について説明する。

上述のパンチ２０は、中央パンチ２１と外周パンチ３０
とで構成されている。第３図、第４図に拡大して示す如
く、円柱状の中央パンチ２１が、略円筒状の外周パンチ
３０の内側に密接的に嵌合している。

中央パンチ２１の先端部２２においては、その最端部が
、予備成形素材ＩＣの中央部２Ｃを打ち抜いて中央孔２
を形成するための、打ち抜き部２４となっている。この
打ち抜き部２４の反パンチ進行方向側には、打ち抜き部
２４よりもわずかに大径で、打ち抜き部２４に後続して
中央孔２の内壁６をシェービングするシェービング段差
０部２３が段設されている。すなわち、第４図に示す如
く、打ち抜き部２４の端面２５は円形で、シェービング
段差部２３の端面２６は、円形の周囲を囲むドーナツ状
である。

外周パンチ３０は、円筒部３１とその円筒部３１に連設
した先端部３２とより成る。先端部３２は６本の分岐パ
ンチ３７に分かれている。この分岐パンチ３７の根元部
３８は断面円形で、根元部３８よりも先端側の断面は、
打ち抜く孔の形状、すなわち本実施例では扇形である。

この分岐パンチ３７の最端部は、予備成形素材ＩＣの外
周部４Ｃに６個の外周孔７を各々形成するための打ち抜
き部３４となっている。またこの打ち抜き部３４の反パ
ンチ進行方向側には打ち抜き部３４よりもわずかに外径
方向へ張り出し、打ち抜き部３４に後続して外周孔７の
内壁８をシェービングするシェービング段差部３３が段
設されている。シェービング段差部３３の幅は、例えば
０．１ｍｍが適当である。

分岐パンチ３７の打ち抜き部３４は中央パンチ２１の打
ち抜き部２４よりもパンチ進行方向側−２突出している
。これは、打ち抜き時、分岐パンチ３７を中央バンチ２
１より先んじて複数箇所で予備成形素材ＩＣに侵入させ
て、予備成形素材ＩＣのパンチ２０に対する芯ずれを防
止するためである。

次にダイス４８について説明する。第１図（ロ）に示す
如くダイス４８は略円筒形で、中央には、中央ハンチ２
１が侵入するための中央パンチ孔４９が形成され、その
外周には、円周壁状の内周支持部５０が形成されている
。さらにその外周には、外周パンチ３０の分岐パンチ３
７が侵入するための外周パンチ孔５１が６個形成されて
いる。ダイス４８の最外周部分は、外周支持部５２とな
っている。これら内周支持部５０と外周支持部５２とに
よって予備成形素材ＩＣおよび打ち抜き後の孔付き素材
１が支持される。

次にストリッパー４４について説明する。第１図（イ）
に示す如くストリッパー４４は、中央に孔を有する四角
い平板状の本体４５と、その本体・１５にボルト４７に
よって固着された中子４６とによって構成されている。

中子４６のストリップ部６８は、その平面形状が孔付き
素材１と路間−である。そのため、打ち抜き後、パンチ
２０に付着して上昇した孔付き素材１がストリップされ
る際、孔付き素材１の略全面が均一にス）　ＩＪツブ部
６８に当接するので、孔付き素材１がストリップの極部
的打撃により変形することはない。

この他、４０はパンチホルダー、４１はパンチセットリ
ング、４３．５６は押さえ金、５７はグイセットリング
、５９はグイホルダーである。

次に、中央孔２及び外周孔７の打ち抜き形成と、各々の
内壁６，８のシェービングとを行う、打ち抜き工程につ
いて説明する。

第９図に示す予備成形素材ＩＣは、第７図に示す円柱状
素材１ａを熱間鍛造して第８図に示す円盤状素材１ｂに
成形した後、引き続きその余熱でもって熱間鍛造成形し
たものである。

この予備成形素材ＩＣは円形で、その中央には所望の中
央孔２よりもわずかに小径で、同様に円形の中央四部９
Ｃを設けた中央部２Ｃを有する。

この中央部２Ｃの外周には、垂直方向に突出した周状凸
部３Ｃを有している。周状凸部３Ｃの外周には、周状凹
部７Ｃを有し、最外周部分は周状凸部３Ｃよりも垂直方
向に突出した外周縁部５Ｃとなっている。

本工程の実施にあたり、まず第１図（イ）左半部に示す
如く、予備成形素材ＩＣをダイス４８上にセットする。

ダイス４８の外周支持部５２の内周面は、第２図に拡大
して示す如く開口部に面取りを施した面取り部６５と、
面取り部６５よりも傾斜の小さい傾斜部６６と、底部６
４に垂直な垂直部６７とより成る。この垂直部６７の内
径Ａは、予備成形素材ＩＣの外径Ｂよりもわずかに小さ
い。

そのため予備成形素材ＩＣは、セット時には第２図に二
点鎖線で示す如く、底部６４まで到達せず、傾斜部６６
と垂直部６７との交点付近で留まる。

これにより、予備成形素材ＩＣの中心軸とダイス４８の
中心軸とを一致させた状態で予備成形素材ＩＣがセット
されることになる。

次に第１図右手部に示す如く、パンチ２０を下降させて
予備成形素材ＩＣを打ち抜くと共にシェービングを施す
。詳細には、第１図（ロ）に拡大して示す様に外周パン
チ３０の分岐パンチ３７が中央バンチ２１よりも先に予
備成形素材ＩＣに侵入し、打ち抜き部３４で予備成形素
材ＩＣの周状凹部７Ｃを打ち抜くと共に後続するシェー
ビング段差部３３で、外周孔７の内壁８をシェービング
する。

一方、中央バンチ２】も外周パンチ３０より遅れて予備
成形素材ＩＣに侵入し、打ち抜き部２４で予備成形素材
ＩＣの中央部２Ｃを打ち抜くと共に後続するシェービン
グ段五部２３で、中央孔２の内壁６をシェービングする
。８０．８１１；！打ち抜きスクラップで、ダイス４８
の中央パンチ孔４９、外周パンチ孔５１を各々通過して
下へ落ちる。

また、打ち抜き前のセット状態では、第２図において二
点鎖線で示す如く、予備成形素材１ｃの底面６Ｃとダイ
ス４８の外周支持部５２の底部６４との隙間がＬｌであ
ったが、打ち抜き後は、その隙間が狭くなり、Ｌ２とな
る。

打ち抜き及びシェービング終了後、パンチ２０が上昇す
る際、打ち抜かれた孔付き素材１はパンチ２０に付着し
て上昇するが、ストリッパー４４の中子４６に当接して
突き落とされる。

以上の工程が、打ち抜き工程の１サイクルである。

この様にして一行程で打ち抜き形成された第１０図、第
１１図に示す孔付き素材１の外周孔７内にはパリが残ら
ない。また本実施例においては、中央パンチ２１にもシ
ェービング段差部２３を段設したので、中央孔２内にも
パリが残らない。

なお、この孔付き素材１は、その後例えば、第１２図、
第１３図に示す如く外周にギアｌｌｄが形成され、二輪
車のトランスミ・シション用歯車１ｄ等に仕上げられる
。この歯車１ｄをトランスミッションシャフトにアセン
ブリーした状態では、第１−６図に示す如き突起付き歯
車ＩＤの突起７Ｄが、外周孔７ｄに嵌り込むことになる
。−次に別の実施例について説明する。

上記第１番目の実施例においては、孔付き金属材である
孔付き素材の製造において、外周孔の内壁だけでなく、
中央孔の内壁のシェービングも同時に行っているが、第
２番目の実施例として、第６図に示す如く、シェービン
グを行うのは、孔付き金属材１０１の外周孔１０７のみ
にしても良い。

この場合、パンチ１２０は、中央、＜ンチ１２１と外周
パンチ１３０とで構成され、外周、＜ンチ１３０には打
ち抜き部１３４とシェービング段差部１３３が形成され
ている。一方中央ノマンチ１２１の先端部１２２は先端
に向かって大径となるテーパ状で、シェービング段差部
は無く、その最端部が打ち抜き部１２４となっている。

また、第１番目の実施例においては、外周孔は６個形成
され、その形状は扇形であるが、第３番目の実施例とし
て第１４図に示す如く、楕円形の外周孔２０７を５個形
成しても良い。この場合のパンチ２２０の構成は、第５
図に示す如く、第１番目の実施例におけるパンチの構成
と路間−で、中央パンチ２２１と外周パンチ２３０とよ
り成り、各々がシェービング段差部２２３，２２４を有
する。

この他、本発明によれば、外周孔の内壁の切削加工が不
要であるので、第４番目、第５番目の実施例として第１
５図の左半部及び右半部に示す如（、外周孔３０７，４
０７の数、形状、配置等を全く自由に設定することがで
きる。

効　　　　　果以上の様に本発明によれば、（１）外周孔を形成するための切削加工が不要となるの
で、孔付き金属材の製造において切削加工を施す箇所を
従来の方法に比べ大幅に削減することができると共に、
どの様な数、形状、配置の外周孔も一行程で形成するこ
とができる。

（２）外周孔の形成後、その内壁にパリが残らないので
、外周孔内のパリ取り工程が不要となる。

（３）外周孔の打ち抜き時、外周パンチの先端部は、ダ
イスの外周パンチ孔に侵入するので外周パンチは素材を
介してダイスと衝突することがないため、緩衝材として
の素材余肉が必要ない。このことと、外周凹部を形成し
なくても良いこととにより、予備成形素材を薄くかつ単
純な形状にすることができるので、材料の歩留まりが飛
躍的に向上すると共に、円盤状素材からの素材変形量が
少なくなり、その結果、予備成形素材を容易に鍛造成形
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の第１番目の実施例による打ち抜
き工程の要部の断面平面図。第１図（ロ）は第１図（イ
）の部分拡大図。第２図は第１図（イ）の要部の拡大説
明図。第；３図は第１図（イ）のパンチの拡大断面平面
図。第４図は第３図のパンチの正面図。第５図は本発明
の第３番目の実施例によるパンチの正面図。第６図は本
発明の第２番目の実施例による打ち抜き工程の要部の断
面平面図。第７図乃至第１１図は第１番目の実施例によ
って製造された孔付き素材の製造段階を表わすもので、
第７図は円柱状素材の正面図。第８図は円盤状素材の断
面１平面図。第９図は予備成形素材の断面平面図。第１
０図は孔付き素材の断面平面図。第１１図は第１０図の
正面図。第１２図は歯車の断面平面図。第１３図は第１
２図の斜視図。第１４図は本発明の第３番目の実施例に
より製造された孔付き金属材の正面図。第１５図左半部
、右半部は各々本発明の第４番目、第５番目の実施例に
より製造された孔付き金属材の正面図。第１６図は突起
付き歯車の斜視図。第１７図乃至第２０図は従来方法に
よって製造された孔付き金属材の製造段階を表わすもの
で、第１７図は円盤状素材の断面平面図。第１８図は予備成形素材の断面平面図。第１９図は第１
８図の正面図。第２０図は孔介１き金属材の断面平面図
である。（記号の説明）１・・・孔付き金属材。　　　２・・・中央孔。７・・・外周孔。　　　　　　　８・・・内壁。２０・瞼・パンチ。３３・・・シェービング段差部。

Claims

【特許請求の範囲】

円形の中央孔２と該中央孔２の外周に設けられた外周孔
７とを有する孔付き金属材１の製造方法において、前記
中央孔２及び前記外周孔７の打ち抜き形成と、該外周孔
７の内壁８のシェービングとを、シェービング段差部３
３を有するパンチ２０により一行程で行うことを特徴と
する孔付き金属材の製造方法。