JPH029897B2 - - Google Patents
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- JPH029897B2 JPH029897B2 JP19404382A JP19404382A JPH029897B2 JP H029897 B2 JPH029897 B2 JP H029897B2 JP 19404382 A JP19404382 A JP 19404382A JP 19404382 A JP19404382 A JP 19404382A JP H029897 B2 JPH029897 B2 JP H029897B2
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- Japan
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- large diameter
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は転造による歯車の成形方法、より詳し
くは軸方向に接近した大径部を有する歯車の転造
成形方法に関する。
くは軸方向に接近した大径部を有する歯車の転造
成形方法に関する。
転造により歯車を成形するには、例えば第１図
に示すように、歯形状本体１とその両側面にボル
ト２で固定された高剛性の拘束板３，３とから成
る歯形工具４を備え、該歯形工具４を回動および
水平移動可能な軸５に固設し、これを矢印A′方
向に回転させつつ矢印B′方向（ブランク６側）
へ移動させ、拘束板３，３で材料の移動を規制し
つつ歯形状本体１をブランク６の外周部に徐々に
圧入し、このときブランク６も矢印C′方向に回転
し、ブランク６の外周部には順次歯形６ａが成形
されるようになつている。
に示すように、歯形状本体１とその両側面にボル
ト２で固定された高剛性の拘束板３，３とから成
る歯形工具４を備え、該歯形工具４を回動および
水平移動可能な軸５に固設し、これを矢印A′方
向に回転させつつ矢印B′方向（ブランク６側）
へ移動させ、拘束板３，３で材料の移動を規制し
つつ歯形状本体１をブランク６の外周部に徐々に
圧入し、このときブランク６も矢印C′方向に回転
し、ブランク６の外周部には順次歯形６ａが成形
されるようになつている。
かかる転造方法によれば従来の歯切り法に比
し、加工時間の大巾な短縮や材料の歩留向上が可
能となり、また塑性変形を利用するため歯車の高
強度化が実現される等の利点を生じ、その有用性
が確認されている。
し、加工時間の大巾な短縮や材料の歩留向上が可
能となり、また塑性変形を利用するため歯車の高
強度化が実現される等の利点を生じ、その有用性
が確認されている。
しかしながら、例えば第２図に示すように歯形
部７ａとそれに接近した大径部７ｂを有する歯車
７を成形するには、前記拘束板３が大径部７ｂに
干渉するため従来の転造成形法は適用不能とな
り、またホブカツターによる加工もホブカツター
が大径部７ｂに干渉して使用不能となり、必然的
に加工能率の低いギヤシエーパ加工に依らざるを
得なかつた。
部７ａとそれに接近した大径部７ｂを有する歯車
７を成形するには、前記拘束板３が大径部７ｂに
干渉するため従来の転造成形法は適用不能とな
り、またホブカツターによる加工もホブカツター
が大径部７ｂに干渉して使用不能となり、必然的
に加工能率の低いギヤシエーパ加工に依らざるを
得なかつた。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、軸方向
に接近したより大きな大径部を有する歯車をより
高能率、低コストで成形し得る転造成形方法を提
供することを目的とする。
に接近したより大きな大径部を有する歯車をより
高能率、低コストで成形し得る転造成形方法を提
供することを目的とする。
このため、歯形工具を歯形状本体とその一側面
に固定した拘束板とから構成し、前記拘束板およ
びブランクの大径部の側壁で材料流れを規制しつ
つブランクの外周部に歯形を成形する転造成形方
法を実現した。
に固定した拘束板とから構成し、前記拘束板およ
びブランクの大径部の側壁で材料流れを規制しつ
つブランクの外周部に歯形を成形する転造成形方
法を実現した。
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。
説明する。
第３図は本発明にかかる歯車の転造成形方法を
示す断面図である。同図において、１１は歯形工
具で、歯形状本体１２とその一側面にボルト１３
で固定された拘束板１４とから成り、回動および
水平移動可能な軸１５に固設されている。１６は
ブランクで、被成形部１７とそれと同心でより大
きな径の大径部１８とを有し、被成形部１７と大
径部１８間には溝１９が形成され、自身は溝１９
を中心に回転し得るようになつている。
示す断面図である。同図において、１１は歯形工
具で、歯形状本体１２とその一側面にボルト１３
で固定された拘束板１４とから成り、回動および
水平移動可能な軸１５に固設されている。１６は
ブランクで、被成形部１７とそれと同心でより大
きな径の大径部１８とを有し、被成形部１７と大
径部１８間には溝１９が形成され、自身は溝１９
を中心に回転し得るようになつている。
しかして、前記ブランク１６は歯形工具１１に
対し、被成形部１７が拘束板１４と所定のクリア
ランスC1を有し、かつ反対側に溝１９の幅に相
当するクリアランスC2を有するごとく配設され
る。この状態において、歯形工具１１を軸１５を
中心に矢印Ａのように回転させつつ、これを矢印
Ｂ方向へ（ブランク１６側へ）移動させ、歯形状
本体１２をブランク１６の被成形部１７の外周部
に徐々に圧入すると、そこに歯形が創成される。
このとき、ブランク１６も矢印Ｃのように回転
し、これによりブランク１６の全外周部にわたつ
て順次歯形が成形されることとなる。
対し、被成形部１７が拘束板１４と所定のクリア
ランスC1を有し、かつ反対側に溝１９の幅に相
当するクリアランスC2を有するごとく配設され
る。この状態において、歯形工具１１を軸１５を
中心に矢印Ａのように回転させつつ、これを矢印
Ｂ方向へ（ブランク１６側へ）移動させ、歯形状
本体１２をブランク１６の被成形部１７の外周部
に徐々に圧入すると、そこに歯形が創成される。
このとき、ブランク１６も矢印Ｃのように回転
し、これによりブランク１６の全外周部にわたつ
て順次歯形が成形されることとなる。
この転造過程中、ブランク１６の被成形１７の
材料は、第４図において、矢印Ｄ，D′のように
外方へ流動するが、矢印Ｄ方向の材料の流れは拘
束板１３によつて規制され、一方矢印D′方向の
材料流れは大径部１８の溝１９に面する側壁１８
ａによつて規制される。このように両方向への材
料流れが有効に規制されることにより被成形部１
７の外周部には所定形状の歯形１７ａが成形され
ることとなる。
材料は、第４図において、矢印Ｄ，D′のように
外方へ流動するが、矢印Ｄ方向の材料の流れは拘
束板１３によつて規制され、一方矢印D′方向の
材料流れは大径部１８の溝１９に面する側壁１８
ａによつて規制される。このように両方向への材
料流れが有効に規制されることにより被成形部１
７の外周部には所定形状の歯形１７ａが成形され
ることとなる。
一例として、材質S45c、被成形部１７の径d1
＝87.15mm、被成形部１７の厚さl1＝13mm、大径部
１８の径d2＝100mm、大径部１８の厚さl2＝12mm、
クリアランスC1＝1.5mm、C2＝1.5mmの諸元でブラ
ンク１６を形成、かつ配置し、SKD61で製作し
た歯形工具１１を用いて、加熱温度1050〜1200℃
（高周波加熱）、転造荷重3ton ｆ（MAX）、押込
速度2.1mm/secの条件下で歯幅14mm、モジユール
2.25、歯数35、ネジレ角23.5゜の歯車を対象として
転造成形したところ、約７秒で一個の歯車が成形
され、そかも歯形精度、歯スジ精度、歯ミゾのフ
レ共に良好な歯車部品を得ることができた。
＝87.15mm、被成形部１７の厚さl1＝13mm、大径部
１８の径d2＝100mm、大径部１８の厚さl2＝12mm、
クリアランスC1＝1.5mm、C2＝1.5mmの諸元でブラ
ンク１６を形成、かつ配置し、SKD61で製作し
た歯形工具１１を用いて、加熱温度1050〜1200℃
（高周波加熱）、転造荷重3ton ｆ（MAX）、押込
速度2.1mm/secの条件下で歯幅14mm、モジユール
2.25、歯数35、ネジレ角23.5゜の歯車を対象として
転造成形したところ、約７秒で一個の歯車が成形
され、そかも歯形精度、歯スジ精度、歯ミゾのフ
レ共に良好な歯車部品を得ることができた。
第５図は本歯車の転造成形方法の第２の実施例
における歯形工具の構造の一部を示したものであ
る。同図において、一側面に拘束板１３を固設し
た歯形状本体２１の工具歯形部２２は、その主要
部である第１の工具歯形部２２ａ（歯幅L1）が転
造すべき歯車の諸元に対して正規の寸法、形状を
有するように形成され、開放側に接近した第２の
工具歯形部２２ｂ（歯幅L2）が前記第１の工具歯
形部２２ａよりわずか厚肉に形成されている。す
なわち−矢視図と′−′矢視図を示す第６
図から明らかなように、第２の工具歯形部２２ｂ
の歯厚は第１の工具歯形部２２ａの歯厚に比し片
肉で所定寸法ｈだけ厚く形成されている。
における歯形工具の構造の一部を示したものであ
る。同図において、一側面に拘束板１３を固設し
た歯形状本体２１の工具歯形部２２は、その主要
部である第１の工具歯形部２２ａ（歯幅L1）が転
造すべき歯車の諸元に対して正規の寸法、形状を
有するように形成され、開放側に接近した第２の
工具歯形部２２ｂ（歯幅L2）が前記第１の工具歯
形部２２ａよりわずか厚肉に形成されている。す
なわち−矢視図と′−′矢視図を示す第６
図から明らかなように、第２の工具歯形部２２ｂ
の歯厚は第１の工具歯形部２２ａの歯厚に比し片
肉で所定寸法ｈだけ厚く形成されている。
しかして、かかる構成の歯形工具２０を用い
て、いま前記第１の実施例と同様の転造成形を行
つたところ、得られた歯車は第７図に示すよう
に、前記第２の工具歯形部２２ｂに対応する第２
の歯形部２３ｂが第１の工具歯形部２２ａに対応
する第１の歯形部２３ａに比し薄肉に形成され
た。すなわち第８図、断面図に示すように、第１
の歯形部２３ａと第２の歯形部２３ｂとの間では
片肉で丁度工具歯形部の歯厚差に相当するｈなる
歯厚差を生じた。
て、いま前記第１の実施例と同様の転造成形を行
つたところ、得られた歯車は第７図に示すよう
に、前記第２の工具歯形部２２ｂに対応する第２
の歯形部２３ｂが第１の工具歯形部２２ａに対応
する第１の歯形部２３ａに比し薄肉に形成され
た。すなわち第８図、断面図に示すように、第１
の歯形部２３ａと第２の歯形部２３ｂとの間では
片肉で丁度工具歯形部の歯厚差に相当するｈなる
歯厚差を生じた。
このように大径部１８の側壁１８ａ（第７図参
照）に近い部分の歯厚が小さいことは、後工程の
シエービング加工による歯面の仕上げの際、前記
薄肉部分（第２の歯形部）がシエービングカツタ
ーの逃げの作用をし、シエービング加工を極めて
容易に行えるようにする。
照）に近い部分の歯厚が小さいことは、後工程の
シエービング加工による歯面の仕上げの際、前記
薄肉部分（第２の歯形部）がシエービングカツタ
ーの逃げの作用をし、シエービング加工を極めて
容易に行えるようにする。
一例として、モジユール2.25、歯数25、ネジレ
角23.5゜のはすば歯車の転造成形の場合、歯形状
本体２１は、第１の工具歯形部２２ａの歯幅L1
＝12mm、第２の工具歯形部２２ｂの歯幅L2＝２
mm、歯厚差ｈ＝100〜300μｍに形成される。
角23.5゜のはすば歯車の転造成形の場合、歯形状
本体２１は、第１の工具歯形部２２ａの歯幅L1
＝12mm、第２の工具歯形部２２ｂの歯幅L2＝２
mm、歯厚差ｈ＝100〜300μｍに形成される。
第９図は本発明の第３の実施例である歯車の転
造成形方法を示す断面図である。ここで第１図に
示したものと同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略する。本実施例の特徴とするとこ
ろは、歯形状本体１２の拘束板１４を固設した側
面と反対側面に薄肉の側板３０が固設された点に
ある。すなわち側板３０はブランクに形成した溝
１９の溝幅よりも薄肉の板厚ｔを有し、位置決め
されたブランク１６に対し、大径部１８の側壁１
８ａに接して溝１９内に入り込んだ際、被成形部
１７の側壁との間に所定のクリアランス（C2′−
ｔ）が形成されるようになつている。なお、被成
形部１７と拘束板１４との間のクリアランスC1
は前記第１の実施例と同一大きさである。
造成形方法を示す断面図である。ここで第１図に
示したものと同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略する。本実施例の特徴とするとこ
ろは、歯形状本体１２の拘束板１４を固設した側
面と反対側面に薄肉の側板３０が固設された点に
ある。すなわち側板３０はブランクに形成した溝
１９の溝幅よりも薄肉の板厚ｔを有し、位置決め
されたブランク１６に対し、大径部１８の側壁１
８ａに接して溝１９内に入り込んだ際、被成形部
１７の側壁との間に所定のクリアランス（C2′−
ｔ）が形成されるようになつている。なお、被成
形部１７と拘束板１４との間のクリアランスC1
は前記第１の実施例と同一大きさである。
しかして、第１の実施例と同様に歯形工具２０
をブランク１６側へ移動せしめ歯形状工具１２を
ブランク１６の外周部に圧入すると、第１０図に
示すように材料は矢印Ｅ，E′方向に流動し、この
うち矢印Ｅ方向への材料流れは拘束板１４で規制
され、一方矢印E′方向への材料の流れは側板３０
を介して大径部１８の側壁１８ａで規制される。
すなわち、側板３０単独では拘束板１４のごとき
材料流れの拘束作用は期待できないが、ブランク
１６の大径部１８の側壁１８ａに当接させること
によつて、有効な材料流れの拘束作用を生じさせ
得るのである。
をブランク１６側へ移動せしめ歯形状工具１２を
ブランク１６の外周部に圧入すると、第１０図に
示すように材料は矢印Ｅ，E′方向に流動し、この
うち矢印Ｅ方向への材料流れは拘束板１４で規制
され、一方矢印E′方向への材料の流れは側板３０
を介して大径部１８の側壁１８ａで規制される。
すなわち、側板３０単独では拘束板１４のごとき
材料流れの拘束作用は期待できないが、ブランク
１６の大径部１８の側壁１８ａに当接させること
によつて、有効な材料流れの拘束作用を生じさせ
得るのである。
このようにして得られた歯車は、第１１図に示
すように大径部１８の側壁１８ａと被成形部１７
に形成された歯形部１７a′との間に、丁度前記側
板３０の厚さに相当する隙間ｔを有するものとな
り、この隙間は後工程のシエービング加工の際の
シエービングカツタの逃げの作用をなし、シエー
ビング加工を極めて容易に行えるようにする。
すように大径部１８の側壁１８ａと被成形部１７
に形成された歯形部１７a′との間に、丁度前記側
板３０の厚さに相当する隙間ｔを有するものとな
り、この隙間は後工程のシエービング加工の際の
シエービングカツタの逃げの作用をなし、シエー
ビング加工を極めて容易に行えるようにする。
一例として、前記側板３０の厚さｔは、モジユ
ール2.25、歯数35、ネジレ角23.5゜、歯幅14mmの歯
車を転造成形する場合、３〜４mmに設定される。
ール2.25、歯数35、ネジレ角23.5゜、歯幅14mmの歯
車を転造成形する場合、３〜４mmに設定される。
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる
歯車の転造成形方法は、幅方向に接近したより大
きな大径部を有する歯車の製作に当り、前記大径
部の側壁と歯形工具に設けた拘束板とで材料流れ
を規制しつつ、ブランクの外周部に歯形を形成す
るようにしたもので、従来、ギヤシエーパ加工に
依らざるを得なかつたこの種歯車の転造成形が可
能となり、もつて歯車の生産性が高められ、加工
コストが低減された。また塑性変形を利用するも
のであるため、結果的に歯車の強度が高められる
という効果をも生じた。
歯車の転造成形方法は、幅方向に接近したより大
きな大径部を有する歯車の製作に当り、前記大径
部の側壁と歯形工具に設けた拘束板とで材料流れ
を規制しつつ、ブランクの外周部に歯形を形成す
るようにしたもので、従来、ギヤシエーパ加工に
依らざるを得なかつたこの種歯車の転造成形が可
能となり、もつて歯車の生産性が高められ、加工
コストが低減された。また塑性変形を利用するも
のであるため、結果的に歯車の強度が高められる
という効果をも生じた。
さらには歯形工具を任意選択することにより、
歯車の歯形部分と大径部との隙間を無くして、実
質的に歯車部品を小型化（軸方向長さの短縮）す
ることが可能になり、あるいはシエービングカツ
タの逃げを形成して、シエービング加工をより容
易にすることも可能になる等その利用価値は極め
て大きいものとなつている。
歯車の歯形部分と大径部との隙間を無くして、実
質的に歯車部品を小型化（軸方向長さの短縮）す
ることが可能になり、あるいはシエービングカツ
タの逃げを形成して、シエービング加工をより容
易にすることも可能になる等その利用価値は極め
て大きいものとなつている。
なお、本実施例では円筒歯車状工具の場合しか
示さなかつたが、直線状のラツク形工具による転
造の場合にも容易に適用可能である。
示さなかつたが、直線状のラツク形工具による転
造の場合にも容易に適用可能である。
第１図は従来の歯車の転造成形方法を示す断面
図、第２図は大径部付き歯車部品の形状の一例を
示す要部断面図、第３図は本発明にかかる歯車の
転造成形方法を示す断面図、第４図はその転造過
程中の状態を示す断面図、第５図は本発明の第２
の実施例における歯形工具の構造を示す断面図、
第６図はその部分断面図、第７図は本第２の実施
例において転造成形された歯車の形状を示す部分
斜視図、第８図はその部分断面図、第９図は本発
明の第３の実施例である歯車の転造成形方法を示
す断面図、第１０図はその転造過程中の状態を示
す断面図、第１１図は本第３の実施例において転
造成形された歯車の形状を示す断面図である。 １２，２１……歯形状本体、１４……拘束板、
１１，２０……歯形工具、１６……ブランク、１
７……被成形部、１８……大径部、１８ａ……側
壁、３０……側板。
図、第２図は大径部付き歯車部品の形状の一例を
示す要部断面図、第３図は本発明にかかる歯車の
転造成形方法を示す断面図、第４図はその転造過
程中の状態を示す断面図、第５図は本発明の第２
の実施例における歯形工具の構造を示す断面図、
第６図はその部分断面図、第７図は本第２の実施
例において転造成形された歯車の形状を示す部分
斜視図、第８図はその部分断面図、第９図は本発
明の第３の実施例である歯車の転造成形方法を示
す断面図、第１０図はその転造過程中の状態を示
す断面図、第１１図は本第３の実施例において転
造成形された歯車の形状を示す断面図である。 １２，２１……歯形状本体、１４……拘束板、
１１，２０……歯形工具、１６……ブランク、１
７……被成形部、１８……大径部、１８ａ……側
壁、３０……側板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 歯形状本体とその一側面に固設された拘束板
とから成る歯形工具に対し、同軸の被成形部とよ
り大きな大径部とを有し、その間に溝を形成して
成るブランクを、前記大径部の溝に面する側壁が
前記歯形状本体の他側面に軽く接する位置で位置
決めし、次に歯形工具をブランク側へ移動させ、
前記拘束板および大径部の側壁で材料の歯幅方向
への移動を規制しつつ、前記被成形部に前記歯形
状本体を徐々に圧入し、回転するブランクに順次
歯形を形成することを特徴とする歯車の転造成形
方法。 ２ 歯形状本体の前記他側面に隣接する歯幅部分
の歯厚をより厚く形成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の歯車の転造成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404382A JPS5985337A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 歯車の転造成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404382A JPS5985337A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 歯車の転造成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985337A JPS5985337A (ja) | 1984-05-17 |
| JPH029897B2 true JPH029897B2 (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16317981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19404382A Granted JPS5985337A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 歯車の転造成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985337A (ja) |
-
1982
- 1982-11-05 JP JP19404382A patent/JPS5985337A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985337A (ja) | 1984-05-17 |
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