JPH04127930A

JPH04127930A - 傘歯車の塑性加工方法およびその装置

Info

Publication number: JPH04127930A
Application number: JP2251461A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Kobayashi; 一登小林
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-04-28
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPH0712515B2

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、冷間鍛造により傘歯車を製造するための傘歯
車の塑性加工方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕一般に、傘歯車は、自動車２　トラクタ等の自走車両の
差動装置あるいは各種機械の動力伝達部に広く使用され
ている。

従来、このような傘歯車は、例えば、特開昭５７−１７
７８４５号公報に開示されるような方法で製造されてい
る。

第６図は、この公報に開示される傘歯車の塑性加工装置
を示すもので、図において符号１１は、傘歯車形成用の
素材１３を挿入するための穴部１５を有するダイを示し
ている。

このダイ１１の穴部１５の前方には、成形すべき傘歯車
の歯形に対応する形状を有する歯形部１７が刻設されて
いる。

そして、歯形部１７の前方には、第７図に示すような形
状の開放部１９が、歯形部１７に連通して形成されてい
る。

なお、図において符号２１はパンチを、符号２３はノッ
クアウトピンを示しており、符号２５は、素材１３のシ
ャフト孔２７に挿入されるビンを示している。

以上のような傘歯車の塑性加工装置では、素材１３を、
穴部１５内に収容した後、パンチ２１により、素材１３
を前方押出し加工により歯形部１７に順次充満させ、さ
らに、第８図に示すように、ダイ１１の歯形部１７の前
方に形成される開放部１９に素材１３の一部を余肉とし
て押し出すことにより傘歯車が圧造される。

そして、このような傘歯車の塑性加工方法によれば、歯
形部１７の前方に開放部１９を設けたので、余分な素材
材料が開放部１９に逃げることになり、素材材料の体積
にかかわらず、一定の圧力下での定常塑性流動による圧
造が可能となり、素材体積のバラツキによる精度の低下
を有効に防止でき、また、余分な潤滑油、潤滑剤、スケ
ール等が開放部１９から排出されるため、これ等により
製品精度が低下することを有効に防止することができる
等の効果がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の傘歯車の塑性加工方法
では、第７図に示したように、余肉の押し出される開放
部１９の形状を、歯形部１７に連続する歯形形状として
いるため、この開放部１９に押し出された余肉を切削等
により取り除く時には、断続切削となり、かつ、パリが
発生し、このパリが相手歯車と干渉するため、パリを確
実に除去する必要があるという問題があった。

一方、このような問題を解決するために、開放部１９を
歯形形状ではなく、単に円形状に形成し、開放部の径を
、傘歯車の円錐先端部の歯元径と同、あるいは小さく、
さらには僅かに大きくすることが考えられるが、これ等
の場合には、第９図に示すように、前方押し出し途中で
、傘歯車３１の円錐先端部の歯元部に、ダイの歯元部に
より押し退けられた材料がパリ状に立ち上がリバリ状部
３３が形成されるという問題があった。

そして、第１０図に示すように、開放部３５の径が、傘
歯車３１の円錐先端部の歯元径より小さい時には、ダイ
３７の円錐先端部にパリ状部３３が当たり、重なり欠陥
３９が生じるという問題があった。

また、開放部の径が、傘歯車３１の円錐先端部の歯元径
より大きい時には、傘歯車３１の円錐先端部の歯元部に
、このパリ状部３３が当たり、第１１図に示すように、
歯元部に重なり欠陥４１が生じるという問題があった。

さらに、パリ状部３３が生じると、このパリ状部３３が
ダイ３７に先に当接するため、歯先底部に材料が埋まら
ず欠肉部４３が生じるという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、傘歯車
の円錐先端部の歯元部へのパリ状部の発生を確実になく
すことのできる傘歯車の塑性加工方法およびその装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の傘歯車の塑性加工方法は、素材投入部の前方
に連続して傘歯車の歯形成形部が刻設されこの歯形成形
部の前方に連続してダイ側開放穴の形成されるダイと、
このダイのダイ側開放穴に挿入され先端を前記歯形成形
部内に位置されるカウンターパンチとを備えた金型の前
記素材投入部に、傘歯車形成用の素材を挿入した後、こ
の素材を、中心に前記カウンターパンチの先端径より大
径のパンチ側開放穴の形成されるパンチにより加圧し、
素材をダイの歯形成形部に前方押し出しして傘歯車の歯
形部を形成するとともに、素材をパンチのパンチ側開放
穴に後方押し出しして傘歯車のボス部を形成するもので
ある。

請求項２の傘歯車の塑性加工方法は、素材投入部の前方
に連続して傘歯車の歯形成形部が刻設されこの歯形成形
部の前方に連続してダイ側開放穴の形成されるダイと、
このダイのダイ側開放穴に挿入され先端を前記歯形成形
部内に位置されるカウンターパンチとを備えた金型の前
記素材投入部に、中心に貫通孔の形成される傘歯車形成
用の素材を、前記貫通孔に、カウンターパンチの先端に
形成されカウンターパンチの先端径より小径のマンドレ
ル部が挿入されるように投入した後、この素材を、中心
に前記カウンターパンチの先端径より大径のパンチ側開
放穴の形成されるパンチにより加圧し、素材をダイの歯
形成形部に前方押し出しして傘歯車の歯形部を形成する
とともに、素材をパンチのパンチ側開放穴とマンドレル
部との間に後方押し出しして傘歯車の穴付きボス部を形
成するものである。

請求項３の傘歯車の塑性加工方法は、請求項１または２
において、カウンターパンチを、成形終了前に、下方に
移動するものである。

請求項４の傘歯車の塑性加工装置は、素材投入部の前方
に連続して傘歯車の歯形成形部が刻設されこの歯形成形
部め前方に連続してダイ側開放穴の形成されるダイと、
このダイのダイ側開放穴に挿入され先端を前記歯形成形
部内に位置されるカウンターパンチと、前記ダイの素材
投入部に挿入され中心に前記カウンターパンチの先端径
より大径のパンチ側開放穴の形成されるパンチとを有す
るものである。

請求項５の傘歯車の塑性加工装置は、請求項４において
、カウンターパンチの先端には、カウンターパンチの先
端径より小径のマンドレル部が形成されているものであ
る。

請求項６の傘歯車の塑性加工装置は、請求項４および５
において、カウンターパンチは、成形終了前に、下方に
移動可能とされているものである。

〔作　用〕

請求項１の傘歯車の塑性加工方法および請求項４の傘歯
車の塑性加工装置では、素材投入部に、傘歯車形成用の
素材を挿入し、この素材を、パンチにより加圧すると、
素材が、パンチのパンチ側開放穴とカウンターパンチの
作用により湾曲され、この湾曲と、素材の前面がカウン
ターパンチにより中心に引かれる作用により、素材の前
面のカウンターパンチの外側には、外周に向けて高くな
る傾斜面が発生する。

請求項２の傘歯車の塑性加工方法および請求項５の傘歯
車の塑性加工装置では、素材の貫通孔にマンドレル部が
挿入され、これにより穴を有するボス部が形成される。

請求項３の傘歯車の塑性加工方法および請求項６の傘歯
車の塑性加工装置では、成形終了前にカウンターパンチ
が下方に移動され、傘歯車の円錐先端部側に、比較的長
いボス部が形成される。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の傘歯車の塑性加工装置の一実施例を
示すもので、図において符号５１は、ダイを示している
。

このダイ５１には、円形状の素材投入部５３が形成され
ており、素材投入部５３の前方に連続して、傘歯車の歯
形成形部５５が形成されている。

そして、歯形成形部５５の前方に連続して円形状のダイ
側開放穴５７が形成されている。

このダイ側開放穴５７には、エジェクト用リング５９を
介してカウンターパンチ６１が挿入され、このカウンタ
ーパンチ６１の先端は、歯形成形部５５内に位置されて
いる。

図において符号６３は、ダイ５１の素材投入部５３に嵌
挿されるパンチを示しており、このパンチ６３の中心に
は、カウンターパンチ６１の先端径ｄより大径の径りを
有するパンチ側開放穴６５が形成されている。

以上のように構成された傘歯車の塑性加工装置を使用し
ての傘歯車の製造は、以下述べるようにして行なわれる
。

すなわち、先ず、第１図に示したように、ダイ５１の素
材投入部５３に、円柱状の傘歯車形成用の素材６７が挿
入される。

この後、この素材６７が、パンチ６３により加圧され、
第２図に示すように、素材６７がダイ５１の歯形成形部
５５に前方押し出しされ傘歯車の歯形部が形成される。

そして、前方押し出しとともに、素材６７が、パンチ６
３のパンチ側開放穴６５に後方押し出しされ、最終的に
、第３図に示すように、傘歯車のボス部６９が形成され
る。

しかして、上述した傘歯車の塑性加工方法およびその装
置では、素材投入部５３に、傘歯車形成用の素材６７を
挿入し、この素材６７を、パンチ６３により加圧すると
、成形途中で、第２図に示したように、素材６７が、パ
ンチ６３のパンチ側開放穴６５とカウンターパンチ６１
の作用により湾曲され、この湾曲と、素材６７の前面が
カウンターパンチ６１により中心に引かれる作用により
、素材６７の前面のカウンターパンチ６１の外側には、
外周に向けて高くなる傾斜面７１が発生することになり
、第３図に示したように、傘歯車７３の円錐先端部７５
の歯元部７７へのパリ状部の発注を確実になくすことが
可能となる。

すなわち、上述したようにして発生した傾斜面７１は、
第２図に示したように、常にカウンターパンチ６１によ
り、素材６７の中心方向に矢符Ａのように引かれている
ため、傘歯車７３の円錐先端部７５となる歯元部７９に
は、パリ状部が発生し難くなり、また、パリ状部が発生
しようとしても、傾斜面７１によりそのコーナ一部が鈍
角になる。

また、傾斜面７１の発生により、傘歯車７３の円錐先端
部７５の歯先部８工が、第２図に示したように、最初に
、ダイ５１の円錐先端部８３に当接するため、塑性加工
の終了時には、第３図に示したように、ダイ５工の円錐
先端部８３の歯先部８１には、素材６７が確実に充満さ
れ、欠肉が発生することもなくなる。

さらに、パンチ６３の下死点付近では、素材６７の後方
側の開口面積が、前方側の開口面積より大きくなるため
、第３図に矢符Ｂで示したように、後方側により多くの
素材６７が流動することになり、傘歯車７３の円錐先端
部７５の歯元部７７へのパリ状部の発生がより抑制され
る。

また、上述した傘歯車の塑性加工方法およびその装置に
よれば、第３図に示したように、パンチ６３のパンチ側
開放穴６５に素材６７が後方押し出しされるため、円柱
状の素材に容易にボス部６９を形成することが可能とな
る。

第４図は、本発明の傘歯車の塑性加工装置の他の実施例
を示すもので、この実施例では、カウンターパンチ６１
の先端には、カウンターパンチ６１の先端径より小径の
マンドレル部８５が形成されている。

このような装置では、素材には、中心に貫通孔８９の形
成される素材８７が使用され、この素材８７の貫通孔８
９に、マンドレル部８５を挿入した状態で、第１図に示
した実施例とほぼ同様にしてワ性加工が行なわれる。

この傘歯車の塑性加工方法およびその装置では、第１図
に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができるが
、この実施例では、ボス部９１に穴の形成された傘歯車
を容易に得ることが可能となる。

第５図は、本発明の傘歯車の塑性加工装置のさらに他の
実施例を示すもので、この実施例では、カウンターパン
チ６１は、成形終了前、すなわち、パンチ６３の下死点
付近で、下方に移動可能とされており、成形終了前に、
下方に移動される。

なお、カウンターパンチ６１の下降方法とじては、常圧
のクツション等でカウンターパンチ６１を受けて、これ
を下死点付近でキラーする方法、あるいは、このクツシ
ョンを、下死点付近で排気して下げる方法等が考えられ
る。

この傘歯車の塑性加工方法およびその装置では、第１図
に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができるが
、この実施例では、傘歯車の円錐先端部側に比較的長い
、長さしのボス部９３を容易に形成することが可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、請求項１の傘歯車の塑性加工方法お
よび請求項４の傘歯車の塑性加工装置では、素材投入部
に、傘歯車形成用の素材を挿入し、この素材を、パンチ
により加圧すると、成形途中で、第２図に示したように
、素材が、パンチのパンチ側開放穴とカウンターパンチ
の作用により湾曲され、この湾曲と、素材の前面がカウ
ンターパンチにより中心に引かれる作用により、素材の
前面のカウンターパンチの外側には、外周に向けて高く
なる傾斜面が発生することになり、傘歯車の円錐先端部
の歯元部へのパリ状部の発生を確実になくすことができ
る。

請求項２の傘歯車の塑性加工方法および請求項５の傘歯
車の塑性加工装置では、穴を有するボス部を容易に得る
ことができる。

請求項３の傘歯車の塑性加工方法および請求項６の傘歯
車の塑性加工装置では、傘歯車の円錐先端部側に、比較
的長いボス部を容易に得ることができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の傘歯車の塑性加工装置の一実施例を示
す縦断面図である。第２図は第１図のパンチを途中まで下降した状態を示す
縦断面図である。第３図は第１図のパンチを下死点まで下降した状態を示
す縦断面図である。第４図および第５図はそれぞれ本発明の傘歯車のＷ性加
工装置の他の実施例を示す縦断面図である。第６図は従来の傘歯車の塑性加工装置を示す縦断面図で
ある。第７図は第６図の■−■線に沿う横断面図である。第８図は第６図の傘歯車の塑性加工装置による成形終了
時の状態を示す縦断面図である。第９図ないし第１１図は傘歯車に生ずるパリ状部等の欠
陥を示す説明図である。〔主要な部分の符号の説明〕５１　・　・　・ダイ５３・・・素材投入部５５・・・歯形成形部５７・・・ダイ側開放穴６１・・・カウンターパンチ６３・・・パンチ６５・・・パンチ側開放穴６７・・・素材６９．９１．９３・・・ボス部・マンドレル部・貫通孔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）素材投入部の前方に連続して傘歯車の歯形成形部
が刻設されこの歯形成形部の前方に連続してダイ側開放
穴の形成されるダイと、このダイのダイ側開放穴に挿入
され先端を前記歯形成形部内に位置されるカウンターパ
ンチとを備えた金型の前記素材投入部に、傘歯車形成用
の素材を挿入した後、この素材を、中心に前記カウンタ
ーパンチの先端径より大径のパンチ側開放穴の形成され
るパンチにより加圧し、素材をダイの歯形成形部に前方
押し出しして傘歯車の歯形部を形成するとともに、素材
をパンチのパンチ側開放穴に後方押し出しして傘歯車の
ボス部を形成することを特徴とする傘歯車の塑性加工方
法。
（２）素材投入部の前方に連続して傘歯車の歯形成形部
が刻設されこの歯形成形部の前方に連続してダイ側開放
穴の形成されるダイと、このダイのダイ側開放穴に挿入
され先端を前記歯形成形部内に位置されるカウンターパ
ンチとを備えた金型の前記素材投入部に、中心に貫通孔
の形成される傘歯車形成用の素材を、前記貫通孔に、カ
ウンターパンチの先端に形成されカウンターパンチの先
端径より小径のマンドレル部が挿入されるように投入し
た後、この素材を、中心に前記カウンターパンチの先端
径より大径のパンチ側開放穴の形成されるパンチにより
加圧し、素材をダイの歯形成形部に前方押し出しして傘
歯車の歯形部を形成するとともに、素材をパンチのパン
チ側開放穴とマンドレル部との間に後方押し出しして傘
歯車の穴付きボス部を形成することを特徴とする傘歯車
の塑性加工方法。
（３）カウンターパンチを、成形終了前に、下方に移動
することを特徴とする請求項１または２記載の傘歯車の
塑性加工方法。
（４）素材投入部の前方に連続して傘歯車の歯形成形部
が刻設されこの歯形成形部の前方に連続してダイ側開放
穴の形成されるダイと、このダイのダイ側開放穴に挿入
され先端を前記歯形成形部内に位置されるカウンターパ
ンチと、前記ダイの素材投入部に挿入され中心に前記カ
ウンターパンチの先端径より大径のパンチ側開放穴の形
成されるパンチとを有することを特徴とする傘歯車の塑
性加工装置。
（５）カウンターパンチの先端には、カウンターパンチ
の先端径より小径のマンドレル部が形成されていること
を特徴とする請求項１記載の傘歯車の塑性加工装置。
（６）カウンターパンチは、成形終了前に、下方に移動
可能とされている請求項４または５記載の傘歯車の塑性
加工装置。