JPH0639479A - 歯形を有する鍛造製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 内周面に歯型部を設けた型彫空間を有する下
型と型彫空間内に進退自在のパンチによって、外周に歯
形を有する鍛造製品を製造する方法において、該歯形を
有する鍛造製品の歯底径の８０〜９０％の外径を有する
素材を、パンチの押圧により型彫空間の外径方向へ押出
成形する。 【効果】 鍛造素材が歯型部に対し略直角方向に押出さ
れ、かつ鍛造素材と歯型部間には一定の空隙が存るの
で、歯型部の歯底に対して略均等の押出効率で素材流動
が進行すると共に、素材流動に勢いが付き成形能が大と
なっている為、歯形を有する鍛造製品を、該歯形に欠肉
が生じるようなことなく、歯先形状の寸法精度を正確に
成形でき、更に鍛造成形後の除去部分が少なくて済み歩
留りも向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外周に歯形を有するク
ラッチギヤ等の歯車を、温間または熱間鍛造によって製
造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の歯車の製造方法としては
特公昭３７−１６８３１号公報に見られるように、下型
の型彫空間内に進退自在に設けられたパンチで素材を押
圧して前記下型の内周面に設けられた歯型部に押出し
て、外周に歯形を有する大径部と、小径のボス部からな
る段状の歯車を形成するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記方法の場合、図８
に示されるように、製品歯車とほぼ同径もしくはやや小
径の外径１０ａを有する素材１０１を型彫空間１３８内
に投入後、図示されないパンチで押圧されることによっ
て、素材１０１の大径部１０２の外周部が下型１３７の
歯型部１４０に対し、矢視されたパンチ押圧方向に押出
される。その際、素材１０１の塑性変形はパンチ押圧方
向に序々に上から下へと進むため、パンチ押圧方向の歯
先端部ほど押出効率が低くなり、歯型部１４０のコーナ
ー１４１まで十分に素材肉が押込まれない。従って、成
形された鍛造製品１１１の歯形１１４の歯先端部１１５
においては、図９に示されるように所望形状１０Ｆに対
し、欠肉部１１８が生じ易い。そのため、図１０に示さ
れる如く、予め鍛造製品１１１’の歯形１１４’の歯幅
を大きく形成し、欠肉の生じた端部１１５’を除去する
ことによって、所望の歯幅で欠肉のない歯形を有する鍛
造製品を得ていたが、該歯形１１４’の後加工が必要と
なり工程数が多く、それに伴い装置も数種類必要であ
り、更に材料のロスが多いため素材の歩留まりも悪く、
非能率的で不経済であった。

【０００４】また、他の製造方法として、図１１に示さ
れるように、製品歯車の歯底径２０ｂと略同径もしくは
やや小径の外径２０ａを有する素材２０１を、下型２３
７の型彫空間２３８内に投入後、図示されないパンチの
押圧により下型２３７の歯型部２４０の方向へ矢視の如
く押出成形する方法もある。

【０００５】該方法では素材２０１を下型２３７の型彫
空間２３８とパンチとの間の空間内で、パンチの押圧に
より、該素材２０１の大径部２０２が下型２３７の歯型
部２４０の略垂直方向に押出される為、該歯型部２４０
の歯底に対しては略均等の押出効率となり、パンチ押圧
方向の歯先端部のみ欠肉するという状況は発生しにく
い。しかしながら、素材２０１の外径２０ａが、製品歯
車の歯底径２０ｂと略同径もしくはやや小径程度で、即
ち、下型２３７の該歯型部２４０の歯先部２４２に対し
ては略同一径でほとんど間隙を有さない如く形成されて
いるため、特に成形当初において該歯型部２４０の歯先
部２４２の抗力によって素材流動の勢いが失われ易く、
歯型部２４０の歯底に対して十分に素材肉が押込まれな
い。そのため、鍛造製品の歯形の歯先形状に関し、所望
の寸法精度が得られなかった。

【０００６】このような不都合に対処すべく、本発明は
歯形の成形性を良好とし、特に歯形の歯先形状の寸法精
度を良好として成形することができると共に、素材歩留
まりを改善させ生産性向上に寄与する如き、歯形を有す
る鍛造製品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は以下の如
きである。

【０００８】内周面に歯型部を設けた型彫空間を有する
下型と型彫空間内に進退自在のパンチによって、外周に
歯形を有する鍛造製品を製造する方法において、該歯形
を有する鍛造製品の歯底径の８０〜９０％の外径を有す
る素材を、パンチの押圧により型彫空間の外径方向へ押
出成形する。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。

【００１０】図１は大径部２と小径部３を有する鍛造素
材１を示し、図２は本発明の鍛造方法により形成された
歯形１４を有する鍛造製品１１を示す。該鍛造製品１１
は、大径部１２とボス部１３とから成り、該大径部１２
の外周には軸線方向の歯筋を有する前記歯形１４が設け
られている。

【００１１】前記鍛造素材１は、成形すべき歯形１４を
有する鍛造製品１１の歯底径ｂの約８０〜９０％程度の
外径ａとなるように予め形成されている。

【００１２】図４及び図５は、本発明の製造方法を実施
するための鍛造装置３１の要部を示し、図において３７
は下型で所望の鍛造製品１１を形成すべき型彫空間３８
が設けられており、３３は前記型彫空間３８内に進退自
在に設けられ、該型彫空間３８との間で鍛造素材１を押
圧成形するパンチで、該パンチ３３の下端面３４は、鍛
造製品１１の上端面と同一形状となっている。前記下型
３７の型彫空間３８は、内周面３９と底面５０、そして
下型３７の中央部に嵌装されたマンドレル４４の上端面
及びマンドレル４４の中央部に進退自在に設けられたノ
ックアウト４５の上端面から画成されており、前記内周
面３９には軸線方向の歯筋を有する歯型部４０が設けら
れている。

【００１３】次に、歯形を有する鍛造品の製造工程を図
面に基づき説明する。

【００１４】図４は鍛造加工前の状態を示し、図５は鍛
造加工後の状態を示すものである。先ず図４の如く下型
３７の中央部、即ちマンドレル４４上に前記鍛造素材１
がボス部３を下にして載置され位置決めされる。

【００１５】図４の一部を拡大して示した図６に示され
るように、上述の如く位置決めされた鍛造素材１の大径
部２は、成形すべき歯形１４を有する鍛造製品１１の歯
底径ｂの８０〜９０％の外径ａとなるように形成されて
いる為、型彫空間３８に設けられた歯型部４０の歯先４
２と該鍛造素材１の外周との間にはある程度離間された
空隙ｓが存するように構成される。該空隙ｓの大きさは
目的とする製品の大きさによって異なり、例えば歯底径
ａが１００ｍｍの歯形１４を有する鍛造製品１１の場合
は、約５〜１０ｍｍ程度の径幅に設定される。

【００１６】そして、前述の如き鍛造素材１がセットさ
れた下型３７の型彫空間３８内に、パンチ３３が下降し
て該鍛造素材１を押圧することによって、該鍛造素材１
のボス部３はマンドレル４４と下型３７の中央孔に囲ま
れた空間に倣って変形し、また、大径部２は下型３７の
内周面３９に設けられた歯型部４０の方向に図６に矢視
される如く押し出され、歯形１４を形成する。

【００１７】この場合、鍛造素材１を下型３７の型彫空
間３８とパンチ３３との間の所望形状の空間内で、該鍛
造素材１の大径部２が下型３７の歯型部４０に対しの略
垂直方向に押し出される。即ち、該歯型部４０の歯底に
対しては、略均等の押出効率となり、図７に示される如
く鍛造製品１１の歯先のコーナー１５が欠肉することな
く所望形状Ｆに成形される。

【００１８】また、鍛造素材１と歯型部４０の間には空
隙ｓが存るので、歯型部４０の歯先４２に素材が到達す
る時点においては成形当初に比べ素材流動に勢いが付い
ているため、歯型部４０の抗力に屈することなく、該歯
型部４０の型彫形状に倣い素材が充満され易い。

【００１９】所望形状に鍛造成形された歯形１４を有す
る鍛造製品１１は、次に、ノックアウトピン４５によっ
て鍛造装置３１から取り出された後、余材部を適宜機械
加工等により除去して、図３の如き歯車製品２１に仕上
げ成形される。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、鍛造素材
が歯型部に対し略垂直方向に押出され、かつ鍛造素材と
歯型部間には一定の空隙が存るので、歯型部の歯底に対
して略均等の押出効率で素材流動が進行すると共に、素
材流動に勢いが付き成形能が大となっている為、歯形を
有する鍛造製品を、該歯形に欠肉が生じるようなことな
く、歯先形状の寸法精度を正確に成形でき、更に鍛造成
形後の除去部分が少なくて済み歩留りも向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鍛造方法の実施例による鍛造素材の断
面平面図である。

【図２】本発明の鍛造方法の実施例による歯形を有する
鍛造製品の断面平面図である。

【図３】歯車製品の実施例の断面平面図である。

【図４】本発明の鍛造方法の実施例を示し、鍛造成形前
の状態を示す部分断面平面図である。

【図５】本発明の鍛造方法の実施例を示し、鍛造成形後
の状態を示す部分断面平面図である。

【図６】本発明の鍛造方法の実施例による鍛造成形前の
要部の部分断面平面図である。

【図７】図２の要部の拡大図である。

【図８】従来の製造方法による鍛造成形前の要部の断面
平面図である。

【図９】図８の製造方法による歯形を有する鍛造製品の
要部の断面平面図である。

【図１０】図９と同部の鍛造製品の要部の断面説明図で
ある。

【図１１】従来の他の製造方法による鍛造成形前の要部
の断面平面図である。

【符号の説明】

１ 鍛造素材 １１ 歯形を有する鍛造製品 １４ 歯 形 １７ 歯 底 ３３ パンチ ３７ 下 型 ３８ 下型の型彫空間 ３９ 型彫空間の内周面 ４０ 歯型部 ａ 鍛造素材の大径部の外径 ｂ 歯形を有する鍛造製品の歯底径 ｓ 鍛造素材と歯形部の間の空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面（３９）に歯型部（４０）を設け
   た型彫空間（３８）を有する下型（３７）と前記型彫空
   間（３８）内に進退自在のパンチ（３３）によって、外
   周に歯形（１４）を有する鍛造製品（１１）を製造する
   方法において、該歯形を有する鍛造製品（１１）の歯底
   径（ｂ）の８０〜９０％の外径（ａ）を有する素材
   （１）を、前記パンチ（３３）の押圧により前記型彫空
   間（３８）の外径方向へ押出成形することを特徴とする
   歯形を有する鍛造製品の製造方法。