JPH07241643A

JPH07241643A - 筒状部品の転造方法

Info

Publication number: JPH07241643A
Application number: JP3600594A
Authority: JP
Inventors: Satoji Asakura; 里司朝倉; Yuichi Mitarai; 雄一御手洗; Mitsuo Saito; 光生斉藤; Yoshihiro Umebayashi; 義弘梅林
Original assignee: O S G KK; Toyota Motor Corp; OSG Mfg Co
Current assignee: O S G KK; Toyota Motor Corp; OSG Mfg Co
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】転造方法を工夫することにより、筒状部品ｗ
の変形を防止する。【構成】本発明に係る筒状部品ｗの転造方法による
と、転造平ダイス１４に対し、筒状部品ｗを軸方向に一
定の速度で相対移動させながら、その筒状部品ｗの外周
面を転造により粗加工する工程と、筒状部品ｗを軸方向
に位置決めした状態で、その筒状部品ｗの粗加工された
部位を転造により仕上げ加工する工程とを備えている。
即ち、筒状部品ｗは端面から軸方向に少しづつ転造され
ることになるため、半径方向から大きな押圧力が一度に
加わることがなくなり、潰れる等のトラブルが生じな
い。また、粗加工後に仕上げ加工が行われるために歯面
の精度は規定精度まで向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筒状部品を変形させる
ことなくその外周面を転造により塑性加工する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】筒状部品の外周面を転造により塑性加工
する方法が提案されており、これが特開平５−６９０７
４号公報に記載されている。この方法によると、筒状部
品に対して高周波焼入れ等の硬化処理を施した後に、転
造平ダイス等を用いて転造を行う。これによって、転造
中に前記筒状部品が半径方向からの押圧力により押し潰
される等のトラブルが防止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の転造方法によると、転造する前に硬化処理とい
う特別な処理が必要となるため加工工程が増え、コスト
アップにつながる。また、筒状部品の材質によっては高
周波焼入れ等が不可能なものもある。本発明の技術的課
題は、硬化処理等を行うことなく転造方法を工夫するこ
とにより、筒状部品の半径方向に加わる押圧力を減少さ
せて前記筒状部品の変形等を防ぐとともに、所定の加工
精度を得られるようにするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の特徴
を有する筒状部品の転造方法によって解決される。即
ち、本発明に係る筒状部品の転造方法によると、転造ダ
イスに対し、筒状部品を軸方向に相対移動させながら、
その筒状部品の外周面を転造により粗加工する工程と、
前記筒状部品を軸方向に位置決めした状態で、その筒状
部品の粗加工された部位を転造により仕上げ加工する工
程とを備えている。

【０００５】

【作用】本発明によると、転造ダイスに対し、筒状部品
を軸方向に一定の速度で相対移動させながら、その筒状
部品の外周面を転造により粗加工する。即ち、筒状部品
は軸方向の移動量に応じて少しづつ転造されることにな
る。このため、その筒状部品には半径方向に大きな押圧
力が一度に加わることがなくなり、前記筒状部品が潰れ
る等のトラブルが生じない。また、粗加工後は仕上げ加
工が行われるために、歯面の精度は規定の精度まで向上
する。ここで、仕上げ加工時には、筒状部品を軸方向に
移動させることなく一度に転造を行うが、粗加工時に製
品形状がほぼ完成しているために転造代が少ない。この
ため、転造中に筒状部品の半径方向には大きな押圧力が
加わらず、前記筒状部品の変形が防止される。

【０００６】

【実施例】以下、図１〜図８に基づいて、本発明の一実
施例に係る筒状部品の転造方法の説明を行う。ここで、
図３は、押込み転造機１０の平断面図、図４は、押込み
転造機１０の正面図、図５は、押込み転造機１０におい
て使用される転造平ダイス１４の詳細図である。また、
図６は、インフィード転造機２０の平断面図、図７は、
インフィード転造機２０の正面図、図８は、インフィー
ド転造機２０において使用される転造平ダイス２４の詳
細図である。なお、筒状部品の軸方向をＸ軸方向、筒状
部品の幅方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向として以
後の説明を行う。

【０００７】前記押込み転造機１０は、筒状部品ｗ（材
質;SCr420,外径 60 mm, 内径46mm以下、ワークｗとい
う）を軸方向に一定の速度で送りながら、そのワークｗ
の外周面にスプラインを転造加工する機械である。前記
押込み転造機１０は、図４に示されるように、ベース１
１を備えており、そのベース１１上に一対のスライドコ
ラム１２がＹ軸方向に所定の間隔をおいた状態で垂直に
固定されている。前記スライドコラム１２は、図３、図
４に示されるように、互いに対向する側面に摺動部１２
ｓが設けられており、各々の摺動部１２ｓに断面略Ｃ型
のカウンタスライド１３が摺動可能な状態で係合されて
いる。さらに、前記カウンタスライド１３の表面には、
縦方向に転造平ダイス１４が位置決め固定されている。
転造平ダイス１４は、ワークｗにスプラインを成形する
ためのダイスであり、図５に示されるように、幅方向に
傾斜が設けられた食付き部１４ａと加工部１４ｂとから
構成されている。なお、各々のカウンタスライド１３に
設けられた転造平ダイス１４のＸ軸方向の位置は等しく
なる。また、各々のカウンタスライド１３には、対向す
る位置にシンクロラック１３ｒ（図３参照）が縦方向に
取付けられており、両シンクロラック１３ｒが後記する
シンクロ歯車１３ｗを介して連結されるようになってい
る。図５（Ｂ）のＰ部は、ワークｗに最初に食付く部分
であり、その拡大したものが図５（Ｄ）に記載されてい
る。図５（Ｄ）に示されるように、転造平ダイス１４に
は、更にワークｗを徐々に転造していくための傾斜部１
４ｃが形成されている。

【０００８】さらに、前記スライドコラム１２の上端面
には、図４に示されるように、カウンタシリンダ１３ｙ
が固定されており、このカウンタシリンダ１３ｙのピス
トンロッド１３ｐの先端に前記カウンタスライド１３が
連結されている。上記した構成により、各々のカウンタ
シリンダ１３ｙが互いに反対方向に駆動されると、各々
のカウンタスライド１３はシンクロラック１３ｒ及びシ
ンクロ歯車１３ｗの作用によって等しい速度で反対方向
に移動するようになる。

【０００９】両スライドコラム１２は、図３に示される
ように、中央部分がＸ軸方向両側から前タイバ１５ｆ及
び後タイバ１５ｂによって締付けられており、剛性が高
められている。前タイバ１５ｆには、中心にワークｗを
Ｘ軸方向に挿通させるための貫通孔１５ｋが形成されて
おり、その貫通孔１５ｋの両側に一対の押込み案内ロッ
ド１５ａがＸ軸に平行に固定されている。押込み案内ロ
ッド１５ａは、押込みスライド１６をＸ軸方向にガイド
する部材であり、その押込みスライド１６のガイド孔１
６ｋに前記押込み案内ロッド１５ａが挿通されるように
なっている。前記押込みスライド１６の中心には、ワー
クｗの一端を位置決め支持する押込みセンタ１６ｃが固
定されている。また、前記押込みスライド１６にはステ
ー１６ｓが設けられており、そのステー１６ｓが前記前
タイバ１５ｆに固定された押込みシリンダ１６ｙのピス
トンロッド１６ｐに連結されている。

【００１０】後タイバ１５ｂには、中心に軸受け１５ｊ
が設けられており、その軸受け１５ｊの両側に一対のワ
ーク支えロッド１５ｅがＸ軸に平行に固定されている。
前記ワーク支えロッド１５ｅは、ワーク支えスライド１
７をＸ軸方向にガイドする部材であり、そのワーク支え
スライド１７のガイド孔１７ｋに前記ワーク支えロッド
１５ｅが挿通されるようになっている。前記ワーク支え
スライド１７の中心には、前記ワークｗの他端を位置決
め支持するワーク支えセンタ１７ｃが固定されている。
前記ワーク支えセンタ１７ｃは、前記押込みセンタ１６
ｃと同軸に位置決めされた棒状のセンタであり、後タイ
バ１５ｂの軸受け１５ｊに摺動可能な状態で挿通されて
いる。なお、前記ワーク支えセンタ１７ｃは、前記シン
クロ歯車１３ｗにも挿通されており、そのシンクロ歯車
１３ｗの位置決めも行えるようになっている。

【００１１】また、前記ワーク支えスライド１７にはス
テー１７ｓが設けられており、そのステー１７ｓがワー
ク支えシリンダ１７ｙのピストンロッド１７ｐに連結さ
れている。なお、ワーク支えシリンダ１７ｙは、ワーク
支えロッド１５ｅの端部に固定された支持板１８に固定
されている。また、前記ワーク支えシリンダ１７ｙは、
前記押込みシリンダ１６ｙよりも長ストロークで小径に
製作されている。上記構成により、前記ワークｗが両側
から押込みセンタ１６ｃ及びワーク支えセンタ１７ｃに
よって支持されている状態で、押込みシリンダ１６ｙが
ピストンロッド１６ｐを収納する方向に駆動されると、
ワークｗはワーク支えシリンダ１７ｙの押圧力に抗して
Ｘ軸方向（図３中上方）に変位する。

【００１２】図６、図７は、インフィード転造機２０の
平断面図及び正面図を表している。前記インフィード転
造機２０は、押込み転造機１０によってワークｗに成形
されたスプラインを仕上げ加工する転造機であり、ワー
クｗをＸ軸方向一定位置に位置決めした状態で転造加工
を行う。インフィード転造機２０は、ワークｗをＸ軸方
向に変位させる機構が設けられていない点を除いて、前
記押込み転造機１０と等しい構成になっている。図８
は、インフィード転造機２０において使用される転造平
ダイス２４であり、食付き部２４ａと仕上げ部２４ｂ及
び逃げ部２４ｃとから構成されている。ここで、インフ
ィード転造においては、ワークｗをＸ軸方向定位置に位
置決めした状態で転造を行うため、転造平ダイス２４の
幅はワークｗに成形されるスプラインの長さを全てカバ
ーできる幅に設定されている。

【００１３】次に、上記した押込み転造機１０及びイン
フィード転造機２０を使用して本実施例に係る筒状部品
を転造する方法について説明する。先ず、ワークｗが、
図３に示されるように、押込み転造機１０の前タイバ１
５ｆに設けられた貫通孔１５ｋに通されて、押込みセン
タ１６ｃとワーク支えセンタ１７ｃとによって軸方向両
側から支持される。この時、図１（Ａ），（Ｂ）に示さ
れるように、ワークｗの先端は転造平ダイス１４の食付
き部１４ａに掛かる位置に位置決めされる。この状態
で、カウンタシリンダ１３ｙが作動されて、両転造平ダ
イス１４が互いに反対の方向に上端あるいは下端まで動
かされる。次に、ワークｗが一定の速度で軸方向（Ｘ軸
方向）に送られるとともに、両転造平ダイス１４が上下
方向に繰り返し往復動される。ここで、ワークｗが送ら
れている状態では転造平ダイス１４の加工部１４ｂのみ
が使用され、転造平ダイス１４はこの範囲で往復動され
る。前述のとおり、押込み用の転造平ダイス１４には、
傾斜部１４ｃが形成されており、ワークｗは少しづつ転
造されるようになっている。なお、ワークｗの送り速度
は 0.04 m/min 、転造平ダイス１４の送り速度は 8m/mi
n 、また、転造平ダイス１４の一動作あたりのワークｗ
の送り量は 2mmに設定されている。

【００１４】図２（Ａ）は、押込み転造機１０によって
成形されたワークｗのスプラインを拡大した表した図で
あり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図を表し
ている。図から明らかなように、スプラインの歯面には
転造平ダイス１４の一動作毎の送り溝ｗｍが形成されて
いる。本実施例では、この送り溝ｗｍを無くして歯面精
度を向上させるために、引き続きインフィード転造機２
０を使用して仕上げ転造を行う。

【００１５】前記押込み転造機１０でスプラインが成形
されたワークｗは、図６に示されるように、インフィー
ド転造機２０の前タイバ２５ｆに設けられた貫通孔２５
ｋに通されて、可動センタ２６ｃと固定センタ２７ｃと
によって軸方向両側から支持される。この時、図１
（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、ワークｗのスプライ
ンの部分が全て転造平ダイス２４の食付き部２４ａに掛
かるように位置決めされる。次に、この状態で、カウン
タシリンダ２３ｙが作動されて、両転造平ダイス２４が
互いに反対の方向に上端あるいは下端まで動かされる。
これによって、前記ワークｗのスプラインの部分は、転
造平ダイス２４の食付き部２４ａ、仕上げ部２４ｂおよ
び逃げ部２４ｃによって転造され、図２（Ｃ）に示され
るように、前記送り溝ｗｍが転造代ｗｔによって埋めら
れる。この結果、スプラインの歯面精度（面粗さ、歯す
じ精度）が向上する。

【００１６】このように、本実施例に係る筒状部品の転
造方法によると、ワークｗを軸方向に一定の速度で送り
ながら、そのワークｗにスプラインを成形するために、
前記ワークｗは端面から軸方向の移動量に応じて少しづ
つ転造されることになる。このため、ワークｗには半径
方向に大きな押圧力が一度に加わることがなくなり、ワ
ークｗが潰れる等のトラブルが生じない。また、インフ
ィード転造時には、ワークｗを軸方向に位置決めして一
度に転造を行うが、押込み転造時にスプライン形状がほ
ぼ完成しているために転造代が少なく、ワークｗの半径
方向には大きな押圧力が加わらない。このため、前記ワ
ークｗが潰れたり変形することはない。なお、本実施例
では、筒状部品にスプラインを転造する例を示している
が、これに限られるわけではなく、歯車やねじ等を転造
することも可能である。

【００１７】

【発明の効果】本発明によると、筒状部品の端面から軸
方向に少しづつ転造することにより粗加工するために、
その筒状部品には半径方向に大きな押圧力が加わること
がなくなり潰れ等のトラブルが生じない。また、粗加工
の後に仕上げ転造をするために規定の歯面精度を確保す
ることができる。これによって、転造前に筒状部品の硬
化処理等を行う必要がなくなり、加工コストを低減させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法を
表す概略図である。

【図２】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法に
より成形されたワークのスプライン形状を表す図面であ
る。

【図３】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法に
おいて使用される押込み転造機の平断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法に
おいて使用される押込み転造機の正面図である。

【図５】押込み転造機において使用される転造ダイスの
詳細図である。

【図６】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法に
おいて使用されるインフィード転造機の平断面図であ
る。

【図７】本発明の一実施例に係る筒状部品の転造方法に
おいて使用されるインフィード転造機の正面図である。

【図８】インフィード転造機において使用される転造ダ
イスの詳細図である。

【符号の説明】

ｗワーク（筒状部品）１０押込み転造機１４転造平ダイス２０インフィード転造機２４転造平ダイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤光生愛知県豊川市本野ケ原３丁目22番地オーエスジー株式会社内 (72)発明者梅林義弘愛知県豊川市本野ケ原３丁目22番地オーエスジー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転造ダイスに対し、筒状部品を軸方向に
相対移動させながら、その筒状部品の外周面を転造によ
り粗加工する工程と、前記筒状部品を軸方向に位置決めした状態で、その筒状
部品の粗加工された部位を転造により仕上げ加工する工
程と、を有することを特徴とする筒状部品の転造方法。