JPS602134B2 - 打抜き孔の処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プレスせん断により素材に打抜かれた打抜き
孔に対する処理方法及びその方法を実施するために使用
される装置に関するものである。

まず、打抜き孔として形成することができるドグ孔を有
する歯車素材の一例について、第１図に従って説明する
。歯車素材１‘ま、外周面上に歯面が形成される環状の
歯面部２と、軸孔４を有するハプ部３と、これら歯面部
２及びハブ部３間の環状の凹陥部５には、周方向に相互
に間隔を置いて複数個のドグ孔６が形成され、これらド
グ孔６により、各ドグ孔６間にはそれぞれリブ７が形成
されている。さて、第１図に示されたようなドグ孔６を
有する歯車素材１を製造するにあたり、従来は第２図に
示された工程を経るのが普通であった。

すなわち、まず第２図ａに示されるように、金属製樺材
を軸方向に一定の長さ分だけ切り出して加熱してから、
その原素材８を軸方向に鍛圧することにより荒成形し、
次いで第２図ｂに示されるように、鍛造により、原素材
８の上面側には凹陥部９を形成すると共に、下面側の中
央部には中央突出部１０を形成するように原素材８を粗
成形する。組成形後の原素材８は、次の金型に移送され
て、中央突出部１０を利用して位置決めされ、第２図ｃ
に示されるように、ドグ孔６が前方押し出し成形される
と共に、軸孔４が後方押し出し成形される。次いで第２
図ｄに示されるように、鞠孔打抜き用パンチにより、軸
孔４が打抜かれ、更に続いて、第２図ｅに示されるよう
に、原素材８の下方に形成された不要な肉逃げ部１１が
切除され、歯車素材１が完成する。その後は、第２図ｆ
に示されるように、歯車素材１の各面部１２〜１７に対
して機械加工が施され、更に第２図ｇに示されるように
、ドグ孔６の上下両端縁部が面取りされた後、歯面部２
の外周面上に歯切加工が施され、歯面が形成される。

第２図に示されたような従来の鍛造工程においては、ド
グ孔６が前方押し出し成形されるので、このドグ孔６の
成形に際し、材料流れを円滑にするために肉逃げ部１１
の形成が不可欠である。この肉逃げ部１１がない場合に
は、材料流れが円滑に行われず、鍛造用下金型やパンチ
に過大な荷重が作用することによって、下金型やパンチ
の耐久性が低下し、鍛造成形が不可能となるものである
。そのため、鍛造金型を大きくして肉逃げ部１１を形成
せざるをえず、その結果、原素材８に必要な金属製榛材
の軸方向の切り出し長さを大きくしなければならないと
共に、第２図ｅのように、鍛造後、歯車素材１にとって
は不要な肉逃げ部１１を切除しなければならない。また
、肉逃げ部１１の切除加工の結果、各ドグ孔６の下端縁
部にバリが発生し易く、そのため材料の歩溜りが悪く、
更にドグ孔６に対する機械加工が必要であり、そのため
に機械加工に要する時間も長くならざるをえない。そこ
で、ドグ孔６を押し出し成形することに代えて、ドグ孔
６をプレスせん断により打抜き成形することにより、ド
グ孔６を押し出し成形することに起因する各種の不都合
を解消することが考えられる。

本発明の主な目的は、以上のような技術的課題を前提と
して、プレスせん断により打抜き成形された例えばドグ
孔のような打抜き孔に対する、作業能率の高に処理方法
及びその方法を実施するための処理装置を提供すること
を目的とし、その処理方法の特徴は、先端部周面にしご
き面を、また基端部周面に面取り面をそれぞれ有するし
ごきパンチを、素材に予め形成された打抜き孔に突入さ
せた、前記しごき面による前記打抜き孔内周面のしごき
加工と、前記面取り面による該打抜き孔閉口縁の面取り
加工とを順次に行うようにしたことにあり、またその処
理装置の特徴は、打抜き孔が形成された素材を位置決め
保持し得る金型表面に、前記打抜き孔に突入し得るしご
きパンチが一体に突設され、このしごきパンチは、それ
の前記打抜き孔への突入時に該打抜き孔の内周面に対す
るしごき加工と該打抜き孔の開口縁に対する面取り加工
とが順次に行なわれるよう、先端部周面にしごき面を、
また基端部鷹面に面取り面をそれぞれ備え、前記面取り
面は前記金型表面に連続して形成されることにある。以
下、図面により本発明を実施した場合の一例について説
明する。

まず第３図ａに示されるように、金属製綾村を軸方向に
あらかじめ計算により求めた一定の長さ分だけ切り出し
て加熱してから、その原素材１８を軸方向に鍛圧するこ
とにより荒成形し、次いで第３図ｂに示されるように、
鍛造により、原素材１８の上面側には凹陥部１９を形成
すると共に、下面側の中央部には中央突出部２０を形成
するように原素材１８を粗成形する。組成形後の原素材
１８は、第４図に示された金型２１に移送され、中央突
出部２０を利用して下金型２２上に位置決めされる。

そして、上金型の下降に伴い、原素材１８の外周面は環
状の上外型２３の内周面により規制されると共に、原素
材１８の外周部の上面は環状の間挿型２４の下端面によ
り規制される。この状態で、間挿型２４の内周側に配設
されたドグ打抜き用パンチ２５によるプレスせん断加工
により、打抜き孔としてのドグ孔６を形成すると共に、
軸孔成形パンチ２６により、鞠孔４を後方押し出し成形
する。この際、ドグ孔６を形成することにより生じる打
抜き除去部２９は、原素材２０の本体側から完全に切り
離されない程度にわずかに本体側に接続したままの状態
に置かれる。第５図に示されているように、ドグ孔打抜
き用パンチ２５の歯部２７は平坦な下端面を有し、この
下端面は歯部２７の側周面と鋭く直交している。

また、下金型２２は各ドグ孔打抜き用パンチ２５に対応
して凹部２８を有し、この凹部２８は、ドグ孔打抜き用
パンチ２５の歯部２７に対しせん断間隙を生じるだけの
横断面の大きさ及び形状を有すると共に、打抜き除去部
２９の厚さよりも大きな深さ寸法を有している。そして
、凹部２８の側周面は、下金型２２の上面と鋭く直交し
ている。以上のようにして、第３図ｃに示されるように
、原素材１８には、鞄孔４、凹陥部５及び打抜き孔とし
てのドグ孔６が形成される。

なお、第５図に示されたドグ孔打抜き用パンチ２５の歯
部２７、及び下金型２２の凹部２８の機造上の特徴を明
確にするために、第６図には、従来使用されていたドグ
孔押し出し成形用パンチ３０の突起部３１と、下金型３
２の凹部３３との関係の一例が示されている。

突起３１の下端面と側周面との交差部、及び凹部３３の
側周面と下金型３２の上面との交差部には、それぞれ押
し出し成形に伴う原素材８の′材料の流動を容易にする
ために、面取りによる滑らかな丸みが形成されていると
共に、突起３１と凹部３３の側周面との間には、押し出
し成形に伴う源素材８の材料の凹部３３内への流入を容
易にするために、充分な間隙が形成されている。さて、
第４図に示された金型２１により成形された後、この金
型２１より取り出された原素材１８‘ま、第７図に示さ
れた金型３４に移送されて、下金型３５上に位置決めさ
れる。

ここで、金型３４の上金型の下降に伴い、原素材１８の
外周面、及び外周部の上面が環状の上外型３６により規
制されつつ、ドグ孔貫通パンチ３７により、打抜き除去
部２９が完全に原素材１８の本体側から切り離される。
そして、押し出しピン３８が軸孔４の底面を押圧した状
態でドグ孔貫通パンチ３７がドグ孔６より離脱され、更
に金型３４の上金型全体が上昇した後、押し出しピン３
９の押し出し作用により、原素材１８は下金型３５より
離脱し、第３図ｄに示された、状還態となる。次に、原
素材１８は第８図及び第９図に示された本発明を実施す
るための金型４０‘こ移送され、この金型４０の下金型
の上面より上方に各ドグ札６に対応して突設されている
しごきパンチ４０の先端部に、それぞれ対応するドグ孔
６が当接されると供に、原素材１８の中央突出部２０が
下金型の中央孔４２に当接されることにより、原素材１
８は金型４０の下金型上に位置決めされる。

そして、金型４０の上金型が下降するに伴い、各ドグ孔
６のドグとの係合面である周側面が、しごきパンチ４１
の先端部の外周面上に形成されたしごき面４３によりし
ごき加工されると共に、上金型側の軸孔打抜きパンチに
より、軸孔４が打抜かれ、中央突出部１０が原素材１８
の本体側より切り離されて中央孔４２内に落下する。し
ごきパンチ４１の基織部には、しごさパンチ４１の先端
側が先細とされたテーパ円錐状の面取り面４４が形成さ
れており、金型４０の上金型が下降してしごきパンチ４
１が打抜き孔である各ドグ孔６に突入するに伴い、上記
面取り面４４が、各ドグ孔６の下端関口縁部に生じた破
断面を鍛圧消滅させて面取り加工し、第３図ｅに示され
たようなドグ孔６を有する歯車素材１を形成する。

上金型が上昇すると、押し出しピン４５が歯車素材１を
下金型より離型する。その後は、従釆の場合と同様にし
て、例えば各面部４６，４７，４８，４９等に機械加工
が施される。以上のように本発明によれば、先端部周面
にしごき面４３を、また基端部周面に面取り面４４をそ
れぞれ有するしごきパンチ４１を、素材１８に予め形成
された打抜き孔６に突入させて、前記しごき面４３によ
る前記打抜き孔６内周面のしごさ加工と、前記面取り面
４４による該打抜き孔６開口縁の面取り加工とを順次に
行うようにしたので、一工程で打抜き孔６の内周面に対
するしごき加工と、同打抜き孔６の閉口縁に対する面取
り加工とを短時間のうちに順次に行なうことができて、
全体として加工時間を短縮することができる。

特に前記しごき加工によって打抜き孔６の内周面近傍の
材料の鍛流線を一方向に揃えることができる上、同材料
が議しごき加工によって高温状態、即ち加工変形させ易
い状態にある間に速やかに次の面取り加工に移行できる
ことから、その面取り加工を容易的確に行なうことがで
き、従って■ 面取り加工に要するパンチの荷重負担を
軽減できる、■ しごきパンチの面取り面４４の耐久性
を高めることができる、■ 製品の面取り部の仕上げ加
工精度が向上する、等の効果がある。さらに前記しごき
加工と面取り加工とは、成形品の表面を鍛圧するという
点で略同一の加工範蟻に属するものであるから、しごき
パンチ４１の前記しごき面４３及び面取り面４４を同一
の素材によりしごさパンチ４１と一体に成形でき、しご
きパンチ４１の構造が簡単でコストの低減に寄与し得る
。また第２発明によれば、しごきパンチ４１の基端部周
面の面取り面４４は金型４０表面に連続して形成される
から、該面取り面４４の形成によって、金型４０表面と
その表面より突出するしごきパンチ４１基端部との接続
部を厚肉にして、その強度を高めることができ、しごき
パンチ４１基端部の破断、亀裂を未然に防止し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯車素材の一例を示す斜面図、第２図ａないし
ｇは従来の歯車素材の鍛造工程を示す説明図、第３図ａ
ないしｆは改善された歯車素材の鍛造工程を示す説明図
、第４図はドグ孔の打抜き工程を示す要部縦断面図、第
５図は第４図の要部拡大図、第６図は第５図に対応する
従来の装置の比較説明のための要部拡大図、第７図はド
グ孔の打抜き除去部の切り離し工程を示す要部縦断面図
、第８図は本発明の一実施例としてのドグ孔のしごき工
程を行うための金型の下金型の要部平面図、第９図は第
８図Ｋ−Ｋ線に沿う要部縦断面図である。 ６・・・打抜き孔として形成されるドグ孔、１８・・・
素材、４０・・・金型、４１・・・しごきパンチ、４３
・・・しごき面、４４・・・面取り面。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端部周面にしごき面４３を、また基端部周面に面
   面り面４４をそれぞれ有するしごきパンチ４１を、素材
   １８に予め形成された打抜き孔６に突入させて、前記し
   ごき面４３による前記打抜き孔６内周面のしごき加工と
   、前記面取り面４４による該打抜き孔６開口縁の面取り
   加工とを順次に行うようにした、打抜き孔の処理方法。 ２ 打抜き孔６が形成された素材１８を位置決め保持し
   得る金型４０表面に、前記打抜き孔６に突入し得るしご
   きパンチ４１が一体に突設され、このしごきパンチ４１
   は、それの前記打抜き孔６への突入時に該打抜き孔６の
   内周面に対するしごき加工と該打抜き孔６の開口縁に対
   する面取り加工とが順次に行なわれるよう、先端部周面
   にしごき面４３を、また基端部周面に面取り面４４をそ
   れぞれ備え、前記面取り面４４は前記金型４０表面に連
   続して形成される、打抜き孔の処理装置。