JPS6228040A - Extrusion molding method for gear wheel - Google Patents

Extrusion molding method for gear wheel

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JPS6228040A
JPS6228040A JP16750485A JP16750485A JPS6228040A JP S6228040 A JPS6228040 A JP S6228040A JP 16750485 A JP16750485 A JP 16750485A JP 16750485 A JP16750485 A JP 16750485A JP S6228040 A JPS6228040 A JP S6228040A
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JP
Japan
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gear
tooth profile
die
punch
back pressure
Prior art date
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Application number
JP16750485A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuji Sotozono
保治 外園
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form the gear wheel having a perfect tooth profile with high productivity by forming a tooth profile on the outer peripheral part of a gear wheel blank through the tooth profile forming part of a die in the state of both pressing by pinching the gear wheel blank with a pressure punch and back pressure punch. CONSTITUTION:A flat cylindrical blank 31 is made in the both pressing state of pinching it between punches 10, 21 by supporting it to a back pressure punch 21, by penetrating the mandrel 11 of the pressure punch 10 through the center hole 31a and by descending a pressure sleeve 12. With descending the punch 10 further the outer peripheral face of the blank 31 is transferred from the tooth profile lead-in part 2b of a die 2 to a tooth profile forming apt 2a, but the tooth profile formation is stopped when the lower end of the sleeve 12 comes to the just above position of the lead-in part 2b. The formation is repeated similarly after charging the following blank 31 on the helical gear 32 under working and the whole tooth profile of the gear 32 and the partial tooth profile of the bland 31 are formed. The gear wheel of thigh accuracy can thus be formed with high productivity.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、押出成形によって歯車を製作するのに利用
される山車の押出成形方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to a method of extrusion molding a float used for manufacturing gears by extrusion molding.

(従来の技術) 押出成形を利用した歯車製造方法には、従来よりいくつ
かの方法があるが、この従来の方法を実施するためのは
すば(斜出)歯車製造装置としては5例えば第8図に示
すようなものがある(例えば、特開昭51−20060
号公報参照)。
(Prior Art) There have been several methods for manufacturing gears using extrusion molding, but the helical (oblique) gear manufacturing apparatus for carrying out this conventional method is, for example, the fifth gear manufacturing method. There is something like the one shown in Figure 8 (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-20060
(see publication).

この歯車製造装置は可動部分と固定部分とを有し、可動
部分は、スリーブ101およびこのス11−プ1 n 
1 rb L、−rFA 、lゝ、hh l” =へl
 −h −y ・t V’ 1. +1゜102を備え
ている。このスリーブ101およびマンドレル102は
、図示しないプレスの上部ボルスタに固定されて昇降可
能なものとなっている。他方、固定部分は、前記スリー
ブ101を嵌挿可能にしたコンテナ103と、成形しよ
うとするはすば歯車の歯形に対応した歯形成形部104
aおよび歯形導入部104bを有するダイ104を備え
、このコンテナ103およびダイ104は環状固定部材
105によって一体的に固定されている。この環状固定
部材105は下部ボルスタ106との間で下部受圧部材
107を介在させた状態で前記下部ボルスタ106に固
定されている。
This gear manufacturing device has a movable part and a fixed part, and the movable part is comprised of a sleeve 101 and this spring 11-n.
1 rb L, -rFA, lゝ, hh l” = to l
-h -y ・t V' 1. +1°102. The sleeve 101 and mandrel 102 are fixed to an upper bolster of a press (not shown) and can be moved up and down. On the other hand, the fixed part includes a container 103 into which the sleeve 101 can be inserted, and a tooth forming part 104 corresponding to the tooth profile of the helical gear to be formed.
The container 103 and the die 104 are integrally fixed by an annular fixing member 105. This annular fixing member 105 is fixed to the lower bolster 106 with a lower pressure receiving member 107 interposed therebetween.

次にこの’A’jaの動きについて説明すると、まず、
スリーブ101およびマンドレル102がFAしてコン
テナ103から外れた状態において、コンテナ103内
に筒状歯車素材110を装入する。次いで、図示しない
上部ボルスタの下降によってスリーブ101およびマン
ドレル102がコンテナ103内に下降すると、マンド
レル102が筒状歯jVj素材110に嵌合し、統いて
スリーブ101によって筒状歯車素材110がダイ10
4の歯形導入部104bおよび歯形成形部104aの部
分まで押込められて表口り途中のはすば歯車111とな
る。これと同時に、すでに加工途中のはすば歯車111
であったものは歯形成形部104aを通過して所定形状
の歯形をもったはすば山車112となる。また、これと
同時に、すでに歯形成形部104aによって歯形成形さ
れたはすば歯車112はダイ104より落Fする。続い
て、スリーブ101およびマンドレル102が上昇した
あとコンテナ103内に新規の筒状歯車素材110を装
入することにより、上記した加工サイクルが繰返され、
加工1サイクル当たり1個のはすば歯車112が成形さ
れる。
Next, to explain the movement of this 'A'ja, first,
In a state where the sleeve 101 and the mandrel 102 are FA'd and removed from the container 103, the cylindrical gear material 110 is charged into the container 103. Next, when the sleeve 101 and the mandrel 102 are lowered into the container 103 by the lowering of the upper bolster (not shown), the mandrel 102 is fitted into the cylindrical tooth jVj material 110, and the cylindrical gear material 110 is connected to the die 10 by the sleeve 101.
The helical gear 111 is pushed in to the tooth profile introduction part 104b and the tooth forming part 104a of No. 4, and is in the middle of the front opening. At the same time, helical gear 111, which is already in the process of being machined,
The helical float 112 passes through the tooth forming portion 104a and has a predetermined tooth profile. At the same time, the helical gear 112, which has already been formed with teeth by the tooth forming section 104a, is dropped from the die 104. Subsequently, after the sleeve 101 and the mandrel 102 are raised, a new cylindrical gear material 110 is charged into the container 103, and the above-described processing cycle is repeated.
One helical gear 112 is formed per processing cycle.

(発明が解決しようとする問題点) このような従来における歯車の押出成形方法によれば、
従前の切削加工による歯車成形方法に比べて素材歩留り
が著しく高いと共に、生産性にも優れたものであるとい
う特長と備えているが、上記した山車の押出成形方法で
は、筒状歯車素材110をスリーブ101によって1方
向のみより加圧してダイ104内に押込む1方向つぎ押
し方式のものとなっていたため、とくに比較的高さの小
さい薄型のはすば歯車112を押…成形により成形しよ
うとする場合に、歯車素材110として薄肉のものを用
いたときには、スリーブ101による押圧時にたわみを
伴いやすく、そのため、押出成形後のはすば歯車112
において歯先部分に欠肉を生じたり、反りが発生したり
することがあり、例えば第9図に誇張して示したように
歯先部がスリーブ101方向に反ってSの状態になる。
(Problems to be Solved by the Invention) According to such a conventional gear extrusion method,
Compared to the conventional gear forming method using cutting, the material yield is significantly higher and the productivity is also superior. Since it was a one-way push method in which pressure was applied from only one direction by the sleeve 101 and pushed into the die 104, it was especially difficult to mold the thin helical gear 112 with a relatively small height by pressing. In this case, if a thin material is used as the gear material 110, it is likely to be deflected when pressed by the sleeve 101, so that the helical gear 112 after extrusion molding is
In this case, a lack of thickness or warping may occur at the tip of the tooth. For example, as shown in an exaggerated manner in FIG. 9, the tip of the tooth is warped toward the sleeve 101, resulting in an S state.

そして、このように欠肉を生じた場合には不完全な歯形
を有する歯車となり、反りが発生した場合にも不完全な
歯形を有する山車となったりあるいは後工程での切削し
るが増力口して製作コストを上昇させたりするなどの問
題点があった。
If a lack of fillet occurs in this way, the gear will have an incomplete tooth profile, and if warpage occurs, the gear will have an incomplete tooth profile. There were problems such as increased manufacturing costs.

この発明は、上述したような従来の問題点に着目してな
されたもので、押…成形後の歯車に反りが発生したり、
歯先部分に欠肉を生じたりすることがなく、完全な歯形
を有する山車を押出成形により高い生産性で成形するこ
とが可能である歯車の押出成形方法を提供することを目
的としている。
This invention was made by focusing on the conventional problems as mentioned above, such as warping of gears after press molding,
The purpose of the present invention is to provide a gear extrusion molding method capable of molding a float having a perfect tooth profile with high productivity by extrusion molding without causing a lack of thickness at the tip of the tooth.

「発明の構成」 (問題点を解決するための手段) この発明による歯車の押出成形方法は、外周部に歯形を
有する歯車を押出成形により成形するのに適用されるも
のであって、成形しようとする歯車の山形に対応した歯
形成形部を有するダイの中心軸方向の一方側に歯車素材
を同心的に配置し、前記ダイの一方側から加圧パンチを
押込んで前記歯車素材の片面を加圧すると同時に、前記
ダイの他方側から前記歯車素材の他面に背圧パンチを押
粕てて背圧を加え、前記加圧パンチと背圧パンチとによ
り前記歯車素材をはさんだ両押し状態で前記ダイの歯形
成形部を通過させることによって前記歯車素材の外周部
分にすぐば(直両、上歯)。
"Structure of the Invention" (Means for Solving the Problems) The extrusion molding method for gears according to the present invention is applied to molding gears having tooth profiles on the outer periphery by extrusion molding. A gear blank is placed concentrically on one side in the direction of the central axis of a die having a tooth forming portion corresponding to the chevron of the gear, and a pressure punch is pushed in from one side of the die to press one side of the gear blank. At the same time as pressing, a back pressure punch is pressed against the other surface of the gear material from the other side of the die to apply back pressure, and the gear material is sandwiched between the pressure punch and the back pressure punch in a double pressed state. By passing through the tooth forming part of the die, the outer circumferential portion of the gear material is formed with straight teeth (straight and upper teeth).

はすば(斜m)、スプライン、セレーションなどの歯形
を形成させるようにしたことを特徴とじている。
It is characterized by the formation of tooth profiles such as helical (oblique m), splines, and serrations.

この発明による歯車の押出成形方法にあっては、歯車の
中心に軸穴を有しないものを成形することが可能である
が、歯車の中心に軸穴を有するものを成形することも可
能である。そして、後者の軸穴を有するtil車を押出
成形する場合には、一実施態様において、歯車素材とし
て筒状歯車素材を用い、加圧パンチは前記軸穴に対応し
た外径のマンドレルと力ロ圧スリーブとを同心状に有し
、背圧パンチは前記マンドレルの嵌合孔を有していて、
前記加圧パンチのマンドレルと背圧パンチのマンドレル
嵌合孔とが嵌合し且つ前記両パンチにより前記筒状歯車
素材をはざんだ両押し状態で前記ダイの歯形成形部を通
過させることによって前記筒状歯車素材の外周部分に歯
形を形成させるようにしたことを特徴としている。
In the gear extrusion molding method according to the present invention, it is possible to mold gears that do not have a shaft hole in the center, but it is also possible to mold gears that have a shaft hole in the center. . In the case of extrusion molding the latter wheel having a shaft hole, in one embodiment, a cylindrical gear material is used as the gear material, and the pressure punch is a mandrel with an outer diameter corresponding to the shaft hole and a force roller. and a pressure sleeve concentrically, the back pressure punch has a fitting hole for the mandrel,
The mandrel of the pressure punch and the mandrel fitting hole of the back pressure punch fit together, and the cylindrical gear material is passed through the tooth forming part of the die in a double-pressed state in which the material is sandwiched between the two punches. A feature of this gear is that a tooth profile is formed on the outer circumferential portion of the cylindrical gear material.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図はこの発明の一実施例を示す図であって、図に示
す歯車押出成形装置は、固定部分と可動部分とを備えて
いる。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and the gear extrusion molding apparatus shown in the figure includes a fixed part and a movable part.

これらのうち、固定部分は、同心状に配置したコンテナ
1とダイ2とを有しており、このダイ2には製造しよう
とする歯車(例えば、はすば歯車〕の歯形に対応した形
状の歯形成形部2aと。
Among these, the fixed part has a container 1 and a die 2 arranged concentrically, and this die 2 has a shape corresponding to the tooth profile of the gear to be manufactured (for example, a helical gear). Tooth formation part 2a.

この歯形成形部2aの上端において連続する歯形導入部
2bとを設けている。上記コンテナ1とダイ2は円筒状
のダイケース3内で一体的に固定保持されている。この
ダイケース3の下面側には乎リング状のスペーサ4が設
けであるが、このスペーサ4は、押出成形後の歯車を水
モ方向に押出すためのブツシュロッド5を摺動自在に嵌
挿するロッド貫通孔4aを有していると共に、前記ブツ
シュロッド5と対向する位とに、前記押出成形後の歯車
を装置外へ排出するための開口4bを備えている。そし
て、このスペーサ4は下部ブロック6を介してベースプ
レート7に固定され、このベースプレート7はプレスの
下部ボルスタ8に固定されている。さらに、前記のスペ
ーサ4.下部70ツク6、ベースプレート7および下部
ボルスタ8の中心部分に□は各々貫通孔4c 、 6a
 。
A continuous tooth profile introducing section 2b is provided at the upper end of this tooth forming section 2a. The container 1 and the die 2 are integrally fixed and held within a cylindrical die case 3. A ring-shaped spacer 4 is provided on the lower surface side of the die case 3, into which a bushing rod 5 for pushing out the gear after extrusion molding in the water direction is slidably inserted. It has a rod through hole 4a, and is also provided with an opening 4b at a position facing the bushing rod 5 for discharging the extruded gear to the outside of the device. The spacer 4 is fixed to a base plate 7 via a lower block 6, and the base plate 7 is fixed to a lower bolster 8 of the press. Furthermore, the spacer 4. At the center of the lower part 70, the base plate 7, and the lower bolster 8, □ indicates through holes 4c and 6a, respectively.
.

7a 、8aが設けである。7a and 8a are provided.

一刀、装置の可動部分は、上部可動部分と下部可動部分
とからなり、上部可動部分は、前記ダイ2の歯車ピッチ
円中心軸方向の一刀側(図示例の場合上方側〕において
前記中心軸と同心的に往復運動可能に設けかつコンテナ
1およびダイ2内に装入した歯車素材31 (仮想線で
示す、)を前記歯形導入部2bおよび歯形成形部2aに
向けて押、 圧しうるようにした加圧パンチ10を備え
ている。この加圧パンチ10は、歯車素材31の中心孔
31aに対応した外径を有するマンドレル11と、前記
マンドレル11のまわりに同心状で配設されかつ歯車素
材31の上面をダイ2の方向に押込む加圧スリーブ12
とを備えており、この加圧パンチ10を構成するマンド
レル11および加圧スリーブ12は共にプレスの上部ボ
ルスタ13に固定されている。
The movable part of the device consists of an upper movable part and a lower movable part, and the upper movable part is connected to the central axis on the one side (upper side in the illustrated example) of the gear pitch circle center axis direction of the die 2. A gear material 31 (shown by imaginary lines) provided in a container 1 and a die 2 so as to be able to reciprocate concentrically can be pushed and pressed toward the tooth profile introducing section 2b and the tooth forming section 2a. A pressure punch 10 is provided.The pressure punch 10 includes a mandrel 11 having an outer diameter corresponding to the center hole 31a of the gear material 31, and a mandrel 11 which is arranged concentrically around the mandrel 11 and which has a diameter corresponding to the center hole 31a of the gear material 31. Pressure sleeve 12 that pushes the top surface of the
A mandrel 11 and a pressure sleeve 12 constituting this pressure punch 10 are both fixed to an upper bolster 13 of the press.

他力、装置の下部可動部分は、前記ダイ2の歯車ピッチ
円中心軸方向の他方側(図示例の場合下方IN)におい
て加配中心軸と同心的に且つ前記各貫通孔4c、6a、
7a、Ba内で往復連動可能に設けられた背圧パンチ2
1を備えている。この背圧パンチ21は、前記マンドレ
ル71の嵌合が可能であるマンドレル嵌合孔21aを有
していると共に、この嵌合孔21aよりも若干大径の中
空孔21bを有し、その下端側はねじ付スリーブ22を
介してブツシュロッド23に連結されていて、図示しな
い駆動機構によって昇降可能となっており、m型素材3
1の他面側(下面側)から背圧を加えることができるよ
うになっている。
The lower movable part of the device is arranged concentrically with the weighting center axis on the other side of the gear pitch circle center axis direction of the die 2 (downward IN in the illustrated example), and the respective through holes 4c, 6a,
7a, back pressure punch 2 provided so as to be reciprocally interlocked within Ba
1. This back pressure punch 21 has a mandrel fitting hole 21a into which the mandrel 71 can be fitted, and also has a hollow hole 21b with a slightly larger diameter than this fitting hole 21a, and has a hollow hole 21b on the lower end thereof. is connected to a bushing rod 23 via a threaded sleeve 22, and can be raised and lowered by a drive mechanism (not shown).
Back pressure can be applied from the other side (lower side) of 1.

次に、上記した構成の歯車押出成形装置の動きを第2図
ないし第6図をもとにして説明する。なお、この説明で
は、成形しようとする歯車が中心に軸穴を有するはすば
歯車である場合について述べる。
Next, the operation of the gear extrusion molding apparatus having the above structure will be explained based on FIGS. 2 to 6. In this description, a case will be described in which the gear to be molded is a helical gear having a shaft hole in the center.

この実施例において、歯車の成形工程は、基本的に、歯
車素材の装入、加圧および押出成形、ならびに歯車(製
品)の取出し、の三工程を繰返す二方向加圧つぎ押し成
形からなるものである。
In this example, the gear molding process basically consists of two-way pressure pressing, which repeats three steps: charging the gear material, pressurizing and extrusion molding, and removing the gear (product). It is.

まず1図示しない駆動装置によってブツシュロッド23
を上昇させ、これによって第2図に示すように背圧バン
チ21の上端面がダイ2に形成した歯形導入部2bの上
端とほぼ同じレベルとなる位置まで上昇させ、この状態
で停止待機させる。
First, the bushing rod 23 is driven by a drive device (not shown).
As a result, as shown in FIG. 2, the upper end surface of the back pressure bunch 21 is raised to a position approximately at the same level as the upper end of the tooth profile introduction part 2b formed in the die 2, and in this state, the die is stopped and waited.

次に、第2図に示すように、コンテナ1およびダイz内
に、中心孔31aを有する部品形状の筒状歯車素材31
を装入する。このとき、筒状歯車素材31は、ダイ2に
形成した歯形導入部2bの一ヒ端で支持された状態とな
っていると共に、筒状歯車素材31の底面が背圧バンチ
21の上端面に接触した状態となっている。なお、これ
らの位置関係はとくに@密に要求されるものではなく、
いずれか一方との間でごくわずかに離れている状態であ
ってもかまわない。
Next, as shown in FIG. 2, a part-shaped cylindrical gear material 31 having a center hole 31a is placed inside the container 1 and the die z.
Charge. At this time, the cylindrical gear material 31 is supported by one end of the tooth profile introduction part 2b formed in the die 2, and the bottom surface of the cylindrical gear material 31 is on the upper end surface of the back pressure bunch 21. It is in contact. Note that these positional relationships are not particularly required;
It does not matter if there is a slight distance between the two.

次に、プレスの北部ボルスタ13を降下させて、まず最
初に加圧バンチ10のマンドレル11を筒状歯車素材3
1の中心孔31aに貫通させ、引続いて背圧バンチ21
のマンドレル嵌合孔21aに嵌合させ、ざらに上部ボル
スタ13を降下させて加圧バンチ10の加圧スリーブ1
2をコンテナ1内に挿入し、さらに降下させて加圧スリ
ーブ12の底面で筒状歯車素材31の上面を加圧し、筒
状歯車素材31を加圧バンチ10と背圧バンチ21とで
はさんだ両押し状態とする。
Next, the northern bolster 13 of the press is lowered, and the mandrel 11 of the pressurizing bunch 10 is first placed on the cylindrical gear material 3.
1 through the center hole 31a, and then the back pressure bunch 21
The pressurizing sleeve 1 of the pressurizing bunch 10 is fitted into the mandrel fitting hole 21a of the pressurizing bunch 10, and the upper bolster 13 is roughly lowered.
2 into the container 1 and further lowered to apply pressure to the top surface of the cylindrical gear material 31 with the bottom surface of the pressure sleeve 12. Push state.

続いて、加圧バンチ10を背圧バンチ21の押圧力より
も大きな圧力で降下させると、筒状歯車素材31は両パ
ンチ10.21にはさまれた両押し状態で降下し、筒状
歯車素材31の外周面がダイ2の歯形導入部2bから歯
形成形部2aへと次第に移行して歯形成形され、第3図
に示すように、加圧スリーブ12の下端がダイ2の歯形
導入部2bの直上位置に来たところで両バンチ10゜2
1の下降を停止して加工途中のはすば歯車32を成形す
る。なお、上述したように、加圧バンチ10による筒状
歯車素材31の上面への加圧力は、背圧バンチ21によ
る筒状歯車素材31の下面への加圧力よりも常に大きく
なるように設定しである。そして、この場合の背圧バン
チ21により力0えられる加圧力は、筒状歯車素材31
の外周部がダイ2の歯形成形部2aを通過して歯形成形
されるときに、ひけを生じずかつ外周端面がたわまない
ようにするのに必要最小限の値に設定することで十分で
ある。また、加圧バンチ10の降下限位置は、前述した
ように、その下端がダイ2の歯形導入部2bに接触しな
い直上のところとする。
Subsequently, when the pressure bunch 10 is lowered with a pressure greater than the pressing force of the back pressure bunch 21, the cylindrical gear material 31 is lowered in a double pressed state sandwiched between both punches 10 and 21, and the cylindrical gear material The outer circumferential surface of the material 31 gradually moves from the tooth profile introduction part 2b to the tooth profile introduction part 2a of the die 2 to form a tooth shape, and as shown in FIG. When it comes to the position directly above both bunches 10°2
1 is stopped, and the helical gear 32 that is being processed is formed. As described above, the pressure applied by the pressure bunch 10 to the upper surface of the cylindrical gear material 31 is set to be always greater than the pressure applied to the lower surface of the cylindrical gear material 31 by the back pressure bunch 21. It is. In this case, the pressing force exerted by the back pressure bunch 21 is equal to
It is sufficient to set the value to the minimum value necessary to prevent sink marks from occurring and the outer peripheral end surface from bending when the outer peripheral portion of the die 2 passes through the tooth forming portion 2a of the die 2 and is formed into a tooth shape. It is. Further, the lowering limit position of the pressurizing bunch 10 is set immediately above the lower end of the pressing bunch 10 where it does not come into contact with the tooth profile introducing portion 2b of the die 2, as described above.

次いで、上部ボルスタ13を上昇させることにより力1
1圧パンチ10を上方に移動し、加圧スリーブ12の底
面を成形途中のはすば歯車32から引き離すと共に、マ
ンドレル11を背圧バンチ21のマンドレル嵌合孔21
aおよび成形途中のはすば歯車32の中心孔32aから
引き抜き、続いて第4図に示すように、コンテナ1およ
びダイ2内に次の筒状歯車素材31を装入する。
Then, the force 1 is increased by raising the upper bolster 13.
The one-pressure punch 10 is moved upward to separate the bottom surface of the pressure sleeve 12 from the helical gear 32 that is being formed, and the mandrel 11 is inserted into the mandrel fitting hole 21 of the back pressure bunch 21.
a and the center hole 32a of the helical gear 32 in the process of being formed, and then, as shown in FIG. 4, the next cylindrical gear material 31 is charged into the container 1 and die 2.

次に、プレスの上部ボルスタ13を再度降下させて、最
初に加圧バンチ10のマンドレル11を新たに防火1−
た簡j(歯M表材31の中、1ゝ)沼31aおよび成形
途中のはすば歯車32の中心孔32aに嵌挿させ、さら
に上部ボルスタ13を降下させて加圧バンチ10の加圧
スリーブ12をコンテナ1内に挿入し、ざらに降下させ
て加圧スリーブ12の底面で筒状歯車素材31の上面を
加圧し、筒状歯車素材31および成形途中のはすば歯車
32をそれらの上下で各々加圧バンチ10と背圧バンチ
21とではさんだ両押し状態とする。
Next, the upper bolster 13 of the press is lowered again, and the mandrel 11 of the pressurizing bunch 10 is newly moved to the fire protection 1-
A simple piece (1 inch inside the tooth M surface material 31) is inserted into the marsh 31a and the center hole 32a of the helical gear 32 that is being formed, and the upper bolster 13 is further lowered to pressurize the pressurizing bunch 10. Insert the sleeve 12 into the container 1, lower it roughly, pressurize the top surface of the cylindrical gear material 31 with the bottom surface of the pressure sleeve 12, and press the cylindrical gear material 31 and the helical gear 32 in the process of being formed. A double pressing state is created in which the upper and lower parts are sandwiched between a pressure bunch 10 and a back pressure bunch 21, respectively.

続いて、加圧バンチ10を背圧バンチ21の押圧力より
も大きな圧力で降下させ、成形途中のはすば歯車32の
未成形部分をダイ2の歯形成形部2aによって歯形成形
すると同時に、筒状歯Tj!−素材31をダイ2の歯形
導入部2bから歯形成形部2aへと順次降下させて、加
圧スリーブ12の下端がダイ2の歯形導入部2bの直上
位置まで来たところで両パンチ10.21を停止させる
。この状態では、前記加工途中のはすば歯車32の外周
全体かはすばに成形されると同時に、筒状歯車素材31
が加工途中のはすば歯車32となる。
Subsequently, the pressure bunch 10 is lowered with a pressure greater than the pressing force of the back pressure bunch 21, and the unformed portion of the helical gear 32 in the process of being formed is formed into teeth by the tooth forming section 2a of the die 2, and at the same time, the cylinder is Teeth Tj! - The material 31 is sequentially lowered from the tooth profile introduction part 2b of the die 2 to the tooth forming part 2a, and when the lower end of the pressure sleeve 12 reaches a position directly above the tooth profile introduction part 2b of the die 2, both punches 10.21 are removed. make it stop. In this state, the entire outer periphery of the helical gear 32 being processed is formed into a helical shape, and at the same time the cylindrical gear material 31 is formed into a helical shape.
becomes the helical gear 32 that is currently being processed.

次いで、上部ボルスタ13の上昇が開始された直後に下
部ボルスタ8を降下させて第5図に示すように背圧パン
チ21の上端がスペーサ4の底面と同しレベルとなる原
点位置まで降下させて停止させる。このとき、成形され
たはすば歯車33は加圧バンチ10の上昇に伴ってマン
ドレル11からはずれ、背圧バンチ21上に載った状態
となる。
Next, immediately after the upper bolster 13 starts to rise, the lower bolster 8 is lowered to the original position where the upper end of the back pressure punch 21 is at the same level as the bottom surface of the spacer 4, as shown in FIG. make it stop. At this time, the formed helical gear 33 is separated from the mandrel 11 as the pressure bunch 10 rises, and is placed on the back pressure bunch 21.

次いで、スペーサ4内で待機していたブツシュロッド5
を図示しない駆動手段により押出作動させ、第6図に示
すように、はすば歯車33を上記スペーサ4の開口4b
に押出し、下部ブロック6上に移した状態あるいは開口
4bより装置外に落下させた状態としたのちブツシュロ
ッド5を元の位置まで戻す。
Next, the bushing rod 5 that was waiting inside the spacer 4
is pushed out by a driving means (not shown), and as shown in FIG.
After pushing it out and moving it onto the lower block 6 or dropping it out of the apparatus through the opening 4b, the bushing rod 5 is returned to its original position.

このようにして第7図に示すような中心軸穴33aを有
する1個のはすば歯車33を成形して背圧バンチ21か
ら取り出した後、背圧パンチ21を上昇させて第6図に
示す成形途中のはすば歯車32の底面に当接した状態に
すると共にコンテナ1およびダイ2内に次の筒状歯車素
材31を装入して第4図に示した状態とする。
In this way, one helical gear 33 having a center shaft hole 33a as shown in FIG. 7 is formed and taken out from the back pressure bunch 21, and then the back pressure punch 21 is raised and the gear shown in FIG. The cylindrical gear material 31 is brought into contact with the bottom surface of the helical gear 32 which is in the process of being formed, and the next cylindrical gear material 31 is charged into the container 1 and the die 2, resulting in the state shown in FIG.

続いて、加圧バンチ10を再び降下させ、筒状歯車素材
31と成形途中のはすば歯車32とをそれらの上下で加
圧バンチ10と背圧パンチ21とで両押し状態としたま
ま降下させて前記と同様に筒状歯車素材31および成形
途中のはすば歯車32の歯形成形を行って第5図に示し
たようにはすば歯車33を成形するという工程を以後く
りかえす。
Subsequently, the pressure bunch 10 is lowered again, and the cylindrical gear material 31 and the helical gear 32 in the process of being formed are both pushed down by the pressure bunch 10 and the back pressure punch 21 above and below them. Thereafter, the steps of forming the teeth of the cylindrical gear material 31 and the helical gear 32 which is in the process of being molded to form the helical gear 33 as shown in FIG. 5 are repeated in the same manner as described above.

(成形例) 次に、はすば歯車の成形の具体的−例を以下に示す。(molding example) Next, a specific example of forming a helical gear will be shown below.

使用した歯車押出成形装置は、第1図に示した構造を有
し、各工具が複動するため、上部ボルスタ13を昇降さ
せるメインラムの能力が100TON、ブツシュロッド
23を昇降させる下サブラム(油圧サーボ)の能力が5
00TONの複動油圧プレスに組込んだ、なお、下サブ
ラムは、コンピュータ制御によって、加圧、前進、待機
、後退および位置の制御が可能である。また、この歯車
押出成形は冷間で実施したため、マントル11.加圧ス
リーブ12.コンテナ1.ダイ2は超硬材料から作成し
、背圧パンチ21は5KH−9の冷間用型材を用いた。
The gear extrusion molding device used has the structure shown in FIG. 1, and since each tool double-acts, the main ram that raises and lowers the upper bolster 13 has a capacity of 100 TON, and the lower sub-ram (hydraulic servo) that raises and lowers the bushing rod 23 has a capacity of 100 TON. ) ability is 5
The lower sub-ram, which is incorporated into a 00TON double-acting hydraulic press, can be controlled in its pressurization, forward movement, standby, backward movement, and position by computer control. In addition, since this gear extrusion molding was performed cold, the mantle 11. Pressure sleeve 12. Container 1. The die 2 was made of a carbide material, and the back pressure punch 21 was made of 5KH-9 cold material.

さらに、筒状fil車素材31は、外径80 m m 
、内径39mm。
Furthermore, the cylindrical filtration material 31 has an outer diameter of 80 mm.
, inner diameter 39mm.

厚さ10mmのリング材で、材質は5CR420H(球
状化焼鈍材)を用いた。さらにまた、対象とするtli
B車の諸元は、モジュール1.5.圧力角20′″、歯
数45枚、捩れ角30″のはすば歯車で、中心軸穴は内
径38mmのものである。なお、潤滑剤は筒状歯車素材
31に二硫化モリブデン(MoS2)を塗布すると共に
、ポンチ処理(リン酸塩皮膜処理〕を施したものを用い
た。
The ring material was 10 mm thick and was made of 5CR420H (spheroidized annealed material). Furthermore, the target tli
The specifications of car B are in module 1.5. It is a helical gear with a pressure angle of 20'', 45 teeth, and a helical angle of 30'', and the center shaft hole has an inner diameter of 38 mm. The lubricant used was one obtained by applying molybdenum disulfide (MoS2) to the cylindrical gear material 31 and subjecting it to punch treatment (phosphate film treatment).

押出成形にあたり、第1図に示したように、マンドレル
11および加圧スリーブ12からなるカロ圧パンチ10
は上部ボルスタ13を介してプレスのメインラムに固定
し、背圧付加用の背圧パンチ21はブツシュロッド23
を介してプレスの下サブラムに固定した。そして、背圧
パンチ21の位置ならびに加圧、降圧、背圧後退等の各
制御は、あらかじめ専用の作動プログラムを作成してコ
ンピュータに記憶させ、手自動で歯車成形作業ができる
ようにした。なお、荷重設定はメインラム700TON
 、下tブラ・ム90TONをあらかじめ設定した。
For extrusion molding, as shown in FIG.
is fixed to the main ram of the press via the upper bolster 13, and the back pressure punch 21 for adding back pressure is attached to the bush rod 23.
It was fixed to the sub-ram under the press through. A dedicated operating program for controlling the position of the back pressure punch 21, pressurization, pressure reduction, back pressure retraction, etc. is created in advance and stored in the computer, so that gear forming work can be performed manually and automatically. The load setting is main ram 700TON.
, 90TON was set in advance.

次に、成形工程は第2図ないし第6図に示したと全く同
様の工程で実施したが、このようにして得られたはすば
歯車33の歯形は歯巾方向に完全にダイ2の歯形成形部
2bと相似の歯形が得られ、これは歯切品に匹敵する高
精度のものであり、かつ、前端側の側面は背圧パンチ2
1の先端面で矯正された平らな面が得られた。−万、後
端面側はわずかにパリが生じているが、これはつぎ押し
成形の宿命であり、その後の簡単な仕上げ加工によって
除去できるものである。なお、成形時において加圧パン
チ10に加わった最大荷重は、ストリンゲージを工具に
貼り付けて計測したところ約550TONであり、背圧
パンチ21に加わった最大荷重は同じく約85TONで
あった。
Next, the forming process was carried out in exactly the same manner as shown in FIGS. 2 to 6, but the tooth profile of the helical gear 33 obtained in this way was completely aligned with the tooth profile of the die 2 in the tooth width direction. A tooth profile similar to the molded part 2b is obtained, which has a high precision comparable to that of a gear cutter, and the front end side surface is formed by the back pressure punch 2.
A flat surface corrected by the tip surface of No. 1 was obtained. - There is a slight crease on the rear end surface, but this is the fate of patch molding and can be removed with a simple finishing process afterwards. The maximum load applied to the pressure punch 10 during molding was measured by attaching a string gauge to the tool, and was about 550 TON, and the maximum load applied to the back pressure punch 21 was also about 85 TON.

次に、背圧パンチ21の設定荷重を300TONに1没
疋した後回様の成形を行ったどころ、得られたはすば歯
車33の前端面側に背圧パンチ21の加圧によって変形
したとみもれる四部が形成されでいた。また、反対に背
圧パンチ21の設定前「(をl0TONにした場合では
、はすば歯車33の歯形が不完全であった。このような
ことから、歯車形状に応して、@適な荷重を設足する心
安があることがわかった。
Next, when the set load of the back pressure punch 21 was reduced to 300 TON and a similar molding was performed, the front end surface of the obtained helical gear 33 was deformed by the pressure of the back pressure punch 21. Four distinct parts had been formed. In addition, on the contrary, before setting the back pressure punch 21, when "(" was set to 10TON, the tooth profile of the helical gear 33 was incomplete. It was found that there is peace of mind in installing the load.

なお、上述1−だ実施例および成形例でははずば南東を
成形する場合を例にとって説明したが、ダイ2の内側に
形成する歯形成形部2aの歯形形状を変えることにより
、すぐば(+−歯、直歯)、スプライン、セレーション
など全成形することももちろん可能であり、また、円形
断面のものに限らず異形断面のものも押出成形すること
が可能である。また、中心軸穴33aを有しない歯車3
3の押出成形も当然可能である。
In addition, in the above-mentioned embodiment and molding example, the case where molding is performed from the southeast side was explained as an example, but by changing the tooth profile shape of the tooth forming part 2a formed inside the die 2, it is possible to Of course, it is also possible to perform complete molding such as teeth, straight teeth), splines, and serrations, and it is also possible to extrude not only those with a circular cross section but also those with an irregular cross section. Moreover, the gear 3 that does not have the center shaft hole 33a
Of course, extrusion molding in step 3 is also possible.

L発明の効果」 以上説明してきたように、この発明による歯車の押出成
形方法では、外周部に歯形を有する歯車を押出成形によ
り或彫するに際し、成形しようとする歯車の歯形に対応
した歯形成形部を有するダイの中心軸方向の一刀側に歯
車素材を同心的に配置し、前記ダイの一方側かり加圧パ
ンチを押込んで前記歯車素材の片面を加圧すると同時に
1前記ダイの他方側から前記歯車素材の他面に背圧パン
チを押当てて背圧を加え、前記加圧パンチと背圧パンチ
とにより前記歯jij素材をはざんだ両押し状態で前記
ダイの歯形成形部を通過させることにより前記歯巾素材
の外周部に歯形を成形するようにしたから、薄肉°の歯
車を押出成形によって成形するときでも上記歯車素材に
たわみを伴うことがなく、したがって、成形された歯車
の歯先部分に欠肉を生したり、反りが発生したりするこ
とがなく、精度の高い歯jpを成形することができるた
め後工程でのyJl!1g加工しろ奢著しく低減するこ
とが可能であり、高精度の歯車を能率良く低コストで成
形することがn1能であるという非常に憬れた効果がも
たらされる。
L Effects of the invention As explained above, in the gear extrusion molding method according to the present invention, when a gear having a tooth profile on the outer periphery is carved by extrusion molding, a tooth forming shape corresponding to the tooth profile of the gear to be molded is created. A gear material is placed concentrically on one side in the direction of the central axis of a die, and a pressurizing punch is pushed into one side of the die to press one side of the gear material, and at the same time, one side of the gear material is pressed from the other side of the die. A back pressure punch is pressed against the other surface of the gear material to apply back pressure, and the tooth material is sandwiched between the pressure punch and the back pressure punch and passed through the tooth forming part of the die. As a result, since the tooth profile is molded on the outer periphery of the tooth width material, even when a thin-walled gear is molded by extrusion molding, the gear material does not sag, and therefore the teeth of the molded gear do not bend. Since it is possible to form highly accurate teeth without causing any lack of thickness or warping at the tip, it is possible to form yJl in the post-process! It is possible to significantly reduce the processing cost by processing 1 g, and a very cool effect is brought about in that it is possible to form high precision gears efficiently and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明による歯車の押出成形方法の実施に使
用した陶小理出装首の垂直断面説明図、第2図、第3図
、帛4図、第5図および第6図は第1図に示した歯車押
出成形装とによって歯車を押出成形するL程を1賭を追
って示す各々垂直断面説明図、第7図は築2図ないし第
6図に示した工程により得られたはすば歯車の淵視図、
第8図は従来における両川の押出成形装置の一例を示す
組直断面説明図、:59図は従来の装置を使用した場合
の反りおよび欠肉のようすを示した説明図である。 2・・・ダイ、2a・・・歯形成形部、10・・・加圧
パンチ、11・・・マンドレル、12・・・加圧スリー
ブ、21・・・背圧パンチ、21a・・・マンドレル嵌
合孔、31・・・歯車素材、32・・・成形途中の南i
K、33・・・l1iJ車、33a・・・軸穴。 特許出願人  日産自動車株式会社 代理人Jr理士 小  塩    豊 第7図 /33a 第8図
Fig. 1 is an explanatory vertical cross-sectional view of a ceramic chisel head used in carrying out the extrusion molding method for gears according to the present invention; Figs. 2, 3, 4, 5 and 6 are the same as Fig. Fig. 7 is a vertical cross-sectional explanatory diagram showing the length L of extruding gears using the gear extrusion molding equipment shown in Fig. Deep view of gears,
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing an example of a conventional Ryokawa extrusion molding apparatus, and FIG. 59 is an explanatory view showing warping and underfilling when the conventional apparatus is used. 2...Die, 2a...Tooth forming part, 10...Pressure punch, 11...Mandrel, 12...Pressure sleeve, 21...Back pressure punch, 21a...Mandrel fitting Matching hole, 31...Gear material, 32...South i in the middle of forming
K, 33...l1iJ car, 33a...shaft hole. Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Agent Jr. Yutaka Oshio Figure 7/33a Figure 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)外周部に歯形を有する歯車を押出成形により成形
する方法であって、成形しようとする歯車の歯形に対応
した歯形成形部を有するダイの中心軸方向の一方側に歯
車素材を同心的に配置し、前記ダイの一方側から加圧パ
ンチを押込んで前記歯車素材の片面を加圧すると同時に
、前記ダイの他方側から前記歯車素材の他面に背圧パン
チを押当てて背圧を加え、前記加圧パンチと背圧パンチ
とにより前記歯車素材をはさんだ両押し状態で前記ダイ
の歯形成形部を通過させることを特徴とする歯車成形方
法。
(1) A method of molding a gear having a tooth profile on the outer periphery by extrusion molding, in which the gear material is concentrically placed on one side in the central axis direction of a die having a tooth profile corresponding to the tooth profile of the gear to be molded. and press a pressure punch from one side of the die to apply pressure to one side of the gear material, and at the same time press a backpressure punch to the other side of the gear material from the other side of the die to apply back pressure. In addition, the gear forming method is characterized in that the gear material is passed through the tooth forming part of the die in a double-pressed state in which the gear material is sandwiched between the pressure punch and the back pressure punch.
(2)成形しようとする歯車が軸穴を有し、歯車素材と
して筒状歯車素材を用い、加圧パンチは前記軸穴に対応
した外径のマンドレルと加圧スリーブとを同心状に有し
、背圧パンチは前記マンドレルの嵌合孔を有していて、
前記加圧パンチのマンドレルと背圧パンチのマンドレル
嵌合孔とが嵌合し且つ前記両パンチにより前記筒状歯車
素材をはさんだ両押し状態で前記ダイの歯形成形部を通
過させるようにした特許請求の範囲第(1)項記載の歯
車の押出成形方法。
(2) The gear to be molded has a shaft hole, a cylindrical gear material is used as the gear material, and the pressure punch has a mandrel and a pressure sleeve concentrically with an outer diameter corresponding to the shaft hole. , the back pressure punch has a fitting hole for the mandrel,
A patent in which the mandrel of the pressure punch and the mandrel fitting hole of the back pressure punch fit together, and the cylindrical gear material is passed through the tooth forming part of the die in a pushed state in which the material is sandwiched between the two punches. A method for extrusion molding a gear according to claim (1).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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