JP2004058120A - Forming method of spline forging product - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、軸部と、その軸部より大径のフランジ部を有する鍛造品で、軸部にスプラインが成形されるスプライン鍛造品の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より鋼材部品を形成する場合、鍛造成形にて荒成形後、切削加工にて仕上げ成形することが多く行われてきた。ここで鍛造成形は、図5に示す如く、例えば軸線方向に延びる軸部114と、その軸部114の一端端部に軸部114より大径のフランジ部115を有し、フランジ部115と軸部114とをつなぐ連結コーナ110が軸部114に沿ってフランジ部115内部に凹周状に成形され、連結コーナ110から軸部114の他端端部側にスプライン109が、フランジ部115の外周側にかさ歯108が成形される円筒状のべベルギアW103(図5の(エ))を形成する場合、まず線材を切断した円柱状の素材W100(図5の(ア))を軸線方向に押圧して円盤状の予備成形品W101(図5の(イ))を形成し、続いて予備成形品W101の軸心付近を前方へ押し出し、深穴の凹部107を有するカップ状で外周形状が所望するべベルギアW103と同一形状のスプライン鍛造品W102(図5の(ウ))を形成し、最後にスプライン鍛造品W102の底部111を打ち抜いて、貫通孔112が成形されるべベルギアW103を形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記べベルギアW103の鍛造成形工程で、特に予備成形品W101からスプライン鍛造品W102を形成する工程では、円盤状の予備成形品W101を前方押し出しにて軸部114を成形するが、スプライン鍛造品W102は軸部114とフランジ部115とをつなぐ連結コーナ110が軸部114に沿ってフランジ部115内部に凹周状に成形されるため、この連結コーナ110を成形する金型の連結コーナ成形部は凹周形状に倣った凸周形状となる。この金型を使用して軸部114の前方押し出しを行なうと、凸周形状の連結コーナ成形部に沿って前方押し出しの鍛造肉が流動するため、連結コーナ成形部の摩耗が促進され、早期にスプライン鍛造品W102の寸法精度が低下するということがある。
【0004】
そこで、予備成形品の形状を円柱状とし、円柱状の予備成形品の軸心付近を押圧して軸部を成形後、軸部側からフランジ部側へ鍛造肉を流動させてスプライン鍛造品を形成することも考えられる。この場合、金型の連結コーナ成形部は内周側には突出していないため、連結コーナ成形部の摩耗は、前記軸部114側への前方押し出し成形に比べて抑制できる。しかし、軸部成形後、フランジ部を成形すると、軸部のスプラインに成形された鍛造肉がフランジ部側へ流動するため、スプラインの凹凸に沿ってフランジ部に筋状の傷が入り、割れ等の発生の原因となることがある。
【0005】
従って本発明は上述の如き課題を解決し、高い寸法精度を長期に渡って維持でき、割れ等の発生を極力抑えることのできるスプライン鍛造品の成形方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のスプライン鍛造品の成形方法は以下のとおりである。
【0007】
1 軸線方向に延びる軸部と、軸部の一端端部に軸部より大径のフランジ部を有し、フランジ部と軸部とをつなぐ連結コーナが軸部に沿ってフランジ部内部に凹周状に成形され、連結コーナから軸部の他端端部側にスプラインが成形されるスプライン鍛造品の成形方法において、予めスプラインの歯底面の直径より小径の外径を有する予備軸部と、予備軸部より大径の予備フランジ部を有する予備成形品を形成し、続いて、予備軸部を拡径してスプラインを成形すると同時に、予備フランジ部を軸線方向へ押圧することにより予備フランジ部の外周部を軸部の他端端部側へ突出させ、凹周状の連結コーナを成形する。
【0008】
2 上記スプライン鍛造品の成形方法において、スプラインは、予備成形品の軸心付近を押圧して凹部を成形することにより、鍛造肉を外周側へ流動させて成形する。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1乃至図4に基づいて説明する。
【0010】
図1は、軸線方向に延びる軸部14と、その軸部14の一端端部に軸部14より大径のフランジ部15を有し、フランジ部15と軸部14とをつなぐ連結コーナ10が軸部14に沿ってフランジ部15内部に凹周状に成形され、連結コーナ10から軸部14の他端端部側にスプライン9が、フランジ部15の外周側にかさ歯8が成形される円筒状のべベルギアW3(図1の(エ))を鍛造成形する工程を表す。まず、線材を切断した円柱状の素材W0(図1の(ア))を軸線方向に押圧して、所望するスプライン9の歯底面9aの直径Dより小径の外径dを有し軸線方向に延びる予備軸部4と、予備軸部4より大径で反予備軸部側が凹む予備凹部6を有する予備フランジ部5とからなる予備成形品W1(図1の(イ))を形成する。続いて、予備成形品W1を軸線方向に押圧して、深穴の凹部7を有するカップ状で外周形状が所望するべベルギアW3と同一形状のスプライン鍛造品W2(図1の(ウ))を形成し、最後にスプライン鍛造品W2の底部11を打ち抜いて、貫通孔12が成形されるべベルギアW3を形成する。
【0011】
上記べベルギアW3の鍛造成形工程で、特に予備成形品W1からスプライン鍛造品W2を形成する工程を図2及び図3に基づいて説明する。
【0012】
まず、図2に基づいて鍛造装置20を説明すると、41は下型で、内周にスプライン9を成形するスプライン成形部53が形成される下ダイ51と、下ダイ51の外周側に配置され下ダイ51を保持する下ダイホルダ56と、下ダイ51の内周側に配置され軸線方向に進退可能な下ノックアウトピン58と、下ダイ51及び下ダイホルダ56を支持する支持ダイス61とを備える。ここで下ダイ51には、スプライン成形部53が上端面より上方へ突出し、この突出部が連結コーナ成形部55を形成する。また、下ダイ51のスプライン成形部53を含む内周面と下ノックアウトピン58の上面とにより、予備成形品W1の予備軸部4を投入する下型彫空間52が画成される。
【0013】
次に、21は上型で、内周にかさ歯8を成形するかさ歯成形部24が形成される上ダイ22と、上ダイ22の外周側に配置され上ダイ22を保持する上ダイホルダ31と、 上ダイ22の内周側に配置され上ダイ22の下端面より下方へ突出するパンチ26と、パンチ26の内部に配置され軸線方向に進退可能な上ノックアウトピン28とを備える。また、上ダイ22のかさ歯成形部24を含む内周面とパンチ26の外周面とにより上型彫空間23が画成される。
【0014】
上記鍛造装置20で予備成形品W1からスプライン鍛造品W2を形成する場合、下型41の下型彫空間52に予備成形品W1の予備軸部4を投入し、その後、上型21を下降させて、図3に示す如く、上型21のパンチ26で予備成形品W1の軸心付近を押圧することにより予備軸部4を拡径してスプライン9を成形すると同時に、上型21のかさ歯成形部24を含む上ダイ22で予備成形品W1の予備フランジ部5を軸線方向へ押圧することによりかさ歯8及び連結コーナ10を有するフランジ部15を成形して、スプライン鍛造品W2を形成する。
【0015】
ここで、上記鍛造成形工程における鍛造肉の流れを図4を基に説明すると、まず図4の(ア)は予備成形品W1を下型41の下型彫空間52に投入した状態で、この状態から上型21を下降させパンチ26で予備成形品W1の軸心付近を押圧することにより、図4の(イ)に示す如く、鍛造肉は外周側、つまりスプライン成形部53に上方から順次外周側へ流動する。そして更に上型21が下降することにより、図4の(ウ)に示す如く、パンチ26も下降すると同時に上ダイ22が予備フランジ部5に当接し押圧を開始する。つまり、予備軸部4の鍛造肉はスプライン成形部53全てに流動すると同時に、予備フランジ部5の鍛造肉が軸線方向下方へ突出する如く流動し、連結コーナ成形部55から外周側へ向かってかさ歯8とともにフランジ部15が成形される。そして、上型21が所定位置まで下降することにより、図4の(エ)に示す如く、スプライン鍛造品W2が形成される。
【0016】
従って、上記スプライン鍛造品の成形方法は、予備軸部4を拡径してスプライン9を成形すると同時に、予備フランジ部5を軸線方向へ押圧することにより予備フランジ部5の外周部を押圧方向へ突出させ、凹周状の連結コーナ10を成形するため、連結コーナ10を成形する凸周形状の連結コーナ成形部55に沿って流動する鍛造肉の量を極力少なくできる。
【0017】
また、上記スプライン鍛造品の成形方法によれば、スプライン9とかさ歯8も同時に成形できるため、両歯形の位相を所望する位置関係に合わせることができる。
【0018】
尚、上記実施例では、中実の予備成形品W1の軸心付近を押圧して凹部7を成形することにより、鍛造肉を外周側へ流動させてスプライン9を成形したが、中空の予備成形品W1を使用し内径を拡径することにより、鍛造肉を外周側へ流動させてスプライン9を成形しても良い。
【0019】
【発明の効果】
以上のように本発明のスプライン鍛造品の成形方法によれば、軸線方向に延びる軸部と、軸部の一端端部に軸部より大径のフランジ部を有し、フランジ部と軸部とをつなぐ連結コーナが軸部に沿ってフランジ部内部に凹周状に成形され、連結コーナから軸部の他端端部側にスプラインが成形されるスプライン鍛造品の成形方法において、予めスプラインの歯底面の直径より小径の外径を有する予備軸部と、予備軸部より大径の予備フランジ部を有する予備成形品を形成し、続いて、予備軸部を拡径してスプラインを成形すると同時に、予備フランジ部を軸線方向へ押圧することにより予備フランジ部の外周部を軸部の他端端部側へ突出させ、凹周状の連結コーナを成形するため、連結コーナを成形する凸周形状の連結コーナ成形部に沿って流動する鍛造肉の量を極力少なくできるので、連結コーナ成形部の摩耗を防ぎ、スプライン鍛造品が高い寸法精度を長期に渡って維持でき、更に割れ等の発生を極力抑えることができる。
【0020】
また、スプラインを、予備成形品の軸心付近を押圧して凹部を成形することにより、鍛造肉を外周側へ流動させて成形すると、容易に予備軸部を拡径できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成形方法により成形されるスプライン鍛造品を含むべベルギアの鍛造成形工程を表す断面平面図である。
【図2】本発明のスプライン鍛造品の成形方法により鍛造成形する前の状態を表す部分断面平面図である。
【図3】本発明のスプライン鍛造品の成形方法により鍛造成形した後の状態を表す部分断面平面図である。
【図4】本発明のスプライン鍛造品の成形方法により鍛造成形する状態を順次表す要部拡大図である。
【図5】従来の成形方法により成形されるスプライン鍛造品を含むべベルギアの鍛造成形工程を表す断面平面図である。
【符号の説明】
4 予備軸部
5 予備フランジ部
7 凹部
9 スプライン
9a 歯底面
10 連結コーナ
14 軸部
15 フランジ部
W1 予備成形品
D (スプラインの歯底面の)直径
d (予備軸部の)外径[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for forming a spline forged product in which a spline is formed in a shaft portion, the forging having a shaft portion and a flange portion having a larger diameter than the shaft portion.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of forming a steel part, after forming roughly by forging, then finishing by cutting. Here, as shown in FIG. 5, the forging includes, for example, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the forging process of the bevel gear W103, particularly in the process of forming the spline forged product W102 from the preformed product W101, the
[0004]
Therefore, the shape of the preformed product is made into a cylindrical shape, and the vicinity of the axis of the cylindrical preformed product is pressed to form the shaft portion, and then the forged meat is caused to flow from the shaft portion side to the flange portion to form a spline forged product. It is also conceivable to form. In this case, since the connecting corner forming portion of the mold does not protrude toward the inner peripheral side, the wear of the connecting corner forming portion can be suppressed as compared with the forward extrusion forming to the
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for forming a spline forged product capable of maintaining high dimensional accuracy for a long period of time and suppressing generation of cracks and the like as much as possible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method for forming a spline forged product of the present invention is as follows.
[0007]
1 A shaft portion extending in the axial direction, and a flange portion having a larger diameter than the shaft portion at one end of the shaft portion, and a connecting corner connecting the flange portion and the shaft portion has a concave periphery along the shaft portion inside the flange portion. In a method of forming a spline forged product in which a spline is formed from the connecting corner to the other end side of the shaft portion from the connecting corner, a spare shaft portion having an outer diameter smaller than the diameter of the tooth bottom surface of the spline in advance, Forming a preform having a spare flange portion larger in diameter than the shaft portion, then expanding the spare shaft portion to form a spline, and simultaneously pressing the spare flange portion in the axial direction to form the spline. The outer peripheral portion is protruded toward the other end of the shaft portion to form a concave peripheral connecting corner.
[0008]
(2) In the method for forming a spline forged product, the spline is formed by pressing the vicinity of the axis of the preformed product to form a concave portion, thereby causing the forged meat to flow to the outer peripheral side.
[0009]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0010]
FIG. 1 shows a
[0011]
The forging process of the bevel gear W3, in particular, the process of forming the spline forged product W2 from the preformed product W1 will be described with reference to FIGS.
[0012]
First, the
[0013]
Next,
[0014]
When forming the spline forged product W2 from the preformed product W1 with the
[0015]
Here, the flow of the forged meat in the forging process will be described with reference to FIG. 4. First, FIG. 4A shows a state in which the preform W1 has been put into the
[0016]
Accordingly, in the method of forming a spline forged product, the
[0017]
In addition, according to the above-described method for forming a spline forged product, the
[0018]
In the above embodiment, the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for forming a spline forged product of the present invention, a shaft portion extending in the axial direction, and a flange portion having a larger diameter than the shaft portion at one end of the shaft portion, the flange portion and the shaft portion In the method of forming a spline forged product, a connecting corner connecting the spline is formed along the shaft portion in a concave circumferential shape inside the flange portion, and a spline is formed from the connecting corner to the other end side of the shaft portion. Forming a preformed product having a spare shaft portion having an outer diameter smaller than the diameter of the bottom surface and a spare flange portion having a larger diameter than the spare shaft portion, and then expanding the spare shaft portion to form a spline, By pressing the auxiliary flange portion in the axial direction, the outer peripheral portion of the auxiliary flange portion is protruded toward the other end of the shaft portion, and a convex peripheral shape is formed to form a concave peripheral connection corner. Flow along the connecting corner Since the amount of forging meat that can minimize the coupling prevents the corner molding part wear, can be maintained over a high dimensional accuracy spline forgings in long, it is possible to further suppress the generation of cracks as much as possible.
[0020]
In addition, when the spline is pressed near the axis of the preformed product to form a concave portion, and the forged meat is caused to flow toward the outer peripheral side, the diameter of the preformed shaft portion can be easily increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional plan view showing a forging process of a bevel gear including a spline forged product formed by a forming method of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view showing a state before forging by a method for forming a spline forged product of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view showing a state after forging by a method for forming a spline forged product of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part sequentially showing a state of forging by a method for forming a spline forged product of the present invention.
FIG. 5 is a sectional plan view showing a forging process of a bevel gear including a spline forged product formed by a conventional forming method.
[Explanation of symbols]
4
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-07-31 JP JP2002222707A patent/JP2004058120A/en active Pending
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