JP2004058120A

JP2004058120A - スプライン鍛造品の成形方法

Info

Publication number: JP2004058120A
Application number: JP2002222707A
Authority: JP
Inventors: Yoji Inoue; 井上　要次
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【目的】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。
【構成】軸線方向に延びる軸部１４と、軸部１４の一端端部に軸部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９の歯底面９ａの直径より小径の外径を有する予備軸部４と、予備軸部４より大径の予備フランジ部５を有する予備成形品を形成し、続いて、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の外周部を軸部１４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。
【選択図】　　　図１

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

Claims

軸線方向に延びる軸部（１４）と、該軸部（１４）の一端端部に該軸部（１４）より大径のフランジ部（１５）を有し、該フランジ部（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、該連結コーナ（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（９）の歯底面（９ａ）の直径（Ｄ）より小径の外径（ｄ）を有する予備軸部（４）と、該予備軸部（４）より大径の予備フランジ部（５）を有する予備成形品（Ｗ１）を形成し、続いて、前記予備軸部（４）を拡径してスプライン（９）を成形すると同時に、前記予備フランジ部（５）を軸線方向へ押圧することにより予備フランジ部（５）の外周部を軸部（１４）の他端端部側へ突出させ、凹周状の連結コーナ（１０）を成形することを特徴とするスプライン鍛造品の成形方法。
前記スプライン（９）は、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成形することを特徴とする請求項１記載のスプライン鍛造品の成形方法。