JP2005007450A - 歯形打抜き方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】歯先ダレと破断面の発生を抑えた歯形部材を成形するための歯形打抜き方法を提供すること。
【解決手段】外形が円形の中間部材2を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材2に歯形を成形するための方法であって、中間部材2の外径2aを予め歯形部材の歯先円径15pよりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材2の外周面2aをそのまま歯形の歯先にするようにした歯形打抜き方法。
【選択図】 図4
【解決手段】外形が円形の中間部材2を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材2に歯形を成形するための方法であって、中間部材2の外径2aを予め歯形部材の歯先円径15pよりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材2の外周面2aをそのまま歯形の歯先にするようにした歯形打抜き方法。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板から歯形を打ち抜いて歯形部材を鍛造加工する際の歯形打抜き方法に関し、特に歯先に生じる歯先ダレや破断面の発生を抑えた歯形打抜き方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、外周に歯形を打ち抜いてギヤ部を成形するプレス型を示した断面図であり、図7は、そうしたプレス型の上下それぞれの平面を示した図である。
このプレス型100は、下方には内周に歯形の型面111が形成された平ダイス110内に、エジェクタパンチ120が上下動可能に配設されている。そして、そのエジェクタパンチ120には、外周に平ダイス110の型面111と噛合する平歯部121が形成されている。
【0003】
一方、上方には内側に配置されたブレークアウトパンチ140が、外側に配置された突起ダイス130内を摺動するように構成されている。その突起ダイス130は、下端中央に平ダイス110に向けてリング状に突出した突部131が形成され、内側のブレークアウトパンチ140は、突部131の内周円を断面とする案内面132に沿って摺動するように被案内面142をもっている。
【0004】
突起ダイス130の突部131下端面(型割面という)は、その外径136がワークWに成形する歯形の歯先円の径よりも大きく、内径135は同歯形の歯元円の径と一致するように形成されている。これによって突起ダイス130の突部131は、ワークWから成形されるその歯形部材の歯形部分を押圧することになる。そして、一方のブレークアウトパンチ140は、同歯形部材の歯形の歯元円より内側を押圧することになる。
【0005】
そこで、このプレス型によって、ワークWから歯形部材である平歯スプラインを製造する場合、まず平ダイス110及びエジェクタパンチ120と、突起ダイス130及びブレークアウトパンチ140との芯出しが行われ、平ダイス110及びエジェクタパンチ120の水平な上面にワークWが載置される。そして、図示しないラムを作動させることにより、ワークWの上下が挟まれるまで突起ダイス130及びブレークアウトパンチ140がワークWに対して下降する。挟み込まれた後も更に下降することにより、平ダイス110での切込み、すなわち上方向の背圧をワークWに加えた状態でエジェクタパンチ120も下降して歯形部材がワークWから打ち抜かれて成形が行われる。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−71434号公報(第2−4頁、図1−図6)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、プレス型で歯形を打ち抜いて歯形部材の成形が行われる場合、その歯形部材の歯形には図8に示すような問題が生じていた。すなわち、成形された歯形には、その先端部に歯先ダレ200といわれる歯の変形が生じてしまい、さらに歯先180にはプレス加工によって剪断面とともに破断面300が発生してしまい、この歯先ダレ200と破断面300が歯形にとって一番必要である歯の側壁170にまで影響していた。破断面については、もともと側壁170は歯先180に比べて打ち抜くときに肉の逃げが少なく静水圧がかかりやすいので側壁170での発生は少ない。しかし、歯先といっしょに打ち抜くことにより歯先180で大きく発生した破断面が図示するように側壁170まで影響してしまっている。そして、こうした大きな歯先ダレ200のタレ量Pや破断面300の面積は、歯先ダレ200や破断面300が歯の加工精度を悪くする他、歯形部材の強度低下や耐久性不足を引き起こしていた。なお、図面では歯形部材の上面側に歯先ダレが生じているように示したが、前記従来例のプレス型100によれば生じる面が逆になる。
【0008】
ところで、今回は歯形部材として福祉車両のリフトアップに用いられる回転スライド用の回転盤を成形しようとした。この回転盤は、使用に際して非常に大きな力が歯に加わるものである。そこで、従来の歯形打抜き方法によって成形した回転盤の強度試験及び耐久試験を行った。先ず荷重をかけたシートを車体の外にスライドさせて振り出し状態にし、回転盤のギヤ部について破断荷重を測定したところ、目標とする破断荷重は得られず、十分な強度があるとはいえなかった。また、シートに一定の荷重をかけて所定回数の回転スライドを繰り返し行ったところ、回転盤のギヤ部が噛合したピニオン側ギヤ部の損傷が大きく、歯の摩耗が早くなるために耐久性にも劣るという結果が出た。
【0009】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、歯先ダレと破断面の発生を抑えた歯形部材を成形するための歯形打抜き方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯形打抜き方法は、外形が円形の中間部材を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材に歯形を成形するための方法であって、前記中間部材の外径を予め前記歯形部材の歯先円径よりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先にするようにしたことを特徴とする。
【0011】
そして、本発明に係る歯形打抜き方法では、前記所定寸法を、歯形を打ち抜く際に前記中間部材が径方向に伸びを生じ、その伸びによって前記歯形部材の歯先となる中間部材の外周面がパンチの刃面に押し当てられるように設定するのが望ましい。
特に、前記中間部材が板厚8mmの鋼板の場合には、前記中間部材の外径を歯形部材の歯先円径よりも小さく成形する前記所定寸法が0.1〜0.2mmであることが望ましい。
【0012】
よって、本発明の歯形打抜き方法によれば、歯先となる部分を打ち抜かずに中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先とするようにしたので、従来、歯先の打抜きに伴いスクラップ部分が引っ張られることによって発生していた歯先ダレや破断面を極めて効果的に抑えることができた。
また、歯形打抜きの際にパンチの刃面に中間部材の外周面が押し当てられるようにすることで、歯先が刃面に支えられて歯先ダレの防止となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る歯形打抜き方法について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の歯形打抜き方法は、前記課題で示した歯先ダレと破断面の発生を抑えるものであるが、本方法を説明するにあたり先ず従来の歯形打抜き方法による歯先ダレや破断面の発生原因を検討することとする。
なお、ここでも歯形部材として前述した回転盤を成形する場合について説明する。図1は、その回転盤の成形工程((a)〜(c))を示した図である。
【0014】
そこで先ず、回転盤は、図示するように鋼板1からドーナッツ状(環状)の平板が打ち抜かれ、これにボールベアリングの溝を含む形状の中間部材2がプレス加工される(a)。そして次に、その中間部材2は、外周部分がプレス加工によって歯形に打ち抜かれ、歯形部材3としてそのギヤ部10が形成される(b)。その後、歯形部材3は、更にギヤ部10を有する外周側のギヤ部材4と、内周側の受け部材5とに分離される(c)。なお、受け部材5は、更に外側のギヤ部材4との接続部分6が外径抜きされて取り外される。
【0015】
こうした成形工程において本実施形態で問題とするのは、図1(b)の工程で中間部材2の周縁部分に対して行う歯形の打抜きである。ここで、図2に従来の歯形打抜き方法による場合の中間部材2の周縁部分を示す。従来の歯形打抜き方法によって歯形を打ち抜く場合、図2において破線で示すように、その中間部材2の周縁部分がインボリュート平歯車の歯形となるように、抜き線Nに沿って打ち抜かれる。そして、このときの打抜き断面を示したのが図3であり、具体的には図2のラインAで示した歯先部分の断面図である。
【0016】
従来の歯形打抜き方法では、下型の固定ダイス21上に載置され、上方から押え23によって押さえ付けられた中間部材2が、下降する上型のパンチ22によって周縁部分を打ち抜かれる。その際、打ち抜かれる周縁部分のスクラップ部分12は、固定ダイス21上の歯形11側から引きちぎられるようようにして下方に押し出される。このとき歯形11側には、歯先がスクラップ部分12の移動に伴って打抜き方向(図面下向き)に引張り力が作用する。更に、その先端11aがパンチ22の刃面22bに圧接しているため、パンチ22にも引っ張られる。そのため、図示するように歯先の上面11b側には変形が生じてしまい、パンチ22の下降が進むにしたがって素材は降伏しつつ食い込み、その結果歯先ダレ200(図8参照)となってしまう。
【0017】
また、こうした打ち抜きが行われる際、パンチ22の下降が進んで破壊応力に達すると、クラックを発生しつつ次第に裂け、破断面300(図8参照)ができてしまう。特に、プレス型は固定ダイス21とパンチ22とのクリアランスを0.01m/mとして歯形を打ち抜いている。そして、スクラップ部分12が押し出されて歯形を打ち抜く際、中間部材2には静水圧がかからないため容易に破断が始まるので、大きな破断面ができてしまう。
【0018】
そこで、こうした歯先ダレや破断面の発生原因を基に、本実施形態では歯先ダレや破断面を抑えるようにした歯形打抜き方法を提供することとする。すなわち本実施形態では、中間部材2の周縁部分を打ち抜いて歯形を成形する際、打ち抜かれるスクラップ部分12が歯先部分から引きちぎられないようにして破断自身をなくし、また歯先に引張力がかからないようにして歯先ダレも生じさせないようにしたことを特徴とするものである。
【0019】
これを実行するための具体的な方法として、中間部材2の外径を予め歯形部材3の歯先円径よりも0.1〜0.2mm小さく成形し、歯形を打ち抜く際には歯先を打ち抜かずに済むようにし、中間部材2の外周面がそのまま歯形の歯先になるようにした。すなわち、本実施形態の歯形打抜き方法では、図4において破線で示すように、その中間部材2の周縁部分に対して歯形の抜き線N´が、その外周面2aから外れるようにして、パンチ22による歯先の打抜きを廃止して歯形の成形が行われるようにした。
【0020】
そして、これを図1に示した回転盤の成形工程を例にとって説明すると、先ず鋼板1から環状の平板を打ち抜き、これに所定形状の凹凸をもった中間部材2がプレス加工されるが(a)、その際、中間部材2の打抜きにはブランキングが採用される。中間部材2の外周面2a(図4参照)がそのまま歯形の歯先となるからである。そこで、中間部材2の仕上げ寸法よりも外形寸法を大きく抜いたブランクを、或いはそうしたブランクを介することなく、パンチ22とダイス21とがクリアランス(隙間)のない状態で再度打抜き(図5参照)、側面の破断面の部分を削ぎ落とすようにして成形される。
【0021】
そして次に、その中間部材2は、本実施形態の歯形打抜き方法を実行することによって歯形15(図5参照)が打ち抜かれ、歯形部材3としてその外周にギヤ部10が形成される(b)。ここで、図5は、その中間部材2の外縁を打ち抜いている際の断面を示した図であり、歯先部分の断面図である。この図に示すように、パンチ22が歯先15aとなる部分の打抜きを行わないため、その歯先部分からはスクラップ部材は発生しない。
【0022】
一方、こうした歯形15の打抜きでは、歯先15aは、図4に実線で示す中間部材2の外周面2aが、歯先15a以外の部分の打抜きによって引っ張られるなどして、破線で示す抜き線N´の歯先位置15pまで延びる。外周面2aと歯先位置15pとの間の寸法Sは、約0.05〜0.1mm程度である。
【0023】
この延びにより、歯形15を打ち抜いている最中は、歯先15a(中間部材2の外周面2a)はパンチ22の刃面22bに押し当てられるようになる。従って、このように中間部材2の外径を予め歯形部材3の歯先円径よりも0.1〜0.2mm小さく成形し、歯先15aを除いて行う歯形15の打抜きは、歯先部分にスクラップ部分の引きちぎりによる引張力が作用せず、またパンチ22の刃面22bに当てられてバックアップされるため、歯先15a以外が打ち抜かれることによって作用する引っ張り力に対抗することができる。
【0024】
従って、本実施形態の歯形打抜き方法によれば、歯先ダレや破断面の発生を極めて効果的に抑えることができた。これを従来の歯形打抜き方法と比較してみると、従来は歯先ダレが1.8m/m生じていたのに対し、本実施形態では0.3m/mにまで抑えることができた。また、破断面については、従来は歯先の52%が破断面になってしまっていたのに対し、本実施形態では5%にまで抑えることができた。このように、歯先ダレ及び破断面の両問題について極めて優れた結果を得ることができた。
【0025】
以上、歯形打抜き方法の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、中間部材2の外周面2aと歯先位置15pとの間の寸法Sを約0.05〜0.1mm程度としたが、ワークの材質などによって変更されるものである。
【0026】
【発明の効果】
本発明は、外形が円形の中間部材を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材に歯形を成形するための方法であって、前記中間部材の外径を予め前記歯形部材の歯先円径よりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先にするようにしたので、歯先ダレと破断面の発生を抑えた歯形部材を成形するための歯形打抜き方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転盤の成形工程((a)〜(c))を示した図である。
【図2】従来の歯形打抜き方法による場合の中間部材の周縁部分を示した図である。
【図3】従来の歯形打抜き方法による打抜き断面を示した図である。
【図4】一実施形態の歯形打抜き方法による中間部材の周縁部分を示した図である。
【図5】一実施形態の歯形打抜き方法による打抜き断面を示した図である。
【図6】外周に歯形を打ち抜いてギヤ部を成形するプレス型を示した断面図である。
【図7】図6に示すプレス型の上下それぞれの平面を示した図である。
【図8】従来の歯形打抜き方法によって成形された歯形を示した図である。
【符号の説明】
2 中間部材
2a 外周面
3 歯形部材
10 ギヤ部
11 歯形
15 歯形
15a 歯先
12 スクラップ部
21 固定ダイス
22 パンチ
22a 刃面
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板から歯形を打ち抜いて歯形部材を鍛造加工する際の歯形打抜き方法に関し、特に歯先に生じる歯先ダレや破断面の発生を抑えた歯形打抜き方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、外周に歯形を打ち抜いてギヤ部を成形するプレス型を示した断面図であり、図7は、そうしたプレス型の上下それぞれの平面を示した図である。
このプレス型100は、下方には内周に歯形の型面111が形成された平ダイス110内に、エジェクタパンチ120が上下動可能に配設されている。そして、そのエジェクタパンチ120には、外周に平ダイス110の型面111と噛合する平歯部121が形成されている。
【0003】
一方、上方には内側に配置されたブレークアウトパンチ140が、外側に配置された突起ダイス130内を摺動するように構成されている。その突起ダイス130は、下端中央に平ダイス110に向けてリング状に突出した突部131が形成され、内側のブレークアウトパンチ140は、突部131の内周円を断面とする案内面132に沿って摺動するように被案内面142をもっている。
【0004】
突起ダイス130の突部131下端面(型割面という)は、その外径136がワークWに成形する歯形の歯先円の径よりも大きく、内径135は同歯形の歯元円の径と一致するように形成されている。これによって突起ダイス130の突部131は、ワークWから成形されるその歯形部材の歯形部分を押圧することになる。そして、一方のブレークアウトパンチ140は、同歯形部材の歯形の歯元円より内側を押圧することになる。
【0005】
そこで、このプレス型によって、ワークWから歯形部材である平歯スプラインを製造する場合、まず平ダイス110及びエジェクタパンチ120と、突起ダイス130及びブレークアウトパンチ140との芯出しが行われ、平ダイス110及びエジェクタパンチ120の水平な上面にワークWが載置される。そして、図示しないラムを作動させることにより、ワークWの上下が挟まれるまで突起ダイス130及びブレークアウトパンチ140がワークWに対して下降する。挟み込まれた後も更に下降することにより、平ダイス110での切込み、すなわち上方向の背圧をワークWに加えた状態でエジェクタパンチ120も下降して歯形部材がワークWから打ち抜かれて成形が行われる。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−71434号公報(第2−4頁、図1−図6)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、プレス型で歯形を打ち抜いて歯形部材の成形が行われる場合、その歯形部材の歯形には図8に示すような問題が生じていた。すなわち、成形された歯形には、その先端部に歯先ダレ200といわれる歯の変形が生じてしまい、さらに歯先180にはプレス加工によって剪断面とともに破断面300が発生してしまい、この歯先ダレ200と破断面300が歯形にとって一番必要である歯の側壁170にまで影響していた。破断面については、もともと側壁170は歯先180に比べて打ち抜くときに肉の逃げが少なく静水圧がかかりやすいので側壁170での発生は少ない。しかし、歯先といっしょに打ち抜くことにより歯先180で大きく発生した破断面が図示するように側壁170まで影響してしまっている。そして、こうした大きな歯先ダレ200のタレ量Pや破断面300の面積は、歯先ダレ200や破断面300が歯の加工精度を悪くする他、歯形部材の強度低下や耐久性不足を引き起こしていた。なお、図面では歯形部材の上面側に歯先ダレが生じているように示したが、前記従来例のプレス型100によれば生じる面が逆になる。
【0008】
ところで、今回は歯形部材として福祉車両のリフトアップに用いられる回転スライド用の回転盤を成形しようとした。この回転盤は、使用に際して非常に大きな力が歯に加わるものである。そこで、従来の歯形打抜き方法によって成形した回転盤の強度試験及び耐久試験を行った。先ず荷重をかけたシートを車体の外にスライドさせて振り出し状態にし、回転盤のギヤ部について破断荷重を測定したところ、目標とする破断荷重は得られず、十分な強度があるとはいえなかった。また、シートに一定の荷重をかけて所定回数の回転スライドを繰り返し行ったところ、回転盤のギヤ部が噛合したピニオン側ギヤ部の損傷が大きく、歯の摩耗が早くなるために耐久性にも劣るという結果が出た。
【0009】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、歯先ダレと破断面の発生を抑えた歯形部材を成形するための歯形打抜き方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯形打抜き方法は、外形が円形の中間部材を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材に歯形を成形するための方法であって、前記中間部材の外径を予め前記歯形部材の歯先円径よりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先にするようにしたことを特徴とする。
【0011】
そして、本発明に係る歯形打抜き方法では、前記所定寸法を、歯形を打ち抜く際に前記中間部材が径方向に伸びを生じ、その伸びによって前記歯形部材の歯先となる中間部材の外周面がパンチの刃面に押し当てられるように設定するのが望ましい。
特に、前記中間部材が板厚8mmの鋼板の場合には、前記中間部材の外径を歯形部材の歯先円径よりも小さく成形する前記所定寸法が0.1〜0.2mmであることが望ましい。
【0012】
よって、本発明の歯形打抜き方法によれば、歯先となる部分を打ち抜かずに中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先とするようにしたので、従来、歯先の打抜きに伴いスクラップ部分が引っ張られることによって発生していた歯先ダレや破断面を極めて効果的に抑えることができた。
また、歯形打抜きの際にパンチの刃面に中間部材の外周面が押し当てられるようにすることで、歯先が刃面に支えられて歯先ダレの防止となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る歯形打抜き方法について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の歯形打抜き方法は、前記課題で示した歯先ダレと破断面の発生を抑えるものであるが、本方法を説明するにあたり先ず従来の歯形打抜き方法による歯先ダレや破断面の発生原因を検討することとする。
なお、ここでも歯形部材として前述した回転盤を成形する場合について説明する。図1は、その回転盤の成形工程((a)〜(c))を示した図である。
【0014】
そこで先ず、回転盤は、図示するように鋼板1からドーナッツ状(環状)の平板が打ち抜かれ、これにボールベアリングの溝を含む形状の中間部材2がプレス加工される(a)。そして次に、その中間部材2は、外周部分がプレス加工によって歯形に打ち抜かれ、歯形部材3としてそのギヤ部10が形成される(b)。その後、歯形部材3は、更にギヤ部10を有する外周側のギヤ部材4と、内周側の受け部材5とに分離される(c)。なお、受け部材5は、更に外側のギヤ部材4との接続部分6が外径抜きされて取り外される。
【0015】
こうした成形工程において本実施形態で問題とするのは、図1(b)の工程で中間部材2の周縁部分に対して行う歯形の打抜きである。ここで、図2に従来の歯形打抜き方法による場合の中間部材2の周縁部分を示す。従来の歯形打抜き方法によって歯形を打ち抜く場合、図2において破線で示すように、その中間部材2の周縁部分がインボリュート平歯車の歯形となるように、抜き線Nに沿って打ち抜かれる。そして、このときの打抜き断面を示したのが図3であり、具体的には図2のラインAで示した歯先部分の断面図である。
【0016】
従来の歯形打抜き方法では、下型の固定ダイス21上に載置され、上方から押え23によって押さえ付けられた中間部材2が、下降する上型のパンチ22によって周縁部分を打ち抜かれる。その際、打ち抜かれる周縁部分のスクラップ部分12は、固定ダイス21上の歯形11側から引きちぎられるようようにして下方に押し出される。このとき歯形11側には、歯先がスクラップ部分12の移動に伴って打抜き方向(図面下向き)に引張り力が作用する。更に、その先端11aがパンチ22の刃面22bに圧接しているため、パンチ22にも引っ張られる。そのため、図示するように歯先の上面11b側には変形が生じてしまい、パンチ22の下降が進むにしたがって素材は降伏しつつ食い込み、その結果歯先ダレ200(図8参照)となってしまう。
【0017】
また、こうした打ち抜きが行われる際、パンチ22の下降が進んで破壊応力に達すると、クラックを発生しつつ次第に裂け、破断面300(図8参照)ができてしまう。特に、プレス型は固定ダイス21とパンチ22とのクリアランスを0.01m/mとして歯形を打ち抜いている。そして、スクラップ部分12が押し出されて歯形を打ち抜く際、中間部材2には静水圧がかからないため容易に破断が始まるので、大きな破断面ができてしまう。
【0018】
そこで、こうした歯先ダレや破断面の発生原因を基に、本実施形態では歯先ダレや破断面を抑えるようにした歯形打抜き方法を提供することとする。すなわち本実施形態では、中間部材2の周縁部分を打ち抜いて歯形を成形する際、打ち抜かれるスクラップ部分12が歯先部分から引きちぎられないようにして破断自身をなくし、また歯先に引張力がかからないようにして歯先ダレも生じさせないようにしたことを特徴とするものである。
【0019】
これを実行するための具体的な方法として、中間部材2の外径を予め歯形部材3の歯先円径よりも0.1〜0.2mm小さく成形し、歯形を打ち抜く際には歯先を打ち抜かずに済むようにし、中間部材2の外周面がそのまま歯形の歯先になるようにした。すなわち、本実施形態の歯形打抜き方法では、図4において破線で示すように、その中間部材2の周縁部分に対して歯形の抜き線N´が、その外周面2aから外れるようにして、パンチ22による歯先の打抜きを廃止して歯形の成形が行われるようにした。
【0020】
そして、これを図1に示した回転盤の成形工程を例にとって説明すると、先ず鋼板1から環状の平板を打ち抜き、これに所定形状の凹凸をもった中間部材2がプレス加工されるが(a)、その際、中間部材2の打抜きにはブランキングが採用される。中間部材2の外周面2a(図4参照)がそのまま歯形の歯先となるからである。そこで、中間部材2の仕上げ寸法よりも外形寸法を大きく抜いたブランクを、或いはそうしたブランクを介することなく、パンチ22とダイス21とがクリアランス(隙間)のない状態で再度打抜き(図5参照)、側面の破断面の部分を削ぎ落とすようにして成形される。
【0021】
そして次に、その中間部材2は、本実施形態の歯形打抜き方法を実行することによって歯形15(図5参照)が打ち抜かれ、歯形部材3としてその外周にギヤ部10が形成される(b)。ここで、図5は、その中間部材2の外縁を打ち抜いている際の断面を示した図であり、歯先部分の断面図である。この図に示すように、パンチ22が歯先15aとなる部分の打抜きを行わないため、その歯先部分からはスクラップ部材は発生しない。
【0022】
一方、こうした歯形15の打抜きでは、歯先15aは、図4に実線で示す中間部材2の外周面2aが、歯先15a以外の部分の打抜きによって引っ張られるなどして、破線で示す抜き線N´の歯先位置15pまで延びる。外周面2aと歯先位置15pとの間の寸法Sは、約0.05〜0.1mm程度である。
【0023】
この延びにより、歯形15を打ち抜いている最中は、歯先15a(中間部材2の外周面2a)はパンチ22の刃面22bに押し当てられるようになる。従って、このように中間部材2の外径を予め歯形部材3の歯先円径よりも0.1〜0.2mm小さく成形し、歯先15aを除いて行う歯形15の打抜きは、歯先部分にスクラップ部分の引きちぎりによる引張力が作用せず、またパンチ22の刃面22bに当てられてバックアップされるため、歯先15a以外が打ち抜かれることによって作用する引っ張り力に対抗することができる。
【0024】
従って、本実施形態の歯形打抜き方法によれば、歯先ダレや破断面の発生を極めて効果的に抑えることができた。これを従来の歯形打抜き方法と比較してみると、従来は歯先ダレが1.8m/m生じていたのに対し、本実施形態では0.3m/mにまで抑えることができた。また、破断面については、従来は歯先の52%が破断面になってしまっていたのに対し、本実施形態では5%にまで抑えることができた。このように、歯先ダレ及び破断面の両問題について極めて優れた結果を得ることができた。
【0025】
以上、歯形打抜き方法の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、中間部材2の外周面2aと歯先位置15pとの間の寸法Sを約0.05〜0.1mm程度としたが、ワークの材質などによって変更されるものである。
【0026】
【発明の効果】
本発明は、外形が円形の中間部材を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材に歯形を成形するための方法であって、前記中間部材の外径を予め前記歯形部材の歯先円径よりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先にするようにしたので、歯先ダレと破断面の発生を抑えた歯形部材を成形するための歯形打抜き方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転盤の成形工程((a)〜(c))を示した図である。
【図2】従来の歯形打抜き方法による場合の中間部材の周縁部分を示した図である。
【図3】従来の歯形打抜き方法による打抜き断面を示した図である。
【図4】一実施形態の歯形打抜き方法による中間部材の周縁部分を示した図である。
【図5】一実施形態の歯形打抜き方法による打抜き断面を示した図である。
【図6】外周に歯形を打ち抜いてギヤ部を成形するプレス型を示した断面図である。
【図7】図6に示すプレス型の上下それぞれの平面を示した図である。
【図8】従来の歯形打抜き方法によって成形された歯形を示した図である。
【符号の説明】
2 中間部材
2a 外周面
3 歯形部材
10 ギヤ部
11 歯形
15 歯形
15a 歯先
12 スクラップ部
21 固定ダイス
22 パンチ
22a 刃面
Claims (3)
- 外形が円形の中間部材を外歯形をもつ歯形部材とすべく、その中間部材に歯形を成形するための歯形打抜き方法であって、
前記中間部材の外径を予め前記歯形部材の歯先円径よりも所定寸法だけ小さくしておき、歯形を打ち抜く際には歯先となる部分を打ち抜かずに、その中間部材の外周面をそのまま歯形の歯先にするようにしたことを特徴とする歯形打抜き方法。 - 請求項1に記載する歯形打抜き方法において、
前記所定寸法は、歯形を打ち抜く際に前記中間部材が径方向に伸びを生じ、その伸びによって前記歯形部材の歯先となる中間部材の外周面がパンチの刃面に押し当てられるように設定したことを特徴とする歯形打抜き方法。 - 請求項1又は請求項2に記載する歯形打抜き方法において、
前記中間部材が板厚8mmの鋼板の場合に、前記中間部材の外径を歯形部材の歯先円径よりも小さく成形する前記所定寸法が0.1〜0.2mmであることを特徴とする歯形打抜き方法。
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