JP2817325B2 - Forming method by forging joint - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の部材を鍛造接合により、所望の形状
の機械部品に一体的に成形する方法に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for integrally molding a plurality of members into a mechanical component having a desired shape by forging and joining.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、歯車の製造には、鍛造による一体成形、焼結成
形、板金からの打抜き成形等が採用されているが、自動
車のトランスミッションギヤのように強度が要求される
部品の場合は、鍛造による一体成形が主流となってい
る。Conventionally, gears have been manufactured by forging using integral molding, sintering, or punching from sheet metal.However, in the case of parts that require strength, such as transmission gears for automobiles, integrated molding by forging is used. Molding is the mainstream.

鍛造による成形の問題点として、次の点が挙げられ
る。Problems of forming by forging include the following.

イ、鍛造に使用するプレスの能力、肉流れ等に制約され
て、薄肉化、強度不要部の肉盗みが制限される。B) The ability of the press used for forging, the flow of meat, and the like are restricted, so that thinning and theft of unnecessary strength parts are restricted.

ロ、最も強度を要する部分に合わせて全体の材質が決め
られるため、強度不要部にも高級材料が使用されること
になり、コストが高くなる。(B) Since the overall material is determined according to the part requiring the highest strength, a high-grade material is also used for the part requiring no strength, which increases the cost.

ハ、部分により要求される材質、品質が異なっても、同
時に成形できないため、後工程において溶接等により別
途接合しなければならない。C. Even if the required material and quality are different depending on the part, since they cannot be molded simultaneously, they must be separately joined by welding or the like in a later step.

これらの問題点の対策として、特開昭62−183932号公
報には、第４図に示すように、板金から打抜きにより成
形したプレス部品s₁と予め中空円筒状に成形した部品s₂
を下型21にセットし、円錐状突起23を有する上型22でプ
レスし、部品s₂を鍛造すると同時に部品s₁と接合する吸
排気弁のアッパーシートＳの製法が記載されている。As a countermeasure against these problems, Japanese Patent Publication No. Sho 62-183932, as shown in FIG. 4, part s ₂ molded in advance into a hollow cylindrical shape and press parts s ₁ molded by punching from sheet metal
Was set on the lower mold 21, pressed by the upper die 22 having a conical protrusion 23, preparation of the upper sheet S of the intake and exhaust valves to be joined when forging the part s ₂ at the same time component s ₁ and is described.

また、特開昭62−16838号公報には、第５図に示すよ
うに、釘Ｕをその頭部を入れる凹部を形成した部品Ｖに
嵌合して下型31にセットし、上型32で部品Ｖを鍛造して
座金Ｗを形成すると同時に釘Ｕの頭部を包み込んで接合
する靴用の鋲の製法が記載されている。Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-16838 discloses that, as shown in FIG. 5, a nail U is fitted into a part V formed with a recess for receiving the head thereof, and is set on a lower mold 31 and an upper mold 32 is formed. Describes a method of forming a washer W for forming a washer W to form a washer W, and at the same time wrap the head of the nail U and join it.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

前記第４図に示された鍛造接合法では、２部品からな
る異種材料の鍛造接合が可能となる。しかし、鍛造され
る部品s₂がプレス部品s₁で支持され、鍛造時に部品s₁の
片面全体に部品s₂が塑性流動して接合されるものである
から、吸排気弁のアッパーシートＳのような特殊形状品
の成形に限られる。According to the forging joining method shown in FIG. 4, forging joining of dissimilar materials composed of two parts becomes possible. However, parts s ₂ to be forged is supported by stamping parts s _1, part s ₂ to the entire one surface of the component s ₁ during forging because intended to be joined by plastic flow, the intake and exhaust valves of the upper sheet S It is limited to the molding of such specially shaped products.

また、第５図に示された鍛造接合法では、部品Ｕは降
下する上型32で上型の降下方向と直角方向に位置決めさ
れることになるが、鍛造される部品Ｕが部品Ｖで直接支
持され、鍛造接合に際して支持体である部品Ｖが塑性変
形するため、上型の降下方向における部品Ｕの位置決め
が不安定となり、成形された靴鋲の座金Ｗと釘Ｕの相対
位置が不正確となる。Further, in the forging joining method shown in FIG. 5, the part U is positioned by the descending upper mold 32 in a direction perpendicular to the descending direction of the upper mold. Since the part V, which is a support, is plastically deformed during the forging joint, the positioning of the part U in the lowering direction of the upper die becomes unstable, and the relative positions of the washer W and the nail U of the formed shoe tack are inaccurate. Becomes

更に、前記の鍛造接合は、いずれも２部品の鍛造接合
に限られ、３部品以上の鍛造接合は、事実上不可能であ
る。Furthermore, the above-mentioned forging joining is limited to forging joining of two parts, and forging joining of three or more parts is practically impossible.

本発明は、従来の上記問題点を解決し、鍛造接合され
る部品の位置決めを正確に行い、また、３部品以上の鍛
造接合を可能とする成形方法を提供することを目的とす
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a molding method for accurately positioning a part to be forged and joined and forging and joining three or more parts. .

〔課題を解決するための手段及び作用〕[Means and actions for solving the problem]

本発明は、上型又は下型の少なくとも一方に設置した
バネを介装したスライド型で被接合部品を支持し、その
周りにセットした被鍛造部品を成形の圧力で塑性変形さ
せて前記被接合部品の縁部を包み込むように一体的に接
合する鍛造接合による成形方法である。According to the present invention, the parts to be joined are supported by a slide mold interposed with a spring installed in at least one of an upper mold and a lower mold, and the forged parts set therearound are plastically deformed by molding pressure to form the joined parts. This is a forming method by forging joining in which the edges of the components are integrally joined so as to enclose them.

型内にセットされた被接合部品は、スライド型で支持
され、被鍛造部品に成形の圧力が加わったときに、被接
合部品はバネ圧が負荷されたスライド型で位置決め保持
され、その周りに被鍛造部品が塑性変形して一体的に接
合される。The part to be joined set in the mold is supported by a slide mold, and when molding pressure is applied to the forged part, the part to be joined is positioned and held by a slide mold loaded with spring pressure. The forged part is plastically deformed and integrally joined.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

第１図は本発明の一実施例を断面で示し、中心線の左
に成形部品をセットした状態を、中心線の右に鍛造接合
した状態を示す。FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention, showing a state where a molded part is set to the left of the center line and a state where it is forged and joined to the right of the center line.

第２図は、成形する部品及び鍛造接合した歯車を示す
断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a part to be formed and a gear forged and joined.

第１図において、金型は、固定の下型１と可動の上型
２で構成され、上型２にはスライド型３がバネ４を介し
て設置されている。In FIG. 1, the mold includes a fixed lower mold 1 and a movable upper mold 2, and a slide mold 3 is mounted on the upper mold 2 via a spring 4.

第２図（Ｃ）に示す鍛造接合した歯車Ｐの成形用の部
品は、第２図（Ａ）に示す予め肉盗み部ｑを成形したボ
ス部とリブ部を形成する部品p₁と、第２図（Ｂ）に示す
後に歯形を形成する周縁部の中空円筒状の部品p₂の２部
品からなるもので、これらの材質は適宜選定することが
できる。Parts for forming gears P forged joint shown in FIG. 2 (C) is a component p ₁ to form a boss and a rib portion in advance molded thinned portion q shown in FIG. 2 (A), the made of 2 Figure 2 parts of the hollow cylindrical part p ₂ of the peripheral portion forming a tooth profile after (B), the these materials can be appropriately selected.

鍛造接合される部品p₁を第１図の中心線の左に示すよ
うに、肉盗み部ｑを利用して下型１に位置決めセット
し、その部品p₁の外周に鍛造により変形させる部品p₂を
セットする。この場合、部品p₁と部品p₂の下面は、ｔだ
け軸線方向にずらした位置とする。Parts p ₁ is forged joined as shown in the left of the center line of FIG. 1, part positioned set in the lower mold 1 by using a thinned portion q, it is deformed by forging on the outer periphery of the part p ₁ p Set ₂ . In this case, the lower surface of the component p ₁ and the part p ₂ is the position shifted in the axial direction by t.

上型２を降下させると、スライド型３が部品p₁に当接
し、バネ４を圧縮しながら部品p₁を下型１に押圧してそ
の位置を保持し、次いで上型２が部品p₂を押圧し、第１
図の中心線の右に示すように、部品p₂が位置決めされた
部品p₁の外縁部に塑性流動して両者が一体的に接合され
る。When lowering the upper mold 2, the slide die 3 is in contact with the part p _1, and holds the position by pressing the part p ₁ to the lower mold 1 while compressing the spring 4, and then the upper mold 2 is part p ₂ Press the first
As shown in the right of the center line of the figure, part p ₂ are both being plastic flow is integrally joined to the outer edge of the part p ₁ positioned.

この鍛造成形工程においては、主として部品p₂だけが
塑性流動することになるので、歯車Ｐを一体鍛造するの
に比べて鍛造成形部位が小さいため、大形のプレス機械
を必要としない。In this forging process, because primarily only part p ₂ will to plastic flow, because of their small forged parts as compared to integrated forged gears P, does not require a large press machine.

第３図に本発明の他の実施例を示す。 FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.

この場合の成形品は、第３図（Ｂ）に示すリブを２個
の板材とした歯車で、この歯車Ｒは、ボス部r₁と後に歯
形を形成する周縁部の中空円筒状の部品r₂とを２個の板
材r₃,r₄とで連結した４部品からなる成形品である。リ
ブ部r₃,r₄の間には、中空部r₅が形成される。Moldings in this case, in the gear that the two plate members ribs shown in FIG. 3 (B), the gear R comprises a hollow cylindrical component r of the peripheral portion for forming a tooth profile after the boss portion r _{1 This} is a molded product composed of four parts in which ₂ is connected to two plate members r ₃ and r ₄ . Between the rib r _3, r _4, hollow portions r ₅ is formed.

第３図（Ａ）の中心線の左にこれらの成形部品をセッ
トした状態を示す。A state in which these molded parts are set is shown on the left of the center line in FIG. 3 (A).

第３図（Ａ）において、金型は、固定の下型11と可動
の上型12で構成され、下型11にはスライド型13がバネ14
を介して設置されている。In FIG. 3 (A), the mold is composed of a fixed lower mold 11 and a movable upper mold 12, and a slide mold 13 is
Is installed through.

第３図（Ａ）の中心線の左に示すように、ボス部品r₁
に段部を形成して２枚の板材r₃,r₄を部品r₂の内周面と
の間に保持し、これらの部品を下型11にセットする。こ
の際、板材r₄の下面はスライド型13で支持される。As shown in the left of the center line of FIG. 3 (A), the boss component r ₁
A step is formed on the lower plate 11 to hold the _two plate members r ₃ and r ₄ between the inner peripheral surface of the component r ₂ and these components. At this time, the lower surface of the plate material r ₄ is supported by the slide 13.

上型12を降下させると、上型12がボス部品r₁と部品r₂
と当接してこれらを塑性変形させる。この際、板材r
₄は、スライド型13に支持されながらそのバネ14を圧縮
して降下し、上型12の降下方向の位置が決められ、第３
図（Ａ）の中心線の右に示すように、板材r₃,r₄の内外
周部にボス部品r₁及び部品r₂が塑性流動してこれらが一
体に接合され、リブ部が中空の軽量で強固な歯車素材が
成形される。When lowering the upper die 12, upper die 12 is a boss part r ₁ and the component r ₂
And make them plastically deform. At this time,
₄ , while being supported by the slide mold 13, the spring 14 is compressed and descends, and the position of the upper mold 12 in the descending direction is determined.
As shown in the right of the center line of FIG. (A), the boss component r ₁ and the component r ₂ on the inner peripheral portion of the plate r _3, r ₄ is plastic flow of these are joined together, the rib portion is hollow A lightweight and strong gear material is formed.

この実施例では、リブ部を２枚の板材とした４部品か
らなる歯車の成形方法を示したが、リブ部を１枚の板材
とした３部品からなる歯車の成形方法に適用できるのは
勿論である。In this embodiment, the method of forming a gear consisting of four parts using two ribs as the ribs has been described. However, it is needless to say that the method can be applied to the method of forming gears consisting of three parts using the ribs as one plate. It is.

以上の実施例では、２ないし４部品からなる歯車の成
形方法を示したが、メインシャフト、カウンターシャフ
ト、アクスルシャフト等のフランジ付シャフトの成形に
も適用でき、各部品には、鍛造、鋳造、打抜き等による
素材ないしプリフォーム材を適宜使用することができ
る。In the above embodiment, the method of forming a gear composed of two to four parts has been described. However, the present invention can be applied to the formation of a flanged shaft such as a main shaft, a counter shaft, and an axle shaft. A material or a preform material obtained by punching or the like can be appropriately used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、鍛造接合する部品の位置決めを正確に行う
ことができ、また、３部品以上を鍛造接合により一体的
に成形することを可能とする効果がある。ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention has the effect of being able to accurately position components to be forged and joined, and to be able to integrally form three or more components by forging and joining.

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

第１図は本発明の成形方法の一実施例の断面図、第２図
は成形する部品及び鍛造接合した歯車を示す断面図、第
３図は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図及び第
５図は従来の鍛造接合方法をそれぞれ示す断面図であ
る。 1,11:下型、2,12:上型 3,13:スライド型、4,14:バネ P,R:成形歯車 p₁,p₂:部品 r₁〜r₄:部品FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a forming method of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part to be formed and a gear forged and joined, FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 and FIG. 5 are sectional views showing a conventional forging joining method, respectively. 1,11: lower die, 2,12: top mold 3, 13: slide, 4,14: spring P, R: molded gear p _1, p _2: Parts r ₁ ~r _4: Parts

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21K 25/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) B21K 25/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】上型又は下型の少なくとも一方に設置した
バネを介装したスライド型で被接合部品を支持し、その
周りにセットした被鍛造部品を成形の圧力で塑性変形さ
せて前記被接合部品の縁部を包み込むように一体的に接
合することを特徴とする鍛造接合による成形方法。1. A part to be joined is supported by a slide mold having a spring interposed in at least one of an upper mold and a lower mold, and the forged part set therearound is plastically deformed by molding pressure. A forming method by forging joining, wherein the joining parts are integrally joined so as to enclose the edge of the joining parts.