JPH02217656A - Flanged gear and its forging method - Google Patents
Flanged gear and its forging methodInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は歯車及びその回転鍛造方法に関する。[Detailed description of the invention] "Industrial application field" The present invention relates to a gear and a rotary forging method thereof.
「従来の技術Ｊ
従来の歯車は円板状の本体部から歯が単独で突出して形
成されているものであり、フランジと一体となった歯車
はなかった。``Prior Art J'' Conventional gears were formed with individual teeth protruding from a disc-shaped main body, and there were no gears that were integrated with a flange.
［発明が解決しようとする課題」
しかしながら、単独で突出した歯では、動力伝達時に歯
元に生ずる曲げ応力を歯自体で耐えなければなならず、
モジュールの小さい歯車では強度が不足することがあっ
た。[Problem to be solved by the invention] However, with teeth that protrude individually, the tooth itself must withstand the bending stress that occurs at the root of the tooth during power transmission.
Gears with small modules sometimes lacked strength.
また、歯の強度を向上させるため、フランジを付けるこ
とが考えられるが、かかるフランジ付歯車を切削加工に
より製造することは、工程が複雑になり、価格が大幅に
アップするという問題点が生ずる。Additionally, it is conceivable to add flanges to improve the strength of the teeth, but manufacturing such flanged gears by cutting creates problems such as complicated processes and a significant increase in cost.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、モジュールの小さい歯車でも高
負荷で使用できる強度の高い、寿命の長いｆ＆車を提供
することにある。また、その歯車を安価に製造すること
ができる鍛造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an F& wheel with high strength and long life, which can be used under high loads even when the gears have a small module. Another object of the present invention is to provide a forging method that allows the gear to be manufactured at low cost.
「課題を解決するための手段ｊ
上記の目的を達成するため本発明では、歯車の側方の一
方において歯底から歯先に向けて延出したフランジがｆ
Ｊｉに連続して一体に形成されていることを特徴とする
フランジ付歯車が提供される。``Means for Solving the Problems j'' In order to achieve the above object, in the present invention, a flange extending from the tooth bottom to the tooth tip on one side of the gear is f
A flanged gear is provided, which is characterized in that it is integrally formed continuously with Ji.
また、その製造方法として、歯形が形成され上方が開口
したキャビティを構成する下金型と、端面に略円錐形状
をした加工面を有する上金型とを対向させ回転鍛造を行
うフランジ付歯車の鍛造方法であって、前記下金型のキ
ャビティ内に該キャビティの容積より大きな体積を有す
る素材を載置し、前記上金型を下金型の中心軸線に対し
て傾斜して旋回しながら加工面で上記素材を押圧し、素
材に半径方向への流れを与え素材をキャビティ内に充填
すると共に、余肉の部分を歯形の上に集めるようにし、
次いで、上金型の旋回中心点位置を前記下金型の中心軸
線に垂直な水平面内で移動し、歯形の上の全内部を旋回
しながら押圧することにより、歯形内に素材を充填する
と共に、上金型と下金型との最接近距離を所定値に規制
することにより板厚を規制して前記歯形内の素材に連続
してフランジを一体に形成するようにしたことを特徴と
するフランジ付歯車の鍛造方法が提供される。In addition, as a manufacturing method, a flanged gear is rotary forged by opposing a lower mold forming a cavity with a tooth profile and opening at the top and an upper mold having a substantially conical machined surface on the end surface. A forging method, in which a material having a volume larger than the volume of the lower mold is placed in the cavity of the lower mold, and the upper mold is worked while being rotated at an angle with respect to the central axis of the lower mold. Press the material with the surface, give the material a flow in the radial direction, fill the material into the cavity, and collect the excess material on the tooth profile,
Next, the rotation center point position of the upper mold is moved in a horizontal plane perpendicular to the center axis of the lower mold, and the entire inside of the tooth profile is pressed while being rotated, thereby filling the material inside the tooth profile and , the plate thickness is regulated by regulating the closest distance between the upper mold and the lower mold to a predetermined value, and the flange is integrally formed continuously on the material within the tooth profile. A method for forging a flanged gear is provided.
「作用」
上記のように構成されたフランジ付歯車では、動力伝達
時に歯にかかる力の一部が、フランジにより支承される
。"Operation" In the flanged gear configured as described above, part of the force applied to the teeth during power transmission is supported by the flange.
また、上記の鍛造方法によれば、密閉鍛造ではなく回転
鍛造による逐次加工が行われる。上方が開口した歯形を
有する金型が用いられ、まず、材料が歯形の上に流れる
ように素材が塑性変形される６次いで、歯形内に材料が
充填するように素材が上方から逐次鍛圧される。上方が
開口した金型のキャビティから溢れた素材により、歯と
連続したフランジが一体に形成される。Further, according to the forging method described above, sequential processing is performed by rotary forging instead of closed forging. A mold with a tooth profile that is open at the top is used, and the material is first plastically deformed so that the material flows over the tooth profile6.Then, the material is sequentially pressed from above so that the material fills the tooth profile. . The material overflowing from the mold cavity, which is open at the top, forms a flange that is continuous with the teeth.
「実施例」 本発明の実施例について図面を参照し説明する。"Example" Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明に係るフランジ付歯車を示す斜視図であ
る。この歯車１は、歯２が単独で１１′径方向に突出し
ているのではなく、歯車の側方の一方において歯底２Ａ
から歯先２Ｂに向けて延出したフランジ３が歯２に３！
続して一体に形成されている。FIG. 1 is a perspective view showing a flanged gear according to the present invention. In this gear 1, the tooth 2 does not independently protrude in the radial direction 11', but the tooth bottom 2A is located on one side of the gear.
The flange 3 extending from the tooth tip 2B to the tooth 2 is 3!
It is subsequently formed in one piece.
このため、使用時に歯２に掛かる力の一部がフランジ３
により支承され、１に２の曲げ強さが強くなる。従って
、モジュールの小さい歯車でも高負荷で使用できる。フ
ランジ付歯車１を噛み合わせる際は、第２図に示す様に
、互いにフランジ３が反対位置になるように噛合させる
。Therefore, part of the force applied to the tooth 2 during use is transferred to the flange 3.
The bending strength is increased compared to 1. Therefore, even gears with small modules can be used under high loads. When the flanged gears 1 are engaged, they are engaged so that the flanges 3 are in opposite positions, as shown in FIG.
ここでは外歯車を示したが、内歯車であっても同様にフ
ランジを歯と一体に形成し、強度を高めることができる
。Although an external gear is shown here, even in the case of an internal gear, the flanges can be similarly formed integrally with the teeth to increase the strength.
次に、フランジ付歯車の製造方法について説明する。か
かる歯２とフランジ３が連続して一体となった歯車１は
切削加工では製造が困難である。Next, a method for manufacturing a flanged gear will be explained. A gear 1 in which the teeth 2 and the flange 3 are continuously integrated is difficult to manufacture by cutting.
金型を用いた鍛造加工により製造される。Manufactured by forging using a mold.
第３図はフランジ付歯車の鍛造に用いられる゛回転鍛造
機械のｆｉ械槽成を示すｔ＋７ｉ面図である０本体フレ
ーム１０は底板１０１．ベツド１０２．側板１０３．１
０４及び天井板１０５により一体に構成されている。ベ
ツド１０２にはラム１２が上下方向に摺動可能に案内さ
れ、ベツド１０２下方に配設されたクランク機１１３に
連結されている。FIG. 3 is a t+7i plane view showing the configuration of a rotary forging machine used for forging flanged gears. The main body frame 10 has a bottom plate 101. bed102. Side plate 103.1
04 and a ceiling plate 105. A ram 12 is guided in the bed 102 so as to be slidable in the vertical direction, and is connected to a crank machine 113 disposed below the bed 102.
クランク機構１３はクランク軸１４に連結された４つの
連結腕１５，１６．１７．１８からなり、クランク軸１
４の回転に従ってラム１２が昇降される。ラム１２の側
部にはリニアスケールの検出部２０が固定されている。The crank mechanism 13 consists of four connecting arms 15, 16, 17, and 18 connected to the crankshaft 14.
4, the ram 12 is raised and lowered. A detection unit 20 of a linear scale is fixed to the side of the ram 12.
その検出部２０に対向して、底板１０１に直立して設け
られたブラケット２２にリニアスケール２１が固定され
ている。A linear scale 21 is fixed to a bracket 22 provided upright on the bottom plate 101, facing the detection section 20.
リニアスクール２０．２１はラム１２の昇降位置を検出
する検出器である。The linear school 20.21 is a detector that detects the vertical position of the ram 12.
ラム１２の上には下型台２４を介して下金型２５が固定
される。下金型２５内には被加工物である素材Ｗが載置
される。下金型２５と対をなして金型を構成する上金型
２６は、天井板１０５に固定された回転揺動部３０に取
付けられる。A lower mold 25 is fixed onto the ram 12 via a lower mold stand 24. A material W, which is a workpiece, is placed in the lower mold 25 . The upper mold 26, which forms a pair with the lower mold 25 to form a mold, is attached to a rotating and swinging portion 30 fixed to the ceiling plate 105.
回転揺動部３０について説明する。略中空円筒形状をし
た回転揺動部ケース体３１が本体フレーム１０の天井板
１０５に固定されている。主軸３２が天井板１０５に軸
受３３，３４により回転自在に支承され、その軸端部を
回転揺動部ケース体３１の中空部に突出させている。主
軸の軸端部には回転中心軸線ＣＬから偏心した円形孔３
２八が形成されている。主軸３２は図示しない主軸モー
タにより回転駆動される。The rotating and swinging section 30 will be explained. A rotating swing unit case body 31 having a substantially hollow cylindrical shape is fixed to a ceiling plate 105 of the main body frame 10. The main shaft 32 is rotatably supported on the ceiling plate 105 by bearings 33 and 34, and its shaft end protrudes into the hollow part of the rotary swing unit case body 31. A circular hole 3 eccentric from the rotation center axis CL is located at the end of the main shaft.
28 is formed. The main shaft 32 is rotationally driven by a main shaft motor (not shown).
主軸３２の軸端面に対向して、第１の環体３５が回転Ｗ
１駆動ケース体３１に軸受３６により回転自在に支承さ
れている。第１の環体３５には上りング状ギヤ３７が嵌
着され一体に回転する。上リング状ギヤ３７は内外周に
内歯３７Ｂと外歯３７Ａが形成された環状の歯車であり
、外歯３７Ａが第１駆動歯車３８に噛合され、軸３９と
一体となった第１駆動歯車３８により回転駆動される。The first ring body 35 rotates W facing the shaft end surface of the main shaft 32.
The drive case body 31 is rotatably supported by a bearing 36. An ascending gear 37 is fitted onto the first ring body 35 and rotates together with the first ring body 35 . The upper ring-shaped gear 37 is an annular gear in which internal teeth 37B and external teeth 37A are formed on the inner and outer peripheries, and the external teeth 37A are meshed with the first drive gear 38, and the first drive gear is integrated with the shaft 39. Rotationally driven by 38.
方、主軸３２端面の偏心した円形孔３２Ａには上回転ギ
ヤ４１が回転自在に嵌挿され、上回転ギヤ４】の歯車４
１Ａの一部が上リング状ギヤ３７の内歯３７Ｂに噛合す
る。上回転ギヤ４１の端面には偏心した位置に球面座４
１Ｂが形成され、その球面座４１Ｂに工具ホルダ６０の
上線面形状部６０Ａが摺接する。工具ホルダ６０の上線
面形状部６０Ａはブツシュ４２により脱落しないように
保持されている。On the other hand, an upper rotating gear 41 is rotatably fitted into the eccentric circular hole 32A on the end surface of the main shaft 32, and the gear 4 of the upper rotating gear 4]
A portion of the gear 1A meshes with the internal teeth 37B of the upper ring gear 37. A spherical seat 4 is provided at an eccentric position on the end face of the upper rotating gear 41.
1B is formed, and the upper line surface shaped portion 60A of the tool holder 60 comes into sliding contact with the spherical seat 41B. The upper line-shaped portion 60A of the tool holder 60 is held by the bushing 42 so as not to fall off.
ここで、主軸３２端面の偏心した円形孔３２Ａと上回転
ギヤ４１の偏心した球面座４１Ｂにより２重偏心機構が
構成されている。主軸３２の回転位置に対応して上リン
グ状ギヤ３７の回転位置を制御することにより、主軸３
２の回転中心軸線ＣＬに対する球面座４１Ｂの中心位置
、すなわち工具ホルダ６０の上線面形状部６０Ａの中心
位置が制御される。Here, the eccentric circular hole 32A in the end surface of the main shaft 32 and the eccentric spherical seat 41B of the upper rotating gear 41 constitute a double eccentric mechanism. By controlling the rotational position of the upper ring gear 37 in accordance with the rotational position of the main shaft 32,
The center position of the spherical seat 41B with respect to the rotation center axis CL of No. 2, that is, the center position of the upper line surface shaped portion 60A of the tool holder 60 is controlled.
回転揺動部ケース体３１の下方にも２ｍ偏心機横が組み
込まれている。すなわち、下駆動穴ギヤ５１が主軸３２
と同じ回転中心軸線ＣＬを中心に回転自在に回転揺動部
ケース体３１に支承されている。下駆動穴ギヤ５１は外
周に歯５１Ａが形成され、軸５３と一体となった第２駆
動歯車５２と噛合し回転駆動される。下駆動穴ギヤ５１
には偏心した内径面５ ］、 Ｂが形成されており、そ
の偏心した内径面５１Ｂに下回転ギヤ５４が回転自在に
嵌挿されている。下回転ギヤ５４も偏心した内径面５４
Ｂを有している。下駆動穴ギヤ５１の上面には下リング
状ギヤ５５が回転自在に支承されている。下リング状ギ
ヤ５５は内外周に内歯５５Ｂと外歯５５Ａを有する環状
の歯車であり、外歯５５Ａが軸５７と一体となった第３
駆動歯車５６に噛合し回転駆動される。また、下リング
状ギヤ５５の内歯５５Ｂはその一部が下回転ギヤ５４の
歯５４Ａに噛合する。下回転ギヤ５４の偏心した内径面
５４［３には、工具ホルダ６０の子球面形状部６０Ｂが
摺接するようにされている。A 2m horizontal eccentric is also incorporated below the rotating swing unit case body 31. That is, the lower drive hole gear 51 is connected to the main shaft 32.
It is rotatably supported by the rotating swing part case body 31 about the same rotational center axis CL. The lower drive hole gear 51 has teeth 51A formed on its outer periphery, meshes with the second drive gear 52 that is integrated with the shaft 53, and is rotationally driven. Lower drive hole gear 51
An eccentric inner diameter surface 5], B is formed in the lower rotary gear 54, and a lower rotating gear 54 is rotatably fitted into the eccentric inner diameter surface 51B. The lower rotating gear 54 also has an eccentric inner diameter surface 54.
It has B. A lower ring-shaped gear 55 is rotatably supported on the upper surface of the lower drive hole gear 51. The lower ring-shaped gear 55 is an annular gear having internal teeth 55B and external teeth 55A on the inner and outer peripheries, and the outer teeth 55A are integral with the shaft 57.
It meshes with the drive gear 56 and is rotationally driven. Further, a portion of the internal teeth 55B of the lower ring-shaped gear 55 meshes with the teeth 54A of the lower rotating gear 54. A minor spherical shaped portion 60B of the tool holder 60 is configured to come into sliding contact with the eccentric inner diameter surface 54[3 of the lower rotating gear 54.
ここで、下駆動穴ギヤ５１の内径面５１Ｂと下回転ギヤ
５４の内径面５４Ｂとで２重偏心ｖｉ搭を構成している
。下駆動穴ギヤ５１と下回転ギヤ５４の回動位置を第２
及び第３の駆動歯車５２５６により制御することにより
、工具ホルダ６０の子球面形状部６０Ｂの中心位置が制
御される。Here, the inner diameter surface 51B of the lower drive hole gear 51 and the inner diameter surface 54B of the lower rotating gear 54 constitute a double eccentric vi tower. The rotational positions of the lower drive hole gear 51 and the lower rotation gear 54 are set to the second position.
By controlling the third drive gear 5256, the center position of the child spherical portion 60B of the tool holder 60 is controlled.
機械構成の作動について説明する。主軸３２の回動位置
に対する上回転ギヤ４１の回動位置を変えることにより
、工具ホルダ６０の上線面形状部６０Ａの中心点の主軸
３２の中心軸線ＣＬに対する偏心量が変えられる。従っ
て、上回転ギヤ４１を回動して偏心量を決定した後、主
＠３２及び上回転ギヤ４１を一体に回転させることによ
り、工具ホルダ６０の上線面形状部６〇八はその偏心量
を維持して旋回駆動される。主軸３２の回転中に、上回
転ギヤ４１の回転位相を徐々に変えることにより、偏心
量を徐々に変化させ工具ホルダ６０の傾斜角を変化させ
ながら旋回することも可能である。The operation of the mechanical configuration will be explained. By changing the rotational position of the upper rotating gear 41 relative to the rotational position of the main shaft 32, the amount of eccentricity of the center point of the upper line surface shaped portion 60A of the tool holder 60 with respect to the central axis CL of the main shaft 32 can be changed. Therefore, after determining the amount of eccentricity by rotating the upper rotating gear 41, by rotating the main @32 and the upper rotating gear 41 together, the upper line surface shaped portion 608 of the tool holder 60 can adjust the amount of eccentricity. It is maintained and driven to rotate. By gradually changing the rotational phase of the upper rotating gear 41 while the main shaft 32 is rotating, it is also possible to gradually change the amount of eccentricity and change the inclination angle of the tool holder 60 while turning.
下側の２重偏心機構の動作も基本的には同じである。下
駆動大ギヤ５１及び下回転ギヤ５４の回動位置を変える
ことにより、工具ホルダ６０の下味面形状部６０Ｂの中
心点の水平面内での位置を任意に変えることができる。The operation of the lower double eccentric mechanism is basically the same. By changing the rotational positions of the lower drive large gear 51 and the lower rotating gear 54, the position of the center point of the bottom surface shaped portion 60B of the tool holder 60 in the horizontal plane can be arbitrarily changed.
従って、下味面形状部６０Ｂの中心を主軸３２の中心軸
線ＣＬに一致させて工具ホルダ６０の上線面形状部６０
Ａを旋回運動させることもできるし、下味面形状部６０
Ｂの中心を中心軸線ＣＬから偏心させた位置に保持し工
具ホルダ６０を旋回運動させることもできる。また、下
駆動大ギヤ５１及び下回転ギヤ５４を回転させることに
より、「球面形状部６０Ｂにら旋回運動をさせることが
できる。さらに、主軸３２の回転に同期して上回転ギヤ
４１．下回転ギヤ５４及び下駆動大ギヤ５１の３つのギ
ヤを回転させることにより、工具ホルダ６０に旋回運動
ではなく、一方向への揺動運動を起こさせることも可能
である。Therefore, the center of the underline surface shape portion 60B is aligned with the central axis CL of the main shaft 32, and the upper line surface shape portion 60B of the tool holder 60 is
It is also possible to make a rotational movement of A, and
It is also possible to rotate the tool holder 60 while holding the center of B at a position eccentric from the center axis CL. In addition, by rotating the lower drive large gear 51 and the lower rotation gear 54, it is possible to make the spherical portion 60B rotate.Furthermore, in synchronization with the rotation of the main shaft 32, the upper rotation gear 41. By rotating the three gears of the gear 54 and the lower drive large gear 51, it is also possible to cause the tool holder 60 to swing in one direction instead of turning.
すなわち、回転揺動部３０における上下の２ｍ偏心機構
により、工具ホルダ６０の上側球面形状部６０Ａの中心
点と下側球面形状部６０Ｂの中心点とは、それぞれ独立
に水平面内での位置を決めることができる。従って、主
軸３２．第１駆動歯車３８．第２駆動歯車５２及び第３
駆動歯車５６の回動を適当に制御することにより、第４
図（ａ）〜（ｆ）に例示するような、種々の動作モード
による加工を行うことができる。同図において、」二側
の曲線Ｐは上側球面形状部６０Ａの中心点の軌跡を、上
側の曲線Ｑは下側球面形状部６０Ｂの中心点の軌跡を示
している。That is, by the vertical 2m eccentric mechanism in the rotating and swinging section 30, the center point of the upper spherical section 60A and the center point of the lower spherical section 60B of the tool holder 60 independently determine their positions in the horizontal plane. be able to. Therefore, the main shaft 32. First drive gear 38. The second drive gear 52 and the third
By appropriately controlling the rotation of the drive gear 56, the fourth
Processing can be performed in various operation modes as illustrated in FIGS. (a) to (f). In the figure, the curve P on the second side shows the trajectory of the center point of the upper spherical portion 60A, and the curve Q on the upper side shows the trajectory of the center point of the lower spherical portion 60B.
本回転鍛造機械では、主軸３２．第１．第２゜第３駆動
歯車３８，５２．５６及びクランク軸１４はそれぞれサ
ーボモータにより駆動され、数値制御装置により制御さ
れる。工具ホルダ６０を所定の傾斜角度で旋回させなが
らラム１２を上昇し、上金型２６と下金型２５との間隔
を狭めて素材Ｗを押圧し回転鍛造加工を行う。In this rotary forging machine, the main shaft 32. 1st. The second and third drive gears 38, 52, 56 and the crankshaft 14 are each driven by a servo motor and controlled by a numerical controller. The ram 12 is raised while the tool holder 60 is rotated at a predetermined inclination angle, the interval between the upper die 26 and the lower die 25 is narrowed, and the material W is pressed to perform rotary forging.
第５図は、上記の鍛造機械を用いたフランジ付歯車１の
鍛造方法を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a method for forging the flanged gear 1 using the forging machine described above.
下金型２５は、位置決めプレート８０上にギヤダイ８１
が固定されて構成されている。ギヤダイ８１は内周上に
歯形８２が形成された孔を有し、ギヤダイ８１の内周」
−の歯形８２の面と位置決めプレー１−８０の上面とに
より、上方が開口されたキャビティ８３を構成している
。一方、工具ホルダ６０に取付けられ揺動回動される上
金型２６は、端面２６Ａが小さな傾斜の円錐形状に形成
されている。その円錐形状をした端面２６Ａは上金型２
６の加工面２６Ａをなし、その加工面２６Ａにより素材
Ｗを押圧し回転鍛造を行う。The lower mold 25 has a gear die 81 on the positioning plate 80.
is configured in a fixed manner. The gear die 81 has a hole in which a tooth profile 82 is formed on the inner circumference.
The surface of the - tooth profile 82 and the upper surface of the positioning plate 1-80 constitute a cavity 83 that is open at the top. On the other hand, the upper mold 26, which is attached to the tool holder 60 and is pivoted, has an end surface 26A formed in a conical shape with a small inclination. The conical end surface 26A is the upper mold 2.
6, and the material W is pressed by the processed surface 26A to perform rotary forging.
鍛造方法について説明する。まず、第５図（ａ）に示す
様に、下金型２５のキャビティ８３内に素材Ｗを載置す
る。素材Ｗは円柱形状をなし、その体積はキャビティ８
３の容積より大きなものを用いる。素材Ｗの体積はフラ
ンジ３の寸法精度に関部するため厳しく管理されたもの
が用いられる。The forging method will be explained. First, as shown in FIG. 5(a), the material W is placed in the cavity 83 of the lower mold 25. The material W has a cylindrical shape, and its volume is cavity 8.
Use one with a volume larger than 3. Since the volume of the material W is related to the dimensional accuracy of the flange 3, the volume of the material W is strictly controlled.
次に、第５図（ｂ）に示す様に、上金型２６を下金型２
５の中心軸ｖＡＣＬに対して傾斜した状憩で旋回させな
がらラム１２を上昇させ、上金型２６の加工１ｆｆ１２
６Ａで素材Ｗを押圧する。このとき、たとえば第４図（
ａ＞に示す様な動作モードで工具ホルダ６０を運動させ
、素材Ｗに半径方向の流れを与えながら塑性変形し、素
材Ｗをキャビティ８３内、特に歯形８２内に充填すると
共に、余肉の部分８５をギヤダイ８１の歯形８２の上に
集めるようにする。このときの上金型２６の動作による
素材Ｗの流れは、半径方向への流れが主となるから、キ
ャビティ８３内の歯形８２の底には、充分に充填しきれ
ない欠肉部８６が生ずることがある。Next, as shown in FIG. 5(b), the upper mold 26 is inserted into the lower mold 2.
The ram 12 is raised while rotating in an inclined position with respect to the central axis vACL of the upper mold 26, and the upper mold 26 is processed 1ff12.
Press the material W with 6A. At this time, for example, as shown in Figure 4 (
The tool holder 60 is moved in the operation mode shown in a>, and the material W is plastically deformed while applying a flow in the radial direction, filling the cavity 83, especially the tooth profile 82, with the material W, and removing the excess material. 85 on the tooth profile 82 of the gear die 81. At this time, the flow of the material W due to the operation of the upper mold 26 is mainly in the radial direction, so a lack of thickness 86 is created at the bottom of the tooth profile 82 in the cavity 83, which cannot be filled sufficiently. Sometimes.
次に、第５図（Ｃ）に示す様に、上金型２６の旋回中心
点位置を下金型２５の中心軸線ＣＬに垂直な水平面内で
移動し、ギヤダイ８１の歯形８２の上の余肉部８５を旋
回しながら押圧する。このとき、たとえば第４図（ｂ）
に示す様な動作モードで工具ホルダ６０を運動させ、工
具ホルダ６０の上側球面形状部６０Ａの中心点Ｐを主軸
３２により旋回しながら、下側球面形状部６０Ｂの中心
点Ｑを徐々に螺旋状に外周部に移動させることが行われ
る、この間、ラム１２は徐々に上昇させる。この結果、
余肉部８５は強く下方に押し込まれ、素材Ｗに軸方向（
下方向）の流れが与えられて、キャビティ８３の歯形８
２内に確実に素材Ｗが充填され、歯形８２の底の欠肉部
８６が消失する。Next, as shown in FIG. 5(C), the rotation center point position of the upper mold 26 is moved within a horizontal plane perpendicular to the central axis CL of the lower mold 25, and the remaining portion above the tooth profile 82 of the gear die 81 is moved. The meat part 85 is pressed while turning. At this time, for example, as shown in FIG. 4(b)
The tool holder 60 is moved in the operation mode as shown in FIG. During this period, the ram 12 is gradually raised. As a result,
The excess wall portion 85 is strongly pushed downward, and is attached to the material W in the axial direction (
The tooth profile 8 of the cavity 83 is
2 is reliably filled with the material W, and the missing part 86 at the bottom of the tooth profile 82 disappears.
素材Ｗの体積はキャビティ８３の容積より大きくしであ
るから、素材Ｗの余肉部８５はギヤダイ８１の上に円板
状の部分、つまり、フランジ３として残る。ラム１２の
最終的な上昇位置をリニアスケール２０．２１により検
出し、上金型２６と下金型２５との最接近距離を所定値
に規制することにより、フランジ３の板厚及び直径が規
制される。このようにして、歯２に連続して一体に形成
されたフランジ３を有するフランジ付歯車１が鍛造され
る。Since the volume of the material W is larger than the volume of the cavity 83, the excess wall portion 85 of the material W remains on the gear die 81 as a disc-shaped portion, that is, the flange 3. The plate thickness and diameter of the flange 3 are regulated by detecting the final ascending position of the ram 12 with the linear scale 20.21 and regulating the closest distance between the upper mold 26 and the lower mold 25 to a predetermined value. be done. In this way, the flanged gear 1 having the flange 3 continuous and integrally formed with the teeth 2 is forged.
以上述べた実施例は外歯のフランジ付歯車１の製造方法
であるが、内歯の歯車についても同様な方法で鍛造する
ことができる。Although the embodiment described above is a method for manufacturing an externally toothed flange gear 1, an internally toothed gear can also be forged by a similar method.
第６図は内歯のフランジ付歯車の鍛造方法を示す断面図
である。下金型２５は、位置決めプレート９０の中央に
歯形を有する軸状のギヤダイ９１が嵌着され、さらに位
置決めプレート９０の上面に環状のリングダイ９２が固
定されて構成されている。ギヤダイ９１の外周上の歯形
９３とリングダイ９２の内周面と位置決めプレート９０
の上面とにより、上方が開口された環形状のキャビティ
９４を構成している。FIG. 6 is a sectional view showing a method for forging an internally toothed flange gear. The lower mold 25 is configured such that an axial gear die 91 having teeth is fitted into the center of a positioning plate 90, and an annular ring die 92 is fixed to the upper surface of the positioning plate 90. Tooth profile 93 on the outer periphery of gear die 91, inner circumferential surface of ring die 92, and positioning plate 90
An annular cavity 94 with an upper opening is formed by the upper surface of the upper surface.
ここでは、第６図（ａ）に示す様に、環形状をした素材
Ｗが用いられる。素材Ｗの体積はキャビティ９４より大
きくされる。そして、上金型２６を旋回しながら加工面
２６Ａで素材Ｗを押圧する。Here, as shown in FIG. 6(a), a ring-shaped material W is used. The volume of the material W is made larger than that of the cavity 94. Then, while rotating the upper mold 26, the workpiece W is pressed with the processing surface 26A.
最初は、環状の素材Ｗに中心方向への流れを与え材料を
中心のギヤダイ９１上部に集めるような動作モードで上
金型２６を旋回させ、次いで、歯形９３の上の余肉部を
旋回しながら押圧して、素材Ｗｔｔキャビティ９４内に
充填させる。次に、第６図（ｂ）に示すように、キャビ
ティ９４内からはみ出た素材Ｗをリングダイ９２の上面
にも延出さぜ、歯形９３に連続したフランジを一体に形
成する。First, the upper mold 26 is rotated in an operation mode that causes the annular material W to flow toward the center and collects the material above the central gear die 91, and then the excess material above the tooth profile 93 is rotated. While pressing, the material Wtt cavity 94 is filled. Next, as shown in FIG. 6(b), the material W protruding from the cavity 94 is also extended to the upper surface of the ring die 92 to integrally form a flange continuous with the tooth profile 93.
このようにして、第７図に示す様な、歯７２に連続して
一体に形成されたフランジ７３を有する内歯のフランジ
付歯車７１が鍛造される。In this way, an internally toothed flanged gear 71 having a flange 73 integrally formed continuously with the teeth 72 as shown in FIG. 7 is forged.
上記のように鍛造加工で製造されたフランジ付！Ｒ車１
．７１は、材料の繊維が本体部から歯２゜７２、フラン
ジ３，７３へ連続しているため、歯車の強度が特に強い
という利点がある。With flanges manufactured by forging as shown above! R car 1
．． 71 has the advantage that the strength of the gear is particularly strong because the fibers of the material are continuous from the main body to the teeth 2 72 and flanges 3 and 73.
「発明の効果」
本発明は、上記のように構成されフランジが歯に連続し
て形成されているから、歯車の強度が高いという効果が
ある。このため、歯車寿命が向上する。"Effects of the Invention" Since the present invention is configured as described above and the flange is formed continuously on the teeth, it has the effect that the strength of the gear is high. Therefore, the gear life is improved.
また、上記の本発明方法によれば、連続した工程により
一つの素材から歯と連続したフランジを有する歯車を製
作することができるという効果がある。また、素材の流
れを考慮した鍛造方法であるから、比較的小さな加工力
で欠肉部を生じない鍛造加工が可能になり、材料の無駄
をなくすと共に生産性が向上し製造単価を低減すること
ができる。Further, according to the method of the present invention described above, there is an effect that a gear having a flange that is continuous with the teeth can be manufactured from one material through continuous steps. In addition, since the forging method takes into account the flow of the material, it is possible to forge with a relatively small processing force without creating any missing parts, which eliminates material waste, improves productivity, and reduces manufacturing costs. Can be done.
図面は本発明の実施例を示し、第１図はフランジ付歯車
を示す斜視図、第２図は断面図、第３図は回転鍛造機械
を示す断面図、第４図は工具ホルダの動作モードを説明
する斜視図、第５図はフランジ付歯車の鍛造方法を説明
する断面図、第６図は内歯車の鍛造方法を説明する断面
図、第７図は内歯のフランジ付歯車を示す平面図及び断
面図である。
１３１．フランジ付歯車、 ２９２．歯、 ３．１．フ
ランジ、 １２．、、ラム、 ２５ 、、、下金型、２
６、、、上金型、 ２６ Ａ 、、、加工面、 ６０
、、。
工具ホルダ、 ８２ 、、、歯形、 ８３ 、、、キャ
ビティ、 Ｗｌ、９素材、 ＣＬ、、中心軸線。
第
図
第
図
（ａ）
（ｄ）
第
図
（ｂ）
（Ｃ）
（ｅ）
（ｆ）
第
第The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a perspective view showing a flanged gear, Fig. 2 is a sectional view, Fig. 3 is a sectional view showing a rotary forging machine, and Fig. 4 is an operating mode of the tool holder. 5 is a sectional view illustrating a method for forging a flanged gear, FIG. 6 is a sectional view illustrating a forging method for an internal gear, and FIG. 7 is a plane showing a flanged gear with internal teeth. They are a figure and a sectional view. 131. Flanged gear, 292. Teeth, 3.1. Flange, 12. ,, Ram, 25 ,, Lower mold, 2
6, Upper mold, 26 A, Machining surface, 60
,,. Tool holder, 82, Tooth profile, 83, Cavity, Wl, 9 Material, CL, Central axis. Figure (a) (d) Figure (b) (C) (e) (f)
Claims (1)
出したフランジが歯に連続して一体に形成されているこ
とを特徴とするフランジ付歯車。 ２ 歯形が形成され上方が開口したキャビティを構成す
る下金型と、端面に略円錐形状をした加工面を有する上
金型とを対向させ回転鍛造を行うフランジ付歯車の鍛造
方法であって、 前記下金型のキャビティ内に該キャビティの容積より大
きな体積を有する素材を載置し、 前記上金型を下金型の中心軸線に対して傾斜して旋回し
ながら加工面で上記素材を押圧し、素材に半径方向への
流れを与え素材をキャビティ内に充填すると共に、余肉
の部分を歯形の上に集めるようにし、 次いで、上金型の旋回中心点位置を前記下金型の中心軸
線に垂直な水平面内で移動し、歯形の上の余肉部を旋回
しながら押圧することにより、歯形内に素材を充填する
と共に、 上金型と下金型との最接近距離を所定値に規制すること
により板厚を規制して前記歯形内の素材に連続してフラ
ンジを一体に形成するようにしたことを特徴とするフラ
ンジ付歯車の鍛造方法。[Scope of Claims] 1. A flanged gear, characterized in that a flange extending from the bottom of the tooth toward the top of the tooth on one side of the gear is formed continuously and integrally with the tooth. 2. A method for forging a gear with a flange, in which a lower mold forming a cavity with a tooth profile formed therein and an open upper part and an upper mold having a generally conical machined surface facing each other are rotary forged, and the method comprises: A material having a volume larger than the volume of the cavity is placed in the cavity of the lower mold, and the material is pressed with a processing surface while rotating the upper mold at an angle with respect to the central axis of the lower mold. Then, the material is given a flow in the radial direction to fill the material into the cavity, and the excess material is collected on the tooth profile.Then, the center of rotation of the upper mold is moved to the center of the lower mold. By moving in a horizontal plane perpendicular to the axis and rotating and pressing the excess material above the tooth profile, the material is filled into the tooth profile and the closest distance between the upper and lower molds is set to a predetermined value. A method for forging a gear with a flange, characterized in that a flange is formed continuously and integrally with the material within the tooth profile by regulating the plate thickness.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3455689A JPH02217656A (en) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | Flanged gear and its forging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3455689A JPH02217656A (en) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | Flanged gear and its forging method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217656A true JPH02217656A (en) | 1990-08-30 |
Family
ID=12417588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3455689A Pending JPH02217656A (en) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | Flanged gear and its forging method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02217656A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-02-14 JP JP3455689A patent/JPH02217656A/en active Pending
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