JPH04371335A - Method and die unit for forging spiral bevel gear - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は鍛造によりハイポイド
ギヤやスパイラルベベルギヤのようなねじれ角の大きな
曲り歯傘歯車の製造を可能にした曲り歯傘歯車の鍛造方
法及び鍛造用金型装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a method for forging curved bevel gears, which makes it possible to manufacture curved bevel gears with large helix angles, such as hypoid gears and spiral bevel gears, by forging, and a forging mold apparatus.
【０００２】0002
【従来の技術】従来この種の曲り歯傘歯車は歯のねじれ
角が２５°〜５５°と大きく、かつ歯の一部がアンダカ
ットとなるため、鍛造による製作は困難とされていた。
このため従来では図１１に示すように棒状の素材ａを温
間または熱間鍛造により軸部ｂを押出し成形した後傘部
ｃを据込み鍛造し、その後傘部ｃを機械加工により歯切
りして図１２に示すような曲り歯傘歯車を製作しており
、この曲り歯傘歯車の歯ｄの裾部分ｅはアンダカットに
なっている。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, this type of bent bevel gear has been difficult to manufacture by forging because the helix angle of the teeth is as large as 25° to 55°, and some of the teeth are undercut. For this reason, conventionally, as shown in Fig. 11, a rod-shaped material a is warm or hot forged to extrude a shaft part b, then a cap part c is upset-forged, and then the cap part c is gear-cut by machining. A curved bevel gear as shown in FIG. 12 has been manufactured, and the hem portion e of the tooth d of this curved bevel gear is undercut.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のよう
に素材ａを温間または熱間鍛造した後別工程の機械加工
により歯切り加工する方法では、工程数が多くなって製
作に多くの工数を要すると共に、歯切り加工時多くの切
粉が発生するため材料の歩留りが悪い不具合がある。ま
た温間または熱間鍛造するのに１６００〜２０００トン
クラスのプレスが必要となるため、大規模な設備を必要
としてコスト高となるなどの不具合もあった。この発明
は上記不具合を改善する目的でなされたもので、ねじれ
角の大きな曲り歯傘歯車を鍛造により製作可能にした曲
り歯傘歯車の鍛造方法及び鍛造用傘歯車を提供しようと
するものである。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional method of warm or hot forging the material a and then machining it in a separate process to cut the gears, the number of steps is large and the manufacturing process requires a lot of man-hours. In addition, a lot of chips are generated during gear cutting, resulting in poor material yield. In addition, since a 1,600 to 2,000 ton class press is required for warm or hot forging, large-scale equipment is required, resulting in high costs. This invention was made to improve the above-mentioned problems, and aims to provide a method for forging a curved bevel gear and a bevel gear for forging, which makes it possible to manufacture a curved bevel gear with a large helix angle by forging. .
【０００４】0004
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、温熱間温度にまで加熱した素材を下型内
に収容した後上型を下降させて、上型で素材を据込みな
がら上型と下型を閉塞し、その後上型または下型をクッ
ションさせながらスライドノックアウトを下降させて上
型及び下型内の素材を閉塞鍛造すると共に、上型の上昇
とともに上型または下型を回転させながら上型内の素材
をノックアウトするようにしたものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention accommodates a material heated to a warm temperature in a lower mold, then lowers an upper mold, and upsets the material with the upper mold. The upper and lower dies are closed while the upper and lower dies are closed, and then the slide knockout is lowered while cushioning the upper or lower dies to perform closed forging of the material in the upper and lower dies.As the upper die rises, the upper or lower dies are closed. The material inside the upper mold is knocked out while rotating.
【０００５】[0005]
【作 用】上記鍛造方法により、ねじれ角の大き
な歯を有する曲り歯傘歯車も閉塞鍛造後上型内よりノッ
クアウトができることから、曲り歯傘歯車を温熱間鍛造
により製作できるようになる。[Function] According to the forging method described above, even a curved bevel gear having teeth with a large helix angle can be knocked out from within the upper die after closed forging, so that a curved bevel gear can be manufactured by hot forging.
【０００６】[0006]
【実 施 例】この発明の一実施例になる鍛造方法
及び鍛造用金型装置を図１ないし図６に示す図面を参照
して詳述する。図１ないし図５は鍛造工程を示すもので
、この鍛造に使用する金型装置は図６に示すように、プ
レスのスライド１下面にダイホルダ２を介して取付けれ
らた上型３と、プレスのボルスタ４上面にダイホルダ５
を介して取付けられた下型６よりなる。上記上型３は上
部がスラストベアリング７を介して回転自在に支承され
ていると共に、中心部にはスライドノックアウト８が上
下動自在に設けられている。[Embodiment] A forging method and a forging die device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings shown in FIGS. 1 to 6. 1 to 5 show the forging process. As shown in FIG. 6, the die device used for this forging includes an upper die 3 attached to the lower surface of the slide 1 of the press via a die holder 2, and The die holder 5 is placed on the top surface of the bolster 4.
It consists of a lower mold 6 attached through. The upper mold 3 has an upper part rotatably supported via a thrust bearing 7, and a slide knockout 8 is provided in the center so as to be movable up and down.
【０００７】上記スライドノックアウト８上端はスライ
ド１の下面に取付けられた圧力プレート９の下面に当接
されるようになっていて、スライド１の下降とともに、
押し下げられるようになっている。また上型３をスライ
ド１に取付けられているダイホルダ２内にはダイクッシ
ョン１０が設けられている。上記ダイクッション１０は
クッションシリンダ１０ａを有していて、このクッショ
ンシリンダ１０ａ内にリングピストン１０ｂが収容され
ていると共に、このリングピストン１０ｂの下面に複数
のクッションピン１０ｃの上端が当接されている。The upper end of the slide knockout 8 comes into contact with the lower surface of a pressure plate 9 attached to the lower surface of the slide 1, and as the slide 1 descends,
It is designed to be pushed down. Furthermore, a die cushion 10 is provided within the die holder 2 in which the upper die 3 is attached to the slide 1. The die cushion 10 has a cushion cylinder 10a, and a ring piston 10b is housed in the cushion cylinder 10a, and the upper ends of a plurality of cushion pins 10c are in contact with the lower surface of the ring piston 10b. .
【０００８】上記クッションピン１０ｃの下端側は端板
１０ｄを貫通して下方へ突出され、上記リングピストン
１０ｂが下限位置にあるとき、クッションピン１０ｃの
下端と上型３上面の間に隙間１０ｅが保持されるように
クッションピン１０ｃの長さが設定されている。The lower end of the cushion pin 10c passes through the end plate 10d and projects downward, and when the ring piston 10b is at the lower limit position, a gap 10e is created between the lower end of the cushion pin 10c and the upper surface of the upper mold 3. The length of the cushion pin 10c is set so that it is held.
【０００９】一方上記上型３及び下型６内には曲り歯傘
歯車を成形するキャビティ３ａ，６ａが形成されている
と共に、下型６の中心部にはベッドノックアウト１２が
上下動自在に設けられている。On the other hand, cavities 3a and 6a for molding curved bevel gears are formed in the upper mold 3 and lower mold 6, and a bed knockout 12 is provided in the center of the lower mold 6 so as to be movable up and down. It is being
【００１０】次に上記鍛造用金型装置を使用して曲り歯
傘歯車を鍛造する方法を図１ないし図５に示す図面を参
照して説明する。適当な長さに切断した素材１３を冷間
トランスファにより成形して、まず軸部１３ａを成形す
る（なお、この工程は必ずしも必要としない）。その後
素材１３の表面を黒鉛コーティングした後温間鍛造温度
（６００〜９００℃）または熱間鍛造温度（９００〜１
２００℃）まで加熱する。なお、温間鍛造温度に加熱す
るか、熱間鍛造温度にまで加熱するかは鍛造する曲り歯
傘歯車のねじれ角やモジュール等により選択する。Next, a method for forging a curved bevel gear using the forging die apparatus described above will be explained with reference to the drawings shown in FIGS. 1 to 5. The material 13 cut to an appropriate length is molded by cold transfer to form the shaft portion 13a (note that this step is not necessarily required). After that, the surface of the material 13 is coated with graphite, and then warm forging temperature (600 to 900 °C) or hot forging temperature (900 to 1
Heat to 200°C. Note that whether to heat to the warm forging temperature or to the hot forging temperature is selected depending on the helix angle, module, etc. of the bent bevel gear to be forged.
【００１１】上記のようにして所定温度にまで加熱した
素材１３の軸部１３ａを図１に示すように下型６のキャ
ビティ６ａ内に挿入して、スライド１を下降させ、鍛造
を開始する。スライド１が予め設定した据込み量の下降
したところで、上型１と下型６が図２に示すように閉合
され上型３による素材１３の据込み加工が完了し、この
状態でさらにスライド１が下降すると、スライドノック
アウト８が素材１３の上端を加圧して温間（熱間）閉塞
鍛造を開始すると同時に、ダイクッション１０がクッシ
ョンを開始する。The shaft portion 13a of the material 13 heated to a predetermined temperature as described above is inserted into the cavity 6a of the lower die 6 as shown in FIG. 1, and the slide 1 is lowered to start forging. When the slide 1 has descended by the preset upsetting amount, the upper mold 1 and the lower mold 6 are closed as shown in FIG. 2, and the upsetting of the material 13 by the upper mold 3 is completed. When the slide knockout 8 presses the upper end of the material 13 to start warm (hot) closed forging, the die cushion 10 starts cushioning.
【００１２】素材１３の上端側はスライド１の下降とと
もにスライドノックアウト８により加圧されてキャビテ
ィ３ａ内に流動し、スライド１が下死点に達したところ
で図３に示すように歯車部１３ｂの成形が完了する。そ
の後スライド１の上昇とともにベッドノックアウト１２
が上昇して下型６内の素材１３を突き上げるため、素材
１３は上型３とともに図４に示すように上昇し、素材１
３の軸部１３ａが下型６より完全に離れたところで、ス
ライドノックアウト８が圧力プレート９の中心部に設け
られたノックアウトピン１４により突き下げられる。As the slide 1 descends, the upper end of the material 13 is pressurized by the slide knockout 8 and flows into the cavity 3a, and when the slide 1 reaches the bottom dead center, the gear portion 13b is formed as shown in FIG. is completed. Then, as slide 1 rises, bed knockout 12
rises and pushes up the material 13 in the lower mold 6, so the material 13 rises together with the upper mold 3 as shown in FIG.
When the shaft portion 13a of the pressure plate 9 is completely separated from the lower die 6, the slide knockout 8 is pushed down by a knockout pin 14 provided at the center of the pressure plate 9.
【００１３】これによってスライドノックアウト８が上
型３内より素材１３の歯車部１３ｂを突き出すが、歯車
部１３ｂにはねじれ角が付けられている。しかし上型３
は回転自在に取付けられているため、素材１３のノック
アウトとともに回転し、これによって歯車部１３ｂを損
傷することなく上型３より成形の完了した素材１３をノ
ックアウトすることができる。また上下型３，６よりノ
ックアウトされた素材１３は図５に示すようにスライド
ノックアウト８及びベッドノックアウト１２の間で保持
されているところを図示しないトランスファフィーダに
より次の工程へと搬送される。[0013] As a result, the slide knockout 8 pushes out the gear portion 13b of the material 13 from inside the upper mold 3, but the gear portion 13b has a helix angle. However, upper mold 3
Since it is rotatably attached, it rotates as the material 13 is knocked out, thereby making it possible to knock out the molded material 13 from the upper die 3 without damaging the gear portion 13b. The material 13 knocked out from the upper and lower dies 3 and 6 is held between a slide knockout 8 and a bed knockout 12 as shown in FIG. 5, and is transported to the next step by a transfer feeder (not shown).
【００１４】なお歯車部１３ｂに高い精度が要求される
場合は次の工程で研摩加工を行うが、余り精度が要求さ
れない場合は、サイジング加工や、サイジング加工後ラ
ッピング加工するようにしてもよい。また上型３と、下
型６の当り面に予めインロー加工３ｂ，６ｂを施してお
くことにより、閉塞時上下型３，６に芯ずれが生じるの
を防止することができる。If high precision is required for the gear portion 13b, polishing is performed in the next step, but if high precision is not required, sizing or lapping may be performed after sizing. Furthermore, by previously applying spigot machining 3b, 6b to the contact surfaces of the upper mold 3 and lower mold 6, it is possible to prevent misalignment of the upper and lower molds 3, 6 during closing.
【００１５】さらに上記実施例では上型３側を回転自在
に取付けたが、図７に示すように下型６側を回転自在に
取付けてもよい。この場合、鍛造後スライド１の上昇と
ともにスライドノックアウト８により素材１３をノック
アウトする。これによって歯車部１３ｂのねじれ角によ
り素材１３が下型６とともに回転して、素材１３を上型
３よりノックアウトすることができる。その後ベッドノ
ックアウト１２を上昇させて下型６内より素材１３をノ
ックアウトすればよい。Further, in the above embodiment, the upper mold 3 side is rotatably mounted, but the lower mold 6 side may be rotatably mounted as shown in FIG. In this case, as the slide 1 rises after forging, the material 13 is knocked out by the slide knockout 8. As a result, the material 13 rotates together with the lower mold 6 due to the helix angle of the gear portion 13b, and the material 13 can be knocked out from the upper mold 3. Thereafter, the bed knockout 12 is raised to knock out the material 13 from inside the lower die 6.
【００１６】以上は上型３側をダイクッション１０によ
りクッションさせて鍛造する方法であるが、図８ないし
図１０に示すように下型６側をクッションさせることに
よっても同様に鍛造が行える。またこの図では素材１３
の軸部１３ａを予め加工しないで鍛造する方法を示して
おり、軸部１３ａを予め加工するか、しないかは得よう
とする曲り歯傘歯車により任意に選択することができる
。The forging method described above is performed by cushioning the upper mold 3 side with the die cushion 10, but forging can also be performed in the same way by cushioning the lower mold 6 side as shown in FIGS. 8 to 10. Also, in this figure, material 13
This shows a method of forging the shaft portion 13a without pre-processing, and whether or not to pre-process the shaft portion 13a can be arbitrarily selected depending on the curved bevel gear to be obtained.
【００１７】[0017]
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、ねじれ
角の大きく、かつ歯部にアンダカット部を有する曲り歯
傘歯車が鍛造により製作できるようになるため、従来の
歯車部分を機械加工していたときに比べて工程数が少な
くなり、これによって曲り歯傘歯車が容易かつ安価に得
られると共に、切粉などが発生しないので材料の歩留り
も改善される。また中型プレスにより鍛造が可能なため
、大規模な設備も必要とせず経済的である。Effects of the Invention As described in detail above, the present invention makes it possible to manufacture a curved bevel gear with a large helix angle and an undercut in the tooth portion by forging, which eliminates the need for machining the conventional gear portion. Compared to the previous method, the number of steps is reduced, and as a result, curved bevel gears can be obtained easily and inexpensively, and the material yield is also improved because no chips are generated. Furthermore, since it can be forged using a medium-sized press, it is economical and does not require large-scale equipment.
【図１】この発明の一実施例になる曲り歯傘歯車の鍛造
方法を示す工程図である。FIG. 1 is a process diagram showing a method for forging a curved bevel gear according to an embodiment of the present invention.
【図２】同工程図である。FIG. 2 is a diagram of the same process.
【図３】同工程図である。FIG. 3 is a diagram of the same process.
【図４】同工程図である。FIG. 4 is a diagram of the same process.
【図５】同工程図である。FIG. 5 is a diagram of the same process.
【図６】この発明の鍛造方法に使用する金型装置の一実
施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing an embodiment of a mold device used in the forging method of the present invention.
【図７】他の実施例を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment.
【図８】この発明の鍛造方法の他の実施例を示す工程図
である。FIG. 8 is a process diagram showing another embodiment of the forging method of the present invention.
【図９】同工程図である。FIG. 9 is a diagram of the same process.
【図１０】同工程図である。FIG. 10 is a diagram of the same process.
【図１１】従来の鍛造方法を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional forging method.
【図１２】曲り歯傘歯車の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a curved bevel gear.
１ スライド、３ 上型、４ ボルスタ、６
下型、８ スライドノックアウト、１０ ダイクッ
ション、１２ ベッドノックアウト、１３ 素材。1 Slide, 3 Upper die, 4 Bolster, 6
Lower mold, 8 slide knockout, 10 die cushion, 12 bed knockout, 13 material.
Claims (4)
下型６内に収容した後上型３を下降させて、上型３で素
材１３を据込みながら上型３と下型６を閉塞し、その後
上型３または下型６をクッションさせながらスライドノ
ックアウト８を下降させて上型３及び下型６内の素材１
３を閉塞鍛造すると共に、上型３の上昇とともに上型３
または下型６を回転させながら上型３内の素材１３をノ
ックアウトすることを特徴とする曲り歯傘歯車の鍛造方
法。Claim 1: After storing the material 13 heated to a warm temperature in the lower mold 6, the upper mold 3 is lowered, and the upper mold 3 and the lower mold 6 are closed while upsetting the material 13 with the upper mold 3. Then, while cushioning the upper die 3 or the lower die 6, the slide knockout 8 is lowered to remove the material 1 in the upper die 3 and the lower die 6.
3 is closed forged, and as the upper die 3 rises, the upper die 3
Alternatively, a method for forging a curved bevel gear characterized by knocking out the material 13 in the upper mold 3 while rotating the lower mold 6.
クアウト１２により下型６より素材１３をノックアウト
し、その後スライドノックアウト８により回転自在な上
型３より素材１３をノックアウトしてなる請求項１記載
の鍛造方法。2. As the upper mold 3 rises, the bed knockout 12 first knocks out the material 13 from the lower mold 6, and then the slide knockout 8 knocks out the material 13 from the rotatable upper mold 3. Forging method.
６を回転させながらスライドノックアウト８により上型
３より素材１３をノックアウト後、ベッドノックアウト
１２により下型６より素材１３をノックアウトしてなる
請求項１記載の鍛造方法。3. While rotating the material 13 and the lower mold 6 as the upper mold 3 rises, the material 13 is knocked out from the upper mold 3 by the slide knockout 8, and then the material 13 is knocked out from the lower mold 6 by the bed knockout 12. The forging method according to claim 1.
た上型３とプレスのボルスタ４上に取付けられた下型６
の中心部にそれぞれスライドノックアウト８及びベッド
ノックアウト１２を設け、かつ上記上型３及び下型６の
一方をダイクッション１０によりクッション自在とする
と共に、上記上型３及び下型６の少なくとも一方を回転
自在としたことを特徴とする鍛造用金型装置。4. An upper die 3 attached to the lower surface of the slide 1 of the press and a lower die 6 attached to the bolster 4 of the press.
A slide knockout 8 and a bed knockout 12 are provided at the center of the die, one of the upper mold 3 and the lower mold 6 can be freely cushioned by a die cushion 10, and at least one of the upper mold 3 and the lower mold 6 can be rotated. A forging mold device that is characterized by its flexibility.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17465691A JPH04371335A (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Method and die unit for forging spiral bevel gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17465691A JPH04371335A (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Method and die unit for forging spiral bevel gear |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04371335A true JPH04371335A (en) | 1992-12-24 |
Family
ID=15982405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17465691A Pending JPH04371335A (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Method and die unit for forging spiral bevel gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04371335A (en) |
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