JPH0576981A - Manufacture of gear with flange - Google Patents

Manufacture of gear with flange

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JPH0576981A
JPH0576981A JP3236248A JP23624891A JPH0576981A JP H0576981 A JPH0576981 A JP H0576981A JP 3236248 A JP3236248 A JP 3236248A JP 23624891 A JP23624891 A JP 23624891A JP H0576981 A JPH0576981 A JP H0576981A
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gear
flange
hollow hole
mandrel
punch
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Susumu Takahashi
橋 進 高
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/28Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30Making machine elements wheels; discs with gear-teeth

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a manufacturing method, by which gear with flange can continuously be formed. CONSTITUTION:After the teeth and a man-circular-shaped hollow hole H are formed by pressing a gear preform M forming the penetrating state to the hollow hole H with a mandrel 6 in a forming die 2 having the inner teeth 2a for forming the teeth, a boss part B in a flange preform F is inserted into the hollow hole H and by applying an ironing to the inner peripheral part in this boss part B, the inner surface of the hollow hole H is brought into close contact with the boss part B to combine the gear preform M and the flange preform F.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、押出し成形により歯
を形成した歯車素材とフランジ素材とを結合して、フラ
ンジ付歯車を成形するのに利用されるフランジ付歯車の
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a flanged gear used for molding a flanged gear by combining a gear material having teeth formed by extrusion molding with a flange material. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、歯車の押出し成形装置を示す図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a gear extrusion molding apparatus.

【0003】この押出し成型装置100は、歯車素材M
の挿入空間を形成する上部金型101と、歯成形用内歯
102を有する成形型103とを上下に重ねてコンテナ
104で固定し、これらをプレスボルスタ105上に固
定すると共に、マンドレル106を同軸状態で有する押
出し用ポンチ107を備えた構造になっている。
This extrusion molding apparatus 100 is provided with a gear material M.
Of the upper mold 101 and the molding die 103 having the internal teeth 102 for tooth molding are vertically stacked and fixed by the container 104, and these are fixed on the press bolster 105, and the mandrel 106 is coaxial. The structure is provided with an extrusion punch 107 that is held in a state.

【0004】上記の押出し成形装置100は、マンドレ
ル106および押出し用ポンチ107を上昇させた状態
にして、上部金型101内に歯車素材Mを挿入し、次い
でマンドレル106および押出し用ポンチ107を下降
させて歯車素材Mを押圧し、成形型103の歯成形用内
歯102で歯を形成して成形途中歯車素材M1とし、さ
らに押出し用ポンチ107を下降させることによって歯
車Gを成形する。
In the extrusion molding apparatus 100, the mandrel 106 and the extrusion punch 107 are raised, the gear material M is inserted into the upper mold 101, and then the mandrel 106 and the extrusion punch 107 are lowered. The gear material M is pressed to form teeth with the tooth forming internal teeth 102 of the molding die 103 to form the gear material M1 in the process of forming, and the extrusion punch 107 is lowered to form the gear G.

【0005】なお、上記のような歯車の押出し成形装置
としては、例えば特開昭58−107213号公報に開
示されたものがある。
An example of the gear extrusion molding apparatus as described above is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-107213.

【0006】そして、従来では、上記の如く成形された
歯車に、フランジ素材を溶接等で結合することにより、
フランジ付歯車を製造していた。
[0006] Conventionally, a flange material is joined to the gear formed as described above by welding or the like,
It was manufacturing gears with flanges.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
フランジ付歯車の製造にあっては、例えば成形した歯車
とフランジ素材との互いの位置合わせが難しく、これら
の結合作業に手間がかかると共に、連続的な製造が困難
であるなどの問題点があり、このような問題点を解決す
ることが生産性の向上等を図るうえでの課題になってい
た。
However, in the manufacture of the above-mentioned conventional flanged gear, for example, it is difficult to align the molded gear and the flange material with each other, and it is troublesome to join them. There are problems such as difficulty in continuous production, and solving such problems has been a problem in improving productivity.

【0008】[0008]

【発明の目的】この発明は、上記したような従来の課題
に鑑みて成されたもので、溶接による結合手段を用い
ず、フランジ付歯車を連続的に成形することができる製
造方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a manufacturing method capable of continuously forming a gear with a flange without using a joining means by welding. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係わるフラン
ジ付歯車の製造方法は、歯成形用内歯を有する成形型内
に、中空孔を有する歯車素材を、その中空孔内にマンド
レルを貫通させた状態で押圧して、前記歯車素材に歯を
形成すると共に、同歯車素材をマンドレルに向けて塑性
流動させて前記中空孔の断面を非円形状に形成したの
ち、その中空孔内に、ボス部を有するフランジ素材の前
記ボス部を挿入して、前記ボス部の内周部をしごき加工
することによって前記歯車素材とフランジ素材を結合す
る構成としており、上記の構成を従来の課題を解決する
ための手段としている。
A method for manufacturing a gear with a flange according to the present invention is a method for manufacturing a gear having hollow teeth, a gear material having a hollow hole, and a mandrel penetrating the hollow material. While pressing to form teeth on the gear material, the gear material is plastically flowed toward the mandrel to form a non-circular cross section of the hollow hole, and then a boss is formed in the hollow hole. The boss portion of the flange material having a portion is inserted, and the gear material and the flange material are joined by ironing the inner peripheral portion of the boss portion, and the above configuration solves the conventional problems. As a means to

【0010】[0010]

【発明の作用】この発明に係わるフランジ付歯車の製造
方法では、成形型により、歯車素材に歯および断面非円
形状の中空孔を形成したのち、その中空孔にフランジ素
材のボス部を挿入して前記ボス部の内周部をしごき加工
することにより、歯車素材の中空孔内にフランジ素材の
ボス部を密着状態にし、双方を結合する。
In the method of manufacturing a gear with a flange according to the present invention, a tooth and a hollow hole having a non-circular cross section are formed in the gear material by a molding die, and then the boss portion of the flange material is inserted into the hollow hole. By ironing the inner peripheral portion of the boss portion, the boss portion of the flange material is brought into close contact with the inside of the hollow hole of the gear material, and both are joined.

【0011】上記過程では、成形型に対し、歯車素材が
その軸線方向に押圧されることとなり、この歯車素材に
対し、フランジ素材のボス部がその軸線方向に挿入され
ることとなるので、歯車素材およびフランジ素材を同軸
線上に配した状態で、成形型による歯車素材の成形に続
いてフランジ素材の結合を行い、フランジ付歯車を成形
し得ることとなる。
In the above process, the gear material is pressed against the forming die in its axial direction, and the boss portion of the flange material is inserted into this gear material in its axial direction. With the material and the flange material arranged on the coaxial line, the gear material can be formed by the forming die and then the flange material is joined to form the gear with a flange.

【0012】[0012]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図1〜図6に基
づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0013】図1〜図6は、この発明のフランジ付歯車
の製造方法に適用可能な押出し成形装置を説明する図で
あって、図1〜図5においては、装置の主要部分が左右
対称の構造を成していることから、装置の左半分または
右半分を工程毎に示している。
FIGS. 1 to 6 are views for explaining an extrusion molding apparatus applicable to the method for manufacturing a flanged gear according to the present invention. In FIGS. 1 to 5, the main parts of the apparatus are symmetrical. The left half or right half of the device is shown for each step because of the structure.

【0014】押出し成形装置1は、図1(a)に示すよ
うに、円筒歯車を成形するための歯成形用内歯2aを有
する成形型2を備えており、この成形型2は成形型固定
用リング3上に固定されている。なお、前記成形型2内
には、上側から、成形途中歯車素材M1と、二つの成形
完了歯車素材M2,M3が前加工により残存している。
As shown in FIG. 1A, the extrusion molding apparatus 1 is equipped with a molding die 2 having internal teeth 2a for molding a cylindrical gear, and the molding die 2 is fixed to the molding die. It is fixed on the working ring 3. It should be noted that, in the molding die 2, an intermediate molding gear material M1 and two molding completion gear materials M2 and M3 remain from the upper side by pre-processing.

【0015】前記歯成形用内歯2aは、図1(a)中の
仮想線円内に拡大して示すように、歯車素材二個分以上
の長さにわたって整形部2bを有すると共に、その上端
にテーパ状の導入部2cを有している。前記成形型固定
用リング3は、成形が終了したフランジ付歯車を取出す
ための歯車取出口3aを有しているとともに、プレスホ
ルダ4上にボルト等で固定してある。
The tooth forming inner tooth 2a has a shaping portion 2b over a length of two or more gear materials and has an upper end as shown in an enlarged view in a virtual circle in FIG. 1 (a). Has a tapered introduction portion 2c. The molding die fixing ring 3 has a gear take-out port 3a for taking out the flanged gear after the molding is completed, and is fixed on the press holder 4 by a bolt or the like.

【0016】前記成形型2の上方には、上側から、歯車
素材(M)に対して加圧力を付与するポンチ5と、この
ポンチ5よりも小径であり且つ歯車素材(M)の中空孔
H内に挿入されるマンドレル6と、このマンドレル6よ
りも小径であり且つ後記するフランジ素材のボス部に挿
入されるしごき加工用ポンチ7が互いに同軸状態で配設
してある。上記ポンチ5、マンドレル6およびしごき加
工用ポンチ7は、前記成形型2の中心軸と一致するよう
に配置され、且つ図示しないプレスのラムに固定されて
上下方向に移動する。
Above the mold 2, a punch 5 for applying a pressing force to the gear material (M) is provided from the upper side, and a hollow hole H of the gear material (M) having a smaller diameter than the punch 5. A mandrel 6 to be inserted therein and an ironing punch 7 having a smaller diameter than the mandrel 6 and inserted into a boss portion of a flange material described later are arranged coaxially with each other. The punch 5, the mandrel 6, and the ironing punch 7 are arranged so as to coincide with the central axis of the molding die 2 and are fixed to a ram of a press (not shown) to move in the vertical direction.

【0017】また、前記マンドレル6は、図5に示すよ
うに、水平断面が楕円形状を成しており、歯車素材Mの
真円形状の中空孔Hとの間に隙間S1を形成する。
Further, as shown in FIG. 5, the mandrel 6 has an elliptical horizontal cross section and forms a gap S1 between the mandrel 6 and the perfect circular hollow hole H of the gear material M.

【0018】さらに、前記成形型2の下方には、フラン
ジ素材を固定する素材ホルダ8と、前記素材ホルダ8の
中央から上方に突出可能なノックアウトピン9が、該成
形型2の中心軸と同軸状をなすように配置してある。前
記素材ホルダ8は、上下動可能なサブラム・アウタ10
に固定されており、他方、ノックアウトピン9は、サブ
ラム・アウタ10と別に上下動可能であるサブラム・イ
ンナ11に固定されている。
A material holder 8 for fixing a flange material and a knockout pin 9 capable of projecting upward from the center of the material holder 8 are coaxial with the central axis of the molding die 2 below the molding die 2. It is arranged in a shape. The material holder 8 includes a sub-ram outer 10 that can move up and down.
On the other hand, the knockout pin 9 is fixed to a subram inner 11 which is vertically movable separately from the subram outer 10.

【0019】次に、上記の押出し成形装置を用いてフラ
ンジ付歯車を製造する過程を説明する。
Next, a process of manufacturing a gear with a flange by using the above extrusion molding apparatus will be described.

【0020】初期において、ポンチ5、マンドレル6お
よびしごき加工用ポンチ7は上昇限に位置し、素材ホル
ダ8およびノックアウトピン9は下降限に位置してお
り、図1(b)に示すように、この状態で素材ホルダ8
にフランジ素材Fが固定される。このフランジ素材F
は、中心に、前記しごき加工用ポンチ7の直径よりも小
さい内径を有するボス部Bを備えている。
In the initial stage, the punch 5, the mandrel 6, and the ironing punch 7 are located at the upper limit, and the material holder 8 and the knockout pin 9 are located at the lower limit, as shown in FIG. 1 (b). Material holder 8 in this state
The flange material F is fixed to the. This flange material F
Is provided at the center with a boss portion B having an inner diameter smaller than the diameter of the ironing punch 7.

【0021】次に、図2(c)に示すように、素材ホル
ダ8およびノックアウトピン9を同時に上昇させること
により、素材ホルダ8およびフランジ素材Fを成形型2
に当接させ、且つ、下段の成形完了歯車素材M3の中空
孔Hに、フランジ素材Fのボス部Bを挿入する。
Next, as shown in FIG. 2 (c), the material holder 8 and the knockout pin 9 are simultaneously raised to move the material holder 8 and the flange material F into the forming die 2.
And the boss portion B of the flange material F is inserted into the hollow hole H of the lower completed gear material M3.

【0022】ここで、前記成形完了歯車素材M3は、前
工程において、中空孔H内にマンドレル6を貫通させた
状態にしてポンチ5で押圧されることにより、歯成形用
内歯2aで外周に歯が形成され、しかも、先述したよう
にマンドレル6の水平断面(第6図参照)が楕円形状で
あることから、歯が形成される際に歯車素材(M)がマ
ンドレル6との間の隙間S1を埋めるように塑性流動す
ることとなり、その結果、中空孔Hがマンドレル6と同
様の楕円形状(非円形状)に形成される。したがって、
楕円形状の中空孔H内に円形状のボス部Bを挿入した際
には、両者間に隙間S2が形成される。
In the previous step, the completed gear material M3 is pressed by the punch 5 with the mandrel 6 penetrating into the hollow hole H, and the outer peripheral surface of the tooth forming inner tooth 2a is reduced. Since the teeth are formed and the horizontal cross section of the mandrel 6 (see FIG. 6) is elliptical as described above, the gap between the gear material (M) and the mandrel 6 is small when the teeth are formed. As a result of the plastic flow so as to fill S1, the hollow hole H is formed in an elliptical shape (non-circular shape) similar to the mandrel 6. Therefore,
When the circular boss portion B is inserted into the elliptical hollow hole H, a gap S2 is formed between them.

【0023】こののち、図2(d)に示すように、ポン
チ5を下降させると、マンドレル6が成形途中歯車素材
M1および上段の成形完了歯車素材M2の中空孔Hに挿
入状態となり、且つ、しごき加工用ポンチ7が前記ボス
部Bの内周部に挿入状態となる。
After that, as shown in FIG. 2 (d), when the punch 5 is lowered, the mandrel 6 is inserted into the hollow holes H of the in-molding gear material M1 and the upper completed gear material M2, and The ironing punch 7 is inserted into the inner peripheral portion of the boss portion B.

【0024】この間、前記成形完了歯車素材M3が成形
型2内で拘束されている状態にあり、しごき加工用ポン
チ7の直径よりもボス部Bの内径が小さいことから、前
記ボス部Bの内・外径が拡大される状態にしごき加工が
成され、中空孔Hの内面とボス部Bとの間の隙間S2が
埋められて双方が密着し、成形完了歯車素材M3とフラ
ンジ素材Fが結合してフランジ付歯車Gfが得られる。
During this period, the completed gear material M3 is restrained in the forming die 2 and the inner diameter of the boss portion B is smaller than the diameter of the punch 7 for ironing. An ironing process is performed in a state where the outer diameter is enlarged, the gap S2 between the inner surface of the hollow hole H and the boss portion B is filled, and both are in close contact, and the completed gear material M3 and the flange material F are joined together. Then, the gear Gf with a flange is obtained.

【0025】上部結合ののちには、図3(e)に示すよ
うに、ポンチ5、マンドレル6およびしごき加工用ポン
チ7を上昇させるのに続いて、図3(f)に示すよう
に、成形途中歯車素材M1の上側に新たな歯車素材Mを
セットし、図4(g)に示すように再びポンチ5、マン
ドレル6およびしごき加工用ポンチ7を下降させる。
After the upper bonding, as shown in FIG. 3 (e), as shown in FIG. 3 (f), the punch 5, the mandrel 6, and the ironing punch 7 are lifted, and then the forming is performed as shown in FIG. 3 (f). A new gear material M is set on the upper side of the intermediate gear material M1, and the punch 5, the mandrel 6 and the ironing punch 7 are lowered again as shown in FIG. 4 (g).

【0026】そして、図4(h)に示すように、さらに
ポンチ7を下降させることにより、成形型2内の複数の
歯車素材(M,M1,M2)を介して、フランジ付歯車
Gfを成形型2の下側に押し出し、且つ素材ホルダ8お
よびノックアウトピン9を下降させる。このとき、図4
中に示した過程において、最上段の歯車素材Mは歯が途
中まで形成され、成形途中歯車素材M1は歯が完全に形
成されるとともにマンドレル6によって中空孔Hが楕円
形状に形成され、上段にあった成形完了歯車素材M2は
下段に移動する。
Then, as shown in FIG. 4 (h), by further lowering the punch 7, the flanged gear Gf is formed through the plurality of gear materials (M, M1, M2) in the forming die 2. The material is pushed out to the lower side of the mold 2, and the material holder 8 and the knockout pin 9 are lowered. At this time,
In the process shown in the drawing, the uppermost gear material M has teeth formed halfway, and the half-formed gear material M1 has completely formed teeth and the mandrel 6 forms the hollow hole H into an elliptical shape. The existing completed gear material M2 moves to the lower stage.

【0027】そしてさらに、図5(i)に示すように、
ポンチ5、マンドレル6およびしごき加工用ポンチ7を
上昇させると共に、素材ホルダ8およびノックアウトピ
ン9を下降させたのち、図5(j)に示すように、ノッ
クアウトピン9を上昇させてフランジ付歯車Gfを素材
ホルダ8から押し外し、前記フランジ付歯車Gfを歯車
取出口3aから外部に取出して一連の工程が終了する。
Further, as shown in FIG. 5 (i),
After raising the punch 5, the mandrel 6 and the punch 7 for ironing and lowering the material holder 8 and the knockout pin 9, as shown in FIG. Is removed from the material holder 8 and the flanged gear Gf is taken out from the gear take-out port 3a to complete the series of steps.

【0028】このように、上記の押出し成形装置1を用
いたフランジ付歯車の製造方法では、歯車素材(M)お
よびフランジ素材Fを同軸線上に保った状態にして、歯
および中空孔Hの成形や、しごき加工による両素材の結
合が行われ、上述した工程を繰返し行うことによってフ
ランジ付歯車Gfを連続的に成形する。また、楕円形状
の中空孔H内においてボス部Bがしごき加工されること
から、前記ボス部Bもその楕円形状に対応して塑性変形
することとなり、歯車素材(M)とフランジ素材Fとの
間の軸回り方向の動きがより確実に阻止されることとな
る。
As described above, in the method for manufacturing a gear with a flange using the extrusion molding apparatus 1 described above, the gear material (M) and the flange material F are kept coaxial with each other, and the tooth and the hollow hole H are molded. Alternatively, the two materials are joined by ironing, and the flanged gear Gf is continuously formed by repeating the above steps. Further, since the boss portion B is ironed in the elliptical hollow hole H, the boss portion B is also plastically deformed corresponding to the elliptical shape, and the gear material (M) and the flange material F are separated from each other. The movement around the axis in the axial direction is more reliably prevented.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明のフ
ランジ付歯車の製造方法は、従来の溶接による結合手段
を用いずに歯車素材とフランジ素材を強固に且つ正確に
結合してフランジ付歯車を得ることができると共に、各
素材を同軸線上に配した状態で歯の形成や各素材の結合
が可能となって、前記フランジ付歯車を連続的に成形す
ることができ、生産性を大幅に向上させることができる
などの優れた効果を奏する。
As described above, according to the method for manufacturing a flanged gear of the present invention, the gear material and the flange material are firmly and accurately joined together without using the conventional joining means by welding. In addition to being able to obtain, it is possible to form teeth and connect each material in a state where each material is arranged on the coaxial line, and it is possible to continuously mold the flanged gear, which significantly increases productivity. It has excellent effects such as improvement.

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

【図1】図1の(a)(b)はこの発明のフランジ付歯
車の製造方法に適用可能な押出し成形装置および押出し
成形工程を説明する断面図である。
1A and 1B are cross-sectional views illustrating an extrusion molding apparatus and an extrusion molding process applicable to the method for manufacturing a flanged gear according to the present invention.

【図2】図2の(c)(d)は図1の(b)に続く押出
し成形工程を説明する断面図である。
2 (c) and 2 (d) are cross-sectional views for explaining the extrusion molding process subsequent to FIG. 1 (b).

【図3】図3の(e)(f)は図2の(d)に続く押出
し成形工程を説明する断面図である。
3 (e) and 3 (f) are cross-sectional views for explaining the extrusion molding process subsequent to FIG. 2 (d).

【図4】図4の(g)(h)は図3の(f)に続く押出
し成形工程を説明する断面図である。
4 (g) and (h) are cross-sectional views for explaining the extrusion molding step following (f) in FIG.

【図5】図5の(i)(j)は図4の(h)に続く押出
し成形工程を説明する断面図である。
5 (i) and (j) are cross-sectional views for explaining the extrusion molding step following (h) in FIG.

【図6】図1中のA−A線矢視に基づくマンドレルおよ
び歯車素材の水平断面図である。
6 is a horizontal cross-sectional view of the mandrel and the gear material taken along the line AA in FIG.

【図7】従来の歯車押出し成形装置を説明する断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a conventional gear extrusion molding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 成形型 2a 歯成形用内歯 6 マンドレル B ボス部 F フランジ素材 Gf フランジ付歯車 H 中空孔 M,M1,M2,M3 歯車素材 2 Mold 2a Tooth forming internal tooth 6 Mandrel B Boss part F Flange material Gf Flange gear H Hollow hole M, M1, M2, M3 Gear material

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 歯成形用内歯を有する成形型内に、中空
孔を有する歯車素材を、その中空孔内にマンドレルを貫
通させた状態で押圧して、前記歯車素材に歯を形成する
と共に、同歯車素材をマンドレルに向けて塑性流動させ
て前記中空孔の断面を非円形状に形成したのち、その中
空孔内に、ボス部を有するフランジ素材の前記ボス部を
挿入して、前記ボス部の内周部をしごき加工することに
よって前記歯車素材とフランジ素材を結合することを特
徴とするフランジ付歯車の製造方法。
1. A gear material having a hollow hole is pressed into a mold having internal teeth for tooth molding with a mandrel penetrating the hollow hole to form teeth on the gear material. , After the gear material is plastically flowed toward the mandrel to form a non-circular cross section of the hollow hole, the boss portion of the flange material having a boss portion is inserted into the hollow hole, and the boss A method of manufacturing a gear with a flange, characterized in that the gear material and the flange material are joined by ironing the inner peripheral portion of the portion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0687633A1 (en) 1994-06-17 1995-12-20 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Carrier bag and its method of production and use
CN103230950A (en) * 2013-05-09 2013-08-07 无锡市神力齿轮冷挤有限公司 Spline gear cold extrusion one-step molding device
CN104117586A (en) * 2014-07-23 2014-10-29 宁波普泽机电有限公司 Driving gear internal spline outer tooth forming die

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