JPS6142440A - 歯車の鍛造用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ベベルギヤのような笠形状部、中心孔を有す
る歯車の鍛造用金型に関するものである。

（従来の技術） ベベルギヤの鍛造成形について従来例を説明すると、ベ
ベルギヤの代表例は、第２図（Ａ）（Ｂｌに示すような
歯車（ａＳ　）　、　（α２）の形状になっており、い
ずれも歯頂部径（Ｄｈｌ）と歯底部径（ＤＡ２）よりな
る笠形状になっており中心孔を有し、第２図ｆＢ）に示
す歯車（α２）の鍛造成形には、第３図に示すような上
ポンチ（ＰＵ）付の上金型（ＤＵ）と下ポンチ（ＰＬ）
付の下金型（ＤＬ）とを使用し、第３図（Ａ）に示すよ
うに上、下金型（ＤＵ）　、　（ＤＬ）間に上、下ポン
チ（ＰＵ）　、　（ＰＬ）の径Ｃｄｐ）とほぼ同じ径（
ｄｉ）の素材Ｍを配置し、上、下ポンチを同時に矢示方
向に押し進めて素材（財）を圧縮し塑性加工するととも
に、第３図（′Ｂ）に示すように上、下ポンチによって
中心孔を穿ち歯車（α２）に形成している。

また、他の従来例は、第４図（Ａ）（Ｂ）に示すように
上、下ポンチ（ＰＵ’）　、　（ＰＬ／）の径（ｄ７７
′）を大きく形成して、素材（Ｍ’）の径を大きく長さ
を短かくし、小さい面圧によって歯車形への変形を容易
にするとともに、座屈を防止した構造釦なっている。

（従来技術の問題点） 第３図に示した金型による鍛造成形においては、素材（
財）の径と長さの比Ａ！／ｄ　、？が大きい値となり座
屈が生じ易く、また、歯車（ａ２）の最大歯形（ＤＡ＋
）に対して素材（財）の径（ｒｉｇ）が小さいため変形
量が大きくなって、素材の割れ（変形不足）を誘発した
り、ポンチ面圧が非常に大きくなってポンチの損傷が著
しいなど力欠点がある（第３図ら）に示すように変形不
足によりコーナ一部（ｘｌが欠肉し勝ちとなる。）。

また、第４図に示した従来例は、前記の欠点はほぼ解消
されるが、ポンチによって中心孔を穿つことができず、
鍛造成形後に他の機器によって中心孔を穿つ加工工程が
必要となる欠点がある。

（発明の目的、問題点の解決手段） 本発明は、従来の歯車鍛造成形における前記のような欠
点を解消するために開発されたものであって、ベベルギ
ヤのような笠形状部、中心孔を有する歯車の鍛造用金型
において、素材を圧縮して所定の歯車形状に塑性加工す
るキャビテーション部を備えた雄金型と雌金型の金型か
らなり、前記雄金型と前記雌金型の一方に前記中心孔の
穿孔用のポンチを他方にノックアウト用のポンチを配設
した構成に特徴を有し、雄金型と雌金型のキャビテーシ
ョン部によって素材を圧縮し塑性変形するとともに、一
方のポンチによって中心孔を穿ち他方のポンチによって
成形歯車を金型内からノックアウトすることにより、雄
、雌金型の嵌合精度が高められ変形量が少なくなり製品
精度が高められて成形性能、信頼性が著しく向上され【
いるとともに、一連の工程で中心孔を穿ち製品を金型か
ら取出すこともでき、精度の高い歯車製品を能率よく製
造できるようにして前記のような従来の欠点を解消した
歯車の鍛造用金型を供する点にある。

（発明の実施例） 第１図（Ａ）−（Ｄ）に本発明の一実施例を示しており
、図中（２Ｕ）は雄金型、（２Ｌ）は雌金型、（３Ｕ）
は雄金型（２Ｕ）の中央部に貫設されているポンチ孔内
に上下摺動自在に配設された上ポンチ、（３Ｌ）は雌金
型（２Ｌ）の中央部に貫設されているポンチ孔内に上下
摺動自在に配設された下ポンチであって、離合・を頁２
Ｕ）の中央部には嵌合突部（２Ｕα）が設けられ該嵌合
突部（２Ｕα）の下端面にキャビテーションＣ２Ｕｈ）
　（凹部）が設けられているとともに、雌金型（２Ｌ）
にもキャビテーション（２ＬＡ）が設けられて、第１図
（ＢＩＫ示すように雌金型（２Ｌ）Ｋ雄金型（２Ｕ）が
完全に嵌合されると、前記キャビテーション（２Ｕｈ）
と（２ＬＡ）Ｋよって所定の歯車形状のキャビテーショ
ン部（２Ｕｂ、２Ｌｈ）が形成され、また、雌金型（２
Ｌ）のキャビテーション（２ＬＡ）の内面には歯型部（
２ＬＣ）とその延長部（２Ｌ〆）が設けられ、雄金型（
２Ｕ）の嵌合突部（２ＵＩ２）の周囲には前記延長部（
２ＬＣ’）Ｋ対応した嵌合部（２Ｕｃ）が設けられて、
延長部（２ＬＣ′）に嵌合部（２ＵＣ）が嵌合すること
によりキャビテーション部（２Ｕｂ、２ＬＡ）が密閉さ
れ、また、前記延長部（２ＬＣ’）によって歯車製品の
歯型が変形されないよ５１Ｃ構成されている。

さらＫ、前記上ポンチ（３Ｕ）の径（ｄｐ）は歯車製品
に形成される中心孔とほぼ同径に形成され、前記下ポン
チ（３Ｌ）の径は前記中心孔の径よりも少し大径に形成
されて、前記上ポンチ（３Ｕ）が中心孔の穿孔用に、前
記下ポンチ（３Ｌ）が歯車製品を金型から取出すノック
アウト用に構成されている。なお、前記両ポンチを逆の
構成にすることもできる。

（作　用〕 本発明の実施例は、前記のような構成になっており、第
１図（Ｎに示すように上、下ポンチ（３Ｕ）。

（３Ｌ）よりも大径で従来よりも短かい素材（１１を雄
、雌金型（２Ｕ）　、　（２Ｌ）のキャビテーション部
（２Ｕｈ。

２ＬＡ）内圧セットし、両金型な上、下ポンチとともに
矢示のように押し進めて素材（１）を圧縮し塑性加工す
る。

第１図（ＡＩ　Ｋ示すよ５に雌金型（２Ｌ）に雄金型（
２Ｕ）の嵌合突部（２Ｕりが嵌合するとキャビテーショ
ン部（２ＵＡ、２ＬＪ）が密閉状態になって素材（１）
が圧縮、塑性加工され、第１図０３）に示すように両金
型（２Ｕ）　（２Ｌ）が完全に嵌合、接面されると、素
材（１）がキャビテーション部（２Ｕｈ、２Ｌｂ）内圧
完全に充満され歯車の外形に形成された中間製品（α２
′）となり、次Ｋ、第１図（ｑに示すように上ポンチ（
３Ｕ）を押し進睨れニ良随させて下ポンチ（３Ｌ）を下
降させると、上ポンチ（３Ｕ）　Ｋよって中間製品（α
２′）の中央部処中心孔が貫設され、孔抜きをし、素材
（１）の余剰部分（１′）は下ポンチ穴内に取出され、
該余剰部分（１′）はスクラップとして下側から排出さ
れて、歯車製品（σ２）となる。

最後に雄、雌金型（２Ｕ）　（２Ｌ）を上下に離し、雌
金型（２Ｌ）に対して下ポンチ（３Ｌ）を相対的に上昇
させて歯車製品（ａ２）をノックアウトして離型し取出
すことができる。前記離型時には、キャビテーション（
２Ｌｈ）内の上部に設けた歯形状の延長部（２ＬＣ’）
によってしごかれるため、サイジング加工をしたと同様
となり歯車精度が向上される。

（発明の効果） 前述のように本発明においては、雌金型に雄金型の嵌合
突部が嵌合されるため嵌合精度が高められかつキャビテ
ーション部が密閉されるとともに、素材の径が大きく長
さが短かくなっているため、変形量が著しく少なくなり
変形し易く小さな力で圧縮、塑性加工でき、精度の高い
製品が得られるとともに、一方のポンチによって一連の
工程で中心孔の抜き加工ができ該抜き加工時に製品がさ
らに変形され製品の精度が高められ、他方のポンチによ
って歯車製品を離型できその際に側部のサイ（力 ジング即ちプレフォーム加工がなされて、極めて精度の
高い歯車製品を能率よく製造できる。

なお、前記実施例では、上ポンチを穿孔用とｌ−下ポン
チをノックアウト用としているが、上、王道の構成にす
ることも可能である。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例を示す歯車の鍛造用金
型の縦断面図、第１図ｆＢ）〜（Ｄ）は第１図（Ａ）の
金型による歯車鍛造工程を示す縦断面図、第２［ｄ（Ａ
）（Ｂ）はベベルギヤの２例を示す側面図、第３図（Ａ
）（Ｂ１は従来例の歯車の鍛造用金型を示す縦断面図、
第４図（Ａ）（Ｂ）は他の従来例を示す縦断面しｌであ
る。 ２Ｕ：雄金型　　　　　２Ｌ：雌金型 ２Ｕｈ、２Ｌｈ　：キャビテーション部３ＬＩ：ｙｔ？
ｙ−Ｆ−（穿孔用）３Ｌ；ポンチ（ノックアウト用〕復
代理人　弁理士開本重文 （８）　　　　　　外３名 第２図 （Ａ）　　　　　　　　　　　（８） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベベルギヤのような笠形状部、中心孔を有する歯車の鍛
   造用金型において、素材を圧縮して所定の歯車形状に塑
   性加工するキャビテーション部を備えた雄金型と雌金型
   の金型からなり、前記雄金型と前記雌金型の一方に前記
   中心孔の穿孔用のポンチを他方にノックアウト用のポン
   チを配設したことを特徴とする歯車の鍛造用金型。