JPS6153140B2 - - Google Patents
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- JPS6153140B2 JPS6153140B2 JP11047980A JP11047980A JPS6153140B2 JP S6153140 B2 JPS6153140 B2 JP S6153140B2 JP 11047980 A JP11047980 A JP 11047980A JP 11047980 A JP11047980 A JP 11047980A JP S6153140 B2 JPS6153140 B2 JP S6153140B2
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- Japan
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- ring
- punch
- tooth profile
- tooth
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- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば自動車のリングギアの如き線
径の細いリングギアを製造する方法に係り、特に
リング状素材の素材径を内周側から拡張するよう
に素材をテーパポンチで鍛造して外周に歯形を成
形するリングギアの鍛造方法に関する。
径の細いリングギアを製造する方法に係り、特に
リング状素材の素材径を内周側から拡張するよう
に素材をテーパポンチで鍛造して外周に歯形を成
形するリングギアの鍛造方法に関する。
一般にダイス2に成形された歯形3に素材5を
充満させる従来のギア鍛造方法では、第1図およ
び第2図に示すように、歯筋の一方に隣接する歯
7を互に連結する余肉部分9あるいは多量のバリ
を備えて成形歯車6が成形される。そのため必然
的に鍛圧力は増大し、能力の大きな鍛造機が必要
となり、かつ型の寿命は短命とならざるを得な
い。および鍛造後に余肉部分9を切除するなどの
多くの機械加工を必要とし、材料の無駄も多い。
充満させる従来のギア鍛造方法では、第1図およ
び第2図に示すように、歯筋の一方に隣接する歯
7を互に連結する余肉部分9あるいは多量のバリ
を備えて成形歯車6が成形される。そのため必然
的に鍛圧力は増大し、能力の大きな鍛造機が必要
となり、かつ型の寿命は短命とならざるを得な
い。および鍛造後に余肉部分9を切除するなどの
多くの機械加工を必要とし、材料の無駄も多い。
また従来のように、素材に軸線方向の圧延荷重
を如え素材外径を増大させて外周に歯形を成形す
る方法は、特に線径の細いリングギアの場合、圧
造比が高くなり歯形の成形が極めて困難であつ
た。そこで、素材の流動性を良くするため高温に
加熱し熱間鍛造すると、膚あれを生じるばかりか
所望の歯精度を得ることができなかつた。
を如え素材外径を増大させて外周に歯形を成形す
る方法は、特に線径の細いリングギアの場合、圧
造比が高くなり歯形の成形が極めて困難であつ
た。そこで、素材の流動性を良くするため高温に
加熱し熱間鍛造すると、膚あれを生じるばかりか
所望の歯精度を得ることができなかつた。
そこで本発明は、このような従来技術の欠点を
除くために工夫されたものであつて、リング状素
材の外周に小さな成形力で精度および強度の高い
歯形を成形できる鍛造方法の提供を目的とする。
除くために工夫されたものであつて、リング状素
材の外周に小さな成形力で精度および強度の高い
歯形を成形できる鍛造方法の提供を目的とする。
本発明の特徴は、内周に歯成形用の歯形が形成
された下型を機台定盤上に固定しておき、その下
型の歯形の内周位置にリング状素材を挿入し、そ
の素材の内周に先端方向に向かつて緩く傾斜する
円錐形外周表面を有するポンチを圧入し、それに
よつてポンチの下降運動をポンチ軸線と直角な平
面方向の拡張運動に変換し、すなわちポンチをく
さびの如く作用させ、リング状素材の素材径を内
周側から拡張させて素材外周を歯形に押し付け、
もつてリング状素材外周に完成歯を成形すること
にある。
された下型を機台定盤上に固定しておき、その下
型の歯形の内周位置にリング状素材を挿入し、そ
の素材の内周に先端方向に向かつて緩く傾斜する
円錐形外周表面を有するポンチを圧入し、それに
よつてポンチの下降運動をポンチ軸線と直角な平
面方向の拡張運動に変換し、すなわちポンチをく
さびの如く作用させ、リング状素材の素材径を内
周側から拡張させて素材外周を歯形に押し付け、
もつてリング状素材外周に完成歯を成形すること
にある。
以下本発明の実施例のその構成を図面によつて
説明する。
説明する。
第3図に部分的に示されたリングギア31を成
形するために用いるリング状素材30は、引抜き
または圧延加工により所定の断面形状に成形され
た鋼線に巻線加工を施して所望の直径とし、その
突合わせ面を溶接することなどにより、第4図お
よび第6図に示す如く用意される。
形するために用いるリング状素材30は、引抜き
または圧延加工により所定の断面形状に成形され
た鋼線に巻線加工を施して所望の直径とし、その
突合わせ面を溶接することなどにより、第4図お
よび第6図に示す如く用意される。
第4図は、鍛造装置の要部の断面を表わすもの
で、左半分はリング状素材30を装着した状態を
示し、右半分はポンチ26が下降を開始した状態
を示す。ポンチ26は、その先端側の外周に先端
方向に向かつて緩いテーパ角度θで傾斜する載頭
円錐状の案内部分27を有し、案内部分27の上
方には水平方向に広がつた肩部端面28を介して
案内部分27より大きな直径の外周に歯形が形成
された外周歯形29が続けて設けられている。
で、左半分はリング状素材30を装着した状態を
示し、右半分はポンチ26が下降を開始した状態
を示す。ポンチ26は、その先端側の外周に先端
方向に向かつて緩いテーパ角度θで傾斜する載頭
円錐状の案内部分27を有し、案内部分27の上
方には水平方向に広がつた肩部端面28を介して
案内部分27より大きな直径の外周に歯形が形成
された外周歯形29が続けて設けられている。
このポンチ26は、鍛造装置のラム(図示せ
ず)に上型本体24および受圧板25を介して固
定され、機台定盤11の上面に対向して往復動自
在に装着されている。
ず)に上型本体24および受圧板25を介して固
定され、機台定盤11の上面に対向して往復動自
在に装着されている。
鍛造装置の機台定盤11には、その上面に受圧
板13およびスペーサリング22を介し、ダイス
18が締付リング21により固定されている。
板13およびスペーサリング22を介し、ダイス
18が締付リング21により固定されている。
ダイス18は、リング状素材30の外周に歯形
成形するための歯形19を内周に有し、ポンチ2
6と同一軸心上に固定されている。
成形するための歯形19を内周に有し、ポンチ2
6と同一軸心上に固定されている。
14はノツクアウトで、ポンチ26軸線方向に
進退自在にポンチ先端と対向して設けられてお
り、その上方に受圧板13、さらにその上方に円
筒状のノツクアウトリング15が配置されてい
る。
進退自在にポンチ先端と対向して設けられてお
り、その上方に受圧板13、さらにその上方に円
筒状のノツクアウトリング15が配置されてい
る。
12は受圧リングである。
このノツクアウトリング15の外周にはダイス
18内周の歯形19に隙間なく係合する噛合歯形
20が形成されており、この噛合歯形20が歯形
19に噛み合い、この状態でアツクアウトリング
15の上面が歯形成形空間の型彫底表面16(第
6図)を形成している。およびこのノツクアウト
リング15は、ノツクアウト14の昇降にともな
つて歯形19に噛み合つた状態のまま、歯形成形
空間を軸線方向に進退するように成つている。
18内周の歯形19に隙間なく係合する噛合歯形
20が形成されており、この噛合歯形20が歯形
19に噛み合い、この状態でアツクアウトリング
15の上面が歯形成形空間の型彫底表面16(第
6図)を形成している。およびこのノツクアウト
リング15は、ノツクアウト14の昇降にともな
つて歯形19に噛み合つた状態のまま、歯形成形
空間を軸線方向に進退するように成つている。
他方ポンチ上方外周の外周歯形29も、ポンチ
26が下降した際に、ダイス18の歯形19にほ
ぼ隙間なく噛み合い、この状態で外周歯形29の
下面すなわち肩部端面28が歯形成形空間の型彫
上面(第8図)を形成する。
26が下降した際に、ダイス18の歯形19にほ
ぼ隙間なく噛み合い、この状態で外周歯形29の
下面すなわち肩部端面28が歯形成形空間の型彫
上面(第8図)を形成する。
つぎに素材内外径と歯形19内径およびノツク
アウトリング15内径などの寸法関係について説
明する。
アウトリング15内径などの寸法関係について説
明する。
ノツクアウトリング15の内周上縁37の内径
は、所望するリングギア31の内径にほぼ等しく
成形されている。
は、所望するリングギア31の内径にほぼ等しく
成形されている。
リング状素材30は、その外径がダイス18の
歯形19の内径よりわずかに小さく、かつその内
径がノツクアウトリング内周上縁37の内径より
も相当小さく成形されている。およびノツクアウ
トリング内周上縁37と隣接する素材30内周の
下方周縁には、ノツクアウトリング内周上縁37
の内径より相当に大きな直径位置までその周縁が
欠肉された面取り部32を有する。
歯形19の内径よりわずかに小さく、かつその内
径がノツクアウトリング内周上縁37の内径より
も相当小さく成形されている。およびノツクアウ
トリング内周上縁37と隣接する素材30内周の
下方周縁には、ノツクアウトリング内周上縁37
の内径より相当に大きな直径位置までその周縁が
欠肉された面取り部32を有する。
また、円錐形状のポンチ案内部分27は、その
先端側外周の直径がリング状素材30の内径より
小さく、かつその上端外周の直径がノツクアウト
リング内周上縁37の内径と同等程度に成形され
ている。
先端側外周の直径がリング状素材30の内径より
小さく、かつその上端外周の直径がノツクアウト
リング内周上縁37の内径と同等程度に成形され
ている。
つぎに上記構成の装置の作動をリング状素材3
0の外周に歯形を成形する過程に合わせて説明す
る。
0の外周に歯形を成形する過程に合わせて説明す
る。
まず第4図左側に示すように、予め用意された
リング状素材30を歯形成形空間であるダイス1
8の歯形19内周側位置に挿入する。このとき素
材30は、第6図に拡大して示すように、素材3
0内周の下方周縁に面取り部32が形成されてい
るため、ノツクアウトリング15内周上縁37よ
りも適当に外周側位置で型彫底表面16に接して
いる。
リング状素材30を歯形成形空間であるダイス1
8の歯形19内周側位置に挿入する。このとき素
材30は、第6図に拡大して示すように、素材3
0内周の下方周縁に面取り部32が形成されてい
るため、ノツクアウトリング15内周上縁37よ
りも適当に外周側位置で型彫底表面16に接して
いる。
つぎに第4図右側に示すように、ポンチ26を
下降させて案内部分27を素材30の内周に進入
させる。これによりポンチ案内部分27の円錐状
の表面がくさびの如く作用して、第7図に示すよ
うにリング状素材30の素材径を内周側から拡張
させて素材30外周をダイスの歯形19に押し付
ける。
下降させて案内部分27を素材30の内周に進入
させる。これによりポンチ案内部分27の円錐状
の表面がくさびの如く作用して、第7図に示すよ
うにリング状素材30の素材径を内周側から拡張
させて素材30外周をダイスの歯形19に押し付
ける。
これにより素材30は、外周側が歯形内の空間
部分に押し込まれるようになる。またこのとき、
素材内周の下方周縁の面取り部32は、ポンチ2
6の下降にともなつて、ノツクアウトリングの内
周上縁37と案内部分27表面との間に向かつて
素材が膨らむため小さくなる。しかし内周上縁3
7と案内部分27表面との間隔も相対的に小さく
なるので、素材30がノツクアウトリング15と
ポンチ26との間に侵入することがない。
部分に押し込まれるようになる。またこのとき、
素材内周の下方周縁の面取り部32は、ポンチ2
6の下降にともなつて、ノツクアウトリングの内
周上縁37と案内部分27表面との間に向かつて
素材が膨らむため小さくなる。しかし内周上縁3
7と案内部分27表面との間隔も相対的に小さく
なるので、素材30がノツクアウトリング15と
ポンチ26との間に侵入することがない。
やがて、第5図左側に示すようにポンチが所定
の位置まで下降すると、第8図に示すように素材
30すなわちリングギア31は、その上下方向が
ポンチ26の肩部端面28とノツクアウトリング
15の型彫底表面16とに包囲され、かつその内
外周がポンチ26の案内部分27の外周表面とダ
イス18の歯形19表面とに包囲される。
の位置まで下降すると、第8図に示すように素材
30すなわちリングギア31は、その上下方向が
ポンチ26の肩部端面28とノツクアウトリング
15の型彫底表面16とに包囲され、かつその内
外周がポンチ26の案内部分27の外周表面とダ
イス18の歯形19表面とに包囲される。
このとき、ポンチ26の外周歯型29は、ダイ
ス18の歯形19と噛み合つた状態で下降してダ
イスの歯形19の歯と歯の間に押し込まれた素材
を下方に押圧する。しかも歯形19との対向面間
には隙間が形成されないのでその間に発生するバ
リは微少となる。
ス18の歯形19と噛み合つた状態で下降してダ
イスの歯形19の歯と歯の間に押し込まれた素材
を下方に押圧する。しかも歯形19との対向面間
には隙間が形成されないのでその間に発生するバ
リは微少となる。
他方、ノツクアウトリング15の内周上縁37
とポンチ案内部分27の外周との隙間も、このと
き微少である。
とポンチ案内部分27の外周との隙間も、このと
き微少である。
このように素材30は、最終的にほぼ密封され
た型彫空間の中で押圧されてその空間を充満し、
リングギアとしての形状をほぼ完全に整える。
た型彫空間の中で押圧されてその空間を充満し、
リングギアとしての形状をほぼ完全に整える。
このように成形が終了すると、第5図右側に示
す如く、まずポンチ26が上昇し、続いてノツク
アウトリング15を上昇させて成形されたリング
ギア31を押し上げる。
す如く、まずポンチ26が上昇し、続いてノツク
アウトリング15を上昇させて成形されたリング
ギア31を押し上げる。
このようにして成形されたリングギア31は、
従来のリングギア鍛造方法により成形されたリン
グギアのような、歯筋の一方に隣接する歯を互に
連結する未成形部分あるいは大きなバリを伴うこ
とが無い。すなわち従来のように素材を軸線方向
に圧延して素材外周に歯を形成するのでなく、素
材を径方向に拡張して素材外周に歯を形成するの
で、転造歯車の如く材料の流れが円滑でフローの
連結が良く、強度的に優れた歯が成形される。し
かも素材外周における材料の流れに無理がないた
め、リングギアの冷間鍛造成形が可能であるばか
りでなく、ダイス18の歯形19の摩耗が少な
い。型の摩耗はむしろポンチ26の案内部分27
の摩耗の方が大きいが、案内部分27の摩耗は成
形精度に与える影響が少ないためリングギアの大
量生産においても支障がない。
従来のリングギア鍛造方法により成形されたリン
グギアのような、歯筋の一方に隣接する歯を互に
連結する未成形部分あるいは大きなバリを伴うこ
とが無い。すなわち従来のように素材を軸線方向
に圧延して素材外周に歯を形成するのでなく、素
材を径方向に拡張して素材外周に歯を形成するの
で、転造歯車の如く材料の流れが円滑でフローの
連結が良く、強度的に優れた歯が成形される。し
かも素材外周における材料の流れに無理がないた
め、リングギアの冷間鍛造成形が可能であるばか
りでなく、ダイス18の歯形19の摩耗が少な
い。型の摩耗はむしろポンチ26の案内部分27
の摩耗の方が大きいが、案内部分27の摩耗は成
形精度に与える影響が少ないためリングギアの大
量生産においても支障がない。
なお、鍛造装置および素材断面形状などについ
ては、上記実施例の他にも多々考えられるが、以
下その一例を述べる。
ては、上記実施例の他にも多々考えられるが、以
下その一例を述べる。
第9図は、ポンチ126を複数の部品に分割
し、また歯形119とノツクアウトリング115
とにより型彫底表面116を形成した実施例を表
わすもので、図中の記号は第4図の実施例の記号
に対応する箇所に100を加えて示されている。
し、また歯形119とノツクアウトリング115
とにより型彫底表面116を形成した実施例を表
わすもので、図中の記号は第4図の実施例の記号
に対応する箇所に100を加えて示されている。
この実施例でポンチ126は、ねじで連結され
たポンチホルダ134とマンドレル136および
ポンチホルダ134に焼ばめされた上型リング1
38とから成り、上型フランジ135により上型
本体124に固定されている。
たポンチホルダ134とマンドレル136および
ポンチホルダ134に焼ばめされた上型リング1
38とから成り、上型フランジ135により上型
本体124に固定されている。
また図示されていないが、鍛造装置に複動プレ
スを使用する場合には、ポンチホルダ134と上
型リング138とを別々に昇降するようにし、鍛
造時にはまず案内部分127を有するポンチホル
ダ134を下降させその後に上型リング138を
下降するようにしても良い。
スを使用する場合には、ポンチホルダ134と上
型リング138とを別々に昇降するようにし、鍛
造時にはまず案内部分127を有するポンチホル
ダ134を下降させその後に上型リング138を
下降するようにしても良い。
またノツクアウトリング115の上方は、その
外周が歯形119内周側を進退可能な直径を有す
る円筒形になつており、噛合歯形は形成されてい
ない。
外周が歯形119内周側を進退可能な直径を有す
る円筒形になつており、噛合歯形は形成されてい
ない。
およびなお、リングギア31の歯33に第3図
に示すようなチヤンフア面41を成形する場合
は、第4図の実施例においてはノツクアウトリン
グの上面に、また第9図の実施例においては歯形
に対応する型彫形状を成形するか、あるいは第4
図、第9図の両実施例ともポンチの肩部端面に対
応する型彫形状を成形すれば良い。
に示すようなチヤンフア面41を成形する場合
は、第4図の実施例においてはノツクアウトリン
グの上面に、また第9図の実施例においては歯形
に対応する型彫形状を成形するか、あるいは第4
図、第9図の両実施例ともポンチの肩部端面に対
応する型彫形状を成形すれば良い。
第10図は、リング状素材130の断面形状の
実施例を表わすもので、断面形状は円形で外周面
そのものが面取り部132を呈している。
実施例を表わすもので、断面形状は円形で外周面
そのものが面取り部132を呈している。
第11図は、リング状素材230の断面形状の
実施例を表わすもので、断面形状はリングの内外
周に平行な平面239,240が形成されたほぼ
円形で、内側平面240に隣接して面取り部23
2が設けられている。
実施例を表わすもので、断面形状はリングの内外
周に平行な平面239,240が形成されたほぼ
円形で、内側平面240に隣接して面取り部23
2が設けられている。
以上のように本発明の鍛造方法は、ダイスの歯
形内周に挿入したリング状素材をポンチ外周の緩
やかな円錐状のテーパ面によるくさび作用により
外径方向に拡散させて素材外周に完成歯を成形す
るものであるから、小さな成形力で精度および強
度の高い歯形を予め用意された線径の細いリング
状素材の外周に成形でき、しかも成形はポンチの
下降初期および中期におけるバリの発生がなく後
期において素材を余肉部分のないほぼ密封状態で
鍛造するので、バリおよび余肉部分が微少でかつ
高精度なリングギアを成形することができる。
形内周に挿入したリング状素材をポンチ外周の緩
やかな円錐状のテーパ面によるくさび作用により
外径方向に拡散させて素材外周に完成歯を成形す
るものであるから、小さな成形力で精度および強
度の高い歯形を予め用意された線径の細いリング
状素材の外周に成形でき、しかも成形はポンチの
下降初期および中期におけるバリの発生がなく後
期において素材を余肉部分のないほぼ密封状態で
鍛造するので、バリおよび余肉部分が微少でかつ
高精度なリングギアを成形することができる。
第1図は従来のリングギア鍛造方法の説明図。
第2図は第1図の方法によつて鍛造されたリング
ギアの断面説明図。第3図はリングギアの部分拡
大斜視図。第4図および第5図は本発明の実施例
を表わすもので、成形過程を段階的に表わす説明
図。第6図乃至第8図は第4図および第5図に示
された成形過程の一部分を拡大して表わす説明
図。第9図は第4図とは別の実施例を表わすもの
で鍛造装置の説明図。第10図および第11図は
第6図とは別の実施例を表わすもので素材断面の
説明図である。 (記号の説明)、11……機台定盤。15……
ノツクアウトリング。16……型彫底表面。17
……下型。18……ダイス。19……歯形。23
……上型。26……ポンチ。27……案内部分。
28……肩部端面。30……素材。31……リン
グギア。32……面取り部。33……形成歯。θ
……テーパ角度。
第2図は第1図の方法によつて鍛造されたリング
ギアの断面説明図。第3図はリングギアの部分拡
大斜視図。第4図および第5図は本発明の実施例
を表わすもので、成形過程を段階的に表わす説明
図。第6図乃至第8図は第4図および第5図に示
された成形過程の一部分を拡大して表わす説明
図。第9図は第4図とは別の実施例を表わすもの
で鍛造装置の説明図。第10図および第11図は
第6図とは別の実施例を表わすもので素材断面の
説明図である。 (記号の説明)、11……機台定盤。15……
ノツクアウトリング。16……型彫底表面。17
……下型。18……ダイス。19……歯形。23
……上型。26……ポンチ。27……案内部分。
28……肩部端面。30……素材。31……リン
グギア。32……面取り部。33……形成歯。θ
……テーパ角度。
Claims (1)
- 1 機台定盤上に固定された内周に歯成形用の歯
形が成形された下型のその歯形の内周位置に少な
くとも内周の下方側周縁に面取り部が形成された
リング状素材を挿入し、つぎに前記機台定盤の上
面に対向して前記下型と同一軸心線上を往復動す
るポンチを下降させて、そのポンチ先端側の外周
に形成された先端方向に向かつて緩く傾斜する円
錐形の案内部分を前記リング状素材の内周に圧入
し、もつて前記リング状素材を内周側から外径方
向に拡張して外周に歯形を鍛造することを特徴と
するリング状素材の外周に歯形を成形する鍛造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11047980A JPS5736034A (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Ringujosozainogaishunihagataokeiseisurutanzohoho |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11047980A JPS5736034A (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Ringujosozainogaishunihagataokeiseisurutanzohoho |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5736034A JPS5736034A (ja) | 1982-02-26 |
JPS6153140B2 true JPS6153140B2 (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14536750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11047980A Granted JPS5736034A (ja) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Ringujosozainogaishunihagataokeiseisurutanzohoho |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5736034A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL72025A (en) * | 1984-06-05 | 1986-08-31 | Israel State | Method and machine for producing a metallic ring with specially contoured surfaces from a ring-shaped blank of selected cross-section |
JPS61235033A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-20 | Goto Tanko Kk | 歯車の製造法 |
-
1980
- 1980-08-11 JP JP11047980A patent/JPS5736034A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5736034A (ja) | 1982-02-26 |
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