JPS606730B2 - かさ歯車の閉塞鍛造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、かさ歯車の閉塞鍛造方法に関する。

閉塞鍛造方法は、複雑な形状の製品を高速で量産できる
非常に能率的な生産方法である。しかし、第１図のよう
な外側部に歯１が突出しているかさ歯車２の鍛造にあっ
ては、ポンチの許容範囲の鍛圧力では、外端部、特に背
円錐面３が欠肉状態となって良好な形状のものが成形で
きず、欠肉状態のない良好な形状のものを成形するには
、ポンチの鍛圧力を許容範囲以上の過大な力としなけれ
ばならないものであった。そのため、金型やポンチの耐
久性が得られず、欠肉状態のない良好なかさ歯車を実用
的に閉塞鍛造することは困難であつた。本発明は上記の
ような点に鑑みたもので、従来の平担な平頭状のポンチ
の鍛圧によりかさ歯車の歯の根元部で鍛造素材の流動を
締る状態となって流動抵抗が大きくなるのを解消して、
鍛造素材をキャビティの外端部に至るまで円滑に流動充
填できるようにし、ポンチの鍛圧力を許容範囲内の小荷
重で、外端部の背円錐面等に欠肉状態が生じずに良好な
所望形状のかさ歯車を実用的に量産できるかさ歯車等の
閉塞鍛造方法を提供するにある。

以下、本発明を実施例にもずし、て説明する。第２図は
本発明により鍛造したかさ歯車２の一例で、第１図のよ
う歯１部の背円錐面３が欠肉状態とならず、所望の形状
通りに成形できているものである。第３図以下は本発明
の−実施例で、上記第２図のようなかさ歯車２を閉塞鍛
造する一例である。

金型４は「かさ歯車２の歯１部で上下２分した上金型５
と下金型６とで形成していて、それぞれの中央部に上ポ
ンチ７、下ポンチ８を出没自在とし、所望のかさ歯車２
のキャビティ９を形成できるようにしている。かさ歯車
２の歯１の上部成形用の上金型６側の小径の歯車側の上
ポンチ７の端面の全鍛圧面は、図のように頂角が１２０
度の鈍角の円錐状の山高形状とし、歯１の根元部１１を
広くして鍛造素材１２の流動を狭く絞らずに山藤形状と
した鍛圧面１０‘こそつて円滑にキャビティ９の外端部
へ流動できるようにしている。下ポンチ８は、通常の平
坦な平頭状のものとし「かさ歯車２の鞠部１３を成形す
るとともに鍛造素材１２をキャビティ９の上記外端部へ
〜かさ歯車の背円錐面形成の外端部に当援する程度の鍛
圧荷重で鍛圧して流動するようにしている。しかして、
上記かさ歯車２の閉塞鍛造の一例について説明する。

金型４〜上ポンチ了、下ポンチ８を所定の鍛圧プレス（
図示せず）に装着し、第３図のように温間状態とした円
柱状の鍛造素材１２を下方に引っ込めた下ポンチ８上に
搭載してキャビテイ９内に収容する。そしてト第４図の
ように上金型５、上ポンチ７を下降して上金型５を下金
型６に密着しも上ポンチ７の鍛圧面竃頚で鍛造素材１２
を先ず鍛圧する。このときト鍛造素材量２は、図のよう
に一端部が円錐状にへこむとともにキャビティ９の外周
部等へやや膨出する。ついで、下ポンチ８を上昇して鍛
造素材１２を鍛圧すると、鍛造素材】２は第５図のよう
に縮小して鞄部１３を形成するとともにキヤビティ９の
外周部へ流動していく。上ポンチ７の鍛圧面１０を円錐
状の山高形状としているので、歯１の根元部ｌｉは第１
図のように狭くなって鍛造素材１２の流動を絞り状態と
することなく」鍛圧面１０にそって外端部へ円滑に流動
し、かさ歯車２の背円錐面３を確実に形成できるもので
ある。したがって、下ポンチ８の鍛圧力は許容範囲内の
小さな荷重とでき、鍛圧力が小さいにもかかわらず従来
のような背円錐面３が欠肉状態となることなく、第２図
のような良好な所望形状のかご歯車２を鍛圧できるもの
である。下ポンチ８の鍛圧が終ると、第６図のように上
金型５、上ポンチ７を上昇させるとともに下ポンチ８を
さらに上昇し、鍛造したかさ歯車２を搬出し、次の鍛造
素材１２を収容して上記と同様に閉塞鍛造するものであ
る。なお、鞠孔加工は、後工程で行なうものである。上
記実施例で、３００〜５００００の溢間状態の外径３５
柳の鍛造素材から外端径が６５肌のかさ歯車を鍛造する
場合、従来方式ではポンチの圧縮応力が３００ｋｇ′地
以上であったものを１８０〜２０６ｋｇ′桝といった十
分に許容範囲内の小さな応力となり、実に４０％の低減
がはかれたもので、かさ歯車の量産に対して金型「ポン
チの耐久性を十分に実用化できるものである。

上記実施例では「上ポンチの鍛圧面を頂角が１２０度の
円錐状の山高形状としたが、頂角を６０度とした場合で
も「許容範囲内の鍛圧力となり、かさ歯車の形状にもよ
るが、頂角がほぼ６０〜１６０度の範囲〜より好ましく
は鈍角の範囲で十分に実用できるものである。

また、上ポンチの鍛圧面の形状としては、円錐状に限る
ことなく、山形状、球面状の加工容易な山高形状とする
こともでき〜プラスティシン等の試験によってそれぞれ
のかさ歯車の最適の形状とすることがより好ましいもの
である。

なお、本発明によれ‘まも従来上記のような閉塞鍛造方
法では不可能であった袷間鍛造も、鍛圧面の頂角を上記
のように適当な角度とすれば、所定の許容範囲の鍛圧力
で閉塞鍛造できるものであり、かさ歯車の冷間状態の閉
塞鍛造も実用化できるものである。

以上のように本発明にあっては、鍛圧するかさ歯車の小
径の歯車側のポンチの全端面が所定の傾斜角度をもつも
のでポンチ軸と垂直としないもであり、しかも鍛造素材
の流動をかさ歯車の歯の根元部で絞り状態となって流動
抵抗が大きくなるのを解消できてキャビティの外端部に
至るまで円滑に流動充填でき、また糧間状態以下の温度
で鍬圧するにもかかわらず、ポンチの鍛圧力を許容範囲
内のできるだけ小荷重とできて、ポンチおよび金型の耐
久化がはかれるもので「 しかもかさ歯車の背円錐薗部
欠肉状態とならずに鍛造素材を流動充填できて、良好な
所望形状のかさ歯車等を実用的に最産することができる
もである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のかさ歯車の閉塞鍛造品の側断面図、第
２図は本発明のかさ歯車の一閉塞鍛造例の側断面図、第
３図〜第６図は同上の一実施例の閉塞鍛造のそれぞれの
工程説明用要部側断面図である。 亀…・・・歯「 ２……かさ歯車、３…・・・背円錐面
、４…・・・金型、５・・・・・・上金型、６……下金
型、７・・・…上ポンチ、８……下ポンチ、９……キヤ
ビティ、１０…・・・鍛圧面．１１・……根元部、ｊ２
・・・…鍛造素材。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金型とポンチで形成する所定のキヤビテイに鍛造素
   材を収容してキヤビテイに鍛造素材を鍛圧充填するかさ
   歯車の閉塞鍛造方法において、鍛造するかさ歯車の小径
   の歯車側のキヤビテイに出没するポンチの全端面を頂角
   がほぼ６０〜１６０度の円錐状や半球面状の山高形状と
   し、この山高形状としたポンチ側を先ずキヤビテイに進
   入して鍛造素材を鍛圧し、ついで対向する他方のポンチ
   を鍛造素材がキヤビテイのかさ歯車の背円錐面形成の外
   端面に当接する程度の鍛圧荷重で押動するとともに、こ
   の鍛造素材を温間状態以下の温度で鍛圧することを特徴
   とするかさ歯車の閉塞鍛造方法。