JPH0712514B2 - Plastic forming method for differential pinion - Google Patents
Plastic forming method for differential pinionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、差動装置に使用されるディファレンシャルピ
ニオンを冷間状態で塑性加工するディファレンシャルピ
ニオンの塑性加工方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plastic working method for a differential pinion, which plastically works a differential pinion used in a differential gear in a cold state.
一般に、自動車,トラクタ等の自走車両の差動装置に
は、ディファレンシャルピニオンが多用されている。Generally, a differential pinion is often used for a differential device of a self-propelled vehicle such as an automobile or a tractor.
従来、一般に、このようなディファレンシャルピニオン
は、鍛造等で所定形状に成形され、中央に貫通孔の形成
された素材に、歯切り加工を施し、切削等により端面お
よび貫通孔を仕上げ加工して製造されている。Conventionally, such a differential pinion is generally manufactured by forging or the like into a predetermined shape and subjecting a material having a through hole in the center to gear cutting and finishing the end face and the through hole by cutting or the like. Has been done.
一方、近時、生産性向上の面から、ディファレンシャル
ピニオンを塑性加工により製造することが行なわれてお
り、塑性加工により成形する方法としては、例えば、第
11図に示すように、塑性加工すべきディファレンシャル
ピニオンの歯形形状に対応する歯形空間11が、その大径
端部13がパンチ15側となるように刻設されるダイ17内に
素材19を投入した後、この素材19を、上部からパンチ15
により圧縮して、素材19を、その軸長方向あるいは径方
向に押し付けて塑性変形させ、所定のディファレンシャ
ルピニオンを成形することが行なわれている。On the other hand, recently, from the viewpoint of improving productivity, a differential pinion is manufactured by plastic working, and as a method of forming by plastic working, for example,
As shown in Fig. 11, the tooth space 11 corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastically machined is put into the die 17 in which the large diameter end 13 is engraved so that the large diameter end 13 is on the punch 15 side. Then punch this material 19 from the top 15
The raw material 19 is compressed by and is pressed in the axial direction or the radial direction to be plastically deformed to form a predetermined differential pinion.
しかしながら、このような従来のディファレンシャルピ
ニオンの塑性加工方法では、主に、以下述べる第1から
第5の問題がある。However, such a conventional plastic working method for a differential pinion mainly has the following first to fifth problems.
すなわち、第1の問題は、上述した方法では、素材19が
ダイ17の歯底部21から、図の矢符23方向に流れ、かつ、
その途中では、歯形25の小径端部27により閉鎖されるた
め、歯形25の角部に空間29,31が生じ、この部に、潤滑
剤およびスケールが残留し、精度の高い成形品を得るこ
とが困難になるという問題である。That is, the first problem is that in the above-described method, the material 19 flows from the tooth bottom portion 21 of the die 17 in the direction of the arrow 23 in the figure, and
In the middle of the process, the small-diameter end 27 of the tooth profile 25 is closed, so spaces 29 and 31 are created at the corners of the tooth profile 25, where lubricant and scale remain, and a highly accurate molded product can be obtained. Is difficult.
第2の問題は、上述した方法では、歯形25の角部の空間
29,31の付近には、圧造の最終段階で、ようやく素材19
が到達するために、この角部の空間29,31付近のダイ17
と素材19との接合部の応力が、他の部分の応力に比較し
て極めて低く、成形品を取り出した時のスプリングバッ
クにより、部分的にパラツキが生じ、金型の精度を、成
形品の精度に転写することが困難になるという問題であ
る。The second problem is that in the method described above, the space at the corner of the tooth profile 25 is
In the vicinity of 29,31, at the final stage of forging, finally the material 19
Die 17 near this corner space 29,31 to reach
The stress at the joint between the material 19 and the material 19 is extremely low compared to the stress at other parts, and the springback when the molded product is taken out causes partial variation, which improves the accuracy of the mold and the This is a problem that it becomes difficult to transfer with accuracy.
第3の問題は、上述した方法では、パンチ15とダイ17と
の間に、環状の余肉部33が発生し、この余肉部33を残す
ことがディファレンシャルピニオンの機能上許されない
時には、後に、この余肉部33を切削加工等により除去す
る必要があり、材料の歩留まりが悪くなるのみではな
く、断続切削により切削バイトの寿命が短くなり、か
つ、バリが発生するため、相手の差動歯車との干渉を避
けるために、このバリを除去する必要があるという問題
である。A third problem is that, in the above-described method, when an annular surplus portion 33 is generated between the punch 15 and the die 17, and the surplus portion 33 is not allowed to be left due to the function of the differential pinion, it will be later. However, it is necessary to remove the surplus portion 33 by cutting or the like, which not only deteriorates the material yield but also shortens the life of the cutting tool due to intermittent cutting and causes burrs. The problem is that this burr needs to be removed in order to avoid interference with the gear.
第4の問題は、上述した方法では、ディファレンシャル
ピニオンの歯形25を形成するダイ17の歯形部分が、ダイ
17の開放端側に向けて形成されるため、歯形部分の補強
を充分に行なうことが困難となり、ダイ17の歯形25の部
分が破損し易いという問題である。A fourth problem is that in the above-mentioned method, the tooth profile portion of the die 17 forming the tooth profile 25 of the differential pinion is
Since it is formed toward the open end side of the 17, it is difficult to sufficiently reinforce the tooth profile portion, and the tooth profile 25 portion of the die 17 is easily damaged.
第5の問題は、上述した方法においては、後に、中央に
シャフト挿通用の貫通孔を機械加工等により形成する必
要があるため、この貫通孔を同時に形成する場合には、
例えば、第12図に示すように、リング状の素材35の中央
の貫通孔37に、マンドレル39を挿入した状態で、成形を
行なうが、この時に、素材が図の矢符41のように流動す
るため、特に応力が低くなる歯先部に相当する貫通孔37
に、空間43が発生し、また、加圧最終段階で、この空間
43が潰れ材料が重なるような欠陥が発生する虞があると
いう問題である。The fifth problem is that, in the above-described method, a through hole for inserting the shaft needs to be formed in the center later by machining or the like. Therefore, when forming the through hole at the same time,
For example, as shown in FIG. 12, molding is performed with the mandrel 39 inserted in the through hole 37 at the center of the ring-shaped material 35. At this time, the material flows as shown by the arrow 41 in the figure. Therefore, the through hole 37 corresponding to the tip of the tooth where the stress is particularly low is
, A space 43 is generated, and at the final stage of pressurization, this space is
43 is a problem that there is a possibility that defects such as crushed materials overlap with each other.
上述した第3の問題、すなわち、パンチ15とダイ17との
間に環状の余肉部33が形成されるという問題を解決する
方法としては、例えば、第13図に示すように、閉塞プレ
ート45を用いて閉塞鍛造する方法が知られているが、こ
の方法では、素材47の流動状態が、上述した第13図の方
法とほぼ同様であるため、上述した第1および第2の問
題が依然として残り、また、その型構造から、第4の問
題の発生も免れない。さらに、この方法により、同時に
貫通孔37を成形しようとする時には、上述した第5の問
題が発生し、この問題を解決するためには、例えば、パ
ンチ49およびカウンターパンチ51に突起部53,55を形成
し、窪みを入れる程度が限界である。As a method for solving the above-mentioned third problem, that is, the problem that the annular excess thickness portion 33 is formed between the punch 15 and the die 17, for example, as shown in FIG. Although a method of closed forging by using is known, in this method, since the flow state of the material 47 is almost the same as the method of FIG. 13 described above, the first and second problems described above still remain. The fourth problem is inevitable due to the rest and the mold structure. Further, according to this method, when the through holes 37 are simultaneously formed, the above-mentioned fifth problem occurs, and in order to solve this problem, for example, the projections 53, 55 are formed on the punch 49 and the counter punch 51. Is limited to the extent that the pits are formed and the depressions are formed.
一方、第14図に示すように、ダイ部57の上部に、ダイ部
57歯形空間の大径端部の外径と同等若しくは若干大きい
円筒状のコンテナ部65を有する金型のコンテナ部65に、
コンテナ部65の内径より若干小さい外径を有する素材67
を投入した後、この素材67を、パンチ69により、ダイ部
57側に前方押出し加工する方法が知られているが、この
方法では、パンチ69とダイ部57との間に環状の押し残り
部71が発生し、上述した第3の問題が発生する。On the other hand, as shown in FIG.
57 In the container part 65 of the mold having a cylindrical container part 65 that is equal to or slightly larger than the outer diameter of the large diameter end of the tooth space,
Material 67 with an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the container 65
Then, insert the material 67 into the die section with the punch 69.
A method of performing forward extrusion on the 57 side is known, but in this method, an annular unpushed portion 71 is generated between the punch 69 and the die portion 57, and the above-mentioned third problem occurs.
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされた
もので、従来より大幅に成形精度を向上することができ
るとともに、余肉部の発生をなくし、また、ダイの歯形
部分の強度を向上することのできるディファレンシャル
ピニオンの塑性加工方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and it is possible to significantly improve the molding accuracy as compared with the conventional one, eliminate the occurrence of a surplus portion, and improve the strength of the tooth profile portion of the die. An object of the present invention is to provide a plastic working method for a differential pinion that can be used.
本発明のディファレンシャルピニオンの塑性加工方法
は、中心に貫通孔の形成されるディファレンシャルピニ
オンを塑性加工により形成するためのディファレンシャ
ルピニオンの塑性加工方法において、塑性加工すべきデ
ィファレンシャルピニオンの歯形形状に対応する歯形空
間がその大径端部がパンチ側となるように刻設されるダ
イ部と、このダイ部の歯形空間の大径端部に連続するほ
ぼ平歯車状の歯形空間の形成されるコンテナ部とを有す
る金型の前記コンテナ部の歯形空間に、中心に貫通孔が
形成され、コンテナ部の歯形空間の歯先径より小さく、
歯元径より大きい歯先径を有し、かつ、コンテナ部の歯
形空間に挿入可能なほぼ平歯車状の外径形状を有する平
歯車状素材を投入した後、この平歯車状素材を、その中
心に形成される前記貫通孔にマンドレルを挿通した状態
で、前記コンテナ部の歯形空間に嵌合するパンチによ
り、ダイ部側に前方押出し加工するものである。The differential pinion plastic working method of the present invention is a differential pinion plastic working method for forming a differential pinion in which a through hole is formed in the center by plastic working, and a tooth profile corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastically worked. A die part in which the space is engraved so that the large diameter end is on the punch side, and a container part in which a substantially spur gear-shaped tooth profile space is formed which is continuous with the large diameter end of the tooth profile space of this die part. In the tooth profile space of the container part of the mold having a through hole is formed in the center, smaller than the tip diameter of the tooth profile space of the container part,
After inserting a spur gear-shaped material having a tooth tip diameter larger than the tooth root diameter and having a substantially spur gear-shaped outer diameter shape that can be inserted into the tooth profile space of the container part, With a mandrel inserted through the through hole formed at the center, a die that fits into the tooth space of the container is used to perform forward extrusion on the die side.
本発明のディファレンシャルピニオンの塑性加工方法で
は、コンテナ部の歯形空間に平歯車状素材を投入した
後、平歯車状素材の中心に形成される貫通孔にマンドレ
ルを挿通した状態で、コンテナ部の歯形空間に嵌合する
パンチをダイ部側に押圧すると、平歯車状素材が、ダイ
部の歯形空間の大径端部側から順次充満され、また、平
歯車状素材において大きな歯形に形成されていた部分
が、ダイ部において、順次軸長方向に展伸しながら小さ
な歯形に変形されて行くことになる。In the plastic working method of the differential pinion of the present invention, after the spur gear-shaped material is put into the tooth profile space of the container portion, the mandrel is inserted into the through hole formed in the center of the spur gear-shaped material, and the tooth profile of the container portion is formed. When the punch that fits in the space is pressed to the die part side, the spur gear-shaped material is filled from the large-diameter end side of the tooth profile space of the die part in order, and the spur gear-shaped material is formed to have a large tooth profile. The part is deformed into a small tooth profile in the die part while sequentially expanding in the axial direction.
そして、本発明方法では、平歯車状素材の中心に形成さ
れる貫通孔にマンドレルを挿通した状態で、前方押出し
加工を行なうようにしたので、ダイ部の歯形空間の大径
端部から小径端部に向けて、マンドレルの占める面積割
合が順次大きくなるため、小径端部側に向けて素材の面
積減少率がより大きくなり、素材の流れが良好になる。In the method of the present invention, the mandrel is inserted into the through hole formed in the center of the spur gear-shaped material, and the forward extrusion is performed. Since the area ratio of the mandrel gradually increases toward the portion, the area reduction rate of the material becomes larger toward the small diameter end side, and the flow of the material becomes good.
以下、本発明の詳細を図面を用いて説明する。 Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図および第2図は、本発明のディファレンシャルピ
ニオンの塑性加工方法の一実施例に使用されるディファ
レンシャルピニオンの塑性加工装置を示すもので、図に
おいて符号73は、ダイ部75とコンテナ部77とを有する金
型を示している。1 and 2 show a plastic working apparatus for a differential pinion used in an embodiment of the plastic working method for a differential pinion according to the present invention. In the drawings, reference numeral 73 designates a die portion 75 and a container portion 77. 3 shows a mold having and.
ダイ部75には、塑性加工すべきディファレンシャルピニ
オンの歯形形状に対応する歯形79の刻設される歯形空間
81が、その大径端部83が上方となるように刻設されてい
る。The die part 75 has a tooth profile space in which a tooth profile 79 corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastically machined is engraved.
81 is engraved so that the large-diameter end portion 83 faces upward.
また、コンテナ部77には、ダイ部75の歯形空間81の大径
端部83に連続する平歯車状の歯形空間85が形成されてい
る。Further, in the container part 77, a spur gear-shaped tooth profile space 85 continuous with the large-diameter end portion 83 of the tooth profile space 81 of the die part 75 is formed.
図において符号87は、パンチを示しており、このパンチ
87には、コンテナ部77の歯形空間81に嵌合する形状の歯
形89が形成されている。In the figure, reference numeral 87 indicates a punch.
A tooth profile 89 having a shape that fits into the tooth profile space 81 of the container portion 77 is formed on the 87.
そして、この実施例では、パンチ87の中央には、ほぼス
トレート状のマンドレル91が挿通され、金型の中央に
は、ノックアウトピン93が配置されている。In this embodiment, a substantially straight mandrel 91 is inserted in the center of the punch 87, and a knockout pin 93 is arranged in the center of the die.
以上のように構成されたディファレンシャルピニオンの
塑性加工装置を使用して、本発明方法の一実施例が以下
述べるようにして行なわれる。An embodiment of the method of the present invention is carried out as described below by using the differential pinion plastic working apparatus constructed as described above.
すなわち、本発明方法では、先ず、金型73のコンテナ部
77の歯形空間85に、平歯車状素材95が投入される。That is, in the method of the present invention, first, the container part of the mold 73 is
The spur gear-shaped material 95 is put into the tooth space 85 of 77.
この平歯車状素材95は、第3図および第4図に示すよう
に、コンテナ部77の歯形空間85の歯先径Aより小さく、
歯元径Bより大きい歯先径Cを有し、かつ、コンテナ部
77の歯形空間85に挿入可能な平歯車状の外径形状を有し
ている。As shown in FIGS. 3 and 4, the spur gear-shaped material 95 is smaller than the tip diameter A of the tooth space 85 of the container 77,
The tip diameter C is larger than the root diameter B and the container part
It has a spur gear-shaped outer diameter shape that can be inserted into the tooth space 85 of 77.
この実施例では、平歯車状素材95の歯先径Cは、コンテ
ナ部77の歯形空間85の歯先径Aの0.9倍以上とされ、ま
た、平歯車状素材95の中心には、ほぼストレート状の貫
通孔97が形成されている。In this embodiment, the tooth tip diameter C of the spur gear-shaped material 95 is 0.9 times or more the tooth tip diameter A of the tooth profile space 85 of the container 77, and the center of the spur gear-shaped material 95 is almost straight. -Shaped through holes 97 are formed.
この後、本発明方法では、平歯車状素材95の貫通孔97に
マンドレル91が挿通され、この状態で、コンテナ部77の
歯形空間85に嵌合するパンチ87が、ダイ部75側に移動さ
れ、前方押出し加工することにより、所定のディファレ
ンシャルピニオンが成形され、この後、ノックアウトピ
ン93の上昇により、成形品が取り出される。Thereafter, in the method of the present invention, the mandrel 91 is inserted into the through hole 97 of the spur gear-shaped material 95, and in this state, the punch 87 fitted in the tooth profile space 85 of the container part 77 is moved to the die part 75 side. A predetermined differential pinion is molded by the forward extrusion process, and thereafter, the molded product is taken out by raising the knockout pin 93.
しかして、以上述べたように、本発明のディファレンシ
ャルピニオンの塑性加工方法では、塑性加工すべきディ
ファレンシャルピニオンの歯形形状に対応する歯形空間
81がその大径端部83がパンチ87側となるように刻設され
るダイ部75と、このダイ部75の歯形空間81の大径端部83
に連続する平歯車状の歯形空間85の形成されるコンテナ
部77とを有する金型73のコンテナ部77の歯形空間85に、
中心に貫通孔97が形成され、コンテナ部77の歯形空間の
歯先径Aより小さく、歯元径Bより大きい歯先径Cを有
し、かつ、コンテナ部77の歯形空間85に挿入可能な平歯
車状の外径形状を有する平歯車状素材95を投入した後、
平歯車状素材95の貫通孔97にマンドレル91を挿通した状
態で、この平歯車状素材95を、コンテナ部77の歯形空間
85に嵌合するパンチ87により、ダイ部75側に前方押出し
加工するようにしたので、従来より大幅に成形精度を向
上することができるとともに、余肉部の発生をなし、ま
た、ダイの歯形部分の強度を向上することができる。Therefore, as described above, in the plastic working method for the differential pinion of the present invention, the tooth profile space corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastically worked.
81 is a die part 75 that is engraved so that its large-diameter end part 83 is on the punch 87 side, and the large-diameter end part 83 of the tooth space 81 of this die part 75.
In the tooth profile space 85 of the container part 77 of the mold 73 having a container part 77 in which a spur gear-shaped tooth profile space 85 continuous to
A through hole 97 is formed at the center, has a tip diameter C smaller than the tip diameter A of the tooth space of the container portion 77 and larger than the root diameter B, and can be inserted into the tooth shape space 85 of the container portion 77. After introducing the spur gear-shaped material 95 having a spur gear-shaped outer diameter shape,
With the mandrel 91 inserted into the through hole 97 of the spur gear-shaped material 95, the spur gear-shaped material 95 is inserted into the tooth space of the container 77.
Since the punch 87 that fits into the 85 is used to extrude forward to the die part 75 side, it is possible to significantly improve the molding accuracy compared to the conventional one, and to prevent the occurrence of excess thickness and the tooth profile of the die. The strength of the part can be improved.
すなわち、本発明のディファレンシャルピニオンの塑性
加工方法では、コンテナ部77の歯形空間85に平歯車状素
材95を投入した後、コンテナ部77の歯形空間85に嵌合す
るパンチ87をダイ部75側に押圧すると、平歯車状素材95
が、ダイ部75の歯形空間81の大径端部83側から順次充満
されるため、従来の第1の問題である、歯形の角部に空
間が生じ、この部に、潤滑剤およびスケールが残留する
ことが無くなり、精度の高い成形品を得ることが可能と
なる。That is, in the plastic working method for the differential pinion of the present invention, after the spur gear-shaped material 95 is put into the tooth profile space 85 of the container part 77, the punch 87 that fits into the tooth profile space 85 of the container part 77 is placed on the die part 75 side. When pressed, spur gear material 95
However, since the tooth space 81 of the die portion 75 is sequentially filled from the large-diameter end portion 83 side, a space is generated at a corner portion of the tooth profile, which is the first conventional problem, and a lubricant and a scale are provided at this portion. It will not remain, and it will be possible to obtain a highly accurate molded product.
また、本発明方法では、平歯車状素材95において大きな
歯形に形成されていた部分が、ダイ部75において、順次
軸長方向に展伸しながら小さな歯形に変形されて行くこ
とになるため、型と素材との間の接触応力が順次高ま
り、応力のアンバランスが無くなり、従来の第2の問題
である、成形品を取り出した時のスプリングバックによ
り、部分的にバラツキが生じることが極めて少なくな
り、金型73の精度を、成形品の精度に確実に転写するこ
とが可能となる。Further, in the method of the present invention, the portion of the spur gear-shaped material 95 formed into a large tooth profile is deformed into a small tooth profile while sequentially expanding in the axial direction in the die part 75, The contact stress between the material and the material gradually increases, the stress imbalance disappears, and the second problem of the related art, springback when the molded product is taken out, is extremely less likely to cause partial variations. The accuracy of the mold 73 can be reliably transferred to the accuracy of the molded product.
さらに、本発明方法では、型構造より、押し残し形状
は、平歯車状となるため、従来の第3の問題である。環
状の余肉部が発生することが無くなり、材料の歩留まり
を向上することが可能となる。Further, in the method of the present invention, the unpressed shape becomes a spur gear shape due to the mold structure, which is a third problem of the related art. It is possible to improve the yield of the material because the annular surplus portion is not generated.
さらに、また、本発明方法では、ダイ部75が金型73の中
央に形成されるため、ダイ部75の歯形部分の補強を充分
に行なうことが可能となり、ダイの歯形部分の破損を低
減することができる。Furthermore, in the method of the present invention, since the die part 75 is formed in the center of the die 73, it is possible to sufficiently reinforce the tooth profile part of the die part 75 and reduce damage to the tooth profile part of the die. be able to.
また、本発明方法では、平歯車状素材95が前方押出し加
工方式により塑性加工されるため、平歯車状素材95の貫
通孔97には、常に、圧縮応力が作用するため、従来の第
5の問題である、貫通孔97とマンドレル91との間に空間
が発生し、また、この空間が潰れ材料が重なるような欠
陥が発生する虞を確実に解消することが可能となる。Further, in the method of the present invention, since the spur gear-shaped material 95 is plastically worked by the forward extrusion processing method, a compressive stress always acts on the through hole 97 of the spur gear-shaped material 95. It is possible to surely eliminate a problem that a space is generated between the through hole 97 and the mandrel 91 and a defect that the space is crushed and the materials are overlapped is generated.
そして、本発明方法では、平歯車状素材95の中心に形成
される貫通孔97にマンドレル91を挿通した状態で、前方
押出し加工を行なうようにしたので、ダイ部75の歯形空
間81の大径端部83から小径端部84に向けて、ストレート
状のマンドレル91の占める横断面面積割合が順次大きく
なるため、小径端部84側に向けて素材の面積減少率がよ
り大きくなり、素材の流れが良好になり、この結果、ダ
イ部75の小径端部84側に素材の充填されない空間が発生
することもなくなる。Further, in the method of the present invention, since the front extrusion is performed with the mandrel 91 inserted in the through hole 97 formed in the center of the spur gear-shaped material 95, the large diameter of the tooth space 81 of the die part 75 is obtained. Since the ratio of the cross-sectional area occupied by the straight mandrel 91 gradually increases from the end portion 83 toward the small diameter end portion 84, the area reduction rate of the material increases toward the small diameter end portion 84 side, and the flow of the material flows. Is improved, and as a result, the space where the material is not filled is not generated on the side of the small diameter end portion 84 of the die portion 75.
さらに、平歯車状素材95の中心に形成される貫通孔97に
マンドレル91を挿通した状態で、前方押出し加工を行な
うようにしたので、後からの貫通孔の加工が不要になる
とともに、ディファレンシャルピニオンに形成される貫
通孔の同心度を向上することができる。Furthermore, since the front extrusion process is performed with the mandrel 91 inserted in the through hole 97 formed in the center of the spur gear-shaped material 95, the through hole is not required to be processed later and the differential pinion is used. It is possible to improve the concentricity of the through holes formed in the.
上述したように、本発明の傘歯車の塑性加工方法によれ
ば、従来の第1ないし第5の問題を一挙に解決すること
が可能となる。As described above, according to the plastic working method for bevel gears of the present invention, it is possible to solve the first to fifth problems of the related art all at once.
また、本発明方法では、平歯車状素材95が、さらに、小
さな歯車に押し出されていくのみであり、また、平歯車
状素材95の歯形部の表面が大きくなるので、平歯車状素
材95に潤滑剤の補給が充分になされ、焼き付き等が発生
し難くなるという利点がある。Further, in the method of the present invention, the spur gear-shaped material 95 is only further extruded into a small gear, and since the surface of the tooth profile of the spur gear-shaped material 95 becomes large, the spur gear-shaped material 95 There is an advantage that the lubricant is sufficiently replenished and seizure hardly occurs.
さらに、平歯車状素材95を使用することにより、成形荷
重が低くでき、この結果、金型の変形も小さくなり、成
形精度が向上する。Further, by using the spur gear-shaped material 95, the molding load can be reduced, and as a result, the deformation of the mold is reduced and the molding accuracy is improved.
第5図は、上述した本発明のディファレンシャルピニオ
ンの塑性加工方法に使用される平歯車状素材95の製造行
程の一例を示すもので、この例では、先ず、(a)に示
すように、プレス機械等により長尺円柱状の素材101が
所定長さに切断され、この後、(b)に示すように、次
行程の(c)に投入し易いように予備成形が行なわれ
る。FIG. 5 shows an example of the manufacturing process of the spur gear-shaped material 95 used in the plastic working method for the differential pinion of the present invention described above. In this example, first, as shown in (a), the press The long columnar material 101 is cut into a predetermined length by a machine or the like, and thereafter, as shown in (b), preforming is performed so that it can be easily put into (c) in the next step.
この後、第6図に示すように、平歯車状のダイ103とパ
ンチ105により、圧縮張り出し成形が行なわれ、素材107
が平歯車状の素材109に成形されるが、この時の平歯車
状形状は、素材形状としてのものなので、高い精度は要
求されない。なお、この時には、図の符号111,113のよ
うな欠肉も許容され、また、成形が比較的容易であるた
め、ディファレンシャルピニオンを刻設した金型等を使
用する場合に比較して非常に安価に成形することができ
る。After that, as shown in FIG. 6, compression spout molding is performed by a spur gear-shaped die 103 and a punch 105, and a material 107 is formed.
Is molded into a spur gear-shaped material 109, but the spur gear-shaped shape at this time is a material shape, so high accuracy is not required. At this time, deficiencies such as 111 and 113 in the figure are also tolerated, and since molding is relatively easy, it is much cheaper than when using a mold or the like in which a differential pinion is engraved. It can be molded.
この後、(d)に示すように、平歯車状素材109に穴抜
きが行われ、本発明方法で使用される平歯車状素材95が
成形され、この平歯車状素材95を本発明方法により成形
することにより、(e)に示すようなディファレンシャ
ルピニオン115が成形される。Thereafter, as shown in (d), the spur gear-shaped material 109 is perforated to form the spur gear-shaped material 95 used in the method of the present invention. By molding, the differential pinion 115 as shown in (e) is molded.
なお、平歯車状素材95を作成するための方法は、上述し
た方法に限るものではなく、例えば、第7図に示すよう
に、閉塞プレート117による閉塞鍛造を利用しても良
く、また、積み重ね連続押出し成形、引き抜き材の鋸切
断、板材からの打ち抜き等によっても作成できることは
勿論である。The method for producing the spur gear-shaped material 95 is not limited to the method described above. For example, as shown in FIG. 7, closed forging by a closed plate 117 may be used, and stacking may be performed. Needless to say, it can be produced by continuous extrusion molding, sawing of a drawn material, punching from a plate material, or the like.
さらに、以上述べた実施例では、マンドレル91が上型に
装着されているが、これを下型に装着しても良いことは
勿論である。Furthermore, although the mandrel 91 is mounted on the upper mold in the above-described embodiments, it goes without saying that this may be mounted on the lower mold.
また、以上述べた実施例では、前方押出し加工終了時
に、ダイ部75の歯形空間81に平歯車状素材95が充満する
ようにした例について述べたが、本発明は、かかる実施
例に限定されるものではなく、例えば、第8図に示すよ
うに、ディファレンシャルピニオンの小径端部119側に
余肉部121を形成しても良く、第9図に示すように、デ
ィファレンシャルピニオンの小径端部119側の貫通孔123
に予め形成される空間125によりボリュームの調整を行
なうようにしても良く、さらに、第10図に示すように、
ディファレンシャルピニオンの大径端部127側にボス部1
29を設けた形状としても良いことは勿論である。Further, in the embodiment described above, the example in which the spur gear-shaped material 95 is filled in the tooth space 81 of the die portion 75 at the end of the forward extrusion processing is described, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, as shown in FIG. 8, a surplus portion 121 may be formed on the side of the small diameter end 119 of the differential pinion, and as shown in FIG. 9, the small diameter end 119 of the differential pinion. Side through hole 123
The volume may be adjusted by the space 125 formed in advance, and as shown in FIG.
Boss 1 on the large diameter end 127 side of the differential pinion
Of course, the shape provided with 29 may be used.
さらに、その最終製品の必要形状によっては、例えば、
本出願人が先に出願した特願平1−242517に記載される
ような、ダイ部の歯形空間とコンテナ部の歯形空間の接
続面を、塑性加工すべきディファレンシャルピニオンの
コーンディスタンス大端面とほぼ平行に形成した金型を
使用し、これに、本発明方法の平歯車状素材を投入し、
塑性加工することにより、精度の高い成形品を得ること
ができる。Furthermore, depending on the required shape of the final product, for example,
As described in Japanese Patent Application No. 1-242517 previously filed by the applicant, the connecting surface of the tooth profile space of the die part and the tooth profile space of the container part is almost the same as the large end face of the cone distance of the differential pinion to be plastically machined. Using molds formed in parallel, to which the spur gear-shaped material of the method of the present invention is put,
By performing the plastic working, a highly accurate molded product can be obtained.
また、以上述べた実施例では、平歯車状素材95を、第3
図および第4図に示すように平歯車の形状に非常に近い
形状とした例について述べたが、本発明は、かかる実施
例に限定されるものではなく、例えば、外周に非常にラ
フに凹凸が形成されているもの、下半部が傘歯車状ある
いは、曲面状のもの等であっても良いことは勿論であ
る。Further, in the embodiment described above, the spur gear-shaped material 95 is
Although an example in which the spur gear has a shape very close to that of the spur gear has been described as shown in FIG. 4 and FIG. 4, the present invention is not limited to such an embodiment, and for example, the outer circumference is very rough. It is needless to say that the lower half part may have a bevel gear shape or a curved shape.
以上述べたように、本発明のディファレンシャルピニオ
ンの塑性加工方法では、塑性加工すべきディファレンシ
ャルピニオンの歯形形状に対応する歯形空間がその大径
端部がパンチ側となるように刻設されるダイ部と、この
ダイ部の歯形空間の大径端部に連続するほぼ平歯車状の
歯形空間の形成されるコンテナ部とを有する金型の前記
コンテナ部の歯形空間に、中心に貫通孔が形成され、コ
ンテナ部の歯形空間の歯先径より小さく、歯元径より大
きい歯先径を有し、かつ、コンテナ部の歯形空間に挿入
可能なほぼ平歯車状の外径形状を有する平歯車状素材を
投入した後、この平歯車状素材を、その中心に形成され
る前記貫通孔にマンドレルを挿通した状態で、前記コン
テナ部の歯形空間に嵌合するパンチにより、ダイ部側に
前方押出し加工するようにしたので、従来より大幅に成
形精度を向上することができるとともに、余肉部の発生
をなくし、また、ダイの歯形部分の強度を向上すること
ができる。As described above, in the plastic working method for the differential pinion of the present invention, the tooth space corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastically worked has a die portion in which its large-diameter end is punched. A through-hole is formed in the center of the tooth profile space of the container part of the die having a container part in which a substantially spur gear-shaped tooth profile space continuous with the large-diameter end part of the tooth profile space of the die part is formed. , A spur gear-shaped material having a tip diameter smaller than the tooth tip diameter of the tooth profile space of the container portion and larger than the tooth root diameter, and having a substantially spur gear outer diameter shape that can be inserted into the tooth profile space of the container portion After that, the spur gear-shaped material is forward extruded to the die part side by a punch fitted in the tooth space of the container part, with the mandrel inserted through the through hole formed at the center of the material. Since the way, it is possible to significantly improve the molding accuracy than conventional, eliminating the generation of excess thickness portion, also, it is possible to improve the strength of the tooth portions of the die.
さらに、平歯車状素材を使用することにより、成形荷重
が低くでき、この結果、金型の変形も小さくなり、成形
精度が向上し、また、潤滑剤にとっても有利になり、金
型の磨耗も少なくなる。Furthermore, by using a spur gear-shaped material, the molding load can be reduced, which results in less deformation of the mold, which improves molding accuracy, which is also beneficial for lubricants, and wear of the mold. Less.
第1図は本発明のディファレンシャルピニオンの塑性加
工方法の一実施例に使用されるディファレンシャルピニ
オンの塑性加工装置を示す縦断面図である。 第2図は第1図のII−II線に沿う横断面図である。 第3図は第1図の平歯車状素材の上面図である。 第4図は第3図の平歯車状素材の断面図である。 第5図は第1図の平歯車状素材を形成するための行程の
一例を示す説明図である。 第6図は第5図の(c)の平歯車状素材を形成するため
の装置を示す説明図である。 第7図は第5図の(c)の平歯車状素材を形成するため
の他の装置を示す説明図である。 第8図ないし第10図は本発明方法で製造された他のディ
ファレンシャルピニオンを示す縦断面図である。 第11図ないし第14図は従来のディファレンシャルピニオ
ンの塑性加工方法を示す説明図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 73……金型 75……ダイ部 77……コンテナ部 81,85……歯形空間 83……大径端部 87……パンチ 91……マンドレル 95……平歯車状素材 97……貫通孔。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a differential pinion plastic working apparatus used in an embodiment of the differential pinion plastic working method of the present invention. FIG. 2 is a transverse sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a top view of the spur gear-shaped material of FIG. FIG. 4 is a sectional view of the spur gear-shaped material of FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a process for forming the spur gear-shaped material of FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing an apparatus for forming the spur gear-shaped material of FIG. 5 (c). FIG. 7 is an explanatory view showing another apparatus for forming the spur gear-shaped material of FIG. 5 (c). 8 to 10 are longitudinal sectional views showing another differential pinion manufactured by the method of the present invention. 11 to 14 are explanatory views showing a conventional plastic working method for a differential pinion. [Explanation of symbols for main parts] 73 …… Mold 75 …… Die section 77 …… Container section 81,85 …… Tooth profile space 83 …… Large-diameter end section 87 …… Punch 91 …… Mandrel 95 …… Flat Gear-shaped material 97 ... through hole.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−66372(JP,A) 特開 昭56−91950(JP,A) 特開 昭56−91951(JP,A) 特開 昭61−150733(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-54-66372 (JP, A) JP-A-56-91950 (JP, A) JP-A-56-91951 (JP, A) JP-A 61- 150733 (JP, A)
Claims (1)
ャルピニオンを塑性加工により形成するためのディファ
レンシャルピニオンの塑性加工方法において、塑性加工
すべきディファレンシャルピニオンの歯形形状に対応す
る歯形空間がその大径端部がパンチ側となるように刻設
されるダイ部と、このダイ部の歯形空間の大径端部に連
続するほぼ平歯車状の歯形空間の形成されるコンテナ部
とを有する金型の前記コンテナ部の歯形空間に、中心に
貫通孔が形成され、コンテナ部の歯形空間の歯先径より
小さくく、歯元径より大きい歯先径を有し、かつ、コン
テナ部の歯形空間に挿入可能なほぼ平歯車状の外径形状
を有する平歯車状素材を投入した後、この平歯車状素材
を、その中心に形成される前記貫通孔にマンドレルを挿
通した状態で、前記コンテナ部の歯形空間に嵌合するパ
ンチにより、ダイ部側に前方押出し加工することを特徴
とするディファレンシャルピニオンの塑性加工方法。1. In a plastic working method of a differential pinion for forming a differential pinion having a through hole at its center by plastic working, a tooth space corresponding to the tooth profile of the differential pinion to be plastic worked has a large diameter end. Of the die having a die part that is engraved so that the part is on the punch side, and a container part in which a substantially spur gear-shaped tooth profile space is formed that is continuous with the large diameter end of the tooth profile space of the die part. A through hole is formed in the center of the tooth profile space of the container part, and it has a tip diameter smaller than the tooth tip diameter of the container part tooth space and larger than the root diameter, and can be inserted into the container tooth profile space. After inserting a spur gear-shaped material having a substantially spur gear-shaped outer diameter, the spur gear-shaped material is inserted into the through hole formed in the center of the mandrel, By a punch to be fitted to the tooth space of the container section, plastic working method of differential pinions, characterized in that the forward extrusion on the die side.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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