JPH01113147A - 板金製歯車形状部品の鍛造用ダイス - Google Patents

板金製歯車形状部品の鍛造用ダイス

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JPH01113147A
JPH01113147A JP62269211A JP26921187A JPH01113147A JP H01113147 A JPH01113147 A JP H01113147A JP 62269211 A JP62269211 A JP 62269211A JP 26921187 A JP26921187 A JP 26921187A JP H01113147 A JPH01113147 A JP H01113147A
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tooth
die
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JP62269211A
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Yasuaki Ishida
恭聡 石田
Shinya Kodama
小玉 信也
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Mazda Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02Special design or construction
    • B21J7/18Forging machines working with die jaws, e.g. pivoted, movable laterally of the forging or pressing direction, e.g. for swaging

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

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) 本発明は歯付ベルト用プーリなどに採用される板金製歯
車形状部品のa遠用ダイスの改良に関する。
(従来の技術とその問題点) 歯付ベルト用プーリなど比較的軽荷重のもとで使用され
るプーリには、板金製の歯車形状部品が広く採用されて
いる。この歯車形状部品(以下、単に「部品」という、
)1は、第6図に示す如く底浅の有底円筒体(いわゆる
カップ状体)の周壁部外周に歯部2および歯底部3を一
体形成したものであって、第7図(a)に示す如く円板
状打抜きブランクの中央部に位置決め用取付面4を形成
したワーク5か、もしくはこのワーク5の周縁部を絞り
加工にて円筒出しをした第7図(b)に示すワーク6を
、ダイスとパンチによって鍛造することにより部品1が
得られる。第8図(a)、(b)はワーク5を鍛造して
部品1を製造する過程を示しており、円筒状のダイス7
内に円柱状のパンチ8でワーク5を絞り込むと、ワーク
5の周縁部が円筒出しをされると同時に、その周壁部5
aに歯部2および歯底部3が形成される。なお第8図(
a)、(b)において9はカウンタパンチ、10はクツ
ションピン、11は支持板、12は基板、13はクツシ
ョンパッドである。
上記ダイス7の内周面には、第9図に示す如く部品1の
歯部2および歯底部3を形成するための山筋14および
谷筋15が形成され、ワーク5の周壁部5aが山筋14
で押されて歯底部3が形成され、またワーク5の周壁部
5aが谷筋15に食込んで歯部2が形成されるようにな
っている。
ところで、従来のダイス7の山筋14および谷筋15形
状は例えば特開昭59−4214号公報によれば第9図
に示す形状とされていたので、山筋14のテーパ面16
で歯底部3の深みが形成されると同時に山筋14のテー
パ面17で歯部2相互間隔ないし歯部2側面が形成され
、その後谷筋15のテーパ面18で歯部2高さないし歯
部2先端面が形成される。このように、従来のダイス7
では歯底部3と歯部2側面を一気に形成していたため、
ワーク5M、壁部5bと周壁部5aとの間に過大な引張
力が作用し、この過大な引張力に基づいて第10図に示
す如く部品1の歯部2の一端にいわゆるダレ19と呼ば
れる丸味部が生じて有効歯長が1だけ短くなってしまっ
たり、あるいは第11図に示す如く特に歯丈を比較的高
くしたような場合に底壁部5bと周壁部5aとの間に亀
裂を生じた不良品が出るなどの不都合があった。なお、
第12図は周壁部5aの開口側端部に生ずるいわゆる鬼
の角20と呼ばれるパリを示している。
一方、前述したダレ19などの不都合を解消するために
第13図(a)、(b)に示す鍛造法が提案されている
(特開昭62−31770号公報)、この鍛造法は第1
工程として第13図(a)に示す如く周壁部6aを予備
成形してなるワーク6をその底壁部6bから第1のダイ
ス21内に押込み、次にこのワーク6を第1のダイス2
1から取出した後、第2工程として第・13図(b)に
示す如く第2のダイス22内に逆方向から押込むように
したものである。この方法によれば周壁部6aが逆方向
にしごかれるのでダレの長さ°が短くなる。
しかし、この鍛造法は工程が2段階に分かれているうえ
ワークの逆転やワーク表面に対する潤滑剤塗布が2回必
要であるなど生産能率の点で不利であり、またダイスや
パンチを2種類用意しなければならないなど、設備コス
トの点でも問題がある。
本発明は上述した問題点を一挙に解決すべく創案するに
至ったものであって、その目的はダレや亀裂を生じるこ
となく一工程で部品を鍛造できる鍛造用ダイスを提供す
ることにある。
(問題点を解決するための手段) 上述した問題点を解決するため本発明は、板金から一体
成形したカップ状体の周壁部に歯部および歯底部を形成
してなる歯車形状部品を円柱状パンチとの相互嵌合にて
鍛造成形するための円筒状のダイスにおいて、上記ダイ
スの内周面に軸線方向に沿って形成された、上記歯部お
よび歯底部を形成するための山筋および谷筋の形状を、
上記ダイスの挿入側開口から奥に向うにつれて、はじめ
に上記山筋の高さを次第に高くして最終高さとし、その
後、上記山筋の幅を次第に広げて最終幅とし、その後上
記谷部の深さを次第に浅くして最終深さとしたものであ
る。
(作用) 上述の如く構成したダイスによる鍛造においては、部品
の歯底部から歯部側面、さらに歯部先端面へといういわ
ば内から外へ向う順に段階的に形成されるので、部品な
いしパンチあるいはダイスに無理な力がかかりにくく、
このなめ部品のダレや亀裂を防止し得るとともに、パン
チやダイスの野命延長を図ることができる。
(実施例) 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は本発明に係るダイス25の内周壁の縦断面を示し
たものである。同図に示す如く、このダイス25の内周
面にはその軸線方向に沿って山筋26および谷筋27が
交互に連続して形成され、これら山筋26および谷筋2
7によって部品1の歯部2および歯底部3が形成される
ようになっている。
山筋26はダイス25の挿入側開口28からやや奥へ入
ったところから立上り、次第に高くなってダイス25の
奥まで延びている。この山筋26は、詳しくはその立上
りからほぼ中央部にかけてα部をなし、その次に比較的
短いβ部、γ部、A部と続き、その先はほぼ一定断面形
状とされている。上記α部はいわば予備成形のためのも
のであって、立上り部分と中間部分に高さ方向のテーパ
面29.30が形成され、中間のテーパ面30の前後は
ほぼ一定高さの直線部31.32となっている。なお、
上記立上り部分のテーパ面29は望ましくは円錐形状で
ない方が良好な絞り込み効果が得られる。α部の断面形
状は、直線部31のA断面について示せば第2図(a)
の実線にて示す形状であって、比較的緩やかな波形をな
している。
一方、直線部32のB断面について示せば第2図(a)
の鎖線にて示す形状であって、山筋26の高さがやや高
くなっている。
次に、β部は部品1の歯底部3を形成するためのもので
あって、ワーク6の周壁部6aを歯底部3の最終深さま
で押込むテーパ面33からなる。
次に、γ部は部品1の歯部2側面を形成するためのもの
であって、その高さはほぼ一定であるが幅が次第に広が
っていくテーパ面34からなる。このγ部の最終断面形
状をC断面で示せば第2図(b)に示す形状であって、
山筋26の幅Pが最終的な歯部2相互間隔をなす、そし
て山筋26の高さおよび幅はその後一定状態でダイス2
5の奥まで連続する。
次に、谷筋27は山筋26相互間に形成され、山筋26
のα部、β部、γ部のところまでは直線部35を成し、
γ部が終ったところから2部を成し、その後は再び直線
部36を成している。A部は部品1の歯部2の先端面を
形成するためのものであって、ワーク6の周壁部6aを
歯部2の最終高さまで押え込むテーパ面37からなる。
このA部の最終断面形状をD断面で示せば第2図(C)
に示す形状であって、谷筋27の深さHが最終的な歯部
2の高さをなす。
次にパンチ40の形状を第3図に基づいて説明する。こ
のパンチ40は円柱状をなし、その周面に部品1の歯部
2および歯底部3を符合する山筋41および谷筋42が
形成されている。そしてパンチ40の山筋41がダイス
25の谷筋27へ、またダイス25の山筋26がパンチ
40の谷筋42へそれぞれワーク6の周壁部6aを挟ん
だ状態で互いに嵌合することにより部品1の周面形状が
形成されている。なお、ワーク6の周壁部6aが嵌合す
る山筋41の端部には段部43が形成され、ワーク6の
セット時においてこの段部43とワーク6との間には、
わずか゛な間隙Sが形成されている。段部43の高さT
は、閉塞鍛造を避けるためにワーク6の板厚よりもやや
小さく、好ましくは0.05t≦T≦0.5tの範囲と
する。このような段部43を形成しておくことにより、
いわゆる鬼の角20の発生を抑制することができるもの
である。なお閉塞鍛造を行なうとパンチ40の荷重が大
となり、ダイス25との焼付きが生ずるおそれがある。
部品1の鍛造用ダイス25およびパンチ40は上述の如
く構成されており、第1図に示す如く潤滑剤を塗布した
ワーク6をパンチ40にセットしてダイス25内に圧入
すると、まず第4図(a)で実線で示す如くワーク6周
壁部6aがダイス25の山筋26のα部に押圧されて予
備成形され、その後周壁部6aが山筋26のβ部に押圧
されて歯底部3の最終深さが形成され、次に歯部2側面
が山筋26のγ部に押圧されて最終的な歯部2側面形状
が形成され、最後に歯部2先端面が2部に押圧されて最
終的な歯部2の先端面形状が形成される。
このように、本発明では部品1の周面形状を内側から外
側に向って順次段階的に成形しているので、ワーク6や
ダイス25等に無理な力が生じにくく、したがって部品
1に生じるダレ19の長さ1を第5図に示す如く、ごく
短くでき、これにより有効歯長の確保と部品1の薄型コ
ンパクト化が可能になり、ま”たダイス25等の耐用年
数延長を図れる。
以上、本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上
記実施例に限定されることなく種々の変形が可能であっ
て、例えばワーク6周壁部6aの内周面にピニオンなど
を噛合させる歯部および歯底部を形成する場合にも本発
明を適用可能である。
また上記実施例では山崩26のα部、β部、γ部および
谷筋の2部を段階的かつ連続的に形成したがこれら各部
は製品形状によっては互いに離間させることも考えられ
るし、また製品に影響が生じない範囲で各部を互いに一
部重複させることら可能である。
(発明の効果) 本発明は上述の如く、歯車形状部品の歯底部から歯部側
面さらに歯部先端面へと内から外へ向って段階的に形成
しているので、ワークに無理な力がかかりにくく、この
ため歯車形状部品の歯部末端におけるブレを抑制できて
有効歯長の確保と部品のコンパクト化を図れ、同時に亀
裂の発生を未然に防止して歩留まり向上を図れ、さらに
ダイスなどにも無理な力がかからないのでその寿命延長
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は本発明の一実施例を示したものであっ
て、第1図はダイスの縦断面図、第2図<a)〜(c)
はダイスの山崩の断面図、第3図はパンチ下端の断面図
、第4図(a)〜(c)は歯車形状部品の歯部断面図、
第5図は歯車形状部品の歯部末端の断面図である。また
第6図〜第13図は従来例を示したものであって、第6
図は歯車形状部品の斜視図、第7図(a)、(b)はそ
れぞれ同部品用のワークの縦断面図、第8図(a)、(
b)はダイスおよびパンチの縦断面図、第9図はダイス
内周面の斜視図、第10図は歯車形状部品の歯部末端の
断面図、第11図は亀裂が生じた歯車形状部品の側面斜
視図、第12図は鬼の角が生じた歯車形状部品の開口端
の部分斜視図、第13図(a)、(b)は別の従来例に
係るダイスおよびパンチの割型状態での側面図である。 1・・・歯車形状部品  2・・・歯部3・・・歯底部
     25・・・ダイス26・・・山崩     
27・・・谷筋28・・・挿入側開口  40・・・パ
ンチ第3図 第5図 第4図 (b)       (C) 1ソ 第11図 b 第12図 第13図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 板金から一体成形したカップ状体の周壁部に歯部および
    歯底部を形成してなる歯車形状部品を円柱状パンチとの
    相互嵌合にて鍛造成形するための円筒状のダイスにおい
    て、上記ダイスの内周面に軸線方向に沿って形成された
    、上記歯部および歯底部を形成するための山筋および谷
    筋の形状を、上記ダイスの挿入側開口から奥に向うにつ
    れて、はじめに上記山筋の高さを次第に高くして最終高
    さとし、その後、上記山筋の幅を次第に広げて最終幅と
    し、その後上記谷部の深さを次第に浅くして最終深さと
    したことを特徴とする板金製歯車形状部品の鍛造用ダイ
    ス。
JP62269211A 1987-10-27 1987-10-27 板金製歯車形状部品の鍛造用ダイス Expired - Fee Related JPH0688087B2 (ja)

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