JPH0261863B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0261863B2 JPH0261863B2 JP59023240A JP2324084A JPH0261863B2 JP H0261863 B2 JPH0261863 B2 JP H0261863B2 JP 59023240 A JP59023240 A JP 59023240A JP 2324084 A JP2324084 A JP 2324084A JP H0261863 B2 JPH0261863 B2 JP H0261863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forging
- blank
- spur gear
- diameter
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Description
この発明は、温間鍛造により精密型鍛造を行な
い、歯切り工程を省略した平歯車の製造方法に関
する。 自動車用などとして使用される歯車精度がJIS4
級以上の高精度の平歯車は、圧延材→熱間鍛造→
焼ならし（焼なまし）→機械加工→歯切り加工→
浸炭焼入れ、焼もどし→ラツピングの製造工程で
作られていた。 上記のように、熱間鍛造後に機械加工、歯切り
加工の工程が必要であつた。上記機械加工、歯切
り加工の工程は熱間鍛造後にスケールが発生する
ので、熱間鍛造で精密な寸法に仕上げることがで
きないため、熱間鍛造で平歯車の粗材である円板
まで作つておき、熱間鍛造後、機械加工、歯切り
加工によつて精密な寸法に仕上げていた。 しかしながら、これら機械加工、歯切り加工の
工程が入ると生産コストが高くなり、量産には不
利であるという問題があつた。 この発明は、かかる現状にかんがみ、スケール
発生がなく精度の高い利点を有する冷間鍛造と低
荷重で高変形能が得られる利点を有する熱間加工
の両方の利点を兼備した温間鍛造を利用して歯切
工程を省略した高精度の平歯車の製造方法を提案
するものである。 すなわち、この発明は、 (1) 製造すべきモジユール４以下の平歯車の谷径
に対し65％以上100％未満の直径を有する丸棒
鋼材を所要長さに切断してスケール除去を行な
つて得たブランクを、100〜200℃の温度範囲に
加熱して水溶性潤滑剤溶液に浸し、ブランク表
面に潤滑皮膜を形成したのち、高周波加熱によ
り650〜900℃の温度範囲に加熱して精密型鍛造
を行なうことを特徴とする平歯車の製造方法。 (2) 前記潤滑皮膜の厚さが５〜20μｍであること
を特徴とする請求項１記載の平歯車の製造方
法。 (3) 前記精密型鍛造後、空冷以下の冷却速度で徐
冷することを特徴とする請求項１及び２記載の
平歯車の製造方法。 に関するものである。 すなわち、複雑で高精度な歯形を有する平歯車
の製造においては、形状の形成が容易な熱間鍛造
では多量のスケールの発生、大きな熱収縮のた
め、精度の良好な平歯車の歯部を製造することが
できず、歯切りでしか歯形を形成できなかつた。 又、冷間鍛造で歯形を形成しようとすると大荷
重を要し、金型が破損したり、歯部分に欠肉、未
充填等の諸欠陥が生じ成形できなかつた。 しかし、この発明ではモジユール４以下の平歯
車において、平歯車の谷径に対し65％以上100％
未満の直径を有する円柱状ブランクを用いること
と、カーボン潤滑膜厚を制御しかつ650℃〜900℃
の温度で大気中の温間鍛造することにより、極め
て歯形精度のよい平歯車を製造できることを見出
し、さらに冷却速度を空冷以下とし、望ましくは
徐冷することで平歯車の浸炭時の粗粒化を防止で
きることを見出し、この発明を完成したのであ
る。 この発明において、平歯車の歯形精度を維持す
るために、ブランク外径寸法が極めて重要であ
る。 ブランク１の直経は、第３図に示すように鍛造
用金型の孔部４に入れるために平歯車の谷径をよ
り小さくする必要があるため平歯車谷径の100％
未満とする。 しかし、この場合においても、詳細な検討の結
果、モジユール４以上の歯高さを有する平歯車の
歯形は良好には成形できない。すなわち、モジユ
ール４以上では材料が歯形充満過程で金形により
冷却され、650℃より大きく低下して材料の変形
能が劣化し、歯先部で割れを生じたり、変形抵抗
が異常に大きくなり、金型の耐圧能力以下で歯形
山部すなわち歯先部まで材料を充満させることが
できないからである。鍛造温度を900℃以上とす
ればモジユール４以上でも鍛造は可能であるが、
スケールが発生し歯形精度がよくない。 さらに、ブランク直径が平歯車谷径の65％未満
においては、いつたんブランク１は上ポンチ２、
下ダイス３により据え込まれてから歯形に充満す
るため材料が金型によりさらに冷却され、材料の
変形能の劣化、変形抵抗の増大により、平歯車の
歯形部を欠肉５、割れ６なしに成形できないこと
が判明した。第４図にブランク直径と高精度歯形
成形可能領域との関係を示す。この図からブラン
ク直径が平歯車谷径の65％未満では成形可能領域
が急激に低下することがわかる。 以上の理由によりブランク直径を製造すべき平
歯車の谷径に対し、65％以上100％未満に限定し
た。 水溶性潤滑剤溶液への浸漬時のブランク温度
は、100℃未満では潤滑皮膜の乾きが悪く、逆に
200℃を超えると潤滑剤が泡状に付着し十分な均
等皮膜を形成できないのでブランクの加熱温度は
100〜200℃の範囲とした。 精密型鍛造時の加熱はスケールの生成を抑制
し、かつ経済的に処理するため急速加熱する必要
があり、そのため高周波加熱することが望まし
い。 また、その際の加熱温度は650℃未満では材料
の変形能が低く、歯先部で割れが生じたり、変形
抵抗が高くなり、歯先まで材料を充満させるため
には、大きな鍛造荷重が必要となり、金型の耐圧
能力以上となつて金型が破損する。又、製品に加
工ひずみや残留応力が残つて好ましくない。逆
に、900℃を超えると歯先部への材料の充満性は
安定するが、スケールの生成が見られ製品の歯形
精度が低下する。したがつて、650〜900℃の温度
範囲に限定した。 温間鍛造の潤滑剤としては、一般にコロイダル
グラフアイトが使用されているが、この発明にお
いても水溶性のカーボン潤滑剤を使用する。 次に、この発明の実施例について説明する。 製造すべき平歯車の谷径Doに対し65〜100％の
直径を有する丸棒鋼材を所要長さに切断してシヨ
ツトプラスト又は酸洗を施しスケールを除去しブ
ランクとする。 この際、ブランクのかど部分が型鍛造時に折込
みきずとなるのを防止するため、研削、切削又は
鍛造などによりかど部分の面取りを行なうほうが
よい。 又、丸棒鋼材を通常のシヤー切断で切断すれ
ば、ブランクの変形及び端面のたれが大きくな
り、そのためブランクに潤滑を施して別途鍛造な
どにより形状の修正を行なう必要があり、かえつ
てコスト高となるので、のこ切断又は拘束シヤー
切断をすることが望ましい。 上記ブランクを加熱炉にて100〜200℃の温度に
加熱して、予め貯蔵槽に貯留された水溶性潤滑剤
溶液、例えばホワイトルプ（太平化学製品商品
名）、デルタフオージ144（日本アチソン製品商品
名）に浸漬し、ブランク表面に膜厚５〜20μｍ程
度の潤滑皮膜を形成する。 カーボン潤滑膜厚が5μｍ未満では、潤滑不良
により平歯車歯部及びダイスの焼付き、歯部の欠
肉、未充填等の欠陥を生じ、20μｍを超えると金
型歯先部のコーナ部に潤滑剤が詰り、歯部欠肉、
コーナ部の欠肉が生じるためカーボン潤滑膜厚は
５〜20μｍの範囲に限定することが望ましい。 そして、高周波加熱により、例えば200℃／
min以上の加熱速度で、650〜900℃の温度範囲に
急速加熱し、クランププレスなどの鍛造機械にセ
ツトされた金型に、上記加熱されたブランクを装
入して温間精密鍛造を行ない、成形された製品は
金型より取出して空冷する。 なお、ブランクが焼入れ性の高い材料の場合、
空冷すれば焼入れされて材料が硬化し、後工程の
切削、シエービング工程で工具寿命が問題となる
ので、この場合には徐冷する必要がある。又、浸
炭時の粗粒化を防止する場合にも徐冷が有効であ
る。 実施例 第１図に示す平歯車Ａ及び第２図に示す平歯車
Ｂを、それぞれ第１表に示すブランクを使つて、
同表に示す鍛造条件で温間精密鍛造して仕上げ
た。
い、歯切り工程を省略した平歯車の製造方法に関
する。 自動車用などとして使用される歯車精度がJIS4
級以上の高精度の平歯車は、圧延材→熱間鍛造→
焼ならし（焼なまし）→機械加工→歯切り加工→
浸炭焼入れ、焼もどし→ラツピングの製造工程で
作られていた。 上記のように、熱間鍛造後に機械加工、歯切り
加工の工程が必要であつた。上記機械加工、歯切
り加工の工程は熱間鍛造後にスケールが発生する
ので、熱間鍛造で精密な寸法に仕上げることがで
きないため、熱間鍛造で平歯車の粗材である円板
まで作つておき、熱間鍛造後、機械加工、歯切り
加工によつて精密な寸法に仕上げていた。 しかしながら、これら機械加工、歯切り加工の
工程が入ると生産コストが高くなり、量産には不
利であるという問題があつた。 この発明は、かかる現状にかんがみ、スケール
発生がなく精度の高い利点を有する冷間鍛造と低
荷重で高変形能が得られる利点を有する熱間加工
の両方の利点を兼備した温間鍛造を利用して歯切
工程を省略した高精度の平歯車の製造方法を提案
するものである。 すなわち、この発明は、 (1) 製造すべきモジユール４以下の平歯車の谷径
に対し65％以上100％未満の直径を有する丸棒
鋼材を所要長さに切断してスケール除去を行な
つて得たブランクを、100〜200℃の温度範囲に
加熱して水溶性潤滑剤溶液に浸し、ブランク表
面に潤滑皮膜を形成したのち、高周波加熱によ
り650〜900℃の温度範囲に加熱して精密型鍛造
を行なうことを特徴とする平歯車の製造方法。 (2) 前記潤滑皮膜の厚さが５〜20μｍであること
を特徴とする請求項１記載の平歯車の製造方
法。 (3) 前記精密型鍛造後、空冷以下の冷却速度で徐
冷することを特徴とする請求項１及び２記載の
平歯車の製造方法。 に関するものである。 すなわち、複雑で高精度な歯形を有する平歯車
の製造においては、形状の形成が容易な熱間鍛造
では多量のスケールの発生、大きな熱収縮のた
め、精度の良好な平歯車の歯部を製造することが
できず、歯切りでしか歯形を形成できなかつた。 又、冷間鍛造で歯形を形成しようとすると大荷
重を要し、金型が破損したり、歯部分に欠肉、未
充填等の諸欠陥が生じ成形できなかつた。 しかし、この発明ではモジユール４以下の平歯
車において、平歯車の谷径に対し65％以上100％
未満の直径を有する円柱状ブランクを用いること
と、カーボン潤滑膜厚を制御しかつ650℃〜900℃
の温度で大気中の温間鍛造することにより、極め
て歯形精度のよい平歯車を製造できることを見出
し、さらに冷却速度を空冷以下とし、望ましくは
徐冷することで平歯車の浸炭時の粗粒化を防止で
きることを見出し、この発明を完成したのであ
る。 この発明において、平歯車の歯形精度を維持す
るために、ブランク外径寸法が極めて重要であ
る。 ブランク１の直経は、第３図に示すように鍛造
用金型の孔部４に入れるために平歯車の谷径をよ
り小さくする必要があるため平歯車谷径の100％
未満とする。 しかし、この場合においても、詳細な検討の結
果、モジユール４以上の歯高さを有する平歯車の
歯形は良好には成形できない。すなわち、モジユ
ール４以上では材料が歯形充満過程で金形により
冷却され、650℃より大きく低下して材料の変形
能が劣化し、歯先部で割れを生じたり、変形抵抗
が異常に大きくなり、金型の耐圧能力以下で歯形
山部すなわち歯先部まで材料を充満させることが
できないからである。鍛造温度を900℃以上とす
ればモジユール４以上でも鍛造は可能であるが、
スケールが発生し歯形精度がよくない。 さらに、ブランク直径が平歯車谷径の65％未満
においては、いつたんブランク１は上ポンチ２、
下ダイス３により据え込まれてから歯形に充満す
るため材料が金型によりさらに冷却され、材料の
変形能の劣化、変形抵抗の増大により、平歯車の
歯形部を欠肉５、割れ６なしに成形できないこと
が判明した。第４図にブランク直径と高精度歯形
成形可能領域との関係を示す。この図からブラン
ク直径が平歯車谷径の65％未満では成形可能領域
が急激に低下することがわかる。 以上の理由によりブランク直径を製造すべき平
歯車の谷径に対し、65％以上100％未満に限定し
た。 水溶性潤滑剤溶液への浸漬時のブランク温度
は、100℃未満では潤滑皮膜の乾きが悪く、逆に
200℃を超えると潤滑剤が泡状に付着し十分な均
等皮膜を形成できないのでブランクの加熱温度は
100〜200℃の範囲とした。 精密型鍛造時の加熱はスケールの生成を抑制
し、かつ経済的に処理するため急速加熱する必要
があり、そのため高周波加熱することが望まし
い。 また、その際の加熱温度は650℃未満では材料
の変形能が低く、歯先部で割れが生じたり、変形
抵抗が高くなり、歯先まで材料を充満させるため
には、大きな鍛造荷重が必要となり、金型の耐圧
能力以上となつて金型が破損する。又、製品に加
工ひずみや残留応力が残つて好ましくない。逆
に、900℃を超えると歯先部への材料の充満性は
安定するが、スケールの生成が見られ製品の歯形
精度が低下する。したがつて、650〜900℃の温度
範囲に限定した。 温間鍛造の潤滑剤としては、一般にコロイダル
グラフアイトが使用されているが、この発明にお
いても水溶性のカーボン潤滑剤を使用する。 次に、この発明の実施例について説明する。 製造すべき平歯車の谷径Doに対し65〜100％の
直径を有する丸棒鋼材を所要長さに切断してシヨ
ツトプラスト又は酸洗を施しスケールを除去しブ
ランクとする。 この際、ブランクのかど部分が型鍛造時に折込
みきずとなるのを防止するため、研削、切削又は
鍛造などによりかど部分の面取りを行なうほうが
よい。 又、丸棒鋼材を通常のシヤー切断で切断すれ
ば、ブランクの変形及び端面のたれが大きくな
り、そのためブランクに潤滑を施して別途鍛造な
どにより形状の修正を行なう必要があり、かえつ
てコスト高となるので、のこ切断又は拘束シヤー
切断をすることが望ましい。 上記ブランクを加熱炉にて100〜200℃の温度に
加熱して、予め貯蔵槽に貯留された水溶性潤滑剤
溶液、例えばホワイトルプ（太平化学製品商品
名）、デルタフオージ144（日本アチソン製品商品
名）に浸漬し、ブランク表面に膜厚５〜20μｍ程
度の潤滑皮膜を形成する。 カーボン潤滑膜厚が5μｍ未満では、潤滑不良
により平歯車歯部及びダイスの焼付き、歯部の欠
肉、未充填等の欠陥を生じ、20μｍを超えると金
型歯先部のコーナ部に潤滑剤が詰り、歯部欠肉、
コーナ部の欠肉が生じるためカーボン潤滑膜厚は
５〜20μｍの範囲に限定することが望ましい。 そして、高周波加熱により、例えば200℃／
min以上の加熱速度で、650〜900℃の温度範囲に
急速加熱し、クランププレスなどの鍛造機械にセ
ツトされた金型に、上記加熱されたブランクを装
入して温間精密鍛造を行ない、成形された製品は
金型より取出して空冷する。 なお、ブランクが焼入れ性の高い材料の場合、
空冷すれば焼入れされて材料が硬化し、後工程の
切削、シエービング工程で工具寿命が問題となる
ので、この場合には徐冷する必要がある。又、浸
炭時の粗粒化を防止する場合にも徐冷が有効であ
る。 実施例 第１図に示す平歯車Ａ及び第２図に示す平歯車
Ｂを、それぞれ第１表に示すブランクを使つて、
同表に示す鍛造条件で温間精密鍛造して仕上げ
た。
【表】
上記製造方法により、500個鍛造時及び7000個
鍛造時の歯形精度をそれぞれ測定した。その結果
を第２表及び第３表に示す。
鍛造時の歯形精度をそれぞれ測定した。その結果
を第２表及び第３表に示す。
【表】
【表】
上記第２表により、500個鍛造時にはJIS総合精
度において、いずれも４級以上の好成績であるこ
とがわかる。又、第３表により、7000個鍛造時に
おける歯形精度は、500個鍛造時に比べやや劣る
が、シエービングを施すことにより容易にJIS4級
以上の高精度を保つことができる。 この発明は、上記のごとく、温間鍛造を行なう
ことにより、歯形精度の高い平歯車を量産するこ
とができ、又歯切工程を省くことにより生産コス
トを大幅に低減することができる。
度において、いずれも４級以上の好成績であるこ
とがわかる。又、第３表により、7000個鍛造時に
おける歯形精度は、500個鍛造時に比べやや劣る
が、シエービングを施すことにより容易にJIS4級
以上の高精度を保つことができる。 この発明は、上記のごとく、温間鍛造を行なう
ことにより、歯形精度の高い平歯車を量産するこ
とができ、又歯切工程を省くことにより生産コス
トを大幅に低減することができる。
第１図及び第２図はこの発明の実施により製造
した平歯車の縦断面図、第３図は鍛造用金型の要
部を左半部は鍛造前、右半部は鍛造後の状態で示
す説明図、第４図はブランク直径と高精度歯形成
形可能領域との関係を示すグラフである。 Ｄ……外径、Do……谷径、Ｔ……厚さ。
した平歯車の縦断面図、第３図は鍛造用金型の要
部を左半部は鍛造前、右半部は鍛造後の状態で示
す説明図、第４図はブランク直径と高精度歯形成
形可能領域との関係を示すグラフである。 Ｄ……外径、Do……谷径、Ｔ……厚さ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 製造すべきモジユール４以下の平歯車の谷径
に対し65％以上100％未満の直径を有する丸棒鋼
材を所要長さに切断してスケール除去を行なつて
得たブランクを、100〜200℃の温度範囲に加熱し
て水溶性潤滑剤溶液に浸し、ブランク表面に潤滑
皮膜を形成したのち、高周波加熱により650〜900
℃の温度範囲に加熱して精密型鍛造を行なうこと
を特徴とする平歯車の製造方法。 ２ 前記潤滑皮膜の厚さが５〜20μｍであること
を特徴とする請求項１記範の平歯車の製造方法。 ３ 前記精密鍛造後、空冷以下の冷却速度で徐冷
することを特徴とする請求項１及び２記載の平歯
車の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324084A JPS60166139A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 平歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324084A JPS60166139A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 平歯車の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166139A JPS60166139A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH0261863B2 true JPH0261863B2 (ja) | 1990-12-21 |
Family
ID=12105079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324084A Granted JPS60166139A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 平歯車の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166139A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144838A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-29 | Fuji Electric Co Ltd | ビレツトの加熱装置 |
| US4742304A (en) * | 1986-05-02 | 1988-05-03 | Phospho-Energetics, Inc. | Multiple tuning NMR probe |
| JP4940665B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2012-05-30 | パナソニック株式会社 | ケースモールド型コンデンサ |
| CN106111870B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-09-21 | 戴风林 | 锻造齿轮模具及其锻造工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392360A (en) * | 1977-01-25 | 1978-08-14 | Aichi Steel Works Ltd | Warm and hot stamping method |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP2324084A patent/JPS60166139A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166139A (ja) | 1985-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114160747B (zh) | 一种材料为gh4169的细晶盘件的锻造方法 | |
| EP0071522B1 (fr) | Procédé de forgeage pour la fabrication de maillons de chaînes de roulement, notamment pour engins de chantier | |
| US8397597B2 (en) | Rack bar and method for production thereof | |
| CN102489978A (zh) | 大模数高厚度直齿圆柱齿轮热冷复合精锻成形方法 | |
| KR101057214B1 (ko) | 사륜 자동차용 하이포이드 링 기어의 제조방법 | |
| CN117696800A (zh) | 一种y字形tc32钛合金模锻件的锻造方法 | |
| JPS61195725A (ja) | 高強度平歯車の製造方法 | |
| CN1337284A (zh) | 汽车变速箱结合齿齿坯制作工艺 | |
| JPH0261863B2 (ja) | ||
| JPS61235033A (ja) | 歯車の製造法 | |
| US2040957A (en) | Metalworking process | |
| JP3621377B2 (ja) | 傘歯車の製造方法、傘歯車のギアブランクの製造方法、傘歯車のギアブランクおよび傘歯車のギアブランク製造用の金型本体 | |
| JPH0431774B2 (ja) | ||
| CN112719175A (zh) | 一种gh4169合金长轴类锻件的模锻成型方法及装置 | |
| JPS6223930A (ja) | 高強度平歯車の製造方法 | |
| JPS58181450A (ja) | 厚肉歯車類の製造法 | |
| JPS59153540A (ja) | かさ歯車の温間鍛造による製造方法 | |
| JPS58163541A (ja) | 長いフインを有する部品の鍛造成形方法 | |
| JPS63273539A (ja) | かさ歯車の製造方法 | |
| JPS61126940A (ja) | かさ歯車の温間鍛造による製造方法 | |
| JPH0679392A (ja) | 歯車の鍛造方法 | |
| JPH1029032A (ja) | クランク軸鍛造用金型及びクランク軸の製造方法 | |
| JPH05123809A (ja) | 穴を有する精密アルミニウム製品の加工方法 | |
| JPH0310419B2 (ja) | ||
| JP2580630B2 (ja) | ホビングによる金型製造方法 |