JPS5930499B2 - リング状製品の精密型鍛造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中心に軸孔を有する歯車のようなリング状製
品の精密型鍛造法に関する。

ダイスと、これに嵌合するポンチによって密閉された穴
型を構成する通常の密閉型鍛造においては圧下に伴って
材料が順次ダイス穴内に充填されてゆ（が、材料が充満
状態に近付くにつれて加工力が急増し、充填が遅れ、最
終的に充填を完了させるには極端に大きな加工力を要す
る。

一般にこの加工力は、型を大きく損傷させるか、破損を
招（はどの大きな値にまで高（する必要があり、このこ
とが精密な型鍛造の実施を妨げている。

リング状の製品の型鍛造でも同様である。

本発明は、リング状製品の中央部の貫孔の存在を利用し
て型が耐え得る程度の低い荷重によって型鍛造を行うよ
うにするもので、特にリング状製品の外周部の精密成形
を重点とし、貫孔部は打抜き成形とする一連の加工を同
一の金型で同時に完了させるようにしたリング状製品の
精密型鍛造法を提供する。

以下、図に就いて平歯車への適用を例示して詳しく説明
する。

第１図は求める製品の形状を示し、この製品は外周に歯
部２、中心に軸孔３を持つ平歯車１である。

第２図において、製品平歯車１と同じ形状のポンチ４と
、これを受入れる密閉型のダイス５とで密閉型鍛造を行
うのであるが、ポンチ４の中心には製品軸孔３の内径に
略等しい外径の穴あけポンチ６が摺動自在に嵌合し、ダ
イス５の底には、上記穴あげポンチ６に対応する穴あけ
ダイス穴７がある。

穴あけダイス穴７内にはエジェクタ８が摺動自在に嵌合
する。

上記ポンチ４、ダイス５、穴あけポンチ６およびエジェ
クタ８は図示しない油圧装置によって各自相対酸に昇降
する。

素材９は製品平歯車１の歯元円直径よりやや小さい円板
素材を用いる。

以上の工具、素材により型鍛造加工が行なわれる。

この加工は次の通りである。ダイス５を固定したものと
して説明する。

先ず、素材９をダイス５内に挿入する。

このとき、エジェクタ８は、その先端がダイス５底面に
一致するように固定する（第２図Ｃ参照）。

次に、穴あけポンチ６を圧下し、素材９の中央部にめ（
ら穴？あけろ。

素材９の外周部は上方および外方へ押しのけられ、ダイ
ス５の歯部に少し流れ込む（第２図Ｃ参照）、 続いて、エジェクタ８の圧力を下げ、穴あけ用ポンチ６
をさらに下降させて穴底（中央の薄肉部〕１０を抜き落
とす。

こうして穴あげポンチ６をその状態に保持したまま、ポ
ンチ４を圧下して、ここで密閉型鍛造を行なう。

これにより、素材９は外方へ流れてダイス５の歯部内に
相当量充填される（第２図Ｃ参照）。

しかし、完全な充填は果されず、途中で加工力が急増し
、素材の流れが緩慢になる。

この加工力が急増した段階で穴あげポンチ６を引き上げ
、素材穴から抜は出る前で止めて加圧力を解放する。

素材９は内方への流れが可能になり、穴をおしつぶし穴
あけポンチ６を幾分上方へ押し戻しながらポンチ４の下
降が再開する（第２図り参照）。

同時に圧下された素材９の他の一部が外向きにも流れて
ダイス５の歯部への充填が再び進行する。

そしてダイス５内への素材９の充満が、それ程加工カの
増大を伴わずに完了する（第２図Ｃ参照）その後、エジ
ェクタ８を解放し、もう一度穴あけポンチ６を圧下し、
穴あけダイス７との間で素材９の中央に環状の内側突起
１１な打抜いて軸孔３を形成しく第２図Ｃ参照）、加工
を終了する。

素材９にはポンチ４の圧下刃によって高い静水圧が付加
されていて、精密せん断同様の打抜に上り軸孔３の精度
は高い。

第２図Ｃ参照に示した方法は、めくら穴底部１０の素材
９の座屈抵抗が比較的太き（、加工力の軽減が充分に行
ないにくい場合に用いる方法として有効である。

また、この精密型鍛造法は（本出願人の先の出願（昭和
５５年特許願第６６４０１号）を改良したものであり）
、リング状素材９を作る段階で、穴あけに先立って穴あ
げポンチ６の押込みを行なって中央に薄肉のめくら穴底
部１０を形成し、このめ（ら穴底部１０な抜き落とすよ
うにしたので、くずの厚みおよび量を減らし、材料の歩
留りの向上を図ったものである。

第３図Ｃ参照は本発明の変形例を示す図である。

この変形例に示されたものは、第２図Ｃ参照に示す方法
に較べ、第３図のＣ〜Ｄの工程が第２図に示された精密
型鍛造法と基本的に異なる。

それ以外は第２図に示された方法とほぼ同様であるので
詳細な説明を省略する。

すなわち、第３図Ｂに示すように、穴あけポンチ４を圧
下（下降）させて、素材９の中央部にめくら穴をあげる
。

このとき、素材９の外周部は上方および外方に押しのけ
られ、ダイス５の歯部に少し流れ込む。

穴あけポンチ６を第３図Ｂに示す状態に保持したまま、
ポンチ４を圧下して、密閉型鍛造を行なう。

このとき、素材９は外方に流れてダイス５の歯部内に相
当量充填される（第３図Ｃ参照）。

しかし、この場合にも、完全な充填は果されず、途中で
加工力が急増し、素材の流れが緩慢になる。

この加工力が急増した段階で穴あけポンチ６を引き上げ
、素材穴から抜は出る前で止めて加圧力な解放する。

素材９は内方への流れが可能になり、穴をおしつぶし、
穴あけポンチ６を幾分上方へ押し戻しながらポンチ４の
下降が再開する。

同時に圧下された素材９の一部が外向きにも流れてダイ
ス５の歯部への充填が再び進行する。

このとき、めくら穴底下面に座屈によるくぼみ１３が生
ずる（第３図り参照）。

そして、第３図Ｅに示すようにダイス５内への素材９の
充満が、それ程加工カの増大を伴わずに完了する。

その後、第２図に示した精密型鍛造法と同じ（、エジェ
クタ８を解放し、もう一度穴あけポンチ６を圧下し、穴
あけダイス７との間で素材９の中央に軸孔３を打ち抜い
て（第２図Ｃ参照）、加工を終了する。

以上の通り本発明のリンク状製品の精密型鍛造法は、密
閉型鍛造を行うポンチとダイスとにそれぞれ穴あげポン
チと穴あけダイスを設け、穴あけダイスにはエジェクタ
を挿入して必要時以外はこれを閉塞するようにし、先ず
穴あけポンチを突込んで素材を凹字形に凹ませ、その後
さらに凹みの底を抜き落とし、その力を抜かないでポン
チとダイスによって密閉型鍛造を行い、加工力が急増し
て素材の外方への流れが緩慢になった段階で穴あけポン
チを引き上げ、力を解放することによって素材の内方へ
の流れを可能にし、同時に外方への流れも促進して素材
のダイス型内への充満を完了させるようにし、かつ最終
段階で穴あけポンチと穴あけダイスによって貫孔を打抜
いてリング状製品を一挙に成形させたもので、工具が破
損する程の大きな力を加えても充分な成形が不可能であ
ったこの種の密閉型鍛造を実用可能な加工力を以って完
全な素材の充填を果し、精密な型鍛造ができる。

同時に中央部の貫孔も同じ工具内で加工でき、リング状
製品製造を量産化できる。

穴あけポンチ加圧力解放後の第２段階の鍛造工程で、穴
あけポンチ下の素材に座屈による（ぼみが生じるので、
最終穴あけ工程での抜きくずの容量が小さく、製品に対
する素材の歩止まり率を向上する。

外周部に複雑形状を有する平歯車のようなリング製品の
量産に利用し、精度向上、コスト低減に顕著な効果があ
る特徴あるものである。

なお、ダイス側に穴あけポンチ、ポンチ側に穴あけダイ
スとエジェクタを構成しても全（同様に加工でき、本発
明方法の要旨を変更しない。

また、本発明の原理はダイスおよびポンチに設ける歯形
をはす歯にし、ポンチあるいはダイスの回転を伴う摺動
動作を可能にすれば、はす両歯車の加工にも適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によって得られるリング状製品の
代表例を示す平歯車の縦断側面図、第２図Ａ〜Ｆは本発
明の１実施例を示し、精密型鍛造法の主要な各工程にお
ける工具の動作を示す図、第３図Ａ〜Ｆは本発明の変形
例における主要な各工程の工具の動作を示す図である。 １・・・・・・平歯車、２・・・・・・歯部、計・・・
・・軸孔、４・・・・・・ポンチ、５・・・・・・ダイ
ス、６・・・・・・穴あけポンチ、７・・・・・・穴あ
けダイス、８・・・・・・エジェクタ、９・・・・・・
素材、１０・・・・・・大塵（（ず）、１１・・・・・
・環状突起（（ず）、１３・・・・・・くぼみ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉型鍛造用ダイスとポンチの一部にそれぞれ摺動
   自在な穴あけ用ポンチと、これに対向する穴あけ用ダイ
   ス穴を構成し、穴あけ用ダイス穴にはエジェクタを摺動
   自在に嵌合して備え、ダイス内にその内径よりやや小さ
   いλ径の素材を挿入し、先ず上記エジェクタを固定して
   穴あけポンチを素材内に圧入してめ（ら穴をあけ、その
   状態を保持したままポンチをダイス内に圧入して密閉型
   鍛造を行い、その加圧加工の途中で加圧力の急増のため
   素材のダイス内へ充填される外方への流れが緩慢になっ
   た段階で、穴あけ用ポンチを引き上げ、素材穴から抜は
   出る前でセめて加圧力を解放し、これによって素材穴を
   押しつぶしながら穴あけポンチを幾分押し戻して素材の
   内方への流れを与えると同時に素材の外方への流れを促
   進しそ型内への充填を完了させ、その後エジェクタを解
   放し、穴あけ用ポンチを再び押出して穴あけ用ダイスと
   の間で素材に穴あけを行うようにしたことを特徴とする
   リング状製品の精密型鍛造法。