JPS622890B2 - - Google Patents
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- JPS622890B2 JPS622890B2 JP12002079A JP12002079A JPS622890B2 JP S622890 B2 JPS622890 B2 JP S622890B2 JP 12002079 A JP12002079 A JP 12002079A JP 12002079 A JP12002079 A JP 12002079A JP S622890 B2 JPS622890 B2 JP S622890B2
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- Japan
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- die
- mandrel
- center hole
- solid material
- extrusion
- Prior art date
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/10—Piercing billets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歯車類の押出し加工方法及び装置に関
する。
する。
歯車等のチツプレス加工について、歯切工数の
低減と品質向上の面から種々検討が進められてい
る。これは世界的すう勢である。
低減と品質向上の面から種々検討が進められてい
る。これは世界的すう勢である。
例えば、自動車のトランスミツシヨンに使用し
ているヘリカルギヤの製法として米国特許U.S.
P3910091が発明されている。
ているヘリカルギヤの製法として米国特許U.S.
P3910091が発明されている。
その装置の概略構造は第１図に示す如く、内側
にダイス刃面０１を具えたダイス０２、ダイス０
２の上面に設けたコンテナ０３、これらを囲む補
強リング０４、マンドレル０５及びこれに相対移
動可能に嵌め込まれているスリーブ０６等からな
つており、その歯車成形作用は次の通りである。
にダイス刃面０１を具えたダイス０２、ダイス０
２の上面に設けたコンテナ０３、これらを囲む補
強リング０４、マンドレル０５及びこれに相対移
動可能に嵌め込まれているスリーブ０６等からな
つており、その歯車成形作用は次の通りである。
(i) 円筒素材０７ａをダイス０２に投入する。
(ii) スリーブ０６、マンドレル０５を下降させマ
ンドレル０５を円筒素材０７ａの中心軸穴０８
に嵌め込み、そのままスリーブ０６でスリーブ
０６がダイス刃面０１近くになるまで押し込
む。
ンドレル０５を円筒素材０７ａの中心軸穴０８
に嵌め込み、そのままスリーブ０６でスリーブ
０６がダイス刃面０１近くになるまで押し込
む。
(iii) この後、マンドレル０５を押し出し中の素材
０７ｂから抜き出し、スリーブ０６、マンドレ
ル０５と共に後退させる。
０７ｂから抜き出し、スリーブ０６、マンドレ
ル０５と共に後退させる。
(iv) 新しい円筒素材０７ａをダイス０２内に供給
する。
する。
(v) (ii)の場合と同様にマンドレル０５を新しい円
筒素材０７ａの内部に通し、円筒素材０７ａを
押し出し中の素材０７ｂの途中まで再度押し込
む。
筒素材０７ａの内部に通し、円筒素材０７ａを
押し出し中の素材０７ｂの途中まで再度押し込
む。
(vi) この後、スリーブ０６で円筒素材０７ａを押
付け、押し出し中の素材０７ｂをダイス０２外
に押し出して、ヘリカルギヤ０７ｃを得る。こ
の時、新しく供給した円筒素材０７ａは押し出
し中の素材０７ｂとなり、以後は順次以上の工
程を繰り返す。
付け、押し出し中の素材０７ｂをダイス０２外
に押し出して、ヘリカルギヤ０７ｃを得る。こ
の時、新しく供給した円筒素材０７ａは押し出
し中の素材０７ｂとなり、以後は順次以上の工
程を繰り返す。
尚、このような方法を一般につぎ押しという。
上記方法の特徴をまとめると次のようになる。
上記方法の特徴をまとめると次のようになる。
円筒素材を使用する。
円筒素材が押出し工程中につぶれることを防
ぐためにマンドレルを用いる。
ぐためにマンドレルを用いる。
スリーブ、マンドレルが相対的に動きうるよ
う複動になつている。
う複動になつている。
尚、この方法では素材（円筒素材）加工に切断
も含めて４工程を要しており、センタ決め、後方
押出し、穴あけの工程で同心度の良好な円筒素材
を加工している。このため押出し品の同心度が良
好（3/100）であるとの報告がある。
も含めて４工程を要しており、センタ決め、後方
押出し、穴あけの工程で同心度の良好な円筒素材
を加工している。このため押出し品の同心度が良
好（3/100）であるとの報告がある。
しかし、上記従来の方法には次のような欠点が
ある。
ある。
円筒素材加工に手間がかかる（切断を含めて４
工程）。スリーブ、マンドレルを相対的に動かす
必要から複動塑性加工機械が必要である。押出し
品の先端面は自由表面であり、仕上機械加工を必
要とする。
工程）。スリーブ、マンドレルを相対的に動かす
必要から複動塑性加工機械が必要である。押出し
品の先端面は自由表面であり、仕上機械加工を必
要とする。
本発明は従来の押出し加工方法及び装置におけ
る以上のような欠点を解消し、簡単な工程で中空
部品を精度良く加工し得る方法及び装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。
る以上のような欠点を解消し、簡単な工程で中空
部品を精度良く加工し得る方法及び装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。
そして上記目的を達成する本発明の一つの要旨
は、内側に成形用の刃を有すダイス内に鋭利な先
端を具え軸方向に可動となつているマンドレルを
位置させ、端面にセンタ穴をあけた中実素材をセ
ンタ穴のない中実素材を介して前記ダイス内に押
込んで先行の中実素材に前記刃と前記マンドレル
によつて外形加工と中心軸穴加工を同時に施すと
共に前記マンドレルの先端で後続の中実素材の端
面にセンタ穴を加工し、更に前記後続の素材を中
実素材を介して前記ダイス内に押込んで先行の素
材を外形加工と中心軸穴加工を施した製品として
前記ダイス外へ押出し、後続の素材には外形加工
と中心軸穴加工を同時に施し、この素材に続く前
記中実素材端面にはセンタ穴加工を施し、この後
前記マンドレルを後退させて前記製品から前記マ
ンドレルを抜出すことを特徴とする押出し加工方
法に存し、他の一つの要旨は、中実素材の外形を
成形する刃を内側に具えるダイスの製品の押出し
側に鋭利な先端を具え軸方向に可動となつている
マンドレルを前記ダイスに対し進退移動可能に設
けると共に前記ダイス内に素材を押込むポンチを
前記ダイスに対し進退移動可能に前記ダイスの素
材挿入側に設け、前記マンドレルの前記ダイス内
への進入位置では、前記ダイスの刃によつて外形
加工され且つ前記マンドレルによつて中心軸穴加
工される素材に後続する中実素材端面に前記マン
ドレル先端が貫入し、前記マンドレルの後退位置
では前記ダイスより押出された製品より前記マン
ドレルが抜出されるようにしたことを特徴とする
押出し加工装置に存する。
は、内側に成形用の刃を有すダイス内に鋭利な先
端を具え軸方向に可動となつているマンドレルを
位置させ、端面にセンタ穴をあけた中実素材をセ
ンタ穴のない中実素材を介して前記ダイス内に押
込んで先行の中実素材に前記刃と前記マンドレル
によつて外形加工と中心軸穴加工を同時に施すと
共に前記マンドレルの先端で後続の中実素材の端
面にセンタ穴を加工し、更に前記後続の素材を中
実素材を介して前記ダイス内に押込んで先行の素
材を外形加工と中心軸穴加工を施した製品として
前記ダイス外へ押出し、後続の素材には外形加工
と中心軸穴加工を同時に施し、この素材に続く前
記中実素材端面にはセンタ穴加工を施し、この後
前記マンドレルを後退させて前記製品から前記マ
ンドレルを抜出すことを特徴とする押出し加工方
法に存し、他の一つの要旨は、中実素材の外形を
成形する刃を内側に具えるダイスの製品の押出し
側に鋭利な先端を具え軸方向に可動となつている
マンドレルを前記ダイスに対し進退移動可能に設
けると共に前記ダイス内に素材を押込むポンチを
前記ダイスに対し進退移動可能に前記ダイスの素
材挿入側に設け、前記マンドレルの前記ダイス内
への進入位置では、前記ダイスの刃によつて外形
加工され且つ前記マンドレルによつて中心軸穴加
工される素材に後続する中実素材端面に前記マン
ドレル先端が貫入し、前記マンドレルの後退位置
では前記ダイスより押出された製品より前記マン
ドレルが抜出されるようにしたことを特徴とする
押出し加工装置に存する。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第２図には本発明による押出し装置の一実施例
の概略断面を示す。この装置は製品として歯車を
作る装置を示すが、本発明はダイス内側の形状を
変えることにより、スプライン、セレーシヨンな
ど円形或いは異形断面を有す種々の円筒状部品の
製造に適用可能である。
の概略断面を示す。この装置は製品として歯車を
作る装置を示すが、本発明はダイス内側の形状を
変えることにより、スプライン、セレーシヨンな
ど円形或いは異形断面を有す種々の円筒状部品の
製造に適用可能である。
素材の外側に成形加工を施す刃（歯車状となつ
ている）１を内側に有すダイス２には素材を通す
孔３を有すコンテナ４が同心上に重ねられ、これ
らは補強リング５により締結されている。ダイス
２の製品押出し側には、鋭利な先端を具え軸方向
に可動となつているマンドレル６がダイス２に対
し進退移動可能に設けられている。マンドレル６
の後部には該マンドレル６に上下運動を付与する
マンドレル押棒７が締結治具８により取付けられ
ている。ダイス２の製品押出し側にはスペーサ９
を介して枠部材１０が設けられ、前記マンドレル
６はこの枠部材１０によつてその上限位置が定め
られる。ダイス２より押出されマンドレル６と分
離された製品を搬送するための突出し治具１１が
設けられている。コンテナ４の素材挿入側上方に
は素材をダイス２内に押込むためポンチ１２が前
記ダイス２に対し進退移動可能に設けられてい
る。
ている）１を内側に有すダイス２には素材を通す
孔３を有すコンテナ４が同心上に重ねられ、これ
らは補強リング５により締結されている。ダイス
２の製品押出し側には、鋭利な先端を具え軸方向
に可動となつているマンドレル６がダイス２に対
し進退移動可能に設けられている。マンドレル６
の後部には該マンドレル６に上下運動を付与する
マンドレル押棒７が締結治具８により取付けられ
ている。ダイス２の製品押出し側にはスペーサ９
を介して枠部材１０が設けられ、前記マンドレル
６はこの枠部材１０によつてその上限位置が定め
られる。ダイス２より押出されマンドレル６と分
離された製品を搬送するための突出し治具１１が
設けられている。コンテナ４の素材挿入側上方に
は素材をダイス２内に押込むためポンチ１２が前
記ダイス２に対し進退移動可能に設けられてい
る。
次にこの装置による歯車加工方法を説明する。
端面にセンタ穴１３をあけてある中実素材１４
ｂはコンテナ４及びダイス２内をポンチ１２によ
り前方に押出される。中実素材１４ｂはダイス２
内を通過する時に外周面に刃１によつて歯形部１
５の加工を受けると同時に、鋭利な先端部を有す
るマンドレル６により中心軸穴１６が加工され
る。
ｂはコンテナ４及びダイス２内をポンチ１２によ
り前方に押出される。中実素材１４ｂはダイス２
内を通過する時に外周面に刃１によつて歯形部１
５の加工を受けると同時に、鋭利な先端部を有す
るマンドレル６により中心軸穴１６が加工され
る。
歯形部１５及び中心軸穴１６の同心度を出すた
めに次の方法をとる。
めに次の方法をとる。
まず第５図に示すようなマンドレル６のセンタ
合せに使用する素材１４ａ又は１４a′をダイス２
内に供給する。これらの素材１４ａ，１４a′には
マンドレル空穴（センタ穴）１３ａ，１３a′があ
けられている。第６図はマンドレル６のセンタ合
せに使用する素材１４a′をダイス２内に供給した
様子を説明する図である。
合せに使用する素材１４ａ又は１４a′をダイス２
内に供給する。これらの素材１４ａ，１４a′には
マンドレル空穴（センタ穴）１３ａ，１３a′があ
けられている。第６図はマンドレル６のセンタ合
せに使用する素材１４a′をダイス２内に供給した
様子を説明する図である。
押出し工程は中実素材１４ａをコンテナ４内に
供給した後、ポンチ１２で中実素材１４ａを前方
へ押出すことで開始する。センタ穴１３，１３′
を加工した素材１４ａ又は１４a′で精度よくセン
タ出しが行なわれたマンドレル６は第４図に示す
ように押出し成形途中で素材１４ｃに捕促された
状態で次に来る素材１４ｂにセンタ穴加工を施こ
すことになる。このように順次押出しを行なうこ
とにより、センタ穴を加工した素材１４ａ又は１
４a′で精度よくセンタ出しが行なわれたマンドレ
ル６は初回の精度が保存されることになり、同心
度の良好な円筒歯車押出し品が得られる。
供給した後、ポンチ１２で中実素材１４ａを前方
へ押出すことで開始する。センタ穴１３，１３′
を加工した素材１４ａ又は１４a′で精度よくセン
タ出しが行なわれたマンドレル６は第４図に示す
ように押出し成形途中で素材１４ｃに捕促された
状態で次に来る素材１４ｂにセンタ穴加工を施こ
すことになる。このように順次押出しを行なうこ
とにより、センタ穴を加工した素材１４ａ又は１
４a′で精度よくセンタ出しが行なわれたマンドレ
ル６は初回の精度が保存されることになり、同心
度の良好な円筒歯車押出し品が得られる。
押出し工程はつぎ押しで行なうためマンドレル
６を下方に引き抜き、押出し品を、押出し品突出
し治具１１により取り出す必要がある。
６を下方に引き抜き、押出し品を、押出し品突出
し治具１１により取り出す必要がある。
第４図において、押出し品（製品）１４ｄがダ
イス２外に押出されると同時にポンチ１２の下方
への移動を停止し、第３図に示す上方定位置まで
復帰させる。マンドレル６をポンチ１２の復帰に
合わせて下方へ引き抜き、スペーサ９内にとりの
こされた押出し品１４ｄを突出し治具１１で外に
取り出す。次に再びマンドレル６を、ダイス２内
に押込まれた素材１４ｂ及び１４ｃに先にマンド
レル６であけられた空穴に戻し、新たに中実素材
１４ｅをコンテナ４に入れポンチ１２にて前方へ
押出すことにより第４図の状態になる。
イス２外に押出されると同時にポンチ１２の下方
への移動を停止し、第３図に示す上方定位置まで
復帰させる。マンドレル６をポンチ１２の復帰に
合わせて下方へ引き抜き、スペーサ９内にとりの
こされた押出し品１４ｄを突出し治具１１で外に
取り出す。次に再びマンドレル６を、ダイス２内
に押込まれた素材１４ｂ及び１４ｃに先にマンド
レル６であけられた空穴に戻し、新たに中実素材
１４ｅをコンテナ４に入れポンチ１２にて前方へ
押出すことにより第４図の状態になる。
製品である歯車の押出しによる量産は上記説明
の工程を順次繰返し実行することにより達成され
る。
の工程を順次繰返し実行することにより達成され
る。
尚、マンドレル６の鋭利な先端部は中心軸穴加
工に必要であるとともに、マンドレル６を下方へ
引き抜く時の抵抗を低減し、さらに上記マンドレ
ル６を素材１４ｂ及び１４ｃの空穴にもどす時の
センタ出しを容易にする効果がある。
工に必要であるとともに、マンドレル６を下方へ
引き抜く時の抵抗を低減し、さらに上記マンドレ
ル６を素材１４ｂ及び１４ｃの空穴にもどす時の
センタ出しを容易にする効果がある。
次に本発明を実際に試験した結果を以下に示
す。
す。
実験で使用した歯車押出し装置は第２図に示す
構造を有し、押出しが冷間で行なわれるためポン
チ１２、コンテナ４、ダイス２、マンドレル６は
すべて冷間金型用の合金工具鋼鋼材SKD１，
SKD１１を使用した。素材は31φ×40の中実
素材で材質はSCM２１（焼鈍材）を用いた。対
象とする歯車の諸元はモジユール1.3、歯数20枚
のヘリカル歯車で中心軸穴は15φである。潤滑剤
は、コンテナ内に二硫化モリブデンを噴霧すると
ともに素材にはボンデ処理を施したものを使用し
た。
構造を有し、押出しが冷間で行なわれるためポン
チ１２、コンテナ４、ダイス２、マンドレル６は
すべて冷間金型用の合金工具鋼鋼材SKD１，
SKD１１を使用した。素材は31φ×40の中実
素材で材質はSCM２１（焼鈍材）を用いた。対
象とする歯車の諸元はモジユール1.3、歯数20枚
のヘリカル歯車で中心軸穴は15φである。潤滑剤
は、コンテナ内に二硫化モリブデンを噴霧すると
ともに素材にはボンデ処理を施したものを使用し
た。
押出しは、本法の特徴であるセンタ穴加工を施
こした素材をまずダイス内にセツトした状態から
開始する。つぎ押しを順次行なうにしたがつて、
中心軸穴とピツチ円との同心度が低下してくるの
ではないかとの心配があつたが、中心軸穴とピツ
チ円との同心度を３／１００〜５／１００に限つても10
00個程度 の押出しが１個のセンタ穴加工を施こした素材を
使用することで可能であることがわかつた。
こした素材をまずダイス内にセツトした状態から
開始する。つぎ押しを順次行なうにしたがつて、
中心軸穴とピツチ円との同心度が低下してくるの
ではないかとの心配があつたが、中心軸穴とピツ
チ円との同心度を３／１００〜５／１００に限つても10
00個程度 の押出しが１個のセンタ穴加工を施こした素材を
使用することで可能であることがわかつた。
又素材外周面の歯形加工がなされると同時に中
心軸穴加工がなされるため、素材中心から半径方
向に圧縮力が働き、歯形加工が促進され、リード
誤差、歯形精度なども、マンドレルを用いない押
出しの場合よりも精度良く加工できることがわか
つた。
心軸穴加工がなされるため、素材中心から半径方
向に圧縮力が働き、歯形加工が促進され、リード
誤差、歯形精度なども、マンドレルを用いない押
出しの場合よりも精度良く加工できることがわか
つた。
以上実施例を挙げて説明したように、本発明に
よれば一つの素材に精度良くセンタ穴加工をして
おくだけで多数の素材の心合わせができ、又中心
軸穴の加工と外形加工とを同時に行なうので、簡
単にしかも精度良く円筒状部品を得ることができ
る。
よれば一つの素材に精度良くセンタ穴加工をして
おくだけで多数の素材の心合わせができ、又中心
軸穴の加工と外形加工とを同時に行なうので、簡
単にしかも精度良く円筒状部品を得ることができ
る。
第１図は従来の押出し加工装置の概略断面図、
第２図は本発明による押出し装置の一実施例の概
略断面図、第３，４及び６図は実施例による加工
過程を示す説明図、第５図ａ，ｂは最初に供給す
る中実素材の縦断面図である。 図面中、２はダイス、４はコンテナ、６はマン
ドレル、１２はポンチ、１３，１３′はセンタ
穴、１４ａ，１４a′は最初の中実素材、１４ｄは
製品である。
第２図は本発明による押出し装置の一実施例の概
略断面図、第３，４及び６図は実施例による加工
過程を示す説明図、第５図ａ，ｂは最初に供給す
る中実素材の縦断面図である。 図面中、２はダイス、４はコンテナ、６はマン
ドレル、１２はポンチ、１３，１３′はセンタ
穴、１４ａ，１４a′は最初の中実素材、１４ｄは
製品である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内側に成形用の刃を有すダイス内に鋭利な先
端を具え軸方向に可動となつているマンドレルを
位置させ、端面にセンタ穴をあけた中実素材をセ
ンタ穴のない中実素材を介して前記ダイス内に押
込んで先行の中実素材に前記刃と前記マンドレル
によつて外形加工と中心軸穴加工を同時に施すと
共に前記マンドレルの先端で後続の中実素材の端
面にセンタ穴を加工し、更に前記後続の素材を中
実素材を介して前記ダイス内に押込んで先行の素
材を外形加工と中心軸穴加工を施した製品として
前記ダイス外へ押出し、後続の素材には外形加工
と中心軸穴加工を同時に施し、この素材に続く前
記中実素材端面にはセンタ穴加工を施し、この後
前記マンドレルを後退させて前記製品から前記マ
ンドレルを抜出すことを特徴とする押出し加工方
法。 ２ 中実素材の外形を成形する刃を内側に具える
ダイスの製品の押出し側に鋭利な先端を具え軸方
向に可動となつているマンドレルを前記ダイスに
対し進退移動可能に設けると共に前記ダイス内に
素材を押込むポンチを前記ダイスに対し進退移動
可能に前記ダイスの素材挿入側に設け、前記マン
ドレルの前記ダイス内への進入位置では、前記ダ
イスの刃によつて外形加工され且つ前記マンドレ
ルによつて中心軸穴加工される素材に後続する中
実素材端面に前記マンドレル先端が貫入し、前記
マンドレルの後退位置では前記ダイスより押出さ
れた製品より前記マンドレルが抜出されるように
したことを特徴とする押出し加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12002079A JPS5645209A (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Method and apparatus for extrusion work |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12002079A JPS5645209A (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Method and apparatus for extrusion work |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5645209A JPS5645209A (en) | 1981-04-24 |
| JPS622890B2 true JPS622890B2 (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=14775914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12002079A Granted JPS5645209A (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Method and apparatus for extrusion work |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5645209A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157521A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車製造方法および歯車製造装置 |
| US4509353A (en) * | 1982-03-23 | 1985-04-09 | Nissan Motor Company, Limited | Method of and apparatus for forming gears |
| JPS58167020A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-03 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車の製造方法およびその装置 |
| JPS6061131A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-08 | Hitachi Ltd | 金属製品の塑性加工方法 |
| DE102013017178B4 (de) * | 2013-10-16 | 2020-07-16 | Ulrich Bruhnke | Strangpresse zur Herstellung von ebenen Blechen |
-
1979
- 1979-09-20 JP JP12002079A patent/JPS5645209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5645209A (en) | 1981-04-24 |
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