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公開番号2025098599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214841
出願日2023-12-20
発明の名称転造ダイスセット
出願人ユニオンツール株式会社
代理人個人
主分類B21H 1/00 20060101AFI20250625BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】中空材の転造加工において、ダイスの大型化や芯金を要することなく、被転造素材の変形を可及的に抑制することができる転造ダイスセットを提供する。
【解決手段】各転造ダイス1の食付き部2の始端側からの転造方向所定範囲の加工歯5に、平面視において転造方向に一直線状に延びる条溝6が転造ダイス1の幅方向に所定の間隔をおいて複数平行に設けられ、この条溝6により複数の分断加工歯5aが転造方向及び歯筋方向に整列状態に形成され、また、この各転造ダイス1の分断加工歯5aは、夫々、組となる他の転造ダイス1の分断加工歯5aに対して歯筋方向に位置ずれした状態で形成され、被転造素材Wが1/2回転若しくは2/3回転で該被転造素材Wの転造幅全域を加工するように構成されている転造ダイスセット。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
転造方向始端側から転造方向終端側に向かって、夫々に加工歯が設けられた食付き部、仕上げ部及び逃げ部を有し、前記各加工歯により被転造素材の外周面を塑性変形させ所望の歯形を転造するように構成される転造ダイスを二つ一組若しくは三つ一組として構成される転造ダイスセットであって、前記各転造ダイスは、前記食付き部の始端側から該食付き部の転造方向所定位置までの所定領域に設けられた前記各加工歯に、平面視において転造方向に一直線状に延びる条溝が前記転造ダイスの幅方向に所定の間隔をおいて複数平行に設けられることで、前記所定領域に複数の分断加工歯が転造方向及び歯筋方向に整列状態に形成され、また、前記各転造ダイスに設けられる前記条溝が、夫々、組となる他の前記転造ダイスに設けられた前記条溝に対して、前記転造ダイスの幅方向に位置ずれした状態で設けられることで、前記分断加工歯が、夫々、組となる他の前記転造ダイスに設けられた前記分断加工歯に対して歯筋方向に位置ずれした状態で形成され、さらに、前記各転造ダイスの前記分断加工歯は、前記転造ダイスを二つ一組として構成される場合は前記被転造素材が１／２回転で該被転造素材の転造幅全域を加工するように構成され、前記転造ダイスを三つ一組として構成される場合は前記被転造素材が２／３回転で該被転造素材の転造幅全域を加工するように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１記載の転造ダイスセットにおいて、前記各転造ダイスの前記条溝は、一定の溝幅で前記転造ダイス１の幅方向に等間隔で設けられていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項３】
請求項２記載の転造ダイスセットにおいて、前記転造ダイスを二つ一組として構成され、前記分断加工歯の歯幅をＷ１、前記条溝の溝幅をＷ２としたとき、前記各転造ダイスに設けられる前記条溝は、夫々、組となる他の前記転造ダイスに設けられた前記条溝に対する前記転造ダイスの幅方向への位置ずれ量が（Ｗ１＋Ｗ２）／２となるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項４】
請求項２記載の転造ダイスセットにおいて、前記転造ダイスを三つ一組として構成され、前記分断加工歯の歯幅をＷ１、前記条溝の溝幅をＷ２としたとき、前記各転造ダイスに設けられる前記条溝は、夫々、組となる他の前記転造ダイスに設けられた前記条溝に対する前記転造ダイスの幅方向への位置ずれ量が（Ｗ１＋Ｗ２）／３となるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項５】
請求項３記載の転造ダイスセットにおいて、前記分断加工歯の歯幅が３．３ｍｍ以下となるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項６】
請求項４記載の転造ダイスセットにおいて、前記分断加工歯の歯幅が３．３ｍｍ以下となるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項７】
請求項１～６いずれか１項に記載の転造ダイスセットにおいて、前記所定領域は、前記食付き部の始端位置から該食付き部の長さの６０％～９５％の位置までであることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項８】
請求項１～６いずれか１項に記載の転造ダイスセットにおいて、前記所定領域は、前記食付き部の始端から転造方向に所定距離を隔てた位置から該食付き部の長さの６０％～９５％の位置までであることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項９】
請求項１～６いずれか１項に記載の転造ダイスセットにおいて、前記分断加工歯が設けられる前記所定領域の転造方向終端側の所定範囲に漸減部が設けられ、この漸減部は、前記条溝の溝深さが転造方向終端に向かって徐々に浅くなると共に、前記条溝の溝幅が徐々に狭くなるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
【請求項１０】
請求項７記載の転造ダイスセットにおいて、前記分断加工歯が設けられる前記所定領域の転造方向終端側の所定範囲に漸減部が設けられ、この漸減部は、前記条溝の溝深さが転造方向終端に向かって徐々に浅くなると共に、前記条溝の溝幅が徐々に狭くなるように構成されていることを特徴とする転造ダイスセット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つ若しくは三つの転造ダイスを一組とする転造ダイスセットに関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、金属製のスプライン、セレーション、歯車、ねじ、リードスクリュー、ウォームなどの製造においては、略円筒形状の被転造素材を転造歯型（加工歯）が形成された転造ダイスで挟み込み、圧力をかけながら被転造素材の外周面を塑性変形して所望の歯形を形成する転造加工が広く用いられている。
【０００３】
この転造加工は、切削加工と比較した場合、量産性に優れ大量生産に最適であること、加工硬化により被転造品表面の硬度が高くなり、また強度が高まること、転造ダイスの加工歯と被転造素材とのバニシング効果により被転造品表面の加工面粗さが良好となること等のメリットがある。
【０００４】
また、スプラインやセレーションはドライブシャフトやステアリングシャフトなどの自動車部品にも多く使用されており、近年の自動車の軽量化の要求に伴い上記スプラインなどの製品（被転造品）は中実品だけではなく、略円筒形状の中心軸に沿った円形断面の穴を有する中空品の要求も高まっている。
【０００５】
ところで、被転造素材を中空材としてこの中空材の外周面に転造加工を行うと、この被転造素材が周方向及び軸方向に伸長変形して所望の歯形を有する製品を得ることができず、また、転造負荷が大きすぎる場合は被転造素材が割れることもある。
【０００６】
このように被転造素材（中空材）が周方向及び軸方向に伸長変形することをできるだけ防ぐため、略円筒形状の中心軸に沿った穴に棒状の芯金（心棒、マンドレルなどと言うこともある。）を挿入した状態で転造加工を行う手段もとられてきたが、単に芯金を用いただけでは、所望の歯形を有する製品を得ることが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、食付き部、仕上げ部及び逃げ部が形成されている一般的な転造平ダイス、若しくは転造欠円ダイス（略円筒状の外周の一部が切欠されたような形状の転造ダイス）の食付き部は、この食付き部での転造加工が進むほど（転造方向終端側ほど）、被転造素材への加工歯の押し込み量（加工量）が増えるように形成されており、例えば、転造平ダイスにおいては、食付き部の加工歯は、この加工歯の歯先線（加工歯の歯先を結ぶ仮想線）が転造方向始端側から転造方向終端側に向かうほど被転造素材に近づく傾斜をなすように設けられている。
【０００８】
この食付き部の加工歯の歯先線の傾斜度合を緩やかにして、被転造素材に対して少しずつ転造負荷をかけることで、被転造素材（中空材）が周方向及び軸方向に伸長変形することを防ぐ試みがされてきたが、所望の歯形を有する製品を得ることが困難であるという問題は解決されず、さらに、食付き部の長さを長くする必要があり、よって転造ダイスを大型化しなければならないという問題があった。
【０００９】
このため、上記のような中空品を製造する場合、一般的には、略円筒形状の中実材に対してスプラインなどの所望の歯形を形成する転造加工を行い、その後に略円筒形状の中心軸に沿って円形断面の穴加工を行い中空の製品とする製造方法がとられるが、この方法では穴加工工程が増えるため製造コストが高まるという問題があった。
【００１０】
そこで、これまで、特許文献１，２に示すような、中空材の転造加工方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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