ワンショット同時成形と高精度歯面補正で実現するベベルギヤの高精度化

この開発事例は、冷間鍛造によるベベルギヤ成形において、セレーション部分もワンショットで鍛造成形した開発事例です。

開発の背景と課題

ベベルギヤは、外側の歯（かさ歯車側）を鍛造で成形し、内側のセレーション（スプライン）部分を切削加工で成形することが主流でした。この方法では、鍛造と切削の2工程を必要としていたため、工程数が多く、生産性の向上が求められていました。また、鍛造と切削という別々の工程で内外の部品形状を加工する成形ため、外歯と内セレーションの中心軸を確保するために工数がかかっていることも課題となっていました。

ワンショット同時成形による同軸度向上が容易

課題を解決するため、当社は多軸複動プレスを活用したワンショット同時成形を開発しました。
この新工法では、外側のベベルギヤ歯部と内側のセレーション部を同じ金型、同じ工程で同時に成形します。内外の形状を同時に成形することで、外歯と内セレーションの中心軸のズレ（同軸度不良）が、容易に規格内を保持しながら量産ができるので管理工数も必要最小限となります。
この複雑な同時成形を実現するには、成形中の材料の流れを最適化するための最適なモーションと動作タイミングの決定が不可欠です。当社は、豊富な過去の開発実績とCAE解析による綿密なトライ＆エラーを通じて、この高度な成形ノウハウを確立・蓄積しています。
また、ワンショット成形により、内側セレーションの成形にかかる切削工程が一切不要となるため、生産性の向上にもつながります。

高精度ベベルギヤを実現する開発体制

高精度なベベルギヤを成形するには、高い成形荷重による金型変形や「熱処理変寸」を正確に予測し、逆算して金型を設計する高度な「歯面補正技術」が不可欠です。これに加え、CAE解析による充填プロセスの可視化、さらに「かみ合い試験機」による実地評価までを自社で一貫して完結できるのは、独自のノウハウと設備を併せ持つ当社だからこそ。この徹底した検証体制が、狙い通りの品質を最短で実現する鍵となります。
詳細に関しては[高精度ベベルギヤの品質を支える一貫体制。CAE検証から実機評価まで]をご覧ください。

高度な要求に応える一貫開発体制と確かな品質保証

最先端の多軸複動プレスをはじめとする設備と、それを最大限に活かす豊富な開発実績、成形ノウハウ、そして高度なCAE解析技術を融合させた一貫開発体制こそが当社の強みです。
特に、複雑なワンショット同時成形のノウハウは、高度なCAE技術によって裏付けられ、最適な成形条件を短期間で特定し、トライ＆エラーを大幅に削減しています。さらに、独自の歯面補正技術による高精度な形状実現に加え、保有するかみ合い試験機を用いた部品精度確認までを一貫して行い、お客様の要求する最高の品質を保証することが当社の際立った対応力です。

軽量化、高強度化、高精度化を目的としたあらゆる部品の鍛造化をご検討でしたら、ぜひ一度ご相談ください。お客様の課題を解決するハイレベルなソリューションを提供し、製品化を強力にサポートいたします。