专利名称：齿环的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车安全带机构的齿环的制造方法。
而在制造上述这种齿环4时，在现有技术中利用
图10a～图10d所示的工艺进行制造。即，如图10a所示，将坯料30插入模具36内之后，沿图10a中的箭头方向向坯料30上施加压力，使坯料30塑性变形，形成在外周有突出部37的第一中间产品38。这时在模具36的刃部39上形成成形时坯料30的退避用的倾斜部40，为了确保这种退避，所使用的坯料30必须比最终产品的厚度厚。
然后，通过切削加工图10b的用网状线表示的E部分切削第一中间产品38，获得第二中间产品。在这种切削加工中将确保第一中间产品38的上述退避的部分切削除去。
然后，如图10c所示，切削第二中间产品，在形成孔2的同时，将突出部37切削成规定的形状，获得在外周有柄1的第三中间产品41。
再接着，如图10d所示，通过拉削加工，在第三中间产品41的孔2内周上形成内齿3。最后，进行销孔加工(图中未示出)，获得齿环4。
但是，在上面所述的现有技术的例子中，由于经过多次切削加工及拉削加工形成内齿，所以存在着制造时间长的问题。此外，由于作为坯料30，其厚度必须较厚，从而还存在着材料利用效率差、制造成本高的问题。
即，本发明的齿环的制造方法，其中，它包含有将坯料进行锻造加工、形成在内周具有内齿的带底部的孔、获得第一中间产品的工序，利用压机冲压第一中间产品的带底部的孔的孔底，形成在内周有内齿的孔、获得第二中间产品的工序，用冲裁装置对第二中间产品进行冲裁加工的工序，其中，冲裁装置具有模具和冲裁冲头，所述模具具备有镶嵌槽，可自由上下移动地内装于镶嵌槽内的套筒，以及配置在镶嵌槽内的导向体，
所述镶嵌槽包括有在上部的具有与第二中间产品的外周形状相同的内周形状的装配用槽部，在下部的刃部从内壁突出的成形用槽部，所述套筒具有与成形用槽部的内周形状相同的外周形状、且设在内周上的套筒齿与第二中间产品的内齿具有相同的形状，所述导向体具有与设置有第二中间产品的内齿的孔相同形状的截面，在外周部形成可使内齿及套筒齿啮合的导向齿，冲裁冲头具有和成形用槽部的内周形状相同的外周形状，在外周上形成退避槽，而且，冲裁加工包括在使导向体的导向齿啮合到套筒的套筒齿上的状态下，使导向体的上部从套筒中突出、以使第二中间产品的内齿与导向齿啮合的方式将导向体的上部嵌入到第二中间产品的孔内、将第二中间产品配置到镶嵌槽的装配用槽部内的工序，使以冲裁冲头的退避槽部与成形用槽部的刃部配合的方式进行定位的冲裁冲头移动，向第二中间产品上施加压力，利用刃部在第二中间产品的外周上形成多个凹部，获得使凹部之间的部分构成所述柄部的齿环的工序，使套筒移动推顶齿环将齿环从模具中取出的工序。
根据上述方法，在制造具有设置内齿的孔、在外周上形成柄部的齿环的过程中，由于除精整加工的切削工序之外，只需锻造，冲压，冲裁就可以，从而无需现有技术中花费时间的拉削加工，在短时间内就可以制造齿环，借此可以大幅度地降低制造成本。
此外，由于在将设置于第二中间产品的孔内的内齿与导向体的导向齿啮合、处于定位的状态下利用冲裁冲头施加压力进行冲裁加工，所以可高精度地在第二中间产品上形成凹部。即，冲裁加工时，由镶嵌槽的内壁阻止坯料向第二中间产品的外侧方向退避，同时由导向体阻止坯料向第二中间产品的内侧方向的退避，冲裁废屑仅从设在冲裁冲头的外周上的退避槽部排出，所以能够保持高精度的同时进行冲裁加工。
此外，通过使模具的刃部与套筒的外周啮合定位，使套筒的套筒齿与导向体的导向齿啮合定位，进而使导向体的导向齿与第二中间产品的内齿啮合定位，可以在使作为最终产品的齿环的孔内的内齿与外周部的柄部按照设计所规定的位置(位相)关系进行正确的冲裁加工。
特别是，由于也可以利用作为冲裁加工时阻止坯料退避用的构件的导向体及作为将所获得的产品顶出、从模具中取出用的构件的套筒作为冲裁加工时的定位构件，所以可将冲裁装置制成精练的简单结构。
这样，根据本发明，尽管这是一种采用具有比较简单结构的冲裁装置的比较简单的方法，但仍然能够以很高的效率制造精度极高的齿环。
本发明的进一步的特征及其所带来的效果，通过下面参照附图对实施本发明的最佳形式的描述会得到更加清楚的理解。
图8是图4的D-D剖视图；图9a是刃部的剖视图；图9b是套筒的剖视图；图9c是导向体的剖视图；图9d是冲头的剖视图；图9e是冲裁废屑的剖视图；图10a～图10d是表示现有技术中的齿环制造方法的说明图；图11是表示现有技术中的齿环的使用状态的说明图。
本实施例的齿环4在内周上具有内齿3，在外周部具有多个柄部(突起)1，用于汽车安全带机构，按照例如图1a～图1e所示的顺序制造。
首先，锻造加工图1a所示的坯料(被加工物)30，制成如图1b所示的、具有在内周上形成内齿3的带底部的孔2a的第一中间产品5。为了获得这种第一中间产品5，例如，如图3所示，将圆盘状的坯料30装配到锻造用模具20内。然后，利用在外周上设有齿成形用的突出部21的冲头22对被加工物进行锻造加工，可以获得图1b所示的第一中间产品5。这种获得第一中间产品5的工序是锻造工序。此外，在图3中，编号23是脱模用的衬垫，在第一中间产品5加工后，使脱模栓24上升，利用脱模衬垫23将第一中间产品5从锻造用模具20中取出。
其次，利用压机冲压第一中间产品5的带有底部的孔2a的孔的底部19，形成在内周具有内齿3的贯通孔2。借此，获得图1c所示的第二中间产品6。这种获得第二中间产品6的工序是冲压工序。
然后，对第二中间产品6实行冲裁工序，制成如图1d、图2a及图2b所示的在内周上具有内齿3的同时、在外周部突出多个柄部1的齿环4。这种冲裁工序，例如可以利用图4所示的冲裁装置进行。
这种冲裁装置主要由模具(die)7和冲裁冲头12构成，在模具7上形成在上方开口的镶嵌槽11。该镶嵌槽11，其上部构成装配用槽部8，其下部构成与装配用槽8连通的成形用槽10。
装配用槽8具有与第二中间产品6的外周形状相同的内周形状。装配用槽8上下方向的长度设定得比第二中间产品6的上下(高度)方向的长度大。另一方面，在成形用槽部10上，从其内壁突出多个刃部9。图9a表示刃部9的剖视图。
在图4中，编号13为可上下自由移动的内装于镶嵌用槽部11内的套筒。该套筒13如图5所示，在具有与成形用槽10的内周形状相同的外周形状的同时，其内周为与设在第二中间产品6的孔内的内齿3相同的形状。即，在套筒13的外周上形成与刃部9配合的配合槽26，在套筒13的内周上形成套筒齿15。套筒13可通过驱动脱模栓25而在镶嵌用槽部11内上下移动。图9b表示套筒13的剖视图。
在图4中，编号16是配置在模具7的镶嵌槽11的中央部的导向体。导向体16如图6所示，具有与设置有第二中间产品6的齿部3的孔2相同形状的截面，在外周部上形成可与第二中间产品6的齿部3及套筒13的套筒齿15啮合的导向齿14。导向体16的下端部由镶嵌槽11的槽底部进行保持。图9c表示导向体16的剖视图。
如图5所示，导向齿14与套筒13的套筒齿15啮合，同时，套筒13的配合槽26与刃部9配合，借此刃部9、套筒13及导向体16分别相对定位。此外，套筒13可在保持与刃部9及导向体16的定位状态的同时沿上下方向滑动。
冲裁冲头12具有和成形用槽10的内周形状相同的外周形状。即，如图8所示，在冲裁冲头12的外周面上，设置有与从成形用槽部10的内壁上突出的刃部9相同的外周形状的退避槽部17。从而，退避槽部17与刃部9配合时，刃部9和退避槽部17分别相对定位。图9d表示出冲裁冲头12的剖面图。
采用上述的冲裁装置，按如下方式进行本发明的冲裁加工。此外，在图5～图8中分别表示出图4中的沿A-A线、B-B线、C-C线及D-D线的剖视图。
首先，将第二中间产品6配置在模具7的镶嵌槽11的装配用槽8内。即，在使导向体16的导向齿14啮合到套筒13的套筒齿15上的状态下，使导向体的上部从套筒上突出，以导向体16的导向齿14与第二中间产品6的内齿3啮合的方式将导向体16的上部嵌入到第二中间产品6的孔2内。
然后，在以冲裁冲头12的退避槽17与刃部9配合的方式对冲裁冲头进行定位后，以上述方式将第二中间产品6在模具7内的规定位置处定位的状态下，由冲裁冲头12向第二中间产品6的上部施加压力，通过使第二中间产品6沿刃部9进行塑性变形，在第二中间产品6的外周部形成凹部18。这时，由于是将第二中间产品6的内齿3沿导向体16的导向齿14被导向的定位状态下使第二中间产品6向下方移动，所以可以利用刃部9在第二中间产品6的外周部以高精度形成凹部18。
借此，可以形成在第二中间产品6的外周上以沿周向相互邻接的凹部18之间的交界部分作为柄部1的齿环4。通过这样制作齿环4，能够按照设计时所规定的位置(位相)关系正确地形成在形成于内周上的内齿3与形成于外周上的柄1的俯视(剖面)位置(位相)关系。此外，在上述冲裁加工中，冲裁废屑27从设于冲裁冲头12的外周部的退避槽17向上方排出。冲裁废屑27，例如，为图9e所示的形状。
冲裁加工后，将冲裁冲头12移动到上方，然后驱动脱模栓25将套筒13移动到上方，如果利用套筒13将齿环4推压到上方，就可以很容易地从模具7中取出。在利用上述方法制造的齿环4上，如图1e所示，进行精整切削加工，然后和现有技术一样进行销孔的加工(图中未示)从而成为成品。
根据本发明的齿环制造方法，除精整切削工序外，只要进行一系列的锻造、挤压及冲裁加工就可以，从而，不需要像现有技术那样进行花费时间的拉削加工，可以大幅度地缩短制造时间，以更高的效率制造齿环。此外，与几乎全部依靠切削加工的现有技术的方法相比，坯料的利用率高，所以可大幅度降低成本。
权利要求
1.一种具有在内周上设置内齿的孔的同时，在外周部具有突出的柄部的齿环的制造方法，其特征在于，包括以下工序将坯料进行锻造加工、形成在内周具有内齿的带底部的孔、获得第一中间产品的工序，利用压机冲压第一中间产品的带底部的孔的孔底，形成在内周有内齿的孔、获得第二中间产品的工序，用冲裁装置对第二中间产品进行冲裁加工的工序，其中，冲裁装置具有模具和冲裁冲头，所述模具具备有镶嵌槽，可自由上下移动地内装于镶嵌槽内的套筒，以及配置在镶嵌槽内的导向体，所述镶嵌槽包括有在上部的具有与第二中间产品的外周形状相同的内周形状的装配用槽部，在下部的刃部从内壁突出的成形用槽部，所述套筒具有与成形用槽部的内周形状相同的外周形状、且设在内周上的套筒齿与第二中间产品的内齿具有相同的形状，所述导向体具有与设置有第二中间产品的内齿的孔相同形状的截面，在外周部形成可使内齿及套筒齿啮合的导向齿，冲裁冲头具有和成形用槽部的内周形状相同的外周形状，在外周上形成退避槽，而且，冲裁加工包括在使导向体的导向齿啮合到套筒的套筒齿上的状态下，使导向体的上部从套筒中突出、以使第二中间产品的内齿与导向齿啮合的方式将导向体的上部嵌入到第二中间产品的孔内、将第二中间产品配置到镶嵌槽的装配用槽部内的工序，使以冲裁冲头的退避槽部与成形用槽部的刃部配合的方式进行定位的冲裁冲头移动，向第二中间产品上施加压力，利用刃部在第二中间产品的外周上形成多个凹部，获得使凹部之间的部分构成所述柄部的齿环的工序，使套筒移动推顶齿环将齿环从模具中取出的工序。
全文摘要
一种制造时间短、材料利用率高、可以降低制造成本的齿环的制造方法。通过锻造坯料,制造具有在内周上形成内齿的带有底部的孔的第一中间产品。然后,利用压机冲压带有底部的孔的孔底形成在内周上具有内齿的孔,获得第二中间产品。然后,利用冲裁装置对第二中间产品进行冲裁加工。在这种冲裁加工中,将第二中间产品嵌入模具的镶嵌槽的装配用槽部内,通过利用冲裁冲头对第二中间产品施加压力通过刃部在第二中间产品的外周部形成多个凹部。这样,将邻接的凹部之间的部分作为柄部突出的同时,获得具有在内周形成内齿的孔的齿环。
文档编号B60R22/18GK1364668SQ02100979
公开日2002年8月21日 申请日期2002年1月10日 优先权日2001年1月10日
发明者飯塚博 申请人:株式会社飯塚制作所