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平歯車を歯切り盤ではなく、厚板材から鍛造により成形することができることを示した。その工程は、絞り・リストライク・しごき・圧縮工程の4工程からなるが、圧縮行程の成形荷重が高いことが解決すべぎ課題として残っていた。そのため、分流鍛造法を採用して歯先の充満を満たしながら、成形荷重を低減することを目指した。分流方式として、(1)外の歯形と向かい合わせに内側に流動させる、(2)パンチの成形方向で歯形側面部に流動させる、という2方法をFEM解析(DEFORM3D)と実験とにより検討した。FEM解析及びアルミニウム厚板材を用いた実験結果より、(1)の方式で8%、(2)の方式で13%の成形荷重低減がなされた。それぞれの分流方式に対して、金型の分流部入口角部の半径を適切に設定することが成形荷重の低減に大きく影響し、FEM解析によりその効果を事前に予測可能であることが分かった。また、歯先への充填率は、成形荷重が低減された(2)の場合でも、分流方式を用いない場合より向上させることができた。この充填率に対しても、分流部入口角部の半径が大きな影響を与えていることが明らかになった。FEM解析により加工終了時まで速度分布が工具進行方向に揃っている場合に充填率が上がり、成形荷重の急激な上昇を防ぐことができた。これらの知見についてさらに調査を進める必要があるが、この調査結果を踏まえて、低炭素鋼を材料として平歯車の製造を試みる予定である。
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