确立以FB加工制作小模数齿轮的技术

研究历程

为应对未来可能增加的需求，挑战以FB加工制作小模数齿轮

冲孔加工的优点是能够反复成型相同形状的部件。模具制作需要一定的初期成本，而大量生产就能抑制总成本。但是，在一般的冲孔加工中难以避免切面的破损。对于像齿轮等把切面作为功能部使用的这类部件，必须在后工序中经过切削等的二次加工，这就导致了生产期间和成本增加的问题。

而能够解决这个问题的就是精密冲裁加工（以下简称FB加工）。这种加工方法从上下方向同时加压约束材料，然后进行剪切，利用静水压效果可实现平滑的剪切面。不再需要后工序的二次加工，而且可在短时间内制作精密部件。三井三池制作所的精密机器事业本部注意到这种FB加工方式，50多年来利用这一技术持续生产出大量汽车、农机用的齿轮。

虽然FB加工优点众多，但是考虑到模具强度，一般认为约3倍于模数的板厚材料是可以应对的规格的极限。另外，齿轮模数越小，模具就越容易损坏，因此，有时无法对小模数齿轮进行FB加工。另一方面，各种机器部件小型化、强度提升的需求呈现增长趋势，预计今后电机、汽车行业对于更小模数的齿轮的需求也会增长。

因此，三井三池制作所深入展开FB加工的技术研究，开发用FB加工生产更小模数齿轮的工法。

遇到的困难与改进措施

除了提升模具精度，在刀头和加工工法等方面也反复试验摸索

三井三池制作所把“对约10倍于模数的板厚材料进行FB加工”和“确立可稳定批量生产小模数齿轮的工法”设定为本研究的目标。力争把开发后不再需要二次加工，从而缩短工期、削减费用的特点变为本公司优势，以电机、汽车行业为目标客户，获得新订单。

本研究的重点有以下3点。

首先实施的是避免模具负荷集中导致破损的工法的开发。在初期阶段，模具破损频繁发生，开发人员深入调查破损原因，反复进行模具设计、制作和改造，努力开发避免负荷集中的工法。另外，对于同样在初期阶段频繁发生的冲孔面的龟裂现象，在刀头形状和加工方法方面，在经历过多次尝试与失败后，最终成功抑制了龟裂的发生。

在工法有望确立后，开发人员又开始想办法稳定工法，以达到可量产的水平。这需要从综合性的视角出发，组合各种条件，例如模具制作精度的提升、冲压油的选定、模具的表面处理等，研究工作困难重重，但经过半年坚持不懈的技术开发，最终确立了可稳定实现小模数齿轮量产的工法。

成果与今后的展望

确立对约10倍于模数的板厚也能稳定冲孔的FB加工技术

此次研究确立的对约10倍于模数的板厚也能稳定冲孔的FB加工技术，是目前同行业其他公司望尘莫及的独一无二的技术。通常需要组合多种机械加工方式才能制作的小模数齿轮，现在只需要FB加工就能制作，有助于缩短交期、削减成本。在访问客户时和展会上都引起了客户的高度关注，广泛展示了三井三池制作所的技术力。现在，已经从一些过去不曾合作过的其他行业的新客户那里获得了订单。

过去难以应对、连报价都要拒绝的特殊规格的齿轮的制作需求，现在三井三池制作所能够切实应对，也成为了一个巨大的加分项。另外，本研究提升了模具制作技术，不仅有助于提升公司整体的模具精度、减少不良、提升生产性等，也能增强精密机器自身的技术力。而此次研发的技术，除了齿轮，还能用于其他带狭小部位的部件，因此正在推进齿轮以外的部件上的应用。

今后，将深挖FB加工的基本技术，继续开展进一步扩大FB加工应用范围的研究工作。三井三池制作所的方针是进一步提升FB加工技术，从而扩大市场、获得新订单。