CN103890328A - 内燃机用阀的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种阀的制造方法，具备在轴端部成形圆盘形状的伞部的一次锻造工序；通过切削调整圆盘形状伞部的毛边的厚度的毛边调整工序；和在圆盘形状伞部的周缘部实施从内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，成形阀的伞部面（16）的二次锻造工序，通过一次锻造，在圆盘形状伞部的周缘成形圆锥部（16a），通过毛边调整工序，仅切削圆盘形状伞部的前面侧。形成了致密的锻流线的作为表层部的圆盘形状伞部周缘圆锥部（16a），通过二次锻造，成形锻流线变得更致密的阀的伞部面（16），伞部面的硬度充分地提高。坯料能节约将圆盘形状伞部的周缘角部不切削成圆锥形状的量，也能缩短在毛边调整工序中需要的时间。

Description

内燃机用阀的制造方法

技术领域

本发明涉及内燃机用阀的制造方法，特别是涉及通过对伞部面实施在坯料上产生滑动变形的锻造使伞部面的硬度提高的内燃机用阀的制造方法。

背景技术

内燃机用的吸、排气阀的伞部面，因为是与阀座接触地开闭燃烧室这样的重要的部位，所以要求耐磨损性、高温耐腐蚀性。而且，至此为止提出了很多欲通过特定锻造的温度条件、加工率来改善耐磨损性、高温耐腐蚀性的尝试。但是，在以往的提出的方案中，伞部面的硬度不足，燃烧残渣咬入伞部面，产生压痕，耐窜气性恶化，特别是在使用低质燃料的柴油发动机中显著。

为了应对这样的问题，提出了下述专利文献1。

在这里，公开了一种这样的阀的制造方法：将析出硬化型Ni基合金作为坯料使用，对此坯料在20～500℃的温度范围内实施从伞部面的内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造。

伞部面的硬度大幅提高，非常难以带有因燃烧残渣而产生的压痕，耐窜气性提高，同时，耐磨损性也提高得多。另外，是能使硬度的提高范围在外周侧深，且在内周侧浅，阀寿命大幅延长这样的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-61028号（0007、0012、0014～0018、0029段、图1、5）

发明内容

发明所要解决的课题

但是，为了对应于近年的排气限制，燃烧压提高等发动机技术变化，与此相伴，阀（伞部面）的使用环境也变得严格。即，对内燃机用的吸、排气阀的伞部面要求进一步的耐磨损性、高温耐腐蚀性，但是，由专利文献1的方法能实现的伞部面的硬度的提高（伞部面的耐磨损性、高温耐腐蚀性的提高）存在界限。

发明者对其原因详细地进行了研究，知道了在实施从伞部面的内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造的工序之前进行的通过切削来调整伞部的毛边的毛边调整工序中，通过切削将阀半成品的圆盘形状伞部的周缘部切削成圆锥形状的情况是问题。

详细地说，阀的制造方法具备对一体地形成在轴端部的球状鼓出部进行锻造而成形为圆盘形状伞部的一次锻造工序；将阀半成品的圆盘形状伞部的周缘部切削成圆锥形状等的毛边调整工序；和在圆盘形状伞部的周缘圆锥部实施产生滑动变形的锻造的二次锻造工序。

而且，在通过一次锻造成形的圆盘形状伞部周缘的表层部中，如图12（a）所示，沿表面形成为层状的锻流线变得致密，其硬度某种程度地提高。但是，在毛边调整工序中，如图12（a）假想线L1-L1所示，若圆盘形状伞部的周缘角部被切削为圆锥形状，则沿表面形成为层状的锻流线切开，硬度低的内层部显露到圆锥面上。

因此，在二次锻造工序中，即使实施了在圆盘形状伞部的周缘圆锥部从内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，也如图12（b）所示，锻流线断开了的内层部显露到成形面上的形态不变，伞部面的硬度没有充分地提高。

因此，发明者考虑若向二次锻造工序供给的阀半成品的圆盘形状伞部的周缘圆锥部是被进行了一次锻造的形态不变，则通过二次锻造致密地形成了锻流线的周缘圆锥部，作为成形面的伞部面中的锻流线变得更致密，仅此，伞部面的硬度就提高。

而且，考虑了为了向二次锻造工序供给的阀半成品的圆盘形状伞部的周缘圆锥部为被进行了一次锻造的形态不变，既可以在一次锻造工序中，锻造成在阀半成品的圆盘形状伞部周缘成形圆锥部，也可以在切削工序中，省略阀半成品的圆盘形状伞部的周缘角部的切削（圆锥部的形成）。

而且，试制了一次锻造用的模具（冲模）以便能在阀半成品的圆盘形状伞部周缘成形圆锥部，将此模具（冲模）适用于阀的制造方法，对其效果进行了验证，结果，如图10、11、13、14所示，确认了在将伞部面进行高硬度化的方面有效，因此，达到了本次的申请。

本发明是鉴于前述的以往的问题点做出的发明，其目的是提供一种通过伞部面被高硬度化，能充分地使耐窜气性和耐磨损性提高的内燃机用阀的制造方法。

为了解决课题的手段

为了实现前述目的，在有关第一发明的内燃机用阀的制造方法中，包括对轴端部的球状鼓出部实施锻造而成形圆盘形状的伞部的一次锻造工序；通过切削来调整通过前述一次锻造成形了的圆盘形状伞部的毛边的厚度的毛边调整工序；和在与和内燃机的阀座接触的阀的伞部面对应的前述圆盘形状伞部的周缘部，实施从其内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，成形阀的伞部面的二次锻造工序，其中，

在前述一次锻造工序中，在成形圆盘形状的伞部的同时，在该圆盘形状伞部的周缘成形与阀的伞部面对应的规定的圆锥部。

（作用）内燃机用阀，在轴端部一体地形成了伞部，在伞部的背面侧的周缘部形成了与内燃机的阀座接触的圆锥形状的伞部面。

在以往的方法中，通过一次锻造成形为圆盘形状的伞部，在通过毛边调整工序将伞部的周缘部加工成圆锥形状后，向二次锻造工序输送，与此相对，在本发明方法中，在一次锻造工序中，在成形圆盘形状伞部的同时，在圆盘形状伞部的周缘成形与阀的伞部面对应的圆锥部。

因此，在一次锻造工序后的阀的毛边调整工序中，不需要在以往的毛边调整工序中进行的在圆盘形状伞部的周缘部形成与阀的伞部面对应的圆锥部的作业（将圆盘形状伞部的周缘部切削成圆锥形状的作业）。

另外，在二次锻造工序前进行的毛边调整工序中，能将坯料节约将阀半成品的圆盘形状伞部的周缘角部不切削成圆锥形状的量，在毛边调整工序中需要的时间也被缩短。

另外，在以往的毛边调整工序中，如图12（a）所示，通过一次锻造，圆盘形状伞部的周缘部中的锻流线变得致密，圆盘形状伞部周缘部中的硬度某种程度地提高。但是，如由图12（a）的符号L1-L1所示，通过截面矩形状的周缘角部被切削成圆锥形状，沿表面被形成为层状的外侧的锻流线断开，成为内侧的锻流线（硬度低的内层部）显露在圆锥面上的形态。因此，即使在二次锻造工序中，在圆盘形状伞部的包括圆锥面在内的周缘部实施从内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，也如图12（b）所示，锻流线断开的内层部显露在成形面上这样的形态不变，作为成形面的阀的伞部面的硬度，与将一次锻造的成形面保持不变地进行二次锻造的情况相比，变得低一些。

另一方面，在本发明方法中，向二次锻造工序供给的阀半成品的圆盘形状伞部的周缘部，是通过一次锻造成形的形状（在圆盘形状伞部周缘成形了圆锥部的形状）不变。即，如图4（b）所示，由将致密的锻流线形成为层状的表层部构成的圆盘形状伞部的周缘圆锥部被进行二次锻造。因此，在二次锻造工序中，通过在圆盘形状伞部周缘的包括圆锥部在内的区域实施从内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，如图4（c）所示，构成作为成形面的阀的伞部面的表层部中的锻流线进一步变得致密，阀的伞部面的硬度充分地提高。

发明的效果

从上面的说明可知，根据有关本发明的内燃机用阀的制造方法，能制造通过伞部面的高硬度化，耐窜气性和耐磨损性充分地提高了的内燃机用阀。

另外，由于在毛边调整工序中被进行了切削除去的毛边大幅地减少，所以仅此就能减少阀的坯料（材料）的浪费。

另外，由于在阀的制造中需要的时间也缩短了在毛边调整工序中需要的时间缩短的量，所以在阀的批量生产上有效。

附图说明

图1是由有关本发明的制造方法制造的内燃机用提升阀的侧视图。

图2是表示由本发明的实施例方法1制造提升阀的全部工序的图，（a）是表示阀的镦锻工序的图，（b）是表示热锻（一次锻造）伞部的工序的图，（c）是表示调整伞部的毛边部的厚度的毛边调整工序的图，（d）是表示再次锻造（二次锻造）伞部的工序的图，（e）是表示切削伞部表面的精加工工序的图，（f）是表示磨削伞部表面的精加工工序的图。

图3是由实施例方法1制造的阀的伞部的放大侧视图，（a）是表示一次锻造工序后的伞部的外形的图，（b）是表示毛边调整工序后的伞部的外形的图，（c）是表示二次锻造后的伞部的外形的图。

图4（a）是表示设置在一次锻造用的模具上的伞部成形面的冲模的放大纵剖视图，（b）是表示通过一次锻造成形的伞部中的锻流线的图，（c）是表示通过二次锻造成形的伞部中的锻流线的图。

图5是构成二次锻造用的模具的冲模的立体图。

图6是设置在该冲模上的推压凸部（推压成形面）的俯视图。

图7是该冲模的纵剖视图（沿图6所示的线VII-VII的剖视图），（a）是表示二次锻造伞部前的状态的图，（b）是表示二次锻造伞部后的状态的图，（c）是表示使阀半成品的伞部从推压部离开的状态的图。

图8是该冲模的纵剖视图（沿图6所示的线VIII-VIII的剖视图）。

图9是说明通过硬度测定试验测定的阀的伞部面中的测定位置的说明图。

图10是表示分别由实施例方法1和比较例方法1制造的阀（伞径70mm）的伞部面中的硬度试验的测定结果的说明图，（a）是由实施例方法1制造的阀的测定结果表，（b）是由比较例方法1制造的阀的测定结果表，（c）是表示（a）、（b）的测定结果的坐标图。

图11是表示分别由实施例方法2和比较例方法2制造的阀（伞径160mm）的伞部面中的硬度试验的测定结果的说明图，（a）是由实施例方法1制造的阀的测定结果表，（b）是由比较例方法2制造的阀的测定结果表，（c）是表示（a）、（b）的测定结果的坐标图。

图12是说明比较例方法1的说明图，表示形成在被锻造的阀半成品的圆盘形状伞部的锻流线，（a）是表示一次锻造后的毛边调整工序中的切削位置的图，（b）是表示形成在二次锻造后的伞部的锻流线的图。

图13是表示由实施例方法3制造的阀（伞径70mm）的伞部面中的硬度试验的测定结果的说明图，（a）是测定结果表，（b）是表示（a）的测定结果的坐标图。

图14是表示由实施例方法4制造的阀（伞径160mm）的伞部面中的硬度试验的测定结果的说明图，（a）是测定结果表，（b）是表示（a）的测定结果的坐标图。

图15是以往的二次锻造用的模具（冲模）的纵剖视图。

图16是以往的一次锻造用的模具（冲模）的纵剖视图。

图17是表示以往的伞部的毛边调整工序的图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面，参见附图，详细说明本发明的实施例方法。

图1中的符号10是由有关本发明的制造方法制造的内燃机用提升阀，由析出硬化型Ni基合金（例如，NCF80A、NCF751）等耐热合金构成，伞部12经颈部14及R部15一体地形成在阀杆11的前端侧。在伞部12的背面侧，形成了与R部14相连并与设置在向燃烧室S开口的排气端口（或吸气端口）18的周缘部的阀座19接触的面部16。

图2是表示制造图1所示的提升阀10的第一实施例方法（以下称为实施例方法1）的全部工序的图，通过相对于作为析出硬化型Ni基合金的NCF80A制的棒状坯料依次实施此图2（a）～（f）所示的各自的加工，能制造提升阀10。

详细地说，首先，在图2（a）所示的镦锻工序中，将在一对电极24a、24b间赋予电压而加热（例如约1100℃）的NCF80A制的棒状的坯料在轴方向加压，将伞部加工成规定的球状，并且为了下次热锻，对伞部赋予余热。此镦锻工序结束后的阀半成品由符号W1表示。

接着，在图2（b）所示的热锻工序（一次锻造工序）中，使用由设置了规定的成形面22c的冲模22和推压被插入冲模22的阀半成品W1的球状的伞部前面的冲头28构成的模具20，通过热锻，将在镦锻工序中镦锻的坯料W1的球状伞部成形为规定的形状（圆盘形状）。将此热锻工序结束后的阀半成品由符号W2表示。在阀半成品W2的圆盘形状伞部的周缘部，成形与阀10的伞部面16对应的圆锥面16a（参见图3（a））。

接着，在图2（c）所示的毛边调整工序中，一面使阀半成品W2旋转，一面使用切削工具30，切削圆盘形状伞部的外周面及前面，调整伞部的毛边部的厚度（参见图3（b））。将此切削工序结束后的阀半成品由符号W3表示。另外，图3（b）的假想线表示被切削了的伞部前面侧的毛边部。

接着，在图2（d）所示的再次锻造工序（二次锻造工序）中，使用由设置了规定的推压成形面44的冲模42和推压被插入冲模42的阀半成品W3的圆盘形状伞部前面的冲头48构成的模具40，在20～500℃的温度范围内锻造阀半成品W3的包括圆锥面16a在内的圆盘形状伞部周缘部，成形阀半成品W4的伞部面16（参见图3（c））。

接着，在图2（e）所示的切削工序中，一面使阀半成品W4旋转，一面使用切削工具34、35、36，进行伞部面、头下R部、轴部及开尾销槽11a的由车床进行的粗加工，最后，如图2（f）所示，通过一面使阀半成品W4旋转，一面使用磨削工具37、38，将伞部面16及轴部11精加工成设计值那样的粗糙度（实施由磨床进行的精加工的加工），图1所示的阀10完成。

下面，参见图4（a）、（b）、（c），对用于图2（b）所示的一次锻造工序的模具20（冲模22）详细地进行说明。

如图2（b）及图4（a）所示，在冲模22的中央设置了能穿插阀半成品W2的轴部的上下延伸的孔22a，在冲模22的内侧形成了从孔22a连续地在冲模前端面22b开口的将阀半成品W2的圆盘形状伞部的外形成形的成形面22c，在成形面22c上环绕设置了在圆盘形状伞部周缘部成形与阀10的伞部面16对应的圆锥面16a的圆锥状成形面22c1。

圆锥面16a是为了在进行以后的二次锻造（参见图2（d））时，使得在阀半成品W3的圆盘形状伞部面侧效率良好且顺畅地产生从其内周侧朝向外周侧的滑动变形的圆锥面，希望圆锥面16a（冲模22的圆锥状成形面22c1）的倾斜角θ1是比形成在二次锻造用的模具40（冲模42）上的推压凸部43的推压成形面44（阀10的伞部面16）的倾斜角θ2（例如30度）小一些的角度（例如10度）。

而且，在实施例方法1中，由于在二次锻造以前进行的一次锻造工序中，阀半成品W2的伞部周缘部被成形为最适合于二次锻造的圆锥形状，所以在图2（c）所示的在一次锻造工序后进行的调整伞部的毛边部的厚度的毛边调整工序中，只要仅切削阀半成品W2的伞部的前面侧即可（参见图3（b）假想线）。

即，在以往的阀的制造方法中，在一次锻造后的调整伞部的毛边部的厚度的毛边调整工序中，在阀半成品的圆盘形状伞部周缘部通过切削形成了规定的圆锥面16a，以便在以后的二次锻造中效率良好且顺畅地产生从阀半成品的圆盘形状伞部周缘的内周侧朝向外周侧的滑动变形，但在本实施例方法中，由于在一次锻造工序中，在阀半成品的圆盘形状伞部的周缘成形规定的圆锥面16a，所以在图2（c）所示的毛边调整工序中，既能节约进行坯料切削的部位及切削量少的量，毛边调整工序所需要的时间也变短。

另外，在由使用了模具20的一次锻造成形的阀半成品W3的圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a上，如图4（b）所示，硬度高的致密的锻流线层叠的表层部保持不变地露出，锥面16a中的硬度得到提高。而且，此后，通过对圆盘形状伞部的包括周缘圆锥面16a在内的区域实施图2（d）所示的二次锻造，如图4（c）所示，作为成形面的阀的伞部面16的表层部中的锻流线变得更加致密，阀10的伞部面16中的硬度被进一步提高。

接着，参见图5～图8，对用于图2（d）所示的再次锻造（二次锻造）工序的模具40（冲模42）详细地进行说明。

在冲模42的中央，设置了能穿插阀半成品W3的轴部的上下延伸的孔42a，并且在从孔42a连续地在冲模前端面42b开口的裙状区域42c的内侧，在周方向等分的3个部位设置了伞部成形用的推压凸部43。详细地说，是在环绕设置在以往的二次锻造用模具的冲模1（参见图15）内侧的伞部成形用的推压凸部2的周方向等分的3个部位，设置了在半径方向横穿在周方向延伸的推压凸部2（推压面2a）的凹槽46的构造。即，在冲模42的内侧，成为在周方向交替地设置了伞部面16成形用的从上向下看为圆弧状（扇状）的推压凸部43（推压成形面44）和从上向下看为圆弧状（扇状）的凹槽46的构造。

凹槽46，如图5、7所示，其底面46a由与裙状区域42c连续的面构成，推压凸部43从裙状区域42c及凹槽底面46a突出，但推压凸部43的高度（高低差），在对阀半成品W3的圆盘形状伞部实施锻造时，被形成为裙状区域42c（凹槽底面46a）和阀半成品W3的伞部确实地不缓冲的规定的高度。

推压凸部43，如图7（a）所示，具备相对于冲模42的前端面42b以45度朝向冲模中心O的向斜下方倾斜的半径方向外侧的第一圆锥面43a，和相对于第一圆锥面43a以15度向上并朝向冲模中心O地向斜下方倾斜的半径方向内侧的第二圆锥面43b，相对于冲模42的前端面42b倾斜30度的第二圆锥面43b构成了成形伞部面16的推压成形面44。

另外，推压成形面44，如图6所示，被形成为相对于冲模中心O从上向下看为45度的扇型，凹槽46被形成为相对于冲模中心O从上向下看为75°的扇型，推压凸部43的圆锥状推压成形面44（43b）和凹槽46的底面46a之间的高低差面45，如图8所示，由相对于水平面为30度的倾斜面（相对于铅直面，左右60度的倾斜面）构成。

特别是，高低差面45的相对于水平面（铅直面）的倾斜，如图8所示，被设定为30度（60度），以便效率良好地使坯料进行塑性变形，并且能长期使用模具40（冲模42）。即，高低差面45的相对于水平面（铅直面）的倾斜，若不足25度（超过65度），则二次锻造时的作用于坯料上的每单位面积的由推压凸部43产生的推压力（推压应力）低下，塑性变形没有波及到坯料的深层部。另一方面，若超过45度（不足45度），则推压凸部43的推压成形面44（43b）和高低差面45的分支部中的磨损严重，不适合于长期的使用。

因此，高低差面45的相对于水平面（铅直面）的倾斜，希望是25度（65度）～45度（45度）的范围，被设定为最适合的角度30度（60度）。

另外，在冲模42中央的孔42a中，如图7（b）所示，设置了顶出销50，该顶出销50撞推二次锻造后的阀半成品W4的轴端部，将阀半成品W4向冲模42的上方推出。

此顶出销50，当然在取出二次锻造结束后的阀半成品W4时使用，但如图7（c）所示，也具有与冲头48的推压动作后的上升动作相联地，撞推阀半成品W4的轴端部使之仅上升规定距离，将阀半成品W4的伞部保持在从推压凸部43仅离开规定距离H的位置这样的作用。而且，若在作业者用手使被保持在冲模42的上方规定位置的阀半成品W4的伞部相对于模具40（冲模42）仅旋转规定角度后，使顶出销50下降到伞部与推压凸部43抵接的原来的位置，则成为阀半成品W4的伞部中的由推压凸部43进行的推压位置在周方向仅错开规定角度的形态。

即，因为在冲模42上，在周方向交替地连续地设置了推压凸部43和凹槽46，所以通过冲头48的推压动作，在阀半成品W3的伞部侧，在周方向交替地形成坯料进行塑性变形的部位和不进行塑性变形的部位，但例如，若与冲头48的推压动作相联地使阀半成品W3相对于模具40（的冲模42）旋转规定角度（例如，60度），将阀半成品W3的伞部中的推压凸部43的推压位置在周方向错开规定角度，锻造阀半成品W3的伞部面侧，则通过5～6次左右的冲头48的升降动作（推压动作），能大致均匀地成形阀半成品W3的伞部面全周。

另外，在使用了模具40的二次锻造中，若经冲头48将阀半成品W3的伞部面侧向冲模42的推压凸部43推压，则圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a伴随着从其内周侧朝向外周侧的滑动变形而进行塑性变形。

特别是，因为圆盘形状伞部的包括周缘圆锥面16a在内的区域塑性变形的面成形用的推压凸部43（推压成形面44）的总面积，与图15所示的那样的环绕设置在用于以往的二次锻造的模具（冲模1）的推压凸部2（与伞部面对应的规定宽度的圆环状的推压面2a）的总面积相比，小与凹槽的面积相当的量，所以经推压凸部43（推压成形面44）作用于坯料上的每单位面积的推压力（推压应力）与其相应地大。因此，冲头48的每1次推压动作的坯料的深度方向的塑性变形量比以往的模具（冲模1）大，能与其相应地将硬度提高到伞部面16的深层部。

接着，将由实施例方法1（2）和比较例方法1（2）分别制造的伞径70mm（伞径160mm）的阀的伞部面中的硬度试验的测定结果表示在图10（11）中。另外，比较例方法1（2）的图2（b）所示的一次锻造工序和图2（c）所示的毛边调整工序与图2所示的实施例方法1（2）不同，至于其它的工序，是与前述的实施例方法1（2）不进行任何变化的工序，但是，比较例方法1（2）在使用图5所示的模具40（冲模42）进行图2（d）所示的二次锻造的这点，与以往方法不同。

即，在比较例方法1（2）中，替代图2（b）所示的一次锻造用的模具20（冲模22），使用图16所示的设置了成形圆盘形状伞部的外形的成形面22c’的模具20’（冲模22’），进行一次锻造。详细地说，在实施例方法1（2）中使用的模具20（冲模22）上，如图4（a）所示，形成了成形圆盘形状伞部的外形的成形面22c，在成形面22c上设置了在圆盘形状伞部周缘部成形圆锥面16a的圆锥状成形面22c1，但是，在比较例方法1（2）中使用的模具20’（冲模22’）的成形面22c’上，没有设置圆锥状成形面22c1。

因此，在比较例方法1（2）中，需要在一次锻造后的毛边调整工序中，如图17所示，一面使阀半成品W2旋转，一面使用切削工具30、32，切削圆盘形状伞部的背面侧、周缘部及前面，在圆盘形状伞部的周缘形成圆锥面16a。

另外，在此硬度试验中，如图9所示，在阀完成品的与伞部面16相当的部分的宽度方向的中心、宽度方向外周侧的1mm宽度内的点、宽度方向内周侧的1mm宽度内的点分别设定测定点，对这些各测定点中的深度为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0mm的点，用维式硬度计测定了硬度

而且，如果观看图10所示的硬度试验的结果，则在实施例方法1中，在表层部是当然的，在从表面到4～5mm的深层部，也可以确认维式硬度在500HV以上的测定点非常多，可以确认在要求高硬度的面外周侧，550HV以上的测定点也不少。另一方面，在比较例方法1中，在深层部是当然的，在表层部也随处可见面宽度的中央部的表层部（深度0.5～1.5mm）的硬度、面内周侧的深层部（深度3.0～5.0mm）的硬度不足500HV等，最高值没有达到500HV的测定点也不少，与实施例方法1相比，硬度平均低约20～30HV左右。

另外，与面的外周侧相当的部分的硬度比与中央部及内周侧相当的部分的硬度高这样的硬度图案的倾向，在实施例方法1及比较例方法1中均是共同的。

这样，在比较由实施例方法1和比较例方法1分别制造的阀的伞部面中的硬度的情况下，比较例方法1比实施例方法1低约20～30HV左右的理由被解释为，实施二次锻造的圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a，在实施例方法1中，由通过一次锻造成形的成形面构成，与此相对，在比较例方法1中，由通过切削工具切削的切削面构成。

即，在比较例方法1中，通过一次锻造，圆盘形状伞部的周缘部中的锻流线，如图12（a）所示，变得致密，圆盘形状伞部周缘部中的硬度某种程度地提高。但是，在其后的毛边调整工序中，如图12（a）的符号L1-L1所示，通过截面矩形状的周缘角部被切削成圆锥形状，沿表面形成为层状的锻流线断开，成为内侧的锻流线（硬度低的内层部）显露在圆锥面16a上的形态。因此，在二次锻造工序中，即使使用模具40，实施了在圆盘形状伞部的包括圆锥面16a在内的周缘部从内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，也如图12（b）所示，锻流线断开的内层部显露在成形面上这样的形态不变，作为成形面的阀的伞部面16的硬度，即使通过二次锻造提高硬度，也如图10所示，停止在比实施例方法1低约20～30HV左右的硬度。

另外，图11是将本发明方法适用于伞径160mm的阀的制造的图，表示由实施例方法2和其比较例方法2分别制造的阀（伞径160mm）的伞部面中的硬度试验的测定结果。

在此实施例方法2及比较例方法2中，不是与实施例方法1的各工序、比较例方法1的各工序实质上变化的方法，但与阀的伞径大的量相应地，在图2（a）所示的镦锻工序中成形的球状鼓出部形成得大，图2（b）所示的一次锻造用的模具20（冲模22及冲头28）及图2（d）所示的二次锻造用的模具40（冲模42及冲头48）也与阀的伞径相应地形成得大。

进而，增大锻造用模具40的压力，以由二次锻造时的作用于坯料上的每单位面积的由推压凸部43产生的推压力（推压应力）成为与实施例方法1的情况相同的值的方式进行设计（与实施例方法1同样地设定模具40的压力/推压成形面44的总面积）。但是，伞径160mm的伞部，因为与伞径70mm的伞部相比其厚度增加，所以与其相应地，坯料相对于推压力的变形阻力大，难以进行塑性变形。因此，在实施例方法2中，在二次锻造时，实际作用于坯料上的每单位面积的由推压凸部43产生的推压力（推压应力）比实施例方法1的情况小（伞部面16a中的塑性变形量比实施例方法1的情况少）。因此，在实施例方法2中，塑性变形不波及到与实施例方法1的情况相同程度的深层部，与实施例方法1（约550～500HV）相比，成为低约50～100HV左右的约500～400HV的硬度。但是，在要求高硬度的面外周侧，与实施例方法1（约550～500HV）相比，是低约50HV左右的约500～450HV，这作为阀的伞部面是足够的硬度。

另外，如果观看图11所示的硬度试验的结果，在可知在实施例方法2及比较例方法2中，就面外周侧、中央部及内周侧全部的硬度图案而言，显示变得越深则硬度越低下这样的同样的倾向，就全部的硬度图案而言，实施例方法2与比较例方法2相比平均高约20～30HV左右。另外，面内周侧的深层部（深度4.0～5.0mm）中的硬度，在实施例方法2及比较例方法2的任意一种情况下，均未达到400HV，但均确保了充分地超越了350HV的硬度。

这样，在比较由实施例方法2和比较例方法2分别制造的阀的伞部面中的硬度的情况下，比较例方法2比实施例方法2低约20～30HV左右的理由，如在实施例方法1和比较例方法1的比较中已经说明的那样，是实施了二次锻造的圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a由通过一次锻造成形的成形面构成，还是由通过切削工具切削的切削面构成的不同。

图13、图14是分别表示由实施例方法3、4制造的伞径70mm、160mm的阀的伞部面中的硬度试验的测定结果的说明图，（a）是测定结果表，（b）是表示（a）的测定结果的坐标图。

此实施例方法3、4，仅在如下的点与前述的实施例方法1、2不同：图2（d）所示的二次锻造工序使用图15所示的以往公知的模具，即，推压凸部（推压成形面）被环绕设置在冲模的内侧的模具（冲模），实施从内周侧到外周侧伴随着坯料的滑动变形的锻造。

而且，由此实施例方法3（4）制造的阀的伞部面的硬度，分布在493～433HV（429～336HV）的范围内，与由分布在525～483HV（504～380HV）的范围内的实施例方法1（2）制造的阀的伞部面的硬度相比，低约50HV（70HV）左右的值，但这考虑为因在二次锻造工序中使用的模具（冲模的推压面）不同而产生的。

即，被考虑为在实施例方法3（4）中，因为使用了以往公知的模具（参见图15）的二次锻造时的作用于坯料的每单位面积的推压力（推压应力）比使用了实施例方法1（2）的模具40的二次锻造时的作用于坯料的每单位面积的推压力（推压应力）小，所以实施例方法3（4）的阀的伞部面的硬度比实施例方法1（2）的硬度低约50HV（70HV）左右。

另一方面，相对于此实施例方法3、4的比较例方法3、4，是以往的方法，向图2（d）所示的二次锻造工序供给的阀半成品W3的圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a，不是由图2（b）所示的一次锻造工序成形，而是由图17所示的毛边调整工序通过切削形成，这点与实施例方法3、4不同。

而且，关于由以往方法（比较例方法3、4）制造的伞径70mm、160mm的阀的伞部面中的硬度试验的测定结果，没有直接提示。但是，如图10（11）所示，因为在通过切削形成圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a的比较例方法1（2）中，与通过锻造（成形）形成圆盘形状伞部的周缘圆锥面16a的实施例方法1（2）相比，伞部面的硬度低约30（20）HV左右，所以推定由作为以往方法的比较例方法3（4）制造的阀的伞部面的硬度，是比由实施例方法3（4）制造的阀的伞部面的硬度低约30（20）HV左右的分布在由图13（14）的假想线A（B）所示的范围内的硬度。

即，根据实施例方法3（4），与作为以往方法的比较例方法3（4）相比，能将阀的伞部面的硬度提高约30（20）HV左右。

另外，在前述的实施例方法1～4中，对使耐热合金制的提升阀10的坯料为NCF80A制的情况进行了说明，但阀的坯料也可以是NCF751和此外的析出硬化型Ni基合金，进而，作为析出硬化型Ni基合金以外的内燃机用阀的坯料，也可以是公知的其它的耐热合金。

符号的说明

10：提升阀；11：轴部；12：伞部；16：伞部面；16a：作为圆锥部的圆锥面；W1～W5：阀半成品；20：一次锻造用的模具；22：冲模；22c：圆盘形状伞部成形面；22c1：圆锥部成形面；28：冲头；40：二次锻造用的模具；42：冲模；43：推压凸部；44：推压成形面；46：凹槽；48：冲头；50：顶出销。

Claims (1)

1.一种内燃机用阀的制造方法，所述内燃机用阀的制造方法包括对轴端部的球状鼓出部实施锻造而成形圆盘形状的伞部的一次锻造工序；通过切削来调整通过前述一次锻造成形了的圆盘形状伞部的毛边的厚度的毛边调整工序；和在与和内燃机的阀座接触的阀的伞部面对应的前述圆盘形状伞部的周缘部，实施从其内周侧朝向外周侧产生滑动变形的锻造，成形阀的伞部面的二次锻造工序，其特征在于，

在前述一次锻造工序中，在成形圆盘形状的伞部的同时，在该圆盘形状伞部的周缘成形与阀的伞部面对应的规定的圆锥部。

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