CN107427901B - 锻造曲轴的制造方法 - Google Patents

Abstract

公开的制造方法包括利用模锻得到成形为曲轴的形状的、带有飞边的粗锻件(30)的粗锻工序以及通过使用一对第1模具(10)对粗锻件(30)进行模锻而得到带有飞边的精锻件的精锻工序。粗锻件(30)的多个粗曲轴臂部(A')中的全部或者一部分的粗曲轴臂部(A')具有从粗销部(P')附近的两个侧部(Aa'、Ab')的至少一者的外周突出的第1余料部(Aaa)。在精锻工序中的模锻的过程中，利用第1模具(10)使第1余料部(Aaa)变形而使其向粗轴颈部(J')侧突出。

Description

锻造曲轴的制造方法

技术领域

本发明涉及一种利用锻造来制造曲轴的方法，特别是涉及一种利用热锻来制造曲轴的方法。

背景技术

在汽车、摩托车、农业机械或者船舶等的往复式发动机中，为了将活塞的往复运动变换为旋转运动而输出动力，曲轴是不可缺少的。曲轴能够通过模锻或者铸造来制造。在曲轴被要求高强度和高刚度的情况下，多采用利用模锻制得的锻造曲轴。

通常，在锻造曲轴的制造中，将钢坯作为原材料。在该钢坯中，横截面为圆形或者方形，截面积在整个长度上恒定。另外，锻造曲轴的制造工序包括预成形工序、模锻工序以及模锻切边工序。根据需要，追加整形工序来作为模锻切边工序之后的工序。通常，预成形工序包括辊轧成形和弯曲锻造各工序，模锻工序包括粗锻和精锻各工序。

图1A～图1F是用于说明以往的通常的锻造曲轴的制造工序的示意图。图1F所例示的曲轴1搭载于四缸发动机，是四缸－八配重的曲轴。该曲轴1包括五个轴颈部J1～J5、四个销部P1～P4、前端部Fr、凸缘部Fl以及八个曲轴臂部(以下，简称为“臂部”)A1～A8。臂部A1～A8分别将轴颈部J1～J5和销部P1～P4相连。另外，所有这八个臂部A1～A8均一体地具有配重部(以下，简称为“配重部”)W1～W8。

以下，在分别统称轴颈部J1～J5、销部P1～P4、臂部A1～A8以及配重部W1～W8时，也将轴颈部的附图标记记作“J”，将销部的附图标记记作“P”，将臂部的附图标记记作“A”，将配重部的附图标记记作“W”。

在图1A～图1F所示的制造方法中，如以下这样制造锻造曲轴1。首先，利用加热炉(例如感应加热炉或者气体气氛加热炉)将图1A所示这样的预定的长度的钢坯2加热之后，进行辊轧成形。在辊轧成形工序中，使用例如孔型辊轧制钢坯2而将其拉深。由此，将钢坯2的体积在长度方向上分配，得到作为中间件的辊轧坯件3(参照图1B)。接下来，在弯曲锻造工序中，从与长度方向成直角的方向局部地压下辊轧坯件3。由此，分配辊轧坯件3的体积，得到作为进一步的中间件的弯曲坯件4(参照图1C)。

接下来，在粗锻工序中，通过使用上下一对模具压下弯曲坯件4，得到粗锻件5(参照图1D)。得到的粗锻件5具有曲轴(最终产品)的大致的形状。然后，在精锻工序中，通过使用上下一对模具压下粗锻件5，得到精锻件6(参照图1E)。得到的精锻件6具有与最终产品的曲轴大致一致的形状。

在这些粗锻和精锻时，剩余材料从互相相对的模具的分模面之间流出而成为飞边。因此，在粗锻件5和精锻件6中，在曲轴的形状的周围附带有较大的飞边B。

在模锻切边工序中，例如，在利用一对模具保持着带有飞边的精锻件6的状态下，利用刀具类模具冲裁飞边B。由此，从精锻件6去除飞边B。如此得到无飞边锻件，该无飞边锻件为与图1F所示的锻造曲轴1大致相同的形状。

在整形工序中，利用模具从上下稍稍压下无飞边锻件的主要部分，将无飞边锻件矫正为最终产品的尺寸形状。此处，无飞边锻件的主要部分例如是轴颈部J、销部P、前端部Fr以及凸缘部Fl等轴部，以及臂部A和配重部W。这样，制造锻造曲轴1。

图1A～图1F所示的制造工序不限于图1F所示的四缸－八配重的曲轴，能够应用于各种各样的曲轴。例如，也能够应用于四缸－四配重的曲轴。

在四缸－四配重的曲轴的情况下，八个臂部A中的一部分臂部一体地具有配重部W。例如在开头的第1臂部A1、最末尾的第8臂部A8以及中央的两个臂部(第4臂部A4、第5臂部A5)具有配重部W。另外，剩下的臂部、具体而言是第2臂部A2、第3臂部A3、第6臂部A6以及第7臂部A7不具有配重部。以下，将不具有配重部的臂部也称作“无配重的臂部”。无配重的臂部的形状成为椭圆状(长圆状)。

另外，对于搭载于三缸发动机、直列六缸发动机、V型六缸发动机、八缸发动机等的曲轴，制造工序也相同。另外，在需要调整销部的配置角度的情况下，在模锻切边工序之后追加扭转工序。

近年，特别是对于汽车用的往复式发动机来说，为了提升燃料效率，要求轻量化。因此，对于搭载于往复式发动机的曲轴，轻量化的要求也变得显著。谋求锻造曲轴的轻量化的技术在日本特开2012－7726号公报(专利文献1)和日本特开2010－230027号公报(专利文献2)中公开。

在专利文献1和2中记载了在轴颈部侧的表面成形有孔部的臂部，也记载了具有该臂部的曲轴的制造方法。臂部的孔部成形于将轴颈部的轴心和销部的轴心连结的直线(以下，也称为“臂部中心线”)上，朝向销部较大较深地凹陷。采用这样的臂部，减轻了与孔部的体积量相对应的量。臂部的轻量化关系到与臂部成对的配重部的质量减轻，进而关系到锻造曲轴整体的轻量化。另外，成形有孔部的臂部的厚度在之间隔着臂部中心线的、销部附近的两侧部维持得较厚，因此也能确保刚度(扭转刚度和弯曲刚度)。

如此，若在将臂部的两侧部的厚度维持得较厚的同时在臂部的轴颈部侧的表面具有凹部，则能够同时谋求轻量化和刚度确保。

但是，用以往的制造方法制造具有这样的独特的形状的臂部的锻造曲轴较为困难。这是因为，在模锻工序中，若欲在臂部表面成形凹部，则凹陷部位的模具的脱模斜度成为反斜度。在该情况下，将发生成形好的锻造件无法从模具拔出的情况。

为了处置这样的情况，在专利文献1和2所记载的制造方法中，在模锻工序中，在臂部表面不成形凹部而是将臂部成形得较小。而且，在模锻切边工序之后，将冲头向臂部的表面压入，利用该冲头的痕迹成形凹部。

另外，在图1F所示的曲轴中，臂部A和与该臂部A一体的配重部W的形状在全部的臂部A都相同。实际上，根据需要，有时使臂部A和与该臂部A一体的配重部W的形状针对每个臂部A而不同。该技术在日本特开2007-71227号公报(专利文献3)和日本特开2014-40856号公报(专利文献4)中公开。

在专利文献3中记载了在一端安装有飞轮的四缸－八配重的曲轴。在该曲轴中，臂部的厚度和重心以及配重部的质量对于全部的臂部来说并不是相同的，而是针对每个臂部A而不同。由此，能够对于每个臂部都确保所需最小限度的刚度，能够在所需的刚度较低的臂部减薄壁厚，其结果，能够实现轻量化。

在专利文献4中记载了在一端安装有飞轮的多缸发动机用的曲轴。在该曲轴中，臂部的弯曲刚度和扭转刚度越靠近飞轮越高。另外，优选的是，使臂部的弯曲刚度以及扭转刚度针对每个臂部而不同。由此，能够减轻弯曲振动和扭转振动这两者，并且谋求轻量化。

在如此臂部以及与该臂部一体的配重部的形状针对每个臂部而不同的情况下，在臂部内，需要刚度的部位根据其形状而发生变化。具体而言，有时在臂部的销部附近确保刚度较为重要。或者，也存在在臂部的轴颈部附近确保刚度较为重要的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-7726号公报

专利文献2：日本特开2010-230027号公报

专利文献3：日本特开2007-71227号公报

专利文献4：日本特开2014-40856号公报

发明内容

发明要解决的问题

的确，采用所述专利文献1和2所记载的制造方法，能够在将臂部的两侧部的厚度维持得较厚的同时在臂部的轴颈部侧的表面成形凹部。由此，能够制造同时谋求了轻量化和刚度确保的锻造曲轴。

然而，在这些制造方法中，为了在臂部表面成形凹部，而将冲头强有力地向臂部表面压入而使臂部整体变形，因此压入冲头需要很大的力。因此，需要用于对冲头施加很大的力的特殊的设备和模具，也需要考虑冲头的耐久性。

本发明的目的在于提供一种能够简便地得到同时谋求了轻量化和刚度确保的锻造曲轴的、锻造曲轴的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式的制造方法是如下这样的锻造曲轴的制造方法，该锻造曲轴具备成为旋转中心的轴颈部、相对于该轴颈部偏心的销部以及将所述轴颈部和所述销部相连的多个曲轴臂部。所述锻造曲轴的所述多个曲轴臂部中的、全部或者一部分的曲轴臂部一体地具有配重部。所述制造方法包括利用模锻得到成形为曲轴的形状的、带有飞边的粗锻件的粗锻工序以及通过使用一对第1模具对所述粗锻件进行模锻而得到带有飞边的精锻件的精锻工序。所述粗锻件具备分别与所述锻造曲轴的所述轴颈部、所述销部、所述多个曲轴臂部以及所述配重部相对应的粗轴颈部、粗销部、多个粗曲轴臂部以及粗配重部。所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有从所述粗销部附近的两个侧部的至少一者的外周突出的第1余料部。在所述精锻工序中的模锻的过程中，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。

发明的效果

本发明的锻造曲轴的制造方法在粗锻工序中成形从粗臂部的粗销部附近的侧部的外周突出的余料部。另外，在精锻工序中，利用模具使余料部变形而使其向粗轴颈部侧突出。由此，能够在使臂部的销部附近的侧部的厚度变厚的同时在臂部的轴颈部侧的表面设置凹部。因此，对于得到的锻造曲轴，能够同时谋求轻量化和刚度确保。另外，由于在精锻工序的模锻中使余料部变形，因此能利用现有的设备简便地进行。

附图说明

图1A是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的钢坯的示意图。

图1B是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的辊轧坯件的示意图。

图1C是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的弯曲坯件的示意图。

图1D是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的粗锻件的示意图。

图1E是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的精锻件的示意图。

图1F是表示以往的通常的锻造曲轴的制造工序的曲轴的示意图。

图2A是示意性地表示本发明的第1结构例的曲轴的臂部的轴颈部侧的立体图。

图2B是表示图2A的臂部的轴颈部侧表面的示意图。

图2C是表示图2A的臂部的侧面的示意图。

图2D是图2B的IID－IID剖视图。

图3A是表示本发明的第1结构例的粗锻件的粗臂部的粗轴颈部侧表面的示意图。

图3B是表示图3A的粗臂部的侧面的示意图。

图3C是图3A的IIIC－IIIC剖视图。

图4A是示意性地表示本发明的第2结构例的曲轴的臂部的销部侧的立体图。

图4B是表示图4A的臂部的销部侧表面的示意图。

图4C是表示图4A的臂部的侧面的示意图。

图4D是图4B的IVD－IVD剖视图。

图5A是表示本发明的第2结构例的粗锻件的粗臂部的粗销部侧表面的示意图。

图5B是表示图5A的粗臂部的侧面的图。

图5C是图5A的VC－VC剖视图。

图6A是表示本发明的第3结构例的曲轴的臂部的销部侧表面的示意图。

图6B是图6A的VIB－VIB剖视图。

图7A是表示本发明的第3结构例的粗锻件的粗臂部的粗销部侧表面的示意图。

图7B是图7A的VIIB－VIIB剖视图。

图8A是表示本发明的精锻的处理流程例的粗锻件的配置时的剖视图。

图8B是表示本发明的精锻的处理流程例的压下结束时的剖视图。

图9A是表示本发明的精锻工序的一例的一工序的图。

图9B是图9A所示的一工序的侧视图。

图9C是图9A所示的一工序的剖视图。

图10A是表示本发明的精锻工序的另一例的一工序的图。

图10B是图10A所示的一工序的侧视图。

图10C是图10A所示的一工序的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对本发明的实施方式举例进行说明，但本发明不限定于以下说明的例子。

(锻造曲轴的制造方法)

本发明的制造方法是锻造曲轴的制造方法。该锻造曲轴具备成为旋转中心的轴颈部、相对于该轴颈部偏心的销部以及将轴颈部和销部相连的多个曲轴臂部。锻造曲轴的多个曲轴臂部中的、全部或者一部分的曲轴臂部一体地具有配重部。

本发明的制造方法依次包括粗锻工序和精锻工序。在粗锻工序中，利用模锻得到成形有曲轴的形状、的带有飞边的粗锻件。粗锻件具有与锻造曲轴大致同样的形状。粗锻件具备分别与锻造曲轴的轴颈部、销部、多个曲轴臂部以及配重部相对应的粗轴颈部、粗销部、多个粗曲轴臂部以及粗配重部。并且，该粗锻件包括飞边和后述的第1余料部。

在精锻工序中，通过使用一对第1模具(第1上模和第1下模)对粗锻件进行模锻而得到带有飞边的精锻件。所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有从粗销部附近的两个侧部的至少一者的外周突出的第1余料部。即，所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有至少一个第1余料部。在精锻工序中的模锻的过程中，利用第1模具使第1余料部变形而使其向粗轴颈部侧突出。

也可以是多个粗曲轴臂部全部都具有第1余料部。另外，也可以是一体地具有粗配重部的粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的该粗曲轴臂部具有第1余料部。另外，也可以是仅一体地具有粗配重部的粗曲轴臂部具有第1余料部。另外，也可以是不具有粗配重部的粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的该粗曲轴臂部具有第1余料部。另外，也可以是仅不具有粗配重部的粗曲轴臂部具有第1余料部。

也可以是所述第1余料部分别从所述粗销部附近的所述两个侧部突出。所述粗曲轴臂部也可以具有从所述粗销部附近的所述两个侧部的外周突出的两个第1余料部。利用该结构，能够确保销部附近的两侧部的刚度。在两个第1余料部之间存在要成为后述的区域As(具有凹部的区域)的部分。成为凹部的部分的表面形状如后述那样也可以是宽度方向的中央鼓起那样的凸状。

在所述精锻工序中，也可以是，在第2模具抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗轴颈部侧的表面中的、所述第1余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。利用该结构，能够抑制后述的凹部的部分的表面形状(第1余料部突出的那一侧的表面形状)发生变形。另外，在仅在所述粗销部附近的所述两个侧部中的任一者设置第1余料部的情况下，也可以以所述飞边为界使第2模具仅抵接于设置第1余料部的那一侧。在所述第1余料部从所述粗销部附近的所述两个侧部这两者突出的情况下，也可以使用一对第2模具作为第2模具。另外，在所述第1余料部从所述粗销部附近的所述两个侧部这两者突出的情况下，也可以使用顶端分成两叉的第2模具。一对第2模具在配置成隔着飞边相对的状态下抵接于粗曲轴臂部的表面。例如，在所述精锻工序中，也可以是，在一对第2模具隔着所述飞边相对并且抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗轴颈部侧的表面中的、所述第1余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。另外，在使用顶端分成两叉的第2模具的情况下，分成两叉的顶端在隔着飞边的状态下抵接于粗曲轴臂部的表面。而且，也可以是，在顶端分成两叉的第2模具抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗轴颈部侧的表面中的、所述第1余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。

在所述精锻工序中，也可以是，在支承构件支承着所述飞边的下表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。第1余料部利用第1模具发生变形，因此在精锻工序的初期阶段，第1模具的形状和第1余料部的形状不一致。因此，在仅利用第1模具的下模支承存在变形前的第1余料部的粗锻件时，粗锻件的姿态不稳定。该问题在仅在一部分的粗曲轴臂部形成第1余料部的情况下变得特别显著。通过使用支承构件，能够在粗锻件的姿态稳定的状态下进行精锻工序。具体而言，能够在粗锻件的飞边沿着水平配置的状态下进行精锻工序。并且，也可以使用支承构件将粗锻件保持于上模与下模之间的中央。

所述支承构件也可以随着所述第1模具的动作一边维持支承着所述飞边的所述下表面的状态一边移动。飞边有时随着第1模具的动作而向下方或者上方移动。在这样的情况下，优选的是，支承构件随着飞边的移动而移动(下降或者上升)。

通常，利用多个支承构件支承飞边的下表面的多个部位。在精锻工序中，也可以使用两个以上(例如三个以上、四个以上)的支承构件。通过使用四个以上的支承构件，能够使粗锻件的姿态特别稳定。支承构件优选支承粗锻件中的质量的偏倚较大的部分(例如粗配重部的附近)。多个支承构件的高度也可以对于各个支承构件各不相同，以使得精锻工序开始时的粗锻件的姿态稳定。例如，在三缸用、六缸用的曲轴的情况下，有时飞边不在同一平面上形成。在该情况下，将各个支承构件的高度设为与求得的支承位置相对应的高度即可。

支承构件以进行上述的预定的动作的方式被移动、保持。移动、保持支承构件的机构没有特别限定，也可以使用公知的机构。例如，也可以使用液压缸、弹性体(弹簧等)等中的至少一者来移动、保持支承构件。也可以利用在脱模销中使用的公知的机构来移动、保持支承构件。另外，也可以将脱模销用作支承构件。

也可以利用压扁加工或者弯折加工来进行所述精锻工序中的所述第1余料部的变形。

也可以是所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有从所述粗轴颈部附近的两个侧部的至少一者的外周突出的第2余料部。即，也可以是所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有至少一个第2余料部。在该情况下，在所述精锻工序中的模锻的过程中，利用所述第1模具使所述第2余料部变形而使其向所述粗销部侧突出。也可以是多个粗曲轴臂部全部都具有第2余料部。另外，也可以是具有粗配重部的粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的该粗曲轴臂部具有第2余料部。另外，也可以是仅具有粗配重部的粗曲轴臂部具有第2余料部。另外，也可以是不具有粗配重部的粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的该粗曲轴臂部具有第2余料部。另外，也可以是仅不具有粗配重部的粗曲轴臂部具有第2余料部。

在所述精锻工序中，也可以是，在第3模具抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗销部侧的表面中的、所述第2余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第2余料部变形而使其向所述粗销部侧突出。利用该结构，在精锻工序中，能够使粗锻件的位置稳定。并且，利用该结构，能够抑制后述的凹部的部分的表面形状(第2余料部突出的那一侧的表面形状)发生变形。另外，在仅在粗轴颈部附近的所述两个侧部中的任一者设置第2余料部的情况下，也可以以所述飞边为界使第3模具仅抵接于设置第2余料部的那一侧。在所述第2余料部从所述粗轴颈部附近的所述两个侧部这两者突出的情况下，也可以使用一对第3模具作为第3模具。另外，在所述第2余料部从所述粗轴颈部附近的所述两个侧部这两者突出的情况下，也可以使用顶端分成两叉的第3模具。一对第3模具在配置成隔着飞边相对的状态下抵接于粗曲轴臂部的表面。例如，在所述精锻工序中，也可以是，在一对第3模具隔着所述飞边相对并且抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗销部侧的表面中的、所述第2余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第2余料部变形而使其向所述粗销部侧突出。另外，在使用顶端分成两叉的第3模具的情况下，分成两叉的顶端在隔着飞边的状态下抵接于粗曲轴臂部的表面。而且，也可以是，在顶端分成两叉的第3模具抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗销部侧的表面中的、所述第2余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第2余料部变形而使其向所述粗销部侧突出。

也可以是所述第2余料部分别从所述粗轴颈部附近的所述两个侧部突出。所述粗曲轴臂部也可以具有从所述粗轴颈部附近的所述两个侧部的外周突出的两个第2余料部。利用该结构，能够确保轴颈部附近的两侧部的刚度。在两个第2余料部之间存在要成为后述的区域At(具有凹部的区域)的部分。成为凹部的部分的表面形状如后述那样也可以是宽度方向的中央鼓起那样的凸状。

具有所述第2余料部的所述粗曲轴臂部也可以是具有所述粗配重部的所述粗曲轴臂部。

具有所述第2余料部的所述粗曲轴臂部也可以是不具有所述粗配重部的所述粗曲轴臂部。在该情况下，不具有所述粗配重部的所述粗曲轴臂部也可以具有从所述粗轴颈部附近的两个所述侧部的各自的外周突出的所述第2余料部。

也可以利用压扁加工或者弯折加工来进行所述精锻工序中的所述第2余料部的变形。

第2模具、第3模具以及支承构件既能够单独使用任一个，也能够以任意的组合来使用。例如，既可以仅使用第2模具，也可以仅使用第3模具，还可以仅使用支承构件。或者，也可以以第2模具和支承构件的组合、第3模具和支承构件的组合、第2模具和第3模具的组合、第2模具、第3模具以及支承构件的组合来使用。

第2模具以隔着飞边抵接于粗锻件的方式沿水平方向(与第1模具的移动方向垂直的方向)移动。关于第3模具也是同样的。并且，在精锻工序中粗锻件沿上下方向移动的情况下，第2模具和第3模具随着精锻工序中的粗锻件的移动而移动。具体而言，在精锻工序中粗锻件向下方移动的情况下，第2模具和第3模具也随之下降。移动、保持第2模具和第3模具的机构没有限定，也可以应用公知的机构。第2模具和第3模具也可以分别具备水平移动机构和使该水平移动机构沿垂直方向(上下方向)移动的机构。这些机构例如也可以应用双动式的压力装置所使用的机构。

在一种观点中，本发明提供锻造曲轴的制造方法的一例。该一例的制造方法是一种锻造曲轴的制造方法，该锻造曲轴具备成为旋转中心的轴颈部、相对于该轴颈部偏心的销部以及将所述轴颈部和所述销部相连的曲轴臂部。所述锻造曲轴在所述曲轴臂部中的、全部或者一部分的曲轴臂部一体地具有配重部。该一例的制造方法包括：粗锻工序，在该粗锻工序中，利用模锻得到成形有曲轴的形状的、带有飞边的粗锻件；以及精锻工序，在该精锻工序中，将所述粗锻件作为坯料，利用使用一对模具的模锻得到带有飞边的精锻件。在该一例的粗锻工序中，在所述粗锻件的曲轴臂部(粗曲轴臂部)的销部(粗销部)附近的两侧部各自的外周还成形从该外周突出的第1余料部。在该一例中，在所述精锻工序中的模锻的过程中，利用所述模具使所述第1余料部变形，使所述曲轴臂部(粗曲轴臂部)的所述销部(粗销部)附近的两侧部的厚度增加。

在上述的说明中，对粗锻件必须含有第1余料部的情况进行了说明。然而，粗锻件不含有第1余料部而仅含有第2余料部的情况也能够应用本发明的制造方法。在该情况下，如上所述，在精锻工序中的模锻的过程中，利用第1模具使第2余料部变形而使其向粗销部侧突出。

以下，参照附图说明本实施方式的锻造曲轴的制造方法。在以下的说明中，针对关于图1A～图1F说明了的事项，有时省略重复的说明。

1.曲轴的形状

作为本实施方式的对象的锻造曲轴包括成为旋转中心的轴颈部、相对于该轴颈部偏心的销部、以及将轴颈部和销部相连的臂部。全部或者一部分的臂部一体地具有配重部。

在一种观点中，在本实施方式中制造的锻造曲轴的一例含有与发动机的缸数相对应的数量的单元(也称为“曲拐”)。一个单元包括一个销部和隔着销部地配置的两个臂部。在一个单元的两端配置有两个轴颈部。相邻的两个单元利用轴颈部连接。在V型六缸的情况下，将在两个销部之间有一个臂部的构造设为一个小单元，两个臂部以隔着该小单元的方式配置而成为大单元。并且，轴颈部以隔着该大单元的方式配置。

本实施方式的锻造曲轴的制造方法例如能够应用于四缸－八配重的曲轴和四缸－四配重的曲轴。另外，也能够应用于搭载于三缸发动机、直列六缸发动机、V型六缸发动机、八缸发动机等的曲轴。

更具体而言，本实施方式的锻造曲轴的制造方法能够应用于图2A～图2D所示的第1结构例的锻造曲轴、图4A～图4D所示的第2结构例的锻造曲轴以及图6A和图6B所示的第3结构例的锻造曲轴。

在第1～第3结构例的锻造曲轴中，均未依据配重部的有无来设置凹部，而是在全部的臂部的轴颈部侧的表面设有凹部。另外，如后述那样，也可以在一部分的臂部的轴颈部侧的表面设置凹部。在第2结构例中，还在一体地具有配重部的臂部的销部侧的表面设有凹部。第3结构例具有无配重的臂部。在该第3结构例中，除了上述的轴颈部侧的表面的凹部之外，还在无配重的臂部的销部侧的表面设有凹部。

本实施方式的曲轴的制造方法为了在臂部设置凹部，包括得到粗锻件的粗锻工序以及从该粗锻件得到精锻件的精锻工序。另外，粗锻件的臂部具有第1余料部，在精锻工序中使该第1余料部向轴颈部侧突出。以下，分别说明锻造曲轴(最终产品)的臂部的形状和粗锻件的臂部的形状。

图2A～图2D是表示本发明的第1结构例的曲轴的臂部的示意图。图2A是立体图，图2B是表示轴颈部侧表面的图，图2C是表示侧面的图。图2D是图2B的线IID－IID处的剖视图。图2A～图2D所示的曲轴是最终产品，例如通过对精锻件实施模锻切边而得到。另外，在图2A～图2D中，代表性地抽取曲轴的臂部(包括配重部)中的一个进行表示，省略曲轴的剩下的臂部。另外，图2C是从图2B的由虚线箭头示出的方向观察到的图。

在第1结构例的臂部A中，如图2A～图2D所示，在轴颈部J侧的表面中的、销部P附近的两侧部(两个侧部)Aa和Ab的内侧的区域As具有凹部。另外，销部P附近的两侧部Aa和Ab向轴颈部J侧突出，该两侧部Aa、Ab的厚度比凹部的厚度厚。此处，侧部是指臂部A的宽度方向(与销部的偏心方向垂直的方向)的侧面及其周边部分，换言之，是指臂部A的宽度方向的端部。区域As位于臂部A的表面中的、与销部P相反的一侧的表面、即轴颈部J侧表面。

在这样的第1结构例的臂部A中，如不具有凹部的臂部那样，销部P附近的两侧部Aa和Ab的厚度被维持得较厚。另外，在该臂部A，结果在轴颈部J侧的表面设有凹部。因此，第1结构例的锻造曲轴能够利用臂部A的凹部来谋求轻量化。此外，能够通过维持臂部A的两侧部Aa和Ab的厚度来谋求刚度的确保。换言之，通过使臂部A的销部P附近的两侧部Aa和Ab的厚度比凹部的厚度厚，能够谋求刚度的确保。

如图2D所示，优选的是，两侧部Aa和Ab的内侧区域As的截面形状(凹部的底面形状)为宽度方向的中央鼓起那样的凸状。换言之，优选的是，内侧区域As的厚度随着远离宽度方向的中央而逐渐减小。由于凹部的底面形状是宽度方向的中央鼓起那样的凸状，因此能够更加提高弯曲刚度。只要将宽度方向的中央及其周边的截面形状设为例如圆弧状、半椭圆状或者抛物线状，就能够实现上述的截面形状。

图3A～图3C是表示本发明的第1结构例的粗锻件的粗臂部的示意图。图3A是表示粗轴颈部侧的表面的图。图3B是表示侧面的图。图3C是图3A的线IIIC－IIIC处的剖视图。在图3A～图3C中，抽取在粗锻件成形的曲轴的形状中的、粗臂部(包括粗配重部W')中的一个进行表示。另外，图3B是从图3A的由虚线箭头示出的方向观察到的图。

如图3A～图3C所示，对于精锻工序前(粗锻工序后)的粗臂部A'来说，粗轴颈部J'侧的表面中的、粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的内侧区域As'具有与精锻工序后的凹部的底面形状一致的表面形状。该表面形状平滑地扩展至粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的区域。由此，两侧部Aa'和Ab'的厚度比精锻工序后的厚度薄。

并且，粗臂部A'在粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'各自的外周具有第1余料部Aaa和Aba。第1余料部Aaa和Aba分别从粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的外周突出。该第1余料部Aaa和Aba为板状，沿着粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的外周设置。第1余料部Aaa和Aba的厚度与其根部的两侧部Aa'和Ab'的厚度为同等程度或者比其根部的两侧部Aa'和Ab'的厚度薄。

图4A～图4D是表示本发明的第2结构例的曲轴的臂部的示意图。图4A是立体图，图4B是表示销部侧表面的图，图4C是表示侧面的图。图4D是图4B的线IVD－IVD处的剖视图。在图4A～图4D中，抽取曲轴的臂部(包括配重部)中的一个进行表示。另外，图4C是从图4B的由虚线箭头示出的方向观察到的图。

在第2结构例的臂部A中，与上述的第1结构例同样地，将销部P附近的两侧部的厚度维持得较厚，并且，在轴颈部J侧的表面具有凹部。此外，在第2结构例中，如图4A～图4D所示，对于一体地具有配重部的臂部A而言，在销部P侧的表面中的、轴颈部J附近的两侧部(两个侧部)Ac和Ad的内侧的区域At具有凹部。另外，轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad向销部P侧突出，该两侧部Ac和Ad的厚度比凹部的厚度厚。区域At位于臂部A的表面中的、与轴颈部J相反的一侧的表面、即销部P侧表面。

在这样的第2结构例的臂部A中，销部P附近的两侧部的厚度被加厚，并且，在轴颈部J侧的表面设有凹部。并且，在一体地具有配重部的臂部A中，如不具有凹部的臂部那样，轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度维持得较厚。另外，在臂部A，结果在销部P侧的表面设有凹部。

因此，第2结构例的锻造曲轴能够利用臂部A的轴颈部J侧的凹部和销部P侧的凹部进一步谋求轻量化。此外，通过维持销部P附近的两侧部Aa和Ab以及轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度，能够谋求刚度的确保。换言之，通过使销部P附近的两侧部Aa和Ab以及轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度比凹部的厚度厚，能够谋求刚度的确保。

在一体地具有配重部的臂部A中，优选的是，如图4D所示，两侧部Ac和Ad的内侧区域At的截面形状(凹部的底面形状)为宽度方向的中央鼓起那样的凸状。换言之，优选的是，内侧区域At的厚度随着远离宽度方向的中央而逐渐减小。由于凹部的底面形状是宽度方向的中央鼓起那样的凸状，因此能够更加提高弯曲刚度。只要将宽度方向的中央及其周边的截面形状设为例如圆弧状、半椭圆状或者抛物线状，就能够实现上述的截面形状。

图5A～5C是表示本发明的第2结构例的粗锻件的粗臂部的示意图。图5A是表示粗销部侧表面的图，图5B是表示侧面的图。图5C是图5A的线VC－VC处的剖视图。在图5A～图5C中，抽取曲轴的粗臂部(包括粗配重部)中的一个进行表示。另外，图5B是从图5A的由虚线箭头示出的方向观察到的图。

在第2结构例中，与上述的第1结构例同样地，精锻工序前(粗锻工序后)的粗臂部A'在粗轴颈部J'侧的表面中的、粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的内侧区域As'具有与精锻工序后的凹部的底面形状相一致的表面形状。另外，如上述的第1结构例那样，粗臂部A'在粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'各自的外周具有第1余料部Aaa和Aba。第1余料部Aaa和Aba分别从粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的外周突出。

此外，一体地具有粗配重部W'的粗臂部A'在粗销部P'侧的表面中的、粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的内侧区域At'具有与精锻工序后的凹部的底面形状相一致的表面形状。该表面形状平滑地扩展至粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的区域。由此，粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的厚度比精锻工序后的厚度薄。

另外，一体地具有粗配重部W'的粗臂部A'在粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'各自的外周具有第2余料部Aca和Ada。该第2余料部Aca和Ada分别从粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的外周突出。图5A～图5C所示的第2余料部Aca和Ada为板状，沿着粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的外周设置。第2余料部Aca和Ada的厚度与其根部的两侧部Ac'和Ad'的厚度为同等程度或者比其根部的两侧部Ac'和Ad'的厚度薄。

图6A和图6B是表示本发明的第3结构例的曲轴的臂部的示意图。图6A是表示销部侧的表面的图。图6B是图6A的线VIB－VIB处的剖视图。图6A和图6B所示的曲轴是最终产品，例如通过对精锻件实施模锻切边而得到。

第3结构例的曲轴具备多个臂部，其中的一部分的臂部一体地具有配重部。在图6A和图6B中，抽取不具有配重部的臂部、即、无配重的臂部中的一个进行表示。

在第3结构例的臂部A中，虽省略图示，但并不是依据配重部的有无来设置凹部，而是与上述的第1结构例同样地，将销部P附近的两侧部的厚度加厚，并且，在轴颈部J侧的表面具有凹部。此外，如图6A和图6B所示，第3结构例的无配重的臂部A在销部P侧的表面中的、轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的内侧区域At具有凹部。另外，轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad向销部P侧突出，该两侧部Ac和Ad的厚度比凹部的厚度厚。

在这样的第3结构例的臂部A中，销部P附近的两侧部Aa和Ab的厚度被维持得较厚，并且，在轴颈部J侧的表面设有凹部。而且，在无配重的臂部A中，如不具有凹部的臂部那样，轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度维持得较厚。另外，在无配重的臂部A中，结果在销部P侧的表面设有凹部。

因此，第3结构例的锻造曲轴能够利用臂部A的轴颈部J侧的凹部和销部P侧的凹部进一步谋求轻量化。此外，通过维持销部P附近的两侧部Aa和Ab以及轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度，能够谋求刚度的确保。换言之，通过使销部P附近的两侧部Aa和Ab以及轴颈部J附近的两侧部Ac和Ad的厚度比凹部的厚度厚，能够谋求刚度的确保。

在无配重的臂部A中，优选的是，如图6B所示，两侧部Ac和Ad的内侧区域At的形状(凹部的底面形状)为宽度方向的中央鼓起那样的凸状。换言之，优选的是，内侧区域At的厚度随着远离宽度方向的中央而逐渐减小。由于凹部的底面形状是宽度方向的中央鼓起那样的凸状，因此能够进一步提高弯曲刚度。只要将宽度方向的中央及其周边的截面形状设为例如圆弧状、半椭圆状或者抛物线状，就能够实现上述的截面形状。

图7A和图7B是表示本发明的第3结构例的粗锻件的粗臂部的示意图。图7A是表示粗销部侧表面的图。图7B是图7A的线VIIB－VIIB处的剖视图。在图7A和图7B中，抽取在粗锻件成形出的曲轴的形状中的、无配重的粗臂部中的一个进行表示。

对于精锻工序前(粗锻工序后)的粗臂部A'来说，虽省略图示，但并不是依据粗配重部的有无来设置凹部，而是与上述的第1结构例同样地，在粗轴颈部J'侧的表面中的、粗销部P'附近的两侧部的内侧区域具有与精锻后的凹部的底面形状相一致的表面形状。另外，与上述的第1结构例同样地，该粗臂部A'在粗销部P'附近的两侧部的各自的外周具有第1余料部Aaa和Aba。第1余料部Aaa和Aba分别从粗销部P'附近的两侧部的外周突出。

在第3结构例中，如图7A和图7B所示，精锻工序前的无配重的粗臂部A'在粗销部P'侧的表面中的、粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的内侧区域At'具有与精锻工序后的凹部的底面形状相一致的表面形状。该表面形状平滑地扩展至粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的区域。由此，粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的厚度比精锻工序后的厚度薄。

另外，无配重的粗臂部A'在粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'各自的外周具有第2余料部Aca和Ada。该第2余料部Aca和Ada分别从粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的外周突出。该第2余料部Aca和Ada为板状，沿着粗轴颈部J'附近的两侧部Ac'和Ad'的外周设置。第2余料部Aca和Ada的厚度与其根部的两侧部Ac'和Ad'的厚度为同等程度或者比其根部的两侧部Ac'和Ad'的厚度薄。

2.锻造曲轴的制造工序

本实施方式的锻造曲轴的制造方法包括粗锻工序和精锻工序。作为粗锻工序的前工序，例如能够与以往的制造工序同样地追加预成形工序。另外，作为精锻工序的后续工序，例如能够与以往的制造工序同样地追加模锻切边工序。根据需要，能够追加整形工序来作为模锻切边工序的后续工序。另外，在需要调整销部的配置角度的情况下，在模锻切边工序之后追加扭转工序。这些工序均在加热条件下连续地进行。对于本实施方式的锻造曲轴的制造方法中的、除本发明的特征部分之外的部分，也可以应用以往的制造方法。例如，对于除本发明的特征部分之外的部分，也可以应用在图1A～图1F中说明了的工序中的至少一个工序、或者将其以适合于本发明的方式进行了修正的工序。

预成形工序能够包括例如辊轧成形工序和弯曲锻造工序。在辊轧成形工序和弯曲锻造工序中，分配钢坯(原材料)的体积，成形弯曲坯件。

在粗锻工序中，例如将在预成形工序中得到的弯曲坯件作为坯料，利用模锻得到带有飞边的粗锻件。如所述图3A～图3C所示，在得到的粗锻件成形有曲轴的大致的形状，该粗锻件具有粗轴颈部J'、粗销部P'、粗臂部A'等。此外，粗锻件的粗臂部A'具有从销部附近的侧部Aa'和Ab'的外周突出的第1余料部Aaa和Aba。即，在粗锻工序中，使用能够形成余料部(第1余料部、第2余料部、或者第1余料部和第2余料部)的模具进行模锻。

粗锻工序的脱模斜度不会成为反斜度。具体而言，对于与设于粗臂部A'的粗轴颈部J'侧表面的凹部的底面(内侧区域As')相对应的部位以及与第1余料部Aaa和Aba相对应的部位，脱模斜度均不会成为反斜度。换言之，具有上述形状的粗锻件能够使用脱模斜度不是反斜度的模具形成。因此，能够没有障碍地进行基于模锻的粗锻，能够得到所述图3A～图3C所示那样的粗锻件。另外，对于所述图5A～图5C以及图7A和图7B所示那样的粗锻件，与设于粗销部P'侧的表面的凹部的底面(内侧区域At')相对应的部位以及与第2余料部Aca和Ada相对应的部位，也均不会成为反斜度。换言之，具有上述形状的粗锻件能够使用脱模斜度不是反斜度的模具形成。因此，能没有障碍地进行基于模锻的粗锻。

在精锻工序中，将粗锻件作为坯料，使用一对模具进行模锻。由此，得到带有飞边的精锻件。该精锻件成形为与最终产品的曲轴大致一致的形状。此外，在精锻工序中，利用模具使第1余料部变形而使其向粗轴颈部侧突出。由此，使粗臂部的粗销部附近的两侧部的厚度增加。精锻工序的详细内容将在后述。

在模锻切边工序中，例如，在保持着带有飞边的精锻件的状态下冲切飞边。由此，通过从精锻件去除飞边，得到无飞边的锻造件。在整形工序中，也可以是，从上下利用模具将无飞边的锻造件的主要部分稍微压下，将无飞边的锻造件矫正成最终产品的尺寸形状。利用本发明的制造方法，得到锻造曲轴。

3.精锻工序的处理流程例

图8A和图8B是表示本发明的曲轴的制造方法的精锻的处理流程例的剖视图。图8A表示粗锻件的配置时，图8B表示压下结束时。图8A和图8B是相当于所述图3A的IIIC－IIIC位置的位置的剖视图。

在图8A中示出带有飞边的粗锻件30和上下成对的第1模具10。带有飞边的粗锻件30的形状与所述图3A～图3C所示的粗锻件30的形状是同样的。在粗锻件30成形有曲轴的形状。在图8A中，抽取一个粗销部P'和连接于该粗销部P'的两个粗臂部A'地进行表示。

一对第1模具10包括上模(第1上模)11和下模(第1下模)12。上模11和下模12能够以分离的方式移动，并且能够以靠近的方式移动。在使用这样的第1模具10的模锻中，在将粗锻件30配置于上模11与下模12之间的状态下，以上模11和下模12靠近的方式使上模11和下模12移动。由此，将上模11和下模12压靠于粗锻件30，压下粗锻件30。

为了成形粗锻件30并且使突出的余料部变形，在上模11和下模12分别刻入有模雕刻部。在这些模雕刻部中反映出与最终产品的曲轴大致一致的形状。但是，曲轴的形状中的一部分未反映于模雕刻部。

具体而言，于在臂部的轴颈部侧的表面设置凹部的情况(参照所述图2A～图2D)下，在模雕刻部中未反映出臂部的轴颈部侧的表面的凹部的形状。另外，于在臂部的销部侧的表面设置凹部的情况(参照所述图4A～图4D以及图6A和图6B)下，在模雕刻部中未反映出臂部的销部侧的表面的凹部的形状。这是因为，若将这些凹部的形状反映于模雕刻部，则模雕刻部的一部分将成为反斜度。

在使用这样的第1模具10的处理流程例中，首先，使上模11和下模12分离。然后，如图8A所示，将带有飞边的粗锻件30配置于上模11与下模12之间。

接下来，使上模11和下模12靠近。更具体而言，使上模11下降至下止点。由此，如图8B所示，使上模11及下模12与粗锻件30相抵接，利用上模11和下模12压下粗锻件30。随着利用第1模具10进行的压下，粗锻件30成形为与最终产品的曲轴大致一致的形状。具体而言，如图8B所示，得到精锻件31。图8B所示的各部分的形状与作为最终产品的锻造曲轴的各部分的形状实质上相对应。因此，在图8B中，将精锻件31的附图标记设为与作为最终产品的锻造曲轴的各部分的附图标记相同。

此外，在本实施方式的锻造曲轴的制造方法中，在模锻的过程(利用第1模具10进行的压下过程)中，利用第1模具10使第1余料部Aaa和Aba变形。例如，利用第1模具10压扁第1余料部Aaa和Aba，或者，沿着第1模具10将第1余料部Aaa和Aba向粗轴颈部侧弯折。由此，将第1余料部Aaa和Aba形成为沿着第1模具10的形状，使其向粗轴颈部侧突出。其结果，粗臂部的粗销部附近的侧部Aa'和Ab'的厚度增加。因此，随着压下，粗锻件30在粗臂部A'的粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'处厚度变厚。

另外，在粗锻件30中，如图8A所示，粗臂部A'的粗轴颈部侧的表面中的、粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'的内侧区域As'具有与凹部的底面相一致的表面形状。该内侧区域As'的表面形状在模锻的过程中被维持。另一方面，粗销部P'附近的两侧部Aa'和Ab'随着模锻而向粗轴颈部侧突出。其结果，在精锻后的粗锻件(得到的精锻件)中，在两侧部的内侧区域As设有凹部。

区域As的凹部的中央部如图8B所示那样鼓起。该中央部的飞边B与其他部分之间的分界线也可以比连结精锻件31的两侧部Aa和Ab的顶端的线靠外侧。利用该结构，模锻切边的工序变得容易。

接下来，使上模11和下模12分离。更具体而言，使上模11上升至上止点。在该状态下，取出压下完毕的粗锻件(精锻件)。

利用包括这样的精锻工序的本实施方式的锻造曲轴的制造方法，在精锻件中，能够使臂部A的销部P附近的侧部Aa和Ab的厚度变厚。另外，能够在臂部A的轴颈部J侧的表面设置凹部。根据本发明，精锻工序也能够使用脱模斜度不会成为反斜度的模具进行。

在精锻工序的后续工序(例如模锻切边工序和整形工序)中，维持臂部的轴颈部侧的表面的凹部形状。另外，于在臂部的销部侧的表面设置凹部的情况(参照所述图4A～图4D以及图6A和图6B)下，维持臂部的销部侧的表面的凹部形状。例如，对于在模锻切边工序中保持精锻件的模具的模雕刻部，与精锻工序的模具同样地，只要不反映凹部形状，就能够在模锻切边工序中维持凹部形状。另外，对于在整形工序中压下无飞边的锻造件的模具的模雕刻部，与精锻工序的模具同样地，只要不反映凹部形状，就能够在整形工序中维持凹部形状。

因此，在本实施方式的锻造曲轴的制造方法中，对于最终产品，能够在使臂部A的销部P附近的侧部Aa和Ab的厚度变厚的同时在臂部A的轴颈部J侧的表面设置凹部。因而，能够制造同时谋求了轻量化和刚度确保的锻造曲轴。

另外，本实施方式的锻造曲轴的制造方法在精锻工序中利用在模锻中使用的模具使第1余料部Aaa和Aba变形，使粗臂部的粗销部附近的侧部的厚度增加。因此，不需要冲头等特殊的工具，能够利用现有的设备简便地进行。另外，也不需要改变以往的制造工序。

本实施方式的锻造曲轴的制造方法也能够以所述图4A～图4D所示那样的第2结构例的锻造曲轴为对象。在该情况下，在粗锻件中，一体地具有粗配重部的粗臂部具有如所述图5A～图5C所示那样的第2余料部Aca和Ada。该第2余料部Aca和Ada从一体地具有粗配重部的粗臂部A'的粗轴颈部J'附近的侧部的外周突出。

此外，在精锻工序的模锻的过程中，不仅利用模具使第1余料部Aaa和Aba变形，还使一体地具有粗配重部的粗臂部A'的第2余料部Aca和Ada也变形而使其向粗销部P'侧突出即可。由此，在一体地具有粗配重部的粗臂部A'中，也在粗轴颈部J'附近的侧部Ac'和Ad'处使厚度增加。该第2余料部的变形例如能够通过压扁加工或者弯折加工来进行。其结果，能够得到如所述图4A～图4D所示那样的、在确保刚度的同时进一步谋求了轻量化的曲轴。

本实施方式的锻造曲轴的制造方法也能够以所述图6A和图6B所示那样的第3结构例的锻造曲轴为对象。对于该锻造曲轴而言，仅一部分的臂部A一体地具有配重部。即，剩下的臂部A是不具有配重部的无配重的臂部。

在该情况下，在粗锻工序中，对于无配重的粗臂部A'，进一步成形所述图7A和图7B所示那样的第2余料部Aca和Ada即可。该第2余料部Aca和Ada从无配重的粗臂部A'的粗轴颈部J'附近的侧部的外周突出。

此外，在精锻工序的模锻的过程中，不仅利用模具使第1余料部Aaa和Aba变形，还利用模具使无配重的粗臂部A'的第2余料部Aca和Ada也变形而使其向粗销部P'侧突出即可。由此，在无配重的粗臂部A'中，也在粗轴颈部J'附近的侧部Ac'和Ad'处使厚度增加。该第2余料部的变形例如能够通过压扁加工或者弯折加工来进行。其结果，能够得到如所述图6A和图6B所示那样的、在确保刚度的同时进一步谋求了轻量化的曲轴。

在本实施方式的精锻工序中，也可以与第1模具一起使用上述的第2模具。或者，在精锻工序中，也可以与第1模具一起使用上述的第2模具和支承构件。

关于与第1模具一起使用第2模具和支承构件的精锻工序的一例，使用图9A、图9B以及图9C进行说明。以下，对针对图3A～图3C所示的第1结构例的粗锻件进行精锻工序的一例进行说明。然而，对于其他的粗锻件(例如第2结构例和第3结构例的粗锻件)，也同样地能够使用第2模具和支承构件进行精锻工序。在以下的说明中，对使用第2模具和支承构件这两者的情况进行说明，但也可以仅使用第2模具。

图9A是从粗轴颈部J'侧观察粗锻件的粗臂部A'而得到的图。图9B是从图9A的由虚线箭头示出的方向观察到的图。图9C是图9A的线IXC－IXC处的剖视图。另外，关于在图8A和图8B中进行了说明的事项，有时省略重复的说明。

在该实施方式中，使用第2模具20。并且，使用用于支承飞边B的下表面的支承构件23。在该实施方式中，对使用多个支承构件23的一例进行说明。另外，在以下的图中，仅图示出粗锻件的一部分，因此图示的支承构件23仅为一个。

首先，如图9A～图9C所示那样配置模具。具体而言，在一对第1模具10(上模11和下模12)之间配置粗锻件30。此时，利用多个支承构件23支承飞边B的下表面。多个支承构件23以飞边B成为水平的方式支承粗锻件30。并且，将一对第2模具20(第2模具21和第2模具22)配置为隔着飞边B相对。此时，使第2模具20抵接于具有第1余料部Aaa和Aba的粗曲轴臂部A'的表面中的、与粗销部P'相反的那一侧的表面。更具体而言，以抵接于粗曲轴臂部A'的表面且是粗轴颈部J'侧的表面中的、粗销部P'附近的两侧部(两个侧部)Aa'和Ab'的内侧的区域As'的方式配置第2模具20。利用该结构，能够利用第2模具20抑制精锻工序中的区域As'的变形。为了抑制区域As'的变形，优选的是，第2模具20的表面中的、与区域As'相接触的面具有与区域As'相对应的形状、即、可与区域As'紧贴的形状。另外，在仅在两个侧部中的一者形成有第1余料部的情况下，也可以使第2模具仅抵接于形成有第1余料部的那一侧。

配置模具的顺序没有特别限定。在优选的一例中，在利用支承构件23支承处于上模11与下模12之间的粗锻件30之后，使第2模具20抵接于粗锻件30。

接下来，如在图8B中说明了的那样，使上模11和下模12靠近，利用上模11和下模12压下粗锻件30。随着利用第1模具10进行的压下，粗锻件30成形为与作为最终产品的锻造曲轴大致一致的形状。此时，如上所述，使第1余料部Aaa和Aba变形而使其向粗轴颈部J'侧突出。

在使上模11下降而进行精锻工序的情况下，上模11首先与粗锻件30接触，随着粗锻件30的下降，下模12和粗锻件30接触。并且，随着上模11下降，粗锻件30发生变形。在该情况下，随着第1模具10的动作(上模11的下降)，飞边B下降。因此，支承构件23随着飞边B的下降一边维持支承着飞边B的下表面的状态一边下降。换言之，支承构件23随着第1模具10的动作而追随位置发生变动的飞边B进行移动。通过使用支承构件23，能够在粗锻件30的姿态稳定的状态下进行精锻工序。

如以上那样进行精锻工序，得到带有飞边的精锻件。精锻工序之后，根据需要使第2模具20和支承构件23退避，搬出精锻件。

在粗锻件具有第2余料部的情况下，在精锻工序中，也可以与第1模具一起使用上述的第3模具。或者，在精锻工序中，也可以与第1模具一起使用第2模具和第3模具。或者，在精锻工序中，也可以与第1模具一起使用第2模具、支承构件以及第3模具。

关于与第1模具一起使用支承构件和第3模具的精锻工序的一例，使用图10A、图10B以及图10C进行说明。以下，对针对图5A～图5C所示的第2结构例的粗锻件进行精锻工序的一例进行说明。然而，对于其他的粗锻件(例如第3结构例的粗锻件)，也同样地能够使用支承构件和第3模具进行精锻工序。在以下的说明中，对使用支承构件和第3模具这两者的情况进行说明，但也可以仅使用第3模具。另外，在任一情况下均还能够使用第2模具。

图10A是表示粗锻件的粗臂部A'的表面的粗销部P'侧的表面的图。图10B是从图10A的由虚线箭头示出的方向观察到的图。图10C是图10A的线XC－XC处的剖视图。另外，关于在图8A和图8B中进行了说明的事项，有时省略重复的说明。

在该实施方式中，使用第3模具35。并且，使用用于支承飞边B的下表面的多个支承构件23。另外，在以下的图中，仅图示出粗锻件的一部分，因此图示的支承构件23仅为一个。

首先，如图10A～图10C所示那样配置模具。具体而言，在一对第1模具10(上模11和下模12)之间配置粗锻件30。此时，利用多个支承构件23支承飞边B的下表面。并且，将一对第3模具35(第3模具36和第3模具37)配置为隔着飞边B相对。此时，使第3模具35抵接于具有第2余料部Aca和Ada的粗曲轴臂部A'的表面中的、与粗轴颈部J'相反的那一侧的表面。更具体而言，以抵接于粗曲轴臂部A'的表面且是粗销部P'侧的表面中的、粗轴颈部J'附近的两侧部(两个侧部)Ac'和Ad'的内侧的区域At'的方式配置第3模具35。利用该结构，能够利用第3模具35抑制精锻工序中的区域At'的变形。为了抑制区域At'的变形，优选的是，第3模具35的表面中的、与区域At'相接触的面具有与区域At'相对应的形状、即、可与区域At'紧贴的形状。另外，在仅在两个侧部中的一者形成有第2余料部的情况下，也可以使第3模具仅抵接于形成有第2余料部的那一侧。

配置模具的顺序没有特别限定。也可以是，在利用支承构件23支承配置于上模11与下模12之间的粗锻件30之后，使第3模具35抵接于粗锻件30。另外，在与第3模具35一起使用第2模具20的情况下，第2模具20如图9A～图9C所示那样地配置。

接下来，如在图8B中说明了的那样，使上模11和下模12靠近，利用上模11和下模12压下粗锻件30。随着利用第1模具10进行的压下，粗锻件30成形为与作为最终产品的锻造曲轴大致一致的形状。此时，如上所述，使第2余料部Aca和Ada变形而使其向粗销部P'侧突出。另外，支承构件23如上述那样进行移动。

如以上那样进行精锻工序，得到带有飞边的精锻件。如上所述，在本发明的制造方法的精锻工序中，能够通过利用第1模具10进行的一次压下进行粗锻件30的成形，能够在该成形时进行余料部(第1余料部、第2余料部、或者第1余料部和第2余料部)的变形。精锻工序之后，根据需要使第3模具35和支承构件23退避，搬出精锻件。

第1模具10、第2模具20、支承构件23以及第3模具35具有不阻碍彼此的动作的形状，以不阻碍彼此的动作的方式移动。这些模具以能够进行上述的动作的方式移动。这些模具的移动也可以利用公知的机构进行。例如，也可以利用在公知的双动式的压力装置中使用的机构使第2模具20、支承构件23以及第3模具35移动。

第1～第3结构例的曲轴并未依据配重部的有无来设置凹部，而是多个臂部全部都在销部附近的轴颈部侧的表面具有凹部。在本实施方式的曲轴的制造方法中，也可以是多个臂部中的一部分臂部在销部附近的轴颈部侧的表面具有凹部。换言之，粗锻件的多个粗臂部中的全部或者一部分的粗臂部具有第1余料部即可。要设置第1余料部的粗臂部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当确定。

如前所述，优选的是，一体地具有配重部的臂部(以下，也称为“带有配重的臂部”)在轴颈部附近的销部侧的表面具有凹部。对于具备多个带有配重的臂部的曲轴，于在带有配重的臂部的轴颈部附近的销部侧的表面设置凹部的情况下，也可以是，全部的带有配重的臂部在销部侧的表面具有凹部。或者，也可以是，一部分的带有配重的臂部在销部侧的表面具有凹部。换言之，在粗锻件中，也可以是，全部或者一部分的带有配重的粗臂部具有第2余料部。要设置第2余料部的粗臂部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当确定。

如前所述，优选的是，无配重的臂部在轴颈部附近的销部侧的表面具有凹部。对于具备多个无配重的臂部的曲轴，于在无配重的臂部的轴颈部附近的销部侧的表面设置凹部的情况下，也可以是，全部的无配重的臂部在销部侧的表面具有凹部。或者，也可以是，一部分的无配重的臂部在销部侧的表面具有凹部。换言之，也可以是，全部或者一部分的粗锻件的无配重的粗臂部具有第2余料部。要设置第2余料部的粗臂部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当确定。

如前述的第1～第3结构例那样，粗臂部既可以在粗销部附近的两侧的侧部(两侧部)具有第1余料部，或者，也可以在粗销部附近的一侧的侧部具有第1余料部。即使是粗臂部在粗销部附近的一侧的侧部具有第1余料部的情况，通过使该第1余料部向粗轴颈部侧突出，也能够在精锻后的臂部的一侧的侧部增加厚度。因此，能够在实现轻量化的同时确保刚度。粗销部附近的要设置第1余料部的侧部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当地确定。

在仅在粗臂部的一个侧部形成有第1余料部的情况下，优选的是，在第2模具抵接于粗曲轴臂部的粗轴颈部侧表面的第1余料部与飞边之间的状态下，利用第1模具使第1余料部变形而使其向粗轴颈部侧突出。

在带有配重的粗臂部具有第2余料部的情况下，带有配重的粗臂部也可以如前述的第2结构例那样在粗轴颈部附近的两侧的侧部具有第2余料部。或者也可以是，带有配重的粗臂部在粗轴颈部附近的一侧的侧部具有第2余料部。即使是粗臂部在粗轴颈部附近的一侧的侧部具有第2余料部的情况，通过使该第2余料部向粗销部侧突出，也能够在精锻后的臂部的一侧的侧部增加厚度。因此，能够在实现轻量化的同时确保刚度。粗轴颈部附近的要设置第2余料部的侧部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当地确定。在仅在粗臂部的一个侧部形成有第2余料部的情况下，优选的是，在第3模具抵接于粗曲轴臂部的粗销部侧表面的第2余料部与飞边之间的状态下，利用第1模具使第2余料部变形而使其向粗销部侧突出。

在无配重的粗臂部具有第2余料部的情况下，无配重的粗臂部也可以如前述的第3结构例那样在粗轴颈部附近的两侧的侧部具有第2余料部。或者也可以是，无配重的粗臂部在粗轴颈部附近的一侧的侧部具有第2余料部。即使是粗臂部在粗轴颈部附近的一侧的侧部具有第2余料部的情况，通过使该第2余料部向粗销部侧突出，也能够在精锻后的臂部的一侧的侧部增加厚度。因此，能够在实现轻量化的同时确保刚度。粗轴颈部附近的要设置第2余料部的侧部例如能够基于臂部所要求的弯曲刚度、扭转刚度、需要刚度的部位而适当地确定。在仅在粗臂部的一个侧部形成有第2余料部的情况下，优选的是，在第3模具抵接于粗曲轴臂部的粗销部侧表面的第2余料部与飞边之间的状态下，利用第1模具使第2余料部变形而使其向粗销部侧突出。

产业上的可利用性

本发明能够有效地利用于锻造曲轴的制造，例如能够有效地利用于搭载于往复式发动机的锻造曲轴的制造。

附图标记说明

1：锻造曲轴；J、J1～J5：轴颈部；P、P1～P4：销部；

Fr：前端部；Fl：凸缘部；A、A1～A8：曲轴臂部；

W、W1～W8：配重部；

J'：粗轴颈部；P'：粗销部；A'：粗曲轴臂部；

W'：粗配重部；

Aa、Ab：臂部的销部附近的侧部；

Aa'、Ab'：粗臂部的粗销部附近的侧部；

Aaa、Aba：第1余料部；

Ac、Ad：臂部的轴颈部附近的侧部；

Ac'；Ad'：粗臂部的粗轴颈部附近的侧部；

Aca、Ada：第2余料部；

As：臂部的轴颈部侧表面的两侧部的内侧区域；

As'：粗臂部的粗轴颈部侧表面的两侧部的内侧区域；

At：臂部的销部侧表面的两侧部的内侧区域；

At'：粗臂部的粗销部侧表面的两侧部的内侧区域；

B：飞边；10：第1模具；11：上模；12：下模；

20、21、22：第2模具；23：支承构件；

30：粗锻件；31：精锻件；35、36、37：第3模具。

Claims (5)

1.一种锻造曲轴的制造方法，该锻造曲轴具备成为旋转中心的轴颈部、相对于该轴颈部偏心的销部以及将所述轴颈部和所述销部相连的多个曲轴臂部，其中，

所述锻造曲轴的所述多个曲轴臂部中的、全部或者一部分的曲轴臂部一体地具有配重部，

所述制造方法包括：

粗锻工序，在该粗锻工序中，利用模锻得到成形为曲轴的形状的、带有飞边的粗锻件；以及

精锻工序，在该精锻工序中，通过使用一对第1模具对所述粗锻件进行模锻而得到带有飞边的精锻件，

所述粗锻件具备分别与所述锻造曲轴的所述轴颈部、所述销部、所述多个曲轴臂部以及所述配重部相对应的粗轴颈部、粗销部、多个粗曲轴臂部以及粗配重部，

所述多个粗曲轴臂部中的、全部或者一部分的粗曲轴臂部具有从所述粗销部附近的两个侧部的至少一者的外周突出的第1余料部，

所述多个粗曲轴臂部中的全部粗曲轴臂部在所述粗轴颈部附近的两个侧部的外周不具有余料部，

在所述精锻工序中的模锻的过程中，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。

2.根据权利要求1所述的锻造曲轴的制造方法，其中，

所述第1余料部分别从所述粗销部附近的所述两个侧部突出。

3.根据权利要求1所述的锻造曲轴的制造方法，其中，

在所述精锻工序中，在第2模具抵接于所述粗曲轴臂部的所述粗轴颈部侧的表面中的、所述第1余料部与所述飞边之间的表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出。

4.根据权利要求1所述的锻造曲轴的制造方法，其中，

在所述精锻工序中，在支承构件支承着所述飞边的下表面的状态下，利用所述第1模具使所述第1余料部变形而使其向所述粗轴颈部侧突出，

所述支承构件随着所述第1模具的动作而一边维持支承着所述飞边的所述下表面的状态一边移动。

5.根据权利要求1所述的锻造曲轴的制造方法，其中，

利用压扁加工或者弯折加工来进行所述精锻工序中的所述第1余料部的变形。