CN1509216A - 板金制成的摇臂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种板金制成的摇臂,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板,通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工,形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部,同时,在该两侧壁的彼此匹配的位置上,至少形成一对圆孔,通过使上述连接部的中间部沿厚度方向产生变形,在该连接部的单面上形成比该连接部的其他部分凹进状态的配合部,在该连接部的另一面上,随着该配合部的形成而形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部,使对应于该梯形上边的该鼓出部中央部的宽度方向两端缘与该配合部的宽度方向的两端缘相比,处于宽度方向的内侧。
Description
技术领域
本发明涉及组装到发动机的气门机构上的通过用金属板进行压力加工制造的板金制成的摇臂的改进,这种摇臂是为了将凸轮轴的旋转转换成阀体(进气阀及排气阀)往复运动的摇臂中的一种。
背景技术
往复式发动机(往复活塞式发动机)中,除了一部分二冲程发动机外,还设置有与曲轴的旋转同步开闭的进气阀与排气阀。在这样的往复式发动机中,通过摇臂,将与上述曲轴的旋转同步(在四冲程发动机的情况下,以1/2的旋转速度)旋转的凸轮轴的运动传递给上述进气阀与排气阀,使该进气阀与排气阀分别沿轴向往复运动。
以往,组装到这种发动机的气门机构中的摇臂为铸造产品(铸铁产品或铝模铸产品),这已经是普通技术。但是,铸造产品重量大(铸铁产品的情况下)或者为了保证充分的强度,其容积也大(铝模铸产品的情况下)。另外,一般来说,为了用失蜡造型铸造法进行制造,抬高费用是不可避免的事情。因此,近年来,考虑了用钢板等金属板进行压力加工,制造上述摇臂的技术,并且已经实施了一部分。
长期以来,考虑这种技术的板金制成的摇臂制造方法,已经记载在例如日本特开平3-172506号公报中。该公报记载的制造方法,利用压力加工,通过由一块金属板以压力加工为主体的一体成形,制造出板金制成的摇臂。由此得到的板金制成的摇臂在整个面上有基本均匀的厚度。
与此相对,长期以来,将分别用金属板经过压力加工形成的两个或三个部件利用焊接结合固定的摇臂,也是公知的。以往公知的结构中,各部件的板厚总体来说是相同的,但是,在这样将多个部件组合而成的板金制成的摇臂的情况下,包括枢轴部及阀配合部在内的连接部的厚度大于各侧壁的厚度。
上述这样的以往技术中,日本特开平3-172506号公报记载的由一块金属板将板金制成的摇臂一体制造的技术的情况下,由于所制造的板金制成的摇臂的厚度沿着整个面基本均匀,因此,在使用时,受到大的力作用的阀配合部附近部分与其他部分相比,在强度上是不利的,有刚性也变低的情况。为了确保上述阀配合部附近部分有充分的强度及刚性,如果让为了制造板金制成的摇臂的金属板厚度变大,其他部分的厚度就会变成本来所必要的厚度以上,不仅不能实现板金制成的摇臂的小型、轻量化,而且,这也是材料费用高的原因。
与此相对,将分另用金属板经过压力加工形成的两个或三个部件利用焊接结合固定的板金制成的摇臂的情况下,包含阀配合部在内的连接部的厚度可以大于侧壁等其他部分的厚度,但是,所带来的负面影响是,将多个部件分别制造后,必须再将各个部件彼此组装、通过焊接接合。为此,需要增加加工工序,而且,也需要部件管理的程序。另外,为了在组装各部件时进行定位等,需要复杂且精密的设备,这与需要增加加工工序及部件管理的程序一起,就使得成本的抬高成为不可避免的事实。而且,所得到的板金制成的摇臂的质量(精度)比一体结构变劣的情况发生的几率更大。
作为解决上述问题的技术,如图1~图7所示,日本特愿平11-63515号记载了板金制成的摇臂及其方法相关的发明。该在先发明的板金制成的摇臂1如图1所示,具有相互平行的一对侧壁2、将该两个侧壁2宽度方向的一端缘彼此连接在一起的连接部3及第二连接部4。另外,在该两个侧壁2长度方向的中间部分,相互同心地形成有一对圆孔5,用于可自由旋转地支持与凸轮配合的转子的支持轴的两端部,自由地支持在这两个圆孔5中。上述连接部3及第二连接部4中的连接部3的单面上形成有用于与阀体的基端部靠接的配合部6,第二连接部4上形成有用于与冲击调节器(ラツシュアジャスタ)的尖端部靠接的第二配合部7。
上述配合部6与第二配合部7中的配合部6,在上述连接部3的宽度方向中间部的单面上,通过使该连接部3的宽度方向中间部沿厚度方向产生塑性变形,形成比该连接部3的其他部分凹下的凹槽状。因此,随着上述配合部6的形成,该连接部3的另一面上,形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部8,与之相对,通过使上述第二连接部4的中央部沿厚度方向产生塑性变形,上述第二配合部7以球状凹面形成。
在制造上述板金制成的摇臂1的情况下,首先,在第一工序中,制造出图2所示的第一粗加工薄钢板9。换句话说,在第一工序中,将具有例如3~4mm程度的厚度碳素钢板等有充分刚性的金属板(平板或卷材)供给图中未示的压力机装置的冲裁模与支撑模之间,在两个模彼此之间冲压形成上述第一粗加工薄钢板9。
该第一粗加工薄钢板9如图2(A)所示,为将角变圆的菱形切掉了长度方向一端部{图2(A)的右端部}的形状,具有t9的厚度{图2(B)}。以该第一粗加工薄钢板9宽度方向{图2(A)的上下方向}中央部的图2(A)记载的两根点划线α稍内侧部分(靠近宽度方向中央的部分)的宽W10的部分,作为在上述第一粗加工薄钢板9长度方向{图2(A)的左右方向}连接的基部10。并且,在该基部10宽度方向的两侧分别设置有大致成三角形的一对翼状部11。
接着,在第二工序中,在上述第一粗加工薄钢板9的中央部,形成如图3(A)所示的透孔12,成为第二粗加工薄钢板13。该透孔12的形状大致为鼓形,在宽度方向两侧缘的长度方向中央部,形成有彼此朝接近方向突出的分别为部分圆弧状的一对舌状部14。这两个舌状部14分别是为了形成圆孔5(参照图1、图7)而设置的,圆孔5用于支持可自由旋转地支撑后述转子用的支持轴的两端部。另外,在上述透孔12的四角部分上,分别形成大致为半圆形的切槽部15。各个切槽部15是为了在后述的第三工序中将上述基部10以断面圆弧状弯曲、形成弯曲部16(参照图4),易于进行弯曲作业而形成的。
第二粗加工薄钢板13,是通过将上述第一粗加工薄钢板9供给组装到图中未示的压力加工装置中的压力机装置的冲裁模与支撑模之间,并在这两个模彼此之间冲出上述透孔12而形成的。此外,上述第一粗加工薄钢板9与第二粗加工薄钢板13的基部10的宽度W10是后述第三工序中形成的一对侧壁2的外侧面彼此的间隔,大于第一中间坯料17的宽度W17(参照图4)(W10>W17)。于是,随着基部10的宽度W10大于第一中间坯料17的宽度W17,上述一对舌状部14彼此的间隔D14也变大。
这样,如果上述一对舌状部14彼此的间隔D14变大,就能够确保为冲出上述透孔12的冲裁模的寿命,换句话说,透孔的中央部变窄时,对该透孔进行冲压加工用的冲裁模上所作用的负担会变大,缩短该冲裁模的寿命。与此相对,如果上述透孔12中央部的宽度即上述一对舌状部14彼此的间隔D14变大时,就能减轻为形成上述透孔12的冲裁模的负担,确保该冲裁模的耐久性,降低成本。
另外,形成上述第二粗加工薄钢板13的顺序也可以是,首先实施上述第二工序中所进行的透孔12的冲压成形,接着,实施上述第一工序中所进行的基部10及翼状部11的冲压成形。进一步,也可以进行冲裁模及支撑模的加工,如果压力机装置的容量充分,也可以由作为坯料的金属板直接形成图3所示的第二粗加工薄钢板13。
不论在哪一种情况下加工成图3所示形状的上述第二粗加工薄钢板13,都在第三工序中,接着变成图4所示的第一中间坯料17。在该第三工序中,将上述第二粗加工薄钢板13供给组装到图中未示的压力机装置中的压模与支撑模之间,进行强力挤压,在上述第二粗加工薄钢板13的基部10及翼状部11进行弯曲加工。然后,使上述第二粗加工薄钢板13成为宽度方向上的左右一对侧壁2和将该两侧壁2的宽度方向{图4(C)、(D)的左右方向}端缘彼此连接在一起的弯曲部16构成的上述第一中间坯料17。该弯曲部16是第一中间坯料17长度方向上{图4(A)的左右方向}的中间部,对应于上述透孔12的部分以不连续的半圆筒状形成。这样,以透孔12的部分分割成两个的上述弯曲部16中的一端侧{图4(A)、(B)的右端侧}变成与阀体基端部靠接用的配合部6(参照图1、图6、图7)。另一端侧{图4(A)、(B)的左端侧}变成与冲击调节器的尖端部靠接用的第二配合部7(参照图1、图6、图7)。
如上文所述,上述一对侧壁2外侧面彼此的间隔即上述第一中间坯料17的宽度W17小于上述第一、第二粗加工薄钢板9、13的基部10的宽度W10。换句话说,关于上述第一中间坯料17,具有作为连接上述一对侧壁2的宽度方向端缘彼此之间的连接部的功能的上述弯曲部16,以图4(C)、(D)所示的大致半圆筒状形成。由于形成该大致半圆筒状的弯曲部16,该弯曲部16的宽度小于该弯曲部16原来的上述平板状基部10的宽度W10,因此,可以使该基部10的宽度W10大于设置在上述第一中间坯料17上的左右一对侧壁2、2即上述第一中间坯料17的宽度W17(W10>W17),上述舌状部14彼此的间隔D14变大。上述第三工序得到的、构成图4所示第一中间坯料17的弯曲部16的厚度t16与上述第一粗加工薄钢板9的厚度t9大致相同(t16t9)。
另外,上述弯曲部16中的至少构成与阀体基端部靠接用的配合部6的一端侧部分上实施后述的第四工序中的挤压加工,扩大其厚度。在这种情况下,为了挤压加工后得到所需要的厚度,有必要限制上述弯曲部16的形状及尺寸。换句话说,对该弯曲部16的形状及尺寸选择是确定上述挤压加工的厚度的措施。另外,在上述第一中间坯料17上,在形成上述弯曲部16的同时,同时形成左右一对侧壁2。也就是说,随着上述弯曲部16的形成,上述第一、第二粗加工薄钢板13、20宽度方向两端部上所形成的翼状部11及设置在中间透孔12内侧缘部的舌状部14竖起来,成为相互基本平行的上述一对侧壁2。
在上述这样构成的第一中间坯料17上,在接着的第四工序中,在弯曲部16实施挤压加工,得到图5所示的第二中间坯料18。换句话说,在上述第四工序中,在将对上述弯曲部16加工成平板状的同时增大其厚度,如图5所示,成为具有大于上述第一粗加工薄钢板9的厚度t9{参照图2(B)}的厚度t3、t4(t9<t3、t4)的连接部3及第二连接部4。另外,上述弯曲部16也不一定是半圆筒状的,还可以是以半长圆筒状、半椭圆筒状进行弯曲。
上述第四工序通过将上述第一中间坯料17的弯曲部16置于挤压加工用的压模与支撑模之间的状态下进行加压的冷锻造实施,使上述弯曲部16产生塑性变形。该结果形成平板状的上述连接部3及第二连接部4。这样,使弯曲部16塑性变形,成为连接部3及第二连接部4时,断面为圆弧状的弯曲部16使成为平板状的连接部3及第二连接部4的部分的厚度增大到t3、t4。于是,在使断面为圆弧状的弯曲部16成为平板状的连接部3及第二连接部4的同时增大厚度的加工,用压力加工的挤压加工是很容易进行的。
另外,在图示的例子中,不仅增大了设置在一端侧的连接部3的厚度,也增大了设置在另一段侧的第二连接部4的厚度。但是,在使用板金制成的摇臂时,施加特大应力的部分是设置有与阀体的基端部靠接的配合部6的连接部3侧。因此,上述第二连接部4的另一侧没有必要增大厚度。如果要增大厚度,仅仅使弯曲部16产生塑性变形,成为平坦的连接部就可以了。但是,使连接部3及第二连接部4的厚度相同的方法可以减少加工工序,因此,在费用方面是有利的。
在上述第四工序中,如果在第一中间坯料17上形成比较厚的连接部3及第二连接部4并使其成为第二中间坯料18,则在接着的第五工序中,在该连接部3及第二连接部4进行塑性加工或切削加工,再实施必要的磨削加工。换句话说,如图6所示,在上述连接部3上形成与图中未示的阀体基端部靠接用的配合部6。另外,在上述第二连接部4上形成与图中未示的冲击调节器的尖端部靠接用的第二配合部7。在该第五工序中,将上述第二中间坯料18的连接部3置于图中未示的锻造加工机的压模与支撑模之间,对该连接部3实施冷锻造,借此,形成如图6(A)、(B)、(D)所示的凹槽状的以其底面弯曲成凸状的配合部6。另外,将上述第二连接部4置于图中未示的另一锻造加工机的压模与支撑模之间,对该连接部4实施冷锻造,借此,形成如图6(A)、(B)、(C)所示的球状凹孔的第二配合部7。借助于该第五工序中,得到厚度大于上述第一粗加工薄钢板9厚度的、在上述连接部3及第二连接部4上设有配合部6及第二配合部7的第三中间坯料19。另外,毫无疑问,上述第一~第五工序的顺序是可以变更的。例如,为了适用于连续自动压力加工或连续加工的情况,也可以变更上述各工序的顺序或各中间坯料的形状。但最终应得到上述第三中间坯料19。
在这样得到的第三中间坯料19上,在后续的第六工序中,在一对侧壁2的中间部彼此匹配的位置,通过压力加工或车削加工,分别形成圆孔5,完成作为图1、图7所示的板金制成的摇臂1。这两个圆孔5如上文所述,用于支持可自由旋转地支撑转子用的支持轴的两端部。换句话说,两端部支持在上述圆孔5中的支持轴的中间部的周围可自由转动地支持转子的同时,使该转子的外周面与凸轮的外周面接触,将凸轮轴的旋转运动自由地转换成上述板金制成的摇臂1的摆动运动。
上述在先发明的板金制成的摇臂及其制造方法,不仅能够实现摇臂强度或刚性的提高,而且能削减工序及零部件数目,降低成本,提高精度,简化设备,因而,能以低成本实现高质量的板金制成的摇臂。
但是,为了尽可能地组装更大输出的发动机,需要得到更大的强度,因此,对于与阀体基端部靠接的配合部6来说,希望对以下方面进行改进。在这种情况下,采用上述在先发明的板金制成的摇臂的制造方法,就很难适应。
下面,根据表示上述在先发明的板金制成的摇臂1上所形成的配合部6断面形状的图8,就这方面进行说明。通过使连接部3的中间部沿厚度方向产生变形,在该连接部3的单面(图8的下面)上,形成比该连接部3的其他部分凹进状态的上述配合部6,随之,在该连接部3的另一面(图8的上面)上,就会出现以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部8。在以往结构的情况下,与该鼓出部8的断面形状为梯形的上边对应的该鼓出部8中央部20的宽度W20与上述配合部6的宽度W6相同,或者大于该配合部6的宽度W6(W20≥W6)。并且,上述中央部20宽度方向(图8的左右方向)两端缘相对于宽度方向处于与上述配合部6的宽度方向两端缘相同的位置或外侧。
上述配合部6及鼓出部20,通过把上述第五工序的第二中间坯料18端部上的与上述连接部3对应的部分强力地夹持在组装到压力加工装置上的压模与支撑模之间形成。这时,一旦上述鼓出部8中央部20的宽度W20与上述配合部6的宽度W6相同,或者大于该配合部6的宽度W6,就会有剪切方向的力作用在上述连接部3宽度方向的一部分上的上述配合部6的宽度方向两端部分(图8的点划线β、β)上,结果,在该各个部分上产生内部变形,不仅在制造时容易发生裂缝,而且一旦有大的力长期反复地施加在上述配合部6上,则在该配合部6的宽度方向两端缘部分上就有可能产生龟裂等损伤。
使用时施加到上述配合部6上的力应高出发动机的输出,大到对在该配合部与其基端部靠接的阀体施力的回位弹簧的弹力变大的程度。因此,为了把板金制成的摇臂组装到高输出发动机上,并确保充分的耐久性,希望提高上述配合部6的强度。
另外,虽然也希望为此增大该配合部的厚度,但是,在上述在先发明的制造方法的情况下,由于粗加工薄钢板的厚度最大限度为5~40%的程度,所以,要想让例如构成上述配合部6的连接部3的厚度t3接近一对侧壁2.2的厚度t2的两倍或超过两倍厚,是很难的事情。
发明内容
本发明的板金制成的摇臂及其制造方法,就是鉴于这样的情况提出的。
本发明的板金制成的摇臂,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板,通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工,形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部,同时,在该两侧壁的彼此匹配的位置上,至少形成一对圆孔,通过使所述连接部的中间部沿厚度方向产生变形,在该连接部的单面上形成比该连接部的其他部分凹进状态的配合部。在该连接部的另一面上,随着该配合部的形成而形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部。以上构成与上述在先发明的板金制成的摇臂相同。
另外,本发明板金制成的摇臂的情况下,使对应于上述梯形上边的该鼓出部中央部的宽度方向两端缘与该配合部的宽度方向的两端缘相比,处于宽度方向的内侧。
另外,最好是,通过增大设置有配合部的连接部的厚度,使设置有该配合部的部分的厚度,大于两侧壁的厚度。
再者,更好的是,连接部厚度中的、作为位于鼓出部宽度方向两侧的倾斜部与配合部的角部的间隔的最薄部分的厚度t,以及作为上述鼓出部的中央部与上述配合部的间隔的最厚部分的厚度T之比t/T为0.5以上。
上述这样的板金制成的摇臂,与上述在先发明的板金制成的摇臂同样,由于通过一块金属板使板金制成的摇臂整体一体成形,因此,可以省略将分别制造的多个部件彼此结合在一起的工序,削减工序数目的同时,可防止制造费用的高涨或精度的劣化,而且,也不需要设置组装或定位用的复杂设备,能以低成本制造出高质量的板金制成的摇臂。
特别是,在本发明的板金制成的摇臂的情况下,由于与相对于连接部厚度方向处于配合部相反一侧的鼓出部断面形状为梯形的上边对应的、该鼓出部中央部的宽度方向两端缘,位于上述配合部宽度方向两端缘的宽度方向内侧,因此,在形成上述配合部及鼓出部时,在上述连接部的一部分上没有剪切方向的力作用。因此,在该连接部上不易发生龟裂等损伤。
此外,一旦设置有上述配合部的连接部厚度大于两侧壁的厚度,用于增大该连接部厚度的作业就不需要引入专门的装置,仅通过压力加工就可以实施,抑制了设备投资,而且,通过实施工程自动化的省力化,可以以低成本获得高质量的板金制成的摇臂。并且,并不拘泥于由厚度均匀的一块金属板使摇臂一体成形,可以使含配合部的连接部的厚度大于一对侧壁的厚度。进而,可减少作用于包括该配合部在内的连接部上的应力,消除无用的重量增加的事情,确保板金制成的摇臂的强度及刚性。另外,上述两侧壁的厚度只要能确保该两侧壁所要求的强度及刚性就可以了,不需要大到要求以上。结果,可以缩小作为两侧壁外侧面彼此间隔的上述板金制成的摇臂的宽度,很容易设计将该板金制成的摇臂组装到发动机内部有限的空间内。
进一步,由于连接部最薄部分的厚度t和作为上述鼓出部中央部与上述配合部的间隔的最厚部分的厚度T之比t/T为0.5以上,因此,能使板金制成的摇臂使用时作用到上述连接部上的力均匀化,更有效地防止该连接部的损伤。
通过本发明板金制成的摇臂的制造方法所制造的板金制成的摇臂,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板,通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工,形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部,并备有在该两侧壁的彼此匹配的位置上形成的至少一对通孔及设置在上述连接部的一部分上的至少一个配合部。并且,在该连接部中,使设置有该配合部的部分的厚度大于上述两侧壁的厚度。
制造这样的板金制成的摇臂的、本发明的板金制成的摇臂的制造方法,具有下述工序:通过对上述粗加工薄钢板一部分的、从邻接于要成为上述配合部的部分的端缘突出的突出部,朝要成为该配合部的部分并沿着上述粗加工薄钢板的表面方向进行的挤压,使要成为该配合部的部分厚度增大。并且,在增大该部分的厚度之后,在该部分上形成配合部。另外,本说明书中的表面方向是指平行于上述粗加工薄钢板的表里两面的方向。
最好是,通过将从例如开卷机送出的长尺寸的金属板等一块金属坯料与该金属坯料的送出同步、顺次地进行冲压成形等,可以形成位于该金属坯料宽度方向中央部的连续部以及从该连续部宽度方向两端缘的相对于长度方向的相位彼此一致的部分朝彼此相反的方向延伸出的、成对的上述粗加工薄钢板。之后,将从成对的粗加工薄钢板彼此相反的侧端缘突出的突出部朝相互接近的方向挤压,使各粗加工薄钢板的一部分的厚度增大。之后,在该工序后的任何工序中,将各粗加工薄钢板从上述连续部切断。
另外,最好是,在使粗加工薄钢板一部分的要成为配合部的部分的厚度增大之后,在该粗加工薄钢板的中央部形成透孔,在该工序之后,并在上述粗加工薄钢板一部分上使夹持该透孔的两个位置朝相同方向弯曲而形成一对侧壁之前,实施对上述粗加工薄钢板进行退火的退火工序。
此外,最好是,在使粗加工薄钢板一部分的要成为配合部的部分的厚度增大之后,在该粗加工薄钢板的中央部形成透孔,使该透孔处于与增大厚度的部分基本相同的宽度且使其相对于上述粗加工薄钢板的宽度方向的相位与该增大厚度的部分一致的状态。此后,让上述粗加工薄钢板一部分上的夹持该透孔的两个位置在与上述增大厚度的部分及上述透孔宽度方向的两端缘基本一致的部分上朝相同方向弯曲,形成一对侧壁,并且,使形成这样的各侧壁时的弯曲位置成为与增大上述厚度的部分及上述透孔宽度方向的两端缘基本一致的部分。
进一步,最好是,将板金制成的摇臂加工成最终形状之后,实施为使该板金制成的摇臂的表面硬化的渗碳淬火等热处理,此后,对该板金制成的摇臂实施为除去表面晶粒边界氧化层的处理工序。另外,最好是,为除去这样的表面晶粒边界氧化层的处理,是通过喷丸机、滚筒抛光等使介质之类的粒状物质冲撞上述板金制成的摇臂的表面的方法进行的。
特别是,本发明的板金制成的摇臂的情况下,可以使设置有配合部的连接部厚度大幅度地大于两侧壁的厚度。因此,并不拘泥于由厚度均匀的一块金属板使摇臂一体成形,可以使含配合部的连接部的厚度大幅度地大于一对侧壁的厚度。进而,可大幅度地减少作用于包括该配合部在内的连接部上的应力,消除无用的重量增加的事情,确保板金制成的摇臂的强度及刚性。另外,上述两侧壁的厚度只要能确保该两侧壁所要求的强度及刚性就可以了,不需要大到要求以上。结果,可以缩小作为两侧壁外侧面彼此间隔的上述板金制成的摇臂的宽度,很容易设计将该板金制成的摇臂组装到发动机内部有限的空间内。
此外,如果将从通过连接部彼此连接的一对粗加工薄钢板的彼此相反侧的端缘突出的突出部朝相互接近的方向挤压,使各粗加工薄钢板一部分的厚度增大的话,就可以抵消该挤压作业时作用到上述两粗加工薄钢板上的力。因此,可减小用于承受该挤压作业时所施加的力的部分的刚性,实现设备的简化、低成本化。
另外,一旦在把粗加工薄钢板的一部分弯曲形成一对侧壁之前,对该粗加工薄钢板实施退火的退火工序,则可以软化随着上述挤压作业的加工硬化变硬的部分,同时可除去残余应力。因此,不仅很容易进行上述侧壁的形成作业,而且能有效地防止弯曲部上所产生的龟裂等损伤。
如果使用于增大上述粗加工薄钢板一部分的要成为配合部的厚度的部分与透孔的相对于宽度方向的相位及宽度一致,同时,使形成上述各侧壁时的弯曲位置成为与增大上述厚度的部分及上述透孔宽度方向的两端缘基本一致的部分,同样,则很容易进行上述各侧壁的形成作业,不仅如此,而且还能有效地防止弯曲部上的龟裂等损伤的发生。
进一步,在进行使板金制成的摇臂的表面硬化的热处理之后,如果对该板金制成的摇臂实施为除去表面晶粒边界氧化层的处理工序,则可以除去成为龟裂等损伤的原因的微小槽,以达到提高上述板金制成的摇臂的耐久性。在这种情况下,如果为除去表面晶粒边界氧化层的处理,是通过喷丸机、滚筒抛光等使介质之类的粒状物质冲撞上述板金制成的摇臂的表面的方法实施的,则可以在该板金制成的摇臂的表面层部分产生残余压缩应力,可进一步有效地防止上述龟裂等损伤的发生。
附图说明
图1是在先发明的板金制成的摇臂的透视图。
图2表示由在先发明的第一工序得到的第一粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图3示出了在先发明的第二工序得到的第二粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图4示出了在先发明的第三工序得到的第一中间坯料,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图5示出了在先发明的第四工序得到的第二中间坯料,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图6示出了在先发明的第五工序得到的第三中间坯料,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图7示出了经过在先发明的第六工序完成的板金制成的摇臂,(A)是平面图,(B)是(A)的a-a断面图,(C)是(A)的b-b断面图,(D)是(A)的c-c断面图。
图8是图7(D)断面部分的放大图。
图9是表示本发明实施形式第一例的局部断面侧面图。
图10是图9的X-X断面放大图。
图11是表示本发明实施形式第二例的局部断面侧面图。
图12是图11的Y-Y断面的放大图。
图13示出了本发明实施形式第一例的由最初工序制造的第一粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是从(A)的侧面观察的示意图。
图14示出了由后续工序制造的第二粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是从(A)的侧面观察的示意图。
图15是表示加工第二粗加工薄钢板的状态另一例子的平面图。
图16示出了由后续工序制造的第三粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是从(A)的侧面观察的示意图。
图17示出了由后续工序制造的第四粗加工薄钢板,(A)是平面图,(B)是从(A)的侧面观察的示意图。
图18是表示后续工序中制造第一中间坯料的途中状态的端面图。
图19示出了得到的第一中间坯料,(A)是端面图,(B)是侧面图。
图20是表示由第四粗加工薄钢板制造第一中间坯料时的弯曲位置的平面图。
图21是为表示弯曲加工与增压加工前后对厚壁部宽度的影响的第一中间坯料的端面图。
图22是表示为得到第二中间坯料的途中状态的端面图。
图23是表示得到的第二中间坯料的端面图。
图24是表示为得到第三中间坯料的途中状态的端面图。
图25示出了得到的第三中间坯料,(A)是断面图,(B)是侧面图。
具体实施方式
图9~图10示出了本发明板金制成的摇臂的实施形式的第一例。另外,本发明的特征在于,即使在设置于连接部3的单面(图9~图10的下面)的配合部6上,对于与其基端部靠接的阀体施力的回位弹簧的弹力变大、使得施加到上述配合部6上的力变大的情况下,为了能确保上述连接部3有充分的耐久性,提高上述配合部6的强度,在上述连接部3的断面形状上下功夫。板金制成的摇臂1其他部分的构成与上述在先发明的情况相同,在相同部件上标有相同的符号,因此,其重复的说明省略或简略,以下,以本发明的特征部分为中心进行说明。
首先,就本发明第一特征的构成及其作用、效果进行说明。上述的配合部6与先前叙述的在先发明的情况同样,是通过使上述连接部3的宽度方向(图9的表里方向、图10的左右方向)中间部沿厚度方向(图9~图10的上下方向)产生变形形成的。于是,在上述连接部3的单面(图9~图10的下面),形成比该连接部3的其他部分凹进状态的上述配合部6,随之,在该连接部3的另一面(图9~图10的上面),就会出现以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部8。该该鼓出部8的相对于上述板金制成的摇臂1的宽度方向(图9的表里方向、图10的左右方向)的断面形状为梯形。并且,与该梯形的上边对应的上述鼓出部8中央部20的两侧,形成有随着分别远离该中央部而逐渐朝接近上述配合部6的方向倾斜的一对倾斜部21。
特别是,在本发明的板金制成的摇臂1的情况下,上述中央部20的宽度W20小于上述配合部6的宽度W6(W20<W6)。另外,上述中央部20宽度方向(图2的左右方向)两端缘相对于宽度方向处于上述配合部6的宽度方向两端缘的内侧。因此,在图示的例子中,上述中央部20宽度方向的中心位置与上述配合部6宽度方向的中心位置一致(相对于宽度方向的相位一致)。此外,如上文所述,上述中央部20的宽度W20a小于上述配合部6的宽度W6的程度,限制在对上述配合部6进行压力加工时没有剪切应力作用在上述连接部3的内部的范围。因此,上述中央部20的宽度W20为上述配合部6a的宽度W6的80%或在上述配合部6a的宽度W6的80%以下(W20≤0.8W6),最好为60%或在60%以下(W20≤0.6W6)。
上述配合部6及鼓出部8,是通过将第二中间坯料18(参照图5)的端部的与上述连接部3对应的部分强力夹持在组装于压力加工装置的压模与支撑模之间所形成的。在本发明的情况下,由于上述鼓出部8的中央部20的宽度W20小于上述配合部6的宽度W6,因此,在上述压力加工时,在上述连接部3宽度方向一部分上,在上述配合部6宽度方向两端部分(图10的点划线γ部分)没有剪切方向的力作用。而且,在该两端部分上,在用于形成上述配合部6的压模的两端缘部和以对峙于该压模状态设置的支撑模的一部分上的用于形成上述鼓出部8中的倾斜部21的部分之间,施加压缩方向的力,会使上述两端部分的组织变密。结果,在该两端部分不会发生与龟裂等损伤结合在一起的内部变形的事情,即使有大的力长期反复地作用在上述配合部6上时,在该配合部6宽度方向的两端缘部分仍然难以发生龟裂等损伤。
下面,说明本发明另一特征的构成及其作用、效果。关于上述连接部3的厚度,位于上述鼓出部8宽度方向两侧的上述各倾斜部21与上述配合部6的角部22之间为最薄的厚度t,与此相对,上述鼓出部8的中央部20与上述配合部6之间为最厚的厚度T。在板金制成的摇臂的情况下,上述两个厚度t、T之比t/T为0.5或0.5以上。
这样,如果上述连接部3最薄部分的厚度t与最厚部分的厚度T之比在0.5或0.5以上,板金制成的摇臂1在使用时,施加到上述连接部3上的力会均匀化,能更有效地防止该连接部3的损伤。换句话说,如果上述t/T过小时,板金制成的摇臂1在使用时,就会有应力集中在上述各倾斜部21与上述配合部6的角部22之间的部分上,在该之间的部分上很容易产生龟裂等损伤。下述表1示出了上述t/T对该之间的部分的耐久性的影响,按照公知的方式进行的实验条件与其结果。
表1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
厚度T | 3.50 | 3.75 | 3.60 | 3.65 | 3.45 | 3.55 | 3.60 | 4.60 | 4.50 | 4.40 |
厚度t | 2.55 | 1.70 | 2.20 | 2.70 | 2.55 | 2.65 | 2.70 | 2.65 | 2.84 | 2.65 |
比率t/T | 0.73 | 0.45 | 0.61 | 0.74 | 0.74 | 0.75 | 0.75 | 0.58 | 0.63 | 0.60 |
结果 | ○ | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
该实验是预备上述t/T不同的10种样品,分别就相同的条件,以适用于实际使用条件的{1051.54N(107.3kgf)}的挤压力反复挤压上述配合部6a的耐久试验。另外,上述表1中的表示厚度T、t的数值单位为mm。另外,表示试验结果的符号中的○符号表示的是没有发生龟裂等损伤的情况,×符号表示的是发生损伤的情况。从表示该实验结果的表1可以清楚地看出,在上述t/T不满0.5或0.5的情况下,会发生损伤,但是,在该比值t/T为0.5或0.5以上的情况下,不会发生损伤。因此,如果让上述中央部20的宽度W20小于上述配合部6的宽度W6的同时,使上述比值t/T为0.5或0.5以上,则能更进一步提高上述板金制成的摇臂1的耐久性。
下面,图11~图12示出了本发明板金制成的摇臂实施形式的第二个例子。在本例的板金制成的摇臂1的情况下,处于配合部6的宽度方向两端部的凹槽状角部22的深度比上述第一例的情况下的结构浅,并且,相当于鼓出部8断面形状上边的中央部20的宽度W20小于上述两角部22的间隔D22。这样,上述中央部20的宽度W20小于上述两角部22的间隔D22的程度也限制在对上述配合部6进行压力加工时没有剪切应力施加到在连接部3的内部的范围。例如,上述中央部20的宽度W20在上述两角部22a的间隔D22的80%或80%以下(W20≤0.8W22),最好在60%或60%以下(W20≤0.6D22)。
这样构成的本例的情况下,形成上述配合部6时,能更有效地防止在上述连接部3的内部有负面影响的应力的产生。换句话说,形成上述配合部6时,随着上述各角部22的形成,稍微向图11~图12的上方挤压上述连接部3的一部分。在本例的情况下,由于上述各角部22的全体处于与上述鼓出部8的倾斜部21对应的部分,因此,从确保耐久性方面出发,可避免随着上述各角部22的形成所产生的力再连带地产生有害的剪切应力的事情发生。
另外,本例的板金制成的摇臂1的情况下,在左右一对侧壁2的一个端缘(图11的下端缘)的中间部,在邻接于连接部3及第二连接部4的部分上形成的缩颈部23a、23b比上述第一例情况下的结构小,各缩颈部23a、23b的里端部(R的顶点)的位置,与图11的下方错开。各缩颈部23a、23b与用于支持滚子支撑用枢轴的两端部的圆孔5周缘部的距离变长。随着对其端部内嵌到该圆孔5内的枢轴端部进行铆接使其变宽的事情的发生,有大的力施加到该圆孔5的内周面上,随之所产生的拉伸应力作用到各缩颈部23a、23b与圆孔5周缘部之间的部分上,但是,由于上述距离的变长,能够缓和该缩颈部23a、23b与圆孔5周缘部之间部分的应力,在该之间部分上很难产生龟裂等损伤。本例的板金制成的摇臂1的情况下,采用这种构成,与上述第一例的板金制成的摇臂1相比,可进一步提高耐久性。
另一方面,图13~图25示出了本发明板金制成的摇臂制造方法的实施形式的一例子。另外,本发明的方法的特征在于,使对其基端部与设置在连接部3单面上的配合部6(图22~图23)靠接的阀体施力的阀弹簧的弹力变大,即使施加到上述配合部6上的力变大的情况下,为了能充分确保上述连接部3的耐久性,提高上述配合部6的强度,使上述连接部3的厚度t3充分变大。根据本发明制造方法制造的板金制成的摇臂的其他部分构成,与上述图1、图7所示的在线发明的板金制成的摇臂1相同,因此,其重复说明省略或简略,下面,以本发明的特征部分为中心进行说明。
根据本发明制造方法制造板金制成的摇臂时,首先在第一工序中,制造出图13所示的第一粗加工薄钢板118。换句话说,在该第一工序中,将具有例如3~4mm程度的厚度碳素钢板等有充分刚性的金属板(平板或卷材)供给图中未示的压力机装置的冲裁模与支撑模之间,在两个模彼此之间冲压形成上述第一粗加工薄钢板118。该第一粗加工薄钢板118如图13(A)所示,通过在正方形或矩形主要部分119的一端(图13的上端)缘的中央部形成正方形或矩形突出部120构成。该突出部120是上述第一粗加工薄钢板118的一部分,从要成为上述配合部6的部分即邻接于图13(A)的上述主要部分119上端中央部的端缘突出。
接着,在第二工序中,在上述第一粗加工薄钢板118上,实施作为本发明特征的称作顿锻(upsetting)的增压加工,使其变成图14所示的第二粗加工薄钢板121。该增压加工是通过将上述图13所示的突出部120向要成为上述配合部6的上述主要部分119的一端部的方向即上述第一粗加工薄钢板118的表面方向(图13~图1 4的下方方向)挤压进行实施的。换句话说,在将上述第一粗加工薄钢板118的主要部分119置于具有与上述第二粗加工薄钢板121的形状符合的形状的图中未示的支撑模内的状态下,同样利用图中未示的压模,向上述主要部分119挤压上述突出部120。上述支撑模是能让上述主要部分119密闭地自由嵌合到其内部的结构,只有与上述配合部6符合的部分的空间厚度大到与该配合部6的厚度尺寸相符合的程度。在把上述第一粗加工薄钢板118的主要部分119置于这样的支撑模内的状态下,如果利用上述压模在该主要部分119上强力地挤压上述突出部120的话,将要成为上述配合部6的部分的主要部分119的一端中央部的厚度就会增大,得到图14所示的第二粗加工薄钢板121。该第二粗加工薄钢板121在上述主要部分119的一端中央部上的要成为上述配合部6的部分上形成其厚度尺寸大于其他部分的厚度尺寸的厚壁部122。
另外,在上述第二工序中,向上述主要部分119强力挤压上述突出部120时,如图15所示,如果朝相互接近的方向挤压从一对第一粗加工薄钢板118彼此相反的侧端缘突出的突出部120的话,就可以使承受该挤压作业时施加的力的部分即支持上述支撑模的部分的刚性缩小,从而,可使设备简化、低成本化。
换句话说。通过将从图中未示的开卷机送出的长尺寸的一块金属坯料与该金属坯料的送出同步、顺次地进行冲压成形,可以形成位于该金属坯料宽度方向中央部的连续部123以及从该连续部123宽度方向(图15的左右方向)两端缘的长度方向(图15的上下方向)相位彼此一致的部分朝彼此相反的方向突出的、成对的上述第一粗加工薄钢板118。之后,将从成对的第一粗加工薄钢板118彼此相反的侧端缘突出的突出部120朝相互接近的方向挤压,使各第一粗加工薄钢板118的一部分的厚度增大,成为上述第二粗加工薄钢板121。接着,在增大该厚度的工序之后所进行的任何工序中,将各第二粗加工薄钢板121从上述连续部123切断。
于是,如果将上述第一粗加工薄钢板118加工成第二粗加工薄钢板121,即使用于放置各第一粗加工薄钢板118的主要部分119的支撑模的支持刚性低,也可以使各支撑模不动。换句话说,如果使各支撑模彼此直接对接或通过其他结合部件对接,则从上述各压模通过上述各第一粗加工薄钢板118传递给上述各支撑模的力可以相互抵消。因此,如上文所述,可以减小用于支持上述各支撑模的刚性,实现设备的简化、低成本化。另外,该技术并不限于板金制成的摇臂的制造,也适用于通过顿锻增大金属板一部分的厚度来制造各种物品的各种物品的制造方法。另外,如果将一对粗加工薄钢板相互对称地设置在连接部等结合部的两侧也是可行的,对于从开卷机送出的长尺寸金属板进行冲压的工序也不一定是必须的。
无论那种情况下,在随后的第三工序中,对上述制造的图14所示的第二粗加工薄钢板121实施冲压加工(冲孔加工),得到图16所示的第三粗加工薄钢板124。换句话说,在该第三工序中,在上述第二粗加工薄钢板121的中央部形成透孔11,使该透孔11处于与上述厚壁部122基本相同的宽度且使其相对于上述第二粗加工薄钢板121宽度方向的相位与该厚壁部122一致的状态。
上述这样制造的第三粗加工薄钢板124,实施为除去上述透孔11周缘部所存在的毛刺的倒角(倒棱)加工后,接着,在第四工序中,实施为除去上述主要部分119周缘部的多余部分的切除加工(切毛边、切除),得到图17所示的第四粗加工薄钢板125。第四粗加工薄钢板125的形状除了要成为如上述配合部6的连接部3的壁厚变大以外,其余与上述在先发明的第二粗加工薄钢板13(图3)的形状基本相同。
为实施以上工序的压力加工装置的结构没有特别的限制,但是,从提高加工效率的方面出发,最好是能够通过顺序压力机实施将图13所示的第一粗加工薄钢板118加工到图17所示的第四粗加工薄钢板125的工序的结构。在使用让多个工序成为一体的模具的顺序压力机的情况下,由于能尽可能地减少随着工序的进行被加工物的输送量,因此,可以提高加工效率。与此相对,后述的图18~图25所示的弯曲加工,最好通过连续自动压力机进行。各工序中使用的模具彼此为单独模具的连续自动压力机,能够代替因随着工序的进行被加工物的输送量增多而使提高加工效率很困难的结构,使模具的制造容易,实现设备费用低廉化的低成本化。
上述制造的第四粗加工薄钢板125,实施为除去外周缘部所存在的毛刺的倒角加工后,实施对第四粗加工薄钢板125进行退火的退火工序。如果对该第四粗加工薄钢板125实施这样的退火工序,就可以软化因形成上述厚壁部122的挤压作业等所带来的加工硬化而变硬的部分,同时,可以除去因该挤压作业等在上述第四粗加工薄钢板125内所产生的残余应力。因此,在后续工序中,不仅很容易进行各侧壁2(图20~图25)的形成作业,而且可以有效地防止弯曲部分可能产生的龟裂等损伤。另外,对于上述第四粗加工薄钢板125,也可以根据需要,在上述退火工序中增加这样的工序,即让多个第四粗加工薄钢板125彼此配研,实施滚筒抛光加工等,使因退火加工在表面上所产生的鳞片掉下来,同时,除去残留在缘部的毛刺。
如上文所述,如果对上述第四粗加工薄钢板125进行退火,与上述在先发明的情况同样,将该第四粗加工薄钢板125宽度方向的两端部向相同方向弯曲,形成彼此平行的一对侧壁2。该弯曲加工如上文所述,是借助于图中未示的自动连续压力机,按照图18~图19所示的方式进行的。在进行该弯曲加工时,使弯曲位置(弯曲的内周侧角部)成为以上述第四粗加工薄钢板125的一部分夹持上述透孔11的两个位置、即图20点划线α′表示的与该透孔11及上述厚壁部122宽度方向的两端缘基本一致的位置。换句话说,上述第四粗加工薄钢板125宽度方向的两端部通过以上述两个点划线α′为内周侧角部向相同方向弯曲形成上述一对侧壁2,得到图19所示的第一中间坯料126。
在制造该第一中间坯料126时,由于形成上述各侧壁2时的弯曲位置,成为与上述图20点划线α′表示的上述透孔11及上述厚壁部122宽度方向的两端缘基本一致的位置,所以,不仅很容易进行上述各侧壁2的形成作业,而且可以有效地防止在弯曲部的龟裂等损伤的发生。
此外,得到的上述第一中间坯料126中的与上述厚壁部122对应的连接部3的宽度W3如图21(A)所示,大于构成上述第一中间坯料126的一对侧壁2彼此之间的间隔D2,并且为该第一中间坯料17的宽度W17或在宽度W17以下(W17≥W3>D2)。由于该连接部3宽度W3大于一对侧壁2彼此之间的间隔D2,因此,即使在该连接部3上所形成的配合部6的厚度方向上有大的力作用,也很难在该配合部6上发生龟裂等的损伤。与此相对,将上述各侧壁2弯曲加工后,一旦对与上述连接部3对应的部分实施顿锻加工的增压加工,则如图21(B)所示,可以使厚壁部122的宽度小于一对侧壁2彼此之间的间隔D2,因此,即使有大的力施加到该厚壁部122的配合部上的情况下,也能确保充分的耐久性。
在上述这样的第一中间坯料126的连接部3上,形成如图22~图23所示的配合部6,得到第二中间坯料127,同时,如图24~图25所示的那样,第二连接部4上形成第二配合部7,得到第三中间坯料128,形成配合部6的作业与形成第二配合部7作业的前后没有太大关系。此外,在与上述一对侧壁2彼此匹配的位置形成圆孔5(参照图1、图7),得到板金制成的摇臂的最后形状。
于是,将板金制成的摇臂加工成最终形状后,进行使该板金制成的摇臂表面硬化用的渗碳淬火等热处理。然后,在该热处理后,在该板金制成的摇臂上实施为除去表面晶粒边界氧化层的处理工序。为除去这样的表面晶粒边界氧化层的处理,是通过喷丸机、滚筒抛光加工等使介质之类的粒状物质冲撞上述板金制成的摇臂的表面的方法进行的。
这样,进行使板金制成的摇臂的表面硬化的热处理之后,如果对该板金制成的摇臂实施为除去表面晶粒边界氧化层的处理工序,则可以除去成为龟裂等损伤的原因的微小槽,以达到提高上述板金制成的摇臂的耐久性。换句话说,由于在上述晶粒边界氧化层的表面有微小槽,在该晶粒边界氧化层依照原样残存的情况下,使用时由于该微小槽的原因,很容易发生龟裂等损伤。因此,通过上述处理,可以将上述微小槽连同上述晶粒边界氧化层一起除去,从而,不易发生上述损伤。另外,如果通过喷丸机、滚筒抛光等使介质之类的粒状物质冲撞上述板金制成的摇臂的表面的方法,进行为除去表面晶粒边界氧化层的处理,则可以在该板金制成的摇臂的表面层部分产生残余压缩应力,可进一步有效地防止上述龟裂等损伤的发生。
对于这样制造的板金制成的摇臂,在使用时与阀体基端部靠接的上述配合部6的表面以及使用时与冲击调节器的尖端部靠接的上述第二配合部的表面,实施研磨等必要的精加工之后,组装枢轴以及滚子。另外,根据本发明特征的增厚方法,不仅可以增大阀配合部的板厚,也可以增大其他配合部的板厚。因此,对于在枢轴配合部上设置螺纹孔的同时、将自攻螺钉螺纹连接到该螺纹孔中的机械调节型的板金制成的摇臂,可以确保上述螺纹孔与调节螺钉的螺纹长度,增大该部分的强度。
产业上的应用
本发明由于有上述构成的作用,而且,能以轻量、低成本制造,进而可获得具有充分耐久性的板金制成的摇臂,达到使组装有摇臂的发动机的低成本化以及高性能化。
Claims (8)
1.一种板金制成的摇臂,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板,通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工,形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部,同时,在该两侧壁的彼此匹配的位置上,至少形成一对圆孔,通过使所述连接部的中间部沿厚度方向产生变形,在该连接部的单面上形成比该连接部的其他部分凹进状态的配合部,在该连接部的另一面上,随着该配合部的形成而形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部,使对应于该梯形上边的该鼓出部中央部的宽度方向两端缘与该配合部的宽度方向的两端缘相比,处于宽度方向的内侧。
2.根据权利要求1记载的板金制成的摇臂,其特征是,通过增大设置有配合部的连接部的厚度,使设置有该配合部的部分的厚度,大于两侧壁的厚度。
3.根据权利要求2记载的板金制成的摇臂,其特征是,连接部厚度中的、作为位于鼓出部宽度方向两侧的倾斜部与配合部的角部的间隔的最薄部分的厚度t,以及作为所述鼓出部的中央部与所述配合部的间隔的最厚部分的厚度T之比t/T为0.5或0.5以上。
4.一种板金制成的摇臂的制造方法,是用于制造具有下述构成的板金制成的摇臂的方法,所述板金制成的摇臂,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板,通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工,形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部,并备有在该两侧壁的彼此匹配的位置上形成的至少一对通孔及设置在所述连接部的一部分上的至少一个配合部,在该连接部中,使设置有该配合部的部分的厚度大于所述两侧壁的厚度;所述板金制成的摇臂的制造方法具有下述工序:通过对所述粗加工薄钢板一部分的、从邻接于要成为所述配合部的部分的端缘突出的突出部,朝向要成为该配合部的部分并沿着所述粗加工薄钢板的表面方向进行的挤压,使要成为该配合部的部分厚度增大,之后,在该部分上形成配合部。
5.根据权利要求4记载的板金制成的摇臂的制造方法,其特征是,通过对一块金属坯料进行冲压成形,形成从位于该金属坯料中央部的连续部朝彼此相反方向延伸的相互成对的粗加工薄钢板,之后,通过朝彼此接近的方向挤压从该成对的粗加工薄钢板彼此相反侧的端缘突出的突出部,使各粗加工薄钢板的一部分厚度增大,在这样的工序之后,将该各粗加工薄钢板从所述连接部切断。
6.根据权利要求4或5中任一项记载的板金制成的摇臂的制造方法,其特征是,在使粗加工薄钢板一部分的要成为配合部的部分的厚度增大之后,在该粗加工薄钢板的中央部形成透孔,然后,在所述粗加工薄钢板一部分上使夹持该透孔的两个位置朝相同方向弯曲而形成一对侧壁之前,实施对上述粗加工薄钢板进行退火的退火工序。
7.根据权利要求4~6中任一项记载的板金制成的摇臂的制造方法,其特征是,在使粗加工薄钢板一部分的要成为配合部的部分的厚度增大之后,在该粗加工薄钢板的中央部形成透孔,使该透孔处于与增大厚度的部分基本相同的宽度且使其相对于所述粗加工薄钢板的宽度方向的相位与该增大厚度的部分一致的状态;此后,让所述粗加工薄钢板一部分上的夹持该透孔的两个位置在与所述增大厚度的部分及所述透孔宽度方向的两端缘基本一致的部分上朝相同方向弯曲,使形成一对侧壁时的弯曲位置成为与增大所述厚度的部分及所述透孔宽度方向的两端缘基本一致的部分。
8.根据权利要求4~7中任一项记载的板金制成的摇臂的制造方法,其特征是,将板金制成的摇臂加工成最终形状之后,实施使该板金制成的摇臂的表面硬化的热处理,此后,对该板金制成的摇臂实施为除去表面晶粒边界氧化层的处理工序。
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