JP2000005840A - Forging piston and its manufacture - Google Patents

Forging piston and its manufacture

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JP2000005840A
JP2000005840A JP17716598A JP17716598A JP2000005840A JP 2000005840 A JP2000005840 A JP 2000005840A JP 17716598 A JP17716598 A JP 17716598A JP 17716598 A JP17716598 A JP 17716598A JP 2000005840 A JP2000005840 A JP 2000005840A
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JP
Japan
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piston
forging
forged
pin boss
molding material
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JP17716598A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yamagata
裕 山縣
Toshikatsu Koike
俊勝 小池
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00Manufacturing
    • F02F2200/04Forging of engine parts

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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a light weighting of a piston by making a pin boss part thickness small without cutting a fiber flow, wherein an outer face of the piston bottom end part is made so as to be along with a cylindrical shape of the cylinder inner face as a whole or longer in its circular direction so that a rigid ity at the piston bottom part is improved, and reduces a side pressure from the cylinder inner face, which interacts with a skirt part, and also a pin boss part undercut shape is formed by forging. SOLUTION: This piston 1 makes a metal block material 10 into a product by applying a finish machinery processing after the block material 10 is forged by a forging die to a forged molding material 11, which being equipped with a head part 2, a pin boss part 3 and a skirt part 4. In this case, at a stage where it is in the forged molding material 11, an outside face of the pin boss part 3 is made inwardly concaved, leaving its bottom part being untouched.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関や圧縮機
等に使用されるピストンおよび該ピストンの製造方法に
関し、特に、金属塊の素材を鍛造用金型により鍛造して
成形した成形素材に対して仕上げの機械加工を施すこと
で製品化されるような鍛造ピストンとそのような鍛造ピ
ストンの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston used for an internal combustion engine, a compressor, and the like, and a method of manufacturing the piston. More particularly, the invention relates to a molding material formed by forging a metal lump material with a forging die. The present invention relates to a forged piston that is commercialized by performing finishing machining, and a method for manufacturing such a forged piston.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用エンジンのような内燃機関に使用
される軽量なアルミ合金製のピストンにおいては、鋳造
によりピストンを成形すると材質の凝固組織が粗くなっ
て強度上不利となることから、アルミ合金の金属塊をピ
ストン素材とし、これを一方向に進退する金型部分を備
えた鍛造用の金型により鍛造することで、ヘッド部とピ
ンボス部とスカート部を備えた略ピストン形状の成形素
材としてから、この鍛造済みの成形素材に対して、ピス
トンピン挿通用のピン孔を穿設したり、ピストンリング
装着用のリング溝を切削したりする等、仕上げの機械加
工を施すことで製品化されるような鍛造ピストンが従来
から開発されている。
2. Description of the Related Art In a lightweight aluminum alloy piston used for an internal combustion engine such as a vehicle engine, if the piston is formed by casting, the solidified structure of the material becomes coarse and disadvantageous in strength. By using a metal block of alloy as a piston material and forging it with a forging die having a mold part that moves forward and backward in one direction, a substantially piston-shaped molding material with a head part, a pin boss part, and a skirt part After that, the forged molding material is commercialized by finishing machining such as drilling a pin hole for inserting a piston pin and cutting a ring groove for mounting a piston ring. Such forged pistons have been conventionally developed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な内燃機関用の鍛造ピストンにおいて、ピストン下端部
の剛性の向上やスカート部に作用するシリンダ内面から
の側圧を低減するために、ピストン下端部の外面を全周
あるいは円周方向でより長くシリンダ内面の円筒形状に
沿ったものにしようとすると、ピンボス部の全体あるい
は一部をその外側面がスカート部の外側面と連続した円
筒面となるように成形しなければならないが、そうする
と、その部分でピンボス部がピストンの軸方向で全体的
に肉厚なものとなってピストンの重量が過大なものとな
り、その結果、エンジンの運転時におけるピストンの慣
性力が大きくなって、エンジン振動が大きいものとな
る。
By the way, in the forged piston for an internal combustion engine as described above, in order to improve the rigidity of the lower end of the piston and to reduce the side pressure acting on the skirt from the inner surface of the cylinder, the lower end of the piston is required. If you try to make the outer surface of the pin boss longer or longer along the entire circumference or in the circumferential direction, the entire or a part of the pin boss becomes a cylindrical surface whose outer surface is continuous with the outer surface of the skirt. Then, the pin boss portion becomes thicker in the axial direction of the piston as a whole, and the weight of the piston becomes excessive. The inertia force of the motor increases, and the engine vibration increases.

【0004】そこで、鍛造による成形後に、各ピンボス
部を、その下端部を残して外側から機械加工で所定量だ
け削り取ることにより、ピストン下端部の外面を全周あ
るいは円周方向でより長くシリンダ内面の円筒形状に沿
った形状としたままで、ピンボス部の肉厚を薄くしてピ
ストン全体の軽量化を図るということも考えられている
が、そうすると、鍛造時に形成されたファイバーフロー
がピンボス部の切削部分(アンダーカット部分)で切断
されてしまうこととなり、その結果、エンジンの運転が
長時間になるとピンボス部の破損を招くような虞も生じ
てくる。
[0004] Therefore, after forming by forging, each pin boss portion is machined away from the outside by a predetermined amount except for the lower end portion, so that the outer surface of the lower end portion of the piston is extended longer in the entire circumference or circumferential direction. It has been considered that the thickness of the pin boss portion is reduced while keeping the shape along the cylindrical shape of the cylinder to reduce the weight of the entire piston.However, the fiber flow formed during forging causes the fiber flow of the pin boss portion to decrease. Cutting is performed at the cutting portion (undercut portion), and as a result, there is a possibility that the pin boss portion may be damaged when the operation of the engine is performed for a long time.

【0005】すなわち、エンジンの運転中には、ピスト
ンに対して爆発力が作用したりコンロッドやクランク軸
からの慣性力が作用することで、ピストンピンに曲げの
力が働くと共に、両ピンボス部の先端部の距離を伸縮さ
せる力が各ピンボス部に働くこととなるが、ピンボス部
でファイバーフローが切断されていると、エンジンの長
時間の運転により両ピンボス部の先端部の距離を伸縮さ
せる力が繰り返して働くことで、ファイバーフローの切
断部にクラックが入って、ピンボス部の破損を引き起こ
すこととなる。
[0005] That is, during the operation of the engine, an explosive force acts on the piston or an inertial force acts on the connecting rod or the crankshaft, so that a bending force acts on the piston pin and the pin bosses of both pin bosses are actuated. The force that expands and contracts the distance between the distal ends acts on each pin boss.However, if the fiber flow is cut at the pin boss, the force that expands and contracts the distance between the distal ends of both pin bosses by prolonged operation of the engine By working repeatedly, cracks are formed in the cut portion of the fiber flow, and the pin boss portion is damaged.

【0006】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、鍛造ピストンにおい
て、ピストン下端部の外面を全周あるいは円周方向でよ
り長くシリンダ内面の円筒形状に沿ったものとすること
で、ピストン下端部の剛性の向上したり、スカート部に
作用するシリンダ内面からの側圧を低減できるように
し、しかも、ピンボス部のアンダーカット形状を鍛造に
より形成することで、鍛造時に形成されるファイバーフ
ローを切断することなく、ピンボス部の肉厚を小さくし
てピストンの軽量化を図ることができるようにすること
を課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems. Specifically, in a forged piston, the outer surface of the lower end portion of the piston is made longer in the entire circumference or circumferential direction. By following the shape, it is possible to improve the rigidity of the lower end of the piston and reduce the side pressure acting on the skirt from the inner surface of the cylinder, and to form the undercut shape of the pin boss by forging It is an object of the present invention to reduce the thickness of the pin boss portion and reduce the weight of the piston without cutting the fiber flow formed at the time of forging.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、金属塊の素材を鍛造用金型によ
り鍛造することで、ヘッド部とピンボス部とスカート部
を備えた鍛造済みの成形素材としてから、仕上げの機械
加工を施すことで製品化されるような鍛造ピストンにお
いて、鍛造済みの成形素材の段階で、ピンボス部の外側
面がその下端部を残して内側に凹まされていることを特
徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a head, a pin boss, and a skirt by forging a metal lump material with a forging die. In a forged piston that is made into a product by applying finishing machining to a forged molding material, the outer surface of the pin boss is concave inward at the stage of the forged molding material, leaving its lower end at the lower end. It is characterized by having been done.

【0008】また、そのような鍛造ピストンを製造する
方法において、鍛造用金型のピンボス部の外側面に相当
する部分を、鍛造時の加圧方向とは交差する方向に開閉
できるような可動型とすることで、ピンボス部の外側面
がその下端部を残して内側に凹むように鍛造された鍛造
済みの成形素材を、鍛造用金型から取り出し可能とした
ことを特徴とするものである。
Further, in the method for manufacturing such a forged piston, a movable die capable of opening and closing a portion corresponding to an outer surface of a pin boss portion of a forging die in a direction intersecting with a pressing direction at the time of forging. Thus, the forged molding material forged such that the outer surface of the pin boss portion is depressed inward leaving the lower end portion thereof can be taken out from the forging die.

【0009】上記のような鍛造ピストンによれば、ピス
トン下端部の外面を全周あるいは円周方向でより長くシ
リンダ内面の円筒形状に沿ったものとしたようなピスト
ン本体について、鍛造済みの成形素材の段階で、ピンボ
ス部のアンダーカット部分が鍛造により形成されている
ため、鍛造後にピンボス部のアンダーカット部分を切削
加工で形成するようなことなくピストンの軽量化を図る
ことができる。
According to the forged piston as described above, a forged molding material is used for a piston body in which the outer surface of the lower end portion of the piston is longer along the entire inner circumference or circumferential direction of the inner surface of the cylinder. At this stage, the undercut portion of the pin boss portion is formed by forging, so that the weight of the piston can be reduced without forming the undercut portion of the pin boss portion by cutting after forging.

【0010】また、上記のような鍛造ピストンの製造方
法によれば、ピストン下端部の外面を全周あるいは円周
方向でシリンダ内面の円筒形状に沿ったものとしたよう
なピストン本体について、金型による鍛造でピンボス部
のアンダーカット部分を形成することが実際上可能なも
のとなる。
Further, according to the above-described method for manufacturing a forged piston, a piston main body having an outer surface at the lower end portion of the piston which is formed along the entire inner circumference or circumferential direction of the cylinder inner surface is used as a mold. In practice, it is possible to form an undercut portion of the pin boss portion by forging according to (1).

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の鍛造ピストンおよ
びその製造方法についての実施形態を図面に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a forged piston of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings.

【0012】図1および図2は、本発明の鍛造ピストン
の一実施形態に係る内燃機関用ピストンの構造を概略的
に示すもので、図1(A)は、側方から見た外観を示
し、図1(B)は、下方から見た外観を示し、図2
(A)は、図1(B)のA−A線に沿った断面を示し、
図2(B)は、図1(B)のB−B線に沿った断面にお
けるファイバーフローの状態を示すものである。
FIGS. 1 and 2 schematically show the structure of a piston for an internal combustion engine according to one embodiment of the forged piston of the present invention, and FIG. 1 (A) shows an appearance viewed from a side. , FIG. 1B shows an external view seen from below, and FIG.
(A) shows a cross section along the line AA in FIG. 1 (B),
FIG. 2B shows a state of a fiber flow in a cross section taken along line BB of FIG. 1B.

【0013】ピストン本体1は、燃焼室に上面が露出す
るヘッド部2と、ピストンピンを支持するためのピンボ
ス部3と、シリンダ内面に側面が摺接するスカート部4
とからなり、ヘッド部2の外周面には、ピストンリング
嵌着用のリング溝5が形成され、対向する一対のピンボ
ス部3のそれぞれには、ピストンピン挿着用のピン孔6
が形成されている。
The piston body 1 has a head portion 2 whose upper surface is exposed to the combustion chamber, a pin boss portion 3 for supporting a piston pin, and a skirt portion 4 whose side surface is in sliding contact with the inner surface of the cylinder.
A ring groove 5 for fitting a piston ring is formed on the outer peripheral surface of the head portion 2, and a pin hole 6 for inserting a piston pin is formed in each of a pair of pin boss portions 3 opposed to each other.
Are formed.

【0014】そのようなピストン本体1において、各ピ
ンボス部3のそれぞれは、ピン孔6が鍛造後の切削加工
により形成されているものの、全体の形状については、
ピンボス部3の外側面がその下端部を残してピストンの
円筒外周面(スカート部2の外周面を含む仮想円筒面)
よりも内側に凹むように、すなわち、ピンボス部3の外
面側にアンダーカット部分7が形成されるように、鍛造
でヘッド部2やスカート部4と一体的に成形されてい
る。
In such a piston body 1, each of the pin boss portions 3 has a pin hole 6 formed by cutting after forging.
The outer peripheral surface of the pin boss portion 3 leaves the lower end portion of the outer peripheral surface of the piston (virtual cylindrical surface including the outer peripheral surface of the skirt portion 2).
It is formed integrally with the head portion 2 and the skirt portion 4 by forging so as to be depressed inward, that is, so that the undercut portion 7 is formed on the outer surface side of the pin boss portion 3.

【0015】そのように鍛造により形成されたアンダー
カット部分7によってピンボス部3が薄肉な状態とされ
ているピストン本体1では、鍛造後に切削加工で形成さ
れたリング溝5やピン孔6の部分を除いて、図2(B)
に示すように、鍛造時に形成されたファイバーフロー
が、アンダーカット部分7によって切断されていない状
態で残されている。
In the piston body 1 in which the pin boss portion 3 is made thin by the undercut portion 7 formed by such forging, the ring groove 5 and the pin hole 6 formed by cutting after forging are removed. Except for Fig. 2 (B)
As shown in FIG. 5, the fiber flow formed at the time of forging is left uncut by the undercut portion 7.

【0016】上記のような構造を備えた内燃機関用の鍛
造ピストンによれば、ピストン本体1の下端部の外周面
が、シリンダ内面の円筒形状に沿った部分的に幅の短い
円筒面となっているため、ピストン下端部の剛性を高く
確保することができて、アンダーカット部分7での歪み
を減らしてピンボス部3の破損を回避することができ、
また、スカート部4に作用するシリンダ内面からの側圧
を低減することができる。
According to the forged piston for an internal combustion engine having the above-described structure, the outer peripheral surface of the lower end portion of the piston main body 1 has a partially short cylindrical surface along the cylindrical shape of the inner surface of the cylinder. Therefore, the rigidity of the lower end of the piston can be ensured to be high, the distortion at the undercut portion 7 can be reduced, and the pin boss portion 3 can be prevented from being damaged.
Further, the side pressure acting on the skirt portion 4 from the inner surface of the cylinder can be reduced.

【0017】また、鍛造時に形成されたファイバーフロ
ーがリング溝5やピン孔6の部分を除いて切断されてい
ない状態で、ピンボス部3の外側にアンダーカット部分
7が形成されてピストン本体1の軽量化が図られている
ため、エンジン運転時のピストン慣性力による振動を抑
えることができると共に、エンジン運転が長時間となっ
ても、ファイバーフローの切断に起因するピンボス部の
破損を回避することができる。
In a state where the fiber flow formed at the time of forging is not cut except for the ring groove 5 and the pin hole 6, an undercut portion 7 is formed outside the pin boss portion 3 so that the piston body 1 Reduced weight reduces vibration caused by the inertia of the piston during engine operation, and avoids damage to the pin boss due to fiber flow cutting even when the engine is operating for a long time. Can be.

【0018】図3は、上記のようなピストン本体1の製
造工程についての概略を示すもので、先ず、アルミ合金
の厚い円板状体であるピストン素材(ビュレット)10
に対して、離型剤を外周に塗布してから、成形性をよく
するために加熱して、加熱された素材を上下一対の金型
部品で挟んで強圧するように鍛造することで、ヘッド部
2とピンボス部3とスカート部4を備えた略ピストン形
状の成形素材11を得る。
FIG. 3 schematically shows a manufacturing process of the piston body 1 as described above. First, a piston material (buret) 10 made of a thick disk-shaped aluminum alloy is used.
On the other hand, a mold release agent is applied to the outer circumference, then heated to improve moldability, and the heated material is sandwiched between a pair of upper and lower mold parts and forged so as to strongly press the head. A substantially piston-shaped molding material 11 having the portion 2, the pin boss portion 3, and the skirt portion 4 is obtained.

【0019】そして、この鍛造済みの成形素材11に対
して、強度を高めるために熱処理を施した後、ピストン
リング嵌着用のリング溝5やピストンピン挿着用のピン
孔6を形成したり、不要な部分を削り落とす等の機械加
工処理を施してから、更に、その後、必要に応じて、摺
動特性や耐摩耗性を良くするためにスカート部4の側面
にメッキ等の表面処理を施すことにより、ピストン本体
1として仕上げる。
After the forged molding material 11 is subjected to a heat treatment to increase the strength, a ring groove 5 for fitting a piston ring and a pin hole 6 for inserting a piston pin are formed. After performing a machining process such as scraping off a suitable portion, and then, if necessary, performing a surface treatment such as plating on the side surface of the skirt portion 4 in order to improve the sliding characteristics and abrasion resistance. Thus, the piston body 1 is finished.

【0020】上記のようなピストン本体1の製造工程に
おいて、鍛造済みの成形素材11の段階で、一対のピン
ボス部3のそれぞれには、既に、ピンボス部3の外側面
がその下端部を残してピストンの円筒外周面よりも内側
に凹むように、アンダーカット部分7が形成されてお
り、鍛造後の機械加工では、ピンボス部3に対してピン
孔6を穿設するものの、ピンボス部3に対してアンダー
カット部分を削り取ることで薄肉軽量化を図るようなこ
とはない。
In the manufacturing process of the piston body 1 as described above, at the stage of the forged molding material 11, the outer surfaces of the pin boss portions 3 have already been left on the pair of pin boss portions 3, respectively, except for the lower ends thereof. An undercut portion 7 is formed so as to be depressed inward from the outer peripheral surface of the cylinder of the piston. In the machining after forging, although a pin hole 6 is formed in the pin boss portion 3, the pin boss portion 3 is formed. There is no attempt to reduce the thickness and weight by shaving off the undercut portion.

【0021】ところで、図3に示されているピストン素
材10については、例えば、アルミニウム(Al)を基
材とし、全体中に、シリコン(Si)を10〜25重量
%,鉄(Fe)を1重量%以下,銅(Cu)を0.5〜
7重量%,マグネシウム(Mg)を0.1〜2重量%,
マンガン(Mn)を1.5重量%以下,ニッケル(N
i)を1.5重量%以下,クロム(Cr)を1.5重量
%以下の範囲で含むような、アルミ合金を円柱形状の棒
状体に連続鋳造した溶製材を切断したものが使用され
る。
By the way, the piston blank 10 shown in FIG. 3 is made of, for example, aluminum (Al) as a base material, and silicon (Si) of 10 to 25% by weight and iron (Fe) of 1 in the whole. Weight% or less, copper (Cu) 0.5 ~
7% by weight, 0.1 to 2% by weight of magnesium (Mg),
Manganese (Mn) 1.5% by weight or less, nickel (N
An aluminum alloy containing 1.5% by weight or less of i) and 1.5% by weight or less of chromium (Cr) cut from an ingot continuously cast into a cylindrical rod-shaped body is used. .

【0022】また、上記のような組成のアルミ合金を溶
解炉の底部から円柱形状の連続鋳造体として引き出すと
共に、溶解炉から出て凝固が始まる部分の外周に電磁石
又は超音波発振器からなる攪拌装置を配置して、円柱形
状の連続鋳造体の中心部と外周部を攪拌混合しつつ凝固
させることにより、析出結晶粒子の成長を抑制して粒子
サイズを小さくし、且つ、外周部から中心部に渡って結
晶粒子を均一に分散させるようにした固体で円柱形状の
アルミ合金の棒状体を、適当な大きさに切断してピスト
ン素材10として使用しても良い。
Further, an aluminum alloy having the above composition is drawn out from the bottom of the melting furnace as a continuous cast having a columnar shape, and a stirrer comprising an electromagnet or an ultrasonic oscillator is provided on the outer periphery of a portion where solidification starts from the melting furnace. Is arranged and solidified while stirring and mixing the central portion and the outer peripheral portion of the cylindrical continuous cast body, thereby suppressing the growth of precipitated crystal particles to reduce the particle size, and from the outer peripheral portion to the central portion. A solid cylindrical aluminum alloy rod-like body in which crystal grains are uniformly dispersed may be cut into an appropriate size and used as the piston material 10.

【0023】そのように円柱形状の連続鋳造体の中心部
と外周部を攪拌混合しつつ凝固させたようなピストン素
材10によれば、結晶粒子のサイズが小さく且つ均一に
分散されていることで、鍛造時にクラックが発生し難く
なるため、鍛造時の歩留りを向上させることができ、且
つ、ピストン本体1をエンジンに組み込んで運転した場
合のスカート部4の疲労強度を高くすることができる。
According to the piston material 10 in which the central portion and the outer peripheral portion of the columnar continuous cast body are solidified while stirring and mixing, the crystal grains are small and uniformly dispersed. Since cracks are less likely to occur during forging, the yield during forging can be improved, and the fatigue strength of the skirt portion 4 when the piston body 1 is operated with the piston body 1 incorporated in the engine can be increased.

【0024】さらに、ピストン素材10については、初
晶シリコンの平均粒径が10μm以下であるシリコン
(Si)を10〜22重量%の範囲で含むような、急冷
凝固粉末を固化したアルミ合金を使用しても良い。
Further, as the piston material 10, an aluminum alloy obtained by solidifying a rapidly solidified powder, which contains silicon (Si) having an average primary crystal particle diameter of 10 μm or less in a range of 10 to 22% by weight, is used. You may.

【0025】そのような急冷凝固粉末アルミ合金として
は、例えば、アルミニウム(Al)を基材とし、全体中
に、シリコン(Si)を10〜22重量%,鉄(Fe)
を1〜10重量%,銅(Cu)を0.5〜5重量%,マ
グネシウム(Mg)を0.5〜5重量%,マンガン(M
n)を1重量%以下,ニッケル(Ni)を1重量%以
下,クロム(Cr)を1重量%以下,ジルコニウム(Z
r)を2重量%以下,モリブデン(Mo)を1重量%以
下の範囲で含むようなものがある。
As such a rapidly solidified powdered aluminum alloy, for example, aluminum (Al) is used as a base material, silicon (Si) is 10 to 22% by weight, and iron (Fe) is contained in the whole.
1 to 10% by weight, copper (Cu) 0.5 to 5% by weight, magnesium (Mg) 0.5 to 5% by weight, manganese (M
n) is 1% by weight or less, nickel (Ni) is 1% by weight or less, chromium (Cr) is 1% by weight or less, zirconium (Z
r) in a range of 2% by weight or less and molybdenum (Mo) in a range of 1% by weight or less.

【0026】そのような急冷凝固粉末アルミ合金の含有
成分において、シリコン(Si)は、金属組織中に硬質
の初晶や共晶のシリコン粒を晶出させることで耐摩耗性
および耐焼付性を高めるために添加され、鉄(Fe)
は、金属組織を分散強化して200℃以上で高い強度を
得るために添加され、また、銅(Cu)およびマグネシ
ウム(Mg)は、200℃以下での強度を高めるために
添加されるものであって、それらの添加量については、
上記の範囲外では所望の耐摩耗性や耐焼付性および高温
での必要な強度を得ることができない。
Among the components contained in such a rapidly solidified powdered aluminum alloy, silicon (Si) has abrasion resistance and seizure resistance by crystallizing hard primary crystals and eutectic silicon grains in the metal structure. Added to enhance iron (Fe)
Is added to increase the strength at 200 ° C. or higher by dispersing and strengthening the metal structure, and copper (Cu) and magnesium (Mg) are added to increase the strength at 200 ° C. or lower. So, about their addition amount,
Outside the above range, the desired wear resistance and seizure resistance and the required strength at high temperatures cannot be obtained.

【0027】上記のような急冷凝固粉末アルミ合金によ
るピストン素材10では、溶解したアルミ合金を霧状に
散布して急冷凝固させることにより粉末化してから成形
固化しているため、アルミ合金粉末は平均粒径で約10
0μm程度となり、その中に含まれているシリコン(S
i)は、粉末化しつつ凝固するアルミ合金の金属組織中
に晶出させた硬質の初晶シリコンが平均粒径が10μm
以下となるように微細化されていて、各アルミ合金粒子
毎に分散されている。
In the piston material 10 made of the rapidly solidified powdered aluminum alloy as described above, the melted aluminum alloy is sprayed in the form of a mist and rapidly solidified to be powderized and then solidified. About 10 in particle size
0 μm, and the silicon (S
i) shows that the hard primary crystal silicon crystallized in the metal structure of the aluminum alloy which solidifies while being powdered has an average particle size of 10 μm.
It is finely divided as follows, and is dispersed for each aluminum alloy particle.

【0028】そのようにシリコン(Si)が微細化され
て分散されていることにより、ピストン素材10を鍛造
して略ピストン形状の成形素材11とする際に、特にス
カート部4で材料が薄く引き延ばされるように鍛造され
ても、その部分で初晶シリコンの粒子が割れてクラック
が発生するようなことが無く、その結果、鍛造で成形さ
れたピストン本体1は、スカート部4での疲労強度が高
いものとなる。
Since silicon (Si) is finely dispersed as described above, when the piston material 10 is forged into a substantially piston-shaped forming material 11, the material is particularly thinly drawn at the skirt portion 4. Even if it is forged so as to be extended, the primary crystal silicon particles do not crack at that portion and cracks do not occur. As a result, the piston body 1 formed by forging has a fatigue strength at the skirt portion 4. Will be higher.

【0029】ピストン素材10として使用する急冷凝固
粉末アルミ合金としては、上記のようなものに限らず、
例えば、更にその耐摩耗性を高めるために、シリコン
(Si)よりも硬い成分である炭化シリコン(SiC)
を所定量含むようなものも使用される。
The rapidly solidified powdered aluminum alloy used as the piston raw material 10 is not limited to the above-mentioned ones.
For example, in order to further increase the wear resistance, silicon carbide (SiC), which is a component harder than silicon (Si),
Is also used.

【0030】炭化シリコン(SiC)を含有する急冷凝
固粉末アルミ合金の一例としては、アルミニウム(A
l)を基材とし、シリコン(Si)を10〜22重量
%,鉄(Fe)を1〜10重量%,銅(Cu)を0.5
〜5重量%,マグネシウム(Mg)を0.5〜5重量
%,マンガン(Mn)を1重量%以下,ニッケル(N
i)を1重量%以下,クロム(Cr)を1重量%以下,
ジルコニウム(Zr)を2重量%以下,モリブデン(M
o)を1重量%以下の範囲で含むと共に、更に、炭化シ
リコン(SiC)を1〜10重量%の範囲で含むような
ものがある。
An example of a rapidly solidified powdered aluminum alloy containing silicon carbide (SiC) is aluminum (A).
l) as a base material, 10 to 22% by weight of silicon (Si), 1 to 10% by weight of iron (Fe), and 0.5% of copper (Cu).
-5% by weight, 0.5-5% by weight of magnesium (Mg), 1% by weight or less of manganese (Mn), nickel (N
i) not more than 1% by weight, chromium (Cr) not more than 1% by weight,
2% by weight or less of zirconium (Zr), molybdenum (M
In some cases, o) is contained in a range of 1% by weight or less and further, silicon carbide (SiC) is contained in a range of 1 to 10% by weight.

【0031】そのような炭化シリコン(SiC)を含有
する急冷凝固粉末アルミ合金からなるピストン素材10
では、初晶シリコンの平均粒径が10μm以下となるよ
うにシリコン(Si)が微細化されて含まれていると共
に、更に耐摩耗性および耐焼付性を高めるために、シリ
コン(Si)よりも硬く非溶解性の非金属物である炭化
シリコン(SiC)が、平均粒径が10μm以下となる
ように微細化された状態で金属組織中に分散して含まれ
ており、このピストン素材10から鍛造されたピストン
本体1は、微細な炭化シリコン(SiC)がアルミ合金
組織中に均等に分散されたものとなり、それによって高
い耐摩耗性を得ることができる。
Piston material 10 made of such a rapidly solidified powdered aluminum alloy containing silicon carbide (SiC)
In this case, silicon (Si) is finely contained so that the primary crystal silicon has an average particle diameter of 10 μm or less. In addition, in order to further enhance wear resistance and seizure resistance, silicon (Si) is used. Silicon carbide (SiC), which is a hard, insoluble, non-metallic material, is contained in a metal structure dispersed in a finely divided state so that the average particle size is 10 μm or less. In the forged piston body 1, fine silicon carbide (SiC) is evenly dispersed in the aluminum alloy structure, whereby high wear resistance can be obtained.

【0032】上記のような急冷凝固粉末アルミ合金によ
るピストン素材10の製造については、先ず、アルミニ
ウム(Al)の基材に対して必要な各成分(シリコンや
炭化シリコンその他)を予め含有させたアルミ合金のイ
ンゴットを準備して、これを約700℃以上で溶解して
から霧状に散布し、冷却速度100℃/sec以上で急
激に冷やして粉末に凝固させるか、或いは、必要な成分
を含まないアルミ合金を溶解して急冷凝固することによ
り形成したアルミ合金粉末に、平均粒径が1〜10μm
となるように微細化した必要成分の粉末を所定量だけ混
合する等によって、固化する前のアルミ合金粉末を得
る。
In the manufacture of the piston material 10 from the above-mentioned rapidly solidified powdered aluminum alloy, first, an aluminum (Al) base material containing aluminum (Al) containing necessary components (silicon, silicon carbide and the like) in advance. Prepare an alloy ingot, melt it at about 700 ° C or more, spray it in a mist, cool it rapidly at a cooling rate of 100 ° C / sec or more to solidify it into a powder, or Aluminum alloy powder formed by melting and quenching and solidifying an aluminum alloy that does not have an average particle size of 1 to 10 μm
An aluminum alloy powder before solidification is obtained by, for example, mixing a predetermined amount of powder of a necessary component that has been refined so as to obtain an aluminum alloy powder before solidification.

【0033】そして、そのようなアルミ合金粉末につい
て、型の中にアルミ合金粉末を込め、400〜500℃
(700℃未満の温度)に加熱且つ加圧して、直接的に
所望の大きさおよび形状のピストン素材を成形するか、
或いは、アルミ合金粉末を400〜500℃に加熱して
押し出すことにより丸棒として固形化した後、この丸棒
を一個のピストンに相当する適当量の大きさの厚い円板
形状に切断する等によって、厚い円板状のピストン素材
10とする。
Then, with respect to such an aluminum alloy powder, put the aluminum alloy powder in a mold,
(A temperature of less than 700 ° C.) and directly pressurize to form a piston material of a desired size and shape,
Alternatively, after the aluminum alloy powder is heated to 400 to 500 ° C. and solidified as a round bar by extruding, the round bar is cut into a thick disk having an appropriate amount corresponding to one piston. And a thick disk-shaped piston material 10.

【0034】なお、アルミ合金粉末からピストン素材1
0を成形するには、その他にも、アルミ合金粉末を40
0〜500℃に加熱しつつ一対の圧延ロールの間に導い
て圧延した後、プレスにより打ち抜くことで厚い円板形
状のピストン素材として成形したり、シャーリングで所
望の大きさに切断して矩形のピストン素材として成形し
たりすることも可能であり、更に、そのように矩形に成
形してから予備鍛造して厚い円板形状のピストン素材に
成形しても良い。
The piston material 1 is made of aluminum alloy powder.
In addition, to mold 0, 40
After being guided between a pair of rolling rolls while being heated to 0 to 500 ° C. and rolled, it is formed as a thick disk-shaped piston material by punching out with a press, or cut into a desired size by shearing to obtain a rectangular shape. It is also possible to mold it as a piston material, and it is also possible to form such a rectangular shape and then pre-forge it to form a thick disk-shaped piston material.

【0035】図4は、上記のような適宜の方法で製造さ
れたピストン素材(ビュレット)10を略ピストン形状
の成形素材11に鍛造するときの金型についての一例を
示すもので、この鍛造用金型は、ピストン本体の内側面
(ヘッド部の下面を含む)の形状に相当する上型21
と、ピストン本体の外側面の形状に相当する左右一対の
枠型22a,22bと、ピストン本体の上面(ヘッド部
の上面)の形状に相当する下型23とによって構成され
ている。
FIG. 4 shows an example of a die for forging a piston material (burette) 10 manufactured by an appropriate method as described above into a substantially piston-shaped forming material 11. The upper mold 21 corresponds to the shape of the inner surface (including the lower surface of the head) of the piston body.
And a pair of left and right frame molds 22a and 22b corresponding to the shape of the outer surface of the piston main body, and a lower mold 23 corresponding to the shape of the upper surface of the piston main body (the upper surface of the head portion).

【0036】金型の各型21,22a,22b,23
は、それぞれの型ホルダーで個別的に保持されており、
それらの型ホルダーによって、上型21は、上下方向に
移動され、各枠型22a,22bは、上下方向に移動さ
れると共に左右方向に開閉され、下型23は常に固定さ
れるようになっている。
Each mold 21, 22a, 22b, 23
Are held individually in each mold holder,
By these mold holders, the upper mold 21 is moved up and down, the frame molds 22a and 22b are moved up and down and opened and closed in left and right directions, and the lower mold 23 is always fixed. I have.

【0037】そのような金型による鍛造では、先ず、左
右一対の枠型22a,22bを開いて、ピストン素材1
0を下型23の上に載置してから、枠型22a,22b
を閉じることにより、図4(1)に示すような状態で、
金型内にピストン素材10を収容してから、上型21を
強く下動させて、これに枠型22a,22bを連動させ
ることで、図4(2)に示すような状態として、ピスト
ン素材10から略ピストン形状の成形素材11を鍛造に
より成形する。
In the forging using such a mold, first, a pair of left and right frame molds 22a and 22b are opened, and the piston blank 1 is opened.
0 is placed on the lower mold 23, and then the frame molds 22a, 22b
By closing, in the state as shown in FIG.
After accommodating the piston material 10 in the mold, the upper mold 21 is strongly moved downward, and the frame molds 22a and 22b are interlocked with the upper mold 21, thereby bringing the piston material 10 into a state as shown in FIG. From 10, a substantially piston-shaped forming material 11 is formed by forging.

【0038】その後、下型23から他の型21,22
a,22bと成形素材11を一体的に上動させて、図4
(3)に示すような状態としてから、更に、上型21を
上動させて、枠型22a,22bを左右に開くことによ
り、図4(4)に示すような状態で、鍛造済みの成形素
材11を各型21,22a,22b,23から離して金
型から取り出す。
Thereafter, the other dies 21 and 22 are removed from the lower die 23.
a, 22b and the molding material 11 are moved upward integrally, as shown in FIG.
From the state shown in (3), the upper die 21 is further moved upward to open the frame dies 22a and 22b to the left and right, thereby forming a forged state in the state shown in FIG. 4 (4). The material 11 is separated from the dies 21, 22a, 22b and 23 and taken out of the dies.

【0039】図5は、ピストン素材10から成形素材1
1を鍛造するときの金型についての他の例を示すもの
で、この鍛造用金型は、ピストン本体の外側面および上
面(ヘッド部の上面)の形状に相当する左右に分割され
た一対の上型24a,24bと、ピストン本体の内側面
(ヘッド部の下面を含む)の形状に相当する下型25と
によって構成されている。
FIG. 5 shows that the piston blank 10 is used to form the molding blank 1.
1 shows another example of a die for forging 1. The forging die includes a pair of left and right parts corresponding to the shapes of the outer surface and the upper surface (upper surface of the head) of the piston body. It is composed of upper dies 24a and 24b and a lower die 25 corresponding to the shape of the inner surface (including the lower surface of the head) of the piston body.

【0040】金型の型24a,24b,25は、それぞ
れの型ホルダーで個別的に保持されており、それらの型
ホルダーによって、左右一対の上型24a,24bは、
上下方向に移動される共に左右方向に開閉され、また、
下型25は常に固定されるようになっている。
The molds 24a, 24b and 25 are individually held by respective mold holders, and the left and right upper dies 24a and 24b are separated by the mold holders.
It is moved up and down and opened and closed in the left and right direction,
The lower mold 25 is always fixed.

【0041】そのような金型による鍛造では、先ず、左
右一対の上型24a,24bを開いて、ピストン素材1
0を下型25の上に載置してから、左右一対の上型24
a,24bを閉じることで、図5(1)に示すような状
態で、金型内にピストン素材10を収容してから、両方
の上型24a,24bを同時に強く下動させることで、
図5(2)に示すような状態として、ピストン素材10
から略ピストン形状を備えた成形素材11を鍛造により
成形する。
In such forging with a die, first, the pair of left and right upper dies 24a, 24b is opened, and the piston blank 1 is opened.
0 on the lower mold 25, and then a pair of left and right upper molds 24.
By closing the a and 24b, the piston material 10 is accommodated in the mold in the state as shown in FIG. 5A, and then both upper dies 24a and 24b are simultaneously strongly downwardly moved.
The state shown in FIG.
The molding material 11 having a substantially piston shape is formed by forging.

【0042】その後、両方の上型24a,24bと成形
素材11を一体的に上動させて、図5(3)に示すよう
な状態としてから、更に、左右の上型24a,24bを
開くことで、図5(4)に示すように、鍛造済みの成形
素材11を各型24a,24b,25から離して金型か
ら取り出す。
Thereafter, both upper dies 24a, 24b and the molding material 11 are moved upward integrally to obtain the state shown in FIG. 5 (3), and then the left and right upper dies 24a, 24b are further opened. Then, as shown in FIG. 5 (4), the forged molding material 11 is separated from the dies 24a, 24b and 25 and taken out of the dies.

【0043】なお、上記のような何れの金型による鍛造
の場合においても、金型内に収容されたピストン素材1
0を、金型の少なくとも何れかの型に対して設けられた
ヒーターにより、400〜500℃の間に加熱された状
態としてから、熱間鍛造することにより、アルミ合金の
延性を充分に利用して、成形素材11に寸法精度良く鍛
造することができる。
In the case of forging using any of the dies described above, the piston blank 1 accommodated in the dies can be used.
0 is heated between 400 and 500 ° C. by a heater provided for at least one of the molds, and then hot forged to fully utilize the ductility of the aluminum alloy. Thus, the molding material 11 can be forged with high dimensional accuracy.

【0044】熱間鍛造という点に関して、鍛造用金型に
収容する前にピストン素材10を400〜500℃の間
に加熱した後、金型内に収容して直ちに鍛造するように
しても良く、その場合でも、金型を400〜500℃の
間に予熱しつつ鍛造する。そのように鍛造工程からピス
トン素材10の加熱工程を別の並列工程とすることによ
り、鍛造工程の時間を短縮することが可能となる。
Regarding the hot forging, the piston blank 10 may be heated to 400 to 500 ° C. before being housed in the forging die, and then housed in the die and immediately forged. Even in that case, the die is forged while being preheated to 400 to 500 ° C. By setting the heating process of the piston blank 10 from the forging process to another parallel process, the time of the forging process can be reduced.

【0045】上記のような金型による鍛造でピストン素
材10から略ピストン形状の成形素材11を成形するよ
うな本実施形態の鍛造ピストンの製造方法によれば、鍛
造に使用する金型について、ピンボス部3の外側面の形
状に相当する部分(図4に示した枠型22a,22b、
或いは、図5に示した左右一対の上型24a,24b)
を、鍛造時の加圧方向(上下方向)とは交差する方向
(左右方向)に開閉できるような可動型としている。
According to the forged piston manufacturing method of this embodiment in which the substantially piston-shaped forming material 11 is formed from the piston material 10 by forging with the above-described die, the die used for forging has a pin boss. Portions corresponding to the shape of the outer surface of the portion 3 (frame molds 22a, 22b,
Alternatively, a pair of left and right upper dies 24a, 24b shown in FIG. 5).
Is a movable type that can be opened and closed in a direction (left-right direction) intersecting with a pressing direction (up-down direction) during forging.

【0046】それにより、鍛造後にピンボス部3を削り
取るようなことなくピンボス部3を薄肉化できるよう
に、成形素材11の形状を、ピンボス部3の外側面がそ
の下端部を残してピストンの円筒外周面よりも内側に凹
むようなものとしても、そのような形状の成形素材11
を鍛造後に金型から容易に取り出すことができ、そのよ
うな形状の成形素材11の金型による鍛造が実際上可能
なものとなる。
Thus, the shape of the molding material 11 is changed so that the outer surface of the pin boss portion 3 remains at the lower end so that the pin boss portion 3 can be thinned without shaving the pin boss portion 3 after forging. The molding material 11 having such a shape may be recessed inward from the outer peripheral surface.
Can be easily taken out of the mold after forging, and forging of the molding material 11 having such a shape by the mold can be practically performed.

【0047】以上、本発明の鍛造ピストンおよびその製
造方法の実施形態について説明したが、本発明は、上記
のような実施形態に限られるものではなく、例えば、内
燃機関用のピストンに限らず、圧縮機等の往復動機関の
ピストンに対しても実施可能であり、また、ピストン本
体1の構造についても、上記の実施形態に示したような
具体的な構造に限られるものではない。
The embodiments of the forged piston and the method of manufacturing the same according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the present invention is not limited to a piston for an internal combustion engine. The present invention can be applied to a piston of a reciprocating engine such as a compressor, and the structure of the piston body 1 is not limited to the specific structure as shown in the above embodiment.

【0048】例えば、図6(A)(B)は、本発明の鍛
造ピストンの他の実施形態に係る内燃機関用のピストン
を示すものであって、図1に示した実施形態では、ピス
トン下端部の外面が円筒外周面として円周方向で全周的
に連続するような状態でピンボス部3の下端部が残され
ているのに対して、図6に示した実施形態では、ピスト
ンの円筒外周面よりも内側に欠肉する部分8が形成され
た状態でピンボス部3の下端部が残されていることによ
り、更にピストン本体1の軽量化が図られている。
For example, FIGS. 6A and 6B show a piston for an internal combustion engine according to another embodiment of the forged piston of the present invention. In the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 6, the lower end of the pin boss portion 3 is left in a state where the outer surface of the portion is continuous as a cylindrical outer peripheral surface in the entire circumferential direction, whereas in the embodiment shown in FIG. Since the lower end of the pin boss portion 3 is left in a state where the underfilled portion 8 is formed inside the outer peripheral surface, the weight of the piston body 1 is further reduced.

【0049】このような実施形態においても、ピストン
下端部の外面が円周方向でより長くシリンダ内面の円筒
形状に沿ったものとなっていることで、スカート部4に
作用するシリンダ内面からの側圧荷重による面圧を低減
することができて、スカート部4の長期運転に伴う摩耗
を減らすことができ、また、ピストン下端部の剛性につ
いても、図1に示したものよりは劣るものの、ピンボス
部3の下端部にスカート部4と連続するリブ9がヘッド
部2と平行に形成されたような状態となっていること
で、充分な剛性が確保されている。
Also in such an embodiment, since the outer surface of the lower end of the piston is longer in the circumferential direction and conforms to the cylindrical shape of the inner surface of the cylinder, the lateral pressure acting on the skirt portion 4 from the inner surface of the cylinder is reduced. The surface pressure due to the load can be reduced, the wear of the skirt portion 4 due to long-term operation can be reduced, and the rigidity of the lower end portion of the piston is also inferior to that shown in FIG. Sufficient rigidity is ensured by forming a state in which a rib 9 continuous with the skirt part 4 is formed at the lower end of the part 3 in parallel with the head part 2.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したような本発明の鍛造ピスト
ンによれば、ピストン下端部の外面を全周あるいは円周
方向でより長くシリンダ内面の円筒形状に沿ったものと
することで、ピストン下端部の剛性を向上させたり、ス
カート部に作用するシリンダ内面からの側圧を低減する
ことができて、しかも、ピンボス部のアンダーカット部
分を鍛造により形成することで、鍛造時に形成されるフ
ァイバーフローを切断することなく、ピンボス部の肉厚
を小さくしてピストンの軽量化を図ることができるた
め、例えば、ピストンをエンジンに組み込んで運転した
場合には、ピストン慣性力によるエンジン振動を抑える
ことができると共に、エンジン運転が長時間となっても
ファイバーフローの切断に起因するピンボス部の破損を
回避することができる。
According to the forged piston of the present invention as described above, the outer surface of the lower end portion of the piston extends along the cylindrical shape of the inner surface of the cylinder longer in the entire circumference or in the circumferential direction. Can improve the rigidity of the part and reduce the side pressure acting on the skirt from the cylinder inner surface.Moreover, by forming the undercut part of the pin boss part by forging, the fiber flow formed during forging can be reduced. Without cutting, the thickness of the pin boss portion can be reduced to reduce the weight of the piston, so that, for example, when the piston is installed in an engine and operated, engine vibration due to the inertia of the piston can be suppressed. In addition, even if the engine is running for a long time, it is possible to avoid damage to the pin boss due to cutting the fiber flow. .

【0051】また、本発明の鍛造ピストンの製造方法に
よれば、鍛造用の金型について、ピンボス部の外側面の
形状に相当する部分を、鍛造時の加圧方向とは交差する
方向に開閉できるような可動型とすることで、ピンボス
部の外側面が内側に凹むようにアンダーカット部分が形
成された成形素材を、金型での鍛造によって成形するこ
とが実際上可能なものとなる。
Further, according to the method for manufacturing a forged piston of the present invention, the portion corresponding to the shape of the outer surface of the pin boss portion of the forging die is opened and closed in a direction intersecting the pressing direction during forging. By using a movable die that can be formed, it becomes practically possible to form a molding material having an undercut portion formed so that the outer surface of the pin boss portion is depressed inward by forging with a mold.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の鍛造ピストンの一実施形態に係る内燃
機関用ピストンの(A)側面図,および(B)下面図。
FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a bottom view of a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the forged piston of the present invention.

【図2】図1に示したピストン本体について、(A)図
1のA−A線に沿った断面図,および(B)図1のB−
B線に沿った断面におけるファイバーフローの状態を模
式的に示す説明図。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of the piston body shown in FIG. 1 taken along the line AA in FIG. 1;
Explanatory drawing which shows typically the state of the fiber flow in the cross section along the B line.

【図3】図1に示したピストン本体の製造工程について
の概略を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a manufacturing process of the piston main body shown in FIG.

【図4】図1に示したピストン本体を製造するための鍛
造工程における金型の作動状態の一例を示す断面説明
図。
FIG. 4 is an explanatory sectional view showing an example of an operating state of a mold in a forging process for manufacturing the piston main body shown in FIG. 1;

【図5】図1に示したピストン本体を製造するための鍛
造工程における金型の作動状態の他の例を示す断面説明
図。
FIG. 5 is an explanatory sectional view showing another example of an operating state of a mold in a forging process for manufacturing the piston body shown in FIG. 1;

【図6】本発明の鍛造ピストンの他の実施形態に係る内
燃機関用ピストンの(A)側面図,および(B)下面
図。
6A and 6B are a side view and a bottom view, respectively, of a piston for an internal combustion engine according to another embodiment of the forged piston of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピストン本体(内燃機関用ピストン) 2 ヘッド部 3 ピンボス部 4 スカート部 7 アンダーカット部分 10 ピストン素材(金属塊の素材) 11 鍛造済みの成形素材 22a 枠型(鍛造用金型のピンボス部の外側面に相
当する部分) 22b 枠型(鍛造用金型のピンボス部の外側面に相
当する部分) 24a 上型(鍛造用金型のピンボス部の外側面に相
当する部分) 24b 上型(鍛造用金型のピンボス部の外側面に相
当する部分)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston main body (piston for internal combustion engine) 2 Head part 3 Pin boss part 4 Skirt part 7 Undercut part 10 Piston material (material of metal lump) 11 Forged molding material 22a Frame type (outside of pin boss part of forging die) 22b Frame die (portion corresponding to the outer surface of the pin boss of the forging die) 24a Upper die (portion corresponding to the outer surface of the pin boss of the forging die) 24b Upper die (for the forging) The part corresponding to the outer surface of the pin boss of the mold)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J044 AA01 AA06 BA04 BC01 CA27 DA09 DA10 EA10 4E087 AA02 AA10 BA04 BA15 BA24 CA13 CA21 CA33 CB01 DB01 DB15 DB24 EC12 EC17 EC22 EC37 EC46 HA62  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J044 AA01 AA06 BA04 BC01 CA27 DA09 DA10 EA10 4E087 AA02 AA10 BA04 BA15 BA24 CA13 CA21 CA33 CB01 DB01 DB15 DB24 EC12 EC17 EC22 EC37 EC46 HA62

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属塊の素材を鍛造用金型により鍛造す
ることで、ヘッド部とピンボス部とスカート部を備えた
鍛造済みの成形素材としてから、仕上げの機械加工を施
すことで製品化されるような鍛造ピストンにおいて、鍛
造済みの成形素材の段階で、ピンボス部の外側面がその
下端部を残して内側に凹まされていることを特徴とする
鍛造ピストン。
1. A metal lump material is forged by a forging die to form a forged molding material having a head portion, a pin boss portion, and a skirt portion. In a forged piston as described above, the outer surface of the pin boss is recessed inward at the stage of the forged molding material except for the lower end thereof.
【請求項2】 金属塊の素材を鍛造用金型により鍛造す
ることで、ヘッド部とピンボス部とスカート部を備えた
鍛造済みの成形素材としてから、仕上げの機械加工を施
すことで製品化するような鍛造ピストンの製造方法にお
いて、鍛造用金型のピンボス部の外側面に相当する部分
を、鍛造時の加圧方向とは交差する方向に開閉できるよ
うな可動型とすることで、ピンボス部の外側面がその下
端部を残して内側に凹むように鍛造された鍛造済みの成
形素材を、鍛造用金型から取り出し可能としたことを特
徴とする鍛造ピストンの製造方法。
2. Forging a metal lump material with a forging die to produce a forged molding material having a head portion, a pin boss portion, and a skirt portion, and then commercializing the material by performing finish machining. In such a method of manufacturing a forged piston, a portion corresponding to an outer surface of a pin boss portion of a forging die is formed as a movable die that can be opened and closed in a direction intersecting with a pressing direction at the time of forging. Characterized in that a forged molding material forged so that the outer surface thereof is recessed inward while leaving the lower end portion thereof can be taken out of a forging die.
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