JP2001150086A - コンロッド用プリフォーム - Google Patents

コンロッド用プリフォーム

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JP2001150086A
JP2001150086A JP33629899A JP33629899A JP2001150086A JP 2001150086 A JP2001150086 A JP 2001150086A JP 33629899 A JP33629899 A JP 33629899A JP 33629899 A JP33629899 A JP 33629899A JP 2001150086 A JP2001150086 A JP 2001150086A
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JP
Japan
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preform
die
forging
connecting rod
large end
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JP33629899A
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Inventor
Ryuji Soga
龍司 曽我
Shuichi Yamane
秀一 山根
Hiroshi Sugita
浩 杉田
Yoshiro Akiyama
吉郎 秋山
Kimio Momose
公夫 百瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンロッドWの大端部Wa、小端部Wb、棹
部Wcに夫々相当する大端用塊部W′a、小端用塊部
W′b、軸部W′cを有するプリフォームW′をコンロ
ッドの鍛造用型内にセットしたときに、プリフォーム
W′が型内で転動して位置ずれすることを防止する。 【解決手段】 大端用塊部W′aを、周面の一部に軸部
W′cの軸線に平行な平坦面W′a1を有する非円形の
断面形状に形成し、プリフォームW′の座りを良くす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大端部と小端部と
大小両端部間の棹部とを有するコンロッドを鍛造で成形
するための素材となるコンロッド用プリフォームに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、コンロッドの製造方法として、コ
ンロッドの棹部に相当する軸部と、大端部に相当する軸
部一端の大端用塊部と、小端部に相当する軸部他端の小
端用塊部とを有するプリフォームを成形し、このプリフ
ォームを鍛造用の金型装置の型内にセットして、鍛造で
コンロッドを成形する方法が知られている(特開昭61
−137640号公報参照)。
【0003】このものでプリフォームの大端用塊部と小
端用塊部は球状または円柱状に形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のプリフォー
ムは座りが悪く、型内で転動してプリフォームが正規の
セット位置からずれ、このずれに起因する偏肉を生じ
て、コンロッドの成形精度が悪化することがある。
【0005】本発明は、以上の点に鑑み、セット性の良
いプリフォームを提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、大端部と小端部と大小両端部間の棹部とを有
するコンロッドを鍛造で成形するための素材となるプリ
フォームであって、棹部に相当する軸部と、大端部に相
当する軸部一端の大端用塊部と、小端部に相当する軸部
他端の小端用塊部とを有するものにおいて、大端用塊部
を、その周面の一部に軸部の軸線に平行な平坦面を有す
る非円形の断面形状に形成している。
【0007】本発明によれば、鍛造用の金型装置の型内
にプリフォームをセットする際に大端用塊部の平坦面を
型面に着座させることにより、プリフォームが型内で転
動しなくなり、プリフォームの位置ずれによる偏肉の発
生が防止される。
【0008】
【発明の実施の形態】図1(A)は、クランクピンに対
する連結部となる大端部Waとピストンピンに対する連
結部となる小端部Wbと大小両端部Wa,Wb間の棹部
Wcとを有するエンジン用のコンロッドWを示してい
る。このコンロッドWは、図1(B)に示すプリフォー
ムW′を素材とし、図2に示す鍛造金型装置により冷間
の閉塞鍛造で成形される。
【0009】プリフォームW′は、棹部Wcに相当する
軸部W′cと、大端部Waに相当する軸部W′cの一端
の大端用塊部W′aと、小端部Wbに相当する軸部W′
cの他端の小端用塊部W′bとを有しており、これら大
端用塊部W′aと小端用塊部W′bと軸部W′cとの体
積比は大端部Waと小端部Wbと棹部Wcとの体積比と
略同等に設定されている。
【0010】鍛造金型装置は、可動型たる上ダイ1と、
固定型たる下ダイ2と、コンロッドWの輪郭に合致する
形状の成形穴3aを形成した中間ダイ3とを備えてお
り、下ダイ2を囲うダイリング4上に設けた上ダイ1用
のガイドリング5により中間ダイ3を下ダイ2上に押え
付けている。また、上ダイ1と下ダイ2とに、夫々、大
端用パンチ61,62と小端用パンチ71,72とを上下動
自在に挿設している。
【0011】コンロッドWの成形に際しては、先ず、図
2(A)に示す如く、下ダイ2上にプリフォームW′を
中間ダイ3の成形穴3aに収まるようにセットし、次
に、図2(B)に示す如く、上ダイ1を下降させて型締
めし、プリフォームW′の第1段階の鍛造を行う。次
に、図2(C)に示す如く、上ダイ1側のパンチ61
1を押下げると共に下ダイ2側のパンチ62,72を押
上げて、第2段階の鍛造を行う。これによれば、コンロ
ッドWの大端部Waの穴明け部分と小端部Wbの穴明け
部分とが鍛圧され、上下のダイ1,2と中間ダイ3とで
画定される成形空間に残っている欠肉部に肉が流れて欠
肉部が埋められ、上下の各ダイ1,2に合致する側面形
状と中間ダイ3に合致する輪郭形状を持つコンロッドW
が成形される。次に、上ダイ1側のパンチ61,71の押
下げを継続したまま下ダイ2側のパンチ62、72の押上
げを解除し、図2(D)に示す如く、大端用のパンチ6
1,62間と小端用のパンチ71,72間に残された余肉を
打ち抜いて、大端部Waと小端部Wbの穴明けを行う。
【0012】ところで、下ダイ2にセットしたプリフォ
ームW′が転動して位置ずれすると、鍛造に際し偏肉を
生じて、コンロッドWの成形精度が悪くなる。そこで、
本実施形態では、プリフォームW′の大端用塊部W′a
を、その周面の一部に軸部W′cの軸線に平行な平坦面
W′a1を有する非円形の断面形状、例えば、対向する
2つの平坦面W′a1を有する長円形の断面形状に形成
している。これによれば、下ダイ2に平坦面W′a1
着座するようにプリフォームW′をセットすることでプ
リフォームW′が下ダイ2上で転動しなくなり、プリフ
ォームW′の位置ずれによる成形精度の悪化が防止され
る。
【0013】プリフォームW′は、図3(A)に示す丸
棒状のビレットW″から製造される。これを詳述する
に、先ず、図3(B)に示す如く、ビレットW″を用い
て、軸部W′cと軸部W′cの軸方向先方に小端用塊部
W′bと同体積分の長さだけのびる延長部W′dとから
成る軸状部を押出し成形し、次に、ビレットW″の非押
出し部を据込み成形して、前記軸状部と大端用塊部W′
aとを有する図3(C)に示す如きプリフォーム素材を
製造する。尚、大端用塊部W′aは、この据込み成形で
上記の如き長円形の断面形状に形成される。次に、プリ
フォーム素材の延長部W′dを、図3(D)〜(H)に
示す如く、軸部W′c寄りの部分から複数回に分けて軸
方向に押し潰して小端用塊部W′bを成形する。
【0014】図3(D)〜(H)に示す工程は、図4に
示す如く、ターンテーブル100上に等ピッチで複数の
下型101を配置したロータリ式のプレス装置を用いて
行われる。下型101は、図5及び図6に示す如く、プ
リフォーム素材を大端用塊部W′aにおいて上方から挿
入セット自在な型本体102と、型本体102上に開閉
自在に設けた複数(図示例では4個)の分割ダイ103
とを備えている。分割ダイ103には、軸部W′cを拘
束するチャッキング部103aと、小端用塊部W′bの
軸部W′c側のアンダーカット部分W′b1の形状に合
致する上端の成形部103bとが形成されている。ま
た、分割ダイ103は、型本体102の上端外周部に取
付けた、上方に向って拡開するテーパーコーン104に
収納されており、各分割ダイ103間にばね105を縮
設し、分割ダイ103をテーパーコーン104内で押し
下げることにより分割ダイ103がばね105の付勢力
に抗して型締めされ、テーパーコーン104に挿設した
ロックピン106で型締め状態にロックされるようにし
ている。型本体102には、更に、ノックアウト107
が設けられており、ロックピン106によるロックを解
除した状態でノックアウト107を上動させることによ
り、プリフォームW′と共に分割ダイ103が押し上げ
られて型開きされるようにしている。
【0015】プレス装置には、ターンテーブル100に
よる下型101の回転軌跡に沿って、着脱ステーション
S0と第1乃至第5の鍛圧ステーションS1〜S5との
計6個のステーションが60°間隔で設置されており、
ターンテーブル100の60°宛の間歇回転で下型10
1が着脱ステーションS0から第1乃至第5鍛圧ステー
ションS1〜S5に順送りされて着脱ステーションS0
に戻されるようにしている。
【0016】第1乃至第4鍛圧ステーションS1〜S4
には、図7(A)〜(D)に示す如く、下型101に保
持されるプリフォーム素材の延長部W′dに外嵌する昇
降自在な上ダイ110,120,130,140と、延
長部W′dを上方から鍛圧する上ダイに対し昇降自在な
パンチ111,121,131,141とが配置されて
おり、第5鍛圧ステーションS5には、図7(E)に示
す如く、小端用塊部W′bのアンダーカット部分W′b
1以外の部分の形状に合致する下向きに開口する成形部
150aを有する昇降自在な上パンチ150が配置され
ている。
【0017】各上ダイ110,120,130,140
の下部内周には、下方に向って拡開する拡開部110
a,120a,130a,140aが形成されている。
ここで、第1鍛圧ステーションS1に配置する上ダイ1
10の拡開部110aの軸長L1及び径D1、第2鍛圧
ステーションS2に配置する上ダイ120の拡開部12
0aの軸長L2及び径D2、第3鍛圧ステーションS3
に配置する上ダイ130の拡開部130aの軸長L3及
び径D3、第4鍛圧ステーションS4に配置する上ダイ
140の拡開部140aの軸長L4及び径D4の関係
は、L1<L2<L3<L4及びD1<D2<D3<D
4になっている。更に、第1と第2の鍛圧ステーション
S1,S2に配置する上ダイ110,120の下端に
は、分割ダイ103の成形部103bに入り込む、拡開
部110a,120aを開口させた環状突起110b,
120bが形成されている。
【0018】小端用塊部W′bの成形に際しては、先
ず、着脱ステーションS0において、下型101の型本
体102にプリフォーム素材の大端用塊部W′aを挿入
した後、分割ダイ103を型締めしてこの状態にロック
ピン106でロックし、プリフォーム素材の軸部W′c
を分割ダイ103のチャッキング部103aで拘束す
る。
【0019】下型101は次に第1鍛圧ステーションS
1に送られ、該ステーションS1において、上ダイ11
0がプリフォーム素材の延長部W′dに外嵌され、パン
チ111により延長部W′dが上方から鍛圧される。こ
れによれば、分割ダイ103の成形部103bと上ダイ
110の拡開部110aとで画定される据込み空間に肉
が張り出すように延長部W′dが軸方向に押し潰され
る。その後、第2乃至第4鍛圧ステーションS2〜S4
においても延長部W′dの押し潰しが行われる。そし
て、第1乃至第4鍛圧ステーションS1〜S4の配置す
る上ダイ110,120,130,140の拡開部11
0a,120a,130a,140aの軸長及び径に上
記の如き寸法差を付けているため、延長部W′dは第1
乃至第4鍛圧ステーションS1〜S4において軸部W′
c寄りの部分から段階的に押し潰され、最終的に第5鍛
圧ステーションS5での上パンチ150による鍛圧によ
り小端用塊部W′bが成形される。そのため、各鍛圧ス
テーションS1〜S5での据込み比(延長部W′dの押
し潰し長さ/延長部W′dの径)が小さくなり、押し潰
しに際しての座屈が抑制されて、偏肉や皺等の成形不良
を生ずることなく小端用塊部W′bが成形される。
【0020】尚、第1や第2の鍛圧ステーションS1,
S2では、分割ダイ103の成形部103bの内容積が
大きいため、据込み比が過大になって座屈を生ずる可能
性がある。然し、本実施形態では、第1と第2の鍛圧ス
テーションS1,S2に配置する上ダイ110,120
に上記の如く環状突起110b,120bを形成してい
るため、成形部103bの実質的な内容積が環状突起1
10b,120bによって縮小され、その結果、第1と
第2の鍛圧ステーションS1,S2での据込み比が小さ
くなり、座屈の発生が防止される。
【0021】上記の如く小端用塊部W′bを成形した
後、下型101が着脱ステーションS0に戻されると、
ロックピン106によるロックを解除してノックアウト
107を上動させ、成形済みのプリフォームW′を下型
101から取出すと共に、下型101に次のプリフォー
ム素材をセットする。そして、以上の作業の繰返しでプ
リフォームW′を連続して製造する。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、プリフォームが型内で転動して位置ずれする
ことを防止でき、偏肉を生ずることなく精度良くコンロ
ッドを成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)コンロッドの斜視図、(B)本発明プ
リフォームの一例の斜視図
【図2】 (A)コンロッド成形用鍛造金型装置の鍛造
開始前の状態を示す断面図、(B)前記金型装置の第1
段階の鍛造完了時点の状態を示す断面図、(C)前記金
型装置の第2段階の鍛造完了時点の状態を示す断面図、
(D)前記金型装置の鍛造終了時点の状態を示す断面図
【図3】 (A)〜(H)プリフォームの製造手順を示
す工程図
【図4】 プリフォームを製造する装置の下半部の平面
【図5】 図4の装置で用いる下型の断面図
【図6】 下型に設ける分割ダイの平面図
【図7】 (A)第1鍛圧ステーションでの成形状態を
示す断面図、(B)第2鍛圧ステーションでの成形状態
を示す断面図、(C)第3鍛圧ステーションでの成形状
態を示す断面図、(D)第4鍛圧ステーションでの成形
状態を示す断面図、(E)第5鍛圧ステーションでの成
形状態を示す断面図
【符号の説明】
W コンロッド Wa 大端部 Wb 小端部 Wc 棹部 W′ プリフォーム W′a 大端用塊部 W′a1 平坦面 W′b 小端用塊部 W′c 軸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 浩 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 秋山 吉郎 埼玉県和光市本町8−1 本田技研工業株 式会社埼玉製作所内 (72)発明者 百瀬 公夫 埼玉県和光市本町8−1 本田技研工業株 式会社埼玉製作所内 Fターム(参考) 4E087 AA10 BA14 BA17 CA21 CA24 CA32 CA33 CC01 DA02 DA05 EC17 EC22 EE02 HA34

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大端部と小端部と大小両端部間の棹部と
    を有するコンロッドを鍛造で成形するための素材となる
    プリフォームであって、 棹部に相当する軸部と、大端部に相当する軸部一端の大
    端用塊部と、小端部に相当する軸部他端の小端用塊部と
    を有するものにおいて、 大端用塊部を、その周面の一部に軸部の軸線に平行な平
    坦面を有する非円形の断面形状に形成する、 ことを特徴とするコンロッド用プリフォーム。
JP33629899A 1999-11-26 1999-11-26 コンロッド用プリフォーム Pending JP2001150086A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33629899A JP2001150086A (ja) 1999-11-26 1999-11-26 コンロッド用プリフォーム
US09/678,103 US6490790B1 (en) 1999-11-26 2000-10-04 Method of manufacturing preform for connecting rod
GB0024321A GB2356590B (en) 1999-11-26 2000-10-04 Method of manufacturing preform for connecting rod
CA002322904A CA2322904A1 (en) 1999-11-26 2000-10-11 Method of manufacturing preform for connecting rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33629899A JP2001150086A (ja) 1999-11-26 1999-11-26 コンロッド用プリフォーム

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