JP2006169961A - Method of manufacturing cam for camshaft - Google Patents

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Fumio Takeshima
史生 竹島
Koji Satake
浩二 佐竹
Hideo Kurasawa
秀男 倉澤
Kozo Ono
幸三 大野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide high dimensional accuracy, while dispensing with the final finishing processing (machining), by continuously performing a plurality of cold forging processes. <P>SOLUTION: The final product of a cam for a camshaft having high dimensional accuracy, is provided while dispensing with the final finishing processing (machining) of a cam (profile) surface, by continuously applying the plurality of cold forging processes composed of contour preliminary upsetting, contour drawing, simultaneous punching of an inner diameter surface and an outer diameter surface, pressure molding for forming a surplus part on the inner diameter surface as a burr, inner diameter surface punching for punching the burr of the inner diameter surface, and simultaneous ironing of the inner diameter surface and the outer diameter surface, to a billet having the volume larger by a predetermined quantity than the final product. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関のバルブを開閉させるためのカムシャフト用カムの製造方法に関する。   The present invention relates to a camshaft cam manufacturing method for opening and closing a valve of an internal combustion engine.

ガソリンエンジン等の内燃機関において、クランクシャフトと連動して回転し、吸気及び排気バルブの開閉タイミングを制御する組立式のカムシャフトが知られている。   In an internal combustion engine such as a gasoline engine, an assembly type camshaft that rotates in conjunction with a crankshaft and controls opening and closing timings of intake and exhaust valves is known.

この組立式のカムシャフトは、例えば、シャフト本体を金属製のパイプで構成し、このパイプをカムピースのシャフト挿入孔に圧入等の方法によって固定している。   In this assembled camshaft, for example, the shaft body is made of a metal pipe, and the pipe is fixed to the shaft insertion hole of the cam piece by a method such as press fitting.

この種の従来技術に係るカムシャフトの製造方法として、例えば、特許文献1には、製品としてのカムに対応する容積を有する丸棒状延伸鋼材を1250〜1280℃まで加熱した後、型打ちによる熱間鍛造成形を行うことが開示されている。   As a method for manufacturing a camshaft according to this type of prior art, for example, in Patent Document 1, a round bar-shaped stretched steel material having a volume corresponding to a cam as a product is heated to 1250 to 1280 ° C., and then heated by stamping. It is disclosed to perform inter-forging.

また、特許文献2及び3には、所謂ファインブランキング(精密打ち抜き)法を用いて型だれを抑制することにより、成形精度と製造コストを両立させる技術的思想が開示されている。   Patent Documents 2 and 3 disclose a technical idea that achieves both molding accuracy and manufacturing cost by suppressing the drooping using a so-called fine blanking (precision punching) method.

特開平8−90139号公報JP-A-8-90139 特開2001−355709号公報JP 2001-355709 A 特開2002−147572号公報JP 2002-147572 A

しかしながら、特許文献1に開示された熱間鍛造成形方法を使用した場合、鍛造品の表層部に酸化物層が形成されると共に、型打ち鍛造によってバリのしわ傷や巻き込み傷が発生するために、仕上げ加工として機械加工が必要となる。   However, when the hot forging method disclosed in Patent Document 1 is used, an oxide layer is formed on the surface layer portion of the forged product, and burrs and entanglement scratches are generated by stamping forging. As a finishing process, machining is required.

さらに、特許文献2及び3に開示されたファインブランキング法を使用した場合、前記ファインブランキング法が剪断加工であるため、その破断面又は型だれの発生を抑制して最小となることを目的としているが、加工品であるカムの表面に破断面あるいは型だれが発生すると、カム面でバルブを押圧する際に面圧が局部的に上昇するという問題がある。   Furthermore, when the fine blanking method disclosed in Patent Documents 2 and 3 is used, the fine blanking method is a shearing process. However, if a fracture surface or a sag occurs on the surface of the cam, which is a processed product, there is a problem that the surface pressure increases locally when the valve is pressed on the cam surface.

本発明は、前記の点を考慮してなされたものであり、複数の冷間鍛造成形工程を連続して遂行することにより、最終の仕上げ加工(機械加工)を不要とし、高い寸法精度を得ることが可能なカムシャフト用カムの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and by performing a plurality of cold forging processes continuously, the final finishing process (machining) is not required and high dimensional accuracy is obtained. An object of the present invention is to provide a camshaft cam manufacturing method that can be used.

前記の目的を達成するために、本発明によれば、先ず、最終製品よりも所定量だけ大きな体積を有する鍛造用素材に対して輪郭予備据え込み成形を行い、荒形状からなる第一次冷間鍛造成形体を得る。   In order to achieve the above-described object, according to the present invention, first, a contour pre-upsetting is performed on a forging material having a volume larger than a final product by a predetermined amount, and a primary cooling comprising a rough shape is performed. A forged compact is obtained.

続いて、前記第一次冷間鍛造成形体に対して輪郭絞り成形を行い、輪郭形状に沿って流動した余剰肉が外径面にバリとして形成された第二次冷間鍛造成形体を得る。   Subsequently, contour drawing is performed on the primary cold forging formed body to obtain a secondary cold forging formed body in which surplus meat that has flowed along the contour shape is formed as burrs on the outer diameter surface. .

次に、前記第二次冷間鍛造成形体に対して内径面及び外径面の同時打ち抜き成形を行い、前記外径面に形成されたバリを除去すると共に、シャフト挿入孔よりも小径な逃がし孔が内径に形成された第三次冷間鍛造成形体を得る。   Next, the second cold forging formed body is subjected to simultaneous punching of the inner diameter surface and the outer diameter surface to remove burrs formed on the outer diameter surface, and to release a smaller diameter than the shaft insertion hole. A third cold forging formed body having holes formed in the inner diameter is obtained.

さらに、前記第三次冷間鍛造成形体を押圧する押圧成形を行い、所定の肉厚寸法に形成されると共に、余剰肉が内径面にバリとして形成された第四次冷間鍛造成形体を得る。   Further, a fourth cold forging formed body in which the third cold forging formed body is pressed to form a predetermined thickness and a surplus meat is formed as a burr on the inner diameter surface. obtain.

さらにまた、前記第四次冷間鍛造成形体に対して内径面打ち抜き成形を行い、前記内径面に形成されたバリを除去すると共に、シャフト挿入孔に対応する孔部が形成された第五次冷間鍛造成形体を得る。   Furthermore, the fifth cold forging molded body is subjected to inner surface punching to remove burrs formed on the inner surface and a fifth portion formed with a hole corresponding to the shaft insertion hole. A cold forging compact is obtained.

最後に、前記第五次冷間鍛造成形体に対して内径面及び外径面の同時しごき成形を行うことにより、例えば、カム(プロフィール)面に対して切削研磨加工等の仕上げ加工を施すことがなく、寸法精度及び所定の面粗度が確保された最終製品が得られる。   Finally, the inner surface and the outer surface are simultaneously ironed and formed on the fifth cold forging formed body, for example, finishing processing such as cutting and polishing is performed on the cam (profile) surface. Thus, a final product in which dimensional accuracy and predetermined surface roughness are ensured can be obtained.

なお、前記鍛造用素材に対して輪郭予備据え込み成形を行った際、第一次冷間鍛造成形体の周縁部に面取り部を形成し、輪郭絞り成形によって外径面に形成されるバリに近接する一方の面の周縁部に形成される第1面取り部の面積を、前記一方の面と反対側の他方の面の周縁部に形成される第2面取り部の面積よりも大きく設定ことにより、前記輪郭絞り成形が円滑になされる。   In addition, when contour pre-upsetting is performed on the forging material, a chamfered portion is formed at the peripheral edge of the primary cold forged molded body, and the burr formed on the outer diameter surface by contour drawing is formed. By setting the area of the first chamfered portion formed at the peripheral portion of one surface adjacent to the one surface to be larger than the area of the second chamfered portion formed at the peripheral portion of the other surface opposite to the one surface The contour drawing is smoothly performed.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、輪郭予備据え込み成形、輪郭絞り成形、内径面及び外径面の同時打ち抜き成形、余剰分を内径面にバリとして形成する押圧成形、内径面のバリを打ち抜く内径面打ち抜き成形、内径面及び外径面の同時しごき成形からなる複数の冷間鍛造成形工程を連続して遂行することにより、カム(プロフィール)面の最終の仕上げ加工(機械加工)を不要とし、高い寸法精度を有する最終製品を得ることができる。   That is, contour pre-upsetting, contour drawing, simultaneous punching of the inner and outer diameter surfaces, press forming to form the surplus as burrs on the inner surface, inner surface punching to punch out burrs on the inner surface, inner surface and The final product has high dimensional accuracy by eliminating the need for final finishing (machining) of the cam (profile) surface by continuously performing multiple cold forging processes consisting of simultaneous iron forming of the outer diameter surface. Can be obtained.

この結果、本発明では、最終製品の外径面に破断面や型だれ等が発生することがなく、カム面として所定の面粗度が確保されると共に、シャフトが圧入されるシャフト挿入孔として所定の嵌合寸法が確保された最終製品を得ることができる。   As a result, in the present invention, the outer surface of the final product does not have a fracture surface or a sag, and a predetermined surface roughness is ensured as the cam surface, and the shaft insertion hole into which the shaft is press-fitted A final product having a predetermined fitting dimension can be obtained.

本発明に係るカムシャフト用カムの製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   A preferred embodiment of a method for manufacturing a cam for a camshaft according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態に係るカムシャフト用カムの製造方法により製造される組立式のカムシャフト10が用いられるエンジン12の概略構成図を示す。このカムシャフト10は、例えば、単気筒のエンジン12に用いられるものであって、クランクシャフト14の回転に同期してプッシュロッド16を押し上げることによりロッカーアーム18を操作してバルブ20を開閉させることができる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine 12 in which an assembling camshaft 10 manufactured by the camshaft cam manufacturing method according to the present embodiment is used. The camshaft 10 is used in, for example, a single cylinder engine 12 and operates the rocker arm 18 to open and close the valve 20 by pushing up the push rod 16 in synchronization with the rotation of the crankshaft 14. Can do.

なお、実際上、バルブ20は給気用と排気用の2つが設けられており、それぞれ個別のロッカーアーム18及びプッシュロッド16が設けられている。カムシャフト10には、2つのプッシュロッド16をそれぞれ個別に押し上げるために、位相の異なる2つのカム22及びカム24が設けられている。   In practice, there are two valves 20 for supply and exhaust, and an individual rocker arm 18 and push rod 16 are provided. The camshaft 10 is provided with two cams 22 and 24 having different phases in order to push up the two push rods 16 individually.

図2に示すように、カムシャフト10は、冷間鍛造により成形されたシャフト26と、該シャフト26に圧入されたカム22及びカム24と、前記クランクシャフト14の駆動ギヤ14a(図1参照)に噛合してシャフト26を回転させる合成樹脂製(例えば、ナイロン等)のギヤ28とを有する。ギヤ28の軸心部には金属ブッシュ28a(例えば、S35C等の炭素鋼)が設けられており、該金属ブッシュ28aがシャフト26に圧入されている。   As shown in FIG. 2, the camshaft 10 includes a shaft 26 formed by cold forging, a cam 22 and a cam 24 press-fitted into the shaft 26, and a drive gear 14a of the crankshaft 14 (see FIG. 1). And a gear 28 made of synthetic resin (for example, nylon) that rotates the shaft 26 by meshing with the gear. A metal bush 28 a (for example, carbon steel such as S35C) is provided at the shaft center portion of the gear 28, and the metal bush 28 a is press-fitted into the shaft 26.

ギヤ28は合成樹脂をインジェクション成型することにより形成され、その際、金属ブッシュ28aを予めインサートしておくとよい。ギヤ28には金属ブッシュ28aが設けられることにより、シャフト26を確実に圧入・締結することができる。ギヤ28に、例えば、合成樹脂を用いることにより、インジェクション成型等の生産効率の高い生産方法を用いることができ、しかも金属のギヤに比べて軽量にすることができる。   The gear 28 is formed by injection molding a synthetic resin, and at this time, a metal bush 28a may be inserted in advance. Since the gear 28 is provided with the metal bush 28a, the shaft 26 can be reliably press-fitted and fastened. For example, by using a synthetic resin for the gear 28, a production method with high production efficiency such as injection molding can be used, and the weight can be reduced as compared with a metal gear.

なお、ギヤ28は、エンジン12の仕様等に応じて金属を用いたプレス加工品、機械加工品又は焼結成形品等であってもよい。   The gear 28 may be a press-worked product, a machined product, a sintered molded product, or the like using a metal according to the specifications of the engine 12 or the like.

前記カム22(24)には、プッシュロッド16の下端面に接触して該プッシュロッド16を上方に向かって押圧するカム面(摺動面)30と、シャフト26が挿入される貫通したシャフト挿入孔32とが設けられる(図2参照)。   The cam 22 (24) has a cam surface (sliding surface) 30 that contacts the lower end surface of the push rod 16 and presses the push rod 16 upward, and a penetrating shaft insertion into which the shaft 26 is inserted. A hole 32 is provided (see FIG. 2).

次に、前記カム22(24)の製造工程について、図3に示すフローチャートに沿って説明する。   Next, the manufacturing process of the cam 22 (24) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、ステップS1では、図示しない棒状材料を所定長に切断することにより、鍛造用素材として円柱状のビレット34を得る(図4A〜図4C参照)。このビレット34は、最終製品であるカム22(24)の体積に対応するものではなく、最終製品であるカム22(24)の体積とバリとして除去される体積とが加算された体積からなる。なお、前記ビレット34は、図示しないコイル材を剪断して得てもよい。   First, in step S1, a cylindrical billet 34 is obtained as a forging material by cutting a rod-shaped material (not shown) into a predetermined length (see FIGS. 4A to 4C). The billet 34 does not correspond to the volume of the cam 22 (24) which is the final product, and is composed of a volume obtained by adding the volume of the cam 22 (24) which is the final product and the volume removed as burrs. The billet 34 may be obtained by shearing a coil material (not shown).

ステップS2では、前記ステップS1で得られたビレット34を図6に示される第1冷間鍛造用金型36のキャビティ38に装填し、パンチ40によって前記ビレット34を加圧することにより、輪郭予備据え込み成形を行う。   In step S2, the billet 34 obtained in step S1 is loaded into the cavity 38 of the first cold forging die 36 shown in FIG. Intrusion molding.

この輪郭予備据え込み成形では、パンチ40を介してビレット34を上方から押圧することにより、最終製品の厚さ寸法よりも厚肉からなり、外周の輪郭寸法(幅寸法)が大きく設定された荒形状からなる第一次冷間鍛造成形体42が形成される(図5A〜図5C参照)。   In this contour pre-upsetting, the billet 34 is pressed from above through the punch 40, so that it is thicker than the thickness of the final product, and the contour size (width dimension) of the outer periphery is set larger. A primary cold forging formed body 42 having a shape is formed (see FIGS. 5A to 5C).

この第一次冷間鍛造成形体42は、前記パンチ40によって塑性変形された肉がカム面を形成する先端部44の方向に対して十分に流動していないため、前記先端部44は他の部位と比較して薄肉となっている(図5C参照)。   In the primary cold forging formed body 42, the plastic deformation by the punch 40 does not sufficiently flow with respect to the direction of the tip portion 44 that forms the cam surface. It is thinner than the part (see FIG. 5C).

また、第一次冷間鍛造成形体42では、上面(一方の面)の周縁部に環状傾斜面からなる第1面取り部46aが形成され、反対側の下面(他方の面)の周縁部に環状傾斜面からなる第2面取り部46bが形成される。この場合、上面に形成された第1面取り部46aの面積は、下面に形成された第2面取り部46bの面積よりも大きくなるように設定される(図7参照)。この場合、パンチ側を上方向とし、ダイス側を下方向としている。   Further, in the primary cold forging formed body 42, a first chamfered portion 46a made of an annular inclined surface is formed on the peripheral portion of the upper surface (one surface), and on the peripheral portion of the lower surface (the other surface) on the opposite side. A second chamfered portion 46b made of an annular inclined surface is formed. In this case, the area of the first chamfered portion 46a formed on the upper surface is set to be larger than the area of the second chamfered portion 46b formed on the lower surface (see FIG. 7). In this case, the punch side is the upward direction and the die side is the downward direction.

第一次冷間鍛造成形体42の上下面にそれぞれ第1及び第2面取り部46a、46bを形成することにより、後述するステップS4において、外径面のバリ56を切断する際にその切断面に対してバリが発生することを阻止することができる。従って、ステップS4の後工程で特別にバリを除去する作業を設けることがなく、作業工程を簡素化することができる。   By forming the first and second chamfered portions 46a and 46b on the upper and lower surfaces of the primary cold forged formed body 42, respectively, when the outer surface burr 56 is cut in step S4, the cut surface is cut. Against the occurrence of burrs. Therefore, the work process can be simplified without providing a work for removing the burr specially in the subsequent process of step S4.

次に、ステップS3では、前記ステップS2で得られた第一次冷間鍛造成形体42を図9に示される第2冷間鍛造用金型48のキャビティ50に装填し、パンチ52によって前記第一次冷間鍛造成形体42を加圧することにより、輪郭絞り成形を行う。   Next, in step S3, the first cold forging formed body 42 obtained in step S2 is loaded into the cavity 50 of the second cold forging die 48 shown in FIG. Contour drawing is performed by pressurizing the primary cold forging compact 42.

なお、第2冷間鍛造用金型48の下型48aによって形成されるキャビティ50の幅方向寸法Aを、第1冷間鍛造用金型36の下型36aによって形成されるキャビティ38の幅方向寸法Bと比較して小さく設定することにより、輪郭絞り成形を円滑に遂行することができる(図6と図9とを比較参照)。   The width direction dimension A of the cavity 50 formed by the lower die 48a of the second cold forging die 48 is defined as the width direction of the cavity 38 formed by the lower die 36a of the first cold forging die 36. By setting it smaller than the dimension B, contour drawing can be performed smoothly (see FIG. 6 and FIG. 9 for comparison).

この輪郭絞り成形では、パンチ52を介して第一次冷間鍛造成形体42を上方から押圧することにより、最終製品の形状に対応する外周面の輪郭形状に沿って塑性変形した肉が流動し、前記輪郭予備据え込み工程で不十分であった先端部44aに塑性肉が十分に充填された第二次冷間鍛造成形体54が形成される(図8A〜図8C参照)。   In this contour drawing, the first cold forging formed body 42 is pressed from above via the punch 52, and the plastically deformed meat flows along the contour shape of the outer peripheral surface corresponding to the shape of the final product. Then, the secondary cold forging formed body 54 in which the front end portion 44a that has been insufficient in the contour preliminary upsetting process is sufficiently filled with plastic meat is formed (see FIGS. 8A to 8C).

なお、前記第二次冷間鍛造成形体54の上面部近傍の外周面には、外周面の輪郭形状に沿って流動した余分な肉の体積分が環状のバリ56として形成される(図8B参照)。また、前記輪郭絞り成形は、前工程で形成された第1及び第2面取り部46a、46bに何ら影響を与えることがなく、外周面の輪郭に沿ってなされる。   In addition, on the outer peripheral surface in the vicinity of the upper surface portion of the secondary cold forging formed body 54, an extra flesh volume that flows along the contour shape of the outer peripheral surface is formed as an annular burr 56 (FIG. 8B). reference). The contour drawing is performed along the contour of the outer peripheral surface without affecting the first and second chamfered portions 46a and 46b formed in the previous step.

ステップS4では、前記ステップS3で得られた第二次冷間鍛造成形体54を図11に示される第3冷間鍛造用金型58に装填し、ダイス60の孔部62内に挿入される中空のパンチ64によって前記第二次冷間鍛造成形体54を上方から押圧することにより、外周面から突出するバリ56を打ち抜くと共に、シャフト26の挿入位置に、次工程以降での流動肉の余剰分を流動させるために、最終製品のシャフト挿入孔32の内径よりも小径な逃がし孔66を下型58aに固定された固定パンチ68によって打ち抜いた内径面及び外径面の同時打ち抜き成形を行う。   In step S4, the second cold forging formed body 54 obtained in step S3 is loaded into the third cold forging die 58 shown in FIG. 11 and inserted into the hole 62 of the die 60. By pressing the second cold forging formed body 54 from above with a hollow punch 64, the burrs 56 protruding from the outer peripheral surface are punched out, and the surplus of fluidized meat in the subsequent steps and beyond is inserted at the insertion position of the shaft 26. In order to make the fluid flow, the inner diameter surface and the outer diameter surface obtained by punching the escape hole 66 having a diameter smaller than the inner diameter of the shaft insertion hole 32 of the final product by the fixed punch 68 fixed to the lower mold 58a are simultaneously punched.

この内径面及び外径面の同時打ち抜き成形では、外周面から突出するバリ56を打ち抜く際、前記外周面がしごかれてバリが発生することなく面精度が向上した破断面を有し、しかも、内径面にシャフト挿入孔32よりも小径な逃がし孔66が穿孔された第三次冷間鍛造成形体70が形成される(図10A〜図10C参照)。   In the simultaneous punching molding of the inner and outer diameter surfaces, when the burr 56 protruding from the outer peripheral surface is punched, the outer peripheral surface has a fractured surface with improved surface accuracy without causing burrs to be generated. Then, a third cold forging formed body 70 having a relief hole 66 having a smaller diameter than the shaft insertion hole 32 is formed on the inner diameter surface (see FIGS. 10A to 10C).

前記逃がし孔66は、次工程以降において、外周面を拘束した状態で内径側にのみ流動肉の余剰分を流動させるために形成されるものである。   The relief holes 66 are formed in order to flow the surplus portion of the fluidized meat only to the inner diameter side in a state where the outer peripheral surface is constrained in the subsequent steps.

ステップ5では、前記ステップS4で得られた第三次冷間鍛造成形体70を図13に示される第4冷間鍛造用金型72のキャビティに装填し、前記第三次冷間鍛造成形体70の外周面が金型面によって拘束された状態で、下型72a側に向かって所定長だけ突出する環状段付き部74を有するパンチ76によって前記第三次冷間鍛造成形体70を押圧することにより、所定の肉厚に形成すると共に、余剰分の流動肉を内径面にバリ78として形成する押圧成形を行う。   In step 5, the third cold forging molded body 70 obtained in step S4 is loaded into the cavity of the fourth cold forging die 72 shown in FIG. In a state where the outer peripheral surface of 70 is constrained by the mold surface, the third cold forging formed body 70 is pressed by a punch 76 having an annular stepped portion 74 protruding by a predetermined length toward the lower mold 72a side. In this way, press forming is performed to form a predetermined thickness, and to form surplus fluid meat as burrs 78 on the inner diameter surface.

前記押圧成形では、次工程で内径面の打ち抜き成形をするための予備成形として上面及び下面に近接する逃がし孔66の部位にそれぞれガイド孔80を有し、しかも、最終製品と略同一の厚さ寸法に設定された第四次冷間鍛造成形体82が形成される(図12A〜図12C参照)。   In the press molding, guide holes 80 are provided at the portions of the relief holes 66 close to the upper surface and the lower surface as preliminary molding for punching the inner diameter surface in the next step, and the thickness is substantially the same as that of the final product. A fourth cold forging formed body 82 set to the dimensions is formed (see FIGS. 12A to 12C).

なお、前記一組のガイド孔80の間には、厚さ方向に沿って貫通する貫通孔84が形成され、次工程で内径面のバリ78を除去する際、素材が流動しやすいように形成されている。   A through-hole 84 that penetrates along the thickness direction is formed between the pair of guide holes 80 so that the material can easily flow when the inner surface burr 78 is removed in the next step. Has been.

ステップS6では、前記ステップS5で得られた第四次冷間鍛造成形体82を図15に示される第5冷間鍛造用金型86のキャビティに装填し、前記第四次冷間鍛造成形体82の外径面を拘束した状態で、該第四次冷間鍛造成形体82の上面を中空状のパンチ88によって押圧することにより、該第四次冷間鍛造成形体82の内径面に形成されたバリ78を、下型86aに固定された固定パンチ90で打ち抜く内径面打ち抜き成形を行う。   In step S6, the fourth cold forging formed body 82 obtained in step S5 is loaded into the cavity of the fifth cold forging die 86 shown in FIG. Formed on the inner diameter surface of the fourth cold forged molded body 82 by pressing the upper surface of the fourth cold forged molded body 82 with a hollow punch 88 in a state where the outer diameter surface of the 82 is constrained. The formed burr 78 is punched out by a fixed punch 90 fixed to the lower die 86a.

この内径面打ち抜き成形では、第四次冷間鍛造成形体82の内径面に形成されたバリ78を打ち抜くことにより、所定の内径からなるシャフト挿入孔32を有する第五次冷間鍛造成形体92が形成される(図14A〜図14C参照)。   In this inner surface punching, a fifth cold forging formed body 92 having a shaft insertion hole 32 having a predetermined inner diameter is formed by punching a burr 78 formed on the inner surface of the fourth cold forging formed body 82. Is formed (see FIGS. 14A to 14C).

ステップS7では、前記ステップS6で得られた第五次冷間鍛造成形体92を図17に示される第6冷間鍛造用金型94のキャビティに装填し、前記第五次冷間鍛造成形体92の外径面を金型面で拘束した状態で、下型94aに固定された固定パンチ96がシャフト挿入孔32に沿って進入されるように、該第五次冷間鍛造成形体92の上面を中空状のパンチ98によって押圧する、内径面及び外径面のしごき成形を同時に行う。   In step S7, the fifth cold forging formed body 92 obtained in step S6 is loaded into the cavity of the sixth cold forging die 94 shown in FIG. The fifth cold forging formed body 92 of the fifth cold forging formed body 92 is so arranged that the fixed punch 96 fixed to the lower mold 94a is inserted along the shaft insertion hole 32 in a state where the outer diameter surface of the 92 is constrained by the mold surface. The upper surface is pressed by the hollow punch 98 and the inner diameter surface and the outer diameter surface are simultaneously ironed.

内径面及び外径面の同時しごき成形を行うことにより、前記内径面及び外径面に所定の面粗度が確保された最終製品(図16A〜図16C参照)を得ることができる(ステップS8)。なお、前記ステップS2からステップS8までの工程をヘッダーあるいは鍛造プレスによって連続成形してもよい。   By performing simultaneous ironing of the inner diameter surface and the outer diameter surface, a final product (see FIGS. 16A to 16C) in which a predetermined surface roughness is secured on the inner diameter surface and the outer diameter surface can be obtained (step S8). ). Note that the steps from Step S2 to Step S8 may be continuously formed by a header or a forging press.

本実施の形態では、第1〜第6冷間鍛造用金型36、48、58、72、86、94を用い、輪郭予備据え込み成形、輪郭絞り成形、内径面及び外径面の同時打ち抜き成形、余剰分を内径面にバリ78として形成する押圧成形、内径面のバリ78を打ち抜く内径面打ち抜き成形、内径面及び外径面の同時しごき成形からなる複数の冷間鍛造成形工程を連続して遂行することにより、カム(プロフィール)面の最終の仕上げ加工(機械加工)を不要とし、高い寸法精度を有する最終製品を得ることができる。   In the present embodiment, first to sixth cold forging dies 36, 48, 58, 72, 86, 94 are used, and contour pre-upsetting, contour drawing, simultaneous punching of the inner surface and outer surface. A plurality of cold forging forming steps including forming, pressing forming to form the surplus as a burr 78 on the inner surface, inner surface punching to punch out the inner surface burr 78, and simultaneous ironing of the inner surface and the outer surface are continuously performed. As a result, the final finishing process (machining) of the cam (profile) surface is unnecessary, and a final product having high dimensional accuracy can be obtained.

従って、本実施の形態では、最終製品の外周面に破断面や型だれ等が発生することがなく、カム面として所定の面粗度が確保されると共に、シャフトが圧入されるシャフト挿入孔として所定の嵌合寸法が確保された最終製品を得ることができる。   Therefore, in the present embodiment, the fracture surface or mold sagging does not occur on the outer peripheral surface of the final product, a predetermined surface roughness is ensured as the cam surface, and the shaft insertion hole into which the shaft is press-fitted A final product having a predetermined fitting dimension can be obtained.

さらに、本実施の形態では、最終製品よりも大なる体積を有するビレット34を用い、輪郭絞り成形によって外径面に余剰分のバリ56を形成し、押圧成形によって内径面に余剰分のバリ78を形成し、前記外径面のバリ56及び内径面のバリ78をそれぞれ打ち抜き成形によって除去している。   Further, in the present embodiment, the billet 34 having a volume larger than that of the final product is used, the extra burr 56 is formed on the outer diameter surface by contour drawing, and the extra burr 78 is formed on the inner diameter surface by press molding. The outer surface burr 56 and the inner surface burr 78 are removed by punching.

この場合、最終製品に対応する体積を有するビレットを用いて複数の鍛造成形によって鍛造成形品を成形した場合と比較して、本実施の形態では、輪郭絞り成形において肉の流動方向が外径面側となる単一の方向からなり、また、押圧成形において外径面が拘束されているために肉の流動方向が内径面側となる単一の方向からなり、その剰余分をバリ56、78として除去しているために、例えば、切削研磨加工等によって最終の仕上げ加工が不要となり、高精度な面粗度と寸法精度を有する最終製品を得ることができる。   In this case, compared with the case where a forged product is formed by a plurality of forgings using a billet having a volume corresponding to the final product, in this embodiment, the flow direction of the meat in the contour drawing is the outer diameter surface. The outer diameter surface is constrained in the press molding, and the flow direction of the meat is the single direction on the inner diameter surface side. Therefore, the final finishing process is not necessary by, for example, cutting and polishing, and a final product having high surface roughness and dimensional accuracy can be obtained.

本実施の形態に係るカムシャフト用カムの製造方法によって製造されるカムシャフトが用いられるエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine in which the camshaft manufactured by the manufacturing method of the cam for camshafts concerning this Embodiment is used. 図1に示すカムシャフトの斜視図である。It is a perspective view of the cam shaft shown in FIG. 本実施の形態に係るカムシャフト用カムの製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the cam for camshafts which concerns on this Embodiment. 図4Aは、所定長に切断されたビレットの平面図、図4Bは、前記ビレットの縦断面図、図4Cは、前記ビレットの斜視図である。4A is a plan view of the billet cut to a predetermined length, FIG. 4B is a longitudinal sectional view of the billet, and FIG. 4C is a perspective view of the billet. 図5Aは、第1冷間鍛造用金型によって前記ビレットに輪郭予備据え込み成形が施された第一次冷間鍛造成形体の平面図、図5Bは、前記第一次冷間鍛造成形体の縦断面図、図5Cは、前記第一次冷間鍛造成形体の斜視図である。FIG. 5A is a plan view of a primary cold forging formed body in which contour upsetting is performed on the billet by a first cold forging die, and FIG. 5B is the first cold forging formed body. FIG. 5C is a perspective view of the first cold forging formed body. 前記第1冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the first cold forging die. 図5Bに示す第一次冷間鍛造成形体の部分拡大縦断面図である。FIG. 5B is a partially enlarged longitudinal sectional view of the primary cold forging formed body shown in FIG. 5B. 図8Aは、第2冷間鍛造用金型によって前記第一次冷間鍛造成形体に輪郭絞り成形が施された第二次冷間鍛造成形体の平面図、図8Bは、前記第二次冷間鍛造成形体の縦断面図、図8Cは、前記第二次冷間鍛造成形体の斜視図である。FIG. 8A is a plan view of a second cold forging formed body in which contour drawing is applied to the first cold forging formed body by a second cold forging die, and FIG. 8B is the second cold forging formed body. FIG. 8C is a perspective view of the second cold forging formed body, and FIG. 8C is a longitudinal sectional view of the cold forging formed body. 前記第2冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。It is a schematic longitudinal cross-section figure of the said 2nd die for cold forging. 図10Aは、第3冷間鍛造用金型によって前記第二次冷間鍛造成形体に内径面及び外径面の同時打ち抜き成形が施された第三次冷間鍛造成形体の平面図、図10Bは、前記第三次冷間鍛造成形体の縦断面図、図10Cは、前記第三次冷間鍛造成形体の斜視図である。FIG. 10A is a plan view of a third cold forging formed body in which the second cold forged formed body is subjected to simultaneous punching of the inner surface and the outer diameter surface by a third cold forging die, FIG. 10B is a longitudinal cross-sectional view of the third cold forged formed body, and FIG. 10C is a perspective view of the third cold forged formed body. 前記第3冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。It is a schematic longitudinal cross-section figure of the said 3rd cold forging metal mold | die. 図12Aは、第4冷間鍛造用金型によって前記第三次冷間鍛造成形体にその余剰分をバリとして形成する押圧成形が施された第四次冷間鍛造成形体の平面図、図12Bは、前記第四次冷間鍛造成形体の縦断面図、図12Cは、前記第四次冷間鍛造成形体の斜視図である。FIG. 12A is a plan view of a fourth cold forging formed body that has been subjected to press forming to form the surplus as a burr on the third cold forged formed body using a fourth cold forging die, FIG. 12B is a vertical cross-sectional view of the fourth cold forging formed body, and FIG. 12C is a perspective view of the fourth cold forging formed body. 前記第4冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。It is a schematic longitudinal cross-section figure of the said 4th cold forging metal mold | die. 図14Aは、第5冷間鍛造用金型によって前記第四次冷間鍛造成形体の内径面のバリを打ち抜く内径面打ち抜き成形が施された第五次冷間鍛造成形体の平面図、図14Bは、前記第五次冷間鍛造成形体の縦断面図、図14Cは、前記第五次冷間鍛造成形体の斜視図である。FIG. 14A is a plan view of a fifth cold forging formed body that has been subjected to inner surface punching to punch out burrs on the inner surface of the fourth cold forged formed body using a fifth cold forging die, FIG. 14B is a longitudinal cross-sectional view of the fifth cold forged formed body, and FIG. 14C is a perspective view of the fifth cold forged formed body. 前記第5冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。It is a schematic longitudinal cross-section figure of the said 5th cold forging metal mold | die. 図16Aは、第6冷間鍛造用金型によって前記第五次冷間鍛造成形体の内径面及び外径面の同時しごき成形が施された最終製品の平面図、図16Bは、前記最終製品の縦断面図、図16Cは、前記最終製品の斜視図である。FIG. 16A is a plan view of a final product in which the inner surface and the outer surface of the fifth cold forged molded body are simultaneously ironed by a sixth cold forging die, and FIG. 16B is the final product. FIG. 16C is a perspective view of the final product. 前記第6冷間鍛造用金型の概略縦断面構造図である。It is a schematic longitudinal cross-section figure of the said 6th die for cold forging.

符号の説明Explanation of symbols

10…カムシャフト 22、24…カム
26…シャフト 30…カム面
32…シャフト挿入孔 34…ビレット
36、48、58、72、86、94…冷間鍛造用金型
42、54、70、82、92…冷間鍛造成形体
44…先端部 46a、46b…面取り部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cam shaft 22, 24 ... Cam 26 ... Shaft 30 ... Cam surface 32 ... Shaft insertion hole 34 ... Billet 36, 48, 58, 72, 86, 94 ... Cold forging die 42, 54, 70, 82, 92 ... Cold forging formed body 44 ... Tip 46a, 46b ... Chamfer

Claims (3)

内燃機関を構成するカムシャフト用カムの製造方法において、
最終製品よりも所定量だけ大きな体積を有する鍛造用素材に対して輪郭予備据え込み成形を行い、荒形状からなる第一次冷間鍛造成形体を得る工程と、
前記第一次冷間鍛造成形体に対して輪郭絞り成形を行い、輪郭形状に沿って流動した余剰肉が外径面にバリとして形成された第二次冷間鍛造成形体を得る工程と、
前記第二次冷間鍛造成形体に対して内径面及び外径面の同時打ち抜き成形を行い、前記外径面に形成されたバリを除去すると共に、シャフト挿入孔よりも小径な逃がし孔が内径に形成された第三次冷間鍛造成形体を得る工程と、
前記第三次冷間鍛造成形体を押圧する押圧成形を行い、所定の肉厚寸法に形成されると共に、余剰肉が内径面にバリとして形成された第四次冷間鍛造成形体を得る工程と、
前記第四次冷間鍛造成形体に対して内径面打ち抜き成形を行い、前記内径面に形成されたバリを除去すると共に、シャフト挿入孔に対応する孔部が形成された第五次冷間鍛造成形体を得る工程と、
前記第五次冷間鍛造成形体に対して内径面及び外径面の同時しごき成形を行い、最終製品を得る工程と、
を有することを特徴とするカムシャフト用カムの製造方法。
In a method for manufacturing a cam for a camshaft constituting an internal combustion engine,
A step of performing contour pre-upsetting on a forging material having a volume larger than the final product by a predetermined amount to obtain a primary cold forging formed body having a rough shape;
A step of performing contour drawing on the primary cold forging formed body to obtain a secondary cold forging formed body in which surplus meat that has flowed along the contour shape is formed as burrs on the outer diameter surface;
The secondary cold forging formed body is subjected to simultaneous punching of the inner diameter surface and the outer diameter surface to remove burrs formed on the outer diameter surface, and an escape hole having a smaller diameter than the shaft insertion hole is provided on the inner diameter surface. A step of obtaining a third cold forging formed body,
A step of performing a press molding for pressing the third cold forged molded body to obtain a fourth cold forged molded body which is formed to have a predetermined thickness and the surplus meat is formed as burrs on the inner diameter surface. When,
Fifth cold forging in which the inner surface is punched into the fourth cold forged molded body to remove burrs formed on the inner surface and a hole corresponding to the shaft insertion hole is formed. Obtaining a molded body; and
A step of simultaneously ironing the inner surface and the outer surface of the fifth cold forged formed body to obtain a final product;
A method of manufacturing a cam for a camshaft, comprising:
請求項1記載の製造方法において、
鍛造用素材に対して輪郭予備据え込み成形を行った際、第一次冷間鍛造成形体の周縁部には、面取り部が形成されることを特徴とするカムシャフト用カムの製造方法。
In the manufacturing method of Claim 1,
A camshaft cam manufacturing method, wherein a chamfered portion is formed at a peripheral edge portion of a primary cold forged molded body when contour preliminary upsetting is performed on a forging material.
請求項2記載の製造方法において、
輪郭絞り成形によって外径面に形成されるバリに近接する一方の面の周縁部に形成される第1面取り部の面積は、前記一方の面と反対側の他方の面の周縁部に形成される第2面取り部の面積よりも大きく設定されることを特徴とするカムシャフト用カムの製造方法。

In the manufacturing method of Claim 2,
The area of the first chamfered portion formed on the peripheral portion of one surface close to the burr formed on the outer diameter surface by contour drawing is formed on the peripheral portion of the other surface opposite to the one surface. The camshaft cam manufacturing method is characterized in that the camshaft cam is set larger than the area of the second chamfered portion.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053474A1 (en) 2007-10-29 2009-05-07 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd., Toyohashi-shi Method for forming a cam projection
CN101850399A (en) * 2010-05-14 2010-10-06 付仕忠 Process method for forging brake cam of automobile
CN107160101A (en) * 2017-05-14 2017-09-15 合肥鼎鑫模具有限公司 A kind of processing technology of the corrosion-resistant camshaft of automobile engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053474A1 (en) 2007-10-29 2009-05-07 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd., Toyohashi-shi Method for forming a cam projection
JP2009106952A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Musashi Seimitsu Ind Co Ltd Method of forming cam lobe
US8201434B2 (en) 2007-10-29 2012-06-19 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. Method of forming cam lobe
DE102008053474B4 (en) * 2007-10-29 2014-03-13 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. Method for forming a cam projection
CN101850399A (en) * 2010-05-14 2010-10-06 付仕忠 Process method for forging brake cam of automobile
CN107160101A (en) * 2017-05-14 2017-09-15 合肥鼎鑫模具有限公司 A kind of processing technology of the corrosion-resistant camshaft of automobile engine

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