JP2016215227A - Manufacturing method of forged crank shaft - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a forged crank shaft integrally having a weight part which reduces the weight of the crank shaft without largely increasing manufacturing steps.SOLUTION: A manufacturing method of a forged crank shaft comprises: a mold forging step obtaining a forged material with burrs in which a shape of a forged crank shaft and an excess thickness part Ea protruding from an outer peripheral surface Wa of a weight part W to a fan-shaped radial direction are formed by a die-forging; a deburring step obtaining a forged material 40 without burrs by removing burrs from the forged material with burrs; and a bending step in which a first metal mold 11 is moved from the outer peripheral surface Wa side to a journal part J side to bend the excess thickness part Ea by pressing the first metal mold 11 against the excess thickness part Ea so that thickness is increased at an edge part Wb of the outer peripheral surface in the weight part W.SELECTED DRAWING: Figure 6A

Description

本発明は、熱間鍛造によりクランク軸を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a crankshaft by hot forging.

自動車や自動二輪車、農業機械、船舶等のレシプロエンジンには、ピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を取り出すために、クランク軸が不可欠である。クランク軸は、型鍛造または鋳造によって製造できる。特に、高強度と高剛性がクランク軸に要求される場合、それらの特性に優れることから、型鍛造によって製造されたクランク軸(以下、「鍛造クランク軸」ともいう)が多用される。   In reciprocating engines such as automobiles, motorcycles, agricultural machines, and ships, a crankshaft is indispensable for converting the reciprocating motion of a piston into a rotational motion to extract power. The crankshaft can be manufactured by die forging or casting. In particular, when high strength and high rigidity are required for a crankshaft, a crankshaft manufactured by die forging (hereinafter also referred to as “forged crankshaft”) is frequently used because of excellent characteristics.

一般に、鍛造クランク軸は、ビレットを原材料とする。そのビレットの横断面は、形状が丸形または角形であり、断面積が全長にわたって一定である。鍛造クランク軸の製造工程では、予備成形工程、型鍛造工程、バリ抜き工程および整形工程がその順に設けられる。通常、予備成形工程は、ロール成形と曲げ打ちの各工程を含み、型鍛造工程は、荒打ちと仕上げ打ちの各工程を含む。   Generally, a forged crankshaft is made of billet. The billet has a round or square cross section and a constant cross-sectional area over its entire length. In the manufacturing process of a forged crankshaft, a preforming process, a die forging process, a deburring process, and a shaping process are provided in that order. Usually, the preforming process includes roll forming and bending processes, and the die forging process includes roughing and finishing processes.

図1A〜図1Fは、従来の一般的な鍛造クランク軸の製造工程を説明するための模式図である。図1Aはビレット、図1Bはロール荒地、図1Cは曲げ荒地、図1Dは荒鍛造材、図1Eは仕上げ鍛造材、および、図1Fは鍛造クランク軸をそれぞれ示す。   FIG. 1A to FIG. 1F are schematic views for explaining a manufacturing process of a conventional general forged crankshaft. FIG. 1A shows a billet, FIG. 1B shows a roll waste, FIG. 1C shows a bending waste, FIG. 1D shows a rough forged material, FIG. 1E shows a finished forged material, and FIG. 1F shows a forged crankshaft.

図1Fに例示するクランク軸1は、5つのジャーナル部J1〜J5、4つのピン部P1〜P4、フロント部Fr、フランジ部Fl、および、8枚のクランクアーム部(以下、単に「アーム部」ともいう)A1〜A8から構成される。アーム部A1〜A8は、ジャーナル部J1〜J5とピン部P1〜P4をそれぞれつなぐ。また、クランク軸1は、8枚の全てのアーム部A1〜A8にカウンターウエイト部(以下、単に「ウエイト部」ともいう)W1〜W8を有する。このような図1Fに示すクランク軸1は、4気筒エンジンに搭載される。   The crankshaft 1 illustrated in FIG. 1F includes five journal portions J1 to J5, four pin portions P1 to P4, a front portion Fr, a flange portion Fl, and eight crank arm portions (hereinafter simply referred to as “arm portions”). (Also called) A1 to A8. The arm portions A1 to A8 connect the journal portions J1 to J5 and the pin portions P1 to P4, respectively. The crankshaft 1 has counterweight portions (hereinafter also simply referred to as “weight portions”) W1 to W8 in all eight arm portions A1 to A8. Such a crankshaft 1 shown in FIG. 1F is mounted on a four-cylinder engine.

以下では、ジャーナル部J1〜J5、ピン部P1〜P4、アーム部A1〜A8およびウエイト部W1〜W8のそれぞれを総称するとき、その符号は、ジャーナル部で「J」、ピン部で「P」、アーム部で「A」、ウエイト部で「W」とも記す。   Hereinafter, when the journal portions J1 to J5, the pin portions P1 to P4, the arm portions A1 to A8, and the weight portions W1 to W8 are collectively referred to, the reference numerals are “J” for the journal portion and “P” for the pin portion. Also, “A” for the arm portion and “W” for the weight portion.

図1A〜図1Fに示す製造方法では、以下のようにして鍛造クランク軸1が製造される。先ず、図1Aに示すような所定の長さのビレット2を加熱炉(例えば誘導加熱炉やガス雰囲気加熱炉)によって加熱した後、ロール成形を行う。ロール成形工程では、例えば孔型ロールを用いてビレット2を圧延して絞ることにより、その体積を長手方向に配分し、中間素材であるロール荒地3を成形する(図1B参照)。次に、曲げ打ち工程では、ロール荒地3を長手方向と直角な方向から部分的に圧下する。これにより、ロール荒地3の体積を配分し、更なる中間素材である曲げ荒地4を成形する(図1C参照)。   In the manufacturing method shown in FIGS. 1A to 1F, the forged crankshaft 1 is manufactured as follows. First, a billet 2 having a predetermined length as shown in FIG. 1A is heated by a heating furnace (for example, an induction heating furnace or a gas atmosphere heating furnace), and then roll forming is performed. In the roll forming step, for example, the billet 2 is rolled and squeezed using a perforated roll to distribute the volume in the longitudinal direction and form the roll waste land 3 as an intermediate material (see FIG. 1B). Next, in the bending step, the roll wasteland 3 is partially crushed from a direction perpendicular to the longitudinal direction. Thereby, the volume of the roll wasteland 3 is allocated and the bending wasteland 4 which is the further intermediate material is shape | molded (refer FIG. 1C).

続いて、荒打ち工程では、曲げ荒地4を上下に一対の金型を用いてプレス鍛造することにより、荒鍛造材5を得る(図1D参照)。その荒鍛造材5には、クランク軸(最終製品)のおおよその形状が成形されている。さらに、仕上げ打ち工程では、荒鍛造材5を上下に一対の金型を用いてプレス鍛造することにより、仕上げ鍛造材6を得る(図1E参照)。その仕上げ鍛造材6には、最終製品のクランク軸と合致する形状が成形されている。これら荒打ちおよび仕上げ打ちのとき、互いに対向する金型の型割面の間から、余材がバリとして流出する。このため、荒鍛造材5および仕上げ鍛造材6は、いずれも、成形されたクランク軸の周囲にバリBが大きく付いている。   Subsequently, in the roughing process, the rough forged material 5 is obtained by press-forging the bent rough ground 4 up and down using a pair of molds (see FIG. 1D). The rough forged material 5 is formed with the approximate shape of the crankshaft (final product). Further, in the finish punching process, the rough forging material 5 is press-forged using a pair of upper and lower molds to obtain the finished forging material 6 (see FIG. 1E). The finished forged material 6 has a shape that matches the crankshaft of the final product. At the time of roughing and finishing, surplus material flows out as burrs from between the split surfaces of the molds facing each other. For this reason, the rough forged material 5 and the finished forged material 6 both have large burrs B around the formed crankshaft.

バリ抜き工程では、例えばバリ付きの仕上げ鍛造材6を一対の金型によって挟んで保持した状態で、刃物型によってバリBを打ち抜き除去する。これにより、バリ無し鍛造材が得られ、そのバリ無し鍛造材は、図1Fに示す鍛造クランク軸1とほぼ同じ形状である。   In the deburring process, for example, the burr B is punched and removed with a blade mold in a state where the finished forged material 6 with burr is held between a pair of molds. Thereby, a burr-free forged material is obtained, and the burr-free forged material has substantially the same shape as the forged crankshaft 1 shown in FIG. 1F.

整形工程では、バリ無し鍛造材の要所を上下から金型で僅かに圧下し、バリ無し鍛造材を最終製品の寸法形状に矯正する。ここで、バリ無し鍛造材の要所は、例えば、ジャーナル部J、ピン部P、フロント部Fr、フランジ部Flなどといった軸部、さらにはアーム部Aおよびウエイト部Wが該当する。こうして、鍛造クランク軸1が製造される。   In the shaping process, the burrs-free forging material is slightly crushed from above and below with a mold to correct the burrs-free forging material to the dimensional shape of the final product. Here, the key points of the burr-free forging material include, for example, the shaft portion such as the journal portion J, the pin portion P, the front portion Fr, the flange portion Fl, the arm portion A, and the weight portion W. Thus, the forged crankshaft 1 is manufactured.

図1A〜図1Fに示す製造工程は、図1Fに示すような4気筒−8枚カウンターウエイトのクランク軸に限らず、様々なクランク軸に適用できる。例えば、4気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸にも適用できる。4気筒−4枚カウンターウエイトのクランク軸では、8枚のアーム部Aのうちで一部のアーム部にウエイト部Wが一体で設けられる。その他に、3気筒エンジン、直列6気筒エンジン、V型6気筒エンジン、8気筒エンジン等に搭載されるクランク軸であっても、製造工程は同様である。なお、ピン部の配置角度の調整が必要な場合は、バリ抜き工程の後に、捩り工程が追加される。   The manufacturing process shown in FIGS. 1A to 1F can be applied to various crankshafts as well as the 4-cylinder-8-piece counterweight crankshaft as shown in FIG. 1F. For example, the present invention can be applied to a crankshaft of a 4-cylinder-4 counterweight. In the crankshaft of the four-cylinder / four-piece counterweight, the weight portion W is integrally provided in a part of the eight arm portions A. In addition, the manufacturing process is the same for crankshafts mounted on 3-cylinder engines, in-line 6-cylinder engines, V-type 6-cylinder engines, 8-cylinder engines, and the like. In addition, when adjustment of the arrangement angle of a pin part is required, a twist process is added after a deburring process.

近年、特に自動車用のレシプロエンジンには、燃費の向上のために軽量化が求められている。このため、レシプロエンジンに搭載されるクランク軸にも、軽量化の要求が著しくなっている。鍛造クランク軸の軽量化に対し、扇形状のウエイト部のうちで外周面の周辺部を厚肉化することが有効である。外周面の周辺部の厚肉化に関する従来技術として特許文献1および2がある。   In recent years, in particular, reciprocating engines for automobiles are required to be lighter in order to improve fuel efficiency. For this reason, the demand for weight reduction is also increasing in the crankshaft mounted on the reciprocating engine. To reduce the weight of the forged crankshaft, it is effective to thicken the peripheral portion of the outer peripheral surface among the fan-shaped weight portions. Patent Documents 1 and 2 are related arts related to thickening of the peripheral portion of the outer peripheral surface.

図2Aおよび図2Bは、特許文献1に記載されるクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、図2Aはジャーナル部側表面を、図2Bは側面をそれぞれ示す。図2Aおよび図2Bでは、クランク軸のうちで、1つのウエイト部Wと、そのウエイト部Wと一体であるアーム部Aを抽出して示しており、残りのクランク軸の形状を省略する。なお、図2Bは、図2Aの破線矢印で示す方向からの投影図である。   2A and 2B are schematic views showing the shape of the weight portion of the crankshaft described in Patent Document 1, FIG. 2A shows the journal portion side surface, and FIG. 2B shows the side surface. 2A and 2B, one weight portion W and an arm portion A that is integral with the weight portion W are extracted from the crankshaft, and the shape of the remaining crankshaft is omitted. 2B is a projection view from the direction indicated by the broken-line arrow in FIG. 2A.

図2Aに示すように、ウエイト部Wは、例えば、ジャーナル部Jの軸心(回転中心)を中心とする扇形状であり、ジャーナル部Jの軸心とピン部Pの軸心とを含む面C(以下、「ウエイト部中心面」ともいう)の両側にそれぞれ所定の角度で広がる。   As shown in FIG. 2A, the weight portion W has, for example, a fan shape centered on the axis (rotation center) of the journal portion J, and includes a surface including the axis of the journal portion J and the axis of the pin portion P. It spreads at a predetermined angle on both sides of C (hereinafter also referred to as “weight portion center plane”).

特許文献1では、ウエイト部Wの外周面Wa周辺に凸部Wzを設けることが提案されており、その凸部Wzは、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面からウエイト部Wの厚さ方向(クランク軸の軸方向)に突出する。このような凸部Wzを設けることによってウエイト部Wの外周面Waの周辺部を厚肉化すれば、その外周面Waの周辺部はジャーナル部Jの軸心(回転中心)と距離があることから、ウエイト部Wの重心半径が大きくなる。これに応じ、ウエイト部Wのうちでジャーナル部Jの周辺部を薄肉化できる。このため、ウエイト部Wの質量を低減でき、その結果、鍛造クランク軸を軽量化できる。   In Patent Document 1, it is proposed to provide a convex portion Wz around the outer peripheral surface Wa of the weight portion W, and the convex portion Wz extends from the surface of the weight portion W on the journal portion J side in the thickness direction of the weight portion W ( It protrudes in the axial direction of the crankshaft. If the peripheral portion of the outer peripheral surface Wa of the weight portion W is thickened by providing such a convex portion Wz, the peripheral portion of the outer peripheral surface Wa has a distance from the axis (rotation center) of the journal portion J. Therefore, the center of gravity radius of the weight portion W is increased. Accordingly, the peripheral portion of the journal portion J in the weight portion W can be thinned. For this reason, the mass of the weight part W can be reduced and, as a result, a forged crankshaft can be reduced in weight.

ウエイト部の凸部Wzは、厚みやピン部の偏心方向に沿う長さが、圧下方向(ウエイト部の幅方向、図2Aのハッチングを施した矢印参照)で一定、または、ウエイト部中心面Cから遠ざかるのに従って小さくなる。これは、型鍛造工程で型抜き勾配が逆勾配となるのを防止し、鍛造材を金型から取り出し可能とするためである。   The convex portion Wz of the weight portion has a thickness or a length along the eccentric direction of the pin portion that is constant in the reduction direction (the width direction of the weight portion, see the hatched arrow in FIG. 2A), or the weight portion center plane C It gets smaller as you move away from it. This is to prevent the die-drawing gradient from being reversed in the die forging step and to allow the forging material to be taken out from the die.

特許文献2では、クランク軸を、ウエイト部以外の部分が一体成形された本体と、本体と別個に成形されたウエイト部と、本体とウエイト部とを連結する連結部材とで構成することが提案されている。このような特許文献2に提案されるクランク軸によれば、ウエイト部を別個に成形するので、ウエイト部の設計自由度を向上できるとともに軽量化を図ることができるとしている。   In Patent Document 2, it is proposed that the crankshaft is composed of a main body in which a portion other than the weight portion is integrally formed, a weight portion formed separately from the main body, and a connecting member that connects the main body and the weight portion. Has been. According to such a crankshaft proposed in Patent Document 2, since the weight portion is formed separately, the design freedom of the weight portion can be improved and the weight can be reduced.

特開2015−10642号公報JP, 2015-10642, A 特開2009−197979号公報JP 2009-197979 A

前述の通り、鍛造クランク軸の軽量化に対しては、前記図2Aおよび図2Bに示すようにウエイト部の外周面Waの周辺部を厚肉化することが有効である。ここで、ウエイト部の外周面Waの周辺部を厚肉化する場合、外周面の縁部Wb(図2Aの二点鎖線の外側)と比べ、その縁部の内周側領域Wc(図2Aの二点鎖線の内側)は、バランス率向上(重心半径の拡大)への寄与が小さく、軽量化を阻害する。特許文献1に記載されるクランク軸では、型抜き勾配が逆勾配となるのを防止する必要があることから、ウエイト部の外周面Waと幅方向に沿って伸びる直線Wyとで挟まれた部位が厚肉化される。その結果、特許文献1に記載されるクランク軸のウエイト部では、外周面の縁部の内周側領域Wcも厚肉化せざるを得ない。このため、バランス率向上への寄与が大きい部位、すなわち、外周面の縁部Wbのみを厚肉化することにより、さらに軽量化を図ることが望まれていた。   As described above, to reduce the weight of the forged crankshaft, it is effective to thicken the peripheral portion of the outer peripheral surface Wa of the weight portion as shown in FIGS. 2A and 2B. Here, when the peripheral portion of the outer peripheral surface Wa of the weight portion is thickened, the inner peripheral side region Wc (FIG. 2A) of the edge portion is compared with the edge portion Wb of the outer peripheral surface (outside the two-dot chain line in FIG. 2A). (Inside the two-dot chain line) has a small contribution to improving the balance ratio (enlarging the center of gravity radius) and hinders weight reduction. In the crankshaft described in Patent Document 1, since it is necessary to prevent the mold drawing gradient from being reversed, the portion sandwiched between the outer peripheral surface Wa of the weight portion and the straight line Wy extending in the width direction. Is thickened. As a result, in the weight portion of the crankshaft described in Patent Document 1, the inner peripheral side region Wc of the edge portion of the outer peripheral surface must be thickened. For this reason, it has been desired to further reduce the weight by thickening only the portion that greatly contributes to improving the balance ratio, that is, the edge Wb of the outer peripheral surface.

また、前述の特許文献2に記載されるクランク軸では、本体以外に別体でウエイト部を製作する必要がある。このため、製作すべき部品点数が増える上に、本体とウエイト部を連結する工程が必要となる。その結果、製造工程が大幅に増加し、製造コストが著しく増加する。   Moreover, in the crankshaft described in the above-mentioned patent document 2, it is necessary to manufacture a weight part separately from the main body. For this reason, the number of parts to be manufactured is increased and a step of connecting the main body and the weight portion is required. As a result, the manufacturing process is greatly increased and the manufacturing cost is remarkably increased.

本発明の目的は、ウエイト部を一体で有する鍛造クランク軸において、製造工程を大幅に増加させることなく、軽量化を図った鍛造クランク軸を得ることができる鍛造クランク軸の製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a forged crankshaft manufacturing method capable of obtaining a forged crankshaft with reduced weight without greatly increasing the number of manufacturing steps in a forged crankshaft having an integral weight portion. It is in.

本発明の一実施形態による鍛造クランク軸の製造方法は、回転中心となるジャーナル部と、前記ジャーナル部に対して偏心したピン部と、前記ジャーナル部と前記ピン部をつなぐクランクアーム部と、前記クランクアーム部と一体に設けられる扇形状のカウンターウエイト部と、を有する鍛造クランク軸の製造方法である。   A method of manufacturing a forged crankshaft according to an embodiment of the present invention includes a journal part serving as a rotation center, a pin part eccentric with respect to the journal part, a crank arm part connecting the journal part and the pin part, It is a manufacturing method of the forge crankshaft which has a fan-shaped counterweight part provided integrally with a crank arm part.

当該製造方法は、型鍛造により、前記鍛造クランク軸の形状とともに、前記カウンターウエイト部の外周面から前記扇形状の径方向に沿って突出する余肉部が成形されたバリ付きの鍛造材を得る型鍛造工程と、前記バリ付きの鍛造材からバリを除去することにより、バリ無し鍛造材を得るバリ抜き工程と、第1金型を前記外周面側から前記ジャーナル部側に向けて移動させることにより、前記第1金型を前記余肉部に押し当てて前記余肉部を折り曲げ、前記カウンターウエイト部の外周面の縁部で厚みを増加させる折り曲げ工程と、を含む。   The manufacturing method obtains a forged material with a burr formed by die forging, together with the shape of the forged crankshaft and a surplus portion protruding from the outer peripheral surface of the counterweight portion along the radial direction of the fan shape. A die forging step, a deburring step of removing a burr from the forged material with burrs, and obtaining a burr-free forged material, and moving the first die from the outer peripheral surface side toward the journal part side. And bending the surplus part by pressing the first mold against the surplus part and increasing the thickness at the edge of the outer peripheral surface of the counterweight part.

前記折り曲げ工程では、前記余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面に向けて折り曲げてもよい。   In the bending step, the surplus portion may be bent toward the surface of the counterweight portion on the pin portion side.

前記型鍛造工程では、前記余肉部として、前記カウンターウエイト部の厚さ方向位置を前記ピン部側表面寄りにして第1余肉部を成形するとともに、前記厚さ方向位置を前記ジャーナル部側表面寄りにして第2余肉部を成形してもよい。この場合、前記折り曲げ工程では、前記第1金型を移動させることにより、前記第1余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面に向けて折り曲げるとともに、前記第2余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ジャーナル部側の表面に向けて折り曲げる。   In the die forging step, as the surplus portion, a first surplus portion is formed with the thickness direction position of the counterweight portion closer to the surface of the pin portion side, and the thickness direction position is defined on the journal portion side. The second surplus portion may be formed closer to the surface. In this case, in the bending step, by moving the first mold, the first surplus portion is bent toward the surface of the counterweight portion on the pin portion side, and the second surplus portion is The counterweight portion is bent toward the surface of the journal portion side.

前記折り曲げ工程では、前記余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ジャーナル部側の表面に向けて折り曲げてもよい。   In the bending step, the surplus portion may be bent toward the surface of the counterweight portion on the journal portion side.

前記折り曲げ工程では、前記余肉部が折り曲げられる側の前記カウンターウエイト部の表面のうちで、前記外周面の縁部を少なくとも除く領域を、第2金型の押し当てにより保持するのが好ましい。   In the bending step, it is preferable that at least a region excluding the edge of the outer peripheral surface of the surface of the counterweight portion on the side where the surplus portion is bent is held by pressing the second mold.

前記折り曲げ工程は、一対の金型を用いた圧下によりクランク軸の形状を矯正する整形工程で実施するのが好ましい。   The bending step is preferably performed in a shaping step of correcting the shape of the crankshaft by reduction using a pair of molds.

本発明の鍛造クランク軸の製造方法は、型鍛造工程で、ウエイト部の外周面から突出する余肉部を成形し、折り曲げ工程で、第1金型によって余肉部を折り曲げ、ウエイト部の外周面の縁部で厚みを増加させる。これにより、ウエイト部の他の部位を薄肉化でき、その結果、鍛造クランク軸を軽量化できる。また、ウエイト部をアーム部と一体に設けるので、ウエイト部を本体と別個に成形し、ウエイト部を本体と連結する必要がない。このため、製造工程が大幅に増加して製造コストが著しく増加するのを防止できる。   In the forging crankshaft manufacturing method of the present invention, a surplus portion protruding from the outer peripheral surface of the weight portion is formed in the die forging step, and the surplus portion is bent by the first mold in the bending step, and the outer periphery of the weight portion is formed. Increase the thickness at the edge of the surface. Thereby, the other part of the weight portion can be thinned, and as a result, the forged crankshaft can be reduced in weight. Moreover, since the weight part is provided integrally with the arm part, it is not necessary to form the weight part separately from the main body and to connect the weight part to the main body. For this reason, it can prevent that a manufacturing process increases significantly and manufacturing cost increases remarkably.

図1Aは、従来の鍛造クランク軸の製造工程におけるビレットを示す。FIG. 1A shows a billet in a manufacturing process of a conventional forged crankshaft. 図1Bは、従来の鍛造クランク軸の製造工程におけるロール荒地を示す。FIG. 1B shows a rough roll in the manufacturing process of a conventional forged crankshaft. 図1Cは、従来の鍛造クランク軸の製造工程における曲げ荒地を示す。FIG. 1C shows the bending wasteland in the manufacturing process of the conventional forged crankshaft. 図1Dは、従来の鍛造クランク軸の製造工程における荒鍛造材を示す。FIG. 1D shows a rough forged material in a manufacturing process of a conventional forged crankshaft. 図1Eは、従来の鍛造クランク軸の製造工程における仕上げ鍛造材を示す。FIG. 1E shows a finished forged material in a manufacturing process of a conventional forged crankshaft. 図1Fは、従来の鍛造クランク軸の製造工程における鍛造クランク軸を示す。FIG. 1F shows a forged crankshaft in a conventional forged crankshaft manufacturing process. 図2Aは、特許文献1に記載されるクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、ジャーナル部側表面を示す。FIG. 2A is a schematic diagram showing the shape of the weight part of the crankshaft described in Patent Document 1, and shows the journal part side surface. 図2Bは、図2Aのウエイト部の側面を示す図である。FIG. 2B is a diagram illustrating a side surface of the weight portion of FIG. 2A. 図3Aは、第1実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、ピン部側表面を示す。FIG. 3A is a schematic diagram showing the shape of the weight portion of the crankshaft targeted by the first embodiment, and shows the pin portion side surface. 図3Bは、図3AのI−I断面図である。3B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3A. 図4Aは、第1実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、ピン部側表面を示す。FIG. 4A is a schematic diagram showing the shape of the weight part before bending in the first embodiment, and shows the pin part side surface. 図4Bは、図4AのII−II断面図である。4B is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 4A. 図5Aは、ウエイト部のピン部側表面を示す模式図であり、第1実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における第2金型の押し当て時を示す。FIG. 5A is a schematic diagram showing the surface of the weight part on the pin part side, and shows the time when the second mold is pressed in the processing flow example of the bending process of the first embodiment. 図5Bは、ウエイト部のピン部側表面を示す模式図であり、第1実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における折り曲げ終了時を示す。FIG. 5B is a schematic diagram showing the pin portion side surface of the weight portion, and shows the end of the bending in the example of the processing flow of the bending step of the first embodiment. 図6Aは、ウエイト部の断面図であり、第1実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における第2金型の押し当て時を示す。FIG. 6A is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the time when the second mold is pressed in the processing flow example of the bending process of the first embodiment. 図6Bは、ウエイト部の断面図であり、第1実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における折り曲げ終了時を示す。FIG. 6B is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the end of bending in the example of the processing flow of the bending process of the first embodiment. 図7Aは、第2実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、ピン部側表面を示す。FIG. 7A is a schematic diagram showing the shape of the weight portion of the crankshaft targeted by the second embodiment, and shows the pin portion side surface. 図7Bは、図7Aのウエイト部のジャーナル部側表面を示す図である。FIG. 7B is a view showing the journal side surface of the weight part of FIG. 7A. 図7Cは、図7AのIII−III断面図である。7C is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 7A. 図8Aは、第2実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、ピン部側表面を示す。FIG. 8A is a schematic diagram showing the shape of the weight part before bending in the second embodiment, and shows the pin part side surface. 図8Bは、図8Aのウエイト部のジャーナル部側表面を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing a journal side surface of the weight part of FIG. 8A. 図8Cは、図8AのIV−IV断面図である。8C is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 8A. 図9Aは、ウエイト部の断面図であり、第2実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における第2金型の押し当て時を示す。FIG. 9A is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the time when the second mold is pressed in the processing flow example of the bending process of the second embodiment. 図9Bは、ウエイト部の断面図であり、第2実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における折り曲げ終了時を示す。FIG. 9B is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the end of bending in the processing flow example of the bending process of the second embodiment. 図10Aは、第3実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、ジャーナル部側表面を示す図である。FIG. 10A is a schematic diagram illustrating the shape of the weight portion of the crankshaft targeted by the third embodiment, and is a diagram illustrating the surface on the journal portion side. 図10Bは、図10AのV−V断面図である。10B is a VV cross-sectional view of FIG. 10A. 図11Aは、第3実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、ジャーナル部側表面を示す図である。FIG. 11A is a schematic diagram illustrating the shape of the weight portion before bending in the third embodiment, and is a diagram illustrating the surface on the journal portion side. 図11Bは、図11AのVI−VI断面図である。11B is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 11A. 図12Aは、ウエイト部の断面図であり、第3実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における第2金型の押し当て時を示す。FIG. 12A is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the time when the second mold is pressed in the example of the processing flow in the bending process of the third embodiment. 図12Bは、ウエイト部の断面図であり、第3実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例における折り曲げ終了時を示す。FIG. 12B is a cross-sectional view of the weight portion, and shows the end of bending in the example of the processing flow in the bending process of the third embodiment.

本発明が対象とする鍛造クランク軸は、回転中心となるジャーナル部と、そのジャーナル部に対して偏心したピン部と、ジャーナル部とピン部をつなぐアーム部と、アーム部と一体に設けられるウエイト部とを有する。そのウエイト部は、全部のアーム部に設けてもよく、一部のアーム部に設けてもよい。   The forged crankshaft targeted by the present invention includes a journal portion serving as a rotation center, a pin portion eccentric to the journal portion, an arm portion connecting the journal portion and the pin portion, and a weight provided integrally with the arm portion. Part. The weight portion may be provided on all the arm portions or a part of the arm portions.

このような鍛造クランク軸を対象とする本発明は、例えば、第1〜第3の実施形態を採用できる。第1〜3実施形態では、いずれも、ウエイト部の外周面の縁部を厚肉化するが、その厚肉化に伴って外周面の縁部が張り出す方向(側)が異なる。以下に、第1〜第3実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第2実施形態および第3実施形態の説明では、第1実施形態と共通する部分の説明を適宜省略する。   The present invention targeting such a forged crankshaft can employ, for example, the first to third embodiments. In each of the first to third embodiments, the edge of the outer peripheral surface of the weight portion is thickened, but the direction (side) in which the edge of the outer peripheral surface protrudes is different with the increase in thickness. Hereinafter, first to third embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the second embodiment and the third embodiment, the description of the parts common to the first embodiment is omitted as appropriate.

1.第1実施形態
[クランク軸の形状]
図3Aおよび図3Bは、第1実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、図3Aはピン部側表面を示す図、図3BはI−I断面図(ウエイト部中心面の断面図)である。図3Aおよび図3Bでは、折り曲げ後(最終製品)のクランク軸のうちで、扇形状のウエイト部Wと、そのウエイト部Wと一体であるアーム部Aを抽出して示しており、残りのクランク軸の形状を省略する。
1. First Embodiment [Shape of Crankshaft]
3A and 3B are schematic views showing the shape of the weight part of the crankshaft targeted by the first embodiment, FIG. 3A is a view showing the surface of the pin part side, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along II (weight) FIG. 3A and 3B, the fan-shaped weight part W and the arm part A integrated with the weight part W are extracted from the bent crankshaft (final product), and the remaining cranks are shown. The shape of the shaft is omitted.

図3Aおよび図3Bに示すように、第1実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbが、ジャーナル部Jの周辺部と比べ、厚さ方向に沿ってピン部P側に張り出し、厚肉である。ウエイト部Wの外周面の縁部Wbは、図3Aに示すように、ウエイト部Wの外周面Waに沿う形状であり、外周面Waから内周側(ジャーナル部J側)に所定の長さで広がる。   As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the weight portion W of the crankshaft targeted by the first embodiment is such that the edge Wb of the outer peripheral surface is pinned in the thickness direction as compared with the peripheral portion of the journal portion J. Projects to the part P side and is thick. As shown in FIG. 3A, the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is shaped along the outer peripheral surface Wa of the weight portion W, and has a predetermined length from the outer peripheral surface Wa to the inner peripheral side (journal portion J side). Spread with.

このような第1実施形態が対象とするクランク軸は、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbが厚肉化され、その外周面の縁部Wbは、ジャーナル部Jの軸心(回転中心)と距離がある。また、外周面の縁部Wbは、ウエイト部Wの外周面Waに沿う形状であり、前述の特許文献1に記載のクランク軸のように、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcを含まない。すなわち、内周側領域Wcは、厚肉化しない。これにより、ウエイト部Wの重心半径が大きくなるので、ウエイト部Wの他の部位、例えば、ジャーナル部Jの周辺部や、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcを薄肉化できる。このため、ウエイト部の質量を低減でき、その結果、鍛造クランク軸を軽量化できる。   In the crankshaft targeted by the first embodiment, the edge portion Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is thickened, and the edge portion Wb of the outer peripheral surface is the axis (rotation center) of the journal portion J. And there is a distance. Further, the edge Wb of the outer peripheral surface has a shape along the outer peripheral surface Wa of the weight portion W, and the inner peripheral side region Wc of the edge Wb of the outer peripheral surface is made like the crankshaft described in Patent Document 1 described above. Not included. That is, the inner peripheral region Wc is not thickened. As a result, the center of gravity radius of the weight portion W is increased, so that other portions of the weight portion W, for example, the peripheral portion of the journal portion J and the inner peripheral side region Wc of the edge portion Wb of the outer peripheral surface can be thinned. For this reason, the mass of a weight part can be reduced and, as a result, a forged crankshaft can be reduced in weight.

[折り曲げ前の形状]
図4Aおよび図4Bは、第1実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、図4Aはピン部側表面を示す図、図4BはII−II断面図である。図4Aおよび4Bでは、クランク軸の形状のうちで1つのウエイト部Wと、そのウエイト部Wと一体であるアーム部Aとを抽出して示しており、残りのクランク軸の形状を省略する。
[Shape before bending]
4A and 4B are schematic views showing the shape of the weight part before bending in the first embodiment, FIG. 4A is a view showing a pin part side surface, and FIG. 4B is a sectional view taken along line II-II. 4A and 4B, one weight portion W and the arm portion A integrated with the weight portion W are extracted from the shape of the crankshaft, and the remaining crankshaft shapes are omitted.

図4Aおよび図4Bに示すように、折り曲げ前のウエイト部Wは、折り曲げ後のウエイト部と比べ、外周面の縁部Wbのピン部P側表面の形状が異なり、加えて余肉部Eaを有する点でも異なる。すなわち、折り曲げ前のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbのピン部P側表面の形状、および、余肉部Eaを除けば、折り曲げ後のウエイト部の形状と合致する。外周面の縁部Wbにおけるピン部P側表面の形状が異なるので、折り曲げ前の縁部Wbの厚さは、折り曲げ後の縁部Wbの厚さより薄い。   As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the weight portion W before bending differs from the weight portion after bending in the shape of the surface on the pin portion P side of the edge portion Wb of the outer peripheral surface, and additionally, the surplus portion Ea is formed. It also differs in having it. That is, the weight part W before bending matches the shape of the weight part after bending except for the shape of the surface of the outer peripheral edge Wb on the pin part P side and the surplus part Ea. Since the shape of the surface of the pin portion P side at the edge Wb of the outer peripheral surface is different, the thickness of the edge Wb before bending is thinner than the thickness of the edge Wb after bending.

余肉部Eaは、ウエイト部Wの外周面Waから扇形状の径方向に沿って突出する。また、同図に示す余肉部Eaは、ウエイト部の厚さ方向の位置が、外周面Waのうち、ピン部P側表面寄りに配置される。すなわち、余肉部Eaは、ウエイト部の折り曲げられる側の表面寄りに配置される。   The surplus part Ea protrudes from the outer peripheral surface Wa of the weight part W along the fan-shaped radial direction. Further, in the surplus portion Ea shown in the figure, the position of the weight portion in the thickness direction is arranged closer to the pin portion P side surface of the outer peripheral surface Wa. That is, the surplus portion Ea is disposed near the surface of the weight portion on the side to be bent.

本発明において、余肉部Eaは、バリとして流出する部位でなく、折り曲げ後のウエイト部の外周面Wa位置より突出している部位を意味する。   In the present invention, the surplus portion Ea means not a portion that flows out as burrs but a portion that protrudes from the position of the outer peripheral surface Wa of the weight portion after bending.

[製造方法]
第1実施形態は、型鍛造工程と、バリ抜き工程と、折り曲げ工程とをその順で含む。型鍛造工程の前工程として、例えば、予備成形工程を設けることができる。また、折り曲げ工程の後工程として、例えば、整形工程を設けることができる。また、整形工程において、折り曲げ工程を実施することもできる。なお、ピン部の配置角度の調整が必要な場合は、バリ抜き工程と整形工程の間に、捩り工程が追加される。これらの工程は、いずれも、熱間で一連に行われる。
[Production method]
The first embodiment includes a die forging process, a deburring process, and a bending process in that order. As a pre-process of the die forging process, for example, a preforming process can be provided. Moreover, a shaping process can be provided as a post process of a bending process, for example. Moreover, a bending process can also be implemented in a shaping process. In addition, when adjustment of the arrangement angle of a pin part is required, a twist process is added between the deburring process and the shaping process. All of these steps are performed in a series of heat.

予備成形工程は、例えば、ロール成形工程と曲げ打ち工程とで構成できる。ロール成形工程および曲げ打ち工程では、ビレット(原材料)の体積を配分し、曲げ荒地を成形する。   The preforming process can be constituted by, for example, a roll forming process and a bending process. In the roll forming process and the bending process, the volume of the billet (raw material) is distributed and the bending waste is formed.

型鍛造工程では、クランク軸の形状が成形されたバリ付きの鍛造材を得る。そのバリ付きの鍛造材には、前記図4Aおよび図4Bに示すようなジャーナル部J、ピン部Pおよびアーム部Aの形状が成形されるとともに、余肉部Eaが成形される。このようなバリ付きの鍛造材を得る型鍛造工程は、荒打ち工程および仕上げ打ち工程をその順で設けることによって構成できる。   In the die forging process, a forged material with burrs in which the shape of the crankshaft is formed is obtained. In the forged material with burrs, the shapes of the journal portion J, the pin portion P and the arm portion A as shown in FIGS. 4A and 4B are formed, and the surplus portion Ea is formed. The die forging process for obtaining such a forged material with burrs can be configured by providing a roughing process and a finishing process in that order.

型鍛造工程の型抜き勾配は、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbおよび余肉部Eaに対応する部位のいずれでも、逆勾配にならない。このため、荒打ちと仕上げ打ちのいずれの型鍛造も、支障なく行え、バリ付きの鍛造材を得ることができる。   The die cutting gradient in the die forging step does not become a reverse gradient at any of the portions corresponding to the edge Wb and the surplus portion Ea of the outer peripheral surface of the weight portion W. For this reason, both rough and finish die forging can be performed without any trouble, and a forged material with burrs can be obtained.

バリ抜き工程では、例えば、バリ付きの鍛造材を一対の金型によって挟んで保持した状態で、その鍛造材からバリを除去する。これにより、バリ無し鍛造材を得ることができる。   In the deburring step, for example, the burrs are removed from the forged material while the forged material with burrs is held between a pair of molds. Thereby, a burr-free forging material can be obtained.

折り曲げ工程では、第1金型をウエイト部の外周面側からジャーナル部側に向けて移動させることにより、第1金型を余肉部に押し当てる。これにより、余肉部をウエイト部のピン部側表面に向けて折り曲げ、ウエイト部の外周面の縁部で厚みを増加させる。折り曲げ工程の加工フロー例については、後述する。   In the bending step, the first mold is pressed against the surplus part by moving the first mold from the outer peripheral surface side of the weight part toward the journal part side. Thereby, the surplus part is bent toward the pin part side surface of the weight part, and the thickness is increased at the edge of the outer peripheral surface of the weight part. An example of the processing flow in the bending process will be described later.

整形工程では、バリ無し鍛造材を一対の金型で圧下し、最終製品の寸法形状に矯正する。なお、ピン部の配置角度の調整が必要な場合は、捩り工程でピン部の配置角度を調整する。このような工程により、本実施形態の鍛造クランク軸の製造方法は、鍛造クランク軸を得る。   In the shaping process, the burr-free forging material is crushed with a pair of molds and corrected to the dimensional shape of the final product. In addition, when adjustment of the arrangement angle of a pin part is required, the arrangement angle of a pin part is adjusted in a twist process. With such a process, the forged crankshaft manufacturing method of the present embodiment obtains a forged crankshaft.

[折り曲げ工程]
図5A〜図6Bは、折り曲げ工程の加工フロー例を示す模式図である。そのうちの図5Aおよび図5Bは、ウエイト部のピン部側表面を示し、図5Aは第2金型の押し当て時、図5Bは折り曲げ終了時を示す。図5Aおよび図5Bには、バリ無し鍛造材40と、余肉部Eaに押し当てられる第1金型10と、上下で一対の保持用金型30とを示し、図面の理解を容易にするため、ウエイト部Wのピン部P側表面を保持する第2金型21を省略する。
[Bending process]
FIG. 5A to FIG. 6B are schematic diagrams illustrating an example of a processing flow in a bending process. 5A and 5B show the pin portion side surface of the weight portion, FIG. 5A shows when the second mold is pressed, and FIG. 5B shows the end of bending. 5A and 5B show the forged material 40 without burrs, the first mold 10 pressed against the surplus portion Ea, and a pair of holding molds 30 at the top and bottom to facilitate understanding of the drawings. Therefore, the second mold 21 that holds the surface of the weight part W on the pin part P side is omitted.

図6Aおよび図6Bは、ウエイト部中心面におけるウエイト部の断面図であり、図6Aは第2金型の押し当て時、図6Bは折り曲げ終了時を示す。同図には、バリ無し鍛造材40と、第1金型11と、ウエイト部Wのピン部P側表面を保持する第2金型21とを示し、図面の理解を容易にするため、上下で一対の保持用金型30を省略する。   6A and 6B are cross-sectional views of the weight portion in the center plane of the weight portion, FIG. 6A shows the time when the second mold is pressed, and FIG. 6B shows the time when the bending is finished. In the figure, a forged material 40 without burrs, a first mold 11 and a second mold 21 holding the surface of the weight part W on the pin part P side are shown. Thus, the pair of holding molds 30 is omitted.

折り曲げ工程では、余肉部Eaを折り曲げるために第1金型11を用いる。第1金型11には、型彫刻部が彫り込まれている。その型彫刻部には、クランク軸の最終製品形状のうちの一部が反映されている。具体的には、余肉部Eaを折り曲げるため、ウエイト部Wの外周面Waの形状が型彫刻部に反映されている。また、型彫刻部のうちで余肉部Eaの折り曲げに寄与する部位は、余肉部Eaをピン部P側表面に向けて案内するように傾斜している。   In the bending step, the first mold 11 is used to bend the surplus portion Ea. The first mold 11 is engraved with a mold engraving portion. A part of the final product shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving portion. Specifically, in order to bend the surplus portion Ea, the shape of the outer peripheral surface Wa of the weight portion W is reflected in the mold engraving portion. Moreover, the site | part which contributes to bending of the surplus part Ea among the type | mold engraving parts inclines so that the surplus part Ea may be guided toward the pin part P side surface.

このような第1金型11は、ウエイト部Wの外周面Wa側からジャーナル部J側に向けて進退移動が可能である。その第1金型11の進退移動は、例えば、第1金型11に油圧シリンダを連結することによって実現できる。この場合、油圧シリンダの作動に伴い、第1金型11をピン部Pの偏心方向に沿って移動させればよい(図5Aの太線矢印参照)。また、第1金型11は、ウエイト部Wの外周面Waに沿うようなU字状としてもよい。   Such a first mold 11 can move back and forth from the outer peripheral surface Wa side of the weight portion W toward the journal portion J side. The forward / backward movement of the first mold 11 can be realized, for example, by connecting a hydraulic cylinder to the first mold 11. In this case, the first mold 11 may be moved along the eccentric direction of the pin portion P in accordance with the operation of the hydraulic cylinder (see the thick arrow in FIG. 5A). Further, the first mold 11 may be U-shaped along the outer peripheral surface Wa of the weight portion W.

同図に示す加工フロー例では、折り曲げの際にバリ無し鍛造材40を上下で一対の保持用金型30で保持する。その保持用金型30は、上型31と、下型32とで構成される。上型31および下型32には、型彫刻部が彫り込まれている。その型彫刻部には、クランク軸の形状の一部が反映されている。例えば、ピン部Pやジャーナル部J、アーム部Aの形状が型彫刻部に反映されている。また、ウエイト部Wのうちでジャーナル部J周辺の形状を型彫刻部に反映してもよい。この保持用金型30は、第1金型11による余肉部の折り曲げを可能とするため、ウエイト部Wの外周面Waに対応する部位が開放されている。   In the example of the processing flow shown in the figure, the burr-free forging material 40 is held by a pair of holding dies 30 at the top and bottom during bending. The holding mold 30 includes an upper mold 31 and a lower mold 32. On the upper mold 31 and the lower mold 32, a mold engraving portion is engraved. A part of the shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving portion. For example, the shape of the pin part P, the journal part J, and the arm part A is reflected in the mold engraving part. Further, the shape around the journal portion J in the weight portion W may be reflected in the mold engraving portion. In the holding mold 30, the portion corresponding to the outer peripheral surface Wa of the weight portion W is opened so that the surplus portion can be bent by the first mold 11.

また、保持用金型30の型彫刻部には、ウエイト部Wのピン部P側表面のうちで外周面の縁部の内周側領域Wcの形状が反映されることなく、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcに対応する部位が開放されている。これは、型抜き勾配が逆勾配となるのを防止するためである。その開放部には、図6Aおよび図6Bに示すような第2金型21を配置してもよい。第2金型21には、型彫刻部が彫り込まれており、その型彫刻部には、ウエイト部Wのピン部P側表面のうちで内周側領域Wcの形状が反映されている。   Further, the mold engraving portion of the holding mold 30 does not reflect the shape of the inner peripheral side region Wc of the outer peripheral surface portion of the surface of the weight portion W on the pin portion P side. A part corresponding to the inner peripheral side region Wc of the part Wb is opened. This is to prevent the die-cutting gradient from becoming a reverse gradient. A second mold 21 as shown in FIGS. 6A and 6B may be disposed in the opening. A mold engraving portion is engraved in the second mold 21, and the shape of the inner peripheral region Wc is reflected in the mold engraving portion on the pin portion P side surface of the weight portion W.

第2金型21は、第1金型11および保持用金型30から独立し、ウエイト部Wのピン部P側表面に対して接触したり離間したりするように進退移動が可能である。第2金型21の進退移動は、第2金型21に連結された油圧シリンダ等によって実行される。   The second mold 21 is independent of the first mold 11 and the holding mold 30 and can be moved forward and backward so as to come into contact with or separate from the surface of the weight part W on the pin part P side. The forward / backward movement of the second mold 21 is executed by a hydraulic cylinder or the like connected to the second mold 21.

このような第1金型11、第2金型21および保持用金型30を用いる折り曲げ工程の加工フロー例を説明する。先ず、保持用金型30の上型31と下型32とを離間させ、その状態でバリ除去後の鍛造材40を上型31と下型32の間に配置する。この状態で、保持用金型30の上型31と下型32とを近接するように移動させ、より具体的には、上型31を下死点まで下降させる。これにより、バリ無し鍛造材40を上型31と下型32とで挟み込んで保持する。   An example of the processing flow of the bending process using such a first mold 11, the second mold 21, and the holding mold 30 will be described. First, the upper mold 31 and the lower mold 32 of the holding mold 30 are separated from each other, and the forged material 40 after removing the burr is disposed between the upper mold 31 and the lower mold 32 in this state. In this state, the upper mold 31 and the lower mold 32 of the holding mold 30 are moved so as to approach each other, and more specifically, the upper mold 31 is lowered to the bottom dead center. Thereby, the burr-free forging 40 is sandwiched and held between the upper die 31 and the lower die 32.

次いで、第2金型21を用いる場合、第2金型21を進出させ、図6Aに示すように、ウエイト部Wのピン部P側表面に押し付ける。これにより、ウエイト部Wのピン部P側表面を第2金型21で保持する。ただし、ウエイト部Wのピン部P側表面のうちで外周面の縁部Wbの領域については、第2金型21を押し当てない(図6A参照)。その領域に金型を押し当てて保持すると、余肉部Eaの折り曲げによってウエイト部の外周面の縁部Wbで厚みを増加させることが不可能となるからである。   Next, when the second mold 21 is used, the second mold 21 is advanced and pressed against the surface of the weight part W on the pin part P side as shown in FIG. 6A. Thereby, the pin part P side surface of the weight part W is held by the second mold 21. However, the 2nd metal mold | die 21 is not pressed about the area | region of the edge Wb of an outer peripheral surface among the pin part P side surfaces of the weight part W (refer FIG. 6A). This is because if the mold is pressed and held in that region, it becomes impossible to increase the thickness at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion by bending the surplus portion Ea.

続いて、図5Bおよび図6Bに示すように、第1金型11をウエイト部Wの外周面Wa側からジャーナル部J側に向けて移動(進出)させる。これにより、余肉部Eaを第1金型11の型彫刻部に沿ってウエイト部Wのピン部P側表面に向けて折り曲げ、ピン部P側に張り出させる。その結果、ウエイト部の外周面の縁部Wbで厚みが増加する。余肉部Eaは第1金型11によって折り曲げられるので、第1金型11の進出に要する力は、型鍛造やポンチの押し込みによる穴開けと比べ、小さくなる。   Subsequently, as shown in FIGS. 5B and 6B, the first mold 11 is moved (advanced) from the outer peripheral surface Wa side of the weight part W toward the journal part J side. As a result, the surplus portion Ea is bent along the mold engraving portion of the first mold 11 toward the pin portion P side surface of the weight portion W so as to project to the pin portion P side. As a result, the thickness increases at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion. Since the surplus portion Ea is bent by the first mold 11, the force required for the first mold 11 to advance is smaller than that for punching by mold forging or punching.

続いて、第1金型11を後退させて退避させる。第2金型21を用いる場合、第2金型21も後退させて退避させる。そして、保持用金型30の上型31と下型32とを離間させ、より具体的には、上型31を上死点まで上昇させる。上型31と下型32とを離間させた状態で、折り曲げ済みのバリ無し鍛造材を搬出する。   Subsequently, the first mold 11 is retracted and retracted. When the second mold 21 is used, the second mold 21 is also retracted and retracted. Then, the upper mold 31 and the lower mold 32 of the holding mold 30 are separated from each other, and more specifically, the upper mold 31 is raised to the top dead center. In a state where the upper die 31 and the lower die 32 are separated from each other, the bent burred forging material is carried out.

このような第1実施形態は、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbが厚肉化されたクランク軸を得ることができる。これにより、ウエイト部の重心半径が大きくなるので、ウエイト部Wの他の部位を薄肉化でき、その結果、鍛造クランク軸を軽量化できる。   Such a first embodiment can provide a crankshaft in which the edge portion Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is thickened. Thereby, since the center-of-gravity radius of a weight part becomes large, the other site | part of the weight part W can be thinned, As a result, a forged crankshaft can be reduced in weight.

また、第1実施形態は、折り曲げによってウエイト部の外周面の縁部Wbを厚肉化するので、ウエイト部を本体と別個に成形し、ウエイト部を本体と連結する必要がない。このため、製造工程が大幅に増加して製造コストが著しく増加するのを防止できる。   In the first embodiment, since the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion is thickened by bending, it is not necessary to form the weight portion separately from the main body and connect the weight portion to the main body. For this reason, it can prevent that a manufacturing process increases significantly and manufacturing cost increases remarkably.

2.第2実施形態
[クランク軸の形状]
図7A〜図7Cは、第2実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、図7Aはピン部側表面を示す図、図7Bはジャーナル部側表面を示す図、図7CはIII−III断面図である。
2. Second Embodiment [Shape of Crankshaft]
7A to 7C are schematic views showing the shape of the weight portion of the crankshaft targeted by the second embodiment, FIG. 7A is a view showing the pin portion side surface, and FIG. 7B is a view showing the journal portion side surface. FIG. 7C is a sectional view taken along line III-III.

図7A〜図7Cに示すように、第2実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbが、前述の第1実施形態と同様に、ジャーナル部Jの周辺部と比べ、厚肉である。第2実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbが、前述の第1実施形態と異なり、ピン部P側のみならず、ジャーナル部J側にも厚さ方向に沿って張り出す。このようなウエイト部Wを有する第2実施形態のクランク軸は、前述の第1実施形態と同様に、ウエイト部Wの他の部位を薄肉化でき、鍛造クランク軸を軽量化できる。   As shown in FIGS. 7A to 7C, the weight portion W of the crankshaft targeted by the second embodiment is such that the outer peripheral edge Wb is the peripheral portion of the journal portion J, as in the first embodiment. Is thicker than The weight portion W of the crankshaft targeted by the second embodiment is different from the first embodiment in that the outer peripheral edge Wb is not only in the pin portion P side but also in the journal portion J side in the thickness direction. Overhang along. In the crankshaft according to the second embodiment having such a weight portion W, the other portions of the weight portion W can be thinned, and the forged crankshaft can be reduced in weight, as in the first embodiment.

[折り曲げ前の形状]
図8A〜図8Cは、第2実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、図8Aはピン部側表面を示す図、図8Bはジャーナル部側表面を示す図、図8CはIV−IV断面図である。
[Shape before bending]
8A to 8C are schematic views showing the shape of the weight part before bending in the second embodiment, FIG. 8A is a view showing the surface on the pin part side, FIG. 8B is a view showing the surface on the journal part side, and FIG. Fig. 4 is a sectional view taken along line IV-IV.

図8A〜図8Cに示すように、第2実施形態の折り曲げ前のウエイト部Wは、第1実施形態と同様に、折り曲げ後のウエイト部と比べ、外周面の縁部Wbにおけるピン部P側表面の形状が異なり、加えてピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaを有する点でも異なる。さらに、第2実施形態の折り曲げ前のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbにおけるジャーナル部J側表面の形状が異なるとともに、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebを有する点で異なる。   As shown in FIGS. 8A to 8C, the weight part W before bending in the second embodiment is similar to the weight part after bending in the second embodiment, as compared with the weight part after bending, on the pin part P side at the edge Wb of the outer peripheral surface. The shape of the surface is different, and in addition, there is a difference in having a surplus portion Ea arranged near the surface of the pin portion P side. Furthermore, the weight part W before bending of the second embodiment has a different shape on the surface of the journal part J side at the edge part Wb of the outer peripheral surface, and has a surplus part Eb arranged closer to the surface of the journal part J side. It is different.

このような折り曲げ前のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbにおけるピン部P側表面の形状、外周面の縁部Wbにおけるジャーナル部J側表面の形状、および、余肉部(Ea、Eb)を除けば、折り曲げ後のウエイト部の形状と合致する。折り曲げ前の外周面の縁部Wbの厚さは、折り曲げ後の外周面の縁部の厚さより薄い。   Such a weight part W before bending includes the shape of the surface of the pin part P side at the edge Wb of the outer peripheral surface, the shape of the surface of the journal part J side of the edge Wb of the outer peripheral surface, and the surplus parts (Ea, Eb Except for), it matches the shape of the weight part after bending. The thickness of the edge Wb of the outer peripheral surface before bending is smaller than the thickness of the edge of the outer peripheral surface after bending.

また、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Ea、および、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebは、いずれも、ウエイト部Wの外周面Waから扇形状の径方向に沿って突出する。このようなピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaと、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebとは、ウエイト部Wの厚さ方向に並べて配置される。   Further, the surplus part Ea disposed near the pin P side surface and the surplus part Eb disposed near the journal part J side surface both have a fan-shaped diameter from the outer peripheral surface Wa of the weight part W. Project along the direction. The surplus part Ea arranged near the surface of the pin part P side and the surplus part Eb arranged near the surface of the journal part J side are arranged side by side in the thickness direction of the weight part W.

[製造方法]
第2実施形態は、前述の第1実施形態と同様の製造工程を採用できる。第2実施形態の型鍛造工程では、クランク軸の形状が成形されたバリ付きの鍛造材を得るが、そのバリ付きの鍛造材には、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaのみならず、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebを成形する。折り曲げ工程では、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaをウエイト部Wのピン部P側に向けて折り曲げるのみならず、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebをウエイト部Wのジャーナル部J側に向けて折り曲げる。これにより、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbで厚みを増加させる。折り曲げ工程の加工フロー例については、後述する。
[Production method]
The second embodiment can employ the same manufacturing process as that of the first embodiment. In the die forging step of the second embodiment, a forged material with burrs in which the shape of the crankshaft is formed is obtained. In the forged material with burrs, the surplus portion Ea disposed closer to the surface of the pin portion P side. Not only that, the surplus portion Eb disposed near the surface of the journal portion J side is formed. In the bending step, the surplus portion Ea disposed near the surface of the pin portion P side is not only bent toward the pin portion P side of the weight portion W, but the surplus portion Eb disposed near the surface of the journal portion J side. Bend toward the journal portion J side of the weight portion W. Thereby, the thickness is increased at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight part W. An example of the processing flow in the bending process will be described later.

[折り曲げ工程]
図9Aおよび図9Bは、第2実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例を模式的に示すウエイト部の断面図であり、図9Aは第2金型の押し当て時、図9Bは折り曲げ終了時をそれぞれ示す。なお、同図は、ウエイト部中心面における断面図である。同図には、バリ無し鍛造材40と、第1金型11と、ウエイト部Wのピン部P側表面を保持する第2金型21と、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面を保持する第2金型22とを示し、図面の理解を容易にするため、保持用金型の図示を省略する。
[Bending process]
9A and 9B are cross-sectional views of the weight portion schematically showing an example of a processing flow in the bending process of the second embodiment. FIG. 9A shows the time when the second mold is pressed, and FIG. Each is shown. This figure is a cross-sectional view in the center plane of the weight portion. In the figure, the forged material 40 without burrs, the first die 11, the second die 21 holding the pin portion P side surface of the weight portion W, and the journal portion J side surface of the weight portion W are held. The second mold 22 is shown, and the holding mold is not shown in order to facilitate understanding of the drawing.

第1金型11の型彫刻部には、クランク軸の最終製品形状のうちの一部が反映されている。具体的には、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Ea、および、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebを折り曲げるため、ウエイト部Wの外周面Waの形状が型彫刻部に反映されている。また、型彫刻部のうちで、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaの折り曲げに寄与する部位は、その余肉部Eaをピン部P側表面に向けて案内するように傾斜している。加えて、型彫刻部のうちで、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebの折り曲げに寄与する部位は、その余肉部Ebをジャーナル部J側表面に向けて案内するように傾斜している。このような第1金型11は、ウエイト部Wの外周面Wa側からジャーナル部J側に向けて進退移動が可能である。   A part of the final product shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving portion of the first mold 11. Specifically, in order to bend the surplus portion Ea disposed near the surface of the pin portion P side and the surplus portion Eb disposed near the surface of the journal portion J side, the shape of the outer peripheral surface Wa of the weight portion W is This is reflected in the mold carving department. Moreover, the part which contributes to the bending of the surplus part Ea arrange | positioned near the pin part P side surface among mold engraving parts inclines so that the surplus part Ea may be guided toward the pin part P side surface. doing. In addition, the portion of the mold engraving portion that contributes to the bending of the surplus portion Eb arranged near the surface of the journal portion J side guides the surplus portion Eb toward the surface of the journal portion J side. Inclined. Such a first mold 11 can move back and forth from the outer peripheral surface Wa side of the weight portion W toward the journal portion J side.

同図に示す加工フロー例では、第1実施形態と同様に、折り曲げの際にバリ無し鍛造材40を上下で一対の保持用金型(図示なし)で保持する。保持用金型の上型および下型には、型彫刻部が彫り込まれており、その型彫刻部には、クランク軸の形状の一部が反映されている。   In the example of the processing flow shown in the figure, as in the first embodiment, the forged material 40 without burrs is held by a pair of holding dies (not shown) at the time of bending. A mold engraving portion is engraved in the upper mold and the lower mold of the holding mold, and a part of the shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving section.

この第2実施形態の保持用金型は、第1実施形態と同様に、第1金型11による余肉部(Ea、Eb)の折り曲げを可能とするため、ウエイト部Wの外周面Waに対応する部位が開放されている。また、保持用金型の型彫刻部には、ウエイト部Wのピン部P側表面のうちで縁部Wbの内周側領域Wcの形状が反映されることなく、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcに対応する部位が開放されている。この開放部には、同図に示すような第2金型21を配置し、第2金型21でウエイト部Wのピン部側表面を保持してもよい。   As in the first embodiment, the holding mold according to the second embodiment allows the surplus portions (Ea, Eb) to be bent by the first die 11, so that the outer peripheral surface Wa of the weight portion W can be bent. The corresponding part is open. Also, the shape engraving portion of the holding mold does not reflect the shape of the inner peripheral side region Wc of the edge portion Wb in the surface of the pin portion P side of the weight portion W, and the edge portion Wb of the outer peripheral surface is not reflected. A part corresponding to the inner peripheral side region Wc is opened. A second mold 21 as shown in the figure may be disposed in the open part, and the pin part side surface of the weight part W may be held by the second mold 21.

加えて、第2実施形態の保持用金型の型彫刻部には、前述の第1実施形態と異なり、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面のうちで縁部Wbの内周側領域Wcの形状が反映されることなく、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcに対応する部位も開放されている。これは、型抜き勾配が逆勾配となるのを防止するためである。この開放部には、同図に示すような第2金型22を配置し、第2金型22でウエイト部Wのジャーナル部側表面を保持してもよい。第2金型22には、型彫刻部が彫り込まれており、その型彫刻部には、ウエイト部のジャーナル部J側表面のうちで外周面の縁部Wbの内周側領域Wcの形状が反映されている。   In addition, unlike the first embodiment described above, the mold engraving portion of the holding mold of the second embodiment includes the inner peripheral side region Wc of the edge portion Wb in the journal portion J side surface of the weight portion W. The portion corresponding to the inner peripheral side region Wc of the edge Wb of the outer peripheral surface is also opened without reflecting the shape. This is to prevent the die-cutting gradient from becoming a reverse gradient. A second mold 22 as shown in the figure may be disposed in the open part, and the journal part side surface of the weight part W may be held by the second mold 22. A mold engraving portion is engraved in the second mold 22, and the shape of the inner peripheral side region Wc of the outer peripheral edge Wb in the journal portion J side surface of the weight portion is formed in the mold engraving portion. It is reflected.

いずれの第2金型(21、22)も、第1金型11および保持用金型からそれぞれ独立し、ウエイト部の各表面に対して接触したり離間したりするように進退移動が可能である。   Each of the second molds (21, 22) is independent from the first mold 11 and the holding mold, and can be moved forward and backward so as to come into contact with or separate from each surface of the weight portion. is there.

このような第1金型11、第2金型(21、22)および保持用金型を用いる折り曲げ工程の加工フロー例を説明する。先ず、保持用金型の上型と下型とを離間させ、その状態でバリ除去後の鍛造材40を上型と下型の間に配置する。この状態で、保持用金型の上型と下型とを近接するように移動させ、バリ無し鍛造材40を上型と下型とで保持する。   An example of a processing flow of a bending process using such a first mold 11, a second mold (21, 22) and a holding mold will be described. First, the upper mold and the lower mold of the holding mold are separated from each other, and the forged material 40 after removing the burrs is disposed between the upper mold and the lower mold in that state. In this state, the upper mold and the lower mold of the holding mold are moved close to each other, and the burr-free forging material 40 is held between the upper mold and the lower mold.

次いで、第2金型(21、22)を用いる場合、第2金型(21、22)を進出させ、図9Aに示すように、ウエイト部Wの各表面に押し付けることにより、ウエイト部Wの各表面を第2金型(21、22)で保持する。ただし、ウエイト部Wのピン部P側表面およびジャーナル部J側表面のうちで外周面の縁部Wbの領域については、第2金型(21、22)を押し当てない(図9A参照)。その領域に第2金型(21、22)を押し当てて保持すると、余肉部(Ea、Eb)の折り曲げによってウエイト部の外周面の縁部Wbで厚みを増加させることが不可能となるからである。   Next, when the second mold (21, 22) is used, the second mold (21, 22) is advanced and pressed against each surface of the weight part W as shown in FIG. Each surface is held by the second mold (21, 22). However, the second mold (21, 22) is not pressed against the region of the edge Wb of the outer peripheral surface of the surface of the weight portion W on the pin portion P side and the surface of the journal portion J (see FIG. 9A). When the second mold (21, 22) is pressed against and held in the region, it becomes impossible to increase the thickness at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion by bending the surplus portions (Ea, Eb). Because.

この状態で、第1金型11をウエイト部Wの外周面Wa側からジャーナル部J側に向けて移動(進出)させる。これにより、第1実施形態と同様に、ピン部P側表面寄りの余肉部Eaを第1金型11の型彫刻部に沿ってウエイト部Wのピン部P側表面に向けて折り曲げ、ピン部P側に張り出させる。第2実施形態では、さらに、ジャーナル部J側表面寄りの余肉部Ebを第1金型11の型彫刻部に沿ってウエイト部Wのジャーナル部J側表面に向けて折り曲げ、ジャーナル部J側に張り出させる。その結果、ウエイト部の外周面の縁部Wbで厚みが増加する。   In this state, the first mold 11 is moved (advanced) from the outer peripheral surface Wa side of the weight portion W toward the journal portion J side. Thus, as in the first embodiment, the surplus portion Ea near the surface of the pin portion P side is bent along the mold engraving portion of the first mold 11 toward the surface of the weight portion W on the pin portion P side, and the pin Project to the part P side. In the second embodiment, the surplus portion Eb near the surface of the journal portion J side is further bent along the mold engraving portion of the first mold 11 toward the surface of the journal portion J of the weight portion W, and the journal portion J side Overhang. As a result, the thickness increases at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion.

続いて、第1金型11を後退させて退避させる。第2金型(21、22)を用いる場合、第2金型(21、22)も後退させて退避させる。そして、保持用金型の上型と下型とを離間させた後、折り曲げ済みのバリ無し鍛造材を搬出する。   Subsequently, the first mold 11 is retracted and retracted. When the second mold (21, 22) is used, the second mold (21, 22) is also retracted and retracted. Then, after the upper mold and the lower mold of the holding mold are separated from each other, the bent burr-free forging material is carried out.

このような第2実施形態は、第1実施形態と同様に、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbが厚肉化されたクランク軸を得ることができる。これにより、鍛造クランク軸を軽量化できる。また、製造工程が大幅に増加して製造コストが著しく増加するのを防止できる。   Such a second embodiment can provide a crankshaft in which the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is thickened, as in the first embodiment. Thereby, a forged crankshaft can be reduced in weight. Moreover, it can prevent that a manufacturing process increases significantly and manufacturing cost increases remarkably.

3.第3実施形態
[クランク軸の形状]
図10Aおよび図10Bは、第3実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部の形状を示す模式図であり、図10Aはジャーナル部側表面を示す図、図10BはV−V断面図である。
3. Third Embodiment [Crank Shaft Shape]
10A and 10B are schematic views showing the shape of the weight portion of the crankshaft targeted by the third embodiment, FIG. 10A is a view showing the journal portion side surface, and FIG. 10B is a VV sectional view. .

図10Aおよび図10Bに示すように、第3実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbが、前述の第1実施形態と同様に、ジャーナル部Jの周辺部と比べ、厚肉である。第3実施形態が対象とするクランク軸のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbが、前述の第1実施形態の反対側、すなわち、ジャーナル部J側に厚さ方向に沿って張り出す。このようなウエイト部Wを有する第3実施形態のクランク軸は、前述の第1実施形態と同様に、ウエイト部Wの他の部位を薄肉化でき、鍛造クランク軸を軽量化できる。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the weight portion W of the crankshaft targeted by the third embodiment is such that the outer peripheral edge Wb is the peripheral portion of the journal portion J, as in the first embodiment. Is thicker than In the weight portion W of the crankshaft targeted by the third embodiment, the edge portion Wb of the outer peripheral surface projects in the thickness direction on the opposite side of the first embodiment, that is, on the journal portion J side. In the crankshaft according to the third embodiment having such a weight portion W, the other portions of the weight portion W can be thinned and the forged crankshaft can be reduced in weight as in the first embodiment.

[折り曲げ前の形状]
図11Aおよび図11Bは、第3実施形態における折り曲げ前のウエイト部の形状を示す模式図であり、図11Aはジャーナル部側表面を示す図、図11BはVI−VI断面図である。
[Shape before bending]
11A and 11B are schematic views showing the shape of the weight part before bending in the third embodiment, FIG. 11A is a view showing the journal part side surface, and FIG. 11B is a VI-VI cross-sectional view.

図11Aおよび図11Bに示すように、第3実施形態の折り曲げ前のウエイト部Wは、折り曲げ後のウエイト部と比べ、外周面の縁部Wbにおけるジャーナル部J側表面の形状が異なり、加えて余肉部Ebを有する点でも異なる。このような折り曲げ前のウエイト部Wは、外周面の縁部Wbにおけるジャーナル部J側表面の形状、および、余肉部Ebを除けば、折り曲げ後のウエイト部の形状と合致する。折り曲げ前の外周面の縁部Wbの厚さは、折り曲げ後の外周面の縁部Wbの厚さより薄い。   As shown in FIGS. 11A and 11B, the weight portion W before folding in the third embodiment is different from the weight portion after folding in the shape of the journal portion J side surface at the edge Wb of the outer peripheral surface. It also differs in that it has a surplus portion Eb. The weight part W before bending matches the shape of the weight part after bending except for the shape of the surface on the journal part J side at the edge Wb of the outer peripheral surface and the surplus part Eb. The thickness of the edge Wb of the outer peripheral surface before bending is thinner than the thickness of the edge Wb of the outer peripheral surface after bending.

余肉部Ebは、ウエイト部Wの外周面Waから扇形状の径方向に沿って突出する。また、同図に示す余肉部Ebは、ウエイト部の厚さ方向の位置が、外周面Waのうち、ジャーナル部J側表面寄りに配置される。   The surplus portion Eb protrudes from the outer peripheral surface Wa of the weight portion W along the fan-shaped radial direction. Further, in the surplus portion Eb shown in the drawing, the position of the weight portion in the thickness direction is disposed closer to the journal portion J-side surface of the outer peripheral surface Wa.

[製造方法]
第3実施形態は、前述の第1実施形態と同様の製造工程を採用できる。第3実施形態の型鍛造工程では、クランク軸の形状が成形されたバリ付きの鍛造材を得るが、そのバリ付きの鍛造材には、ピン部P側表面寄りに配置された余肉部Eaに代えて、ジャーナル部J側表面寄りに配置された余肉部Ebが成形される。折り曲げ工程では、その余肉部Ebを、前述の第1実施形態の反対側、具体的には、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面に向けて折り曲げる。これにより、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbの厚みを増加させる。折り曲げ工程の加工フロー例については、後述する。
[Production method]
The third embodiment can employ the same manufacturing process as that of the first embodiment described above. In the die forging process of the third embodiment, a forged material with burrs in which the shape of the crankshaft is formed is obtained. In the forged material with burrs, the surplus portion Ea disposed near the surface of the pin portion P side is obtained. Instead, the surplus part Eb arranged near the surface of the journal part J is formed. In the bending step, the surplus portion Eb is bent toward the opposite side of the first embodiment, specifically, toward the journal portion J side surface of the weight portion W. Thereby, the thickness of the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight part W is increased. An example of the processing flow in the bending process will be described later.

[折り曲げ工程]
図12Aおよび図12Bは、第3実施形態の折り曲げ工程の加工フロー例を模式的に示すウエイト部の断面図であり、図12Aは第2金型の押し当て時、図12Bは折り曲げ終了時をそれぞれ示す。なお、同図は、ウエイト部中心面における断面図である。図12Aおよび図12Bには、バリ無し鍛造材40と、第1金型11と、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面を保持する第2金型22とを示し、図面の理解を容易にするため、保持用金型の図示を省略する。
[Bending process]
12A and 12B are cross-sectional views of the weight portion schematically showing an example of the processing flow of the bending process of the third embodiment. FIG. 12A shows the time when the second mold is pressed, and FIG. Each is shown. This figure is a cross-sectional view in the center plane of the weight portion. 12A and 12B show the burr-free forging material 40, the first die 11, and the second die 22 that holds the surface of the weight portion W on the journal portion J side to facilitate understanding of the drawings. Therefore, illustration of the holding mold is omitted.

第1金型11の型彫刻部には、クランク軸の最終製品形状のうちの一部が反映されている。具体的には、余肉部Ebを折り曲げるため、ウエイト部Wの外周面Waの形状が型彫刻部に反映されている。また、型彫刻部のうちで余肉部Ebの折り曲げに寄与する部位は、その余肉部Ebをジャーナル部J側表面に向けて案内するように傾斜している。   A part of the final product shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving portion of the first mold 11. Specifically, in order to bend the surplus portion Eb, the shape of the outer peripheral surface Wa of the weight portion W is reflected in the mold engraving portion. Moreover, the part which contributes to bending of the surplus part Eb in the mold engraving part is inclined so as to guide the surplus part Eb toward the journal part J side surface.

第3実施形態の加工フロー例では、第1実施形態と同様に、折り曲げの際にバリ無し鍛造材40を上下で一対の保持用金型で保持する。その保持用金型の上型および下型には、型彫刻部が彫り込まれており、その型彫刻部には、クランク軸の形状の一部が反映されている。この保持用金型は、第1金型11による余肉部Ebの折り曲げを可能とするため、ウエイト部Wの外周面Waに対応する部位が開放されている。   In the processing flow example of the third embodiment, as in the first embodiment, the burr-free forging 40 is held by a pair of holding dies at the top and bottom during bending. A mold engraving portion is engraved in the upper mold and the lower mold of the holding mold, and a part of the shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving section. In this holding mold, the portion corresponding to the outer peripheral surface Wa of the weight part W is opened so that the surplus part Eb can be bent by the first mold 11.

また、保持用金型の型彫刻部には、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面のうちで縁部Wbの内周側領域Wcの形状が反映されることなく、外周面の縁部Wbの内周側領域Wcに対応する部位が開放されている。この開放部には、同図に示すような第2金型22を配置してもよい。第2金型22には、型彫刻部が彫り込まれており、その型彫刻部には、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面のうちで外周面の縁部Wbの内周側領域Wcの形状が反映されている。第2金型22は、第1金型11および保持用金型30から独立し、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面に対して接触したり離間したりするように進退移動が可能である。   Further, the shape engraving portion of the holding mold does not reflect the shape of the inner peripheral side region Wc of the edge portion Wb in the journal portion J side surface of the weight portion W, and the edge portion Wb of the outer peripheral surface is not reflected. A part corresponding to the inner peripheral side region Wc is opened. A second mold 22 as shown in the figure may be disposed in the open portion. A mold engraving portion is engraved in the second mold 22, and the shape of the inner peripheral side region Wc of the outer peripheral edge Wb among the journal portion J side surfaces of the weight portion W is included in the mold engraving portion. Is reflected. The second mold 22 is independent of the first mold 11 and the holding mold 30, and can move forward and backward so as to come into contact with or separate from the journal part J side surface of the weight part W.

このような第1金型11、第2金型22および保持用金型を用いる折り曲げ工程の加工フロー例を説明する。先ず、保持用金型の上型と下型とを離間させ、その状態でバリ除去後の鍛造材40を上型と下型の間に配置する。この状態で、保持用金型の上型と下型とを近接するように移動させ、バリ無し鍛造材40を上型と下型とで保持する。   An example of a processing flow of a bending process using such a first mold 11, a second mold 22, and a holding mold will be described. First, the upper mold and the lower mold of the holding mold are separated from each other, and the forged material 40 after removing the burrs is disposed between the upper mold and the lower mold in that state. In this state, the upper mold and the lower mold of the holding mold are moved close to each other, and the burr-free forging material 40 is held between the upper mold and the lower mold.

次いで、第2金型22を用いる場合、第2金型22を進出させ、図12Aに示すように、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面に押し付ける。これにより、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面を第2金型22で保持する。ただし、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面のうちで外周面の縁部Wbの領域については、第2金型22を押し当てない(図12A参照)。その領域に第2金型22を押し当てて保持すると、余肉部Ebの折り曲げによってウエイト部Wの外周面の縁部Wbで厚みを増加させることが不可能となるからである。   Next, when the second mold 22 is used, the second mold 22 is advanced and pressed against the surface of the weight part W on the journal part J side as shown in FIG. 12A. As a result, the journal part J side surface of the weight part W is held by the second mold 22. However, the 2nd metal mold | die 22 is not pressed about the area | region of the edge Wb of an outer peripheral surface among the journal part J side surfaces of the weight part W (refer FIG. 12A). This is because if the second mold 22 is pressed and held in that region, it becomes impossible to increase the thickness at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W by bending the surplus portion Eb.

この状態で、第1金型11をウエイト部Wの外周面Wa側からジャーナル部J側に向けて移動(進出)させる。これにより、第1実施形態と同様に、第1金型11の型彫刻部に沿って余肉部Ebを折り曲げる。ただし、第3実施形態では、前述の第1実施形態の反対側、具体的には、ウエイト部Wのジャーナル部J側表面に向けて余肉部Ebを折り曲げ、ジャーナル部J側に張り出させる。その結果、ウエイト部の外周面の縁部Wbで厚みが増加する。   In this state, the first mold 11 is moved (advanced) from the outer peripheral surface Wa side of the weight portion W toward the journal portion J side. Thereby, the surplus portion Eb is bent along the mold engraving portion of the first mold 11 as in the first embodiment. However, in the third embodiment, the surplus portion Eb is bent toward the journal portion J side surface of the weight portion W, more specifically, on the opposite side of the first embodiment, and is projected to the journal portion J side. . As a result, the thickness increases at the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion.

続いて、第1金型11を後退させて退避させる。第2金型22を用いる場合、第2金型22も後退させて退避させる。そして、保持用金型の上型と下型とを離間させた後、折り曲げ済みのバリ無し鍛造材を搬出する。   Subsequently, the first mold 11 is retracted and retracted. When the second mold 22 is used, the second mold 22 is also retracted and retracted. Then, after the upper mold and the lower mold of the holding mold are separated from each other, the bent burr-free forging material is carried out.

このような第3実施形態は、第1実施形態と同様に、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbが厚肉化されたクランク軸を得ることができる。これにより、鍛造クランク軸を軽量化できる。また、製造工程が大幅に増加して製造コストが著しく増加するのを防止できる。   Such a third embodiment can provide a crankshaft in which the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is thickened, as in the first embodiment. Thereby, a forged crankshaft can be reduced in weight. Moreover, it can prevent that a manufacturing process increases significantly and manufacturing cost increases remarkably.

本発明の鍛造クランク軸の製造方法は、ウエイト部の外周面の縁部Wbが厚さ方向に沿ってピン部P側およびジャーナル部J側のいずれか一方に張り出してもよく、両方に張り出してもよい。すなわち、第1〜第3実施形態のいずれも採用できる。クランク軸のバランスを向上させる観点では、ウエイト部の外周面の縁部Wbは、第1実施形態のようにピン部P側に厚さ方向に沿って張り出すのが好ましい。これにより、ピン部Pの重心からウエイト部Wの重心までのクランク軸の軸心方向の距離が短くなり、クランク軸のバランスが向上する。   In the manufacturing method of the forged crankshaft of the present invention, the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight part may project to either the pin part P side or the journal part J side along the thickness direction. Also good. That is, any of the first to third embodiments can be adopted. From the viewpoint of improving the balance of the crankshaft, it is preferable that the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion protrudes in the thickness direction toward the pin portion P as in the first embodiment. Thereby, the distance in the axial direction of the crankshaft from the center of gravity of the pin part P to the center of gravity of the weight part W is shortened, and the balance of the crankshaft is improved.

クランク軸の軽量化の観点では、ウエイト部の外周面の縁部Wbは、第2実施形態のようにピン部P側およびジャーナル部J側の両方に厚さ方向に沿って張り出すのが好ましい。これにより、外周面の縁部Wbをより厚肉化できるとともに、ウエイト部Wの他の部位をより薄肉化できる。その結果、鍛造クランク軸をさらに軽量化できる。   From the viewpoint of weight reduction of the crankshaft, it is preferable that the edge portion Wb of the outer peripheral surface of the weight portion protrudes along the thickness direction on both the pin portion P side and the journal portion J side as in the second embodiment. . As a result, the edge Wb of the outer peripheral surface can be made thicker, and other parts of the weight part W can be made thinner. As a result, the forged crankshaft can be further reduced in weight.

第1〜第3実施形態では、余肉部(Ea、Eb)が折り曲げられる側のウエイト部Wの表面のうちで、外周面の縁部Wbを少なくとも除く領域を、第2金型(21、22)の押し当てにより保持するのが好ましい。これにより、ウエイト部Wの表面形状を精密に仕上げることができる。なお、第2金型(21、22)は、ウエイト部Wの表面を保持するのみで、押し込むことがないので、第2金型(21、22)の押し当てに要する力は小さくて済む。   In the first to third embodiments, in the surface of the weight portion W on the side where the surplus portions (Ea, Eb) are bent, the region excluding at least the edge Wb of the outer peripheral surface is defined as the second mold (21, It is preferable to hold by the pressing of 22). Thereby, the surface shape of the weight part W can be finished precisely. Note that the second mold (21, 22) only holds the surface of the weight portion W and does not push in, so that the force required to press the second mold (21, 22) is small.

第1〜第3実施形態では、折り曲げ工程を、金型を用いた圧下によりクランク軸の形状を矯正する整形工程で実施するのが好ましい。これにより、従来と同様の製造工程を採用できる。この場合、一対の保持用金型に代えて一対の整形用金型を用いればよい。一対の整形用金型は、上型と下型とで構成でき、上型および下型には、型彫刻部がそれぞれ彫り込まれる。その型彫刻部には、クランク軸の最終製品形状の一部が反映され、具体的には、型彫刻部には、アーム部Aやジャーナル部J、ピン部P、ウエイト部W、フランジ部Fl、フロント部Fr等の形状が反映される。また、整形用金型は、前述の保持用金型と同様に、第1金型11や第2金型(21、22)を配置するために開放部が設けられる。   In 1st-3rd embodiment, it is preferable to implement a bending process by the shaping process which corrects the shape of a crankshaft by the reduction using a metal mold | die. Thereby, the manufacturing process similar to the past can be employed. In this case, a pair of shaping dies may be used instead of the pair of holding dies. The pair of shaping molds can be composed of an upper mold and a lower mold, and a mold engraving portion is engraved in each of the upper mold and the lower mold. A part of the final product shape of the crankshaft is reflected in the mold engraving part. Specifically, the mold engraving part includes the arm part A, the journal part J, the pin part P, the weight part W, and the flange part Fl. The shape of the front part Fr and the like is reflected. In addition, the shaping mold is provided with an open portion for placing the first mold 11 and the second mold (21, 22) in the same manner as the holding mold described above.

このような整形用金型を用いる場合、以下のような加工フローを採用できる。先ず、整形用金型の上型と下型とを離間させ、その状態でバリ除去後の鍛造材を上型と下型の間に配置する。この状態で、整形用金型の上型と下型とを近接するように移動させ、バリ無し鍛造材40を上型と下型とで圧下する。その際、クランク軸の形状を矯正し、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbを除いて最終製品形状とする。次いで、第2金型(21、22)を用いる場合、第2金型(21、22)を進出させる。その後、第1金型11を進出させて余肉部を折り曲げる。続いて、第1金型11を後退させて退避させる。第2金型(21、22)を用いる場合、第2金型(21、22)も後退させて退避させる。そして、整形用金型の上型と下型とを離間させた後、折り曲げおよび整形済みのバリ無し鍛造材を搬出する。   When such a shaping mold is used, the following processing flow can be adopted. First, the upper mold and the lower mold of the shaping mold are separated from each other, and the forged material after removing the burr is placed between the upper mold and the lower mold in that state. In this state, the upper mold and the lower mold of the shaping mold are moved so as to approach each other, and the burr-free forging material 40 is pressed down between the upper mold and the lower mold. At that time, the shape of the crankshaft is corrected to obtain the final product shape except for the edge portion Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W. Next, when the second mold (21, 22) is used, the second mold (21, 22) is advanced. Then, the 1st metal mold | die 11 is advanced and a surplus part is bent. Subsequently, the first mold 11 is retracted and retracted. When the second mold (21, 22) is used, the second mold (21, 22) is also retracted and retracted. Then, after the upper mold and the lower mold of the shaping mold are separated from each other, the burr-free forged material that has been bent and shaped is carried out.

第1〜第3実施形態では、余肉部(Ea、Eb)を、ウエイト部の外周面から扇形状の径方向に沿って突出するように成形する。その際、余肉部(Ea、Eb)は、ウエイト部Wの厚さ方向の位置を、余肉部(Ea、Eb)が折り曲げられる側のウエイト部Wの表面寄りに配置するのが好ましい。これにより、所定の方向への折り曲げ変形を容易に行うことができるとともに、折り曲げの際に外周面の縁部Wb以外が変形するのを抑制でき、加えて、加工負荷も軽減できる。   In the first to third embodiments, the surplus portions (Ea, Eb) are formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the weight portion along the fan-shaped radial direction. At this time, it is preferable that the surplus portions (Ea, Eb) are arranged near the surface of the weight portion W on the side where the surplus portions (Ea, Eb) are bent. Thereby, bending deformation in a predetermined direction can be easily performed, deformation other than the edge Wb of the outer peripheral surface can be suppressed during bending, and in addition, a processing load can be reduced.

第1および第2実施形態のように外周面の縁部Wbがピン部P側に厚さ方向に沿って張り出す場合がある。この場合、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbの厚さtp(mm、図3B参照)を厚くし、外周面の縁部Wbのピン部P側表面がピンスラスト面(図示なし)の位置を超えると、使用時に他の部材と干渉するおそれがある。このため、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbの厚さtp(mm)は、外周面の縁部Wbのピン部側表面がピンスラスト面の位置を超えないように設定するのが好ましい。ここで、ピンスラスト面とは、アーム部のピン部側表面に設けられ、コネクティングロッドのスラスト方向の移動を制限する部位である。   As in the first and second embodiments, the edge Wb of the outer peripheral surface may protrude toward the pin portion P along the thickness direction. In this case, the thickness tp (mm, see FIG. 3B) of the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight portion W is increased, and the pin portion P side surface of the edge Wb of the outer peripheral surface is the position of the pin thrust surface (not shown). Exceeding this may cause interference with other members during use. For this reason, it is preferable to set the thickness tp (mm) of the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight part W so that the pin side surface of the edge Wb of the outer peripheral surface does not exceed the position of the pin thrust surface. Here, the pin thrust surface is a portion that is provided on the surface of the arm portion on the pin portion side and restricts the movement of the connecting rod in the thrust direction.

また、第2および第3実施形態のように外周面の縁部WbがジャーナルJ部側に厚さ方向に沿って張り出す場合がある。この場合、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbの厚さtp(mm)を厚くし、外周面の縁部Wbのジャーナル部J側表面がジャーナルスラスト面(図示なし)の位置を超えると、使用時に他の部材と干渉するおそれがある。このため、ウエイト部Wの外周面の縁部Wbの厚さtp(mm)は、外周面の縁部Wbのジャーナル部側表面がジャーナルスラスト面の位置を超えないように設定するのが好ましい。ここで、ジャーナルスラスト面とは、アーム部のジャーナル部側表面に設けられ、エンジン本体に対してクランク軸がスラスト方向に移動するのを制限する。   Further, as in the second and third embodiments, the edge Wb of the outer peripheral surface sometimes protrudes along the thickness direction toward the journal J portion. In this case, when the thickness tp (mm) of the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight part W is increased and the journal part J side surface of the outer peripheral edge Wb exceeds the position of the journal thrust surface (not shown), There is a risk of interference with other members during use. For this reason, it is preferable to set the thickness tp (mm) of the edge Wb of the outer peripheral surface of the weight W so that the journal side surface of the edge Wb of the outer peripheral surface does not exceed the position of the journal thrust surface. Here, the journal thrust surface is provided on the journal portion side surface of the arm portion and restricts the movement of the crankshaft in the thrust direction with respect to the engine body.

軽量化を促進する観点から、縁部Wbの径方向の長さL1(mm、図3A参照)は、ウエイト部Wの径方向の長さL2(mm)に対する割合(L1/L2)で、1%以上とするのが好ましく、3%以上がより好ましい。一方、割合(L1/L2)で、L1が50%を超えると、ウエイト部Wのジャーナル部J周辺が縁部Wbに含まれ、軽量化を阻害するおそれがある。このため、50%以下とするのが好ましく、35%以下がより好ましい。ここで、ウエイト部Wの径方向の長さL2は、ウエイト部の外周面Waの半径R1(mm、図3A参照)とジャーナル部の半径R2(mm、図3A参照)の差(R1−R2)である。   From the viewpoint of promoting weight reduction, the length L1 (mm, see FIG. 3A) of the edge portion Wb is a ratio (L1 / L2) to the length L2 (mm) of the weight portion W in the radial direction. % Or more is preferable, and 3% or more is more preferable. On the other hand, when L1 exceeds 50% in the ratio (L1 / L2), the periphery of the journal portion J of the weight portion W is included in the edge portion Wb, and there is a concern that weight reduction may be hindered. For this reason, it is preferable to set it as 50% or less, and 35% or less is more preferable. Here, the radial length L2 of the weight portion W is the difference between the radius R1 (mm, see FIG. 3A) of the outer peripheral surface Wa of the weight portion and the radius R2 (mm, see FIG. 3A) of the journal portion (R1−R2). ).

第1〜第3実施形態では、ウエイト部の外周部(円弧部)を厚肉化する技術を組み合わせてもよい。具体的には、前記図2Aおよび2Bに示すクランク軸において、ウエイト部の外周面の縁部をさらに厚肉化してもよい。   In 1st-3rd embodiment, you may combine the technique which thickens the outer peripheral part (arc part) of a weight part. Specifically, in the crankshaft shown in FIGS. 2A and 2B, the edge portion of the outer peripheral surface of the weight portion may be further thickened.

第1〜第3実施形態では、外周面Waの周方向の全範囲で、すなわち、ウエイト部Wの一方の頂部から他方の頂部に至る範囲で、縁部Wbを厚肉化する。このような形態は、アーム部A(ウエイト部Wを含む)の形状がウエイト部中心面Cに対して対称なクランク軸に好適である。ここで、ウエイト部Wの頂部とは、幅方向に最も出っ張る箇所である。   In the first to third embodiments, the edge portion Wb is thickened in the entire circumferential range of the outer peripheral surface Wa, that is, in a range from one top portion of the weight portion W to the other top portion. Such a form is suitable for a crankshaft in which the shape of the arm part A (including the weight part W) is symmetrical with respect to the weight part center plane C. Here, the top portion of the weight portion W is a portion that protrudes most in the width direction.

縁部Wbは、外周面Waの周方向の一部で厚肉化してもよい。このような形態は、アーム部A(ウエイト部Wを含む)の形状がウエイト部中心面Cに対して非対称となるクランク軸、例えば、V6エンジンに搭載されるクランク軸に好適である。外周面の縁部Wbを厚肉化する範囲の変更は、余肉部(Ea、Eb)を成形する周方向の範囲を適宜調整することで行える。   The edge Wb may be thickened at a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface Wa. Such a configuration is suitable for a crankshaft in which the shape of the arm portion A (including the weight portion W) is asymmetric with respect to the weight portion center plane C, for example, a crankshaft mounted on a V6 engine. The range in which the edge Wb of the outer peripheral surface is thickened can be changed by appropriately adjusting the circumferential range in which the surplus portions (Ea, Eb) are formed.

本発明は、レシプロエンジンに搭載される鍛造クランク軸の製造に有効に利用できる。   The present invention can be effectively used for manufacturing a forged crankshaft mounted on a reciprocating engine.

1:鍛造クランク軸、 J、J1〜J5:ジャーナル部、 P、P1〜P4:ピン部、
Fr:フロント部、 Fl:フランジ部、 A、A1〜A8:クランクアーム部、
W、W1〜W8:カウンターウエイト部、 Wa:ウエイト部の外周面、
Wb:ウエイト部の外周面の縁部、 Wc:縁部の内周側領域、
Ea、Eb:余肉部、 11:第1金型、 21、22:第2金型、
30:保持用金型、 31:上型、 32:下型、 40:バリ無し鍛造材
1: Forged crankshaft, J, J1-J5: Journal part, P, P1-P4: Pin part,
Fr: front part, Fl: flange part, A, A1 to A8: crank arm part,
W, W1 to W8: counterweight part, Wa: outer peripheral surface of weight part,
Wb: edge part of outer peripheral surface of weight part, Wc: inner peripheral side area of edge part,
Ea, Eb: surplus part, 11: first mold, 21, 22: second mold,
30: Die for holding, 31: Upper die, 32: Lower die, 40: Forging material without burr

Claims (6)

回転中心となるジャーナル部と、前記ジャーナル部に対して偏心したピン部と、前記ジャーナル部と前記ピン部をつなぐクランクアーム部と、前記クランクアーム部と一体に設けられる扇形状のカウンターウエイト部と、を有する鍛造クランク軸の製造方法であって、
当該製造方法は、
型鍛造により、前記鍛造クランク軸の形状とともに、前記カウンターウエイト部の外周面から前記扇形状の径方向に沿って突出する余肉部が成形されたバリ付きの鍛造材を得る型鍛造工程と、
前記バリ付きの鍛造材からバリを除去することにより、バリ無し鍛造材を得るバリ抜き工程と、
第1金型を前記外周面側から前記ジャーナル部側に向けて移動させることにより、前記第1金型を前記余肉部に押し当てて前記余肉部を折り曲げ、前記カウンターウエイト部の外周面の縁部で厚みを増加させる折り曲げ工程と、を含む、鍛造クランク軸の製造方法。
A journal part serving as a center of rotation; a pin part eccentric to the journal part; a crank arm part connecting the journal part and the pin part; and a fan-shaped counterweight part provided integrally with the crank arm part; A forged crankshaft manufacturing method comprising:
The manufacturing method is
A die forging step for obtaining a forged material with a burr formed by die forging, together with the shape of the forged crankshaft, the surplus portion protruding from the outer peripheral surface of the counterweight portion along the radial direction of the fan shape,
By removing burrs from the forged material with burrs, a deburring step for obtaining a burrs-free forged material,
By moving the first mold from the outer peripheral surface side toward the journal portion side, the first mold is pressed against the surplus portion to bend the surplus portion, and the outer peripheral surface of the counterweight portion And a bending step of increasing the thickness at the edge of the forged crankshaft.
請求項1に記載の鍛造クランク軸の製造方法において、
前記折り曲げ工程では、前記余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面に向けて折り曲げる、鍛造クランク軸の製造方法。
In the manufacturing method of the forged crankshaft of Claim 1,
In the bending step, the surplus portion is bent toward the surface of the counterweight portion on the side of the pin portion.
請求項1に記載の鍛造クランク軸の製造方法において、
前記型鍛造工程では、前記余肉部として、前記カウンターウエイト部の厚さ方向位置を前記ピン部側表面寄りにして第1余肉部を成形するとともに、前記厚さ方向位置を前記ジャーナル部側表面寄りにして第2余肉部を成形し、
前記折り曲げ工程では、前記第1金型を移動させることにより、前記第1余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ピン部側の表面に向けて折り曲げるとともに、前記第2余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ジャーナル部側の表面に向けて折り曲げる、鍛造クランク軸の製造方法。
In the manufacturing method of the forged crankshaft of Claim 1,
In the die forging step, as the surplus portion, a first surplus portion is formed with the thickness direction position of the counterweight portion closer to the surface of the pin portion side, and the thickness direction position is defined on the journal portion side. Mold the second surplus part closer to the surface,
In the bending step, by moving the first mold, the first surplus portion is bent toward the surface of the counterweight portion on the pin portion side, and the second surplus portion is moved to the counterweight. Forging a crankshaft, wherein the forging crankshaft is bent toward the surface of the journal portion side of the portion.
請求項1に記載の鍛造クランク軸の製造方法において、
前記折り曲げ工程では、前記余肉部を前記カウンターウエイト部の前記ジャーナル部側の表面に向けて折り曲げる、鍛造クランク軸の製造方法。
In the manufacturing method of the forged crankshaft of Claim 1,
In the bending step, the surplus portion is bent toward the journal portion side surface of the counterweight portion.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の鍛造クランク軸の製造方法において、
前記折り曲げ工程では、前記余肉部が折り曲げられる側の前記カウンターウエイト部の表面のうちで、前記外周面の縁部を少なくとも除く領域を、第2金型の押し当てにより保持する、鍛造クランク軸の製造方法。
In the manufacturing method of the forged crankshaft of any one of Claims 1-4,
Forging crankshaft, wherein in the bending step, a region excluding at least an edge of the outer peripheral surface of the surface of the counterweight portion on the side where the surplus portion is bent is held by pressing a second mold. Manufacturing method.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の鍛造クランク軸の製造方法において、
前記折り曲げ工程は、一対の金型を用いた圧下によりクランク軸の形状を矯正する整形工程で実施する、鍛造クランク軸の製造方法。
In the manufacturing method of the forged crankshaft of any one of Claims 1-5,
The method of manufacturing a forged crankshaft, wherein the bending step is performed in a shaping step of correcting the shape of the crankshaft by reduction using a pair of molds.
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