JP2020163530A - 金属製部品の破断装置、コネクティングロッドの破断装置、金属製部品の破断方法、コネクティングロッドの破断方法、金属製部品の製造方法およびコネクティングロッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このため、同一径の半割型のマンドレルを貫通孔に嵌挿し、マンドレルに貫通孔を拡張する方向に荷重を加えると、大端部は、破断開始位置から、非対称な弾性変形を伴いながら破断分割される。
実験によれば、一般のコネクティングロッドにおいては、第1マンドレル部材の直径と貫通孔の直径との差よりも、第2マンドレル部材の直径と貫通孔の直径との差が大きく、上限の差が2mm以下であれば、亀裂のずれの発生を抑えることができた。このため、事前にこの範囲内に直径差を定めておきさえすれば、第1マンドレル部材の直径と貫通孔の直径とで差(公差)がある場合についても、差が無い場合についても、良好にコネクティングロッドが破断される。すなわち亀裂が目標破断面に沿って進展される。
それ故、高品質の金属製部品、コネクティングロッドが提供できる。
図1は、製品であるコネクティングロッド1(以下、コンロッド1という)の正面図を示している。ちなみにコネクティングロッド1は、一般の車両用エンジンを構成する金属製部品である。
すなわち、楔部材31は、打込み路29の出入り口に合わせて上下方向に延在する。楔部材31の先端となる下端には、楔形をなした楔部31aを有している。
そこで、本実施形態の破断装置Aには、ワークB(金属製部品、コンロッド)の破断が目標破断面αに沿って行われる工夫が施されている。
まず、破断装置Aの作用、破断方法について説明する。
このとき、支持台片21a,21bの所定位置には、ピン部25、半割型のマンドレル27が配置されているため、小端部3がピン部25に嵌り、大端部5が半割型のマンドレル27に嵌る嵌挿工程(本願の嵌挿ステップに相当)が行われる。
むろん、V溝部17から破断を開始させる例を挙げたが、V溝部17を用いず他の部分から破断させても構わない。
27 半割型のマンドレル
27a 第1マンドレル部材
27b 第2マンドレル部材
33 打込み機構部(荷重印加部)
A 破断装置
A1 支持部
A2 拡張機構(荷重印加部)
B ワーク(金属製部品、コネクティングロッド)
Claims (10)
- 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高くなる金属製部品を破断させる金属製部品の破断装置であって、
前記金属製部品を支持する支持部と、
前記金属製部品の前記貫通孔に嵌挿される半割型のマンドレルと、
前記貫通孔を拡張する方向に前記マンドレルに対して荷重を加える荷重印加部と、を有し、
前記半割型のマンドレルは、前記金属製部品のうちの剛性が低い側に位置する前記貫通孔の側面に当接し且つ前記貫通孔の直径と対応した半円形状の第1マンドレル部材と、前記金属製部品のうちの剛性が高い側に位置する前記貫通孔の側面に当接し且つ前記第1マンドレル部材よりも小さい径寸法の半円形状の第2マンドレル部材とからなる
ことを特徴とする金属製部品の破断装置。 - 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高くなるコネクティングロッドを破断させるコネクティングロッドの破断装置であって、
前記コネクティングロッドを支持する支持部と、
前記コネクティングロッドの前記貫通孔に嵌挿される半割型のマンドレルと、
前記マンドレルに対して、前記貫通孔を拡張する方向に荷重を加える荷重印加部と、を有し、
前記半割型のマンドレルは、前記コネクティングロッドのうちの剛性が低い側に位置する前記貫通孔の側面に当接し且つ前記貫通孔の直径と対応した半円形状の第1マンドレル部材と、前記コネクティングロッドのうちの剛性が高い側に位置する前記貫通孔の側面に当接し且つ前記第1マンドレル部材よりも小さい径寸法の半円形状の第2マンドレル部材とからなる
ことを特徴とするコネクティングロッドの破断装置。 - 前記第1マンドレル部材の直径をφX1mmとし、前記第2マンドレル部材の直径をφX2mmとし、
前記コネクティングロッドの貫通孔の直径をφXmmとしたとき、
前記第1マンドレル部材の直径φX1mmと前記第2マンドレル部材の直径φX2mmとの直径差φΔXmmは、上限が前記コネクティングロッドの貫通孔の直径φXmmに対し1%以下にしてある
ことを特徴とする請求項2に記載のコネクティングロッドの破断装置。 - さらに、前記貫通孔の直径に対する前記第1マンドレル部材の直径と前記第2マンドレル部材の直径との関係が、
0mm≦(φXmm−φX1mm)<(φXmm−φX2mm)≦2mm
なる関係であることを特徴とする請求項3に記載のコネクティングロッドの破断装置。 - 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高くなる金属製部品を破断させる金属製部品の破断方法であって、
前記金属製部品を支持する支持ステップと、
前記貫通孔の直径と対応した半円形状の第1マンドレル部材と、第1マンドレル部材よりも小さい径寸法の半円形状の第2マンドレル部材とからなる半割型のマンドレルを前記金属製部品の貫通孔に嵌挿する嵌挿ステップと、
前記第1マンドレル部材及び前記第2マンドレル部材に対して、前記貫通孔を拡張する方向に荷重を加える荷重印加ステップと、を有し、
前記嵌挿ステップにおいて、前記金属製部品のうちの剛性が低い側に位置する前記貫通孔の側面に前記第1マンドレル部材を当接させ、前記金属製部品のうちの剛性が高い側に位置する前記貫通孔の側面に第2マンドレル部材を当接させる
ことを特徴とする金属製部品の破断方法。 - 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高くなるコネクティングロッドを破断させるコネクティングロッドの破断方法であって、
前記コネクティングロッドを支持する支持ステップと、
前記貫通孔の直径と対応した半円形状の第1マンドレル部材と、第1マンドレル部材よりも小さい径寸法の半円形状の第2マンドレル部材とからなる半割型のマンドレルを前記コネクティングロッドの貫通孔に嵌挿する嵌挿ステップと、
前記第1マンドレル部材及び前記第2マンドレル部材に対して、前記貫通孔を拡張する方向に荷重を加える荷重印加ステップと、を有し、
前記嵌挿ステップにおいて、前記コネクティングロッドのうちの剛性が低い側に位置する前記貫通孔の側面に前記第1マンドレル部材を当接させ、前記コネクティングロッドのうちの剛性が高い側に位置する前記貫通孔の側面に第2マンドレル部材を当接させる
ことを特徴とするコネクティングロッドの破断方法。 - 前記第1マンドレル部材の直径をφX1mmとし、前記第2マンドレル部材の直径をφX2mmとし、
コネクティングロッドの貫通孔の直径をφXmmとしたとき、
前記第1マンドレル部材の直径φX1mmと前記第2マンドレル部材の直径φX2mmとの直径差φΔXmmは、上限が前記コネクティングロッドの貫通孔の直径φXmmに対し1%以下にしてある
ことを特徴とする請求項6に記載のコネクティングロッドの破断方法。 - さらに、前記貫通孔の直径に対する前記第1マンドレル部材の直径と前記第2マンドレル部材の直径との関係が、
0mm≦(φXmm−φX1mm)<(φXmm−φX2mm)≦2mm
なる関係であることを特徴とする請求項7に記載のコネクティングロッドの破断方法。 - 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高い金属製部品を、前記請求項5に記載の金属製部品の破断方法により破断分割する破断ステップと、
前記破断分割された金属製部品を、破断面同士を突き合わせて組み上げる組上げステップと
を具備した金属製部品の製造方法。 - 貫通孔を備え、且つ前記貫通孔を挟む一方側が他方側よりも剛性が高いコネクティングロッドを、前記請求項6〜8のいずれか一項に記載のコネクティングロッドの破断方法により破断分割する破断ステップと、
前記破断分割されたコネクティングロッドを、破断面同士を突き合わせて組み上げる組上げステップと
を具備したコネクティングロッドの製造方法。
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