JP5972957B2 - クランクシャフトの製造方法 - Google Patents
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Description
図11(a)に示されるように、クランクシャフトを成形する第1工程用金型100は、中央部におけるバリ成形部のギャップg10が、軸端部におけるバリ成形部のギャップg11よりも小さい。中央部のギャップg10が小さい第1工程用金型100を用いることで、クランクシャフト中央部の形状が成形される。
図1に示されるように、鍛造成形装置10は、潰し成形工程用の第1金型11,12、第1荒成形工程用の第2金型13,14、第2荒成形工程用の第3金型15,16、仕上げ成形工程用の第4金型17,18及びワークの搬送装置31とからなる。
図3に示されるように、クランクシャフト50は、エンジンに保持され軸として機能するジャーナル部51と、ジャーナル部51から軸直角方向に延びるクランクアーム52と、このクランクアーム52の先端部に設けられコネクティングロッドが接続されるピン部53とを備える。
図1、図4に示されるように、鍛造成形装置10の第1金型(下型)12に、出発材料となるビレット60をセットする。ビレット60は、下型12の成形面12aの図右側に寄せて配置する。(準備工程)
図4(a)に示されるように、第1金型11,12は、クランクシャフト50(図3参照)の長手方向に沿って、成形面11a,12aが設けられている。第1金型11,12は、クランクシャフト50の中央バランスウェイト54近傍を成形する部分に、突起部11b,12bが設けられている。第1金型11,12の上型11を矢印(1)のように移動させ、ビレット60をプレスする。
図5(b)に示されるように、第1金型11,12における上型11と下型12のバリ成形部12cのギャップは、中央バランスウェイト54近傍のみ、その他の領域より小さく設定されている。バリ成形部12cの一部には、バリ62が形成されている。
図6(a)に示されるように、第2金型13,14は、クランクシャフト50(図3参照)の長手方向に沿って、成形面13a,14aが設けられている。第2金型13,14の上型13を矢印(4)のように移動させ、第1中間体61をプレスする。
図6(c)に示されるように、中央バランスウェイト54近傍で、第2金型13,14に第2のバリ止め部14dが設けられている。このため、中央側のバリ成形部14cに流動したバリ(材料)72は、第2のバリ止め部14dで止められる。このため、中央側に材料が充填されるとともに、図6(d)に示されるように、中央側から軸端側へ矢印(7)ように材料流動が促進される。第2のバリ止め部14dによって、第1中間体61の軸方向の体積配分が行われるとともに、中央側の形状部に材料が充填される。
図8(a)に示されるように、第3金型15,16は、クランクシャフト50(図3参照)の長手方向に沿って、成形面15a,16aが設けられている。第3金型15,16の上型15を矢印(8)のように移動させ、第2中間体71をプレスする。
図8(c)に示されるように、中央バランスウェイト54近傍には、バリ止め部がもうけられていない。このため、中央バランスウェイト54近傍のバリ82を幅方向に展伸自在とでき、図8(c)及び図8(e)に示されるように、第2中間体71のバリ82は、矢印(9)のようにバリ成形部16cから外部へ流れる。結果、成形荷重を軽減することができる。
図10(a)に示されるように、第4金型17,18は、クランクシャフト50の長手方向に沿って、成形面17a,18aが設けられている。第4金型17,18の上型17を移動させ、第3中間体81をプレスする。
図10(c)に示されるように、クランクシャフト50の全周にわたってバリ56を展伸自在としている。このため、図10(d)及び図10(e)に示されるように、クランクシャフト50素材形状のバリ56は、バリ成形部18cから外部へ流れる。
第2荒成形工程では、中央側と軸端側のギャップが同等であり且つ第1荒成形工程よりも小さく設定されている。また、軸端側にバリ止め部が設けられている。このため、後から軸端側の形状を成形するとともに、軸端側から中央側への材料流動を抑制することができ、先に成形した中央側の形状を維持することができる。
Claims (3)
- 棒状のビレットから、ピン部の一方端にウェイト部を有するクランクシャフトを製造するクランクシャフトの製造方法であって、
潰し成形工程、第1荒成形工程、第2荒成形工程、仕上げ成形工程を、前記ビレットに対して順次行い、
前記潰し成形工程では、第1金型で前記ビレットに対し、前記クランクシャフトの中央バランスウェイト近傍に相当する部分に、前記第1金型に設けた突起部を食い込ませて前記ビレットの軸方向の体積配分を行うとともに、
前記中央バランスウェイトに隣接するジャーナル部近傍で、前記第1金型に第1のバリ止め部を設け、軸方向へ材料を流動させることで第1中間体を取得し、
前記第1荒成形工程では、前記中央バランスウェイトの近傍で、第2金型に第2のバリ止め部を設けるとともに、
前記第2金型で第1中間体に対し、前記中央バランスウェイトを略クランクシャフト素材形状に成形することで第2中間体を取得し、
前記第2荒成形工程では、軸端側の前記ウェイト部近傍で、第3金型に第3のバリ止め部を設けるとともに、
第3金型で第2中間体に対し、前記中央バランスウェイト近傍のバリを幅方向に展伸自在とし、
軸端側の前記ウェイト部を略クランクシャフト素材形状に成形することで第3中間体を取得し、
前記仕上げ成形工程では、第4金型で第3中間体に対し、クランクシャフト素材形状に仕上げ成形するとともに、
全周にわたってバリを展伸自在としたことを特徴とするクランクシャフトの製造方法。 - 前記第1荒成形工程では、前記第2金型における上型と下型のバリ成形部のギャップを、前記中央バランスウェイト近傍のみ、その他の領域より小さく設定し、
前記第2荒成形工程では、前記第3金型における中央バランスウェイト近傍のバリ成形部のギャップは、前記第1荒成形における中央バランスウェイト近傍のバリ成形部のギャップと略同等以下とし、
軸端側の前記ウェイト部近傍におけるバリ成形部のギャップを、前記第1荒成形工程における前記中央バランスウェイト近傍のバリ成形部のギャップと略同等以上とし、
前記仕上げ成形工程におけるバリ成形部のギャップを、バリ成形部全周にわたり同一としたことを特徴とする請求項1記載のクランクシャフトの製造方法。 - 前記第1荒成形工程では、ギヤシャフト側の軸部近傍で、前記第2金型にバリ止めを設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のクランクシャフトの製造方法。
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