JPH0224616B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鍛造方法、特に軸部の一端に該軸部
より大径の頭部を有する鍛造用素材を鍛造するに
当り、前記頭部に対する据込み用凹所及び該凹所
に連なり前記軸部を挿入し得る孔を有する下型
と、この下型を昇降自在に保持する基台と、同下
型を上方に付勢するばね等の付勢手段と、同下型
の上方に配設される昇降可能な上型と、前記孔に
嵌挿されるエジエクタピンとを備える金型装置を
使用するようにした、頭部付き軸体の鍛造方法に
関する。

従来、上記金型装置は、たとえば内燃機関のバ
ルブあるいはバルブを形成するための素材を製造
するために用いられるものであるが、一般的に下
型が固定配置されている。このため、前工程での
軸部形成時に軸部の長、短が生じることに起因し
て鍛造欠陥を発生することがある。すなわち、第
１図ａで示すように鍛造用素材２の軸部３の長さ
が長過ぎるときには、下型７が固定されているの
で、上型９の降下時に軸部３の下端がエジエクタ
ピン８の上端に当接し、頭部４が下型７から浮上
がるので、頭部４の据込み時に頭部４の下面にし
わ２２が発生する。また第１図ｂで示すように軸
部３の長さが短い場合には、頭部４の据込み鍛造
が先に開始されるので、軸部３の押出し圧が不足
して所望の軸長が得られないことになる。

本発明は、従来のかかる欠点を解消し、しわの
発生や軸長不足などの欠陥が生じるのを回避し
て、歩留りの向上を図るとともに検査工程を省略
し得るようにした、頭部付き軸体の鍛造方法を提
供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、軸
部の一端に該軸部より大径の頭部を有する鍛造用
素材を鍛造するに当り、前記頭部に対する据込み
用凹所及び該凹所に連なり前記軸部を挿入し得る
孔を有する下型と、この下型を昇降自在に保持す
る基台と、同下型を上方に付勢するばね等の付勢
手段と、同下型の上方に配設される昇降可能な上
型と、前記孔に嵌挿されるエジエクタピンとを備
える金型装置を使用する、頭部付き軸体の鍛造方
法であつて、前記エジエクタピンの前記基台に対
する相対位置を固定した後、前記頭部下面が前記
凹所に、また前記軸部外周面が前記孔にそれぞれ
密合し且つ前記軸部下端が前記エジエクタピン上
端面に空〓を存して対向するように前記素材を、
上昇限にある下型に設置し、次いで前記上型を下
降させて前記頭部を介して下型を押下げることに
よつて、前記軸部を、その下端がエジエクタピン
上端面に密接し且つ余肉が前記頭部に吸収される
よう押出し鍛造し、さらにその押出し鍛造後も引
続き前記上型を下降させて、前記下型が少なくと
も下降限に達するまでは前記頭部を据込み鍛造す
ることを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第２図ａ〜ｃにおいて、内燃機関
のバルブを形成するために、第２図ａで示すビレ
ツト１が図示しない押出し鍛造金型装置によつて
鍛造され、第２図ｂで示すように、軸部３の一端
に大径の頭部４を有する鍛造用素材２が成形され
る。この鍛造用素材２が本発明方法によつて鍛造
され、第２図ｃで示すような形状の素材５が成形
される。この素材５がさらに数次の加工工程を経
てバルブに成形される。

第３図において、本発明方法に使用される金型
装置６は、下型７と、下型７に挿入されるエジエ
クタピン８と、下型７の上方で昇降駆動される上
型９とを備える。固定の基台１０上にはホルダ１
１が固定されており、下型７は該ホルダ１１に上
下移動自在に保持される。すなわちホルダ１１
は、基本的に円筒状であつて軸線を鉛直にして基
台１０上に固定される円筒体１２と、その円筒体
１２の上端に固定される制御板１３とから成る。
円筒体１２の上部および制御板１３には、上板９
を摺動する摺動孔１４が設けられ、この摺動孔１
４の内側面には、上下に延びる複数の案内溝１５
が穿設される。また下型７の外側面にはそれらの
案内溝１５に嵌合する突起１６が突設されてお
り、これらの案内溝１５と突起１６との働きによ
り、下型７の回転動作が阻止されるとともに、下
型７の上昇限および下降限が定められる。

下型７の上面には、鍛造用素材２の頭部４を据
込み鍛造するための、円錐状凹所１７が穿設され
ており、その凹所１７の底部と下型７の下面との
間にわたつて上下に延びる孔１８が設けられる。
この孔１８内にはエジエクタピン８が挿入されて
おり、エジエクタピン８は鍛造時には基台１０に
対する相対位置を固定されており、鍛造完了時に
上昇作動して鍛造完了後の素材を下型７から押し
上げる。またエジエクタピン８は下型７の下面に
一体化された案内筒１９内を移動自在に貫通して
おり、案内筒１９は下型７とともに上下に移動す
る。

ホルダ１１内において、基台１０と下型７との
間には、付勢手段としての複数のばね２０が介装
されており、下型７はそのばね２０のばね力によ
り上方に付勢される。

上型９は図示しない駆動手段により昇降駆動さ
れ、その下面には、鍛造用素材２を据込み鍛造す
るための凹所２１が、前記下型７の凹所１７に対
応して設けられる。

次にこの実施例の作用について説明する。エジ
エクタピン８を基台１０に対し固定した後、前工
程で軸部３を押出し鍛造された鍛造用素材２は、
第３図で示すように、その軸部３を孔１８に挿入
して下型７上に直立載置される。この際、下型７
は、ばね２０によつて上方に押上げられ、上昇限
に保持されているので、軸部３の下端とエジエク
タピン８の上端面との対向面間には空〓ｓがあ
り、鍛造用素材２の頭部４下面は下型７の凹所１
７に、また軸部３外周面は孔１８にそれぞれ密合
されている。

この状態で、上型９が降下して鍛造用素材２が
鍛造されるが、先ず軸部３の下端がエジエクタピ
ン８の上端で規制されるまで軸部３の押出し鍛造
が行なわれる。この間下型７はばね２０を縮少さ
せながら降下しており、第４図で示すように下型
７が途中まで降下したときに、軸部３の押出し鍛
造が終了する。また軸部３の押出し鍛造時に、エ
ジエクタピン８の上端で規制されることによつて
生じた余肉は頭部４に吸収されるが、頭部４の下
面は下型７の凹所１７に密接しているので、従来
生じていたしわ２２（第１図ａ参照）の発生が防
止される。

このような押出し鍛造作業終了後も、引続く上
型９の降下に応じて頭部４の据込み鍛造が行なわ
れ、第５図で示すように、下型７が下降限まで降
下し、さらに上型９が最下方まで降下したとき
に、頭部４の据込み鍛造が完了する。この第５図
で示す据込み鍛造完了時の下型７の位置は、従来
下型７を固定配置していたときの固定位置と同一
である。

このようにして、軸下端面が円滑に仕上げら
れ、しかも軸長も一定となつた素材５を得ること
ができ、次の工程への素材５の適用を支障なく行
なうことができ、検査工程を省略することも可能
である。

以上の実施例では、内燃機関のバルブを形成す
るための途中の鍛造工程について説明したが、バ
ルブの傘打ちの仕上工程にも適用することがで
き、そうすれば軸長加工を行なう必要のないバル
ブ素材を得ることができる。

以上のように本発明によれば、軸部の一端に該
軸部より大径の頭部を有する鍛造用素材を鍛造す
るに当り、前記頭部に対する据込み用凹所及び該
凹所に連なり前記軸部を挿入し得る孔を有する下
型と、この下型を昇降自在に保持する基台と、同
下型を上方に付勢するばね等の付勢手段と、同下
型の上方に配設される昇降可能な上型と、前記孔
に嵌挿されるエジエクタピンとを備える金型装置
を使用する、頭部付き軸体の鍛造方法であつて、
前記エジエクタピンの前記基台に対する相対位置
を固定した後、前記頭部下面が前記凹所に、また
前記軸部外周面が前記孔にそれぞれ密合し且つ前
記軸部下端が前記エジエクタピン上端面に空〓を
存して対向するように前記素材を、上昇限にある
下型に設置し、次いで前記上型を下降させて前記
頭部を介して下型を押下げることによつて、前記
軸部を、その下端がエジエクタピン上端面に密接
し且つ余肉が前記頭部に吸収されるよう押出し鍛
造し、さらにその押出し鍛造後も引続き前記上型
を下降させて、前記下型が少なくとも下降限に達
するまでは前記頭部を据込み鍛造するので、軸部
に対する押出し鍛造と、頭部に対する据込み鍛造
とをそれぞれ支障なく行うことができる。特に上
記押出し鍛造に際しては、素材軸部の軸長の多少
のばらつきに関係なく素材頭部下面を常に下型の
据込み用凹所に密合させることができるから、軸
部の余肉が頭部側へ吸収される際にも頭部下面に
しわが発生する惧れは全くなく、また上記据込み
鍛造完了時においてエジエクタピン及び下型は基
台に対し必ず定位置にあるため、その完了後の軸
部長さを、素材の鍛造前の軸部長さのばらつきに
関係なく常に一定値に揃えることができ、以上の
結果、頭部のしわ発生や軸部長さの過不足といつ
た欠陥のない高品質の鍛造製品を安定よく得るこ
とができ、歩留りを向上することができるととも
に、検査工程の省略も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の鍛造用金型装置の欠点を
示すための縦断面図、第２図〜第５図は本発明の
一実施例を示すものであり、第２図ａ〜ｃは鍛造
工程に応じた素材の変化を示す図、第３図は鍛造
用金型装置の要部縦断面図、第４図および第５図
は鍛造途中および鍛造終了時をそれぞれ示す第３
図に対応した縦断面図である。 ２……鍛造用素材、３……軸部、４……頭部、
６……鍛造用金型装置、７……下型、８……エジ
エクタピン、９……上型、１０……基台、１７…
…凹所、１８……孔、ｓ……空〓。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軸部３の一端に該軸部３より大径の頭部４を
   有する鍛造用素材２を鍛造するに当り、前記頭部
   ４に対する据込み用凹所１７及び該凹所１７に連
   なり前記軸部３を挿入し得る孔１８を有する下型
   ７と、この下型７を昇降自在に保持する基台１０
   と、同下型７を上方に付勢するばね２０等の付勢
   手段と、同下型７の上方に配設される昇降可能な
   上型９と、前記孔１８に嵌挿されるエジエクタピ
   ン８とを備える金型装置を使用する、頭部付き軸
   体の鍛造方法であつて、前記エジエクタピン８の
   前記基台１０に対する相対位置を固定した後、前
   記頭部４下面が前記凹所１７に、また前記軸部３
   外周面が前記孔１８にそれぞれ密合し且つ前記軸
   部３下端が前記エジエクタピン８上端面に空〓ｓ
   を存して対向するように前記素材２を、上昇限に
   ある下型７に設置し、次いで前記上型９を下降さ
   せて前記頭部４を介して下型７を押下げることに
   よつて、前記軸部３を、その下端がエジエクタピ
   ン８上端面に密接し且つ余肉が前記頭部４に吸収
   されるよう押出し鍛造し、さらにその押出し鍛造
   後も引続き前記上型９を下降させて、前記下型７
   が少なくとも下降限に達するまでは前記頭部４を
   据込み鍛造することを特徴とする、頭部付き軸体
   の鍛造方法。