JPH0259011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、クランクアームの型打鍛造方法に関
するものである。

(ロ) 従来の技術 例えば、大型の舶用エンジンに用いられるクラ
ンク軸は、クランクジヤーナルとクランクアーム
とを別々に製作し、これらを組立てて使用する。
クランクアームを型打鍛造方法によつて製造する
場合には、従来は、第１０〜１３図に示すような
工程で鍛造を行なつていた（特公昭35−612号公
報参照）。まず、第１０及び１１図に示すように、
外型５０内に配置した寸法調整用ライナー５２及
び下型５４によつて形成される空間内に素材５６
を挿入し、これを押し型５８によつて加圧し、ま
ずクランクジヤーナル周辺部を成形する。次い
で、第１２及び１３図に示すように押し板６０を
材料中央部に押し込み、下型５４との間にクラン
クピン部及びその周辺部を成形する。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のクランクアームの型
打鍛造方法では、押し板６０の押し込みストロー
クが長いため、押し板６０の進行に伴なつて成形
荷重が増大し、成形機の力量不足を生ずるという
問題点があつた。力量不足になると、押し板６０
を規定の位置まで押し込むことができず、クラン
クピン周辺部の余肉が多くなり、またクランクア
ーム先端部には欠肉を生じやすくなる。なお、押
し板６０の厚さを薄くして投影面積を小さくする
ことにより、成形荷重を小さくすることができる
が、アーム内幅方向の余肉が増大するという問題
を発生する。

上記のように押し板６０の押込ストロークが長
いことに加えて、押し込みの際に押し板６０の側
面が材料と接触し、押し込みの進行に従つて摩擦
面積が増大し、これが成形荷重を増大させる一原
因となつている。また、従来のクランクアームの
型打鍛造方法では、素材を押し型５８で金型内に
押し込んだ段階で材料は金型の側面方向に対して
充満された状態となる。このため、その後の押し
板６０の押し込み時に材料は押し板６０の押し込
み方向と逆方向にしか流動することができず、こ
のため壁面との抵抗が増大し、これも成形荷重を
増大する原因となつていた。

本発明は上記のような問題点を解決し、押し板
の押込みストロークを減少させると共に押し板の
形状を押込み時の抵抗が小さくなるものとするこ
とにより、余肉や欠肉を生じないクランクアーム
の型打鍛造方法を得ることを目的としている。ま
た、実施態様項では押板押込み時の材料の流動性
も改善することを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、押し板と下型との間のパーテイング
ラインをクランクピンの中心位置よりも上方に位
置させ、また押し板の側面が部分的に材料と接す
るようにすることにより、上記目的を達成する。
すなわち、本発明によるクランクアームの型打鍛
造方法は、外型及び下型によつて形成される型空
間内に上方から素材を挿入し、下面中央に凸部を
有する押し型を素材上部に圧下してクランクジヤ
ーナル周辺部を成形すると共に素材の上部中央に
押し板圧下用の初期みぞを形成し、次いで、押し
板を初期みぞから材料内に押込み、これによつて
材料を型空間内のすきまに充満させて押し板と下
型との間でクランクピン部及びその周辺部を成形
する鍛造方法を対象としたものであり、上記鍛造
方法に用いる押し板が、成形されるべきクランク
ピンの中心位置よりもパーテイングラインが上方
に位置する形状を有し、また押し板の下端部又は
下端部とその上方の長手方向の一部がクランクア
ームの内幅成形寸法と同一厚さ寸法を有し、その
他の部分はこれよりも小さい厚さ寸法を有するこ
とを特徴としている。

上述のように、押し板のパーテイングラインを
クランクピンの中心位置よりも上方に位置させる
ことにより、この分だけ押し板のストロークが減
少する。これにより、押込み荷重が低減される。
また、押し板はクランクアームの内幅成形寸法と
同一厚さ寸法の部分だけが材料と接触し、側面の
他の部分は直接材料と接触しない。このため、押
し板の側面が材料と接触することによる抵抗を軽
減することができる。上述の２つの作用により成
形荷重が大幅に減少する。

なお、実施態様項に記載したように、素材の高
さ／幅の値を外型及び下型に対応した標準的な値
よりも大きくして、押し型によつてクランクジヤ
ーナル周辺部を成形した段階では材料と外型との
間に押し板厚さ方向のすきまが形成されるように
することにより、材料の流動性を改善し、成形荷
重を更に減少させることもできる。

(ホ) 実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１〜８図
に基づいて説明する。

まず、第１及び２図に示すように、外型１０内
に配置した寸法調整用ライナー１２と外型１０の
底部に配置した下型１４とによつて構成される型
空間内に素材１６を挿入する。次いで、第３及び
４図に示すように、押し型１８によつて加圧し、
材料１６上部のクランクジヤーナル周辺部を成形
する。なお、押し型１８には中央部のクランクア
ーム内幅に対応する部分に凸部１８ａが設けられ
ており、これによつて次工程における押し板圧下
用の初期みぞ１６ａが形成される。なお、この第
３及び４図に示す段階では、第４図に示すよう
に、ライナー１２と材料１６との間に比較的大き
なすきま１９が形成されている。次いで、第５及
び６図に示すように、材料１６の中央部に形成さ
れた初期みぞ１６ａに一致するように図示してな
いセンタリング機構によつて保持された押し板２
０によつて押し込みを開始する。押し板２０は、
第６図に示すように、下端部及び両側部のみをク
ランクアームの内幅成形寸法Ｔと同じ厚さ寸法と
しており、これ以外の部分は厚さ寸法をＴよりも
薄くしてある。押し板２０を次第に押し込むこと
により、材料１６は型空間内の残存するすきま内
に充てんされていく。この場合、第６図に示すよ
うに、材料１６とライナー１２との間にすきま１
９が設けてあるため、材料１６はライナー１２の
壁面方向へも移動し、このすきま１９がない場合
と比較して、押し板２０の押し込み方向と逆方向
への材料１６の流動が減少する。このため、押し
込みの際の壁面との抵抗が減少する。なお、上記
のようなすきま１９を設けるために、素材１６の
高さ／幅の値は外型１０及び下型１４に対応した
標準的な値よりも大きくしてある。こうすること
により、初期成形時に素材１６の上方部に据え込
みが起こり、すきま１９が形成される。また、押
し板２０は、前述のように、下端部及び両側部の
みをクランクアームの内幅成形寸法Ｔと同一寸法
としてあるため、材料１６との接触面積が小さ
く、従来と比較して摩擦抵抗が大幅に減少する。
また、押し板２０の進行に伴なつてクランクジヤ
ーナル周辺部の既加工部が押し板２０側に閉じて
くることは、押し板２０の両側部のＴ寸法部によ
つて防止される。このようにして、押し板２０の
ストロークが完了した状態を第７及び８図に示
す。押し板２０と下型１４とのパーテイングライ
ンＰは成形品１６のクランクピン中心位置Ｏより
もｌ寸法だけ上方に位置するようにしてある。従
つて、従来と比較してｌ寸法及び初期みぞ１６ａ
の深さ寸法だけ押し板２０のストロークを減少さ
せることができる。こうして型打終了後、押し板
２０を成形品１６と共に上方に抜き出し、クラン
クピンの外径寸法とほぼ一致した形状の別の下型
上に乗せ、再び押し板２０に圧下力を作用する。
この結果、成形品１６のクランクアーム内幅寸法
が拡大され、押し板２０を容易に抜き取ることが
可能となる。なお、この実施例では押板２０は下
端部及び両側部をＴ寸法としてあるが、下端部の
みをＴ寸法としてもよく、また下端部とその上方
の長さ方向の一部（すなわち、両側部に限らな
い）をＴ寸法とすることもできる。

(ヘ) 発明の効果 本発明方法によつて、クランクアームを型打鍛
造した場合の成形荷重を、従来方法によつて同様
の形状のクランクアームを型打鍛造した場合の成
形荷重と比較した結果を第９図に示す。これから
明らかなように、本発明による場合は、従来方法
と比較して成形荷重が約30％減少する。従つて、
型打荷重を大幅に減少することが可能となる。こ
のため、同じ力量の成形機を用いて、より大型の
クランクアームの型打鍛造が可能となる。また、
押し板の厚さ寸法を増すことが可能となり、余肉
を減少させてより精密な型打鍛造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は素材挿入時の金型の正断面図（第２図
の−線に沿う断面図）、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図は押し型圧下時の金
型の正断面図（第４図の−線に沿う断面図）、
第４図は第３図の−線に沿う断面図、第５図
は押し板圧下開始時の金型の正断面図（第６図の
−線に沿う断面図）、第６図は第５図の−
線に沿う断面図、第４図は押し板の圧下完了時
の金型の正断面図（第８図の−線に沿う断面
図）、第８図は第７図の−線に沿う断面図、
第９図は成形荷重を示す線図、第１０図は従来の
クランクアームの型打鍛造方法における押し型圧
下時の金型の正断面図（第１１図の−線に沿
う断面図）、第１１図は第１０図のXI−XI線に沿
う断面図、第１２図は従来のクランクアームの型
打鍛造方法における押し板圧下完了時の金型の正
断面図（第１３図のXII−XII線に沿う断面図）、第
１３図は第１２図の−線に沿う断面図で
ある。 １０…外型、１２…ライナー、１４…下型、１
６…素材，材料，成形品、１６ａ…初期みぞ、１
８…押し型、１８ａ…凸部、１９…すきま、２０
…押し板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外型及び下型によつて形成される型空間内に
   上方から素材を挿入し、下面中央に凸部を有する
   押し型を素材上部に圧下してクランクジヤーナル
   周辺部を成形すると共に素材の上部中央に押し板
   圧下用の初期みぞを形成し、次いで押し板を初期
   みぞから材料内に押し込み、これによつて材料を
   型空間内のすきまに充満させて押し板と下型との
   間でクランクピン部及びその周辺部を成形するク
   ランクアームの型打鍛造方法において、 押し板は成形されるべきクランクピンの中心位
   置よりもパーテイングラインが上方に位置する形
   状を有し、また押し板の下端部又は下端部とその
   上方の長手方向の一部がクランクアームの内幅成
   形寸法と同一厚さ寸法を有しその他の部分はこれ
   よりも小さい厚さ寸法を有していることを特徴と
   するクランクアームの型打鍛造方法。 ２ 押し型によつてクランクジヤーナル周辺部を
   成形した段階では、材料と外型との間に押し板厚
   さ方向のすきまが形成されるように、素材の高
   さ／幅の値が所定の外型及び下型に対応した標準
   的な値より大きくされている特許請求の範囲第１
   項記載のクランクアームの型打鍛造方法。