JPH0289534A - バルブ素形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はバルブ素形品の製造方法に関し、更に詳しくは
、自動車のエンジンバルブの素形品を連続する素線材か
ら冷間鍛造で連続的に製造する方法に関する。

（従来の技術） 自動車のエンジンバルブ、とりわけ４００〜５００°Ｃ
に加熱される吸気バルブは、ＪＩＳ鋼種であるＳυ旧１
や５ＵＨ３のような各種の耐熱鋼種の素線材を熱間鍛造
して素形品とし、更にこの素形品に各種の仕上げ加工、
熱処理を施し、最後に、加工されたバルブ全数につき表
面疵等を厳密に目視検査してユザーに出荷されている。

ここで、バルブ素形品は概ね次のようにして製造されて
いる。すなわち、まず線材メーカーから入荷した所定鋼
種の連続素線材にセンタレス加工を施して例えば直径７
ｍの線材とし、これを２００叩〜２５０ｍｍの長さに切
断してその切断部のパリ取りを行なったのち、電気据込
をして切断線材の一端に直径約１６〜２５ｍｍ程度のバ
ルブ重用団塊を形成し、ついでこの団塊に熱間型打を行
なうのである。

この場合、素線材は、−Ｃに前記したような鋼種のコイ
ル圧延線材に、焼なまし、酸洗、しゅう酸による皮膜形
成の各処理を順次族したのち、得られた線材に、更に伸
線加工、直線化矯正、センタレス加工を順次施し、最後
に表面疵の有無を検査し、その後、前記したパルプ素形
品の製造ラインに移送されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで最近、自動車エンジンの多バルブ化が進んでい
るが、そのことに伴なって、バルブメーカーには量産努
力が要求されている。このバルブ量産に際しては、前記
した製造ラインを複数系統設備すればよいが、しかしそ
れは広大なライン据付は場所や設備投資が必要となり、
経済的負担は大きい。

また、多バルブ化動向のなかでは、個々のエンジンバル
ブの軽量化が強く要求されるが、この問題に対しては、
細径化の方向で対応策が練られている。しかしながら、
細径のエンジンパルプの製造においては、前記した電気
据込の工程で所定径のパルプ重用団塊の形成に要する時
間が従来の径の場合よりも長くなり、それだけ生産性の
低下が不可避になるという問題が生ずる。更には、この
電気据込−熱間型打の工程おいては、必ず人力が必要と
なるので、省力化の点でも問題があり、また、熱間で行
なうがゆえに、エネルギーコストの低減という課題を満
足するものではない。

このようなことから、最近、素線材を冷間鍛造してエン
ジンパルプを製造することが注目を集め、そのための素
材開発などが試みられている。しかしながら、現在まで
のところ、素線材から最終のバルブ素形品までを連続し
た一貫工程として行なうシステムは開発されていない。

本発明は、素線材からパルプ素形品製造までの全過程を
一貫した連続工程として行ない、しがも製造されたバル
ブ素形品の良否選別も自動的に行なうことができ、それ
ゆえ、省力化が可能で高生産性を有するバルブ素形品の
製造方法の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段・作用） 上記目的を達成するために、本考案においては、表面疵
検出装置にバルブ用耐熱鋼の連続線材を通過せしめて、
該連続線材の表面疵を探傷してその疵部分を記憶する工
程（Ａ工程）；前記連続線材を所定長の線材に切断し、
該切断線材に搾出加工と型打加工を順次行なってパルプ
素形品を加工する工程（Ｂ工程）；および、前記バルブ
素形品を表面疵選別装置に導入して表面疵のあるバルブ
素形品を選別して除去する工程（Ｃ工程）；を具備する
パルプ素形品の製造方法が提供される。

本発明方法は、第１図の工程別フローシートに示すよう
な工程を経て行なわれる。

まず、Ａ工程は冷間鍛造を行なうべき素線材の表面疵の
有無を検出し、その疵部分を装置に記憶させる工程であ
る。

供給する素線材としては、特開昭５７−２０３７５２号
公報、特開昭５５〜１４５１５５号公報で開示されてい
る組成の鋼種や従来から吸気バルブ用の鋼種として用い
られている５ＵＨＩＩ、５ＵＨ３などの耐熱鋼；加熱温
度と圧延冷却を制御して均一な組織と硬度をもたせ冷間
鍛造性を確保した素材であって、線径に対する寸法公差
が±０．０５岨〜±０．３−に管理されている、いわゆ
る精密圧延材；を用いることができる。

前者の鋼種を用いる場合、その線材は次のようにして製
造される。すなわち、所定径の線材を焼なましたのち酸
洗し、ついでしゅう酸で表面皮膜を形成したのち、これ
を所定径にまで伸線する。

得られた伸線材には再び焼なましを行ない酸洗したのち
皮膜形成が行なわれ、次段Ｂ工程の冷間鍛造を円滑に進
めるように表面処理がなされる。

一方、後者の精密圧延材を用いる場合は、前者の場合の
ように所定径まで伸線することなく、焼なまし、酸洗、
しゅう酸による皮膜形成を行なうだけで次段Ｂ工程に供
給することができる。このようなことからして、後者の
精密圧延材の方が、Ｂ工程供給前の処理工程を短縮でき
て好適である。

Ａ工程においては、上記したような鋼種から成りまた表
面処理が施されている連続線材を表面疵検出装置に通過
させて、まずその表面疵を探傷する。

表面疵検出装置としては、移動する連続線材の外周を非
接触状態で回転し、連続線材の表面疵の有無に伴なう渦
電流の変化を検出し、その変化を表す信号を位相検波回
路とバンドパスフィルタを介して疵判定回路に発信する
渦流探傷機を備えている。そして、この疵判定回路にお
いては、供給された信号のレベルと予めレベル設定器に
よって設定された設定レベルとを比較し、供給された信
号のレベルが設定レベルよりも高い場合には、連続線材
に表面疵が存在するものとして疵検出信号が発信される
。

そして、この疵検出信号は、後述するＣ工程の表面疵選
別装置に入力されて記憶され、Ｂ工程で加工されたバル
ブ素形品のうち、前記表面疵を有する素形品を識別する
ための信号として利用される。

また、この疵検出信号は、前記表面疵検出装置の下流側
に設備されるマーキング装置に入力されてこのマーキン
グ装置を作動せしめ、そのことにより、連続線材の疵部
分に塗料をマーキングしてこの疵部分を記憶せしめても
よい。

この場合のマーキングに使用する塗料としては、疵部分
における形成皮膜のムラや後述の工程Ｃにおける疵選別
装置周辺の可視光にょる外乱ノイズ等の影響を抑制する
ために、主波長３６５０人の長波長紫外線下で発光する
蛍光塗料であることが好ましい。

このようにして、Ｂ工程で加工すべき連続線材の表面疵
が検出され０、それが記憶される。

Ａ工程を経由した線材は、そのままＢ工程に連続的に導
入される。このＢ工程においては、連続線材の切断、各
切断線材の搾出加工、更に型打加工を連続して多段で行
なうことができる多段冷間鍛造機を用いることが好まし
い。この場合、導入された連続線材は、まず所定長の線
材に切断される。このとき、多段冷間鍛造機は、連続線
材の表面疵が存在する個所には無関係に連続線材に対す
る所定長の切断動作を行なう。それぞれの切断線材は、
ついで多段で搾出されて弁軸加工が施され、ついで型打
されて弁傘加工が施される。この場合、工程は、１台の
多段冷間鍛造機の内部で順次連続的に進行し、通常その
加工速度は６０〜１００個／分程度である。このような
多段冷間鍛造機としては、例えば、サカムラ（株）製の
バルブブランクホーマー；ＢＰ−４５０Ｌ型をあげるこ
とができる。

このようにして、Ｂ工程を経ることにより、表面疵を有
するバルブ素形品と表面疵のないハルツ素形品が連続的
に多段冷間鍛造機から流出してくる。

Ｃ工程は、Ｂ工程から連続的に流出してくるパルプ素形
品を表面疵選別装置に導入してその表面疵の存無を識別
し、表面疵を有するものは選別してラインから除去し、
表面疵のない良品のみを次工程に移送する工程である。

Ａ工程の疵検出信号でマーキング装置を作動せしめない
ような場合、表面疵選別装置においては、最初の疵検出
信号から次の疵検出信号までの時間内にＡ工程の表面疵
検出装置内を移動する線材部分からＢ工程の多段冷間鍛
造機で切断加工された切断線材からの素形品だけを良品
として選別し、他の素形品は不良品として除去する。

また、疵検出信号でマーキング装置を作動して疵部分に
マーキングを行なう場合は、ＢＩ程の他殺冷間鍛造機か
ら連続的に流出してくるバルブ素形晶を、まず、検出部
とコントロール部と選別払出部とから成る表面疵選別装
置の検出部に導入する。検出部では、導入されてくるバ
ルブ素形品の表面に紫外線を照射する。このとき、疵部
分を有する素形品に紫外線が照射されると、この疵部分
のマークが発光しこの光はフォトランジスタで受光され
て電気信号に変換される。そして、この電気信号がコン
トロール部に人力され、ラインの速度と同期させた一定
の時差をおいて選別払出機への払出信号が発信される。

その結果、選別払出機が作動して疵部をイｆする素形品
のみがラインから除去されて、他の良品はそのまま次工
程に移送されていく。かくして、Ｃ工程移行のラインを
流れる素形品は表面疵が存在しない良品となる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば１バ
ルブ素形晶を連続線十オから冷間鍛造で連結的に製造で
き、しかもその不良品を自動的に選別除去することがで
きる。

４゜ それゆえ、従来は出荷直前の最終製品（バルブ弁）の段
階で行なっていた表面疵有無の全数目視検査を、素形晶
の段階で、しかも自動的に行なうことができるため、省
力化に資すること大であり、しかも不良素形品の仕上げ
加工等を行なう必要がなく極めて高い生産性を有する。

また、熱間鍛造ではないため、エネルギーコストの面か
らも有用である。

更に、供給される素線材として、精密圧延材を用いた場
合は、従来の素線材に対するようなセンタレス加工が不
要であり、また焼なまし一酸洗一皮膜形成の処理は１度
行なえばよいので、このことも生産性を向上せしめるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法のフローシート図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面疵検出装置にバルブ用耐熱鋼の連続線材を通過せし
   めて、該連続線材の表面疵を探傷してその疵部分を記憶
   する工程；前記連続線材を所定長の線材に切断し、該切
   断線材に搾出加工と型打加工を順次行なってバルブ素形
   品を加工する工程；および、前記バルブ素形品を表面疵
   選別装置に導入して表面疵のあるバルブ素形品を選別し
   て除去する工程；を具備することを特徴とするバルブ素
   形品の製造方法。