JPH03275240A - エンジンバルブの一体押出成形方法 - Google Patents
エンジンバルブの一体押出成形方法Info
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- JPH03275240A JPH03275240A JP7285590A JP7285590A JPH03275240A JP H03275240 A JPH03275240 A JP H03275240A JP 7285590 A JP7285590 A JP 7285590A JP 7285590 A JP7285590 A JP 7285590A JP H03275240 A JPH03275240 A JP H03275240A
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Landscapes
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- Forging (AREA)
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。
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」
本発明はエンジンバルブの一体押出成形方法に関し、−
層詳細には、エンジンバルブの傘部側円面に耐摩耗性並
びに自己潤滑性に優れた粉粒体を分散凝集することによ
りエンジンバルブのフェース面の耐久性を著しく向上さ
せることを可能とするエンジンバルブの一体押出成形方
法に関する。
層詳細には、エンジンバルブの傘部側円面に耐摩耗性並
びに自己潤滑性に優れた粉粒体を分散凝集することによ
りエンジンバルブのフェース面の耐久性を著しく向上さ
せることを可能とするエンジンバルブの一体押出成形方
法に関する。
［従来の技術］
内燃機関の吸気、排気を行うためのエンジンバルブは、
その高性能化に伴い、使用条件が極めて厳しくなってい
る。このため、その使用条件に酎え得るべくエンジンバ
ルブの耐久性を向」ニさせる試みがなされており、例え
ば、特開昭６２−１７９８３８号は「軽量エンジンバル
ブの製造方法」を開示している。すなわち、この方法に
よれば、エンジンバルブの高速作動による傘部の慣性か
ら生じる弊害を回避するために、軽量のエンジンバルブ
の製造を目的とするものであり、熱間押出加工により得
られた面４熱鋼からなる素材の中心に孔を形成し、チタ
ン、あるいはチタン合金からなる芯材を前記孔に装填し
、これを−旦加熱した後、前記素材の孔の開口部と反対
側に熱間押出成形によって芯材の入ったステム部分を形
成する。次いで、素材および芯材の残部に熱間プレス割
込成形により傘部を形成するものである。
その高性能化に伴い、使用条件が極めて厳しくなってい
る。このため、その使用条件に酎え得るべくエンジンバ
ルブの耐久性を向」ニさせる試みがなされており、例え
ば、特開昭６２−１７９８３８号は「軽量エンジンバル
ブの製造方法」を開示している。すなわち、この方法に
よれば、エンジンバルブの高速作動による傘部の慣性か
ら生じる弊害を回避するために、軽量のエンジンバルブ
の製造を目的とするものであり、熱間押出加工により得
られた面４熱鋼からなる素材の中心に孔を形成し、チタ
ン、あるいはチタン合金からなる芯材を前記孔に装填し
、これを−旦加熱した後、前記素材の孔の開口部と反対
側に熱間押出成形によって芯材の入ったステム部分を形
成する。次いで、素材および芯材の残部に熱間プレス割
込成形により傘部を形成するものである。
また、特開昭５８−７４８１３号は「エンジンバルブの
製造方法」を開示しており、この技術的思想によれば、
エンジンバルブの傘フェース面の硬さとその耐摩耗性と
の強い相関関係に着目し、表面硬化用としてコバルトか
らなる盛金材を使用して傘フェースの表面の硬さにばら
つきを生じることなく硬度を得ている。これにより耐摩
耗性を高めたエンジンバルブが得られるとしている。
製造方法」を開示しており、この技術的思想によれば、
エンジンバルブの傘フェース面の硬さとその耐摩耗性と
の強い相関関係に着目し、表面硬化用としてコバルトか
らなる盛金材を使用して傘フェースの表面の硬さにばら
つきを生じることなく硬度を得ている。これにより耐摩
耗性を高めたエンジンバルブが得られるとしている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、特開昭６２−１７９８３８号に開示され
る技術的思想では、芯材を装填する孔を形成した後に熱
間押出によりステム部を形成し、次いで、熱間プレス据
込成形により傘部を形成するため、製造工程が複雑で長
時間を要するという不都合がある。また、エンジンバル
ブの傘部のフェース面を構成するデッドメタル部分自体
の耐久性が向上するものではない。
る技術的思想では、芯材を装填する孔を形成した後に熱
間押出によりステム部を形成し、次いで、熱間プレス据
込成形により傘部を形成するため、製造工程が複雑で長
時間を要するという不都合がある。また、エンジンバル
ブの傘部のフェース面を構成するデッドメタル部分自体
の耐久性が向上するものではない。
さらに、特開昭５８−７４８１３号に開示される技術的
思想においては１、エンジンバルブの傘部のフェース面
に表面硬化用盛金材を盛金した後、時効処理を行うこと
によって傘フェース盛金柑の硬度のばらつきを少なくし
月つ硬さをさらに高める効果が得られるとされているが
、その工程は複雑で製造に長時間を費やさなければなら
ず、時間的、経済的効果がさほどに期待できるものでは
ない。
思想においては１、エンジンバルブの傘部のフェース面
に表面硬化用盛金材を盛金した後、時効処理を行うこと
によって傘フェース盛金柑の硬度のばらつきを少なくし
月つ硬さをさらに高める効果が得られるとされているが
、その工程は複雑で製造に長時間を費やさなければなら
ず、時間的、経済的効果がさほどに期待できるものでは
ない。
従って、本発明の目的は、エンジンバルブの傘部フェー
ス面の耐摩耗性および剥離強度を増すことによりエンジ
ンバルブの耐久性を著しく向上させることを可能とし、
併せて工程の簡略化を図り、さらに高能率且つ廉価にエ
ンジンバルブを製造することを可能とするエンジンバル
ブの一体押出成形方法を提供することにある。
ス面の耐摩耗性および剥離強度を増すことによりエンジ
ンバルブの耐久性を著しく向上させることを可能とし、
併せて工程の簡略化を図り、さらに高能率且つ廉価にエ
ンジンバルブを製造することを可能とするエンジンバル
ブの一体押出成形方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
前記の課題を解決するために、本発明はステム部と傘部
とを有するエンジンバルブの一体押出成形方法において
、 ステム部と傘部とを有するエンジンバルブの一体押出成
形方法において、 エンジンバルブの素材である棒材を得る第１の工程と、 前記棒材の表面、または雌型ダイスの内周部表面に潤滑
４１および／または強化材からなる粉粒体を何着させる
第２の工程と、 前記棒祠を熱間押出成形することにより形成される傘部
の側周フェース面のデッドメタル部分に前記粉粒体を分
散凝集させる第３の工程と、前記熱間押出成形によって
得られた部材に機械加工を施す第４の工程とからなるこ
とを特徴とする。
とを有するエンジンバルブの一体押出成形方法において
、 ステム部と傘部とを有するエンジンバルブの一体押出成
形方法において、 エンジンバルブの素材である棒材を得る第１の工程と、 前記棒材の表面、または雌型ダイスの内周部表面に潤滑
４１および／または強化材からなる粉粒体を何着させる
第２の工程と、 前記棒祠を熱間押出成形することにより形成される傘部
の側周フェース面のデッドメタル部分に前記粉粒体を分
散凝集させる第３の工程と、前記熱間押出成形によって
得られた部材に機械加工を施す第４の工程とからなるこ
とを特徴とする。
［作用］
本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形方法では、
エンジンバルブの傘部を構成するフェース面に、熱間押
出成形時に形成されるデッドメタル部分に盛金等をする
ことに代えて、耐摩耗性で且つ自己潤滑性に優れた粉粒
体を分散凝集する。
エンジンバルブの傘部を構成するフェース面に、熱間押
出成形時に形成されるデッドメタル部分に盛金等をする
ことに代えて、耐摩耗性で且つ自己潤滑性に優れた粉粒
体を分散凝集する。
これによって、傘部フェース面の耐摩耗性および剥離強
度が著しく向上する。また、製造工程自体も盛金、メツ
キ等を行う従来技術に比し、簡略化できる。
度が著しく向上する。また、製造工程自体も盛金、メツ
キ等を行う従来技術に比し、簡略化できる。
［実施例］
次に、本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形方法
に′ついて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。
に′ついて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。
第１図乃至第３図において、参照符号１０は本発明に係
る一体押出成形方法によって製作されるエンジンバルブ
を示す。エンジンバルブ１０は４重量％≦Ｃｒ≦１０重
量％、０．５重量％≦Ｆｅ≦４重量％、０．５重量％≦
Ｚｎ≦３重量％と残部がＡ１からなる合金粉末を材料と
して用いる。
る一体押出成形方法によって製作されるエンジンバルブ
を示す。エンジンバルブ１０は４重量％≦Ｃｒ≦１０重
量％、０．５重量％≦Ｆｅ≦４重量％、０．５重量％≦
Ｚｎ≦３重量％と残部がＡ１からなる合金粉末を材料と
して用いる。
先ず、前記合金粉末を、例えば、−１０５μｍのメツシ
ュを通過するよう分級篩過させ、次いで、直径が約７８
ｍｍ、また長さが９０ｍｍの棒材Ａになるよう冷間等方
向別ニブレス法（以下、ＣＴ Ｉ）法という）を用いて
成形する。
ュを通過するよう分級篩過させ、次いで、直径が約７８
ｍｍ、また長さが９０ｍｍの棒材Ａになるよう冷間等方
向別ニブレス法（以下、ＣＴ Ｉ）法という）を用いて
成形する。
前記ＣＩＰ法を実施した後、４００℃で２時間脱ガスを
行い、次いで直径が３０ ＋ｎｍ、長さが５０ｍｍの棒
材Ａを図示しない第１の雌型ダイスを用い４５０℃の温
度で押出比７；１で熱間押出をする。前記熱間押出によ
り第３図すに示すように、余剰部分すのついた部材Ｂが
得られる。
行い、次いで直径が３０ ＋ｎｍ、長さが５０ｍｍの棒
材Ａを図示しない第１の雌型ダイスを用い４５０℃の温
度で押出比７；１で熱間押出をする。前記熱間押出によ
り第３図すに示すように、余剰部分すのついた部材Ｂが
得られる。
次いで、この部材Ｂを用いて直径２９ｍｍ、長さ４０＋
ｎｍのビレットＣとなるように加工する。
ｎｍのビレットＣとなるように加工する。
このようにして加工されたビレットＣをエンジンバルブ
１０の素材とする。
１０の素材とする。
次に、第２図ａに示す第２の雌型ダイス２０を用いてエ
ンジンバルブ１０を製作する。第２の雌型ダイス２０は
直径約３ｍｍのステム形成部２２とダイス半角が４５度
以上の絞出部２４を有する。
ンジンバルブ１０を製作する。第２の雌型ダイス２０は
直径約３ｍｍのステム形成部２２とダイス半角が４５度
以上の絞出部２４を有する。
先ず、第２の雌型ダイス２０の内周部または前記ビレッ
）Ｃの表面に潤滑材および／または強化相からなる粉粒
体を厚さ０．１μｍから１０μｍとなるようにスプレー
もしくは刷毛を用いて塗布する。このとき用いる粉粒体
は潤滑材として自己潤滑性の高い黒鉛、ＢＮ、、ＭｏＳ
２を０．１μｍから５μｍに整粒したものを用い、強化
）４として耐摩耗性に優れた５ｉＣＳＡｌ□０３、Ｓｉ
３Ｎ４を■μｍから２０μｍの粒径に整粒して用いる。
）Ｃの表面に潤滑材および／または強化相からなる粉粒
体を厚さ０．１μｍから１０μｍとなるようにスプレー
もしくは刷毛を用いて塗布する。このとき用いる粉粒体
は潤滑材として自己潤滑性の高い黒鉛、ＢＮ、、ＭｏＳ
２を０．１μｍから５μｍに整粒したものを用い、強化
）４として耐摩耗性に優れた５ｉＣＳＡｌ□０３、Ｓｉ
３Ｎ４を■μｍから２０μｍの粒径に整粒して用いる。
また、このときの粉粒体は他の添加物との合計に比して
２０％から３０％の割合になるようにする。
２０％から３０％の割合になるようにする。
そして、４５０℃の温度に設定した上で押出比１４：１
で熱間押出をする。このとき、第２図すに示すように、
ビレッ）Ｃはステム部Ｉ６と傘部１８を逐次形成する。
で熱間押出をする。このとき、第２図すに示すように、
ビレッ）Ｃはステム部Ｉ６と傘部１８を逐次形成する。
そして、ビレットＣがステム形成部２２に人口の絞出部
２４で押し出される速度は後述するデッドメタル部１４
となる部分近傍で遅延するために、傘部１８の側周部に
よどみ部分を生ずる。つまり、このよどみ部分がデッド
メタル部１４である。このように形成されたよどみ部分
、すなわち、デッドメタル部１４に、第２図ａに示すよ
うにあらかじめ塗布した粉粒体が熱間押出による熱と圧
力により分散凝集し、第２図すに示す凝集粉体部１２を
形成する。
２４で押し出される速度は後述するデッドメタル部１４
となる部分近傍で遅延するために、傘部１８の側周部に
よどみ部分を生ずる。つまり、このよどみ部分がデッド
メタル部１４である。このように形成されたよどみ部分
、すなわち、デッドメタル部１４に、第２図ａに示すよ
うにあらかじめ塗布した粉粒体が熱間押出による熱と圧
力により分散凝集し、第２図すに示す凝集粉体部１２を
形成する。
以上のようにして傘部の側周フェース面にあって、熱間
押出成形時に形成されるデッドメタル部に潤滑材および
／または強化相からなる粉粒体を分散凝集したエンジン
バルブが一体押出或ルされる。
押出成形時に形成されるデッドメタル部に潤滑材および
／または強化相からなる粉粒体を分散凝集したエンジン
バルブが一体押出或ルされる。
そこで、前記方法により製造されたエンジンバルブの強
度試験を行った。テスト方法としてリグ摩耗評価試験方
法を用いた。その際、相手材として鉄系焼結エンジンバ
ルブシー） （ＰＢ６Ｓ）を用い、エンジンの回転数が
６００Ｏｒｐｍで、エンジンバルブシー） （ＰＢ６Ｓ
）の温度が１５０℃の条件設定で４．５時間試験した。
度試験を行った。テスト方法としてリグ摩耗評価試験方
法を用いた。その際、相手材として鉄系焼結エンジンバ
ルブシー） （ＰＢ６Ｓ）を用い、エンジンの回転数が
６００Ｏｒｐｍで、エンジンバルブシー） （ＰＢ６Ｓ
）の温度が１５０℃の条件設定で４．５時間試験した。
なお、比較例として盛金後メツキしたもの、および溶射
したものについても同様の試験を行った。これを表１に
示す。
したものについても同様の試験を行った。これを表１に
示す。
表１
０
その結果、本発明に係る実施例の場合においてのみフェ
ース面の剥離が生ぜず、また、摩耗量も最も少ないとい
う結果を得た。
ース面の剥離が生ぜず、また、摩耗量も最も少ないとい
う結果を得た。
以上のように、本発明に係る押出成形方法によって製造
されたエンジンバルブは耐摩耗性および剥離強度が著し
く向上し、エンジンの耐久性が高められたと判定できる
。
されたエンジンバルブは耐摩耗性および剥離強度が著し
く向上し、エンジンの耐久性が高められたと判定できる
。
［発明の効果］
以上のように、本発明に係るエンジンバルブの一体押出
成形方法によれば、エンジンバルブの素材である棒材の
表面、あるいは雌型ダイスの内周部表面に潤滑材および
／または強化材からなる粉粒体を付着し、傘部の側周フ
ェース面にあって、熱間押出成形部分に形成されるデッ
ドメタル部に前記粉粒体を分散凝集すべく熱間押出成形
を行う。従って、本発明によって得られたエンジンバル
ブは、耐摩耗性および剥離強度を向上させることができ
、結局、耐久性に優れたエンジンバルブを得ることがで
きる。
成形方法によれば、エンジンバルブの素材である棒材の
表面、あるいは雌型ダイスの内周部表面に潤滑材および
／または強化材からなる粉粒体を付着し、傘部の側周フ
ェース面にあって、熱間押出成形部分に形成されるデッ
ドメタル部に前記粉粒体を分散凝集すべく熱間押出成形
を行う。従って、本発明によって得られたエンジンバル
ブは、耐摩耗性および剥離強度を向上させることができ
、結局、耐久性に優れたエンジンバルブを得ることがで
きる。
さらにまた、従来技術のように、盛金等にイテ］随する
溶射、メツキ等の工程を行うこともないため、効率的且
つ廉価にエンジンバルブを製造することができる。
溶射、メツキ等の工程を行うこともないため、効率的且
つ廉価にエンジンバルブを製造することができる。
第１図は本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形方
法により製造されるエンジンバルブの一部縦断面図、 第２図ａは本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形
方法において、雌型ダイスとバルブ素材の関係を示す概
略縦断説明図、 第２図すは本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形
方法において、雌型ダイスと形成されたエンジンバルブ
の関係を示す概略縦断説明図、 第３図ａ乃至ｄは本発明に係るエンジンバルブの一体押
出成形方法のエンジンバルブ素祠の加工工程を示す説明
図である。 １ ２ Ｏ・・・エンジンバルブ ２・・・凝集粉体部 ４・・・デッドメタル部 ６・・・ステム部 ８・・・傘部 ０・・・雌型ダイス ２・・・ステム形成部 ４・・・絞出部 ３ １８ Ｉｔ）
法により製造されるエンジンバルブの一部縦断面図、 第２図ａは本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形
方法において、雌型ダイスとバルブ素材の関係を示す概
略縦断説明図、 第２図すは本発明に係るエンジンバルブの一体押出成形
方法において、雌型ダイスと形成されたエンジンバルブ
の関係を示す概略縦断説明図、 第３図ａ乃至ｄは本発明に係るエンジンバルブの一体押
出成形方法のエンジンバルブ素祠の加工工程を示す説明
図である。 １ ２ Ｏ・・・エンジンバルブ ２・・・凝集粉体部 ４・・・デッドメタル部 ６・・・ステム部 ８・・・傘部 ０・・・雌型ダイス ２・・・ステム形成部 ４・・・絞出部 ３ １８ Ｉｔ）
Claims (2)
- （１）ステム部と傘部とを有するエンジンバルブの一体
押出成形方法において、 エンジンバルブの素材である棒材を得る第１の工程と、 前記棒材の表面、または雌型ダイスの内周部表面に潤滑
材および／または強化材からなる粉粒体を付着させる第
２の工程と、 前記棒材を熱間押出成形することにより形成される傘部
の側周フェース面のデッドメタル部分に前記粉粒体を分
散凝集させる第３の工程と、前記熱間押出成形によって
得られた部材に機械加工を施す第４の工程とからなるこ
とを特徴とするエンジンバルブの一体押出成形方法。 - （２）請求項１記載の方法において、潤滑材および／ま
たは強化材を含む粉粒体は、潤滑材として黒鉛、ＢＮ、
ＭｏＳ＿２等からなる粉粒体を含有し、強化材としてＳ
ｉＣ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｓｉ＿３Ｎ＿４等を含む粉粒体
を含有することを特徴とするエンジンバルブの一体押出
成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285590A JPH03275240A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | エンジンバルブの一体押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285590A JPH03275240A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | エンジンバルブの一体押出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275240A true JPH03275240A (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=13501395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7285590A Pending JPH03275240A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | エンジンバルブの一体押出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275240A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0965412A1 (de) * | 1998-06-08 | 1999-12-22 | PLANSEE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Tellerventils aus y-TiAl-Basislegierung |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP7285590A patent/JPH03275240A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0965412A1 (de) * | 1998-06-08 | 1999-12-22 | PLANSEE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Tellerventils aus y-TiAl-Basislegierung |
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