JPH07132340A - 鍛造用素材の製造方法及び鍛造方法 - Google Patents

鍛造用素材の製造方法及び鍛造方法

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JPH07132340A
JPH07132340A JP28364593A JP28364593A JPH07132340A JP H07132340 A JPH07132340 A JP H07132340A JP 28364593 A JP28364593 A JP 28364593A JP 28364593 A JP28364593 A JP 28364593A JP H07132340 A JPH07132340 A JP H07132340A
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JP
Japan
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forging
parts
connecting rod
extruded
extruding
Prior art date
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Pending
Application number
JP28364593A
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English (en)
Inventor
Akio Hotta
昭雄 堀田
Yoshiki Yokoo
芳樹 横尾
Kunihiko Imahashi
▲邦▼彦 今橋
Hiroyuki Wakabayashi
広行 若林
Mitsuo Anpo
満夫 安保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/14Making other products
    • B21C23/142Making profiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一回の押出工程で複数の製品を歩留り良く製
造できる鍛造用素材の製造方法およびその鍛造用素材の
鍛造方法。 【構成】 請求項1の発明では、複数の部品11、12
が外向きR部同士で連結された外形形状で押し出される
ので、連結部mの長さが短く、複数の部品の分離が容易
である。さらに、押し出された素材はおおよそ左右対象
となっているので、押出時の押出抵抗のバランスが良
く、押出材が曲がるおそれがなく、精度の高い鍛造用素
材が得られる。また、請求項2の発明においては、請求
項1で得られた鍛造用素材は複数の部品が連結されてい
るので一体で鍛造が可能である上に、連結部の長さが短
く、R部で連結した部品を鍛造した後、直ちに分離でき
るので、鍛造効率に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は外形に外向きR部を有す
る複数の部品のR部を連結した状態で得る鍛造用素材の
製造方法と、これによって得られた鍛造用素材の鍛造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】外形に外向きR部を有する複数の部品と
しては、例えばコネクティングロッドのようなものがあ
る。コネクティングロッド(以下コンロッドという。)
はピストンピンの入るスモールエンド(小端部)とクラ
ンクシャフトのピン部に組み込まれるビッグエンド(大
端部)およびこれらをつなぐロッド部からなる。大端部
はクランクシャフトのピン部に組付けられるため、キャ
ップ部との2分割形に作られる。
【0003】鋼(例えば一般炭素鋼)または非鉄金属
(例えばアルミニウム合金)の押出材を所定の厚さにス
ライスした素材を用いて鍛造する方法を、コンロッドに
例をとって見ると、図9に示すように、コンロッドのロ
ッド部素材と、図10に示すようにコンロッドのキャッ
プ部素材を別個に押し出すもの、図11に示すように、
キャップとロッドが一体になったコンロッド形状に合わ
せた異形状に押し出すもの、あるいは図12に示すよう
にキャップ部とロッド部が相互に逆になるように2個の
コンロッド形状のものを組み合わせて押し出すものがあ
る。他の部品においては図13に示すアッパーアームの
押出材等が使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的な押
出工程の概略図は図14に示す通りであって、コンテナ
4のφD1の中に押出用ビレット2を挿入し押盤5を使
用しラム6にて押し出し加圧する。その加圧力は異形状
の穴(製品プロフィール)が明いているダイス3により
受け止められ、押出用ビレット2は異形状の穴を通って
製品1となる。この押出工程は図9および図10のよう
に単品形状で押し出すより、図11および図12のよう
に組み合わせた形状で押し出した方が、押し出し回数が
少なくでき、生産性が向上する。
【0005】しかしながら、図11に示すように、キャ
ップとロッドが一体になったコンロッド形状に合わせた
異形状に押し出すものでは、コンロッドの大端部に相当
するaで示す部分はクランクシャフト用の穴を明ける必
要があるため、鍛造後に芯バリとして除去して廃棄しな
くてはならないので、材料歩留りの低下となる。またb
の部分とcの部分とのボリューム差が大きいので、押し
出し時の材料流れ速度が異なり、図19に示すように曲
がりが発生する。ベアリングおよびフローガイド等で材
料流れ速度をコントロールしても安定せず、押出荷重が
高い上に押出し形状は悪い。
【0006】また、図12に示すようにキャップ部とロ
ッド部が相互に逆になるように2個のコンロッド形状の
ものを組み合わせて押し出すものでは、2個のコンロッ
ド形状のものの中間eに余分な肉を付ける結果となり、
歩留りの低下は免れない。また、一般的に用いられてい
る型鍛造法では、fの部分も余分な肉としてバリとなる
ので、歩留りの低下となる。また、型鍛造法にてコンロ
ッドを鍛造すると、図17に示すコンロッドの最弱部で
あるコラム部gに、図18に示すようなバリ取り痕hが
付くため、切欠きの面性状となり強度が弱くなる。
【0007】本発明は外形に外向R部を有する複数の部
品の鍛造用素材の製造における前記のごとき問題点を解
決するためになされたものであって、少ない押出工程で
製品歩留りに優れ、強度的にも問題の無い鍛造用素材の
製造方法および鍛造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者等は押出工程を簡
略化するために、複数の部品を同時に押し出すことを考
えると共に、押し出した鍛造粗材の形状についても、曲
がりが生じないようなバランスのとれた部品の組み合わ
せ等について鋭意研究を重ねた。その結果、複数の部品
のR部の外側の部分同士を連結し、おおよそ左右対象の
外形形状にすると、曲がりを生ずることなく押出材が得
られることを見出した。
【0009】また、押出材から得られた鍛造素材の鍛造
方法についても、複数の部品を連結したまま一体で鍛造
した後、連結部を分離することを考え、上下のパンチを
連結部で分割し鍛造素材を一体で鍛造した後、いずれか
一方の上下のパンチ対を保持した状態で他方の上下のパ
ンチ対を移動させることにより複数の部品を分離した状
態で得られることを見出して本発明を完成した。
【0010】本発明の請求項1の鍛造用素材の製造方法
は、外形に外向R部を有する複数の部品のR部同士を連
結し、おおよそ左右対象の形態とした外形形状で押し出
した後、この押出材を押出方向と直角な方向に、鍛造後
の製品体積に応じた所定の厚さに切断し、鍛造用素材と
することを要旨とする。
【0011】また、本発明の請求項2の鍛造方法は、請
求項1に記載の鍛造用素材の鍛造方法であって、上下の
パンチが、R部同士が連結された素材の各部品部分に対
応するようにそれぞれ分割されたパンチを用い、そのパ
ンチを用いて連結された素材を一体で鍛造した後、一方
の部品に対応する方の上下のパンチ対で挟んで部品を保
持した状態で、他方の部品に対応する上下のパンチ対を
移動させ、連結部を分離することにより、複数の部品を
分離した状態で得ることを要旨とする。
【0012】
【作用】請求項1の発明においては、複数の部品が外向
きR部同士で連結されるので、連結部の長さが短く、複
数の部品の分離が容易である。さらに、押し出された素
材はおおよそ左右対象となっているので、押出時の押出
抵抗のバランスが良く、押出材が曲がるおそれがなく、
精度の高い鍛造素材が得られる。
【0013】請求項2の発明においては、請求項1で得
られた鍛造用素材は複数の部品が連結されているので一
体で鍛造が可能である上に、連結部の長さが短く、R部
で連結した部品を鍛造した後、直ちに分離できるので、
鍛造効率に優れている。なお、請求項1の鍛造素材の用
い方としては、請求項2のような方法だけでなく、いろ
いろ考えられる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例をコンロッドの製造を例にと
って説明する。図14に示すような押出装置を用いて、
図1に示すように、強度上あまり影響の出ないコンロッ
ドの小端部の先端R部11と、キャップの先端R部12
とを突き合わせた形状の押出材を得た。得られた押出材
は図1に示すような部品の組み合わせとしたので、発生
する余分な肉部が僅かな量で済み、歩留りが向上した。
【0015】また、図15の従来例のダイスの平面図に
示すようにi部とj部のような面積差が生じず、図16
の本実施例のダイスの平面図に示すk部とl部のような
ダイス中心からの面積バランスの良い形状となる。その
ため、押出時の各部位での材料の流れの速さの差が発生
し難く、押出材は曲がることなく、精度の高い鍛造素材
が得られた。また、連結部mは僅かの部分で接合してい
るので、切断が容易にできると共に分離時に切断口の面
積が小さく、強度上の問題はなかった。
【0016】図5は図1に示す本実施例の押出材と図1
1に示す従来形状の押出材の長さA、A’大端部幅B、
B’および小端部幅C、C’の寸法バラツキを測定した
結果を示す。図においてABCは従来例を示し、A’
B’C’は本発明例のものを示す。従来形状においては
押出し時の曲がりが大きく、押出し後の曲がり矯正によ
り、全長Aは比較的小さなバラツキであるが、小端幅C
は肉がひけた状態となり、大きく寸法がばらつく。これ
に対して本発明の押出し形状においては、曲がりの小さ
な押出ができ安定した寸法精度が得られることが確認さ
れた。
【0017】本実施例で得られたこの押出材を所定の厚
さにスライスし、加熱後No.1ラムとNo.2ラムが
別個に動作可能なプレスを用い、閉塞鍛造を行った。図
2は用いた閉塞鍛造型の型構成を示す。図2において、
上型はコンロッド成形用上パンチ22とキャップ成形用
上パンチ23に分割されており、コンロッド成形用上パ
ンチ22は、図示しないプレスNo.1ラムに連結して
おり、キャップ成形用上パンチ23は図示しないプレス
No.2ラムに連結しており、相互に隣接してダイ21
の中で昇降する。
【0018】また、下型はコンロッド成形用下パンチ2
4とキャップ成形用下パンチ25の分割構造となってお
り、それぞれは圧力板26でプレスラムの荷重を受ける
ようになっている。プレス下部にはノックアウト機構が
設置されており、このノックアウト機構は長さの異なる
コンロッドノックアウトピン27およびキャップノック
アウトピン28により、下部プレート29を使用してコ
ンロッド成形用下パンチ24とキャップ成形用下パンチ
25を持ち上げる構造になっている。
【0019】以上述べたような構造の閉塞鍛造型を用い
て、図3に示すような形状の本発明例の鍛造用素材30
を下パンチ24、25の上に乗せ、図示しないプレスラ
ムNo.1およびNo.2を同時に作動させて上型22
および23を同時に下降させて、図2に示すように、コ
ンロッドとキャップを一体の形で成形した。
【0020】続いて、図4に示すように、下部に設置し
たノックアウト機構の下部プレート29を持ち上げキャ
ップノックアウトピン28により、キャップ成形用下パ
ンチ25をロッド成形用下パンチ24よりも先行して持
ち上げ、ロッドとキャップを分離した。この持ち上げる
とき上パンチは製品を挟み込んだ状態で行う。本実施例
のコンロッドとキャップとの連結部は、図11および図
12に比べて、僅かな断面積で連結されているため、連
結部の切断は低荷重で行えた。
【0021】なお、請求項1の鍛造用素材の製造方法の
他の実施例としては、図6に示すように、アッパーアー
ムの中央外向きR部同士を連結したもの、図7に示すよ
うにコンロッドの小端部の外向きR部同士を連結したも
の、図8に示すようにキャップの外向きR部同士を連結
したものについても、同様に実施することができる。
【0022】請求項1の鍛造素材の用い方としては、請
求項2の実施例として示したような方法だけでなく、鍛
造前に予め鍛造素材をコンロッド用とキャップ用に分離
して成形することも考えられる。あるいは、図1の鍛造
素材30を図2に示す閉塞鍛造型を用いて鍛造する場合
に、上パンチ22と23および下パンチ24と25を全
く同じ動作にするか、上パンチ22と23および下パン
チ24と25を一体型とし、コンロッドとキャップを同
時に鍛造し、閉塞鍛造型から取り出した後、コンロッド
とキャップを分離することも可能である。この場合にも
鍛造素材30が図1に示すようにm部のわずかの部分で
連結しているので、切断が容易にできる。
【0023】
【発明の効果】本発明の請求項1の鍛造用素材の製造方
法は以上説明したように、複数の部品が外向きR部同士
で連結された外形形状で押し出されるので、連結部の長
さが短く、複数の部品の分離が容易である。さらに、押
し出された素材はおおよそ左右対象となっているので、
押出時の押出抵抗のバランスが良く、押出材が曲がるお
それがなく、精度の高い鍛造用素材が得られる。また、
複数の部品の形状をうまく利用して、材料流れの速度差
を少なくしているため、余分な押出荷重が要らないた
め、ダイスの偏摩耗も解消され、ダイスの寿命も向上し
た。
【0024】また、請求項2の発明においては、請求項
1で得られた鍛造用素材は複数の部品が連結されている
ので一体で鍛造が可能である上に、連結部の長さが短
く、R部で連結した部品を鍛造した後、直ちに分離でき
るので、鍛造効率に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例により製造された鍛造用押出
材の斜視図である。
【図2】本発明の鍛造方法に用いられた閉塞鍛造型の構
造を示す断面図である。
【図3】本発明の鍛造方法に用いられた鍛造素材の平面
図である。
【図4】図2の閉塞鍛造型の作動を示す断面図である。
【図5】本発明方法で製造された鍛造素材と従来方法で
製造された鍛造素材の寸法バラツキを示す図である。
【図6】本発明の他の実施例により製造された鍛造用押
出材の斜視図である。
【図7】本発明の他の実施例により製造された鍛造用押
出材の斜視図である。
【図8】本発明の他の実施例により製造された鍛造用押
出材の斜視図である。
【図9】従来の製造方法で製造されたコンロッドのロッ
ド部の押出材の斜視図である。
【図10】従来の製造方法で製造されたコンロッドのキ
ャップ部の押出材の斜視図である。
【図11】従来の製造方法で製造されたコンロッドの押
出材の斜視図である。
【図12】従来の製造方法で製造されたコンロッドの押
出材の斜視図である。
【図13】従来の製造方法で製造されたアッパーアーム
の押出材の斜視図である。
【図14】一般的な押出工程の概略図である。
【図15】従来の押出に使用されたダイスの正面図であ
る。
【図16】本発明の実施例に使用されたダイスの正面図
である。
【図17】従来の鍛造方法で鍛造されたコンロッドの斜
視図である。
【図18】図17のA−A’断面図である。
【図19】従来の製造方法で製造されたコンロッドの押
出材の斜視図である。
【符号の説明】
1 押出材 2 ビレット 3 ダイス 4 コンテナ 5 押盤 6 ラム 11 コンロッド小端部 12 キャップの先端R部 21 ダイ 22 コンロッド成形用上パンチ 23 キャップ成形用上パンチ 24 コンロッド成形用下パンチ 25 キャップ成形用下パンチ 26 圧力板 27 コンロッド用ノックアウトピン 28 キャップ用ノックアウトピン 29 下部プレート 30 鍛造用素材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今橋 ▲邦▼彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 若林 広行 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 安保 満夫 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外形に外向R部を有する複数の部品のR
    部同士を連結し、おおよそ左右対象の形態とした外形形
    状で押し出した後、この押出材を押出方向と直角な方向
    に、鍛造後の製品体積に応じた所定の厚さに切断し、鍛
    造用素材とすることを特徴とする鍛造用素材の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の鍛造用素材の鍛造方法
    であって、上下のパンチが、R部同士が連結された素材
    の各部品部分に対応するようにそれぞれ分割されたパン
    チを用い、そのパンチを用いて連結された素材を一体で
    鍛造した後、一方の部品に対応する方の上下のパンチ対
    で挟んで部品を保持した状態で、他方の部品に対応する
    パンチ対を移動させ、連結部を分離することにより、複
    数の部品を分離した状態で得ることを特徴とする鍛造方
    法。
JP28364593A 1993-11-12 1993-11-12 鍛造用素材の製造方法及び鍛造方法 Pending JPH07132340A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2886215A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-24 Mäkelä Alu Oy Method for manufacturing aluminium profile, and product manufactured with the method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2886215A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-24 Mäkelä Alu Oy Method for manufacturing aluminium profile, and product manufactured with the method

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