JPH0718306A - スクロール部材の製造方法 - Google Patents
スクロール部材の製造方法Info
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- JPH0718306A JPH0718306A JP5150898A JP15089893A JPH0718306A JP H0718306 A JPH0718306 A JP H0718306A JP 5150898 A JP5150898 A JP 5150898A JP 15089893 A JP15089893 A JP 15089893A JP H0718306 A JPH0718306 A JP H0718306A
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- JP
- Japan
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- forging
- punch
- scroll member
- pressure
- back pressure
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Forging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 羽根長さの長いスクロール部材を、割れやか
じりしわ等の成形不良を発生させること無く鍛造成形す
ることができるようにする。 【構成】 アルミニウム合金粉末を冷間プレス成形した
圧粉体１を、上パンチ２２と中子上パンチ２３、および
下パンチ２６と渦巻状下パンチ２７とで鍛造してスクロ
ール部材１０を成形する。この時、上パンチ２２および
複動下パンチ２６には鍛造圧３０を負荷するとともに、
中子上パンチ２３および渦巻状下パンチ２７に、前記鍛
造圧３０より低い背圧３１・３２をそれぞれ負荷する。
そして、スクロール部材１０の羽根部１３が長く成形さ
れて鍛造圧３０が急激に上昇する直前に、前記背圧３１
・３２を除去する。これにより、羽根長さの長いスクロ
ール部材を成形不良を発生させること無く成形すること
ができる。
じりしわ等の成形不良を発生させること無く鍛造成形す
ることができるようにする。 【構成】 アルミニウム合金粉末を冷間プレス成形した
圧粉体１を、上パンチ２２と中子上パンチ２３、および
下パンチ２６と渦巻状下パンチ２７とで鍛造してスクロ
ール部材１０を成形する。この時、上パンチ２２および
複動下パンチ２６には鍛造圧３０を負荷するとともに、
中子上パンチ２３および渦巻状下パンチ２７に、前記鍛
造圧３０より低い背圧３１・３２をそれぞれ負荷する。
そして、スクロール部材１０の羽根部１３が長く成形さ
れて鍛造圧３０が急激に上昇する直前に、前記背圧３１
・３２を除去する。これにより、羽根長さの長いスクロ
ール部材を成形不良を発生させること無く成形すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば家庭用エアコン
に用いられるスクロール型コンプレッサーのスクロール
部材の製造方法に関する。
に用いられるスクロール型コンプレッサーのスクロール
部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、家庭用エアコン等には、運転
時の騒音や振動が小さいスクロール型コンプレッサーが
広く用いられているが、このスクロール型コンプレッサ
の可動スクロール１０は、図３に示すように、円盤状の
フランジ部１１と、このフランジ部の一方の面側に突設
された軸部１２と、前記フランジ部の他方の面側に突設
された渦巻状の羽根部１３とから構成されている。そし
て、この可動スクロール１０は、ポンプ効率を向上させ
るために軽量化し、かつ耐摩耗性を向上させるととも
に、複雑な形状を効率よく製造するために、従来よりＳ
ｉを多く含んだアルミニウム合金粉末をプレス成形した
圧粉体を熱間鍛造した後に、機械加工して仕上げること
により製造されている。しかしながら、上述のＳｉを多
く含んだアルミニウム合金は鍛造性が悪いため、図４に
示すような鍛造装置４０で成形された、図５に示すよう
な前記可動スクロール１０の機械加工素材とされる熱間
鍛造体１９には、軸部１２や羽根部１３に上部割れ１４
および側面割れ１５が生じてしまう。
時の騒音や振動が小さいスクロール型コンプレッサーが
広く用いられているが、このスクロール型コンプレッサ
の可動スクロール１０は、図３に示すように、円盤状の
フランジ部１１と、このフランジ部の一方の面側に突設
された軸部１２と、前記フランジ部の他方の面側に突設
された渦巻状の羽根部１３とから構成されている。そし
て、この可動スクロール１０は、ポンプ効率を向上させ
るために軽量化し、かつ耐摩耗性を向上させるととも
に、複雑な形状を効率よく製造するために、従来よりＳ
ｉを多く含んだアルミニウム合金粉末をプレス成形した
圧粉体を熱間鍛造した後に、機械加工して仕上げること
により製造されている。しかしながら、上述のＳｉを多
く含んだアルミニウム合金は鍛造性が悪いため、図４に
示すような鍛造装置４０で成形された、図５に示すよう
な前記可動スクロール１０の機械加工素材とされる熱間
鍛造体１９には、軸部１２や羽根部１３に上部割れ１４
および側面割れ１５が生じてしまう。
【０００３】そこで、本発明の発明者等は、先の出願
（特願平３−３５３４２１）にて開示したように、前記
可動スクロール１０を鍛造成形する際に、前記軸部１２
および前記羽根部１３に背圧を施しつつ熱間鍛造する可
動スクロールの製造方法を開発し、前述の上部割れ１４
や側面割れ１５の発生を防止するとともに、鍛造成形に
伴う抜きテーパ角を小さくすることにより機械加工にお
ける削り代を少なくして製造コストを大幅に低減させる
ことに成功した。
（特願平３−３５３４２１）にて開示したように、前記
可動スクロール１０を鍛造成形する際に、前記軸部１２
および前記羽根部１３に背圧を施しつつ熱間鍛造する可
動スクロールの製造方法を開発し、前述の上部割れ１４
や側面割れ１５の発生を防止するとともに、鍛造成形に
伴う抜きテーパ角を小さくすることにより機械加工にお
ける削り代を少なくして製造コストを大幅に低減させる
ことに成功した。
【０００４】この、先の発明の可動スクロールの製造方
法に用いられる鍛造装置は、図１に示すような、複動プ
レス装置２０であって、鍛造金型２８に設けられた鍛造
孔２８ａ内に収納されたアルミニウム合金粉末をプレス
成形した圧粉体１を、上ダイス２１により鍛圧して成形
するものである。前記上ダイス２１は、上パンチ２２
と、この上パンチ２２に貫設された中央孔２２ａに滑動
自在に遊嵌された丸棒状の中子上パンチ２２とから構成
されるとともに、下ダイス２５は、下パンチ２６と、こ
の下パンチ２６に設けられた渦巻状の溝２６ａに滑動自
在に遊嵌されたに渦巻状下パンチ２７とから構成されて
いる。
法に用いられる鍛造装置は、図１に示すような、複動プ
レス装置２０であって、鍛造金型２８に設けられた鍛造
孔２８ａ内に収納されたアルミニウム合金粉末をプレス
成形した圧粉体１を、上ダイス２１により鍛圧して成形
するものである。前記上ダイス２１は、上パンチ２２
と、この上パンチ２２に貫設された中央孔２２ａに滑動
自在に遊嵌された丸棒状の中子上パンチ２２とから構成
されるとともに、下ダイス２５は、下パンチ２６と、こ
の下パンチ２６に設けられた渦巻状の溝２６ａに滑動自
在に遊嵌されたに渦巻状下パンチ２７とから構成されて
いる。
【０００５】そして、図２に示すように、前記上パンチ
２２に鍛造圧３０を負荷するとともに、前記中子上パン
チ２２と前記渦巻状下パンチ２７に、前記鍛造圧３０よ
り低い背圧３１および３２をそれぞれ負荷して、前記圧
粉体１を圧密化する。これに伴い、前記圧粉体１の一部
が、中子上パンチ２３による背圧３１を受けながら前記
上パンチ２２の中央孔２２ａ内に圧入されて前記熱間鍛
造体１９の軸部１９ａが成形されるとともに、渦巻状下
パンチ２７による背圧３２を受けながら前記下パンチ２
６の渦巻状溝２６ａ内に圧入されて羽根部１９ｂが成形
される。
２２に鍛造圧３０を負荷するとともに、前記中子上パン
チ２２と前記渦巻状下パンチ２７に、前記鍛造圧３０よ
り低い背圧３１および３２をそれぞれ負荷して、前記圧
粉体１を圧密化する。これに伴い、前記圧粉体１の一部
が、中子上パンチ２３による背圧３１を受けながら前記
上パンチ２２の中央孔２２ａ内に圧入されて前記熱間鍛
造体１９の軸部１９ａが成形されるとともに、渦巻状下
パンチ２７による背圧３２を受けながら前記下パンチ２
６の渦巻状溝２６ａ内に圧入されて羽根部１９ｂが成形
される。
【０００６】そして、このように成形された熱間鍛造体
１９においては、図５に示される前述の上部割れ１４や
側面割れ１５が生じることがなく、かつ鍛造成形に伴う
抜きテーパ角を無くすことができて、機械加工における
削り代を少なくし、製造コストを大幅に低減することが
できた。
１９においては、図５に示される前述の上部割れ１４や
側面割れ１５が生じることがなく、かつ鍛造成形に伴う
抜きテーパ角を無くすことができて、機械加工における
削り代を少なくし、製造コストを大幅に低減することが
できた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、エアコンの冷却
性能を向上するためにスクロール型コンプレッサの容量
が拡大されて、スクロール部材の羽根長さもしだいに長
いものとされてきている。これにともない、Ｓｉを多量
に含んで鍛造性の悪いアルミニウム合金から製造するス
クロール部材の鍛造成形においては、さらに鍛造圧を上
げて成形性を確保する必要がある。ところが、前述の可
動スクロールの製造方法においては、羽根部と軸部とに
背圧をかけながら鍛造成形するので、背圧をかける分だ
け鍛造圧が高くなっているから、羽根長さの長い可動ス
クロールを成形するためにさらに鍛造圧を上げると、金
型の寿命が低下するばかりでなく、鍛造圧が大きいこと
に起因する材料の油滑性の低下により、羽根部にかじり
等の成形不良が発生してしまう。
性能を向上するためにスクロール型コンプレッサの容量
が拡大されて、スクロール部材の羽根長さもしだいに長
いものとされてきている。これにともない、Ｓｉを多量
に含んで鍛造性の悪いアルミニウム合金から製造するス
クロール部材の鍛造成形においては、さらに鍛造圧を上
げて成形性を確保する必要がある。ところが、前述の可
動スクロールの製造方法においては、羽根部と軸部とに
背圧をかけながら鍛造成形するので、背圧をかける分だ
け鍛造圧が高くなっているから、羽根長さの長い可動ス
クロールを成形するためにさらに鍛造圧を上げると、金
型の寿命が低下するばかりでなく、鍛造圧が大きいこと
に起因する材料の油滑性の低下により、羽根部にかじり
等の成形不良が発生してしまう。
【０００８】そこで、本発明の発明者等は、スクロール
部材の羽根長さが長くなっても金型の寿命が低下させる
ことが無く、かつ羽根部にかじり等の成形不良が発生す
ることの無いスクロール部材の製造方法を鋭意研究した
結果、鍛造成形の途中でまだ羽根長さが短い段階におい
ては、背圧を負荷して材料を圧密化し、割れの発生を防
止するとともに、羽根長さが長くなった段階において
は、材料と金型とのかじりにより鍛造圧が急激に上昇す
る直前に背圧を減少させあるいは除去することにより、
金型の寿命を低下させること無く、かつ材料と金型との
かじりを防止して、かじりしわやむしれ等の成形不良を
発生させること無く鍛造成形することができるという知
見を得た。
部材の羽根長さが長くなっても金型の寿命が低下させる
ことが無く、かつ羽根部にかじり等の成形不良が発生す
ることの無いスクロール部材の製造方法を鋭意研究した
結果、鍛造成形の途中でまだ羽根長さが短い段階におい
ては、背圧を負荷して材料を圧密化し、割れの発生を防
止するとともに、羽根長さが長くなった段階において
は、材料と金型とのかじりにより鍛造圧が急激に上昇す
る直前に背圧を減少させあるいは除去することにより、
金型の寿命を低下させること無く、かつ材料と金型との
かじりを防止して、かじりしわやむしれ等の成形不良を
発生させること無く鍛造成形することができるという知
見を得た。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の知見に
基づいてなされたものであって、フランジ部と、このフ
ランジ部の一方の面側に突設された軸部と、前記フラン
ジ部の他方の面側に突設された渦巻状の羽根部とを備え
たアルミニウム合金製のスクロール部材を、アルミニウ
ム合金製のプリフォームを熱間鍛造して成形するスクロ
ール部材の製造方法において、前記軸部と羽根部とに背
圧をかけつつ熱間鍛造を行い、かつ、熱間鍛造圧が急激
に上昇する直前において前記背圧を減少させあるいは除
去することを特徴とする。なお、ここで言うアルミニウ
ム合金製のプリフォームとは、周知のように、アルミニ
ウム合金粉末もしくはこのアルミニウム合金粉末を冷間
プレス成形した圧粉体、またはアルミニウム合金溶製材
を所定の寸法に成形したもの等を指し、熱間鍛造のため
に予備成形された素材をいう。
基づいてなされたものであって、フランジ部と、このフ
ランジ部の一方の面側に突設された軸部と、前記フラン
ジ部の他方の面側に突設された渦巻状の羽根部とを備え
たアルミニウム合金製のスクロール部材を、アルミニウ
ム合金製のプリフォームを熱間鍛造して成形するスクロ
ール部材の製造方法において、前記軸部と羽根部とに背
圧をかけつつ熱間鍛造を行い、かつ、熱間鍛造圧が急激
に上昇する直前において前記背圧を減少させあるいは除
去することを特徴とする。なお、ここで言うアルミニウ
ム合金製のプリフォームとは、周知のように、アルミニ
ウム合金粉末もしくはこのアルミニウム合金粉末を冷間
プレス成形した圧粉体、またはアルミニウム合金溶製材
を所定の寸法に成形したもの等を指し、熱間鍛造のため
に予備成形された素材をいう。
【００１０】
【作用】本発明のスクロール部材の製造方法によれば、
鍛造成形の途中で羽根部の長さがまだ短い段階では背圧
を負荷し、羽根部と軸部の材料を圧密化して割れの発生
を防止する。一方、羽根部がしだいに長く成形されるに
つれて材料と鍛造金型との摩擦により鍛造圧が自然に上
昇するから、背圧を減少させあるいは除去しても材料の
圧密化が図れて割れが発生することが無い。したがっ
て、背圧を減少させあるいは除去した分だけ鍛造圧を低
下させることができて、金型の寿命が向上し、かつ材料
と金型とのかじりを防止して成形不良の発生が無くすこ
とができる。
鍛造成形の途中で羽根部の長さがまだ短い段階では背圧
を負荷し、羽根部と軸部の材料を圧密化して割れの発生
を防止する。一方、羽根部がしだいに長く成形されるに
つれて材料と鍛造金型との摩擦により鍛造圧が自然に上
昇するから、背圧を減少させあるいは除去しても材料の
圧密化が図れて割れが発生することが無い。したがっ
て、背圧を減少させあるいは除去した分だけ鍛造圧を低
下させることができて、金型の寿命が向上し、かつ材料
と金型とのかじりを防止して成形不良の発生が無くすこ
とができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００１２】まず、本発明のスクロール部材の製造方法
に用いる鍛造装置について説明する。 この鍛造装置
は、図１に示すような、複動プレス装置２０であって、
鍛造金型２８に設けられた鍛造孔２８ａ内に収納された
アルミニウム合金粉末をプレス成形した圧粉体１を、上
ダイス２１により鍛圧して成形するものである。前記上
ダイス２１は、上パンチ２２と、この上パンチ２２に貫
設された中央孔２２ａに滑動自在に遊嵌された丸棒状の
中子上パンチ２２とから構成されるとともに、下ダイス
２５は、下パンチ２６と、この下パンチ２６に設けられ
た渦巻状の溝２６ａに滑動自在に遊嵌されたに渦巻状下
パンチ２７とから構成されている。
に用いる鍛造装置について説明する。 この鍛造装置
は、図１に示すような、複動プレス装置２０であって、
鍛造金型２８に設けられた鍛造孔２８ａ内に収納された
アルミニウム合金粉末をプレス成形した圧粉体１を、上
ダイス２１により鍛圧して成形するものである。前記上
ダイス２１は、上パンチ２２と、この上パンチ２２に貫
設された中央孔２２ａに滑動自在に遊嵌された丸棒状の
中子上パンチ２２とから構成されるとともに、下ダイス
２５は、下パンチ２６と、この下パンチ２６に設けられ
た渦巻状の溝２６ａに滑動自在に遊嵌されたに渦巻状下
パンチ２７とから構成されている。
【００１３】次に、本発明のスクロール部材の製造方法
の手順について説明する。まず、図２に示すように、前
記上パンチ２２に鍛造圧３０を負荷するとともに、前記
中子上パンチ２２と前記渦巻状下パンチ２７に、前記鍛
造圧３０より低い背圧３１および３２をそれぞれ負荷し
て前記圧粉体１を圧密化する。これにより、前記圧粉体
１の一部が、中子上パンチ２３による背圧３１を受けな
がら前記上パンチ２２の中央孔２２ａ内に圧入されて前
記熱間鍛造体１９の軸部１９ａが成形されるとともに、
渦巻状下パンチ２７による背圧３２を受けながら前記下
パンチ２６の渦巻状溝２６ａ内に圧入されて羽根部１９
ｂが成形される。そして、前記鍛造圧３０が急激に上昇
する直前に、中子上パンチ２３に負荷する背圧３１、お
よび渦巻状下パンチ２７に負荷する背圧３２をそれぞれ
独立して除去し、またはしだいに減少させる。この時、
前記鍛造圧３０の急激な上昇は、鍛造圧３０の値の変化
を前もって求めておき、所定の値への到達をもって鍛造
圧の急激な上昇とみなすこととしても良いし、鍛造圧３
０の値の変化率を連続的に測定し、この変化率の所定の
値への到達をもって鍛造圧の急激な上昇とみなすことと
しても良い。このようにして、圧粉体１を熱間鍛造する
ことにより、軸部１９ａおよび羽根部１９ｂが所定の長
さとなるように成長させた後、上ダイス２１を上昇さ
せ、かつ渦巻状下パンチ２７を上昇させることにより、
熱間鍛造体１９を複動プレス装置２０の内部から取り出
すことができる。
の手順について説明する。まず、図２に示すように、前
記上パンチ２２に鍛造圧３０を負荷するとともに、前記
中子上パンチ２２と前記渦巻状下パンチ２７に、前記鍛
造圧３０より低い背圧３１および３２をそれぞれ負荷し
て前記圧粉体１を圧密化する。これにより、前記圧粉体
１の一部が、中子上パンチ２３による背圧３１を受けな
がら前記上パンチ２２の中央孔２２ａ内に圧入されて前
記熱間鍛造体１９の軸部１９ａが成形されるとともに、
渦巻状下パンチ２７による背圧３２を受けながら前記下
パンチ２６の渦巻状溝２６ａ内に圧入されて羽根部１９
ｂが成形される。そして、前記鍛造圧３０が急激に上昇
する直前に、中子上パンチ２３に負荷する背圧３１、お
よび渦巻状下パンチ２７に負荷する背圧３２をそれぞれ
独立して除去し、またはしだいに減少させる。この時、
前記鍛造圧３０の急激な上昇は、鍛造圧３０の値の変化
を前もって求めておき、所定の値への到達をもって鍛造
圧の急激な上昇とみなすこととしても良いし、鍛造圧３
０の値の変化率を連続的に測定し、この変化率の所定の
値への到達をもって鍛造圧の急激な上昇とみなすことと
しても良い。このようにして、圧粉体１を熱間鍛造する
ことにより、軸部１９ａおよび羽根部１９ｂが所定の長
さとなるように成長させた後、上ダイス２１を上昇さ
せ、かつ渦巻状下パンチ２７を上昇させることにより、
熱間鍛造体１９を複動プレス装置２０の内部から取り出
すことができる。
【００１４】実施例１ 原料粉末として、Ｓｉ：２５重量％、Ｃｕ：３重量％、
Ｆｅ：１重量％、Ｍｇ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに０．５t／cm2、渦巻
状下パンチに０．５t／cm2の圧力が加わるように調節
し、複動上パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長
さ２０ｍｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍ
の熱間鍛造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが
１０ｍｍとなった時に中子上パンチの背圧を０t／cm2、
羽根長さが所定の長さ（ａｍｍ）となった時に背圧を０
t／cm2とし、図２に示す鍛造体の作製に要する複動上パ
ンチの鍛造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有無
を測定した。この結果を表１に示す。
Ｆｅ：１重量％、Ｍｇ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに０．５t／cm2、渦巻
状下パンチに０．５t／cm2の圧力が加わるように調節
し、複動上パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長
さ２０ｍｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍ
の熱間鍛造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが
１０ｍｍとなった時に中子上パンチの背圧を０t／cm2、
羽根長さが所定の長さ（ａｍｍ）となった時に背圧を０
t／cm2とし、図２に示す鍛造体の作製に要する複動上パ
ンチの鍛造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有無
を測定した。この結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示される結果から、試料番号１およ
び２は、いずれも割れが発生することから、渦巻状下パ
ンチの背圧を早期に除去することは好ましくない。一
方、試料番号７、８、および９にはかじりしわが発生し
ていることから、渦巻状下パンチの背圧をかけ続けるこ
とも好ましくない。また、鍛造圧に着目すると、良い結
果が得られた試料番号３、４、５および６のグループに
おいては、鍛造圧が３〜４t／cm2台で有るのに対して、
かじりしわが発生した試料番号７、８、および９のグル
ープでは、鍛造圧が６〜７t／cm2台に急激に上昇してい
る。これにより、鍛造圧が急激に上昇する直前におい
て、背圧を除去すれば良いことが判る。
び２は、いずれも割れが発生することから、渦巻状下パ
ンチの背圧を早期に除去することは好ましくない。一
方、試料番号７、８、および９にはかじりしわが発生し
ていることから、渦巻状下パンチの背圧をかけ続けるこ
とも好ましくない。また、鍛造圧に着目すると、良い結
果が得られた試料番号３、４、５および６のグループに
おいては、鍛造圧が３〜４t／cm2台で有るのに対して、
かじりしわが発生した試料番号７、８、および９のグル
ープでは、鍛造圧が６〜７t／cm2台に急激に上昇してい
る。これにより、鍛造圧が急激に上昇する直前におい
て、背圧を除去すれば良いことが判る。
【００１７】実施例２ 原料粉末として、Ｓｉ：２５重量％、Ｆｅ：４重量％、
Ｎｉ：３重量％、Ｔｉ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに１t／cm2、渦巻状下
パンチに１t／cm2の圧力が加わるように調節し、複動上
パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長さ２０ｍ
ｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍの熱間鍛
造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが１０ｍｍ
となった時の中子上パンチの背圧を０t／cm2、羽根長さ
が所定の長さ（ａｍｍ）となった時に背圧を０t／cm2と
し、図２に示す鍛造体の作製に要する複動上パンチの鍛
造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有無を測定し
た。この結果を表２に示す。
Ｎｉ：３重量％、Ｔｉ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに１t／cm2、渦巻状下
パンチに１t／cm2の圧力が加わるように調節し、複動上
パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長さ２０ｍ
ｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍの熱間鍛
造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが１０ｍｍ
となった時の中子上パンチの背圧を０t／cm2、羽根長さ
が所定の長さ（ａｍｍ）となった時に背圧を０t／cm2と
し、図２に示す鍛造体の作製に要する複動上パンチの鍛
造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有無を測定し
た。この結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２に示される結果から、試料番号１およ
び２は、いずれも割れが発生することから、渦巻状下パ
ンチの背圧を早期に除去することは好ましくない。一
方、試料番号６および７にはかじりしわが発生している
ことから、渦巻状下パンチの背圧をかけ続けることも好
ましくない。また、鍛造圧に着目すると、良い結果が得
られた試料番号３、４および５のグループにおいては、
鍛造圧が５t／cm2以下であるのに対して、かじりしわが
発生した試料番号６および７では、鍛造圧が７t／cm2台
に急激に上昇している。これにより、鍛造圧が急激に上
昇する直前において、背圧を除去すれば良いことが判
る。
び２は、いずれも割れが発生することから、渦巻状下パ
ンチの背圧を早期に除去することは好ましくない。一
方、試料番号６および７にはかじりしわが発生している
ことから、渦巻状下パンチの背圧をかけ続けることも好
ましくない。また、鍛造圧に着目すると、良い結果が得
られた試料番号３、４および５のグループにおいては、
鍛造圧が５t／cm2以下であるのに対して、かじりしわが
発生した試料番号６および７では、鍛造圧が７t／cm2台
に急激に上昇している。これにより、鍛造圧が急激に上
昇する直前において、背圧を除去すれば良いことが判
る。
【００２０】実施例３ 原料粉末として、Ｓｉ：２５重量％、Ｆｅ：４重量％、
Ｎｉ：３重量％、Ｔｉ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに１t／cm2、渦巻状下
パンチに１t／cm2の圧力が加わるように調節し、複動上
パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長さ２０ｍ
ｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍの熱間鍛
造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが１０ｍｍ
となった時に中子上パンチの背圧を０t／cm2、羽根長さ
が２０ｍｍとなった時に背圧を所定の値（ｂt／cm2）に
減少させた。 図２に示す鍛造体の作製に要する複動上
パンチの鍛造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有
無を測定した。この結果を表３に示す。
Ｎｉ：３重量％、Ｔｉ：１重量％を含有し、残りがＡｌ
および不可避不純物からなる組成を有し、粒度：−１０
０メッシュの空気アトマイズＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を用
意し、このＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を冷間プレス成形して
圧粉体を作製した。そして、この圧粉体を４８０℃に加
熱し、図１に示される外径２０ｍｍの中子上パンチを含
む直径７８ｍｍの複動上パンチ、幅４ｍｍの渦巻状下パ
ンチを含む直径７８ｍｍの複動下パンチ、および内径７
９ｍｍの円筒状空間部を有する鍛造金型からなる複動プ
レス装置に充填し、中子上パンチに１t／cm2、渦巻状下
パンチに１t／cm2の圧力が加わるように調節し、複動上
パンチを加圧し、図２に示される形状の軸長さ２０ｍ
ｍ、羽根長さ４０ｍｍ、フランジ厚さ１０ｍｍの熱間鍛
造体を作製した。この時、鍛造途中で軸長さが１０ｍｍ
となった時に中子上パンチの背圧を０t／cm2、羽根長さ
が２０ｍｍとなった時に背圧を所定の値（ｂt／cm2）に
減少させた。 図２に示す鍛造体の作製に要する複動上
パンチの鍛造圧、羽根部の割れ、羽根のかじりしわの有
無を測定した。この結果を表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３に示される結果から、羽根長さが２０
ｍｍとなった後の背圧を、１t／cm2から、０〜０．２t
／cm2に減少させた試料番号１および２では良い結果が
得られているのに対して、背圧を０．５〜０．８t／cm2
とした試料番号３および４ではかじりしわが発生してい
る。また、鍛造圧に着目すると、良い結果が得られた試
料番号１および２においては、鍛造圧が４t／cm2台であ
るのに対して、かじりしわの発生した試料番号３および
４では鍛造圧が７t／cm2台に急激に上昇している。これ
により、鍛造圧が急激に上昇する直前において、背圧を
除去すれば良いことが判る。
ｍｍとなった後の背圧を、１t／cm2から、０〜０．２t
／cm2に減少させた試料番号１および２では良い結果が
得られているのに対して、背圧を０．５〜０．８t／cm2
とした試料番号３および４ではかじりしわが発生してい
る。また、鍛造圧に着目すると、良い結果が得られた試
料番号１および２においては、鍛造圧が４t／cm2台であ
るのに対して、かじりしわの発生した試料番号３および
４では鍛造圧が７t／cm2台に急激に上昇している。これ
により、鍛造圧が急激に上昇する直前において、背圧を
除去すれば良いことが判る。
【００２３】すなわち、軸部と羽根部の長さがまだ短い
段階においては、軸部および羽根部ともに背圧を負荷し
て材料を圧密化して割れの発生を防止する必要がある
が、これに対して、軸部と羽根部の長さが長くなった段
階においては、材料と金型との摩擦により鍛造圧が上昇
して材料の圧密化が図れるので、背圧を負荷し続ける必
要がない。
段階においては、軸部および羽根部ともに背圧を負荷し
て材料を圧密化して割れの発生を防止する必要がある
が、これに対して、軸部と羽根部の長さが長くなった段
階においては、材料と金型との摩擦により鍛造圧が上昇
して材料の圧密化が図れるので、背圧を負荷し続ける必
要がない。
【００２４】
【発明の効果】本発明のスクロール部材の製造方法にお
いては、アルミニウム合金製のプリフォームを、軸部と
羽根部とに背圧をかけつつ熱間鍛造を行うに際して、熱
間鍛造圧が急激に上昇する直前において前記背圧を減少
させあるいは除去することとしたので、割れや、かじり
しわを発生させること無く羽根長さの長いスクロール部
材を製造することができることとなった。
いては、アルミニウム合金製のプリフォームを、軸部と
羽根部とに背圧をかけつつ熱間鍛造を行うに際して、熱
間鍛造圧が急激に上昇する直前において前記背圧を減少
させあるいは除去することとしたので、割れや、かじり
しわを発生させること無く羽根長さの長いスクロール部
材を製造することができることとなった。
【図１】本発明のスクロール部材の製造方法において使
用する鍛造装置を示す説明図である。
用する鍛造装置を示す説明図である。
【図２】本発明のスクロール部材の製造方法を示す説明
図である。
図である。
【図３】本発明のスクロール部材の製造方法で製造する
可動スクロールである。
可動スクロールである。
【図４】従来のスクロール部材の製造方法を示す説明図
である。
である。
【図５】従来のスクロール部材の製造方法で製造された
スクロール部材に生じる成形不良を示す説明図である。
スクロール部材に生じる成形不良を示す説明図である。
１ 圧粉体 １０ 可動スクロール １１ スクロール部材のフランジ部 １２ スクロール部材の軸部 １３ スクロール部材の羽根部 １４ 上部割れ １５ 側面割れ ２０ 本発明のスクロール部材の製造方法に用いる鍛
造装置 ２１ 上ダイス ２２ 上パンチ ２３ 中子上パンチ ２５ 下ダイス ２６ 下パンチ ２６ａ 渦巻状溝 ２７ 渦巻状下パンチ ２８ 鍛造金型のベース部 ２８ａ 鍛造金型ベース部の貫通孔 ３０ 鍛造圧 ３１ 中子上パンチに負荷する背圧 ３２ 渦巻状下パンチに負荷する背圧 ４０ 従来のスクロール部材の製造方法に用いる鍛造
装置 ４１ 上パンチ ４１ 上パンチの凹部 ４２ 下パンチ ４２ａ 下パンチの凹部 ４３ 鍛造金型のベース部
造装置 ２１ 上ダイス ２２ 上パンチ ２３ 中子上パンチ ２５ 下ダイス ２６ 下パンチ ２６ａ 渦巻状溝 ２７ 渦巻状下パンチ ２８ 鍛造金型のベース部 ２８ａ 鍛造金型ベース部の貫通孔 ３０ 鍛造圧 ３１ 中子上パンチに負荷する背圧 ３２ 渦巻状下パンチに負荷する背圧 ４０ 従来のスクロール部材の製造方法に用いる鍛造
装置 ４１ 上パンチ ４１ 上パンチの凹部 ４２ 下パンチ ４２ａ 下パンチの凹部 ４３ 鍛造金型のベース部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｃ 18/02 ３１１ Ｒ 8311−3Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】フランジ部と、このフランジ部の一方の面
側に突設された軸部と、前記フランジ部の他方の面側に
突設された渦巻状の羽根部とを備えたアルミニウム合金
製のスクロール部材を、アルミニウム合金製のプリフォ
ームを熱間鍛造して成形するスクロール部材の製造方法
において、前記軸部と羽根部とに背圧をかけつつ熱間鍛
造を行い、かつ熱間鍛造圧が急激に上昇する直前におい
て前記背圧を減少させあるいは除去することを特徴とす
るスクロール部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150898A JPH0718306A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | スクロール部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150898A JPH0718306A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | スクロール部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718306A true JPH0718306A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15506795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150898A Withdrawn JPH0718306A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | スクロール部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718306A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001077398A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-18 | Showa Denko K.K. | Partie en spirale forgee et son procede de production |
| US6702907B2 (en) * | 2000-04-10 | 2004-03-09 | Showa Denko K.K. | Forged scroll part and production process thereof |
| AU2008202166B2 (en) * | 2002-01-24 | 2011-04-14 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Formation of scroll components |
| JP4744766B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2011-08-10 | 昭和電工株式会社 | 鍛造スクロール部品の製造方法 |
| JP2014181396A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk | 焼結部品の製造方法とその方法で製造された焼結部品 |
| CN113399614A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-17 | 合肥工业大学 | 一种空调压缩机双侧涡旋盘静盘成形模具及方法 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150898A patent/JPH0718306A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001077398A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-18 | Showa Denko K.K. | Partie en spirale forgee et son procede de production |
| US6702907B2 (en) * | 2000-04-10 | 2004-03-09 | Showa Denko K.K. | Forged scroll part and production process thereof |
| JP4744766B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2011-08-10 | 昭和電工株式会社 | 鍛造スクロール部品の製造方法 |
| AU2008202166B2 (en) * | 2002-01-24 | 2011-04-14 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Formation of scroll components |
| AU2008202166B9 (en) * | 2002-01-24 | 2011-05-26 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Formation of scroll components |
| JP2014181396A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk | 焼結部品の製造方法とその方法で製造された焼結部品 |
| CN113399614A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-17 | 合肥工业大学 | 一种空调压缩机双侧涡旋盘静盘成形模具及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |