JPS58125330A - クランクシヤフトの鍛造方法 - Google Patents
クランクシヤフトの鍛造方法Info
- Publication number
- JPS58125330A JPS58125330A JP604582A JP604582A JPS58125330A JP S58125330 A JPS58125330 A JP S58125330A JP 604582 A JP604582 A JP 604582A JP 604582 A JP604582 A JP 604582A JP S58125330 A JPS58125330 A JP S58125330A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crankshaft
- punch
- mold
- base material
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/08—Making machine elements axles or shafts crankshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
本発明はクランクシャフトの鍛造方法に係シ、特に材料
歩留シの向上と寸法精度の向上を志向した、長さ・直径
比の大きいロッド部を有するクランクシャフトの鍛造方
法に関するものである。
歩留シの向上と寸法精度の向上を志向した、長さ・直径
比の大きいロッド部を有するクランクシャフトの鍛造方
法に関するものである。
クランクシャフトは、第１図に示すような形状を有して
いる。
いる。
第１図は、クランクシャフトの一例を示す側面図である
。この第１図において、１はクランクシャフト、ｌａは
そのビン部、１ｂはロッド部、ＩＣは偏心部である。
。この第１図において、１はクランクシャフト、ｌａは
そのビン部、１ｂはロッド部、ＩＣは偏心部である。
まス、従来のクランクシャフトの鍛造方法を、第１図に
係るクランクシャフト１を鍛造する場合を例にとって説
明する。
係るクランクシャフト１を鍛造する場合を例にとって説
明する。
第２図は、従来のクランクシャフトの鍛造方法の実施に
供せられる上型、下型および素材を併せて示す断面図で
ある。このｇ２図において、２゜３は、型閉めしたとき
、クランクシャフトｌの完成品（第１図参照）とほぼ同
一形状に造形される空隙２ａ、３ａを設けた上型、下型
、４は、クランクシャフト１に鍛造されるべき素材であ
る。
供せられる上型、下型および素材を併せて示す断面図で
ある。このｇ２図において、２゜３は、型閉めしたとき
、クランクシャフトｌの完成品（第１図参照）とほぼ同
一形状に造形される空隙２ａ、３ａを設けた上型、下型
、４は、クランクシャフト１に鍛造されるべき素材であ
る。
鍛造方法は、第２図に示すように、上型２と下型３の間
に素材・４を置き、プレスのプレスヘッド（図示せず）
によシ上ａｔを軸直角方向（第２図において上方）から
加圧して（下型３はプレスのベッド上に載置）、クラン
クシャフト１を成形する方法が一般的である。この方法
において問題となるのは、クランクシャフト１の軸直角
方向の断面積が場所によって異なるので、上型２および
下型３の空隙２ａ、３ａの、クランクシャフト１のピン
部１ａに相当する部分に素材４を押圧して充満させるた
めには、ピン部Ｘａ（クランクシャフト１の最も太い部
分）の直径に近い直径の素材４を用いる必要がある。し
たがってロッド部１ｂなどでは材料が余り、その部分に
ばシが多くなシ材料歩留シが悪くなるという欠点があっ
た。また、ばシが多くなることによシ素材４と型（上型
２゜下型３）との接触面積が大きくなシ、シたがって加
工力が大きくなるため、大形のプレスが必要であった。
に素材・４を置き、プレスのプレスヘッド（図示せず）
によシ上ａｔを軸直角方向（第２図において上方）から
加圧して（下型３はプレスのベッド上に載置）、クラン
クシャフト１を成形する方法が一般的である。この方法
において問題となるのは、クランクシャフト１の軸直角
方向の断面積が場所によって異なるので、上型２および
下型３の空隙２ａ、３ａの、クランクシャフト１のピン
部１ａに相当する部分に素材４を押圧して充満させるた
めには、ピン部Ｘａ（クランクシャフト１の最も太い部
分）の直径に近い直径の素材４を用いる必要がある。し
たがってロッド部１ｂなどでは材料が余り、その部分に
ばシが多くなシ材料歩留シが悪くなるという欠点があっ
た。また、ばシが多くなることによシ素材４と型（上型
２゜下型３）との接触面積が大きくなシ、シたがって加
工力が大きくなるため、大形のプレスが必要であった。
さらに、型の構造が密閉型でないので、成形したクラン
クシャフト１の寸法精度が悪く、仕上代が多くなシ、後
工程としての仕上げ工数が多いという欠点もあった。
クシャフト１の寸法精度が悪く、仕上代が多くなシ、後
工程としての仕上げ工数が多いという欠点もあった。
本発明者等は、さきに、上記した従来技術の欠点を除去
して、材料歩留シが良く、大型のプレスを必要とせず、
且つ寸法精度が良くて後工程としての仕上げ工数を低減
させることができるクランクシャフトの鍛造方法を開発
した（特願昭５６−１４８６８５）。
して、材料歩留シが良く、大型のプレスを必要とせず、
且つ寸法精度が良くて後工程としての仕上げ工数を低減
させることができるクランクシャフトの鍛造方法を開発
した（特願昭５６−１４８６８５）。
本発明者等が、さきに開発したクランクシャフトの鍛造
方法に係る特徴は、クランクシャフトのロッド部および
ピン部とほぼ同一形状の空隙を造形した密閉型内に、前
記ロッド部の径より細く、軸方向に加圧したときに座屈
しない太さの径を有する素材を挿入し、この素材を軸方
向から加圧してピン部を予備成形したのち、この予備成
形品を、型閉めしたときに前記クランクシャフトの完成
品とほぼ同一形状に造形される空隙を設けた上型および
下型内に挿入し、前記予備成形品を軸直角方向から加圧
してクランクシャフトを成形するクランクシャフトの鍛
造方法にある。
方法に係る特徴は、クランクシャフトのロッド部および
ピン部とほぼ同一形状の空隙を造形した密閉型内に、前
記ロッド部の径より細く、軸方向に加圧したときに座屈
しない太さの径を有する素材を挿入し、この素材を軸方
向から加圧してピン部を予備成形したのち、この予備成
形品を、型閉めしたときに前記クランクシャフトの完成
品とほぼ同一形状に造形される空隙を設けた上型および
下型内に挿入し、前記予備成形品を軸直角方向から加圧
してクランクシャフトを成形するクランクシャフトの鍛
造方法にある。
次に、本発明者等が、さきに開発したクランクシャフト
の鍛造方法を、第１図に係るクランクシャ）トを鍛造す
る実施例によって説明する。
の鍛造方法を、第１図に係るクランクシャ）トを鍛造す
る実施例によって説明する。
本実施例では、後述する予備成形後のクランクシャフト
の成形（第２工程）には、さきに述べた、従来のクラン
クシャフトの鍛造方法の実施に供せられる。上型、下型
を使用することには変シがない。
の成形（第２工程）には、さきに述べた、従来のクラン
クシャフトの鍛造方法の実施に供せられる。上型、下型
を使用することには変シがない。
第３図は、本発明者等が、さきに開発したクランクシャ
フトの鍛造方法の実施に供せられる密閉型を示す断面図
、第４図は、第３図に係る密閉型によってピン部を予備
成形した予備成形品を示す側面図である。
フトの鍛造方法の実施に供せられる密閉型を示す断面図
、第４図は、第３図に係る密閉型によってピン部を予備
成形した予備成形品を示す側面図である。
まず、第３図を使用して密閉型５の構成を説明する。こ
の第３図において、６，７は、一体となったとき、クラ
ンクシャフトのピン部１ａお工びロッド部１ｂ（第１図
参照トとほぼ同一形状に造形される空隙６ａ、７ａを設
けた、２分割された型に係る型Ａ、型Ｂ、８は、成形時
には、その内部に前記型Ａ６．型Ｂ７を収納して両者を
一体にして固定することができるシュリンクリング、９
は、型Ａ６．型Ｂ７を収納したシュリンクリング８をそ
の上に載置して固定するベース板、１０は、プレスのプ
レスヘッド（図示せず）に取付けられ、一体となった型
Ａ６．型Ｂ７の空隙６ａ、７ａの上部を摺動することが
できる上ポンチ、１１は、上ポンチ１０に対向して、屋
の下方に配設された、空隙６ａ、７ａの下部を摺動する
ことができる下ポンチであシ、この下ポンチ１１は、プ
レスのベッドの下方に設けられた油圧シリンダ等の加圧
源（図示せず）に固定されている。なお、９ａは、ベー
ス板９に穿設した、下ポンチ１１のガイド穴である。
の第３図において、６，７は、一体となったとき、クラ
ンクシャフトのピン部１ａお工びロッド部１ｂ（第１図
参照トとほぼ同一形状に造形される空隙６ａ、７ａを設
けた、２分割された型に係る型Ａ、型Ｂ、８は、成形時
には、その内部に前記型Ａ６．型Ｂ７を収納して両者を
一体にして固定することができるシュリンクリング、９
は、型Ａ６．型Ｂ７を収納したシュリンクリング８をそ
の上に載置して固定するベース板、１０は、プレスのプ
レスヘッド（図示せず）に取付けられ、一体となった型
Ａ６．型Ｂ７の空隙６ａ、７ａの上部を摺動することが
できる上ポンチ、１１は、上ポンチ１０に対向して、屋
の下方に配設された、空隙６ａ、７ａの下部を摺動する
ことができる下ポンチであシ、この下ポンチ１１は、プ
レスのベッドの下方に設けられた油圧シリンダ等の加圧
源（図示せず）に固定されている。なお、９ａは、ベー
ス板９に穿設した、下ポンチ１１のガイド穴である。
このように構成した密閉型５の前記空隙６ａ。
７ａ内へ、クランクシャフト１のロッド部１ｂ（第１図
）の径より細く、上ポンチ１０及び下ポンチ１１によっ
て軸方向に加圧したときに座屈しない太さの径を有する
素材を挿入して、この素材を上ポンチ１０及び下ポンチ
１１によって軸方向から加圧すると、素材は塑性変形し
、上ポンチ１０の加圧により上のピン部に充満し、下ポ
ンチ１１の加圧によシ下のピン部に充満し、成形が完了
する。なお、上ポンチ１０及び下ポンチ１１の加圧のタ
イミ。ングは、同時に加圧しても良いし、・ 上ポンチ
１０の加圧によシ上のピン部を充満させたのち、下ポン
チ１１の加圧によシ下のピン部を充満させても良い。あ
るいは、下ポンチ１１の加圧によ・り下のピン部を先に
充満させてもかまわない。
）の径より細く、上ポンチ１０及び下ポンチ１１によっ
て軸方向に加圧したときに座屈しない太さの径を有する
素材を挿入して、この素材を上ポンチ１０及び下ポンチ
１１によって軸方向から加圧すると、素材は塑性変形し
、上ポンチ１０の加圧により上のピン部に充満し、下ポ
ンチ１１の加圧によシ下のピン部に充満し、成形が完了
する。なお、上ポンチ１０及び下ポンチ１１の加圧のタ
イミ。ングは、同時に加圧しても良いし、・ 上ポンチ
１０の加圧によシ上のピン部を充満させたのち、下ポン
チ１１の加圧によシ下のピン部を充満させても良い。あ
るいは、下ポンチ１１の加圧によ・り下のピン部を先に
充満させてもかまわない。
次に型Ａ６及び型Ｂ７をシュリンクリング８から抜き取
シ、分割すると第４図に示す予備成形品ＩＡ（ただし１
ａはピン部、１ｂはロッド部）を取シ出すことができる
。この予備成形品ＩＡを、第２図に示す上型２及び下型
３の間に挿入して、軸直角方向から加圧することによシ
、第１図に示すようなりランクシャフト１が得られる。
シ、分割すると第４図に示す予備成形品ＩＡ（ただし１
ａはピン部、１ｂはロッド部）を取シ出すことができる
。この予備成形品ＩＡを、第２図に示す上型２及び下型
３の間に挿入して、軸直角方向から加圧することによシ
、第１図に示すようなりランクシャフト１が得られる。
この場合、ピン部１ａは既に予備成形においてほぼ所定
の形状に成形されているので、加工されるのは第１図に
示す偏心部ＩＣの近傍のみとなシ、はシの発生は減少し
、歩留りは大幅に向上する。また、型と素材との接触面
積も減少するので、加工力も従来方法の１／２以下とな
る。そしてこの工程の後に、トリミング（ばシ抜き）及
び切削、研削などによる仕上げ加工を行い、完成品のク
ランクシャフトを得る。このような工程では、第１工程
の予備成形において、ピン部１ａの成形を密閉型５によ
って行っているので、寸法精度が良く、最終工程の仕上
げ代が少なく、仕上げ工程の工数も大幅に低減できる。
の形状に成形されているので、加工されるのは第１図に
示す偏心部ＩＣの近傍のみとなシ、はシの発生は減少し
、歩留りは大幅に向上する。また、型と素材との接触面
積も減少するので、加工力も従来方法の１／２以下とな
る。そしてこの工程の後に、トリミング（ばシ抜き）及
び切削、研削などによる仕上げ加工を行い、完成品のク
ランクシャフトを得る。このような工程では、第１工程
の予備成形において、ピン部１ａの成形を密閉型５によ
って行っているので、寸法精度が良く、最終工程の仕上
げ代が少なく、仕上げ工程の工数も大幅に低減できる。
ところで、コンプレッサなどに使用されるクランクシャ
フトは、第５図に示すように、ロッド部の長さが両側で
大きく異なシ、片側のロッド部の長さ・直径比が非常に
大きいものである。
フトは、第５図に示すように、ロッド部の長さが両側で
大きく異なシ、片側のロッド部の長さ・直径比が非常に
大きいものである。
第５図は、長さ・直径比の大きいロッド部を有するクラ
ンクシャフトの例として、コンプレッサ用クランクシャ
フトの一例を示す側面図である。
ンクシャフトの例として、コンプレッサ用クランクシャ
フトの一例を示す側面図である。
このクランクシャフトＩＢの片側のロッド部１３の長さ
・直径比ｔ／ｄは２４０／３０＝８にも達する。このよ
うに長いのは、ロッド部１３に、駆動用モータのロータ
コアを挿入するためである。
・直径比ｔ／ｄは２４０／３０＝８にも達する。このよ
うに長いのは、ロッド部１３に、駆動用モータのロータ
コアを挿入するためである。
このクランクシャフトＩＢのピン部１ａ’ｅ、第３図に
係る密閉型５によって、前述したようにして予備成形す
る場合、ロッド部１３側に配設されたポンチ、すなわち
下ポンチ１１のポンチ面圧（素材を加圧するとき、ポン
チに加わる面圧）は非常に大きくなシ、破損するおそれ
があった。そして、長さ・直径比ｔ／ｄが大きくなシ、
ロッド部の長さが長くなるにつれて、ポンチの加圧によ
って、そのロッド部も塑性変形し、型の内壁に押付けら
れて摩擦力が作用するため、ますますポンチ面圧が増大
する傾向にあった。
係る密閉型５によって、前述したようにして予備成形す
る場合、ロッド部１３側に配設されたポンチ、すなわち
下ポンチ１１のポンチ面圧（素材を加圧するとき、ポン
チに加わる面圧）は非常に大きくなシ、破損するおそれ
があった。そして、長さ・直径比ｔ／ｄが大きくなシ、
ロッド部の長さが長くなるにつれて、ポンチの加圧によ
って、そのロッド部も塑性変形し、型の内壁に押付けら
れて摩擦力が作用するため、ますますポンチ面圧が増大
する傾向にあった。
これの対策として、素材を加熱して熱間加工で行なうこ
とが考えられるが、熱間加工では、素材の変形抵抗が低
下するものの、潤滑が困難になることから岸擦条件が悪
化し、ポンチ面圧は、変形抵抗が低下した割合には低下
せず、しかも高温の素材に接するポンチ自体の強度が低
下するため、やはりポンチが破損するおそれが解消され
るものではなかった。
とが考えられるが、熱間加工では、素材の変形抵抗が低
下するものの、潤滑が困難になることから岸擦条件が悪
化し、ポンチ面圧は、変形抵抗が低下した割合には低下
せず、しかも高温の素材に接するポンチ自体の強度が低
下するため、やはりポンチが破損するおそれが解消され
るものではなかった。
本発明は、以上説明した、本発明者等がさきに開発した
クランクシャフトの鍛造方法を改善してコンプレッサに
使用されるクランクシャフトのように、長さ・直径比の
大きいロッド部を有するクランクシャフトの予備成形に
おいても、ポンチが破損するなどのトラブルを生じない
、クランクシャフトの鍛造方法の提供を、その目的とす
るものである。
クランクシャフトの鍛造方法を改善してコンプレッサに
使用されるクランクシャフトのように、長さ・直径比の
大きいロッド部を有するクランクシャフトの予備成形に
おいても、ポンチが破損するなどのトラブルを生じない
、クランクシャフトの鍛造方法の提供を、その目的とす
るものである。
本発明の特徴は、クランクシャフトのロッド部およびピ
ン部とほぼ同一形状の空隙を造形した密閉型内に、前記
ロッド部の径よシ細く、軸方向に加圧したときに座屈し
ない太さの径を有する素材を、成形後にピン部となる部
分とその近傍のみを局部的に予め加熱して挿入し、この
素材を軸方向から加圧してピン部を予備成形したのち、
この予備成形品を、型閉めしたときに前記クランクシャ
フトの完成品とほぼ同一形状に造形される空隙を設けた
上型および下型内に挿入し、前記子、備成形品を軸直角
方向から加圧してクランクシャフトを成形するクランク
シャフトの鍛造方法にある。
ン部とほぼ同一形状の空隙を造形した密閉型内に、前記
ロッド部の径よシ細く、軸方向に加圧したときに座屈し
ない太さの径を有する素材を、成形後にピン部となる部
分とその近傍のみを局部的に予め加熱して挿入し、この
素材を軸方向から加圧してピン部を予備成形したのち、
この予備成形品を、型閉めしたときに前記クランクシャ
フトの完成品とほぼ同一形状に造形される空隙を設けた
上型および下型内に挿入し、前記子、備成形品を軸直角
方向から加圧してクランクシャフトを成形するクランク
シャフトの鍛造方法にある。
実施例の説明に入る前に、本発明のクランクシャフトの
鍛造方法に係る基本的事項を、第５，６図を使用して説
明する。
鍛造方法に係る基本的事項を、第５，６図を使用して説
明する。
第６図は、本発明者等が計算によって解明したクランク
シャフトのロッド部の゛長さ・直径比ｔ／ｄと無次元ポ
ンチ面圧ｐ ／ Ｙとの関係を示すｔ／ｄ−ｐ／Ｙ線図
である。
シャフトのロッド部の゛長さ・直径比ｔ／ｄと無次元ポ
ンチ面圧ｐ ／ Ｙとの関係を示すｔ／ｄ−ｐ／Ｙ線図
である。
この第６図において、横軸は、クランクシャフトの口・
ラド部の長さ・直径比ｔ／ｄを、また縦軸は、無次元ポ
ンチ面圧ｐ／Ｙ（ただしｐ：ポンチ面圧、Ｙ：素材の圧
縮試験から得られる変形抵抗）を、それぞれ目盛ったも
のであり、パラメータｍは、摩擦数である。この摩擦数
ｍは、素材と型の空隙の壁面との間に摩擦が全く働かな
いときｍ−０（最小値）となり、素材が前記壁面に固着
したときｍ−１（最大値）となる。
ラド部の長さ・直径比ｔ／ｄを、また縦軸は、無次元ポ
ンチ面圧ｐ／Ｙ（ただしｐ：ポンチ面圧、Ｙ：素材の圧
縮試験から得られる変形抵抗）を、それぞれ目盛ったも
のであり、パラメータｍは、摩擦数である。この摩擦数
ｍは、素材と型の空隙の壁面との間に摩擦が全く働かな
いときｍ−０（最小値）となり、素材が前記壁面に固着
したときｍ−１（最大値）となる。
この第６図から、予備成形においては、成形後にピン部
となる部分とその近傍のみを局部的に予め加熱（加熱領
域と加熱温度の具体例を後述する）して、型内に挿入す
るようにすれば、素材の変形域がピン部近傍のみに限定
され、素材の他の部分では型との接触が避けられ、摩擦
力が低減し、その結果、ポンチ面圧が低下することが説
明される。
となる部分とその近傍のみを局部的に予め加熱（加熱領
域と加熱温度の具体例を後述する）して、型内に挿入す
るようにすれば、素材の変形域がピン部近傍のみに限定
され、素材の他の部分では型との接触が避けられ、摩擦
力が低減し、その結果、ポンチ面圧が低下することが説
明される。
たとえば、素材（材質５４５Ｃ１呈温における変形抵抗
７０〜８０ ｋｇｆ／ｍ２．８００ ＣＶＣオける変形
抵抗約１０．ｋｇｆ／ｗ” ）の、成形後にピン部とな
る部分とその近傍のｔｏ／ｄが１となる長さＬ（、＝
３０ｍ （第５図）のみを８００Ｃに加熱し、他の部分
は室温に近い状態にする。乙のような状態は高周波によ
る局部加熱、もしくは炉によって素材全体を加熱したの
ち一部のみを水冷などによる急冷、などによって容易に
達成される。このように局部的に予め加熱した状態で予
備成形すると、塑性変形域はピン部とその近傍のｔｏ／
ｄが約１以内のみに限定される。この場合、たとえ摩擦
数ｍが最大の１．０であっても、第６図から、ｐ／Ｙは
４．３即ちポンチ圧力ｐはｐ＝４．３Ｘ１０ｋｇｆ／■
２寡４３ ｋｇｆ ／−スとなる。このとき、ポンチは
室温に近い温度であり、ポンチの許容面圧（約１５０
ｋｇｆ／ｍ” ）に対して強度的に充分余裕があり、
破損することはない。また、ロンド部の加熱されない部
分は室温に近く、ボン”チ面圧が４３ ｋｇｆ／＋ｍＦ
加わってもほとんど塑性変形しないので、型と接触する
ことはほとんどなく、摩擦力を生ずることはない。した
がって、ロンド部の長さがさらに長くなっても、その長
さに影響されず全く同様な予備成形が可能となるもので
ある。
７０〜８０ ｋｇｆ／ｍ２．８００ ＣＶＣオける変形
抵抗約１０．ｋｇｆ／ｗ” ）の、成形後にピン部とな
る部分とその近傍のｔｏ／ｄが１となる長さＬ（、＝
３０ｍ （第５図）のみを８００Ｃに加熱し、他の部分
は室温に近い状態にする。乙のような状態は高周波によ
る局部加熱、もしくは炉によって素材全体を加熱したの
ち一部のみを水冷などによる急冷、などによって容易に
達成される。このように局部的に予め加熱した状態で予
備成形すると、塑性変形域はピン部とその近傍のｔｏ／
ｄが約１以内のみに限定される。この場合、たとえ摩擦
数ｍが最大の１．０であっても、第６図から、ｐ／Ｙは
４．３即ちポンチ圧力ｐはｐ＝４．３Ｘ１０ｋｇｆ／■
２寡４３ ｋｇｆ ／−スとなる。このとき、ポンチは
室温に近い温度であり、ポンチの許容面圧（約１５０
ｋｇｆ／ｍ” ）に対して強度的に充分余裕があり、
破損することはない。また、ロンド部の加熱されない部
分は室温に近く、ボン”チ面圧が４３ ｋｇｆ／＋ｍＦ
加わってもほとんど塑性変形しないので、型と接触する
ことはほとんどなく、摩擦力を生ずることはない。した
がって、ロンド部の長さがさらに長くなっても、その長
さに影響されず全く同様な予備成形が可能となるもので
ある。
これに対して、素材を室温で予備成形すると、素材＜Ｂ
４５Ｃ）の変形抵抗は、前記したように、７０〜８０ｋ
ｇｆ／■２であるので、ロンド部の長さ・直径比ｔ／ｄ
＝２４０／３０＝８ （第５図）では、摩擦数ｍ＝０．
２としてもｐ ／ Ｙ ＝ ｓ、 ａ、即ちポンチ面圧
ｐ＝３７０〜４２０ ｋｇｆ／＝１に達し、ポンチが破
損してしまう。
４５Ｃ）の変形抵抗は、前記したように、７０〜８０ｋ
ｇｆ／■２であるので、ロンド部の長さ・直径比ｔ／ｄ
＝２４０／３０＝８ （第５図）では、摩擦数ｍ＝０．
２としてもｐ ／ Ｙ ＝ ｓ、 ａ、即ちポンチ面圧
ｐ＝３７０〜４２０ ｋｇｆ／＝１に達し、ポンチが破
損してしまう。
熱間加工を考えた場合、加工温度を８００Ｃにすると素
材の変形抵抗は約１０ ｋｇｆ ／１１＠”に低下する
が、熱間加工では潤滑が困難になることから、摩擦条件
が悪化し、最悪の場合（ｍ＝１）では、ｔ／ｄ＝８でｐ
／ Ｙは１８、即ちポンチ面圧は１８ Ｑ ｋｇｆ
／ｖｌＨ２になる。しかし、高温になることによるポン
チ自体の強度低下を前原すると、ｐ＝ １８０ ｋｇｆ
／ｍＩ２はポンチに加わる応力としては大きすぎる。ま
た、ｔ／ｄが大きくなればポンチ面圧はさらに増大する
ので、単純な熱間加工では、第３図に係る方法によって
予備成形を行うことができない。
材の変形抵抗は約１０ ｋｇｆ ／１１＠”に低下する
が、熱間加工では潤滑が困難になることから、摩擦条件
が悪化し、最悪の場合（ｍ＝１）では、ｔ／ｄ＝８でｐ
／ Ｙは１８、即ちポンチ面圧は１８ Ｑ ｋｇｆ
／ｖｌＨ２になる。しかし、高温になることによるポン
チ自体の強度低下を前原すると、ｐ＝ １８０ ｋｇｆ
／ｍＩ２はポンチに加わる応力としては大きすぎる。ま
た、ｔ／ｄが大きくなればポンチ面圧はさらに増大する
ので、単純な熱間加工では、第３図に係る方法によって
予備成形を行うことができない。
本発明においては、以上解明したように、成形後にピン
部となる部分とその近傍のみを局部的に予め加熱するよ
うにしたので、ポンチを破損することなく、長さ・直径
比の大きいロンド部を有するクランクシャフトの予備成
形を行なうことができる。
部となる部分とその近傍のみを局部的に予め加熱するよ
うにしたので、ポンチを破損することなく、長さ・直径
比の大きいロンド部を有するクランクシャフトの予備成
形を行なうことができる。
上記解明に基づいて、前記第５図に係るクランクシャフ
トＩＢを鍛造する実施例について説明する。
トＩＢを鍛造する実施例について説明する。
まず素材を準備する。この素材の材質は５４５Ｃ（室ｆ
ｌ［オケル変形抵抗Ｙ ＝ ７０〜８０ ｋｇｆ／ｍｍ
２）で、０７ド部１２，１３（７）径（ａ ｏｖｍφ）
ヨ’）細く、軸方向に加圧したとき座屈しない太さの
径を有する２９．５ｆｉφ×長さ３６０Ｍのものである
。
ｌ［オケル変形抵抗Ｙ ＝ ７０〜８０ ｋｇｆ／ｍｍ
２）で、０７ド部１２，１３（７）径（ａ ｏｖｍφ）
ヨ’）細く、軸方向に加圧したとき座屈しない太さの
径を有する２９．５ｆｉφ×長さ３６０Ｍのものである
。
この素材の、成形後に両ピン部１ａとなる部分とその近
傍をｌｏ ／ ｄ ＝ １の範囲（ｔｏ＝３０Ｉｇを２
個所）を約５ｏｏｒに予熱する。この温度における変形
抵抗は約１０ ｋｇｆ／、２である。加熱の方法は、前
述したように、たとえば高周波加熱によって行なう。こ
の予め局部的に加熱した素材を、第３図に係る密閉型５
の空隙６ａ、７ａ内へ、前記各加熱範囲が空隙６ａ、７
ａの各ピン部と対向するようにして挿入し、予備成形の
加圧を軸方向の両方向から行ない、上ポンチ１０の加圧
により上のピン部に材料を充満させ、下ポンチ１１によ
り下のピン部に材料を充満させる。上ポンチ１０、下ポ
ンチ１１の加圧のタイミングは、前述したように、同時
であっても良いし、タイミングをずらせてもよい。
傍をｌｏ ／ ｄ ＝ １の範囲（ｔｏ＝３０Ｉｇを２
個所）を約５ｏｏｒに予熱する。この温度における変形
抵抗は約１０ ｋｇｆ／、２である。加熱の方法は、前
述したように、たとえば高周波加熱によって行なう。こ
の予め局部的に加熱した素材を、第３図に係る密閉型５
の空隙６ａ、７ａ内へ、前記各加熱範囲が空隙６ａ、７
ａの各ピン部と対向するようにして挿入し、予備成形の
加圧を軸方向の両方向から行ない、上ポンチ１０の加圧
により上のピン部に材料を充満させ、下ポンチ１１によ
り下のピン部に材料を充満させる。上ポンチ１０、下ポ
ンチ１１の加圧のタイミングは、前述したように、同時
であっても良いし、タイミングをずらせてもよい。
このように素材を局部的に予め加熱してから予備成形す
ると、塑性変形の領域は、ピン部１ａとその近傍のロッ
ド部のＬｏ ／ｄが約１以内のみとなる。したがって、
第６図を使用すると、摩擦数ｍ＝１．０（最大）であっ
ても、ｐ ／ Ｙ ＝ ４．３ テある。Ｙ ＝ １０
ｋｇｆ／、２であるので、ポンチ面圧ｐ＝４３ｋｇｆ
／震２となシ、その許容面圧的１５０ｋｇｆ／ｗ２に対
して充分余裕がある。また、ロッド部の加熱されない部
分は室温に近く、ポンチ面圧ｐ＝ ４３ ｋｇｆ／１１
１１２が加わってもほとんど塑性変形しないので、摩擦
力を生ずることはない。
ると、塑性変形の領域は、ピン部１ａとその近傍のロッ
ド部のＬｏ ／ｄが約１以内のみとなる。したがって、
第６図を使用すると、摩擦数ｍ＝１．０（最大）であっ
ても、ｐ ／ Ｙ ＝ ４．３ テある。Ｙ ＝ １０
ｋｇｆ／、２であるので、ポンチ面圧ｐ＝４３ｋｇｆ
／震２となシ、その許容面圧的１５０ｋｇｆ／ｗ２に対
して充分余裕がある。また、ロッド部の加熱されない部
分は室温に近く、ポンチ面圧ｐ＝ ４３ ｋｇｆ／１１
１１２が加わってもほとんど塑性変形しないので、摩擦
力を生ずることはない。
以上説明した実施例によれば、クランクシャフトの予備
成形時のポンチ面圧を、本発明者等がさきに開発した方
法によるよシも数分の−にすることができるので、ポン
チの破損なしに予備成形できることになシ、従来にくら
べて大幅な材料歩留シの向上、寸法精度の向上及び仕上
げ加工工数の低減が達成できる。
成形時のポンチ面圧を、本発明者等がさきに開発した方
法によるよシも数分の−にすることができるので、ポン
チの破損なしに予備成形できることになシ、従来にくら
べて大幅な材料歩留シの向上、寸法精度の向上及び仕上
げ加工工数の低減が達成できる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、クランクシ
ャフトのロッド部およびピン部とほぼ同一形状の空隙を
造形した密閉型内に、前記ロッド部の径より細く、軸方
向に加圧したときに座屈しない太さの径を有する素材を
、成形後にピン部となる部分と′その近傍のみを局部的
に予め加熱して挿入し、この素材を軸方向から加圧して
ピン部を予備成形したのち１．この予備成形品を、型閉
めしたときに前記クランクシャフトの完成品とほぼ同一
形状に造形される空隙を設けた上型および下型内に挿入
し、前記予備成形品を軸直角方向から加圧してクランク
シャフトを成形するようにしたので、コンプレッサに使
用されるクランクシャフトのように、長さ・直径比の大
きいロッド部を有するクランクシャフトの予備成形にお
いても、ポンチが破損するなどのトラブルを生じない、
クランクシャフトの鍛造方法を提供することができる。
ャフトのロッド部およびピン部とほぼ同一形状の空隙を
造形した密閉型内に、前記ロッド部の径より細く、軸方
向に加圧したときに座屈しない太さの径を有する素材を
、成形後にピン部となる部分と′その近傍のみを局部的
に予め加熱して挿入し、この素材を軸方向から加圧して
ピン部を予備成形したのち１．この予備成形品を、型閉
めしたときに前記クランクシャフトの完成品とほぼ同一
形状に造形される空隙を設けた上型および下型内に挿入
し、前記予備成形品を軸直角方向から加圧してクランク
シャフトを成形するようにしたので、コンプレッサに使
用されるクランクシャフトのように、長さ・直径比の大
きいロッド部を有するクランクシャフトの予備成形にお
いても、ポンチが破損するなどのトラブルを生じない、
クランクシャフトの鍛造方法を提供することができる。
第１図は、クランクシャフトの一例を示す側面図、第２
図は、従来のクランクシャフトの鍛造方法の実施に供せ
られる上型、下型および素材を併せて示す断面図、第３
図は、本発明者等がさきに開発したクランクシャフトの
鍛造方法の実施に供せられる密閉型を示す断面図、第４
図は、第３図に係る密閉型によってピン部を予備成形し
た予備成形品を示す側面図、第５図は、長さ・直径比の
大きいロッド部を有するクランクシャフトの例として、
コンプレッサ用クランクシャフトの一例を示す側面図、
第６図は、本発明者等が計算によって解明した、クラン
クシャフトのロッド部の長さ・直径比ｔ／ｄと無次元ポ
ンチ面圧ｐ ／ Ｙとの関係を示すＬ／ｄ−ｐ／Ｙ線図
である。 １ａ・・・ピン部、ＩＢ・・・クランクシャフト、２・
・・上屋、２ａ・・・空隙、３・・・下型、３ａ・・・
空隙、５・・・密閉型、６ａ、７ｂ・・・空隙、１０・
・・上ポンチ、１１（はかｌろ） ｌＡ１図 第２０ 第３図 １５ ｌ＾ ｌユ ｌ谷 第５０
図は、従来のクランクシャフトの鍛造方法の実施に供せ
られる上型、下型および素材を併せて示す断面図、第３
図は、本発明者等がさきに開発したクランクシャフトの
鍛造方法の実施に供せられる密閉型を示す断面図、第４
図は、第３図に係る密閉型によってピン部を予備成形し
た予備成形品を示す側面図、第５図は、長さ・直径比の
大きいロッド部を有するクランクシャフトの例として、
コンプレッサ用クランクシャフトの一例を示す側面図、
第６図は、本発明者等が計算によって解明した、クラン
クシャフトのロッド部の長さ・直径比ｔ／ｄと無次元ポ
ンチ面圧ｐ ／ Ｙとの関係を示すＬ／ｄ−ｐ／Ｙ線図
である。 １ａ・・・ピン部、ＩＢ・・・クランクシャフト、２・
・・上屋、２ａ・・・空隙、３・・・下型、３ａ・・・
空隙、５・・・密閉型、６ａ、７ｂ・・・空隙、１０・
・・上ポンチ、１１（はかｌろ） ｌＡ１図 第２０ 第３図 １５ ｌ＾ ｌユ ｌ谷 第５０
Claims (1)
- １、 クランクシャフトのロッド部およびビン部とほぼ
同一形状の空隙を造形した密閉型内に、前記ロッド部の
径より細く、軸方向に加圧したときに座屈しない太さの
径を有する素材を、成形後にビン部となる部分とその近
傍のみを局部的に予め加熱して挿入し、この素材を軸方
向から加圧してビン部を予備成形したのち、この予備成
形品を、型閉めしたときに前記クランクシャフトの完成
品とほぼ同一形状に造形される空隙を設けた上型および
下型内に挿入し、前記予備成形品を軸直角方向から加圧
してクランクシャフトを成形することを特徴とするクラ
ンクシャフトの鍛造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP604582A JPS58125330A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | クランクシヤフトの鍛造方法 |
| US06/420,892 US4571977A (en) | 1981-09-22 | 1982-09-21 | Method of forging flanged shaft |
| DE3235115A DE3235115C2 (de) | 1981-09-22 | 1982-09-22 | Verfahren zum Herstellen einer Flanschwelle und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP604582A JPS58125330A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | クランクシヤフトの鍛造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125330A true JPS58125330A (ja) | 1983-07-26 |
Family
ID=11627651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP604582A Pending JPS58125330A (ja) | 1981-09-22 | 1982-01-20 | クランクシヤフトの鍛造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125330A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62244545A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | クランクシヤフトの鍛造成形方法 |
| CN102274921A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-12-14 | 北京机电研究所 | 火车轴锻件成形的方法 |
| WO2012035663A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | クランクシャフトの製造方法およびクランクシャフトの製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348046A (en) * | 1976-09-25 | 1978-05-01 | Suthor Arthur | Hot working method |
| JPS55126340A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-30 | Diesel Kiki Co Ltd | Working method of cam shaft |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP604582A patent/JPS58125330A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348046A (en) * | 1976-09-25 | 1978-05-01 | Suthor Arthur | Hot working method |
| JPS55126340A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-30 | Diesel Kiki Co Ltd | Working method of cam shaft |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62244545A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | クランクシヤフトの鍛造成形方法 |
| JPH0518662B2 (ja) * | 1986-04-16 | 1993-03-12 | Nitsusan Jidosha Kk | |
| WO2012035663A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | クランクシャフトの製造方法およびクランクシャフトの製造装置 |
| CN102548684A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-07-04 | 丰田自动车株式会社 | 曲轴的制造方法及曲轴的制造装置 |
| JP5035579B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-09-26 | トヨタ自動車株式会社 | クランクシャフトの製造方法およびクランクシャフトの製造装置 |
| CN102274921A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-12-14 | 北京机电研究所 | 火车轴锻件成形的方法 |
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