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
- Authority
- 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
Links
Classifications
-
- 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 |
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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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