JPS5997734A - 遠心圧縮機用羽根車の成形方法 - Google Patents
遠心圧縮機用羽根車の成形方法Info
- Publication number
- JPS5997734A JPS5997734A JP20823582A JP20823582A JPS5997734A JP S5997734 A JPS5997734 A JP S5997734A JP 20823582 A JP20823582 A JP 20823582A JP 20823582 A JP20823582 A JP 20823582A JP S5997734 A JPS5997734 A JP S5997734A
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- JP
- Japan
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- impeller
- vanes
- punches
- die
- punch
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- 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
- B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
- B21K3/04—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like blades, e.g. for turbines; Upsetting of blade roots
-
- 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
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/36—Making machine elements wheels; discs with blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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】
本発明は遠心圧縮機用羽根車の成形方法に関し、ターボ
チャージャーの吸気側羽根車に適用して好適なものであ
る。
チャージャーの吸気側羽根車に適用して好適なものであ
る。
一般的なターボチャージャーの吸気側羽根車を第１図に
示す。同図に示すように、該羽根車２０は羽根が軸部か
ら放射状に突設され、しかもこの羽根は周方向にねじれ
て傾斜している。
示す。同図に示すように、該羽根車２０は羽根が軸部か
ら放射状に突設され、しかもこの羽根は周方向にねじれ
て傾斜している。
このような形状を有する羽根車は極めて高速で回転し、
非常に大きな遠心力を受ける。この遠・心力に抗して回
転することができるよう羽根車は次に示すような方法に
より強固に成形さｎる。
非常に大きな遠心力を受ける。この遠・心力に抗して回
転することができるよう羽根車は次に示すような方法に
より強固に成形さｎる。
・（ａ） 十分に強度が必要な場合
１）概略形状に鍛造加工し、その後機械加工で仕上げる
方法 ２）精密鋳造によ）製造する方法 缶） さはで強度を必要としない場合 ３）シェルモールドによる方法 ４）炭酸ガス法による鋳物を機械加工する方法
・ ・ 等がある。
方法 ２）精密鋳造によ）製造する方法 缶） さはで強度を必要としない場合 ３）シェルモールドによる方法 ４）炭酸ガス法による鋳物を機械加工する方法
・ ・ 等がある。
しかし、このような従来の成形方法は次のような欠点を
有し、非能率的であり、量産向きではなかった。
有し、非能率的であり、量産向きではなかった。
（イ）鍛造による方法では、大まかな形状にしか鍛造で
きないため、第１図に示す複雑形状の羽根車２０を成形
するためには、機械加工を併用しなければならず、成形
時間が長く量産向きで鉱ない。
きないため、第１図に示す複雑形状の羽根車２０を成形
するためには、機械加工を併用しなければならず、成形
時間が長く量産向きで鉱ない。
６：Ｉ）鋳造法では複雑な形状でも成形できる利点はあ
るものの、完成までに長時間を要す、る欠点があシ、し
かも、完成品１個に対し１個の鋳型が必要なため能率的
でなくコスト高とがる。
るものの、完成までに長時間を要す、る欠点があシ、し
かも、完成品１個に対し１個の鋳型が必要なため能率的
でなくコスト高とがる。
このように、従来の羽根車の成形方法は非能率的で量産
向きでなく、シかもコストが高いという欠点を有してい
た。
向きでなく、シかもコストが高いという欠点を有してい
た。
本発明は、複雑な形状の羽根車を少ない工程で成形する
ことのできる遠心圧縮機用羽根車の成形方法を提供して
、該羽根車のコストを低減することを目的とする。かか
る目的を達成する本発明の構成は下型内に嵌め込んだ素
材にポンチを押し込むことによシ、羽根を放射状に押し
出し鍛造する羽根車の成形方法におりて、押し込んだ該
ポンチを羽根車から引き抜く際に捩じって、該羽根車の
羽根を傾斜させるξとを特徴とする。
ことのできる遠心圧縮機用羽根車の成形方法を提供して
、該羽根車のコストを低減することを目的とする。かか
る目的を達成する本発明の構成は下型内に嵌め込んだ素
材にポンチを押し込むことによシ、羽根を放射状に押し
出し鍛造する羽根車の成形方法におりて、押し込んだ該
ポンチを羽根車から引き抜く際に捩じって、該羽根車の
羽根を傾斜させるξとを特徴とする。
以下、本発明の遠心圧縮機用羽根車の成形方法を実施例
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
第２図に本発明における成形工程図を示す。
同図に示す実施例は、ターボチャージャーの吸気側羽根
車に本発明を適用した例である。即ち、まず本発明にお
いては、原料である長尺棒１を適消寸法で切断して、円
筒形状の丸棒材２を作製する（第２図（ａ）（ｂ））。
車に本発明を適用した例である。即ち、まず本発明にお
いては、原料である長尺棒１を適消寸法で切断して、円
筒形状の丸棒材２を作製する（第２図（ａ）（ｂ））。
次に、どの丸棒材２を鍛造により荒打ちし、素材３′！
、−作製ず鼠（第２図（Ｃ））。この素材３は羽根車に
鍛造しやすいように、大小の円柱を二段に重ね合せた形
状を有している。引き続き、この素材３を第５図に示す
下型９内に嵌め込み、上方から上型１２を下降させる。
、−作製ず鼠（第２図（Ｃ））。この素材３は羽根車に
鍛造しやすいように、大小の円柱を二段に重ね合せた形
状を有している。引き続き、この素材３を第５図に示す
下型９内に嵌め込み、上方から上型１２を下降させる。
この上Ｗ１２にはポンチ１工が下向きに放射状に突設さ
れており、該上型１２のポンチ１１を素材３に押し込む
ことＫより、羽根が放射状に押し出し鍛造される（第２
図（ｄ））。
れており、該上型１２のポンチ１１を素材３に押し込む
ことＫより、羽根が放射状に押し出し鍛造される（第２
図（ｄ））。
このように羽根が押し出し銀造された羽根車４は第２図
（ｄ）に示すように、円板に突設された軸部８に羽根６
が放射状に一体に成形されている。
（ｄ）に示すように、円板に突設された軸部８に羽根６
が放射状に一体に成形されている。
しかもこの羽根６は大羽根と小羽根とを交互に放射状に
配列してなり、いずれも平面状となっている。また、こ
の大羽根の頂部７の形状は第３図ら）に示されるように
羽根付は根よシ羽根端部が若干高くなるよう角度θの勾
配が付けら・れている。これは第４図面に示すように羽
′根６□を捩って傾斜させた後に頂部７の高さを羽根付
は根部と羽根端部とで同じ高さ１（にするためである。
配列してなり、いずれも平面状となっている。また、こ
の大羽根の頂部７の形状は第３図ら）に示されるように
羽根付は根よシ羽根端部が若干高くなるよう角度θの勾
配が付けら・れている。これは第４図面に示すように羽
′根６□を捩って傾斜させた後に頂部７の高さを羽根付
は根部と羽根端部とで同じ高さ１（にするためである。
また、第３図（ｂ）に示すように羽根４の軸部８の上端
に祉十型の溝８１が施されておシ、この溝８１に嵌シ込
むチャック１４が前記上型１２′に具えられている。該
チャック１４は上型１２に穿設され九キー溝付孔１５に
′上下動自在に嵌着しており、上型１２と一体′に回転
して羽□根車４の軸部８を捩ることができるようになっ
ている。
に祉十型の溝８１が施されておシ、この溝８１に嵌シ込
むチャック１４が前記上型１２′に具えられている。該
チャック１４は上型１２に穿設され九キー溝付孔１５に
′上下動自在に嵌着しており、上型１２と一体′に回転
して羽□根車４の軸部８を捩ることができるようになっ
ている。
次に、上型１２を上昇させながら回転させることによシ
、このよ□うな羽根車４からポンチ１１を引き抜く際に
捩じって、羽根車４０羽根６全周方向に傾斜させる。ま
た、このとき羽根車４が回転しないよう下型９をチャッ
ク１ｏに固定しておく。上昇しながら回転する上型１２
に伴ってポンチ１１も上昇しながら回転し、′仁のため
羽根車４０羽根６は捩られ周方向に傾斜する。
、このよ□うな羽根車４からポンチ１１を引き抜く際に
捩じって、羽根車４０羽根６全周方向に傾斜させる。ま
た、このとき羽根車４が回転しないよう下型９をチャッ
ク１ｏに固定しておく。上昇しながら回転する上型１２
に伴ってポンチ１１も上昇しながら回転し、′仁のため
羽根車４０羽根６は捩られ周方向に傾斜する。
同時にチ、ヤック１４は上昇せず軸部８の生型の溝８１
に嵌シ込んだまま回転し、軸部８は捩られる。仁のよう
にして羽根６及び軸部ｇ１♂回程度板られ、第２図（ｅ
）及び第４図（ａ）山）に示される羽根車５が形成され
る。
に嵌シ込んだまま回転し、軸部８は捩られる。仁のよう
にして羽根６及び軸部ｇ１♂回程度板られ、第２図（ｅ
）及び第４図（ａ）山）に示される羽根車５が形成され
る。
□ このような捩シ加工を施された羽根車５は第２図（
ｅ）及び第４図（ａ）（ｂ）に示されるように、羽根６
が回転方向に捩られ、傾斜している。また大羽根の頂部
７の高さも羽根付は根から羽根端部まで等しい高さＩ（
となっている。
ｅ）及び第４図（ａ）（ｂ）に示されるように、羽根６
が回転方向に捩られ、傾斜している。また大羽根の頂部
７の高さも羽根付は根から羽根端部まで等しい高さＩ（
となっている。
上記構成を有する本発明方法によれば複雑な形状の羽根
車、つまり羽根が捩られ傾斜しているターボチャージャ
ー用の羽根車５を成形することができる。しかも、本発
明では、押し出し鍛造工程におけるポンチ１１を引き抜
く際に、俣シ加工金施すため、工程も少なく能率的であ
る。また機械加工を併用する必要もないため、鍛造加工
による一貫ラインで連続して成形することもでき、量産
向きである。更に本発明によシ成形される羽根車は鍛造
品であるため内部は充分に鍛錬されており、鋳造品に較
べて材質面。
車、つまり羽根が捩られ傾斜しているターボチャージャ
ー用の羽根車５を成形することができる。しかも、本発
明では、押し出し鍛造工程におけるポンチ１１を引き抜
く際に、俣シ加工金施すため、工程も少なく能率的であ
る。また機械加工を併用する必要もないため、鍛造加工
による一貫ラインで連続して成形することもでき、量産
向きである。更に本発明によシ成形される羽根車は鍛造
品であるため内部は充分に鍛錬されており、鋳造品に較
べて材質面。
強度面でも優れており、信頼性、安全性も高い。
また、本発明は鋳造と異なシ、手間もいらず、鋳込砂の
処理等複雑な作業も回避でき、メンテナンスも容易であ
る。
処理等複雑な作業も回避でき、メンテナンスも容易であ
る。
次に、本発明におけるポンチ１１の下降及び上昇とそめ
回転角θ丁との関係について第６図に示す。同図におい
ては羽根高さが２０＋ｍの場合について示されている。
回転角θ丁との関係について第６図に示す。同図におい
ては羽根高さが２０＋ｍの場合について示されている。
即ち、ポンチ下降時は回転角θＴ＝０としてポンチ１１
を回転させずに下死点まで下降させる。下死点において
押し出し鍛造が完了するとポンチ１１を上外さぜる。
を回転させずに下死点まで下降させる。下死点において
押し出し鍛造が完了するとポンチ１１を上外さぜる。
ポンチ上昇時においてポンチ１１１１ｒ２ｍｍ上昇させ
るまでに回転角θＴ＝ｔまで回転させる。引き続きポン
チ１１？ｆ−２＋ｍから５ｍまで上昇させる間は回転角
θＴ＝＝５°として回転を停止する。その後、ポンチ１
１を引き抜き完了する２ ０ ｍ ｔで上昇させるまで
に、回転角θＴ＝３０°になるように回転させる。尚、
このようなポンチ１１の下降及び上昇とその回転をコン
ピュータ制御によシ行っても良いし、また機械的な組み
合せにより行うようにしても良い。
るまでに回転角θＴ＝ｔまで回転させる。引き続きポン
チ１１？ｆ−２＋ｍから５ｍまで上昇させる間は回転角
θＴ＝＝５°として回転を停止する。その後、ポンチ１
１を引き抜き完了する２ ０ ｍ ｔで上昇させるまで
に、回転角θＴ＝３０°になるように回転させる。尚、
このようなポンチ１１の下降及び上昇とその回転をコン
ピュータ制御によシ行っても良いし、また機械的な組み
合せにより行うようにしても良い。
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
は複雑な形状の羽根車を少ない工程で成形することがで
き能率的である。しかも機械加工を併用゛する必要もな
く量産品きであり、コストも低い。更に、成形される羽
根車は鍛造品であシ鋳造品に較べ種烏の利点を有する。
は複雑な形状の羽根車を少ない工程で成形することがで
き能率的である。しかも機械加工を併用゛する必要もな
く量産品きであり、コストも低い。更に、成形される羽
根車は鍛造品であシ鋳造品に較べ種烏の利点を有する。
第１図はターボチャージャーの吸気側羽根車の斜視図、
第２図〜第６図は本発明にかかり、第２図（ａ） （ｂ
）（ｃ）（ｄ）（ｅ八よそれぞれ本発明方法の工程図、
第３図（ａ）は捩り加工を施す前の羽根車の上面図、第
３図（ｂ）は同図（ａｌにおける羽根車を側方から視た
輪郭を示す図、第４図（ａ）は捩シ加工を施した後の羽
根車の上面図、第４図ら）は同図（ａ）における羽根車
を側方から視た輪郭を示す図、第５図は本発明方法を実
施する装置の概略構造図、第６図はポンチ下降及び上昇
と回転角θＴとの関係を示すグラフである。 図 面 中、 １は長尺棒、 ２は丸棒材、 ３紘素拐、 ４は羽根車（捩シ加工を施す前）、 ５は羽根車（捩シ加工を施した後）； ６は羽根、 ７は頂部、 ８は軸部、 ８１は生型の溝、 ９は下型、 ｌＯはチャック、 １１はポンチ、 １２は上型、 １３は回転軸、 １４はチャック、 １５はキー溝付孔である。 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 （ａ） （ｂ）
第２図〜第６図は本発明にかかり、第２図（ａ） （ｂ
）（ｃ）（ｄ）（ｅ八よそれぞれ本発明方法の工程図、
第３図（ａ）は捩り加工を施す前の羽根車の上面図、第
３図（ｂ）は同図（ａｌにおける羽根車を側方から視た
輪郭を示す図、第４図（ａ）は捩シ加工を施した後の羽
根車の上面図、第４図ら）は同図（ａ）における羽根車
を側方から視た輪郭を示す図、第５図は本発明方法を実
施する装置の概略構造図、第６図はポンチ下降及び上昇
と回転角θＴとの関係を示すグラフである。 図 面 中、 １は長尺棒、 ２は丸棒材、 ３紘素拐、 ４は羽根車（捩シ加工を施す前）、 ５は羽根車（捩シ加工を施した後）； ６は羽根、 ７は頂部、 ８は軸部、 ８１は生型の溝、 ９は下型、 ｌＯはチャック、 １１はポンチ、 １２は上型、 １３は回転軸、 １４はチャック、 １５はキー溝付孔である。 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 下型内に嵌め込んだ素材にポンチを押し込むことによシ
、羽根を放射状に押し出し鍛造する羽根車の成形方法に
おいで、押し込んだ該ポンチを羽根車から引き抜ぐ際に
捩じって、１該羽根車の羽根を傾斜させることを特徴と
する遠心圧縮機用羽根車の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20823582A JPS5997734A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 遠心圧縮機用羽根車の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20823582A JPS5997734A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 遠心圧縮機用羽根車の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997734A true JPS5997734A (ja) | 1984-06-05 |
Family
ID=16552885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20823582A Pending JPS5997734A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 遠心圧縮機用羽根車の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997734A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1495819A1 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-12 | BorgWarner Inc. | Process for manufacturing forged titanium compressor wheel |
| WO2010110937A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Woodward Governor Company | Centrifugal impeller with controlled force balance |
| RU2467824C1 (ru) * | 2011-06-14 | 2012-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ изготовления блока заготовок лопаток газотурбинного двигателя |
| JP2019117174A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 株式会社Ａ＆Ｍ | 羽根車式流量センサ及び流量制御システム |
-
1982
- 1982-11-27 JP JP20823582A patent/JPS5997734A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1495819A1 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-12 | BorgWarner Inc. | Process for manufacturing forged titanium compressor wheel |
| JP2005048769A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-24 | Borgwarner Inc | 鍛造チタン製圧縮機羽根車を製造するための工程 |
| JP4732718B2 (ja) * | 2003-07-08 | 2011-07-27 | ボーグワーナー・インコーポレーテッド | 鍛造チタン製圧縮機羽根車を製造するための工程 |
| WO2010110937A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Woodward Governor Company | Centrifugal impeller with controlled force balance |
| CN102361698A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-02-22 | 伍德沃德公司 | 受控的力平衡的离心式叶轮 |
| US8221070B2 (en) | 2009-03-25 | 2012-07-17 | Woodward, Inc. | Centrifugal impeller with controlled force balance |
| RU2467824C1 (ru) * | 2011-06-14 | 2012-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ изготовления блока заготовок лопаток газотурбинного двигателя |
| JP2019117174A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 株式会社Ａ＆Ｍ | 羽根車式流量センサ及び流量制御システム |
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