JPS63207438A - コイニング加工型 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コイニング加工型に関し、特に、ピストン
を鍛造により製造するのに好適なコイニング加工型の改
良にかかるものである。

〔従来の技術〕

従来、第２図乃至第４図に示すような形状のピストン５
２を鍛造により製造する場合、ヘッド部５２２の仕上げ
加工は後工程の切削により行っていた。

なお、第５図は、鍛造成形を行っている状態を、成形途
中のピストン５２とともに示す断面図である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の鍛造成形方法は、ダイス５４、ポ
ンチ５５およびノックアウトピン５６がほぼ完全に密状
態に配置されていたため、以下のような問題があった。

すなわち、ピストン素材５３の体積のバラツキ等の影響
を受け、ヘッド部５２２の厚みｔがバラツクという問題
があった。

問題があった。

また、バルブリセス（エンジンの吸排気バルブが、ピス
トンのヘッド部５２２に当たらないようにするため、ヘ
ッド部５２２に設ける逃がし用の凹み）５２４をピスト
ン５２の成形と同時に加工しようとすると、そこに”ひ
げ”と呼ばれる鍛造欠陥５２３が生じるという問題があ
った。

なお、′ひげ”とは、鍛造時にピストン素材５３が、ピ
ンボス部５２６に向けて大量に流れ込むことによって引
き起こされるものである。

このため、バルブリセス５２４のみ、後工程のコイニン
グ加工によって成形する方法も考えられた。

しかしながら、第５図に示すような、従来の鍛造型５０
と同様な構成を有するコイニング加工型によっては、ヘ
ッド部５２２の厚みｔまでは修正することができず、結
局、ヘッド部５２２の加工は効率の低い切削加工に軌ら
ざるを得ないという問題があった。

従って、本発明の目的は、機械加工等による仕上げ加工
を省略して、生産効率を向上することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明にかかるコイニング加工型は、生産効
率の高い鍛造加工によって、ピストンのヘッド部とバル
ブリセスを同時に加工できる構成としたものである。

具体的には、ピストンを鍛造により成形するための、ダ
イスと、コイニングポンチおよびマンドレルから構成さ
れるコイニング加工型であって、前記ダイスの内径を、
成形されるピストン素材のスカート部よりもヘッド部の
外径が大きくなるように形成し、かつ、少なくともコイ
ニング加工により排除される材料の体積分以上の余肉逃
げを設けたとしたことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成にかかる本発明の詳細な説明すると、生産効
率の高い鍛造加工によって、ピストンのヘッド部とバル
ブリセスを同時に加工することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明にかかるコイニング加工型の概略構成を
示す断面図である。

コイニング加工型１は、ダイス２と、コイニングポンチ
４およびマンドレル６から構成されている。

ダイス２にはマンドレル６が摺動可能にはめこまれてい
る。マンドレル６は成形品となるピストンのスカート部
側を成形するとともに、ピストンを取り出すためのノッ
クアウトピンの機能をも備えている。

また、ダイス２の内径は、成形されるピストン素材８の
スカート部８２よりもヘッド部８４の外径が大きくなる
ように形成されている。

すなわち、ダイス２の上方側２２の内径り、は、同じく
下方側２４の内径Ｄ２よりも少し大きく形成されている
。

このため、マンドレル６の外径と内径Ｄ２との間にはほ
とんど隙間が形成されないのに対して、内径り、との間
には、隙間１２が形成されるようになっている。

そして、この隙間１２は、コイニング加工によってピス
トン素材８が成形される際、ピストンヘッド部８４の余
肉の逃げ場所として作用するようになっている。

コイニングポンチ４はピストンのヘッド部側全成形する
ため、マンドレル６に相対向してダイス２に昇降可能に
はめこまれている。

そして、コイニングポンチ４の外径はマンドレル６の外
径よりも少し大きく、ダイス２の内径Ｄ１よりも少し小
さい寸法とされている。

９はコイニングポンチ４の下死点を決定するためのエン
ドストッパで、ダイス２の上に、コイニングポンチ４の
突起部を挟んで一対立設されている。

これによって、ヘッド部８４の厚さをより精度良く保証
することができるようになっている。

また、コイニングポンチ４の先端には、ピストンヘッド
部にバルブリセスを形成するための突起部４２および４
４が形成されている。

上記の構成にかかる実施例の作用を説明すると、まず、
第１図に示すダイス２の所定位置にセットされたマンド
レル６の上にピストン素材８がセントされる。

次に、コイニングポンチ４がダイス２にセントされた後
、ピストン素材８に向けて下降される。

そして、所定の荷重をかけた状態で、コイニングポンチ
４はマンドレル６と協働してピストン素材８を成形する
。

このとき、隙間１２がピストンヘッド部８４の余肉の逃
げ場所として作用するため、低荷重でヘッド部８４にバ
ルブリセスを形成することができるとともに、ヘッド部
８４の厚さを一定にすることもできる。

なお、コイニング加工によってヘッド部８４は径方向に
少し膨らむことにはなる。しかしながら、この程度の膨
らみは、外径切削等の機械加エムこよって簡単に削りと
ることができ大きな問題はないものである。

以上、本発明の特定の実施例について説明したがこれに
限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範
囲内で当業者が実施可能な種々の別な態様が考えられる
。

例えば、上記の実施例においてはエンドストッパは一対
設けたが、一対でなくても単一でも、あるいは３個以上
設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明にかかるコイニング加工型
は、鍛造加工によって、ピストンのヘッド部とバルブリ
セスを同時に、しかも精度良く加工できる構成としたた
め、機械加工等による仕上げ加工を省略して、生産効率
を向上することができる。

また、旋盤や、バルブリセスを加工するための専用の切
削加工機械を必要としないため、設備コストを低減する
ことができる。

さらに、バルブリセス部分を鍛造のままで使用するため
、ピストン素材のメタルフローが切れておらずバルブリ
セス部の強度を向上することができるというすぐれた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるコイニング加工型の概略構成を
示す断面図、第２図は鍛造ピストンの概略構成を示す断
面図、第３図は第２図のＡ方向に沿う矢視図、第４図は
第２図のＢ方向に沿う矢視図、第５図は従来の鍛造型を
成形途中のピストン素材とともに示す断面図である。 １−−−−−−−コイニング加工型 ２−−−−−−−ダイス ４−−−−−−−コイニングポンチ ８−−−−−−−ピストン素材 ６−−−−−・マンドレル ８２−−−−−−−スカート部 ８４−−−−−−−ヘッド部 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第２図 ｔａ３Ｆｌ！Ｊ 第４図 ”５２４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストンを鍛造により成形するための、ダイスと、コイ
   ニングポンチおよびマンドレルから構成されるコイニン
   グ加工型であって、前記ダイスの内径を、成形されるピ
   ストン素材のスカート部よりもヘッド部の外径が大きく
   なるように形成し、かつ、少なくともコイニング加工に
   より排除される材料の体積分以上の余肉逃げを設けたこ
   とを特徴とするコイニング加工型。