JPS6363613B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6363613B2 JPS6363613B2 JP10190480A JP10190480A JPS6363613B2 JP S6363613 B2 JPS6363613 B2 JP S6363613B2 JP 10190480 A JP10190480 A JP 10190480A JP 10190480 A JP10190480 A JP 10190480A JP S6363613 B2 JPS6363613 B2 JP S6363613B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- steel
- mold
- straightening
- rings
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関特に自動車の鋼製焼入ピスト
ンリングの製造方法に関するものである。
ンリングの製造方法に関するものである。
一般に内燃機関特に自動車用鋼製リング類の成
形には第１図に示すごとく予めリングの直径に合
わせ１ケ宛に素材ａを切断したのち長尺素材をｄ
のごとく蔓巻状に連続して巻きあとから一端ｃ部
を図示のごとく切り開きリング状に成形する方法
がとられている。
形には第１図に示すごとく予めリングの直径に合
わせ１ケ宛に素材ａを切断したのち長尺素材をｄ
のごとく蔓巻状に連続して巻きあとから一端ｃ部
を図示のごとく切り開きリング状に成形する方法
がとられている。
この場合予め焼入れ、焼もどしして調質された
鋼材を冷間で成形すると高硬度、高強度のものは
巻き付けが困難なため、素材を焼鈍して硬さを十
分に低下させたものを冷間でリング状に所定の硬
さ、強度が付与される。しかしリング状に成形し
たものは真円度および平面度が悪い上に成形後の
熱処理で熱処理歪等の発生により仕上加工におけ
る仕上代を大きくする必要があり工数の増大歩留
りの大巾低下をきたしている。これを防止するた
めに熱処理時に機械的に拘束して焼入れ、焼もど
しする方法がとられているが、この方法では拘束
するための治具にリングをセツトする必要があ
り、また熱処理により拘束している治具自体が変
形するために予期したほどの成果を上げていな
い。従来自動車のピストンに装着される圧力リン
グなどは最近強度向上等のため鋼製リングへの切
換えが行われているが、前述したごとく種々の欠
点があり十分な硬さ強度をもちかつ歪の少ないリ
ングの開発はできていない。本発明は鋼製焼入れ
ピストンリングの製造において、リングの加工を
経済的で正確な形状寸法を得るためにリング成形
後金型で形状を塑性矯正しその後高硬度、高強度
で歪のきわめて少ない鋼製焼入ピストンリングの
製造することを目的として提供するものである。
鋼材を冷間で成形すると高硬度、高強度のものは
巻き付けが困難なため、素材を焼鈍して硬さを十
分に低下させたものを冷間でリング状に所定の硬
さ、強度が付与される。しかしリング状に成形し
たものは真円度および平面度が悪い上に成形後の
熱処理で熱処理歪等の発生により仕上加工におけ
る仕上代を大きくする必要があり工数の増大歩留
りの大巾低下をきたしている。これを防止するた
めに熱処理時に機械的に拘束して焼入れ、焼もど
しする方法がとられているが、この方法では拘束
するための治具にリングをセツトする必要があ
り、また熱処理により拘束している治具自体が変
形するために予期したほどの成果を上げていな
い。従来自動車のピストンに装着される圧力リン
グなどは最近強度向上等のため鋼製リングへの切
換えが行われているが、前述したごとく種々の欠
点があり十分な硬さ強度をもちかつ歪の少ないリ
ングの開発はできていない。本発明は鋼製焼入れ
ピストンリングの製造において、リングの加工を
経済的で正確な形状寸法を得るためにリング成形
後金型で形状を塑性矯正しその後高硬度、高強度
で歪のきわめて少ない鋼製焼入ピストンリングの
製造することを目的として提供するものである。
本発明は前記した従来の鋼製ピストンリングの
製造が成形歪や熱処理歪等による歩留りの低下や
工数の増大となる欠点を解消するために、線状ま
たは帯状の引抜き或いは圧延し焼鈍された鋼材を
熱間もしくは冷間でリング加工し、焼入れ温度に
加熱したのち急冷してマルテンサイト変態開始ま
での温度範囲中において金型で塑性矯正加工を行
ない真円度および平面度を強制的に矯正すること
によつて焼入れ、焼もどし歪も起らず、製品とな
つたリングが従来品に比し、大巾に精度の向上し
た高硬度、高強度を有するピストンリングの製造
方法を開発した。
製造が成形歪や熱処理歪等による歩留りの低下や
工数の増大となる欠点を解消するために、線状ま
たは帯状の引抜き或いは圧延し焼鈍された鋼材を
熱間もしくは冷間でリング加工し、焼入れ温度に
加熱したのち急冷してマルテンサイト変態開始ま
での温度範囲中において金型で塑性矯正加工を行
ない真円度および平面度を強制的に矯正すること
によつて焼入れ、焼もどし歪も起らず、製品とな
つたリングが従来品に比し、大巾に精度の向上し
た高硬度、高強度を有するピストンリングの製造
方法を開発した。
本発明は第３図に示すような金型を製作し鋼材
を熱間或いは冷間リングに曲げ加工したのち、焼
入温度に加熱し急冷してマルテンサイト変態開始
までの温度範囲内において金型で塑性圧下矯正す
ることを特徴とする。尚圧下矯正はリングサイズ
により適正な圧下率を採用する必要があり、例え
ば外径30mm、肉厚1.5mm、幅3.5mmのリングでは10
〜12％の圧下率で加工することにより、真円度お
よび平面度が強制的に塑性矯正される。即ち予め
成形したリング素材１を下型４上に乗せ上型３を
かぶせ中型２で矢印の方向に圧下矯正する。尚塑
性矯正が当該鋼のマルテンサイト変態点以上で行
われるため連続的に作業する金型の冷却をする必
要がある。冷却の方法は別に規定しないが、金型
内を冷却水を循環させるか或いは圧下を加えて塑
性矯正終了時点以降外から強制冷却（水又は圧縮
空気等）することにより連続して作業ができる。
を熱間或いは冷間リングに曲げ加工したのち、焼
入温度に加熱し急冷してマルテンサイト変態開始
までの温度範囲内において金型で塑性圧下矯正す
ることを特徴とする。尚圧下矯正はリングサイズ
により適正な圧下率を採用する必要があり、例え
ば外径30mm、肉厚1.5mm、幅3.5mmのリングでは10
〜12％の圧下率で加工することにより、真円度お
よび平面度が強制的に塑性矯正される。即ち予め
成形したリング素材１を下型４上に乗せ上型３を
かぶせ中型２で矢印の方向に圧下矯正する。尚塑
性矯正が当該鋼のマルテンサイト変態点以上で行
われるため連続的に作業する金型の冷却をする必
要がある。冷却の方法は別に規定しないが、金型
内を冷却水を循環させるか或いは圧下を加えて塑
性矯正終了時点以降外から強制冷却（水又は圧縮
空気等）することにより連続して作業ができる。
この塑性矯正により真円度は0.02mm以内、平面
度は0.05mm以内の精度まで向上させることができ
後続の焼もどしにおいても歪の発生による変形は
殆んどないと同時にリング材を焼入温度に加熱す
ることを開始してから焼入硬化完了までを１工程
で行うことが出来る等の効果を有する。
度は0.05mm以内の精度まで向上させることができ
後続の焼もどしにおいても歪の発生による変形は
殆んどないと同時にリング材を焼入温度に加熱す
ることを開始してから焼入硬化完了までを１工程
で行うことが出来る等の効果を有する。
本発明の矯正加工はリングの真円度と平面度を
同時に矯正するものであるため、圧下率を大きく
しても中型（ポンチ）と上型（ダイ）の側面にリ
ング素材が当たればそれ以上の矯正効果はない。
逆に圧下率が小さいと平面度は多少よくなるもの
の真円度の矯正ができない。従つて厚さ1.2〜15
mm程度のものでは圧下率８〜25％が適当である。
薄板の場合は圧下率を大きく、又厚板の場合は圧
下率を小さくしてやる方が望ましい。塑性矯正後
電気炉等で焼もどしを行なうため加熱する場合は
第４図に示すようにトレイの上に重ねるだけで加
熱しても熱処理歪は発生しない。
同時に矯正するものであるため、圧下率を大きく
しても中型（ポンチ）と上型（ダイ）の側面にリ
ング素材が当たればそれ以上の矯正効果はない。
逆に圧下率が小さいと平面度は多少よくなるもの
の真円度の矯正ができない。従つて厚さ1.2〜15
mm程度のものでは圧下率８〜25％が適当である。
薄板の場合は圧下率を大きく、又厚板の場合は圧
下率を小さくしてやる方が望ましい。塑性矯正後
電気炉等で焼もどしを行なうため加熱する場合は
第４図に示すようにトレイの上に重ねるだけで加
熱しても熱処理歪は発生しない。
又冷却も通常の方法で十分であり加熱冷却によ
る歪の発生が生じない。従つて歪による変形は塑
性矯正作業による内部歪の影響のみであり、この
種の歪による変形は真円度で0.02mm程度、平面度
で0.01mm程度であり殆んど製品仕上するための特
別の余肉を考える必要はない。
る歪の発生が生じない。従つて歪による変形は塑
性矯正作業による内部歪の影響のみであり、この
種の歪による変形は真円度で0.02mm程度、平面度
で0.01mm程度であり殆んど製品仕上するための特
別の余肉を考える必要はない。
従つて外径および平面仕上代とも極力小さくす
ることができる。
ることができる。
第４図の１はリング素材であり５はトレイであ
る。
る。
以上説明したごとくリング成形したリング素材
を金型で塑性矯正することによつて、その後の熱
処理での付加歪はできず形状が正確で所望の高硬
度、高強度の熱処理ができるため生産原価面およ
び要求特性面で著しい効果を有するものである。
を金型で塑性矯正することによつて、その後の熱
処理での付加歪はできず形状が正確で所望の高硬
度、高強度の熱処理ができるため生産原価面およ
び要求特性面で著しい効果を有するものである。
第１図は材料を切断して個々にリング成形する
方法の図示、第２図は蔓巻状に連続してリング成
形する方法の図示、第３図は矯正用金型で圧下矯
正している正面概略図、第４図は電気炉加熱時の
重ね置き状態図である。
方法の図示、第２図は蔓巻状に連続してリング成
形する方法の図示、第３図は矯正用金型で圧下矯
正している正面概略図、第４図は電気炉加熱時の
重ね置き状態図である。
Claims (1)
- １ リングに成形しようとする鋼を個々のリング
または蔓巻状に連続して冷間もしくは熱間でリン
グ成形し、その後鋼の焼入温度に加熱したリング
を当該温度から急速に冷却しながら鋼のマルテン
サイト変態点までの温度範囲において個々のリン
グごとに金型で塑性矯正した後マルテンサイト変
態を終了せしめて焼入硬化しその後焼もどしする
ことで歪の極めて少ないことを特徴とする鋼製焼
入ピストンリングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190480A JPS5726123A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Production of hardened piston ring made of steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190480A JPS5726123A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Production of hardened piston ring made of steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726123A JPS5726123A (en) | 1982-02-12 |
| JPS6363613B2 true JPS6363613B2 (ja) | 1988-12-08 |
Family
ID=14312889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10190480A Granted JPS5726123A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Production of hardened piston ring made of steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5726123A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08135498A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Hitachi Metals Ltd | 内燃機関のオイルリングのサイドレール用平鋼線材およびその製造方法 |
| CN100439518C (zh) * | 2006-05-11 | 2008-12-03 | 镇江中船设备有限公司 | 活塞环槽高频淬火工艺 |
| JP5589710B2 (ja) * | 2010-09-21 | 2014-09-17 | 日本精工株式会社 | 環状ワークの熱処理変形矯正装置 |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10190480A patent/JPS5726123A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5726123A (en) | 1982-02-12 |
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