KR101421470B1 - 내연 기관용 밸브의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

축단부에 원반 형상의 우산형상부를 성형하는 1차 단조 공정과, 원반 형상 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 절삭에 의해 조정하는 여유 두께부 조정 공정과, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행하여, 밸브의 우산형상부 페이스(16)를 성형하는 2차 단조 공정을 구비한 밸브의 제조 방법으로, 1차 단조에서, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 테이퍼부(16a)를 성형하고, 여유 두께부 조정 공정에서, 원반 형상 우산형상부의 전면측만을 절삭 한다. 치밀한 단류선이 형성된 표층부인 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리 테이퍼부(16a)가 2차 단조에 의해, 단류선이 더욱 치밀하게 된 밸브의 우산형상부 페이스(16)가 성형되어, 우산형상부 페이스의 경도가 충분히 높아진다. 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 각부를 테이퍼 형상으로 절삭하지 않는 만큼, 소재를 절약할 수 있고, 여유 두께부 조정 공정에 필요한 시간도 단축할 수 있다.

Description

내연 기관용 밸브의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING VALVE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 소재에 미끄럼 변형이 생기는 단조를 우산형상부(傘部) 페이스에 시행함으로써, 우산형상부 페이스의 경도를 향상시키는 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.

내연 기관용의 흡기, 배기 밸브의 우산형상부 페이스는 밸브 시트과 접촉하여 연소실을 개폐한다는 중요한 부위이기 때문에, 내마모성이나 고온내식성이 요구되고 있다. 그리고, 단조의 온도 조건이나 가공율을 특정함으로써 내마모성이나 고온내식성을 개선하고자 하는 시도는 지금까지 많이 제안되어 왔다. 그러나, 이들 제안에서는 우산형상부 페이스의 경도가 부족하여, 우산형상부 페이스로 연소 잔사가 파고들어가, 압흔이 발생하고, 내통풍성이 악화하고, 특히, 저질 연료를 사용하는 디젤 엔진에 있어서 현저했다.

이러한 문제에 부응하기 위해, 하기 특허문헌 1이 제안되어 있다.

여기에는 석출 경화형 Ni기 합금을 소재로서 사용하고, 이 소재에 20~500℃의 온도 범위 내에서, 우산형상부 페이스의 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행한다는 밸브의 제조 방법이 개시되어 있다.

우산형상부 페이스의 경도가 대폭 향상되고, 연소 잔사에 의한 압흔이 매우 생기기 어렵게 되며, 내통풍성이 향상됨과 동시에, 내마모성도 크게 향상된다. 또, 경도의 향상 범위를 외주측에서 깊게, 또한 내주측에서 얕게 할 수 있고, 밸브 수명이 대폭 연장되는 것이다.

일본 공개특허공보 평8-61028호(단락 0007, 0012, 0014~0018, 0029, 도 1, 5)

그러나, 최근의 배기 가스 규제에 대응하기 위해서, 연소압이 향상되는 등 엔진 기술이 변화되고, 이것에 따라 밸브(우산형상부 페이스)의 사용 환경도 엄격해지고 있다. 즉, 내연 기관용의 흡기, 배기 밸브의 우산형상부 페이스에는 추가적인 내마모성이나 고온내식성이 요구되고 있지만, 특허문헌 1의 방법에 의해 달성할 수 있는 우산형상부 페이스의 경도의 향상(우산형상부 페이스의 내마모성이나 고온내식성의 향상)에는 한계가 있었다.

발명자가 그 원인에 대해서 상세하게 검토한 바, 우산형상부 페이스의 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행하는 공정에 앞서 행해지는, 절삭에 의해 우산형상부의 여유 두께부(余肉)를 조정하는 여유 두께부 조정 공정에 있어서, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부를 절삭에 의해 테이퍼 형상으로 절삭하는 것이 문제인 것을 알 수 있었다.

상세하게는 밸브의 제조 방법은, 축단부에 일체적으로 형성되어 있는 구형상(球狀) 팽출부(膨出部)를 단조하여 원반 형상 우산형상부로 성형하는 1차 단조 공정과, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부를 테이퍼 형상으로 절삭하는 등의 여유 두께부 조정 공정과, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼부에 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행하는 2차 단조 공정을 구비하고 있다.

그리고, 1차 단조에 의해 성형된 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리의 표층부에서는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 표면을 따라 층 형상으로 형성된 단류선이 치밀하게 되어, 그 경도가 어느 정도 높아져 있다. 그러나, 여유 두께부 조정 공정에 있어서, 도 12(a) 가상선 L1-L1로 나타내는 바와 같이, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 각부가 테이퍼 형상으로 절삭되면, 표면을 따라 층 형상으로 형성되어 있는 단류선이 끊어져, 경도가 낮은 내층부가 테이퍼면에 드러난다.

이 때문에, 2차 단조 공정에 있어서, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼부에 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행했다고 해도, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 단류선이 끊어진 내층부가 성형면에 드러나는 형태는 바뀌지 않고, 우산형상부 페이스의 경도는 충분히 높아지지 않는다.

그래서, 발명자는 2차 단조 공정에 공급되는 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼부가 1차 단조된 형태 그대로이면, 단류선이 치밀하게 형성되어 있는 둘레 가장자리 테이퍼부가 2차 단조됨으로써, 성형면인 우산형상부 페이스에 있어서의 단류선이 보다 치밀하게 되어, 그만큼 우산형상부 페이스의 경도가 높아진다고 생각했다.

그리고, 2차 단조 공정에 공급되는 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼부가 1차 단조된 형태 그대로이기 위해서는, 1차 단조 공정에서, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리에 테이퍼부를 성형하도록 단조하면 되고, 절삭 공정에서는 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 각부의 절삭(테이퍼부의 형성)을 생략할 수 있다고 생각했다.

그리고, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리에 테이퍼부를 성형할 수 있도록, 1차 단조용의 금형(다이스)을 시작하고, 이 금형(다이스)을 밸브의 제조 방법에 적용하여, 그 효과를 검증했더니 도 10, 11, 13, 14에 나타내는 바와 같이 우산형상부 페이스를 고경도화함에 있어서 유효한 것이 확인되었으므로, 금회 출원에 이른 것이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 우산형상부 페이스가 고경도화됨으로써 내통풍성과 내마모성을 충분히 향상시킬 수 있는 내연 기관용 밸브의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 따른 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 있어서는, 축단부의 구형상 팽출부에 단조를 시행하여 원반 형상의 우산형상부를 성형하는 1차 단조 공정과, 상기 1차 단조에 의해 성형된 원반 형상 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 절삭에 의해 조정하는 여유 두께부 조정 공정과, 내연 기관의 밸브 시트에 접촉하는 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 상기 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 그 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행하여, 밸브의 우산형상부 페이스를 성형하는 2차 단조 공정을 구비한 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 있어서,

상기 1차 단조 공정에서는, 원반 형상의 우산형상부를 성형함과 동시에, 이 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 소정의 테이퍼부를 성형하도록 구성했다.

(작용) 내연 기관용 밸브는, 축단부에 우산형상부가 일체적으로 형성되고, 우산형상부의 배면측의 둘레 가장자리부에는, 내연 기관의 밸브 시트에 접촉하는 테이퍼 형상의 우산형상부 페이스가 형성되어 있다.

종래의 방법에서는, 1차 단조에 의해 원반 형상으로 성형된 우산형상부는, 여유 두께부 조정 공정에 의해, 우산형상부의 둘레 가장자리부가 테이퍼 형상으로 가공된 후에, 2차 단조 공정으로 보내지는 것에 대해, 본 발명 방법에서는, 1차 단조 공정에 있어서, 원반 형상 우산형상부를 성형함과 동시에, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 테이퍼부를 성형한다.

이 때문에, 1차 단조 공정 후의 밸브의 여유 두께부 조정 공정에서는, 종래의 여유 두께부 조정 공정에서 행하고 있던 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 테이퍼부를 형성하는 작업(원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부를 테이퍼 형상으로 절삭하는 작업)이 불필요하게 된다.

또, 2차 단조 공정 전에 행하는 여유 두께부 조정 공정에서는, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 각부를 테이퍼 형상으로 절삭하지 않는 만큼, 소재를 절약할 수 있고, 여유 두께부 조정 공정에 필요한 시간도 단축된다.

또, 종래의 여유 두께부 조정 공정에서는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 1차 단조에 의해, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 있어서의 단류선이 치밀하게 되어, 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부에 있어서의 경도가 어느 정도 높아진다. 그러나, 도 12(a)의 부호 L1-L1로 나타내는 바와 같이, 단면 직사각형 형상의 둘레 가장자리 각부가 테이퍼 형상으로 절삭됨으로써, 표면을 따라 층 형상으로 형성된 외측의 단류선이 끊어져, 테이퍼면에 내측의 단류선(경도가 낮은 내층부)이 드러난 형태가 된다. 이 때문에, 2차 단조 공정에 있어서, 원반 형상 우산형상부의 테이퍼면을 포함하는 둘레 가장자리부에 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행했다고 해도, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 단류선이 끊어진 내층부가 성형면에 드러난다는 형태는 바뀌지 않고, 성형면인 밸브의 우산형상부 페이스의 경도는 1차 단조한 성형면을 그대로 2차 단조하는 경우에 비하면, 약간 낮아진다.

한편, 본 발명 방법에서는, 2차 단조 공정에 공급되는 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부는, 1차 단조에 의해 성형된 형상(원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리에 테이퍼부가 성형된 형상) 그대로이다. 즉, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 치밀한 단류선이 층 형상으로 형성된 표층부로 구성되어 있는 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼부가 2차 단조된다. 이 때문에, 2차 단조 공정에 있어서, 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리의 테이퍼부를 포함하는 영역에 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조가 시행됨으로써, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 성형면인 밸브의 우산형상부 페이스를 구성하는 표층부에 있어서의 단류선이 더욱 치밀하게 되어, 밸브의 우산형상부 페이스의 경도가 충분히 높아진다.

이상의 설명으로부터 명확한 바와 같이, 본 발명에 따른 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 의하면, 우산형상부 페이스의 고경도화에 의해 내통풍성과 내마모성이 충분히 향상된 내연 기관용 밸브를 제조할 수 있다.

또, 여유 두께부 조정 공정에서 절삭 제거되는 여유 두께부가 대폭 감소하므로, 그만큼 밸브의 소재(재료)의 낭비를 줄일 수 있다.

또, 여유 두께부 조정 공정에 필요한 시간이 단축되는 만큼, 밸브의 제조에 필요로 하는 시간도 단축되므로, 밸브의 양산에 유효하다.

도 1은 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 내연 기관용 포핏 밸브의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 방법 1에 의해 포핏 밸브를 제조하는 전체 공정을 나타내는 도면으로, (a)는 밸브의 스웨이징 공정을 나타내는 도면, (b)는 우산형상부를 열간 단조(1차 단조)하는 공정을 나타내는 도면, (c)는 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 조정하는 여유 두께부 조정 공정을 나타내는 도면, (d)는 우산형상부를 재단조(2차 단조)하는 공정을 나타내는 도면, (e)는 우산형상부 표면을 절삭하는 마무리 공정을 나타내는 도면, (f)는 우산형상부 표면을 연삭하는 마무리 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 방법 1에 의해 제조된 밸브의 우산형상부의 확대 측면도로, (a)는 1차 단조 공정 후, (b)는 여유 두께부 조정 공정 후, (c)는 2차 단조 후의 우산형상부의 외형을 각각 나타내는 도면이다.
도 4(a)는 1차 단조용의 금형에 설치한 우산형상부 성형면을 나타내는 다이스의 확대 종단면도, (b)는 1차 단조에 의해 성형된 우산형상부에 있어서의 단류선을 나타내는 도면, (c)는 2차 단조에 의해 성형된 우산형상부에 있어서의 단류선을 나타내는 도면이다.
도 5는 2차 단조용의 금형을 구성하는 다이스의 사시도이다.
도 6은 상기 다이스에 설치한 압압부(압압(押壓) 성형면)의 평면도이다.
도 7은 상기 다이스의 종단면도(도 6에 나타내는 선 VII-VII을 따른 단면도)로, (a)는 우산형상부를 2차 단조하기 전의 상태, (b)는 우산형상부를 2차 단조한 후의 상태, (c)는 밸브 중간품의 우산형상부를 압압부로부터 이간시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 상기 다이스의 종단면도(도 6에 나타내는 선 VIII-VIII을 따른 단면도)이다.
도 9는 경도 측정 시험에서 측정한 밸브의 우산형상부 페이스에 있어서의 측정 위치를 설명하는 설명도이다.
도 10은 실시예 방법 1과 비교예 방법 1에 의해 각각 제조한 밸브(우산 직경 70mm)의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 나타내는 설명도로, (a)는 실시예 방법 1로 제조한 밸브의 측정 결과표, (b)는 비교예 방법 1로 제조한 밸브의 측정 결과표, (c)는 (a), (b)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 실시예 방법 2와 비교예 방법 2에 의해 각각 제조한 밸브(우산 직경 160mm)의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 나타내는 설명도로, (a)는 실시예 방법 1로 제조한 밸브의 측정 결과표, (b)는 비교예 방법 2로 제조한 밸브의 측정 결과표, (c)는 (a), (b)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 비교예 방법 1을 설명하는 설명도로, 단조된 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부에 형성되는 단류선을 나타내고, (a)는 1차 단조 후의 여유 두께부 조정 공정에 있어서의 절삭 위치를 나타내는 도면, (b)는 2차 단조 후의 우산형상부에 형성된 단류선을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시예 방법 3에 의해 제조한 밸브(우산 직경 70mm)의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 나타내는 설명도로, (a)는 측정 결과표, (b)는 (a)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시예 방법 4에 의해 제조한 밸브(우산 직경 160mm)의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 나타내는 설명도로, (a)는 측정 결과표, (b)는 (a)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 종래의 2차 단조용의 금형(다이스)의 종단면도이다.
도 16은 종래의 1차 단조용의 금형(다이스)의 종단면도이다.
도 17은 종래의 우산형상부의 여유 두께부 조정 공정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 있어서의 부호 10은 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 내연 기관용 포핏 밸브로, 석출 경화형 Ni기 합금(예를 들면, NCF80A나 NCF751) 등의 내열 합금으로 구성되고, 밸브 막대(11)의 선단측에 우산형상부(12)가 네크부(14) 및 R부(15)를 통하여 일체적으로 형성되어 있다. 우산형상부(12)의 배면측에는 R부(14)에 이어져, 연소실(S)에 개구하는 배기 포트(또는 흡기 포트)(18)의 둘레 가장자리부에 설치된 밸브 시트(19)와 접촉하는 페이스(16)가 형성되어 있다.

도 2는 도 1에 나타내는 포핏 밸브(10)를 제조하는 제1 실시예 방법(이하, 실시예 방법 1이라고 함)의 전체 공정을 나타내는 도면으로, 석출 경화형 Ni기 합금인 NCF80A제의 봉형상 소재에 대하여, 이 도 2(a)~(f)에 나타내는 각각의 가공을 순차적으로 시행함으로써 포핏 밸브(10)를 제조할 수 있다.

상세하게는 우선 도 2(a)에 나타내는 스웨이징 공정에 있어서, 한 쌍의 전극(24a, 24b)간에 전압을 부여하여 가열(예를 들면 약1100℃)한 NCF80A제의 봉형상의 소재를, 축방향으로 가압하여 우산형상부를 소정의 구형상으로 가공함과 아울러, 다음의 열간 단조를 위해서, 우산형상부에 여열을 부여한다. 이 스웨이징 공정 종료 후의 밸브 중간품을 부호 W1로 나타낸다.

다음에, 도 2(b)에 나타내는 열간 단조 공정(1차 단조 공정)에서는, 소정의 성형면(22c)이 설치된 다이스(22)와, 다이스(22)에 삽입된 밸브 중간품(W1)의 구형상의 우산형상부 전면을 압압하는 펀치(28)로 구성한 금형(20)을 사용하여, 스웨이징 공정에서 스웨이징한 소재(W1)의 구형상 우산형상부를 열간 단조에 의해, 소정의 형상(원반 형상)으로 성형한다. 이 열간 단조 공정 종료 후의 밸브 중간품을 부호 W2로 나타낸다. 밸브 중간품(W2)의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에는, 밸브(10)의 우산형상부 페이스(16)에 대응하는 테이퍼면(16a)이 성형된다(도 3(a) 참조).

다음에, 도 2(c)에 나타내는 여유 두께부 조정 공정에서는, 밸브 중간품(W2)을 회전시키면서, 절삭 공구(30)를 사용하여, 원반 형상 우산형상부의 전면을 절삭하여, 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 조정한다(도 3(b) 참조). 이 절삭 공정 종료 후의 밸브 중간품을 부호 W3로 나타낸다. 또한, 도 3(b)의 가상선은 원반 형상 우산형상부의 절삭된 우산형상부 전면측의 여유 두께부를 나타낸다.

다음에, 도 2(d)에 나타내는 재단조 공정(2차 단조 공정)에서는, 소정의 압압 성형면(44)이 설치된 다이스(42)와, 다이스(42)에 삽입된 밸브 중간품(W3)의 원반 형상 우산형상부 전면을 압압하는 펀치(48)로 구성한 금형(40)을 사용하여, 밸브 중간품(W3)의 테이퍼면(16a)을 포함하는 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부를 20~500℃의 온도 범위 내에서 단조하여, 밸브 중간품(W4)의 우산형상부 페이스(16)를 성형한다(도 3(c) 참조).

다음에, 도 2(e)에 나타내는 절삭 공정에서는, 밸브 중간품(W4)을 회전시키면서, 절삭 공구(34, 35, 36)를 사용하여, 우산형상부 페이스, 네크부 밑 R부, 축부 및 코터 홈(11a)의 선반에 의한 황삭 가공을 행하고, 마지막으로 도 2(f)에 나타내는 바와 같이, 밸브의 중간품(W4)을 회전시키면서, 연삭 공구(37, 38)를 사용하여, 우산형상부 페이스(16) 및 축부(11)를 설계값대로의 거칠기로 마무리함(연삭반에 의한 마무리 가공을 시행함)으로써, 도 1에 나타내는 밸브(10)가 완성된다.

이하, 도 2(b)에 나타내는 1차 단조 공정에 사용하는 금형(20)(다이스(22))에 대해서, 도 4(a), (b), (c)를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2(b) 및 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 다이스(22)의 중앙에는 밸브 중간품(W2)의 축부가 삽입통과할 수 있는 상하로 연장되는 구멍(22a)이 설치되고, 다이스(22)의 내측에는 구멍(22a)으로부터 연속되어 다이스 전단면(22b)에 개구하는, 밸브 중간품(W2)의 원반 형상 우산형상부의 외형을 성형하는 성형면(22c)이 형성되고, 성형면(22c)에는 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부에 밸브(10)의 우산형상부 페이스(16)에 대응하는 테이퍼면(16a)을 성형하는 테이퍼 형상 성형면(22c1)이 둘레에 설치되어 있다.

테이퍼면(16a)은 나중의 2차 단조(도 2(d) 참조)시에, 밸브 중간품(W3)의 원반 형상 우산형상부 페이스측에 그 내주측으로부터 외주측을 향한 미끄럼 변형이 효율적으로 또한 원활하게 발생하도록 하기 위한 것으로, 테이퍼면(16a)(다이(22)의 테이퍼 형상 성형면(22c1))의 경사각(θ1)은 2차 단조용의 금형(40)(다이스(42))에 형성되어 있는 압압 볼록부(43)의 압압 성형면(44)(밸브(10)의 우산형상부 페이스(16))의 경사각(θ2)(예를 들면 30도)보다 약간 작은 각도(예를 들면 10도)인 것이 바람직하다.

그리고, 실시예 방법 1에서는, 2차 단조에 앞서 행해지는 1차 단조 공정에 있어서, 밸브 중간품(W2)의 우산형상부 둘레 가장자리부가 2차 단조에 최적인 테이퍼 형상으로 성형되므로, 도 2(c)에 나타내는 1차 단조 공정 후에 행하는 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 조정하는 여유 두께부 조정 공정에서는, 밸브 중간품(W2)의 우산형상부의 전면측만을 절삭하면 된다(도 3(b) 가상선 참조).

즉, 종래의 밸브의 제조 방법에서는, 1차 단조 후의 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 조정하는 여유 두께부 조정 공정에 있어서, 나중의 2차 단조에서 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리의 내주측으로부터 외주측을 향한 미끄럼 변형이 효율적으로 또한 원활하게 발생하도록, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부에 소정의 테이퍼면(16a)을 절삭에 의해 형성하고 있었지만, 본 실시예 방법에서는, 1차 단조 공정에 있어서, 밸브 중간품의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 소정의 테이퍼면(16a)이 성형되므로, 도 2(c)에 나타내는 여유 두께부 조정 공정에서는, 절삭하는 부위 및 절삭량이 적은 만큼 소재를 절약할 수 있고, 여유 두께부 조정 공정에 필요한 시간도 짧아진다.

또, 금형(20)을 사용한 1차 단조에 의해 성형된 밸브 중간품(W3)의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)에는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 경도가 높은 치밀한 단류선이 적층되는 표층부가 그대로 드러나, 테이퍼면(16a)에 있어서의 경도가 높아져 있다. 그리고, 그 후, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)을 포함하는 영역에, 도 2(d)에 나타내는 2차 단조가 시행됨으로써, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 성형면인 밸브의 우산형상부 페이스(16)의 표층부에 있어서의 단류선이 더욱 치밀하게 되어, 밸브(10)의 우산형상부 페이스(16)에 있어서의 경도는 한층 높아진다.

다음에, 도 2(d)에 나타내는 재단조(2차 단조) 공정에 사용하는 금형(40)(다이스(42))에 대해서, 도 5~도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.

다이스(42)의 중앙에는 밸브 중간품(W3)의 축부가 삽입통과할 수 있는 상하로 연장되는 구멍(42a)이 설치됨과 아울러, 구멍(42a)으로부터 연속되어 다이스 전단면(42b)에 개구하는 스커트 형상 영역(42c)의 내측에는, 우산형상부 성형용의 압압 볼록부(43)가 둘레 방향 등분 3개소에 설치되어 있다. 상세하게는 종래의 2차 단조용 금형의 다이스(1)(도 15 참조) 내측에 둘레에 설치되어 있는 우산형상부 성형용의 압압 볼록부(2)의 둘레 방향 등분 3개소에, 둘레 방향으로 연장되는 압압 볼록부(2)(압압면(2a))를 반경 방향으로 가로지르는 오목 홈(46)을 설치하도록 한 것이다. 즉, 다이스(42)의 내측에는 우산형상부 페이스(16) 성형용의 평면시 원호 형상(부채 형상)의 압압 볼록부(43)(압압 성형면(44))와 평면시 원호 형상(부채 형상)의 오목 홈(46)이 둘레 방향으로 교대로 설치된 구조로 되어 있다.

오목 홈(46)은 도 5, 7에 나타내는 바와 같이 그 바닥면(46a)이 스커트 형상 영역(42c)에 연속되는 면으로 구성되어, 압압 볼록부(43)가 스커트 형상 영역(42c) 및 오목 홈 바닥면(46a)으로부터 돌출되도록 형성되어 있는데, 압압 볼록부(43)의 높이(단차)는 밸브 중간품(W3)의 원반 형상 우산형상부에 단조를 시행할 때에, 스커트 형상 영역(42c)(오목 홈 바닥면(46a))과 밸브 중간품(W3)의 우산형상부가 확실하게 완충되지 않는 소정의 높이로 형성되어 있다.

압압 볼록부(43)는 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 다이스(42)의 전단면(42b)에 대하여 45도로 다이스 중심(O)을 향하여 비스듬히 하방으로 경사진 반경 방향 외측의 제1 테이퍼면(43a)과, 제1 테이퍼면(43a)에 대하여 15도 상방향에서 다이스 중심(O)을 향하여 비스듬히 하방으로 경사진 반경 방향 내측의 제2 테이퍼면(43b)을 구비하고, 다이스(42)의 전단면(42b)에 대하여 30도 경사진 제2 테이퍼면(43b)이 우산형상부 페이스(16)를 성형하는 압압 성형면(44)을 구성하고 있다.

또, 압압 성형면(44)은 도 6에 나타내는 바와 같이 다이스 중심(O)에 대하여 평면시 45도의 부채형으로, 오목 홈(46)은 다이스 중심(O)에 대하여 평면시 75°의 부채형으로 각각 형성되고, 압압 볼록부(43)의 테이퍼 형상 압압 성형면(44(43b))과 오목 홈(46)의 바닥면(46a) 사이의 단차면(45)은, 도 8에 나타내는 바와 같이 수평면에 대하여 30도의 경사면(연직면에 대하여 좌우 60도의 경사면)으로 구성되어 있다.

특히, 단차면(45)의 수평면(연직면)에 대한 경사는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 효율적으로 소재를 소성 변형시킴과 아울러, 금형(40)(다이스(42))을 장기간 사용할 수 있도록, 30도(60도)로 설정되어 있다. 즉, 단차면(45)의 수평면(연직면)에 대한 경사는 25도 미만(65도를 넘음)에서는, 2차 단조시의 소재에 작용하는 단위면적당의 압압 볼록부(43)에 의한 압압력(압압 응력)이 저하되어, 소성 변형이 소재의 심층부까지 미치지 못한다. 한편, 45도를 넘는(45도 미만) 것에서는, 압압 볼록부(43)의 압압 성형면(44(43b))과 단차면(45)과의 분기부에 있어서의 마멸이 심하여 장기간의 사용에 적합하지 않다.

이 때문에, 단차면(45)의 수평면(연직면)에 대한 경사는 25도(65도)~45도(45도)의 범위가 바람직하고, 최적인 각도 30도(60도)로 설정되어 있다.

또, 다이스(42) 중앙의 구멍(42a)에는, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 2차 단조 후의 밸브 중간품(W4)의 축단부를 밀어, 밸브 중간품(W4)을 다이스(42)의 상방으로 압출하는 이젝터 핀(50)이 설치되어 있다.

이 이젝터 핀(50)은 2차 단조 종료 후의 밸브 중간품(W4)을 취출할 때에 사용되는 것은 물론, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 펀치(48)의 압압 동작 후의 상승 동작에 연계하여, 밸브 중간품(W4)의 축단부를 밀어 소정 거리만큼 상승하여, 밸브 중간품(W4)의 우산형상부를 압압 볼록부(43)로부터 소정 거리(H)만큼 이간한 위치에 유지한다는 작용도 있다. 그리고, 다이스(42)의 상방 소정 위치에 유지된 밸브 중간품(W4)의 우산형상부를, 작업자가 손으로 금형(40)(다이스(42))에 대하여 소정 각도만큼 회전시킨 후에, 우산형상부가 압압 볼록부(43)에 맞닿는 원래의 위치까지 이젝터 핀(50)을 하강시키면, 밸브 중간품(W4)의 우산형상부에 있어서의 압압 볼록부(43)에 의한 압압 위치가 둘레 방향으로 소정 각도만큼 어긋난 형태가 된다.

즉, 다이스(42)에는 압압 볼록부(43)와 오목 홈(46)이 둘레 방향으로 교대로 연속되어 설치되어 있기 때문에, 펀치(48)의 압압 동작에 의해, 밸브 중간품(W3)의 우산형상부측에는 소재가 소성 변형하는 부위와 소성 변형하지 않는 부위가 둘레 방향으로 교대로 형성되는데, 예를 들면, 펀치(48)의 압압 동작에 연계하여, 밸브 중간품(W3)을 금형(40)(의 다이(42))에 대하여 소정 각도(예를 들면, 60도) 회전시켜, 밸브 중간품(W3)의 우산형상부에 있어서의 압압 볼록부(43)의 압압 위치를 둘레 방향으로 소정 각도 어긋나도록 하여, 밸브 중간품(W3)의 우산형상부 페이스측을 단조하면, 5~6회정도의 펀치(48)의 승강 동작(압압 동작)으로, 밸브 중간품(W3)의 우산형상부 페이스 전체 둘레를 대략 균일하게 성형할 수 있다.

또, 금형(40)을 사용한 2차 단조에서는, 펀치(48)를 통하여 밸브 중간품(W3)의 우산형상부 페이스측을 다이스(42)의 압압 볼록부(43)에 압압하면, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)이 그 내주측으로부터 외주측을 향한 미끄럼 변형을 수반하여 소성 변형한다.

특히, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)을 포함하는 영역을 소성 변형시키는 페이스 성형용의 압압 볼록부(43)(압압 성형면(44))의 총면적이, 도 15에 나타내는 바와 같은 종래의 2차 단조에 사용되는 금형(다이스(1))에 둘레에 설치되어 있는 압압 볼록부(2)(우산형상부 페이스에 대응하는 소정 폭의 원환 형상의 압압면(2a))의 총면적에 비해 오목 홈의 면적 상당만큼 작기 때문에, 압압 볼록부(43)(압압 성형면(44))를 통하여 소재에 작용하는 단위면적당의 압압력(압압 응력)이 그만큼 크다. 이 때문에, 펀치(48)의 압압 동작 1회당의 소재의 깊이 방향의 소성 변형량은 종래의 금형(다이스(1))에 비해 크고, 그만큼 우산형상부 페이스(16)의 심층부까지 경도를 높일 수 있다.

다음에, 실시예 방법 1(2)과 비교예 방법 1(2)에 의해 각각 제조한 우산 직경 70mm(우산 직경 160mm)의 밸브의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 도 10(11)에 나타낸다. 또한, 비교예 방법 1(2)은 도 2(b)에 나타내는 1차 단조 공정과, 도 2(c)에 나타내는 여유 두께부 조정 공정이, 도 2에 나타내는 실시예 방법 1(2)과 상이하고, 그 밖의 공정에 대해서는 상기한 실시예 방법 1(2)과 전혀 바뀌지 않는 것이지만, 비교예 방법 1(2)은 도 5에 나타내는 금형(40)(다이스(42))을 사용하여 도 2(d)에 나타내는 2차 단조를 행한다는 점에서, 종래 방법과 상이하다.

즉, 비교예 방법 1(2)에서는, 도 2(b)에 나타내는 1차 단조용의 금형(20)(다이스(22)) 대신에, 도 16에 나타내는 원반 형상 우산형상부의 외형을 성형하는 성형면(22c')이 설치된 금형(20')(다이스(22'))을 사용하여 1차 단조를 행한다. 상세하게는 실시예 방법 1(2)에서 사용하는 금형(20)(다이스(22))에는, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 원반 형상 우산형상부의 외형을 성형하는 성형면(22c)이 형성되고, 성형면(22c)에는 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부에 테이퍼면(16a)을 성형하는 테이퍼 형상 성형면(22c1)이 설치되어 있는데, 비교예 방법 1(2)에서 사용하는 금형(20')(다이스(22'))의 성형면(22c')에는 테이퍼 형상 성형면(22c1)이 설치되어 있지 않다.

그 때문에, 비교예 방법 1(2)에서는, 1차 단조 후의 여유 두께부 조정 공정에 있어서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 밸브 중간품(W2)을 회전시키면서, 절삭 공구(30, 32)를 사용하여, 원반 형상 우산형상부의 배면측, 둘레 가장자리부 및 전면을 절삭하여, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 테이퍼면(16a)을 형성할 필요가 있다.

또, 이 경도 시험에서는 도 9에 나타내는 바와 같이 밸브 완성품의 우산형상부 페이스(16) 상당 부분의 폭 방향의 중심과, 폭 방향 외주측의 1mm 폭 내의 점, 폭 방향 내주측의 1mm 폭 내의 점에 각각 측정점을 설정하고, 이들 각 측정점에 있어서의 깊이가 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0mm의 점에 대해서 비커스 경도계로 경도를 측정했다.

그리고, 도 10에 나타낸 경도 시험의 결과를 보면, 실시예 방법 1에서는, 표층부에 있어서는 물론 표면으로부터 4~5mm의 심층부에 있어서도, 비커스 경도가 500HV 이상의 측정점이 매우 많이 확인되고, 고경도가 요구되는 페이스 외주측에는 550HV 이상의 측정점도 적지 않게 확인된다. 한편, 비교예 방법 1에서는, 페이스 폭의 중앙부의 표층부(깊이 0.5~1.5mm)에 있어서의 경도나, 페이스 내주측의 심층부(깊이 3.0~5.0mm)에 있어서의 경도가 500HV 미만이거나 하여, 심층부에 있어서는 물론 표층부에 있어서도 최고값이 500HV에 이르고 있지 않은 측정점이 적지 않게 여기저기 보이며, 평균적으로 약20~30HV정도, 실시예 방법 1보다 경도가 낮다.

또, 페이스의 외주측에 상당하는 부분의 경도가 중앙부 및 내주측에 상당하는 부분의 경도보다 높다는 경도 패턴의 경향은 실시예 방법 1 및 비교예 방법 1 모두 공통된다.

이와 같이, 실시예 방법 1과 비교예 방법 1에서 각각 제조한 밸브의 우산형상부 페이스에 있어서의 경도를 비교한 경우에, 실시예 방법 1보다 비교예 방법 1 쪽이 약20~30HV 정도 낮아지는 이유는, 2차 단조가 시행되는 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)이 실시예 방법 1에서는 1차 단조에 의해 성형된 성형면으로 구성되어 있는 것에 대해, 비교예 방법 1에서는 절삭 공구에 의해 절삭된 절삭면으로 구성되어 있기 때문이라고 해석된다.

즉, 비교예 방법 1에서는, 1차 단조에 의해, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 있어서의 단류선은 도 12(a)에 나타내는 바와 같이 치밀하게 되어, 원반 형상 우산형상부 둘레 가장자리부에 있어서의 경도가 어느 정도 높아진다. 그러나, 그 후의 여유 두께부 조정 공정에서, 도 12(a)의 부호 L1-L1로 나타내는 바와 같이, 단면 직사각형 형상의 둘레 가장자리 각부가 테이퍼 형상으로 절삭됨으로써, 표면을 따라 층 형상으로 형성되어 있는 단류선이 끊어져, 테이퍼면(16a)에 내측의 단류선(경도가 낮은 내층부)이 드러난 형태가 된다. 이 때문에, 2차 단조 공정에 있어서, 금형(40)을 사용하여, 원반 형상 우산형상부의 테이퍼면(16a)을 포함하는 둘레 가장자리부에 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행했다고 해도, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 단류선이 끊어진 내층부가 성형면에 드러난다는 형태는 바뀌지 않고, 성형면인 밸브의 우산형상부 페이스(16)의 경도는 2차 단조에 의해 경도가 높아진다고 해도, 도 10에 나타내는 바와 같이, 실시예 방법 1에 비해 약20~30HV 정도 낮은 경도에 머무른다.

또, 도 11은 우산 직경 160mm의 밸브의 제조에 본 발명 방법을 적용한 것으로, 실시예 방법 2와 그 비교예 방법 2에 의해 각각 제조한 밸브(우산 직경 160mm)의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 나타내고 있다.

이 실시예 방법 2 및 비교예 방법 2에서는, 실시예 방법 1의 각 공정, 비교예 방법 1의 각 공정과 실질적으로 바뀌는 것은 아니지만, 밸브의 우산 직경이 큰 만큼, 도 2(a)에 나타내는 스웨이징 공정에서 성형하는 구형상 팽출부가 크고, 도 2(b)에 나타내는 1차 단조용의 금형(20)(다이스(22) 및 펀치(28)) 및 도 2(d)에 나타내는 2차 단조용의 금형(40)(다이스(42) 및 펀치(48))도 밸브 우산 직경에 따라 크게 형성되어 있다.

또한, 단조용 금형(40)의 프레스력을 크게 하여, 2차 단조시의 소재에 작용하는 단위면적당의 압압 볼록부(43)에 의한 압압력(압압 응력)이 실시예 방법 1의 경우와 동일한 값이 되도록 설계(금형(40)의 프레스력/압압 성형면(44)의 총면적이 실시예 방법 1과 마찬가지로 설정)되어 있다. 그러나, 우산 직경 160mm의 우산형상부는 우산 직경 70mm의 우산형상부보다 그 두께가 늘어나기 때문에, 그만큼 압압력에 대한 소재의 변형 저항이 크고, 소성 변형하기 어렵다. 따라서, 실시예 방법 2에서는 2차 단조시에 소재에 실제로 작용하는 단위면적당의 압압 볼록부(43)에 의한 압압력(압압 응력)이 실시예 방법 1의 경우보다 작다(우산형상부 페이스면(16a)에 있어서의 소성 변형량이 실시예 방법 1의 경우보다 적다). 이 때문에, 실시예 방법 2에서는 실시예 방법 1의 경우와 동일한 정도의 심층부까지는 소성 변형이 미치치 못하고, 실시예 방법 1(약550~500HV)에 비해, 약50~100HV 정도 낮은 약500~400HV의 경도가 된다. 그러나, 고경도가 요구되는 페이스 외주측에서는, 실시예 방법 1(약550~500HV)에 비해 약50HV 정도 낮은 약500~450HV이지만, 이것은 밸브의 우산형상부 페이스로서 충분한 경도이다.

또, 도 11에 나타낸 경도 시험의 결과를 보면, 실시예 방법 2 및 비교예 방법 2에서는, 페이스 외주측, 중앙부 및 내주측의 모든 경도 패턴에 대해서, 깊어질수록 경도가 저하된다는 동일한 경향을 나타내고, 모든 경도 패턴에 대해서 실시예 방법 2 쪽이 평균 약20~30HV 정도 높은 것을 알 수 있다. 또, 페이스 내주측의 심층부(깊이 4.0~5.0mm)에 있어서의 경도는, 실시예 방법 2 및 비교예 방법 2의 어느 경우도 400HV에 이르고 있지 않지만, 모두 350HV를 충분히 넘은 경도가 확보되어 있다.

이와 같이, 실시예 방법 2와 비교예 방법 2에서 각각 제조한 밸브의 우산형상부 페이스에 있어서의 경도를 비교한 경우에, 실시예 방법 2보다 비교예 방법 2 쪽이 약20~30HV 정도 낮아지는 이유는, 실시예 방법 1과 비교예 방법 1의 비교에 있어서 이미 설명한 바와 같이, 2차 단조가 시행되는 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)이 1차 단조에 의해 성형된 성형면으로 구성되어 있는가, 절삭 공구에 의해 절삭된 절삭면으로 구성되어 있는가의 차이이다.

도 13, 도 14는 실시예 방법 3, 4에 의해 제조한 우산 직경 70mm, 160mm의 밸브의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과를 각각 나타내는 설명도로, (a)는 측정 결과표, (b)는 (a)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.

이 실시예 방법 3, 4는 도 2(d)에 나타내는 2차 단조 공정이, 도 15에 나타내는 종래 공지의 금형, 즉, 압압 볼록부(압압 성형면)가 다이스의 내측에 둘레에 설치된 금형(다이스)을 사용하여, 내주측으로부터 외주측으로 소재의 미끄럼 변형을 수반하는 단조를 시행한다는 점만이, 상기한 실시예 방법 1, 2와 상이하다.

그리고, 이 실시예 방법 3(4)으로 제조한 밸브의 우산형상부 페이스의 경도는 493~433HV(429~336HV)의 범위에 분포되어 있고, 525~483HV(504~380HV)의 범위에 분포되는 실시예 방법 1(2)으로 제조한 밸브의 우산형상부 페이스의 경도보다 약50HV(70HV) 정도 낮은 값으로 되어 있지만, 이것은 2차 단조 공정에 사용되는 금형(다이스 압압면)이 상이한 것에 의한 것이라고 생각된다.

즉, 실시예 방법 3(4)에서는, 종래 공지의 금형(도 15 참조)을 사용한 2차 단조시의 소재에 작용하는 단위면적당의 압압력(압압 응력)이, 실시예 방법 1(2)의 금형(40)을 사용한 2차 단조시의 소재에 작용하는 단위면적당의 압압력(압압 응력)에 비해 작기 때문에, 실시예 방법 3(4)의 밸브의 우산형상부 페이스의 경도가 실시예 방법 1(2)의 경도보다 약50HV(70HV) 정도 낮아진다고 생각된다.

한편, 이 실시예 방법 3, 4에 대한 비교예 방법 3, 4는 종래의 방법으로서, 도 2(d)에 나타내는 2차 단조 공정에 공급되는 밸브 중간품(W3)의 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)이, 도 2(b)에 나타내는 1차 단조 공정에서 성형되는 것이 아니라, 도 17에 나타내는 여유 두께부 조정 공정에서 절삭에 의해 형성된다는 점에서, 실시예 방법 3, 4와 상이하다.

그리고, 종래 방법(비교예 방법 3, 4)에 의해 제조된 우산 직경 70mm, 160mm의 밸브의 우산형상부 페이스에서의 경도 시험의 측정 결과에 대해서는, 직접 제시하고 있지는 않다. 그러나, 도 10(11)에 나타내는 바와 같이, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)을 절삭에 의해 형성하는 비교예 방법 1(2)에서는, 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리 테이퍼면(16a)을 단조(성형)에 의해 형성하는 실시예 방법 1(2)에 비해, 우산형상부 페이스의 경도가 약30(20)HV 정도 낮아지는 점에서, 종래 방법인 비교예 방법 3(4)으로 제조된 밸브의 우산형상부 페이스의 경도는, 실시예 방법 3(4)으로 제조된 밸브의 우산형상부 페이스의 경도보다 약30(20)HV 정도 낮은, 도 13(14)의 가상선 A(B)로 나타내는 범위에 분포되는 것으로 추정된다.

즉, 실시예 방법 3(4)에 의하면, 종래 방법인 비교예 방법 3(4)보다, 밸브의 우산형상부 페이스의 경도를 약30(20)HV 정도 높일 수 있다.

또한, 상기한 실시예 방법 1~4에서는, 내열 합금제의 포핏 밸브(10)의 소재를 NCF80A제로서 설명했지만, 밸브의 소재는 NCF751 그 밖의 석출 경화형 Ni기 합금이어도 되고, 또한, 석출 경화형 Ni기 합금 이외의 내연 기관용 밸브의 소재로서 공지인 다른 내열 합금이어도 된다.

10…포핏 밸브
11…축부
12…우산형상부
16…우산형상부 페이스
16a…테이퍼부인 테이퍼면
W1~W5…밸브 중간품
20…1차 단조용의 금형
22…다이스
22c…원반 형상 우산형상부 성형면
22c1…테이퍼부 성형면
28…펀치
40…2차 단조용의 금형
42…다이스
43…압압 볼록부
44…압압 성형면
46…오목 홈
48…펀치
50…이젝터 핀

Claims (2)

1. 다이스와 펀치를 구비한 1차 단조용 금형에 의해, 축단부의 구형상 팽출부에 단조를 시행하여 원반 형상의 우산형상부를 성형하는 1차 단조 공정과, 상기 1차 단조에 의해 성형된 원반 형상 우산형상부의 여유 두께부의 두께를 절삭에 의해 조정하는 여유 두께부 조정 공정과, 다이스와 펀치를 구비한 2차 단조용 금형에 의해, 내연 기관의 밸브 시트에 접촉하는 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 상기 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리부에 그 내주측으로부터 외주측을 향하여 미끄럼 변형이 생기는 단조를 시행하여, 밸브의 우산형상부 페이스를 성형하는 2차 단조 공정을 구비한 내연 기관용 밸브의 제조 방법에 있어서,
   상기 1차 단조용 금형의 다이스에 형성된, 상기 원반 형상 우산형상부를 성형하는 성형면에는, 상기 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 테이퍼 형상 성형면이 둘레에 설치되어,
   상기 1차 단조 공정에서는, 상기 원반 형상의 우산형상부를 성형함과 동시에, 이 원반 형상 우산형상부의 둘레 가장자리에 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는, 나중의 2차 단조를 시행하기 위한 소정의 테이퍼면을 성형하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 밸브의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 단조용 금형의 다이스에 설치된, 상기 밸브의 우산형상부 페이스에 대응하는 테이퍼 형상 성형면의 경사각은, 상기 2차 단조용 금형의 다이스에 형성된 상기 밸브의 우산형상부 페이스 성형면의 압압 성형면의 경사각보다 작은 소정 각도로 구성된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 밸브의 제조 방법.

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