锻造曲轴的制造方法技术

所公开的锻造曲轴的制造方法包括：夹持步骤，通过利用一对第一模具(10)将棒状部件(51)的第一部位(51a)夹住，从而保持第一部位(51a)；偏心步骤，在对第一部位(51a)进行保持的状态下，利用第二模具(20)使棒状部件(51)的第二部位(51b)偏心。第二部位(51b)是要成为销部的销相当部。第一部位(51a)是要成为曲柄臂部的臂相当部。由第二模具(20)实现的偏心方向是与第一模具(10)的夹持方向以及棒状部件(51)的长度方向分别垂直的方向，且是与对应的销部的偏心方向相同的方向。由此，能够在抑制设备成本增加的同时，提高材料利用率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锻造曲轴的制造方法
本专利技术涉及一种通过热锻制造曲轴的方法。
技术介绍
在汽车、两轮机动车、农业机械或船舶等的往复式发动机中，为了将活塞的往复运动转换为旋转运动而提取动力，曲轴必不可少。曲轴能够通过模锻或铸造进行制造。在曲轴需要高强度和高刚度的情况下，多使用通过模锻制造的曲轴(以下，也称为“锻造曲轴”)。一般来说，锻造曲轴的原材料为钢坯。在该钢坯中，横截面为圆形或方形，且截面积在整个长度上是一定的。锻造曲轴的制造工序包括预成型工序、模锻工序以及去毛刺工序。根据需要，在去毛刺工序之后追加整形工序。通常，预成型工序包括辊压成型和弯锻的各个工序，模锻工序包括粗锻和精锻的各个工序。图1A～图1F是用于说明现有的一般的锻造曲轴的制造工序的示意图。图1A示出钢坯，图1B示出辊锻坯，图1C示出弯锻坯，图1D示出粗锻件，图1E示出精锻件，图1F示出曲轴(最终产品)。图1F中例示的锻造曲轴1搭载于四缸发动机。该曲轴1具备五个轴颈部J1～J5、四个销部P1～P4、前部Fr、凸缘部F1和八个曲柄臂部(以下也仅称为“臂部”))A1～A8。臂部A1～A8分别连接轴颈部J1～J5和销部P1～P4。另外，所有臂部A1～A8分别一体地具有平衡配重部(以下也仅称为“配重部”)W1～W8。以下，在分别对轴颈部J1～J5、销部P1～P4、臂部A1～A8以及配重部W1～W8进行总称时，其附图标记也在轴颈部标记“J”、在销部标记“P”、在臂部标记“A”、在配重部标记“W”。也将销部P以及与该销部P连接的一组臂部A(包括配重部W)一起称为“偏心体”。在图1A～图1F所示的制造方法中，以如下方式制造锻造曲轴1。首先，在利用加热炉(例如感应加热炉或气氛加热炉等)将图1A所示的规定长度的钢坯2加热之后，进行辊压成型。在辊压成型工序中，例如使用孔型辊对钢坯2进行滚轧，在钢坯2的长度方向的一部分使截面积减少。由此，钢坯2的体积沿长度方向分配，获得作为中间坯材的辊锻坯3(参照图1B)。接下来，在弯锻工序中，将辊锻坯3从与长度方向垂直的方向部分下压，使辊锻坯3的长度方向的一部分偏心。由此，分配辊锻坯3的体积，获得作为进一步的中间坯材的弯锻坯4(参照图1C)。接着，在粗锻工序中，通过使用一对模具(上模具和下模具)对弯锻坯4进行锻造，从而获得粗锻件5(参照图1D)。所获得的粗锻件5具有曲轴(最终产品)的大致形状。进一步地，在精锻工序中，通过使用一对模具在上下对粗锻件5进行压力锻造，从而获得精锻件6(参照图1E)。所获得的精锻件6具有与最终产品的曲轴一致的形状。在上述粗锻以及精锻时，余料从上模具和下模具之间的间隙中流出并成为毛刺。因此，粗锻件5以及精锻件6在周围均具有较大的毛刺B。在去毛刺工序中，例如在利用一对模具夹住并保持带毛刺的精锻件6的状态下，利用刀模冲掉毛刺B。由此，从精锻件6去除毛刺B，获得无毛刺锻件。该无毛刺锻件为与图1F所示的锻造曲轴1大致相同的形状。在整形工序中，利用模具从上下对无毛刺锻件的主要部位稍微下压，将无毛刺锻件矫正为最终产品的尺寸形状。在此，无毛刺锻件的主要部位例如为轴颈部J、销部P、前部Fr以及凸缘部F1等轴部，还有臂部A以及配重部W。这样，制造出锻造曲轴1。图1A～图1F所示的制造工序能够应用于各种曲轴，而不仅限于在图1F所示的四缸-八配重的曲轴。例如，也能够应用于四缸-四配重的曲轴。在四缸-四配重的曲轴的情况下，八个臂部A中的一部分臂部A一体地具有配重部W。例如，最前头的第一臂部A1、最后头的第八臂部A8以及中央的两个臂部(第四臂部A4、第五臂部A5)具有配重部W。另外，其余的臂部A，具体来说是第二臂部A2、第三臂部A3、第六臂部A6以及第七臂部A7不具有配重部。以下，也将具有配重部的臂部称为“有配重臂部”，并将不具有配重部的臂部称为“无配重臂部”。另外，即使是搭载于三缸发动机、直列六缸发动机、V型六缸发动机以及八缸发动机等的曲轴，制造过程也相同。注意，在需要调整销部的配置角度的情况下，在去毛刺工序之后追加扭曲工序。在这样的锻造曲轴的制造中，希望通过降低模锻中的毛刺的流出，来提高材料利用率。在此，所谓材料利用率，是指锻造曲轴(最终产品)的体积占钢坯的体积的比例(百分比)。在预成型中，通过促进体积的分配，能够提高该材料利用率。关于与预成型相关的技术，在日本特开2001-105087号公报(专利文献1)、日本特开平2-255240号公报(专利文献2)以及日本特开昭62-244545号公报(专利文献3)中有记载。在专利文献1中，记载了使用一对上模具和下模具的预成型方法。在该预成型方法中，在利用上模具和下模具对棒状的被加工物下压时，使被加工物的一部分延伸长而使截面积减少，并使与一部分连续的另一部分在滑动的同时移动而使其偏心。在该专利文献1记载的预成型方法中，由于能够同时实施延伸和弯曲，因此能够提供设备投资较少的预成型方法。在专利文献2记载的预成型中，取代现有的两道次辊压成型，使用四道次高速辊压设备。提出了在该预成型中，与锻造曲轴(最终产品)的配重部、臂部以及轴颈部的截面积的分布匹配地确定辊锻坯的截面积。由此，在专利文献2中，能够提高材料利用率。在专利文献3记载的预成型中，通过横向轧制法在轴向以及径向上分配体积，获得轴向不对称的中间坯材。在横向轧制法中，利用两个模对圆棒状坯材进行下压，通过该模的滚扎作用分配体积。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-105087号公报专利文献2：日本特开平2-255240号公报专利文献3：日本特开昭62-244545号公报专利文献4：国际公开2014/038183号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在锻造曲轴的制造中，如前所述，希望降低模锻中的毛刺的流出，提高材料利用率。如图1A～图1F所示的制造工序这样，存在预成型由辊压成型以及弯锻组成的情况。在该情况下，为了确保要成为配重部的部位的材料体积，在弯锻中，对要成为销部的部位以及要成为与该销部连接的一组臂部的部位进行下压，使这些部位向与销部的偏心方向相反的方向偏心。注意，以下也将要成为轴颈部的部位称为“轴颈相当部”，将要成为销部的部位称为“销相当部”，将要成为臂部的部位称为“臂相当部”，将要成为销相当部以及与该销相当部连接的一组臂部(包括要成为配重部的部位)的部位称为“偏心体相当部”。然而，在上述方法中，通过弯锻使偏心体相当部向与销部的偏心方向相反的方向偏心。由此，在模锻中，由于销部的位置的材料体积偏向与销部的偏心方向相反的方向，因此在销部的周边产生较多的毛刺。这是由于，为了在模锻中防止销部缺肉，必须使偏心体相当部(包括销相当部)的体积较大。其结果，无法期待材料利用率的提高。在所述专利文献1记载的预成型方法中，与上述方法相同，使偏心体相当部向与销部的偏心方向相反的方向偏心。因此，无法期待材料利用率的提高。在所述专利文献2记载的预成型方法中，由于为辊压成型，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锻造曲轴的制造方法，所述锻造曲轴具备成为旋转中心的多个轴颈部、相对于所述多个轴颈部偏心的多个销部以及将所述多个轴颈部和所述多个销部连接的多个曲柄臂部，其中，/n所述制造方法包括：/n夹持步骤，通过利用一对第一模具将作为棒状部件的长度方向的一部分的第一部位夹住，从而保持所述第一部位；/n偏心步骤，在利用所述第一模具对所述第一部位进行保持的状态下，利用第二模具使所述棒状部件的第二部位偏心；/n所述第二部位是要成为所述多个销部的多个销相当部中的至少一个销相当部，/n所述第一部位是要成为所述多个曲柄臂部的多个臂相当部中的、与作为所述第二部位的所述销相当部相连的多个臂相当部，/n由所述第二模具实现的偏心方向是与所述第一模具的夹持方向以及所述棒状部件的长度方向分别垂直的方向，且是与对应的所述销部的偏心方向相同的方向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170615 JP 2017-1175861.一种锻造曲轴的制造方法，所述锻造曲轴具备成为旋转中心的多个轴颈部、相对于所述多个轴颈部偏心的多个销部以及将所述多个轴颈部和所述多个销部连接的多个曲柄臂部，其中，
所述制造方法包括：
夹持步骤，通过利用一对第一模具将作为棒状部件的长度方向的一部分的第一部位夹住，从而保持所述第一部位；
偏心步骤，在利用所述第一模具对所述第一部位进行保持的状态下，利用第二模具使所述棒状部件的第二部位偏心；
所述第二部位是要成为所述多个销部的多个销相当部中的至少一个销相当部，
所述第一部位是要成为所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村宪司，大久保润一，吉田邦裕，黄三守，中野竜辅，堀雅夫，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP