中空发动机阀门的阀伞部的制造方法及中空发动机阀门的阀伞部的冲压装置以及中空发动机阀门制造方法及图纸

一种中空发动机阀门的阀伞部的制造方法，以往，中空发动机阀门的阀伞部通过热锻完成，精度差、而通过冷锻可使用的材料有限。另外，在冷锻以及以往的温锻中，拉延的工序步骤多，并需要多次退火等中间热处理工序，作业效率差。于是，制造具有中空孔和扩径部的半成品(第1步骤)、通过使用利用外筒(4)、内筒(5)围绕所有模组(DS)的冲压装置，在常温～870℃之间的任意温度的恒温氛围内将该半成品的主体部在中心拉延(第2步骤)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种中空发动机阀门的阀伞部的制造方法、该中空发动机阀门的阀伞部的冲压装置以及具有该阀伞部的中空发动机阀门，该中空发动机阀门的阀伞部具有在轴端密封件或中空轴部焊接一侧进行开ロ的阀伞部中空孔，该阀伞部中空孔在阀伞部的扩径部内扩径形成，并且该阀伞部中空孔的最大内径比中空轴部的最大外径大。
技术介绍
本申请专利技术人的下述专利文献I的专利技术公开有中空发动机阀门的阀伞部的制造方法。对该专利技术的概述如下，即，由于中空发动机阀门的阀伞部特别在排气阀中暴露于高温下，因此以往采用以锰、镍、铬等作为基体的耐热钢等表示出良好耐热性特性的材料。这些材料具有耐热性高的优点，但相反还具有塑性加工性差的缺点。即，锻造至阀伞部的最終形状存在困难，此外必须在中空发动机阀门中设置中空孔，这样加工更加困难。因而，在对这样的材料进行锻造来形成阀伞部时，一般将材料的温度升高到再结晶温度以上，并通过热锻进行。然而，在热锻中，由于金属膨胀等问题，加工精度下降，与冷锻相比，产品表面的组织不可避免地变差。于是，本申请专利技术人对使用上述那样的耐热性高的材料，不采用热锻而通过冷锻来形成阀伞部的方法进行摸索、试验的结果是完成该方法并对该方法提出专利申请，并获得授权(下述专利文献1)，该方法为，首先制造阀伞部的半成品，其扩径部的最大外径与成品的阀伞部的最大外径一致，并且与成品的阀伞部的阀伞部中空孔的最大内径相同的下端具有有底的圆筒状中空孔，通过对该半成品进行冷锻，分多个步骤逐渐形成扩径部的上部以及主体部，从而获得成品的阀伞部。此时，作为阀伞部的材料提出了 3种，分别为NCF47W(镍基钢)、SUH35 (奥氏体类锰基钢)、镍铬铁耐热耐蚀合金751 (镍基钢)。本申请专利技术人在获得下述专利文献I的专利权后，还对上述材料反复进行了多次确认实验。结果，尽管确认NCF47W和镍合金751利用下述专利文献I的方法能够获得没有问题的成品的阀伞部，但对于在JIS4311耐热钢中所含有的含碳量高的材料(也包括上述SUH35)，当在缩径(拉延(絞り上げ))的整个阶段利用冷锻进行加工吋，与NCF47W和镍合金751相比，可以明确判断能够稍微较多的发现裂纹和变形等缺陷。近年，追求车辆的低燃料费的潮流增强，还具有追求车辆用部件全部小型轻量化的倾向。目前，中空发动机阀门处于上述潮流中，特别对于在发动机内部重复进行快速往复运动的部件的轻量化这点，更令人关注，使用包含冷锻性能不好的各种材料，追求高精度锻造的倾向正在加强。 已有技术文献专利文献专利文献I :(日本)特许第4390291号公报非专利文献非专利文献I :日本钢铁协会编「改订第5版钢的热处理」丸善株式会社1979年发行(第2版第3次印刷)非专利文献2 :幸田成康监译「莱斯利(レスリー)钢铁材料学」丸善株式会社、1987年发行(第2次印刷)
技术实现思路
专利技术要解决的问题尽管可以考虑各种钢材作为中空发动机阀门的材料，但冷锻性能好的钢很少。例 如，当采用在JIS4311耐热钢中所含有的含碳量高的材料通过冷锻来形成阀伞部时，为了将不合格品的发生率控制得较低，増加拉延エ序数量，即，增多模具数量，或者必须在エ序与エ序之间多次插入适当的中间热处理(退火等)，无论进行何种处理，均导致花费的功夫増加，从而无法避免产品价格上涨。因而，本专利技术要解决的问题为，开发ー种方法，采用在JIS4311耐热钢中所含有的含碳量高的材料，或者采用其它冷锻性差的材料，在不增加工序数量，并尽可能不进行中间热处理即能进行成形。用于解决问题的技术方案本专利技术为解决上述问题而成，并提供下面所示的解决方案。<解决方案1>ー种中空发动机阀门的阀伞部的制造方法，该阀伞部具有在中空轴部或者轴端密封件焊接ー侧进行开ロ的阀伞部中空孔，该阀伞部中空孔在阀伞部的扩径部内形成扩径，该阀伞部中空孔的最大内径比中空轴部的最大外径大，其特征在于，该方法具有从坯料的实心圆棒开始制造阀伞部半成品的第I步骤、和通过温锻将该阀伞部半成品制成阀伞部的成品的第2步骤，在第I步骤中，获得阀伞部半成品，该阀伞部半成品的圆筒状的主体部的一端具有和主体部一体的扩径部，在扩径部侧在下的情况下，扩径部的最大外径与成品的阀伞部的扩径部的最大外径相同，并具有圆筒形中空孔，该圆筒形中空孔具有和成品的阀伞部中空孔的最大内径相同的内径，该圆筒状中空孔的上端开ロ，下端在扩径部内有底，在第2步骤中，通过在温度为常温 870°C温度范围内对阀伞部半成品进行锻造，分多个阶段对阀伞部半成品的扩径部的上部和主体部逐渐拉延；即，将包含エ件、锻模、冲头的整个空间本身保持恒温，仅采用数个拉延エ序，并利用锻模的内径在每个阶段逐渐缩小的锻模逐渐拉延阀伞部半成品的扩径部的上部和主体部，该锻模推压阀伞部半成品的扩径部的上部和主体部，从而获得如下构成的成品的阀伞部，阀伞部中空孔的扩径部内的最大内径保持为上述圆筒状中空孔的内径不变，其内径随着随着向上方而被缩径。<解决方案2>ー种中空发动机阀门的阀伞部的冲压装置，其特征在于，该装置构成为，在第2步骤中采用的冲压装置中，具有隔热壁，其围绕エ件和固定エ件的固定工具以及锻模和固定锻模的固定工具的全部，通过该隔热壁的效果能够将隔热壁内部保持在恒温状态，并且能够通过解决方案I所述的制造方法制造中空发动机阀门的阀伞部。<解决方案3>ー种中空发动机阀门，在轴端密封件的一端焊接有通过解决方案I所述的制造方法或解决方案2所述的冲压装置制造而成的阀伞部。<解决方案4>ー种中空发动机阀门，在两端开放的中空轴部的一端焊接有通过解决方案I所述的制造方法或解决方案2所述的冲压装置制造而成的阀伞部，而另一端焊接轴端密封件。专利技术效果根据本专利技术的解决方案I的专利技术，由于利用常温 870°C的温锻，将包含エ件、锻模、冲头的整个空间本身保持在恒温，分多个阶段缓缓对扩径部的上部和主体部阀伞部进行拉延，因此裂纹和变形等急剧减少，而且缩径(拉延)的エ序数量未増加，另外无需插入 多次退火这样的中间热处理，从而即使是例如在JIS4311耐热钢中所含有的含碳量高的材料，也能够进行无问题的阀伞部的成形。此时，能够顺利进行阀伞部的成形无非是由于具有两级步骤，即在第I步骤中，将坯料制成阀伞部半成品，并在第2步骤中对半成品进行拉延并制成阀伞部成品。也就是，如果缺少制造阀伞部半成品的第I步骤，则在常温 870°C的温锻中，不可能顺利进行第2步骤的拉延，并且必须使用高温的热锻。根据本专利技术的解决方案2的专利技术，公开了如下构成，在用于拉延阀伞部成品的冲压装置中，具有隔热壁，该隔热壁围绕エ件及固定エ件的固定工具以及锻模及固定锻模的固定工具的全部，并且通过该隔热壁的效果能够将隔热壁内部保持在恒温状态。在温锻中，首要问题是当拉延时，エ件的组织随着温度变化而改变。即，当拉延的エ序数为I次或2次时，通过由内部设有加热器的锻模和冲头对被预热到所需温度的エ件进行拉延，则可对エ件的变质没什么影响地进行加工。但是，当拉延的エ序数增加时，例如当超过3，4次吋，即使通过加热器对锻模和冲头进行加热，每当エ件露在空气中时，エ件的温度下降，导致エ件的金属变质(硬化)。因此，若在该状态下强制进行拉延，エ件产生裂纹，从而不能获得成品。通常在进行某种程度多エ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村豹治，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，吉村股份有限公司，
类型：发明
国别省市：