三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置及使用该成形装置的三汽缸发动机用...的制作方法_2

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47] 在第2预成形工序中,使用上述(1)的成形装置,作为所述精锻用坯料,成形除了 销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料。
[0048] 在精锻工序中,对所述精锻用坯料进行精锻,成形除了销部的配置角度以外被造 形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0049] 在扭转工序中,将所述精锻件的销部的配置角度调整为锻造曲轴的销部的配置角 度。
[0050] (5) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,其中,该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系列工序。
[0051] 在第1预成形工序中,作为向上述(2)的成形装置提供的所述粗坯料,造形如下的 粗坯料:所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的W/2小、且中央的第2粗销部的 与轴向成直角的方向的偏心量形成为零。
[0052] 在第2预成形工序中,使用上述(2)的成形装置,作为所述精锻用坯料,成形如下 的精锻用坯料:所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的 偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的力/2相同、且中央的第2 粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成直角的方向的偏 心量相同。
[0053] 在精锻工序中,以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精 锻用坯料进行精锻,在与轴向成直角的方向上按压所有的粗销部,成形包含销部的配置角 度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0054] (6) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,其中,该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系列工序。
[0055] 在第1预成形工序中,作为向上述(2)的成形装置提供的所述粗坯料,造形如下的 粗坯料:所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的小、且中央的第2粗销部 的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向正交的方向上形 成得与锻造曲轴的销部的偏心量相同。
[0056] 在第2预成形工序中,使用上述(2)的成形装置,作为所述精锻用坯料,成形如下 的精锻用坯料:所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的 偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的士/2相同、且中央的第2 粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成直角的方向的偏 心量相同。
[0057] 在精锻工序中,以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精 锻用坯料进行精锻,在与轴向成直角的方向上按压第1粗销部、第3粗销部,成形包含销部 的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0058] 发明的效果
[0059] 根据本发明的成形装置、以及包括使用了该成形装置的预成形工序的制造方法, 能够由没有飞边的粗坯料以与臂部的厚度较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴的形状大致一 致的形状来成形没有飞边的精锻用坯料。若对这样的没有飞边的精锻用坯料进行精锻的 话,虽然产生少量飞边,但是能够以包含臂部的轮廓形状的方式对锻造曲轴的最终形状进 行造形,因此能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的尺寸精度制造三汽缸发动 机用的锻造曲轴。
【附图说明】
[0060] 图1是用于对以往的通常的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序进行说明的示 意图。
[0061] 图2是示意性表示在本发明的第1实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0062] 图3是表示本发明的第1实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示 意图。
[0063] 图4是表示本发明的第1实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0064] 图5是用于对基于图4所示的本发明的第1实施方式的成形装置的精锻用坯料的 成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形初期的状态。
[0065] 图6是用于对基于图4所示的本发明的第1实施方式的成形装置的精锻用坯料的 成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形完成时的状态。
[0066] 图7是用于对在基于本发明的成形装置的精锻用坯料的成形中产生有飞边的状 况进行说明的图。
[0067] 图8是用于对在基于本发明的成形装置的精锻用坯料的成形中实施飞边的应对 之策时的状况进行说明的图。
[0068] 图9是示意性表示在本发明的第2实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料、精锻后的精锻件以及扭转成形后的扭转精锻件 的各个形状的图。
[0069] 图10是表示本发明的第2实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
[0070] 图11是表示本发明的第2实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0071] 图12是用于对基于图11所示的本发明的第2实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形初期的状态。
[0072] 图13是用于对基于图11所示的本发明的第2实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形完成时的状态。
[0073] 图14是示意性表示在本发明的第3实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0074] 图15是表示本发明的第3实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
[0075] 图16是表示本发明的第3实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0076] 图17是用于对基于图16所示的本发明的第3实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形初期的状态。
[0077] 图18是用于对基于图16所示的本发明的第3实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图,且表示成形完成时的状态。
[0078] 图19是示意性表示在本发明的第4实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0079] 图20是表示本发明的第4实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
【具体实施方式】
[0080] 在本发明中,在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴时,以在该制造过程中进行精锻 为前提,本发明的成形装置在精锻的前工序中用于为了自粗坯料来成形供该精锻用的精锻 用坯料。以下,关于本发明的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置以及包括 使用了该成形装置的预成形工序的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法,对其实施方式进 行详述。
[0081] 1.第1实施方式
[0082] 1 - 1.被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件
[0083] 图2是示意性地表示在本发明的第1实施方式的制造方法中、在成形装置中作为 被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的俯视图。在 图2中例示了制造三汽缸一四个配重的曲轴时的状况,为了容易理解各个阶段的形状,排 列表示外观的俯视图和沿着轴向观察时的销部的配置图来进行表示。
[0084] 如图2所示,第1实施方式的粗坯料4也是以图1的(f)所示的三汽缸一四个配 重的锻造曲轴1的形状为依据且整体上较粗的曲轴形状,包括四个粗轴颈部Jla~J4a、三 个粗销部Pla~P3a、粗前端部Fra、粗凸缘部Fla以及分别将粗轴颈部Jla~粗轴颈部J4a 和粗销部Pla~粗销部P3a相连的六个粗曲臂部(以下,也简称作"粗臂部")Ala~A6a。 粗坯料4未带有飞边。以下,在分别统称粗坯料4的粗轴颈部Jla~粗轴颈部J4a、粗销部 Pla~粗销部P3a以及粗臂部Ala~粗臂部A6a时,其附图标记记为:粗轴颈部为"Ja",粗 销部为"Pa",粗臂部为"Aa"。
[0085] 第1实施方式的精锻用坯料5是由上述粗坯料4成形而得到的,详细地说,该精锻 用坯料5是利用后述的成形装置成形而得到的,包括四个粗轴颈部Jlb~J4b、三个粗销部 Plb~P3b、粗前端部Frb、粗凸缘部Flb以及分别将粗轴颈部Jlb~粗轴颈部J4b和粗销部 Plb~粗销部P3b相连的六个粗曲臂部(以下,也简称作"粗臂部")Alb~A6b。精锻用坯 料5未带有飞边。以下,在分别统称精锻用坯料5的粗轴颈部Jlb~粗轴颈部J4b、粗销部 Plb~粗销部P3b以及粗臂部Alb~粗臂部A6b时,其附图标记记为:粗轴颈部为" Jb",粗 销部为"Pb",粗臂部为"Ab"。
[0086] 第1实施方式的精锻件6是对上述精锻用坯料5进行精锻而得到的,包括四个轴 颈部Jlc~J4c、三个销部Plc~P3c、前端部Frc、凸缘部Flc以及分别将轴颈部Jlc~轴颈 部J4c和销部Plc~销部P3c相连的六个曲臂部(以下,也简称作"臂部")Alc~A6c。以 下,在分别统称精锻件6的轴颈部Jlc~轴颈部J4c、销部Plc~销部P3c以及臂部Alc~ 臂部A6c时,其附图标记记为:轴颈部为" Jc",销部为"Pc",臂部为"Ac"。
[0087] 精锻件6的形状包含销部Pc的配置角度在内与曲轴(最终锻造产品)的形状一 致,相当于图1的(f)所示的锻造曲轴1。即,精锻件6的轴颈部Jc的轴向的长度与最终形 状的锻造曲轴的轴颈部J的轴向的长度相同。精锻件6的销部Pc的轴向的长度与最终形 状的锻造曲轴的销部P的轴向的长度相同。而且,精锻件6的销部Pc的与轴向成直角的方 向的偏心量和最终形状的锻造曲轴的销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同,配置角 度也是相同的120°,配置在标准的位置。精锻件6的臂部Ac的轴向的厚度与最终形状的 锻造曲轴的臂部A的轴向的厚度相同。
[0088] 精锻用坯料5的形状与精锻件6的形状大致一致,刚好相当于图1的(d)所示的 粗锻件105的已去除了飞边105a的部分。即,精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向的长度 与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。精锻用坯 料5的粗销部Pb的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P (精锻件6的销部Pc)的轴 向的长度相同。而且,精锻用坯料5的销部Pb的与轴向成直角的方向的偏心量和最终形状 的锻造曲轴的销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同,配置角度也是相同的120°,配 置在标准的位置。精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴的臂部 A (精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0089] 相对于此,粗坯料4的粗轴颈部Ja的轴向的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb 的轴向的长度、即锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。粗坯料 4的粗销部Pa的轴向的长度与精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向的长度、即锻造曲轴的销 部P (精锻件6的销部Pc)的轴向的长度相同,但是粗坯料4的粗销部Pa的偏心量比精锻 用坯料5的粗销部Pb的偏心量小。具体地说,粗坯料4的粗销部Pa中的、两端的第1粗销 部Pla、第3粗销部P3a的偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部P的偏心量 的旧/2相同。另一方面,中央的第2粗销部P2a的偏心量在与第1粗销部Pla、第3粗销部 P3a的偏心方向正交的方向上形成为锻造曲轴的销部P的偏心量的1/2左右。
[0090] 粗坯料4的粗臂部Aa的轴向的厚度比精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度、 即锻造曲轴的臂部A(精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度厚。总之,与精锻用坯料5(最终 形状的锻造曲轴和精锻件6)相比较,粗坯料4的全长长出与粗臂部Aa的厚度比粗臂部Ab 的厚度厚的量对应的量,粗销部Pa的偏心量较小,粗坯料4形成相对较为平缓的曲轴形状。
[0091] 但是,严谨地说,精锻用坯料5相对于最终形状的锻造曲轴和精锻件6而言,使粗 臂部Ab的厚度略微变薄,粗轴颈部Jb和粗销部Pb的轴向的长度相应地略微变大。这是为 了在精锻时易于将精锻用坯料5容纳于模具内,防止产生粘着(日文:扣I: <9 )缺陷。据 此,粗坯料4也相对于最终形状的锻造曲轴和精锻件6而言,使粗轴颈部J'和粗销部P'的 轴向的长度相应地略微变大。
[0092] 1 一 2.三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序
[0093] 图3是表示本发明的第1实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示 意图。如图3所示,第1实施方式的锻造曲轴的制造方法包括第1预成形、第2预成形、精 锻的各工序,根据需要,包括模锻切边、整形的各工序。
[0094] 第1预成形工序是用于对上述粗坯料4进行造形的工序。在第1预成形工序中, 以截面为圆形的圆钢坯为原材料,通过在利用感应加热炉、气体气氛加热炉对该圆钢坯进 行加热之后实施预成形加工,能够对粗坯料4进行造形。例如,若进行利用孔型辊将圆钢坯 缩径轧制而将其体积分配到长度方向上的辊轧成形,重复进行对由此得到的辊轧坯件自与 长度方向成直角的方向局部冲压下压而将其体积分配的弯曲锻造,则能够对粗坯料4进行 造形。此外,使用所述专利文献1、2所公开的技术也能够进行粗坯料4的造形。另外,也可 以采用斜置轧辊、闭塞锻造。
[0095] 第2预成形工序是用于成形上述精锻用坯料5的工序。在第2预成形工序中,通 过使用下述的图4所示的成形装置,能够自上述粗坯料4成形包含销部的配置角度在内被 造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料5。
[0096] 精锻工序是用于获得上述精锻件6的工序。在精锻工序中,提供上述精锻用坯料 5,通过使用上下一对模具进行锻压,能够获得包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴 的最终形状的、与曲轴一致的形状的精锻件6。
[0097] 1 一 3.精锻用坯料的成形装置
[0098] 图4是表示本发明的第1实施方式中的成形装置的结
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