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

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三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置和使用该成形装置的三汽缸发动机用 ...的制作方法
【专利摘要】成形装置自利用可动轴颈模(10U、10B)和固定轴颈模(9U、9B)保持粗坯料(4)的粗轴颈部(Ja)且将基准销模(11)和可动销模(12)贴紧于粗销部(Pa)的状态起,使可动轴颈模(10U、10B)和可动销模(12)朝向基准销模(11)沿着轴向移动,并且使基准销模(11)和可动销模(12)沿着与轴向成直角的方向移动。由此,在轴向上挤压带有配重的粗臂部(Aa)而使带有配重的粗臂部(Aa)的厚度减小至锻造曲轴的带有配重的臂部的厚度,并且在与轴向成直角的方向上按压粗销部(Pa)而使粗销部(Pa)的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量。
【专利说明】
三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置和使用该 成形装置的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用热锻制造三汽缸发动机用的曲轴(以下,也称作"锻造曲轴") 的技术。特别是,涉及在该锻造曲轴的制造过程中,用于成形向用于造形锻造曲轴的最终形 状的精锻提供的精锻用坯料的成形装置和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。
【背景技术】
[0002] 在以轿车为首的机动二轮车、农业机械等的发动机中,为了将活塞的往复运动转 换为旋转运动并输出动力而需要曲轴。曲轴大致区分为利用锻造制造的曲轴和利用铸造制 造的曲轴,但是较多使用强度和刚度优异的前者的锻造曲轴。近年来,为了提高燃油效率和 应对排气限制,加速发动机排气量的小型化,三汽缸发动机引起了关注。
[0003] 通常,三汽缸发动机用的锻造曲轴以截面呈圆形或方形且在整个长度上截面积恒 定的钢坯为原材料,依次经过预成形、模锻、模锻切边以及整形各工序而制造。预成形工序 包括辊乳成形和弯曲锻造各工序,模锻工序包括粗锻和精锻各工序。
[0004] 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。图1所例示的曲轴1搭载于三汽缸发动机,包括四个轴颈部Jl~轴颈部J4、三个销部Pl~ 销部P3、前端部Fr、法兰部Fl以及分别将轴颈部Jl~轴颈部J4和销部Pl~销部P3相连的六 个曲臂部(以下,也简称为"臂部")A1~A6。该曲轴1是在六个臂部Al~臂部A6中的、与两端 的第1销部Pl、第3销部P3相连的第1臂部Al、第2臂部A2以及第5臂部A5、第6臂部A6上具有平 衡配重的三汽缸一四平衡配重的曲轴。由于与中央的第2销部P2相连的第3臂部A3和第4臂 部A4不具有平衡配重,因此,第3臂部A3和第4臂部A4为椭圆形的形状。以下,在分别统称轴 颈部Jl~轴颈部J4、销部Pl~销部P3以及臂部Al~臂部A6时,其附图标记记为:轴颈部为 "J",销部为"P",臂部为"A"。另外,在将具有平衡配重的臂部与不具有平衡配重的臂部相区 别的情况下,也将具有平衡配重的臂部称为带有配重的臂部。另一方面,也将不具有平衡配 重的臂部称为没有配重的臂部或椭圆形臂部。
[0005] 在图1所示的制造方法中,如以下那样制造锻造曲轴1。首先,在利用加热炉对图1 的(a)所示的、预先已切割为预定长度的钢坯2进行加热之后,进行辊乳成形。在辊乳成形工 序中,利用例如孔型辊乳制钢坯2而使钢坯2缩径并且将其体积分配在长度方向上,从而使 成为中间坯料的辊乳坯件103成形(参照图1的(b))。接下来,在弯曲锻造工序中,对利用辊 乳成形而获得的辊乳坯件103从与长度方向成直角的方向局部冲压下压而将该辊乳坯件 103的体积分配,使成为进一步的中间坯料的弯曲坯件104成形(参照图1的(c))。
[0006] 接下来,在粗锻工序中,使用上下一对模具对通过弯曲锻造而获得的弯曲坯件104 进行锻压,使被造形成曲轴(最终锻造产品)的大致的形状的锻造件105成形(参照图1的 (d))。然后,在精锻工序中,被提供通过粗锻而获得的粗锻件105,使用上下一对模具对粗锻 件105进行锻压,使被造形成与曲轴一致的形状的锻造件106成形(参照图1的(e))。在进行 这些粗锻和精锻时,剩余材料作为飞边自互相相对的模具的分型面之间流出。因此,粗锻件 105和精锻件106在已被造形的曲轴的周围分别带有较大的飞边105a、106a。
[0007] 在模锻切边工序中,从上下利用模具对由精锻而获得的带有飞边106a的精锻件 106进行保持,并且利用刀具类模具将飞边106a冲切去除。由此,如图1的(f)所示,获得锻造 曲轴1。在整形工序中,对去除了飞边的锻造曲轴1的重要部位(例如轴颈部J、销部P、前端部 Fr、法兰部Fl等这样的轴部,根据情况为臂部A)自上下利用模具略微冲压,而矫正为期望的 尺寸形状。如此,制造锻造曲轴1。
[0008] 另外,在需要调整销部P的配置角度的情况下,在模锻切边工序之后,追加扭转工 序。
[0009] 另外,在这样的制造方法中,由于大量产生无法成为产品的不需要的飞边,因此成 品率降低是不可否认的。因此,以往,在制造锻造曲轴的基础上,尽量抑制飞边的产生、实现 成品率的提高的事情成为至上的课题。作为应对该课题的现有技术具有下述的技术。
[0010] 例如,在日本特开2008 -155275号公报(专利文献1)和日本特开2011 -161496号 公报(专利文献2)中,公开有如下的制造曲轴的技术:造形轴颈部和销部,臂部也相应地进 行造形。在专利文献1的技术中,相当于曲轴的轴颈部和销部的部分分别以缩颈了的带有阶 梯的圆棒作为坯料。并且,分别用冲模把持中间夹着销部相当部分的一对轴颈部相当部分。 自该状态起,通过使两冲模在轴向上靠近而对圆棒坯料施加压缩变形。在施加该变形的同 时,沿与轴向成直角的方向将冲头向销部相当部分按压而使销部相当部分偏心。针对全部 的曲拐而依次重复该动作。
[0011] 在专利文献2中,将单纯的圆棒作为坯料。并且,分别用固定模保持该圆棒坯料的 两端部中的一端部,用可动模保持该圆棒坯料的两端部中的另一端部,并且分别用轴颈模 保持圆棒坯料的轴颈部相当部分、用销模保持销部相当部分。自该状态起,通过使可动模、 轴颈模以及销模朝向固定模沿着轴向移动而对圆棒坯料施加压缩变形。在施加该变形的同 时,使销模沿着与轴向成直角的偏心方向移动而使销部相当部分偏心。
[0012] 在专利文献1和专利文献2中的任一者的技术中,由于都不产生飞边,因此能够期 待成品率的显者提尚。
[0013] 专利文献1:日本特开2008 -155275号公报 [0014] 专利文献2:日本特开2011 -161496号公报

【发明内容】

[0015] 发明要解决的问题
[0016] 如上所述,所述专利文献1和专利文献2所公开的技术将圆棒的坯料一下子成形为 曲轴形状。然而,由于锻造曲轴被要求高强度和高刚度,因此该坯料难以变形。因此,实际能 够制造的曲轴的臂部的厚度不得不变厚、销部的偏心量也不得不变小,该曲轴被限定成比 较平缓的曲轴形状。而且,臂部的形状被限定成全部没有平衡配重的简单的形状、即椭圆形 臂部。
[0017] 另外,在所述专利文献1和专利文献2所公开的技术中,通过伴随着圆棒还料的轴 向的压缩变形的向与轴向成直角的方向的自由膨胀和伴随着圆棒坯料的销部相当部分的 偏心移动的拉伸变形来对臂部进行造形。因此,臂部的轮廓形状往往变得不定形,无法确保 尺寸精度。
[0018] 本发明是鉴于所述问题而做成的。本发明的目的在于:为了成品率良好地、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,而提供一种在锻造曲轴 的制造过程中以实施用于造形该锻造曲轴的最终形状的精锻为前提、用于成形向该精锻提 供的精锻用坯料的成形装置。另外,本发明的其他目的在于提供一种能够成品率良好地、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的制造方法。
[0019] 用于解决问题的方案
[0020] 本发明的一技术方案的成形装置,在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的过程中, 用于自粗坯料来成形精锻用坯料,该精锻用坯料向用于造形锻造曲轴的最终形状的精锻提 供。
[0021] 在锻造曲轴中,在与中央的第2销部相连的第3曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配 重,在余下的曲臂部具有平衡配重。
[0022] 粗坯料具有:粗轴颈部,其轴向的长度与锻造曲轴的各个轴颈部的轴向的长度相 同;粗销部,其轴向的长度与锻造曲轴的各个销部的轴向的长度相同;第3粗曲臂部和第4粗 曲臂部,该第3粗曲臂部与锻造曲轴的第3曲臂部相对应,该第3粗曲臂部的轴向的厚度与锻 造曲轴的第3曲臂部的轴向的厚度相同,该第4粗曲臂部与锻造曲轴的第4曲臂部相对应,该 第4粗曲臂部的轴向的厚度与锻造曲轴的第4曲臂部的轴向的厚度相同;以及带有配重的粗 曲臂部,该带有配重的粗曲臂部与锻造曲轴的具有平衡配重的带有配重的曲臂部相对应, 该带有配重的粗曲臂部的轴向的厚度比锻造曲轴的具有平衡配重的带有配重的曲臂部的 轴向的厚度厚。
[0023] 本技术方案的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置还包括下述(1) 或(2)的结构。
[0024] (1)粗坯料的粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量比锻造曲轴的销部的与轴向 成直角的方向的偏心量小。
[0025] 成形装置包括下述的基准销模、可动销模、固定轴颈模以及可动轴颈模。
[0026] 基准销模配置于第2粗销部的位置,能够贴紧于该第2粗销部、并且接触于与该第2 粗销部相连的第3粗曲臂部的侧面和第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制,能沿着与 轴向成直角的方向移动。
[0027] 可动销模分别配置于两端的第1粗销部和第3粗销部的位置,能够分别贴紧于该第 1粗销部和第3粗销部、并且分别接触于与该第1粗销部和该第3粗销部相连的粗曲臂部的侧 面,且能沿着朝向基准销模的轴向和与轴向成直角的方向移动。
[0028] 固定轴颈模分别配置于与第3粗曲臂部和第4粗曲臂部相连的粗轴颈部的位置,能 够分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈部、并且分别接触于 第3粗曲臂部的侧面和第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制。
[0029] 可动轴颈模分别配置于除与第3粗曲臂部和第4粗曲臂部相连的粗轴颈部以外的 粗轴颈部的位置,且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈 部,并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面,且能朝向基准销模沿着轴向移 动。
[0030] 在该成形装置中,自利用固定轴颈模和可动轴颈模夹入并保持粗轴颈部且将基准 销模和可动销模贴紧于粗销部的状态起,使可动轴颈模沿着轴向移动,并且使可动销模沿 着轴向移动并沿着与轴向成直角的方向移动的同时,使基准销模沿着与轴向成直角的方向 移动。由此,在轴向上挤压带有配重的粗曲臂部而使带有配重的粗曲臂部的厚度减小至锻 造曲轴的带有配重的曲臂部的厚度,并且在与轴向成直角的方向上按压粗销部而使粗销部 的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量。
[0031 ]在所述(1)的成形装置中,优选的是,构成为,所述基准销模包含配置在各个所述 粗销部的与贴紧所述基准销模的一侧相反的外侧的辅助销模,所述可动销模包含配置在各 个所述粗销部的与贴紧所述可动销模的一侧相反的外侧的辅助销模,伴随着所述可动轴颈 模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着轴向的移动,在所述可动 轴颈模与所述基准销模、所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭合之后,控制所述 可动销模的沿着与轴向成直角的方向的移动,以使按压变形的所述粗销部到达所述辅助销 模。
[0032] 在该成形装置的情况下,优选的是,构成为,将所述可动销模的沿着与轴向成直角 的方向的总移动距离设为100%时,在与该可动销模相邻的所述可动轴颈模沿着轴向的移 动完成的时刻,该可动销模的沿着与轴向成直角的方向的移动距离为总移动距离的90%以 下,之后该可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动完成。
[0033] 另外,在所述(1)的成形装置中,能够构成为,所述基准销模、所述可动销模、所述 固定轴颈模以及所述可动轴颈模安装于能够在沿着与轴向成直角的方向的方向上进行压 下的压力机,伴随着压力机进行压下,所述固定轴颈模和所述可动轴颈模夹入并保持所述 粗轴颈部,并且所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部,伴随着该状态下继续压 力机的压下,所述可动轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动,同时所述可动销模 伴随着该可动轴颈模的移动分别沿着轴向移动。
[0034]在该成形装置的情况下,优选的是,所述楔块机构的楔块角度在各个所述可动轴 颈模处互不相同。并且,优选的是,构成为,所述基准销模和所述可动销模与液压缸相连结, 并在该液压缸的驱动下沿着与轴向成直角的方向移动。
[0035] (2)粗坯料的两端的第1粗销部和第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在彼 此相反的方向上比锻造曲轴的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的為/2小。粗坯料的 中央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量为零,或者在与第1粗销部和第3粗销部 的偏心方向正交的方向上同锻造曲轴的销部的与轴向成直角的方向的偏心量相同,
[0036] 成形装置包括下述的基准销模、可动销模、以及轴颈模。
[0037] 基准销模配置于第2粗销部的位置,能够贴紧于该第2粗销部、并且接触于与该第2 粗销部相连的第3粗曲臂部的侧面和第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制。
[0038] 可动销模分别配置于第1粗销部和第3粗销部的位置,能够分别贴紧于该第1粗销 部和该第3粗销部、并且分别接触于与该第1粗销部和该第3粗销部相连的粗曲臂部的侧面, 且能沿着朝向基准销模的轴向和与轴向成直角的方向移动。
[0039] 固定轴颈模分别配置于与第3粗曲臂部和第4粗曲臂部相连的粗轴颈部的位置,能 够分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈部、并且分别接触于 第3粗曲臂部的侧面和第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制。
[0040] 可动轴颈模分别配置于除与第3粗曲臂部和第4粗曲臂部相连的粗轴颈部以外的 粗轴颈部的位置,且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈 部,并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面,且能朝向基准销模沿着轴向移 动。
[0041]在该成形装置中,自利用固定轴颈模和可动轴颈模夹入并保持粗轴颈部且将基准 销模和可动销模贴紧于粗销部的状态起,使可动轴颈模沿着轴向移动,并且使可动销模沿 着轴向移动并沿着与轴向成直角的方向移动。由此,在轴向上挤压带有配重的粗曲臂部而 使带有配重的粗曲臂部的厚度减小至锻造曲轴的带有配重的曲臂部的厚度,并且在与轴向 成直角的方向上相互向相反方向按压第1粗销部和第3粗销部而使第1粗销部和第3粗销部 的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量的·^ /2
[0042]本发明的一技术方案的制造方法,其用于制造三汽缸发动机用的锻造曲轴,包括 下述(3)~(6)中任意一项的结构。
[0043] (3)制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列 工序。
[0044] 在第1预成形工序中,造形向所述(1)的成形装置提供的粗坯料。粗坯料的两端的 第1粗销部和第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与锻造曲轴 的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的Vij /2相同。粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向 成直角的方向的偏心量在与第1粗销部和第3粗销部的偏心方向正交的方向上比锻造曲轴 的销部的与轴向成直角的方向的偏心量小。
[0045] 在第2预成形工序中,使用所述(1)的成形装置来成形精锻用坯料。精锻用坯料包 含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0046] 在精锻工序中,对所述精锻用坯料进行精锻,成形精锻件,该精锻件包含销部的配 置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0047] (4)制造方法包括的下述第1预成形工序、第2预成形工序、精锻工序以及扭转工序 这一系列工序。
[0048] 在第1预成形工序中,造形向所述(1)的成形装置提供的粗坯料。粗坯料的两端的 第1粗销部和第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在相同的方向上比锻造曲轴的销 部的与轴向成直角的方向的偏心量小。粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向成直角的方向 的偏心量在与第1粗销部和第3粗销部的偏心方向相反的方向上比锻造曲轴的销部的与轴 向成直角的方向的偏心量小。
[0049] 在第2预成形工序中,使用所述(1)的成形装置来成形精锻用坯料。精锻用坯料除 了销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0050] 在精锻工序中,对所述精锻用坯料进行精锻,成形精锻件,该精锻件除了销部的配 置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0051] 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。
[0052] (5)制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列 工序:
[0053]在第1预成形工序中,造形向所述(2)的成形装置提供的粗坯料。粗坯料的两端的 第1粗销部和第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比锻造曲轴 的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的為/2小。粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向成 直角的方向的偏心量为零。
[0054] 在第2预成形工序中,使用所述(2)的成形装置来成形精锻用坯料。精锻用坯料的 两端的第1粗销部和第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与锻 造曲轴的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的士 /2相同。精锻用坯料的中央的第2粗销 部的与轴向成直角的方向的偏心量与所述粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向成直角的方 向的偏心量相同。
[0055] 在精锻工序中,以将两端的第1粗销部和第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,成形精锻件,该精锻件包 含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0056] (6)制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列 工序。
[0057] 在第1预成形工序中,造形向所述(2)的成形装置提供的粗坯料。粗坯料的两端的 第1粗销部和第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比锻造曲轴 的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的士 /2小。粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向成 直角的方向的偏心量在与第1粗销部和第3粗销部的偏心方向正交的方向上与锻造曲轴的 销部的与轴向成直角的方向的偏心量相同。
[0058] 在第2预成形工序中,使用所述(2)的成形装置来成形精锻用坯料。精锻用坯料的 两端的第1粗销部和第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与锻 造曲轴的销部的与轴向成直角的方向的偏心量的七/2相同。精锻用坯料的中央的第2粗销 部的与轴向成直角的方向的偏心量与所述粗坯料的中央的第2粗销部的与轴向成直角的方 向的偏心量相同。
[0059] 在精锻工序中,以将两端的第1粗销部和第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粗销部和第3粗销部,成形精锻件,该 精锻件包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0060] 发明的效果
[0061] 根据本技术方案的成形装置和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即使是带有配重的臂部而臂部的厚度也较薄的三汽缸发动 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,但是能够包含臂部的轮廓形状在内对锻 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】
[0062]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。
[0063]图2是示意性表示在第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形状的图。
[0064] 图3是表示第1实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。
[0065] 图4是表示第1实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0066] 图5A是用于对使用图4所示的第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。
[0067] 图5B是用于对使用图4所示的第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。
[0068] 图6是用于对在使用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。
[0069] 图7是用于对在使用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。
[0070] 图8是示意性表示在第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形状的 图。
[0071] 图9是表示第2实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。
[0072] 图10是表示第2实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0073] 图IlA是用于对使用图10所示的第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。
[0074] 图IlB是用于对使用图10所示的第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。
[0075] 图12是示意性表示在第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形状的图。
[0076] 图13是表示第3实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。
[0077]图14是表示第3实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0078] 图15A是用于对使用图14所示的第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。
[0079] 图15B是用于对使用图14所示的第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。
[0080] 图16是示意性表示在第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形状的图。
[0081] 图17是表示第4实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。
【具体实施方式】
[0082] 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。本发明的成形装置用于在精锻的前工序中自粗坯料成形向该精锻提供的精锻用坯 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和包括使用了 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。
[0083] 1.第1实施方式
[0084] 1 一 I.粗坯料、精锻用坯料以及精锻件
[0085] 图2是示意性地表示在第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形状的图。在图2中示出了制造三 汽缸一四平衡配重的曲轴时的状况。另外,在图2中,为了容易理解各个阶段的形状,对表示 外观的平面图和沿着轴向观察时的销部的配置图进行排列表示。
[0086] 如图2所示,第1实施方式的粗坯料4是以图1的(f)所示的三汽缸一四平衡配重的 锻造曲轴1的形状为依据且也是整体上较粗糙的曲轴形状。粗坯料4包括四个粗轴颈部Jla ~J4a、三个粗销部Pla~P3a、粗前端部Fra、粗法兰部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。 与中央的第2粗销部P2a相连的第3粗臂部A3a和第4粗臂部A4a不具有平衡配重,因此第3粗 臂部A3a和第4粗臂部A4a为椭圆形的形状。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"。另外,也将具有平衡配重的 第1粗臂部Ala、第2粗臂部A2a、第5粗臂部A5a以及第6粗臂部A6a称为带有配重的粗臂部Aa。 另一方面,也将不具有平衡配重的第3粗臂部A3a和第4粗臂部A4a称为没有配重的粗臂部Aa 或椭圆形粗臂部Aa。
[0087] 第1实施方式的精锻用坯料5是由所述粗坯料4利用详情后述的成形装置成形而得 到的。精锻用坯料5包括四个粗轴颈部Jlb~J4b、三个粗销部Plb~P3b、粗前端部Frb、粗法 兰部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。与中央的第2粗销部P2b相连的第3粗臂部A3b和 第4粗臂部A4b不具有平衡配重,因此第3粗臂部A3b和第4粗臂部A4b为椭圆形的形状。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"。另外,也将具有平衡配重的第1粗臂部Alb、第2粗臂部A2b、第5粗臂 部A5b以及第6粗臂部A6b称为带有配重的粗臂部Ab。另一方面,也将不具有平衡配重的第3 粗臂部A3b和第4粗臂部A4b称为没有配重的粗臂部Ab或椭圆形粗臂部Ab。
[0088] 第1实施方式的精锻件6是对所述精锻用坯料5进行精锻而得到的。精锻件6包括四 个轴颈部Jlc~J4c、三个销部Plc~P3c、前端部Frc、法兰部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。与中央 的第2销部P2c相连的第3臂部A3c和第4臂部A4c不具有平衡配重,因此第3臂部A3c和第4臂 部A4c为椭圆形的形状。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"。另外,也将具有平衡配重的第1臂部Alc、第2臂部A2c、第5臂部A5c以及第6臂部A6c称 为带有配重的臂部Ac。另一方面,也将不具有平衡配重的第3臂部A3c和第4臂部A4c称为没 有配重的臂部Ac或椭圆形臂部Ac。
[0089] 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。
[0090] 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。
[0091] 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和第3粗销部P3a 的偏心量在彼此相反的方向上与锻造曲轴的销部P的偏心量的為/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和第3粗销部P3a的偏心方向正交的方向上为 锻造曲轴的销部P的偏心量的1 /2左右。
[0092]粗坯料4的粗臂部Aa中的、带有配重的粗臂部Aa(第1粗臂部Ala、第2粗臂部A2a、第 5粗臂部A5a以及第6粗臂部A6a)的轴向的厚度比各自对应的精锻用坯料5的带有配重的粗 臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的带有配重的臂部A(精锻件6的带有配重的臂部Ac)的轴 向的厚度厚。另一方面,粗坯料4的椭圆形粗臂部Aa (第3粗臂部A3a和第4粗臂部A4a)的轴向 的厚度与各自对应的精锻用坯料5的椭圆形粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的椭圆形 臂部A(精锻件6的椭圆形臂部Ac)的轴向的厚度相同。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的全长长出与带有配重的粗臂部Aa的厚度比带有配重 的粗臂部Ab的厚度厚的量对应的量,粗销部Pa的偏心量较小。这样,粗坯料4成为比较平缓 的曲轴形状。
[0093]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,粗臂部 Ab的厚度略薄,与该略薄的量相对应地,粗轴颈部Jb和粗销部Pb的轴向的长度略大。这是为 了在精锻时易于将精锻用坯料5容纳于模具内,防止产生划伤(日文:如匕^疵)。据此,相对 于最终形状的锻造曲轴和精锻件6,粗坯料4的粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度也略 大。
[0094] 1 - 2.锻造曲轴的制造工序
[0095] 图3是表示第1实施方式中的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、精锻各工序,根据需要,包括模锻 切边、整形各工序。
[0096] 第1预成形工序是用于对所述粗坯料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,在利用感应加热炉或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。例如,进行利用孔型辊将圆钢坯缩径乳制而将其体积分配到长度方向 上的辊乳成形,重复进行对由此得到的辊乳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。由此,能够对粗坯料4进行造形。此外,使用所述专利文献1和 专利文献2所公开的技术也能够进行粗坯料4的造形。另外,也可以采用斜置乳辊、闭塞锻 造。
[0097] 第2预成形工序是用于成形所述精锻用坯料5的工序。在第2预成形工序中,使用下 述的图4所示的成形装置进行加工。由此,能够自所述粗坯料4成形精锻用坯料5,该精锻用 坯料5包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0098] 精锻工序是用于获得所述精锻件6的工序。在精锻工序中,被提供所述精锻用坯料 5,使用上下一对模具进行锻压。由此,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。
[0099] 1 一 3.精锻用坯料的成形装置
[0100] 图4是表示第1实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。在图4中例示了在制造 三汽缸一四平衡配重的曲轴的情况下的成形装置,即自所述图2所示的粗坯料4来成形精锻 用坯料5的成形装置。另外,在图4所示的纵截面中,关于第1粗销部和第3粗销部的部分,实 际上,其任一者位于纸面的向外的位置且另一者位于纸面向里的位置,但是出于方便而图 示在了同一面上。
[0101] 如图4所示,成形装置是利用压力机的装置,其具有成为基础的固定的下侧垫板20 和伴随着压力机的滑块的驱动而下降的上侧垫板21。在下侧垫板20的正上方借助弹性构件 24弹性支承下侧模具支承台22。容许该下侧模具支承台22在上下方向上移动。能够使用碟 形弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧等作为弹性构件24,此外也能够使用液压弹簧系统作为弹性构 件24。在上侧垫板21的正下方借助支柱25固定上侧模具支承台23。该上侧模具支承台23利 用压力机(滑块)的驱动与上侧垫板21-体地下降。
[0102] 在图4所示的成形装置中,以水平配置了第1粗销部Pla和第3粗销部P3a、且朝向铅 垂方向的下方配置了第2粗销部P2a的姿态将粗坯料4容纳于模具内。将该姿态的粗坯料4成 形为精锻用坯料。因此,在下侧模具支承台22和上侧模具支承台23安装有沿粗坯料4的轴向 被划分的、各自上下成对的固定轴颈模9U、9B、可动轴颈模10U、10B、基准销模11和辅助销模 13以及可动销模12和辅助销模13。
[0103]上下成对的基准销模11和辅助销模13配置于粗坯料4的粗销部Pa中的成为基准的 中央的第2粗销部P2a的位置,上下成对的基准销模11和辅助销模13分别安装于上侧模具支 承台23和下侧模具支承台22。第1实施方式的基准销模11配置在与位于成为第2粗销部P2a 的标准位置的一侧相反的那一侧。另一侧的辅助销模13配置在位于该第2粗销部P2a的标准 位置的一侧的外侧。例如,在第2粗销部P2a的位置,第2粗销部P2a的配置位于下侧且其标准 位置也位于下侧。因此,基准销模11安装于上侧模具支承台23,并且与其成对的辅助销模13 安装于下侧模具支承台22。
[0104]特别是,基准销模11和辅助销模13中的上下任一者在上侧模具支承台23以及下侧 模具支承台22上的沿轴向的移动均被限制。只有基准销模11被容许沿与轴向成直角的方 向、即朝向粗销部Pa的标准的位置的方向(图4中的朝下的方向)上移动。
[0105]在基准销模11和辅助销模13分别形成有半圆筒状的刻入部11a、13a。刻入部11a、 13a的长度与精锻用坯料5的第2粗销部P2b的轴向的长度相同。
[0106] 基准销模11利用伴随着压力机的驱动的上侧模具支承台23的下降、即压力机的压 下,使刻入部Ila贴紧于第2粗销部P2a。与此同时,基准销模11的两侧面接触于与第2粗销部 P2a相连的第3粗臂部A3a的靠第2粗销部P2a侧的侧面和第4粗臂部A4a的靠第2粗销部P2a侧 的侧面。
[0107] 上下成对的可动销模12和辅助销模13分别配置于第1粗销部Pla和第3粗销部P3a 的位置,上下成对的可动销模12和辅助销模13分别安装于上侧模具支承台23和下侧模具支 承台22。第1实施方式的可动销模12配置在与位于粗销部Pa的标准位置的一侧相反的那一 侦k另一侧的辅助销模13配置在位于其粗销部Pa的标准位置的一侧的外侧。例如,在第1粗 销部Pla的位置,第1粗销部Pla的标准位置位于上侧。因此,可动销模12安装于下侧模具支 承台22,并且与其成对的辅助销模13安装于上侧模具支承台23。
[0108]特别是,可动销模12和辅助销模13中的上下任一者均被容许在下侧模具支承台22 和上侧模具支承台23上沿朝向基准销模11的轴向移动。只有可动销模12被容许沿与轴向成 直角的方向、即朝向粗销部Pa的标准的位置的方向(图4中的朝上的方向)移动。
[0109]在可动销模12和辅助销模13分别形成有半圆筒状的刻入部12a、13a。刻入部12a、 13a的长度与精锻用坯料5的各个粗销部Pb的轴向的长度相同。
[0110]固定轴颈模9U、9B配置于粗坯料4的与椭圆形粗臂部Aa(第3粗臂部A3a和第4粗臂 部A4a)相连的粗轴颈部Ja(第2粗轴颈部J2a和第3粗轴颈部J3a)的位置,上下的固定轴颈模 9U、9B分别安装于上侧模具支承台2和下侧模具支承台22。特别是,固定轴颈模9U、9B中的上 下任一者均被完全固定于上侧模具支承台23以及下侧模具支承台22,在轴向上的移动被限 制。
[0111]在固定轴颈模9U、9B分别形成有半圆筒状的第1刻入部9Ua、9Ba以及与该第1刻入 部9Ua、9Ba的前后(图4中的左右)相邻的第2刻入部9Ub、9Bb和第3刻入部9Uc、9Bc。第1刻入 部9Ua、9Ba的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb(第2粗轴颈部J2b和第3粗轴颈部J3b)的轴 向的长度相同。第2刻入部9Ub、9Bb的长度与精锻用坯料5的与该粗轴颈部Jb相连的带有配 重的粗臂部Ab(第2粗臂部A2b和第5粗臂部A5b)的轴向的厚度相同。第3刻入部9Uc、9Bc的长 度与精锻用坯料5的与该粗轴颈部Jb相连的椭圆形粗臂部Ab(第3粗臂部A3b和第4粗臂部 A4b)的轴向的厚度相同。
[0112]固定轴颈模9U、9B利用压力机的压下,用第1刻入部9Ua、9Ba以分别从上下方向夹 入各自相对应的各个粗轴颈部Ja的方式保持各个粗轴颈部Ja。与此同时,在固定轴颈模9U、 9B中,第2刻入部9Ub、9Bb的靠第1刻入部9Ua、9Ba侧的面接触于与各自相对应的各个粗轴颈 部Ja相连的带有配重的粗臂部Aa的靠各个粗轴颈部Ja侧的侧面,第3刻入部9Uc、9Bc的靠第 1刻入部9Ua、9Ba侧的面接触于与各自相对应的各个粗轴颈部Ja相连的椭圆形粗臂部Aa的 靠各个粗轴颈部Ja侧的侧面。
[0113]可动轴颈模10U、10B配置于粗坯料4的除与椭圆形粗臂部Aa(第3粗臂部A3a和第4 粗臂部A4a)相连的粗轴颈部Ja(第2粗轴颈部J2a和第3粗轴颈部J3a)以外的粗轴颈部Ja(第 1粗轴颈部Jla和第4粗轴颈部J4a)的位置,上下的可动轴颈模10U、10B分别安装于上侧模具 支承台23和下侧模具支承台22。特别是,可动轴颈模10U、10B中的上下任一者均被容许在上 侧模具支承台23和下侧模具支承台22上沿朝向基准销模11的轴向移动。
[0114] 在可动轴颈模IOUUOB分别形成有半圆筒状的第1刻入部IOUaUOBa和与该第1刻 入部10Ua、10Ba的前后(图4中的左右)相邻的第2刻入部10Ub、10Bb。第1刻入部10Ua、10Ba的 长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb(第1粗轴颈部Jlb和第4粗轴颈部J4b)的轴向的长度相 同。第2刻入部10Ub、IOBb的长度与精锻用坯料5的与该粗轴颈部Jb相连的带有配重的粗臂 部Ab(第1粗臂部Alb和第6粗臂部A6b)的轴向的厚度相同。
[0115] 可动轴颈模10U、IOB利用压力机的压下,用第1刻入部IOUaUOBa以分别从上下方 向夹入各自相对应的各个粗轴颈部Ja的方式保持各个粗轴颈部Ja。与此同时,可动轴颈模 10U、IOB的第2刻入部10Ub、IOBb的靠第1刻入部10Ua、IOBa侧的面接触于与各自相对应的各 个粗轴颈部Ja相连的带有配重的粗臂部Aa的靠各个粗轴颈部Ja侧的侧面。
[0116]此时,基准销模11和可动销模12利用压力机的压下,使刻入部lla、12a贴紧于各个 粗销部Pa,并使基准销模11和可动销模12的两侧面接触于与各个粗销部Pa相连的粗臂部Aa 的靠各个粗销部Pa侧的侧面。
[0117] 此处,配置在两端的第1粗轴颈部Jla和第4粗轴颈部J4a的位置处的可动轴颈模 10U、10B的端面成为倾斜面14U、14B。相对于此,在下侧垫板20上,与这些第1粗轴颈部Jla和 第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模IOUUOB的倾斜面14U、14B的位置相对应地分别竖立设置有 楔块26,各个楔块26贯穿下侧模具支承台22而朝上方突出。第1粗轴颈部Jla和第4粗轴颈部 J4a的可动轴颈模10U、IOB中的下侧的可动轴颈模IOB的倾斜面14B在初期状态下与楔块26 的斜面相接触。另一方面,上侧的可动轴颈模IOU的倾斜面14U利用压力机的压下而与楔块 26的斜面相接触。
[0118] 之后,伴随着压力机继续压下,上侧的可动轴颈模IOU与下侧的可动轴颈模IOB- 体地被下压。由此,对于第1粗轴颈部Jla和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模IOUUOB来说,上 下任一者均由于其倾斜面14U、14B沿着楔块26的斜面滑动,因此朝向成为基准的第2粗销部 P2a的基准销模11沿着轴向移动。总之,可动轴颈模10U、IOB能够分别利用楔块机构沿着轴 向移动。
[0119] 另外,可动销模12和辅助销模13伴随着压力机继续压下而一体地被下压。由此,可 动销模12和辅助销模13随着如所述那样可动轴颈模10U、10B沿着轴向移动而朝向成为基准 的第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动。另外,基准销模11和可动销模12向与轴向成 直角的方向的移动利用与各个销模11、12相连结的液压缸16的驱动而进行。
[0120] 另外,可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动也可以利用与可动轴颈模10U、 IOB相同的楔块机构或利用液压缸、伺服马达等另外的机构来强制进行。辅助销模13也可以 与相邻的一对可动轴颈模10U、IOB中的一者一体化或者与固定轴颈模9U、9B中的一者一体 化。
[0121] 在图4所示的初期状态下,在分别在轴向上相连的、可动轴颈模10U、IOB和固定轴 颈模9U、9B与可动销模12和辅助销模13之间确保有间隙。这是为了容许可动轴颈模10U、10B 以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向移动。这些各个间隙的尺寸为精锻用坯料5的带有 配重的粗臂部Ab的厚度与粗坯料4的带有配重的粗臂部Aa的厚度之差。
[0122] 接下来,对使用这种结构的成形装置的精锻用坯料的成形方法进行说明。
[0123] 图5A和图5B是用于对使用图4所示的第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,图5A表示成形初期的状态,图5B表示成形完成时的状态。
[0124] 将粗坯料4容纳于所述图4所示的下侧的可动轴颈模10B、固定轴颈模9B、可动销模 12以及辅助销模13,并开始压力机的压下。之后,首先,如图5A所示,上侧的可动轴颈模IOU 抵接于下侧的可动轴颈模IOB,上侧的固定轴颈模9U抵接于下侧的固定轴颈模9B。
[0125] 由此,粗坯料4成为各个粗轴颈部Ja被可动轴颈模10U、IOB和固定轴颈模9U、9B自 上下保持、且基准销模11和可动销模12贴紧于各个粗销部Pa的状态。在该状态时,可动轴颈 模10U、10B和固定轴颈模9U、9B接触于粗坯料4的各个粗臂部Aa的靠粗轴颈部Ja侧的侧面, 基准销模11和可动销模12接触于各个粗臂部Aa的靠粗销部Pa侧的侧面。另外,在该状态时, 第1粗轴颈部Jla和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模10U、10B的倾斜面14U、14B接触于楔块26 的斜面。
[0126] 自该状态起,在该状态下继续压力机的压下。这样的话,第1粗轴颈部Jla和第4粗 轴颈部J4a的可动轴颈模10U、IOB各自的倾斜面14U、14B沿着楔块26的斜面滑动,且该第1粗 轴颈部Jla和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模10U、10B利用该楔块机构朝向第2粗销部P2a的 基准销模11沿着轴向移动。如此伴随着可动轴颈模10U、10B分别利用楔块机构沿着轴向移 动,可动销模12和辅助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。
[0127] 由此,可动轴颈模10U、IOB和固定轴颈模9U、9B与可动销模12和辅助销模13之间的 间隙逐渐变窄,最终它们之间的各个间隙消失。此时,粗坯料4利用可动轴颈模10U、10B、固 定轴颈模9U、9B、基准销模11以及可动销模12-边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长 度,一边在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa。然后,使带有配重的粗臂部Aa的厚度减小至精 锻用坯料5的带有配重的粗臂部Ab的厚度(参照图5B)。
[0128] 另外,根据可动轴颈模10U、10B以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动,驱 动基准销模11和可动销模12各自的液压缸16。之后,各个销模11、12分别在与轴向成直角的 方向上按压粗坯料4的粗销部Pa。由此,粗坯料4的粗销部Pa在与轴向成直角的铅垂方向上 偏离,其偏心量增加至精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量,成为任一粗销部Pb都配置在标准 的位置的状态(参照图2、图5B)。
[0129] 如此一来,能够由没有飞边的粗坯料4以与即使是带有配重的臂部A而臂部A的厚 度也较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴(最终锻造产品)的形状大致一致的形状来成形没有 飞边的精锻用坯料5。而且,若将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供而进行精锻的 话,虽然产生少量飞边,但是能够造形包含臂部的轮廓形状和销部的配置角度在内的三汽 缸发动机用锻造曲轴的最终形状。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。
[0130]在所述图4、图5A以及图5B所示的成形装置中,第1粗轴颈部Jla的可动轴颈模10U、 IOB的倾斜面14U、14B和与其接触的楔块26的斜面的倾斜角度同第4粗轴颈部J4a的可动轴 颈模IOU、IOB的倾斜面14U、14B和与其接触的楔块26的斜面的倾斜角度以铅垂面为基准刚 好相反。如此,使得使各个可动轴颈模10U、10B沿着轴向移动的楔块机构的楔块角度根据每 个可动轴颈模10U、10B而不同的理由在于,将在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa而使厚度 减小的变形速度在整个带有配重的粗臂部Aa处设为恒定。
[0131]所述图4、图5A以及图5B所示的成形装置所使用的粗坯料4的粗轴颈部Ja的截面积 与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积相同,或者比精锻 用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积大。同样地,粗坯料4的粗 销部Pa的截面积与精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积、即锻造曲轴的销部P的截面积相同, 或者比精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积、即锻造曲轴的销部P的截面积大。即使在粗坯料4 的粗轴颈部Ja的截面积比精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积大的情况下,也能够使粗轴 颈部Ja的截面积减小至精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积。这是通过利用可动轴颈模 10U、IOB夹入并保持粗轴颈部Ja、以及之后的可动轴颈模IOUUOB沿着轴向的移动而实现 的。另外,即使在粗坯料4的粗销部Pa的截面积比精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积大的情 况下,也能够使粗销部Pa的截面积减小至精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积。这是通过除了 使基准销模11沿着与轴向成直角的方向的移动以外还使可动销模12沿着轴向的移动和沿 着与轴向成直角的方向的移动而实现的。
[0132] 作为在以上说明的精锻用坯料的成形中应该注意的方面,有时带有配重的粗臂部 Aa产生局部的飞边。以下,对飞边的产生原理及其应对之策进行说明。
[0133] 图6是用于对在使用成形装置的精锻用坯料的成形中产生飞边的状况进行说明的 图,图7是用于对实施飞边的应对之策时的状况进行说明的图。图6的(a)和图7的(a)表示成 形初期的状态,图6的(b)和图7的(b)表示成形中途的状态,图6的(c)和图7的(c)表示成形 完成时的状态,图6的(d)和图7的(d)表示成形完成后自成形装置取出的精锻用坯料。
[0134] 如图6的(a)所示,成形开始后,可动轴颈模10U、10B沿着轴向移动,并且可动销模 12和辅助销模13沿着轴向和与轴向成直角的方向移动。之后,如图6的(b)所示,在带有配重 的粗臂部Aa中,可动轴颈模IOU、IOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动完成之 前,即可动轴颈模10U、10B和固定轴颈模9U、9B与可动销模12和辅助销模13之间的间隙闭合 之前,若在与轴向成直角的方向上按压变形的粗销部Pa到达辅助销模13,则会产生以下所 示的情况。粗销部Pa的材料流入辅助销模13与可动轴颈模10U、10B和固定轴颈模9U、9B之间 的间隙。该已流入的材料虽然伴随着成形的进行而延伸为较薄,但是如图6的(c)所示,在成 形完成时还有残留。这样,如图6的(d)所示,在精锻用坯料5的粗销部Pb的外侧,在粗销部Pb 和与粗销部Pb相邻的带有配重的粗臂部Aa之间的边界出现局部的飞边部5a。
[0135] 飞边部5a在下一工序的精锻中被打入产品而成为夹层(日文:如疵)。因此,从 确保产品品质的观点考虑,需要防止产生飞边。
[0136] 作为防止产生飞边的应对之策,在带有配重的粗臂部Aa中,只要如下进行控制可 动销模12沿着与轴向成直角的方向的移动即可:在可动轴颈模IOU、IOB和固定轴颈模9U、9B 与可动销模12和辅助销模13之间的间隙闭合之后,可动销模12沿着与轴向成直角的方向的 移动使得按压变形的粗销部Pa到达辅助销模13。具体地说,只要在可动轴颈模10U、10B以及 可动销模12和与该可动销模12成对的辅助销模13沿着轴向的移动完成之后使可动销模12 沿着与轴向成直角的方向的移动完成即可。例如,优选的是,在将可动销模12的沿着与轴向 成直角的方向的总移动距离设为100%时,在与该可动销模12相邻的可动轴颈模10U、10B沿 着轴向的移动完成的时刻,可动销模12的沿着与轴向成直角的方向的移动距离为总移动距 离的90%以下(更优选的是83%以下,进一步优选的是60%以下)。之后,只要可动销模12沿 着该方向的移动完成即可。
[0137] 例如,如图7的(a)所示,开始进行成形。之后,如图7的(b)所示,在带有配重的粗臂 部Aa中,在可动销模12的沿着与轴向成直角的方向的移动距离达到总移动距离的90%之 前,使可动轴颈模10U、IOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动完成。这样一来, 在该时刻,尽管可动轴颈模10U、IOB和固定轴颈模9U、9B与可动销模12和辅助销模13之间的 间隙闭合,但是按压变形的粗销部Pa未到达辅助销模13。然后,伴随着可动销模12沿着与轴 向成直角的方向的移动,粗销部Pa到达辅助销模13,且若该移动完成,则如图7的(c)所示, 成形完成。因此,未产生粗销部Pa的材料流入辅助销模13与可动轴颈模10U、IOB和固定轴颈 模9U、9B之间的间隙的情况。这样,如图7的(d)所示,能够得到没有飞边的高品质的精锻用 坯料5。
[0138] 可动销模沿着与轴向成直角的方向移动的移动过程在可动轴颈模沿着轴向的移 动完成为止能够任意地改变。例如,可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动可以与可动 轴颈模沿着轴向的移动开始同时开始,也可以在可动轴颈模沿着轴向的移动开始前开始, 或者也可以在可动轴颈模沿着轴向的移动进行一定程度后开始。另外,可动销模沿着与轴 向成直角的方向的移动也可以在自开始后移动了一定量的位置处暂时停止,在可动轴颈模 沿着轴向的移动完成之后再重新开始。
[0139] 2.第2实施方式
[0140] 第2实施方式以所述第1实施方式的结构为基础。在第2实施方式中,在锻造曲轴的 制造过程中增加了扭转成形工序,并且使与其相关连的结构变形。
[0141] 2 - 1.粗坯料、精锻用坯料、精锻件以及扭转精锻件
[0142] 图8是示意性地表示在第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形状 的图。在图8中,与所述图2相同地示出了制造三汽缸一四平衡配重的曲轴时的状况。另外, 适当地省略与第1实施方式重复的事项。在后述的第3实施方式和第4实施方式中也是相同 的。
[0143] 如图8所示,第2实施方式的粗坯料4也是以三汽缸一四平衡配重的锻造曲轴1的形 状为依据且整体上较粗糙的曲轴形状。粗坯料4包括四个粗轴颈部Ja、三个粗销部Pa、粗前 端部Fra、粗法兰部Fla以及六个粗臂部Aa。第2实施方式的精锻用坯料5是由所述粗坯料4利 用详情后述的成形装置成形而得到的。精锻用坯料5包括四个粗轴颈部Jb、三个粗销部Pb、 粗前端部Frb、粗法兰部Flb以及六个粗臂部Ab。第2实施方式的精锻件6是对所述精锻用坯 料5进行精锻而得到的。精锻件6包括四个轴颈部Jc、三个销部Pc、前端部Frc、法兰部Flc以 及六个曲臂部Ac。
[0144] 第2实施方式的扭转精锻件7是对所述精锻件6进行扭转成形而得到的。扭转精锻 件7包括四个轴颈部Jld~J4d、三个销部Pld~P3d、前端部FrcU法兰部Fld以及分别将轴颈 部Jld~轴颈部J4d和销部Pld~销部P3d相连的六个曲臂部(以下,也简称作"臂部")Ald~ A6d。以下,在分别统称扭转精锻件7的轴颈部Jld~轴颈部J4d、销部Pld~销部P3d以及臂部 Ald~臂部A6d时,其附图标记记为:轴颈部为"Jd",销部为"Pd",臂部为"Ad"。
[0145] 扭转精锻件7的形状包含销部Pd的配置角度在内与曲轴(最终锻造产品)的形状一 致。即,扭转精锻件7的轴颈部Jd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。扭转精锻件7的销部Pd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,扭转精锻件7的销部Pd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。扭转精锻件7的臂部Ad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。
[0146] 精锻件6的形状除了销部Pc的配置角度以外与曲轴(最终锻造产品)的形状一致。 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,两 者的与轴向成直角的方向的偏心量也相同。但是,精锻件6的销部Pc的配置角度自标准的位 置偏离。具体地说,精锻件6的销部Pc中的、两端的第1销部Pl c和第3销部P3c在与轴向成直 角的方向上向相同的方向偏心。中央的第2销部P2c向与第1销部Plc和第3销部P3c的偏心方 向相反的方向偏心。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。
[0147] 精锻用坯料5的形状与精锻件6的形状大致一致。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,两者的与轴向成直角的方向的偏心量也相同,但是其配置角度与精锻件6 相同地自标准的位置偏离。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。
[0148] 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和第3粗销部P3a 的偏心量在相同的方向上为锻造曲轴的销部P的偏心量的1/2左右。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和第3粗销部P3a的偏心方向相反的方向上为锻造曲轴 的销部P的偏心量的1 / 2左右。
[0149] 粗坯料4的粗臂部Aa中的、带有配重的粗臂部Aa(第1粗臂部Ala、第2粗臂部A2a、第 5粗臂部A5a以及第6粗臂部A6a)的轴向的厚度比各自相对应的精锻用坯料5的带有配重的 粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的带有配重的臂部A(精锻件6的带有配重的臂部Ac)的 轴向的厚度厚。另一方面,粗坯料4的椭圆形粗臂部Aa(第3粗臂部A3a和第4粗臂部A4a)的轴 向的厚度与各自相对应的精锻用坯料5的椭圆形粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的椭 圆形臂部A(精锻件6的椭圆形臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0150] 2 - 2.锻造曲轴的制造工序
[0151] 图9是表示第2实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。如图9所示,第2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、扭转成形各工序,根据需要, 包括扭转成形前的模锻切边、扭转成形后的整形各工序。
[0152] 第1预成形工序是用于对所述粗坯料4进行造形的工序。第2预成形工序是通过使 用下述的图10所示的成形装置而自所述粗坯料4成形所述精锻用坯料5的工序,该精锻用坯 料5除了销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状。精锻工序是被提供所述精锻 用坯料5、并获得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所述精锻件6的 工序。
[0153] 扭转成形工序是用于获得所述扭转精锻件7的工序。在扭转成形工序中,以保持着 所述精锻件6的轴颈部和销部的状态以轴颈部的轴心为中心扭转。由此,将销部的配置角度 调整为锻造曲轴的销部的配置角度,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扭转精锻件7。
[0154] 2 - 3.精锻用坯料的成形装置
[0155] 图10是表示第2实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。在图10中例示了自所 述图8所示的粗坯料4来成形精锻用坯料5的成形装置。在图10所示的纵截面中,实际上所有 粗销部的部分都位于同一面上。
[0156] 在图10所示的第2实施方式的成形装置中,以使粗销部Pa的偏心方向与铅垂方向 相一致的姿态将粗坯料4容纳于模具内。例如,将粗坯料4形成为第1粗销部Pla和第3粗销部 P3a配置在上方且第2粗销部P2a配置在下方的姿态。将该姿态的粗坯料4成形为精锻用坯料 5。除这一点以外的结构与所述图4所示的第1实施方式的成形装置通用,因此省略详细的说 明。
[0157] 图IlA和图IlB是用于对使用图10所示的第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。在这些的图之中,图IlA表示成形初期的状态,图IlB表示成 形完成时的状态。
[0158]如图IIA所示,将粗坯料4容纳于下侧的可动轴颈模IOB、固定轴颈模9B、可动销模 12以及辅助销模13,进行压力机的压下。之后,保持着各个粗轴颈部Ja的可动轴颈模10U、 IOB朝向贴紧着第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动,与此相伴,贴紧于第1粗销部Pla 和第3粗销部P3a的可动销模12和辅助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。由此,粗坯 料4利用可动轴颈模IOU、IOB、固定轴颈模9U、9B、基准销模11以及可动销模12-边维持粗轴 颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度,一边在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa。并且,使带有配 重的粗臂部Aa的厚度减少至精锻用坯料5的带有配重的粗臂部Ab的厚度(参照图11B)。
[0159 ]另外,根据可动轴颈模IOU、IOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动,基 准销模11和可动销模12伴随着各自的液压缸16的驱动而分别在与轴向成直角的方向上按 压粗坯料4的粗销部Pa。由此,粗坯料4的粗销部Pa在与轴向成直角的方向上偏移,因此成为 其配置角度自标准的位置偏离、且其偏心量增加至精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量的状 态(参照图8、图11B)。
[0160]如此一来,能够由没有飞边的粗坯料4以除了销部P的配置角度以外与三汽缸发动 机用锻造曲轴(最终锻造产品)的形状大致一致的形状来成形没有飞边的精锻用坯料5。接 下来,若将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供而进行精锻的话,虽然产生少量飞 边,但是能够获得除了销部的配置角度以外被造形成三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状 的精锻件6。而且,若对该精锻件6实施扭转成形,则能够造形也包含销部的配置角度在内的 三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状。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。
[0161] 3.第3实施方式
[0162] 第3实施方式以所述第1实施方式和第2实施方式的结构为基础。在第3实施方式 中,不在锻造曲轴的制造过程中增加扭转成形工序,而是为了在精锻工序中意图造形曲轴 的最终形状而使与其相关连的结构变形。
[0163] 3 - 1.粗坯料、精锻用坯料以及精锻件
[0164] 图12是示意性地表示在第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形状的图。在图12中,与所述图 2和图8同样地例示了制造三汽缸一四平衡配重的曲轴时的状况。
[0165] 如图12所示,第3实施方式的粗坯料4也是以三汽缸一四平衡配重的锻造曲轴1的 形状为依据且整体上较粗糙的曲轴形状。粗坯料4包括四个粗轴颈部Ja、三个粗销部PaJi 前端部Fra、粗法兰部Fla以及六个粗臂部Aa。第3实施方式的精锻用坯料5是由所述粗坯料4 利用详情后述的成形装置成形而得到的。精锻用坯料5包括四个粗轴颈部Jb、三个粗销部 Pb、粗前端部Frb、粗法兰部Flb以及六个粗臂部Ab。第3实施方式的精锻件6是对所述精锻用 坯料5进行精锻而得到的。精锻件6包括四个轴颈部Jc、三个销部Pc、前端部Frc、法兰部Flc 以及六个曲臂部Ac。
[0166] 精锻件6的形状包含销部Pc的配置角度在内与曲轴(最终锻造制品)的形状一致。 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与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。
[0167] 相对于此,精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向的长度与精锻件6的轴颈部Jc的轴向 的长度、即锻造曲轴的轴颈部J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 与精锻件6的销部Pc的轴向的长度、即锻造曲轴的销部P的轴向的长度相同,但是精锻用坯 料5的粗销部Pb的偏心量和配置角度自标准的位置偏离。具体地说,精锻用坯料5的粗销部 Pb中的、两端的第1粗销部Plb和第3粗销部P3b的偏心量在彼此相反的方向上与锻造曲轴的 销部P的偏心量的沒相同。另一方面,中央的第2粗销部P2b没有偏心,偏心量为零。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。
[0168] 另外,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中的、第1粗销部Pla和第3粗销部P3a的 偏心量比精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量小,且在彼此相反的方向上比锻造曲轴的销部P 的偏心量的#/2小。另一方面,第2粗销部P2a的偏心量与精锻用坯料5的第2粗销部P2b的 偏心量相同地为零。
[0169] 粗坯料4的粗臂部Aa中的、带有配重的粗臂部Aa(第1粗臂部Ala、第2粗臂部A2a、第 5粗臂部A5a以及第6粗臂部A6a)的轴向的厚度比各自相对应的精锻用坯料5的带有配重的 粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的带有配重的臂部A(精锻件6的带有配重的臂部Ac)的 轴向的厚度厚。另一方面,粗坯料4的椭圆形粗臂部Aa(第3粗臂部A3a和第4粗臂部A4a)的轴 向的厚度与各自相对应的精锻用坯料5的椭圆形粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的椭 圆形臂部A(精锻件6的椭圆形臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0170] 3 - 2.锻造曲轴的制造工序
[0171] 图13是表示第3实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。如图13所示,第3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、精锻各工序,根据需要,包括模 锻切边、整形各工序。
[0172] 第1预成形工序是用于对所述粗坯料4进行造形的工序。第2预成形工序是通过使 用下述的图14所示的成形装置而自所述粗坯料4成形所述精锻用坯料5的工序,该精锻用坯 料5除了所有销部的偏心量和配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状。
[0173] 精锻工序是用于获得所述精锻件6的工序。在精锻工序中,被提供所述精锻用坯料 5,通过以水平配置了该第1粗销部和第3粗销部的姿态的状态使用上下一对模具进行锻压, 从而在与轴向成直角的铅垂方向上按压所有的粗销部。由此,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。
[0174] 3 - 3.精锻用坯料的成形装置
[0175] 图14是表示第3实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。在图14中例示了自所 述图12所示的粗坯料4来成形精锻用坯料5的成形装置。在图14所示的纵截面中,实际上所 有粗销部的部分都位于同一面上。
[0176] 图14所示的第3实施方式的成形装置与所述图4所示的第1实施方式的成形装置以 及所述图10所示的第2实施方式的成形装置相比较,最大不同点是以下方面。在第3实施方 式的成形装置中,以沿着铅垂方向配置了彼此向相反方向偏心的第1粗销部Pla和第3粗销 部P3a的姿态将粗坯料4容纳于模具内。将该姿态的粗坯料4成形为精锻用坯料5。此时,配置 在第2粗销部P2a的位置处的基准销模11不仅沿着轴向的移动受到限制,而且沿着与轴向成 直角的方向的移动也受到限制。因此,第3实施方式的基准销模11未连结有第1实施方式和 第2实施方式那样的液压缸,而是直接安装于上侧模具支承台23和下侧模具支承台22中的 一者。在其另一者上,直接安装有与该基准销模11成对的辅助销模13。在图14中,示出了基 准销模11安装于上侧模具支承台23、辅助销模13安装于下侧模具支承台22的方式。
[0177] 另外,在第3实施方式的成形装置中,配置在第1粗销部Pla和第3粗销部P3a各自的 位置处的可动销模12和辅助销模13在第1粗销部Pla的位置和第3粗销部P3a的位置调换了 上下的配置。其原因在于,第1粗销部Pla和第3粗销部P3a在铅垂方向上彼此向相反方向偏 心。在图14中,示出了第1粗销部Pla的位置的辅助销模13和第3粗销部P3a的位置的可动销 模12配置于上侧、第1粗销部Pla的位置的可动销模12和第3粗销部P3a的位置的辅助销模13 配置于下侧的方式。
[0178] 图15A和图15B是用于对使用图14所示的第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。在这些的图之中,图15A表示成形初期的状态,图15B表示成 形完成时的状态。
[0179]如图15A所示,将粗坯料4容纳于下侧的可动轴颈模IOB、固定轴颈模9B、可动销模 12以及辅助销模13,进行压力机的压下。之后,首先,粗坯料4在利用可动轴颈模10U、10B和 固定轴颈模9U、9B自上下夹入并保持各个粗轴颈部Ja的同时,利用基准销模11和辅助销模 13自上下夹入并保持第2粗销部P2a,并成为可动销模12贴紧于第1粗销部Pla和第3粗销部 P3a的状态。自该状态起,若继续压力机的压下,则保持着各个粗轴颈部Ja的可动轴颈模 10U、IOB朝向保持着第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动,与此相伴,贴紧于第1粗销 部Pla和第3粗销部P3a的可动销模12和辅助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。由此, 粗坯料4利用可动轴颈模IOU、IOB、固定轴颈模9U、9B、基准销模11以及可动销模12-边维持 粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度,一边在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa。然后,使带 有配重的粗臂部Aa的厚度减少至精锻用坯料5的带有配重的粗臂部Ab的厚度(参照图15B)。
[0180] 另外,根据可动轴颈模10U、10B以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动,可 动销模12伴随着各自的液压缸16的驱动而分别在与轴向成直角的铅垂方向上按压粗坯料4 的第1粗销部Pla和第3粗销部P3a。由此,粗坯料4的第1粗销部Pla和第3粗销部P3a在与轴向 成直角的方向上偏移,因此成为在彼此相反的方向上增加至与锻造曲轴的销部P的偏心量 的七/2相同的偏心量的状态(参照图12、图15B)。另一方面,粗坯料4的第2粗销部P2b在成 形前后未改变其与轴向成直角的方向的位置地维持原状,并成为偏心量为零的状态。
[0181] 如此一来,能够由没有飞边的粗坯料4以除了所有销部P的偏心量和配置角度以外 与三汽缸发动机用锻造曲轴(最终锻造产品)的形状大致一致的形状来成形没有飞边的精 锻用坯料5。而且,将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供,并以水平配置了该第1粗 销部和第3粗销部的姿态的状态进行精锻。此时,若在与轴向成直角的方向上按压精锻用坯 料5的所有粗销部,并使其位移至标准的位置,则虽然产生少量飞边,但是能够造形包含臂 部的轮廓形状、销部的偏心量和配置角度在内的三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状。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。
[0182] 4.第4实施方式
[0183] 第4实施方式是将所述第3实施方式的结构变形而得到的实施方式。
[0184] 4 - 1.粗坯料、精锻用坯料以及精锻件
[0185] 图16是示意性地表示在第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形状的图。
[0186] 如图16所示,第4实施方式的精锻件6是与所述图12所示的第3实施方式的精锻件6 相同的形状。
[0187] 相对于此,第4实施方式的精锻用坯料5与所述图12所示的第3实施方式的精锻用 坯料5相比较,以下方面不同。如图16所示,第4实施方式的精锻用坯料5的中央的第2粗销部 P2b在与两端的第1粗销部Plb和第3粗销部P3b的偏心方向正交的方向上偏心,其偏心量与 精锻件6的销部Pc的偏心量、即锻造曲轴的销部P的偏心量相同。
[0188] 另外,第4实施方式的粗坯料4与所述图12所示的第3实施方式的粗坯料4相比较, 以下方面不同。如图16所示,第4实施方式的粗坯料4的中央的第2粗销部P2a在与两端的第1 粗销部Pla和第3粗销部P3a的偏心方向正交的方向上偏心,其偏心量与精锻用坯料5的偏心 量相同地同锻造曲轴的销部P(精锻件6的销部Pc)的偏心量相同。
[0189] 4 一 2.锻造曲轴的制造工序
[0190] 图17是表示第4实施方式中的锻造曲轴的制造工序的示意图。如图17所示,第4实 施方式的锻造曲轴的制造方法与所述图13所示的第3实施方式相同地包括第1预成形、第2 预成形、精锻各工序,根据需要,包括模锻切边、整形各工序。
[0191]第1预成形工序是用于对所述粗坯料4进行造形的工序。
[0192]第2预成形工序是用于成形所述精锻用坯料5的工序。在第2预成形工序中,使用与 所述图14、图15A以及图15B所示的第3实施方式的成形装置相同的成形装置。另外,在第4实 施方式中,在所述图14所示的纵截面中,第2粗销部的部分实际上位于纸面的向外或向里的 位置。
[0193] 在第4实施方式的第2预成形工序中,与所述图14、图15A以及图15B所示的第3实施 方式相同地将粗坯料4容纳于下侧的轴颈模10B、固定轴颈模9B、可动销模12以及辅助销模 13,并进行压力机的压下。由此,使保持着各个粗轴颈部Ja的可动轴颈模10U、10B以及贴紧 于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a的可动销模12和辅助销模13朝向保持着第2粗销部P2a的基 准销模11沿着轴向移动。与此相伴,对于粗坯料4,一边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向 的长度,一边在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa。然后,使带有配重的粗臂部Aa的厚度减少 至精锻用坯料5的带有配重的粗臂部Ab的厚度。
[0194] 另外,可动销模12在与轴向成直角的铅垂方向上按压第1粗销部Pla和第3粗销部 P3a。由此,粗坯料4的第1粗销部Pla和第3粗销部P3a成为在彼此相反的方向上增加至与锻 造曲轴的销部P的偏心量的Vij /2相同的偏心量的状态。另一方面,粗坯料4的第2粗销部P2a 在成形前后未改变其与轴向成直角的方向的位置地维持原状,并成为其偏心量与锻造曲轴 的销部的偏心量相同的状态。
[0195] 如此一来,能够由没有飞边的粗坯料4以除了第1销部PU第3销部P3的偏心量和配 置角度以外被造形成与三汽缸发动机用锻造曲轴(最终锻造产品)的形状大致一致的形状 成形没有飞边的所述精锻用坯料5。
[0196] 精锻工序是用于获得所述精锻件6的工序。在精锻工序中,被提供所述精锻用坯料 5,并以水平配置了该第1粗销部和第3粗销部的姿态的状态进行精锻。此时,在与轴向成直 角的铅垂方向上按压精锻用坯料5的第1粗销部Plb和第3粗销部P3b,并使其位移至标准的 位置。若如此设置,则虽然产生少量飞边,但是能够获得包含臂部的轮廓形状、销部的偏心 量和配置角度在内被造形成三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状的、与曲轴一致的形状的 精锻件6。
[0197] 另外,本发明不限定于所述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行 各种改变。例如,作为使可动轴颈模沿着轴向移动的机构,在所述实施方式中采用利用了压 力机的楔块机构,但是并不限于此,即可以采用连杆机构,也可以代替利用压力机而利用液 压缸、伺服马达等。另外,作为使销模沿着与轴向成直角的方向移动的机构,并不限于液压 缸,也可以是伺服马达。
[0198] 另外,在所述实施方式中,作为使可动轴颈模沿轴向移动的楔块机构,在可动轴颈 模的端面上设置倾斜面并与该倾斜面相对应地设置楔块。作为取而代之的楔块机构,也可 以是,在可动轴颈模的自第1刻入部和第2刻入部偏离的侧部上固定具有倾斜面的块并与该 块的倾斜面相对应地设置楔块。
[0199] 另外,在所述实施方式中构成为,将上侧模具支承台固定于上侧垫板且用下侧垫 板弹性支承下侧模具支承台,且在该下侧垫板设置楔块,而用该楔块使上下的可动轴颈模 移动,但是也可以是与所述结构上下倒置的结构。也能够构成为用各自的垫板弹性支承上 下的各个模具支承台,并在垫板上分别设置楔块,而用各个楔块使上下的各个可动轴颈模 移动。
[0200] 另外,在所述实施方式中,容许辅助销模仅沿着轴向移动,但是也可以形成为也容 许辅助销模沿着朝向成对的销模的方向移动的结构。在该情况下,也可以是销模和辅助销 模一边以分别从上下夹入各个粗销部Pa的方式保持各个粗销部Pa,一边相互连动地沿着与 轴向成直角的方向移动。
[0201] 另外,在所述实施方式中,构成为使销模沿着与轴向成直角的铅垂方向移动并在 铅垂方向上按压粗销部Pa,但是也能够改变销模和轴颈模的配置以使得在水平方向上按压 粗销部Pa。
[0202] 产业上的可利用性
[0203]本发明在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴时是有用的。
[0204] 附图标记说明
[0205] 1:锻造曲轴;J、J1~J4:轴颈部;
[0206] P、P1~P3:销部;Fr:前端部;
[0207] Fl:法兰部;A、A1~A6:曲臂部;
[0208] 2:钢坯;4:粗坯料;
[0209]拓、11&~14&:粗坯料的粗轴颈部;
[0210] Pa、PI a~P3a:粗坯料的粗销部;
[0211] Fra:粗坯料的粗前端部;
[0212] Fla:粗坯料的粗法兰部;
[0213] Aa、Ala~A6a:粗还料的粗曲臂部;
[0214] 5:精锻用还料;
[0215] Jb、Jlb~J4b:精锻用坯料的粗轴颈部;
[0216] Pb、PI b~P3b:精锻用坯料的粗销部;
[0217] Frb:精锻用坯料的粗前端部;
[0218] Flb:精锻用坯料的粗法兰部;
[0219] Ab、Alb~A6b:精锻用还料的粗曲臂部;
[0220] 5a:飞边部;
[0221 ] 6:精锻件;Jc、Jlc~J4c:精锻件的轴颈部;
[0222] Pc、Plc~P3c:精锻件的销部;
[0223] Frc:精锻件的前端部;Flc:精锻件的法兰部;
[0224] Ac、Alc~A6c:精锻件的曲臂部;
[0225] 7:扭转精锻件;
[0226] JcU Jld~J4d:扭转精锻件的轴颈部;
[0227] PcUPld~P3d:扭转精锻件的销部;
[0228] Frd:扭转精锻件的前端部;
[0229] Fld:扭转精锻件的法兰部;
[0230] Ad、Al d~A6d:扭转精锻件的曲臂部;
[0231] 9U、9B:固定轴颈模;
[0232] 9Ua、9Ba:固定轴颈模的第1刻入部;
[0233] 9Ub、9Bb:固定轴颈模的第2刻入部;
[0234] 9Uc、9Bc:固定轴颈模的第3刻入部;
[0235] 10U、10B:可动轴颈模;
[0236] 10Ua、IOBa:可动轴颈模的第1刻入部;
[0237] IOUb、IOBb:可动轴颈模的第2刻入部;
[0238] 11:基准销模;Ila:刻入部;
[0239] 12:可动销模;12a:刻入部;
[0240] 13:辅助销模;13a:刻入部;
[0241 ] 14U、14B:第1粗轴颈部、4粗轴颈部的可动轴颈模的倾斜面;
[0242] 16:液压缸;
[0243] 20:下侧垫板;21:上侧垫板;
[0244] 22:下侧模具支承台;23:上侧模具支承台;
[0245] 24:弹性构件;25:支柱;26:楔块。
【主权项】
1. 一种三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,在制造三汽缸发动机用的 锻造曲轴的过程中,该成形装置用于自粗坯料来成形精锻用坯料,该精锻用坯料向用于造 形所述锻造曲轴的最终形状的精锻提供,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销部相连的第3 曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 所述粗还料具有: 粗轴颈部,其轴向的长度与所述锻造曲轴的各个轴颈部的轴向的长度相同; 粗销部,其轴向的长度与所述锻造曲轴的各个销部的轴向的长度相同; 第3粗曲臂部和第4粗曲臂部,该第3粗曲臂部与所述锻造曲轴的所述第3曲臂部相对 应,该第3粗曲臂部的轴向的厚度与所述锻造曲轴的所述第3曲臂部的轴向的厚度相同,该 第4粗曲臂部与所述锻造曲轴的所述第4曲臂部相对应,该第4粗曲臂部的轴向的厚度与所 述锻造曲轴的所述第4曲臂部的轴向的厚度相同;以及 带有配重的粗曲臂部,该带有配重的粗曲臂部与所述锻造曲轴的具有所述平衡配重的 带有配重的曲臂部相对应,该带有配重的粗曲臂部的轴向的厚度比所述锻造曲轴的具有所 述平衡配重的带有配重的曲臂部的轴向的厚度厚, 所述粗坯料的所述粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得比所述锻造曲轴的 所述销部的与轴向成直角的方向的偏心量小, 所述成形装置包括: 基准销模,其配置于所述第2粗销部的位置,能够贴紧于该第2粗销部、并且接触于与该 第2粗销部相连的所述第3粗曲臂部的侧面和所述第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限 制,能沿着与轴向成直角的方向移动; 可动销模,其分别配置于两端的所述第1粗销部和所述第3粗销部的位置,能够分别贴 紧于该第1粗销部和第3粗销部、并且分别接触于与该第1粗销部和该第3粗销部相连的所述 粗曲臂部的侧面,且能沿着朝向所述基准销模的轴向和与轴向成直角的方向移动; 固定轴颈模,其分别配置于与所述第3粗曲臂部和所述第4粗曲臂部相连的所述粗轴颈 部的位置,能够分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈部、并 且分别接触于所述第3粗曲臂部的侧面和所述第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制; 以及 可动轴颈模,其分别配置于除与所述第3粗曲臂部和所述第4粗曲臂部相连的所述粗轴 颈部以外的所述粗轴颈部的位置,且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式 保持该粗轴颈部,并且分别接触于与该粗轴颈部相连的所述粗曲臂部的侧面,且能朝向所 述基准销模沿着轴向移动, 自用所述固定轴颈模和所述可动轴颈模夹入并保持所述粗轴颈部且将所述基准销模 和所述可动销模贴紧于所述粗销部的状态起,使所述可动轴颈模沿着轴向移动,并且使所 述可动销模沿着轴向移动并沿着与轴向成直角的方向移动的同时,使所述基准销模沿着与 轴向成直角的方向移动,从而在轴向上挤压所述带有配重的粗曲臂部而使所述带有配重的 粗曲臂部的厚度减小至所述锻造曲轴的所述带有配重的曲臂部的厚度,并且在与轴向成直 角的方向上按压所述粗销部而使所述粗销部的偏心量增加至所述锻造曲轴的所述销部的 偏心量。2. 根据权利要求1所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 所述基准销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧所述基准销模的一侧相反的外侧 的辅助销模,所述可动销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧所述可动销模的一侧相反 的外侧的辅助销模, 伴随着所述可动轴颈模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着 轴向的移动,在所述可动轴颈模与所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭合之后, 控制所述可动销模的沿着与轴向成直角的方向的移动,以使按压变形的所述粗销部到达所 述辅助销模。3. 根据权利要求2所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 将所述可动销模的沿着与轴向成直角的方向的总移动距离设为100%时,在与该可动 销模相邻的所述可动轴颈模沿着轴向的移动完成的时刻,该可动销模的沿着与轴向成直角 的方向的移动距离为总移动距离的90%以下,之后该可动销模沿着与轴向成直角的方向的 移动完成。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形 装置,其中, 所述基准销模、所述可动销模、所述固定轴颈模以及所述可动轴颈模安装于能够在沿 着与轴向成直角的方向的方向上进行压下的压力机, 伴随着压力机进行压下,所述固定轴颈模和所述可动轴颈模夹入并保持所述粗轴颈 部,并且所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部,伴随着在该状态下继续压力机 的压下,所述可动轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动的同时,所述可动销模伴 随着该可动轴颈模的移动分别沿着轴向移动。5. 根据权利要求4所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 所述楔块机构的楔块角度在各个所述可动轴颈模处互不相同。6. 根据权利要求4或5所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其 中, 所述基准销模和所述可动销模与液压缸相连结,并在该液压缸的驱动下沿着与轴向成 直角的方向移动。7. -种三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,在制造三汽缸发动机用的 锻造曲轴的过程中,该成形装置用于自粗坯料来成形精锻用坯料,该精锻用坯料向用于造 形所述锻造曲轴的最终形状的精锻提供,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销部相连的第3 曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 所述粗还料具有: 粗轴颈部,其轴向的长度与所述锻造曲轴的各个轴颈部的轴向的长度相同; 粗销部,其轴向的长度与所述锻造曲轴的各个销部的轴向的长度相同; 第3粗曲臂部和第4粗曲臂部,该第3粗曲臂部与所述锻造曲轴的所述第3曲臂部相对 应,该第3粗曲臂部的轴向的厚度与所述锻造曲轴的所述第3曲臂部的轴向的厚度相同,该 第4粗曲臂部与所述锻造曲轴的所述第4曲臂部相对应,该第4粗曲臂部的轴向的厚度与所 述锻造曲轴的所述第4曲臂部的轴向的厚度相同;以及 带有配重的粗曲臂部,该带有配重的粗曲臂部与所述锻造曲轴的具有所述平衡配重的 带有配重的曲臂部相对应,该带有配重的粗曲臂部的轴向的厚度比所述锻造曲轴的具有所 述平衡配重的带有配重的曲臂部的轴向的厚度厚, 所述粗坯料的两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与轴向成直角的方向的偏心 量的七/2小,所述粗坯料的中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量为零, 或者在与所述第1粗销部和第3粗销部的偏心方向正交的方向上形成得与所述锻造曲轴的 所述销部的与轴向成直角的方向的偏心量相同, 所述成形装置包括: 基准销模,其配置于所述第2粗销部的位置,能够贴紧于该第2粗销部并且接触于与该 第2粗销部相连的所述第3粗曲臂部的侧面和所述第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限 制; 可动销模,其分别配置于所述第1粗销部和所述第3粗销部的位置,能够分别贴紧于该 第1粗销部和该第3粗销部、并且分别接触于与该第1粗销部和该第3粗销部相连的所述粗曲 臂部的侧面,且能沿着朝向所述基准销模的轴向和与轴向成直角的方向移动; 固定轴颈模,其分别配置于与所述第3粗曲臂部和所述第4粗曲臂部相连的所述粗轴颈 部的位置,能够分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方式保持该粗轴颈部、并 且分别接触于所述第3粗曲臂部的侧面和所述第4粗曲臂部的侧面,且轴向的移动被限制; 以及 可动轴颈模,其分别配置于除与所述第3粗曲臂部和所述第4粗曲臂部相连的所述粗轴 颈部以外的所述粗轴颈部的位置,能够分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴颈部的方 式保持该粗轴颈部、并且分别接触于与该粗轴颈部相连的所述粗曲臂部的侧面,且能朝向 所述基准销模沿着轴向移动, 自利用所述固定轴颈模和所述可动轴颈模夹入并保持所述粗轴颈部且将所述基准销 模和所述可动销模贴紧于所述粗销部的状态起,使所述可动轴颈模沿着轴向移动,并且使 所述可动销模沿着轴向移动并沿着与轴向成直角的方向移动,从而在轴向上挤压所述带有 配重的粗曲臂部而使所述带有配重的粗曲臂部的厚度减小至所述锻造曲轴的所述带有配 重的曲臂部的厚度,并且在与轴向成直角的方向上相互向相反方向按压所述第1粗销部和 所述第3粗销部而使所述第1粗销部和所述第3粗销部的偏心量增加至所述锻造曲轴的所述 销部的偏心量的士/2。8. 根据权利要求7所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 所述基准销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧所述基准销模的一侧相反的外侧 的辅助销模,所述可动销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧所述可动销模的一侧相反 的外侧的辅助销模, 伴随着所述可动轴颈模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着 轴向的移动,在所述可动轴颈模与所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭合之后, 控制所述可动销模的沿着与轴向成直角的方向的移动,以使按压变形的所述粗销部到达所 述辅助销模。9. 根据权利要求8所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 将所述可动销模的沿着与轴向成直角的方向的总移动距离设为100%时,在与该可动 销模相邻的所述可动轴颈模沿着轴向的移动完成的时刻,该可动销模的沿着与轴向成直角 的方向的移动距离为总移动距离的90%以下,之后该可动销模沿着与轴向成直角的方向的 移动完成。10. 根据权利要求7至9中任一项所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形 装置,其中, 所述基准销模、所述可动销模、所述固定轴颈模以及所述可动轴颈模安装于能够在沿 着与轴向成直角的方向的方向上进行压下的压力机, 伴随着压力机进行压下,所述固定轴颈模和所述可动轴颈模夹入并保持所述粗轴颈 部,并且所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部,伴随着在该状态下继续压力机 的压下,所述可动轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动的同时,所述可动销模伴 随着该可动轴颈模的移动分别沿着轴向移动。11. 根据权利要求10所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置,其中, 所述楔块机构的楔块角度在各个所述可动轴颈模处互不相同。12. 根据权利要求10或11所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置, 其中, 所述可动销模与液压缸相连结,并在该液压缸的驱动下沿着与轴向成直角的方向移 动。13. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销 部相连的第3曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 所述制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列工 序: 在第1预成形工序中,造形作为向权利要求1至6中任一项所述的成形装置提供的所述 粗坯料的粗坯料,在该粗坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与轴向成直角 的方向的偏心量的# /2相同、且中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在 与所述第1粗销部和所述第3粗销部的偏心方向正交的方向上形成得比所述锻造曲轴的所 述销部的与轴向成直角的方向的偏心量小; 在第2预成形工序中,使用权利要求1至6中任一项所述的成形装置,成形作为所述精锻 用坯料的精锻用坯料,该精锻用坯料包含所述销部的配置角度在内被造形成所述锻造曲轴 的最终形状;以及 在精锻工序中,对所述精锻用坯料进行精锻,成形精锻件,该精锻件包含所述销部的配 置角度在内被造形成所述锻造曲轴的最终形状。14. 一种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销 部相连的第3曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 所述制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序、精锻工序以及扭转工序这 一系列工序: 在第1预成形工序中,造形作为向权利要求1至6中任一项所述的成形装置提供的所述 粗坯料的粗坯料,在该粗坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第3粗销部的与轴向成直角 的方向的偏心量在相同的方向上形成得比所述锻造曲轴的所述销部的与轴向成直角的方 向的偏心量小、且中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在与所述第1粗销 部和所述第3粗销部的偏心方向相反的方向上形成得比所述锻造曲轴的所述销部的与轴向 成直角的方向的偏心量小; 在第2预成形工序中,使用权利要求1至6中任一项所述的成形装置,成形作为所述精锻 用坯料的精锻用坯料,该精锻用坯料除了所述销部的配置角度以外被造形成所述锻造曲轴 的最终形状; 在精锻工序中,对所述精锻用坯料进行精锻,成形精锻件,该精锻件除了所述销部的配 置角度以外被造形成所述锻造曲轴的最终形状;以及 在扭转工序中,将所述精锻件的所述销部的配置角度调整为所述锻造曲轴的所述销部 的配置角度。15. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销 部相连的第3曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 该制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列工序: 在第1预成形工序中,造形作为向权利要求7至12中任一项所述的成形装置提供的所述 粗坯料的粗坯料,在该粗坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与轴向成直角 的方向的偏心量的七/2小、且中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成 为零; 在第2预成形工序中,使用权利要求7至12中任一项所述的成形装置,成形作为所述精 锻用坯料的精锻用坯料,在该精锻用坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与 轴向成直角的方向的偏心量的相同、且中央的所述第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还料的中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量相 同;以及 在精锻工序中,以将两端的所述第1粗销部和所述第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所述粗销部,成形精锻件,该 精锻件包含所述销部的配置角度在内被造形成所述锻造曲轴的最终形状。16. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法,在该锻造曲轴中,在与中央的第2销 部相连的第3曲臂部和第4曲臂部不具有平衡配重,在余下的曲臂部具有平衡配重,其中, 该制造方法包括下述的第1预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序这一系列工序: 在第1预成形工序中,造形作为向权利要求7至12中任一项所述的成形装置提供的所述 粗坯料的粗坯料,在该粗坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与轴向成直角 的方向的偏心量的七/2小、且中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在与 所述第1粗销部和所述第3粗销部的偏心方向正交的方向上形成得与所述锻造曲轴的所述 销部的与轴向成直角的方向的偏心量相同; 在第2预成形工序中,使用权利要求7至12中任一项所述的成形装置,成形作为所述精 锻用坯料的精锻用坯料,在该精锻用坯料中,两端的所述第1粗销部和所述第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所述锻造曲轴的所述销部的与 轴向成直角的方向的偏心量的^/2相同、且中央的所述第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还料的中央的所述第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量相 同;以及 在精锻工序中,以将两端的所述第1粗销部和所述第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述第1粗销部和所述第3粗销部, 成形精锻件,该精锻件包含所述销部的配置角度在内被造形成所述锻造曲轴的最终形状。
【文档编号】B21J5/08GK106061646SQ201580010490
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月18日
【发明人】大久保润, 大久保润一, 田村宪司, 吉田邦裕
【申请人】新日铁住金株式会社
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