四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置及使用了该装置的四汽缸发动机用锻 ...的制作方法
【专利摘要】成形装置利用固定轴颈模(10U、10B)和可动轴颈模(11U、11B)夹入并保持粗坯料(4)的粗轴颈部(Ja)，从将销模(12)贴紧于粗销部(Pa)的状态起，使可动轴颈模(11U、11B)朝向固定轴颈模(10U、10B)在轴向上移动，并且，使销模(12)在相同的轴向和偏心方向上移动。由此，在轴向上挤压带有配重的粗臂部(Aa)并使其厚度减小到锻造曲轴的带有配重的臂部的厚度，并且，在偏心方向上按压粗销部(Pa)并使其偏心量增加到锻造曲轴的销部的偏心量。
【专利说明】
四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置及使用了该装置的四汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及利用热锻造制造四汽缸发动机用的曲轴(以下也称为“锻造曲轴”)的技术。特别是涉及用于在该锻造曲轴的制造过程中成形向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以及包括使用了该成形装置的预成形工序的四汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法。
【背景技术】
[0002]曲轴为往复式发动机的关键零件，通过将活塞的往复运动转换为旋转运动而获得动力。该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。在轿车、货车、特殊作业车等汽车的四汽缸发动机中，要求曲轴有较高的强度和刚性，因此，多使用对该要求优越的锻造曲轴。另外，在自动两轮车、农业机械、船舶等的四汽缸发动机中也应用有锻造曲轴。
[0003]通常，四汽缸发动机用的锻造曲轴以钢坯为原材料，依次经过预成形、模锻、模锻切边以及整形各工序而制造。钢坯的截面为圆形或方形且在整个长度上截面积恒定。预成形工序包含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是用于说明以往的通常的四汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示意图。图1所示的曲轴I搭载于四汽缸发动机，包括五个轴颈部Jl?J5、四个销部Pl?P4、前端部Fr、凸缘部Fl以及分别将轴颈部Jl?J5和销部Pl?P4相连的八个曲臂部(以下也简称为“臂部”)Al?AS。该曲轴I为四汽缸-四个平衡配重的曲轴。在八个臂部Al?AS中，两端的第I臂部Al、第8臂部AS以及与中央的第3轴颈部相连的第4曲臂部A4和第5曲臂部A5具有平衡配重。第2臂部A2、第3臂部A3、第6臂部A6以及第7臂部A7不具有平衡配重，因此，为椭圆形的形状。以下，在分别统称轴颈部Jl?J5、销部Pl?P4以及臂部Al?AS时，其附图标记记为:轴颈部为“J”、销部为“P”、臂部为“A”。另外，具有平衡配重的臂部在与不具有平衡配重的臂部区别的情况下，还称为带配重的臂部。另一方面，不具有平衡配重的臂部还称为无配重臂部或椭圆形臂部。
[0005]在图1所示的制造方法中，如下所述地制造锻造曲轴I。首先，在利用加热炉对预先切断为预定长度的图1的(a)所示的钢坯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使钢坯2缩颈并且将其体积分配在长度方向上，从而对成为中间坯料的中间坯料的辊乳坯件103进行成形(参照图1(的b))。接着，在弯曲锻造工序中，将利用辊乳成形而获得的辊乳坯件103自与长度方向成直角的方向局部冲压下压并将其体积分配，而进一步对成为中间坯料的弯曲坯件104进行成形(参照图1的(C))。
[0006]接着，在粗锻工序中，使用上下一对模具对利用弯曲锻造而获得的弯曲坯件104进行锻压，成形被造形为曲轴(最终锻造制品)的大致形状的锻造件105(参照图1的(d))。而且，在精锻工序中，提供有利用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，成形被造形为与曲轴一致的形状的锻造件106(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模面之间流出。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，从上下利用模具保持利用精锻而获得的带有飞边106a的精锻件106，并利用刀具类模具冲切去除飞边106a。由此，如图1的(f)所示，能够获得锻造曲轴I。在整形工序中，对去除了飞边的锻造曲轴I的重要部位(例如轴颈部J、销部P、前端部Fr、凸缘部Fl等这样的轴部、视情况而定、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。由此，能够制造锻造曲轴I。
[0008]图1所示的制造工序并不限定于例示的四汽缸-四个平衡配重的曲轴，对于其他的四汽缸-四个平衡配重的曲轴，制造工序也相同。其他的四汽缸-四个平衡配重的曲轴在8个臂部A中，代替与前端的第I销Pl相连的首端的第I臂部Al，而在与相同的第I销Pl相连的第2臂部A2上具有平衡配重。该曲轴代替与后端的第4销P4相连的最末尾的第8臂部AS，而在与相同的第4销P4相连的第7臂部A7上具有平衡配重。
[0009]然而，在这样的制造方法中，由于大量地产生不成为产品的无用的飞边，因此，成品率下降是不可否认的。因此，在制造锻造曲轴的方面，以往，极力抑制飞边的产生、实现成品率的提高则成为了至关重要的课题。作为应对该课题的以往的技术而存在下述的技术。
[0010]例如，日本特开2008-155275号公报(专利文献I)和日本特开2011-161496号公报(专利文献2)公开有一种用于制造造形有轴颈部和销部、且也相应地造形有臂部的曲轴的技术。在专利文献I的技术中，将与曲轴的轴颈部和销部相当的部分分别缩颈而得到的带有台阶的圆棒作为坯料。然后，分别利用冲模把持将销部相当部分夹在中间的一对轴颈部相当部分。从该状态起，使两冲模在轴向上接近并对圆棒坯料施加压缩变形。通过施加变形，并且在与轴向成直角的方向上将冲头向销部相当部分按压而使销部相当部分偏心。在所有的曲拐形成中依次反复进行该动作。
[0011]在专利文献2的技术中，将单一的圆棒作为还料。而且，将该圆棒还料的两端部中的一端利用固定模保持，将另一端利用可动模保持，并且，将圆棒坯料的轴颈部相当部分利用轴颈模保持，将销部相当部分利用销模保持。从该状态起，使可动模、轴颈模以及销模朝向固定模在轴向上移动并对圆棒坯料施加压缩变形。在赋予该变形的同时，使销模在与轴向成直角的偏心方向上移动并使销部相当部分偏心。
[0012]在专利文献1、2的任一技术中，均不产生飞边，因此，能够期待成品率的明显的提尚O
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开2008-155275号公报
[0016]专利文献2:日本特开2011-161496号公报
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]如上所述，所述专利文献I和专利文献2所公开的技术将圆棒的坯料直接成形为曲轴形状。但是，由于锻造曲轴要求高强度和高刚性，因此，该坯料难以变形。因此，实际能够制造的曲轴不得使臂部的厚度较厚、且使销部的偏心量也较小，而限定于比较平缓的曲轴形状。而且，臂部限定于全部不具有平衡配重的单纯的形状的臂部、即椭圆形臂部。
[0019]另外，在所述专利文献I和专利文献2所公开的技术中，通过随着圆棒还料的轴向上的压缩变形产生的沿着与轴向成直角的方向的自由膨胀以及随着圆棒坯料的销部相当部分的偏心移动产生的拉伸变形而对臂部进行造形。因此，臂部的轮廓形状容易变得不定形，而无法确保尺寸精度。
[0020]本发明即是鉴于所述的问题而做成的。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四汽缸发动机用的锻造曲轴，在锻造曲轴的制造过程中，以进行对其最终形状进行造形的精锻为前提，提供用于成形向该精锻提供的精锻用坯料的成形装置。另外，本发明的其他的目的在于提供能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的尺寸精度制造四汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]本发明的实施方式的成形装置为如下装置:在制造四汽缸发动机用的锻造曲轴的过程中，由粗坯料成形精锻用坯料，该精锻用坯料向造形锻造曲轴的最终形状的精锻提供。
[0023]在锻造曲轴中，
[0024]在与中央的第3轴颈部相连的第4曲臂部和第5曲臂部上具有平衡配重，
[0025]在与前端的第I销部相连的第I曲臂部和第2曲臂部中的任一曲臂部以及与后端的第4销部相连的第7曲臂部和第8曲臂部中的任一曲臂部上具有平衡配重，
[0026]在剩余的曲臂部上不具有平衡配重。
[0027]粗坯料具有:
[0028]粗轴颈部，其轴向上的长度与锻造曲轴的各轴颈部的轴向上的长度相同；
[0029]粗销部，其轴向上的长度与锻造曲轴的各销部的轴向上的长度相同，且与轴向成直角的偏心方向上的偏心量小于所述销部的与轴向成直角的偏心方向上的偏心量;以及
[0030]无配重粗曲臂部和带有配重的粗曲臂部，在锻造曲轴的曲臂部中，无配重粗曲臂部与不具有平衡配重的无配重曲臂部相对应，且轴向上的厚度与该曲臂部的轴向上的厚度相同，带有配重的粗曲臂部与具有平衡配重的带有配重的曲臂部相对应，且轴向上的厚度厚于该曲臂部的轴向上的厚度。
[0031]本实施方式的成形装置包括下述的固定轴颈模、可动轴颈模以及销模。
[0032]固定轴颈模配置于第3粗轴颈部的位置，能够沿着与轴向成直角的偏心方向夹入并保持该粗轴颈部，并且，在同与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面相接触的同时，被约束轴向上的移动。
[0033]可动轴颈模配置于除利用固定轴颈模夹入的粗轴颈部以外的粗轴颈部各自的位置，能够分别沿着与轴向成直角的偏心方向夹入并保持该粗轴颈部，并且，在分别同与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面相接触的同时，朝向固定轴颈模在轴向上移动。
[0034]销模配置于粗销部各自的位置，能够贴紧于该粗销部各自的偏心中心侧，并且，在分别同与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面相接触的同时，在朝向固定轴颈模的轴向以及与轴向成直角的偏心方向上移动。
[0035]该成形装置利用固定轴颈模和可动轴颈模夹入并保持粗轴颈部，从使销模贴紧于粗销部的状态起，使可动轴颈模在轴向上移动，并且，使销模在轴向上移动且在偏心方向上移动，由此，在轴向上挤压带有配重的粗曲臂部而使其厚度减小到锻造曲轴的带有配重的曲臂部的厚度，并且，在偏心方向上按压粗销部从而使其偏心量增加到锻造曲轴的销部的偏心量。
[0036]在所述的成形装置中，优选的是构成为，所述销模在与所述粗销部各自的偏心中心侧相反的外侧包含辅助销模，该辅助销模能够在轴向上移动，随着所述可动轴颈模以及所述销模和所述辅助销模在轴向上的移动，在所述固定轴颈模及所述可动轴颈模与所述销模及所述辅助销模之间的间隙闭合之后，控制所述销模的偏心方向上的移动，以使偏心变形的所述粗销部到达所述辅助销模。
[0037]在该成形装置的情况下，优选的是构成为，在将所述销模的偏心方向上的总移动距离设为100%时，在与该销模相邻的所述可动轴颈模的轴向上的移动完成了的时刻，所述销模的偏心方向上的移动距离为总移动距离的90%以下，之后所述销模的偏心方向上的移动完成。
[0038]另外，在所述的成形装置中，能够构成为，所述固定轴颈模、所述可动轴颈模以及所述销模安装于能够在沿着偏心方向的方向上下压的压力机，随着压力机的下压，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，随着所述销模贴紧于所述粗销部并在该状态下继续进行压力机的下压，所述可动轴颈模分别利用楔块机构在轴向上移动，与此同时，随着该可动轴颈模的移动，所述销模分别在轴向上移动。
[0039]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所述可动轴颈模中互不相同。另外，优选的是构成为，所述销模连结于液压缸，并利用该液压缸的驱动在偏心方向上移动。
[0040]另外，所述的成形装置能够应用于如下这样的锻造曲轴的制造:在第I曲臂部、第4曲臂部、第5曲臂部以及第8曲臂部上具有平衡配重，在剩余的第2曲臂部、第3曲臂部、第6曲臂部以及第7曲臂部上不具有平衡配重。还能够应用于如下这样的锻造曲轴的制造:在第2曲臂部、第4曲臂部、第5曲臂部以及第7曲臂部上具有平衡配重，在剩余的第I曲臂部、第3曲臂部、第6曲臂部以及第8曲臂部上不具有平衡配重。
[0041]本发明的实施方式的制造方法为一种制造所述的锻造曲轴的方法，包含第I预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序的一系列的工序。
[0042]在第I预成形工序中，造形向所述的成形装置提供的粗坯料。
[0043]在第2预成形工序中，使用所述的成形装置成形被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料。
[0044]在精锻工序中，对精锻用坯料进行精锻，成形被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0045]发明的效果
[0046]根据本实施方式的成形装置以及包含使用了该成形装置的预成形工序的制造方法，能够由无飞边的粗坯料以与即使是带有配重的臂部、该臂部的厚度也较薄的四汽缸发动机用锻造曲轴的形状大致一致的形状成形无飞边的精锻用坯料。若对这样的无飞边的精锻用坯料进行精锻，则虽产生少量飞边，但能够包含臂部的轮廓形状在内地造形锻造曲轴的最终形状。因而，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四汽缸发动机用的锻造曲轴。
【附图说明】
[0047]图1是用于说明以往的通常的四汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示意图。
[0048]图2是示意性地表示第I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以及已成形的精锻用坯料的各形状的俯视图。
[0049]图3是表示第I实施方式的锻造曲轴的制造工序的示意图。
[0050]图4是表示第I实施方式的成形装置的结构的纵剖视图。
[0051]图5A是用于说明利用图4所示的第I实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图，表示成形初期的状态。
[0052]图5B是用于说明利用图4所示的第I实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图，表示成形完成时的状态。
[0053]图6是用于说明在利用成形装置成形精锻用坯料时产生飞边的状况的图。
[0054]图7是用于说明在利用成形装置成形精锻用坯料时实施了飞边的应对之策的情况下的状况的图。
[0055]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以及已成形的精锻用坯料的各形状的俯视图。
[0056]图9是表示第2实施方式的成形装置的结构的纵剖视图。
[0057]图1OA是用于说明利用图9所示的第2实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图，表示成形初期的状态。
[0058]图1OB是用于说明利用图9所示的第2实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图，表示成形完成时的状态。
【具体实施方式】
[0059]在本发明中，在制造四汽缸发动机用的锻造曲轴时，以在其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一工序中由粗坯料成形向该精锻提供的精锻用坯料。以下，详细说明本发明的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置的实施方式。
[0060]1.第I实施方式
[0061 ] 1-1.粗坯料以及精锻用坯料
[0062]图2是示意性地表示在第I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以及已成形的精锻用坯料的各形状的俯视图。图2中表示制造四汽缸-四个平衡配重的曲轴且是在第I臂部、第4臂部、第5臂部以及第8臂部上具有平衡配重的曲轴的情况下的状况。
[0063]如图2所示，第I实施方式的粗坯料4为依据图1的(f)所示的锻造曲轴I的形状且整体较粗的曲轴形状。该粗坯料4包括五个粗轴颈部Jla?J5a、四个粗销部Pla?P4a、粗前端部Fra、粗凸缘部Fla以及分别将粗轴颈部Jla?J5a和粗销部Pla?P4a相连的8个粗曲臂部(以下也简称为“粗臂部”)Ala?A8a。第2粗臂部A2a、第3臂部A3a、第6粗臂部A6a以及第7粗臂部A7a不具有平衡配重，因此，为椭圆形的形状。在粗坯料4上未带有飞边。以下，在分别统称粗坯料4的粗轴颈部Jla?J5a、粗销部Pla?P4a以及粗臂部Ala?ASa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，具有平衡配重的第I粗臂部Ala、第4臂部A4a、第5粗臂部A5a以及第8粗臂部A8a还称为带有配重的粗臂部Aa。另一方面，不具有平衡配重的第2粗臂部A2a、第3粗臂部A3a、第6粗臂部A6a以及第7粗臂部A7a还称为无配重粗臂部Aa或椭圆形粗臂部Aa。
[0064]第I实施方式的精锻用坯料5是由上述的粗坯料4利用详细情况后述的成形装置成形的。精锻用坯料5包括五个粗轴颈部Jlb?J5b、四个粗销部Plb?P4b、粗前端部Frb、粗凸缘部Flb以及分别将粗轴颈部Jlb?J5b和粗销部Plb?P4b相连的8个粗曲臂部(以下也简称为“粗臂部”)Alb?A8b。第2粗臂部A2b、第3粗臂部A3b、第6粗臂部A6b以及第7粗臂部A7b不具有平衡配重，因此为椭圆形的形状。精锻用坯料5不带有飞边。以下，在分别统称精锻用坯料5的粗轴颈部Jlb?J5b、粗销部Plb?P4b以及粗臂部Alb?ASb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，具有平衡配重的第I粗臂部Alb、第4粗臂部A4b、第5粗臂部A5b以及第8粗臂部ASb还称为带有配重的粗臂部Ab。另一方面，不具有平衡配重的第2粗臂部A2b、第3粗臂部A3b、第6粗臂部A6b以及第7粗臂部A7b还称为无配重的粗臂部Ab或椭圆形粗臂部Ab。
[0065]精锻用坯料5的形状与曲轴(最终锻造制品)的形状大致一致，正好相当于图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的轴向上的长度与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J的轴向上的长度相同。精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向上的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P的轴向上的长度相同，且两者的在与轴向成直角的偏心方向上的偏心量也相同。精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向上的厚度与最终形状的锻造曲轴的臂部A的轴向上的厚度相同。
[0066]相对于此，粗坯料4的粗轴颈部Ja的轴向上的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb、即锻造曲轴的轴颈部J的轴向上的长度相同。粗坯料4的粗销部Pa的轴向上的长度与精锻用坯料5的粗销部Pb、即锻造曲轴的销部P的轴向上的长度相同，但是，偏心量小于精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量。
[0067]在粗坯料4的粗臂部Aa中，带有配重的粗臂部Aa(第I粗臂部Ala、第4粗臂部A4a、第5粗臂部A5a以及第8粗臂部A8a)的轴向上的厚度厚于分别相对应的精锻用坯料5的带有配重的粗臂部Ab、即锻造曲轴的带有配重的臂部A的轴向上的厚度。另一方面，粗坯料4的椭圆形粗臂部Aa(第2粗臂部A2a、第3粗臂部A3a、第6粗臂部A6a以及第7粗臂部A7a)的轴向上的厚度与分别相对应的精锻用坯料5的椭圆形粗臂部Ab、即锻造曲轴的椭圆形臂部A的轴向上的厚度相同。主要的是，相比于精锻用坯料5(最终形状的锻造曲轴)，粗坯料4的全长长出了与带有配重的粗臂部Aa的厚度比带有配重的粗臂部Ab的厚度厚的量相对应的量，且粗销部Pa的偏心量较小。由此，粗坯料4成为比较平缓的曲轴形状。
[0068]在此，严格来说，相对于最终形状的锻造曲轴，精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度略薄，与其相对应地粗轴颈部Jb和粗销部Pb的轴向上的长度略大。这是为了在精锻时，容易将精锻用坯料5容纳在模具内，防止粘着(日文:和CD)缺陷的产生。与其相对应地，相对于最终形状的锻造曲轴，粗坯料4的粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向上的长度也略大。
[0069]1-2.锻造曲轴的制造工序
[0070]图3是表示第I实施方式的四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I实施方式的锻造曲轴的制造方法包含第I预成形、第2预成形、精锻各工序，根据需要包含模锻切边、整形各工序。
[0071]第I预成形工序为造形所述的粗坯料4的工序。在第I预成形工序中，将截面为圆形的圆钢坯作为原材料，在利用加热炉(例如感应加热炉、气体气氛加热炉等)对该圆钢坯进行加热之后，实施预成形加工。例如，进行利用孔型辊减径乳制圆钢坯并将其体积分配在长度方向上的辊乳成形，重复进行将由此获得的辊乳坯件自与长度方向成直角的方向局部冲压下压并将其体积分配的弯曲锻造。由此，能够造形粗坯料4。此外，使用所述专利文献I和专利文献2所公开的技术，也能够造形粗坯料4。另外，还可以采用斜置乳辊、闭塞锻造等。
[0072]第2预成形工序为成形所述的精锻用坯料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，能够由所述的粗坯料4成形被造形为锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料5。
[0073]精锻工序为获得与曲轴一致的形状的精锻件的工序。在精锻工序中，提供所述的精锻用坯料5，使用上下一对模具进行锻压。由此，能够获得造形为锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0074]1-3.精锻用坯料的成形装置
[0075]图4是表示第I实施方式的成形装置的结构的纵剖视图。在图4中例示制造在第I臂部、第4臂部、第5臂部以及第8臂部上具有平衡配重的四汽缸-四个平衡配重的曲轴的情况下的成形装置。即，由所述图2所示的粗坯料4成形精锻用坯料5。
[0076]如图4所示，成形装置利用了压力机。成形装置具有成为基础的固定的下侧垫板20和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弹性支承有下侧模具支承台22。该下侧模具支承台22被容许在上下方向上移动。作为弹性构件24，能够应用蝶形弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧等，此外，还能够应用液压弹簧系统。在上侧垫板21的正下方，借助支柱25固定有上侧模具支承台23。该上侧模具支承台23利用压力机(滑块)的驱动而与上侧垫板21—体地下降。
[0077]在图4所示的成形装置中，将粗坯料4容纳在模具内，并成形为精锻用坯料。此时，容纳在模具内的粗坯料4的姿势将粗销部Pa的偏心方向与垂直方向对齐，将第I粗销部Pla和第4粗销部P4a配置于上方，换言之将第2粗销部P2a和第3粗销部P3a配置于下方。因此，在下侧模具支承台22和上侧模具支承台23上分别安装有固定轴颈模10U、10B、可动轴颈模11U、11B以及销模12和辅助销模13。这些固定轴颈模10U、10B、可动轴颈模11U、11B以及销模12和辅助销模13沿着粗坯料4的轴向被分割，分别在上下方向上成对。
[0078]固定轴颈模10U、10B配置于粗坯料4的粗轴颈部Ja中的成为基准的中央的第3粗轴颈部J3a的位置。上下的固定轴颈模10U、10B分别安装于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22。特别是，上下的固定轴颈模10U、10B均完全地固定于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22 ο
[0079]在固定轴颈模10U、10B上分别形成有半圆筒状的第I刻入部10Ua、10Ba、和第2刻入部10Ub、10Bb。第2刻入部10Ub、10Bb与第I刻入部10Ua、10Ba的前后(图4中的左右)相邻。第I刻入部10Ua、1Ba的长度与精锻用坯料5中的第3粗轴颈部J3b的轴向上的长度相同。第2刻入部10Ub、1Bb的长度与精锻用坯料5中的与该粗轴颈部J3b相连的带有配重的粗臂部Ab(第4粗臂部A4b和第5粗臂部A5b)的轴向上的厚度相同。
[0080]固定轴颈模10U、10B通过随着压力机的驱动产生的上侧模具支承台23的下降、SP压力机的下压，利用第I刻入部10Ua、10Ba从上下夹入并保持第3粗轴颈部J3a。与此同时，固定轴颈模10U、1B的第2刻入部lOUb、1Bb的靠第I刻入部lOUa、1Ba侧的面同与第3粗轴颈部J3a相连的带有配重的粗臂部Aa(第4粗臂部A4a和第5粗臂部A5a)的靠第3粗轴颈部J3a侧的侧面相接触。
[0081]可动轴颈模11U、11B配置于粗坯料4的除利用固定轴颈模10U、10B夹入的粗轴颈部Ja以外的粗轴颈部Ja (第I粗轴颈部Jla、第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a、第5粗轴颈部J5a)的位置。上下可动轴颈模IlUUlB分别安装于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22。特别是，上下的可动轴颈模11U、11B均被容许相对于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22在朝向固定轴颈模1U、1B的轴向上移动。
[0082]在可动轴颈模111]、118上分别形成有半圆筒状的第1刻入部111^、118&、第2刻入部111^、11813以及第3刻入部111](3、118(3。第2刻入部111]13、11813和第3刻入部111](3、118(3与第1刻入部llUa、IlBa的前后(图4中的左右)相邻。第I刻入部llUa、IlBa的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb(第I粗轴颈部Jlb、第2粗轴颈部J2b、第4粗轴颈部J4b以及第5粗轴颈部J5b)的轴向上的长度相同。第2刻入部llUb、llBb容纳粗坯料4的带有配重的粗臂部Aa。第2刻入部IlUbUlBb的长度和精锻用坯料5的与这些粗轴颈部Jb相连的带有配重的粗臂部Ab的轴向上的厚度相同。第3刻入部11Uc、11Bc容纳粗坯料4的椭圆形粗臂部Aa。第3刻入部11Uc、11Bc的长度和精锻用坯料5中的与这些粗轴颈部Jb相连的椭圆形粗臂部Ab的轴向上的厚度相同。
[0083]在第I实施方式中，与两端的第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a相连的粗臂部Aa均为带有配重的粗臂部。因此，配置于第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a的位置的可动轴颈模111]、118在第2刻入部111^、11813和第3刻入部111^、118(3中包括第2刻入部111]13、11813。另一方面，与靠近中央的第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a相连的粗臂部Aa均为椭圆形粗臂部。因此，配置于第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a的位置的可动轴颈模11U、11B在第2刻入部11诎、11813和第3刻入部111](3、118(3中包括第3刻入部111](3、118(3。
[0084]可动轴颈模11U、11B利用压力机的下压以第I刻入部llUa、llBa分别从上下夹入并保持分别相对应的各粗轴颈部Ja。与此同时，可动轴颈模11U、IIB的第2刻入部I lUb、I IBb和第3刻入部llUc、IlBc的靠第I刻入部llUa、IlBa侧的面同与分别对应的各粗轴颈部Ja相连的带有配重的粗臂部Aa和椭圆形粗臂部Aa的靠各粗轴颈部Ja侧的侧面相接触。
[0085]在此，配置于两端的第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a的位置的可动轴颈模11U、IlB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I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面14U、14B的位置相对应地分别竖立设置有第I楔块26。各第I楔块26贯通下侧模具支承台22并向上方突出。在第I粗轴颈部Jla、第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模IlUUlB中，下侧的可动轴颈模IlB的倾斜面14B在初始状态下与第I楔块26的斜面相接触。另一方面，上侧的可动轴颈模IlU的倾斜面14U通过压力机的下压而与第I楔块26的斜面相接触。
[0086]另外，在配置于靠近中央的第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a的位置的可动轴颈模11U、IlB上固定有未图示的块。块在自第I刻入部llUa、IlBa和第2刻入部llUb、IlBb偏离的侧部(图4中纸面向外和向里)具有倾斜面15U、15B。相对于此，在下侧垫板20上，与这些第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面15U、15B的位置相对应地分别竖立设置有第2楔块27。各第2楔块27贯通下侧模具支承台22并向上方突出。在第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、IIB中，下侧的可动轴颈模IIB的倾斜面15B在初始状态下与第2楔块27的斜面相接触。另一方面，上侧的可动轴颈模IlU的倾斜面15U通过压力机的下压而成为与第2楔块27的斜面相接触的状态。
[0087]然后，随着压力机的继续下压，上侧的可动轴颈模IlU与下侧的可动轴颈模IlB—体地被下压。由此，对于第I粗轴颈部Jla、第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模11U、11B来说，上下无论哪个，其倾斜面14U、14B均沿着第I楔块26的斜面滑动。相伴于此，朝向成为基准的第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、1B在轴向上移动。与此同时，对于第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、11B来说，上下无论哪个，其倾斜面15U、15B均沿着第2楔块27的斜面滑动。相伴于此，朝向成为基准的第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、1B在轴向上移动。主要的是，可动轴颈模11U、11B能够分别利用楔块机构在轴向上移动。
[0088]上下成对的销模12和辅助销模13配置于粗坯料4的粗销部Pa各自的位置。上下的销模12和辅助销模13分别安装于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22。销模12配置于粗销部Pa各自的偏心中心侧。另一侧的辅助销模13配置于与粗销部Pa各自的偏心中心侧相反的外侧。例如，在第I粗销部Pla的位置，第I粗销部Pla的配置为上侧。因此，销模12安装于下侧模具支承台22，并且，辅助销模13安装于上侧模具支承台23。
[0089]特别是，上下的销模12和辅助销模13相对于上侧模具支承台23和下侧模具支承台22均被容许在朝向固定轴颈模10U、10B的轴向上移动。只有销模12还被容许在朝向粗销部Pa的偏心方向上移动。
[0090]在销模12和辅助销模13上分别形成有半圆筒状的刻入部12a、13a。刻入部12a、13a的长度和精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向上的长度相同。
[0091]销模12通过压力机的下压将刻入部12a向各粗销部Pa的偏心中心侧贴紧。另外，销模12的两侧面同与各粗销部Pa相连的粗臂部Aa的靠各粗销部Pa侧的侧面相接触。
[0092]而且，销模12和辅助销模13随着压力机的继续下压而一体地被下压。由此，销模12和辅助销模13随着如上所述地可动轴颈模11U、11B在轴向上移动，而朝向成为基准的第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、10B在轴向上移动。另外，销模12在偏心方向上的移动能够利用连结于各销模12的液压缸16的驱动来进行。
[0093]另外，销模12和辅助销模13的轴向上的移动和可以通过使用与可动轴颈模11U、IlB相同的楔块机构、或使用液压缸、伺服马达等其他的机构强制性地进行。辅助销模13还可以与相邻的一对可动轴颈模11U、IIB中的一个可动轴颈模一体化。
[0094]在图4所示的初始状态下，在分别在轴向上相连的固定轴颈模10U、1B和可动轴颈模11U、IIB与销模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11U、11B、以及销模12和辅助销模13在轴向上的移动。这些各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。
[0095]接着，说明利用这样的结构的成形装置成形精锻用坯料的成形方法。
[0096]图5A和图5B是用于说明利用图4所示的第I实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图。在这些附图中，图5A表示成形初期的状态，图5B表示成形完成时的状态。
[0097]将粗坯料4容纳在所述图4所示的下侧的固定轴颈模10B、可动轴颈模11B、以及销模12和辅助销模13中，并开始压力机的下压。于是，首先，如图5A所示，上侧的固定轴颈模1U和可动轴颈模IlU分别与下侧的固定轴颈模1B和可动轴颈模IlB相抵接。
[0098]由此，粗坯料4成为各粗轴颈部Ja利用固定轴颈模10U、1B和可动轴颈模11U、IIB自上下保持、且销模12向各粗销部Pa的偏心中心侧贴紧的状态。在该状态时，固定轴颈模10U、1B和可动轴颈模11U、11B与粗坯料4的各粗臂部Aa的靠粗轴颈部Ja侧的侧面接触，销模12与各粗臂部Aa的靠粗销部Pa侧的侧面接触。另外，第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a的动轴颈模11U、11B的倾斜面14U、14B与第I楔块26的斜面接触。另外，第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面15U、15B与第2楔块27的斜面接触。
[0099]从该状态起，使压力机在该状态下的下压继续。于是，第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模11U、11B各自的倾斜面14U、14B沿着第I楔块26的斜面滑动。利用该楔块机构，该可动轴颈模11U、IlB朝向第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、1B在轴向上移动。与此同时，第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、IIB各自的倾斜面15U、15B沿着第2楔块27的斜面滑动。利用该楔块机构，该可动轴颈模11U、IIB朝向第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、10B在轴向上移动。随着这样地可动轴颈模11U、11B分别利用楔块机构在轴向上移动，销模12和辅助销模13也朝向第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、1B在轴向上移动。
[0100]此时，对于与椭圆形粗臂部Ab相连的粗轴颈部Ja和粗销部Pa来说，各自的可动轴颈模11U、11B、销模12以及辅助销模13—体地在轴向上移动。例如，由于第2粗臂部A2b为椭圆形粗臂部，因此，与该第2粗臂部A2b相连的第2粗轴颈部J2a和第I粗销部Pla各自的可动轴颈模11U、11B、销模12和辅助销模13—体地在轴向上移动。而且，由于与该第2粗轴颈部J2a相连的第3粗臂部A3b也为椭圆形粗臂部，因此，包含与该第3粗臂部A3b相连的第2粗销部P2a的销模12和辅助销模13在内一体地在轴向上移动。
[0101]由此，固定轴颈模1U、1B和可动轴颈模IIU、11B与销模12和辅助销模13之间的间隙逐渐变窄，最终在它们之间的各间隙消失。此时，粗坯料4的带有配重的粗臂部Aa在轴向被挤压，带有配重的粗臂部Aa的厚度减小到精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度(参照图5B)。此时，能够维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向上的长度。
[0102]另外，根据可动轴颈模11U、11B以及销模12和辅助销模13的轴向上的移动，驱动各销模12的液压缸16。于是，各销模12分别将粗坯料4的粗销部Pa向偏心方向按压。由此，粗坯料4的粗销部Pa在偏心方向上偏移，其偏心量增加到精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量(参照图5B)。
[0103]由此，能够由无飞边的粗坯料4成形无飞边的精锻用坯料5。对于该精锻用坯料5来说，即使是带有配重的臂部A，臂部A的厚度也较薄，成为与四汽缸发动机用锻造曲轴(最终锻造制品)的形状大致一致的形状。而且，若将这样的无飞边的精锻用坯料5向精锻提供并进行精锻，虽然会产生少量飞边，但是，能够包含臂部的轮廓形状在内造形四汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状。因而，能够成品率良好地、且无论其形状如何都能以较高的尺寸精度制造四汽缸发动机用的锻造曲轴。
[0104]在所述图4?图5B所示的成形装置中，第I粗轴颈部Jla的可动轴颈模11U、11B的倾斜面14U、14B及与其接触的第I楔块26的斜面和第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面14U、14B及与其接触的第I楔块26的斜面的倾斜角度以垂直面为基准设为完全相反。另夕卜，第2粗轴颈部J2a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面15U、15B及与其接触的第2楔块27的斜面和第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面15U、15B及与其接触的第2楔块27的斜面的倾斜角度以垂直面为基准设为完全相反。另外，第I楔块26的斜面的角度(第I粗轴颈部Jla、第5粗轴颈部J5a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面14U、14B的角度)设定为大于第2楔块27的斜面的角度(第2粗轴颈部J2a、第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模11U、11B的倾斜面15U、15B的角度)。这样地使用于使各可动轴颈模11U、11B在轴向上移动的楔块机构的楔块角度根据各可动轴颈模11U、11B而不同的理由在于，使在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa并使其厚度减小的变形速度在所有的带有配重的粗臂部Aa中设为恒定。
[0105]在所述图4?图5B所示的成形装置中使用的粗坯料4的粗轴颈部Ja的截面积与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积相同，或大于精锻用坯料5的粗轴颈部Jb、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积。同样，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、即锻造曲轴的销部P的截面积相同，或大于精锻用坯料5的粗销部Pb、即锻造曲轴的销部P的截面积。即使是在粗坯料4的粗轴颈部Ja的截面积大于精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积的情况下，也能够使粗轴颈部Ja的截面积减小到精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积。这是由于固定轴颈模10U、10B和可动轴颈模11U、11B对粗轴颈部Ja的夹入并保持、以及接下来的可动轴颈模11U、11B的轴向上的移动而导致的。另外，即使在粗坯料4的粗销部Pa的截面积大于精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积的情况下，也能够使粗销部Pa的截面积减小到精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积。这是由于销模12的轴向上的移动以及偏心方向上的移动而导致的。
[0106]作为在以上说明的精锻用坯料的成形中应该注意的方面，对于带有配重的粗臂部Aa可能产生局部的飞边。以下，说明飞边的产生原理及其应对之策。
[0107]图6是用于说明利用成形装置成形精锻用坯料时产生飞边的状况的图，图7是用于说明实施了其应对之策的情况下的状况的图。在图6和图7中，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)表示在成形完成后从成形装置取出的精锻用坯料。
[0108]如图6的(a)所示，在开始成形时，可动轴颈模11U、11B在轴向上移动，并且，销模12和辅助销模13在轴向和偏心方向上移动。然后，如图6的(b)所示，对于带有配重的粗臂部Aa来说，在可动轴颈模11U、11B、以及销模12和辅助销模13完成轴向上的移动之前、即固定轴颈模10U、10B及可动轴颈模11U、11B与销模12及辅助销模13之间的间隙闭合之前，当偏心变形的粗销部Pa到达辅助销模13时，产生以下所示的情况。粗销部Pa的材料流入到辅助销模13与固定轴颈模10U、1B及可动轴颈模11U、IIB之间的间隙。该流入的材料虽然随着成形的进行而逐渐被拉伸得较薄，但是，如图6的(c)所示，在成形完成时仍然残留。由此，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。
[0109]飞边部5a在接下来的工序的精锻中被打入产品而成为夹层(日文:和名⑴缺陷。因而，从确保产品质量的观点来看，需要防止飞边的产生。
[0110]作为防止飞边的产生的应对之策，在带有配重的粗臂部Aa中，在固定轴颈模10U、1B及可动轴颈模11U、11B与销模12及辅助销模13之间的间隙闭合之后，控制销模12的偏心方向上的移动，以使偏心变形的粗销部Pa到达辅助销模13即可。具体而言，在可动轴颈模11U、11B、以及销模12和辅助销模13的轴向上的移动完成之后使销模12完成偏心方向上的移动即可。例如，在将销模12的偏心方向上的总移动距离设为100%时，在与该销模12相邻的可动轴颈模11U、IlB的轴向上的移动完成的时刻，销模12的偏心方向上的移动距离优选为总移动距离的90%以下(更优选为83%以下，进一步优选为60%以下)。在该可动轴颈模11U、11B的移动完成之后使销模12的偏心方向上的移动完成即可。
[0111]例如，如图7的(a)所示，开始成形。然后，如图7的(b)所示，在带有配重的粗臂部Aa中，在销模12的偏心方向上的移动距离达到总移动距离的90%之前，使可动轴颈模11U、11B、以及销模12和辅助销模13的轴向上的移动完成。于是，在该时刻，虽然固定轴颈模10U、1B及可动轴颈模11U、11B与销模12及辅助销模13之间的间隙闭合，但是，偏心变形的粗销部Pa未到达辅助销模13。然后，粗销部Pa随着销模12的偏心方向上的移动而到达辅助销模13，在该移动完成时，如图7的(c)所示，成形完成。因此，不会引起粗销部Pa的材料流入到辅助销模13与固定轴颈模10U、10B及可动轴颈模11U、11B之间的情况。由此，如图7的⑷所示，能够获得无飞边的高品质的精锻用坯料5。
[0112]销模在可动轴颈模的轴向上的移动完成之前的偏心方向上的移动过程能够任意变更。例如，销模的偏心方向上的移动既可以与可动轴颈模的轴向上的移动开始同时开始，也可以在可动轴颈模开始移动之前开始，或者还可以在可动轴颈模的轴向上的移动进行了一定程度之后开始。另外，还可以在销模的偏心方向上的移动开始之后，使其在移动了一定量的位置暂时停止，在可动轴颈模的轴向上的移动完成之后重新开始。
[0113]2.第2实施方式
[0114]第2实施方式以所述的第I实施方式的结构为基础，使作为制造对象的四汽缸-四个平衡配重的曲轴的样式变形，并改变与其相关的结构。另外，以下参照【附图说明】第2实施方式的结构，对与第I实施方式共用的部分标注相同的附图标记，并适当省略重复事项的说明。
[0115]2-1.粗坯料以及精锻用坯料
[0116]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以及已成形的精锻用坯料的各形状的俯视图。第2实施方式的制造对象为四汽缸-四个平衡配重的曲轴，该曲轴在第2臂部、第4臂部、第5臂部以及第7臂部具有平衡配重。
[0117]如图8所示，第2实施方式的粗坯料4与所述图2所示的第I实施方式的粗坯料4相比在以下的方面不同。在第2实施方式的粗坯料4中，在与前端的第I粗化销Pla相连的第I粗臂部Ala和第2粗臂部A2a中，第I粗臂部Ala为椭圆形粗臂部Aa，第2粗臂部A2a为带有配重的粗臂部Aa。另外，在与后端的第4粗化销P4a相连的第7粗臂部A7a和第8粗臂部ASa中，第8粗臂部ASa为椭圆形粗臂部Aa，第7粗臂部A7a为带有配重的粗臂部Aa。
[0118]与其相对应地，在第2实施方式的精锻用坯料5中，第I粗臂部Alb为椭圆形粗臂部Ab，第2粗臂部A2b为带有配重的粗臂部Ab。另外，第8粗臂部ASb为椭圆形粗臂部Ab，第7粗臂部A7b为带有配重的粗臂部Ab。
[0119]2-2.锻造曲轴的制造工序
[0120]与所述图3所示的第I实施方式的制造工序相同。
[0121 ] 2-3.精锻用坯料的成形装置
[0122]图9是表示第2实施方式的成形装置的结构的纵剖视图。图1OA和图1OB是用于说明利用图9所示的第2实施方式的成形装置成形精锻用坯料的成形方法的纵剖视图。在这些附图中，图1OA表示成形初期的状态，图1OB表示成形完成时的状态。
[0123]如图9所示，在第2实施方式中，与两端的第I粗轴颈部Jla和第5粗轴颈部J5a相连的粗臂部Aa均为椭圆形粗臂部。因此，配置于第I粗轴颈部Jla的第5粗轴颈部Jla、J5a的位置的可动轴颈模11U、IIB在第2刻入部I lUb、IIBb和第3刻入部IIUc、I IBc中包括第3刻入部11Uc、11Bc。另一方面，与靠近中央的第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a相连的粗臂部Aa为带有配重的粗臂部和椭圆形粗臂部。因此，配置于第2粗轴颈部J2a和第4粗轴颈部J4a的位置的可动轴颈模11U、IIB包括第2刻入部I IUb、I IBb和第3刻入部I IUc、I IBc。
[0124]如图1OA和图1OB所示，通过压力机的压下，可动轴颈模IlUUlB朝向第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模10U、10B在轴向上移动。相伴于此，销模12和辅助销模13也朝向第3粗轴颈部J3a的固定轴颈模1U、1B在轴向上移动。
[0125]此时，对于与椭圆形粗臂部Ab相连的粗轴颈部Ja和粗销部Pa来说，各自的可动轴颈模11U、11B、销模12以及辅助销模13—体地在轴向上移动。例如，第3粗臂部A3b为椭圆形粗臂部。因此，与第3粗臂部A3b相连的第3粗轴颈部J3a和第2粗销部P2a各自的可动轴颈模11U、11B、销模12和辅助销模13—体地在轴向上移动。另一方面，与所述的第I实施方式不同，与该第2粗轴颈部J2a相连的第2粗臂部A2b为带有配重的粗臂部。因此，与第2粗臂部A2b相连的第I粗销部Pla的销模12和辅助销模13不与第3粗轴颈部J3a的可动轴颈模11U、IlB—体地移动。代替于此，第I粗销部Pla的销模12和辅助销模13与第I粗轴颈部Jla的可动轴颈模11U、IlB—体地移动。这是因为，将第I粗轴颈部Jla和第I粗销部Pla相连的第I粗臂部Ala为椭圆形粗臂部。
[0126]由此，固定轴颈模1U、1B及可动轴颈模IIU、11B与销模12及辅助销模13之间的间隙逐渐变窄，最终它们之间的各间隙消失。此时，粗坯料4利用固定轴颈模10U、10B、可动轴颈模11U、11B以及销模12在轴向上挤压带有配重的粗臂部Aa，带有配重的粗臂部Aa的厚度减小到精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度(参照图5B)。另外，此时，能够维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向上的长度。
[0127]根据可动轴颈模IlUUlB以及销模12和辅助销模13的轴向上的移动，驱动各销模12的液压缸16，利用各销模12，将粗坯料4的粗销部Pa向偏心方向按压。由此，粗坯料4的粗销部Pa在偏心方向上偏移，其偏心量增加到精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量(参照图5B)。
[0128]由此，在第2实施方式中，也能够由无飞边的粗坯料4成形无飞边的精锻用坯料5。对于该精锻用坯料5来说，即使是带有配重的臂部A，臂部A的厚度也较薄，成为与四汽缸发动机用锻造曲轴(最终锻造制品)的形状大致一致的形状。因而，能够起到与上述的第I实施方式相同的效果。
[0129]此外，本发明并不限定于所述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，作为使可动轴颈模向轴向移动的机构，在所述的实施方式中采用利用了压力机的楔块机构，但并不限于此，既可以利用连杆机构，也可以代替利用压力机而利用液压缸、伺服马达等。另外，作为使销模向偏心方向移动的结构，并不限于液压缸，还可以是伺服马达。
[0130]另外，在所述的实施方式中，构成为将上侧模具支承台固定于上侧垫板，并且，利用下侧垫板弹性地支承下侧模具支承台，并在该下侧垫板上设置楔块，从而利用该楔块使上下的可动轴颈模移动，但还可以是使其上下翻转的结构。还能够构成为将上下的各模具支承台利用各自的垫板弹性支承，在垫板上分别设置楔块，而利用各楔块使上下的各可动轴颈模移动。
[0131]另外，在所述的实施方式中，容许辅助销模仅在轴向上移动，但是还可以设定为除此之外也容许辅助销模在与偏心方向相反的方向上移动的结构。在该情况下，销模和辅助销模在自上下分别夹入并保持各粗销部Pa的同时，互相联动地在偏心方向上移动。
[0132]产业上的可利用性
[0133]本发明在制造四汽缸发动机用的锻造曲轴时是有用的。
[0134]附图标记说明
[0135]1、锻造曲轴；1、11?邗、轴颈部;？、？1?？4、销部#匕前端部#1、凸缘部^)1?AS、曲臂部;2、钢坯;4、粗坯料;Ja、Jla?J5a、粗坯料的粗轴颈部;Pa、Pla?P4a、粗坯料的粗销部;Fra、粗坯料的粗前端部;Fla、粗坯料的粗凸缘部;Aa、Ala?ASa、粗坯料的粗曲臂部；
5、精锻用坯料;Jb、Jlb?J5b、精锻用坯料的粗轴颈部;Pb、Plb?P4b、精锻用坯料的粗销部；Frb、精锻用坯料的粗前端部;Flb、精锻用坯料的粗凸缘部;Ab、Alb?A8b、精锻用坯料的粗曲臂部；5a、飞边部；101]、108、固定轴颈模；101^、108&、固定轴颈模的第1刻入部；101]13、10813、固定轴颈模的第2刻入部；111]、118、可动轴颈模；111^、118&、可动轴颈模的第1刻入部；111]13、11813、可动轴颈模的第2刻入部；111](3、118(3、可动轴颈模的第3刻入部；12、销模；12a、刻入部；13、辅助销模；13a、刻入部；14U、14B、第1、第5粗轴颈部的可动轴颈模的倾斜面；15U、15B、第2、第4粗轴颈部的可动轴颈模的倾斜面；16、液压缸;20、下侧垫板;21、上侧垫板;22、下侧模具支承台；23、上侧模具支承台；24、弹性构件;25、支柱;26、第I楔块;27、第2楔块。
【主权项】
1.一种四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，该成形装置在制造四汽缸发动机用的锻造曲轴的过程中，由粗坯料成形精锻用坯料，该精锻用坯料向造形锻造曲轴的最终形状的精锻提供，其中， 在所述锻造曲轴中， 在与中央的第3轴颈部相连的第4曲臂部和第5曲臂部上具有平衡配重， 在与前端的第I销部相连的第I曲臂部和第2曲臂部中的任一曲臂部以及与后端的第4销部相连的第7曲臂部和第8曲臂部中的任一曲臂部上具有平衡配重， 在剩余的曲臂部上不具有平衡配重， 所述粗还料具有: 粗轴颈部，其轴向上的长度与所述锻造曲轴的各轴颈部的轴向上的长度相同； 粗销部，其轴向上的长度与所述锻造曲轴的各销部的轴向上的长度相同，且与轴向成直角的偏心方向上的偏心量小于所述销部的与轴向成直角的偏心方向上的偏心量;以及无配重粗曲臂部和带有配重的粗曲臂部，在所述锻造曲轴的所述曲臂部中，无配重粗曲臂部与不具有所述平衡配重的无配重曲臂部相对应，且轴向上的厚度与该曲臂部的轴向上的厚度相同，带有配重的粗曲臂部与具有所述平衡配重的带有配重的曲臂部相对应，且轴向上的厚度厚于该曲臂部的轴向上的厚度， 所述成形装置包括: 固定轴颈模，其配置于所述第3粗轴颈部的位置，能够沿着与轴向成直角的偏心方向夹入并保持该第3粗轴颈部，并且，在同与该第3粗轴颈部相连的所述粗曲臂部的侧面相接触的同时，被约束轴向上的移动； 可动轴颈模，其配置于除利用所述固定轴颈模夹入的所述粗轴颈部以外的所述粗轴颈部各自的位置，能够分别沿着与轴向成直角的偏心方向夹入并保持该粗轴颈部，并且，在分别同与该粗轴颈部相连的所述粗曲臂部的侧面相接触的同时，朝向所述固定轴颈模在轴向上移动；以及 销模，其配置于所述粗销部各自的位置，能够贴紧于该粗销部各自的偏心中心侧，并且，在分别同与该粗销部相连的所述粗曲臂部的侧面相接触的同时，在朝向所述固定轴颈模的轴向以及与轴向成直角的偏心方向上移动， 该成形装置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，从使所述销模贴紧于所述粗销部的状态起，使所述可动轴颈模在轴向上移动，并且，使所述销模在轴向上移动且在偏心方向上移动，由此，在轴向上挤压所述带有配重的粗曲臂部从而所述带有配重的粗曲臂部的厚度减小到所述锻造曲轴的所述带有配重的曲臂部的厚度，并且，在偏心方向上按压所述粗销部从而使所述粗销部的偏心量增加到所述锻造曲轴的所述销部的偏心量。2.根据权利要求1所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述销模在与所述粗销部各自的偏心中心侧相反的外侧包含辅助销模，该辅助销模能够在轴向上移动， 随着所述可动轴颈模以及所述销模和所述辅助销模在轴向上的移动，在所述固定轴颈模及所述可动轴颈模与所述销模及所述辅助销模之间的间隙闭合之后，控制所述销模的偏心方向上的移动，以使偏心变形的所述粗销部到达所述辅助销模。3.根据权利要求2所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 在将所述销模的偏心方向上的总移动距离设为100%时，在与该销模相邻的所述可动轴颈模的轴向上的移动完成了的时刻，所述销模的偏心方向上的移动距离为总移动距离的90%以下，之后，所述销模的偏心方向上的移动完成。4.根据权利要求1?3中任一项所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述固定轴颈模、所述可动轴颈模以及所述销模安装于能够在沿着偏心方向的方向上下压的压力机， 随着压力机的下压，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，随着所述销模贴紧于所述粗销部并在该状态下继续进行压力机的下压，所述可动轴颈模分别利用楔块机构在轴向上移动，与此同时，随着该可动轴颈模的移动，所述销模分别在轴向上移动。5.根据权利要求4所述的四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所述可动轴颈模中互不相同。6.根据权利要求4或5所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述销模连结于液压缸，并利用该液压缸的驱动在偏心方向上移动。7.根据权利要求1?6中任一项所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述锻造曲轴在第I曲臂部、第4曲臂部、第5曲臂部以及第8曲臂部上具有平衡配重，在剩余的第2曲臂部、第3曲臂部、第6曲臂部以及第7曲臂部上不具有平衡配重。8.根据权利要求1?6中任一项所述的四汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述锻造曲轴在第2曲臂部、第4曲臂部、第5曲臂部以及第7曲臂部上具有平衡配重，在剩余的第I曲臂部、第3曲臂部、第6曲臂部以及第8曲臂部上不具有平衡配重。9.一种用于制造四汽缸发动机用的锻造曲轴的制造方法，该四汽缸发动机用的锻造曲轴在与中央的第3轴颈部相连的第4曲臂部和第5曲臂部具有平衡配重，在与前端的第I销部相连的第I曲臂部和第2曲臂部中的任一曲臂部以及与后端的第4销部相连的第7曲臂部和第8曲臂部中的任一曲臂部上具有平衡配重，在剩余的曲臂部上不具有平衡配重，其中， 所述制造方法包含下述的第I预成形工序、第2预成形工序以及精锻工序的一系列的工序: 在第I预成形工序中，造形向权利要求1?8中任一项所述的成形装置提供的所述粗坯料； 在第2预成形工序中，使用权利要求1?8中任一项所述的成形装置，成形被造形成所述锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料；以及 在精锻工序中，对所述精锻用坯料进行精锻，成形被造形成所述锻造曲轴的最终形状的精锻件。
【文档编号】B21J5/08GK106061647SQ201580010525
【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