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      鍛造曲軸的制造方法與流程

      文檔序號:11630415閱讀:759來源:國知局
      鍛造曲軸的制造方法與流程

      本發(fā)明涉及一種利用熱鍛制造曲軸的方法。



      背景技術:

      在汽車、摩托車、農(nóng)業(yè)機械或者船舶等的往復式發(fā)動機中,為了將活塞的往復運動變換為旋轉(zhuǎn)運動而輸出動力,曲軸是不可缺少的。曲軸能夠通過模鍛或者鑄造來制造。特別是,在曲軸被要求高強度和高剛度的情況下,多采用利用模鍛制得的曲軸(以下,也稱為“鍛造曲軸”)。

      通常,鍛造曲軸的原材料是鋼坯。在該鋼坯中,橫截面為圓形或者方形,截面積在整個長度上恒定。鍛造曲軸的制造工序包括預成形工序、模鍛工序以及模鍛切邊工序。根據(jù)需要,也存在在模鍛切邊工序之后進行整形工序的情況。通常,預成形工序包括輥軋成形和彎曲鍛造各工序,模鍛工序包括粗鍛和精鍛各工序。

      圖1a~圖1f是用于說明以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的示意圖。圖1f所例示的曲軸1搭載于四汽缸發(fā)動機,是四汽缸-八個平衡配重的曲軸。該曲軸1包括五個軸頸部j1~j5、四個銷部p1~p4、前端部fr、凸緣部fl以及八個曲臂部(以下,簡稱為“臂部”)a1~a8。臂部a1~a8分別將軸頸部j1~j5和銷部p1~p4相連。另外,所有這八個臂部a1~a8一體地具有平衡配重部(以下,簡稱為“配重部”)w1~w8。

      以下,在分別統(tǒng)稱軸頸部j1~j5、銷部p1~p4、臂部a1~a8以及配重部w1~w8時,也將軸頸部的附圖標記記作“j”,將銷部的附圖標記記作“p”,將臂部的附圖標記記作“a”,將配重部的附圖標記記作“w”。

      在圖1a~圖1f所示的制造方法中,如以下這樣制造鍛造曲軸1。首先,利用感應加熱爐、氣體氣氛加熱爐將圖1a所示這樣的預定的長度的鋼坯2加熱之后,進行輥軋成形。在輥軋成形工序中,例如通過使用孔型輥軋制鋼坯2而將其拉深,將其體積在長度方向上分配,成形作為中間件的輥軋坯件3(參照圖1b)。接下來,在彎曲鍛造工序中,從與長度方向垂直的方向局部地壓下輥軋坯件3。由此,分配輥軋坯件3的體積,成形作為進一步的中間件的彎曲坯件4(參照圖1c)。

      接下來,在粗鍛工序中,通過使用上下一對模具鍛壓彎曲坯件4,得到粗鍛件5(參照圖1d)。該粗鍛件5成形為曲軸(最終產(chǎn)品)的大致的形狀。并且,在精鍛工序中,通過使用上下一對模具鍛壓粗鍛件5,得到精鍛件6(參照圖1e)。該精鍛件6成形為與最終產(chǎn)品的曲軸一致的形狀。在這些粗鍛和精鍛時,剩余材料從互為相對的模具的分模面之間流出而成為飛邊。因此,對于粗鍛件5和精鍛件6,均在曲軸的形狀的周圍較大程度地附帶有飛邊b。

      在模鍛切邊工序中,例如在利用一對模具夾著并保持帶有飛邊的精鍛件6的狀態(tài)下,利用刀具類模具沖裁飛邊b。由此,從精鍛件6去除飛邊b。如此得到無飛邊鍛件,該無飛邊鍛件為與圖1f所示的鍛造曲軸1大致相同的形狀。

      在整形工序中,利用模具從上下稍稍壓下無飛邊鍛件的主要部分,將無飛邊鍛件矯正為最終產(chǎn)品的尺寸形狀。此處,無飛邊鍛件的主要部分例如是軸頸部j、銷部p、前端部fr以及凸緣部fl等軸部,以及臂部a和配重部w。這樣,制造鍛造曲軸1。

      圖1a~圖1f所示的制造工序不限于圖1f所示的四汽缸-八個平衡配重的曲軸,能夠應用于各種各樣的曲軸。例如,也能夠應用于四汽缸-四個平衡配重的曲軸。

      在四汽缸-四個平衡配重的曲軸的情況下,在八個臂部a中的一部分的臂部一體地設有配重部w。例如在開頭的第1臂部a1、最末尾的第8臂部a8以及中央的兩個臂部(第4臂部a4、第5臂部a5)一體地設有配重部w。另外,剩下的臂部、具體而言、第2臂部a2、第3臂部a3、第6臂部a6以及第7臂部a7不具有配重部,其形狀成為橢圓狀(長圓狀)。以下,將不具有配重部的臂部也稱作“無配重臂部”。

      另外,即使是搭載于三汽缸發(fā)動機、直列六汽缸發(fā)動機、v型六汽缸發(fā)動機以及八汽缸發(fā)動機等的曲軸,制造工序也是同樣的。另外,在需要調(diào)整銷部的配置角度的情況下,在模鍛切邊工序之后追加扭轉(zhuǎn)工序。

      近年,特別是對于汽車用的往復式發(fā)動機來說,為了提升燃料效率,追求輕量化。因此,對于搭載于往復式發(fā)動機的曲軸,輕量化的要求也變得顯著。

      作為謀求鍛造曲軸的輕量化的現(xiàn)有技術,存在如下技術:對于一體地具有配重部的臂部,在其銷部側(cè)的表面設置減重部。該凹狀的減重部通過模鍛成形,因此向與模具的分割面垂直的方向、即、與銷部的偏心方向垂直的方向延伸,擴展到臂部的兩側(cè)面。該技術在日本特開2009-197929號公報(專利文獻1)以及日本特開2010-255834號公報(專利文獻2)中公開。

      在專利文獻1所提出的曲軸中,凹狀的減重部向與銷部的偏心方向垂直的方向延伸,擴展到臂部的兩側(cè)面。在該減重部中的至少比軸頸部的軸心靠銷部側(cè)的區(qū)域,減重部的底面的深度從銷部側(cè)向軸頸部側(cè)逐漸增加。另外,該減重部的底面以沿著假想圓柱的外周面的方式形成。此處,假想圓柱從銷部和臂部(曲柄臂)的接合面延伸到軸頸部和臂部(曲柄臂)的接合面。由此,能夠在不降低曲軸的剛度的情況下減輕質(zhì)量。

      在專利文獻2所提出的曲軸中,薄壁部形成于臂部的銷部側(cè)的表面,該薄壁部向軸頸部側(cè)凹陷到假想線內(nèi)。此處,假想線是在銷部的推力承受部的外周緣與軸頸部的推力承受部的外周緣之間通過軸頸部的軸線的直線。薄壁部向與模具的分割面垂直的方向、即、與銷部的偏心方向垂直的方向延伸,擴展至臂部的兩側(cè)面。通過設置這樣的薄壁部,在利用活塞的往復動作對銷部施加了載荷時,臂部本身撓曲,從而能夠使應力分散,謀求了銷部的長壽命化。在專利文獻2中,若進一步設置減重部,則也能夠減輕質(zhì)量。

      另外,作為謀求鍛造曲軸的輕量化的現(xiàn)有技術,存在利用沖頭成形孔部的技術。該技術在日本特開2012-7726號公報(專利文獻3)和日本特開2010-230027號公報(專利文獻4)中公開。

      在專利文獻3和4中記載了在軸頸部側(cè)的表面成形有孔部的臂部,也記載了具有該臂部的曲軸的制造方法。臂部的孔部成形于將軸頸部的軸心和銷部的軸心連結的直線(以下,也稱為“臂部中心線”)上,朝向銷部較大較深地凹陷。采用這樣的臂部,能夠減輕與孔部的體積相應的量的質(zhì)量。臂部的輕量化關系到與臂部成對的配重部的質(zhì)量減輕,進而關系到鍛造曲軸整體的輕量化。另外,在臂部的銷部附近的兩側(cè)部處,由于厚度維持得較厚,因此也確保了剛度(扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度)。此處,臂部的側(cè)部是指臂部的寬度方向(與銷部的偏心方向垂直的方向)的側(cè)面及其周邊部分。

      如此,若在將臂部的兩側(cè)部的厚度維持得較厚的同時在臂部的軸頸部側(cè)的表面具有凹陷,則能夠同時謀求輕量化和剛度確保。

      但是,用以往的制造方法來制造具有這樣的獨特的形狀的臂部的鍛造曲軸較為困難。這是因為,在模鍛工序中,若欲在臂部表面成形凹陷,則會產(chǎn)生模具的脫模斜度在凹陷部位處成為逆斜度從而成形了的鍛件無法從模具脫出的情況。

      為了處置這樣的情況,在專利文獻3和專利文獻4所記載的制造方法中,在模鍛工序中,在臂部表面不成形凹陷而是將臂部成形得較小。而且,在模鍛切邊工序之后,將沖頭向臂部的表面壓入,利用該沖頭的痕跡成形凹陷。

      另外,在圖1f所示的曲軸中,臂部a和與該臂部a一體的配重部w的形狀全部相同。實際上,根據(jù)需要,有時使臂部a和與該臂部a一體的配重部w的形狀針對每個臂部a而有所不同。該技術在日本特開2007-71227號公報(專利文獻5)和日本特開2014-40856號公報(專利文獻6)中公開。

      在專利文獻5中記載了在一端安裝有飛輪的四汽缸-八個平衡配重的曲軸。在該曲軸中,臂部的厚度和重心以及配重部的質(zhì)量對于全部的臂部來說并不是相同的,而是針對每個臂部a而有所不同。由此,能夠?qū)τ诿總€臂部都確保所需最小限度的剛度,能夠在所需的剛度較低的臂部減薄壁厚,其結果,能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。

      在專利文獻6中記載了在一端安裝有飛輪的多缸發(fā)動機用的曲軸。在該曲軸中,臂部的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度越靠近飛輪越高。另外,優(yōu)選的是,使臂部的彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度針對每個臂部而有所不同。由此,能夠減輕彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動這兩者,并且謀求輕量化。

      如此,在臂部以及與該臂部一體的配重部的形狀針對每個臂部而有所不同的情況下,在臂部內(nèi),需要剛度的部位根據(jù)其形狀而發(fā)生變化。具體而言,有時在臂部的銷部附近確保剛度較為重要?;蛘?,也存在在臂部的軸頸部附近確保剛度較為重要的情況。

      現(xiàn)有技術文獻

      專利文獻

      專利文獻1:日本特開2009-197929號公報

      專利文獻2:日本特開2010-255834號公報

      專利文獻3:日本特開2012-7726號公報

      專利文獻4:日本特開2010-230027號公報

      專利文獻5:日本特開2007-71227號公報

      專利文獻6:日本特開2014-40856號公報



      技術實現(xiàn)要素:

      發(fā)明要解決的問題

      若將前述的專利文獻1和專利文獻2所記載的那樣的減重部設于臂部的銷部側(cè)的表面,則能夠減輕質(zhì)量,但剛度降低。因此,由單純的減重部實現(xiàn)的輕量化從確保剛度的觀點來看存在極限,應對進一步的輕量化的要求較為困難。

      另外,如前述的專利文獻3和專利文獻4所記載的那樣,若利用沖頭在臂部的表面成形孔部,則能夠制造同時謀求了輕量化和剛度確保的鍛造曲軸。然而,在該制造方法中,于在臂部表面成形孔部時,將沖頭強有力地向臂部表面壓入而使臂部整體變形,因此壓入沖頭需要很大的力。因此,需要用于對沖頭施加很大的力的額外的設備和模具,也需要考慮沖頭的耐久性。

      本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡便地得到同時謀求了輕量化和剛度確保的鍛造曲軸的鍛造曲軸的制造方法。

      用于解決問題的方案

      在本發(fā)明的一實施方式的鍛造曲軸的制造方法中,鍛造曲軸具備:成為旋轉(zhuǎn)中心的軸頸部;相對于該軸頸部偏心的銷部;將所述軸頸部和所述銷部相連的曲臂部;以及配重部,所述曲臂部中的全部或者一部分一體地具有該配重部。該制造方法包括:通過模鍛得到成形為曲軸的形狀的鍛件的模鍛工序;以及利用一對第1模具壓下所述鍛件的壓下工序。所述鍛件在一體地具有所述平衡配重部的所述曲臂部中的全部或者一部分具有從所述軸頸部附近的側(cè)部的外周突出的第1余料部。在所述壓下工序中,利用所述第1模具壓下所述第1余料部而使其變形,并使所述第1余料部向所述銷部側(cè)伸出。

      優(yōu)選的是,所述第1模具具備與所述第1余料部相對的傾斜面,在所述壓下工序中,使所述第1余料部沿著所述傾斜面變形。

      優(yōu)選的是,該制造方法包括從所述鍛件去除飛邊的模鍛切邊工序,在所述模鍛工序中,得到帶有飛邊的所述鍛件,在所述模鍛切邊工序中,從帶有所述飛邊的所述鍛件得到無飛邊的鍛件,在所述壓下工序中,壓下無所述飛邊的所述鍛件。

      在所述壓下工序中,在壓下無所述飛邊的所述鍛件的情況下,優(yōu)選的是,在所述壓下工序中,通過按壓第2模具而保持具有所述第1余料部的所述曲臂部的所述銷部側(cè)的表面中的、至少除所述軸頸部附近的所述側(cè)部的區(qū)域之外的表面。

      在使用所述第2模具的情況下,優(yōu)選的是,在所述壓下工序中,使所述第2模具追隨所述第1模具的壓下而向所述第1模具的壓下方向移動,將所述第2模具向所述曲臂部按壓的位置維持為恒定的位置。

      優(yōu)選的是,所述第1余料部分別從所述軸頸部附近的所述側(cè)部中的兩個側(cè)部突出。

      優(yōu)選的是,在通過使用模具進行壓下來矯正曲軸的形狀的整形工序中實施所述壓下工序。

      優(yōu)選的是,所述鍛件在所述曲臂部中的全部或者一部分具有從所述銷部附近的側(cè)部的外周突出的第2余料部。在該情況下,在所述壓下工序中,利用所述第1模具將所述第2余料部壓下而使其變形,使所述第2余料部向所述軸頸部側(cè)伸出。

      優(yōu)選的是,所述第2余料部分別從所述銷部附近的所述側(cè)部中的兩個側(cè)部突出。

      發(fā)明的效果

      本發(fā)明的鍛造曲軸的制造方法在模鍛工序中在鍛件的臂部成形從軸頸部附近的側(cè)部的外周突出的第1余料部。另外,在壓下工序中,通過使第1余料部向銷部側(cè)伸出,使臂部的軸頸部附近的側(cè)部的厚度增加。因此,與僅設置減重部的情況相比,能夠高效地確保剛度,并且,能夠利用該側(cè)部的內(nèi)側(cè)的凹陷謀求輕量化。另外,由于沒有使用沖頭,因此不需要很大的力就能夠簡便地進行。

      附圖說明

      圖1a是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的鋼坯的示意圖。

      圖1b是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的輥軋坯件的示意圖。

      圖1c是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的彎曲坯件的示意圖。

      圖1d是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的粗鍛件的示意圖。

      圖1e是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的精鍛件的示意圖。

      圖1f是表示以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的曲軸的示意圖。

      圖2a是關于本發(fā)明的制造方法所制造的曲軸、示意性地表示臂部的銷部側(cè)表面的形狀例的立體圖。

      圖2b是表示圖2a所示的臂部的銷部側(cè)表面的圖。

      圖2c是表示圖2a所示的臂部的側(cè)面的圖。

      圖2d是圖2b的iid-iid剖視圖。

      圖3a是關于本發(fā)明的制造方法所制造的曲軸、示意性地表示優(yōu)選的臂部的軸頸部側(cè)表面的形狀例的立體圖。

      圖3b是表示圖3a所示的臂部的軸頸部側(cè)表面的圖。

      圖3c是圖3b的iiic-iiic剖視圖。

      圖4a是關于本發(fā)明的制造方法所制造的曲軸、示意性地表示優(yōu)選的無配重臂部的形狀例的銷部側(cè)表面的圖。

      圖4b是圖4a的ivb-ivb剖視圖。

      圖5a是關于臂部一體地具有配重部的情況、表示壓下工序前的形狀例的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖5b是表示圖5a所示的臂部的側(cè)面的圖。

      圖5c是圖5a的vc-vc剖視圖。

      圖6a是關于臂部一體地具有配重部的情況、表示壓下工序前的形狀例的軸頸部側(cè)表面的示意圖。

      圖6b是圖6a的vib-vib剖視圖。

      圖7a是關于無配重臂部、表示壓下工序前的形狀例的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖7b是圖7a的viib-viib剖視圖。

      圖8a是關于一體地具有配重部的臂部、表示在彎折第1余料部的情況下的壓下工序的處理流程例(第1處理流程例)中的按壓第2模具時的臂部的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖8b是表示第1處理流程例中的壓下結束時的臂部的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖9a是表示第1處理流程例中的按壓第2模具時的臂部的軸頸部側(cè)表面的示意圖。

      圖9b是表示第1處理流程例中的壓下結束時的臂部的軸頸部側(cè)表面的示意圖。

      圖10a是表示第1處理流程例中的按壓第2模具時的臂部的側(cè)面的示意圖。

      圖10b是表示第1處理流程例中的壓下結束時的臂部的側(cè)面的示意圖。

      圖11a是第1處理流程例中的按壓第2模具時的軸頸部附近的剖視圖(圖8a的xia-xia剖視圖)。

      圖11b是第1處理流程例中的壓下結束時的軸頸部附近的剖視圖(圖8b的xib-xib剖視圖)。

      圖12a是第1處理流程例中的按壓第2模具時的銷部附近的剖視圖(圖9a的xiia-xiia剖視圖)。

      圖12b是第1處理流程例中的壓下結束時的銷部附近的剖視圖(圖9b的xiib-xiib剖視圖)。

      圖13a是示意性地表示未設置臺階的情況下的余料部的變形的起點的剖視圖。

      圖13b是示意性地表示設置臺階的情況下的余料部的變形的起點的剖視圖。

      圖14a是示意性地表示壓潰第1余料部的情況下的臂部的銷部側(cè)表面的形狀例的立體圖。

      圖14b是表示圖14a所示的臂部的銷部側(cè)表面的圖。

      圖14c是表示圖14a所示的臂部的側(cè)面的圖。

      圖14d是圖14b的xivd-xivd剖視圖。

      圖15a是示意性地表示壓潰第1余料部的情況下的優(yōu)選的臂部的軸頸部側(cè)表面的形狀例的立體圖。

      圖15b是表示圖15a所示的臂部的軸頸部側(cè)表面的圖。

      圖15c是圖15b的xvc-xvc剖視圖。

      圖16a是表示壓潰第1余料部的情況下的優(yōu)選的無配重臂部的形狀例的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖16b是圖16a的xvib-xvib剖視圖。

      圖17a是壓潰第1余料部的情況下的壓下工序的處理流程例(第2處理流程例)中的按壓第2模具時的軸頸部附近的剖視圖。

      圖17b是第2處理流程例中的壓下結束時的軸頸部附近的剖視圖。

      圖18a是第2處理流程例中的按壓第2模具時的銷部附近的剖視圖。

      圖18b是第2處理流程例中的壓下結束時的銷部附近的剖視圖。

      圖19a是關于第1模具的壓下方向不與銷部的偏心方向垂直的情況、表示壓下前的臂部的銷部側(cè)表面的示意圖。

      圖19b是關于第1模具的壓下方向不與銷部的偏心方向垂直的情況、表示壓下結束時的臂部的銷部側(cè)表面的示意圖。

      具體實施方式

      以下參照附圖說明本實施方式的鍛造曲軸的制造方法。

      1.曲軸的形狀

      本實施方式設為對象的鍛造曲軸包括:成為旋轉(zhuǎn)中心的軸頸部;相對于該軸頸部偏心的銷部;將軸頸部和銷部相連的臂部;配重部,臂部中的全部或者一部分一體地具有該配重部。作為這樣的鍛造曲軸,例如能夠采用圖2a~圖4b所示的鍛造曲軸。

      圖2a~圖2d是關于本發(fā)明的制造方法的曲軸、表示臂部的銷部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖2a是立體圖,圖2b是表示銷部側(cè)表面的圖,圖2c是表示側(cè)面的圖,圖2d是iid-iid剖視圖。在圖2a~圖2d中,在曲軸的臂部中,將一體地具有配重部的臂部僅抽出一個地示出。另外,圖2c是從圖2b的用虛線箭頭示出的方向進行的投影圖。另外,在本發(fā)明中,將銷部的偏心方向中的銷部p側(cè)稱為頂側(cè)(參照圖2b的附圖標記t),將配重部w側(cè)稱為底側(cè)(參照圖2b的附圖標記b)。

      如圖2a~圖2d所示,具有配重部w的臂部a在銷部p側(cè)的表面中的、軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)的區(qū)域at具有凹陷。另外,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad向銷部p側(cè)伸出,該兩側(cè)部ac和ad的厚度比凹陷的厚度厚。此處,側(cè)部是指臂部a的寬度方向(與銷部的偏心方向垂直的方向)的側(cè)面及其周邊部分,換言之,是指臂部a的寬度方向的端部。

      如不具有減重部的臂部那樣,這樣的臂部a將軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度維持得較厚。另外,結果在銷部p側(cè)的表面形成有凹陷。在具備該臂部a的曲軸中,能夠利用臂部a的銷部p側(cè)表面的凹陷謀求輕量化。此外,通過臂部a的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度被維持為如不具有減重部的臂部那樣,能夠謀求剛度的確保。換言之,通過臂部a的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度比凹陷的厚度厚,從而能夠謀求剛度的確保。

      此處,本發(fā)明人等對剛度進行了研究,明確了內(nèi)側(cè)區(qū)域at的厚度對剛度的影響較小,但寬度方向的兩側(cè)部ac和ad的厚度對剛度的影響較大。

      具體而言,在將如前述的專利文獻1和專利文獻2所記載的那樣的減重部設于臂部的銷部側(cè)的表面的情況下,凹狀的減重部擴展到寬度方向的兩側(cè)面。因此,寬度方向的兩側(cè)部ac和ad的厚度也變薄,因此剛度降低。相對于此,本實施方式的曲軸的銷部p側(cè)表面的凹陷僅設于兩側(cè)部的中間。并且,寬度方向的兩側(cè)部ac和ad的厚度如不具有減重部的臂部那樣維持得較厚,因此能夠抑制剛度的降低。其結果,利用本實施方式的曲軸,與僅設置減重部的情況相比,能夠高效地確保剛度,能夠利用兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)的凹陷的擴大來謀求進一步的輕量化。

      從高效地確保剛度的觀點出發(fā),優(yōu)選的是,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位包括從銷推力部(未圖示)的底側(cè)的外緣直到軸頸部的中心的范圍。此處,銷推力部是指設于臂部的銷部側(cè)表面、用于限制連桿的推力方向上的移動的部位。

      如圖2d所示,優(yōu)選的是,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)區(qū)域at的形狀(凹陷的底面形狀)為寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀。換言之,優(yōu)選的是,內(nèi)側(cè)區(qū)域at的厚度隨著遠離寬度方向的中央而逐漸減小。凹陷的底面形狀是寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀,因此能夠進一步提高剛度、特別是彎曲剛度。

      接下來,關于一體地具有配重部的臂部a的軸頸部j側(cè)表面的形狀,說明其優(yōu)選的形態(tài)。

      圖3a~圖3c是關于本發(fā)明的制造方法的曲軸、表示優(yōu)選的臂部的軸頸部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖3a是立體圖,圖3b是表示軸頸部側(cè)表面的圖,圖3c是iiic-iiic剖視圖。

      如圖3a~圖3c所示,優(yōu)選的是,具有配重部w的臂部a在軸頸部j側(cè)的表面中的、銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)的區(qū)域as具有凹陷。另外,優(yōu)選的是,銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab向軸頸部j側(cè)伸出,該兩側(cè)部aa和ab的厚度比凹陷的厚度厚。

      由此,如不具有減重部的臂部那樣,銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度維持得較厚。另外,結果在軸頸部j側(cè)的表面形成有凹陷。因此,能夠通過維持銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度來確保剛度。換言之,通過銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab比內(nèi)側(cè)區(qū)域as厚,從而確保剛度。另外,能夠利用軸頸部j側(cè)表面的凹陷來謀求進一步的輕量化。

      如圖3c所示,優(yōu)選的是,銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)區(qū)域as的形狀(凹陷的底面形狀)為寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀。換言之,優(yōu)選的是,內(nèi)側(cè)區(qū)域as的厚度隨著遠離寬度方向的中央而逐漸減小。凹陷的底面形狀是寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀,因此能夠進一步提高剛度、特別是彎曲剛度。

      接下來,關于不具有配重部的臂部、即無配重臂部,說明其優(yōu)選的形態(tài)。

      圖4a和圖4b是關于本發(fā)明的制造方法的曲軸、表示優(yōu)選的無配重臂部的形狀例的示意圖,圖4a是表示銷部側(cè)表面的圖,圖4b是ivb-ivb剖視圖。在圖4a和圖4b中,在曲軸的臂部中,將無配重臂部僅抽出一個地示出。

      如圖4a和圖4b所示,與所述圖2a~圖2d所示的一體地具有配重部的臂部同樣地,優(yōu)選的是,無配重臂部a在銷部p側(cè)的表面中的、軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)的區(qū)域at具有凹陷。另外,優(yōu)選的是,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad向銷部p側(cè)伸出,該兩側(cè)部ac和ad的厚度比凹陷的厚度厚。在該情況下,通過如以往的不具有減重部的臂部那樣維持臂部a的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度,能夠確保剛度。換言之,臂部a的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad比凹陷厚,從而能夠確保剛度。另外,能夠利用臂部a的銷部p側(cè)表面的凹陷來謀求進一步的輕量化。

      與一體地具有配重部的臂部同樣地,對于無配重臂部a,優(yōu)選的也是,如圖4b所示,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)區(qū)域at的形狀(凹陷的底面形狀)為寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀。凹陷的底面形狀是寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀,因此能夠進一步提高剛度、特別是彎曲剛度。

      另外,雖省略圖示,但與所述圖3a~圖3c所示的一體地具有配重部的臂部同樣地,優(yōu)選的是,無配重臂部a在軸頸部j側(cè)的表面中的、銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)的區(qū)域as具有凹陷。另外,優(yōu)選的是,銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab向軸頸部j側(cè)伸出,該兩側(cè)部aa和ab的厚度比凹陷的厚度厚。在該情況下,通過如不具有減重部的臂部那樣維持臂部a的銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度,能夠確保剛度。換言之,通過臂部a的銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab比其內(nèi)側(cè)區(qū)域as厚,從而確保剛度。另外,能夠利用臂部a的軸頸部j側(cè)表面的凹陷來謀求進一步的輕量化。

      如圖3c所示的一體地具有配重部的臂部那樣,對于無配重臂部a,優(yōu)選的也是,銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)區(qū)域as的形狀(凹陷的底面形狀)是寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀。凹陷的底面形狀是寬度方向的中央鼓出這樣的凸狀,因此能夠進一步提高剛度、特別是彎曲剛度。

      本實施方式的鍛造曲軸的制造方法在壓下鍛件的壓下工序中使一體地具有配重部的臂部的軸頸部附近的側(cè)部的厚度增加。另外,在壓下工序中,也可以使一體地具有配重部的臂部的銷部附近的側(cè)部的厚度進一步增加。另外,在壓下工序中,對于不具有配重部的臂部,也可以在銷部附近的側(cè)部和軸頸部附近的側(cè)部中的任一者或者兩者使厚度增加。關于該壓下工序前的曲軸的臂部形狀,依次說明一體地具有配重部的情況和不具有配重部的情況。

      圖5a~圖5c是關于臂部一體地具有配重部的情況、表示壓下工序前的銷部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖5a是表示銷部側(cè)表面的圖,圖5b是表示側(cè)面的圖,圖5c是vc-vc剖視圖。在圖5a~圖5c中,在曲軸的臂部中,將一體地具有配重部的臂部僅抽出一個地示出。另外,圖5b是從圖5a的用虛線箭頭示出的方向進行的投影圖。

      如圖5a~圖5c所示,具有配重部w的臂部a在壓下工序前在銷部p側(cè)的表面中的、軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)區(qū)域at具有與壓下工序后的凹陷的底面形狀一致的表面形狀。該表面形狀平滑地擴展至軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的區(qū)域。由此,軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度比壓下工序后的厚度薄。

      另外,具有配重部w的臂部a在軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的外周分別具有第1余料部aca和ada。該第1余料部aca和ada從軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的外周沿寬度方向突出。圖5a~圖5c所示的第1余料部aca和ada為板狀,沿著軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的外周設置。第1余料部aca和ada的厚度相比于其根部的兩側(cè)部ac和ad的厚度為同程度或者更薄。

      圖6a和圖6b是關于臂部一體地具有配重部的情況、表示壓下工序前的軸頸部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖6a是表示軸頸部側(cè)表面的圖,圖6b是vib-vib剖視圖。

      如前所述,對于具有配重部w的臂部a,優(yōu)選的是加厚銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度,并且,在軸頸部j側(cè)的表面形成凹陷。在該情況下,具有配重部w的臂部a在軸頸部j側(cè)的表面中的、銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)區(qū)域具有與壓下工序后(最終產(chǎn)品)的凹陷的底面形狀一致的表面形狀。該表面形狀平滑地擴展到銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的區(qū)域。由此,兩側(cè)部aa和ab的厚度比壓下工序后的厚度薄。

      另外,在銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab成形有從各自的外周突出的第2余料部aaa和aba。該第2余料部aaa和aba為板狀,沿著銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的外周設置。第2余料部aaa和aba的厚度相比于其根部的兩側(cè)部aa和ab的厚度為同程度或者更薄。

      圖7a和圖7b是關于無配重臂部、表示壓下工序前的銷部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖7a是表示銷部側(cè)表面的圖,圖7b是viib-viib剖視圖。

      如前所述,對于無配重臂部a,優(yōu)選的是加厚軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度,并且,在銷部p側(cè)的表面形成凹陷。在該情況下,與所述圖5a~圖5c的具有配重部w的臂部a同樣地,壓下工序前的無配重臂部a在銷部p側(cè)的表面中的、軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)區(qū)域at具有與壓下工序后的凹陷的底面形狀一致的表面形狀。另外,在軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的外周分別具有第1余料部aca和ada,該第1余料部aca和ada從軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的外周突出。

      如前所述,對于無配重臂部a,優(yōu)選的是加厚銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度,并且,在軸頸部j側(cè)的表面形成凹陷。在該情況下,與具有配重部w的臂部a同樣地,壓下工序前的無配重臂部a在軸頸部j側(cè)的表面中的、銷部p附近的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域具有與壓下工序后(最終產(chǎn)品)的凹部的底面形狀一致的表面形狀(未圖示)。另外,在銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的外周具有第2余料部aaa和aba,該第2余料部aaa和aba從銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的外周突出。

      2.鍛造曲軸的制造方法

      本實施方式的鍛造曲軸的制造方法依次包括模鍛工序和壓下工序。也可以如后述的第1工序例那樣,在模鍛工序和壓下工序之間追加模鍛切邊工序。或者,也可以如后述的第2工序例那樣,追加模鍛切邊工序來作為在壓下工序之后的工序?;蛘?,也能夠如后述的第3工序例那樣,在模鍛切邊工序中實施壓下工序。

      作為在模鍛工序之前的工序,例如,能夠追加預成形工序。于在模鍛工序與壓下工序之間追加模鍛切邊工序的情況下,例如能夠追加整形工序來作為在壓下工序之后的工序。或者,也能夠在整形工序中實施壓下工序。另外,在需要調(diào)整銷部的配置角度的情況下,在模鍛切邊工序與整形工序之間追加扭轉(zhuǎn)工序。這些工序均在加熱狀態(tài)下一系列地進行。

      [第1工序例]

      關于在模鍛工序與壓下工序之間追加模鍛切邊工序的情況下的工序例,以下進行說明。

      預成形工序例如能夠包括輥軋成形工序和彎曲鍛造工序。在輥軋成形工序和彎曲鍛造工序中,分配鋼坯(原材料)的體積,成形彎曲坯件。

      在模鍛工序中,得到成形為曲軸的形狀的帶有飛邊的鍛件。在該鍛件上,例如與所述圖5a~圖5c所示的無飛邊鍛件同樣地成形有軸頸部j、銷部p以及臂部a的形狀。另外,鍛件在一體地具有配重部w的臂部a處具有從軸頸部j附近的側(cè)部ac和ad的外周突出的第1余料部aca和ada。鍛件也可以在臂部a處具有從銷部p附近的側(cè)部aa和ab的外周突出的第2余料部aaa和aba。

      得到這樣的鍛件的模鍛工序能夠通過依次設置粗鍛工序和精鍛工序而構成。

      對于臂部的銷部p側(cè)表面的與兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域at相對應的部位以及與第1余料部aca、ada相對應的部位,模鍛工序的脫模斜度均不成為逆斜度。因此,粗鍛和精鍛中的任一種模鍛均能夠無障礙地進行,能夠得到鍛件。

      根據(jù)同樣的理由,如所述圖3a~圖3c或者圖6a和圖6b所示,對于具有配重部w的臂部a,加厚銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度并且在軸頸部j側(cè)的表面形成凹陷的情況也不會產(chǎn)生逆斜度。另外,對于無配重臂部a,加厚軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度并且在銷部p側(cè)的表面形成凹陷的情況也不產(chǎn)生逆斜度。并且,對于無配重臂部a,加厚銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的厚度并且在軸頸部j側(cè)的表面形成凹陷的情況也不產(chǎn)生逆斜度。這些情況下均能無障礙地進行粗鍛和精鍛中的任一種模鍛。

      在模鍛切邊工序中,在利用例如一對模具夾著并保持帶有飛邊的鍛件的狀態(tài)下,通過沖裁飛邊,從而從鍛件去除飛邊。由此,能夠得到無飛邊鍛件。

      在壓下工序中,利用一對第1模具壓下所得到的無飛邊鍛件。此時,通過利用第1模具壓下第1余料部而使該第1余料部變形,從而使第1余料部向臂部的銷部側(cè)伸出。由此,在臂部的軸頸部附近的側(cè)部,使厚度增加。另外,在無飛邊鍛件具有第2余料部的情況下,在壓下時,使第2余料部向臂部的軸頸部側(cè)伸出。由此,在臂部的銷部附近的側(cè)部,使厚度增加。壓下工序的處理流程隨后敘述。

      另外,在整形工序中,利用一對模具壓下無飛邊鍛件,并矯正為最終產(chǎn)品的尺寸形狀。如前所述,壓下工序能夠在整形工序中實施。由于能夠采用與以往同樣的制造工序,因此壓下工序優(yōu)選在整形工序中實施。

      在需要調(diào)整銷部的配置角度的情況下,在模鍛切邊工序之后(整形工序之前),在扭轉(zhuǎn)工序中調(diào)整銷部的配置角度。利用這樣的工序,在本實施方式的鍛造曲軸的制造方法中,得到鍛造曲軸。

      [第2工序例]

      作為在壓下工序之后的工序,以下對追加模鍛切邊工序的情況下的工序例進行說明。

      作為在模鍛工序之前的工序,能夠追加與第1工序例同樣的預成形工序。在模鍛工序中,得到成形為曲軸的形狀的帶有飛邊的鍛件。該鍛件與第1工序例同樣地具有第1余料部。鍛件也可以還具有第2余料部。得到這樣的鍛件的模鍛工序相當于以往的制造工序的粗鍛工序。

      在壓下工序中,利用一對第1模具壓下所得到的帶有飛邊鍛件。此時,通過利用第1模具壓下第1余料部而使該第1余料部變形,從而使第1余料部向臂部的銷部側(cè)伸出。另外,在鍛件具有第2余料部的情況下,在壓下時,使第2余料部向臂部的軸頸部側(cè)伸出。此外,在利用第1模具壓下時,將帶有飛邊鍛件成形為與最終產(chǎn)品一致的形狀。在該情況下的壓下工序相當于以往的制造工序的精鍛工序。

      在接下來的模鍛切邊工序中,通過與第1工序例同樣地去除飛邊,由壓下工序后的鍛件得到無飛邊鍛件。也可以根據(jù)需要,在模鍛切邊工序之后實施整形工序。另外,在需要調(diào)整銷部的配置角度的情況下,在模鍛切邊工序之后(整形工序之前),在扭轉(zhuǎn)工序中調(diào)整銷部的配置角度。

      [第3工序例]

      關于在模鍛切邊工序中實施壓下工序的情況下的工序例,以下進行說明。

      作為在模鍛工序之前的工序,能夠追加與第1工序例同樣的預成形工序。在模鍛工序中,與第1工序例同樣地,得到成形為曲軸的形狀的帶有飛邊的鍛件。模鍛工序能夠通過依次設置粗鍛工序和精鍛工序而構成。該鍛件與第1工序例同樣地具有第1余料部。鍛件也可以還具有第2余料部。

      于在模鍛切邊工序中實施壓下工序的情況下,利用一對第1模具夾住并保持帶有飛邊的鍛件。此時,壓下帶有飛邊的鍛件,使第1余料部變形,從而使第1余料部向臂部的銷部側(cè)伸出。另外,在鍛件具有第2余料部的情況下,同時使第2余料部向臂部的軸頸部側(cè)伸出。接下來,在利用一對第1模具保持鍛件的狀態(tài)下,通過利用刀具類模具沖裁飛邊,從鍛件去除飛邊。也可以根據(jù)需要,在模鍛切邊工序之后實施整形工序。另外,在需要調(diào)整銷部的配置角度的情況下,在模鍛切邊工序之后(整形工序之前),在扭轉(zhuǎn)工序中調(diào)整銷部的配置角度。

      3.壓下工序的處理流程例

      在壓下工序中,如前所述,通過利用第1模具壓下余料部,從而在臂部的側(cè)部使厚度增加。該余料部的變形方式為彎折或者壓潰。

      [第1處理流程例]

      首先,說明在壓下工序中彎折余料部的情況下的處理流程例(第1處理流程例)。另外,第1處理流程例是所述第1工序例中的壓下工序的處理流程。

      圖8a~圖12b是關于一體地具有配重部的臂部、表示在壓下工序中彎折第1余料部的情況下的處理流程例的示意圖。其中的圖8a和圖8b表示臂部的銷部側(cè)表面,圖8a表示按壓第2模具時,圖8b表示壓下結束時。另外,圖9a和圖9b表示臂部的軸頸部側(cè)表面,圖9a表示按壓第2模具時,圖9b表示壓下結束時。在圖8a~圖9b中示出無飛邊鍛件30以及上下一對第1模具10,為了使附圖容易理解,省略后述的第2模具、第3模具以及工具的圖示。

      圖10a和圖10b是表示臂部的側(cè)面的圖,圖10a表示按壓第2模具時,圖10b表示壓下結束時。在圖10a和圖10b中示出無飛邊鍛件30、按壓時的第2模具22、第3模具23以及工具26,為了使附圖容易理解,省略第1模具的圖示。另外,在圖10a中,用雙點劃線示出退避時的第2模具22。

      圖11a和圖11b是軸頸部附近的剖視圖,圖11a是按壓第2模具時的xia-xia剖視圖(參照圖8a),圖11b是壓下結束時的xib-xib剖視圖(參照圖8b)。在圖11a和圖11b中示出無飛邊鍛件30、一對第1模具11和12、第2模具22。

      圖12a和圖12b是銷部附近的剖視圖,圖12a是按壓第2模具時的xiia-xiia剖視圖(參照圖9a),圖12b是壓下結束時的xiib-xiib剖視圖(參照圖9b)。在圖12a和圖12b中示出無飛邊鍛件30、一對第1模具11和12、第3模具23。

      在壓下工序中,使用一對第1模具10。第1模具10包括上模11和下模12,在上模11和下模12分別刻入有模雕刻部。在該模雕刻部反映出曲軸的最終產(chǎn)品形狀中的一部分。具體而言,對于一體地具有配重部的臂部來說,為了彎折第1余料部aca和ada而將臂部的兩側(cè)部中的軸頸部附近的形狀反映于模雕刻部。另外,模雕刻部中的有助于第1余料部的彎折的部位具有與第1余料部相對的傾斜面11a和12a。該傾斜面11a和12a以將第1余料部朝向銷部側(cè)表面引導的方式傾斜(參照圖11a)。

      另外,于在一體地具有配重部的臂部上還設有第2余料部aaa和aba的情況下,為了彎折該第2余料部,還將臂部的兩側(cè)部中的、銷部附近的形狀反映于模雕刻部。另外,模雕刻部中的有助于第2余料部的彎折的部位具有與第2余料部相對的傾斜面11b和12b。該傾斜面11b和12b以將第2余料部朝向軸頸部側(cè)表面引導的方式傾斜(參照圖12a)。

      雖省略圖示,但于在無配重臂部上還設有第1余料部aca和ada的情況下,為了彎折該第1余料部,還將臂部的兩側(cè)部中的、軸頸部附近的形狀反映于模雕刻部。另外,模雕刻部中的有助于第1余料部的彎折的部位具有與第1余料部相對的傾斜面。該傾斜面以將第1余料部朝向銷部側(cè)表面引導的方式傾斜。

      于在無配重臂部上還設有第2余料部aaa和aba的情況下,為了彎折該第2余料部,還將臂部的兩側(cè)部中的、銷部附近的形狀反映于模雕刻部。另外,模雕刻部中的有助于第2余料部的彎折的部位具有與第2余料部相對的傾斜面。該傾斜面以將第2余料部朝向軸頸部側(cè)表面引導的方式傾斜。

      于在整形工序中實施壓下工序的情況下,還將除上述的兩側(cè)部以外的臂部形狀反映于模雕刻部。另外,軸頸部和銷部等的形狀也反映于模雕刻部。

      其中,如圖11a和圖11b所示,在第1模具11和12中,與臂部a的銷部p側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域at相對應的部位開放。也可以在該開放了的部分收納第2模具22。在第2模具22刻入有模雕刻部,臂部a的銷部p側(cè)表面的凹陷形狀反映于該模雕刻部。另外,第2模具22相對于第1模具10獨立,能夠以相對于臂部表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域at接觸或者分離的方式進退移動。

      此處,第2模具22配置于相鄰的臂部之間,其配置空間狹小。因此,第2模具22也可以如圖10a和圖10b所示采用與能夠沿著銷部的偏心方向移動的工具26相連結的結構。關于該結構,以下進行詳細說明。

      為了實現(xiàn)第2模具22的進退移動,第2模具22被引導構件(未圖示)保持為能夠沿著引導方向(參照圖10a的實線箭頭)移動。另外,第2模具22在能夠沿著滑動方向(參照圖10a的虛線箭頭)滑動的狀態(tài)下與工具26相連結。工具26與液壓缸等連結,能夠隨著其動作而沿著銷部的偏心方向(參照圖10a的施加了影線的箭頭)移動。

      如果如此地將工具26和第2模具22連結起來,則伴隨著工具26沿著銷部的偏心方向移動,第2模具22在從按壓時的位置到退避時的位置的區(qū)間沿著引導方向(參照圖10a的實線箭頭)移動。此時,第2模具22相對于工具26沿滑動方向(參照圖10a的虛線箭頭)相對移動。

      第2模具22也可以除上述的進退移動之外還能夠在第1模具10的壓下方向上移動。第2模具22向壓下方向的移動利用彈簧或者液壓缸等部件適當?shù)貓?zhí)行。該使第2模具22向壓下方向移動的部件相對于進退移動的驅(qū)動源單獨地設置。

      于在一體地具有配重部的臂部設有第2余料部的情況下,在第1模具10中,如圖12a和圖12b所示,與臂部a的軸頸部j側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域as相對應的部位開放。也可以在該開放了的部分收納第3模具23。在第3模具23刻入有模雕刻部,臂部a的軸頸部j側(cè)表面的凹陷形狀反映于該模雕刻部。該第3模具23能夠進退移動,該進退移動由相連結的液壓缸等的動作來實現(xiàn)。另外,第3模具23也可以與第2模具同樣地向第1模具10的壓下方向移動。

      雖省略圖示,但于在無配重臂部設有第1余料部的情況下,在第1模具11和12中,與臂部a的銷部p側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域at相對應的部位開放。也可以在該開放了的部分收納與前述的第2模具22同樣的第4模具。另外,于在無配重臂部設有第2余料部的情況下,在第1模具11和12中,與臂部a的軸頸部j側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域as相對應的部位開放。也可以在該開放了的部分收納與前述的第3模具23同樣的第5模具。

      說明使用了這樣的第1模具10的本實施方式的壓下工序的處理流程例。首先,使第1模具10的上模11和下模12分離,在該狀態(tài)下將去除飛邊后的無飛邊鍛件30配置于上模11與下模12之間。在使用第2模具~第5模具的情況下,在配置無飛邊鍛件30之前,使第2模具~第5模具后退并退避。

      接下來,在使用第2模具~第5模具的情況下,使第2模具~第5模具分別進出,如圖10a、圖11a以及圖12a所示,向臂部a的各表面按壓。由此,分別保持臂部a的各表面。其中,關于臂部的表面中的、設有第1余料部aca和ada的軸頸部附近的兩側(cè)部的區(qū)域以及設有第2余料部aaa和aba的銷部附近的兩側(cè)部的區(qū)域,第2模具~第5模具均不按壓(參照圖11a和圖12a)。這是因為,若將模具按壓并保持于這些區(qū)域,則不可能在軸頸部附近以及銷部附近的兩側(cè)部使厚度增加。

      在該狀態(tài)下,以第1模具10的上模11和下模12靠近的方式使第1模具10的上模11和下模12移動,更具體而言,使上模11下降至下止點。由此,無飛邊鍛件30被第1模具10壓下。在該壓下時,如圖11b所示,將第1余料部aca和ada沿著第1模具10的模雕刻部的傾斜面朝向臂部a的銷部p側(cè)表面彎折,使第1余料部aca和ada向銷部p側(cè)伸出。其結果,臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度增加。因此,得到的曲軸在臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad處厚度變厚。

      同樣,于在一體地具有配重部的臂部設有第2余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10將第2余料部aaa和aba朝向臂部a的軸頸部j側(cè)表面彎折。由此,使第2余料部aaa和aba向軸頸部j側(cè)伸出,在銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab處使厚度增加。

      雖省略圖示,但于在無配重臂部設有第1余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10將第1余料部朝向臂部a的銷部p側(cè)表面彎折。由此,使第1余料部向銷部p側(cè)伸出,在臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部處使厚度增加。另外,于在無配重臂部設有第2余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10將第2余料部朝向臂部a的軸頸部j側(cè)表面彎折。由此,使第2余料部向軸頸部j側(cè)伸出,在銷部p附近的兩側(cè)部處使厚度增加。

      于在整形工序中實施壓下工序的情況下,在壓下時對曲軸的形狀進一步進行矯正,形成最終產(chǎn)品形狀。

      接下來,使第1模具的上模11和下模12分離,更具體而言,使上模11上升至上止點。在使用第2模具~第5模具的情況下,在使上模11和下模12分離之前,使第2模具~第5模具分別后退并退避。在使上模11和下模12分離了的狀態(tài)下,搬出加工完畢的無飛邊鍛件30。

      根據(jù)這樣的本實施方式的鍛造曲軸的制造方法,對于一體地具有配重部的臂部a,能夠一邊加厚軸頸部j附近的側(cè)部ac和ad的厚度,一邊在銷部p側(cè)的表面設置凹陷。因此,本實施方式的鍛造曲軸的制造方法能夠制造同時謀求了輕量化和剛度確保的鍛造曲軸。

      另外,本實施方式的鍛造曲軸的制造方法利用第1模具10彎折第1余料部aca和ada。或者,如后述那樣,利用第1模具10壓潰第1余料部aca和ada。由此,使臂部的軸頸部附近的側(cè)部ac和ad的厚度增加。因此,本實施方式的鍛造曲軸的制造方法不需要多大的力就能簡便地進行。

      在圖2a~圖2d所示的臂部a中,在銷部p側(cè)表面設置凹陷的范圍與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位的范圍相同。此處,范圍是指銷部的偏心方向的范圍。在銷部p側(cè)表面設置凹陷的范圍也可以與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位的范圍不同。從可靠地進行彎折的觀點出發(fā),優(yōu)選的是,銷部p側(cè)表面的凹陷與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位相應地配置為與該厚度較厚的部位的范圍一致。

      在第1模具10具有與余料部aaa、aba、aca和ada抵接的傾斜面的情況下,優(yōu)選的是傾斜面的角度α(參照圖11a)為3°~20°。此處,傾斜面的角度α為分模面和傾斜面所成的角度。通過將傾斜面的角度α設為3°以上,能夠促進彎折,能夠抑制在彎折時凹陷形狀發(fā)生變形。另外,通過將傾斜面的角度α設為20°以下,能夠通過彎折容易地確保臂部的兩側(cè)部的厚度,能夠促進剛度的確保和輕量化。

      從促進彎折的觀點出發(fā),壓下工序前的臂部優(yōu)選具有余料部的變形即彎折的起點。

      圖13a和圖13b是示意性地表示彎折的起點的剖視圖,圖13a表示在起點處未設置臺階的情況,圖13b表示在起點處設置臺階的情況。圖13a和圖13b均是在相當于圖5a的vc-vc位置的位置處的剖視圖。在圖13a和圖13b中表示軸頸部j附近的壓下工序前的臂部a的截面形狀。圖13a和圖13b所示的臂部a均在壓下工序前在銷部p側(cè)的表面中的、軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的內(nèi)側(cè)區(qū)域at具有與壓下工序后的凹陷的底面形狀一致的表面形狀。該內(nèi)側(cè)區(qū)域at的斜度(°)隨著遠離臂部中心面(參照圖13a的附圖標記s)而連續(xù)地變大。該表面形狀擴展至軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的區(qū)域。該兩側(cè)部ac和ad的區(qū)域的斜度(°)恒定。

      此處,斜度(單位:°,參照θa和θb)是臂部的表面與垂直于軸頸部的軸心的平面所成的角度。另外,臂部中心面是包括軸頸部的軸心和銷部的軸心的平面。

      圖13a所示的臂部a在銷部p側(cè)的表面具有起點o。在該起點o處,距臂部中心面的距離與斜度之間的關系不連續(xù)。只要具有這樣的起點o,在起點o處第1余料部aca和ada就容易彎折,能夠促進彎折,能夠抑制在彎折時凹陷形狀發(fā)生變形。

      從臂部中心面到起點o的距離d1(單位:mm,參照圖13a)優(yōu)選比從臂部中心面到第1余料部aca和ada的根部(點b)的距離d2(單位:mm,參照圖13b)小。由此,只有比起點o靠臂部的側(cè)面?zhèn)鹊牟课蝗菀讖澱?,能夠抑制在彎折時凹陷形狀發(fā)生變形。此處,第1余料部aca和ada的根部(點b)是臂部a的軸頸部j側(cè)的表面的第1余料部aca和ada的根部,例如能夠設定于軸頸推力部的外緣。在該情況下,距離d2例如為軸頸推力部的半徑(mm)。

      臂部中心面?zhèn)鹊钠瘘co的斜度θa(°)優(yōu)選為臂部的側(cè)面?zhèn)鹊钠瘘c的斜度θb(°)以下。由此,由于第1余料部的厚度變薄,因此比起點o靠臂部中心面?zhèn)鹊牟课徊蝗菀装l(fā)生變形。因此,只有比起點o靠臂部的側(cè)面?zhèn)鹊牟课蝗菀讖澱?,能夠促進彎折,能夠抑制在彎折時凹陷形狀發(fā)生變形。

      在彎折的起點o,如圖13b所示,也可以通過將厚度減薄為臺階狀而形成臺階。由此也是,只有比起點o靠臂部的側(cè)面?zhèn)鹊牟课蝗菀讖澱郏軌虼龠M彎折,能夠抑制在彎折時凹陷形狀發(fā)生變形。

      [第2處理流程例]

      關于在壓下工序中通過壓潰來進行第1余料部的變形的情況,以下說明曲軸的形狀和處理流程例(第2處理流程例)。壓潰的情況下的曲軸的形狀和處理流程例與前述的彎折的情況在基本結構上相同,因此適當省略通用的部分的說明,以不同的部分為主進行說明。

      在壓潰第1余料部的情況下,臂部的側(cè)面的形狀與彎折的情況相比不同。一邊參照附圖一邊在以下對該情況進行說明。

      圖14a~圖14d是表示在壓潰第1余料部的情況下的臂部的銷部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖14a是立體圖,圖14b是表示銷部側(cè)表面的圖,圖14c是表示側(cè)面的圖,圖14d是xivd-xivd剖視圖。圖14a~圖14d所示的臂部a的銷部p側(cè)表面的形狀與所述圖2a~圖2d所示的臂部a相同。在壓潰的情況下,如圖14d所示,臂部a中的軸頸部j附近的側(cè)面并非傾斜,而是與臂部中心面大致平行。

      圖15a~圖15c是表示在壓潰第1余料部的情況下的優(yōu)選的臂部的軸頸部側(cè)表面的形狀例的示意圖,圖15a是立體圖,圖15b是表示軸頸部側(cè)表面的圖,圖15c是xvc-xvc剖視圖。圖15a~圖15c所示的臂部a的軸頸部j側(cè)表面的形狀與所述圖3a~圖3c所示的臂部a相同。在壓潰的情況下,如圖15c所示,臂部a中的銷部p附近的側(cè)面并非傾斜,而是與臂部中心面大致平行。

      圖16a和圖16b是表示壓潰第1余料部的情況下的優(yōu)選的無配重臂部的形狀例的示意圖,圖16a是表示銷部側(cè)表面的圖,圖16b是xvib-xvib剖視圖。圖16a和圖16b所示的臂部a的銷部p側(cè)表面的形狀與圖4a和圖4b所示的臂部a相同。在壓潰的情況下,如圖16b所示,臂部a中的軸頸部j附近的側(cè)面并非傾斜,而是與臂部中心面大致平行。

      如前所述,優(yōu)選的是,與所述圖15a~圖15c所示的一體地具有配重部的臂部同樣地,無配重臂部a在軸頸部j側(cè)的表面中的、銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab的內(nèi)側(cè)區(qū)域as具有凹陷。在壓潰的情況下,對于無配重臂部a,軸頸部j附近的側(cè)面并非傾斜,而是與臂部中心面大致平行。

      從在壓潰時促進第1余料部的變形的觀點出發(fā),壓下工序前的臂部優(yōu)選具有余料部的變形即壓潰的起點。壓潰的起點能夠采用與所述圖13a和圖13b所示那樣的彎折的起點同樣的形態(tài)。

      在壓潰的情況下,臂部中心面?zhèn)鹊钠瘘co的斜度θa(°)優(yōu)選為臂部的側(cè)面?zhèn)鹊钠瘘c的斜度θb(°)以上(參照所述圖13a)。由此,由于第1余料部的厚度變厚,因此比起點o靠臂部側(cè)面?zhèn)鹊牟课徊蝗菀紫蜉S頸部側(cè)發(fā)生變形。因此,能夠使比起點o靠臂部的側(cè)面?zhèn)鹊牟课环€(wěn)定地向銷部側(cè)伸出。

      圖17a~圖18b是表示在壓下工序中壓潰第1余料部的情況下的處理流程例的示意圖。其中的圖17a和圖17b是軸頸部附近的剖視圖,圖17a表示按壓第2模具時,圖17b表示壓下結束時。在圖17a和圖17b中示出無飛邊鍛件30、一對第1模具11和12、第2模具22。

      圖18a和圖18b是銷部附近的剖視圖,圖18a表示按壓第2模具時,圖18b表示壓下結束時。在圖18a和圖18b中示出無飛邊鍛件30、一對第1模具11和12、第3模具23。

      對于圖17a~圖18b所示的壓潰的情況下的第2處理流程例來說,基本結構與前述的彎折的情況(第1處理流程例)是相同的。因此,在壓潰的情況下的處理流程例中,表示銷部側(cè)表面的圖由于與圖8a和圖8b相同,因此省略。另外,表示軸頸部側(cè)表面的圖由于與圖9a和圖9b相同,因此省略。表示臂部的側(cè)面的圖也與圖10a和圖10b相同,因此省略。另外,圖17a相當于圖8a的xia-xia位置的剖視圖,圖17b相當于圖8b的xib-xib位置的剖視圖。另外,圖18a相當于圖9a的xiia-xiia位置的剖視圖,圖18b相當于圖9b的xiib-xiib位置的剖視圖。

      在壓潰的情況下,在構成第1模具10的上模11和下模12也分別刻入有模雕刻部。另外,對于一體地具有配重部的臂部,為了壓潰第1余料部,將臂部的兩側(cè)部中的軸頸部附近的形狀反映于模雕刻部。模雕刻部中的有助于第1余料部的壓潰的部位并非傾斜,而是與分模面大致平行。對于在一體地具有配重部的臂部上還設有第2余料部的情況、在無配重臂部設有第1余料部的情況以及在無配重臂部設有第2余料部的情況,在這些情況下,有助于壓潰的部位都不傾斜,而是與分模面大致平行。

      在利用第1模具10壓下無飛邊鍛件30時,如圖17b所示,壓潰第1余料部aca和ada。與此同時,使第1余料部aca和ada變形為沿著第1模具10的模雕刻部的形狀,使第1余料部aca和ada向銷部p側(cè)伸出。其結果,臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度增加。因此,得到的曲軸在臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad處厚度變厚。

      于在一體地具有配重部的臂部設有第2余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10壓潰第2余料部aaa和aba。由此,使第2余料部aaa和aba沿著第1模具10的模雕刻部向軸頸部j側(cè)伸出,在銷部p附近的兩側(cè)部aa和ab處使厚度增加。

      雖省略圖示,但于在無配重臂部上還設有第1余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10壓潰第1余料部。由此,使第1余料部向銷部p側(cè)伸出,在臂部的軸頸部j附近的兩側(cè)部處使厚度增加。另外,于在無配重臂部上還設有第2余料部的情況下,在壓下時,利用第1模具10壓潰第2余料部。由此,使第2余料部aaa和aba向軸頸部j側(cè)伸出,在銷部p附近的兩側(cè)部使厚度增加。

      在圖14a~圖14d所示的臂部a中,在銷部p側(cè)表面設置凹陷的范圍與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位的范圍相同。在銷部p側(cè)表面設置凹陷的范圍也可以與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位的范圍不同。從確保壓潰時的變形的穩(wěn)定性的觀點出發(fā),優(yōu)選的是,銷部p側(cè)表面的凹陷與軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的厚度較厚的部位相應地配置為與該厚度較厚的部位的范圍一致。這是因為,在壓潰時在兩側(cè)部最近的位置存在凹陷,從而僅比凹陷靠側(cè)部側(cè)的部位、具體而言、僅兩側(cè)部和第1余料部能夠容易發(fā)生變形。

      4.優(yōu)選的形態(tài)等

      在曲軸(最終產(chǎn)品)具備多個一體地具有配重部的臂部(以下,也稱為“帶有配重的臂部”)的情況下,在鍛件中,既可以是帶有配重的臂部全部具有第1余料部,也可以是帶有配重的臂部的一部分具有第1余料部。設置第1余料部的帶有配重的臂部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      對于具備多個帶有配重的臂部的曲軸(最終產(chǎn)品),于在鍛件的帶有配重的臂部設置第2余料部的情況下,既可以是鍛件的帶有配重的臂部全部具有第2余料部,也可以是帶有配重的臂部的一部分具有第2余料部。另外,既可以是如圖5a所示同一帶有配重的臂部同時具有第1余料部和第2余料部,也可以是與具有第1余料部的帶有配重的臂部獨立的另一帶有配重的臂部具有第2余料部。設置第2余料部的帶有配重的臂部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      對于具備多個不具有配重部的臂部(無配重臂部)的曲軸(最終產(chǎn)品),于在鍛件的無配重臂部設置第1余料部的情況下,既可以是鍛件的無配重臂部全部具有第1余料部,也可以是無配重臂部的一部分具有第1余料部。設置第1余料部的無配重臂部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      對于具備多個無配重臂部的曲軸(最終產(chǎn)品),于在鍛件的無配重臂部設置第2余料部的情況下,既可以是鍛件的無配重臂部全部具有第2余料部,也可以是無配重臂部的一部分具有第2余料部。另外,既可以是如圖7a所示同一無配重臂部同時具有第1余料部和第2余料部,也可以是與具有第1余料部的無配重臂部獨立的另一無配重臂部具有第2余料部。設置第2余料部的無配重臂部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      帶有配重的臂部既可以如前述的形狀例和處理流程例那樣在軸頸部附近的兩側(cè)的側(cè)部(兩側(cè)部ac和ad)具有第1余料部(aca、ada),或者也可以在軸頸部附近的一側(cè)的側(cè)部(ac或者ad)具有第1余料部(aca、ada)。即使是帶有配重的臂部在軸頸部附近的一側(cè)的側(cè)部(ac或者ad)具有第1余料部的情況下,通過使該第1余料部向銷部側(cè)伸出,也能夠在壓下工序后的臂部的一側(cè)的側(cè)部增加厚度。因此,能夠在實現(xiàn)輕量化的同時確保剛度。設置第1余料部的軸頸部附近的側(cè)部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      在帶有配重的臂部在銷部附近的側(cè)部(aa、ab)具有第2余料部(aaa、aba)的情況下,既可以如前述的形狀例和處理流程例那樣在兩側(cè)的側(cè)部(兩側(cè)部aa和ab)具有第2余料部,或者也可以在一側(cè)的側(cè)部(aa或者ab)具有第2余料部。即使是帶有配重的臂部在銷部附近的一側(cè)的側(cè)部(aa或者ab)具有第2余料部的情況下,通過使該第2余料部向軸頸部側(cè)伸出,也能夠在壓下工序后的臂部的一側(cè)的側(cè)部增加厚度。因此,能夠在實現(xiàn)輕量化的同時確保剛度。設置第2余料部的銷部附近的側(cè)部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      于在無配重臂部的軸頸部附近的側(cè)部(ac、ad)具有第1余料部(aca、ada)的情況下,既可以如前述的形狀例和處理流程例那樣在兩側(cè)的側(cè)部(兩側(cè)部ac和ad)具有第1余料部,或者也可以在一側(cè)的側(cè)部(ac或者ad)具有第1余料部。即使是無配重臂部在軸頸部附近的一側(cè)的側(cè)部(ac或者ad)具有第1余料部的情況下,通過使該第1余料部向銷部側(cè)伸出,也能夠在壓下工序后的臂部的一側(cè)的側(cè)部增加厚度。因此,能夠在實現(xiàn)輕量化的同時確保剛度。設置第1余料部的軸頸部附近的側(cè)部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      于在無配重臂部的銷部附近的側(cè)部(aa、ab)具有第2余料部(aaa、aba)的情況下,既可以如前述的形狀例和處理流程例那樣在兩側(cè)的側(cè)部(兩側(cè)部aa和ab)具有第2余料部,也可以在一側(cè)的側(cè)部(aa或者ab)具有第2余料部。即使是無配重臂部在銷部附近的一側(cè)的側(cè)部(aa或者ab)具有第2余料部的情況下,通過使該第2余料部向軸頸部側(cè)伸出,也能夠在壓下工序后的臂部的一側(cè)的側(cè)部增加厚度。因此,能夠在實現(xiàn)輕量化的同時確保剛度。設置第2余料部的銷部附近的側(cè)部例如能夠基于臂部所要求的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、需要剛度的部位而適當?shù)卮_定。

      如前所述,具有配重部w的臂部a也可以在軸頸部附近的兩側(cè)部ac和ad具有第1余料部aca和ada。在該情況下,在壓下工序中,如圖10a~圖11b所示,關于具有配重部w的臂部a,優(yōu)選的是,通過按壓第2模具22來保持該銷部p側(cè)的表面中的、至少除軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad的區(qū)域之外的表面。由此,能夠?qū)Ρ鄄縜的銷部p側(cè)表面的凹陷形狀精密地精加工。但是,在如第2工序例和第3工序例那樣在向壓下工序提供的鍛件上帶有飛邊的情況下,無法應用第2模具22。

      另外,具有配重部w的臂部a也可以在軸頸部附近的側(cè)部ac和ad的一者具有第1余料部(aca、ada)。在該情況下,優(yōu)選的是,通過按壓第2模具22來保持臂部a的銷部p側(cè)的、至少除軸頸部j附近的兩側(cè)部ac和ad中的第1余料部從外周突出的側(cè)部的區(qū)域之外的表面。由此,能夠?qū)Ρ鄄縜的銷部p側(cè)表面的凹陷形狀精密地精加工。

      于在壓下工序中使用第2模具22的情況下,優(yōu)選的是,使第2模具22追隨第1模具10的壓下而向第1模具10的壓下方向移動,并將第2模具22向臂部a按壓的位置維持為恒定的位置。由此,能夠?qū)︿N部p側(cè)表面的凹陷形狀進一步精密地精加工。

      對于一體地具有配重部的臂部,優(yōu)選的是,在模鍛工序中,還成形前述的第2余料部,在壓下工序中,利用第1模具使第2余料部變形,在銷部p附近的側(cè)部(aa和ab)的一者或者兩者處使厚度增加。由此,能夠一邊確保剛度,一邊進一步謀求輕量化。在該情況下,從對軸頸部j側(cè)表面的凹陷形狀精密地精加工的觀點出發(fā),優(yōu)選使用前述的第3模具。但是,在如第2工序例和第3工序例那樣在向壓下工序提供的鍛件上帶有飛邊的情況下,無法應用第3模具。

      對于無配重臂部,優(yōu)選的是,在模鍛工序中,還成形前述的第1余料部,在壓下工序中,利用第1模具使第1余料部變形,在軸頸部j附近的側(cè)部(ac和ad)的一者或者兩者處使厚度增加。由此,能夠一邊確保剛度,一邊進一步謀求輕量化。在該情況下,從對銷部p側(cè)表面的凹陷形狀精密地精加工的觀點出發(fā),優(yōu)選使用前述的第4模具。但是,在如第2工序例和第3工序例那樣在向壓下工序提供的鍛件上帶有飛邊的情況下,無法應用第4模具。

      另外,對于無配重臂部,優(yōu)選的是,在模鍛工序中,還成形前述的第2余料部,在壓下工序中,利用第1模具使第2余料部變形,在銷部p附近的側(cè)部(aa和ab)的一者或者兩者處使厚度增加。由此,能夠一邊確保剛度,一邊進一步謀求輕量化。在該情況下,從對軸頸部j側(cè)表面的凹陷形狀精密地精加工的觀點出發(fā),優(yōu)選使用前述的第5模具。但是,在如第2工序例和第3工序例那樣在向壓下工序提供的鍛件上帶有飛邊的情況下,無法應用第5模具。

      在使用第2模具~第5模具的情況下,將第2模具~第5模具向臂部a的各表面按壓。第2模具~第5模具僅保持臂部a的各表面而不壓入,因此按壓第2模具~第5模具所需要的力較小即足矣。

      前述的第1處理流程例和第2處理流程例均以搭載于四汽缸發(fā)動機的曲軸為對象,該曲軸的銷部的偏心方向根據(jù)各臂部以180°的等間隔進行轉(zhuǎn)變。在如此地以180°的等間隔進行轉(zhuǎn)變的情況下,任何臂部均被第1模具從與銷部的偏心方向垂直的方向壓下。在該情況下,第1模具的壓下方向也與曲軸的軸向垂直。

      但是,第1模具的壓下方向并不限定于與銷部的偏心方向垂直的方向。例如,在搭載于三汽缸發(fā)動機的曲軸的情況下,銷部的偏心方向根據(jù)各臂部以120°或者60°的等間隔進行轉(zhuǎn)變。在如此地不是以180°的等間隔進行轉(zhuǎn)變的曲軸的制造過程中,有時通過追加扭轉(zhuǎn)工序來調(diào)整銷部的配置角度。另外,也存在通過精鍛來調(diào)整銷部的配置角度的情況。例如,在第1工序例中,于在扭轉(zhuǎn)工序中進行銷部的配置角度的調(diào)整的情況下,壓下工序中的第1模具的壓下方向在一部分的臂部處不成為與銷部的偏心方向垂直的方向。以下說明該情況下的狀況。

      圖19a和圖19b是表示第1模具的壓下方向不與銷部的偏心方向垂直的情況下的臂部的銷部側(cè)表面的示意圖,圖19a表示壓下前,圖19b表示壓下結束時。具備圖19a和圖19b所示的臂部a的曲軸是搭載于三汽缸發(fā)動機的曲軸,銷部p的配置角度以120°的等間隔轉(zhuǎn)變。因此,在壓下工序中,一部分的銷部p的偏心方向從水平方向傾斜30°。因而,第1模具10的壓下方向(在圖19a和圖19b中為上下方向)成為從銷部p的偏心方向偏移60°的方向。

      這樣,即使在第1模具10的壓下方向不是與銷部p的偏心方向垂直的方向的情況下,也能夠應用本實施方式的鍛造曲軸的制造方法。即,通過利用第1模具10使第1余料部(aca、ada)或者第2余料部(aaa、aba)變形,能夠使臂部的兩側(cè)部的厚度增加。因而,只要能夠通過利用第1模具10使第1余料部(aca、ada)或者第2余料部(aaa、aba)變形而使臂部的兩側(cè)部的厚度增加,就不限定第1模具的壓下方向。

      產(chǎn)業(yè)上的可利用性

      本發(fā)明能夠有效地利用在搭載于往復式發(fā)動機的鍛造曲軸的制造中。

      附圖標記說明

      1:鍛造曲軸,j、j1~j5:軸頸部,

      p、p1~p4:銷部,fr:前端部,

      fl:凸緣部,a、a1~a8:曲臂部,

      w、w1~w8:配重部,

      aa、ab:臂部的銷部附近的側(cè)部,

      aaa、aba:第2余料部,

      ac、ad:臂部的軸頸部附近的側(cè)部,

      aca、ada:第1余料部,

      as:臂部的軸頸部側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域,

      at:臂部的銷部側(cè)表面的兩側(cè)部的內(nèi)側(cè)區(qū)域,

      10:第1模具,11:上模,11a、11b:傾斜面,

      12:下模,12a、12b:傾斜面,22:第2模具,

      23:第3模具,26:工具,30:無飛邊鍛件。

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