[发明专利]锻造曲轴的制造方法

说明书

公开的制造方法包括利用模锻得到成形为曲轴的形状的、带有飞边的粗锻件(30)的粗锻工序以及通过使用一对第1模具(10)对粗锻件(30)进行模锻而得到带有飞边的精锻件的精锻工序。粗锻件(30)的多个粗曲轴臂部(A')中的全部或者一部分的粗曲轴臂部(A')具有从粗销部(P')附近的两个侧部(Aa'、Ab')的至少一者的外周突出的第1余料部(Aaa)。在精锻工序中的模锻的过程中，利用第1模具(10)使第1余料部(Aaa)变形而使其向粗轴颈部(J')侧突出。

技术领域

本发明涉及一种利用锻造来制造曲轴的方法，特别是涉及一种利用热锻来制造曲轴的方法。

背景技术

在汽车、摩托车、农业机械或者船舶等的往复式发动机中，为了将活塞的往复运动变换为旋转运动而输出动力，曲轴是不可缺少的。曲轴能够通过模锻或者铸造来制造。在曲轴被要求高强度和高刚度的情况下，多采用利用模锻制得的锻造曲轴。

通常，在锻造曲轴的制造中，将钢坯作为原材料。在该钢坯中，横截面为圆形或者方形，截面积在整个长度上恒定。另外，锻造曲轴的制造工序包括预成形工序、模锻工序以及模锻切边工序。根据需要，追加整形工序来作为模锻切边工序之后的工序。通常，预成形工序包括辊轧成形和弯曲锻造各工序，模锻工序包括粗锻和精锻各工序。

图1A～图1F是用于说明以往的通常的锻造曲轴的制造工序的示意图。图1F所例示的曲轴1搭载于四缸发动机，是四缸－八配重的曲轴。该曲轴1包括五个轴颈部J1～J5、四个销部P1～P4、前端部Fr、凸缘部Fl以及八个曲轴臂部(以下，简称为“臂部”)A1～A8。臂部A1～A8分别将轴颈部J1～J5和销部P1～P4相连。另外，所有这八个臂部A1～A8均一体地具有配重部(以下，简称为“配重部”)W1～W8。

以下，在分别统称轴颈部J1～J5、销部P1～P4、臂部A1～A8以及配重部W1～W8时，也将轴颈部的附图标记记作“J”，将销部的附图标记记作“P”，将臂部的附图标记记作“A”，将配重部的附图标记记作“W”。

在图1A～图1F所示的制造方法中，如以下这样制造锻造曲轴1。首先，利用加热炉(例如感应加热炉或者气体气氛加热炉)将图1A所示这样的预定的长度的钢坯2加热之后，进行辊轧成形。在辊轧成形工序中，使用例如孔型辊轧制钢坯2而将其拉深。由此，将钢坯2的体积在长度方向上分配，得到作为中间件的辊轧坯件3(参照图1B)。接下来，在弯曲锻造工序中，从与长度方向成直角的方向局部地压下辊轧坯件3。由此，分配辊轧坯件3的体积，得到作为进一步的中间件的弯曲坯件4(参照图1C)。

接下来，在粗锻工序中，通过使用上下一对模具压下弯曲坯件4，得到粗锻件5(参照图1D)。得到的粗锻件5具有曲轴(最终产品)的大致的形状。然后，在精锻工序中，通过使用上下一对模具压下粗锻件5，得到精锻件6(参照图1E)。得到的精锻件6具有与最终产品的曲轴大致一致的形状。

在这些粗锻和精锻时，剩余材料从互相相对的模具的分模面之间流出而成为飞边。因此，在粗锻件5和精锻件6中，在曲轴的形状的周围附带有较大的飞边B。

在模锻切边工序中，例如，在利用一对模具保持着带有飞边的精锻件6的状态下，利用刀具类模具冲裁飞边B。由此，从精锻件6去除飞边B。如此得到无飞边锻件，该无飞边锻件为与图1F所示的锻造曲轴1大致相同的形状。

在整形工序中，利用模具从上下稍稍压下无飞边锻件的主要部分，将无飞边锻件矫正为最终产品的尺寸形状。此处，无飞边锻件的主要部分例如是轴颈部J、销部P、前端部Fr以及凸缘部Fl等轴部，以及臂部A和配重部W。这样，制造锻造曲轴1。

图1A～图1F所示的制造工序不限于图1F所示的四缸－八配重的曲轴，能够应用于各种各样的曲轴。例如，也能够应用于四缸－四配重的曲轴。