[發(fā)明專(zhuān)利]鍛造曲軸的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680015560.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107405677B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大久保潤(rùn)一;田村憲司;吉田邦裕;黃三守;中野竜輔;堀雅夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B21K1/08
• 分類(lèi)號(hào): B21K1/08;B21J5/02
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

包括第1預(yù)成形工序、第2預(yù)成形工序以及最終預(yù)成形工序。在第2預(yù)成形工序中，通過(guò)利用一對(duì)第1模具(40)將初始坯件(23)壓下，獲得中間坯件。一對(duì)第1模具(40)包括要與將要成為臂部的部位以及將要成為該臂部所一體地具有的平衡塊部的部位抵接的曲柄臂加工部(42c)。曲柄臂加工部(42c)具有臂加工部(42d)和平衡塊加工部(42e)。臂加工部(42d)和平衡塊加工部(42e)整體上呈凹狀，平衡塊加工部的開(kāi)口寬度(Bw)隨著遠(yuǎn)離凹狀的底面而變寬。由此，在坯件中，能夠在將要成為臂部的部位和將要成為該臂部所一體地具有的平衡塊部的部位之間分配體積，能夠提高材料成品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用熱鍛來(lái)制造曲軸的方法。

背景技術(shù)

在汽車(chē)、摩托車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械或船舶等的往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而取出動(dòng)力，曲軸是不可缺少的。曲軸能夠利用模鍛或鑄造制造。尤其是，在曲軸要求高強(qiáng)度和高剛性的情況下，經(jīng)常使用由模鍛制造出的曲軸(以下也稱(chēng)為“鍛造曲軸”)。

圖1A和圖1B是表示通常的鍛造曲軸的形狀例的示意圖。其中的圖1A是整體圖，圖1B是IB-IB剖視圖。在圖1B中，為了容易理解曲軸的形狀，抽出一個(gè)曲軸臂部A7、與該曲軸臂部A7一體的配重部W7、與曲軸臂部A7相連的銷(xiāo)部P4和軸頸部J4來(lái)表示。

圖1A和圖1B所例示的曲軸11搭載于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是四缸-八配重的曲軸。該曲軸11包括5個(gè)軸頸部J1～J5、4個(gè)銷(xiāo)部P1～P4、前部Fr、凸緣部Fl、以及8個(gè)曲軸臂部(以下也稱(chēng)為“臂部”)A1～A8。臂部A1～A8將軸頸部J1～J5和銷(xiāo)部P1～P4分別相連。另外，8個(gè)(全部)臂部A1～A8一體地具有配重部(以下也稱(chēng)為“平衡塊部”)W1～W8。在曲軸11的軸向的前端設(shè)置有前部Fr，在后端設(shè)置有凸緣部Fl。前部Fr與前頭的第1軸頸部J1相連，凸緣部Fl與最末尾的第5軸頸部J5相連。

以下，在將軸頸部J1～J5、銷(xiāo)部P1～P4、臂部A1～A8和平衡塊部W1～W8分別統(tǒng)稱(chēng)時(shí)，關(guān)于其附圖標(biāo)記，對(duì)于軸頸部也記為“J”，對(duì)于銷(xiāo)部也記為“P”，對(duì)于臂部也記為“A”，對(duì)于平衡塊部也記為“W”。另外，將臂部A和與該臂部A一體的平衡塊部W也統(tǒng)稱(chēng)為“曲柄臂”。

如圖1B所示，平衡塊部W的寬度Bw比臂部A的寬度Ba大。因此，平衡塊部W從臂部中心面(包括銷(xiāo)部P的中心和軸頸部J的中心在內(nèi)的面)大幅度地突出。

通常而言，這樣的形狀的鍛造曲軸以鋼坯為原材料。在該鋼坯中，與鋼坯長(zhǎng)度方向垂直的截面、即橫截面是圓形或方形，截面積在全長(zhǎng)上恒定。以下將與鋼坯、坯件的長(zhǎng)度方向、曲軸的軸向垂直的截面稱(chēng)為“橫截面”，將與鋼坯、坯件的長(zhǎng)度方向、曲軸的軸向平行的截面稱(chēng)為“縱截面”。另外，將橫截面的截面積簡(jiǎn)稱(chēng)為“截面積”。在鍛造曲軸的制造中，依次設(shè)置有預(yù)成形工序、模鍛工序和模鍛切邊工序。另外，根據(jù)需要，在模鍛切邊工序之后設(shè)置整形工序。通常，預(yù)成形工序包括輥軋成形工序和彎曲鍛造工序，模鍛工序包括粗鍛工序和精鍛工序。

圖2A～圖2F是用于說(shuō)明以往的通常的鍛造曲軸的制造工序的示意圖。其中的圖2A表示鋼坯，圖2B是輥軋坯件，圖2C表示彎曲坯件，圖2D表示粗鍛件，圖2E表示精鍛件，圖2F表示鍛造曲軸。圖2A～圖2F表示所述圖1A和圖1B所示的形狀的曲軸的制造工序。

在圖2A～圖2F所示的制造方法中，鍛造曲軸11如以下這樣被制造。首先，在圖2A所示那樣的預(yù)定的長(zhǎng)度的鋼坯12被加熱爐加熱之后，在預(yù)成形工序中依次進(jìn)行輥軋成形和彎曲鍛造。在輥軋成形中，使用例如孔型輥對(duì)鋼坯12進(jìn)行軋制而進(jìn)行拉深。由此，使鋼坯12的體積沿著軸向分配，獲得作為中間原材料的輥軋坯件13(參照?qǐng)D2B)。接著，在彎曲鍛造中，從與軸向垂直的方向?qū)佨埮骷?3局部地進(jìn)行加壓壓下。由此，分配輥軋坯件13的體積，獲得作為進(jìn)一步的中間原材料的彎曲坯件14(參照?qǐng)D2C)。