[发明专利]曲拐的锻造方法、曲拐的制造方法以及曲拐

说明书

技术领域

本发明涉及曲拐的锻造方法、曲拐的制造方法以及曲拐。

背景技术

通过将锻造用钢材锻造成被称作曲拐和曲柄轴颈的部件，并对上述部件进行热装结合，由此来制造船舶用等组装型的大型曲轴。因此，要求曲拐在圆角部附近具有高疲劳强度。

通过不间断地连续形成金属流动以及在圆角部附近不存在钢块内部的不健全区域即重影部，由此能够提高圆角部附近的疲劳强度。

对此，日本特开2003-88933号公报提出了一种曲轴的锻造方法，其中，在锻造的同时对圆角部进行加工，由此形成沿着圆角形状的金属流动。在该曲轴的锻造方法中，认为是通过在锻造的同时加工圆角部而能够防止偏析多的钢块中心部靠近产品表面，能够抑制重影部存在于圆角部附近。

但是，上述现有的曲轴的锻造方法是一体地锻造成型曲轴，而难以应用于组装型的大型曲轴。

与此相对，一直以来使用减小浇注时的冷却速度差而抑制产生重影部的方法。但是，在该现有方法中，为了减小浇注时的冷却速度差而需要使用小型的钢块(例如20t以下)，因此受到钢块的大小的制约而难以制造组装型的大型的曲拐。此外，在制造具有高疲劳强度的曲拐的情况下，在现有的方法中，无法从一个钢块制造多个曲拐，因此生产效率较低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-88933号公报

发明内容

本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于提供能够提高曲拐的疲劳强度且生产率高的曲拐的锻造方法、曲拐的制造方法以及曲拐。

解决方案

为了解决上述课题而完成的发明是一种曲拐的锻造方法，其通过钢块的模锻来形成组装型曲轴用的曲拐，其特征在于，所述曲拐的锻造方法包括：对从钢块提取出的预制件内部的不健全区域即重影部的位置和对该预制件进行模锻而成的曲拐内部的重影部的位置进行测量的工序；基于上述测量结果来求出根据模锻前的预制件内部的位置或者钢块内部的位置而求得对应的模锻后的曲拐内部的位置的关系，基于该关系，根据模锻前的预制件内部的重影部的位置来推断模锻后的曲拐内部的重影部的位置的工序；以及基于上述模锻后的曲拐内部的重影部的推断位置，确定钢块的大小、钢块的形状、从钢块提取预制件的位置以及预制件的锻造方法以便避免将重影部配置在模锻后的曲拐的圆角部附近的工序。

该曲拐的锻造方法基于重影部的位置测量工序的测量结果来求出根据模锻前的预制件内部的位置或者钢块内部的位置而求得对应的模锻后的曲拐内部的位置的关系，基于该关系，根据模锻前的预制件内部的重影部的位置来推断模锻后的曲拐内部的重影部的位置。由此，该曲拐的锻造方法能够高精度地推断模锻后的曲拐内部的重影部的位置，能够从钢块中提取可锻造出疲劳强度优异的曲拐的预制件，并且能够选择适当的锻造方法。另外，通过该曲拐的锻造方法而获得的曲拐能够防止重影部配置在圆角部附近，因此疲劳强度优异。另外，该曲拐的锻造方法无需抑制浇注时的冷却速度差，因此能够使用大型的钢块来锻造疲劳强度优异的曲拐，其结果是，生产率提高。

在将与臂的长边方向对应的预制件的长度设为H₀(mm)、将该预制件的模锻后的臂的长边方向上的长度设为H₁(mm)、将模锻后的销轴的直径设为D(mm)的情况下，优选以满足下述式(1)以及式(2)的方式锻造预制件。如此，通过设定上述预制件的长度、上述长边方向的长度以及上述销轴的直径，能够更可靠地避免将重影部配置在模锻后的曲拐的圆角部附近，从而能够更可靠地确保曲拐的疲劳强度。

1.02<H₁/H₀<1.25···(1)

0.23<D/H₁<0.45···(2)

另外，为了解决上述课题而完成的另一发明是一种曲拐的制造方法，其包括：从一个钢块提取多个预制件的工序；以及利用上述曲拐的锻造方法而由上述多个预制件锻造多个曲拐的工序。

该曲拐的制造方法使用该曲拐的锻造方法，因此为了锻造曲拐而能够适当地推断出从钢块提取的预制件的范围，因此能够锻造疲劳强度优异的曲拐，并且能够从一个钢块高效地提取多个预制件，生产率提高。

另外，为了解决上述课题而完成的又一发明是通过该曲拐的制造方法而制造出的曲拐。该曲拐通过该曲拐的制造方法来制造，因此在圆角部附近不存在重影部，因而具有优异的疲劳强度。