[发明专利]锻造曲轴的制造方法

说明书

所公开的锻造曲轴的制造方法包括：夹持步骤，通过利用一对第一模具(10)将棒状部件(51)的第一部位(51a)夹住，从而保持第一部位(51a)；偏心步骤，在对第一部位(51a)进行保持的状态下，利用第二模具(20)使棒状部件(51)的第二部位(51b)偏心。第二部位(51b)是要成为销部的销相当部。第一部位(51a)是要成为曲柄臂部的臂相当部。由第二模具(20)实现的偏心方向是与第一模具(10)的夹持方向以及棒状部件(51)的长度方向分别垂直的方向，且是与对应的销部的偏心方向相同的方向。由此，能够在抑制设备成本增加的同时，提高材料利用率。

技术领域

本发明涉及一种通过热锻制造曲轴的方法。

背景技术

在汽车、两轮机动车、农业机械或船舶等的往复式发动机中，为了将活塞的往复运动转换为旋转运动而提取动力，曲轴必不可少。曲轴能够通过模锻或铸造进行制造。在曲轴需要高强度和高刚度的情况下，多使用通过模锻制造的曲轴(以下，也称为“锻造曲轴”)。

一般来说，锻造曲轴的原材料为钢坯。在该钢坯中，横截面为圆形或方形，且截面积在整个长度上是一定的。锻造曲轴的制造工序包括预成型工序、模锻工序以及去毛刺工序。根据需要，在去毛刺工序之后追加整形工序。通常，预成型工序包括辊压成型和弯锻的各个工序，模锻工序包括粗锻和精锻的各个工序。

图1A～图1F是用于说明现有的一般的锻造曲轴的制造工序的示意图。图1A示出钢坯，图1B示出辊锻坯，图1C示出弯锻坯，图1D示出粗锻件，图1E示出精锻件，图1F示出曲轴(最终产品)。图1F中例示的锻造曲轴1搭载于四缸发动机。该曲轴1具备五个轴颈部J1～J5、四个销部P1～P4、前部Fr、凸缘部F1和八个曲柄臂部(以下也仅称为“臂部”))A1～A8。臂部A1～A8分别连接轴颈部J1～J5和销部P1～P4。另外，所有臂部A1～A8分别一体地具有平衡配重部(以下也仅称为“配重部”)W1～W8。

以下，在分别对轴颈部J1～J5、销部P1～P4、臂部A1～A8以及配重部W1～W8进行总称时，其附图标记也在轴颈部标记“J”、在销部标记“P”、在臂部标记“A”、在配重部标记“W”。也将销部P以及与该销部P连接的一组臂部A(包括配重部W)一起称为“偏心体”。

在图1A～图1F所示的制造方法中，以如下方式制造锻造曲轴1。首先，在利用加热炉(例如感应加热炉或气氛加热炉等)将图1A所示的规定长度的钢坯2加热之后，进行辊压成型。在辊压成型工序中，例如使用孔型辊对钢坯2进行滚轧，在钢坯2的长度方向的一部分使截面积减少。由此，钢坯2的体积沿长度方向分配，获得作为中间坯材的辊锻坯3(参照图1B)。接下来，在弯锻工序中，将辊锻坯3从与长度方向垂直的方向部分下压，使辊锻坯3的长度方向的一部分偏心。由此，分配辊锻坯3的体积，获得作为进一步的中间坯材的弯锻坯4(参照图1C)。

接着，在粗锻工序中，通过使用一对模具(上模具和下模具)对弯锻坯4进行锻造，从而获得粗锻件5(参照图1D)。所获得的粗锻件5具有曲轴(最终产品)的大致形状。进一步地，在精锻工序中，通过使用一对模具在上下对粗锻件5进行压力锻造，从而获得精锻件6(参照图1E)。所获得的精锻件6具有与最终产品的曲轴一致的形状。在上述粗锻以及精锻时，余料从上模具和下模具之间的间隙中流出并成为毛刺。因此，粗锻件5以及精锻件6在周围均具有较大的毛刺B。

在去毛刺工序中，例如在利用一对模具夹住并保持带毛刺的精锻件6的状态下，利用刀模冲掉毛刺B。由此，从精锻件6去除毛刺B，获得无毛刺锻件。该无毛刺锻件为与图1F所示的锻造曲轴1大致相同的形状。

在整形工序中，利用模具从上下对无毛刺锻件的主要部位稍微下压，将无毛刺锻件矫正为最终产品的尺寸形状。在此，无毛刺锻件的主要部位例如为轴颈部J、销部P、前部Fr以及凸缘部F1等轴部，还有臂部A以及配重部W。这样，制造出锻造曲轴1。

图1A～图1F所示的制造工序能够应用于各种曲轴，而不仅限于在图1F所示的四缸-八配重的曲轴。例如，也能够应用于四缸-四配重的曲轴。