[发明专利]锻造曲轴的制造方法

说明书

制造方法包含从钢坯获得初始锻坯的第一预成型工序、从初始锻坯获得最终锻坯的第二预成型工序以及通过至少一次模锻将最终锻坯成型为锻造曲轴的成品尺寸的精锻工序。在第一预成型工序中，一边形成多个扁平部，一边使要成为第二销部的部位偏心。在第二预成型工序中，包含使用一对第二模具以扁平部的宽度方向为压下方向把要成为多个轴颈部的部位压下的工序、以及在利用第二模具开始压下后使用第三模具以扁平部的宽度方向为偏心方向使要成为配置在第一位置的第一销部的部位以及要成为配置在第三位置的第三销部的部位相互向相反方向偏心的工序。

技术领域

本发明涉及通过热锻造制造曲轴的方法。

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成旋转运动而取出动力，曲轴不可或缺。曲轴能够通过模锻或铸造来制造。特别是，在曲轴要求高强度和高刚性的情况下，多使用通过模锻制造的曲轴(以下也称为“锻造曲轴”)。

图1A～图1C是表示一般的锻造曲轴的形状例的示意图。这些图中，图1A是整体图，图1B是图1A的IB-IB剖视图，图1C是表示销部的相位的图。在图1B所示的例子中，代表性地，示出了一个曲柄臂部A1、与该曲柄臂部A1为一体的配重部W1、与该曲柄臂部A1相连的销部P1及轴颈部J1。

图1A～图1C所示的锻造曲轴11是搭载于三缸发动机的三缸-四配重的锻造曲轴。锻造曲轴11具有四个轴颈部J1～J4、三个销部P1～P3、前部Fr、法兰部Fl和六个曲柄臂部(以下也称为“臂部”)A1～A6。臂部A1～A6将轴颈部J1～J4与销部P1～P3分别相连。另外，六个臂部A1～A6中的一部分的臂部一体地具有配重部(以下也称为“重部”)W1～W4。具体而言，第一臂部A1、第二臂部A2、第五臂部A5及第六臂部A6分别一体地具有重部W1、W2、W3及W4。第三臂部A3及第四臂部A4不具有重部，其形状为长圆形。

在锻造曲轴11的轴向的前端设有前部Fr，在后端设有法兰部Fl。前部Fr与开头的第一轴颈部J1相连，法兰部Fl与最末尾的第四轴颈部J4相连。

以下，在分别统称轴颈部J1～J4、销部P1～P3、臂部A1～A6及重部W1～W4时，其附图标记在轴颈部也被记作“J”，在销部也被记作“P”，在臂部也被记作“A”，在重部也被记作“W”。另外，将臂部A及与该臂部A一体的重部W合称为“曲柄臂”。

如图1C所示，三个销部P1～P3以轴颈部J为中心各错开120°地配置。也就是说，第一销部、第二销部及第三销部P1、P2及P3分别配置在第一位置L1、第二位置L2及第三位置L3。第一位置L1、第二位置L2及第三位置L3彼此的相位角为120°。

如图1B所示，重部W的宽度Bw大于臂部A的宽度Ba。因此，重部W从臂部A中心面(包含销部P的中心轴和轴颈部J的中心轴的面)大幅度伸出。

当制造这样的形状的锻造曲轴时，一般使用钢坯作为起始坯料。钢坯的与长度方向垂直的截面即横截面为圆形或方形。其横截面的面积在钢坯的全长范围内是一定的。在本说明书中，“横截面”是指与钢坯或者后述的各锻坯的长度方向、或与锻造曲轴的轴向垂直的截面。“纵截面”是指与长度方向或其轴向平行的截面。另外，也将横截面的面积仅称作“截面积”。锻造曲轴可通过顺序经过预成型工序、模锻工序及去毛刺工序来制造。另外，根据需要，在去毛刺工序之后经过整形工序。通常，预成型工序包含辊轧成型工序和弯锻工序。模锻工序包含粗锻工序和精锻工序。

图2A～图2F是用于说明以往的一般的锻造曲轴的制造工序的示意图。这些图中，图2A示出了钢坯。图2B示出了辊锻坯。图2C示出了弯锻坯。图2D示出了粗锻件。图2E示出了精锻件。图2F示出了锻造曲轴。注意，图2A～图2F示出了制造所述图1A～图1C所示的锻造曲轴11的情况下的一系列的工序。