JPH0465735B2 - - Google Patents
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- JPH0465735B2 JPH0465735B2 JP61023343A JP2334386A JPH0465735B2 JP H0465735 B2 JPH0465735 B2 JP H0465735B2 JP 61023343 A JP61023343 A JP 61023343A JP 2334386 A JP2334386 A JP 2334386A JP H0465735 B2 JPH0465735 B2 JP H0465735B2
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- Japan
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- mandrel
- valve
- hole
- manufacturing
- hollow
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、内燃機関に使用する中空エンジンバ
ルブの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing hollow engine valves for use in internal combustion engines.
従来の技術
エンジンバルブは、エンジンの高速高出力化が
要求されている現在、高熱雰囲気に耐えることは
勿論、高速作動によるバルブの慣性から生じる幣
害を回避するためになるべく軽量であることが望
まれている。BACKGROUND TECHNOLOGY Engine valves are required not only to withstand high-temperature atmospheres, but also to be as lightweight as possible to avoid damage caused by valve inertia due to high-speed operation, as engines are now required to operate at high speeds and with high output. It is rare.
軽量化の対策の1つとして弁傘部に対してバル
ブスラム部分を細くする試みがなされ、かつ、実
用化されているが、軸径の強度上の限界のため軽
量化には限度がある。又バルブの軽量化の他の試
みとしては、バルブ自体を中空にすることが行な
われている。例えば実公昭第60−34725号明細書
は、鋼素材或いは弁頭及び弁軸を形成した予備成
形品に孔あけ加工を施して中空にし、できた孔に
アルミニウム合金或いはマグネシウム合金の芯を
装填固定したエンジンバルブを示している。又特
公昭第51−29106号明細書或いは特公昭第51−
29506号明細書には、パイプ素材を用い、パイプ
の内側に捨中子となるインサートを挿入するか或
いは、芯となるインサートを挿入接着した後アプ
セツト鍛造及び熱間プレス加工を行つて製造され
るエンジン弁が開示されている。さらに中空の傘
部、ステム部分及び軸端部分を別々に用意した後
これらを溶接することも行なわれている。弁軽量
化のさらに別の試みとしてはバルブ自体を軽金属
で作ることも行われている。 As one of the measures to reduce weight, attempts have been made to make the valve slam portion thinner than the valve head portion, and this has been put into practical use, but there is a limit to the weight reduction due to the strength limit of the shaft diameter. Another attempt to reduce the weight of the valve is to make the valve itself hollow. For example, the specification of Japanese Utility Model Publication No. 60-34725 discloses that a steel material or a preformed product with a valve head and a valve stem is made hollow by drilling, and an aluminum alloy or magnesium alloy core is loaded and fixed in the created hole. This shows the engine valve that has been removed. Also, the specification of Special Publication No. 51-29106 or Special Publication No. 51-
Specification No. 29506 states that the pipe is manufactured by using a pipe material, inserting an insert to serve as a waste core inside the pipe, or inserting and adhering a core insert, and then performing upset forging and hot pressing. Engine valves are disclosed. Furthermore, it is also practiced to separately prepare a hollow umbrella portion, a stem portion, and a shaft end portion and then weld them together. Another attempt to reduce the weight of the valve is to make the valve itself out of light metal.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような試みでエンジンバル
ブを中空化する軽量化するものにあつては、中空
化するために正確、精密な孔あけ加工を必要とし
たり、捨中子となるインサートを削出し或いは腐
食酸による溶出によつて除去する加工を必要とし
たり、或いは芯となるインサートや弁の各部分を
溶接しなくてはならないため、加工が複雑かつ困
難で製造コストが高くなりやすいという問題点が
あつた。又軽合金でエンジンバルブを製造するこ
とは、材料が高価であり、加工が困難な上に窓化
処理等により表面を硬化させる必要があるため、
特殊エンジンを除いては一般的でないという問題
点があつた。Problems to be Solved by the Invention However, when attempting to reduce the weight of engine valves by making them hollow, it is difficult to make the engine valves hollow, which requires accurate and precise drilling, or the use of discarded cores. Processing is complicated and difficult, and manufacturing costs are high because the core insert must be removed by cutting or leaching with corrosive acid, or the core insert and each part of the valve must be welded. The problem is that it tends to get expensive. In addition, manufacturing engine valves from light alloys is an expensive material, difficult to process, and requires hardening of the surface through window treatment, etc.
The problem was that it was not common except for special engines.
本発明の目的は上述した問題点を除去し、最終
工程に近い段階でエンジン弁の内部に精密な孔あ
け加工をすることなく、かつ又パイプ素材を弁傘
部分において適切に肉厚化する必要なく、少ない
加工工数によつて簡単かつ低コストで弁を製造す
ることのできる中空エンジン弁の製造方法を提供
することにある。 The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, and eliminate the need for precise drilling inside the engine valve at a stage close to the final process, and the need to appropriately thicken the pipe material at the valve head portion. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a hollow engine valve, which allows the valve to be manufactured easily and at low cost with a small number of processing steps.
本発明による、中空エンジンバルブの製造法は
耐熱鋼から成る素材の中心に孔あけを行ないこの
素材を加熱し、表面を潤滑材で被覆したマンドレ
ルを前記孔に挿入した後、前記素材のマンドレル
を挿入した方と反対側の端部分に熱間押出し成形
をすみやかに施して弁ステム部分を形成し、次い
で前記素材のマンドレル挿入側にマンドレルを挿
入したままで熱間プレス成形を施して傘部分を据
込んだ後切削によりマンドレルを除去し、前記傘
部分及び弁ステム部分の開口を密栓封鎖すること
を特徴とするものである。 The method of manufacturing a hollow engine valve according to the present invention involves drilling a hole in the center of a material made of heat-resistant steel, heating the material, inserting a mandrel whose surface is coated with a lubricant into the hole, and then inserting the mandrel of the material into the hole. Immediately hot extrusion molding is performed on the end opposite to the inserted side to form the valve stem part, and then hot press molding is performed with the mandrel inserted on the mandrel insertion side of the material to form the umbrella part. After upsetting, the mandrel is removed by cutting, and the openings of the umbrella portion and the valve stem portion are hermetically sealed.
以下図面により本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
実施例
第1図は、本発明による軽量エンジンバルブの
製造過程を示す一例の概略断面図である。円柱状
の耐熱鋼の棒素材1を用意し、中心部に孔あけ加
工を施し第1図aに示すように貫通孔2を形成す
る。次いでこの耐熱鋼棒素材を加熱して、第1図
bに示すように素材1の孔2にマンドレル3を挿
入する。マンドレル3は、第2図に示すように軸
部表面に銅、黒鉛等の耐熱性物質から成る潤滑材
4を有しており、又軸端には落下防止のための鍔
5が設けられている。マンドレル3自体は、熱の
影響を受けるために所定の強度、硬度を必要とし
高炭素鋼或いは合金鋼から作られる。Embodiment FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example showing the manufacturing process of a lightweight engine valve according to the present invention. A cylindrical heat-resistant steel rod material 1 is prepared, and a hole is drilled in the center to form a through hole 2 as shown in FIG. 1a. Next, this heat-resistant steel bar material is heated, and a mandrel 3 is inserted into the hole 2 of the material 1, as shown in FIG. 1b. As shown in FIG. 2, the mandrel 3 has a lubricant 4 made of a heat-resistant material such as copper or graphite on the surface of the shaft, and a collar 5 is provided at the end of the shaft to prevent it from falling. There is. The mandrel 3 itself requires a certain level of strength and hardness because it is affected by heat, and is made of high carbon steel or alloy steel.
次いで第1図cに示すように、マンドレルを装
着した素材1を第3図の押出し成形用のダイ6に
挿入しボンチ7で素材4にその孔3の開口と反対
側の端から圧縮を加えて熱間前方押出し成形を行
つてバルブステム8を形成しダイ内には弁頭部と
なるべき素材部分9が残部として残る。この押出
し成形中マンドレル全体が素材1の中に入り込
み、マンドレルの鍔5が部分9の端面で面一にな
るが、潤滑材4のために素材の押出される部分と
マンドレルとの間に滑りが確保され、マンドレル
の移動が防止される。 Next, as shown in FIG. 1c, the material 1 with the mandrel attached is inserted into the extrusion molding die 6 shown in FIG. 3, and the punch 7 applies compression to the material 4 from the end opposite to the opening of the hole 3. Then hot forward extrusion is performed to form the valve stem 8, leaving a blank portion 9 which is to become the valve head as a remainder in the die. During this extrusion, the entire mandrel enters into the material 1, and the collar 5 of the mandrel becomes flush with the end surface of the part 9, but the lubricant 4 prevents slippage between the extruded part of the material and the mandrel. secured and prevents movement of the mandrel.
次いで第1図dに示すように、押出し加工され
た素材1を第4図に示すようにダイ10に挿入
し、ポンチ11で部分9に熱間プレス据込成形を
施して、所定形状を有する傘部12を形成する。
熱間押出し加工並びに熱間プレス加工は、挿入マ
ンドレルが熱によつてその強度を低下しないよう
にすみやかに行なわなくてはならない。 Next, as shown in FIG. 1d, the extruded material 1 is inserted into a die 10 as shown in FIG. An umbrella portion 12 is formed.
Hot extrusion and hot pressing must be carried out quickly so that the insertion mandrel does not lose its strength due to heat.
次いで弁傘部12にある孔2の開口部から、切
削によりマンドレル3及び潤滑材4を取出し除去
する。従つてエンジン弁は、両端が開口する中空
構造体となつている。 Next, the mandrel 3 and the lubricant 4 are taken out and removed by cutting from the opening of the hole 2 in the valve head portion 12. Therefore, the engine valve is a hollow structure with both ends open.
最後に必要に応じてエンジン弁の空間13内に
冷却効果を高める金属ナトリウムを装填し弁傘部
の開口を栓14によつて溶接密栓するとともに、
弁ステム部分の開口を軸端部15によつて溶接密
栓する。弁ステム部分の開口を密封する方法とし
ては、第5図に示すように端部分に絞り加工を施
して空間13を封鎖するようにしてもよい。 Finally, if necessary, metallic sodium is loaded into the engine valve space 13 to enhance the cooling effect, and the opening of the valve head is welded and sealed with a plug 14.
The opening of the valve stem portion is welded and sealed by the shaft end 15. As a method of sealing the opening of the valve stem portion, as shown in FIG. 5, the end portion may be drawn to close off the space 13.
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば貫通孔を有する中空素材を用意し、これに潤滑
材で囲んだマンドレルを挿入後、マンドレルの挿
入側と反対側に熱間前方押出し加工を施してステ
ム部を形成し、マンドレル挿入側に熱間プレス加
工を施して弁傘部を形成し、次いでマンドレルを
取除いて中空エンジン弁を製造するようにしたた
め、エンジン弁を精密に孔あけする等の煩雑は加
工を伴うことなく、少ない加工工数によつて簡単
かつ低コストに中空エンジン弁を製造することが
できる。Effects As is clear from the above description, according to the present invention, a hollow material having a through hole is prepared, a mandrel surrounded by a lubricant is inserted into the material, and then hot forward extrusion is performed on the side opposite to the insertion side of the mandrel. The stem part is formed by processing, the valve head part is formed by hot pressing on the mandrel insertion side, and the mandrel is then removed to manufacture the hollow engine valve. A hollow engine valve can be manufactured easily and at low cost with a small number of machining steps without the need for complicated machining such as drilling.
第1図a〜eは、本発明による中空エンジンバ
ルブの製造過程を示す一例の概略断面図、第2図
は、本発明のエンジンバルブの製造に使用するマ
ンドレルを示す断面図、第3図は、本発明による
中空エンジンバルブの製造に使用する熱間押出し
成形のためのダイ及びポンチを示す概略図、第4
図は、本発明による中空エンジンバルブの製造に
使用する熱間プレス成形のためのダイ及びポンチ
を示す概略図、第5図は本発明によるエンジンバ
ルブの製造方法の他の例の中空エンジンバルブを
示す一部切欠き断面図である。
2……孔、3……マンドレル、4……潤滑材、
8……バルブステム部、12……バルブ傘部、1
3……空間。
1A to 1E are schematic cross-sectional views of an example of the manufacturing process of the hollow engine valve according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mandrel used for manufacturing the engine valve of the present invention, and FIG. , a schematic diagram showing a die and punch for hot extrusion used for manufacturing a hollow engine valve according to the present invention, No. 4
The figure is a schematic diagram showing a die and punch for hot press forming used in manufacturing a hollow engine valve according to the present invention, and FIG. 5 shows a hollow engine valve as another example of the method for manufacturing an engine valve according to the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway sectional view. 2... hole, 3... mandrel, 4... lubricant,
8... Valve stem portion, 12... Valve head portion, 1
3... Space.
Claims (1)
から成る素材の中心に孔あけを行ないこの素材を
加熱し、表面を潤滑材で被覆したマンドレルを前
記孔に挿入した後、前記素材のマンドレルを挿入
した方と反対側の端部分に熱間押出し成形をすみ
やかに施して弁ステム部分を形成し、次いで前記
素材のマンドレル挿入側にマンドレルを挿入した
ままで熱間プレス成形を施して傘部分を据込んだ
後切削によりマンドレルを除去し、前記傘部分及
び弁ステム部分の開口を密栓封鎖することを特徴
とする中空エンジン弁の製造方法。1. When manufacturing a hollow engine valve, a hole was made in the center of a material made of heat-resistant steel, the material was heated, a mandrel whose surface was coated with a lubricant was inserted into the hole, and then a mandrel of the material was inserted. Immediately hot extrusion molding is performed on the opposite end portion to form the valve stem portion, and then hot press molding is performed with the mandrel inserted into the mandrel insertion side of the material to upset the umbrella portion. 1. A method for manufacturing a hollow engine valve, which comprises removing the mandrel by cutting and sealing the openings of the umbrella portion and the valve stem portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334386A JPS62179836A (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Manufacture of hollow engine valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334386A JPS62179836A (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Manufacture of hollow engine valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62179836A JPS62179836A (en) | 1987-08-07 |
| JPH0465735B2 true JPH0465735B2 (en) | 1992-10-21 |
Family
ID=12107944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2334386A Granted JPS62179836A (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Manufacture of hollow engine valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62179836A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2452628A (en) * | 1944-08-25 | 1948-11-02 | Thompson Prod Inc | Method of making hollow poppet valves |
| JPS6216727A (en) * | 1985-07-17 | 1987-01-24 | 松下電器産業株式会社 | Jar rice cooker |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP2334386A patent/JPS62179836A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62179836A (en) | 1987-08-07 |
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