JPH06158111A - クラッキング加工による破断面の形成方法 - Google Patents
クラッキング加工による破断面の形成方法Info
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- JPH06158111A JPH06158111A JP4309873A JP30987392A JPH06158111A JP H06158111 A JPH06158111 A JP H06158111A JP 4309873 A JP4309873 A JP 4309873A JP 30987392 A JP30987392 A JP 30987392A JP H06158111 A JPH06158111 A JP H06158111A
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- Japan
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- sintering
- fracture surface
- divided
- fracture
- inclusions
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/003—Articles made for being fractured or separated into parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
- F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
- F16C9/045—Connecting-rod bearings; Attachments thereof the bearing cap of the connecting rod being split by fracturing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッキング加工時に適正な破断面を得るこ
とを目的とする。 【構成】 クラッキング加工時の破断予定面６を周縁部
に有するように、コンロッド１のロッド部４とキャップ
部５を分割して粉末成形を行い、作製された分割体の破
断予定面（分割面）６の周縁部を有する一部に薄膜体
（介在物）７を挿入する。その後、分割された成形体を
再びプレスし一体化する。一体化された成形体を焼結し
破断予定面に脆弱物層を形成する。焼結後サイジングさ
れた成形体に破断の為の外力を加えた時、破断予定面６
に前記脆弱物を起点としてクラックが発生し、容易に適
正な破断面を得ることができる。
とを目的とする。 【構成】 クラッキング加工時の破断予定面６を周縁部
に有するように、コンロッド１のロッド部４とキャップ
部５を分割して粉末成形を行い、作製された分割体の破
断予定面（分割面）６の周縁部を有する一部に薄膜体
（介在物）７を挿入する。その後、分割された成形体を
再びプレスし一体化する。一体化された成形体を焼結し
破断予定面に脆弱物層を形成する。焼結後サイジングさ
れた成形体に破断の為の外力を加えた時、破断予定面６
に前記脆弱物を起点としてクラックが発生し、容易に適
正な破断面を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末材料を成形，焼結
した後、焼結体の一部を破断させ製品の合わせ面として
利用する方法、即ちクラッキング加工に関する。
した後、焼結体の一部を破断させ製品の合わせ面として
利用する方法、即ちクラッキング加工に関する。
【０００２】
【従来の技術】クラッキング加工は、脆性破壊された面
を再度合わせ面として利用することにより、機械加工で
合わせ面を形成したものに比べて、一体化する際、合わ
せ面を簡単にぴったりと合わせることができる。また、
合わせ面の表面積も機械加工したものに比べて大きい
為、合わせ面に例えばボルト等により押圧力を加えた
時、発生する締め付けトルクによる捩じれ，ズレ等が起
こりにくく、寸法精度の高い製品を得ることができる。
を再度合わせ面として利用することにより、機械加工で
合わせ面を形成したものに比べて、一体化する際、合わ
せ面を簡単にぴったりと合わせることができる。また、
合わせ面の表面積も機械加工したものに比べて大きい
為、合わせ面に例えばボルト等により押圧力を加えた
時、発生する締め付けトルクによる捩じれ，ズレ等が起
こりにくく、寸法精度の高い製品を得ることができる。
【０００３】以上のような特徴を持つクラッキング加工
は、機械技術の分野では特に軸受け等に利用されている
が、一体品を分割して再組付けする部材で、脆性破壊が
可能ないろいろな部材に用いられている。
は、機械技術の分野では特に軸受け等に利用されている
が、一体品を分割して再組付けする部材で、脆性破壊が
可能ないろいろな部材に用いられている。
【０００４】上記したようにクラッキング加工は機械加
工に比べて有利な点があり、数々の部品に使われている
が、適正な破断面を得ることが困難であるという問題点
がある。特開昭６１−２１４４号公報では、適正な破断
面を得る為、破断予定面にＵ字溝およびＶ字溝を設け、
この部分を脆弱にすることにより、破断押力をかけた時
焼結後の成形体を容易にかつ適正に破断させている。
工に比べて有利な点があり、数々の部品に使われている
が、適正な破断面を得ることが困難であるという問題点
がある。特開昭６１−２１４４号公報では、適正な破断
面を得る為、破断予定面にＵ字溝およびＶ字溝を設け、
この部分を脆弱にすることにより、破断押力をかけた時
焼結後の成形体を容易にかつ適正に破断させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】クラッキング加工時に
Ｕ字溝，Ｖ字溝等の溝を設けた場合、確かに適正な破断
面を得ることはできるが、最終製品にこれらＵ字溝，Ｖ
字溝が残ってしまい強度的に弱くなってしまう。また、
最終製品にＵ字溝，Ｖ字溝を残したくない場合は、最終
製品仕上がり寸法に対し必要な加工取代を設け、Ｕ字
溝，Ｖ字溝を切削，削除することは可能だが、材料およ
び加工工数の無駄となってしまう。
Ｕ字溝，Ｖ字溝等の溝を設けた場合、確かに適正な破断
面を得ることはできるが、最終製品にこれらＵ字溝，Ｖ
字溝が残ってしまい強度的に弱くなってしまう。また、
最終製品にＵ字溝，Ｖ字溝を残したくない場合は、最終
製品仕上がり寸法に対し必要な加工取代を設け、Ｕ字
溝，Ｖ字溝を切削，削除することは可能だが、材料およ
び加工工数の無駄となってしまう。
【０００６】そこで本発明では、破断予定面に脆弱物を
介在させることにより、クラッキング加工時に適正な破
断面を得ることを課題とする。
介在させることにより、クラッキング加工時に適正な破
断面を得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
通りである。
通りである。
【０００８】少なくともお互いに対向する分割面の周縁
部の一部が破断予定面となるように粉末材料を成形する
分割体成形工程と、焼結後に脆弱物として焼結体中に残
存する介在物を破断予定面であってお互いに対向する前
記分割面の間に少なくとも前記介在物の端部の一部が外
界と接するように配する介在物層形成工程と、前記分割
体を最終形状に成形する一体成形工程と、該一体成形さ
れた成形体を焼結する焼結工程と、該焼結された成形体
に外力を与え前記介在物を配した部分を起点としてクラ
ックを発生させ破断させる破断工程と、を含んでなるク
ラッキング加工による破断面の形成方法。
部の一部が破断予定面となるように粉末材料を成形する
分割体成形工程と、焼結後に脆弱物として焼結体中に残
存する介在物を破断予定面であってお互いに対向する前
記分割面の間に少なくとも前記介在物の端部の一部が外
界と接するように配する介在物層形成工程と、前記分割
体を最終形状に成形する一体成形工程と、該一体成形さ
れた成形体を焼結する焼結工程と、該焼結された成形体
に外力を与え前記介在物を配した部分を起点としてクラ
ックを発生させ破断させる破断工程と、を含んでなるク
ラッキング加工による破断面の形成方法。
【０００９】
【作用】本発明では、破断予定面に脆弱物を介在させる
ことにより、その部分でのクラックを発生し易くし、適
正な破断面を形成し易くしている。
ことにより、その部分でのクラックを発生し易くし、適
正な破断面を形成し易くしている。
【００１０】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳
細に説明する。以下に示す実施例１および実施例２で
は、本発明に基づいて図１に模式図で表したコンロッド
１の大端部２、即ちクランクシャフトのジャーナル部を
受ける円孔部３を２分割する方法について述べる。
細に説明する。以下に示す実施例１および実施例２で
は、本発明に基づいて図１に模式図で表したコンロッド
１の大端部２、即ちクランクシャフトのジャーナル部を
受ける円孔部３を２分割する方法について述べる。
【００１１】（実施例１）先ず、Ｆｅ−２％Ｃｕ−０．
６％グラファイト−０．８％Ｚｎ（以上重量％）からな
る粉末にステアリン酸亜鉛を添加したもの８を、図２お
よび図３に示すようにコンロッドロッド用プレス型（下
型）９１およびコンロッドキャップ用プレス型（下型）
１０１に入れ、プレス上型に押圧力をかけることにより
粗材密度が５．７ｇ／ｃｍ3 の分割体を成形した。図４
に分割成形されたロッド部の分割体１１とキャップ部の
分割体１２を示す。
６％グラファイト−０．８％Ｚｎ（以上重量％）からな
る粉末にステアリン酸亜鉛を添加したもの８を、図２お
よび図３に示すようにコンロッドロッド用プレス型（下
型）９１およびコンロッドキャップ用プレス型（下型）
１０１に入れ、プレス上型に押圧力をかけることにより
粗材密度が５．７ｇ／ｃｍ3 の分割体を成形した。図４
に分割成形されたロッド部の分割体１１とキャップ部の
分割体１２を示す。
【００１２】次に、出来上がったロッド部の分割体１０
とキャップ部の分割体１２の分割面（破断予定面）６
に、厚さ０．０５ｍｍの植物性繊維を主体として成形さ
れた紙からなる薄膜体（介在物）７を挿入し、キャップ
とロッドが一体となるようにプレス加圧を行った。図５
にこのプレス工程つまり一体成形工程の模式図を示す。
プレス加圧後、図６で示すように成形体を焼結した。焼
結後、更に図７で示すようにコイニングを行って製品の
最終形状の精度を向上させた。
とキャップ部の分割体１２の分割面（破断予定面）６
に、厚さ０．０５ｍｍの植物性繊維を主体として成形さ
れた紙からなる薄膜体（介在物）７を挿入し、キャップ
とロッドが一体となるようにプレス加圧を行った。図５
にこのプレス工程つまり一体成形工程の模式図を示す。
プレス加圧後、図６で示すように成形体を焼結した。焼
結後、更に図７で示すようにコイニングを行って製品の
最終形状の精度を向上させた。
【００１３】次に、焼結体１８の紙を介在させた部分
に、コンロッドのキャップ部とロッド部が破断するよう
な押圧力を加えた。破断は紙を介在させた部分を起点と
して進行し、破断予定面にそって適正な破断面を得るこ
とができた。これは紙が焼結工程時に熱と反応し、紙自
体から発生する炭素および炭化物ないしそれらが鉄と反
応した化合物が形成され、これが焼結粗材中に脆弱物と
して残り、この部分が起点となった為と思われる。
に、コンロッドのキャップ部とロッド部が破断するよう
な押圧力を加えた。破断は紙を介在させた部分を起点と
して進行し、破断予定面にそって適正な破断面を得るこ
とができた。これは紙が焼結工程時に熱と反応し、紙自
体から発生する炭素および炭化物ないしそれらが鉄と反
応した化合物が形成され、これが焼結粗材中に脆弱物と
して残り、この部分が起点となった為と思われる。
【００１４】実施例１では製品の寸法精度を向上させる
為、コイニングを破断工程の前に行ったが、精度のあま
り必要のないものはコイニングを行わなくてもよい。
為、コイニングを破断工程の前に行ったが、精度のあま
り必要のないものはコイニングを行わなくてもよい。
【００１５】また、焼結後、焼結体の密度を上げる為鍛
造を行ってもよい。介在物は、母材がＦｅ系合金の場
合、焼結後、脆弱物となる性質を有することから紙，Ａ
ｌ2 Ｏ3 等が考えられる。しかし、これらの介在物は焼
結後に脆弱物として焼結体中に残存するようなものであ
ればよく、母材に合わせて適宜決めることができ実施例
のものだけに限定されるものではない。
造を行ってもよい。介在物は、母材がＦｅ系合金の場
合、焼結後、脆弱物となる性質を有することから紙，Ａ
ｌ2 Ｏ3 等が考えられる。しかし、これらの介在物は焼
結後に脆弱物として焼結体中に残存するようなものであ
ればよく、母材に合わせて適宜決めることができ実施例
のものだけに限定されるものではない。
【００１６】また、介在物層の厚さは、余り薄すぎると
破断面の起点としてクラックが発生しにくく、余り厚す
ぎるとその部分での強度が低下する為、厚さは０．０１
〜０．１ｍｍが望ましい。
破断面の起点としてクラックが発生しにくく、余り厚す
ぎるとその部分での強度が低下する為、厚さは０．０１
〜０．１ｍｍが望ましい。
【００１７】実施例１では介在物として薄膜体を用いた
が、焼結後にこの介在物または介在物が変成したものが
層状をなしていればよく、例えば粉末材料を塗布するの
でもよい。
が、焼結後にこの介在物または介在物が変成したものが
層状をなしていればよく、例えば粉末材料を塗布するの
でもよい。
【００１８】更に、介在物は破断予定面である分割面間
に少なくとも介在物の端部の一部が外界と接するように
配されていればよく、破断予定面全面に配してもよいし
破断予定面の一部に配してもよい。
に少なくとも介在物の端部の一部が外界と接するように
配されていればよく、破断予定面全面に配してもよいし
破断予定面の一部に配してもよい。
【００１９】実施例１では分割型により分割体を成形し
たが、一体型により成形体を作った後、外力を加え分割
し破断予定面を作りそこに介在物を配してもよい。
たが、一体型により成形体を作った後、外力を加え分割
し破断予定面を作りそこに介在物を配してもよい。
【００２０】また、実施例１では分割面のすべてが破断
予定面となるように分割体を作製したが、分割面の周縁
部の一部が破断予定面となっていればよく、分割面は製
品の最終形状等により適宜決めればよい。
予定面となるように分割体を作製したが、分割面の周縁
部の一部が破断予定面となっていればよく、分割面は製
品の最終形状等により適宜決めればよい。
【００２１】（実施例２）分割体を作製した後、破断予
定面である分割面に粒径７０μｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末を分
散させたメタノール溶液を塗布し、Ａｌ2 Ｏ3 層を形成
した以外は実施例１と同じ材料、同じ方法でコンロッド
製造した。次に、焼結体のＡｌ2 Ｏ3 層を介在させた部
分に、コンロッドのキャップ部とロッド部が破断するよ
うな押圧力を加えた。破断はＡｌ2 Ｏ3 層が介在してい
る部分を起点として進行し、破断予定面にそって適正な
破断面を得ることができた。
定面である分割面に粒径７０μｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末を分
散させたメタノール溶液を塗布し、Ａｌ2 Ｏ3 層を形成
した以外は実施例１と同じ材料、同じ方法でコンロッド
製造した。次に、焼結体のＡｌ2 Ｏ3 層を介在させた部
分に、コンロッドのキャップ部とロッド部が破断するよ
うな押圧力を加えた。破断はＡｌ2 Ｏ3 層が介在してい
る部分を起点として進行し、破断予定面にそって適正な
破断面を得ることができた。
【００２２】前記塗布剤は焼結後に脆弱物として焼結体
中に残るものであればよく、母材に合わせて適宜決めれ
ばよく、実施例のものだけに限定されるものではない。
中に残るものであればよく、母材に合わせて適宜決めれ
ばよく、実施例のものだけに限定されるものではない。
【００２３】また、塗布剤は破断予定面である分割面に
少なくとも周縁部を含むように塗布されればよく、破断
予定面全面に塗布してもよいし、破断予定面の一部に塗
布してもよい。
少なくとも周縁部を含むように塗布されればよく、破断
予定面全面に塗布してもよいし、破断予定面の一部に塗
布してもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明のクラッキング加工によれば、容
易に、しかも適正な破断面を得ることができる。
易に、しかも適正な破断面を得ることができる。
【図１】実施例１において、分割体に薄膜体を挿入し一
体成形した時の模式図。
体成形した時の模式図。
【図２】実施例１において、コンロッドロッド部の分割
体成形工程を示す模式図。
体成形工程を示す模式図。
【図３】実施例１において、コンロッドキャップ部の分
割体成形工程を示す模式図。
割体成形工程を示す模式図。
【図４】実施例１において、分割成形されたロッド部と
キャップ部の模式図。
キャップ部の模式図。
【図５】実施例１において、分割体の一体成形工程を示
す模式図。
す模式図。
【図６】実施例１において、焼結工程を示す模式図。
【図７】実施例１において、コイニング工程を示す模式
図。
図。
１・・・コンロッド ２・・・大端部 ３・・・円孔部 ４・・・コンロッドロッド部 ５・・・コンロッドキャップ部 ６・・・分割面（破断予定面） ７・・・薄膜体（介在物） ８・・・粉末 ９１・・・コンロッドロッド用プレス型（下型） ９２・・・コンロッドロッド用プレス型（上型） １０１・・・コンロッドキャップ用プレス型（下型） １０２・・・コンロッドキャップ用プレス型（上型） １１・・・ロッド部分割体 １２・・・キャップ部分割体 １３１・・・一体成形型（下型） １３２・・・一体成形型（上型） １４・・・一体成形体 １５・・・焼結炉 １６・・・ヒーター １７１・・・サイジング型（下型） １７２・・・サイジング型（上型） １８・・・焼結体
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくともお互いに対向する分割面の周
縁部の一部が破断予定面となるように粉末材料を成形す
る分割体成形工程と、焼結後に脆弱物として焼結体中に
残存する介在物を破断予定面であってお互いに対向する
前記分割面の間に少なくとも前記介在物の端部の一部が
外界と接するように配する介在物層形成工程と、前記分
割体を最終形状に成形する一体成形工程と、該一体成形
された成形体を焼結する焼結工程と、該焼結された成形
体に外力を与え前記介在物を配した部分を起点としてク
ラックを発生させ破断させる破断工程と、を含んでなる
ことを特徴とするクラッキング加工による破断面の形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309873A JPH06158111A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | クラッキング加工による破断面の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309873A JPH06158111A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | クラッキング加工による破断面の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158111A true JPH06158111A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=17998332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4309873A Pending JPH06158111A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | クラッキング加工による破断面の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06158111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313949A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-14 | Yamaha Motor Co Ltd | 鉄合金部品の表面硬化処理方法 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4309873A patent/JPH06158111A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313949A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-14 | Yamaha Motor Co Ltd | 鉄合金部品の表面硬化処理方法 |
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