JPH069725B2 - コンロツドの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＡｌ粉末材またはTi合金等の難成形材料製のコ
ンロッドの成形方法、特にプリフォーム品からの成形に
関する。

（従来の技術） コンロッドの成形は、従来では熱間クロスロール成形等
により製品形状に見合って適度にボリューム配分された
プリフォーム品を、熱間鍛造プレスまたはハンマーにて
荒成形、仕上成形、トリミングのようにバリ（またはフ
ラッシュ）を多く出しながら単純に上型で押潰す据込み
型打ち成形を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） そして最近、特に軽量化、燃費・性能向上の目的からＡ
ｌ粉末系複合材料やTi合金等の高強度材または高級、且
つ難成形材料への置換が行われるが、これらの材料は延
性に乏しく、成形可能な温度範囲が極めて狭いことから
従来の製法をそのまま適用したのでは限界がある。

例えば工程数が多いとその間のワークの温度ダウンによ
る伸びの低下という問題があり、据込み時にワーク外周
には引張応力が働くが、据込み比率、即ち外周の拡がり
量が大き過ぎるとクラックが入り欠陥となる。またコー
ナーの隅々まで欠肉なく形をだすためには大きなバリを
必要とするので、歩留りが悪く、高価な材料を無駄にす
ることとなり、得策ではない。

そこで、バリ無し密閉鍛造を行いたいが、そのためには
コンロッド製品の大端部及び小端部に見合って適切にボ
リューム配分されたプリフォーム品が要求される。そし
てブリフォーム品の大端部及び小端部は長さが短く、厚
さは大きい方がバリ無し密閉鍛造に有利であり、つまり
球状の方が都合が良い。

ところが、太径ビレットからの前方押出しによる予備成
形では、絞り率が大きく割れ易いこと、特に小端部の膨
出成形が困難であることといった問題がある。

また大端部を一体に成形した場合は後で分離しなければ
ならないので、コンロッド本体と大端部半分に相当する
キャップは別々に作る方が一般的であり、大端部の製品
形状は二股状の複雑形状となるが、単純に押潰しただけ
では大端部中央部の型で材料が剪断されること、バリも
さすし、プリフォーム品は型に収まり難いこと、更に複
雑形状のプリフォーム品を作るのは困難であること等の
問題もある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点に対処すべく本発明は、コンロッドの大端
部と小端部とをつなぐ連杆部に対応する棒素材から電気
アプセッターにより両端部に大小の球状部(2),(3)を備
えたプリフォーム品(1)を形成し、該プリフォーム品(1)
を上下の金型(11),(21)に投入して型閉塞後、大きい方
の前記球状部(2)に対しサイドパンチ(51)を加圧進入さ
せて二股状に形成し、次いで該サイドパンチ(51)で二股
状に拘束したまま製品形状を有する上下のパンチ(31),
(41)で前記プリフォーム品(1)を複動加圧して押潰し成
形する。

（作用） コンロッド連杆部に対応する小径の棒素材の両端部の球
状部(2),(3)を電気アプセッターにて成形するので、絞
り工程が不要となり、難成形材でもクラックが入らず、
最適なボリューム配分が可能となる。しかも電気アプセ
ッターを用いたので、プリフォーム成形に際しては全体
加熱の必要がなく、複雑な工程も必要とせず、球状部
(2),(3)の成形によりプリフォーム品(1)を型(11),(21)
内にうまく収めることができる。

またプリフォーム品(1)の型投入前はサイドパンチ(51)
が後退しているので、これに干渉することなく材料の投
入が行え、材料が剪断されることもない。

そしてプリフォーム品(1)が型(11),(21)内に閉塞される
と、先ずサイドパンチ(51)が進入加圧し、次いで上下の
パンチ(31),(41)が複動加圧して製品(6)が成形されるの
で、コンロッド製品(6)にはバリの発生がなく、バリ無
し密閉鍛造が可能となる。

更に上下のパンチ(31),(41)がともに移動加圧する複動
成形なので、製品の上側及び下側での材料の埋まり方、
即ち充満度が均一となり、無理な力を必要としないた
め、精度が良く、荷重も低く、型への負荷が少なくな
る。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図及び第２図は仕上成形前を示し、(1)はプリフォ
ーム品、(11)は上金型、(21)は下金型、(31)は上パン
チ、(41)は下パンチ、(51)はサイドパンチであり、プリ
フォーム品(1)は例えばＡｌ粉末系複合材料から成る丸
棒素材から前工程で予備成形される。

即ちコンロッド連杆部に対応する小径の棒素材の両端部
に不図示の電気アプセッターにより大小の異なる球状部
(2),(3)を形成し、斯かる大小の球状部(2),(3)はコンロ
ッド大端部及び同小端部のそれぞれに見合った最適なボ
リューム配分とする。

一方、上金型(11)及び下金型(21)には成形すべきコンロ
ッドの形状に合わせて型大端部(12),(22)、型小端部(1
3),(23)、型連杆部(14),(24)が連続して上下方向にそれ
ぞれ貫通形成され、その貫通孔(15),(25)内には不図示
の複動プレス装置により作動する上パンチ(31)と下パン
チ(41)が上下摺動自在に組込まれる。また型大端部(1
3),(23)の型連杆部(14),(24)と対向する終端にはガイド
穴(16),(26)が連続形成され、このガイド穴(16),(26)内
にはサイドパンチ(51)が前後摺動自在に組込まれる。こ
のサイドパンチ(51)の先部にはコンロッド大端部を二股
状に形成するための半円突部(52)が備えられている。

而して電気アプセッターにより前記のようにプリフォー
ム品(1)を形成し、次いでプリフォーム全体を加熱して
上金型(11)と下金型(21)との間にプリフォーム品(1)を
セットして型閉塞した後、先ず第３図のようにサイドパ
ンチ(51)を型大端部(13),(23)に対し前進させる。この
サイドパンチ(51)の半円突部(52)の加圧進入により大き
い方の球状部(2)は図示の如く二股状に形成され始め
る。

そしてサイドパンチ(51)を型大端部(13),(23)に対し前
進保持させた状態のまま第４図のように上下のパンチ(3
1),(41)を複動作動させ、プリフォーム品(1)を上下から
複動加圧して押潰し成形し、鍛造仕上成形を完了する。

斯くしてプリフォーム品(1)からの密閉鍛造によりコン
ロッド製品(6)得られ、この製品(6)は次工程で、小端部
に軸穴が加工される。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、電気アプセッターにより
小径棒素材の両端部に大小の球状部を形成したプリフォ
ーム品から鍛造仕上成形し、且つサイドパンチを加圧進
入してから上下のパンチで複動加圧してコンロッド製品
を得るようにしたため、難成形材製コンロッドの割れ欠
陥を防いで精度良く合理的にバリ無し密閉鍛造すること
ができ、材料の充満度を均一にして強度アップが図れ、
金型ライフの向上にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は金型の縦断面図と平面図、第３図は
サイドパンチの加圧進入を示す平面図、第４図は上下の
パンチの複動加圧を示す縦断面図である。 尚、図面中、(1)はプリフォーム品、(2),(3)は球状部、
(6)は製品、(11),(21)は金型、(31)は上パンチ、(41)は
下パンチ、(51)はサイドパンチ、(52)は半円突部であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−128636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−128637（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンロッドの大端部と小端部とをつなぐ連
   杆部に対応する棒素材から電気アプセッターにより両端
   部に大小の球状部を備えたプリフォーム品を形成し、 該プリフォーム品を上下の金型に投入して型閉塞後、 大きい方の前記球状部に対しサイドパンチを加圧進入さ
   せて二股状に形成し、 次いで該サイドパンチで二股状に拘束したまま製品形状
   を有する上下のパンチで前記プリフォーム品を複動加圧
   して押潰し成形することを特徴とするコンロッドの成形
   方法。