JPS6289544A - クランクスロ−の部分型入れ鍛造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鍛造プレスを用いて、クランクスローを鍛
造成形することに関する。

（従来技術） 舶用ディーゼルエンジンのクランク軸は組立型、一体型
等があり、組立型はクランクスローをジャーナルに焼ば
め又は溶接して成形される。この組立型クランクスロー
の各部の名称は第１１図に示す如く、１がウェブ、２が
ピン、３がバックチャンファー部、４がバックチャンフ
ァ−側面部と呼ばれている。

従来の組立型クランクスローの成形は、第１２図に示す
ようにしていた。すなわち、菊花状の断面を持ち、トッ
プ（押湯）５側直径がボトム６側直径よりも大きいイン
ゴット７を製作し、インゴット７のトップ側５と、ボト
ム側６を適当量切り捨て、鍛造プレスにより角型断面で
、作業用の持ち手を有するブルーム８を製作する。この
ブルーム８から、平面形状が瓢箪型で側面形状が長手方
向中央部に凸部９を有し、該凸部９の頂部にへこみ１Ｇ
を持つ鍛造荒地１１を製作する０次に、Ｕ字型で底部の
内側面間の距離が、上部の内側面間の距離よりも狭い金
型１２と、底部が平坦なポンチ１３を用いて前記荒地１
１の凸部９を下向きにして、金型側面間の中心と鍛造荒
地１１の長手方向の中心を一致させてプレス内に置き、
ポンチ１３を加圧して押曲げる。押曲げた鍛造荒地１１
は、金型１２から取り出し、ウェブ間に仕上がり時のウ
ェブ間隔と同じ厚みを持つ中板１４を入れ、プレスに取
り着けた金敷１５で両ウェブ１を圧下し、さらにピン２
周辺を成形して仕上がり形状１６を得る。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の押曲げ金型１２によるときには、模式的に第１３
図に示すように、Ａ−Ａ部が著しい曲げ変形をするが、
曲げ変形の中立点が、Ａ−Ａの中間に位置するため、荒
地１１のポンチ側１７には材料が集まり、ポンチ１３と
反対側１８では材料が不足する。

従来法においては、ポンチ側１７の材料を他の所に移し
、ポンチ１３と反対側に材料を供給できないため、ポン
チ１３のあるがねでは、余分な材料が鍛造荒地本体内に
噛み込まれてしわきず１９になり、ポンチ１３と反対側
では引け２０が発生し、極端な場合には割れを引き起こ
す原因となる。

また従来法では、クランクスローのピン２周辺部を鍛造
成形するための規制金型が無いため、ピン２周辺部を金
敷により鍛造成形するための作業時間が必要である上、
第１４図に示すように成形精度が悪いため余肉２１を多
くとる必要があり、機械加工による取り代が多い。さら
に金敷による鍛造面は凸凹が激しいため、機械加工のた
めの位置決めが一義的には出来ず、位置決めのために多
くの人手と時間を要している。

この発明は、従来の鍛造金型が持つ以上のような問題点
を解消させ、しわきずや材料の引けが無く、歩留りが良
く、機械加工のための位置決めが簡単に行なえる組立型
クランクスロー鍛造品を得ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、この発明はピン部およびピン
周辺部のウェブを金型で拘束しつつ成形することを特徴
としている。この発明は次のような金型構成としている
。すなわち、Ｕ字型の主金型の内側面に、クランクスロ
ーのバックチャンファ一部の形状に対応する一対のバッ
クチャンファ−規制金型を各々対向して取り付け、両パ
ックチャンファー規制金型内側面にクランクスローのバ
ックチャンファ−側面部に対応する対向面を持つ側面規
制金型を取り付け、クランクスローのピストン側のピン
形状に対応する形状を持つアンビルを主金型中心部に主
金型側面に平行に取り付け、クランクスローのジャーナ
ル側のピン形状に対応する形状を持つポンチを金型側面
に平行に圧入できるようにしている。これらの金型は一
体であっても良い。

（作　用） プレス内に、バックチャンファー規制金型、側面規制金
型、アンビルを取り付けた主金型を設置し、プレスの上
ラムにはポンチを取り付け、上ラムが下死点まで下がっ
た時にアンビルとポンチでクランクスロー鍛造品のピン
形状が成形できるよう対向して取り付ける。長手方向中
央部が凸型をした鍛造荒地の凸部を下に向け、主金型の
側面間距離の中心と鍛造荒地の長手方向中心を一敗させ
て設置し、ポンチを加圧して鍛造荒地を曲げる。

鍛造荒地の凸部がバックチャンファ−規制金型に当る時
点では鍛造荒地のポンチ近傍に余肉を生じる。続いてポ
ンチが鍛造荒地の凸部をバックチャンファ−規制金型、
側面規制金型、アンビルで構成される空間に押し込みピ
ン周辺部を型入れ成形する。この時バックチャンファー
規制金型が変形に対する抵抗と成るため、ポンチ近傍で
は引張が生じ余肉が解消されるとともに、ポンチと反対
側の鍛造荒地の材料移動量が少なくなり材料の不足を生
じなくなる。

（実施例） この発明の実施例を第１図〜第７図に示す。

く第一実施例〉 第１〜５図はクランクスローのバックチャンファ一部３
、バックチャンファ−側面部４を型入れするさいに用い
る装置であり、該装置は上方開口のＵ字型凹部を有する
主金型３１を具備している。

該主金型３１の両内側面に、クランクスローのバックチ
ャンファー部３の形状に対応する形状を持つ一対のバッ
クチャンファ−規制金型３２が各々対向して取り付けら
れている。両バックチャンファー規制金型３２内側面に
、クランクスローのバックチャンファ−側面部４に対応
する対向面を持つ一対の側面規制金型３３が取り付けら
れている。一方のバックチャンファ−規制金型３２に設
けられた側面規制金型３３と、他方のバックチャンファ
ー規制金型３２に設けられた側面規制金型３３とは、ポ
ンチ５を圧入できる間隔を隔てて対向している。クラン
クスローのピストン側のピン形状に対応する形状を持つ
アンビル３４を主金型３１の凹部の底部で両パフクチャ
ンファー規制金型３２．３２間の中央部に突設されてい
る。そして、第４図及び第５図に示すようにクランクス
ローのジャーナル側のピン形状に対応する形状を持つポ
ンチ３５が前記アンビル３４に対・向して主金型３１内
の凹部に侵入可能に設けられている。このポンチ３５の
先端部の厚みは鍛造製品のウェブ間隔とされ、ピン形状
に対応する半円凹部の頂部より上方はテーパ一部３６を
介して厚肉に形成されている。

この装置を用いて組立型クランクスローを鍛造成形する
手順を第６〜７図を参照して説明する。

インゴ・ノド３７から鍛造プレスを用いてプルーム３８
を製作する。このブルームから長手方向断面が凸型であ
る鍛造荒地３９を鍛造プレスを用いて製作する。鍛造荒
地３９は凸部を下に向けて主金型３１の凹部中心と鍛造
荒地３９の長手方向の中心が一致するように設置し、ポ
ンチ３５を加圧して鍛造荒地３９を挿画げる。続いて鍛
造荒地３９の凸部がバックチャンファ−規制金型３２に
当ると、ポンチ３５が鍛造荒地３９の凸部を、バックチ
ャンファー規制金型３２、側面規制金型３３、アンビル
３４で構成される空間に押し込むことにより、クランク
スローのピン２およびピン周辺部を型入れ成形する。型
入れ成形された鍛造荒地３９は、金型３１から取り出し
、仕上がり時のウェブ１間隔と同じ厚さの中板をウェブ
１間に入れ鍛造プレスの金敷で仕上がり時のウェブ厚さ
に圧下することにより、組立型クランクスロー鍛造品が
成形できる。

〈第二実施例〉 第８〜９図はクランクスローのバックチャンファ一部３
を型入れするさいに用いる装置であり、Ｕ字型の凹部を
有する主金型３１を具備し、該主金型３１の凹部の両内
側面に、クランクスローのバックチャンファ一部６の形
状に対応する形状を持つ一対のパンクチャンファ−規制
金型３２を各々対向状に設け、該バックチャンファー規
制金型３２は、ポンチ５を圧入できる間隔を隔てて取り
付けられ、かつ、クランクスローのピン２形状に対応す
る形状を持つアンビル３４が主金型３１の凹部の底面の
中央部に取り付けられている。そして、クランクスロー
のピン形状に対応する半円形凹部を先端部に形成したポ
ンチ３５が前記アンビル３４に対向して、両バックチャ
ンファー規制金型３２間に圧入できるようにしである。

この装置を用いて組立型クランクスローを鍛造成形する
手順を第１０図を参照して説明する。インゴット３７か
ら鍛造プレスを用いてブルーム３８を製作する。このプ
ルームから長手方向断面が凸型である鍛造荒地３９を鍛
造プレスを用いて製作するのは前述の第一実施例と同じ
である。

鍛造荒地３９は凸部を下に向けて主金型３１の凹部の中
心と鍛造荒地３９の長手方向の中心が一致するように設
置し、ポンチ３５を加圧して鍛造荒地３９を押部げる。

続いて鍛造荒地３９の凸部がバックチャンファ−規制金
型３２に当ると、ポンチ３５が鍛造荒地３９の凸部を、
バックチャンファー規制金型３２、アンビル３４で構成
される空間に押し込むことにより、クランクスローのピ
ン２およびピン周辺部を型入れ成形する。型入れ成形さ
れた鍛造荒地３９は、金型３１から取り出し、仕上がり
時のウェブ間隔と同じ厚さの中板をウェブ間に入れ鍛造
プレスの金敷で仕上がり時のウェブ厚さに圧下すること
により、組立型クランクスロー鍛造品が成形できる。

（発明の効果） 従来法では、しわきずや引けが発生していたため第１４
図に示すようにしわきずが発生しても製品が確保できる
ように余肉を付けていたが、この発明による方法では、
余肉が不必要になるため歩留りが向上するとともに、機
械加工時間が短縮される。

従来法では、ピン２の成形を行なっていす、ピン周辺の
精度も悪いため、余肉が多いが、この発明による方法で
は、ピン２およびピン周辺部を製品形状近傍まで型入れ
鍛造できるため、歩留りが向上するとともに、削り代が
少なくなるため切削加工時間も短縮され、鍛造形状が製
品形状に近いため、機械加工のための位置決めも節単に
行なえる。この発明による歩留りの向上は従来法に比べ
て１０％以上である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す金型の正面図、第２
図は第１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は同斜視図、第４
図はポンチの正面図、第５図は同側面図、第６図は荒地
の製造工程を示す工程図、第７図は部分型入れ鍛造法を
示す工程図、第８図は本発明の第２実施例を示す金型の
正面図、第９図は同斜視図、第１０図は同工程図、第１
１図はクランクスローの各部の名称を示すためのクラン
クスローの斜視図、第１２図は従来法を示す工程図、第
１３図も従来法を示す工程図、第１４図は従来法で加工
されたクランクスローを示す説明図である。 ２・・・クランクスローのピン部、３・・・バックチャ
ンファー部、４・・・バックチャンファ−側面部、３１
・・・主金型、３２・・・バフクチャンファーｆｆｌＩ
ＩＩ金型、３３・・・側面規制金型、３４・・・アンビ
ル、３５・・・ポンチ。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クランクスローのピン部およびピン周辺のウェブ部
   を金型により拘束しつつ鍛造成形することを特徴とする
   クランクスローの部分型入れ鍛造方法。 ２、クランクスローのピン２周辺部を部分型入れ鍛造す
   る装置であって、Ｕ字型の凹部を有する主金型３１を備
   え、該主金型３１のＵ字型凹部の両内側面に、クランク
   スローのバックチャンファー部３の形状に対応する形状
   を持つバックチャンファー規制金型３２を各々対向状に
   設け、該規制金型３２間に挿脱自在に圧入されるポンチ
   ３５を備え、該ポンチ３５はクランクスローのピン形状
   に対応する形状に形成されていることを特徴とするクラ
   ンクスローの部分型入れ鍛造装置。 ３、クランクスローのピン周辺部を部分型入れ鍛造する
   装置であって、Ｕ字型の凹部を有する主金型３１と、該
   主金型の凹部の両内側面に対向状に設けられたクランク
   スローのバックチャンファー部３の形状に対応する形状
   を持つ一対のバックチャンファー規制金型３２と、両バ
   ックチャンファー規制金型内側面にポンチ３５を圧入で
   きる間隔を隔てて設けられたクランクスローのバックチ
   ャンファー側面部４に対応する対向面を持つ一対の側面
   規制金型３３と、主金型の凹部の中央部に設けられたク
   ランクスローのピン形状に対応する形状を持つアンビル
   ３４と、該アンビル３４に対向して圧入され、クランク
   スローのピン形状に対応する形状を持つポンチ３５とを
   具備したことを特徴とするクランクスローの部分型入れ
   鍛造装置。