BR112020002198A2

BR112020002198A2 - método de produção de virabrequim forjado

Info

Publication number: BR112020002198A2
Application number: BR112020002198-9A
Authority: BR
Inventors: Junichi Okubo; Kenji Tamura; Kunihiro YOSHIDA; Sam Soo HWANG; Ryusuke NAKANO; Masao Hori; Yukihiro Ota
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-07-28
Also published as: US11045865B2; JP6822573B2; US20200360984A1; CN111032247A; MX2020001926A; WO2019039193A1; JPWO2019039193A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método de produção, incluindo um primeiro processo de pré-conformação para obter uma primeira pré-forma de um tarugo (22), um segundo processo de pré-conformação para obter uma pré-forma final (24) a partir da primeira pré-forma (23), e um processo de forjamento de acabamento para conformar a pré-forma final (24) em uma dimensão de acabamento de um virabrequim forjado (11) por pelo menos uma única etapa de forjamento em matriz. No primeiro processo de pré-formação, enquanto uma pluralidade de partes planas (23a) é formada, uma região que será um segundo pino é descentralizada. O segundo processo de pré-formação inclui: um processo de pressionar cada região que será uma pluralidade de moentes em uma direção de prensagem correspondente a uma direção de largura da parte plana usando um par de segundas matrizes; e um processo de, após iniciar a prensagem pelas segundas matrizes, descentralizar uma região que será um primeiro pino e será disposta em uma primeira posição e uma região que será um terceiro pino e será disposta em uma terceira posição em direções opostas, com uma direção de largura da parte plana sendo como uma direção descentralizada, usando terceiras matrizes (50).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTO- DO DE PRODUÇÃO DE VIRABREQUIM FORJADO".

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um método para produção de um virabrequim por forjamento a quente.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Um eixo de manivela é essencial em um motor alternativo de um automóvel, uma motocicleta, uma máquina agrícola, um navio, ou similares para transformar o movimento reciprocante de um pistão em movimento giratório para derivar potência. Um virabrequim pode ser produzido por forjamento ou fundição em matriz. Quando alta re- sistência e alta rigidez forem exigidas para um virabrequim, um vira- brequim produzido por forjamento em matriz (mais adiante neste do- cumento denominado "virabrequim forjado") é frequentemente usado.

[003] As Figuras 1A a 1C são diagramas esquemáticos para ilus- trar um formato exemplificador de um virabrequim forjado típico. Den- tre essas figuras, a Figura 1A é uma vista geral, a Figura 1B é uma vista em corte transversal IB-IB da Figura 1A, e a Figura 1C é um dia- grama para mostrar fases de pinos. O exemplo mostrado na Figura 1B mostra representativamente um braço de manivela A1, um contrapeso W1 que é parte integral com o braço de manivela A1, e um pino P1 e um moente J1, que estão conectados ao braço de manivela A1.

[004] Um virabrequim forjado 11 mostrado nas Figuras 1A a 1C é um virabrequim forjado de 3 cilindros e 4 contrapesos que será monta- do em um motor de 3 cilindros. O virabrequim forjado 11 inclui quatro moentes J1 a J4, três pinos P1 a P3, uma parte frontal Fr, uma parte de flange Fl, e seis braços de manivela (mais adiante neste documento chamados de "braços") A1 a A6. Os braços A1 a A6 conectam os mo- entes J1 a J4 aos pinos P1 a P3 respectivamente. Além disso, alguns braços dos seis braços A1 a A6 incluem integralmente contrapesos

(mais adiante neste documento também chamados de “pesos”) W1 a W4. Especificamente, o primeiro braço A1, segundo braço A2, quinto braço A5 e sexto braço A6 incluem integralmente os pesos W1, W2, W3 e W4, respectivamente. O terceiro braço A3 e o quarto braço A4 não incluem qualquer peso e, dessa forma, têm um formato circular alongado.

[005] A parte frontal Fr é fornecida em uma extremidade frontal na direção axial do virabrequim forjado 11, e a parte de flange Fl é for- necida em uma extremidade traseira do mesmo. A parte frontal Fr é conectada ao primeiro moente mais frontal J1, e a parte de flange Fl é conectada ao quarto moente mais traseiro J4.

[006] Mais adiante neste documento, quando coletivamente cha- mado de moentes J1 a J4, os pinos P1 a P3, os braços A1 a A6, e os pesos W1 a W4, respectivamente, seus símbolos também são denota- dos como "J" nos moentes, "P" nos pinos, "A" nos braços e o "W" nos pesos. Além disso, o braço A e o peso W que é integral com o braço A são coletivamente chamados de uma "manta".

[007] Conforme mostrado na Figura 1C, três pinos P1 a P3 estão dispostos para serem desviados uns dos outros por 120 centralizando no moente J. Ou seja, o primeiro, o segundo e o terceiro pinos P1, P2 e P3 estão respectivamente dispostos na primeira posição L1, segun- da posição L2 e terceira posição L3. Os ângulos de fase mútuos da primeira posição L1, da segunda posição L2 e da terceira posição L3 são 120.

[008] Conforme mostrado na Figura 1B, uma largura Bw do peso W é mais de uma largura Ba do braço A. Portanto, o peso W se projeta amplamente de um plano central de braço (plano que inclui eixos cen- trais do pino P e do moente).

[009] Quando produz-se um virabrequim forjado com tal formato, em geral, um tarugo é usado como o material de partida. Uma seção perpendicular à direção longitudinal do tarugo, ou seja, um corte trans- versal do mesmo tem um formato circular ou retangular. A área do cor- te transversal é constante ao longo de todo o comprimento do tarugo. O termo “corte transversal” como usado no presente documento signi- fica um corte perpendicular à direção longitudinal do tarugo ou cada pré-forma que será descrita a seguir, ou a direção axial do virabrequim forjado. O termo “corte longitudinal” significa um corte paralelo à dire- ção longitudinal do mesmo ou à direção axial do mesmo. Também, a área de um corte transversal é simplesmente chamado de uma "área em corte transversal". O virabrequim forjado é produzido realizando um processo de pré-conformação, um processo de forjamento em ma- triz e um processo de aparamento de rebarbas nessa ordem. Além disso, conforme exigido, um processo de cunhagem é realizado após o processo de aparamento de rebarbas. Tipicamente, o processo de pré- conformação inclui um processo de conformação por laminação e um processo de forjamento por flexão. O processo de forjamento em ma- triz inclui um processo de forjamento em bruto e um processo de for- jamento de acabamento.

[0010] As Figuras 2A a 2F são diagramas esquemáticos para ilus- trar um processo de produção convencional de um virabrequim forjado típico. Dentre essas figuras, a Figura 2A mostra um tarugo; a Figura 2B uma pré-forma laminada; a Figura 2C uma pré-forma dobrada; a Figura 2D uma pré-forma forjada em bruto; a Figura 2E uma pré-forma forjada de acabamento; e a Figura 2F um virabrequim forjado. É ob- servado que as Figuras 2A a 2F mostram uma série de processos quando produz-se o virabrequim forjado 11 mostrado nas Figuras 1A a 1C.

[0011] Com referência às Figuras 2A a 2F, o método de produção do virabrequim forjado 11 será descrito. Primeiro, um tarugo 12 que tem um comprimento predeterminado conforme mostrado na Figura 2A é aquecido em um forno de aquecimento e, então, submetido à con- formação por laminação e forjamento por flexão nessa ordem no pro- cesso de pré-conformação. No processo de conformação por lamina- ção, o tarugo 12 é laminado pelo uso, por exemplo, de um cilindro sul- cado, reduzindo assim a área em corte transversal. Como resultado, o volume do tarugo 12 é distribuído na direção axial para obter uma pré- forma laminada 13 que é um material de partida intermediário (consul- tar a Figura 2B). Em seguida, no forjamento por flexão, a pré-forma laminada 13 é parcialmente prensada a partir de uma direção perpen- dicular à direção axial. Como resultado, o volume da pré-forma lami- nada 13 é distribuído para obter uma pré-forma dobrada 14 que é um material de partida intermediário (consultar a Figura 2C).

[0012] Sucessivamente, no processo de forjamento em bruto, a pré-forma dobrada 14 é submetida a forjamento pelo uso de um par de matrizes verticais para obter uma pré-forma forjada em bruto 15 (con- sultar a Figura 2D). A pré-forma forjada em bruto resultante 15 tem um formato aproximado do virabrequim forjado (produto final) formado na mesma. Ademais, no processo de forjamento de acabamento, a pré- forma forjada em bruto 15 é submetida a forjamento pelo uso de um par de matrizes verticais para obter uma pré-forma forjada de acaba- mento 16 (consultar a Figura 2E). A pré-forma forjada de acabamento resultante 16 foi conformada em um formato correspondente àquele do virabrequim forjado como o produto final. Durante o forjamento em bru- to e o forjamento de acabamento, o material em excesso flui entre as superfícies de separação das matrizes mutuamente opostas, formando a rebarba B. Como resultado, cada pré-forma forjada em bruto 15 e a pré-formada forjada de acabamento 16 tem rebarba pronunciada B em torno de sua circunferência.

[0013] No processo de aparamento de rebarbas, por exemplo, a pré-forma forjada de acabamento 16 que tem rebarba é mantida sendo intercalada entre um par de matrizes, e nesse estado, a rebarba B é removida por puncionamento pelo uso de uma matriz de ferramenta. Como resultado, a rebarba B é removida da pré-forma forjada de aca- bamento 16 e, assim, uma pré-forma forjada isenta de rebarba é obti- da. A pré-forma forjada isenta de rebarba tem aproximadamente o mesmo formato do virabrequim forjado 11 conforme mostrado na Figu- ra 2F.

[0014] No processo de cunhagem, as partes principais da pré- forma forjada sem rebarba são ligeiramente prensadas de cima para baixo com matrizes, de modo que a pré-forma forjada sem rebarba é reformada para ter o mesmo tamanho e formato que aquelas do pro- duto final. Aqui, as partes principais da pré-forma forjada isenta de re- barba incluem, por exemplo, porções de eixo como os moentes J, os pinos P, a parte frontal Fr, e a parte de flange Fl e, adicionalmente, os braços A e os pesos W. Dessa forma, o virabrequim forjado 11 é pro- duzido. Nota-se que, ao produzir um virabrequim forjado de 3 cilindros e 4 contrapesos, um processo de torção pode ser adicionado após o processo de aparamento de rebarba para ajustar o ângulo do layout (um ângulo de fase de 120) do pino.

[0015] O processo de produção mostrado nas Figuras 2A a 2F po- de ser aplicado a um virabrequim forjado de 3 cilindros e 6 contrape- sos sem se limitar a um virabrequim forjado de 3 cilindros e 4 contra- pesos conforme mostrado nas Figuras 1A a 1C.

[0016] O propósito principal do processo de pré-conformação é distribuir o volume do tarugo. Ao distribuir o volume do tarugo no pro- cesso de pré-conformação, é possível reduzir a formação de rebarba no seguinte processo de forjamento em matriz, melhorando assim o rendimento do material. Aqui, o termo "rendimento de material" signifi- ca uma fração (porcentagem) do volume do virabrequim forjado (pro- duto final) para aquela do tarugo.

[0017] Além disso, uma pré-forma obtida por pré-conformação é formada em um virabrequim forjado no seguinte processo de forjamen- to em matriz. Para obter um virabrequim forjado com um formato pre- ciso, é necessário formar uma pré-forma com um formato preciso no processo de pré-conformação.

[0018] As técnicas referentes à produção de um virabrequim forja- do são reveladas na Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2001-105087 (Literatura de Patente 1), Publicação de Pedido de Pa- tente Japonesa No. 02-255240 (Literatura de Patente 2), Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 62-244545 (Literatura de Patente 3), e Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 59-45051 (Litera- tura de Patente 4). A Literatura de Patente 1 revela um método de pré- conformação que usa um par de matrizes superiores e inferiores. No método de pré-conformação, quando uma peça de trabalho em forma de barra for prensada pelas matrizes superior e inferior, uma parte da peça de trabalho é alongada, e simultaneamente outra parte contínua com essa peça é deslocada em relação ao eixo. A Literatura de Paten- te 1 afirma que, uma vez que o alongamento e a flexão podem ser rea- lizados ao mesmo tempo, é possível diminuir o custo da instalação.

[0019] O método de pré-conformação da Literatura de Patente 2 usa uma instalação de laminação de alta velocidade de 4 passes em vez da conformação por laminação de 2 passes convencionais. Nesse método de pré-conformação, a área em corte transversal de uma pré- forma laminada é determinada de acordo com a distribuição das áreas em corte transversal de um peso, um braço e um moente de um vira- brequim forjado (produto final). A Literatura de Patente 2 afirma que isso permite melhorar o rendimento do material.

[0020] No método de pré-conformação da Literatura de Patente 3, o volume de uma parte de um tarugo é distribuído em uma direção axial e uma direção radial do tarugo por laminação cruzada. Ao reali-

zar o forjamento em matriz, o tarugo no qual o volume é distribuído, um virabrequim forjado é obtido. A Literatura de Patente 3 afirma que, como resultado, o rendimento do material pode ser aprimorado.

[0021] No método de produção da Literatura de Patente 4, um ta- rugo é formado em um virabrequim forjado por uma única etapa de forjamento em matriz pelo uso de um par de matrizes superiores e in- feriores e uma punção. No processo de forjamento em matriz, primei- ramente, uma região que será um moente e uma região que será um pino do tarugo são prensadas pelo uso de punções que operam inde- pendentemente. Como resultado de prensagem, o volume do tarugo é distribuído. Depois disso, o forjamento em matriz é realizado por meio da matriz superior e da matriz inferior. Ou seja, a pré-formação e o for- jamento em matriz podem ser realizados em uma única etapa. A Lite- ratura de Patente 4 afirma que como resultado, o virabrequim forjado com um formato complexo pode ser eficientemente produzido por uma única instalação.

LISTA DE REFERÊNCIAS LITERATURA DE PATENTE

[0022] Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2001-105087

[0023] Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 02-255240

[0024] Literatura de Patente 3: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 62-244545

[0025] Literatura de Patente 4: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 59-45051

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0026] Na produção de um virabrequim forjado, como descrito acima, é necessário reduzir a formação de rebarba, melhorando assim o rendimento do material. Além disso, deseja-se que uma pré-forma com um formato preciso seja formada no processo de pré-formação. No método de pré-conformação, de acordo com a Literatura de Paten- te 1, é possível realizar, até certo ponto, a distribuição do volume do tarugo e descentralização de uma região que será um pino (mais adi- ante neste documento, também chamada de uma “parte correspon- dente a pino”).

[0027] Entretanto, a descentralização da parte correspondente ao pino e a distribuição de volume são insuficientes, de modo que a re- barba seja amplamente formada à medida que a formação do pino prossegue no seguinte forjamento em matriz. Ademais, de acordo com o método de pré-conformação da Literatura de Patente 1, a distribui- ção de volume entre uma região que será um peso e uma região que será um braço, que inclui integralmente o peso, não é estudada, em uma região que será uma manta. Por esse motivo, no seguinte pro- cesso de forjamento em matriz, a capacidade de preenchimento do material torna-se insuficiente no peso que se projeta amplamente a partir do plano central do braço, e é provável que ocorra um subpreen- chimento. Para impedir o preenchimento insuficiente do peso, é con- veniente aumentar o volume em excesso na pré-forma. Entretanto, em tal caso, o rendimento de material diminuirá. Mais adiante neste do- cumento, uma região que será um peso é chamada de uma "parte cor- respondente ao peso". Uma região que será um braço, que inclui inte- gralmente um peso, porém o peso é excluído, é chamada de uma "par- te correspondente ao braço". A parte correspondente ao peso e a par- te correspondente ao braço também são coletivamente chamadas de uma "parte correspondente à manta".

[0028] No método de pré-formação da Literatura de Patente 2, a descentralização de uma parte correspondente ao pino não é possível. Isso se deve ao fato de que o método depende da conformação por laminação. Portanto, a rebarba é amplamente formada quando um pi- no for formado pelo seguinte forjamento em matriz. Além disso, no mé- todo de pré-conformação da Literatura de Patentes 2, não é possível realizar a distribuição de volume entre uma parte correspondente ao peso e uma parte correspondente ao braço em uma parte correspon- dente à manta. Isso também se deve ao fato de que o método depen- de da conformação por laminação. Portanto, a capacidade de preen- chimento do material do peso torna-se insuficiente no seguinte proces- so de forjamento. Como resultado, é provável que ocorra preenchi- mento insuficiente.

[0029] No método de pré-formação da Literatura de Patente 3, uma instalação para a pré-formação por laminação cruzada é neces- sária. Portanto, o custo de instalação aumenta, e o aprimoramento de eficiência de fabricação é difícil.

[0030] No método de produção da Literatura de Patente 4, uma vez que pré-formação e o forjamento em matriz são realizados por uma única instalação, não é possível realizar a pré-formação em que um tarugo está significativamente deformado. Por esse motivo, com o método de produção da Literatura de Patente 4, é difícil aprimorar o rendimento do material.

[0031] Um objetivo da presente invenção é apresentar um método para produzir um virabrequim forjado, que permita a formação de um virabrequim forjado com um formato preciso, e aprimoramento de ren- dimento de material.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0032] O método de produção de um virabrequim forjado de acor- do com a presente modalidade é um método de produção de um vira- brequim forjado, sendo que um virabrequim forjado inclui: quatro mo- entes que definem, cada um, um centro de rotação; três pinos descen- tralizados em relação aos moentes, sendo que os pinos estão respec-

tivamente dispostos em uma primeira posição, uma segunda posição, e uma terceira posição em um ângulo de fase de 120; e uma plurali- dade de braços de manivela que conecta os moentes com os pinos, respectivamente.

[0033] O método de produção de um virabrequim forjado da pre- sente modalidade inclui um primeiro processo de pré-conformação pa- ra obter uma primeira pré-forma de um tarugo; um segundo processo de pré-conformação para obter uma pré-forma final a partir da primeira pré-forma, e um processo de forjamento de acabamento para confor- mar a pré-forma final em uma dimensão de acabamento do virabre- quim forjado por pelo menos uma única etapa de forjamento em ma- triz.

[0034] No primeiro processo de pré-conformação, usando um par de matrizes, uma região que será o pino e uma região que será o mo- ente do tarugo são prensadas a partir de uma direção perpendicular a uma direção axial do tarugo, de modo que enquanto uma área em cor- te transversal de cada uma das regiões é diminuída formando assim uma pluralidade de partes planas, uma região que será um segundo pino e que será disposto na segunda posição das partes planas é des- centralizada de modo que a quantidade de descentralização da região que será o segundo pino se torne igual ou menor que a quantidade de descentralização da dimensão de acabamento.

[0035] O segundo processo de pré-conformação inclui: um pro- cesso de prensagem de regiões que serão a pluralidade de moentes em uma direção de prensagem correspondente a uma direção de lar- gura da parte plana, usando um par de segundas matrizes; e um pro- cesso de, após começar a prensagem pelas segundas matrizes, des- centralizar uma região que será disposta na primeira posição e será o primeiro pino, e uma região que será disposta na terceira posição e será um terceiro pino em direções opostas em uma direção de descen-

tralização correspondente à direção da largura da parte plana usando terceiras matrizes, de modo que as quantidades de descentralização das regiões que serão o primeiro pino e o terceiro pino sejam iguais, ou menores que (3)/2 da quantidade de descentralização da dimen- são de acabamento.

[0036] Na pré-forma final, uma espessura de cada região que será a pluralidade de braços de manivela é igual a uma espessura da di- mensão de acabamento.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0037] O método de produção de um virabrequim forjado de acor- do com uma modalidade da presente invenção possibilita a obtenção de uma pré-forma final, na qual a distribuição de volume em uma dire- ção axial é aumentada, por um primeiro processo de pré-conformação e um segundo processo de pré-conformação. Além disso, na pré- forma final, os volumes de uma região que será um moente, uma regi- ão que será um pino, e uma região que será um braço são adequada- mente distribuídos. É possível conformar o formato do virabrequim a partir da pré-forma final pelo processo de forjamento de acabamento. Isso permite o aprimoramento de rendimento de material. Além disso, de acordo com a presente invenção, uma pré-forma com um formato preciso pode ser formada pelo primeiro processo de pré-formação e o segundo processo de pré-formação. Por esse motivo, um virabrequim forjado com um formato preciso pode ser produzido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0038] [Figura 1A] A Figura 1A é uma vista geral para mostrar es- quematicamente um formato exemplificador de um virabrequim forjado típico.

[0039] [Figura 1B] A Figura 1B é uma vista em corte transversal IB-IB da Figura 1A.

[0040] [Figura 1C] A Figura 1C é um diagrama para mostrar fases de pinos em relação ao virabrequim forjado da Figura 1A.

[0041] [Figura 2A] A Figura 2A é um diagrama esquemático para mostrar um tarugo em um processo de produção convencional.

[0042] [Figura 2B] A Figura 2B é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma laminada no processo de produção convencio- nal.

[0043] [Figura 2C] A Figura 2C é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma dobrada no processo de produção convencio- nal.

[0044] [Figura 2D] A Figura 2D é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma forjada em bruto no processo de produção convencional.

[0045] [Figura 2E] A Figura 2E é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma forjada em acabamento no processo de produ- ção convencional.

[0046] [Figura 2F] A Figura 2F é um diagrama esquemático para mostrar um virabrequim forjado no processo de produção convencio- nal.

[0047] [Figura 3A] A Figura 3A é um diagrama esquemático para mostrar um tarugo em um processo de produção exemplificador da presente modalidade.

[0048] [Figura 3B] A Figura 3B é um diagrama esquemático para mostrar uma primeira pré-forma no processo de produção exemplifica- dor da presente modalidade.

[0049] [Figura 3C] A Figura 3C é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma final no processo de produção exemplificador da presente modalidade.

[0050] [Figura 3D] A Figura 3D é um diagrama esquemático para mostrar uma pré-forma forjada em acabamento no processo de produ- ção exemplificador da presente modalidade.

[0051] [Figura 3E] A Figura 3E é um diagrama esquemático para mostrar um virabrequim forjado no processo de produção exemplifica- dor da presente modalidade.

[0052] [Figura 4A] A Figura 4A é uma vista em corte longitudinal para mostrar esquematicamente um estado em que a prensagem é iniciada em um fluxo de processamento exemplificador de um primeiro processo de pré-conformação.

[0053] [Figura 4B] A Figura 4B é uma vista em corte longitudinal para mostrar esquematicamente um estado em que a prensagem é concluída no fluxo de processamento exemplificador do primeiro pro- cesso de pré-conformação.

[0054] [Figura 5A] A Figura 5A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um pino e ficará disposto em uma segunda posição quando a prensagem for iniciada no fluxo de proces- samento exemplificador do primeiro processo de pré-conformação.

[0055] [Figura 5B] A Figura 5B é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um pino e ficará disposto na segun- da posição quando a prensagem for concluída no fluxo de processa- mento exemplificador do primeiro processo de pré-conformação.

[0056] [Figura 6A] A Figura 6A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um moente quando a prensagem for iniciada no fluxo de processamento exemplificador do primeiro proces- so de pré-conformação.

[0057] [Figura 6B] A Figura 6B é uma vista em corte transversal para mostrar a região que será o moente quando a prensagem for concluída no fluxo de processamento exemplificador do primeiro pro- cesso de pré-conformação.

[0058] [Figura 7A] A Figura 7A é uma vista em corte transversal para mostrar uma parte correspondente ao braço quando a prensagem for iniciada no fluxo de processamento exemplificador do primeiro pro-

cesso de pré-conformação.

[0059] [Figura 7B] A Figura 7B é uma vista em corte transversal para mostrar a parte correspondente ao braço quando a prensagem for concluída no fluxo de processamento exemplificador do primeiro processo de pré-conformação.

[0060] [Figura 8] A Figura 8 é uma vista em corte longitudinal para mostrar um caso em que um segundo processo de pré-conformação é realizado por uma única matriz.

[0061] [Figura 9] A Figura 9 é uma vista em corte longitudinal para mostrar as segundas matrizes e terceiras matrizes da presente moda- lidade.

[0062] [Figura 10] A Figura 10 é uma vista em corte longitudinal para mostrar as segundas matrizes e as terceiras matrizes da presente modalidade, que são diferentes da Figura 9.

[0063] [Figura 11A] A Figura 11A é uma vista em corte longitudinal para mostrar esquematicamente um estado quando o processo de prensagem for iniciado em um fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-conformação.

[0064] [Figura 11B] A Figura 11B é uma vista em corte longitudinal para mostrar esquematicamente um estado quando o processo de prensagem for concluído no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-conformação.

[0065] [Figura 11C] A Figura 11C é uma vista em corte longitudinal para mostrar esquematicamente um estado quando o processo de descentralização for concluído no fluxo de processamento exemplifi- cador do segundo processo de pré-conformação.

[0066] [Figura 12A] A Figura 12A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um pino e ficará disposto em uma terceira posição quando o processo de descentralização for iniciado no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-

conformação.

[0067] [Figura 12B] A Figura 12B é uma vista em corte transversal para mostrar a região que será um pino e ficará disposto na terceira posição quando o processo de descentralização for concluído no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré- conformação.

[0068] [Figura 13A] A Figura 13A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um pino e ficará disposto em uma segunda posição quando o processo de prensagem for iniciado no flu- xo de processamento exemplificador do segundo processo de pré- conformação.

[0069] [Figura 13B] A Figura 13B é uma vista em corte transversal para mostrar a região que será um pino e ficará disposto na segunda posição quando o processo de prensagem for concluído no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré- conformação.

[0070] [Figura 14A] A Figura 14A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um moente quando o processo de prensagem for iniciado no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-conformação.

[0071] [Figura 14B] A Figura 14B é uma vista em corte transversal para mostrar a região que será o moente quando o processo de pren- sagem for concluído no fluxo de processamento exemplificador do se- gundo processo de pré-conformação.

[0072] [Figura 15A] A Figura 15A é uma vista em corte transversal para mostrar uma região que será um braço quando o processo de prensagem for iniciado no fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-conformação.

[0073] [Figura 15B] A Figura 15B é uma vista em corte transversal para mostrar a região que será o braço quando o processo de prensa-

gem for concluído no fluxo de processamento exemplificador do se- gundo processo de pré-conformação.

[0074] [Figura 16] A Figura 16 é um diagrama esquemático para mostrar quantidades de descentralização de uma primeira parte cor- respondente ao pino e uma terceira parte correspondente ao pino.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0075] O método de produção de um virabrequim forjado da pre- sente modalidade é um método de produção de um virabrequim forja- do que inclui: quatro moentes que definem, cada um, um centro de ro- tação; três pinos descentralizados em relação aos moentes, sendo que os pinos estão respectivamente dispostos em uma primeira posição, uma segunda posição, e uma terceira posição em um ângulo de fase de 120; uma pluralidade de braços de manivela que conecta os mo- entes com os pinos, respectivamente.

[0076] O método de produção de um virabrequim forjado da pre- sente modalidade inclui um primeiro processo de pré-conformação pa- ra obter uma primeira pré-forma de um tarugo; um segundo processo de pré-conformação para obter uma pré-forma final a partir da primeira pré-forma; e um processo de forjamento de acabamento para confor- mar a pré-forma final em uma dimensão de acabamento do virabre- quim forjado por pelo menos uma única etapa de forjamento em ma- triz.

[0077] No primeiro processo de pré-conformação, usando um par de matrizes, uma região que será o pino e uma região que será o mo- ente do tarugo são prensadas a partir de uma direção perpendicular a uma direção axial do tarugo, de modo que enquanto uma área em cor- te transversal de cada uma das regiões é diminuída formando assim uma pluralidade de partes planas, uma região que será um segundo pino e que será disposto na segunda posição das partes planas seja descentralizada de modo que a quantidade de descentralização da região que será o segundo pino se torne igual ou menor que a quanti- dade de descentralização da dimensão de acabamento.

[0078] O segundo processo de pré-conformação inclui: um pro- cesso de prensagem de regiões que serão a pluralidade de moentes em uma direção de prensagem correspondente a uma direção de lar- gura da parte plana, usando um par de segundas matrizes; e um pro- cesso de, após começar a prensagem pelas segundas matrizes, des- centralizar uma região que será disposta na primeira posição e será o primeiro pino, e uma região que será disposta na terceira posição e será um terceiro pino em direções opostas em uma direção de descen- tralização correspondente à direção da largura da parte plana usando terceiras matrizes, de modo que as quantidades de descentralização das regiões que serão o primeiro pino e o terceiro pino sejam iguais, ou menores que (3)/2 da quantidade de descentralização da dimen- são de acabamento.

[0079] Na pré-forma final, uma espessura de cada região que será a pluralidade de braços de manivela é igual a uma espessura da di- mensão de acabamento.

[0080] De acordo com o método de produção da presente modali- dade, é possível obter a pré-forma final na qual a distribuição de volu- me na direção axial é facilitada pelo primeiro processo de pré- conformação e o segundo processo de pré-conformação. Além disso, como os volumes da região que será o moente, a região que será o pino e a região que será o braço são distribuídas adequadamente, a pré-forma final tem um formato próximo ao formato do virabrequim for- jado. Dessa forma, por meio do processo de forjamento de acabamen- to, é possível formar o formato do virabrequim forjado a partir da pré- forma final. Isso permitirá o aprimoramento do rendimento de material.

[0081] Além disso, no segundo processo de pré-formação, as ter- ceiras matrizes, que são operadas independentemente das segundas matrizes que pressionam as regiões que serão os moentes, descentra- lizam a região que será o primeiro pino e a região que será o terceiro pino. Se a segunda matriz for parte integral com a terceira matriz, uma porção que descentraliza a região que será o primeiro pino e a região que será o terceiro pino será projetada além de uma porção que pres- siona a região que será o moente. Por esse motivo, se a primeira pré- forma for disposta na segunda matriz que é integral com a terceira ma- triz, é provável que a primeira pré-forma seja inclinada. Entretanto, se a terceira matriz for operada separadamente da segunda matriz, é possível dispor a mesma de modo que descentralize a região que será o primeiro pino e a região que será o terceiro pino não será projetada além de uma porção que pressiona a região que será o moente. Por esse motivo, mesmo que a primeira pré-forma seja disposta nas se- gundas matrizes, não é provável que a primeira pré-forma seja inclina- da. Uma vez que a primeira pré-forma na qual o volume é distribuído é prensada em uma posição predeterminada nas segundas matrizes, não é provável que o subpreenchimento ou similares ocorra na segun- da pré-forma final após a prensagem. Nota-se que a expressão, um braço inclui “integralmente” um peso, significa que o braço e o peso não são partes separados, porém ambos são formados a partir do mesmo tarugo.

[0082] De preferência, no segundo processo de pré-conformação, após a prensagem por um par de segundas matrizes ser concluída, a descentralização da região que será o primeiro pino e a região que se- rá o terceiro pino pelas terceiras matrizes é iniciada.

[0083] Mais adiante neste documento, o método de produção de um virabrequim forjado de acordo com a presente modalidade será descrito com referência aos desenhos.

1. Processo de produção exemplificador

[0084] Um virabrequim forjado que será abordado pelo método de produção da presente modalidade inclui quatro moentes J que definem um centro rotacional, três pinos P que são descentralizados em rela- ção aos moentes J, e uma pluralidade de braços A que conectam, ca- da um, os moentes J aos pinos P, respectivamente. Os três pinos P1, P2 e P3 são respectivamente dispostos em uma primeira posição L1, segunda posição L2 e terceira posição L3. Mais adiante neste docu- mento, o pino que será disposto na primeira posição L1 também é chamado de um primeiro pino P1. O pino que será disposto na segun- da posição L2 também é chamado de um segundo pino P2. O pino que será disposto na terceira posição L3 também é chamado de um terceiro pino P3. Os ângulos de fase mútuos da primeira posição L1, da segunda posição L2 e da terceira posição L3 são 120. Por exem- plo, o virabrequim forjado de 3 cilindros e 4 contrapesos mostrado nas Figuras 1A a 1C é o alvo de produção.

[0085] O método de produção de acordo com a presente modali- dade inclui um primeiro processo de pré-conformação, um segundo processo de pré-conformação e um processo de forjamento de aca- bamento. Um processo de aparamento de rebarba pode ser adiciona- do como um pós-processo do processo de forjamento de acabamento. Além disso, conforme exigido, um processo de cunhagem também po- de ser adicionado após o processo de aparamento de rebarbas. O ajuste do ângulo de layout dos pinos pode ser realizado no processo de forjamento de acabamento. Alternativamente, um processo de tor- ção pode ser adicionado após o processo de aparamento de rebarba, e o ajuste do ângulo de layout dos pinos pode ser realizado pelo pro- cesso de torção. Uma série desses processos é realizada como um processamento a quente.

[0086] As Figuras 3A a 3E são diagramas esquemáticos para ilus- trar um processo de produção exemplificador do virabrequim forjado de acordo com a presente modalidade. Dentre essas figuras, a Figura

3A mostra um tarugo; a Figura 3B uma primeira pré-forma; a Figura 3C uma pré-forma final; a Figura 3D uma pré-forma forjada acabada; e a Figura 3E um virabrequim forjado. É observado que as Figuras 3A a 3E mostram uma série de processos quando produz-se o virabrequim forjado 11 com o formato conforme mostrado nas Figuras 1A a 1C. As figuras nos lados esquerdos das Figuras 3B e 3C são vistas frontais. Cada figura no lado direito das Figuras 3B e 3C mostra as posições das regiões que serão o primeiro, segundo e terceiro pinos (mais adi- ante neste documento, também chamados de “primeira parte corres- pondente ao pino”, “segunda parte correspondente ao pino” e “terceira parte correspondente ao pino”) PA1, PA2 e PA3 em relação ao centro de uma região que será o moente (mais adiante neste documento, também chamado de “parte correspondente ao moente”). As figuras nos lados esquerdos das Figuras 3D e 3E são vistas planas. As figuras no lado direito das Figuras 3D e 3E mostram as posições do primeiro, segundo e terceiro pinos P1, P2 e P3 em relação ao centro do moente. Além disso, em cada figura no lado direito das Figuras 3B e 3C, a pri- meira posição L1 à terceira posição L3 do pino do virabrequim forjado como produto final são mostradas por linhas imaginárias.

[0087] No primeiro processo de pré-formação, um tarugo 22 é pressionado usando as primeiras matrizes. A direção de prensagem nesta situação é uma direção perpendicular à direção axial do tarugo

22. Nesse caso, as três partes correspondentes ao pino e as quatro partes correspondentes ao moente do tarugo 22 são esmagadas, re- duzindo assim as áreas em corte transversal daquelas regiões. Con- sequentemente, uma pluralidade de partes planas 23a é formada no tarugo 22. As partes planas 23a são formadas nas posições das partes correspondentes ao pino e nas partes correspondentes ao moente.

[0088] Além disso, no primeiro processo de pré-formação, entre as partes planas 23a, a segunda parte correspondente ao pino PA2 é descentralizada ao longo da direção de prensagem. Como resultado das partes correspondentes ao pino e das partes correspondentes ao moente serem reduzidas, uma primeira pré-forma 23 na qual o volume é distribuído é obtida. Em que a quantidade de descentralização da segunda parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23 é igual ou menos que aquela da dimensão de acabamento. A quantida- de de descentralização da dimensão de acabamento significa a quan- tidade de descentralização do pino do virabrequim forjado. O primeiro processo de pré-formação pode ser realizado de acordo com, por exemplo, um fluxo de processamento exemplificador que será descrito a seguir.

[0089] O segundo processo de pré-formação inclui um processo de prensagem e um processo de descentralização.

[0090] No processo de prensagem, as regiões que serão uma plu- ralidade de moentes da primeira pré-forma 23 são prensadas usando um par de segundas matrizes. A direção de prensagem em tal ocasião é uma direção de largura da parte plana. Ou seja, a direção de pren- sagem é uma direção perpendicular à direção de descentralização da segunda parte correspondente ao pino PA2. Especificamente, no se- gundo processo de pré-formação, a primeira pré-forma 23 obtida no primeiro processo de pré-formação é girada a 90, depois disso é prensada.

[0091] No processo de descentralização, após a prensagem pelas segunda matrizes ser iniciada, uma região (primeira parte correspon- dente ao pino) que será o primeiro pino e será disposta na primeira posição e uma região (terceira parte correspondente ao pino) que será o terceiro pino e será disposta na terceira posição são descentraliza- das em direções opostas usando as terceiras matrizes. A direção de descentralização em tal ocasião é a direção de largura da parte plana. As quantidades de descentralização de regiões que serão o primeiro e terceiro pinos se tornam iguais ou menores que (3)/2 da quantidade de descentralização de dimensão de acabamento. Como resultado dis- to, é possível obter uma pré-forma final 24 na qual um formato aproxi- mado do virabrequim forjado foi formado.

[0092] Na pré-forma final 24, as direções de descentralização da primeira parte correspondente ao pino PA1 e da terceira parte corres- pondente ao pino PA3 são opostas. Ou seja, na pré-forma final 24, o ângulo de fase entre a primeira parte correspondente ao pino PA1 e a segunda parte correspondente ao pino PA2 é 90. O ângulo de fase entre a terceira parte correspondente ao pino PA3 e a segunda parte correspondente ao pino PA2 é de 90. Também, o ângulo de fase en- tre a primeira parte correspondente ao pino PA1 e a terceira parte cor- respondente ao pino PA3 é de 180. Além disso, na segunda pré- forma 24, uma espessura t1 (consultar a Figura 3C) em uma direção axial de uma parte correspondente ao braço é igual a uma espessura t0 de dimensão de acabamento (consultar a Figura 3E). A espessura t0 da dimensão de acabamento significa uma espessura na direção axial do braço do virabrequim forjado (produto final). O segundo pro- cesso de pré-conformação será descrito abaixo em detalhe.

[0093] No processo de forjamento de acabamento, a pré-forma final 24 é formada na dimensão de acabamento de virabrequim forjado por forjamento em matriz. Especificamente, um par de matrizes supe- rior e inferior é usado. A pré-forma final 24 está disposta na matriz infe- rior em uma postura na qual a primeira e terceira partes corresponden- tes ao pino PA1 e PA3 são alinhadas em um plano horizontal. Então, o forjamento é realizado movendo a matriz superior para baixo. Ou seja, a direção de prensagem de forjamento é a direção de descentralização da segunda parte correspondente ao pino PA2. Como resultado, à medida que o excesso de material flui para fora, a rebarba B é forma- da e uma pré-forma forjada de acabamento 25 com a rebarba é obtida

(consultar a Figura 3D). Na pré-forma forjada de acabamento 25, um formato de acordo com o virabrequim forjado como o produto final é formado. Visto que um formato aproximado do virabrequim forjado é formado na pré-forma final 24, é possível limitar a formação de rebarba B a um mínimo no processo de forjamento de acabamento. O proces- so de forjamento de acabamento pode ser realizado em uma etapa, ou em várias etapas separadas.

[0094] No processo de aparamento de rebarbas, por exemplo, com a pré-forma forjada de acabamento 25 com a rebarba sendo in- tercalada entre um par de matrizes, a rebarba B é removida por punci- onamento pelo uso de uma matriz de ferramenta. Dessa forma, a re- barba B é removida da pré-forma forjada de acabamento 25. Como resultado, o virabrequim forjado 11 (produto final) é obtido.

2. Fluxo de processamento exemplificador do primeiro processo de pré-conformação

[0095] As Figuras 4A a 7B são diagramas esquemáticos para mos- trar um fluxo de processamento exemplificador do processo de pré- conformação. Dentre essas figuras, a Figura 4A é um corte longitudinal para mostrar um estado quando a prensagem é iniciada, e a Figura 4B é um corte longitudinal para mostrar um estado quando a prensagem é concluída.

[0096] As Figuras 5A e 5B são vistas em corte transversal para mostrar a região que será o pino e será disposto na segunda posição (segunda parte correspondente ao pino). Dentre essas figuras, a Figu- ra 5A mostra um estado em que a prensagem é iniciada, e a Figura 5B mostra um estado em que a prensagem é concluída. Além disso, a Fi- gura 5A é uma vista em corte transversal VA-VA da Figura 4A, e a Fi- gura 5B é uma vista em corte transversal VB-VB da Figura 4B.

[0097] As Figuras 6A e 6B são vistas em corte transversal para mostrar a parte correspondente ao moente. Dentre essas figuras, a

Figura 6A mostra um estado quando a prensagem é iniciada, e a Figu- ra 6B mostra um estado quando a prensagem é concluída. Além disso, a Figura 6A é uma vista em corte transversal VIA-VIA da Figura 4A, e a Figura 6B é uma vista em corte transversal VIB-VIB da Figura 4B.

[0098] As Figuras 7A e 7B são vistas em corte transversal para mostrar a parte correspondente ao braço. Dentre essas figuras, a Figu- ra 7A mostra um estado em que a prensagem é iniciada, e a Figura 7B mostra um estado em que a prensagem é concluída. Além disso, a Fi- gura 7A é uma vista em corte transversal VIIA-VIIA da Figura 4A, e a Figura 7B é uma vista em corte transversal VIIB-VIIB da Figura 4B.

[0099] As Figuras 4A a 7B mostram o tarugo 22 (ou a primeira pré- forma 23) que tem um corte transversal circular, e primeiras matrizes 30 que consistem em um par de matrizes superiores e inferiores. As primeiras matrizes 30 incluem uma primeira matriz superior 31 e uma primeira matriz inferior 32. Para facilitar a compreensão do estado, uma posição axial C da parte correspondente ao moente é indicada por um círculo preto nas Figuras 5A a 7B. Nas Figuras 5B, 6B e 7B, a primeira matriz superior 31, a primeira matriz inferior 32 e o tarugo 22 quando a prensagem for iniciada são indicados juntos por linhas de corrente de dois pontos. O par de primeiras matrizes 30 inclui uma par- te de processamento de pino que é contígua à parte correspondente ao pino, e uma parte de processamento de moente que é contígua à parte correspondente ao moente.

[00100] A parte de processamento de pino consiste em, conforme indicado por linhas grossas na Figura 5A, uma parte de processamen- to de pino de matriz superior 31b fornecida na primeira matriz superior 31, e uma parte de processamento de pino de matriz inferior 32b for- necida na primeira matriz inferior 32. A parte de processamento de pi- no de matriz superior 31b tem um formato côncavo, e pode acomodar o tarugo 22. A parte de processamento de pino de matriz inferior 32b é fornecida em uma superfície de extremidade frontal de uma parte con- vexa. É observado que não há limitação sobre a parte de processa- mento de pino de matriz superior 31b e a parte de processamento de pino de matriz inferior 32b é formada em um formato côncavo. Ou se- ja, a parte de processamento de pino de matriz inferior 32b pode ter um formato côncavo que pode acomodar o tarugo.

[00101] As partes de processamento de pino que devem encostar na primeira e na terceira partes correspondentes ao pino são similares à parte de processamento de pino que deve encostar na segunda par- te correspondente ao pino, como mostrado nas Figuras 5A e 5B. En- tretanto, na direção de prensagem, as posições das partes de proces- samento de pino que devem encostar na primeira e na terceira partes correspondentes ao pino são diferentes da parte de processamento de pino que deve encostar na segunda parte correspondente ao pino, consultar as Figuras 4A e 4B).

[00102] A parte de processamento de moente consiste em, confor- me mostrado por linhas grossas na Figura 6A, uma parte de proces- samento de moente de matriz superior 31a fornecida na primeira ma- triz superior 31, e uma parte de processamento de moente de matriz inferior 32a fornecida na primeira matriz inferior 32. A parte de proces- samento de moente de matriz superior 31a tem um formato côncavo, e pode acomodar o tarugo 22. A parte de processamento de moente de matriz inferior 32a é fornecida em uma superfície de extremidade fron- tal de uma parte convexa. É observado que não há limitação sobre a parte de processamento de moente de matriz superior 31a e a parte de processamento de moente de matriz inferior 32a é formada em um formato côncavo. Ou seja, a parte de processamento de moente de matriz inferior 32a pode ter um formato côncavo que pode acomodar o tarugo.

[00103] No primeiro processo de pré-conformação, a primeira ma-

triz superior 31 é movida para cima, e com a primeira matriz superior 31 e a primeira matriz inferior 32 separadas, o tarugo 22 fica disposto entre a primeira matriz superior 31 e a primeira matriz inferior 32. Quando a primeira matriz superior 31 for movida para baixo de seu estado, a parte correspondente ao pino do tarugo 22 é acomodada na parte de processamento de pino de matriz superior côncava 31b con- forme mostrado na Figura 5A. Além disso, conforme mostrado na Figu- ra 6A, a parte correspondente ao moente é acomodada na parte de processamento de moente de matriz superior côncava 31a. Quando a primeira matriz superior 31 for adicionalmente movida para baixo, o tarugo 22 é prensado pela parte de processamento de pino de matriz superior 31b e a parte de processamento de pino de matriz inferior 32b, e pela parte de processamento de moente de matriz superior 31a e a parte de processamento de moente de matriz inferior 32a. Portan- to, as áreas em corte transversal da parte correspondente ao pino e da parte correspondente ao moente serão reduzidas. Como resultado, a parte plana 23a conforme mostrado nas Figuras 5B e 6B é formada.

[00104] Além disso, na parte de processamento de pino e na parte de processamento de moente, a posição da parte de processamento de pino que deve encostar na segunda parte correspondente ao pino, conforme mostrado na Figura 4A, diferente da posição da parte de processamento de pino que deve encostar na primeira e terceira par- tes correspondentes ao pino. Por esse motivo, a segunda parte cor- respondente ao pino é descentralizada ao longo da direção de prensa- gem enquanto é deformada. Então, a quantidade de descentralização da segunda parte correspondente ao pino é igual ou menor que a quantidade de descentralização da dimensão de acabamento. Após a prensagem pelas primeiras matrizes 30 ser concluída, a primeira ma- triz superior 31 é movida para cima, e o tarugo processado 22 (primei- ra pré-forma 23) é removido.

[00105] Adotando tal fluxo de processamento exemplificador, à me- dida que a parte correspondente ao pino e a parte correspondente ao moente são prensadas, reduzindo assim as áreas em corte transversal da parte correspondente ao pino e da parte correspondente ao moen- te, o material da parte correspondente ao pino e da parte correspon- dente ao monte se move na direção axial do tarugo 22. Devido a isto, o material flui para dentro da parte correspondente ao braço entre a parte correspondente ao pino e a parte correspondente ao moente. Como resultado, é possível obter a primeira pré-forma 23 cujo volume é distribuído na direção axial.

[00106] Além disso, durante o curso de movimento da primeira ma- triz superior 31 para baixo, a abertura da parte de processamento de pino de matriz superior côncava 31b é bloqueada pela parte de pro- cessamento de pino de matriz inferior 32b de modo que uma seção fechada seja formada pela parte de processamento de pino de matriz superior 31b e a parte de processamento de pino de matriz inferior 32b (consultar as Figuras 5A e 5B). Além disso, a abertura da parte de processamento de moente de matriz superior côncava 31a é bloquea- da pela parte de processamento de moente de matriz inferior 32a de modo que uma seção fechada seja formada pela parte de processa- mento de moente de matriz superior 31a e a parte de processamento de moente de matriz inferior 32a (consultar as Figuras 6A e 6B). Como resultado, nenhuma rebarba é formada entre a primeira matriz superior 31 e a primeira matriz inferior 32. Portanto, é possível aprimorar o ren- dimento de material e aumentar a distribuição axial de volume.

[00107] No processo de pré-conformação, conforme descrito a se- guir, a formação de rebarba pode ser impedida prensando parcialmen- te a parte correspondente ao moente com a parte de processamento de moente. Além disso, a formação de rebarba também pode ser im- pedida prensando parcialmente a parte correspondente ao pino com a parte de processamento de pino.

[00108] No primeiro processo de pré-formação, não é necessário pressionar a parte correspondente ao braço com as primeiras matrizes em vista de aumentar a distribuição de volume na direção axial.

[00109] Em um corte transversal da parte plana 23a, é satisfatório que uma largura Bf em uma direção perpendicular à direção de pren- sagem seja maior que uma espessura ta na direção de prensagem. Por exemplo, o formato em corte transversal da parte plana 23a tem um formato elíptico ou um formato circular alongado (consultar as Fi- guras 5B e 6B). As dimensões da largura Bf e da espessura ta da par- te plana 23a podem ser diferentes na parte correspondente ao moente e na parte correspondente ao pino.

3. As segundas matrizes e as terceiras matrizes que serão usadas no segundo processo de pré-formação

[00110] No segundo processo de pré-formação da presente modali- dade, a prensagem das partes correspondentes ao moente e a des- centralização da primeira e terceira partes correspondentes aos pinos são realizadas. A prensagem das partes correspondentes ao moente e a descentralização da primeira e terceira partes correspondentes aos pinos são realizadas por matrizes separadas.

[00111] Quando a prensagem das partes correspondentes ao mo- ente e a descentralização da primeira e terceira partes corresponden- tes ao pino forem realizadas por uma única matriz, os seguintes pro- blemas podem ocorrer.

[00112] A Figura 8 é uma vista em corte longitudinal para mostrar um caso onde o segundo processo de pré-conformação é realizado por uma única matriz. Com referência à Figura 8, a primeira pré-forma 23 fica disposta em uma segunda matriz inferior 42 com uma segunda matriz superior 41 e a segunda matriz inferior 42 separadas. Conforme descrito acima, no segundo processo de pré-conformação, a primeira parte correspondente ao pino e a terceira parte correspondente ao pi- no são descentralizadas. Uma parte de processamento de pino 42h da segunda matriz inferior 42 que processa a primeira parte correspon- dente ao pino da primeira pré-forma 23 se projeta além de uma parte de processamento de moente de matriz inferior 42a. Portanto, se a primeira pré-forma 23 for disposta na segunda matriz inferior 42, é provável que a primeira pré-forma 23 seja inclinada. Se neste estado, as segundas matrizes 40 pressionarem a primeira pré-forma 23, é pro- vável que a primeira pré-forma 23 se mova na direção axial, uma vez que a primeira pré-forma 23 é inclinada. Se a primeira pré-forma 23 se mover durante a prensagem, a posição da primeira pré-forma 23, que será prensada pela segunda matriz 40, será desviada de uma posição predeterminada. Ou seja, uma situação na qual a parte de processa- mento de pino das segundas matrizes 40 prensa a parte correspon- dente ao pino da primeira pré-forma 23 pode ocorrer. Por esse motivo, o subpreenchimento ou similares pode ocorrer na pré-forma final após a prensagem. Para evitar isso, duas matrizes são usadas no segundo processo de pré-formação da presente modalidade.

[00113] A Figura 9 é uma vista em corte longitudinal para mostrar as segundas matrizes e as terceiras matrizes da presente modalidade. Com referência à Figura 9, o aparelho de produção da presente moda- lidade inclui as segundas matrizes 40 e as terceiras matrizes 50. As terceiras matrizes 50 incluem uma terceira matriz superior 51 e uma terceira matriz inferior 52. A terceira matriz superior 51 descentraliza a terceira parte correspondente ao pino. A terceira matriz inferior 52 descentraliza a primeira parte correspondente ao pino. A terceira ma- triz superior 51 e a terceira matriz inferior 52 podem se mover para ci- ma e para baixo independente das segundas matrizes 40. Antes da prensagem da primeira pré-forma 23, a terceira matriz inferior 52 está disposta na mesma altura ou abaixo da parte de processamento de moente de matriz inferior 42a. Além disso, a terceira matriz superior 51 está disposta na mesma altura ou acima de uma parte de processa- mento de moente de matriz superior 41a. Ou seja, a terceira matriz superior 51 e a terceira matriz inferior 52 não se projetam além da par- te de processamento de moente de matriz superior 41a e pela parte de processamento de moente de matriz inferior 42a. Portanto, mesmo que a primeira pré-forma 23 esteja disposta na segunda matriz inferior 42 antes de começar a prensagem, a primeira pré-forma 23 é mantida aproximadamente na horizontal.

[00114] Além disso, a descentralização da primeira pré-forma 23 pelas terceiras matrizes 50 é iniciada após a prensagem da primeira pré-forma 23 pelas partes de processamento de moente 41a, 42a das segundas matrizes 40 ser iniciada. Portanto, as partes corresponden- tes ao moente da primeira pré-forma 23 são prensadas pelas partes de processamento de moente 41a, 42a, enquanto a terceira e a primeira parte correspondente ao pino são descentralizadas. Ou seja, as partes correspondentes ao moente da primeira pré-forma 23 são restringidas pelas partes de processamento de moente 41a, 42a. Portanto, é im- provável que a primeira pré-forma 23 seja inclinada enquanto as par- tes correspondentes ao pino são descentradas e prensadas em uma posição predeterminada.

[00115] Brevemente, como resultado de que a terceira matriz supe- rior 51 e a terceira matriz inferior 52 se movem para cima e para baixo independentemente, e de que as partes correspondentes ao moente da primeira pré-forma 23 são prensadas antes da terceira e primeira partes correspondentes ao pino, não é provável que a primeira pré- forma 23 se mova na direção axial, enquanto a terceira e a primeira partes correspondentes ao pino são descentralizadas. Uma vez que a primeira pré-forma 23 na qual o volume é distribuído é prensada em uma posição predeterminada das segundas matrizes 40, não é prová-

vel que o subpreenchimento ou similares ocorra na segunda pré-forma final após a prensagem.

[00116] As configurações das segundas matrizes 40 e das terceiras matrizes 50 serão descritas. As terceiras matrizes 50 incluem um me- canismo de controle para mover a terceira matriz superior 51 e a ter- ceira matriz inferior 52 para cima e para baixo independentemente. O mecanismo de controle é, por exemplo, um coxim de matriz e um cilin- dro hidráulico.

[00117] Com referência à Figura 9, um caso em que o mecanismo de controle é um coxim de matriz 81 será descrito. A segunda matriz inferior 42 é sustentada por uma base de apoio 82 através do coxim de matriz 81. O coxim de matriz 81 tem uma função de acolchoamento. A terceira matriz superior 51 e a terceira matriz inferior 52 são sustenta- das pela base de apoio 82 através de uma base de pino 83. Quando as segundas matrizes 40 começam a pressionar a primeira pré-forma 23, a terceira matriz inferior 52 começa a se projetar a partir da segun- da matriz inferior 42 e a terceira matriz superior 51 começa a projetar- se a partir da segunda matriz superior 41, devido à função de amorte- cimento da almofada de matriz 81. A almofada de matriz 81 é ajustada de modo que, após as partes de processamento de moente 41a, 42a se encostarem nas partes correspondentes ao moente da primeira pré- forma 23, a terceira matriz inferior 52 e a terceira matriz superior 51 se encostam na primeira parte correspondente ao pino e na terceira parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23, respectivamente. Como resultado, a primeira parte correspondente ao pino e a terceira parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23 são descentra- lizadas após a prensagem da parte correspondente ao moente ser ini- ciada.

[00118] A Figura 10 é uma vista em corte longitudinal para mostrar as segundas matrizes e as terceiras matrizes da presente modalidade,

que são diferentes daquelas da Figura 9. Com referência à Figura 10, será feita uma descrição sobre um caso em que o mecanismo de con- trole é um cilindro hidráulico 84. O cilindro hidráulico 84 pode fazer com que a terceira matriz superior 51 e a terceira matriz inferior 52 se movam para cima e para baixo. A terceira matriz superior 51 e a tercei- ra matriz inferior 52 são sustentadas pela base de apoio 82 através do cilindro hidráulico 84. Quando as segundas matrizes 40 começam a pressionar a primeira pré-forma 23, o cilindro hidráulico 84 opera de modo que a terceira matriz inferior 52 comece a se projetar a partir da segunda matriz inferior 42 e a terceira matriz superior 51 comece a projetar-se a partir da segunda matriz superior 41. O cilindro hidráulico 84 é ajustado de modo que, após as partes de processamento de mo- ente 41a, 42a se encostarem nas partes correspondentes ao moente da primeira pré-forma 23, a terceira matriz inferior 52 e a terceira ma- triz superior 51 se encostam na primeira e na terceira partes corres- pondentes ao pino da primeira pré-forma 23, respectivamente. Como resultado, a primeira parte correspondente ao pino e a terceira parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23 são descentralizadas após a prensagem da parte correspondente ao moente ser iniciada.

[00119] Em cada caso em que o mecanismo de controle é uma al- mofada de matriz ou um cilindro hidráulico, o momento no qual a ter- ceira matriz inferior 52 se projeta a partir da segunda matriz inferior 42 e o momento em que a terceira matriz superior 51 se projeta a partir da segunda matriz superior 41 são adequadamente ajustados. Ou se- ja, a primeira e terceira partes correspondentes ao pino da primeira pré-forma 23 podem ser descentralizadas em um período a partir do início até o término da prensagem das partes correspondentes ao mo- ente. A primeira e terceira partes correspondentes ao pino podem ser descentralizadas após o término da prensagem das partes correspon- dentes ao moente.

[00120] A pré-formação por descentralização da primeira e terceira partes correspondentes ao pino, que não estão no primeiro processo de pré-formação, porém no segundo processo de pré-formação tem as seguintes vantagens. No primeiro processo de pré-formação, as áreas em corte transversal da primeira e terceira partes correspondentes ao pino do tarugo diminuem. Ou seja, as áreas em corte transversal da primeira e terceira partes correspondentes ao pino da primeira pré- forma 23 são menores que as áreas em corte transversal da primeira e terceira partes correspondentes ao pino do tarugo. Por esse motivo, a descentralização da primeira e terceira partes correspondentes ao pino da primeira pré-forma 23 resultará em áreas em corte transversal me- nores da primeira e da terceira partes correspondentes ao pino após a descentralização, deixando assim menos material em excesso do que a descentralização da primeira e terceira partes correspondentes ao pino do tarugo. Uma quantidade menor de material excessivo resultará em menor quantidade de rebarba após o processo de forjamento de acabamento, aprimorando assim o rendimento do material. Portanto, no método de produção da presente modalidade, a descentralização da primeira e terceira partes correspondentes ao pino é realizada no segundo processo de pré-formação para aprimorar o rendimento do material.

4. Fluxo de processamento exemplificador do segundo processo de pré-conformação

[00121] As Figuras 11A a 15B são diagramas esquemáticos para mostrar um fluxo de processamento exemplificador do segundo pro- cesso de pré-conformação. Dentre essas figuras, a Figura 11A é um corte longitudinal para mostrar um estado quando o processo prensa- gem é iniciado; a Figura 11B é uma vista em corte longitudinal para mostrar um estado quando o processo de prensagem é concluído; e a Figura 11C é uma vista em corte longitudinal para mostrar um estado quando o processo de descentralização é concluído.

[00122] As Figuras 12A e 12B são vistas em corte transversal para mostrar a terceira parte correspondente ao pino. Dentre essas figuras, a Figura 12A mostra um estado quando o processo de descentraliza- ção é iniciado, e a Figura 12B mostra um estado quando o processo de descentralização é concluído. Nota-se que a Figura 12A é uma vis- ta em corte XIIA-XIIA da Figura 11A, e a Figura 12B é uma vista em corte XIIB-XIIB da Figura 11C.

[00123] As Figuras 13A e 13B são vistas em corte transversal para mostrar a segunda parte correspondente ao pino. Dentre essas figu- ras, a Figura 13A mostra um estado quando o processo de prensagem é iniciado; e a Figura 13B mostra um estado quando o processo de prensagem é concluído. Nota-se que a Figura 13A é uma vista em cor- te XIIIA-XIIIA da Figura 11A, e a Figura 13B é uma vista em corte XIIIB-XIIIB da Figura 11C.

[00124] As Figuras 14A e 14B são vistas em corte transversal para mostrar a parte correspondente ao moente. Dentre essas figuras, a Figura 14A mostra um estado quando o processo de prensagem é ini- ciado; e a Figura 14B mostra um estado quando o processo de pren- sagem é concluído. Nota-se que a Figura 14A é uma vista em corte XIVA-XIVA da Figura 11A, e a Figura 14B é uma vista em corte XIVB- XIVB da Figura 11C.

[00125] As Figuras 15A e 15B são vistas em corte transversal para mostrar a parte correspondente ao braço. Dentre essas figuras, a Figu- ra 15A mostra um estado quando o processo de prensagem é iniciado, e a Figura 15B mostra um estado quando o processo de prensagem é concluído. Nota-se que a Figura 15A é uma vista em corte XVA-XVA da Figura 11A, e a Figura 15B é uma vista em corte XVB-XVB da Figu- ra 11C.

[00126] As Figuras 12A a 15B mostram a primeira pré-forma 23 que é obtida no primeiro processo de pré-conformação descrito acima. Além disso, as Figuras 12A e 12B mostram as terceiras matrizes 50, e as Figuras 13A a 15B mostram o par de segundas matrizes superior e inferior 40. As segundas matrizes 40 incluem a segunda matriz superi- or 41 e a segunda matriz inferior 42. Para facilitar o entendimento da situação, as Figuras 12A a 15B indicam uma posição axial C da parte correspondente ao moente com um círculo preto. Além disso, na Figu- ra 12B, a segunda matriz inferior 42 e as terceiras matrizes 50 quando o processo de prensagem for iniciado são indicadas juntas por linhas de corrente de dois pontos, e nas Figuras 13B, 14B e 15B, a segunda matriz superior 41 e a segunda matriz inferior 42 são indicadas juntas por linhas de corrente de dois pontos. Um par de segundas matrizes 40 inclui as partes de processamento de pino 41f e 42f que devem en- costar na segunda parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23, as partes de processamento de moente 41a e 42a que devem en- costar nas partes correspondentes ao moente e as partes de proces- samento de braço 41c e 42c que devem encostar nas partes corres- pondentes ao braço.

[00127] A parte de processamento de pino que deve encostar na segunda parte correspondente ao pino das segundas matrizes 40 é fornecida em uma posição correspondente à segunda parte corres- pondente ao pino. As partes de processamento de pino da segunda matriz 40 que devem encostar na segunda parte correspondente ao pino consistem em uma parte de processamento de pino de matriz su- perior 41f fornecida na segunda matriz superior 41 e uma parte de processamento de pino de matriz inferior 42f fornecida na segunda matriz inferior 42, como indicado por linhas grossas na Figura 13A. A parte de processamento de pino de matriz inferior 42f da segunda ma- triz inferior 42 tem um formato côncavo, e pode acomodar a primeira pré-forma 23. A parte de processamento de pino de matriz superior 41f da segunda matriz superior 41 é fornecida na superfície de extremida- de frontal de uma parte convexa. Nota-se que não há limitação sobre a parte de processamento de pino de matriz superior 41f e da parte de processamento de pino de matriz inferior 42f das segundas matrizes 40 ser formada em um formato côncavo. Ou seja, a parte de proces- samento de pino de matriz superior 41f da segunda matriz superior 41 pode ter um formato côncavo que pode acomodar a primeira pré- forma.

[00128] A terceira matriz superior 51 das terceiras matrizes 50 tem um formato côncavo como indicado por uma linha grossa na Figura 12A, e pode acomodar a parte plana 23a da primeira pré-forma 23. A terceira matriz inferior 52 (consultar a Figura 9) tem uma configuração na qual a terceira matriz superior 51 é invertida.

[00129] A parte de processamento de moente consiste em, confor- me mostrado por uma linha grossa na Figura 14A, a parte de proces- samento de moente de matriz superior 41a fornecida na segunda ma- triz superior 41, e a parte de processamento de moente de matriz infe- rior 42a fornecida na segunda matriz inferior 42. A parte de processa- mento de moente de matriz superior 41a tem um formato côncavo e pode acomodar a parte plana 23a da primeira pré-forma 23. A parte de processamento de moente de matriz inferior 42a é fornecida em uma superfície de extremidade frontal de uma parte convexa. É observado que não há limitação sobre a parte de processamento de moente de matriz superior 41a e a parte de processamento de moente de matriz inferior 42a é formada em um formato côncavo. Ou seja, a parte de processamento de moente de matriz inferior 42a pode ter um formato côncavo que pode acomodar a parte plana da primeira pré-forma.

[00130] As partes de processamento de braço consistem em, con- forme mostrado por linhas grossas na Figura 15A, uma parte de pro- cessamento de braço de matriz superior 41c fornecida na segunda matriz superior 41, e uma parte de processamento de braço de matriz inferior 42c fornecida na segunda matriz inferior 42. O formato em cor- te transversal da parte de processamento de braço é, conforme mos- trado por uma linha grossa na Figura 15A, de modo que uma dentre a parte de processamento de braço de matriz superior 41c e da parte de processamento de braço de matriz inferior 42c tem um formato generi- camente côncavo. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 15A, a parte de processamento de braço de matriz inferior 42c tem um forma- to genericamente côncavo e a outra parte de processamento de braço de matriz superior 41c tem um formato plano. É observado que uma dentre a parte de processamento de braço de matriz superior 41c ou a parte de processamento de braço de matriz inferior 42c é formada em um formato côncavo que pode ser adequadamente ajustada de acordo com o formato do virabrequim forjado.

[00131] Quando o braço do virabrequim forjado inclui o peso, a par- te de processamento de braço de matriz inferior 42c tem uma parte de processamento de peso 42e que deve encostar em uma região que será o peso (parte correspondente ao peso). A parte de processamen- to de peso 42e está situada no lado de abertura da parte de proces- samento de braço de matriz inferior côncava 42c. Uma largura da abertura Bp da parte de processamento de peso 42e é ampliada à medida que se afasta da superfície de fundo da parte de processa- mento de braço de matriz inferior côncava 42c. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 15A, ambas as superfícies laterais da parte de processamento de peso 42e são superfícies inclinadas.

[00132] No segundo processo de pré-conformação, a espessura t1 na direção axial da parte correspondente ao braço se torna igual à es- pessura t0 da dimensão de acabamento (consultar as Figuras 3C e 3E). Como resultado, os comprimentos na direção axial da parte de processamento de braço de matriz superior 41c e a parte de proces-

samento de braço de matriz inferior 42c são iguais à espessura da di- mensão de acabamento do braço.

[00133] No segundo processo de pré-conformação, a segunda ma- triz superior 41 é movida para cima, e com a segunda matriz superior 41 e a segunda matriz inferior 42 separadas, a primeira pré-forma 23 fica disposta entre a segunda matriz superior 41 e a segunda matriz inferior 42. Nessa ocasião, a primeira pré-forma 23 está disposta em uma postura na qual a mesma é girada em torno do eixo geométrico a 90 a partir de um estado quando o primeiro processo de pré- conformação é concluído de modo que a direção de largura (direção de diâmetro longitudinal no caso de uma elipse) da parte plana corres- ponde à direção de prensagem. Como resultado, a direção de prensa- gem pelas segundas matrizes 40 será uma direção perpendicular à direção de descentralização da segunda parte correspondente ao pino.

[00134] A segunda matriz superior 41 é movida para baixo desse estado. Então, conforme mostrado nas Figuras 13A e 14A, a parte plana da primeira pré-forma 23 é acomodada na parte de processa- mento de pino 42f da segunda matriz inferior 42 e na parte de proces- samento de moente de matriz superior 41a da segunda matriz superior

41. Quando o braço inclui o peso, conforme mostrado na Figura 15A, a parte correspondente ao braço não entrará em contato com a superfí- cie de fundo da parte de processamento de braço de matriz inferior 42c, de modo que uma parte principal da parte correspondente ao bra- ço esteja disposta na parte de processamento de peso 42e da parte de processamento de braço de matriz inferior 42c.

[00135] Quando a segunda matriz superior 41 for adicionalmente movida para baixo, uma seção fechada é formada pela parte de pro- cessamento de moente de matriz superior 41a e a parte de processa- mento de moente de matriz inferior 42a. Quando a segunda matriz su- perior 41 for adicionalmente movida para baixo nesse estado para atingir um ponto morto inferior, a parte plana 23a dentro da parte de processamento de moente de matriz superior 41a e a parte de proces- samento de moente de matriz inferior 42a é prensada conforme mos- trado na Figura 14B. Além disso, a parte plana 23a dentro da parte de processamento de pino de matriz superior 41f da segunda matriz su- perior 41 e da parte de processamento de pino de matriz inferior 42f da segunda matriz inferior 42 é pressionada como mostrado na Figura 13B. Dessa forma, a parte plana 23a da primeira pré-forma 23 é pren- sada pelas segundas matrizes, resultando no fato de que a área em corte transversal é reduzida na parte correspondente ao moente e na segunda parte correspondente ao pino. Consequentemente, o material em excesso flui na direção axial entrando na parte correspondente ao braço de modo que a distribuição de volume progrida.

[00136] Após a prensagem das segundas matrizes 40 ser iniciada, a terceira matriz inferior 52 e a terceira matriz superior 51 das terceiras matrizes 50 fazem com que a primeira parte correspondente ao pino e a terceira parte correspondente ao pino sejam descentralizadas. A primeira parte correspondente ao pino e a terceira parte corresponden- te ao pino são descentralizadas ao longo da direção de prensagem das segundas matrizes 40. Entretanto, a direção de descentralização da primeira parte correspondente ao pino é oposta àquela da terceira parte correspondente ao pino. Então, as quantidades de descentrali- zação da primeira e terceira partes correspondentes ao pino se tornam iguais ou menores que (3)/2 da quantidade de descentralização da dimensão de acabamento. Por outro lado, a segunda parte correspon- dente ao pino está situada em uma direção perpendicular à direção de prensagem das segundas matrizes 40, e não será descentralizada. Por esse motivo, a quantidade de descentralização da segunda parte correspondente ao pino permanecerá igual ou menor que a quantidade de descentralização da dimensão de acabamento.

[00137] A Figura 16 é um diagrama esquemático para mostrar quantidades de descentralização da primeira parte correspondente ao pino e da terceira parte correspondente ao pino. A Figura 16 mostra um virabrequim forjado visualizado a partir de sua direção axial. Com referência à Figura 16, a diferença de fase é 120 entre a primeira po- sição L1 na qual o primeiro pino do virabrequim forjado de um motor de 3 cilindros está disposto, e uma segunda posição L2 na qual o se- gundo pino está disposto. Entretanto, a diferença de fase entre a posi- ção PA1 da primeira parte correspondente ao pino e a posição PA2 da segunda parte correspondente ao pino da pré-forma final, que foi obti- da no segundo processo de pré-formação, é 90. Portanto, a primeira parte correspondente ao pino é adicionalmente descentralizada em relação à posição axial C da parte correspondente ao moente após o segundo processo de pré-formação. Como resultado, a diferença de fase entre a primeira posição L1 e a segunda posição L2 é 120 no virabrequim forjado que é o produto final.

[00138] A quantidade de descentralização (dimensão de acabamen- to) do primeiro pino é uma distância E0 entre o centro da primeira po- sição L1 e o eixo geométrico C do moente. Portanto, supondo um tri- ângulo retângulo que consiste na posição axial C do moente, o centro da posição da primeira parte correspondente ao pino PA1, e o centro da primeira posição L1, a quantidade de descentralização Eb da pri- meira parte correspondente ao pino PA1 no processo de descentrali- zação é igual ou menor que (3)/2 da quantidade de descentralização E0 do primeiro pino. Se a quantidade de descentralização Eb da pri- meira parte correspondente ao pino for maior que (3)/2 da quantidade de descentralização E0 do primeiro pino, é difícil fazer com que a pri- meira parte correspondente ao pino seja descentralizada até a primei- ra posição L1 no seguinte processo de forjamento de acabamento. Is- so se deve ao fato de que a primeira parte correspondente ao pino de-

ve ser descentralizada até a primeira posição L1 ao longo de uma di- reção que não é paralela à direção de prensagem (direção esquerda e direita da Figura 16). Nota-se que, quando a quantidade de descentra- lização Eb da primeira parte correspondente ao pino for menor que (3)/2 da quantidade de descentralização E0 do primeiro pino, o se- guinte processo de forjamento de acabamento é realizado várias ve- zes. Por exemplo, a quantidade de descentralização Eb da primeira parte correspondente ao pino é descentralizada até (3)/2 da quanti- dade de descentralização E0 do primeiro pino no primeiro processo de forjamento de acabamento. A posição da primeira parte corresponden- te ao pino PA1 é descentralizada até a primeira posição L1 no segun- do processo de forjamento de acabamento. O mesmo se aplica à ter- ceira parte correspondente ao pino.

[00139] Após a prensagem pela segunda matriz 40 e a descentrali- zação pelas terceiras matrizes 50 serem concluídas, a segunda matriz superior 41 e a terceira matriz superior 51 são movidas para cima e a primeira pré-forma processada 23 (pré-forma final 24) é retirada. Na pré-forma final 24 obtida dessa forma, a espessura da parte corres- pondente ao braço é igual à espessura da dimensão de acabamento.

[00140] De acordo com o segundo processo de pré-formação, é possível fazer com que a primeira e terceira partes correspondentes ao pino sejam descentralizadas, respectivamente. Além disso, ao fazer com que o material flua da segunda parte correspondente ao pino e da parte correspondente ao moente até a parte correspondente ao braço, torna-se possível distribuir o volume na direção axial. Como resultado, o rendimento de material pode ser aprimorado. Além disso, quando o braço inclui o peso, é possível restringir a ocorrência de subpreenchi- mento no peso. Ademais, como resultado de que a terceira matriz su- perior 51 e a terceira matriz inferior 52 das terceiras matrizes 50 se movem para cima e para baixo independentemente, e de que a parte correspondente ao moente da primeira pré-forma 23 é prensada antes da parte correspondente ao pino, não é provável que a primeira pré- forma seja inclinada durante a descentralização da parte correspon- dente ao pino. Dessa forma, uma vez que uma primeira pré-forma na qual o volume é distribuído é prensada em uma posição predetermina- da das segundas matrizes, não é provável que o subpreenchimento ou similares ocorra na segunda pré-forma final após a prensagem.

5. Aspectos preferíveis, etc.

[00141] A quantidade (mm) pela qual a segunda parte correspon- dente ao pino deve ser descentralizada pelo primeiro processo de pré- formação, ou seja, a quantidade de descentralização Ea (mm) da se- gunda parte correspondente ao pino da primeira pré-forma 23 (a pré- forma final 24) é, de preferência, não inferior a 20% da quantidade de descentralização da dimensão de acabamento (quantidade de descen- tralização da parte correspondente ao pino do virabrequim forjado) E0 (mm). É, com mais preferência, não inferior a 50% e, com a máxima preferência, 100% da quantidade de descentralização E0 da dimensão de acabamento. Se a quantidade de descentralização Ea da segunda parte correspondente ao pino for menor que a quantidade de descen- tralização E0 da dimensão de acabamento, é necessário fazer com que a segunda parte correspondente ao pino seja ainda mais descen- tralizada pelo forjamento de acabamento. Por esse motivo, uma falha pode ocorrer. Na modalidade descrita acima, um caso no qual a quan- tidade de descentralização Ea da segunda parte correspondente ao pino é igual a (100%) a quantidade de descentralização E0 da dimen- são de acabamento é mostrada.

[00142] As quantidades pelas quais a primeira e a terceira partes correspondentes ao pino são descentralizadas pelo segundo processo de pré-formação, ou seja, as quantidades descentralizadas Eb (mm) da primeira e terceira partes correspondentes ao pino da pré-forma final 24 são, de preferência, iguais ou menores que (3)/2 da quanti- dade de descentralização E0 (mm) da dimensão de acabamento. A modalidade descrita acima mostra um caso no qual as quantidades de descentralização Eb da primeira e terceira partes correspondentes ao pino são iguais a (3)/2 da quantidade de descentralização E0 da di- mensão de acabamento. Entretanto, em vista de garantir a capacidade de preenchimento do material na parte gravada do pino, as quantida- des de descentralização Eb da primeira e terceira partes correspon- dentes ao pino da pré-forma final 24 são, de preferência, não menores que (1,0 - Dp/2/((3)/2E0)) em sua razão (Eb/((3)/2E0)) em relação à quantidade de descentralização E0 da dimensão de acabamento. Em que, Dp significa um diâmetro do pino da dimensão de acabamen- to (diâmetro do pino do virabrequim forjado). A partir do mesmo ponto de vista, a área em corte transversal Spb (mm2) da primeira e terceira partes correspondentes ao pino da pré-forma final 24 é, de preferên- cia, não menor que 0,7 a não maior que 1,5 em sua razão (Spb/Sp0) em relação à área em corte transversal Sp0 (mm2) do pino do virabre- quim forjado e, com mais preferência, não menor que 0,75 e não maior que 1,1.

[00143] Além disso, é evidente que a presente modalidade não será limitada à modalidade descrita acima, e pode ser modificada de várias maneiras dentro de uma faixa que não se afasta do espírito da presen- te invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00144] A presente invenção pode ser eficientemente usada para produzir um virabrequim forjado que será montado em uma máquina alternativa de 3 cilindros.

LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 11: Virabrequim forjado 22: Tarugo

23: Primeira pré-forma 23a: Parte plana 24: Pré-forma final 25: Pré-forma forjada de acabamento 30: Primeira matriz 31: Primeira matriz superior 31a: Parte de processamento de moente de matriz superior de primei- ra matriz 31b: Parte de processamento de pino de matriz superior de primeira matriz 32: Primeira matriz inferior 32a: Parte de processamento de moente de matriz inferior de primeira matriz 32b: Parte de processamento de pino de matriz inferior de primeira matriz 40: Segunda matriz 41: Segunda matriz superior 41a: Parte de processamento de moente de matriz superior de segun- da matriz 41c: Parte de processamento de braço de matriz superior de segunda matriz 41f: Parte de processamento de pino de matriz superior de segunda matriz 42: Segunda matriz inferior 42a: Parte de processamento de moente de matriz inferior de segunda matriz 42c: Parte de processamento de braço de matriz inferior de segunda matriz 42e: Parte de processamento de peso 42f: Parte de processamento de pino de matriz inferior de segunda matriz 42h: Parte de processamento de pino de segunda matriz 50: Terceira matriz 51: Terceira matriz superior 52: Terceira matriz inferior A, A1 a A6: Braço de manivela J, J1 a J4: Moente P, P1 a P3: Pino W, W1 a W4: Contrapeso PA, PA1 a PA3: Parte correspondente ao pino B: Rebarba

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de produção de um virabrequim forjado (11), o virabrequim forjado incluindo: quatro moentes (J1, J2, J3, J4) que defi- nem, cada um, um centro de rotação; três pinos (P1, P2, P3) descen- tralizados em relação aos moentes (J1, J2, J3, J4), sendo que os pinos estão respectivamente dispostos em uma primeira posição, uma se- gunda posição, e uma terceira posição em um ângulo de fase de 120; e uma pluralidade de braços de manivela (A, A1, A2, A3, A4, A5, A6) que conecta os moentes (J1, J2, J3, J4) com os pinos, respectivamen- te, o método de produção caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro processo de pré-conformação para obter uma primeira pré-forma (23) a partir de um tarugo (22); um segundo processo de pré-conformação para obter uma pré-forma final (24) a partir da primeira pré-forma (23); e um processo de forjamento de acabamento para conformar a pré-forma final (24) em uma dimensão de acabamento do virabre- quim forjado (11) por pelo menos uma única etapa de forjamento em matriz, em que no primeiro processo de pré-conformação, usando um par de matrizes, uma região que será o pino e uma região que será o mo- ente do tarugo são prensadas a partir de uma direção perpendicular a uma direção axial do tarugo, de modo que enquanto uma área em cor- te transversal de cada uma das regiões é diminuída, formando assim uma pluralidade de partes planas (23a), uma região que será um se- gundo pino e que será disposto na segunda posição das partes planas é descentralizada de modo que a quantidade de descentralização da região que será o segundo pino se torne igual ou menor que a quanti- dade de descentralização da dimensão de acabamento; em que o segundo processo de pré-conformação inclui: um proces- so de prensagem de regiões que serão a pluralidade de moentes em uma direção de prensagem correspondente a uma direção de largura da parte plana, usando um par de segundas matrizes; e um processo de, após começar a prensagem pelas segundas matrizes, descentrali- zar uma região que será disposta na primeira posição e será um pri- meiro pino, e uma região que será disposta na terceira posição e será um terceiro pino em direções opostas em uma direção de descentrali- zação correspondente à direção da largura da parte plana usando ter- ceiras matrizes (50), de modo que as quantidades de descentralização das regiões que serão o primeiro pino e o terceiro pino sejam iguais, ou menores que (3)/2 da quantidade de descentralização da dimen- são de acabamento; e em que na pré-forma final (24), uma espessura de cada região que será a pluralidade de braços de manivela é igual a uma espessura da dimensão de acabamento.

2. Método de produção de um virabrequim forjado (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no se- gundo processo de pré-conformação, após a prensagem pelo par de segundas matrizes ser concluída, a descentralização da região que será o primeiro pino e a região que será o terceiro pino pelas terceiras matrizes (50) é iniciada.