CN102281964B - 曲轴的制造方法以及制造装置 - Google Patents

Abstract

由能够分割的上模和下模构成模具(1103)，将成型为比该模具(1103)的型腔形状小的曲轴的预成型品作为材料(M)配置于模具(1103)的型腔。模具(1103)的型腔与曲轴的目标形状对应。在将材料(M)配置到模具(1103)的型腔时，材料(M)与型腔之间存在间隙，不过在将侧方成型用冲头(1000P)***材料(M)时，在材料(M)形成中空状的孔部，并且在型腔内进行材料填充。其结果是，不用说能够通过在曲轴的曲柄销部形成孔部来实现轻量化，而且能够防止由孔部形成产生的尺寸精度的降低。

Description

曲轴的制造方法以及制造装置

技术领域

本发明涉及具有中空状的孔部的曲轴的制造方法和制造装置。

背景技术

内燃机的曲轴具备轴颈部。在轴颈部上通过臂部连结有与该轴颈部平行的曲柄销部。在臂部上形成有配重部，配重部的相对于轴颈部的形成位置为与曲柄销部的连接部位的相反一侧。

就曲轴而言，出于改善燃料消耗率的观点，要在曲柄销部形成中空状的孔部以实现轻量化。由于即便是在曲柄销部形成了孔部的情况下，对曲轴的刚性的影响也较小，因此，优选将孔部形成在曲柄销部。对于孔部的形成方法，可以考虑利用切削加工实现的方法、或者在以管材形成曲柄销后接合到曲轴主体的方法等，不过所有的方法均使得工序复杂化，制造成本增多。在此，为了降低制造成本，通过锻造进行曲轴主体的成型和孔部的形成是比较有效的，不过如上所述曲轴形状复杂，因此，通过现有的锻造难以在曲轴成型的同时形成孔部。

即，在现有的锻造中，模具的上下模沿压力机压头(press ram)方向移动以限制被成型体，通过向封闭的模具的型腔内填充材料，从而得到材料的目标形状(例如专利文献1)。在通过这样的锻造来成型曲轴的情况下，曲轴相对于模具的配置必须是使得曲轴的轴向相对于压力机压头的移动方向垂直，因此，难以将孔部形成用冲头从曲轴的轴向***曲柄销部。由此，在现有的锻造中一般采用热胀(熱間バリだし)多工序成型。在该情况下，以使所使用的模具的上下模能够分割的方式使曲柄销部和臂部成为实心状态，并且在这些部位形成相对于模具的起模斜度。

在如上所述地采用封闭模具结构的锻造中，由于难以在曲柄销部形成孔部，因此孔部的形成是在锻造和成型修整后未将曲轴配置在封闭空间内地进行的。

具体来说，例如在如图5所示的在曲轴1010形成孔部1013A、1013B的时候，如图6(A)所示地，使连结曲柄销部1013的一方的臂部1012(图5的最右侧的臂部1012)的一面抵接于下模具1001(图中斜线部)，使冲头1002从另一方的臂部1012的上表面侧向曲柄销部1013***。因冲头1002的***而实现的孔部1013A、1013B的形成是独立地进行的，不过由于在孔部1013B的形成时冲头1002会与臂部1012相邻的部位发生干涉，因此，冲头1002的***是从倾斜方向(图5的虚线箭头方向)相对于曲柄销部1013进行的。在该情况下，有时会在臂部1012(图5的最右侧的臂部1012)的一表面的与下模具1001的抵接部残留冲头1002的痕迹。

而且，在图6(A)所示的方法中，如图6(B)所示，由于曲柄销部1013的径向(箭头方向)是自由的，因此，在曲柄销部1013形成孔部1013A、1013B的话，尺寸精度降低了。具体来说，对于曲柄销部1013，在孔部1013A、1013B的开口端面会在曲柄销部1013的轴向上发生面收缩，而在曲柄销部1013的径向(图的箭头方向)出现材料扩展。由此，需要通过在臂部1012的配重部外周部形成多个孔部(省略图示)等来进行平衡修正。

为此，可以考虑采用预先成型为能够适用于上下分割模具的形状的预成型体作为被成型体，并利用向相对于压力机压头的移动方向垂直的方向移动的锻造装置进行整形(coining)。然而，在该侧方成型的技术中，无法实现由孔部形成实现的尺寸精度的提高。以上的问题是本发明的第一课题。

在曲柄销部形成孔部可以考虑采用具有向相对于压力机压头的移动方向垂直的方向移动的侧方成型用冲头的锻造装置(例如专利文献2)。作为锻造装置的侧方成型用冲头的驱动源，大多采用凸轮机构，凸轮机构与伺服电机、液压构件相比机构简单，无需设置到模组的外部，且能够线形地追踪压力机的压头的动作。

图12是用于说明利用凸轮机构2010实现的侧方成型用冲头2020的动作的概念图。凸轮机构2010具备凸轮2011、驱动凸轮2011的凸轮驱动器2012以及将这些部件2011、2012支承成滑动自如的凸轮保持器2013。在凸轮2011的模具内部侧的侧面设有侧方成型用冲头2020，凸轮2011的模具外部侧的侧面为倾斜面，凸轮驱动器2012的下表面为这样的倾斜面，该倾斜面在初始状态与凸轮2011的倾斜面隔开预定间隔地配置，并在凸轮2011的动作时相对于凸轮2011的倾斜面滑动。在凸轮机构2010中，当顶板2031在压力机压头(省略图示)的作用下朝向底板2032向下方移动了预定距离时，凸轮2011的倾斜面与凸轮驱动器2012彼此的倾斜面接触。在顶板2031进一步向下方移动时，这两个倾斜面相互滑动，使得侧方成型用冲头2020沿水平方向朝模具内部侧移动。

然而，在利用上述锻造装置成型曲轴的情况下，在将曲轴配置于模具内时，由于必须使曲轴的轴向与压力机压头的移动方向垂直，因此需要将侧方成型用冲头2020从曲轴的轴向***到曲柄销部。由此，在具有多个气缸的曲轴的各曲柄销部中形成孔部的时候，侧方成型用冲头彼此会交叉。

具体来说，在采用了凸轮机构2010的侧方成型中，由于凸轮2011与压力机压头的移动联动，因此，设于凸轮2011的侧方成型用冲头2020在压力机压头的下止点达到***曲柄销部中的最大***长度，然后，随着压力机压头向上止点移动，侧方成型用冲头2020从曲柄销部中拔出。因此，例如如图13所示，在具有全配重(full counterweight)结构的四缸的曲轴2040的各曲柄销部2043中形成孔部2044的时候，侧方成型用冲头2021、2022彼此交叉，侧方成型用冲头2023、2024彼此交叉(图中以虚线围成的部分)。因此，在压力机压头从上止点到下止点为止的一个行程内，在侧方成型用冲头相互干涉的位置无法形成多个孔部。另外，图13中的标号2041、2042示出的是轴颈部、曲柄臂部。

根据以上的理由，采用凸轮机构的侧方成型无法应用于具有会使侧方成型用冲头彼此干涉的形状的曲轴的锻造。因此，可以考虑采用相对于压力机压头的动作独立的伺服电机或液压构件作为侧方成型用冲头的驱动源，并通过对侧方成型用冲头进行独立控制来避免上述交叉。然而，在该技术中需要用于设置致动器等的较广的空间，从而不仅导致作业性、生产性的降低，而且使可动范围扩大到了模组的外部，使得压力机设备大型化。以上的问题是本发明的第二课题。

在现有的曲轴的制造中，在进行中空成型工序的时候，采用例如图20所示的曲轴制造装置3001。曲轴制造装置3001包括连续自动式压力机装置3010、机械手3020以及中空成型压力机装置3030。连续自动式压力机装置3010对工件W进行主成型工序，机械手3020将通过连续自动式压力机装置3010而得到的曲轴的预成型品P运送至中空成型压力机装置3030，中空成型压力机装置3030对曲轴的预成型品P进行中空成型工序。

在连续自动式压力机装置3010中，在压力机垫板(press bolster)3011的上侧对置配置压力机压头3012。在压力机垫板3011与压力机压头3012之间，沿成型方向(图的右方)依次配设对工件W进行主成型工序(压锻工序、预锻工序、终锻工序以及修边工序)的、能够上下分割的压锻模3021、预锻模3022、终锻模3023以及修边模3024。模具3021～3024的上模借助压力机压头3012相对于它们的下模移动。模具3021～3024的下模被固定在压力机垫板3011的上表面。

图21是表示图20所示的曲轴制造装置3001的概要结构的俯视图。另外，在图20中，省略了图21所示的进给杆3013、3014、夹紧爪3013A～3013D、3014A～3014D的图示。在模具3021～3024的下模的前面侧和后面侧，设有沿成型方向延伸的进给杆3013、3014。在图20中，为了图示方便，仅图示出一个中空成型机构3042。

在第一进给杆3013，设有第一夹紧爪3013A～3013D，在第二进给杆3014，与第一夹紧爪3013A～3013D对置地设有第二夹紧爪3014A～3014D。第一夹紧爪3013A～3013D和第二夹紧爪3014A～3014D沿进给杆3013、3014的延伸方向隔开预定间隔(模具之间的间隔)地配置。第一夹紧爪3013A～3013D和第二夹紧爪3014A～3014D夹持工件W，并且借助第一进给杆3013、3014沿其延伸方向移动。在第一进给杆3013、3014，利用夹紧爪夹持各模具的下模中工序结束后的工件并运送至下一工序的下模(例如专利文献3)。

在这样的连续自动式压力机装置3010中，如图22(A)～22(C)所示，在将工件W1、W2配置到模具内后，依次进行闭模、开模、将工件W运送至下一工序的模具、闭模、...、开模。在该情况下，各工序借助同一压力机压头3012进行，向下一工序的运送由进给杆3013、3014进行。

例如，如图22(A)所示地在终锻模3023实施过终锻工序的工件W1被投入修边模3024。在修边模3024中，如图22(B)所示，从工件W1将飞边B冲落，得到曲轴的预成型品P。具体来说，如图23(A)所示，借助于上模3024A相对于下模3024B内的工件W1下降，利用上模3024A和载置工件W1的飞边B的飞边消除模3024C，从工件W1将飞边B冲落，从而得到曲轴的预成型品P。

接着，在由机械手3020将预成型品P搬送至压力机装置3030后，留于下模3024B的飞边B如图22(C)所示地通过飞边消除模3024C的上升而向上方移动，然后由夹紧爪3013D、3014D夹持并运送至飞边传送带3015。具体来说，如图23(B)所示地，上模3024A上升，并且借助下模3024B的飞边消除模3024C将飞边B抬起。接着，飞边B由夹紧爪3013D、3014D夹持，并借助进给杆3013、3014运送至飞边传送带3015。

在中空成型压力机装置3030中，通过在预成型品P形成中空状的孔部，从而得到成型品(中空成型工序)。中空状的孔部是从提高燃料消耗率的观点出发、为了实现轻量化而形成的。在该情况下，在曲柄销部形成孔部的情况下对曲轴的刚性影响较小，因此优选在曲柄销部形成孔部。

在中空成型工序中，借助压力机压头3032使模具3041的上模朝向配置有预成型品P的下模下降。由此，将预成型品P封闭在模具3041内，并且从与压力机压头3032的移动方向垂直的方向将中空成型机构3042的冲头***预成型品P。在这样的侧方成型中，冲头的驱动源采用凸轮驱动式滑块零件、液压缸、伺服电机等(例如专利文献4)。另外，图20的标号3024L、3041L表示由弹簧、气垫、液压垫等构成的工件限制用缓冲垫，标号3031表示压力机垫板。

在进行如上所示的中空成型时，除了连续自动式压力机装置3010之外还另外采用了中空成型压力机装置3030，因此成本增加，并且装置的布局的自由度减小。因此，为了在同一装置内连续地进行主成型工序和中空成型工序，可以考虑将连续自动式压力机装置3010与中空成型压力机装置3030一体化(例如，在修边模3024的成型方向侧相邻地设置中空成型模3041，使进给杆3013、3014向成型方向延长，并在相应的延长位置另行设置夹紧爪)。

然而，由于下述理由，如上所述的装置的一体化是困难的。即，在由进给杆3013、3014实现的运送中，预成型品P的投入位置由进给杆3013、3014的间距(移动量)决定，而该间距是基于模具之间的间隔固定的。因此，在由进给杆3013、3014实现的运送中，无法只改变中空成型部的间距(移动量)，因此与能够根据模具的位置改变预成型品P的投入位置的机械手3020相比，向中空成型模3041投入预成型品P的投入精度变低。而且，在中空成型模3041中，形成最终目标形状的型腔面与预成型品P之间的间隙非常窄，因此将预成型品P***该型腔是困难的。

此外，由于在各模具中采用的压力机压头3012是同一个，因此，在中空成型工序中借助闭合高度(shut height，シャットハィト)等的改变来进行仅孔部的厚度调整(高度方向的调整)的情况下，该高度方向的调整会对其他工序产生影响，结果使得投入中空成型工序的材料形状的自由度消失。以上的问题是本发明的第三课题。

专利文献1：日本特开2003-343592号公报

专利文献2：日本特开2007-245229号公报

专利文献3：日本特开2008-87048号公报

专利文献4：日本实开昭61-143727号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的第一目的在于提供一种曲轴的制造方法，不用说能够通过在曲柄销部形成孔部来实现轻量化，而且能够防止由孔部形成产生的尺寸精度的降低。

本发明的第二目的在于提供一种曲轴的制造装置和制造方法，即使是在采用凸轮机构作为侧方成型用冲头的驱动源的情况下，也能够在压力机压头的从上止点到下止点为止的一个行程内、在侧方成型用冲头相互交叉的位置形成多个孔部。

本发明的第三目的在于提供一种连续自动式的曲轴的制造装置和制造方法，能够连续地进行主成型工序和中空成型工序。

用于解决课题的手段

第一发明的曲轴的制造方法的特征在于，对具备曲柄销部的曲轴进行预成型，将曲轴的预成型品配置于由能够分割的上模和下模构成的模具的型腔内，并锻造预成型品，在预成型中，使曲轴的预成型品的形状成型为比型腔的形状小，在锻造中，通过将冲头***曲柄销部来在曲柄销部形成孔部，并且向型腔内填充预成型品的材料。

在第一发明的曲轴的制造方法中，使用由能够分割的上模和下模构成的模具对曲轴的预成型品进行锻造。在该情况下，曲轴的预成型品成型为比在锻造中使用的上述模具的型腔的形状小。在锻造中，通过将冲头***曲柄销部，向模具内填充成型品的材料，因此通过将模具的型腔设定为与曲轴的目标形状对应的形状，从而能够利用锻造得到曲轴的目标形状。其结果是，不用说能够通过在曲柄销部形成中空状的孔部来实现轻量化，而且能够通过如上所述地在封闭空间内进行锻造来提高曲轴的尺寸精度，因此无需在配重部形成多个孔部等平衡修正。

此外，利用一般的机械加工形成孔部的话，孔部的开口角部形成为棱边状，因此为了避免应力集中到该部位要另外通过手工等进行终锻工序，不过在本发明的曲轴的制造方法中，借助于锻造时材料的变形阻力将孔部的开口角部形成为弯曲形状，因此无需进行现有技术的终锻工序。

第一发明的曲轴的制造方法可以采用多种结构。例如在锻造中，上模能够与模具内的成型压力相对应地向打开方向移动。在该形态下，当锻造时预成型品的材料体积比设定值大的时候，由于能够根据模具内的成型压力使上模向打开方向移动，因此在上述那样的情况下也能够得到曲轴的最终目标形状。

第二发明的曲轴的制造装置的特征在于具备：模具，所述模具包括下模、以能够相对于下模移动的方式设置的上模、以及向与上模的移动方向垂直的方向移动的多个侧方成型用冲头；压力机压头，所述压力机压头通过使上模相对于下模移动来将曲轴的坯料封闭在模具内进行成型；凸轮机构，所述凸轮机构设于各侧方成型用冲头上，并使所述侧方成型用冲头与压力机压头的移动联动地朝向模具内部移动；以及退避机构，所述退避机构为了防止侧方成型用冲头彼此干涉而设于侧方成型用冲头的至少一方，并且所述退避机构解除侧方成型用冲头经由凸轮机构与压力机压头的移动的联动。

在第二发明的曲轴的制造装置中，利用压力机压头的移动将曲轴的坯料封闭在模具内并进行成型，并且各侧方成型用冲头借助与压力机压头的移动联动的凸轮机构向模具的内部方向移动，从而在坯料的各部位形成孔部。

在此，由于具备退避机构，该退避机构为了防止侧方成型用冲头相互干涉而设于侧方成型用冲头的至少一方，并且该退避机构解除侧方成型用冲头经由凸轮机构与压力机压头的移动的联动，因此，一方的侧方成型用冲头在借助与压力机压头的移动联动的凸轮机构向模具内部移动而形成中空状的孔部后，能够借助退避机构解除与压力机压头的移动的联动并向模具的外部方向退避，回到初始位置。接着，另一方的侧方成型用冲头能够开始借助与压力机压头的移动联动的凸轮机构向模具的内部方向移动，因此能够不与一方的侧方成型用冲头发生干涉地形成中空状的孔部。

具体来说，在位于相互交叉的位置的侧方成型用冲头为N(＞2)个的情况下应用上述干涉防止方法的话，能够依次执行第一个侧方成型用冲头向模具内部的移动→第一个侧方成型用冲头向模具外部的退避、第二个侧方成型用冲头向模具内部的移动→第二个侧方成型用冲头向模具外部的退避、......、第N-1个侧方成型用冲头向模具内部的移动→第N-1个侧方成型用冲头向模具外部的退避、第N个侧方成型用冲头向模具内部的移动。

通过采用如上所述的干涉防止方法，在压力机压头从上止点到下止点为止的一个工序内，能够有时间差地形成多个孔部，因此与同时成型多个孔部的情况相比，能够将用于形成多个孔部的载荷抑制在大约一半左右。其结果是，能够实现压力机设备的小型化。此外，如上所述，作为多个侧方成型用冲头的驱动源能够采用可收纳在模组内的凸轮机构，因此无需用于设置进行侧方成型用冲头的独立控制的致动器等外部装置的空间，能够进一步实现压力机设备的小型化，且能够实现作业性、生产性的提高。进而，由于能够将侧方成型用冲头的可动范围设定在模组内，因此作业者的安全性不存在问题。

第二发明的曲轴的制造方法包括如上所述的本发明的第二方式涉及的曲轴的制造装置所进行的多个孔部的侧方成型方法。即，本发明的第二方式涉及的曲轴的制造方法的特征在于，具备模具，所述模具包括下模、以能够相对于下模移动的方式设置的上模、以及向与上模的移动方向垂直的方向移动的多个侧方成型用冲头，通过压力机压头的移动将曲轴的坯料封闭在模具内进行成型，并且各侧方成型用冲头借助凸轮机构与压力机压头的移动联动地向模具的内部方向移动，从而在坯料的各部位形成孔部，在由侧方成型用冲头对坯料形成孔部时，在采用具有侧方成型用冲头会彼此交叉的形状的坯料的情况下，为了使得侧方成型用冲头彼此不干涉，一方的侧方成型用冲头在孔部的形成结束后、借助退避机构解除与压力机压头的移动的联动并向模具的外部方向退避，另一方的侧方成型用冲头开始向模具的内部方向的移动。

第二发明的曲轴的制造方法能够获得与采用了干涉防止方法的第二发明的曲轴的制造装置相同的效果。

第三发明的曲轴的制造装置的特征在于具备：第一上下分割模具，所述第一上下分割模具对曲轴的坯料进行预成型；第二上下分割模具，所述第二上下分割模具封闭通过第一上下分割模具而得到的预成型品，并且通过将冲头***预成型品的预定部位来形成中空状的孔部；以及压力机压头，所述压力机压头通过使第一上下分割模具和第二上下分割模具的上模朝向它们的下模移动，从而对第一上下分割模具和第二上下分割模具进行封闭，在第二上下分割模具中，设有调整第二上下分割模具的水平方向的位置的隔片部和调整第二上下分割模具的高度方向的位置的衬垫部。

在第三发明的曲轴的制造装置中，由于在第二上下分割模具设有调整其水平方向的位置的隔片部，因此能够根据预成型品投入第二上下分割模具的投入位置来利用隔片部调整第二上下分割模具的水平方向的位置。这样的水平方向的位置调整能够相对于第一上下分割模具独立地进行，因此不会影响到第一上下分割模具处的预成型工序。因此，不用说能够利用基于模具之间的间隔而间距固定的进给杆进行工件(曲轴的坯料、预成型品以及成型品)的运送，并且即使是在第二上下分割模具的型腔面与预成型品之间的间隙非常窄的情况下，也能够容易地进行预成型品相对于第二上下分割模具的型腔的***。

此外，在第二上下分割模具设有调整其高度方向的位置的衬垫部，因此能够以由衬垫部进行的第二上下分割模具的高度调整应对第二上下分割模具处的孔部形成中所需的孔部的厚度调整(高度方向的调整)。这样的高度调整能够相对于第一上下分割模具独立地进行，因此不会影响到第一上下分割模具的预成型工序。因此能够利用同一压力机压头进行对第一上下分割模具和第二上下分割模具的上模相对于下模的移动，并且能够实现投入到第二上下分割模具的材料形状的自由度的提高。

进而，在如上所述的第三发明的曲轴的制造装置中，设定为在第一上下分割模具进行包括压锻工序、预锻工序、终锻工序以及修边工序的主成型工序，且在第二上下分割模具进行中空成型工序，这样的话，能够利用固定间距的进给杆和同一压力机压头连续地进行这些成型工序。由于能够实现这样的连续自动式压力机装置，因此能够实现成本的降低，并且能够大幅提高装置的布局的自由度。

第三发明的曲轴的制造装置可以采用多种结构。例如可以具备飞边运送部，所述飞边运送部将由于第一上下分割模具进行的预成型品的成型而产生的飞边排出到外部。飞边运送部可以具有：飞边台，其设于第一上下分割模具和第二上下分割模具之间；以及飞边排出部，其设于飞边台的与朝向第二上下分割模具的方向不同的方向，所述飞边排出部将飞边排出。

在现有技术中，例如与图20所示的修边模3024的成型方向侧相邻地设置中空成型模3041，使图21所示的进给杆3013、3014向成型方向延长并在延长的相应位置另外设置夹紧爪，在这样的情况下，由于中空成型模3041具有中空成型机构3042(冲头及其驱动源)，因此无法在该处设置图23所示的修边模3024的飞边消除机构(飞边消除模3024C和飞边按压部件3024D)。因此，可以考虑避开中空成型模3041而利用图21所示的进给杆3013、3014的夹紧爪直接将飞边B运送至成型方向侧的外部，不过由于夹紧爪彼此的间隔如上所述是基于模具之间的间隔固定的，因此进给杆3013、3014的运送无法进行上述规格变更。

与此相对地，在上述形态中，能够在来自第一上下分割模具的预成型品的运送后，将预成型品成型时产生的飞边运送至飞边运送部的飞边台，并将飞边从飞边运送部的飞边排出部向与朝向第二上下分割模具的方向不同的方向排出。在该情况下，通过在进给杆的与此对应的部位另行设置夹紧爪，能够以进给杆进行工件的运送，并且能够利用进给杆将飞边运送至飞边运送部的飞边台。这样，在上述形态中，无需改变夹紧爪之间的间隔等现有的规格。

在此，在装置的前面侧通常设有装置的挡板(shutter)，可以考虑将飞边排出部配置于飞边台与挡板之间，不过在该情况下，挡板与各成型工序用的模具的距离增长，因此操作者对装置的作业性变差。因此，优选将飞边排出部配置在装置的后面侧。通常，在装置的后面侧设置有将脱模剂涂布于模具的涂布装置，不过在上述形态中，例如通过将飞边排出部配置在涂布装置下，从而能够避开涂布装置。

第三发明的曲轴的制造方法包括了以同一压力机压头和进给杆运送连续地进行由本发明的曲轴的制造装置进行的第一上下分割模具的主成型工序和第二上下分割模具的中空成型工序。

第三发明的曲轴的制造方法的特征在于，将曲轴的坯料封闭在第一上下分割模具内进行预成型，将预成型品封闭在第二上下分割模具内，并且通过将设于第二上下分割模具的冲头***预成型品的预定部位来形成孔部，借助压力机压头使第一上下分割模具和第二上下分割模具的上模相对于它们的下模移动，从而对第一上下分割模具和第二上下分割模具进行封闭，利用隔片部进行第二上下分割模具的水平方向的位置调整，利用衬垫部进行第二上下分割模具的高度方向的位置调整。

通过第三发明的曲轴的制造方法，能够获得与第三发明的曲轴的制造装置同样的效果。

发明效果

根据第一发明的曲轴的制造方法，不用说能够通过在曲柄销部形成孔部来实现轻量化，而且能够获得防止由孔部形成产生的尺寸精度的降低等效果。

根据第二发明的曲轴的制造装置或制造方法，即使是在采用凸轮机构作为侧方成型用冲头的驱动源的情况下，也能够在压力机压头的从上止点到下止点为止的一个工序内有时间差地形成多个孔部，因此能够获得能够实现压力机设备的小型化等效果。

根据第三发明的曲轴的制造装置或制造方法，设定为以第一上下分割模具进行包括压锻工序、预锻工序、终锻工序以及修边工序的主成型工序，且以第二上下分割模具进行中空成型工序，这样的话，能够获得能够以固定间距的进给杆和同一压力机压头连续地进行这些成型工序等效果。

附图说明

图1是用于说明第一发明涉及的一个实施方式的曲轴制造方法所使用的锻造装置的动作的概念图。

图2是用于说明第一发明涉及的一个实施方式的曲轴制造方法的概念图。

图3是用于说明实验例和比较实验例的孔部形成面的尺寸的图。

图4是用于说明比较实验例的孔部形成方法的图。

图5是用于说明在曲柄销部形成孔部的现有方法的图。

图6(A)、(B)是用于说明在曲柄销部形成孔部的现有方法的问题点的图。

图7是表示第二发明涉及的一个实施方式的曲轴的制造装置的概要结构的俯视图。

图8表示第二发明涉及的一个实施方式的曲轴的制造装置的概要结构，(A)是沿图7的8A-8A’线的侧剖视图，(B)是沿图7的8B-8B’线的侧剖视图。

图9是表示图7、8所示的曲轴的制造装置的压力机压头的行程的时间依赖性、并且用于说明行程变化时各侧方成型用冲头的动作的图表。

图10(A)～(C)是表示图9所示的压力机压头的行程的变化时各侧方成型用冲头的动作的俯视图。

图11(A)～(C)是接续图10表示各侧方成型用冲头的动作的俯视图。

图12是表示现有的曲轴的制造装置的凸轮机构的概要结构的侧剖视图。

图13是用于说明现有的曲轴的制造装置的问题点的俯视图。

图14是表示第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置的概要结构的概念图。

图15是表示第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置的包括进给杆的部分结构的概要俯视图。

图16是表示第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置的包括中空成型模的下模的概要部分结构的侧剖视图。

图17是表示第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置的中空成型模的下模的概要结构的俯视图。

图18是表示第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置的飞边运送部的概要结构的概念图。

图19(A)～(D)是表示利用第三发明涉及的一个实施方式的曲轴制造装置进行的连续成型工序的概念图。

图20是表示现有的曲轴制造装置的概要结构的概念图。

图21是表示现有的曲轴制造装置的包括进给杆的部分结构的概要俯视图。

图22(A)～(C)是表示利用现有的曲轴制造装置的连续自动式压力机装置进行的成型工序的概念图。

图23(A)、(B)是表示现有的曲轴制造装置的修边模的动作的侧剖视图。

标号说明

1103：模具；1103A：下模；1103B：上模；M：材料(曲轴的预成型品)；1111P、1112P、1000P：侧方成型用冲头(冲头)；2100：曲轴制造装置；2102：压力机压头；2102A：通过孔；2102B：退避孔；2103：模具；2103A：下模；2013B：上模；2111～2118：凸轮机构；2111c～2118c：凸轮；2113d～2116d：凸轮驱动器；2113s～2116s：第一退避部件(退避机构)；2113t、2114t：第二退避部件(退避机构)；2113v、2114v：固定部件(退避机构)；2111p～2118p：侧方成型用冲头；2200：预成型品(坯料)；2201：轴颈部；2202：臂部；2203：曲柄销部；2211～2218：孔部；3100：曲轴制造装置；3021：压锻模(第一上下分割模具)；3022：预锻模(第一上下分割模具)；3023：终锻模(第一上下分割模具)；3024：修边模(第一上下分割模具)；3115：飞边传送带(飞边排出部)；3125：飞边运送部；3125M：飞边载置部；3125S：飞边台；3126：中空成型模(第二上下分割模具)；3131：衬垫部；3132：隔片部；B：飞边；P：预成型品；W、W1～W3：工件。

具体实施方式

(1)第一实施方式

下面，参考附图说明第一发明涉及的一个实施方式(第一实施方式)。图1是用于说明第一实施方式的曲轴制造方法所使用的锻造装置1100的动作的概念图。在图1中，将锻造装置1100的各部位(特别是模具1103)的图示简化了。

锻造装置1100例如具备压力机垫板1101，压力机压头1102被支承在压力机垫板1101上。在压力机垫板1101和压力机压头1102之间配置模具1103。

模具1103包括下模1103A、上模1103B以及侧方成型用冲头1111p、1112p。上模1103B被设置成能够相对于下模1103A移动。图1中的标号1104是调整对上模1103B的初始载荷的载荷调整部(液压构件或者气压构件等)。在模具1103中配置有材料M。在材料M的体积比设定值大的情况下，上模1103B与模具1103内的成型压力相应地向打开方向(上方)移动。

侧方成型用冲头1111p、1112p被设置成能够沿相对于上模1103B的移动方向垂直的方向移动。侧方成型用冲头1111p、1112p形成为能够穿过在模具1103的侧部形成的冲头用孔(图示省略)相对于模具1103的内部***和离开。侧方成型用冲头1111p、1112p具备凸轮机构1111、1112，该凸轮机构1111、1112使侧方成型用冲头1111p、1112p与压力机压头1102的移动联动地向模具1103的内部移动。凸轮机构1111、1112包括凸轮1111c、1112c以及驱动凸轮1111c、1112c的凸轮驱动器1111d、1112d。

在凸轮1111c、1112c的模具1103内部侧的侧面，设有侧方成型用冲头1111p、1112p。凸轮1111c、1112c的模具1103外部侧的侧面是倾斜面。凸轮驱动器1111d、1112d的下表面是在初始状态下相对于凸轮1111c、1112c的倾斜面隔开预定间隔地配置的倾斜面。凸轮驱动器1111d、1112d伴随压力机压头1102向下方的移动而下降，在凸轮驱动器1111d、1112d的下表面与凸轮1111c、1112c的倾斜面接触后，这些倾斜面相互滑动。

在凸轮机构1111、1112设有退避部件1111s、1112s。在压力机压头1102的下止点处由侧方成型用冲头1111p、1112p进行的侧方成型结束后，随着压力机压头1102向上止点的移动，当凸轮驱动器1111d、1112d上升时，侧方成型用冲头1111p、1112p借助退避部件1111s、1112s向模具1103外部退避，回到初始位置。

当在如上所述的锻造装置1100上作为材料M配置被成型修边过的曲轴的预成型品时，轴颈部的轴向相对于压力机压头1102的移动方向是垂直的。在该情况下，曲柄销部与轴颈部平行地配置，曲柄销部的一面(与轴颈部垂直的面)与侧方成型用冲头1111p、1112p对置。曲轴的预成型品成型为比曲轴的目标形状小，模具1103的型腔被设定为与曲轴的目标形状对应的形状。

参考图1、2对使用锻造装置1100的第一实施方式的曲轴制造方法进行说明。

首先，在模具1103的型腔内作为材料M配置曲轴的预成型品。接着，在压力机压头1102开始从上止点向下方移动时，凸轮驱动器1111d、1112d与之相伴地下降，凸轮驱动器1111d、1112d的倾斜面与凸轮1111c、1112c的倾斜面接触。当压力机压头1102进一步向下方移动时，这些倾斜面相互滑动，侧方成型用冲头1111p、1112p沿水平方向向模具1103内部侧移动。接着，侧方成型用冲头1111p、1112p在预成型品的曲柄销部形成孔部。

接着，在压力机压头1102到达下止点时，凸轮1111c、1112c的行程长度达到最大，由侧方成型用冲头1111p、1112p进行的侧方成型结束。接着，在凸轮驱动器1111d、1112d随着压力机压头1102向上方的移动而开始上升时，凸轮1111c、1112c借助退避部件1111s、1112s向模具1103的外部侧退避。在凸轮1111c、1112c回到初始位置后，通过脱模销动作，使形成有孔部的曲轴脱模。

在这样的第一实施方式的锻造中，在采用曲轴的预成型品作为材料M的时候，将预先成型为比曲轴的目标形状(即，模具的型腔的形状)小的预成型品配置于模具1103的型腔。

通过将侧方成型用冲头1111p、1112p***这样的预成型品的曲柄销部，能够在曲柄销部形成孔部，并且向模具1103内填充预成型品的材料。图2是用于说明第一实施方式的曲轴制造方法的概念图，表示的是利用一根侧方成型用冲头1000P进行孔部形成的情况。在图2中，向下箭头表示模具1103对材料M的限制压力方向，图2的向上箭头是材料M的填充方向。如图2所示，在将成型为比型腔形状小的材料M配置于模具1103的型腔时，材料M与型腔之间存在间隙，不过通过将侧方成型用冲头1000P***材料M，能够进行材料填充。

在如上所述的第一实施方式的锻造中，由于能够向模具1103的型腔内进行材料填充，因此，通过将模具1103的型腔设定为与曲轴的目标形状对应的形状，从而能够利用锻造得到曲轴的目标形状。其结果是，不用说能够通过在曲柄销部形成孔部来实现轻量化，而且能够通过如上所述地在封闭空间内进行锻造来提高曲轴的尺寸精度，因此，无需在配重部形成多个孔部等平衡修正。此外，借助于锻造时材料的变形阻力将孔部的开口角部形成为弯曲形状，因此无需进行现有技术的终锻工序。

特别地，由于在预成型品的材料体积大于预定值的情况下上模1103B能够与模具1103内的成型压力相应地向打开方向移动，因此，即使在该情况下也能够得到曲轴的目标形状。

(2)第二实施方式

(2-1)第二实施方式的结构

下面，参考附图说明第二发明涉及的一个实施方式(第二实施方式)。图7、8表示的是第二实施方式的曲轴的制造装置2100的概要结构。图7是表示曲轴的制造装置2100的整体结构的概要俯视图，图8(A)是沿图7的8A-8A’线的概要侧剖视图，图8(B)是沿图7的8B-8B’线的概要侧剖视图。在图7、8中，为了图示方便，进行了各部位的图示的省略和图示的简化。具体来说，在图7中省略了压力机压头2104和载荷调整部2105的图示，在图8中将模具2103的上模2103A、下模2103B、凸轮保持器2113h～2116h的图示简略化了。在图7中，为了图示方便，没有严密地示出侧方成型用冲头2111p～2118p和凸轮机构2111～2118的相对位置。

曲轴的制造装置2100例如具备压力机垫板2101，压力机压头2102被支承在压力机垫板2101上。模具2103配置在压力机垫板2101和压力机压头2102之间。图7中的标号2104表示载置压力机垫板2101的底座的一面。

模具2103具备下模2103A、上模2103B以及侧方成型用冲头2111p～2118p。在模具2103内配置预成型品2200。预成型品2200具备轴颈部2201，在轴颈部2201设有臂部2202。相邻的臂部2202彼此由与轴颈部2201平行地配置的曲柄销部2203连结。曲柄销部2203与轴颈部2201平行地配置。模具2103的型腔面具有与曲轴的预成型品2200对应的形状。上模2103B被设置成能够相对于下模2103A移动。图8中的标号2105是调整对上模2103B的初始载荷的载荷调整部(液压构件或气压构件等)。

侧方成型用冲头2111p～2118p被设置成能够向与上模2103B的移动方向垂直的方向移动。侧方成型用冲头2111p～2118p形成为能够穿过在模具2103的侧部形成的冲头用孔(图示省略)相对于模具2103的内部***和离开。

侧方成型用冲头2111p～2118p具备使其与压力机压头2102的移动联动地向模具2103的内部移动的凸轮机构2111～2118。凸轮机构2111～2118具备凸轮2111c～2118c、驱动凸轮的凸轮驱动器以及将凸轮和凸轮驱动器支承成滑动自如的凸轮保持器2111h～2118h。

在凸轮2111c～2118c的模具2103内部侧的侧面，设有侧方成型用冲头2111p～2118p。凸轮2111c～2118c的模具2103外部侧的侧面是倾斜面，凸轮驱动器的下表面是相对于凸轮2111c～2118c的倾斜面滑动的倾斜面。在凸轮机构2111～2118中，在上模2103B借助压力机压头2102向下方移动时，凸轮驱动器与凸轮2111c～2118c彼此的倾斜面接触。当压力机压头2102进一步向下方移动时，这些倾斜面相互滑动，侧方成型用冲头2111p～2118p沿水平方向向模具2103内部侧移动。

凸轮机构2111～2114的凸轮驱动器以能够在压力机压头2102的通过孔2102A中沿垂直方向移动的方式进行配置。在该情况下，各凸轮驱动器在由与之对应的侧方成型用冲头进行的成型结束之前，由下述固定部件固定于通过孔2102A内。在该情况下，凸轮驱动器的相对于凸轮的倾斜面的固定位置被设定为比凸轮机构2111～2114的凸轮的固定位置靠上方预定距离。在图8(A)中，图示了凸轮机构2113、2114的凸轮驱动器2113d、2114d和固定部件2113v、2114v，不过凸轮机构2111、2112也具有与它们结构相同的凸轮驱动器和固定部件。在图8(B)中，图示了凸轮机构2115、2116的凸轮驱动器2115d、2116d，不过凸轮机构2117、2118也具有与它们结构相同的凸轮驱动器。

在凸轮机构2111～2114设有凸轮退避机构，该凸轮退避机构在压力机压头2102的上止点～下止点的中途的侧方成型结束后、使侧方成型用冲头2111p～2114p向模具2103外部退避，该凸轮退避机构包括第一退避部件、第二退避部件以及上述固定部件。第一退避部件例如是设于凸轮2111c～2114c的模具2103外部侧的侧面的弹性部件。第二退避部件例如是设于凸轮驱动器的上表面的弹性部件。固定部件在侧方成型用冲头2111p～2114p的成型结束后、从凸轮驱动器的上表面向压力机压头2102的退避孔2102B移动，以解除压力机压头2102与凸轮2111c～2114c的联动。在固定部件进入压力机压头2102的退避孔2102B后，凸轮驱动器借助第二退避部件向上方移动，凸轮借助第一退避部件向模具2103外部侧退避。另外，在图8(A)中，图示了凸轮机构2113、2114的第一弹性部件2113s、2114s和第二弹性部件2113t、2114t，不过凸轮机构2111、2112也具有与它们同样的第一、第二弹性部件。

在凸轮机构2115～2118设有凸轮退避机构，该凸轮退避机构在压力机压头2102的下止点处的侧方成型结束后，使侧方成型用冲头2115p～2118p向模具2103外部退避，该凸轮退避机构具有第一退避部件。另外，在图8(B)中，图示了凸轮机构2115、2116的第一退避部件2115s、2116s，不过凸轮机构2117、2118也具有与它们同样的第一退避部件。

在预成型品2200例如是设于小～中排气量的发动机中的情况下，在预成型品2200被加热至高温的状态(例如1000℃～1200℃)下，既抑制孔部形成时的变形又保持预成型品2200所需的对模具2103的载荷例如是400t左右。孔部形成时的载荷虽然也与其形状、截面面积有关，不过由于是锻造，因此例如是100t左右。由此，在曲轴制造装置2100中，需要具有总载荷为1200t左右的成型载荷能力的压力机。模具2103和凸轮机构2111～2118如上所述地以收纳在压力机用模组中的方式进行配置。

(2-2)第二实施方式的动作

主要参考图9～11说明曲轴的制造装置2100的动作。图9是表示图7、8所示的曲轴的制造装置2100的压力机压头2102的行程的时间依赖性、并且用于说明行程变化时各侧方成型用冲头2111p～2118p的动作的图表。图10、11是表示图9所示的压力机压头2102的行程变化时各侧方成型用冲头2111p～2118p的动作的概要俯视图。另外，在第二实施方式中，采用凸轮机构2113、2114的侧方成型用冲头2113p、2114p的动作与采用凸轮机构2111、2112的侧方成型用冲头2111p、2112p的动作相同，采用凸轮机构2115、2116的侧方成型用冲头2115p、2116p的动作与采用凸轮机构2117、2118的侧方成型用冲头2117p、2118p的动作相同，因此，在下面的说明中主要采用侧方成型用冲头2111p、2112p、2117p、2118p的动作。

首先，将曲轴的预成型品2200配置于模具2103内。如图10(A)所示，侧方成型用冲头2111p～2118p在初始状态下处在位于模具2103外部的待机状态(图9的状态4A)。接着，当压力机压头2102开始从上止点向下方的移动时，凸轮机构2111～2118的凸轮驱动器与之相伴地开始下降。

这样，在凸轮机构2111～2114中，凸轮驱动器(在凸轮机构2113、2114中为图8(A)的标号2113d、2114d)的倾斜面与凸轮2111c～2114c的倾斜面接触。接着，当压力机压头2102进一步下降时，这些倾斜面相互滑动(图9的点P)，如图10(B)所示，侧方成型用冲头2111p～2114p沿水平方向向模具2103内部侧移动。由此，侧方成型用冲头2111p～2114p对预成型品2200的曲柄销部2203进行侧方成型，形成孔部2211～2214(图9的状态4B)。此时，凸轮机构2115～2118的凸轮驱动器(在凸轮机构2115、2116中为图8(B)的标号2115d、2116d)的倾斜面位于比凸轮机构2111～2114的凸轮驱动器靠上方的位置，未与凸轮2115c～2118c的倾斜面接触。

接着，在凸轮2111c～2114c的行程长度达到最大(图9的点Q)，由侧方成型用冲头2111p～2114p进行的孔部2211～2214的形成结束后，固定于凸轮驱动器的上表面的固定部件(在凸轮机构2113、2114中为图8(A)的标号2113v、2114v)向压力机压头2102的退避孔2102B移动，由此，解除压力机压头2102与凸轮2111c～2114c的联动。这样，凸轮驱动器借助第二退避部件(在凸轮机构2113、2114中为图8(A)的标号2113t、2114t)穿过压力机压头2102的通过孔2102A向上方移动，凸轮2111c～2114c借助第一退避部件(在凸轮机构2113、2114中为图8(A)的标号2113s、2114s)如图10(C)所示地向模具2103外部侧退避(图9的状态4C)。

接着，在凸轮2111c～2114c回到初始位置的同时，在凸轮机构2115～2118中，凸轮驱动器(在凸轮机构2115、2116中为图8(B)的标号2115d、2116d)的倾斜面与凸轮2115c～2118c的倾斜面接触。接着，当压力机压头2102进一步下降时，这些倾斜面相互滑动(图9的点R)，如图11(A)所示，侧方成型用冲头2115p～2118p沿水平方向向模具2103内部侧移动。由此，侧方成型用冲头2115p～2118p对预成型品2200的曲柄销部2203进行侧方成型，形成孔部2215～2218(图9的状态5A)。

接着，在压力机压头2102达到下止点S时，凸轮2115c～2118c的行程长度达到最大，由侧方成型用冲头2115p～2118p进行的孔部2215～2218的形成结束。然后，在随着压力机压头2102向上方的移动，凸轮驱动器开始上升后，凸轮2115c～2118c借助第一退避部件(在凸轮机构2115、2116中为图8(B)的标号2115s、2116s)如图11(B)所示地向模具2103外部侧退避(图9的状态5B)。在凸轮2115c～2118c回到初始位置后(图9的点T以后，状态5C)，借助脱模销动作(图9的点U)，如图11(C)所示地，形成有孔部2211～2218的曲轴2200脱模。

在第二实施方式中，通过采用如上所述的干涉防止方法，能够在压力机压头2102的从上止点到下止点为止的一个工序内、有时间差地形成多个孔部2211～2218，因此，与同时成型多个孔部2211～2218的情况相比，能够将用于形成多个孔部2211～2218的载荷抑制在大约一半左右。其结果是，能够实现压力机设备的小型化。此外，作为如上所述的多个侧方成型用冲头2111p～2118p的驱动源，能够采用可收纳在模组内的凸轮机构2111～2118，因此，无需用于设置进行侧方成型用冲头2111p～2118p的独立控制的致动器等外部装置的空间，能够进一步实现压力机设备的小型化，且能够实现作业性、生产性的提高。进而，由于能够将侧方成型用冲头2111p～2118p的可动范围设定为模组内，因此作业者的安全性不存在问题。

(3)第三实施方式

(3-1)第三实施方式的结构

下面，参考附图说明第三发明涉及的一个实施方式(第三实施方式)。图14是表示第三实施方式的曲轴制造装置3100的概要结构的概念图。图15是表示图14所示的曲轴制造装置3100的包括进给杆3013、3014的部分结构的概要俯视图。在图14中省略了图15所示的进给杆3013、3014和夹紧爪3013A～3013D、3113E、3113F、3014A～3014D、3114E、3114F的图示。在图14中省略了图16、17所示的衬垫部3131和隔片部3132的图示。在图14中，为了图示方便，仅图示了一个图15所示的中空成型机构3142的冲头。另外，在第三实施方式中，对与图20～23相同的构成要素标以相同标号并省略其说明。

曲轴的制造装置3100是使用同一个压力机压头3012和固定间距的进给杆3013、3014连续地进行主成型工序(压锻工序、预锻工序、终锻工序以及修边工序)和中空成型工序的装置，所述主成型工序(压锻工序、预锻工序、终锻工序、以及修边工序)是图20～23所示的现有的连续自动式压力机装置3010所进行的，所述中空成型工序是现有的中空部成型装置3030所进行。

就曲轴制造装置3100而言，在现有的连续自动式压力机装置3010中，在修边模3024的成型方向侧(图的右侧)依次设置飞边运送部3125和中空成型模3126，并且与新设置这些部位3125、3126相应地，使压力机压头3012和进给杆3013、3014向成型方向侧(图的右侧)延长。中空成型部3126具有图16所示的衬垫部3131和图17所示的隔片部3132。取代现有的连续自动式压力机装置3010的飞边传送带3015，将飞边传送带3115设于飞边运送部3125。

飞边运送部3125具备飞边台3125S、飞边传送带3115以及机械手3140。飞边台3125S被固定在压力机垫板3011上。在飞边台3125S的上表面设有载置部3125M，该载置部3125M载置从修边模3024运送来的飞边B或者预成型品P。飞边传送带3115例如配置于飞边台3125S的后面并且将飞边B排出到外部。

机械手3140例如借助夹紧爪3140A将载置部3125M上的飞边B抬起并运送至飞边传送带3115。运送到飞边传送带3115的运送构件并不限定于机械手3140，可以有多种变形。例如，可以采用如下结构：设置使飞边传送带3115接近飞边台3125S的移动机构，利用飞边传送带3115将飞边载置部3125M上的飞边B取出。

中空成型模3126是上下分割模具。中空成型模3126的下模被固定于压力机垫板3011，上模被固定于压力机压头3012。在中空成型模3126设有与图20所示的中空成型机构3042和工件限制用缓冲件3041L具有同样结构的中空成型机构3142和工件限制用缓冲件3141L。

如图16所示，在中空成型模3126的下模设有调整其高度方向的位置的衬垫部3131。例如在中空成型模3126的下模的高度位置变低的情况下，将衬垫部3131配置于下模的底部。衬垫部3131例如采用厚度与预期的高度调整量同等的板材。在该情况下，也可以采用多个板材，并根据高度调整量适当***和拔出这些板材。衬垫部3131根据需要设于上模。

如图17所示，在中空成型模3126的下模设有调整其水平方向的位置的隔片部3132。隔片部3132是板材，例如是配置于下模的形状模部3126A的外周部的板材。隔片部3132例如根据水平位置的调整量和方向而在形状模部3126A的外周部的前面侧(图17的下侧)、后面侧(图17的上侧)、成型方向侧(图17的右侧)以及成型方向相反侧(图17的左侧)中的至少一个方向侧***和拔出。隔片部3132与下模的衬垫部3131对应地设于上模。

在第一进给杆3013设有第一夹紧爪3113E、3113F，在第二进给杆3014设有第二夹紧爪3114E、3114F。夹紧爪3113E、3114E与飞边台3125S对置配置，夹紧爪3113F、3114F与中空成型模3126对置配置。第一夹紧爪3113E、3113F和第二夹紧爪3114E、3114F夹持工件W，并且借助第一、第二进给杆3013、3014沿其延伸方向使工件W移动。

(3-2)第三实施方式的动作

主要参考图19说明曲轴制造装置3100的动作。图19(A)～图19(D)是表示由曲轴制造装置3100进行的连续成型工序的概念图。

如图19(A)～图19(D)所示，在曲轴制造装置3100中，从成型压力机的载荷和冷却性的观点出发，隔开一个工序的量的间隔配置工件W1、W2、W3，并依次进行闭模、开模、将工件运送到下一工序的模具、闭模、...、开模。在该情况下，压锻工序、预锻工序、终锻工序、修边工序、中空成型工序借助同一压力机压头3012进行，工件W1、W2的运送由同一组进给杆3013、3014进行。

例如，如图19(A)所示地，在终锻模3023实施过终锻工序的工件W1在压力机压头3012上升后被夹紧爪3013C、3014C(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014(仅在图15中图示)运送至修边模3024。此时，在压锻模3021中实施过压锻工序的工件W2被夹紧爪3013A、3014A(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014运送至预锻模3022。

接着，在修边模3024中，通过压力机压头3012下降，如图23(A)所示地，对工件W1实施修边工序。具体来说，将飞边B从工件W1冲落，得到曲轴的预成型品P。此时，在预锻模3022中，通过压力机压头3012下降，对工件W2实施预锻工序。

接着，如图23(B)所示，在压力机压头3012上升后，修边模3024内的预成型品P被夹紧爪3013D、3014D(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014运送至飞边运送部3125，载置于载置部3125S。此时，飞边B留在修边模3024。此外，此时，预锻模3022内的工件W2被夹紧爪3013B、3014B(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014运送至终锻模3023。

接着，在终锻模3023中进行工件W2的终锻工序，在压力机压头3012上升后，如图19(C)所示，在飞边运送部3125处，预成型品P被夹紧爪3113E、3114E(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014运送至中空成型模3126。

在此，在第三实施方式中，由于在中空成型模3126设有调整其水平方向的位置的隔片部3132，因此能够根据预成型品P投入到中空成型模3126的投入位置利用隔片部3132调整中空成型模3126的水平方向的位置。由此，即使是在中空成型模3126的型腔面与预成型品P之间的间隙非常窄的情况下，也能够容易地进行预成型品相对于中空成型模3126的型腔的***。此外，由于这样的水平方向的位置调整能够独立于模具3021～3024和飞边台3125A地进行，因此不会影响到模具3021～3024和飞边台3125A处的各工序。

在这样的预成型品P的运送时，在修边模3024中，通过飞边消除模3024C与压力机压头3012的上升一起从下模上升，从而将留在修边模3024中的飞边B抬起。飞边B被夹紧爪3013D、3014D夹持，并由进给杆3013、3014运送至飞边运送部3125，载置于飞边载置部3125M。此外，此时，终锻模3023内的工件W2被夹紧爪3013C、3014C夹持，并由进给杆3013、3014运送至修边模3024。

接着，在中空成型模3126中，借助压力机压头3012，使中空成型模3126的上模朝向配置有预成型品P的下模下降。由此，将预成型品P封闭于模具3126内，并且从与压力机压头3012的移动方向垂直的方向将中空成型机构3142的冲头***预成型品P，从而得到形成了中空状的孔部H的成型品P。此时，在修边模3024中，通过压力机压头3012下降，对工件W2实施修边工序，将飞边B从工件W2冲落，得到曲轴的预成型品P。

在此，在第三实施方式中，由于在中空成型模3126设有调整其高度方向的位置的衬垫部3131，因此，能够通过由衬垫部3131实现的中空成型模3126的高度调整来对应在中空成型模3126处的孔部H形成中所需的孔部H的厚度调整(高度方向的调整)。由于这样的高度调整能够独立于模具3021～3024地进行，因此不会影响到模具3021～3024的各成型工序。

接着，在压力机压头3012上升后，如图19(D)所示，中空成型模3126内的成型品P被夹紧爪3113F、3114F(仅在图15中图示)夹持，并由进给杆3013、3014运送至装置外部。此时，飞边运送部3125内的飞边B由图18所示的机械手3140的爪3140A排出到飞边传送带3115。此外，此时，修边模3024内的由工件W2得到的预成型品P被夹紧爪3013D、3013D夹持，并由进给杆3013、3014运送至飞边运送部3125，载置于飞边载置部3125M。在该情况下，由工件W2得到的飞边B留在修边模3024。

在图19(D)所示的处理以后，工件W2被施以与工件W1相同的处理，并且相对于工件W2隔开一个工程的量的间隔地被投入的工件W3被施以与工件W1、W2相同的处理，从而依次得到曲轴的成型品。

这样，在第三实施方式中，通过利用隔片部3132调整中空成型模3126的水平方向的位置，能够容易地进行预成型品相对于中空成型模3126的型腔的***。此外，由于由隔片部3132进行的水平方向的位置调整不影响模具3021～3024和飞边台3125A处的各工序，因此，能够利用间距被固定了的同一组进给杆3013、3014进行工件(曲轴的坯料、预成型品以及成型品)的运送。此外，由于由中空成型模3126的衬垫部3131所进行的高度调整能够不影响模具3021～3024处的各成型工序地进行，因此，能够利用同一压力机压头3012进行模具3021～3024、3126的上模相对于下模的移动，并且能够实现投入中空成型模3126的材料形状的自由度的提高。

由于能够如上所述地利用一台装置3100内的间距固定的进给杆3013、3014和同一压力机压头3012连续地进行各成型工序，因此能够实现成本的降低，并且能够增大装置的布局的自由度。

特别是设于修边模3024和中空成型模3126之间的飞边运送部3125，其能够向从飞边传送带3115将飞边B向与朝向中空成型模3126的方向不同的方向排出。在该情况下，通过在进给杆3013、3014的与飞边运送部3125对应的部位另行设置夹紧爪3113E、3114E，从而能够利用进给杆3013、3014进行工件的运送，并且能够利用进给杆3013、3014将飞边B运送至飞边运送部3125的飞边台3125S。因此，无需改变夹紧爪之间的间隔等现有的规格。

实施例

下面，参照具体的实施例进一步详细地说明第一实施方式。在第一形态涉及的实验例和比较实验例中，通过***冲头，从而如图3所示，在坯料1200形成孔部1200A。图3是坯料1200的俯视图。孔部1200A形成后的坯料1200的目标尺寸被设定成宽度w1为70.1mm，宽度w2为50.2mm。

在第一实施方式的实验例中，采用了图2所示的第一实施方式的曲轴的制造方法。具体来说，在模具内配置比最终形状小的坯料1200。并使模具的内表面的形状与坯料1200的目标形状对应。通过将冲头***坯料1200，在坯料1200形成孔部1200A，结果孔部形成后的坯料1200的尺寸为宽度w1是70.8mm(与目标值相差0.7mm)，宽度w2是50.4mm(与目标值相差0.2mm)。此外，坯料1200的孔部1200A附近的端面1201处的面收缩(与纸面垂直的方向的端面1201的高度减少)为0.1mm。

在比较实验例中，如图4所示，将坯料1200配置于下模1300的倾斜面1301，并将冲头1002***坯料1200，从而在坯料1200形成孔部1200A。在比较实验例的冲头1002的***中，坯料1200被倾斜面1301、1302按压，其被按压部分以外的部分未受限制。结果，孔部形成后的坯料1200的尺寸为宽度w1是75.4mm(与目标值相差5.3mm)，宽度w2是51.3mm(与目标值相差1.1mm)。此外，坯料1200的孔部1200A附近的端面1201处的面收缩为2mm。

如上所述，在第一实施方式的实验例中，宽度w1、w2和面收缩均比比较实验例小。由此确认了：通过第一发明的曲轴的制造方法，在孔部形成时，能够实现孔部附近部位的尺寸精度的提高和抑制面收缩的产生。

Claims (2)

1.一种曲轴的制造装置，其特征在于，

该曲轴的制造装置具备：

模具，所述模具包括下模、以能够相对于所述下模移动的方式设置的上模、以及向与所述上模的移动方向垂直的方向移动的多个侧方成型用冲头；

压力机压头，所述压力机压头通过使所述上模相对于所述下模移动来将曲轴的坯料封闭在所述模具内进行成型；

凸轮机构，所述凸轮机构设于各侧方成型用冲头上，并使所述侧方成型用冲头与所述压力机压头的移动联动地朝向模具内部移动；以及

退避机构，所述退避机构为了防止所述侧方成型用冲头彼此干涉而设于所述侧方成型用冲头的至少一方，并且所述退避机构解除所述侧方成型用冲头经由所述凸轮机构与所述压力机压头的移动的联动，

所述凸轮机构具有：凸轮，其具有所述侧方成型用冲头并设置成能够向相对于所述上模的移动方向垂直的方向移动；凸轮驱动器，其固定于所述压力机压头并通过与所述压力机压头向同方向移动来驱动所述凸轮，

所述退避机构具有：固定部件，其将设有该退避机构一侧的所述凸轮机构的所述凸轮驱动器固定于所述压力机压头；退避部件，其在由所述固定部件产生的所述凸轮驱动器与所述压力机压头的固定被解除时，使所述凸轮驱动器向所述压力机压头的移动方向的反方向移动。

2.一种曲轴的制造方法，其特征在于，具备：

模具，所述模具包括下模、以能够相对于所述下模移动的方式设置的上模、以及向与所述上模的移动方向垂直的方向移动的多个侧方成型用冲头，

压力机压头，所述压力机压头使所述上模相对于所述下模移动，

凸轮机构，所述凸轮机构设于各侧方成型用冲头上，

退避机构，所述退避机构为了防止所述侧方成型用冲头彼此干涉而设于所述侧方成型用冲头的至少一方，并且所述退避机构解除所述侧方成型用冲头经由所述凸轮机构与所述压力机压头的移动的联动，

所述凸轮机构具有：凸轮，其具有所述侧方成型用冲头并设置成能够向相对于所述上模的移动方向垂直的方向移动；凸轮驱动器，其固定于所述压力机压头并通过与所述压力机压头向同方向移动来驱动所述凸轮，

所述退避机构具有：固定部件，其将设有该退避机构一侧的所述凸轮机构的所述凸轮驱动器固定于所述压力机压头；退避部件，其在由所述固定部件产生的所述凸轮驱动器与所述压力机压头的固定被解除时，使所述凸轮驱动器向所述压力机压头的移动方向的反方向移动，

通过压力机压头的移动将曲轴的坯料封闭在所述模具内进行成型，并且各侧方成型用冲头借助所述凸轮机构与所述压力机压头的移动联动地向所述模具的内部方向移动，从而在所述坯料的各部位形成孔部，通过所述凸轮驱动器向与所述压力机压头的移动方向的同方向移动而驱动设有所述侧方成型用冲头的所述凸轮，来进行借助所述凸轮机构进行的所述侧方成型用冲头的移动，

在由所述侧方成型用冲头对所述坯料形成孔部时，在采用具有所述侧方成型用冲头会彼此交叉的形状的所述坯料的情况下，为了使得所述侧方成型用冲头彼此不干涉，一方的侧方成型用冲头在所述孔部的形成结束后、借助退避机构解除与所述压力机压头的移动的联动并向所述模具的外部方向退避，另一方的侧方成型用冲头开始向所述模具的内部方向移动，通过由所述固定部件产生的固定被解除时，使所述凸轮驱动器向所述压力机压头的移动方向的反方向移动，来进行借助所述退避机构进行的所述一方的侧方成型用冲头的退避。

Images