JP2016179480A - Crankshaft manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a series 3-cylinder engine crankshaft the material of which can easily be positioned in each step, and the yield of which can be prevented from decreasing.SOLUTION: A lower die 210, where the bottom face of a groove 221 located in a direction crossing the axial direction of a second pin forming part 214 has a slope S that suppresses the generation of a burr 931 constituted by the outflow of a material 920 from the groove 221 along a parting plane of a roughly molding die 200, is used as the lower die 210 of the roughly molding die 200. A manufacturing method for a series 3-cylinder engine crankshaft is characterized in that a roughly molding step includes the engagement of each burr formed in the material 910 by a crush forming step with the groove 221 of the lower die 210 of the roughly molding die 200 in the crush forming step to position the element 920 molded by the crush forming step to the lower die 210 of the roughly molding die 200.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a crankshaft for an inline three-cylinder engine.

従来より、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。直列３気筒エンジンのクランクシャフトの第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンは、爆発間隔に起因して、ジャーナル軸芯の周方向に１２０度の間隔で配置される。このように、直列３気筒エンジンに用いられるクランクシャフトは、形状が複雑であり、熱間鍛造によりクランクシャフトを成形する場合には、完成形状のクランクシャフトをそのまま金型から型抜きすることは困難である。このため、素材を型抜きの容易な形状に成形する成形金型を用いて鍛造成形した後に、ジャーナル軸の軸心を中心として、時計回り方向及び反時計回り方向へそれぞれ所定角度、例えば６０°ずつ捩るツイスト加工が施される。   Conventionally, a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine is known (for example, Patent Document 1). The first pin, the second pin, and the third pin of the crankshaft of the in-line three-cylinder engine are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction of the journal axis due to the explosion interval. As described above, the crankshaft used in the in-line three-cylinder engine has a complicated shape, and when the crankshaft is formed by hot forging, it is difficult to punch the completed crankshaft from the mold as it is. It is. For this reason, after forging using a molding die that molds the material into a shape that can be easily punched, a predetermined angle, for example, 60 °, in the clockwise and counterclockwise directions about the axis of the journal shaft. Twist twisting is applied.

鍛造成形で、直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンの位相に起因して、金型の分割位置に高低差が発生する（例えば、特許文献２）。また、鍛造成形において生ずるバリを少なく抑えるための技術として、金型に傾斜段差面を形成することが知られている（例えば、特許文献３）。   When the crankshaft of an in-line three-cylinder engine is formed without forging by forging, due to the phases of the first pin, the second pin, and the third pin, A difference in height occurs (for example, Patent Document 2). Further, as a technique for suppressing burrs generated in forging, it is known to form an inclined step surface on a mold (for example, Patent Document 3).

特開２０１２−８６２６５号公報JP 2012-86265 A 特開昭５８−１３２３４２号公報JP 58-132342 A 特公昭６２−４５００９号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-45209

鍛造成形で直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、前述のように、金型の分割位置に高低差が発生する。このため、鍛造成形において潰し成形工程、荒成形工程、及び、仕上げ成形工程を行う際に、各工程から次の工程に素材が搬送された際の金型に対する素材の位置決めが必要である。この位置決めのために、鍛造の各工程において生ずるバリに、段差を設ける等の対応が必要である。しかし、この場合には、バリを積極的に発生させる必要があるため、歩留まりが低下するなどの不具合が生ずる。   When the crankshaft of an in-line three-cylinder engine is formed without forging by forging, as described above, there is a difference in height at the dividing position of the mold. For this reason, when performing a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process in forging, it is necessary to position the material with respect to the mold when the material is conveyed from each process to the next process. For this positioning, it is necessary to take measures such as providing a step in the burr generated in each process of forging. However, in this case, since it is necessary to actively generate burrs, problems such as a decrease in yield occur.

本発明は、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine that can easily position a material in each step and suppress a decrease in yield.

上記目的を達成するため本発明は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法であって、前記潰し成形工程では、円柱状のビレット（例えば、後述のビレット（素材）９１０）を出発材料とし、下型（例えば、後述の下型１１０）と上型とを有する潰し成形用金型（例えば、後述の潰し成形用金型１００）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレットをクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、前記荒成形工程では、下型（例えば、後述の下型２１０）と上型とを有する荒成形用金型（例えば、後述の荒成形用金型２００）を用いて、前記潰し成形工程で成形された素材（例えば、後述の素材９２０）を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、前記仕上げ成形工程では、下型（例えば、後述の下型３１０）と上型とを有する仕上げ成形用金型（例えば、後述の仕上げ成形用金型３００）を用いて、前記荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行い、前記潰し成形用金型の下型、前記荒成形用金型の下型、前記仕上げ成形用金型の下型として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部（例えば、後述のジャーナル軸成形部１１２、２１２）の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部（例えば、後述の第２ピン成形部１１４、２１４）が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに前記潰し成形用金型、前記荒成形用金型、及び、前記仕上げ成形用金型のそれぞれの分割面（例えば、後述の分割面１１１、２１１）に沿って延びて前記第２ピン成形部に連通する溝（例えば、後述の台形溝１２１、２２１）が形成された下型であって、前記溝が少なくとも一対形成され、前記溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリ（例えば、後述のバリ９３１）を生じさせる下型を用い、前記荒成形用金型の下型として、前記第２ピン成形部の軸方向に交差する方向に位置する前記溝の底面が、前記荒成形用金型の分割面に沿って前記溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面（例えば、後述の傾斜面Ｓ）を有する下型を用い、前記荒成形工程では、前記潰し形成工程で前記潰し成形用金型の下型の前記溝において素材に形成した各前記バリを、前記荒成形工程で前記荒成形用金型の下型の前記溝にそれぞれ係合させて、前記潰し形成工程において成形された素材を、前記荒成形用金型の下型に対して位置決めすることを特徴とする、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention is a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine, which performs hot forging having a crushing forming step, a rough forming step, and a finish forming step, wherein the crushing forming is performed. In the process, a columnar billet (for example, a billet (material) 910 described later) is used as a starting material, and a crushing mold (for example, a later-described mold) having a lower mold (for example, a lower mold 110 described later) and an upper mold is used. Using a crushing mold 100), a billet as a material is molded into a shape approximating a crankshaft product shape according to each shape of the crankshaft. In the rough molding step, a lower mold (for example, A material (for example, a material 920 to be described later) formed by the crushing molding process using a rough molding die (for example, to be described later for rough forming mold 200) having a lower mold 210) and an upper die described later. The The shape is further approximated to the product shape of the crankshaft. In the finish molding step, a finish molding die (for example, finish molding described later) having a lower mold (for example, lower mold 310 described later) and an upper mold is formed. The material formed in the rough forming step is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance using the mold 300), the lower mold for the crushing mold, and the rough forming mold As a lower die of the mold for finishing molding, in the vertical direction, below the journal shaft forming portion (for example, journal shaft forming portions 112 and 212 described later) for forming the journal shaft of the crankshaft, the crankshaft The second pin forming part (for example, second pin forming parts 114 and 214 described later) for forming the second pin is a lower mold in which the second pin forming part is arranged in a vertically downward direction and is crushed and molded. , Grooves extending along the respective split surfaces (for example, split surfaces 111 and 211 described later) of the rough molding die and the finish molding die and communicating with the second pin molding portion (for example, A lower mold in which trapezoidal grooves 121, 221) described later are formed, and at least a pair of the grooves are formed, and a burr (for example, a burr 931 described later) connected to the second pin of the crankshaft is generated in the groove. The bottom surface of the groove located in the direction intersecting the axial direction of the second pin molding portion is along the dividing surface of the rough molding die as the lower die of the rough molding die. The lower mold having an inclined surface (for example, an inclined surface S to be described later) that suppresses the generation of burrs formed by the material flowing out of the groove is used, and in the rough forming step, the crush forming step is performed. Material in the groove of the lower mold The burrs formed in the rough forming step are engaged with the grooves in the lower die of the rough forming die, and the material formed in the crushing forming step is used as the material for the rough forming die. Provided is a method of manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine, characterized by positioning with respect to a lower mold.

本発明によれば、素材を、少なくとも一対の溝によってバリが支持されることで、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。また、傾斜面により、溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面を一対の溝のみに形成し、他の部分には形成しない場合には、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部に連通する溝に傾斜面を形成する場合には、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリの発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形金型からのバリのはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリが邪魔になること抑えることができる。また、バリの発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。   According to the present invention, since the burrs are supported by at least a pair of grooves, the material can be positioned with respect to the lower mold of the rough forming mold, and the lower mold of the rough forming mold can be stably formed. Can be supported. Further, the inclined surface can suppress the generation of burrs that are formed by the material flowing out of the groove. For this reason, a decrease in yield can be suppressed. Moreover, when an inclined surface is formed only in a pair of grooves and not formed in other portions, it is possible to suppress an increase in load during forging. In addition, when an inclined surface is formed in the groove communicating with the second pin molding portion, the occurrence of burrs is suppressed when the counter weight is not provided in the arm portion adjacent to the second pin. Can do. For this reason, it is possible to suppress the burrs from protruding from the rough forming mold, so that it is possible to arrange the molds used in other processes adjacent to each other, and the burrs are not transferred when the forged product is conveyed. It can suppress getting in the way. Moreover, since the generation | occurrence | production of a burr | flash can be suppressed, a raw material can be efficiently and easily filled into the cavity of a metal mold | die.

そして、前記潰し成形工程では、前記潰し成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部１１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１６）と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面（例えば、後述の第１潰し型平坦面１２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部１１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１８）と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面（例えば、後述の第３潰し型平坦面１２５）を有する下型（例えば、後述の下型１１０）を用い、前記荒成形工程では、前記荒成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部２１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１６）と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面（例えば、後述の第１荒型平坦面２２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部２１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１８）と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面（例えば、後述の第３荒型平坦面２２５）を有する下型２１０を用い、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第１潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第３潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。   In the crushing molding step, as a lower mold of the crushing molding die, a first pin molding part (for example, a first pin molding part 113 described later) for molding a first pin of the crankshaft, In a region surrounded by an arm part molding part (for example, an arm part molding part 116 described later) for molding an arm part adjacent to the first pin, a first squeeze mold flat surface (for example, a first squeeze mold described later) is provided. A third pin forming portion (for example, a third pin forming portion 115 to be described later) and an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. A lower mold having a third crushing mold flat surface (for example, a third crushing mold flat surface 125 to be described later) in a region surrounded by the arm part forming section (for example, an arm part forming section 118 to be described later). Use lower mold 110) In the rough forming step, as a lower mold of the rough forming mold, a first pin forming portion (for example, a first pin forming portion 213 described later) for forming a first pin of a crankshaft, and a crankshaft first A first rough flat surface (for example, a first rough flat described later) is formed in an area surrounded by an arm portion forming portion (for example, an arm portion molded portion 216 described later) for forming an arm portion adjacent to one pin. And a third pin molding portion (for example, a third pin molding portion 215 described later) that molds the third pin of the crankshaft, and an arm that molds an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. Using a lower mold 210 having a third rough flat surface (for example, a third rough flat surface 225 described later) in a region surrounded by a part forming portion (for example, an arm portion forming portion 218 described later), Is the split surface of the lower mold of the crushing mold? The depth to the first crushing mold flat surface is the same as the depth from the dividing surface of the lower mold of the rough molding die to the first rough mold flat surface, and the lower mold of the crushing molding die. The depth from the divided surface to the third flat mold flat surface is the same as the depth from the divided surface of the lower mold of the rough molding die to the third flat flat surface.

これにより潰し成形工程において、第１潰し型平坦面及び第３潰し型平坦面に素材としてのビレットを載置することができるため、ジャーナル軸成形部の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレットを、潰し成形用金型に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部の軸心に対して、円柱状のビレットの軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。
また、荒成形工程において、素材のバリは、荒成形用金型の下型の一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１荒型平坦面当接面、第３荒型平坦面当接面は、第１荒型平坦面、第３荒型平坦面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、荒成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。 Thereby, in the crushing molding process, the billet as the material can be placed on the first crushing mold flat surface and the third crushing mold flat surface, so that the columnar shape has a positional relationship substantially coincident with the axis of the journal shaft molding portion. The billet can be placed in a crushing mold. For this reason, the fall of the yield by the axial center of a column-shaped billet becoming diagonal positional relationship with respect to the axial center of a journal axis | shaft shaping | molding part can be suppressed.
Further, in the rough forming process, the material burrs are respectively supported by a pair of grooves in the lower mold of the rough forming mold, and the first rough flat surface contact surface and the third rough flat surface of the raw material are also supported. The contact surfaces are supported by the first rough flat surface and the third rough flat surface, respectively. That is, the material can be supported by a total of four portions of the rough forming mold. For this reason, the material can be positioned with respect to the lower mold of the rough molding die without causing play, and can be stably supported in the lower mold of the rough molding die.

そして、前記仕上げ工程では、前記仕上げ成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部３１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部３１６）と、に囲まれた領域に、第１素材支持部（例えば、後述の第１素材支持部３２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部を有する下型（例えば、後述の下型３１０）を用い、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第１素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第３素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。   In the finishing step, as a lower mold of the finish molding die, a first pin molding part (for example, a first pin molding part 313 described later) for molding a first pin of a crankshaft, and a crankshaft first mold In a region surrounded by an arm part forming part (for example, an arm part forming part 316 described later) for forming an arm part adjacent to one pin, a first material support part (for example, a first material support part 324 described later) is provided. ) And a third pin molding part (for example, a third pin molding part described later) for molding the third pin of the crankshaft and an arm part molding part for molding an arm part adjacent to the third pin of the crankshaft And a lower die having a third material support portion (for example, a lower die 310 described later) in a region surrounded by the region from the split surface of the lower die of the finish molding die to the first material support portion. The depth of the rough forming mold The depth from the division surface of the lower mold to the first rough flat surface is the same as the depth from the lower mold division surface of the finish molding die to the third material support portion. It is the same as the depth from the dividing surface of the lower mold of the mold to the third rough flat surface.

これにより仕上げ成形工程において、素材のバリは、仕上げ成形用金型の下型の少なくとも一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１素材支持部当接面、第３素材支持部当接面は、第１素材支持部の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、仕上げ成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して仕上げ成形用金型の下型において支持することができる。   Thus, in the finish molding process, the material burrs are respectively supported by at least a pair of grooves in the lower mold of the finish molding die, and at the same time, the first material support portion contact surface and the third material support portion contact of the material. The contact surface is supported by the protruding end surface of the first material support portion and the protruding end surface of the third material support portion, respectively. That is, the material can be supported by a total of four parts of the finishing mold. Therefore, the material can be positioned with respect to the lower mold of the finish molding die without causing play, and can be stably supported on the lower mold of the finish molding die.

本発明によれば、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which can position a raw material easily in each process and can suppress the fall of a yield can be provided.

本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 110 of the crushing mold 100 used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。In the crushing molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 of the lower mold 110 of the crushing mold 100. It is an expanded sectional view which shows a mode. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 210 of the roughing metal mold | die 200 used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。In the rough forming step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, the material 920 is placed on the first rough flat surface 224 of the lower mold 210 of the rough forming die 200. It is an expanded sectional view which shows a mode. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the inclined surface S of the metal mold | die 200 for rough forming used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 210 and raw material of the metal mold | die 200 for rough forming used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line in FIG. 図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA in FIG. 図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line in FIG. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。The material 930 is placed on the first material support portion 324 of the lower mold 310 of the finish molding die 300 in the finish molding step of the crankshaft manufacturing method for the inline three-cylinder engine according to the embodiment of the present invention. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is.

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a lower mold 110 of a crushing mold 100 used in a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a crushing molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. The billet 910 is a first crushing mold flat surface 124 of the lower mold 110 of the crushing mold 100. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is mounted in. FIG. 3 is a plan view showing a lower mold 210 of a roughing mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

図４は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。図７は、図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図８は、図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図９は、図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。   FIG. 4 is a rough forming step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, and the material 920 is the first rough flat surface 224 of the lower mold 210 of the rough forming die 200. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is mounted in. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an inclined surface S of a rough forming mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the lower mold 210 and the raw material of the rough forming mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 10 is a finish molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, and the material 930 is applied to the first material support portion 324 of the lower mold 310 of the finish molding die 300. It is an expanded sectional view which shows a mode that it has mounted.

本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法により鍛造されるクランクシャフトは、自動車等の内燃機関（エンジン）において、ピストンの往復運動を、コネクティングロッドと協働して回転運動に変換する。クランクシャフトは、直列３気筒エンジン用として構成されている。   The crankshaft forged by the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to the present embodiment converts a reciprocating motion of a piston into a rotational motion in cooperation with a connecting rod in an internal combustion engine (engine) such as an automobile. . The crankshaft is configured for an in-line three-cylinder engine.

クランクシャフトは、本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法において行われる熱間鍛造により成形される。熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有している。潰し成形工程では、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００が用いられる。荒成形工程では、下型２１０と上型２５０とを有する荒成形用金型２００が用いられる。仕上げ成形工程では、下型３１０と上型（図示せず）とを有する仕上げ成形用金型３００が用いられる。   The crankshaft is formed by hot forging performed in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to the present embodiment. Hot forging has a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process. In the crushing process, a crushing mold 100 having a lower mold 110 and an upper mold (not shown) is used. In the rough forming step, a rough forming mold 200 having a lower mold 210 and an upper mold 250 is used. In the finish molding process, a finish molding die 300 having a lower mold 310 and an upper mold (not shown) is used.

先ず、潰し成形工程で用いられる潰し成形用金型１００について説明する。潰し成形用金型１００は、円柱状を有する素材としてのビレット９１０（図１のＤ−Ｄ線に沿った拡大断面図である図２を参照）を、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。
図１に示すように、潰し成形用金型１００の下型１１０は、下型分割面１１１と、ジャーナル軸成形部１１２と、第１ピン成形部１１３と、第２ピン成形部１１４と、第３ピン成形部１１５と、アーム部成形部１１６、１１７、１１８と、ウエイト部成形部１１９と、台形溝１２１と、凸状部１２２、１２３と、第１潰し型平坦面１２４と、第３潰し型平坦面１２５とを有する。 First, the crushing mold 100 used in the crushing process will be described. The crushing mold 100 is a billet 910 (see FIG. 2 which is an enlarged cross-sectional view along the line DD in FIG. 1) as a material having a columnar shape, depending on the shape of each crankshaft. Molded into a shape that approximates the shape of the crankshaft
As shown in FIG. 1, the lower mold 110 of the crushing mold 100 includes a lower mold dividing surface 111, a journal shaft molding part 112, a first pin molding part 113, a second pin molding part 114, 3-pin molding part 115, arm part molding parts 116, 117, 118, weight part molding part 119, trapezoidal groove 121, convex parts 122, 123, first crushing mold flat surface 124, and third crushing And a mold flat surface 125.

分割面１１１の一部は、潰し成形工程において潰し成形用金型１００の下型１１０と上型とで、素材としてのビレット９１０を挟んで成形する際に、上型（図示せず）の上型分割面に当接する。ジャーナル軸成形部１１２は、クランクシャフトにおいて、エンジンのシリンダブロックに回転可能に支持される部分であるジャーナル軸（図示せず）を成形する。複数のジャーナル軸が、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有するように、ジャーナル軸成形部１１２は、下型１１０において、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有して形成されている。下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２と、上型（図示せず）の各ジャーナル軸成形部とにより略円柱形状が形成されるように、下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２は、略円柱形状をその軸心を含む断面で切ったような形状を有している。   A part of the dividing surface 111 is an upper part of an upper mold (not shown) when forming with the lower mold 110 and the upper mold of the crushing mold 100 sandwiching the billet 910 as a material in the crushing molding process. Abuts against the mold dividing surface. The journal shaft forming portion 112 forms a journal shaft (not shown) that is a portion of the crankshaft that is rotatably supported by the cylinder block of the engine. In the lower mold 110, the journal shaft forming portion 112 is positioned at a distance from each other on the same axis so that the plurality of journal shafts have a positional relationship in which they are spaced from each other on the same axis. It is formed with a relationship. Each journal shaft forming portion 112 of the lower mold 110 is substantially shaped so that each journal shaft forming portion 112 of the lower die 110 and each journal shaft forming portion of the upper die (not shown) form a substantially cylindrical shape. It has a shape that is obtained by cutting a cylindrical shape by a cross section including its axis.

第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５は、それぞれジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）において、ジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から外れた位置で、複数のジャーナル軸成形部１１２の間にそれぞれ位置するように配置されている。第１ピン成形部１１３においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第１ピンが成形される。同様に、第２ピン成形部１１４においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第２ピンが成形され、第３ピン成形部１１５においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第３ピンが成形される。   The first pin forming portion 113, the second pin forming portion 114, and the third pin forming portion 115 are respectively positioned in the axial direction of the journal shaft forming portion 112 (the left-right direction in FIG. 1). Are arranged so as to be located between the plurality of journal shaft forming portions 112 at positions deviating from the above. In the first pin forming portion 113, the first pin of the crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed. Similarly, in the second pin forming portion 114, a second pin of a crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed, and in the third pin forming portion 115, the crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed. A third pin is molded.

第２ピン成形部１１４は、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部１１２の下方に配置されている。具体的には、第２ピン成形部１１４は、ジャーナル軸成形部１１２とジャーナル軸成形部１１２との間において、分割面１１１に一致する位置関係を有するジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から鉛直下方に窪んで形成されている。
これに対して第１ピン成形部１１３は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して反時計回り方向へ、ジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第１ピン成形部１１３においては、第１ピンのわずかに一部のみ成形され、第１ピンの大部分は、上型（図示せず）の第１ピン成形部において成形される。
同様に、第３ピン成形部１１５は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して時計回り方向へジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第３ピン成形部１１５においては、第３ピンのわずかに一部のみ成形され、第３ピンの大部分は、上型（図示せず）の第３ピン成形部において成形される。 The second pin forming portion 114 is disposed below the journal shaft forming portion 112 for forming the journal shaft of the crankshaft in the vertical direction. Specifically, the second pin forming portion 114 is perpendicular to the axial position of the journal shaft forming portion 112 having a positional relationship that coincides with the dividing surface 111 between the journal shaft forming portion 112 and the journal shaft forming portion 112. It is formed to be depressed downward.
On the other hand, the first pin molding portion 113 is viewed from the direction in which the axis of the journal shaft molding portion 112 extends and the first pin molding portion 113 appears to be positioned in front of the second pin molding portion 114. (When viewed in the direction from left to right in FIG. 1), the journal shaft forming portion 112 is counterclockwise with respect to the second pin forming portion 114 with the axis of the journal shaft forming portion 112 as the center. Are formed so as to have a positional relationship in which the phase is shifted by 120 ° in the circumferential direction of the axis. Accordingly, in the first pin molding portion 113 of the lower mold 110, only a part of the first pin is molded, and most of the first pin is molded in the first pin molding portion of the upper mold (not shown). Is done.
Similarly, the third pin molding portion 115 is viewed from the direction in which the axis of the journal shaft molding portion 112 extends and the first pin molding portion 113 appears to be positioned in front of the second pin molding portion 114. (When viewed in the direction from left to right in FIG. 1), the axis of the journal shaft forming portion 112 is clockwise with respect to the second pin forming portion 114 around the axis of the journal shaft forming portion 112. Are formed with a positional relationship in which the phase is shifted by 120 ° in the circumferential direction. Accordingly, in the third pin molding portion 115 of the lower mold 110, only a part of the third pin is molded, and most of the third pin is molded in the third pin molding portion of the upper mold (not shown). Is done.

アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、クランクシャフトの第１ピン、第２ピン、第３ピンにそれぞれ一体成形されるアーム部を成形する。アーム部が、ジャーナル軸の軸方向に対して略直交する方向へ、第１ピン、第２ピン、第３ピンからそれぞれジャーナル軸へ一対ずつ延びてジャーナル軸に一体成形されるように、アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）における第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５のそれぞれの端部と、ジャーナル軸成形部１１２とを連通する。   The arm part forming parts 116, 117, and 118 form arm parts that are integrally formed with the first pin, the second pin, and the third pin of the crankshaft, respectively. The arm portion is formed integrally with the journal shaft by extending one pair from the first pin, the second pin, and the third pin to the journal shaft in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the journal shaft. The forming portions 116, 117, and 118 are the ends of the first pin forming portion 113, the second pin forming portion 114, and the third pin forming portion 115 in the axial center direction (left and right direction in FIG. 1) of the journal shaft forming portion 112, respectively. And the journal shaft forming portion 112 are communicated with each other.

ウエイト部成形部１１９は、ジャーナル軸に略直交する方向へ、第１ピン、第３ピンからそれぞれ離間する方向へジャーナル軸から板状に延びるウエイト部を成形する。ウエイト部が、アーム部と一体成形されアーム部よりも幅広い板状に成形されるように、ウエイト部成形部１１９は、アーム部成形部１１６、１１８にそれぞれ連通しアーム部成形部１１６、１１８よりも幅が広く形成されている。アーム部成形部１１６、１１８は、対をなして形成されていたが、各アーム部とそれぞれ一体成形されるウエイト部も一対ずつ形成されるように、アーム部成形部１１６、１１８は対をなして形成されている。なお、第２ピンに一体成形されたアームにはウエイト部は一体成形されない。このためアーム部成形部１１７に連通するウエイト分成形部は形成されていない。   The weight part forming part 119 forms a weight part extending in a plate shape from the journal shaft in a direction substantially perpendicular to the journal axis and in a direction away from the first pin and the third pin. The weight part molding part 119 communicates with the arm part molding parts 116 and 118 from the arm part molding parts 116 and 118 so that the weight part is integrally formed with the arm part and formed into a plate shape wider than the arm part. Is also formed wide. The arm portion forming portions 116 and 118 are formed in pairs, but the arm portion forming portions 116 and 118 are paired so that a pair of weight portions integrally formed with each arm portion is also formed. Is formed. Note that the weight portion is not integrally formed with the arm integrally formed with the second pin. For this reason, the weight part forming part communicating with the arm part forming part 117 is not formed.

台形溝１２１は、台形溝１２１の長手方向に直交する断面が、溝の底に近づくほど先細りした台形状を有している（図９に示す、台形溝１２１と略同一形状の荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１参照）。台形溝１２１は、成形方向である鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の上下方向へ、互いに離間し合うように、対をなして延びている。台形溝１２１の基端部は、第２ピン成形部１１４に連通している。分割面１１１に沿った方向における台形溝１２１の延出端部は、下型１１０の縁部に位置している。素材としてのビレット９１０が潰し成形用金型１００によって成形される際に、素材の一部は台形溝１２１に入り込む。これにより、クランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる。即ち、台形溝１２１に入った素材の一部は、バリの一部になる。   The trapezoidal groove 121 has a trapezoidal shape in which the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the trapezoidal groove 121 is tapered toward the bottom of the groove (shown in FIG. 9 is a rough forming metal having substantially the same shape as the trapezoidal groove 121. (See the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the mold 200). The trapezoidal groove 121 is recessed downward in the molding direction, and along the dividing surface 111 of the crushing molding die 100, in a direction perpendicular to the axial direction of the journal shaft molding portion 112, that is, in the vertical direction in FIG. , Extending in pairs so as to be spaced apart from each other. The proximal end portion of the trapezoidal groove 121 communicates with the second pin molding portion 114. The extending end of the trapezoidal groove 121 in the direction along the dividing surface 111 is located at the edge of the lower mold 110. When the billet 910 as a material is molded by the crushing mold 100, a part of the material enters the trapezoidal groove 121. This creates a burr connected to the second pin of the crankshaft. That is, a part of the material that enters the trapezoidal groove 121 becomes a part of the burr.

凸状部１２２、１２３は、鉛直上方へ突出するとともに、潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の下方向、上方向へ、それぞれ対をなして延びている。図１の下方向へ延びる凸状部１２２の基端部は、第１ピン成形部１１３に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２２の延出端部は、下型１１０の図１の下側の縁部に位置している。図１の上方向へ延びる凸状部１２３の基端部は、第３ピン成形部１１５に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２３の延出端部は、下型１１０の図１の上側の縁部に位置している。従って、図２に示すように、ジャーナル軸成形部１１２の軸心に直交する下型１１０の断面では、凸状部１２２から第１ピン成形部１１３へ下りの傾斜が形成されている。   The projecting portions 122 and 123 protrude vertically upward, and extend in the direction perpendicular to the axial direction of the journal shaft forming portion 112 along the dividing surface 111 of the crushing molding die 100, that is, the downward direction in FIG. , And extend upward in pairs. The base end portion of the convex portion 122 extending downward in FIG. 1 communicates with the first pin forming portion 113, and the extending end portion of the convex portion 122 in the direction along the dividing surface 111 is the lower mold 110. 1 is located at the lower edge of FIG. The base end portion of the convex portion 123 extending upward in FIG. 1 communicates with the third pin forming portion 115, and the extending end portion of the convex portion 123 in the direction along the dividing surface 111 is the lower mold 110. 1 is located at the upper edge of FIG. Therefore, as shown in FIG. 2, a downward slope from the convex portion 122 to the first pin forming portion 113 is formed in the cross section of the lower mold 110 orthogonal to the axis of the journal shaft forming portion 112.

そして、図１に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、一対のアーム部成形部１１６に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域、即ち、図２に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１潰し型平坦面１２４を有する。第１潰し型平坦面１２４は、潰し成形工程において、第１ピンからウエイト部に至るまでの部分となる素材の部分に、平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１（図４参照）を形成する。   Then, in a plan view shown in FIG. 1, a first pin molding portion 113 that is inclined, a pair of arm portion molding portions 116 that mold a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft, and a pair of arms The area of the lower mold 110 surrounded by a pair of weight part forming parts 119 communicating with the part forming part 116 and forming a pair of weight parts, that is, the part on the left side from the part that has finished descending the inclination shown in FIG. Has a first crush-type flat surface 124. In the crushing molding process, the first crushing mold flat surface 124 is a first rough flat surface abutting surface 921 (FIG. 5) configured by a flat surface on a material portion that is a portion from the first pin to the weight portion. 4).

第３ピン成形部１１５に繋がっている凸状部１２３についても同様に、図１に示すように、第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、一対のアーム部成形部１１８に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域の部分は、第３潰し型平坦面１２５を有する。第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、第３ピンからウエイト部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）を形成する。   Similarly, for the convex portion 123 connected to the third pin forming portion 115, as shown in FIG. 1, the third pin forming portion 115 and a pair of arm portions adjacent to the third pin of the crankshaft are formed. A portion of the region of the lower mold 110 surrounded by the pair of arm part molding parts 118 and the pair of weight part molding parts 119 that communicate with the pair of arm part molding parts 118 and mold the pair of weight parts is a third part. It has a flat flat surface 125. In the crushing molding process, the third crushing mold flat surface 125 is a third rough flat surface abutting surface (FIG. 5) constituted by a flat surface on the part corresponding to the part from the third pin to the weight part. (Not shown).

ジャーナル軸成形部１１２、第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５、アーム部成形部１１６、１１７、１１８、ウエイト部成形部１１９、第１潰し型平坦面１２４、及び、第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、素材としてのビレット９１０からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの一部を構成する。   Journal shaft forming part 112, first pin forming part 113, second pin forming part 114, third pin forming part 115, arm part forming parts 116, 117, 118, weight part forming part 119, first crushing mold flat surface 124 And the 3rd crushing type | mold flat surface 125 comprises a part of cavity which shape | molds the part which becomes a crankshaft from the billet 910 as a raw material in a crushing molding process.

なお、潰し成形用金型１００の上型（図示せず）の部分であって、潰し成形工程において、素材からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの上型に位置する部分は、下型１１０において成形されるクランクシャフトの一部以外の部分を成形するように構成されている。即ち、上型（図示せず）は、下型１１０のジャーナル軸成形部１１２と同様のジャーナル軸成形部を有している。また、上型（図示せず）は、下型分割面１１１に対向し当接する上型分割面を有する。また、上型は、下型１１０により成形されない第１ピンの部分、第３ピンの部分、アーム部の部分、および、ウエイト部の部分を成形する、不図示の第１ピン成形部と、第３ピン成形部と、アーム部成形部と、ウエイト部成形部と、を有している。   Note that a portion of the upper mold (not shown) of the crushing mold 100 that is located in the upper mold of the cavity that molds the portion that becomes the crankshaft from the material in the crushing molding process is the lower mold 110. The part other than a part of the crankshaft that is molded in is formed. That is, the upper mold (not shown) has a journal shaft forming portion similar to the journal shaft forming portion 112 of the lower mold 110. The upper mold (not shown) has an upper mold dividing surface that faces and contacts the lower mold dividing surface 111. In addition, the upper mold includes a first pin molding section (not shown) that molds a first pin portion, a third pin portion, an arm portion portion, and a weight portion portion that are not molded by the lower mold 110, and a first pin molding portion (not shown). It has a 3-pin molding part, an arm part molding part, and a weight part molding part.

また、上型は、下型１１０に形成された台形溝１２１に係合する、台形溝１２１よりも僅かに小さい形状を有する台形凸部と、下型１１０に形成された凸状部１２２が係合する、凸状部１２２よりも僅かに大きな凹状溝が形成されている。   In addition, the upper mold has a trapezoidal convex part having a slightly smaller shape than the trapezoidal groove 121 and a convex part 122 formed in the lower mold 110, which engages with the trapezoidal groove 121 formed in the lower mold 110. A concave groove slightly larger than the convex portion 122 is formed.

次に、荒成形工程で用いられる荒成形用金型２００について説明する。荒成形用金型２００は、潰し成形工程で成形された素材９２０を、製品としてのクランクシャフトの形状に更に近似した形状に成形する。このため、荒成形用金型２００の下型２１０は、潰し成形用金型１００の下型１１０と同様に、下型分割面２１１と、ジャーナル軸成形部２１２と、第１ピン成形部２１３と、第２ピン成形部２１４と、第３ピン成形部２１５と、アーム部成形部２１６、２１７、２１８と、ウエイト部成形部２１９と、を有する。これらは、より製品としてのクランクシャフトの各部の形状に近い形状で素材を成形可能である。潰し成形用金型１００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、潰し成形用金型１００の構成とは異なる荒成形用金型２００の特徴的な構成について以下に説明する。   Next, the rough forming die 200 used in the rough forming step will be described. The rough forming mold 200 forms the material 920 formed in the crushing forming process into a shape that further approximates the shape of the crankshaft as a product. Therefore, the lower mold 210 of the rough molding die 200 is similar to the lower mold 110 of the crushing molding die 100, the lower mold dividing surface 211, the journal shaft molding portion 212, the first pin molding portion 213, and the like. , A second pin molding part 214, a third pin molding part 215, arm part molding parts 216, 217 and 218, and a weight part molding part 219. These materials can be molded into a shape closer to the shape of each part of the crankshaft as a product. The description of these portions that is substantially the same as the configuration of the crushing mold 100 is omitted, and the other characteristic configuration of the rough molding die 200 that is different from the configuration of the crushing mold 100 is described below. Explained.

図３のＦ−Ｆ線に沿った断面図として図５に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の底面は、傾斜面Ｓを有している。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の底面であって第２ピン成形部２１４の軸方向に直交する方向（図３における上方向、下方向）に位置する台形溝２２１の底面に存在する。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の延出方向（図３における上方向又は下方向）に直交する位置関係を有して、台形溝２２１を横断するように存在している。このため、図５に示すように、傾斜面Ｓを境界として、第２ピン形成部から離れた側における台形溝２２１の底面は、第２ピン形成部に近い側における台形溝２２１の底面に対して、鉛直方向に一段上がった位置関係を有している。即ち、図６に示すＡ−Ａ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図８参照）と、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図７参照）と、を比較すると、台形溝２２１の底部で形成されたバリ９３１の高さの位置が異なるように構成されている。   As shown in FIG. 5 as a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. 3, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 has an inclined surface S. The inclined surface S exists on the bottom surface of the trapezoidal groove 221 located in the bottom surface of the trapezoidal groove 221 and in the direction orthogonal to the axial direction of the second pin forming portion 214 (upward and downward in FIG. 3). The inclined surface S has a positional relationship orthogonal to the extending direction of the trapezoidal groove 221 (upward or downward in FIG. 3) and exists so as to cross the trapezoidal groove 221. Therefore, as shown in FIG. 5, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 on the side away from the second pin forming portion with the inclined surface S as the boundary is opposite to the bottom surface of the trapezoidal groove 221 on the side close to the second pin forming portion. Thus, the positional relationship is one step higher in the vertical direction. That is, the burr 931 (see FIG. 8) in the trapezoidal groove 221 in the cross section along the line AA shown in FIG. 6 and the inside of the trapezoidal groove 221 in the cross section along the line BB shown in FIG. When compared with the burr 931 (see FIG. 7), the height position of the burr 931 formed at the bottom of the trapezoidal groove 221 is different.

荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の一対の斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分（図示せず）の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。   The inclination angle of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 corresponding to the pair of hypotenuses of the trapezoid (see FIG. 8, etc.) with respect to the vertical direction (vertical direction in FIG. 8) is The inclination angle of the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the corresponding crushing mold 100 corresponding to the two hypotenuses of the trapezoid (not shown) with respect to the vertical direction is the same.

また、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１に係合する、荒成形用金型２００の上型（図示せず）の台形凸部の下端部は、図５に示すように、下型２１０の台形溝２２１及び傾斜面Ｓに倣った形状を有している。傾斜面Ｓは、荒成形工程においてバリが発生し、分割面２１１に沿って台形溝２２１から流出して広がるバリの広がりを抑え、バリの発生を抑制する。   Further, the lower end portion of the trapezoidal convex portion of the upper die (not shown) of the rough forming die 200 that engages with the trapezoidal groove 221 of the lower die 210 of the rough forming die 200 is as shown in FIG. The lower mold 210 has a shape following the trapezoidal groove 221 and the inclined surface S. The inclined surface S generates burrs in the rough forming process, suppresses the spread of burrs that flow out of the trapezoidal groove 221 along the dividing surface 211, and suppresses the generation of burrs.

図３に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２、２２３は、潰し成形用金型１００の下型１１０の凸状部１２２、１２３と同様に、鉛直上方へ突出するとともに、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って、ジャーナル軸成形部の軸心方向に直交する方向へ、即ち、図３の下方向、上方向へ、それぞれ延びている。図１の下方向へ延びる凸状部２２２の基端部は、第１ピン成形部２１３に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２２の延出端部は、下型２１０の図３の下側の縁部に位置している。図３の上方向へ延びる凸状部２２３の基端部は、第３ピン成形部２１５に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２３の延出端部は、下型２１０の図３の上側の縁部に位置している。従って、荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した状態とした、図６のＥ−Ｅ線に沿った拡大断面である図４に示すように、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に直交する下型２１０の断面では、凸状部２２２から第１ピン成形部２１３にかけて下りの傾斜が形成されている。   As shown in FIG. 3, the convex portions 222 and 223 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 are vertically upward in the same manner as the convex portions 122 and 123 of the lower mold 110 of the crushing molding die 100. While projecting, it extends along the dividing surface 211 of the rough molding die 200 in a direction orthogonal to the axial direction of the journal shaft molding portion, that is, in a downward direction and an upward direction in FIG. The base end portion of the convex portion 222 extending downward in FIG. 1 communicates with the first pin forming portion 213, and the extending end portion of the convex portion 222 along the dividing surface 211 is the bottom end of the lower mold 210. It is located at the lower edge of FIG. The base end portion of the convex portion 223 extending upward in FIG. 3 communicates with the third pin molding portion 215, and the extending end portion of the convex portion 223 along the dividing surface 211 is the bottom end of the lower mold 210. It is located at the upper edge of FIG. Accordingly, as shown in FIG. 4 which is an enlarged cross-section along the line EE in FIG. 6 in which the material 920 is placed on the lower mold 210 of the rough forming mold 200, the journal shaft forming portion 212 of FIG. In the cross section of the lower mold 210 orthogonal to the axis, a downward slope is formed from the convex portion 222 to the first pin forming portion 213.

そして、図３に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域の部分、即ち、下型２１０において、図４に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１荒型平坦面２２４を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第１潰し型平坦面１２４との位置関係と同一である。荒成形工程において、第１荒型平坦面２２４には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１が面で当接する。そして、第１荒型平坦面２２４は、荒成形工程において、第１ピンからアーム部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２（図１０参照）を形成する。 In addition, in a plan view shown in FIG. 3, it is surrounded by a first pin molding portion 213 that is inclined and a pair of arm portion molding portions 216 that mold a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. Further, in the lower mold 210, that is, in the lower mold 210, the portion on the left side from the portion where the inclination is finished as shown in FIG. 4 has a first rough flat surface 224. In the vertical direction, which is the molding direction, the depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the first crushing mold flat surface 124 is the division of the lower mold 210 of the roughing mold 200. The depth is the same as the depth from the surface 211 to the first rough flat surface 224.
Further, the positional relationship between the trapezoidal groove 221 of the rough forming mold 200 and the first rough mold flat surface 224 in the vertical direction is such that the trapezoidal groove 121 of the crushing mold 100 and the first crushing mold flat surface 124. Is the same as the positional relationship. In the rough forming step, the first rough flat surface 224 is in contact with the first rough flat surface abutting surface 921 constituted by the flat surface formed on the material in the crush forming step. In the rough forming process, the first rough flat surface 224 has a first material support portion contact surface 932 formed of a flat surface on the portion of the material corresponding to the portion from the first pin to the arm portion. (See FIG. 10).

そして、第１荒型平坦面２２４よりも更にウエイト部成形部２１９寄りの部分、即ち、図４に示す、第１荒型平坦面２２４よりも左側の部分は、更に第１荒型平坦面２２４から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２６が形成されている。   Further, the portion closer to the weight portion molding portion 219 than the first rough flat surface 224, that is, the portion on the left side of the first rough flat surface 224 shown in FIG. A flat surface 226 for forming a part of the weight portion is further formed in the portion surrounded by the weight portion in the plan view shown in FIG. Has been.

傾斜を下り終わった部分が第３ピン成形部２１５に連通している凸状部２２３についても同様に、図３に示す平面視で、第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた下型２１０の領域の部分は、第３荒型平坦面２２５（図３参照）を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝と、第３荒型平坦面２２５との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第３潰し型平坦面１２５との位置関係と同一である。荒成形工程において、第３荒型平坦面２２５には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）が面で当接する。そして、第３荒型平坦面２２５は、荒成形工程において、第３ピンからアーム部に至るまでの素材の部分に、平坦面により構成される第３素材支持部当接面（図示せず）を形成する。 Similarly, in the plan view shown in FIG. 3, the convex portion 223 in which the portion whose inclination has finished descending communicates with the third pin molding portion 215 is also connected to the third pin molding portion 215 and the third pin of the crankshaft. A part of the region of the lower mold 210 surrounded by a pair of arm part molding parts 218 that molds a pair of adjacent arm parts has a third rough flat surface 225 (see FIG. 3). In the vertical direction that is the molding direction, the depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the third crushing mold flat surface 125 is the division of the lower mold 210 of the roughing mold 200. The depth is the same as the depth from the surface 211 to the third rough flat surface 225.
Further, the positional relationship between the trapezoidal groove of the rough forming mold 200 and the third rough mold flat surface 225 in the vertical direction is such that the trapezoidal groove 121 of the crushing mold 100 and the third flat mold flat surface 125 are The positional relationship is the same. In the rough forming step, a third rough flat surface contact surface (not shown) constituted by the flat surface formed on the material in the crushing forming step is in contact with the third rough flat surface 225 by the surface. The third rough flat surface 225 is a third material support portion contact surface (not shown) formed of a flat surface on the material portion from the third pin to the arm portion in the rough forming step. Form.

そして、第３荒型平坦面２２５よりも更にウエイト部成形部２１９寄り（図１における下方向）の部分は、更に第３荒型平坦面２２５から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部成形部２１９に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２７が形成されている。   Further, the portion closer to the weight portion molding portion 219 (downward in FIG. 1) than the third rough flat surface 225 is further inclined downward from the third rough flat surface 225, and has finished descending. A flat surface 227 for forming a part of the weight portion is further formed in the portion surrounded by the weight portion forming portion 219 in the plan view shown in FIG.

次に、仕上げ成形工程で用いられる仕上げ成形用金型３００について説明する。仕上げ成形用金型３００（図１０参照）は、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。このため、仕上げ成形用金型３００の下型３１０は、荒成形用金型２００の下型２１０と同様に、下型分割面（図示せず）と、ジャーナル軸成形部（図示せず）と、第１ピン成形部３１３と、第２ピン成形部（図示せず）と、第３ピン成形部（図示せず）と、アーム部成形部３１６と、ウエイト部成形部３１９と、を有するが、これらは、加工代を有するクランクシャフトの各部を成形する。従って、荒成形用金型２００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、荒成形用金型２００の構成とは異なる仕上げ成形用金型３００の特徴的な構成について以下に説明する。   Next, the finish molding die 300 used in the finish molding process will be described. The finish molding die 300 (see FIG. 10) molds the material molded in the rough molding process into a crankshaft product shape having a machining allowance. For this reason, the lower mold 310 of the finish molding die 300, like the lower mold 210 of the rough molding die 200, has a lower mold dividing surface (not shown) and a journal shaft molding portion (not shown). The first pin molding part 313, the second pin molding part (not shown), the third pin molding part (not shown), the arm part molding part 316, and the weight part molding part 319 are included. These form each part of the crankshaft having a machining allowance. Therefore, description of these portions that is substantially the same as the configuration of the rough molding die 200 is omitted, and other features of the finish molding die 300 that are different from the configuration of the rough molding die 200 are omitted. Is described below.

図１０に示すように、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の凸状部３２２は、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２と同様に、それぞれ鉛直上方へ突出するとともに、仕上げ成形用金型３００の分割面に沿って、ジャーナル軸成形部（図示せず）の軸心方向に直交する方向へ延びている。従って、図１０に示すように、ジャーナル軸の軸心に直交する下型３１０の断面では、凸状部３２２から第１ピン成形部３１３にわたって下りの傾斜が形成されている。   As shown in FIG. 10, the convex portion 322 of the lower mold 310 of the finish molding die 300 protrudes vertically upward similarly to the convex portion 222 of the lower mold 210 of the rough molding die 200. Along the dividing surface of the finish molding die 300, it extends in a direction orthogonal to the axial direction of the journal shaft molding portion (not shown). Therefore, as shown in FIG. 10, a downward slope is formed from the convex portion 322 to the first pin forming portion 313 in the cross section of the lower mold 310 orthogonal to the axis of the journal shaft.

そして、傾斜上にある第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた下型３１０の領域（荒工程における図３に示す、第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域に相当する領域）の部分、即ち、下型３１０において、図１０に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、平坦面を有している。この平坦面のウエイト部寄りの端部には、第１素材支持部３２４が形成されている。第１素材支持部３２４は、図１０に示すように、ジャーナル軸成形部に直交する断面では、略台形状を有しており、鉛直上方に突出している。成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面（図示せず）から第１素材支持部３２４の突出端面までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面との位置関係は、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係と同一である。第１素材支持部３２４の突出端面には、荒成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２が当接する。 Then, an area (roughness) of the lower die 310 surrounded by the first pin forming portion 313 on the inclination and the pair of arm portion forming portions 316 forming the pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. In the region of the lower mold 210 surrounded by the first pin forming part 213 and the pair of arm part forming parts 216 forming the pair of arm parts adjacent to the first pin of the crankshaft shown in FIG. Corresponding region) portion, that is, in the lower mold 310, the portion on the left side from the portion where the inclination is finished as shown in FIG. 10 has a flat surface. A first material support portion 324 is formed at the end of the flat surface near the weight portion. As shown in FIG. 10, the first material support portion 324 has a substantially trapezoidal shape in a cross section orthogonal to the journal shaft forming portion, and protrudes vertically upward. The depth from the split surface (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the protruding end surface of the first material support portion 324 in the vertical direction that is the molding direction is below the rough molding die 200. The depth is the same as the depth from the dividing surface 211 of the mold 210 to the first rough flat surface 224.
The positional relationship between the trapezoidal groove (not shown) of the finish molding die 300 and the protruding end surface of the first material support portion 324 in the vertical direction, which is the molding direction, is the trapezoidal groove of the rough molding die 200. The positional relationship between 221 and the first rough flat surface 224 is the same. A first material support contact surface 932 configured by a flat surface formed on the material in the rough forming process contacts the protruding end surface of the first material support 324.

荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝の、台形の２つの斜辺に相当する部分の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。   The inclination angle of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 corresponding to the two oblique sides of the trapezoid (see FIG. 8 and the like) with respect to the vertical direction (vertical direction in FIG. 8) is The inclination angle of the trapezoidal groove of the lower mold 310 of the corresponding finish molding die 300 corresponding to the two oblique sides of the trapezoid with respect to the vertical direction is the same.

また、第１素材支持部３２４よりも、更にウエイト部成形部３１９寄りの部分、即ち、図１０に示す、第１素材支持部３２４よりも左側の部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面３２５が形成されている。   Further, a portion closer to the weight portion molding portion 319 than the first material support portion 324, that is, a portion on the left side of the first material support portion 324 shown in FIG. A flat surface 325 for molding is formed.

次に、上記構成の潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００を用いる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法について説明する。
直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、前述のように熱間鍛造を行い、熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有しており、この順で熱間鍛造が行われる。 Next, a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine using the crushing molding die 100, the rough molding die 200, and the finish molding die 300 having the above-described configuration will be described.
In the method of manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine, hot forging is performed as described above, and hot forging has a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process. Hot forging is performed at

潰し成形工程では、図２に示すように、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、潰し成形用金型１００（図１参照）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、下型１１０においてキャビティの一部を構成する部分に、素材としての円柱状のビレット９１０を、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で配置する。このとき、ビレット９１０は、第１ピン成形部１１３の近傍においては、図２に示すように、第１潰し型平坦面１２４に載置される。同様に、ビレット９１０は、第３ピン成形部１１５の近傍においては、第３潰し型平坦面１２５に載置される。   In the crushing molding process, as shown in FIG. 2, a columnar billet 910 is used as a starting material, and a crushing molding die 100 (see FIG. 1) is used as a material according to each shape of the crankshaft. The billet 910 is formed into a shape that approximates the product shape of the crankshaft. Specifically, first, a cylindrical billet 910 as a material is formed in a portion constituting a part of the cavity in the lower mold 110, and a position where the axis of the billet 910 substantially coincides with the axis of the journal shaft forming portion 112. Arrange in relationship. At this time, the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 in the vicinity of the first pin forming portion 113 as shown in FIG. Similarly, the billet 910 is placed on the third crushing mold flat surface 125 in the vicinity of the third pin forming portion 115.

このように、ビレット９１０が第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に載置されるため、素材としての円柱状のビレット９１０は、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で安定して配置されている。この状態で、下型１１０の分割面１１１と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型１１０と上型（図示せず）とにより形成されるキャビティにおいて、円柱状のビレット９１０は、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形される。この際、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５に載置されていた素材の部分は、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５により押圧される。これにより、図４に示すように、素材９２０のこれらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）が形成される。また、台形溝１２１においては、台形状のバリ（図８に示す荒成形工程における台形状のバリと同様のバリ）が形成される。   As described above, since the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125, the columnar billet 910 as the material has a journal axis forming portion 112 whose axis is the billet 910. It is stably arranged in a positional relationship that substantially coincides with the axial center. In this state, the divided surface 111 of the lower mold 110 and the divided surface of the upper mold (not shown) are brought close to each other and brought into contact with each other to perform clamping, and the lower mold 110 and the upper mold (not shown) are used. In the cavity to be formed, the cylindrical billet 910 is formed in a shape that approximates the product shape of the crankshaft. At this time, the portion of the material placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125 is pressed by the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125. As a result, as shown in FIG. 4, the first rough flat surface contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) each formed of a flat surface are provided on these portions of the material 920. ) Is formed. Further, in the trapezoidal groove 121, a trapezoidal burr (a burr similar to the trapezoidal burr in the rough forming step shown in FIG. 8) is formed.

次に、荒成形工程では、荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、潰し成形工程で成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。   Next, in the rough forming step, the raw material 920 formed in the crushing forming step is formed into a shape that further approximates the product shape of the crankshaft using the rough forming die 200. Specifically, first, the raw material 920 formed in the crushing forming process is arranged in a portion constituting a part of the cavity in the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

この際に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した一対の台形状のバリ９３１を、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図における荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した様子を示す図９に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させる。これと同時に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５によって成形された第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）を、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に当接させる。   At this time, the pair of trapezoidal burrs 931 formed on the raw material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming step are roughened in a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. As shown in FIG. 9 which shows a state in which the material 920 is placed on the lower mold 210 of the molding die 200, it is engaged with the trapezoidal grooves 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200, respectively. At the same time, a first rough flat surface contact surface 921 formed by the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming process, Three rough flat surface contact surfaces (not shown) are brought into contact with the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively.

即ち、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１においては、図９に示すように、台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０と、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリ９３１は、台形溝２２１に確実に係合し、素材９２０は、安定して荒成形用金型２００の下型２１０に支持される。また、第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に面で当接している。これにより素材は、一対の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４と、第３荒型平坦面２２５との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。   That is, in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200, as shown in FIG. 9, the portion 220 corresponding to the two oblique sides of the trapezoidal groove 221 and the crushing forming step are used. Since the two oblique sides of the trapezoidal burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the mold 100 abut each other on the surface, the trapezoidal burr 931 is surely attached to the trapezoidal groove 221. The material 920 is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200. The first rough flat surface contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) are in contact with the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively. ing. As a result, the material is supported by the four portions of the pair of trapezoidal grooves 221, the first rough flat surface 224, and the third rough flat surface 225, so that the rough forming mold 200 does not generate backlash. It is positioned with respect to the lower mold 210 and is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

この状態で、下型２１０の分割面２１１と、上型２５０の分割面（図示せず）とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型２１０と上型２５０とにより形成されるキャビティにおいて、素材９２０は、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形される。この際、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に載置されていた素材の部分は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５により押圧され、これらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）が形成される。また、荒成形用金型２００の台形溝２２１においては、図７、図８に示すような台形状のバリが形成される。この際、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の傾斜面Ｓ（図５参照）により、台形溝２２１から広がり流出するバリ９３１が抵抗を受け、それ以上広がることを抑え、バリ９３１の発生を抑制する。荒成形用金型２００の台形溝２２１の傾斜面Ｓにより、台形状のバリ９３１の途中には傾斜面状の部分が形成される。   In this state, the dividing surface 211 of the lower mold 210 and the dividing surface (not shown) of the upper mold 250 are brought close to each other and brought into contact with each other to perform clamping, thereby forming the lower mold 210 and the upper mold 250. In the cavity, the blank 920 is formed into a shape that more closely approximates the product shape of the crankshaft. At this time, the portions of the material placed on the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225 are pressed by the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, In the portion, a first material support portion contact surface 932 and a third material support portion contact surface (not shown) each formed of a flat surface are formed. Further, trapezoidal burrs as shown in FIGS. 7 and 8 are formed in the trapezoidal groove 221 of the rough forming die 200. At this time, due to the inclined surface S (see FIG. 5) of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200, the burr 931 spreading out from the trapezoidal groove 221 receives resistance and prevents further spreading. The occurrence of 931 is suppressed. An inclined surface portion is formed in the middle of the trapezoidal burr 931 by the inclined surface S of the trapezoidal groove 221 of the rough molding die 200.

次に、仕上げ成形工程では、仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。具体的には、図１０に示すように、先ず、荒成形工程で成形された素材９２０を、仕上げ成形用金型３００の下型３１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。   Next, in the finish forming step, the material formed in the rough forming step is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance using the finish forming die 300. Specifically, as shown in FIG. 10, first, the raw material 920 formed in the rough forming process is placed in a part of the lower mold 310 of the finish molding die 300 that constitutes a part of the cavity.

この際、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成した一対の台形状のバリを、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ係合させる。これと同時に、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５によって成形された第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）を、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に当接させる。   At this time, a pair of trapezoidal burrs formed on the raw material in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 in the rough forming step are used as a pair of trapezoidal grooves ( (Not shown). At the same time, in the rough forming step, the first material support portion contact surface 932, the third rough flat surface 224, and the third rough flat surface 225 of the lower mold 210 of the rough forming die 200, the third The material support portion contact surface (not shown) is brought into contact with the protruding end surfaces of the first material support portion 324 and the third material support portion (not shown), respectively.

即ち、荒形成工程と同様に、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝においては、下型３１０の台形溝（図示せず）の、台形の２つの斜辺に相当する部分と、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリは、台形溝２２１に確実に係合し、素材９３０は、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０に支持される。また、第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に面で当接している。これにより素材９３０は、荒成形工程の場合と同様に、一対の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面と、第３素材支持部（図示せず）の突出端面との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。   That is, as in the rough forming step, the trapezoidal groove of the lower mold 310 of the finish molding die 300 has a portion corresponding to two oblique sides of the trapezoid of the trapezoidal groove (not shown) of the lower mold 310, and In the forming process, the two oblique sides of the trapezoidal burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 abut each other on the surface. The material 930 is stably engaged with the trapezoidal groove 221, and is stably supported by the lower mold 310 of the finishing mold 300. In addition, the first material support portion contact surface 932 and the third material support portion contact surface (not shown) are the protruding end surfaces of the first material support portion 324 and the third material support portion (not shown), respectively. Abuts on the surface. As a result, the material 930 has a pair of trapezoidal grooves (not shown), a protruding end surface of the first material support portion 324, and a protruding end surface of the third material support portion (not shown), as in the rough forming step. And is positioned with respect to the lower mold 310 of the finish molding die 300 without any play, and is stably supported by the lower mold 310 of the finish molding die 300.

この状態で、下型３１０の分割面（図示せず）と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型３１０と上型とにより形成されるキャビティにおいて、素材９３０は、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形される。この際、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝（図示せず）にも傾斜面が形成されているため、バリが広がることが抑えられ、バリの発生が抑制される。   In this state, the lower mold 310 and the upper mold are clamped by bringing the divided surface (not shown) of the lower mold 310 and the divided surface of the upper mold (not shown) close to each other and abutting each other. In the cavity to be formed, the material 930 is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance. At this time, since the inclined surface is also formed in the trapezoidal groove (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300, the spread of burrs is suppressed, and the generation of burrs is suppressed.

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、潰し成形工程では、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、荒成形工程では、下型２１０と上型とを有する荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、仕上げ成形工程では、下型３１０と上型とを有する仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材９３０を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行う。
潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００のそれぞれの分割面に沿って延びて第２ピン成形部に連通する台形溝が形成された下型であって、台形溝が一対形成され、台形溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる下型を用いる。
荒成形用金型２００の下型２１０として、第２ピン成形部２１４の軸方向に交差する方向に位置する台形溝２２１の底面が、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って台形溝２２１から素材９２０が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面Ｓを有する下型２１０を用いる。
荒成形工程では、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した各バリ９３１を、荒成形工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させて、潰し形成工程において成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めする。 According to this embodiment, the following effects are produced.
In the present embodiment, in the method of manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine that performs hot forging having a crushing forming step, a rough forming step, and a finish forming step, the columnar billet 910 is used in the crushing forming step. Is used as a starting material, and a billet 910 as a material is made into a product shape of the crankshaft according to each shape of the crankshaft using a crushing mold 100 having a lower mold 110 and an upper mold (not shown). In the rough forming step, the raw material 920 formed in the crushing forming step is further converted into a crankshaft product shape using a rough forming die 200 having a lower die 210 and an upper die. In the finish molding process, the material 930 molded in the rough molding process is added using the finish molding die 300 having the lower mold 310 and the upper mold. Performing shaping the product shape of a crank shaft having a cash.
As a lower mold 110 of the crushing mold 100, a lower mold 210 of the rough molding mold 200, and a lower mold 310 of the finish molding mold 300, a journal shaft molding section that molds the journal shaft of the crankshaft in the vertical direction. Is a lower mold in which second pin molding portions for molding the second pin of the crankshaft are arranged. The lower mold is recessed vertically downward and crushed molding mold 100, rough molding mold 200, and finish A lower die formed with trapezoidal grooves extending along the respective split surfaces of the molding die 300 and communicating with the second pin molding portion, wherein a pair of trapezoidal grooves are formed, and the second of the crankshaft is formed in the trapezoidal grooves. Use a lower mold that creates burrs connected to the pins.
As the lower mold 210 of the rough molding die 200, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 positioned in the direction intersecting the axial direction of the second pin molding portion 214 is formed along the dividing surface 211 of the rough molding die 200. A lower mold 210 having an inclined surface S that suppresses the generation of burrs formed by flowing out the material 920 from the 221 is used.
In the rough forming process, each burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming process is replaced with the trapezoidal groove of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 in the rough forming process. The material 920 formed in the crushing forming process is positioned with respect to the lower mold 210 of the rough forming mold 200 by being engaged with the respective 221.

これにより、素材９２０を、一対の台形溝２２１により台形状のバリ９３１が支持されることで、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持することができる。また、傾斜面Ｓにより、台形溝２２１から素材が流出して構成されるバリ９３１の発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面Ｓを一対の台形溝２２１のみに形成し、他の部分には形成しないため、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部２１４に連通する台形溝２２１に傾斜面Ｓを形成したため、本実施形態のように、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリ９３１の発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形用金型２００からのバリ９３１のはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリ９３１が邪魔になること抑えることができる。また、バリ９３１の発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。   Thereby, the trapezoidal burr 931 is supported by the pair of trapezoidal grooves 221 so that the raw material 920 can be positioned with respect to the lower mold 210 of the rough molding die 200 and stably used for rough molding. It can be supported by the lower mold 210 of the mold 200. In addition, the inclined surface S can suppress the generation of burrs 931 formed by the material flowing out of the trapezoidal groove 221. For this reason, a decrease in yield can be suppressed. Further, since the inclined surface S is formed only in the pair of trapezoidal grooves 221 and is not formed in other portions, an increase in the load during forging can be suppressed. In addition, since the inclined surface S is formed in the trapezoidal groove 221 that communicates with the second pin forming portion 214, when the counter weight is not provided on the arm portion adjacent to the second pin as in this embodiment, the burr 931 It can suppress that generation | occurrence | production increases. For this reason, since the protrusion of the burr 931 from the rough forming mold 200 can be suppressed, it is possible to arrange the molds used in other processes adjacent to each other, and also when the forged product is conveyed. In addition, it is possible to suppress the burr 931 from interfering. Moreover, since the generation | occurrence | production of the burr | flash 931 can be suppressed, a raw material can be filled into the cavity of a mold efficiently and easily.

そして、潰し成形工程では、潰し成形用金型１００の下型１１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面１２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面１２５を有する下型１１０を用いる。
荒成形工程では、荒成形用金型２００の下型２１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面２２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面２２５を有する下型２１０を用いる。
潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。 In the crushing molding step, as the lower mold 110 of the crushing molding die 100, a first pin molding portion 113 that molds the first pin of the crankshaft and a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. The region surrounded by the pair of arm portion molding portions 116 to be molded has a first crushing mold flat surface 124, a third pin molding portion 115 for molding the third pin of the crankshaft, and the crankshaft first portion. A lower mold 110 having a third crushing mold flat surface 125 is used in a region surrounded by a pair of arm part molding parts 118 that mold a pair of arm parts adjacent to the 3 pins.
In the rough forming step, as the lower mold 210 of the rough forming die 200, a first pin forming portion 213 for forming the first pin of the crankshaft and a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft are formed. A third pin forming portion 215 for forming a third pin of the crankshaft having a first rough flat surface 224 in a region surrounded by the pair of arm portion forming portions 216, and a third pin of the crankshaft A lower mold 210 having a third rough flat surface 225 is used in a region surrounded by a pair of arm portion molding portions 218 that mold a pair of arm portions adjacent to each other.
The depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the first crushing mold flat surface 124 is from the divided surface of the lower mold 210 of the roughing mold 200 to the first rough flat surface 224. The depth from the divided surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the third flat surface 125 of the crushing mold 100 is the same as the depth of the lower mold 210 of the rough mold 200. It is the same as the depth to the 3 rough flat surface 225.

これにより、潰し成形工程において、第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に素材としてのビレット９１０を載置することができるため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレット９１０を、潰し成形用金型１００に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に対して、円柱状のビレット９１０の軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。   Thereby, in the crushing molding process, the billet 910 as a material can be placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125, and thus substantially coincides with the axis of the journal shaft molding portion 212. The columnar billet 910 can be placed in the crushing mold 100 in a positional relationship. For this reason, it is possible to suppress a decrease in yield due to an oblique positional relationship between the axis of the columnar billet 910 with respect to the axis of the journal shaft forming portion 212.

また、荒成形工程において、素材９２０の台形状のバリ９３１は、荒成形用金型２００の下型２１０の一対の台形溝２２１にそれぞれ支持され、これとともに、素材９２０の第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５にそれぞれ支持され、素材９２０は、荒成形用金型２００の計４つの部分により支持される。このため、素材９２０は、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。   Further, in the rough forming process, the trapezoidal burrs 931 of the material 920 are respectively supported by the pair of trapezoidal grooves 221 of the lower mold 210 of the rough forming die 200, and together with this, the first rough flat surface of the material 920. The contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) are supported by the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively, and the material 920 is a rough molding die. It is supported by a total of 200 four parts. For this reason, the raw material 920 is positioned with respect to the lower mold 210 of the rough forming mold 200 without causing play, and is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

そして、仕上げ工程では、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた領域に、第１素材支持部３２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部（図示せず）を有する下型３１０を用いる。
仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第１素材支持部３２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第３素材支持部（図示せず）までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。 In the finishing process, as the lower mold 310 of the finish molding die 300, a first pin molding part 313 for molding the first pin of the crankshaft and a pair of arm parts adjacent to the first pin of the crankshaft are molded. A first material support portion 324 in a region surrounded by a pair of arm portion forming portions 316, and a third pin forming portion for forming a third pin of the crankshaft, and a third pin of the crankshaft A lower mold 310 having a third material support part (not shown) is used in a region surrounded by a pair of arm part forming parts for forming a pair of adjacent arm parts.
The depth from the split surface of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the first material support portion 324 is from the split surface 211 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 to the first rough flat surface 224. The depth from the split surface of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the third material support portion (not shown) is the same as the depth. The split surface 211 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 is the same as the depth. To the third rough flat surface 225.

これにより、仕上げ成形工程において、素材９３０の台形状のバリ９３１は、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ支持され、これとともに、素材９３０の第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、第１素材支持部３２４の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持され、素材９３０は、仕上げ成形用金型３００の計４つの部分により支持される。このため、素材９３０は、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。   Thereby, in the finish molding step, the trapezoidal burrs 931 of the material 930 are respectively supported by a pair of trapezoidal grooves (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300, and together with this, the first burrs of the material 930. The first material support portion contact surface 932 and the third material support portion contact surface (not shown) are respectively supported by the protruding end surface of the first material support portion 324 and the protruding end surface of the third material support portion. These are supported by a total of four parts of the finish molding die 300. Therefore, the material 930 is positioned with respect to the lower mold 310 of the finish molding die 300 without causing play, and is stably supported by the lower mold 310 of the finish molding die 300.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０において台形溝は１対形成されたが、この構成に限定されない。台形溝は、少なくとも１対形成されればよい。また、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いる金型の構成は、本実施形態における潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、仕上げ成形用金型３００の構成に限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in this embodiment, a pair of trapezoidal grooves are formed in the lower mold 110 of the crushing mold 100, the lower mold 210 of the rough molding mold 200, and the lower mold 310 of the finish molding mold 300. It is not limited to this configuration. At least one pair of trapezoidal grooves may be formed. Further, the configuration of the mold used in the method for manufacturing the crankshaft for the in-line three-cylinder engine is not limited to the configuration of the crushing molding mold 100, the rough molding mold 200, and the finish molding mold 300 in the present embodiment.

１００…潰し成形用金型
１１０…下型
１１１、２１１…分割面
１１２、２１２…ジャーナル軸成形部
１１３…第１ピン成形部
１１４、２１４…第２ピン成形部
１１５…第３ピン成形部
１１６…アーム部成形部
１１８…アーム部成形部
１２１、２２１…台形溝（溝）
１２５…第３潰し型平坦面
２００…荒成形用金型
２１０…下型
２１３…第１ピン成形部
２１５…第３ピン成形部
２１６…アーム部成形部
２１８…アーム部成形部
２２３…傾斜面
２２４…第１荒型平坦面
２２５…第３荒型平坦面
３００…仕上げ成形用金型
３１０…下型
３１３…第１ピン成形部
３１６…アーム部成形部
３２４…第１素材支持部
９１０…ビレット（素材）
９２０…素材
９３１…バリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Mold for crushing molding 110 ... Lower mold 111, 211 ... Dividing surface 112, 212 ... Journal axis forming part 113 ... First pin forming part 114, 214 ... Second pin forming part 115 ... Third pin forming part 116 ... Arm part molding part 118 ... arm part molding parts 121, 221 ... trapezoidal groove (groove)
125 ... third crushing mold flat surface 200 ... rough molding die 210 ... lower mold 213 ... first pin molding part 215 ... third pin molding part 216 ... arm part molding part 218 ... arm part molding part 223 ... inclined surface 224 ... first rough flat surface 225 ... third rough flat surface 300 ... finish molding die 310 ... lower die 313 ... first pin molding portion 316 ... arm portion molding portion 324 ... first material support portion 910 ... billet ( Material)
920 ... material 931 ... Bali

本発明は、クランクシャフトの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a crankshaft .

従来より、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。直列３気筒エンジンのクランクシャフトの第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンは、爆発間隔に起因して、ジャーナル軸芯の周方向に１２０度の間隔で配置される。このように、直列３気筒エンジンに用いられるクランクシャフトは、形状が複雑であり、熱間鍛造によりクランクシャフトを成形する場合には、完成形状のクランクシャフトをそのまま金型から型抜きすることは困難である。このため、素材を型抜きの容易な形状に成形する成形金型を用いて鍛造成形した後に、ジャーナル軸の軸心を中心として、時計回り方向及び反時計回り方向へそれぞれ所定角度、例えば６０°ずつ捩るツイスト加工が施される。   Conventionally, a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine is known (for example, Patent Document 1). The first pin, the second pin, and the third pin of the crankshaft of the in-line three-cylinder engine are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction of the journal axis due to the explosion interval. As described above, the crankshaft used in the in-line three-cylinder engine has a complicated shape, and when the crankshaft is formed by hot forging, it is difficult to punch the completed crankshaft from the mold as it is. It is. For this reason, after forging using a molding die that molds the material into a shape that can be easily punched, a predetermined angle, for example, 60 °, in the clockwise and counterclockwise directions about the axis of the journal shaft. Twist twisting is applied.

鍛造成形で、直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、第１ピン、第２ピン、及び、第３ピンの位相に起因して、金型の分割位置に高低差が発生する（例えば、特許文献２）。また、鍛造成形において生ずるバリを少なく抑えるための技術として、金型に傾斜段差面を形成することが知られている（例えば、特許文献３）。   When the crankshaft of an in-line three-cylinder engine is formed without forging by forging, due to the phases of the first pin, the second pin, and the third pin, A difference in height occurs (for example, Patent Document 2). Further, as a technique for suppressing burrs generated in forging, it is known to form an inclined step surface on a mold (for example, Patent Document 3).

特開２０１２−８６２６５号公報JP 2012-86265 A 特開昭５８−１３２３４２号公報JP 58-132342 A 特公昭６２−４５００９号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-45209

鍛造成形で直列３気筒エンジンのクランクシャフトを、ツイスト加工を行わず成形する場合には、前述のように、金型の分割位置に高低差が発生する。このため、鍛造成形において潰し成形工程、荒成形工程、及び、仕上げ成形工程を行う際に、各工程から次の工程に素材が搬送された際の金型に対する素材の位置決めが必要である。この位置決めのために、鍛造の各工程において生ずるバリに、段差を設ける等の対応が必要である。しかし、この場合には、バリを積極的に発生させる必要があるため、歩留まりが低下するなどの不具合が生ずる。   When the crankshaft of an in-line three-cylinder engine is formed without forging by forging, as described above, there is a difference in height at the dividing position of the mold. For this reason, when performing a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process in forging, it is necessary to position the material with respect to the mold when the material is conveyed from each process to the next process. For this positioning, it is necessary to take measures such as providing a step in the burr generated in each process of forging. However, in this case, since it is necessary to actively generate burrs, problems such as a decrease in yield occur.

本発明は、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができるクランクシャフトの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the crankshaft which can position a raw material easily in each process and can suppress the fall of a yield.

上記目的を達成するため本発明は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、クランクシャフトの製造方法であって、前記潰し成形工程では、円柱状のビレット（例えば、後述のビレット（素材）９１０）を出発材料とし、下型（例えば、後述の下型１１０）と上型とを有する潰し成形用金型（例えば、後述の潰し成形用金型１００）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレットをクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、前記荒成形工程では、下型（例えば、後述の下型２１０）と上型とを有する荒成形用金型（例えば、後述の荒成形用金型２００）を用いて、前記潰し成形工程で成形された素材（例えば、後述の素材９２０）を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、前記仕上げ成形工程では、下型（例えば、後述の下型３１０）と上型とを有する仕上げ成形用金型（例えば、後述の仕上げ成形用金型３００）を用いて、前記荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行い、前記潰し成形用金型の下型、前記荒成形用金型の下型、前記仕上げ成形用金型の下型として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部（例えば、後述のジャーナル軸成形部１１２、２１２）の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部（例えば、後述の第２ピン成形部１１４、２１４）が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに前記潰し成形用金型、前記荒成形用金型、及び、前記仕上げ成形用金型のそれぞれの分割面（例えば、後述の分割面１１１、２１１）に沿って延びて前記第２ピン成形部に連通する溝（例えば、後述の台形溝１２１、２２１）が形成された下型であって、前記溝が少なくとも一対形成され、前記溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリ（例えば、後述のバリ９３１）を生じさせる下型を用い、前記荒成形用金型の下型として、前記第２ピン成形部の軸方向に交差する方向に位置する前記溝の底面が、前記荒成形用金型の分割面に沿って前記溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面（例えば、後述の傾斜面Ｓ）を有する下型を用い、前記荒成形工程では、前記潰し形成工程で前記潰し成形用金型の下型の前記溝において素材に形成した各前記バリを、前記荒成形工程で前記荒成形用金型の下型の前記溝にそれぞれ係合させて、前記潰し形成工程において成形された素材を、前記荒成形用金型の下型に対して位置決めすることを特徴とする、クランクシャフトの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a crankshaft manufacturing method for performing hot forging including a crushing molding step, a rough molding step, and a finish molding step, wherein in the crushing molding step, a cylindrical shape is formed. Of the above-mentioned billet (for example, a billet (material) 910 described later) as a starting material, and a mold for crushing molding (for example, a mold for crushing molding described later) having a lower mold (for example, lower mold 110 described later) and an upper mold. 100) is used to form a billet as a material in a shape approximate to the product shape of the crankshaft according to the shape of each crankshaft. In the rough forming step, a lower die (for example, a lower die 210 described later) is formed. ) And an upper mold (for example, a later-described rough molding mold 200), a material (for example, a later-described material 920) molded in the crushing molding process is used as a crankshaft. In the finish molding step, a finish molding die having a lower mold (for example, a lower mold 310 described later) and an upper mold (for example, a mold for finishing molding described later) is formed. 300), the raw material formed in the rough forming step is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance, and the lower mold for the crushing mold and the lower mold for the rough forming mold are formed. As a lower mold of the finish molding die, a second crankshaft is formed below a journal shaft forming portion (for example, journal shaft forming portions 112 and 212 described later) for forming the journal shaft of the crankshaft in the vertical direction. A lower mold in which second pin molding portions (for example, second pin molding portions 114 and 214 described later) for molding pins are arranged, and is recessed vertically downward, and the crushing molding die and the rough molding die. Type Further, grooves (for example, trapezoidal grooves 121, 221 described later) that extend along respective split surfaces (for example, split surfaces 111, 211 described later) of the finish molding die and communicate with the second pin molding portion. A lower mold in which at least a pair of the grooves are formed and a burr (for example, a burr 931 described later) is formed in the groove and connected to the second pin of the crankshaft. As the lower mold of the molding die, the bottom surface of the groove located in the direction intersecting the axial direction of the second pin molding portion flows out of the groove along the dividing surface of the rough molding die. The lower mold having an inclined surface (for example, an inclined surface S described later) that suppresses the generation of burrs is used, and in the rough forming step, the lower die of the crushing mold is used in the crush forming step. Each burr formed on the material in the groove Are respectively engaged with the grooves of the lower mold of the rough molding die in the rough molding step, and the material molded in the crushing formation step is positioned with respect to the lower mold of the rough molding die. A method for manufacturing a crankshaft is provided.

本発明によれば、素材を、少なくとも一対の溝によってバリが支持されることで、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。また、傾斜面により、溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面を一対の溝のみに形成し、他の部分には形成しない場合には、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部に連通する溝に傾斜面を形成する場合には、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリの発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形金型からのバリのはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリが邪魔になること抑えることができる。また、バリの発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。   According to the present invention, since the burrs are supported by at least a pair of grooves, the material can be positioned with respect to the lower mold of the rough forming mold, and the lower mold of the rough forming mold can be stably formed. Can be supported. Further, the inclined surface can suppress the generation of burrs that are formed by the material flowing out of the groove. For this reason, a decrease in yield can be suppressed. Moreover, when an inclined surface is formed only in a pair of grooves and not formed in other portions, it is possible to suppress an increase in load during forging. In addition, when an inclined surface is formed in the groove communicating with the second pin molding portion, the occurrence of burrs is suppressed when the counter weight is not provided in the arm portion adjacent to the second pin. Can do. For this reason, it is possible to suppress the burrs from protruding from the rough forming mold, so that it is possible to arrange the molds used in other processes adjacent to each other, and the burrs are not transferred when the forged product is conveyed. It can suppress getting in the way. Moreover, since the generation | occurrence | production of a burr | flash can be suppressed, a raw material can be efficiently and easily filled into the cavity of a metal mold | die.

そして、前記潰し成形工程では、前記潰し成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部１１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１６）と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面（例えば、後述の第１潰し型平坦面１２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部１１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部１１８）と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面（例えば、後述の第３潰し型平坦面１２５）を有する下型（例えば、後述の下型１１０）を用い、前記荒成形工程では、前記荒成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部２１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１６）と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面（例えば、後述の第１荒型平坦面２２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部２１５）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部２１８）と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面（例えば、後述の第３荒型平坦面２２５）を有する下型２１０を用い、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第１潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第３潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。   In the crushing molding step, as a lower mold of the crushing molding die, a first pin molding part (for example, a first pin molding part 113 described later) for molding a first pin of the crankshaft, In a region surrounded by an arm part molding part (for example, an arm part molding part 116 described later) for molding an arm part adjacent to the first pin, a first squeeze mold flat surface (for example, a first squeeze mold described later) is provided. A third pin forming portion (for example, a third pin forming portion 115 to be described later) and an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. A lower mold having a third crushing mold flat surface (for example, a third crushing mold flat surface 125 to be described later) in a region surrounded by the arm part forming section (for example, an arm part forming section 118 to be described later). Use lower mold 110) In the rough forming step, as a lower mold of the rough forming mold, a first pin forming portion (for example, a first pin forming portion 213 described later) for forming a first pin of a crankshaft, and a crankshaft first A first rough flat surface (for example, a first rough flat described later) is formed in an area surrounded by an arm portion forming portion (for example, an arm portion molded portion 216 described later) for forming an arm portion adjacent to one pin. And a third pin molding portion (for example, a third pin molding portion 215 described later) that molds the third pin of the crankshaft, and an arm that molds an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. Using a lower mold 210 having a third rough flat surface (for example, a third rough flat surface 225 described later) in a region surrounded by a part forming portion (for example, an arm portion forming portion 218 described later), Is the split surface of the lower mold of the crushing mold? The depth to the first crushing mold flat surface is the same as the depth from the dividing surface of the lower mold of the rough molding die to the first rough mold flat surface, and the lower mold of the crushing molding die. The depth from the divided surface to the third flat mold flat surface is the same as the depth from the divided surface of the lower mold of the rough molding die to the third flat flat surface.

これにより潰し成形工程において、第１潰し型平坦面及び第３潰し型平坦面に素材としてのビレットを載置することができるため、ジャーナル軸成形部の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレットを、潰し成形用金型に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部の軸心に対して、円柱状のビレットの軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。
また、荒成形工程において、素材のバリは、荒成形用金型の下型の一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１荒型平坦面当接面、第３荒型平坦面当接面は、第１荒型平坦面、第３荒型平坦面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、荒成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、荒成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型の下型において支持することができる。 Thereby, in the crushing molding process, the billet as the material can be placed on the first crushing mold flat surface and the third crushing mold flat surface, so that the columnar shape has a positional relationship substantially coincident with the axis of the journal shaft molding portion. The billet can be placed in a crushing mold. For this reason, the fall of the yield by the axial center of a column-shaped billet becoming diagonal positional relationship with respect to the axial center of a journal axis | shaft shaping | molding part can be suppressed.
Further, in the rough forming process, the material burrs are respectively supported by a pair of grooves in the lower mold of the rough forming mold, and the first rough flat surface contact surface and the third rough flat surface of the raw material are also supported. The contact surfaces are supported by the first rough flat surface and the third rough flat surface, respectively. That is, the material can be supported by a total of four portions of the rough forming mold. For this reason, the material can be positioned with respect to the lower mold of the rough molding die without causing play, and can be stably supported in the lower mold of the rough molding die.

そして、前記仕上げ工程では、前記仕上げ成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部（例えば、後述の第１ピン成形部３１３）と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部（例えば、後述のアーム部成形部３１６）と、に囲まれた領域に、第１素材支持部（例えば、後述の第１素材支持部３２４）を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部（例えば、後述の第３ピン成形部）と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部を有する下型（例えば、後述の下型３１０）を用い、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第１素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第３素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一である。   In the finishing step, as a lower mold of the finish molding die, a first pin molding part (for example, a first pin molding part 313 described later) for molding a first pin of a crankshaft, and a crankshaft first mold In a region surrounded by an arm part forming part (for example, an arm part forming part 316 described later) for forming an arm part adjacent to one pin, a first material support part (for example, a first material support part 324 described later) is provided. ) And a third pin molding part (for example, a third pin molding part described later) for molding the third pin of the crankshaft and an arm part molding part for molding an arm part adjacent to the third pin of the crankshaft And a lower die having a third material support portion (for example, a lower die 310 described later) in a region surrounded by the region from the split surface of the lower die of the finish molding die to the first material support portion. The depth of the rough forming mold The depth from the division surface of the lower mold to the first rough flat surface is the same as the depth from the lower mold division surface of the finish molding die to the third material support portion. It is the same as the depth from the dividing surface of the lower mold of the mold to the third rough flat surface.

これにより仕上げ成形工程において、素材のバリは、仕上げ成形用金型の下型の少なくとも一対の溝にそれぞれ支持され、これとともに、素材の第１素材支持部当接面、第３素材支持部当接面は、第１素材支持部の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持される。即ち、素材を、仕上げ成形用金型の計４つの部分により支持することができる。このため、素材を、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型の下型に対して位置決めすることができ、安定して仕上げ成形用金型の下型において支持することができる。   Thus, in the finish molding process, the material burrs are respectively supported by at least a pair of grooves in the lower mold of the finish molding die, and at the same time, the first material support portion contact surface and the third material support portion contact of the material. The contact surface is supported by the protruding end surface of the first material support portion and the protruding end surface of the third material support portion, respectively. That is, the material can be supported by a total of four parts of the finishing mold. Therefore, the material can be positioned with respect to the lower mold of the finish molding die without causing play, and can be stably supported on the lower mold of the finish molding die.

本発明によれば、各工程において容易に素材を位置決めすることができ、且つ、歩留りの低下を抑えることができるクランクシャフトの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the crankshaft which can position a raw material easily in each process and can suppress the fall of a yield can be provided.

本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 110 of the crushing mold 100 used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。In the crushing molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 of the lower mold 110 of the crushing mold 100. It is an expanded sectional view which shows a mode. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 210 of the roughing metal mold | die 200 used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。In the rough forming step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, the material 920 is placed on the first rough flat surface 224 of the lower mold 210 of the rough forming die 200. It is an expanded sectional view which shows a mode. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the inclined surface S of the metal mold | die 200 for rough forming used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。It is a top view which shows the lower mold | type 210 and raw material of the metal mold | die 200 for rough forming used with the manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines which concerns on one Embodiment of this invention. 図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line in FIG. 図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA in FIG. 図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line in FIG. 本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。The material 930 is placed on the first material support portion 324 of the lower mold 310 of the finish molding die 300 in the finish molding step of the crankshaft manufacturing method for the inline three-cylinder engine according to the embodiment of the present invention. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is.

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる潰し成形用金型１００の下型１１０を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の潰し成形工程で、ビレット９１０が、潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０を示す平面図である。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a lower mold 110 of a crushing mold 100 used in a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a crushing molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. The billet 910 is a first crushing mold flat surface 124 of the lower mold 110 of the crushing mold 100. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is mounted in. FIG. 3 is a plan view showing a lower mold 210 of a roughing mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

図４は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の荒成形工程で、素材９２０が、荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の傾斜面Ｓを示す拡大断面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いられる荒成形用金型２００の下型２１０及び素材を示す平面図である。図７は、図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図８は、図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図９は、図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法の仕上げ成形工程で、素材９３０が、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の第１素材支持部３２４に載置されている様子を示す拡大断面図である。   FIG. 4 is a rough forming step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, and the material 920 is the first rough flat surface 224 of the lower mold 210 of the rough forming die 200. It is an expanded sectional view which shows a mode that it is mounted in. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an inclined surface S of a rough forming mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the lower mold 210 and the raw material of the rough forming mold 200 used in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 10 is a finish molding step of the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, and the material 930 is applied to the first material support portion 324 of the lower mold 310 of the finish molding die 300. It is an expanded sectional view which shows a mode that it has mounted.

本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法により鍛造されるクランクシャフトは、自動車等の内燃機関（エンジン）において、ピストンの往復運動を、コネクティングロッドと協働して回転運動に変換する。クランクシャフトは、直列３気筒エンジン用として構成されている。   The crankshaft forged by the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to the present embodiment converts a reciprocating motion of a piston into a rotational motion in cooperation with a connecting rod in an internal combustion engine (engine) such as an automobile. . The crankshaft is configured for an in-line three-cylinder engine.

クランクシャフトは、本実施形態による直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法において行われる熱間鍛造により成形される。熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有している。潰し成形工程では、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００が用いられる。荒成形工程では、下型２１０と上型２５０とを有する荒成形用金型２００が用いられる。仕上げ成形工程では、下型３１０と上型（図示せず）とを有する仕上げ成形用金型３００が用いられる。   The crankshaft is formed by hot forging performed in the method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine according to the present embodiment. Hot forging has a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process. In the crushing process, a crushing mold 100 having a lower mold 110 and an upper mold (not shown) is used. In the rough forming step, a rough forming mold 200 having a lower mold 210 and an upper mold 250 is used. In the finish molding process, a finish molding die 300 having a lower mold 310 and an upper mold (not shown) is used.

先ず、潰し成形工程で用いられる潰し成形用金型１００について説明する。潰し成形用金型１００は、円柱状を有する素材としてのビレット９１０（図１のＤ−Ｄ線に沿った拡大断面図である図２を参照）を、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。
図１に示すように、潰し成形用金型１００の下型１１０は、下型分割面１１１と、ジャーナル軸成形部１１２と、第１ピン成形部１１３と、第２ピン成形部１１４と、第３ピン成形部１１５と、アーム部成形部１１６、１１７、１１８と、ウエイト部成形部１１９と、台形溝１２１と、凸状部１２２、１２３と、第１潰し型平坦面１２４と、第３潰し型平坦面１２５とを有する。 First, the crushing mold 100 used in the crushing process will be described. The crushing mold 100 is a billet 910 (see FIG. 2 which is an enlarged cross-sectional view along the line DD in FIG. 1) as a material having a columnar shape, depending on the shape of each crankshaft. Molded into a shape that approximates the shape of the crankshaft
As shown in FIG. 1, the lower mold 110 of the crushing mold 100 includes a lower mold dividing surface 111, a journal shaft molding part 112, a first pin molding part 113, a second pin molding part 114, 3-pin molding part 115, arm part molding parts 116, 117, 118, weight part molding part 119, trapezoidal groove 121, convex parts 122, 123, first crushing mold flat surface 124, and third crushing And a mold flat surface 125.

分割面１１１の一部は、潰し成形工程において潰し成形用金型１００の下型１１０と上型とで、素材としてのビレット９１０を挟んで成形する際に、上型（図示せず）の上型分割面に当接する。ジャーナル軸成形部１１２は、クランクシャフトにおいて、エンジンのシリンダブロックに回転可能に支持される部分であるジャーナル軸（図示せず）を成形する。複数のジャーナル軸が、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有するように、ジャーナル軸成形部１１２は、下型１１０において、同一軸線上に互いに間隔をおいて配置される位置関係を有して形成されている。下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２と、上型（図示せず）の各ジャーナル軸成形部とにより略円柱形状が形成されるように、下型１１０の各ジャーナル軸成形部１１２は、略円柱形状をその軸心を含む断面で切ったような形状を有している。   A part of the dividing surface 111 is an upper part of an upper mold (not shown) when forming with the lower mold 110 and the upper mold of the crushing mold 100 sandwiching the billet 910 as a material in the crushing molding process. Abuts against the mold dividing surface. The journal shaft forming portion 112 forms a journal shaft (not shown) that is a portion of the crankshaft that is rotatably supported by the cylinder block of the engine. In the lower mold 110, the journal shaft forming portion 112 is positioned at a distance from each other on the same axis so that the plurality of journal shafts have a positional relationship in which they are spaced from each other on the same axis. It is formed with a relationship. Each journal shaft forming portion 112 of the lower mold 110 is substantially shaped so that each journal shaft forming portion 112 of the lower die 110 and each journal shaft forming portion of the upper die (not shown) form a substantially cylindrical shape. It has a shape that is obtained by cutting a cylindrical shape by a cross section including its axis.

第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５は、それぞれジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）において、ジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から外れた位置で、複数のジャーナル軸成形部１１２の間にそれぞれ位置するように配置されている。第１ピン成形部１１３においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第１ピンが成形される。同様に、第２ピン成形部１１４においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第２ピンが成形され、第３ピン成形部１１５においては、ピストンのコネクティングロッドに接続されるクランクシャフトの第３ピンが成形される。   The first pin forming portion 113, the second pin forming portion 114, and the third pin forming portion 115 are respectively positioned in the axial direction of the journal shaft forming portion 112 (the left-right direction in FIG. 1). Are arranged so as to be located between the plurality of journal shaft forming portions 112 at positions deviating from the above. In the first pin forming portion 113, the first pin of the crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed. Similarly, in the second pin forming portion 114, a second pin of a crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed, and in the third pin forming portion 115, the crankshaft connected to the connecting rod of the piston is formed. A third pin is molded.

第２ピン成形部１１４は、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部１１２の下方に配置されている。具体的には、第２ピン成形部１１４は、ジャーナル軸成形部１１２とジャーナル軸成形部１１２との間において、分割面１１１に一致する位置関係を有するジャーナル軸成形部１１２の軸心位置から鉛直下方に窪んで形成されている。
これに対して第１ピン成形部１１３は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して反時計回り方向へ、ジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第１ピン成形部１１３においては、第１ピンのわずかに一部のみ成形され、第１ピンの大部分は、上型（図示せず）の第１ピン成形部において成形される。
同様に、第３ピン成形部１１５は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心が延びる方向であって第１ピン成形部１１３が第２ピン成形部１１４よりも手前に位置して見える方向から見たとき（図１の左から右へ向かう方向で見たとき）に、ジャーナル軸成形部１１２の軸心を中心として第２ピン成形部１１４に対して時計回り方向へジャーナル軸成形部１１２の軸心の周方向へ１２０°位相がずれた位置関係を有して形成されている。従って、下型１１０の第３ピン成形部１１５においては、第３ピンのわずかに一部のみ成形され、第３ピンの大部分は、上型（図示せず）の第３ピン成形部において成形される。 The second pin forming portion 114 is disposed below the journal shaft forming portion 112 for forming the journal shaft of the crankshaft in the vertical direction. Specifically, the second pin forming portion 114 is perpendicular to the axial position of the journal shaft forming portion 112 having a positional relationship that coincides with the dividing surface 111 between the journal shaft forming portion 112 and the journal shaft forming portion 112. It is formed to be depressed downward.
On the other hand, the first pin molding portion 113 is viewed from the direction in which the axis of the journal shaft molding portion 112 extends and the first pin molding portion 113 appears to be positioned in front of the second pin molding portion 114. (When viewed in the direction from left to right in FIG. 1), the journal shaft forming portion 112 is counterclockwise with respect to the second pin forming portion 114 with the axis of the journal shaft forming portion 112 as the center. Are formed so as to have a positional relationship in which the phase is shifted by 120 ° in the circumferential direction of the axis. Accordingly, in the first pin molding portion 113 of the lower mold 110, only a part of the first pin is molded, and most of the first pin is molded in the first pin molding portion of the upper mold (not shown). Is done.
Similarly, the third pin molding portion 115 is viewed from the direction in which the axis of the journal shaft molding portion 112 extends and the first pin molding portion 113 appears to be positioned in front of the second pin molding portion 114. (When viewed in the direction from left to right in FIG. 1), the axis of the journal shaft forming portion 112 is clockwise with respect to the second pin forming portion 114 around the axis of the journal shaft forming portion 112. Are formed with a positional relationship in which the phase is shifted by 120 ° in the circumferential direction. Accordingly, in the third pin molding portion 115 of the lower mold 110, only a part of the third pin is molded, and most of the third pin is molded in the third pin molding portion of the upper mold (not shown). Is done.

アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、クランクシャフトの第１ピン、第２ピン、第３ピンにそれぞれ一体成形されるアーム部を成形する。アーム部が、ジャーナル軸の軸方向に対して略直交する方向へ、第１ピン、第２ピン、第３ピンからそれぞれジャーナル軸へ一対ずつ延びてジャーナル軸に一体成形されるように、アーム部成形部１１６、１１７、１１８は、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向（図１の左右方向）における第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５のそれぞれの端部と、ジャーナル軸成形部１１２とを連通する。   The arm part forming parts 116, 117, and 118 form arm parts that are integrally formed with the first pin, the second pin, and the third pin of the crankshaft, respectively. The arm portion is formed integrally with the journal shaft by extending one pair from the first pin, the second pin, and the third pin to the journal shaft in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the journal shaft. The forming portions 116, 117, and 118 are the ends of the first pin forming portion 113, the second pin forming portion 114, and the third pin forming portion 115 in the axial center direction (left and right direction in FIG. 1) of the journal shaft forming portion 112, respectively. And the journal shaft forming portion 112 are communicated with each other.

ウエイト部成形部１１９は、ジャーナル軸に略直交する方向へ、第１ピン、第３ピンからそれぞれ離間する方向へジャーナル軸から板状に延びるウエイト部を成形する。ウエイト部が、アーム部と一体成形されアーム部よりも幅広い板状に成形されるように、ウエイト部成形部１１９は、アーム部成形部１１６、１１８にそれぞれ連通しアーム部成形部１１６、１１８よりも幅が広く形成されている。アーム部成形部１１６、１１８は、対をなして形成されていたが、各アーム部とそれぞれ一体成形されるウエイト部も一対ずつ形成されるように、アーム部成形部１１６、１１８は対をなして形成されている。なお、第２ピンに一体成形されたアームにはウエイト部は一体成形されない。このためアーム部成形部１１７に連通するウエイト分成形部は形成されていない。   The weight part forming part 119 forms a weight part extending in a plate shape from the journal shaft in a direction substantially perpendicular to the journal axis and in a direction away from the first pin and the third pin. The weight part molding part 119 communicates with the arm part molding parts 116 and 118 from the arm part molding parts 116 and 118 so that the weight part is integrally formed with the arm part and formed into a plate shape wider than the arm part. Is also formed wide. The arm portion forming portions 116 and 118 are formed in pairs, but the arm portion forming portions 116 and 118 are paired so that a pair of weight portions integrally formed with each arm portion is also formed. Is formed. Note that the weight portion is not integrally formed with the arm integrally formed with the second pin. For this reason, the weight part forming part communicating with the arm part forming part 117 is not formed.

台形溝１２１は、台形溝１２１の長手方向に直交する断面が、溝の底に近づくほど先細りした台形状を有している（図９に示す、台形溝１２１と略同一形状の荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１参照）。台形溝１２１は、成形方向である鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の上下方向へ、互いに離間し合うように、対をなして延びている。台形溝１２１の基端部は、第２ピン成形部１１４に連通している。分割面１１１に沿った方向における台形溝１２１の延出端部は、下型１１０の縁部に位置している。素材としてのビレット９１０が潰し成形用金型１００によって成形される際に、素材の一部は台形溝１２１に入り込む。これにより、クランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる。即ち、台形溝１２１に入った素材の一部は、バリの一部になる。   The trapezoidal groove 121 has a trapezoidal shape in which the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the trapezoidal groove 121 is tapered toward the bottom of the groove (shown in FIG. 9 is a rough forming metal having substantially the same shape as the trapezoidal groove 121. (See the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the mold 200). The trapezoidal groove 121 is recessed downward in the molding direction, and along the dividing surface 111 of the crushing molding die 100, in a direction perpendicular to the axial direction of the journal shaft molding portion 112, that is, in the vertical direction in FIG. , Extending in pairs so as to be spaced apart from each other. The proximal end portion of the trapezoidal groove 121 communicates with the second pin molding portion 114. The extending end of the trapezoidal groove 121 in the direction along the dividing surface 111 is located at the edge of the lower mold 110. When the billet 910 as a material is molded by the crushing mold 100, a part of the material enters the trapezoidal groove 121. This creates a burr connected to the second pin of the crankshaft. That is, a part of the material that enters the trapezoidal groove 121 becomes a part of the burr.

凸状部１２２、１２３は、鉛直上方へ突出するとともに、潰し成形用金型１００の分割面１１１に沿って、ジャーナル軸成形部１１２の軸心方向に直交する方向へ、即ち図１の下方向、上方向へ、それぞれ対をなして延びている。図１の下方向へ延びる凸状部１２２の基端部は、第１ピン成形部１１３に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２２の延出端部は、下型１１０の図１の下側の縁部に位置している。図１の上方向へ延びる凸状部１２３の基端部は、第３ピン成形部１１５に連通しており、分割面１１１に沿う方向における凸状部１２３の延出端部は、下型１１０の図１の上側の縁部に位置している。従って、図２に示すように、ジャーナル軸成形部１１２の軸心に直交する下型１１０の断面では、凸状部１２２から第１ピン成形部１１３へ下りの傾斜が形成されている。   The projecting portions 122 and 123 protrude vertically upward, and extend in the direction perpendicular to the axial direction of the journal shaft forming portion 112 along the dividing surface 111 of the crushing molding die 100, that is, the downward direction in FIG. , And extend upward in pairs. The base end portion of the convex portion 122 extending downward in FIG. 1 communicates with the first pin forming portion 113, and the extending end portion of the convex portion 122 in the direction along the dividing surface 111 is the lower mold 110. 1 is located at the lower edge of FIG. The base end portion of the convex portion 123 extending upward in FIG. 1 communicates with the third pin forming portion 115, and the extending end portion of the convex portion 123 in the direction along the dividing surface 111 is the lower mold 110. 1 is located at the upper edge of FIG. Therefore, as shown in FIG. 2, a downward slope from the convex portion 122 to the first pin forming portion 113 is formed in the cross section of the lower mold 110 orthogonal to the axis of the journal shaft forming portion 112.

そして、図１に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、一対のアーム部成形部１１６に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域、即ち、図２に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１潰し型平坦面１２４を有する。第１潰し型平坦面１２４は、潰し成形工程において、第１ピンからウエイト部に至るまでの部分となる素材の部分に、平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１（図４参照）を形成する。   Then, in a plan view shown in FIG. 1, a first pin molding portion 113 that is inclined, a pair of arm portion molding portions 116 that mold a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft, and a pair of arms The area of the lower mold 110 surrounded by a pair of weight part forming parts 119 communicating with the part forming part 116 and forming a pair of weight parts, that is, the part on the left side from the part that has finished descending the inclination shown in FIG. Has a first crush-type flat surface 124. In the crushing molding process, the first crushing mold flat surface 124 is a first rough flat surface abutting surface 921 (FIG. 5) configured by a flat surface on a material portion that is a portion from the first pin to the weight portion. 4).

第３ピン成形部１１５に繋がっている凸状部１２３についても同様に、図１に示すように、第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、一対のアーム部成形部１１８に連通し一対のウエイト部を成形する一対のウエイト部成形部１１９と、に囲まれた下型１１０の領域の部分は、第３潰し型平坦面１２５を有する。第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、第３ピンからウエイト部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）を形成する。   Similarly, for the convex portion 123 connected to the third pin forming portion 115, as shown in FIG. 1, the third pin forming portion 115 and a pair of arm portions adjacent to the third pin of the crankshaft are formed. A portion of the region of the lower mold 110 surrounded by the pair of arm part molding parts 118 and the pair of weight part molding parts 119 that communicate with the pair of arm part molding parts 118 and mold the pair of weight parts is a third part. It has a flat flat surface 125. In the crushing molding process, the third crushing mold flat surface 125 is a third rough flat surface abutting surface (FIG. 5) constituted by a flat surface on the part corresponding to the part from the third pin to the weight part. (Not shown).

ジャーナル軸成形部１１２、第１ピン成形部１１３、第２ピン成形部１１４、第３ピン成形部１１５、アーム部成形部１１６、１１７、１１８、ウエイト部成形部１１９、第１潰し型平坦面１２４、及び、第３潰し型平坦面１２５は、潰し成形工程において、素材としてのビレット９１０からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの一部を構成する。   Journal shaft forming part 112, first pin forming part 113, second pin forming part 114, third pin forming part 115, arm part forming parts 116, 117, 118, weight part forming part 119, first crushing mold flat surface 124 And the 3rd crushing type | mold flat surface 125 comprises a part of cavity which shape | molds the part which becomes a crankshaft from the billet 910 as a raw material in a crushing molding process.

なお、潰し成形用金型１００の上型（図示せず）の部分であって、潰し成形工程において、素材からクランクシャフトとなる部分を成形するキャビティの上型に位置する部分は、下型１１０において成形されるクランクシャフトの一部以外の部分を成形するように構成されている。即ち、上型（図示せず）は、下型１１０のジャーナル軸成形部１１２と同様のジャーナル軸成形部を有している。また、上型（図示せず）は、下型分割面１１１に対向し当接する上型分割面を有する。また、上型は、下型１１０により成形されない第１ピンの部分、第３ピンの部分、アーム部の部分、および、ウエイト部の部分を成形する、不図示の第１ピン成形部と、第３ピン成形部と、アーム部成形部と、ウエイト部成形部と、を有している。   Note that a portion of the upper mold (not shown) of the crushing mold 100 that is located in the upper mold of the cavity that molds the portion that becomes the crankshaft from the material in the crushing molding process is the lower mold 110. The part other than a part of the crankshaft that is molded in is formed. That is, the upper mold (not shown) has a journal shaft forming portion similar to the journal shaft forming portion 112 of the lower mold 110. The upper mold (not shown) has an upper mold dividing surface that faces and contacts the lower mold dividing surface 111. In addition, the upper mold includes a first pin molding section (not shown) that molds a first pin portion, a third pin portion, an arm portion portion, and a weight portion portion that are not molded by the lower mold 110, and a first pin molding portion (not shown). It has a 3-pin molding part, an arm part molding part, and a weight part molding part.

また、上型は、下型１１０に形成された台形溝１２１に係合する、台形溝１２１よりも僅かに小さい形状を有する台形凸部と、下型１１０に形成された凸状部１２２が係合する、凸状部１２２よりも僅かに大きな凹状溝が形成されている。   In addition, the upper mold has a trapezoidal convex part having a slightly smaller shape than the trapezoidal groove 121 and a convex part 122 formed in the lower mold 110, which engages with the trapezoidal groove 121 formed in the lower mold 110. A concave groove slightly larger than the convex portion 122 is formed.

次に、荒成形工程で用いられる荒成形用金型２００について説明する。荒成形用金型２００は、潰し成形工程で成形された素材９２０を、製品としてのクランクシャフトの形状に更に近似した形状に成形する。このため、荒成形用金型２００の下型２１０は、潰し成形用金型１００の下型１１０と同様に、下型分割面２１１と、ジャーナル軸成形部２１２と、第１ピン成形部２１３と、第２ピン成形部２１４と、第３ピン成形部２１５と、アーム部成形部２１６、２１７、２１８と、ウエイト部成形部２１９と、を有する。これらは、より製品としてのクランクシャフトの各部の形状に近い形状で素材を成形可能である。潰し成形用金型１００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、潰し成形用金型１００の構成とは異なる荒成形用金型２００の特徴的な構成について以下に説明する。   Next, the rough forming die 200 used in the rough forming step will be described. The rough forming mold 200 forms the material 920 formed in the crushing forming process into a shape that further approximates the shape of the crankshaft as a product. Therefore, the lower mold 210 of the rough molding die 200 is similar to the lower mold 110 of the crushing molding die 100, the lower mold dividing surface 211, the journal shaft molding portion 212, the first pin molding portion 213, and the like. , A second pin molding part 214, a third pin molding part 215, arm part molding parts 216, 217 and 218, and a weight part molding part 219. These materials can be molded into a shape closer to the shape of each part of the crankshaft as a product. The description of these portions that is substantially the same as the configuration of the crushing mold 100 is omitted, and the other characteristic configuration of the rough molding die 200 that is different from the configuration of the crushing mold 100 is described below. Explained.

図３のＦ−Ｆ線に沿った断面図として図５に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の底面は、傾斜面Ｓを有している。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の底面であって第２ピン成形部２１４の軸方向に直交する方向（図３における上方向、下方向）に位置する台形溝２２１の底面に存在する。傾斜面Ｓは、台形溝２２１の延出方向（図３における上方向又は下方向）に直交する位置関係を有して、台形溝２２１を横断するように存在している。このため、図５に示すように、傾斜面Ｓを境界として、第２ピン形成部から離れた側における台形溝２２１の底面は、第２ピン形成部に近い側における台形溝２２１の底面に対して、鉛直方向に一段上がった位置関係を有している。即ち、図６に示すＡ−Ａ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図８参照）と、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面における、台形溝２２１の中のバリ９３１（図７参照）と、を比較すると、台形溝２２１の底部で形成されたバリ９３１の高さの位置が異なるように構成されている。   As shown in FIG. 5 as a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. 3, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 has an inclined surface S. The inclined surface S exists on the bottom surface of the trapezoidal groove 221 located in the bottom surface of the trapezoidal groove 221 and in the direction orthogonal to the axial direction of the second pin forming portion 214 (upward and downward in FIG. 3). The inclined surface S has a positional relationship orthogonal to the extending direction of the trapezoidal groove 221 (upward or downward in FIG. 3) and exists so as to cross the trapezoidal groove 221. Therefore, as shown in FIG. 5, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 on the side away from the second pin forming portion with the inclined surface S as the boundary is opposite to the bottom surface of the trapezoidal groove 221 on the side close to the second pin forming portion. Thus, the positional relationship is one step higher in the vertical direction. That is, the burr 931 (see FIG. 8) in the trapezoidal groove 221 in the cross section along the line AA shown in FIG. 6 and the inside of the trapezoidal groove 221 in the cross section along the line BB shown in FIG. When compared with the burr 931 (see FIG. 7), the height position of the burr 931 formed at the bottom of the trapezoidal groove 221 is different.

荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の一対の斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分（図示せず）の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。   The inclination angle of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 corresponding to the pair of hypotenuses of the trapezoid (see FIG. 8, etc.) with respect to the vertical direction (vertical direction in FIG. 8) is The inclination angle of the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the corresponding crushing mold 100 corresponding to the two hypotenuses of the trapezoid (not shown) with respect to the vertical direction is the same.

また、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１に係合する、荒成形用金型２００の上型（図示せず）の台形凸部の下端部は、図５に示すように、下型２１０の台形溝２２１及び傾斜面Ｓに倣った形状を有している。傾斜面Ｓは、荒成形工程においてバリが発生し、分割面２１１に沿って台形溝２２１から流出して広がるバリの広がりを抑え、バリの発生を抑制する。   Further, the lower end portion of the trapezoidal convex portion of the upper die (not shown) of the rough forming die 200 that engages with the trapezoidal groove 221 of the lower die 210 of the rough forming die 200 is as shown in FIG. The lower mold 210 has a shape following the trapezoidal groove 221 and the inclined surface S. The inclined surface S generates burrs in the rough forming process, suppresses the spread of burrs that flow out of the trapezoidal groove 221 along the dividing surface 211, and suppresses the generation of burrs.

図３に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２、２２３は、潰し成形用金型１００の下型１１０の凸状部１２２、１２３と同様に、鉛直上方へ突出するとともに、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って、ジャーナル軸成形部の軸心方向に直交する方向へ、即ち、図３の下方向、上方向へ、それぞれ延びている。図１の下方向へ延びる凸状部２２２の基端部は、第１ピン成形部２１３に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２２の延出端部は、下型２１０の図３の下側の縁部に位置している。図３の上方向へ延びる凸状部２２３の基端部は、第３ピン成形部２１５に連通しており、分割面２１１に沿った凸状部２２３の延出端部は、下型２１０の図３の上側の縁部に位置している。従って、荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した状態とした、図６のＥ−Ｅ線に沿った拡大断面である図４に示すように、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に直交する下型２１０の断面では、凸状部２２２から第１ピン成形部２１３にかけて下りの傾斜が形成されている。   As shown in FIG. 3, the convex portions 222 and 223 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 are vertically upward in the same manner as the convex portions 122 and 123 of the lower mold 110 of the crushing molding die 100. While projecting, it extends along the dividing surface 211 of the rough molding die 200 in a direction orthogonal to the axial direction of the journal shaft molding portion, that is, in a downward direction and an upward direction in FIG. The base end portion of the convex portion 222 extending downward in FIG. 1 communicates with the first pin forming portion 213, and the extending end portion of the convex portion 222 along the dividing surface 211 is the bottom end of the lower mold 210. It is located at the lower edge of FIG. The base end portion of the convex portion 223 extending upward in FIG. 3 communicates with the third pin molding portion 215, and the extending end portion of the convex portion 223 along the dividing surface 211 is the bottom end of the lower mold 210. It is located at the upper edge of FIG. Accordingly, as shown in FIG. 4 which is an enlarged cross-section along the line EE in FIG. 6 in which the material 920 is placed on the lower mold 210 of the rough forming mold 200, the journal shaft forming portion 212 of FIG. In the cross section of the lower mold 210 orthogonal to the axis, a downward slope is formed from the convex portion 222 to the first pin forming portion 213.

そして、図３に示す平面視で、傾斜上にある第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域の部分、即ち、下型２１０において、図４に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、第１荒型平坦面２２４を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第１潰し型平坦面１２４との位置関係と同一である。荒成形工程において、第１荒型平坦面２２４には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１が面で当接する。そして、第１荒型平坦面２２４は、荒成形工程において、第１ピンからアーム部に至るまでの部分に相当する素材の部分に、平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２（図１０参照）を形成する。 In addition, in a plan view shown in FIG. 3, it is surrounded by a first pin molding portion 213 that is inclined and a pair of arm portion molding portions 216 that mold a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. Further, in the lower mold 210, that is, in the lower mold 210, the portion on the left side from the portion where the inclination is finished as shown in FIG. 4 has a first rough flat surface 224. In the vertical direction, which is the molding direction, the depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the first crushing mold flat surface 124 is the division of the lower mold 210 of the roughing mold 200. The depth is the same as the depth from the surface 211 to the first rough flat surface 224.
Further, the positional relationship between the trapezoidal groove 221 of the rough forming mold 200 and the first rough mold flat surface 224 in the vertical direction is such that the trapezoidal groove 121 of the crushing mold 100 and the first crushing mold flat surface 124. Is the same as the positional relationship. In the rough forming step, the first rough flat surface 224 is in contact with the first rough flat surface abutting surface 921 constituted by the flat surface formed on the material in the crush forming step. In the rough forming process, the first rough flat surface 224 has a first material support portion contact surface 932 formed of a flat surface on the portion of the material corresponding to the portion from the first pin to the arm portion. (See FIG. 10).

そして、第１荒型平坦面２２４よりも更にウエイト部成形部２１９寄りの部分、即ち、図４に示す、第１荒型平坦面２２４よりも左側の部分は、更に第１荒型平坦面２２４から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２６が形成されている。   Further, the portion closer to the weight portion molding portion 219 than the first rough flat surface 224, that is, the portion on the left side of the first rough flat surface 224 shown in FIG. A flat surface 226 for forming a part of the weight portion is further formed in the portion surrounded by the weight portion in the plan view shown in FIG. Has been.

傾斜を下り終わった部分が第３ピン成形部２１５に連通している凸状部２２３についても同様に、図３に示す平面視で、第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた下型２１０の領域の部分は、第３荒型平坦面２２５（図３参照）を有する。成形方向である鉛直方向において、前述の潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。
また、鉛直方向における、荒成形用金型２００の台形溝と、第３荒型平坦面２２５との位置関係は、潰し成形用金型１００の台形溝１２１と、第３潰し型平坦面１２５との位置関係と同一である。荒成形工程において、第３荒型平坦面２２５には、潰し成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第３荒型平坦面当接面（図示せず）が面で当接する。そして、第３荒型平坦面２２５は、荒成形工程において、第３ピンからアーム部に至るまでの素材の部分に、平坦面により構成される第３素材支持部当接面（図示せず）を形成する。 Similarly, in the plan view shown in FIG. 3, the convex portion 223 in which the portion whose inclination has finished descending communicates with the third pin molding portion 215 is also connected to the third pin molding portion 215 and the third pin of the crankshaft. A part of the region of the lower mold 210 surrounded by a pair of arm part molding parts 218 that molds a pair of adjacent arm parts has a third rough flat surface 225 (see FIG. 3). In the vertical direction that is the molding direction, the depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the third crushing mold flat surface 125 is the division of the lower mold 210 of the roughing mold 200. The depth is the same as the depth from the surface 211 to the third rough flat surface 225.
Further, the positional relationship between the trapezoidal groove of the rough forming mold 200 and the third rough mold flat surface 225 in the vertical direction is such that the trapezoidal groove 121 of the crushing mold 100 and the third flat mold flat surface 125 are The positional relationship is the same. In the rough forming step, a third rough flat surface contact surface (not shown) constituted by the flat surface formed on the material in the crushing forming step is in contact with the third rough flat surface 225 by the surface. The third rough flat surface 225 is a third material support portion contact surface (not shown) formed of a flat surface on the material portion from the third pin to the arm portion in the rough forming step. Form.

そして、第３荒型平坦面２２５よりも更にウエイト部成形部２１９寄り（図１における下方向）の部分は、更に第３荒型平坦面２２５から下りの傾斜が形成されており、下り終わった部分である、図３に示す平面視でウエイト部成形部２１９に囲まれる部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面２２７が形成されている。   Further, the portion closer to the weight portion molding portion 219 (downward in FIG. 1) than the third rough flat surface 225 is further inclined downward from the third rough flat surface 225, and has finished descending. A flat surface 227 for forming a part of the weight portion is further formed in the portion surrounded by the weight portion forming portion 219 in the plan view shown in FIG.

次に、仕上げ成形工程で用いられる仕上げ成形用金型３００について説明する。仕上げ成形用金型３００（図１０参照）は、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。このため、仕上げ成形用金型３００の下型３１０は、荒成形用金型２００の下型２１０と同様に、下型分割面（図示せず）と、ジャーナル軸成形部（図示せず）と、第１ピン成形部３１３と、第２ピン成形部（図示せず）と、第３ピン成形部（図示せず）と、アーム部成形部３１６と、ウエイト部成形部３１９と、を有するが、これらは、加工代を有するクランクシャフトの各部を成形する。従って、荒成形用金型２００の構成と略同様のこれらの部分についての説明を省略し、これら以外の、荒成形用金型２００の構成とは異なる仕上げ成形用金型３００の特徴的な構成について以下に説明する。   Next, the finish molding die 300 used in the finish molding process will be described. The finish molding die 300 (see FIG. 10) molds the material molded in the rough molding process into a crankshaft product shape having a machining allowance. For this reason, the lower mold 310 of the finish molding die 300, like the lower mold 210 of the rough molding die 200, has a lower mold dividing surface (not shown) and a journal shaft molding portion (not shown). The first pin molding part 313, the second pin molding part (not shown), the third pin molding part (not shown), the arm part molding part 316, and the weight part molding part 319 are included. These form each part of the crankshaft having a machining allowance. Therefore, description of these portions that is substantially the same as the configuration of the rough molding die 200 is omitted, and other features of the finish molding die 300 that are different from the configuration of the rough molding die 200 are omitted. Is described below.

図１０に示すように、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の凸状部３２２は、荒成形用金型２００の下型２１０の凸状部２２２と同様に、それぞれ鉛直上方へ突出するとともに、仕上げ成形用金型３００の分割面に沿って、ジャーナル軸成形部（図示せず）の軸心方向に直交する方向へ延びている。従って、図１０に示すように、ジャーナル軸の軸心に直交する下型３１０の断面では、凸状部３２２から第１ピン成形部３１３にわたって下りの傾斜が形成されている。   As shown in FIG. 10, the convex portion 322 of the lower mold 310 of the finish molding die 300 protrudes vertically upward similarly to the convex portion 222 of the lower mold 210 of the rough molding die 200. Along the dividing surface of the finish molding die 300, it extends in a direction orthogonal to the axial direction of the journal shaft molding portion (not shown). Therefore, as shown in FIG. 10, a downward slope is formed from the convex portion 322 to the first pin forming portion 313 in the cross section of the lower mold 310 orthogonal to the axis of the journal shaft.

そして、傾斜上にある第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた下型３１０の領域（荒工程における図３に示す、第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた下型２１０の領域に相当する領域）の部分、即ち、下型３１０において、図１０に示す、傾斜を下り終わった部分から左側の部分は、平坦面を有している。この平坦面のウエイト部寄りの端部には、第１素材支持部３２４が形成されている。第１素材支持部３２４は、図１０に示すように、ジャーナル軸成形部に直交する断面では、略台形状を有しており、鉛直上方に突出している。成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面（図示せず）から第１素材支持部３２４の突出端面までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一である。
また、成形方向である鉛直方向における、仕上げ成形用金型３００の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面との位置関係は、荒成形用金型２００の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４との位置関係と同一である。第１素材支持部３２４の突出端面には、荒成形工程で素材に形成された平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２が当接する。 Then, an area (roughness) of the lower die 310 surrounded by the first pin forming portion 313 on the inclination and the pair of arm portion forming portions 316 forming the pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. In the region of the lower mold 210 surrounded by the first pin forming part 213 and the pair of arm part forming parts 216 forming the pair of arm parts adjacent to the first pin of the crankshaft shown in FIG. Corresponding region) portion, that is, in the lower mold 310, the portion on the left side from the portion where the inclination is finished as shown in FIG. 10 has a flat surface. A first material support portion 324 is formed at the end of the flat surface near the weight portion. As shown in FIG. 10, the first material support portion 324 has a substantially trapezoidal shape in a cross section orthogonal to the journal shaft forming portion, and protrudes vertically upward. The depth from the split surface (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the protruding end surface of the first material support portion 324 in the vertical direction that is the molding direction is below the rough molding die 200. The depth is the same as the depth from the dividing surface 211 of the mold 210 to the first rough flat surface 224.
The positional relationship between the trapezoidal groove (not shown) of the finish molding die 300 and the protruding end surface of the first material support portion 324 in the vertical direction, which is the molding direction, is the trapezoidal groove of the rough molding die 200. The positional relationship between 221 and the first rough flat surface 224 is the same. A first material support contact surface 932 configured by a flat surface formed on the material in the rough forming process contacts the protruding end surface of the first material support 324.

荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０（図８等参照）の、鉛直方向（図８の上下方向）に対する傾斜角は、これに相当する仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝の、台形の２つの斜辺に相当する部分の、鉛直方向に対する傾斜角と同一である。   The inclination angle of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 corresponding to the two oblique sides of the trapezoid (see FIG. 8 and the like) with respect to the vertical direction (vertical direction in FIG. 8) is The inclination angle of the trapezoidal groove of the lower mold 310 of the corresponding finish molding die 300 corresponding to the two oblique sides of the trapezoid with respect to the vertical direction is the same.

また、第１素材支持部３２４よりも、更にウエイト部成形部３１９寄りの部分、即ち、図１０に示す、第１素材支持部３２４よりも左側の部分には、更に、ウエイト部の一部を成形するための平坦面３２５が形成されている。   Further, a portion closer to the weight portion molding portion 319 than the first material support portion 324, that is, a portion on the left side of the first material support portion 324 shown in FIG. A flat surface 325 for molding is formed.

次に、上記構成の潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００を用いる直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法について説明する。
直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、前述のように熱間鍛造を行い、熱間鍛造は、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有しており、この順で熱間鍛造が行われる。 Next, a method for manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine using the crushing molding die 100, the rough molding die 200, and the finish molding die 300 having the above-described configuration will be described.
In the method of manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine, hot forging is performed as described above, and hot forging has a crushing forming process, a rough forming process, and a finish forming process. Hot forging is performed at

潰し成形工程では、図２に示すように、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、潰し成形用金型１００（図１参照）を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、下型１１０においてキャビティの一部を構成する部分に、素材としての円柱状のビレット９１０を、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で配置する。このとき、ビレット９１０は、第１ピン成形部１１３の近傍においては、図２に示すように、第１潰し型平坦面１２４に載置される。同様に、ビレット９１０は、第３ピン成形部１１５の近傍においては、第３潰し型平坦面１２５に載置される。   In the crushing molding process, as shown in FIG. 2, a columnar billet 910 is used as a starting material, and a crushing molding die 100 (see FIG. 1) is used as a material according to each shape of the crankshaft. The billet 910 is formed into a shape that approximates the product shape of the crankshaft. Specifically, first, a cylindrical billet 910 as a material is formed in a portion constituting a part of the cavity in the lower mold 110, and a position where the axis of the billet 910 substantially coincides with the axis of the journal shaft forming portion 112. Arrange in relationship. At this time, the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 in the vicinity of the first pin forming portion 113 as shown in FIG. Similarly, the billet 910 is placed on the third crushing mold flat surface 125 in the vicinity of the third pin forming portion 115.

このように、ビレット９１０が第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に載置されるため、素材としての円柱状のビレット９１０は、ビレット９１０の軸心がジャーナル軸成形部１１２の軸心に略一致する位置関係で安定して配置されている。この状態で、下型１１０の分割面１１１と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型１１０と上型（図示せず）とにより形成されるキャビティにおいて、円柱状のビレット９１０は、クランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形される。この際、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５に載置されていた素材の部分は、第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５により押圧される。これにより、図４に示すように、素材９２０のこれらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）が形成される。また、台形溝１２１においては、台形状のバリ（図８に示す荒成形工程における台形状のバリと同様のバリ）が形成される。   As described above, since the billet 910 is placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125, the columnar billet 910 as the material has a journal axis forming portion 112 whose axis is the billet 910. It is stably arranged in a positional relationship that substantially coincides with the axial center. In this state, the divided surface 111 of the lower mold 110 and the divided surface of the upper mold (not shown) are brought close to each other and brought into contact with each other to perform clamping, and the lower mold 110 and the upper mold (not shown) are used. In the cavity to be formed, the cylindrical billet 910 is formed in a shape that approximates the product shape of the crankshaft. At this time, the portion of the material placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125 is pressed by the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125. As a result, as shown in FIG. 4, the first rough flat surface contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) each formed of a flat surface are provided on these portions of the material 920. ) Is formed. Further, in the trapezoidal groove 121, a trapezoidal burr (a burr similar to the trapezoidal burr in the rough forming step shown in FIG. 8) is formed.

次に、荒成形工程では、荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形する。具体的には、先ず、潰し成形工程で成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。   Next, in the rough forming step, the raw material 920 formed in the crushing forming step is formed into a shape that further approximates the product shape of the crankshaft using the rough forming die 200. Specifically, first, the raw material 920 formed in the crushing forming process is arranged in a portion constituting a part of the cavity in the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

この際に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した一対の台形状のバリ９３１を、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図における荒成形用金型２００の下型２１０に素材９２０を載置した様子を示す図９に示すように、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させる。これと同時に、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の第１潰し型平坦面１２４、第３潰し型平坦面１２５によって成形された第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）を、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に当接させる。   At this time, the pair of trapezoidal burrs 931 formed on the raw material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming step are roughened in a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. As shown in FIG. 9 which shows a state in which the material 920 is placed on the lower mold 210 of the molding die 200, it is engaged with the trapezoidal grooves 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200, respectively. At the same time, a first rough flat surface contact surface 921 formed by the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming process, Three rough flat surface contact surfaces (not shown) are brought into contact with the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively.

即ち、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１においては、図９に示すように、台形溝２２１の、台形の２つの斜辺に相当する部分２２０と、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリ９３１は、台形溝２２１に確実に係合し、素材９２０は、安定して荒成形用金型２００の下型２１０に支持される。また、第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、それぞれ第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に面で当接している。これにより素材は、一対の台形溝２２１と、第１荒型平坦面２２４と、第３荒型平坦面２２５との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。   That is, in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200, as shown in FIG. 9, the portion 220 corresponding to the two oblique sides of the trapezoidal groove 221 and the crushing forming step are used. Since the two oblique sides of the trapezoidal burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the mold 100 abut each other on the surface, the trapezoidal burr 931 is surely attached to the trapezoidal groove 221. The material 920 is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200. The first rough flat surface contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) are in contact with the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively. ing. As a result, the material is supported by the four portions of the pair of trapezoidal grooves 221, the first rough flat surface 224, and the third rough flat surface 225, so that the rough forming mold 200 does not generate backlash. It is positioned with respect to the lower mold 210 and is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

この状態で、下型２１０の分割面２１１と、上型２５０の分割面（図示せず）とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型２１０と上型２５０とにより形成されるキャビティにおいて、素材９２０は、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形される。この際、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５に載置されていた素材の部分は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５により押圧され、これらの部分には、それぞれ平坦面により構成される第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）が形成される。また、荒成形用金型２００の台形溝２２１においては、図７、図８に示すような台形状のバリが形成される。この際、荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１の傾斜面Ｓ（図５参照）により、台形溝２２１から広がり流出するバリ９３１が抵抗を受け、それ以上広がることを抑え、バリ９３１の発生を抑制する。荒成形用金型２００の台形溝２２１の傾斜面Ｓにより、台形状のバリ９３１の途中には傾斜面状の部分が形成される。   In this state, the dividing surface 211 of the lower mold 210 and the dividing surface (not shown) of the upper mold 250 are brought close to each other and brought into contact with each other to perform clamping, thereby forming the lower mold 210 and the upper mold 250. In the cavity, the blank 920 is formed into a shape that more closely approximates the product shape of the crankshaft. At this time, the portions of the material placed on the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225 are pressed by the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, In the portion, a first material support portion contact surface 932 and a third material support portion contact surface (not shown) each formed of a flat surface are formed. Further, trapezoidal burrs as shown in FIGS. 7 and 8 are formed in the trapezoidal groove 221 of the rough forming die 200. At this time, due to the inclined surface S (see FIG. 5) of the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200, the burr 931 spreading out from the trapezoidal groove 221 receives resistance and prevents further spreading. The occurrence of 931 is suppressed. An inclined surface portion is formed in the middle of the trapezoidal burr 931 by the inclined surface S of the trapezoidal groove 221 of the rough molding die 200.

次に、仕上げ成形工程では、仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形する。具体的には、図１０に示すように、先ず、荒成形工程で成形された素材９２０を、仕上げ成形用金型３００の下型３１０においてキャビティの一部を構成する部分に配置する。   Next, in the finish forming step, the material formed in the rough forming step is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance using the finish forming die 300. Specifically, as shown in FIG. 10, first, the raw material 920 formed in the rough forming process is placed in a part of the lower mold 310 of the finish molding die 300 that constitutes a part of the cavity.

この際、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成した一対の台形状のバリを、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ係合させる。これと同時に、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５によって成形された第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）を、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に当接させる。   At this time, a pair of trapezoidal burrs formed on the raw material in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 in the rough forming step are used as a pair of trapezoidal grooves ( (Not shown). At the same time, in the rough forming step, the first material support portion contact surface 932, the third rough flat surface 224, and the third rough flat surface 225 of the lower mold 210 of the rough forming die 200, the third The material support portion contact surface (not shown) is brought into contact with the protruding end surfaces of the first material support portion 324 and the third material support portion (not shown), respectively.

即ち、荒形成工程と同様に、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝においては、下型３１０の台形溝（図示せず）の、台形の２つの斜辺に相当する部分と、荒形成工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１において素材に形成された台形状のバリ９３１の２つの斜辺の部分とが、それぞれ面で当接するため、台形状のバリは、台形溝２２１に確実に係合し、素材９３０は、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０に支持される。また、第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、それぞれ第１素材支持部３２４、第３素材支持部（図示せず）、の突出端面に面で当接している。これにより素材９３０は、荒成形工程の場合と同様に、一対の台形溝（図示せず）と、第１素材支持部３２４の突出端面と、第３素材支持部（図示せず）の突出端面との４つの部分により支持され、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。   That is, as in the rough forming step, the trapezoidal groove of the lower mold 310 of the finish molding die 300 has a portion corresponding to two oblique sides of the trapezoid of the trapezoidal groove (not shown) of the lower mold 310, and In the forming process, the two oblique sides of the trapezoidal burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 221 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 abut each other on the surface. The material 930 is stably engaged with the trapezoidal groove 221, and is stably supported by the lower mold 310 of the finishing mold 300. In addition, the first material support portion contact surface 932 and the third material support portion contact surface (not shown) are the protruding end surfaces of the first material support portion 324 and the third material support portion (not shown), respectively. Abuts on the surface. As a result, the material 930 has a pair of trapezoidal grooves (not shown), a protruding end surface of the first material support portion 324, and a protruding end surface of the third material support portion (not shown), as in the rough forming step. And is positioned with respect to the lower mold 310 of the finish molding die 300 without any play, and is stably supported by the lower mold 310 of the finish molding die 300.

この状態で、下型３１０の分割面（図示せず）と、上型（図示せず）の分割面とを互いに接近させ当接させて型締めを行い、下型３１０と上型とにより形成されるキャビティにおいて、素材９３０は、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形される。この際、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の台形溝（図示せず）にも傾斜面が形成されているため、バリが広がることが抑えられ、バリの発生が抑制される。   In this state, the lower mold 310 and the upper mold are clamped by bringing the divided surface (not shown) of the lower mold 310 and the divided surface of the upper mold (not shown) close to each other and abutting each other. In the cavity to be formed, the material 930 is formed into a crankshaft product shape having a machining allowance. At this time, since the inclined surface is also formed in the trapezoidal groove (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300, the spread of burrs is suppressed, and the generation of burrs is suppressed.

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法では、潰し成形工程では、円柱状のビレット９１０を出発材料とし、下型１１０と上型（図示せず）とを有する潰し成形用金型１００を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレット９１０をクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、荒成形工程では、下型２１０と上型とを有する荒成形用金型２００を用いて、潰し成形工程で成形された素材９２０を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、仕上げ成形工程では、下型３１０と上型とを有する仕上げ成形用金型３００を用いて、荒成形工程で成形された素材９３０を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行う。
潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、及び、仕上げ成形用金型３００のそれぞれの分割面に沿って延びて第２ピン成形部に連通する台形溝が形成された下型であって、台形溝が一対形成され、台形溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる下型を用いる。
荒成形用金型２００の下型２１０として、第２ピン成形部２１４の軸方向に交差する方向に位置する台形溝２２１の底面が、荒成形用金型２００の分割面２１１に沿って台形溝２２１から素材９２０が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面Ｓを有する下型２１０を用いる。
荒成形工程では、潰し形成工程で潰し成形用金型１００の下型１１０の台形溝１２１において素材に形成した各バリ９３１を、荒成形工程で荒成形用金型２００の下型２１０の台形溝２２１にそれぞれ係合させて、潰し形成工程において成形された素材９２０を、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めする。 According to this embodiment, the following effects are produced.
In the present embodiment, in the method of manufacturing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine that performs hot forging having a crushing forming step, a rough forming step, and a finish forming step, the columnar billet 910 is used in the crushing forming step. Is used as a starting material, and a billet 910 as a material is made into a product shape of the crankshaft according to each shape of the crankshaft using a crushing mold 100 having a lower mold 110 and an upper mold (not shown). In the rough forming step, the raw material 920 formed in the crushing forming step is further converted into a crankshaft product shape using a rough forming die 200 having a lower die 210 and an upper die. In the finish molding process, the material 930 molded in the rough molding process is added using the finish molding die 300 having the lower mold 310 and the upper mold. Performing shaping the product shape of a crank shaft having a cash.
As a lower mold 110 of the crushing mold 100, a lower mold 210 of the rough molding mold 200, and a lower mold 310 of the finish molding mold 300, a journal shaft molding section that molds the journal shaft of the crankshaft in the vertical direction. Is a lower mold in which second pin molding portions for molding the second pin of the crankshaft are arranged. The lower mold is recessed vertically downward and crushed molding mold 100, rough molding mold 200, and finish A lower die formed with trapezoidal grooves extending along the respective split surfaces of the molding die 300 and communicating with the second pin molding portion, wherein a pair of trapezoidal grooves are formed, and the second of the crankshaft is formed in the trapezoidal grooves. Use a lower mold that creates burrs connected to the pins.
As the lower mold 210 of the rough molding die 200, the bottom surface of the trapezoidal groove 221 positioned in the direction intersecting the axial direction of the second pin molding portion 214 is formed along the dividing surface 211 of the rough molding die 200. A lower mold 210 having an inclined surface S that suppresses the generation of burrs formed by flowing out the material 920 from the 221 is used.
In the rough forming process, each burr 931 formed on the material in the trapezoidal groove 121 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 in the crushing forming process is replaced with the trapezoidal groove of the lower mold 210 of the rough forming mold 200 in the rough forming process. The material 920 formed in the crushing forming process is positioned with respect to the lower mold 210 of the rough forming mold 200 by being engaged with the respective 221.

これにより、素材９２０を、一対の台形溝２２１により台形状のバリ９３１が支持されることで、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めすることができ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持することができる。また、傾斜面Ｓにより、台形溝２２１から素材が流出して構成されるバリ９３１の発生を抑制することができる。このため、歩留りの低下を抑えることができる。また、傾斜面Ｓを一対の台形溝２２１のみに形成し、他の部分には形成しないため、鍛造の際の荷重が高くなることを抑えることができる。また、第２ピン成形部２１４に連通する台形溝２２１に傾斜面Ｓを形成したため、本実施形態のように、第２ピンに隣接するアーム部にカウンタウェイトが設けられない場合に、バリ９３１の発生が多くなることを抑制することができる。このため、荒成形用金型２００からのバリ９３１のはみ出しを抑えることができるため、他の工程に用いられる金型を隣接して配置させることが可能となり、また、鍛造品の搬送等の際にバリ９３１が邪魔になること抑えることができる。また、バリ９３１の発生を抑えることができる分、素材を効率的且つ容易に、金型のキャビティに充填することができる。   Thereby, the trapezoidal burr 931 is supported by the pair of trapezoidal grooves 221 so that the raw material 920 can be positioned with respect to the lower mold 210 of the rough molding die 200 and stably used for rough molding. It can be supported by the lower mold 210 of the mold 200. In addition, the inclined surface S can suppress the generation of burrs 931 formed by the material flowing out of the trapezoidal groove 221. For this reason, a decrease in yield can be suppressed. Further, since the inclined surface S is formed only in the pair of trapezoidal grooves 221 and is not formed in other portions, an increase in the load during forging can be suppressed. In addition, since the inclined surface S is formed in the trapezoidal groove 221 that communicates with the second pin forming portion 214, when the counter weight is not provided on the arm portion adjacent to the second pin as in this embodiment, the burr 931 It can suppress that generation | occurrence | production increases. For this reason, since the protrusion of the burr 931 from the rough forming mold 200 can be suppressed, it is possible to arrange the molds used in other processes adjacent to each other, and also when the forged product is conveyed. In addition, it is possible to suppress the burr 931 from interfering. Moreover, since the generation | occurrence | production of the burr | flash 931 can be suppressed, a raw material can be filled into the cavity of a mold efficiently and easily.

そして、潰し成形工程では、潰し成形用金型１００の下型１１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部１１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１６と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面１２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部１１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部１１８と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面１２５を有する下型１１０を用いる。
荒成形工程では、荒成形用金型２００の下型２１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部２１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１６と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面２２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部２１５と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部２１８と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面２２５を有する下型２１０を用いる。
潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第１潰し型平坦面１２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、潰し成形用金型１００の下型１１０の分割面１１１から第３潰し型平坦面１２５までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。 In the crushing molding step, as the lower mold 110 of the crushing molding die 100, a first pin molding portion 113 that molds the first pin of the crankshaft and a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft. The region surrounded by the pair of arm portion molding portions 116 to be molded has a first crushing mold flat surface 124, a third pin molding portion 115 for molding the third pin of the crankshaft, and the crankshaft first portion. A lower mold 110 having a third crushing mold flat surface 125 is used in a region surrounded by a pair of arm part molding parts 118 that mold a pair of arm parts adjacent to the 3 pins.
In the rough forming step, as the lower mold 210 of the rough forming die 200, a first pin forming portion 213 for forming the first pin of the crankshaft and a pair of arm portions adjacent to the first pin of the crankshaft are formed. A third pin forming portion 215 for forming a third pin of the crankshaft having a first rough flat surface 224 in a region surrounded by the pair of arm portion forming portions 216, and a third pin of the crankshaft A lower mold 210 having a third rough flat surface 225 is used in a region surrounded by a pair of arm portion molding portions 218 that mold a pair of arm portions adjacent to each other.
The depth from the dividing surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the first crushing mold flat surface 124 is from the divided surface of the lower mold 210 of the roughing mold 200 to the first rough flat surface 224. The depth from the divided surface 111 of the lower mold 110 of the crushing mold 100 to the third flat surface 125 of the crushing mold 100 is the same as the depth of the lower mold 210 of the rough mold 200. It is the same as the depth to the 3 rough flat surface 225.

これにより、潰し成形工程において、第１潰し型平坦面１２４及び第３潰し型平坦面１２５に素材としてのビレット９１０を載置することができるため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に略一致した位置関係で円柱状のビレット９１０を、潰し成形用金型１００に配置させることができる。このため、ジャーナル軸成形部２１２の軸心に対して、円柱状のビレット９１０の軸心が斜めの位置関係となることによる歩留りの低下を抑えることができる。   Thereby, in the crushing molding process, the billet 910 as a material can be placed on the first crushing mold flat surface 124 and the third crushing mold flat surface 125, and thus substantially coincides with the axis of the journal shaft molding portion 212. The columnar billet 910 can be placed in the crushing mold 100 in a positional relationship. For this reason, it is possible to suppress a decrease in yield due to an oblique positional relationship between the axis of the columnar billet 910 with respect to the axis of the journal shaft forming portion 212.

また、荒成形工程において、素材９２０の台形状のバリ９３１は、荒成形用金型２００の下型２１０の一対の台形溝２２１にそれぞれ支持され、これとともに、素材９２０の第１荒型平坦面当接面９２１、第３荒型平坦面当接面（図示せず）は、第１荒型平坦面２２４、第３荒型平坦面２２５にそれぞれ支持され、素材９２０は、荒成形用金型２００の計４つの部分により支持される。このため、素材９２０は、ガタが生ずることなく、荒成形用金型２００の下型２１０に対して位置決めされ、安定して荒成形用金型２００の下型２１０において支持される。   Further, in the rough forming process, the trapezoidal burrs 931 of the material 920 are respectively supported by the pair of trapezoidal grooves 221 of the lower mold 210 of the rough forming die 200, and together with this, the first rough flat surface of the material 920. The contact surface 921 and the third rough flat surface contact surface (not shown) are supported by the first rough flat surface 224 and the third rough flat surface 225, respectively, and the material 920 is a rough molding die. It is supported by a total of 200 four parts. For this reason, the raw material 920 is positioned with respect to the lower mold 210 of the rough forming mold 200 without causing play, and is stably supported by the lower mold 210 of the rough forming mold 200.

そして、仕上げ工程では、仕上げ成形用金型３００の下型３１０として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部３１３と、クランクシャフトの第１ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部３１６と、に囲まれた領域に、第１素材支持部３２４を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接する一対のアーム部を成形する一対のアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部（図示せず）を有する下型３１０を用いる。
仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第１素材支持部３２４までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第１荒型平坦面２２４までの深さと同一であり、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の分割面から第３素材支持部（図示せず）までの深さは、荒成形用金型２００の下型２１０の分割面２１１から第３荒型平坦面２２５までの深さと同一である。 In the finishing process, as the lower mold 310 of the finish molding die 300, a first pin molding part 313 for molding the first pin of the crankshaft and a pair of arm parts adjacent to the first pin of the crankshaft are molded. A first material support portion 324 in a region surrounded by a pair of arm portion forming portions 316, and a third pin forming portion for forming a third pin of the crankshaft, and a third pin of the crankshaft A lower mold 310 having a third material support part (not shown) is used in a region surrounded by a pair of arm part forming parts for forming a pair of adjacent arm parts.
The depth from the split surface of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the first material support portion 324 is from the split surface 211 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 to the first rough flat surface 224. The depth from the split surface of the lower mold 310 of the finish molding die 300 to the third material support portion (not shown) is the same as the depth. The split surface 211 of the lower mold 210 of the rough molding die 200 is the same as the depth. To the third rough flat surface 225.

これにより、仕上げ成形工程において、素材９３０の台形状のバリ９３１は、仕上げ成形用金型３００の下型３１０の一対の台形溝（図示せず）にそれぞれ支持され、これとともに、素材９３０の第１素材支持部当接面９３２、第３素材支持部当接面（図示せず）は、第１素材支持部３２４の突出端面、第３素材支持部の突出端面にそれぞれ支持され、素材９３０は、仕上げ成形用金型３００の計４つの部分により支持される。このため、素材９３０は、ガタが生ずることなく、仕上げ成形用金型３００の下型３１０に対して位置決めされ、安定して仕上げ成形用金型３００の下型３１０において支持される。   Thereby, in the finish molding step, the trapezoidal burrs 931 of the material 930 are respectively supported by a pair of trapezoidal grooves (not shown) of the lower mold 310 of the finish molding die 300, and together with this, the first burrs of the material 930. The first material support portion contact surface 932 and the third material support portion contact surface (not shown) are respectively supported by the protruding end surface of the first material support portion 324 and the protruding end surface of the third material support portion. These are supported by a total of four parts of the finish molding die 300. Therefore, the material 930 is positioned with respect to the lower mold 310 of the finish molding die 300 without causing play, and is stably supported by the lower mold 310 of the finish molding die 300.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、潰し成形用金型１００の下型１１０、荒成形用金型２００の下型２１０、仕上げ成形用金型３００の下型３１０において台形溝は１対形成されたが、この構成に限定されない。台形溝は、少なくとも１対形成されればよい。また、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法で用いる金型の構成は、本実施形態における潰し成形用金型１００、荒成形用金型２００、仕上げ成形用金型３００の構成に限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in this embodiment, a pair of trapezoidal grooves are formed in the lower mold 110 of the crushing mold 100, the lower mold 210 of the rough molding mold 200, and the lower mold 310 of the finish molding mold 300. It is not limited to this configuration. At least one pair of trapezoidal grooves may be formed. Further, the configuration of the mold used in the method for manufacturing the crankshaft for the in-line three-cylinder engine is not limited to the configuration of the crushing molding mold 100, the rough molding mold 200, and the finish molding mold 300 in the present embodiment.

１００…潰し成形用金型
１１０…下型
１１１、２１１…分割面
１１２、２１２…ジャーナル軸成形部
１１３…第１ピン成形部
１１４、２１４…第２ピン成形部
１１５…第３ピン成形部
１１６…アーム部成形部
１１８…アーム部成形部
１２１、２２１…台形溝（溝）
１２５…第３潰し型平坦面
２００…荒成形用金型
２１０…下型
２１３…第１ピン成形部
２１５…第３ピン成形部
２１６…アーム部成形部
２１８…アーム部成形部
２２３…傾斜面
２２４…第１荒型平坦面
２２５…第３荒型平坦面
３００…仕上げ成形用金型
３１０…下型
３１３…第１ピン成形部
３１６…アーム部成形部
３２４…第１素材支持部
９１０…ビレット（素材）
９２０…素材
９３１…バリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Mold for crushing molding 110 ... Lower mold 111, 211 ... Dividing surface 112, 212 ... Journal axis forming part 113 ... First pin forming part 114, 214 ... Second pin forming part 115 ... Third pin forming part 116 ... Arm part molding part 118 ... arm part molding parts 121, 221 ... trapezoidal groove (groove)
125 ... third crushing mold flat surface 200 ... rough molding die 210 ... lower mold 213 ... first pin molding part 215 ... third pin molding part 216 ... arm part molding part 218 ... arm part molding part 223 ... inclined surface 224 ... first rough flat surface 225 ... third rough flat surface 300 ... finish molding die 310 ... lower die 313 ... first pin molding portion 316 ... arm portion molding portion 324 ... first material support portion 910 ... billet ( Material)
920 ... material 931 ... Bali

Claims (3)

潰し成形工程と、荒成形工程と、仕上げ成形工程と、を有する熱間鍛造を行う、直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法であって、
前記潰し成形工程では、円柱状のビレットを出発材料とし、下型と上型とを有する潰し成形用金型を用いて、クランクシャフトのそれぞれの形状に応じて、素材としてのビレットをクランクシャフトの製品形状に近似した形状に成形し、
前記荒成形工程では、下型と上型とを有する荒成形用金型を用いて、前記潰し成形工程で成形された素材を、クランクシャフトの製品形状に更に近似した形状に成形を行い、
前記仕上げ成形工程では、下型と上型とを有する仕上げ成形用金型を用いて、前記荒成形工程で成形された素材を、加工代を有するクランクシャフトの製品形状に成形を行い、
前記潰し成形用金型の下型、前記荒成形用金型の下型、前記仕上げ成形用金型の下型として、鉛直方向において、クランクシャフトのジャーナル軸を成形するジャーナル軸成形部の下方に、クランクシャフトの第２ピンを成形する第２ピン成形部が配列された下型であって、鉛直下方へ窪むとともに前記潰し成形用金型、前記荒成形用金型、及び、前記仕上げ成形用金型のそれぞれの分割面に沿って延びて前記第２ピン成形部に連通する溝が形成された下型であって、前記溝が少なくとも一対形成され、前記溝においてクランクシャフトの第２ピンに接続されたバリを生じさせる下型を用い、
前記荒成形用金型の下型として、前記第２ピン成形部の軸方向に交差する方向に位置する前記溝の底面が、前記荒成形用金型の分割面に沿って前記溝から素材が流出して構成されるバリの発生を抑制する傾斜面を有する下型を用い、
前記荒成形工程では、前記潰し形成工程で前記潰し成形用金型の下型の前記溝において素材に形成した各前記バリを、前記荒成形工程で前記荒成形用金型の下型の前記溝にそれぞれ係合させて、前記潰し形成工程において成形された素材を、前記荒成形用金型の下型に対して位置決めすることを特徴とする、
直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法。 A method for producing a crankshaft for an in-line three-cylinder engine, which performs hot forging having a crushing molding step, a rough molding step, and a finish molding step,
In the crushing molding process, a columnar billet is used as a starting material, and a crushing molding die having a lower mold and an upper mold is used, and the billet as a material is changed according to the shape of the crankshaft. Molded into a shape approximating the product shape,
In the rough molding step, using a rough molding die having a lower mold and an upper mold, the material molded in the crush molding process is molded into a shape more similar to the product shape of the crankshaft,
In the finish molding process, using a mold for finishing molding having a lower mold and an upper mold, the material molded in the rough molding process is molded into a product shape of a crankshaft having a machining allowance,
As the lower mold of the crushing mold, the lower mold of the rough molding mold, and the lower mold of the finish molding mold, in the vertical direction, below the journal shaft molding portion that molds the journal shaft of the crankshaft. A lower mold in which second pin molding portions for molding the second pin of the crankshaft are arranged, and are recessed vertically downward, the crushing mold, the rough molding mold, and the finish molding A lower mold in which grooves extending along respective dividing surfaces of the mold and communicating with the second pin molding portion are formed, wherein at least a pair of the grooves are formed, and in the grooves, the second pin of the crankshaft is formed. Using a lower mold that creates a connected burr,
As the lower mold of the rough molding die, the bottom surface of the groove located in the direction intersecting the axial direction of the second pin molding portion is formed from the groove along the dividing surface of the rough molding die. Using a lower mold with an inclined surface to suppress the generation of burrs that flow out,
In the rough forming step, each burr formed on the material in the groove in the lower mold of the crushing mold in the crushing forming step is used as the groove in the lower mold of the rough forming mold in the rough forming step. The material formed in the crushing forming step is positioned with respect to the lower mold of the rough molding die,
A method of manufacturing a crankshaft for an inline three-cylinder engine. 前記潰し成形工程では、前記潰し成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１潰し型平坦面を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３潰し型平坦面を有する下型を用い、
前記荒成形工程では、前記荒成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１荒型平坦面を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３荒型平坦面を有する下型を用い、
前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第１潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、
前記潰し成形用金型の下型の分割面から前記第３潰し型平坦面までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一であることを特徴とする、
請求項１に記載の直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法。 In the crushing molding step, as a lower mold of the crushing molding die, a first pin molding part that molds a first pin of a crankshaft and an arm part molding that molds an arm part adjacent to the first pin of the crankshaft And a third pin forming portion for forming the third pin of the crankshaft and an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. In the area surrounded by the arm part molding part, a lower mold having a third crushing mold flat surface is used,
In the rough forming step, as a lower mold of the rough forming mold, a first pin forming portion for forming the first pin of the crankshaft and an arm portion forming for forming an arm portion adjacent to the first pin of the crankshaft. And a third pin forming portion for forming the third pin of the crankshaft and an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. Using the lower mold having the third rough flat surface in the area surrounded by the arm molded part,
The depth from the split surface of the lower mold of the crushing mold to the flat surface of the first crush mold is the depth from the split surface of the lower mold of the rough mold to the first flat flat surface of the rough mold. Are the same,
The depth from the split surface of the lower mold of the crushing mold to the flat surface of the third crush mold is the depth from the split surface of the lower mold of the rough mold to the third flat flat surface of the rough mold. Characterized by the same,
The manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines of Claim 1. 前記仕上げ工程では、前記仕上げ成形用金型の下型として、クランクシャフトの第１ピンを成形する第１ピン成形部と、クランクシャフトの第１ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第１素材支持部を有し、クランクシャフトの第３ピンを成形する第３ピン成形部と、クランクシャフトの第３ピンに隣接するアーム部を成形するアーム部成形部と、に囲まれた領域に、第３素材支持部を有する下型を用い、
前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第１素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第１荒型平坦面までの深さと同一であり、
前記仕上げ成形用金型の下型の分割面から前記第３素材支持部までの深さは、前記荒成形用金型の下型の分割面から前記第３荒型平坦面までの深さと同一であることを特徴とする、
請求項２に記載の直列３気筒エンジン用クランクシャフトの製造方法。
In the finishing step, as a lower mold of the finish molding die, a first pin molding part for molding the first pin of the crankshaft and an arm part molding part for molding the arm part adjacent to the first pin of the crankshaft And a third pin forming portion for forming a third pin of the crankshaft, and an arm portion for forming an arm portion adjacent to the third pin of the crankshaft. Using a lower mold having a third material support portion in a region surrounded by the molding portion,
The depth from the split surface of the lower mold to the first material support portion is the same as the depth from the split surface of the lower mold to the first flat flat surface of the rough mold. And
The depth from the split surface of the lower mold of the finish molding die to the third material support portion is the same as the depth from the split surface of the lower mold of the rough molding die to the flat surface of the third rough die. It is characterized by
The manufacturing method of the crankshaft for inline 3 cylinder engines of Claim 2.
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