JP2718820B2 - Closed forging method for connecting rod - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンロッドの閉塞鍛造方向に関し、一層詳
細には、軽量で且つ薄肉のコンロッドの鍛造を短時間で
高精度に行うことが可能なコンロッドの閉塞鍛造方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a closed forging direction of a connecting rod, and more specifically, can forge a lightweight and thin-walled connecting rod with high accuracy in a short time. The present invention relates to a closing forging method for a connecting rod.

［従来の技術］ 一般的に、内燃機関において、ピストンとクランクシ
ャフトとを連結するコンロッドのような長尺な機械部品
を製造する方法として、ハンマーあるいはプレス装置を
用いた鍛造加工が行われている。2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine, forging using a hammer or a press device is performed as a method of manufacturing a long mechanical part such as a connecting rod connecting a piston and a crankshaft. .

ところで、近年、各加工段階における複数の成形工程
を集約することを目的として閉塞鍛造によるコンロッド
の製造が試みられている。例えば、特開昭59-133928号
公報は、「逐次閉塞鍛造方法およびその装置」を開示し
ている。この技術的思想によれば、先ず、上下の分割型
で素材の上下面を粗成形し、次に側方の分割型で素材の
側面を粗成形し、次いで前記上下分割型で素材を閉塞状
態下におきながらパンチを挿入してコンロッド素材の大
幅部並びに小端部の成形を行っている。By the way, in recent years, production of a connecting rod by closed forging has been attempted for the purpose of integrating a plurality of forming steps in each processing stage. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-133928 discloses a "sequential closing forging method and apparatus therefor". According to this technical idea, first, the upper and lower surfaces of the material are roughly formed by the upper and lower split dies, then the side surfaces of the material are roughly formed by the side split dies, and then the material is closed by the upper and lower split dies. A large part and a small end of the connecting rod material are formed by inserting a punch while setting it down.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の従来の技術に係る方法では、コ
ンロッド素材の成形は一連の工程を集約したサイクルで
行われるが、成形を３回逐次的に施すことから、サイク
ル全体としての所要時間は長くなる。従って、成形を容
易にすることを目的として、初期成形段階で可塑性が高
まる閾値温度まで加熱しても、最終的仕上げ段階に移る
までに付与された温度は閾値温度を下まわってしまい再
度の加熱が必要となる。このため、最終製品は酸化によ
る強度劣化を生じる不都合が露呈している。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the method according to the above-described conventional technique, the forming of the connecting rod material is performed in a cycle in which a series of steps are integrated. However, since the forming is sequentially performed three times, the cycle is reduced. The time required as a whole increases. Therefore, for the purpose of facilitating molding, even if heating is performed to the threshold temperature at which plasticity is increased in the initial molding stage, the temperature applied before the final finishing stage falls below the threshold temperature, and heating is performed again. Is required. For this reason, the final product is exposed to the disadvantage that the strength deteriorates due to oxidation.

また、コンロッドは各構成部分毎に形状の相違が著し
いために、軽量化と構造的強度を得ることを同時になし
得るための薄肉化を図る等の高度の鍛造成形を行うため
には、複雑な複動機構を備えた大掛かりなプレス装置
と、多様な製造工程を必要とする不都合が顕在化してい
る。In addition, since the connecting rod has a remarkable difference in shape for each component, it is complicated to perform advanced forging such as thinning to achieve weight reduction and structural strength at the same time. The inconvenience of requiring a large-scale press device having a double-acting mechanism and various manufacturing processes has become apparent.

従って、本発明は前記の不都合を克服するためになさ
れたものであって、冷間スエージング成形方法によって
予め軸方向の長さとコンロッドに対応する各構成部分の
体積配分が略等しくなるように成形した予備成形体に対
して、各構成部分の成形時期を変時させ、あるいは重複
させて閉塞鍛造することにより、高精度で且つ材料的強
度と構造的強度を併せ持つ軽量で且つ薄肉のコンロッド
を成形するためのコンロッドの閉塞鍛造方法を提供する
ことにある。Accordingly, the present invention has been made in order to overcome the above-mentioned disadvantages, and has been made by a cold swaging method so that the axial length and the volume distribution of each component corresponding to the connecting rod are substantially equal in advance. By changing the forming time of each component part or performing overlapping forging on the preformed body, it is possible to form a lightweight and thin connecting rod with high precision and both material strength and structural strength To provide a method for closing and forging a connecting rod.

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するこめに、本発明は、ワークを分
割ダイに挟持した状態下で外部から押圧することにより
軽量で且つ薄肉のコンロッドを成形するための閉塞鍛造
方法であって、 冷間スエージング成形工程によって予めコンロッドの
各構成部分に対応した体積配分を有する予備成形体を得
る第１の工程と、 前記第１工程によって得られた予備成形体の長手方向
に延在する第１の側面と第３の側面に対して夫々型締押
圧する第２の工程と、 前記第２工程の途上において前記予備成形体の第１側
面と第３側面に直交し且つ長手方向に延在する第２の側
面と第４の側面に対して夫々型締押圧する第３の工程
と、 前記第３工程の途上であって且つ第２工程の完了と同
時または第２工程の完了後に前記予備成形体の第１側面
と第３側面および第２側面と第４側面に直交する第５の
側面と第６の側面に対して夫々型締押圧する第４の工程
と、 からなることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a closure for molding a lightweight and thin connecting rod by pressing a work from the outside while being sandwiched by a split die. A forging method, comprising: a first step of obtaining a preformed body having a volume distribution corresponding to each component of a connecting rod in advance by a cold swaging forming step; and a longitudinal direction of the preformed body obtained by the first step. A second step of clamping and pressing each of the first side face and the third side face extending in the direction, and orthogonal to the first side face and the third side face of the preform during the second step. And a third step of clamping and pressing each of the second side face and the fourth side face extending in the longitudinal direction, and the second step being performed during the third step and simultaneously with the completion of the second step, or After the completion of the process, Wherein the fourth step of respectively clamping press, in that it consists to one side and the third side surface and second side surface and the fifth aspect and the sixth aspect of the perpendicular to the fourth side.

［作用］ 前記のように構成される本発明に係るコンロッドの閉
塞鍛造方法では、予め軸方向の長さとコンロッドの各構
成部分に対応して体積配分が略等しくなるように成形し
た予備成形体を用いて閉塞鍛造することによりバリの形
成を大幅に減ずる。[Operation] In the closed forging method of the connecting rod according to the present invention configured as described above, the preformed body previously formed so that the volume distribution is substantially equal to the axial length and each component of the connecting rod. The use of closed forging significantly reduces burr formation.

また、前記予備成形体の作成に際して、冷間スエージ
ング成形方法を用いることにより、３方向が型で圧縮さ
れたままの状態で成形を完了することができるので、予
備成形体の形状が安定するばかりか、ワークの径方向に
圧縮力を加えながら成形するので欠陥を生じることなく
容易に軸方向の長さの規制されたコンロッドの各構成部
分に対応した体積配分がなされる。In addition, by using a cold swaging molding method when forming the preformed body, the forming can be completed in a state where the preformed body is compressed in the three directions, so that the shape of the preformed body is stabilized. In addition, since the work is formed while applying a compressive force in the radial direction, the volume distribution corresponding to each component of the connecting rod whose length in the axial direction is restricted can be easily made without causing defects.

さらにまた、前記予備成形体を用いて行う閉塞鍛造に
おいて、各構成部分毎の押圧を変時あるいは一部重複す
る時期に行うことにより、高精度で且つ材料的強度と構
造的強度を併せ有するコンロッドを得ることができる。Furthermore, in the closed forging performed by using the preform, the pressing of each component is performed at a time when it changes or partially overlaps, so that a connecting rod having high precision and both material strength and structural strength is provided. Can be obtained.

なお、ワークを上型および下型で挟持することによっ
て、容易且つ短時間のうちにワーク本体の曲がり矯正
と、大幅部型分割面に生じたバリ取りと、小端部先端の
突出部のトリミングを行う。By clamping the work between the upper and lower molds, it is possible to easily and quickly correct the bending of the work body, deburr the large part mold dividing surface, and trim the protruding part at the tip of the small end. I do.

［実施例］ 次に、本発明に係るコンロッドの閉塞鍛造方法につい
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。Example Next, a preferred example of a closed forging method for a connecting rod according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

先ず、閉塞鍛造に用いる閉塞鍛造装置10について説明
する。First, the closed forging device 10 used for closed forging will be described.

第１図ａに示す閉塞鍛造装置10は、基本的には昇降自
在な上型12と、固定された下型14とから構成される。The closed forging device 10 shown in FIG. 1a basically comprises an upper die 12 which can be raised and lowered, and a lower die 14 which is fixed.

前記上型12は、上型本体16と、この上型本体16と一体
的に配設される油圧駆動の上型クッション機構18とを含
み、前記上型本体16の内部に上型クッション機構18が配
設されている。The upper die 12 includes an upper die main body 16 and a hydraulically driven upper die cushion mechanism 18 disposed integrally with the upper die main body 16, and an upper die cushion mechanism 18 is provided inside the upper die main body 16. Are arranged.

前記上型クッション機構18は、シリンダ20と、このシ
リンダ20に摺動自在に嵌合するピストン22とからなり、
前記シリンダ20とピストン22との間に円環状のシリンダ
室24が画成される。このシリンダ室24内の作動油は上型
クッション機構18が作動する時に図示しないベントラン
トから制御バルブ等を介して導出され、この結果、ピス
トン22が退動するように構成される。The upper cushion mechanism 18 includes a cylinder 20, and a piston 22 slidably fitted to the cylinder 20,
An annular cylinder chamber 24 is defined between the cylinder 20 and the piston 22. The hydraulic oil in the cylinder chamber 24 is led out from a ventilant (not shown) via a control valve or the like when the upper die cushion mechanism 18 operates, and as a result, the piston 22 is configured to retreat.

前記ピストン22の先端部には、後述するダイケースを
押圧するための上型ダイ26が固着され、この上型ダイ26
の中央部には孔28が穿設されている。An upper die 26 for pressing a die case, which will be described later, is fixed to the tip of the piston 22.
A hole 28 is formed at the center of the hole.

前記上型ダイ26には、後述する押圧ブロック30が変位
自在に係着され、当該押圧ブロック30は、コイルスプリ
ング32の弾発力によりばね受34を介して常時下方に付勢
され、後述する分割ダイに常時当接し、これを下方に押
圧する。A pressing block 30 described later is displaceably engaged with the upper die 26, and the pressing block 30 is constantly urged downward through a spring receiver 34 by the resilient force of a coil spring 32, and will be described later. It always contacts the split die and presses it downward.

一方、前記上型本体16と一体的に連結され且つ前記ピ
ストン22が外嵌するバックプレート36の先端部には、上
型ポンチ38が前記上型ダイ26に形成した孔28に挿入する
ように装着される。On the other hand, at the tip of a back plate 36 integrally connected to the upper die body 16 and to which the piston 22 is fitted, an upper punch 38 is inserted into a hole 28 formed in the upper die 26. Be attached.

前記上型本体16の下方端縁の所定部位には略円柱形状
の押圧部位40が取着されている。この押圧部材40は、後
述する下型ポンチ駆動機構54を付勢する機能を有する。A substantially cylindrical pressing portion 40 is attached to a predetermined portion of the lower edge of the upper die body 16. The pressing member 40 has a function of urging a lower punch driving mechanism 54 described later.

下型14は、基本的には下型本体50とこの下型本体50に
載置される下型ダイ52と前記上型本体16の下降に伴っ
て、前記押圧部材40により付勢される下型ポンチを上方
に変位させる下型ポンチ駆動機構54とから構成される。The lower mold 14 is basically urged by the pressing member 40 as the lower mold body 50, the lower mold die 52 placed on the lower mold body 50, and the upper mold body 16 descend. And a lower punch driving mechanism 54 for displacing the die punch upward.

前記下型本体50の下方一端側には、支持軸56を介して
揺動自在に揺動アーム58が枢着され、この揺動アーム56
の一端はロッド60の先端とピン62を介して連結される。
この場合、当該ロッド60はその基端部に係合するコイル
スプリング64により弾発付勢される。A swing arm 58 is pivotally attached to a lower end of the lower mold body 50 via a support shaft 56 so as to be swingable.
Is connected to the tip of the rod 60 via a pin 62.
In this case, the rod 60 is resiliently urged by the coil spring 64 engaged with the base end.

当該ピン62に近接した前記揺動アーム58の一端部の断
面は半円状で、且つその円周面に沿って滑動自在な第１
の滑動体66を介して鉛直方向に延在する押圧シャフト68
と係着されている。この押圧シャフト68の先端は当該上
型本体16の下降とともに上型本体16に設けられた押圧部
材40と当接する。The cross section of one end of the swing arm 58 close to the pin 62 is semicircular, and the first arm slidable along the circumferential surface.
Pressing shaft 68 extending vertically through the sliding body 66
Has been tied up. The tip of the pressing shaft 68 comes into contact with the pressing member 40 provided on the upper die body 16 as the upper die body 16 descends.

一方、前記揺動アーム58の他端部には、第１滑動体66
と同様に断面が半円状の第２の滑動体70が装着され、こ
の第２滑動体70の平坦面にポンチ支持部材72が装着され
る。On the other hand, the other end of the swing arm 58 is provided with a first sliding body 66.
Similarly, a second sliding body 70 having a semicircular cross section is mounted, and a punch support member 72 is mounted on a flat surface of the second sliding body 70.

前記ポンチ支持部材72の内部には、コイルスプリング
73が内装され、このコイルスプリング73に係合する押圧
ピン74を介して下型ポンチ76が支持される。この下型ポ
ンチ76は、下型ダイ52の内部にその先端が臨むように設
置されている。A coil spring is provided inside the punch support member 72.
The lower punch 76 is supported via a pressing pin 74 that engages with the coil spring 73. This lower die punch 76 is installed so that the front end faces the inside of the lower die 52.

前記下型ダイ52は、４つの分割ダイ78a乃至78dと、こ
れらの分割ダイ78a乃至78dを互いに近接させる方向に変
位させるダイケース80とから構成される。The lower die 52 is composed of four split dies 78a to 78d and a die case 80 for displacing the split dies 78a to 78d in a direction to approach each other.

前記ダイケース80は、下型本体50内に複数配設される
クッション手段82により常に上方に弾発付勢される。こ
のクッション手段82は押圧ピン84と、この押圧ピン84が
係合するコイルスプリング86とからなり、前記コイルス
プリング86の弾発作用下に、前記押圧ピン84は前記ダイ
ケース80の底面に当接してこれを上方に押圧する。The die case 80 is always urged upward by a plurality of cushioning means 82 provided in the lower die body 50. The cushion means 82 includes a pressing pin 84 and a coil spring 86 with which the pressing pin 84 is engaged. Under the elasticity of the coil spring 86, the pressing pin 84 comes into contact with the bottom surface of the die case 80. And press it upward.

第１図ｂに下型14の分割ダイ78a乃至78d部分の斜視図
を示す。FIG. 1b shows a perspective view of the split dies 78a to 78d of the lower die 14.

当該下型14は、分割ダイ78a乃至78dの互いに対向する
面により加工品の形状に対応した成形品88が画成され
る。In the lower die 14, a molded product 88 corresponding to the shape of the processed product is defined by the surfaces of the split dies 78a to 78d facing each other.

前記成形部88を画成する夫々の分割ダイ78a乃至78dの
対向面は、コンロッドの粗打ち成型品に対応する形状に
形成される。すなわち、分割ダイ78a、78cの湾曲する面
には突部87が形成され、分割ダイ78b、78dには比較的長
尺な突条89が夫々形成される。The opposing surfaces of each of the split dies 78a to 78d that define the forming portion 88 are formed in a shape corresponding to the roughly-molded product of the connecting rod. That is, the protrusions 87 are formed on the curved surfaces of the split dies 78a and 78c, and the relatively long protrusions 89 are formed on the split dies 78b and 78d, respectively.

前記分割ダイ78a乃至78dの後背面には下方に向かって
拡径する傾斜面90a乃至90dが夫々形成され、この傾斜面
90a乃至90dに沿って摺動するダイケース80の内側の４面
には、同様に下方に向かって拡径する傾斜面92a乃至92d
が夫々分割ダイ78a乃至78dに対応して形成される。On the rear surfaces of the split dies 78a to 78d, inclined surfaces 90a to 90d whose diameters increase downward are formed, respectively.
The four inner surfaces of the die case 80 sliding along 90a to 90d also have inclined surfaces 92a to 92d, which similarly increase in diameter downward.
Are formed corresponding to the split dies 78a to 78d, respectively.

前記分割ダイ78a乃至78dには、その傾斜面90a乃至90d
に沿ってその側方両側に突出するガイド部94a乃至94dが
形成され、これらのガイド部94a乃至94dが摺動自在に嵌
合する案内溝96a乃至96dが夫々のダイケース80の傾斜面
92a乃至92dの両側に画成される。The split dies 78a to 78d have inclined surfaces 90a to 90d.
Guide portions 94a to 94d are formed on both sides of the die case 80, and guide grooves 96a to 96d into which the guide portions 94a to 94d are slidably fitted are formed on the inclined surfaces of the respective die cases 80.
It is defined on both sides of 92a-92d.

なお、参照符号98は、ノックアウトピンを示す。この
ノックアウトピン98は、図示しない駆動手段を介して鉛
直方向に変位自在に構成され、ピン99をポンチ支持部材
72側に突出させる機能を有する。Reference numeral 98 indicates a knockout pin. The knockout pin 98 is configured to be vertically displaceable via driving means (not shown), and
It has the function of projecting to the 72 side.

次に、本発明に係るコンロッドの閉塞鍛造方法を用い
てコンロッドを製造する際のスエージング工程と、前記
閉塞鍛造装置10を用いた閉塞鍛造工程を説明する。Next, a swaging step in manufacturing a connecting rod using the connecting rod closed forging method according to the present invention and a closed forging step using the closed forging apparatus 10 will be described.

第２図にコンロッド参照符号100で示す。当該コンロ
ッド100は、基本的には、断面が略Ｈ字状の連桿部102
と、連桿部102の一端側のピストンに接続される小端部1
04と、連桿部102の他端側のクランクシャフトに接続さ
れる大端部106とから構成されている。大端部106の両側
にはコ字状のサイドリブ108が形成されている。連桿部1
02は、中央部110と両側部112とを有し、この中央部110
の両面には、中央ウエブ114が形成されている。In FIG. 2, a connecting rod 100 is shown. The connecting rod 100 basically includes a connecting rod portion 102 having a substantially H-shaped cross section.
And a small end 1 connected to a piston at one end of the connecting rod portion 102
04 and a large end 106 connected to the crankshaft at the other end of the connecting rod 102. On both sides of the large end portion 106, U-shaped side ribs 108 are formed. Connecting rod part 1
02 has a central portion 110 and both side portions 112.
A central web 114 is formed on both sides of the central web.

第３図は、本実施例に係る閉塞鍛造方法で製造される
コンロッド100の各工程での成形状態を示す概略説明図
である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a forming state in each step of the connecting rod 100 manufactured by the closed forging method according to the present embodiment.

コンロッド100を得るためには、先ず、第３図に示す
ように、丸棒材を切断して最終製品の全容積に略等しい
容積を有するビレット116を形成する。To obtain the connecting rod 100, first, as shown in FIG. 3, a round bar is cut to form a billet 116 having a volume substantially equal to the total volume of the final product.

次に、スエージング工程を行う。スエージング工程で
は、公知の冷間スエージング成形方法等により前記ビレ
ット116を前記コンロッド100の各構成部分の体積に略等
しく対応するように体積配分して予備成形体118を得
る。この予備成形体118は各構成部分の体積に略対応
し、連桿部対応部102aと、小端部対応部104aと、大端部
対応部106aとから構成されるとともに、小端部対応部10
4aの先端には、後述する閉塞鍛造工程において金型ダイ
への位置決めと、仕上げ工程においてトリミングを行う
ダイにコンロッド素材120を保持するための突出部122が
形成される。Next, a swaging step is performed. In the swaging step, the billet 116 is volume-distributed by a known cold swaging method or the like so as to substantially correspond to the volume of each component of the connecting rod 100 to obtain a preformed body 118. The preform 118 substantially corresponds to the volume of each component, and includes a connecting rod portion corresponding portion 102a, a small end portion corresponding portion 104a, and a large end portion corresponding portion 106a. Ten
At the tip of 4a, a protruding portion 122 is formed for holding the connecting rod material 120 on a die to be positioned on a die in a closed forging process described below and trimmed in a finishing process.

次いで、前記予備成形体118を1100℃から1200℃の温
度範囲まで加熱する。この温度範囲は、前記予備成形体
118が最も熱間成形性に優れる温度範囲である。すなわ
ち、前記温度範囲において、後述の閉塞鍛造工程におけ
る予備形成体118の可塑性が最も高くなる。前記の可塑
性を高めた予備成形体118を前記閉塞鍛造装置10を用い
た閉塞鍛造工程により、コンロッド素材120に成形す
る。Next, the preform 118 is heated to a temperature range of 1100 ° C to 1200 ° C. This temperature range depends on the preform
118 is the temperature range in which the hot formability is most excellent. That is, in the above-mentioned temperature range, the plasticity of the preform 118 in the closed forging step described later is the highest. The preformed body 118 having enhanced plasticity is formed into a connecting rod material 120 by a closed forging process using the closed forging apparatus 10.

閉塞鍛造工程では、先ず、分割ダイ78a乃至78dの間の
成形部88に前記可塑性を高めた予備成形体118を挿入
し、突出部122により位置決めを行う。この時、前記下
型ポンチ76の下端は下型ポンチ駆動機構54を構成するポ
ンチ支持部材72の先端と押圧ピン74を介して所定距離だ
け離間した、所謂、フローティング状態にあり、従っ
て、当該下型ポンチ76は上方および下方に対して変位自
在である。In the closed forging step, first, the preform 118 with increased plasticity is inserted into the forming portion 88 between the split dies 78a to 78d, and positioning is performed by the protruding portion 122. At this time, the lower end of the lower punch 76 is in a so-called floating state, which is separated from the tip of the punch support member 72 constituting the lower punch driving mechanism 54 by a predetermined distance via the pressing pin 74. The mold punch 76 is displaceable upward and downward.

次に、上型12を下方に変位させ、上型クッション機構
18を構成するピストン22の先端に配設されている上型ダ
イ26を介し、分割ダイ78a乃至78dを囲繞するダイケース
80の上面を下型14に設けたクッション手段82を構成する
コイルスプリング86の弾発力に抗して下方に変位させる
べく押圧する。Next, the upper mold 12 is displaced downward, and the upper mold cushion mechanism is moved.
A die case surrounding the split dies 78a to 78d via the upper die 26 provided at the tip of the piston 22 constituting the 18
The upper surface of 80 is pressed so as to be displaced downward against the elastic force of a coil spring 86 constituting the cushion means 82 provided on the lower mold 14.

前記ダイケース80は、上型12の下方への変位に伴う上
型ダイ26の押圧作用を受けて、分割ダイ78a乃至78dの後
背部に形成した傾斜面90a乃至90dに沿って摺動する。こ
の時、ダイケース80の外側面は下型本体50に当接して鉛
直下方への変位のみ許容されているため、当該ダイケー
ス80が下方に変位するにつれて分割ダイ78a乃至78dは水
平方向に互いに近接変位する作用を受けることになる。
従って、分割ダイ78a乃至78dは互いに近接する方向に向
かって変位する。The die case 80 slides along the inclined surfaces 90a to 90d formed on the rear portions of the split dies 78a to 78d under the pressing action of the upper die 26 due to the downward displacement of the upper die 12. At this time, since the outer surface of the die case 80 abuts on the lower die main body 50 and is allowed to be displaced only vertically downward, the split dies 78a to 78d are horizontally displaced from each other as the die case 80 is displaced downward. It will be subjected to the action of proximity displacement.
Accordingly, the split dies 78a to 78d are displaced in directions approaching each other.

この時、連桿部102の中央部110に対応する構成部分へ
の大端部106と小端部104を結ぶ軸線方向に直交する二方
向（以後、Ａ方向と呼称する）からの第１側面と第３側
面への型締押圧を、連桿部102の両側部およびサイドリ
ブ108の中央部に対応する構成部分への大端部106と小端
部104を結ぶ軸線方向に直交する二方向（以後、Ｂ方向
と呼称する）からの第２側面と第４側面への型締押圧よ
りも先行して行い、且つ大端部対応部106aへの大端部10
6と小端部104を結ぶ軸線方向の鉛直上方から鉛直下方
（以後、Ｃ方向と呼称する）への第５側面と第６側面へ
の押圧は、Ａ方向からの型締押圧の完了後、若しくは完
了と同時で、また、Ｂ方向からの型締押圧時期と少なく
とも一部重複する時期となるように行う（第２図参
照）。At this time, the first side surface from two directions (hereinafter, referred to as A direction) orthogonal to the axial direction connecting the large end portion 106 and the small end portion 104 to the component corresponding to the central portion 110 of the connecting rod portion 102 And the third side surface of the mold are pressed in two directions orthogonal to the axial direction connecting the large end portion 106 and the small end portion 104 to the components corresponding to both sides of the connecting rod portion 102 and the center portion of the side rib 108 ( (Hereinafter, referred to as direction B) from the second side surface and the fourth side surface.
The pressing on the fifth side and the sixth side from vertically above in the axial direction connecting the 6 and the small end 104 to vertically below (hereinafter, referred to as C direction) is performed after the completion of the mold clamping pressing from A direction. Alternatively, it is performed at the same time as the completion and at a time at least partially overlapping with the mold clamping pressing time from the B direction (see FIG. 2).

従って、分割ダイ78aとこれに対向する分割ダイ78cの
組み合わせと、分割ダイ78bとこれに対向する分割ダイ7
8dの組み合わせが近接して予備成形体118と当接し、次
いで、Ａ、Ｂ、Ｃ各方向からの型締押圧が開始可能とな
るまでの成形部88での前記二組の分割ダイの移動距離は
異なるように設定を行わなければならない。Therefore, the combination of the split die 78a and the split die 78c facing the split die 78b and the split die 78b and the split die 7
The moving distance of the two sets of split dies in the forming section 88 until the combination of 8d comes into close contact with the preform 118 and then the mold clamping pressing from the A, B, and C directions can be started. Must be configured differently.

すなわち、実際には、上型12の下降に伴い、前記の型
締押圧の順序により、先ず、分割ダイ78b、78dが予備成
形体118と当接し、Ａ方向からの型締押圧がなされ、次
いで、分割ダイ78a、78cが予備成形体118と当接し、Ｂ
方向からの型締押圧がなされる。この時、予備成形体11
8は予め最終製品に略等しい体積配分がなされているた
めに、前記軸方向に延伸する肉流動を殆ど生じることな
く中央部110と両側部112が成形され、さらに、前記分割
ダイ78b、78dに形成した突条89により中央ウエブ114が
形成されることにより、断面が略Ｈ字状の連桿部102が
成形される。That is, actually, with the lowering of the upper mold 12, the split dies 78b and 78d first come into contact with the preform 118 in the order of the mold clamping and pressing, and the mold clamping and pressing from the A direction is performed, and then , The split dies 78a and 78c contact the preform 118,
A mold clamping pressure is applied from the direction. At this time, the preform 11
8 has a volume distribution substantially equal to the final product in advance, so that the central portion 110 and both side portions 112 are formed with almost no occurrence of the meat flow extending in the axial direction, and further, the split dies 78b and 78d are formed. By forming the central web 114 by the formed ridges 89, the connecting rod portion 102 having a substantially H-shaped cross section is formed.

また、Ａ方向からの型締押圧完了後、若しくは、型締
押圧完了と同時で、且つＢ方向からの型締押圧完了以前
に、すなわち、Ａ方向からの型締押圧完了後、若しく
は、型締押圧と同時でＢ方向からの型締押圧の時期と一
部重複する時期にＣ方向からの型締押圧を開始する。Further, after the completion of the mold clamping press from the direction A, or at the same time as the completion of the mold clamp press, and before the completion of the mold clamp press from the direction B, that is, after the completion of the mold clamp press from the A direction, or Simultaneously with the pressing, the mold clamping press from the C direction is started at a time that partially overlaps with the time of the mold clamping press from the B direction.

すなわち、上型12が所定位置に下降し上型ポンチ38
は、成形部88内に進入する。そして、下型ポンチ76との
共働で予備成形体118の大端部対応部106aは型締押圧さ
れ大きく塑性変形して大端部106とコ字状のサイドリブ1
08が成形される。That is, the upper die 12 descends to a predetermined position and the upper die 38
Enters the forming section 88. Then, in cooperation with the lower mold punch 76, the large end corresponding portion 106a of the preform 118 is pressed and clamped by the mold, undergoes a large plastic deformation, and the large end 106 and the U-shaped side rib 1 are pressed.
08 is molded.

なお、この時、同時に、前記上型12の下降に伴い、シ
リンダ室24内の作動油が図示しないベントライトを介し
て排出されることにより、ピストン22はそのストローク
が短くなってクッションとしての機能を遂行する。従っ
て、ピストン22に対して相対的に上型本体16が下降する
結果、上型本体16の下面の一端側に配設される押圧部材
40がやがて下型14に配設された押圧シャフト68の先端部
に当接する。当接押圧シャフト68と第１滑動体66を介し
て連結される揺動アーム58はコイルスプリング64の弾発
力に抗して支持軸56を支点として回動する。従って、揺
動アーム58の他端側において第２滑動体70を介して連結
されるポンチ支持部材72が上方に変位し、このポンチ支
持部材72は下型ポンチ76を上方に変位させるべく付勢し
て型締押圧する。そして、上型ポンチ38との共働により
予備成形体118の下部の小端部対応部104aは大きく塑性
変形して、小端部104が成形される。At this time, simultaneously with the lowering of the upper mold 12, the hydraulic oil in the cylinder chamber 24 is discharged through a vent light (not shown), so that the stroke of the piston 22 is shortened and the piston 22 functions as a cushion. Perform Accordingly, as a result of lowering of the upper die body 16 relative to the piston 22, the pressing member disposed on one end side of the lower surface of the upper die body 16
Eventually, 40 comes into contact with the distal end of the pressing shaft 68 disposed on the lower mold 14. The swing arm 58 connected to the contact pressing shaft 68 via the first sliding body 66 rotates about the support shaft 56 as a fulcrum against the resilience of the coil spring 64. Accordingly, on the other end side of the swing arm 58, the punch supporting member 72 connected via the second sliding body 70 is displaced upward, and the punch supporting member 72 is urged to displace the lower punch 76 upward. And press the mold. Then, the small end corresponding portion 104a at the lower portion of the preform 118 is largely plastically deformed by cooperation with the upper die 38, and the small end 104 is formed.

以上のようにコンロッド素材120を得た後、上型12を
上昇させて型開きを行う。この時、ピストン22の先端に
上型ダイ26を介して係着する押圧ブロック30はコイルス
プリング32の弾発作用下に分割ダイ78a乃至78dを下方に
付勢しているため、当該押圧ブロック30は上型本体16の
上昇開始の際に分割ダイ78a乃至78dの上面に当接してこ
れを下方に押圧することになる。その際、当該分割ダイ
78a乃至78dを囲繞するダイケース80は下型14に設けたク
ッション手段82のコイルスプリング86の弾発作用下に押
圧ピン84を上方より付勢されているため、鍛造中に分割
ダイ78a乃至78dの間に生じた密着を解除させるべく分割
ダイ78a乃至78dとダイケース80とを夫々離間させる方向
に力が働く。このため、上型本体16の上昇によりコイル
スプリング86の弾発力を介してダイケース80が上方に変
位する。この時、ダイケース80の内面に形成された案内
溝96a乃至96dには当該分割ダイ78a乃至78bのガイド部94
a乃至94dが係合するため、これら分割ダイ78a乃至78dを
互いに離間させる方向に変位させることになる。After obtaining the connecting rod material 120 as described above, the upper mold 12 is raised to open the mold. At this time, since the pressing block 30 engaged with the tip of the piston 22 via the upper die 26 urges the split dies 78a to 78d downward under the resilient action of the coil spring 32, the pressing block 30 When the upper die body 16 starts to ascend, the upper die 16 comes into contact with the upper surface of the split dies 78a to 78d and presses it downward. At that time, the split die
The die case 80 surrounding 78a to 78d is urged from above by the pressing pin 84 under the resilient action of the coil spring 86 of the cushion means 82 provided on the lower die 14, so that the split dies 78a to 78d A force acts in a direction to separate the split dies 78a to 78d and the die case 80 in order to release the close contact generated therebetween. For this reason, the die case 80 is displaced upward through the resilience of the coil spring 86 due to the elevation of the upper die body 16. At this time, the guide grooves 96a to 96d formed on the inner surface of the die case 80 have the guide portions 94 of the split dies 78a to 78b.
Since the a to 94d are engaged, the split dies 78a to 78d are displaced in a direction to separate from each other.

また、前記上型本体16の上昇変化とともに、押圧シャ
フト68に当接していた上型本体16の押圧部材40が離れる
ため、コイルスプリング64の弾発作用下にロッド60が上
方に変位し揺動アーム58が支持軸56を支点として揺動す
る。これにより揺動アーム58は初期の状態に復帰する。
その後、ノックアウトピン98を上方に変位させれば、ピ
ン99を介してポンチ支持部材72および下型ポンチ76が上
方に変位して、コンロッド素材120を取り出てことがで
きる。Further, the pressing member 40 of the upper die body 16 that has been in contact with the pressing shaft 68 is separated with the upward change of the upper die main body 16, so that the rod 60 is displaced upward under the elasticity of the coil spring 64 and swings. The arm 58 swings around the support shaft 56 as a fulcrum. As a result, the swing arm 58 returns to the initial state.
Thereafter, when the knockout pin 98 is displaced upward, the punch support member 72 and the lower die 76 are displaced upward via the pin 99, and the connecting rod material 120 can be taken out.

以上の閉塞鍛造工程を用いることにより、構造的強度
を得るために必要な複雑な形状の組み合わせからなるコ
ンロッド素材120を容易に得ることができる。By using the above closed forging process, it is possible to easily obtain the connecting rod material 120 having a combination of complicated shapes necessary for obtaining structural strength.

また、閉塞鍛造工程全体に要する時間を大幅に短縮で
きるので、閾値温度が低下する以前に閉塞鍛造を終了す
ることが可能となり、高い可塑性を確保することができ
る。つまり、１回の加熱処理のみで所望の形状のコンロ
ッド素材120が得られ、加熱処理に伴う酸化等の材質の
劣化を回避することができるので、材料的強度も高い。Further, since the time required for the entire closed forging process can be greatly reduced, the closed forging can be completed before the threshold temperature decreases, and high plasticity can be secured. That is, the connecting rod material 120 having a desired shape can be obtained by only one heat treatment, and deterioration of the material such as oxidation due to the heat treatment can be avoided, so that the material strength is high.

小端部104にピストンを接続するための孔を機械加工
等の方法により穿設した後に、第４図に示すトリミング
装置124を用いて、トリミング工程を行う。After drilling a hole for connecting a piston to the small end portion 104 by a method such as machining, a trimming process is performed using a trimming device 124 shown in FIG.

前記トリミング装置124は、基本的には、昇降自在な
上型126と、固定された下型128から構成される。前記上
記126は、上型本体130と、この上型本体130と一体的に
配設され突出部122のバリをトリミングするための第１
のパンチ部132と、前記上型本体130と一体的に配設され
突出部122をトリミングするための第２のパンチ部134の
上パンチ134aと、ワークの曲がりを矯正するためのワー
ク押え136を有する。The trimming device 124 basically includes an upper die 126 that can be moved up and down and a fixed lower die 128. The above-mentioned 126 is a first die body 130 and a first die for trimming burrs of the protruding portion 122 which is provided integrally with the upper die body 130.
, A top punch 134a of a second punch 134, which is provided integrally with the upper die body 130 and trims the protrusion 122, and a work holder 136 for correcting the bending of the work. Have.

前記第１パンチ部132は、上下２つのトリミングパン
チ138a、138bで構成され、また、後述する第１の下型ク
ッション機構140の押止ピン144を進入させる孔部148が
画成されている。また、前記上パンチ134aにも同様に第
２の下型クッション機構142の押止ピン146を進入させる
ための孔部150が形成されている。The first punch portion 132 is composed of upper and lower trimming punches 138a and 138b, and has a hole 148 through which a pressing pin 144 of a first lower die cushion mechanism 140 described later enters. Similarly, the upper punch 134a is formed with a hole 150 for allowing the pressing pin 146 of the second lower die cushion mechanism 142 to enter.

前記第２のパンチ部134には、下型128の下型ダイ部12
8aとワーク押え136によって画成されるワーク成形部152
の所定位置に戴設するために、ワークであるコンロッド
素材120を位置決めすべく位置決め孔部154が形成されて
いる。この位置決め孔部154は、上パンチ134aに形成さ
れた凹部と、下パンチ162に形成された凹部が連結する
ことにより画成される。The second punch portion 134 includes a lower die portion 12 of the lower die 128.
Work forming part 152 defined by 8a and work holder 136
A positioning hole 154 is formed to position the connecting rod material 120, which is a work, in order to install the connecting rod material 120 at a predetermined position. The positioning hole 154 is defined by connecting a recess formed in the upper punch 134a and a recess formed in the lower punch 162.

前記下型128は、下型ダイ部128aと、クッション手段
配設用孔部156aおよび156bに配設された第１下側クッシ
ョン機構140と、第２下側クッション機構142と、前記下
型ダイ部128aに穿設されたワーク取出用孔部158と、前
記第２下側クッション機構142に支持された下パンチ162
とから構成されている。The lower die 128 includes a lower die portion 128a, a first lower cushion mechanism 140 disposed in the cushion means disposing holes 156a and 156b, a second lower cushion mechanism 142, and the lower die die. A work take-out hole 158 formed in the portion 128a and a lower punch 162 supported by the second lower cushion mechanism 142.
It is composed of

次に、前記トリミング装置124を用いたトリミング工
程を説明する。Next, a trimming process using the trimming device 124 will be described.

先ず、前記閉塞鍛造工程で得たコンロッド素材120を
ワーク成形部152を画成する下型ダイ部128a上の所定位
置に戴置する。この時、突出部122を位置決め孔部154に
挿入して位置決めを行う。First, the connecting rod material 120 obtained in the closed forging process is placed at a predetermined position on the lower die portion 128a defining the work forming portion 152. At this time, the protrusion 122 is inserted into the positioning hole 154 to perform positioning.

次に、上型本体130を下降させる。前記上型本体130の
下降に伴い、先ず、パッド164を介してワーク押え136に
よりワークであるコンロッド素材120が保持される。さ
らに上型本体130の下降により、第１パンチ部132により
大端部106のバリ取りがなされ、また、第２パンチ部134
の上パンチ134aにより突出部122が切断される。なお、
この時、同時に、前記保持状態よりもさらに高い圧力で
押圧されたワーク押え136によりワークであるコンロッ
ド素材120の曲がりが矯正される。Next, the upper mold body 130 is lowered. With the lowering of the upper die body 130, first, the connecting rod material 120 as a work is held by the work presser 136 via the pad 164. Further, as the upper die body 130 is lowered, the large end portion 106 is deburred by the first punch portion 132, and the second punch portion 134
The projection 122 is cut by the upper punch 134a. In addition,
At this time, at the same time, the bending of the connecting rod material 120, which is a work, is corrected by the work presser 136 pressed with a pressure higher than the holding state.

以上のようなトリミング工程の後、公知の方法により
連桿部102の面取り加工、ショットピーニング加工およ
びM/C加工を経て、コンロッド100が得られる。After the above-described trimming process, the connecting rod 100 is obtained through chamfering, shot peening, and M / C processing of the connecting rod portion 102 by a known method.

［発明の効果］ 以上のように、本発明に係るコンロッドの閉塞鍛造方
法によれば、予めコンロッドの各構成部分に対応した体
積配分がなされた予備成形体を用いて、３方向からの押
圧の時期を変時させた閉塞鍛造により、短時間で所望の
構造的強度を有する高精度のコンロッドを得ることがで
きる。また、可塑性の向上を目的とした加熱処理を繰り
返し行う必要がないので、酸化等による強度の劣化を回
避することができるばかりか、材料的強度を併せ有する
コンロッドを得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the closed forging method of the connecting rod according to the present invention, the pressing from three directions is performed by using the preform in which the volume distribution corresponding to each component of the connecting rod is performed in advance. By the closed forging with the time varied, a high-precision connecting rod having a desired structural strength can be obtained in a short time. In addition, since it is not necessary to repeatedly perform the heat treatment for the purpose of improving the plasticity, deterioration of the strength due to oxidation or the like can be avoided, and a connecting rod having both material strength can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図ａは、本発明に係るコンロッドの閉塞鍛造方法の
好適な実施例に使用される閉塞鍛造装置の縦断面図、 第１図ｂは、第１図ａに示す閉塞鍛造装置の斜視図、 第２図は、本発明に係る閉塞鍛造方法で製造されるコン
ロッドの斜視図、 第３図は、本発明に係る閉塞鍛造方法における各製造工
程での成形状態を示す概略図、 第４図は、本発明に係る閉塞鍛造方法の好適な実施例に
使用されるトリミトング装置の縦断面図である。 10……閉塞鍛造装置、12……上型 14……下型、16……上型本体 20……シリンダ、22……ピストン 26……上型ダイ、30……押圧ブロック 38……上型ポンチ、50……下型本体 74……押圧ピン、76……下型ポンチ 88……成形部、100……コンロッド 102……連桿部、104……小端部 106……大端部、108……サイドリブ 110……中央部、112……両側部 114……中央ウエブ、118……予備成形体 120……コンロッド素材、122……突出部 124……トリミング装置、126……上型 128……下型 152……ワーク成形部 154……位置決め孔部FIG. 1a is a longitudinal sectional view of a closed forging device used in a preferred embodiment of a connecting rod closed forging method according to the present invention, and FIG. 1b is a perspective view of the closed forging device shown in FIG. 1a. Fig. 2 is a perspective view of a connecting rod manufactured by the closed forging method according to the present invention; Fig. 3 is a schematic view showing a molding state in each manufacturing process in the closed forging method according to the present invention; 1 is a longitudinal sectional view of a trimming device used in a preferred embodiment of a closed forging method according to the present invention. 10 ... Closed forging device, 12 ... Upper die 14 ... Lower die, 16 ... Upper die body 20 ... Cylinder, 22 ... Piston 26 ... Upper die, 30 ... Press block 38 ... Upper die Punch, 50… Lower mold body 74… Pressing pin, 76… Lower mold 88… Molded part, 100… Connecting rod 102… Connecting rod part, 104… Small end 106… Large end, 108 Side rib 110 Central part 112 Side parts 114 Central web 118 Preformed body 120 Connecting rod material 122 Projecting part 124 Trimming device 126 Upper die 128 …… Lower mold 152 …… Work forming part 154 …… Positioning hole

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ワークを分割ダイに挟持した状態下で外部
から押圧することにより軽量で且つ薄肉のコンロッドを
成形するための閉塞鍛造方法であって、 冷間スエージング成形工程によって予めコンロッドの各
構成部分に対応した体積配分を有する予備成形体を得る
第１の工程と、 前記第１工程によって得られた予備成形体の長手方向に
延在する第１の側面と第３の側面に対して夫々型締押圧
する第２の工程と、 前記第２工程の途上において前記予備成形体の第１側面
と第３側面に直交し且つ長手方向に延在する第２の側面
と第４の側面に対して夫々型締押圧する第３の工程と、 前記第３工程の途上であって且つ第２工程の完了と同時
または第２工程の完了後に前記予備成形体の第１側面と
第３側面および第２側面と第４側面に直交する第５の側
面と第６の側面に対して夫々型締押圧する第４の工程
と、 からなることを特徴とするコンロッドの閉塞鍛造方法。1. A closed forging method for forming a lightweight and thin connecting rod by pressing a work from the outside while being held between split dies, wherein each of the connecting rods is preliminarily formed by a cold swaging forming step. A first step of obtaining a preform having a volume distribution corresponding to a component, and a first side and a third side extending in the longitudinal direction of the preform obtained by the first step. A second step of clamping and pressing, and a second side and a fourth side orthogonal to the first side and the third side and extending in the longitudinal direction of the preform on the way of the second step. A third step of clamping and pressing, respectively, a first side face and a third side face of the preform, which are in the middle of the third step and at the same time as the completion of the second step or after the completion of the second step; Fifth orthogonal to the second side and the fourth side And a fourth step of clamping and pressing each of the side surfaces and the sixth side surface of the connecting rod. 【請求項２】請求項１記載の閉塞鍛造方法において、第
１工程で、予備成形体に、コンロッドの大端部と連桿部
と小端部の体積に対応して配分された部位を設けること
を特徴とするコンロッドの閉塞鍛造方法。2. The closed forging method according to claim 1, wherein in the first step, the preformed body is provided with portions distributed according to the volumes of the large end, the connecting rod, and the small end of the connecting rod. A closed forging method for a connecting rod, comprising: 【請求項３】請求項２記載の閉塞鍛造方法において、コ
ンロッドの小端部の体積に対応する部位を形成するとと
もに、該小端部の先端に突出部を設け、前記突出部で第
３工程の際の金型への位置決めを行うことを特徴とする
コンロッドの閉塞鍛造方法。3. The closed forging method according to claim 2, wherein a portion corresponding to the volume of the small end of the connecting rod is formed, and a protruding portion is provided at the tip of the small end, and the third step is performed by the protruding portion. A closed forging method for a connecting rod, wherein positioning is performed on a mold at the time of the above. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の閉塞鍛
造方法において、第４工程中で予備成形体に対し少なく
ともワーク本体のコイニング、曲がり矯正、バリ取りお
よび小端部のトリミングのいずれかを行うことを特徴と
するコンロッドの閉塞鍛造方法。4. The closed forging method according to claim 1, wherein at least one of coining, bending correction, deburring, and trimming of a small end of the main body of the preform is performed in the fourth step. Or a forging method for a connecting rod.