三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置及使用该成形装置的三汽缸发动机用...的制作方法

三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置及使用该成形装置的三汽缸发动机用 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用热锻造制造三汽缸发动机用的曲轴（以下，也称作"锻造曲 轴"）的技术。特别是涉及在该锻造曲轴的制造过程中供成形供造形锻造曲轴的最终形状 的精锻用的精锻用坯料的成形装置、以及包括使用了该成形装置的预成形工序的三汽缸发 动机用锻造曲轴的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在以轿车为首的机动二轮车、农业机械等的发动机中，为了将活塞的往复运动转 换为旋转运动并取出动力而需要曲轴。曲轴大致区分为利用锻造制造的曲轴和利用铸造制 造的曲轴，但是大量使用强度和刚性优异的前者的锻造曲轴。近年来，为了提高燃油效率和 应对排气限制，发动机排气量的规模缩小化加速，三汽缸发动机引起了关注。
[0003] 通常，三汽缸发动机用的锻造曲轴以截面呈圆形或方形且在整个长度上截面积恒 定的钢坯为原材料，依次经过预成形、模锻、模锻切边以及整形各工序而制造。预成形工序 包括辊轧成形和弯曲锻造（也通称作"压扁"）的各工序，模锻工序包括粗锻和精锻的各工 序。
[0004] 图1是用于对以往的通常的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序进行说明的示 意图。图1所例示的曲轴1搭载于三汽缸发动机，包括四个轴颈部Jl~J4、三个销部Pl~ P3、前端部Fr、凸缘部Fl以及分别将轴颈部Jl~轴颈部J4和销部Pl~销部P3相连的六 个曲臂部（以下，也简称为"臂部"）A1~A6,该曲轴1是在六个臂部Al~A6中的、与两端 的第1销部P1、第3销部P3相连的第1臂部A1、第2臂部A2以及第5臂部A5、第6臂部 A6上具有平衡配重的三汽缸一四个配重的曲轴。以下，在分别统称轴颈部Jl~轴颈部J4、 销部Pl~销部P3以及臂部Al~臂部A6时，其附图标记记为：轴颈部为"J"，销部为"P"， 臂部为"A"。
[0005] 在图1所示的制造方法中，如以下那样制造锻造曲轴1。首先，在利用感应加热炉、 气体气氛加热炉对预先已切割为预定长度的图1的（a)所示的钢坯2进行加热之后，进行 辊轧成形。在辊轧成形工序中，利用例如孔型辊轧制钢坯2而使钢坯2缩径并且将其体积 分配在长度方向上，从而使成为中间坯料的辊轧坯件103成形（参照图1的（b))。接下来， 在弯曲锻造工序中，对利用辊轧成形而获得的辊轧坯件103从与长度方向成直角的方向局 部冲压下压而将该辊轧坯件103的体积分配，使成为中间坯料的弯曲坯件104进一步成形 (参照图1的（C))。
[0006] 接下来，在粗锻工序中，使用上下一对模具对通过弯曲锻造而获得的弯曲坯件104 进行锻压，使被造形成曲轴（最终锻造产品）的大致的形状的锻造件105成形（参照图1的 (d))。而且，在精锻工序中，提供通过粗锻而获得的粗锻件105,使用上下一对模具对粗锻件 105进行锻压，使被造形成与曲轴一致的形状的锻造件106成形（参照图1的（e))。在进 行这些粗锻和精锻时，剩余材料作为飞边自互相相对的模具的模具分割面之间流出。因此， 粗锻件105、精锻件106在已被造形的曲轴的周围分别带有较大的飞边105a、106a。
[0007] 在模锻切边工序中，从上下利用模具将通过精锻而获得的带有飞边106a的精锻 件106进行保持，并且利用刀具类模将飞边106a冲切去除。由此，如图1的（f)所示，获得 锻造曲轴1。在整形工序中，对去除了飞边的锻造曲轴1的重要部位、例如轴颈部J、销部P、 前端部Fr、凸缘部Fl等这样的轴部自上下利用模具略微冲压、根据情况对臂部A自上下利 用模具略微冲压，而矫正为期望的尺寸形状。如此，制造锻造曲轴1。
[0008] 图1所示的制造工序并不限定于例示的三汽缸一四个配重的曲轴，即使是在全部 六个臂部A上都具有平衡配重的三汽缸一六个配重的曲轴，制造工序也相同。另外，在需要 调整销部的配置角度的情况下，在模锻切边工序之后，可增加扭转工序。
[0009] 另外，在这样的制造方法中，由于大量产生无法成为产品的不需要的飞边，因此成 品率降低是不可否认的。因此，以往，在制造锻造曲轴的基础上，尽量抑制飞边的产生、实现 成品率的提高的事情成为至上的问题。作为应对该问题的现有技术有下述的技术。
[0010] 例如，在专利文献1中，公开有如下的制造曲轴的技术：相当于曲轴的轴颈部和销 部的部分分别以缩颈而得的带有阶梯的圆棒作为坯料，分别用冲模把持中间隔有相当于销 部的部分的一对相当于轴颈部的部分，自该状态，通过使两冲模在轴向上靠近而对圆棒坯 料施加压缩变形、并且在与轴向成直角的方向上将冲头向相当于销部的部分按压而使相当 于销部的部分偏心、跨越全部的曲柄行程地依次重复上述动作，从而造形成轴颈部和销部， 臂部也相应地进行造形。
[0011] 另外，在专利文献2中，公开了如下的制造曲轴的技术：将单纯的圆棒作为坯料， 分别用固定模保持该圆棒坯料的两端部中的一端部、用可动模保持该圆棒坯料的两端部中 的另一端部，并且分别用轴颈模保持圆棒坯料的相当于轴颈部的部分、用销模保持相当于 销部的部分，自该状态，通过使可动模、轴颈模和销模朝向固定模沿着轴向移动而对圆棒坯 料施加压缩变形、同时使销模沿着与轴向成直角的偏心方向移动而使相当于销部的部分偏 心，从而造形成轴颈部和销部，臂部也相应地进行造形。
[0012] 在专利文献1、2中所公开的技术中，由于任意一者都不产生飞边，因此能够期待 成品率的显著提高。
[0013] 现有抟术f献
[0014] 专利f献
[0015] 专利文献1 :日本特开2008 - 155275号公报
[0016] 专利文献2 :日本特开2011 - 161496号公报

【发明内容】

[0017] 发明要解决的问题
[0018] 如上所述，所述专利文献1、2所公开的技术将圆棒的坯料立刻成形为曲轴形状。 然而，由于锻造曲轴被要求高强度和高刚性，因此该坯料难以变形。因此，实际能够制造的 曲轴的臂部的厚度不得不变厚、销部的偏心量也不得不变小，该曲轴被限定成相对较平缓 的曲轴形状。而且，臂部的形状被限定成全部没有平衡配重的简单的形状。
[0019] 另外，在所述专利文献1、2所公开的技术中，通过伴随着圆棒坯料的轴向的压缩 变形而进行的沿着与轴向成直角的方向的自由膨胀和伴随着圆棒坯料的相当于销部的部 分的偏心移动而进行的拉伸变形来对臂部进行造形。因此，臂部的轮廓形状往往变得不定 形，无法确保尺寸精度。
[0020] 本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于，为了成品率良好地、且无论其形状 如何都以较高的尺寸精度制造三汽缸发动机用的锻造曲轴，而提供一种在锻造曲轴的制造 过程中以实施对该锻造曲轴的最终形状进行造形的精锻为前提、用于成形供该精锻用的精 锻用坯料的成形装置。另外，本发明的其他目的在于提供一种能够成品率良好地、且无论其 形状如何都以较高的尺寸精度制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的制造方法。
[0021] 用于解决问题的方案
[0022] 本发明为了解决上述问题，其主旨在于下述（1)和（2)所示的三汽缸发动机用锻 造曲轴的精锻用坯料的成形装置、以及下述（3)~（6)所示的三汽缸发动机用锻造曲轴的 制造方法。
[0023] 作为本发明的一实施方式的成形装置在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的过程 中用于成形精锻用坯料，该精锻用坯料供造形锻造曲轴的最终形状的精锻用，并且，
[0024] 该成形装置自粗坯料来成形精锻用坯料，其中，该粗坯料分别造形有：轴向的长度 与锻造曲轴的轴颈部的轴向的长度相同的粗轴颈部、轴向的长度与锻造曲轴的销部的轴向 的长度相同的粗销部、以及轴向的厚度比锻造曲轴的曲臂部的轴向的厚度厚的粗曲臂部， 该成形装置具有以下结构。
[0025] (1)粗坯料的粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得比锻造曲轴的销部的 偏心量小，
[0026] 作为本发明的一实施方式的成形装置包括下述基准销模、可动销模以及轴颈模。
[0027] 基准销模配置于粗销部中的一个粗销部的位置，且贴紧（日文：宛汾打札§ )于该 粗销部，并且接触于与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且被限制了轴向的移动，能沿着与 轴向成直角的方向移动。
[0028] 可动销模分别配置于除贴紧有基准销模的粗销部以外的粗销部的位置，且分别贴 紧于该粗销部，并且分别接触于与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且能沿着朝向基准销 模的轴向和与轴向成直角的方向移动。
[0029] 轴颈模分别配置于粗轴颈部的位置，且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴 颈部的方式保持该粗轴颈部，并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面，且能 朝向基准销模沿着轴向移动。
[0030] 该成形装置构成为：自以用轴颈模夹入粗轴颈部的方式保持粗轴颈部、将基准销 模和可动销模贴紧于粗销部的状态起，使轴颈模沿着轴向移动，并且使可动销模沿着轴向 移动并沿着与轴向成直角的方向移动，同时使基准销模沿着与轴向成直角的方向移动，从 而在轴向上挤压粗曲臂部而使粗曲臂部的厚度减小至锻造曲轴的曲臂部的厚度，并且在与 轴向成直角的方向上按压粗销部而使粗销部的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量。
[0031] 在上述（1)的成形装置中，优选的是，构成为，所述基准销模和所述可动销模包含 配置在各个所述粗销部的与贴紧有所述基准销模和所述可动销模的侧相反的外侧的辅助 销模，伴随着所述轴颈模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着轴 向的移动，在所述轴颈模与所述基准销模、所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭 合之后，控制所述销模沿着与轴向成直角的方向的移动，以使按压变形的所述粗销部到达 所述辅助销模。
[0032] 该成形装置的情况下，优选的是，构成为，将所述基准销模和所述可动销模沿着与 轴向成直角的方向的总移动距离设为100%时，在与该销模相邻的所述轴颈模沿着轴向的 移动完成的时刻，该销模沿着与轴向成直角的方向的移动距离为总移动距离的90%以下， 之后该销模沿着与轴向成直角的方向的移动完成。
[0033] 另外，在上述（1)的成形装置中，优选的是，构成为，所述基准销模、所述可动销模 以及所述轴颈模安装于能够在沿着与轴向成直角的方向的方向上进行压下的压力机，伴随 着压力机进行压下，所述轴颈模以夹入所述粗轴颈部的方式保持所述粗轴颈部，并且伴随 着所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部并且使压力机在该状态下继续进行压 下，所述轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动，同时所述可动销模伴随着该轴颈 模的移动分别沿着轴向移动。
[0034] 该成形装置的情况下，优选的是，所述楔块机构的楔块角度在各个所述轴颈模处 互不相同。而且，优选的是，构成为，所述基准销模和所述可动销模与液压缸相连结，并在该 液压缸的驱动作用下沿着与轴向成直角的方向移动。
[0035] (2)粗坯料的粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向 的偏心量在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的W/2小，中央的第2粗 销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成为零、或者在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方 向正交的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量相同，
[0036] 作为本发明的一实施方式的成形装置包括下述基准销模、可动销模以及轴颈模。
[0037] 基准销模，其配置于第2粗销部的位置，且贴紧于该粗销部，并且接触于与该粗销 部相连的粗曲臂部的侧面，且被限制了轴向的移动。
[0038] 可动销模，其分别配置于第1粗销部、第3粗销部的位置，且分别贴紧于该粗销部， 并且分别接触于与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且能沿着朝向基准销模的轴向和与轴 向成直角的方向移动。
[0039] 轴颈模，其分别配置于粗轴颈部的位置，且分别以从与轴向成直角的方向夹入该 粗轴颈部的方式保持该粗轴颈部，并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面， 且能朝向基准销模沿着轴向移动。
[0040] 该成形装置构成为：自以用轴颈模夹入粗轴颈部的方式保持粗轴颈部、将基准销 模和可动销模贴紧于粗销部的状态起，使轴颈模沿着轴向移动，并且使可动销模沿着轴向 移动并沿着与轴向成直角的方向移动，从而在轴向上挤压粗曲臂部而使粗曲臂部的厚度减 小至锻造曲轴的曲臂部的厚度，并且在与轴向成直角的方向上相互向相反方向按压第1粗 销部、第3粗销部而使第1粗销部、第3粗销部的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量的
[0041] (3) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中，该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系列工序。
[0042] 在第1预成形工序中，作为向上述（1)的成形装置提供的所述粗坯料，造形如下的 粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的士/2相同、且中央的第2粗销部 的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向正交的方向上形 成得比锻造曲轴的销部的偏心量小。
[0043] 在第2预成形工序中，使用上述（1)所述的成形装置，作为所述精锻用坯料，成形 包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料。
[0044] 在精锻工序中，对所述精锻用坯料进行精锻，成形包含销部的配置角度在内被造 形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0045] (4) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中，该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序、下述精锻工序以及下述扭转工序的一系列工序。
[0046] 在第1预成形工序中，作为向上述（1)的成形装置提供的所述粗坯料，造形如下的 粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在相同的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量小、且中央的第2粗销部的与轴向成直 角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向相反的方向上形成得比锻造曲 轴的销部的偏心量小。
[00 47] 在第2预成形工序中，使用上述（1)的成形装置，作为所述精锻用坯料，成形除了 销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料。
[0048] 在精锻工序中，对所述精锻用坯料进行精锻，成形除了销部的配置角度以外被造 形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0049] 在扭转工序中，将所述精锻件的销部的配置角度调整为锻造曲轴的销部的配置角 度。
[0050] (5) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中，该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系列工序。
[0051] 在第1预成形工序中，作为向上述（2)的成形装置提供的所述粗坯料，造形如下的 粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的W/2小、且中央的第2粗销部的 与轴向成直角的方向的偏心量形成为零。
[0052] 在第2预成形工序中，使用上述（2)的成形装置，作为所述精锻用坯料，成形如下 的精锻用坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的 偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的力/2相同、且中央的第2 粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成直角的方向的偏 心量相同。
[0053] 在精锻工序中，以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精 锻用坯料进行精锻，在与轴向成直角的方向上按压所有的粗销部，成形包含销部的配置角 度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0054] (6) -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中，该制造方法包括下述第1 预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系列工序。
[0055] 在第1预成形工序中，作为向上述（2)的成形装置提供的所述粗坯料，造形如下的 粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的小、且中央的第2粗销部 的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向正交的方向上形 成得与锻造曲轴的销部的偏心量相同。
[0056] 在第2预成形工序中，使用上述（2)的成形装置，作为所述精锻用坯料，成形如下 的精锻用坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的 偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的士/2相同、且中央的第2 粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成直角的方向的偏 心量相同。
[0057] 在精锻工序中，以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精 锻用坯料进行精锻，在与轴向成直角的方向上按压第1粗销部、第3粗销部，成形包含销部 的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
[0058] 发明的效果
[0059] 根据本发明的成形装置、以及包括使用了该成形装置的预成形工序的制造方法， 能够由没有飞边的粗坯料以与臂部的厚度较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴的形状大致一 致的形状来成形没有飞边的精锻用坯料。若对这样的没有飞边的精锻用坯料进行精锻的 话，虽然产生少量飞边，但是能够以包含臂部的轮廓形状的方式对锻造曲轴的最终形状进 行造形，因此能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的尺寸精度制造三汽缸发动 机用的锻造曲轴。
【附图说明】
[0060] 图1是用于对以往的通常的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序进行说明的示 意图。
[0061] 图2是示意性表示在本发明的第1实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0062] 图3是表示本发明的第1实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示 意图。
[0063] 图4是表示本发明的第1实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0064] 图5是用于对基于图4所示的本发明的第1实施方式的成形装置的精锻用坯料的 成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形初期的状态。
[0065] 图6是用于对基于图4所示的本发明的第1实施方式的成形装置的精锻用坯料的 成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形完成时的状态。
[0066] 图7是用于对在基于本发明的成形装置的精锻用坯料的成形中产生有飞边的状 况进行说明的图。
[0067] 图8是用于对在基于本发明的成形装置的精锻用坯料的成形中实施飞边的应对 之策时的状况进行说明的图。
[0068] 图9是示意性表示在本发明的第2实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料、精锻后的精锻件以及扭转成形后的扭转精锻件 的各个形状的图。
[0069] 图10是表示本发明的第2实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
[0070] 图11是表示本发明的第2实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0071] 图12是用于对基于图11所示的本发明的第2实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形初期的状态。
[0072] 图13是用于对基于图11所示的本发明的第2实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形完成时的状态。
[0073] 图14是示意性表示在本发明的第3实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0074] 图15是表示本发明的第3实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
[0075] 图16是表示本发明的第3实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。
[0076] 图17是用于对基于图16所示的本发明的第3实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形初期的状态。
[0077] 图18是用于对基于图16所示的本发明的第3实施方式的成形装置的精锻用坯料 的成形方法进行说明的纵剖视图，且表示成形完成时的状态。
[0078] 图19是示意性表示在本发明的第4实施方式的制造方法中、在成形装置中作为被 成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0079] 图20是表示本发明的第4实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。
【具体实施方式】
[0080] 在本发明中，在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴时，以在该制造过程中进行精锻 为前提，本发明的成形装置在精锻的前工序中用于为了自粗坯料来成形供该精锻用的精锻 用坯料。以下，关于本发明的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置以及包括 使用了该成形装置的预成形工序的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造方法，对其实施方式进 行详述。
[0081] 1.第1实施方式
[0082] 1 - 1.被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件
[0083] 图2是示意性地表示在本发明的第1实施方式的制造方法中、在成形装置中作为 被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的俯视图。在 图2中例示了制造三汽缸一四个配重的曲轴时的状况，为了容易理解各个阶段的形状，排 列表示外观的俯视图和沿着轴向观察时的销部的配置图来进行表示。
[0084] 如图2所示，第1实施方式的粗坯料4也是以图1的（f)所示的三汽缸一四个配 重的锻造曲轴1的形状为依据且整体上较粗的曲轴形状，包括四个粗轴颈部Jla~J4a、三 个粗销部Pla~P3a、粗前端部Fra、粗凸缘部Fla以及分别将粗轴颈部Jla~粗轴颈部J4a 和粗销部Pla~粗销部P3a相连的六个粗曲臂部（以下，也简称作"粗臂部"）Ala~A6a。 粗坯料4未带有飞边。以下，在分别统称粗坯料4的粗轴颈部Jla~粗轴颈部J4a、粗销部 Pla~粗销部P3a以及粗臂部Ala~粗臂部A6a时，其附图标记记为：粗轴颈部为"Ja"，粗 销部为"Pa"，粗臂部为"Aa"。
[0085] 第1实施方式的精锻用坯料5是由上述粗坯料4成形而得到的，详细地说，该精锻 用坯料5是利用后述的成形装置成形而得到的，包括四个粗轴颈部Jlb~J4b、三个粗销部 Plb~P3b、粗前端部Frb、粗凸缘部Flb以及分别将粗轴颈部Jlb~粗轴颈部J4b和粗销部 Plb~粗销部P3b相连的六个粗曲臂部（以下，也简称作"粗臂部"）Alb~A6b。精锻用坯 料5未带有飞边。以下，在分别统称精锻用坯料5的粗轴颈部Jlb~粗轴颈部J4b、粗销部 Plb~粗销部P3b以及粗臂部Alb~粗臂部A6b时，其附图标记记为：粗轴颈部为" Jb"，粗 销部为"Pb"，粗臂部为"Ab"。
[0086] 第1实施方式的精锻件6是对上述精锻用坯料5进行精锻而得到的，包括四个轴 颈部Jlc~J4c、三个销部Plc~P3c、前端部Frc、凸缘部Flc以及分别将轴颈部Jlc~轴颈 部J4c和销部Plc~销部P3c相连的六个曲臂部（以下，也简称作"臂部"）Alc~A6c。以 下，在分别统称精锻件6的轴颈部Jlc~轴颈部J4c、销部Plc~销部P3c以及臂部Alc~ 臂部A6c时，其附图标记记为：轴颈部为" Jc"，销部为"Pc"，臂部为"Ac"。
[0087] 精锻件6的形状包含销部Pc的配置角度在内与曲轴（最终锻造产品）的形状一 致，相当于图1的（f)所示的锻造曲轴1。即，精锻件6的轴颈部Jc的轴向的长度与最终形 状的锻造曲轴的轴颈部J的轴向的长度相同。精锻件6的销部Pc的轴向的长度与最终形 状的锻造曲轴的销部P的轴向的长度相同。而且，精锻件6的销部Pc的与轴向成直角的方 向的偏心量和最终形状的锻造曲轴的销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同，配置角 度也是相同的120°，配置在标准的位置。精锻件6的臂部Ac的轴向的厚度与最终形状的 锻造曲轴的臂部A的轴向的厚度相同。
[0088] 精锻用坯料5的形状与精锻件6的形状大致一致，刚好相当于图1的（d)所示的 粗锻件105的已去除了飞边105a的部分。即，精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向的长度 与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。精锻用坯 料5的粗销部Pb的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P (精锻件6的销部Pc)的轴 向的长度相同。而且，精锻用坯料5的销部Pb的与轴向成直角的方向的偏心量和最终形状 的锻造曲轴的销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同，配置角度也是相同的120°，配 置在标准的位置。精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴的臂部 A (精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0089] 相对于此，粗坯料4的粗轴颈部Ja的轴向的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb 的轴向的长度、即锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。粗坯料 4的粗销部Pa的轴向的长度与精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向的长度、即锻造曲轴的销 部P (精锻件6的销部Pc)的轴向的长度相同，但是粗坯料4的粗销部Pa的偏心量比精锻 用坯料5的粗销部Pb的偏心量小。具体地说，粗坯料4的粗销部Pa中的、两端的第1粗销 部Pla、第3粗销部P3a的偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部P的偏心量 的旧/2相同。另一方面，中央的第2粗销部P2a的偏心量在与第1粗销部Pla、第3粗销部 P3a的偏心方向正交的方向上形成为锻造曲轴的销部P的偏心量的1/2左右。
[0090] 粗坯料4的粗臂部Aa的轴向的厚度比精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度、 即锻造曲轴的臂部A(精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度厚。总之，与精锻用坯料5(最终 形状的锻造曲轴和精锻件6)相比较，粗坯料4的全长长出与粗臂部Aa的厚度比粗臂部Ab 的厚度厚的量对应的量，粗销部Pa的偏心量较小，粗坯料4形成相对较为平缓的曲轴形状。
[0091] 但是，严谨地说，精锻用坯料5相对于最终形状的锻造曲轴和精锻件6而言，使粗 臂部Ab的厚度略微变薄，粗轴颈部Jb和粗销部Pb的轴向的长度相应地略微变大。这是为 了在精锻时易于将精锻用坯料5容纳于模具内，防止产生粘着（日文：扣I： <9 )缺陷。据 此，粗坯料4也相对于最终形状的锻造曲轴和精锻件6而言，使粗轴颈部J'和粗销部P'的 轴向的长度相应地略微变大。
[0092] 1 一 2.三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序
[0093] 图3是表示本发明的第1实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的示 意图。如图3所示，第1实施方式的锻造曲轴的制造方法包括第1预成形、第2预成形、精 锻的各工序，根据需要，包括模锻切边、整形的各工序。
[0094] 第1预成形工序是用于对上述粗坯料4进行造形的工序。在第1预成形工序中， 以截面为圆形的圆钢坯为原材料，通过在利用感应加热炉、气体气氛加热炉对该圆钢坯进 行加热之后实施预成形加工，能够对粗坯料4进行造形。例如，若进行利用孔型辊将圆钢坯 缩径轧制而将其体积分配到长度方向上的辊轧成形，重复进行对由此得到的辊轧坯件自与 长度方向成直角的方向局部冲压下压而将其体积分配的弯曲锻造，则能够对粗坯料4进行 造形。此外，使用所述专利文献1、2所公开的技术也能够进行粗坯料4的造形。另外，也可 以采用斜置轧辊、闭塞锻造。
[0095] 第2预成形工序是用于成形上述精锻用坯料5的工序。在第2预成形工序中，通 过使用下述的图4所示的成形装置，能够自上述粗坯料4成形包含销部的配置角度在内被 造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料5。
[0096] 精锻工序是用于获得上述精锻件6的工序。在精锻工序中，提供上述精锻用坯料 5,通过使用上下一对模具进行锻压，能够获得包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴 的最终形状的、与曲轴一致的形状的精锻件6。
[0097] 1 一 3.精锻用坯料的成形装置
[0098] 图4是表示本发明的第1实施方式中的成形装置的结 构的纵剖视图。在图4中例 示了在制造三汽缸一四个配重的曲轴的情况下的成形装置，即自所述图2所示的粗坯料4 来成形精锻用坯料5的成形装置。另外，在图4所示的纵截面中，第1粗销部、第3粗销部 的部分实际上是任意一者位于纸面的向外的位置且另一者位于向里的位置，但是出于方便 而图示在了同一面上。
[0099] 如图4所示，成形装置是利用压力机的装置，其具有成为基础的固定的下侧垫板 20、和伴随着压力机的冲头的驱动而下降的上侧垫板21。在下侧垫板20的正上方借助弹性 构件24弹性支承有下侧模具支承台22,容许该下侧模具支承台22在上下方向上移动。能 够使用碟形弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧等作为弹性构件24,此外也能够使用液压弹簧系统作 为弹性构件24。在上侧垫板21的正下方借助支柱25固定有上侧模具支承台23,该上侧模 具支承台23利用压力机（冲头）的驱动与上侧垫板21 -体地下降。
[0100] 在图4所示的成形装置中，以水平配置了第1粗销部Pla、第3粗销部P3a、且朝向 铅垂方向的下方配置了第2粗销部P2a的姿态将粗坯料4容纳于模具内，并成形为精锻用 坯料。因此，在下侧模具支承台22和上侧模具支承台23安装有沿粗坯料4的轴向划分的、 各自上下成对的轴颈模10U、10B、基准销模11和辅助销模13、以及可动销模12和辅助销模 13。
[0101] 上下成对的基准销模11和辅助销模13配置于粗坯料4的粗销部Pa中的成为基 准的一个粗销部Pa的位置，例如在图4中，配置于中央的第2粗销部P2a的位置，上方的基 准销模11安装于上侧模具支承台23,下方的辅助销模13安装于下侧模具支承台22。第1 实施方式的基准销模11配置在与位于成为基准的一个粗销部Pa的标准位置的侧相反的 侦牝另一侧的辅助销模13配置在位于该粗销部Pa的标准位置的侧的外侧。例如，在第2粗 销部P2a的位置，第2粗销部P2a的配置位于下侧且其标准位置也位于下侧，因此基准销模 11安装于上侧模具支承台23,并且与其成对的辅助销模13安装于下侧模具支承台22。
[0102] 特别是，基准销模11和辅助销模13中的上下无论哪个均被限制了相对于上侧模 具支承台23、下侧模具支承台22在轴向上的移动。只有基准销模11被容许在与轴向成直 角的方向上、即朝向粗销部Pa的标准的位置的方向（图4中的朝下的方向）上移动。
[0103] 在基准销模11、辅助销模13分别形成有半圆筒状的刻入部11a、13a。刻入部11a、 13a的长度与精锻用坯料5的第2粗销部P2b的轴向的长度相同。
[0104] 基准销模11通过伴随着压力机的驱动的上侧模具支承台23的下降、即压力机的 压下，使刻入部Ila贴紧于第2粗销部P2a，并成为基准销模11的两侧面接触于与第2粗销 部P2a相连的第3粗臂部A3a、第4粗臂部A4a的靠第2粗销部P2a侧的侧面的状态。
[0105] 上下成对的可动销模12和辅助销模13分别配置于除贴紧有基准销模11的粗销 部Pa以外的粗销部Pa的位置，例如在图4中，分别配置于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a 的位置，上方的可动销模12安装于上侧模具支承台23,下方的辅助销模13安装于下侧模具 支承台22。第1实施方式的可动销模12配置在与位于粗销部Pa的标准位置的侧相反的 侦牝另一侧辅助销模13配置在位于其粗销部Pa的标准位置的侧的外侧。例如，在第1粗销 部Pla的位置，第1粗销部Pla的标准位置位于上侧，因此可动销模12安装于下侧模具支 承台22,并且与其成对的辅助销模13安装于上侧模具支承台23。
[0106] 特别是，可动销模12和辅助销模13中的上下无论哪个均被容许相对于下侧模具 支承台22、上侧模具支承台23在朝向基准销模11的轴向上移动。只有可动销模12被容许 在与轴向成直角的方向上、即朝向粗销部Pa的标准的位置的方向（图4中的朝上的方向） 上移动。
[0107] 在可动销模12、辅助销模13分别形成有半圆筒状的刻入部12a、13a。刻入部12a、 13a的长度与精锻用坯料5的各个粗销部Pb的轴向的长度相同。
[0108] 轴颈模10U、IOB配置于粗坯料4的粗轴颈部Ja的位置，上方的轴颈模IOU安装于 上侧模具支承台23,下方的轴颈模IOB安装于下侧模具支承台22。特别是轴颈模10U、IOB 中的上下无论哪个均被容许相对于上侧模具支承台23、下侧模具支承台22在朝向基准销 模11的轴向上移动。
[0109] 在轴颈模IOUUOB分别形成有半圆筒状的第1刻入部IOUaUOBa和与该第1刻入 部IOUaUOBa的前后（图4中的左右）相邻的第2刻入部10Ub、10Bb。第1刻入部10Ua、 IOBa的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向的长度相同。第2刻入部IOUbUOBb的 长度与精锻用坯料5的与该粗轴颈部Jb相连的粗臂部Ab的轴向的厚度相同。
[0110] 轴颈模IOUUOB利用伴随着压力机的驱动的上侧模具支承台23的下降、即压力机 的压下，用第1刻入部IOUaUOBa以分别从上下方向夹入各个粗轴颈部Ja的方式保持各个 粗轴颈部Ja。与此同时，轴颈模10U、IOB成为第2刻入部10Ub、IOBb的靠第1刻入部10Ua、 IOBa侧的面接触于与各个粗轴颈部Ja相连的粗臂部Aa的靠各个粗轴颈部Ja侧的侧面的 状态。
[0111] 此时，基准销模11、可动销模12利用伴随着压力机的驱动的上侧模具支承台23的 下降、即压力机的压下，使刻入部lla、12a贴紧于各个粗销部Pa，并成为基准销模11、可动 销模12的两侧面接触于与各个粗销部Pa相连的粗臂部Aa的靠各个粗销部Pa侧的侧面的 状态。
[0112] 此处，在两端的第1粗轴颈部Jla、第4粗轴颈部J4a的位置处配置的轴颈模10U、 IOB的端面成为倾斜面14U、14B。相对于此，在下侧垫板20上，与这些第1粗轴颈部Jla、 第4粗轴颈部J4a的轴颈模10U、IOB的倾斜面14U、14B的位置相对应地分别竖立设置有第 1楔块26,各个第1楔块26贯通下侧模具支承台22而朝上方突出。第1粗轴颈部Jla、第 4粗轴颈部J4a的轴颈模IOUUOB中的下侧的轴颈模IOB的倾斜面14B在初期状态下与第 1楔块26的斜面相接触。另一方面，上侧的轴颈模IOU的倾斜面14U利用伴随着压力机的 驱动的上侧模具支承台23的下降、即压力机的压下，成为与第1楔块26的斜面相接触的状 ??τ O
[0113] 另外，在靠中央的第2粗轴颈部J2a、第3粗轴颈部J3a的位置处配置的轴颈模 10U、IOB上，在自第1刻入部IOUaUOBa和第2刻入部IOUbUOBb偏离的侧部（图4中的纸 面向外和向里）固定有具有倾斜面15U、15B的未图示的块。相对于此，在下侧垫板20上， 与这些第2粗轴颈部J22、第3粗轴颈部J3a的轴颈模10U、IOB的倾斜面15U、15B的位置相 对应地分别竖立设置有第2楔块27,各个第2楔块27贯通下侧模具支承台22而朝上方突 出。第2粗轴颈部J2a、第3粗轴颈部J3a的轴颈模IOUUOB中的、下侧的轴颈模IOB的倾 斜面15B在初期状态下与第2楔块27的斜面相接触。另一方面，上侧的轴颈模IOU的倾斜 面15U利用伴随着压力机的驱动的上侧模具支承台23的下降、即压力机的压下，成为与第 2楔块27的斜面相接触的状态。
[0114] 之后，伴随着压力机继续压下，上侧的轴颈模IOU与下侧的轴颈模IOB -体地被下 压。由此，对于第1粗轴颈部Jla、第4粗轴颈部J4a的可动轴颈模10U、IOB来说，上下不论 哪个均由于其倾斜面14U、14B沿着第1楔块26的斜面滑动，因此朝向成为基准的第2粗销 部P2a的基准销模11沿着轴向移动。与此同时，对于第2粗轴颈部J2a、第3粗轴颈部J3a 的轴颈模10U、IOB来说，上下不论哪个均由于其倾斜面15U、15B沿着第2楔块27的斜面滑 动，因此朝向成为基准的第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动。总之，轴颈模10U、 IOB能够分别利用楔块机构沿着轴向移动。
[0115] 另外，可动销模12和辅助销模13伴随着压力机继续压下而一体地被下压。由此， 可动销模12和辅助销模13如上述那样随着轴颈模10U、IOB沿着轴向移动而朝向成为基准 的第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动。另外，基准销模11和可动销模12沿着与 轴向成直角的方向的移动利用与各个销模11、12相连结的液压缸16的驱动而进行。
[0116] 另外，可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动也可以利用与轴颈模IOUUOB 相同的楔块机构、液压缸、伺服马达等另外的机构强制进行。辅助销模13也可以与相邻的 一对轴颈模IOUUOB中的一者一体化。
[0117] 在图4所示的初期状态下，在分别在轴向上相连的轴颈模10U、IOB与基准销模11、 可动销模12以及辅助销模13之间，为了容许轴颈模IOUUOB以及销模12和辅助销模13 沿着轴向移动而确保有间隙。该各个间隙的尺寸为精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度与粗 坯料4的粗臂部Aa的厚度之差。
[0118] 接下来，对基于这种结构的成形装置的精锻用坯料的成形方法进行说明。
[0119] 图5和图6是用于对基于图4所示的本发明的第1实施方式的成形装置的精锻用 坯料的成形方法进行说明的纵剖视图，图5表示成形初期的状态，图6表示成形完成时的状 ??τ O
[0120] 将粗坯料4容纳于所述图4所示的下侧的轴颈模10Β、可动销模12以及辅助销模 13,并开始压力机的压下。之后，首先，如图5所示，上侧的轴颈模IOU分别抵接于下侧的轴 颈模IOB。
[0121] 由此，粗坯料4成为各个粗轴颈部Ja被轴颈模IOUUOB自上下保持、且基准销模 11和可动销模12贴紧于各个粗销部Pa的状态。在该状态时，轴颈模10U、IOB与粗坯料4 的各个粗臂部Aa的靠粗轴颈部Ja侧的侧面相接触，基准销模11和可动销模12与各个粗 臂部Aa的靠粗销部Pa侧的侧面相接触。另外，在该状态时，第1粗轴颈部Jla、第4粗轴 颈部J4a的轴颈模10U、IOB的倾斜面14U、14B与第1楔块26的斜面相接触，第2粗轴颈部 J2a、第3粗轴颈部J3a的轴颈模10U、IOB的倾斜面15U、15B与第2楔块27的斜面相接触。
[0122] 自该状态起，使压力机在该状态下的压下继续。这样的话，第1粗轴颈部Jla、第4 粗轴颈部J4a的轴颈模10U、IOB各自的倾斜面14U、14B沿着第1楔块26的斜面滑动，且该 第1粗轴颈部Jla、第4粗轴颈部J4a的轴颈模IOUUOB利用该楔块机构朝向第2粗销部 P2a的基准销模11沿着轴向移动。与此同时，第2粗轴颈部J2a、第3粗轴颈部J3a的轴颈 模10U、IOB各自的倾斜面15U、15B沿着第2楔块27的斜面滑动，且该第2粗轴颈部J22、第 3粗轴颈部J3a的轴颈模10U、IOB利用该楔块机构朝向第2粗销部P2a的基准销模11沿着 轴向移动。如此伴随着轴颈模10U、IOB分别利用楔块机构沿着轴向移动，可动销模12和辅 助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。
[0123] 由此，轴颈模IOUUOB与基准销模11、可动销模12以及辅助销模13之间的间隙逐 渐变窄，最终它们之间的各个间隙消失。此时，粗坯料4利用轴颈模10U、10B、基准销模11 以及可动销模12 -边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度，一边在轴向上挤压粗臂 部Aa，粗臂部Aa的厚度减小至精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度（参照图6)。
[0124] 另外，根据轴颈模IOUUOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动，驱动 基准销模11和可动销模12各自的液压缸16。之后，各个销模11、12分别在与轴向成直角 的方向上按压粗坯料4的粗销部Pa。由此，粗坯料4的粗销部Pa在与轴向成直角的方向上 偏离，其偏心量增加至精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量，成为任意的粗销部Pb都配置在 标准的位置的状态（参照图2、图6)。
[0125] 如此一来，能够由没有飞边的粗坯料4以与臂部A的厚度较薄的三汽缸发动机用 锻造曲轴（最终锻造产品）的形状大致一致的形状来成形没有飞边的精锻用坯料5。而且， 若将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供而进行精锻的话，虽然产生少量飞边，但 是能够以包含臂部的轮廓形状和销部的配置角度的方式对三汽缸发动机用锻造曲轴的最 终形状进行造形。因此，能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的尺寸精度制造三 汽缸发动机用的锻造曲轴。但是，如果在粗坯料的阶段在臂部造形成相当于平衡配重的部 分，则也能够制造具有平衡配重的锻造曲轴。
[0126] 在所述图4、图5以及图6所示的成形装置中，第1粗轴颈部Jla的轴颈模IOUUOB 的倾斜面14U、14B和与其接触的第1楔块26的斜面的倾斜角度同第4粗轴颈部J4a的轴 颈模IOUUOB的倾斜面14U、14B和与其接触的第1楔块26的斜面的倾斜角度以铅垂面为 基准刚好相反。另外，第2粗轴颈部J2a的轴颈模10U、IOB的倾斜面15U、15B和与其接触 的第2楔块27的斜面的倾斜角度同第3粗轴颈部J3a的轴颈模10U、IOB的倾斜面15U、15B 和与其接触的第2楔块27的斜面的倾斜角度以铅垂面为基准刚好相反。而且，第1楔块 26的斜面的角度（第1粗轴颈部Jla、第4粗轴颈部J4a的轴颈模10U、IOB的倾斜面14U、 14B的角度）比第2楔块27的斜面的角度（第2粗轴颈部J2a、第3粗轴颈部J3a的轴颈 模IOUUOB的倾斜面15U、15B的角度）大。如此，使得使各个轴颈模IOUUOB沿着轴向移 动的楔块机构的楔块角度根据每个轴颈模IOUUOB而不同的理由在于，将在轴向上挤压粗 臂部Aa而使厚度减小的变形速度在整个粗臂部Aa处设为恒定。
[0127] 所述图4、图5以及图6所示的成形装置所使用的粗坯料4的粗轴颈部Ja的截面 积与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积相同，或者比 精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积、即锻造曲轴的轴颈部J的截面积大。同样地，粗坯 料4的粗销部Pa的截面积与精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积、即锻造曲轴的销部P的 截面积相同，或者比精锻用坯料5的粗 销部Pb的截面积、即锻造曲轴的销部P的截面积大。 即使在粗坯料4的粗轴颈部Ja的截面积比精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积大、粗坯 料4的粗销部Pa的截面积比精锻用坯料5的粗销部Pb的截面积大的情况下，伴随着利用 轴颈模IOUUOB夹入并保持粗轴颈部Ja、以及之后的轴颈模IOUUOB沿着轴向的移动，也 能够使粗轴颈部Ja的截面积减小至精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的截面积，除了基准销模 11沿着与轴向成直角的方向的移动以外，还伴随着销模12沿着轴向的移动和沿着与轴向 成直角的方向的移动，也能够使粗销部Pa的截面积减小至精锻用坯料5的粗销部Pb的截 面积。
[0128] 作为在以上说明的精锻用坯料的成形中应该注意的方面，有时产生局部的飞边。 以下，对飞边的产生原理及其应对之策进行说明。
[0129] 图7是用于对在基于本发明的成形装置的精锻用坯料的成形中产生飞边的状况 进行说明的图，图8是用于对实施飞边的应对之策时的状况进行说明的图。图7的（a)和图 8的（a)表示成形初期的状态，图7的（b)和图8的（b)表示成形中途的状态，图7的（c) 和图8的（c)表示成形完成时的状态，图7的（d)和图8的（d)表示成形完成后自成形装 置取出的精锻用坯料。
[0130] 如图7的（a)所示，成形开始后，轴颈模IOUUOB沿着轴向移动，并且可动销模12 和辅助销模13沿着轴向和与轴向成直角的方向移动。之后，如图7的（b)所示，轴颈模10U、 10B、以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动完成之前，即轴颈模IOUUOB与基准 销模11、可动销模12以及辅助销模13之间的间隙闭合之前，若在与轴向成直角的方向上按 压变形的粗销部Pa到达辅助销模13,则粗销部Pa的材料流入该辅助销模13与轴颈模10U、 IOB之间的间隙。该已流入的材料虽然伴随着成形的进行而延伸为较薄，但是如图7的（c) 所示，在成形完成时还有残留。这样，如图7的（d)所示，在精锻用坯料5的粗销部Pb的外 侦牝在粗销部Pb和与粗销部Pb相邻的粗臂部Aa之间的边界出现局部的飞边部5a。
[0131] 飞边部5a在下一工序的精锻中被打入产品而成为夹层（日文：力<9 )缺陷。因 此，从确保产品品质的观点考虑，需要防止产生飞边。
[0132] 作为防止产生飞边的应对之策，只要在轴颈模IOUUOB与基准销模11、可动销模 12以及辅助销模13之间的间隙闭合之后，控制基准销模11和可动销模12沿着与轴向成 直角的方向的移动使得按压变形的粗销部Pa到达辅助销模13即可。具体地说，只要轴颈 模IOUUOB以及可动销模12和与该可动销模12成对的辅助销模13沿着轴向的移动完成 之后，使基准销模11和可动销模12沿着与轴向成直角的方向的移动完成即可。例如，优选 的是，基准销模11和可动销模12沿着与轴向成直角的方向的总移动距离设为100%时，在 与该销模11、12相邻的轴颈模IOUUOB沿着轴向的移动完成的时刻，销模11、12沿着与轴 向成直角的方向的移动距离为总移动距离的90%以下（更优选的是83%以下，进一步优选 的是60%以下），之后销模11、12沿着该方向的移动完成。
[0133] 即，如图8的（a)所示，开始进行成形，之后，如图8的（b)所示，在基准销模11 和可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动距离达到总移动距离的90%之前，使轴颈模 IOUUOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动完成。这样一来，在该时刻，尽管 轴颈模IOUUOB与基准销模11、可动销模12以及辅助销模13之间的间隙闭合，但是按压变 形的粗销部Pa未到达辅助销模13。然后，伴随着销模11、12沿着与轴向成直角的方向的移 动，粗销部Pa到达辅助销模13,且该移动完成后，如图8的（c)所示，成形完成。因此，在辅 助销模13与轴颈模IOUUOB之间的间隙未产生粗销部Pa的材料流入的情况。这样，如图 8的（d)所示，能够得到没有飞边的高品质的精锻用坯料5。
[0134] 销模沿着与轴向成直角的方向移动的移动过程在轴颈模沿着轴向的移动完成为 止能够任意地改变。例如，销模沿着与轴向成直角的方向的移动可以与轴颈模沿着轴向的 移动开始同时开始，也可以在轴颈模沿着轴向的移动开始前开始，或者也可以在轴颈模沿 着轴向的移动进行一定程度时开始。另外，销模沿着与轴向成直角的方向的移动也可以在 自开始后移动了恒定量的位置处暂时停止，在轴颈模沿着轴向的移动完成之后再重新开 始。
[0135] 2.第2实施方式
[0136] 第2实施方式以上述第1实施方式的结构为基础，在三汽缸发动机用锻造曲轴的 制造过程中增加了扭转成形工序，并且使与其相关连的结构变形。
[0137] 2 - 1.被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料、精锻后的精锻件以及扭转成 形后的扭转精锻件
[0138] 图9是示意性地表示在本发明的第2实施方式的制造方法中、在成形装置中作为 被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料、精锻后的精锻件以及扭转成形后的扭转精锻 件的各个形状的图。在图9中例示了制造三汽缸一六个配重的曲轴时的状况，与所述图2 相同地排列表示外观的俯视图和沿着轴向观察时的销部的配置图来进行表示。另外，适当 地省略与第1实施方式重复的事项。在后述的第3实施方式、第4实施方式中也是相同的。
[0139] 如图9所示，第2实施方式的粗坯料4也是以三汽缸一六个配重的锻造曲轴1的形 状为依据且整体上较粗的曲轴形状，包括四个粗轴颈部Ja、三个粗销部Pa、粗前端部Fra、 粗凸缘部Fla以及六个粗臂部Aa。第2实施方式的精锻用坯料5是由上述粗坯料4成形而 得到的，详细地说，该精锻用坯料5是利用后述的成形装置成形而得到的，包括四个粗轴颈 部Jb、三个粗销部Pb、粗前端部Frb、粗凸缘部Flb以及六个粗臂部Ab。第2实施方式的精 锻件6是对上述精锻用坯料5进行精锻而得到的，包括四个轴颈部Jc、三个销部Pc、前端部 Frc、凸缘部Flc以及六个曲臂部Ac。
[0140] 第2实施方式的扭转精锻件7是对上述精锻件6进行扭转成形而得到的，包括四 个轴颈部Jld~J4d、三个销部Pld~P3d、前端部FrcU凸缘部Fld以及分别将轴颈部Jld~ 轴颈部J4d和销部Pld~销部P3d相连的六个曲臂部（以下，也简称作"臂部")Ald~A6d。 以下，在分别统称扭转精锻件7的轴颈部Jld~轴颈部J4d、销部Pld~销部P3d以及臂部 Ald~臂部A6d时，其附图标记记为：轴颈部为"Jd"，销部为"Pd"，臂部为"Ad"。
[0141] 扭转精锻件7的形状包含销部Pd的配置角度在内与曲轴（最终锻造产品）的形状 一致。即，扭转精锻件7的轴颈部Jd的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J的轴 向的长度相同。扭转精锻件7的销部Pd的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P的 轴向的长度相同。而且，扭转精锻件7的销部Pd的与轴向成直角的方向的偏心量和最终形 状的锻造曲轴的销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同，配置角度也是相同的120°， 配置在标准的位置。扭转精锻件7的臂部Ad的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴的臂部 A的轴向的厚度相同。
[0142] 精锻件6的形状除了销部Pc的配置角度以外与曲轴（最终锻造产品）的形状一 致。即，精锻件6的轴颈部Jc的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J的轴向的长 度相同。精锻件6的销部Pc的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P的轴向的长度 相同，与轴向成直角的方向的偏心量也相同。但是，精锻件6的销部Pc的配置角度自标准 的位置偏离。具体地说，精锻件6的销部Pc中的、两端的第1销部Plc、第3销部P3c在与 轴向成直角的方向上向相同的方向偏心，中央的第2销部P2c向与第1销部Plc、第3销部 P3c的偏心方向相反的方向偏心。精锻件6的臂部Ac的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴 的臂部A的轴向的厚度相同。
[0143] 精锻用坯料5的形状与精锻件6的形状大致一致。即，精锻用坯料5的粗轴颈部 Jb的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度 相同。精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P(精锻件6 的销部Pc)的轴向的长度相同，与轴向成直角的方向的偏心量也相同，但是其配置角度与 精锻件6相同地自标准的位置偏离。精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度与最终形状 的锻造曲轴的臂部A(精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0144] 相对于此，粗坯料4的粗轴颈部Ja的轴向的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb 的轴向的长度、即锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。粗坯料 4的粗销部Pa的轴向的长度与精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向的长度、即锻造曲轴的销 部P (精锻件6的销部Pc)的轴向的长度相同，但是粗坯料4的粗销部Pa的偏心量比精锻 用坯料5的粗销部Pb的偏心量小。具体地说，粗坯料4的粗销部Pa中的、两端的第1粗销 部Pla、第3粗销部P3a的偏心量在相同的方向上形成为锻造曲轴的销部P的偏心量的1/2 左右。另一方面，中央的第2粗销部P2a的偏心量在与第1粗销部Pla、第3粗销部P3a的 偏心方向相反的方向上形成为锻造曲轴的销部P的偏心量的1/2左右。粗坯料4的粗臂部 Aa的轴向的厚度比精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的臂部A(精锻件 6的臂部Ac)的轴向的厚度厚。
[0145] 2 - 2.三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序
[0146] 图10是表示本发明的第2实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。如图10所示，第2实施方式的锻造曲轴的制造方法包括第1预成形、第2预成形、 精锻、扭转成形的各工序，根据需要，包括扭转成形前的模锻切边、扭转成形后的整形的各 工序。
[0147] 第1预成形工序是用于对上述粗坯料4进行造形的工序。第2预成形工序是通过 使用下述的图11所示的成形装置而自上述粗坯料4成形除了销部的配置角度以外被造形 成锻造曲轴的最终形状的上述精锻用坯料5的工序。精锻工序是提供上述精锻用坯料5、并 获得除了销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状的上述精锻件6的工序。
[0148] 扭转成形工序是用于获得上述扭转精锻件7的工序。在扭转成形工序中，通过以 保持着上述精锻件6的轴颈部和销部的状态使轴颈部以轴心为中心扭转，从而将销部的配 置角度调整为锻造曲轴的销部的配置角度，能够获得包含销部的配置角度在内被造形成锻 造曲轴的最终形状的、与曲轴一致的形状的扭转精锻件7。
[0149] 2 - 3.精锻用坯料的成形装置
[0150] 图11是表示本发明的第2实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。在图11中 例示了在制造三汽缸一六个配重的曲轴的情况下的成形装置，即自所述图9所示的粗坯料 4来成形精锻用坯料5的成形装置。在图11所示的纵截面中，实际上所有粗销部的部分都 位于同一面上。
[0151] 在图11所示的第2实施方式的成形装置中，以使粗销部Pa的偏心方向与铅垂方 向相一致、例如将第1粗销部Pla、第3粗销部P3a配置在上方、将第2粗销部P2a配置在下 方的姿态将粗坯料4容纳于模具内，并成形为精锻用坯料5。除这一点以外的结构与所述图 4所示的第1实施方式的成形装置共同，因此省略详细的说明。
[0152] 图12和图13是用于对基于图11所示的本发明的第2实施方式的成形装置的精 锻用坯料的成形方法进行说明的纵剖视图，图12表示成形初期的状态，图13表示成形完成 时的状态。
[0153] 如该图所示，将粗坯料4容纳于下侧的轴颈模10B、可动销模12以及辅助销模13， 若进行压力机的压下，则保持着各个粗轴颈部Ja的轴颈模IOUUOB朝向贴紧第2粗销部 P2a的基准销模11沿着轴向移动，与此相伴，贴紧于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a的可动 销模12和辅助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。由此，粗坯料4利用轴颈模10U、 IOB以及基准销模11和可动销模12-边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度，一边 在轴向上挤压粗臂部Aa，粗臂部Aa的厚度减少至精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度（参照 图 13)。
[0154] 另外，根据轴颈模IOUUOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动，基准 销模11和可动销模12伴随着各自的液压缸16的驱动而分别在与轴向成直角的方向上按 压粗坯料4的粗销部Pa。由此，粗坯料4的粗销部Pa在与轴向成直角的方向上偏移，因此 成为其配置角度自标准的位置偏离、且其偏心量增加至精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量 的状态（参照图9、图13)。
[0155] 如此一来，能够由没有飞边的粗坯料4以除了销部P的配置角度以外与臂部A的 厚度较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴（最终锻造产品）的形状大致一致的形状来成形没有 飞边的精锻用坯料5。接下来，若将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供而进行精锻 的话，虽然产生少量飞边，但是能够以除了销部的配置角度以外、包含臂部的轮廓形状的方 式对三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状的精锻件6进行造形。而且，若对该精锻件6实 施扭转成形，则能够以也包含销部的配置角度的方式对三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形 状进行造形。因此，能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的尺寸精度制造三汽缸 发动机用的锻造曲轴。
[0156] 3.第3实施方式
[0157] 第3实施方式以上述第1、第2实施方式的结构为基础，不在三汽缸发动机用锻造 曲轴的制造过程中增加扭转成形工序，而是为了在精锻工序中有目的地对曲轴的最终形状 进行造形而使与其相关连的结构变形。
[0158] 3 - 1.被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件
[0159] 图14是示意性地表示在本发明的第3实施方式的制造方法中、在成形装置中作为 被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。在图14 中例示了制造三汽缸一四个配重的曲轴时的状况。
[0160] 如图14所示，第3实施方式的粗坯料4也是以三汽缸一四个配重的锻造曲轴1 的形状为依据且整体上较粗的曲轴形状，包括四个粗轴颈部J a、三个粗销部Pa、粗前端部 Fra、粗凸缘部Fla以及六个粗臂部Aa。第3实施方式的精锻用坯料5是由上述粗坯料4成 形而得到的，详细地说，该精锻用坯料5是利用后述的成形装置成形而得到的，包括四个粗 轴颈部Jb、三个粗销部Pb、粗前端部Frb、粗凸缘部Flb以及六个粗臂部Ab。第3实施方式 的精锻件6是对上述精锻用坯料5进行精锻而得到的，包括四个轴颈部Jc、三个销部Pc、前 端部Frc、凸缘部Flc以及六个曲臂部Ac。
[0161] 精锻件6的形状包含销部Pc的配置角度在内与曲轴（最终锻造制品）的形状一 致。即，精锻件6的轴颈部Jc的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的轴颈部J的轴向的长 度相同。精锻件6的销部Pc的轴向的长度与最终形状的锻造曲轴的销部P的轴向的长度 相同。而且，精锻件6的销部Pc的与轴向成直角的方向的偏心量与最终形状的锻造曲轴的 销部P的与轴向成直角的方向的偏心量相同，配置角度也是相同的120°，配置在标准的位 置。精锻件6的臂部Ac的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴的臂部A的轴向的厚度相同。
[0162] 相对于此，精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向的长度与精锻件6的轴颈部Jc的 轴向的长度、即锻造曲轴的轴颈部J的轴向的长度相同。精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向 的长度与精锻件6的销部Pc的轴向的长度、即锻造曲轴的销部P的轴向的长度相同，但是 精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量和配置角度自标准的位置偏离。具体地说，精锻用坯料 5的粗销部Pb中的、两端的第1粗销部Plb、第3粗销部P3b的偏心量在彼此相反的方向上 形成得与锻造曲轴的销部P的偏心量的/2相同。另一方面，中央的第2粗销部P2b没有 偏心，偏心量形成为零。精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度与最终形状的锻造曲轴的 臂部A (精锻件6的臂部Ac)的轴向的厚度相同。
[0163] 另外，粗坯料4的粗轴颈部Ja的轴向的长度与精锻用坯料5的粗轴颈部Jb的轴向 的长度、即锻造曲轴的轴颈部J(精锻件6的轴颈部Jc)的轴向的长度相同。粗坯料4的粗 销部Pa的轴向的长度与精锻用坯料5的粗销部Pb的轴向的长度、即锻造曲轴的销部P (精 锻件6的销部Pc)的轴向的长度相同。但是，粗坯料4的粗销部Pa中的、第1粗销部Pla、 第3粗销部P3a的偏心量比精锻用坯料5的粗销部Pb的偏心量小，且在彼此相反的方向上 形成得比锻造曲轴的销部P的偏心量的士/2小。另一方面，第2粗销部P2a的偏心量与精 锻用坯料5的第2粗销部P2b的偏心量相同地形成为零。粗坯料4的粗臂部Aa的轴向的 厚度比精锻用坯料5的粗臂部Ab的轴向的厚度、即锻造曲轴的臂部A (精锻件6的臂部Ac) 的轴向的厚度厚。
[0164] 3 - 2.三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序
[0165] 图15是表示本发明的第3实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。如图15所示，第3实施方式的锻造曲轴的制造方法包括第1预成形、第2预成形、 精锻的各工序，根据需要，包括模锻切边、整形的各工序。
[0166] 第1预成形工序是用于对上述粗坯料4进行造形的工序。第2预成形工序是通过 使用下述的图16所示的成形装置而自上述粗坯料4成形除了所有销部的偏心量和配置角 度以外被造形成锻造曲轴的最终形状的上述精锻用坯料5的工序。
[0167] 精锻工序是用于获得上述精锻件6的工序。在精锻工序中，提供上述精锻用坯料 5,通过以水平配置了该第1粗销部、第3粗销部的姿态的状态使用上下一对模具进行锻压， 从而在与轴向成直角的方向上按压所有的粗销部。由此，能够获得包含销部的配置角度在 内被造形成锻造曲轴的最终形状的、与曲轴一致的形状的精锻件6。
[0168] 3 - 3.精锻用坯料的成形装置
[0169] 图16是表示本发明的第3实施方式中的成形装置的结构的纵剖视图。在图16中 例示了自所述图14所示的粗坯料4来成形精锻用坯料5的成形装置。在图16所示的纵截 面中，实际上所有粗销部的部分都位于同一面上。
[0170] 图16所示的第3实施方式的成形装置与所述图4所示的第1实施方式的成形装置 以及所述图11所示的第2实施方式的成形装置相比较，最大不同点是在以下方面不同。第 3实施方式的成形装置是以沿着铅垂方向配置了彼此向相反方向偏心的第1粗销部Pla、第 3粗销部P3a的姿态将粗坯料4容纳于模具内，并成形为精锻用坯料5。在该成形装置中， 在第2粗销部P2a的位置处配置的基准销模11不仅沿着轴向的移动受到限制，而且沿着与 轴向成直角的方向的移动也受到限制。因此，第3实施方式的基准销模11未连结有第1实 施方式、第2实施方式那样的液压缸，而是直接安装于上侧模具支承台23和下侧模具支承 台22中的一者。在其另一者上，直接安装有与该基准销模11成对的辅助销模13。在图16 中，示出了基准销模11安装于上侧模具支承台23、辅助销模13安装于下侧模具支承台22 的方式。
[0171] 另外，在第3实施方式的成形装置中，在第1粗销部Pla、第3粗销部P3a各自的位 置处配置的可动销模12和辅助销模13由于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a在铅垂方向上 彼此向相反方向偏心，因此在第1粗销部Pla的位置和第3粗销部P3a的位置调换了上下 的配置。在图16中，示出了第1粗销部Pla的位置的辅助销模13和第3粗销部P3a的位 置的可动销模12配置于上侧、第1粗销部Pla的位置的可动销模12和第3粗销部P3a的 位置的辅助销模13配置于下侧的方式。
[0172] 图17和图18是用于对基于图16所示的本发明的第3实施方式的成形装置的精 锻用坯料的成形方法进行说明的纵剖视图，图17表示成形初期的状态，图18表示成形完成 时的状态。
[0173] 如图17所示，将粗坯料4容纳于下侧的轴颈模10B、可动销模12以及辅助销模 13,进行压力机的压下之后，首先，粗坯料4在利用轴颈模IOUUOB自上下方向夹入并保持 各个粗轴颈部Ja的同时、利用基准销模11和辅助销模13自上下方向夹入并保持第2粗销 部P2a，并成为可动销模12贴紧于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a的状态。自该状态起， 若使压力机在该状态下的压下继续，则保持着各个粗轴颈部Ja的轴颈模10U、IOB朝向保持 着第2粗销部P2a的基准销模11沿着轴向移动，与此相伴，贴紧于第1粗销部Pla、第3粗 销部P3a的可动销模12和辅助销模13也朝向基准销模11沿着轴向移动。由此，粗坯料4 利用轴颈模10U、IOB以及基准销模11和可动销模12 -边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的 轴向的长度，一边在轴向上挤压粗臂部Aa，粗臂部Aa的厚度减少至精锻用坯料5的粗臂部 Ab的厚度（参照图18)。
[0174] 另外，根据轴颈模IOUUOB以及可动销模12和辅助销模13沿着轴向的移动，可动 销模12伴随着各自的液压缸16的驱动而分别在与轴向成直角的方向上按压粗坯料4的第 1粗销部Pla、第3粗销部P3a。由此，粗坯料4的第1粗销部Pla、第3粗销部P3a在与轴 向成直角的方向上偏移，因此成为在彼此相反的方向上增加至与锻造曲轴的销部P的偏心 量的七/2相同的偏心量的状态（参照图14、图18)。另一方面，粗坯料4的第2粗销部P2b 在成形前后未改变其与轴向成直角的方向的位置地维持原状，并成为偏心量为零的状态。
[0175] 如此一来，能够由没有飞边的粗坯料4以除了所有销部P的偏心量和配置角度以 外与臂部A的厚度较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴（最终锻造产品）的形状大致一致的形 状来成形没有飞边的精锻用坯料5。而且，将这样的没有飞边的精锻用坯料5向精锻提供， 并以水平配置了该第1粗销部、第3粗销部的姿态的状态进行精锻。此时，若在与轴向成直 角的方向上按压精锻用坯料5的所有粗销部，并使其位移至标准的位置，则虽然产生少量 飞边，但是能够以包含臂部的轮廓形状、销部的偏心量和配置角度的方式对三汽缸发动机 用锻造曲轴的最终形状进行造形。因此，能够成品率良好地、且无论其形状如何都以较高的 尺寸精度制造三汽缸发动机用的锻造曲轴。
[0176] 4.第4实施方式
[0177] 第4实施方式是将上述第3实施方式的结构变形而得到的实施方式。
[0178] 4 - 1.被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件
[0179] 图19是示意性地表示在本发明的第4实施方式的制造方法中、在成形装置中作为 被成形对象的粗坯料、已成形的精锻用坯料以及精锻后的精锻件的各个形状的图。
[0180] 如图19所示，第4实施方式的精锻件6是与所述图14所示的第3实施方式的精 锻件6相同的形状。
[0181] 相对于此，第4实施方式的精锻用坯料5与所述图14所示的第3实施方式的精锻 用坯料5相比较，以下方面不同。如图19所示，第4实施方式的精锻用坯料5的中央的第 2粗销部P2b在与两端的第1粗销部Plb、第3粗销部P3b的偏心方向正交的方向上偏心， 其偏心量形成得与精锻件6的销部Pc的偏心量、即锻造曲轴的销部P的偏心量相同。
[0182] 另外，第4实施方式的粗坯料4与所述图14所示的第3实施方式的粗坯料4相比 较，以下方面不同。如图19所示，第4实施方式的粗坯料4的中央的第2粗销部P2b在与 两端的第1粗销部Plb、第3粗销部P3b的偏心方向正交的方向上偏心，其偏心量与精锻用 坯料5的偏心量相同地形成得与锻造曲轴的销部P(精锻件6的销部Pc)的偏心量相同。
[0183] 4 一 2.三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序
[0184] 图20是表示本发明的第4实施方式中的三汽缸发动机用锻造曲轴的制造工序的 示意图。如图20所示，第4实施方式的锻造曲轴的制造方法与所述图15所示的第3实施 方式相同地包括第1预成形、第2预成形、精锻的各工序，根据需要，包括模锻切边、整形的 各工序。
[0185] 第1预成形工序是用于对上述粗坯料4进行造形的工序。
[0186] 第2预成形工序是用于成形上述精锻用坯料5的工序。在第2预成形工序中，使 用与所述图16、图17以及图18所示的第3实施方式的成形装置相同的成形装置。另外，在 第4实施方式中，在所述图16所示的纵截面中，第2粗销部的部分实际上位于纸面的向外 或向里的位置。
[0187] 在第4实施方式的第2预成形工序中，与所述图16、图17以及图18所示的第3实 施方式相同地将粗坯料4容纳于下侧的轴颈模10B、可动销模12以及辅助销模13,并进行 压力机的压下。由此，粗坯料4伴随着保持着各个粗轴颈部Ja的轴颈模10U、10B、以及贴紧 于第1粗销部Pla、第3粗销部P3a的可动销模12和辅助销模13朝向保持着第2粗销部 P2a的基准销模11沿着轴向移动而一边维持粗轴颈部Ja和粗销部Pa的轴向的长度，一边 在轴向上挤压粗臂部Aa，粗臂部Aa的厚度减少至精锻用坯料5的粗臂部Ab的厚度。
[0188] 另外，通过可动销模12在与轴向成直角的铅垂方向上按压第1粗销部Pla、第3粗 销部P3a，从而粗坯料4的第1粗销部Pla、第3粗销部P3a成为在彼此相反的方向上增加 至与锻造曲轴的销部P的偏心量的W/2相同的偏心量的状态，其另一方面，粗坯料4的第2 粗销部P2b在成形前后未改变其与轴向成直角的方向的位置地维持原状，并成为其偏心量 与锻造曲轴的销部的偏心量相同的状态。
[0189] 如此一来，能够由没有飞边的粗坯料4来成形以除了第1销部P1、第3销部P3的 偏心量和配置角度以外被造形成与臂部A的厚度较薄的三汽缸发动机用锻造曲轴（最终锻 造产品）的形状大致一致的形状的、没有飞边的上述精锻用坯料5。
[0190] 精锻工序是用于获得上述精锻件6的工序。在精锻工序中，提供上述精锻用坯料 5,并以水平配置了该第1粗销部、第3粗销部的姿态的状态进行精锻。此时，若在与轴向成 直角的铅垂方向上按压精锻用坯料5的第1粗销部Plb、第3粗销部P3b，并使其位移至标 准的位置，则虽然产生少量飞边，但是能够获得以包含臂部的轮廓形状、销部的偏心量和配 置角度的方式被造形成三汽缸发动机用锻造曲轴的最终形状的、与曲轴一致的形状的精锻 件6 〇
[0191] 另外，本发明不限定于上述各个实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够 进行各种改变。例如，作为使轴颈模沿着轴向移动的机构，在上述实施方式中采用利用了压 力机的楔块机构，但是并不限于此，也可以采用连杆机构，也可以代替利用压力机而利用液 压缸、伺服马达。另外，作为使销模沿着与轴向成直角的方向移动的机构，并不限于液压缸， 也可以是伺服马达。
[0192] 另外，在上述各个实施方式中构成为，将上侧模具支承台固定于上侧垫板，并且用 下侧垫板弹性支承下侧模具支承台，且在该下侧垫板设置楔块，而用该楔块使上下的轴颈 模移动，但是也可以是与上述结构上下倒置的结构。也能够构成为用各自的垫板弹性支承 上下的各个模具支承台，并在垫板上分别设置楔块，而用各个楔块使上下的各个轴颈模移 动。
[0193] 另外，上述各个实施方式中，容许辅助销模仅沿着轴向移动，但是也可以形成为除 此之外也容许辅助销模沿着朝向成对的销模的方向移动的结构，由此，也可以是销模和辅 助销模一边以分别从上下方向夹入各个粗销部Pa的方式保持各个粗销部Pa，一边相互连 动地沿着与轴向成直角的方向移动。
[0194] 另外，在上述各个实施方式中，构成为使销模沿着与轴向成直角的铅垂方向移动 并在铅垂方向上按压粗销部Pa，但是也能够改变销模和轴颈模的配置以使得在水平方向上 按压粗销部Pa。
[0195] 产业h的可利用件
[0196] 本发明在制造三汽缸发动机用的锻造曲轴时较为有用。
[0197] 附图标记说明
[0198] 1 :锻造曲轴；J、Jl~J5 :轴颈部；P、Pl~P4 :销部；Fr :前端部；Fl :凸缘部；A、 Al~A8 :曲臂部；2 :钢坯；4 :粗坯料；Ja、Jla~J5a :粗坯料的粗轴颈部；Pa、Pla~P4a : 粗坯料的粗销部；Fra :粗坯料的粗前端部；Fla :粗坯料的粗凸缘部；Aa、Ala~A8a :粗坯 料的粗曲臂部；5 :精锻用坯料；Jb、Jlb~J5b :精锻 用坯料的粗轴颈部；Pb、Plb~P4b :精 锻用坯料的粗销部；Frb :精锻用坯料的粗前端部；Flb :精锻用坯料的粗凸缘部；Ab、Alb~ A8b :精锻用坯料的粗曲臂部；5a :飞边部；6 :精锻件；Jc、Jlc~J5c :精锻件的轴颈部；Pc、 Plc~P4c :精锻件的销部；Frc :精锻件的前端部；Flc :精锻件的凸缘部；Ac、Alc~A8c :精 锻件的曲臂部；7 :扭转精锻件JcU Jld~J5d :扭转精锻件的轴颈部；PcU Pld~P4d :扭转 精锻件的销部；Frd :扭转精锻件的前端部；Fld :扭转精锻件的凸缘部；AcUAld~A8d :扭转 精锻件的曲臂部；IOUUOB :轴颈模；11 :基准销模；Ila :刻入部；12 :可动销模；12a :刻入 部；13 :辅助销模；13a :刻入部；10Ua、IOBa :轴颈模的第1刻入部；10Ub、IOBb :轴颈模的第 2刻入部；14U、14B :第1、4粗轴颈部的轴颈模的倾斜面；15U、15B :第2、3粗轴颈部的轴颈模 的倾斜面；16 :液压缸；20 :下侧垫板；21 :上侧垫板；22 :下侧模具支承台；23 :上侧模具支 承台；24 :弹性构件；25 :支柱；26 :第1楔块；27 :第2楔块。
【主权项】
1. 一种三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，在制造三汽缸发动机用的 锻造曲轴的过程中，该成形装置用于成形精锻用坯料，该精锻用坯料供造形锻造曲轴的最 终形状的精锻用，并且， 该成形装置自粗坯料来成形精锻用坯料，该粗坯料分别造形有：轴向的长度与锻造曲 轴的轴颈部的轴向的长度相同的粗轴颈部、轴向的长度与锻造曲轴的销部的轴向的长度相 同的粗销部、以及轴向的厚度比锻造曲轴的曲臂部的轴向的厚度厚的粗曲臂部，其中， 粗坯料的粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得比锻造曲轴的销部的偏心量 小， 该成形装置包括： 基准销模，其配置于粗销部中的一个粗销部的位置，且贴紧于该粗销部，并且接触于与 该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且被限制了轴向的移动，能沿着与轴向成直角的方向移 动； 可动销模，其分别配置于除贴紧有基准销模的粗销部以外的粗销部的位置，且分别贴 紧于该粗销部，并且分别接触于与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且能沿着朝向基准销 模的轴向和与轴向成直角的方向移动；以及 轴颈模，其分别配置于粗轴颈部的位置，且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴 颈部的方式保持该粗轴颈部，并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面，且能 朝向基准销模沿着轴向移动； 自以用轴颈模夹入粗轴颈部的方式保持粗轴颈部、将基准销模和可动销模贴紧于粗销 部的状态起，使轴颈模沿着轴向移动，并且使可动销模沿着轴向移动并沿着与轴向成直角 的方向移动，同时使基准销模沿着与轴向成直角的方向移动，从而在轴向上挤压粗曲臂部 而使粗曲臂部的厚度减小至锻造曲轴的曲臂部的厚度，并且在与轴向成直角的方向上按压 粗销部而使粗销部的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量。2. 根据权利要求1所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述基准销模和所述可动销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧有所述基准销模 和所述可动销模的侧相反的外侧的辅助销模， 伴随着所述轴颈模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着轴向 的移动，在所述轴颈模与所述基准销模、所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭合 之后，控制所述基准销模和所述可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动，以使按压变形 的所述粗销部到达所述辅助销模。3. 根据权利要求2所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 将所述基准销模和所述可动销模沿着与轴向成直角的方向的总移动距离设为100% 时，在与该销模相邻的所述轴颈模沿着轴向的移动完成的时刻，该销模沿着与轴向成直角 的方向的移动距离为总移动距离的90%以下，之后该销模沿着与轴向成直角的方向的移动 完成。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形 装置，其中， 所述基准销模、所述可动销模以及所述轴颈模安装于能够在沿着与轴向成直角的方向 的方向上进行压下的压力机， 伴随着压力机进行压下，所述轴颈模以夹入所述粗轴颈部的方式保持所述粗轴颈部， 并且伴随着所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部并且使压力机在该状态下继 续进行压下，所述轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动，同时所述可动销模伴随 着该轴颈模的移动分别沿着轴向移动。5. 根据权利要求4所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述楔块机构的楔块角度在各个所述轴颈模处互不相同。6. 根据权利要求4或5所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其 中， 所述基准销模和所述可动销模与液压缸相连结，并在该液压缸的驱动作用下沿着与轴 向成直角的方向移动。7. -种三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，在制造三汽缸发动机用的 锻造曲轴的过程中，该成形装置用于成形精锻用坯料，该精锻用坯料供造形锻造曲轴的最 终形状的精锻用，并且， 该成形装置自粗坯料来成形精锻用坯料，该粗坯料分别造形有：轴向的长度与锻造曲 轴的轴颈部的轴向的长度相同的粗轴颈部、轴向的长度与锻造曲轴的销部的轴向的长度相 同的粗销部、以及轴向的厚度比锻造曲轴的曲臂部的轴向的厚度厚的粗曲臂部，其中， 粗坯料的粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量 在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的上/2.小，中央的第2粗销部的 与轴向成直角的方向的偏心量形成为零、或者在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向正交 的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量相同， 该成形装置包括： 基准销模，其配置于第2粗销部的位置，且贴紧于该粗销部，并且接触于与该粗销部相 连的粗曲臂部的侧面，且被限制了轴向的移动； 可动销模，其分别配置于第1粗销部、第3粗销部的位置，且分别贴紧于该粗销部，并且 分别接触于与该粗销部相连的粗曲臂部的侧面，且能沿着朝向基准销模的轴向和与轴向成 直角的方向移动；以及 轴颈模，其分别配置于粗轴颈部的位置，且分别以从与轴向成直角的方向夹入该粗轴 颈部的方式保持该粗轴颈部，并且分别接触于与该粗轴颈部相连的粗曲臂部的侧面，且能 朝向基准销模沿着轴向移动； 自以用轴颈模夹入粗轴颈部的方式保持粗轴颈部、将基准销模和可动销模贴紧于粗销 部的状态起，使轴颈模沿着轴向移动，并且使可动销模沿着轴向移动并沿着与轴向成直角 的方向移动，从而在轴向上挤压粗曲臂部而使粗曲臂部的厚度减小至锻造曲轴的曲臂部的 厚度，并且在与轴向成直角的方向上相互向相反方向按压第1粗销部、第3粗销部而使第1 粗销部、第3粗销部的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量的士/2。8. 根据权利要求7所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 所述基准销模和所述可动销模包含配置在各个所述粗销部的与贴紧有所述基准销模 和所述可动销模的侧相反的外侧的辅助销模， 伴随着所述轴颈模、以及所述可动销模和与该可动销模成对的所述辅助销模沿着轴向 的移动，在所述轴颈模与所述基准销模、所述可动销模以及所述辅助销模之间的间隙闭合 之后，控制所述可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动，以使按压变形的所述粗销部到 达所述辅助销模。9. 根据权利要求8所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其中， 将所述可动销模沿着与轴向成直角的方向的总移动距离设为100%时，在与该可动销 模相邻的所述轴颈模沿着轴向的移动完成的时刻，该可动销模沿着与轴向成直角的方向的 移动距离为总移动距离的90%以下，之后该可动销模沿着与轴向成直角的方向的移动完 成。10. 根据权利要求7~9中任一项所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成 形装置，其中， 所述基准销模、所述可动销模以及所述轴颈模安装于能够在沿着与轴向成直角的方向 的方向上进行压下的压力机， 伴随着压力机进行压下，所述轴颈模以夹入所述粗轴颈部的方式保持所述粗轴颈部， 并且伴随着所述基准销模和所述可动销模贴紧于所述粗销部并且使压力机在该状态下继 续进行压下，所述轴颈模分别在楔块机构的作用下沿着轴向移动，同时所述可动销模伴随 着该轴颈模的移动分别沿着轴向移动。11. 根据权利要求10所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置，其 中， 所述楔块机构的楔块角度在各个所述轴颈模处互不相同。12. 根据权利要求10或11所述的三汽缸发动机用锻造曲轴的精锻用坯料的成形装置， 其中， 所述可动销模与液压缸相连结，并在该液压缸的驱动作用下沿着与轴向成直角的方向 移动。13. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中， 该制造方法包括下述第1预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系 列工序： 在第1预成形工序中，作为向权利要求1~6中任一项所述的成形装置提供的所述粗 坯料，造形如下的粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角 的方向的偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的#/2.相同、且 中央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方 向正交的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量小； 在第2预成形工序中，使用权利要求1~6中任一项所述的成形装置，作为所述精锻用 坯料，成形包含销部的配置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料；以及 在精锻工序中，对所述精锻用坯料进行精锻，成形包含销部的配置角度在内被造形成 锻造曲轴的最终形状的精锻件。14. 一种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中， 该制造方法包括下述第1预成形工序、下述第2预成形工序、下述精锻工序以及扭转工 序的一系列工序： 在第1预成形工序中，作为向权利要求1~6中任一项所述的成形装置提供的所述粗 坯料，造形如下的粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角 的方向的偏心量在相同的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量小、且中央的第2粗销 部的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向相反的方向上 形成得比锻造曲轴的销部的偏心量小； 在第2预成形工序中，使用权利要求1~6中任一项所述的成形装置，作为所述精锻用 坯料，成形除了销部的配置角度以外被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻用坯料； 在精锻工序中，对所述精锻用坯料进行精锻，成形除了销部的配置角度以外被造形成 锻造曲轴的最终形状的精锻件；以及 在扭转工序中，将所述精锻件的销部的配置角度调整为锻造曲轴的销部的配置角度。15. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中， 该制造方法包括下述第1预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系 列工序： 在第1预成形工序中，作为向权利要求7~12中任一项所述的成形装置提供的所述粗 坯料，造形如下的粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角 的方向的偏心量在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的七/2.小、且中 央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成为零； 在第2预成形工序中，使用权利要求7~12中任一项所述的成形装置，作为所述精锻 用坯料，成形如下的精锻用坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向 成直角的方向的偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的W/2相 同、且中央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成 直角的方向的偏心量相同；以及 在精锻工序中，以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精锻用 坯料进行精锻，在与轴向成直角的方向上按压所有的粗销部，成形包含销部的配置角度在 内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。16. -种制造三汽缸发动机用的锻造曲轴的方法，其中， 该制造方法包括下述第1预成形工序、下述第2预成形工序以及下述精锻工序的一系 列工序： 在第1预成形工序中，作为向权利要求7~12中任一项所述的成形装置提供的所述粗 坯料，造形如下的粗坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向成直角 的方向的偏心量在彼此相反的方向上形成得比锻造曲轴的销部的偏心量的七/2.小、且中 央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量在与第1粗销部、第3粗销部的偏心方向 正交的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量相同； 在第2预成形工序中，使用权利要求7~12中任一项所述的成形装置，作为所述精锻 用坯料，成形如下的精锻用坯料：所述粗销部中的、两端的第1粗销部、第3粗销部的与轴向 成直角的方向的偏心量在彼此相反的方向上形成得与锻造曲轴的销部的偏心量的士/2相 同、且中央的第2粗销部的与轴向成直角的方向的偏心量形成得与所述粗坯料的与轴向成 直角的方向的偏心量相同；以及 在精锻工序中，以将两端的第1粗销部、第3粗销部设为水平姿态的状态对所述精锻用 坯料进行精锻，在与轴向成直角的方向上按压第1粗销部、第3粗销部，成形包含销部的配 置角度在内被造形成锻造曲轴的最终形状的精锻件。
【专利摘要】成形装置自以用轴颈模(10U、10B)夹入粗坯料(4)的粗轴颈部(Ja)的方式保持粗坯料(4)的粗轴颈部(Ja)、将基准销模(11)和可动销模(12)贴紧于粗销部(Pa)的状态起，使轴颈模(10U、10B)和可动销模(12)朝向基准销模(11)沿着轴向移动，并且使基准销模(11)和可动销模(12)沿着与轴向成直角的方向移动。由此，在轴向上挤压粗曲臂部(Aa)而使粗曲臂部(Aa)的厚度减小至锻造曲轴的曲臂部的厚度，并且在与轴向成直角的方向上按压粗销部(Pa)而使粗销部(Pa)的偏心量增加至锻造曲轴的销部的偏心量，作为其结果，能够成形与三汽缸发动机用的锻造曲轴的形状大致一致的形状的精锻用坯料。
【IPC分类】B21K1/08, F16C3/08
【公开号】CN104884185
【申请号】CN201380065392
【发明人】大久保润一, 田村宪司, 吉田邦裕, 福安富彦, 谷元伸孝, 松井祯
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】EP2933038A1, US20150314365, WO2014091730A1