(57)【要約】【課題】焼入処理の開始前における温度低下を好適に抑制することのできる鍛造成形品の製造方法を提供する。【解決手段】この製造方法では、熱間鍛造加工を通じて粗材を成形した後（工程Ａ）、これを焼入処理する（工程Ｄ）。熱間鍛造加工において粗材から一旦除去されたバリを、焼入処理に先立って粗材に取着する（工程Ｂ）。【選択図】      図１
2006029480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間鍛造加工を通じて粗材を成形した後、これを焼入処理する鍛造成形品の製造方法において、
前記熱間鍛造加工において前記粗材から一旦除去されたバリを前記焼入処理に先立って該粗材に取着する
ことを特徴とする鍛造成形品の製造方法。
【請求項２】
前記バリを除去前の位置に取り付ける
請求項１に記載の鍛造成形品の製造方法。
【請求項３】
前記焼入処理に先立って取着した前記バリを同焼入処理の開始直前に再度除去する
請求項１又は２に記載の鍛造成形品の製造方法。
【請求項４】
前記鍛造成形品は、レシプロエンジンのコンロッドである
請求項１〜３の何れか一項に記載の鍛造成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間鍛造加工により成形された粗材を焼入処理する鍛造成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンなどのレシプロエンジンにあっては、コンロッド（正確にはコネクティングロッド）を介して、ピストンとクランクシャフトとが連結されている。通常、このコンロッドは熱間鍛造加工、すなわち加熱した材料を型鍛造加工によってコンロッド形状に成形するとともに、これからバリを除去することにより成形される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、コンロッドには高い強度が要求されることから、これを硬化させる処理として、鍛造後のコンロッドを急速冷却する処理、いわゆる焼入処理が行われる。
【特許文献１】特開平７−６２４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したコンロッドの製造に際して、高強度のものを安定して製造するためには、焼入処理を、コンロッドの温度が高い状態で開始する必要がある。ところが、熱間鍛造後、焼入工程に移行するまでの間に粗材の温度が過度に低下してしまうと、焼入処理が不完全なものとなり、これがその強度の低下等、品質のばらつきを招く一因となる。
【０００５】
なお、上述したコンロッドの製造方法に限らず、熱間鍛造加工により成形した粗材を焼入処理する製造方法においては、そうした実情は概ね共通したものとなっている。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、焼入処理の開始前における温度低下を好適に抑制することのできる鍛造成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、熱間鍛造加工を通じて粗材を成形した後、これを焼入処理する鍛造成形品の製造方法において、前記熱間鍛造加工において前記粗材から一旦除去されたバリを前記焼入処理に先立って該粗材に取着することをその要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、バリの分だけ粗材の熱容量を増大させることができ、熱間鍛造加工後、焼入処理が行われるまでの期間における粗材の温度低下を好適に抑制することができ、焼入処理を好適に行うことができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鍛造成形品の製造方法において、前記バリを除去前の位置に取り付けることをその要旨とする。
熱間鍛造加工においてはその粗材の周囲にバリが形成される。そのため上記構成では、上記バリがその除去前の粗材の周囲に再び取着される。その結果、焼入処理に移行するまでの粗材の温度低下を抑制するとともに、その取着作業の簡易化を図ることができるようになる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の鍛造成形品の製造方法において、前記焼入処理に先立って取着した前記バリを同焼入処理の開始直前に再度除去することをその要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、熱間鍛造加工から焼入処理に移行するまでの粗材の温度低下を抑制しつつ、同焼入処理を適正に行うことができるようになる。
また、請求項１〜３の何れか一項に記載の鍛造成形品の製造方法は、請求項４に記載の構成によるように、レシプロエンジンのコンロッドの製造方法に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる鍛造成形品の製造方法の一実施の形態について説明する。
図１に、鍛造成形品としてのコンロッドの製造にかかる各工程を示す。同図１に示すように、コンロッドは以下の＜工程Ａ＞〜＜工程Ｄ＞を通じて製造される。
【００１２】
以下、それら各工程について順に説明する。
＜工程Ａ＞
コンロッドの製造に際しては先ず、加熱された材料が鍛造加工装置１０に供給される。そして、同材料が型鍛造加工によってコンロッド形状に成形された後（工程Ａ−１）、プレス加工によってバリが除去されてコンロッドの粗材が成形される（工程Ａ−２）。この粗材及びバリは搬送コンベア１２によって鍛造加工装置１０の外部に搬出される。
＜工程Ｂ＞
そして、それら粗材及びバリが鍛造加工装置１０から搬出されると、一旦除去されたバリが粗材に取着される。
【００１３】
図２に、その取着時における粗材２０及びバリ３０の断面図を示す。同図２中に矢印で示すように、ここではバリ３０が、除去前の位置（図２に実線で示す位置）になるように、粗材２０に取着される。熱間鍛造加工においては粗材の周囲にバリが形成されることから、同工程では、上記バリ３０がその除去前の位置、すなわち粗材２０の周囲に再び取着される。この作業はロボットを用いて行われる。そして、そのようにバリが取着された状態で、粗材が焼き入れ装置１４に向けて搬送される。
＜工程Ｃ＞
焼き入れ装置１４に到着する直前において、粗材に取り付けられたバリが再度除去される。そして、粗材が焼き入れ装置１４に搬送される一方、除去されたバリは処分される。
＜工程Ｄ＞
焼き入れ装置１４に搬入された粗材は焼入処理される。同処理により、粗材の組織が例えばマルテンサイト組織等といった所望の組織に変態し、その強度が高められる。
＜以後の工程＞
そして、そうした焼入処理の後に上記粗材が焼き入れ装置１４から搬出され、更に同粗材に表面加工や切削加工などの各種加工がなされて、コンロッドが完成される。
【００１４】
次に、本実施の形態にかかる製造方法の作用について説明する。
図３に、製造過程における粗材の温度の推移を示す。
同図３に示すように、製造が開始されると（時刻ｔ０）、その後において粗材の温度は低下し続ける。そして、粗材の温度低下速度は、型鍛造加工による粗材の表面積の増大（放熱量の増大）や、型鍛造加工後のバリ除去による粗材の熱容量の減少によって徐々に大きくなる。特に、近年コンロッドの高強度化が図られてその小型化が進んでおり、もともとのコンロッドの熱容量が小さいことから、そうした粗材の温度低下が大きな問題になってきている。
【００１５】
これら要因によって、焼入処理の開始時における粗材の温度がマルテンサイト組織の占める比率を所望の比率以上にすることの可能な温度を下回るようなことがあると、同焼入処理が不完全なものとなる。
【００１６】
本実施の形態では、一旦除去されたバリが粗材に取着されるとともに（時刻ｔ１）、同バリが焼入処理の開始直前に再度除去される。そのため、バリが取り付けられている期間、同バリの分だけ粗材の熱容量が大きくなり、同粗材の温度低下が抑制されるようになる。また、このとき粗材の周囲に高温のバリが配置されるために、バリが取着されない場合と比べてその雰囲気温度が高くなる。そのため、粗材の放熱量が減少し、これによっても粗材の温度低下が抑制されるようになる。
【００１７】
したがって、本実施の形態にかかる製造方法によれば、同図中に一点鎖線で示すバリが取着されない従来の製造方法における粗材の温度低下と比べて、上記期間における粗材の温度低下が好適に抑制されるようになる。これにより、焼入処理の開始時（時刻ｔ２）における粗材の温度αを、上記従来の製造方法における温度βよりも高くすることができ、上記温度αをコンロッドの必要な硬さを確保することのできる温度にして、コンロッドの品質の安定化を図ることができるようになる。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）熱間鍛造加工において粗材から一旦除去されたバリを、焼入処理に先立って粗材に取着するようにした。そのため、バリの分だけ粗材の熱容量を増大させることができ、熱間鍛造加工後、焼入処理が行われるまでの期間における粗材の温度低下を好適に抑制することができるようになる。したがって、焼入処理を好適に行うことができるようになる。
【００１９】
（２）また、上記バリを除去前の位置に取り付けるようにした。このため、バリに形成された穴、換言すれば上記粗材の外形とほぼ同じ形状の穴に粗材を嵌め込むといった簡易な作業をもって、同粗材にバリを取着することができるようになる。しかも、バリの取着部分において、同バリの内周面と粗材の外周面とがごく近い表面形状であることから、それら粗材及びバリの間の熱伝導が円滑になされるようになり、同粗材の熱容量を好適に増大させることができるようになる。
【００２０】
（３）焼入処理の開始直前に上記バリを再度除去するようにしたために、同焼入処理を適正に行うことができる。
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００２１】
・図４に示すように、凹部４２ａの設けられた搬送コンベヤ４２を用い、粗材２０がその凹部４２ａ内に配置されるように、またバリ３０が同凹部４２ａ外に載置されるようにしてもよい。同構成によれば、上記粗材２０に対してバリ３０を取着する高さＬと上記凹部４２ａの深さとを等しく設定することにより、バリ３０の取り付け高さの調節にかかる作業を格段に簡易な作業とすることができ、より簡易な作業をもって、バリ３０を除去前の位置に取り付けることができるようになる。なお、そうした搬送コンベアは、粗材に対してバリを取着する高さが同じであれば、他のコンロッドの製造にも転用可能である。
【００２２】
・一旦除去されたバリを取り付ける位置は、除去前の位置である必要はなく、若干ずれた位置でもよい。
・本発明は、コンロッドの製造方法に限らず、レシプロエンジンのクランクシャフトの製造方法等にも適用可能である。要は、熱間鍛造加工を通じて粗材を成形した後、これを焼入処理する鍛造成形品の製造方法であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】コンロッドの製造にかかる各工程を示す工程図。
【図２】粗材及びバリの断面図。
【図３】製造過程における粗材温度の推移の一例を示すタイミングチャート。
【図４】搬送コンベヤの変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０…鍛造加工装置、１２，４２…搬送コンベヤ、１４…焼き入れ装置、２０…粗材、３０…バリ、４２ａ…凹部。
【図１】
2006029480.tif 000003
【図２】
2006029480.tif 000004
【図３】
2006029480.tif 000005
【図４】
2006029480.tif 000006