(57)【要約】【課題】熱処理を十分に施されていないワークを判別することができる熱処理工程飛ばし品判別方法の提供。【解決手段】転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法である。熱処理工程（Ｓ３）の後に転造工程（Ｓ４）では、ワーク（Ｗ１、Ｗ２）を固定丸ダイス（Ｄ１）と可動丸ダイス（Ｄ２）との間に配置し、可動丸ダイス（Ｄ２）を固定丸ダイス（Ｄ１）側に前進させて、ワーク（Ｗ１、Ｗ２）を切り込むことによって、ワーク（Ｗ１、Ｗ２）を転造する。ワーク（Ｗ１、Ｗ２）の切込量（Ｃ１、Ｃ２）を測定し、切込量（Ｃ２）が、切込許容量（ＣＡ１）よりも大きければ、ワーク（Ｗ２）は十分な熱処理が施されていないと判別する。【選択図】図３
2018118287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法であって、
前記転造コンロッドボルトの製造方法は、
熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、ワークを固定丸ダイスと可動丸ダイスとの間に配置し、前記可動丸ダイスを前記固定丸ダイス側に前進させて、前記ワークを切り込むことによって、前記ワークを転造して前記転造コンロッドボルトを形成する転造工程と、を備え、
前記転造工程では、
前記ワークの切込量を測定し、
前記切込量が、前記切込許容量よりも大きければ、前記ワークは十分な熱処理が施されていないと判別する、
熱処理工程飛ばし品判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理工程飛ばし品判別方法に関し、特に、転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを２つの転造ダイスの間に挟み込み、転造加工することによって、コンロッドボルトを形成するコンロッドボルトの製造方法がある。このような製造方法の一例が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０２５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなコンロッドボルトの製造方法に、転造加工の前において、ワークを熱処理する工程を加えると、疲労強度の高いコンロッドボルトを製造することができる。しかし、熱処理が十分に施されていないワークが、誤って、熱処理されたワークの一群に混入し、そのまま転造加工されることがあり得る。このような場合、熱処理が十分に施されていないワークは、熱処理された複数のワークと判別し難い。
【０００５】
本発明は、熱処理を十分に施されていないワークを判別することができるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法は、
転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法であって、
前記転造コンロッドボルトの製造方法は、
熱処理工程と、
前記熱処理工程の後、ワークを固定丸ダイスと可動丸ダイスとの間に配置し、前記可動丸ダイスを前記固定丸ダイス側に前進させて、前記ワークを切り込むことによって、前記ワークを転造して前記転造コンロッドボルトを形成する転造工程と、を備え、
前記転造工程では、
前記ワークの切込量を測定し、
前記切込量が、前記切込許容量よりも大きければ、前記ワークは十分な熱処理が施されていないと判別する。
このような構成によれば、転造工程の際中において、熱処理を十分に施されていないワークを、熱処理を十分に施したワークの一群から判別することができる。これによって、形成した転造コンロッドボルトの全数について熱処理状態に判別することができる。しかも、転造工程の後において、形成した転造コンロッドボルトを抜き取り検査や全数硬さ検査等の検査をする必要が無い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、熱処理を十分に施されていないワークを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法を示す概略図である。
【図２】時間に対するダイス前進量を示すグラフである。
【図３】実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法を示す概略図である。
【図４】実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】転造コンロッドボルトの製造方法の他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（実施の形態１）
図１〜図４を参照して実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法について説明する。図１は、実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法を示す概略図である。図２は、時間に対するダイス前進量Ｆを示すグラフである。図３は、実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法を示す概略図である。図４は、転造コンロッドボルトの製造方法の一例を示すフローチャートである。図１及び図３では、３次元ｘｙｚ座標を規定した。また、分かり易さのため、図１及び図３では、ハッチングを省略した。
【００１１】
実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法は、転造工程において利用することができる。この熱処理工程飛ばし品判別方法を、図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例の、転造工程Ｓ４において利用することを例にとって説明する。
【００１２】
図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例では、まず、転造コンロッドボルトを形成する材料からなる素材を準備する（材料準備工程Ｓ１）。この材料は、熱処理工程Ｓ３と、転造工程Ｓ４とをこの順に施すことによって、転造コンロッドボルトの疲労強度が向上するものであればよい。この材料として、例えば、金属材料が挙げられ、具体的には、炭素鋼や合金鋼が挙げられる。続いて、この素材が転造工程Ｓ４において転造可能な形状となるよう冷間鍛造加工し、鍛造粗材を形成する（冷間鍛造工程Ｓ２）。この転造可能な形状は、例えば、ブロック形状を有する頭部（図示略）と、この頭部から棒状に延びる軸部とを備える形状である。この頭部のブロック形状は、転造コンロッドボルトの頭部として把持可能な形状であればよく、例えば、六角柱である。続いて、この鍛造粗材を熱処理し（熱処理工程Ｓ３）、その後、転造して、オネジ部等をこの軸部の外周面に形成する（転造工程Ｓ４）。必要に応じて、転造コンロッドボルトを所定の場所へ出荷する（出荷工程Ｓ５）。
【００１３】
（転造工程Ｓ４の詳細）
転造工程Ｓ４の詳細について説明する。
図１に示すように、転造工程Ｓ４では、ＮＣ転造盤の一例であるＮＣ転造盤１０を利用することができる。ＮＣ転造盤１０は、円柱状体、又は円筒状体の固定丸ダイスＤ１と、円柱状体、又は円筒状体の可動丸ダイスＤ２とを備える。固定丸ダイスＤ１は、回転軸Ｏ１回りに回転可能に保持されつつ、可動丸ダイスＤ２は、回転軸Ｏ２を回転可能に保持されている。回転軸Ｏ１と、回転軸Ｏ２とは、略平行であり、図１に示す例では、Ｙ軸に沿っている。固定丸ダイスＤ１の回転軸Ｏ１は所定の位置に固定されており、可動丸ダイスＤ２は、固定丸ダイスＤ１に対して接近又は離間可能に保持されている。固定丸ダイスＤ１の外周面は、転造加工によってオネジ形状を転写することのできる形状、例えば、回転軸Ｏ１回りにらせん状に延びる複数の溝を有する。同様に、可動丸ダイスＤ２の外周面は、転造加工によってオネジ形状を転写することのできる形状、例えば、回転軸Ｏ２回りにらせん状に延びる複数の溝を有する。
【００１４】
ＮＣ転造盤１０は、固定手段（図示略）と、移動手段（図示略）と、回転手段（図示略）と、センサ（図示略）と、制御部（図示略）と、切込量異常通知部（図示略）とをさらに備えるとよい。固定手段は、固定丸ダイスＤ１の回転軸Ｏ１を所定の位置に固定する技術的な手段であり、例えば、回転軸Ｏ１の両端を回転可能に把持する台である。移動手段は、可動丸ダイスＤ２を、固定丸ダイスＤ１に対して接近又は離間可能に移動させる手段であり、例えば、回転軸Ｏ２の両端を回転可能に把持し、かつ、油圧シリンダやモータ等の駆動源により駆動される移動支持部（図示略）である。回転手段は、固定丸ダイスＤ１を回転軸Ｏ１回りに回転させる、及び、可動丸ダイスＤ２を回転軸Ｏ２回りに回転させる技術的な手段であり、例えば、モータである。センサは、可動丸ダイスＤ２が固定丸ダイスＤ１に与える荷重、及び、可動丸ダイスＤ２の位置を計測する。制御部は、このセンサが検出した荷重情報及び位置情報を受けて、切込量を算出し、この切込量と切込許容量とを比較することによってワークの熱処理が十分か否かを判別し、移動手段、回転手段及び切込量異常通知部等に指示を送る。移動手段及び回転手段は、ワークの熱処理が十分でない旨の指示を制御部から受けて、移動及び回転を停止する。切込量異常通知部は、ワークの熱処理が十分でない旨の指示を制御部から受けて、ワークの熱処理が十分でないことを、音や画像を用いてユーザに通知するものであり、例えば、ディスプレイである。
【００１５】
可動丸ダイスＤ２がワークに切り込むとき、移動手段は、可動丸ダイスＤ２からワークへ与える荷重を制御できるとよく、例えば、一定の値に制御できるとよい。制御部は、可動丸ダイスＤ２の位置情報を用いて、可動丸ダイスＤ２によるワークへの切込量を求めてもよい。制御部は、この切込量が切込許容量ＣＡ１を超えた場合に、その旨を通知する指示を切込量異常通知部に送り、切込量異常通知部がその旨をユーザ等に通知してもよい。制御部は、この切込量が切込許容量ＣＡ１を超えた場合に、可動丸ダイスＤ２の前進を停止するように、可動丸ダイスＤ２の移動手段に指示を送るとよい。切込許容量ＣＡ１は、ワークにおいて希望する熱処理の進行度合い、又は、硬さに基づいて、予め実試験等で求めることができ、具体的には、転造工程Ｓ４におけるワークとして必要な熱処理の進行度合いや硬さに基づいて、求めることができる。
【００１６】
（ワークが熱処理後粗材Ｗ１である場合）
図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例においてワークのフローが正常である場合、転造工程Ｓ４では、ワークとして熱処理後粗材Ｗ１を転造する。熱処理後粗材Ｗ１は、熱処理工程Ｓ３において鍛造粗材を十分に熱処理して形成される。熱処理後粗材Ｗ１は、十分に熱処理されており、少なくとも所定の硬度を有する。
【００１７】
図１に併せて図２を参照すると、まず、熱処理後粗材Ｗ１を固定丸ダイスＤ１と可動丸ダイスＤ２との間に配置し、可動丸ダイスＤ２を固定丸ダイスＤ１側（図１では、Ｘ軸マイナス側）に前進させて、時刻Ｔ１、ダイス前進量Ｆ０において熱処理後粗材Ｗ１に当たって接触させる。可動丸ダイスＤ２を熱処理後粗材Ｗ１に押し当てつつ、固定丸ダイスＤ１及び可動丸ダイスＤ２を回転させることによって、熱処理後粗材Ｗ１を固定丸ダイスＤ１と可動丸ダイスＤ２との間に挟み込み、切り込む。この切り込みでは、一定の荷重を熱処理後粗材Ｗ１に与えるように、可動丸ダイスＤ２を熱処理後粗材Ｗ１に押し当てるとよい。この切り込みは、時刻Ｔ２、ダイス前進量Ｆ１に達した後、終了する。これらによって、固定丸ダイスＤ１及び可動丸ダイスＤ２の外周面の複数の溝の形状が、熱処理後粗材Ｗ１の外周面に転写されることによって、熱処理後粗材Ｗ１の軸部の外周面は、オネジ形状を有する。すなわち、熱処理後粗材Ｗ１を転造加工し、転造コンロッドボルトを形成する。
【００１８】
転造工程Ｓ４において、ダイス前進量Ｆ１を時々刻々と測定し続ける。熱処理後粗材Ｗ１は、十分に熱処理されており、良好な硬さを有するため、ダイス前進量Ｆ１はあまり大きくならず、切込許容量ＣＡ１に相当する切込許容量相当量Ｆａ１と同じか下回る。そのため、ダイス前進量Ｆ１から求められた切込量Ｃ１は、切込許容量ＣＡ１を超えることなく、小さい、又は同じである。よって、熱処理後粗材Ｗ１は、十分な熱処理が施されたと判別する。
【００１９】
（ワークが熱処理前粗材Ｗ２である場合）
一方、図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例においてワークのフローに異常が生じ、冷間鍛造工程Ｓ２をワークに施した後、熱処理工程Ｓ３を飛ばして（スキップ）して、転造工程Ｓ４を施される熱処理前粗材Ｗ２があり得る（熱処理飛ばしＳ２４）。例えば、熱処理前粗材Ｗ２が、熱処理工程Ｓ３において形成された熱処理後粗材Ｗ１の一群に混入する場合である。熱処理前粗材Ｗ２は、冷間鍛造工程Ｓ２において形成された鍛造粗材であり、全く熱処理されていない、又は、熱処理工程Ｓ３において熱処理されても、熱処理による金属組織の変化が不十分であるものである。熱処理前粗材Ｗ２は、熱処理後粗材Ｗ１と比較して、硬度が低い。
【００２０】
転造工程Ｓ４では、熱処理後粗材Ｗ１と同様に、固定丸ダイスＤ１と可動丸ダイスＤ２とを用いて、熱処理前粗材Ｗ２を切り込む。この切り込みでは、一定の荷重を熱処理前粗材Ｗ２に与えるように、可動丸ダイスＤ２を熱処理前粗材Ｗ２に押し当てるとよい。しかし、転造工程Ｓ４において、熱処理前粗材Ｗ２の切込量Ｃ２を時々刻々と測定し続ける。熱処理前粗材Ｗ２は、熱処理されていない、熱処理による金属組織の変化が不十分なものであることから、その硬さが不十分であるため、ダイス前進量Ｆ２がダイス前進量Ｆ１よりも大きくなる。また、ダイス前進量Ｆ２から求められた切込量Ｃ２は、切込許容量ＣＡ１を超えてしまう。よって、熱処理前粗材Ｗ２は、十分な熱処理がされていないと判別する。さらに、必要に応じて、固定丸ダイスＤ１と可動丸ダイスＤ２との回転や移動を停止させる。
【００２１】
以上、上記した転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法によれば、ダイス前進量から切込量を求め、切込量と切込み許容量とを比較することによって、ワークが熱処理済みか、十分に熱処理されていないかを判別することができる。よって、熱処理前粗材Ｗ２と熱処理後粗材Ｗ１との外観上の差異が無くとも、ワークが熱処理済みか、十分に熱処理されていないかを判別することができる。
【００２２】
ところで、図５に示す転造コンロッドボルトの製造方法がある。図５に示す転造コンロッドボルトの製造方法は、全数硬さ検査工程Ｓ４１を備えるところを除いて、図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例と同じ構成を含む。全数硬さ検査工程Ｓ４１は、転造工程Ｓ４と出荷工程Ｓ５との間に行われ、転造工程Ｓ４において形成された転造コンロッドボルトの全数について硬さ検査を行なう。硬さ検査は、転造コンロッドボルトの一つずつに渦電流に発生させて、測定した磁界特性に応じて評価する。この結果、検査した転造コンロッドボルトが、所定の硬度と同じ、又は上回る場合、十分に熱処理されていると判別し、通常通り、次の出荷工程Ｓ５に送る。一方、検査した転造コンロッドボルトが所定の硬度に満たない場合、十分に熱処理されていないと判別し、次の出荷工程Ｓ５に送ることを止める。ここでの所定の硬度は、転造コンロッドボルトにおいて希望する熱処理の進行度合い、又は、硬さに基づいて、予め実試験等で求めることができ、切込許容量ＣＡ１に相当する。
【００２３】
従って、転造工程Ｓ４において熱処理後粗材Ｗ１を用いて形成した転造コンロッドボルトは、通常通り、次の出荷工程Ｓ５に送り、一方、転造工程Ｓ４において熱処理前粗材Ｗ２を用いて形成した転造コンロッドボルトは、次の出荷工程Ｓ５に送ることを止めることになる。すなわち、図５に示す転造コンロッドボルトの製造方法では、上記した実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法を転造工程Ｓ４において利用しており、図４に示す転造コンロッドボルトの製造方法の一例と同様に、熱処理前粗材Ｗ２と熱処理後粗材Ｗ１との外観上の差異が無くとも、ワークが熱処理済みか否かを判別することができる。
【００２４】
しかし、全数硬さ検査工程Ｓ４１は、転造工程Ｓ４において形成された転造コンロッドボルトの全数について硬さ検査を行うため、検査工程の設置や必要な設備等の投資を必要とし、大きなコスト負担を必要とする。従って、上記した実施の形態１に係る転造コンロッドボルトの製造方法における熱処理工程飛ばし品判別方法は、図５に示す転造コンロッドボルトの製造方法の全数硬さ検査工程Ｓ４１と比較して、コストが小さい。
【００２５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｃ１、Ｃ２  切込量                        ＣＡ１  切込許容量
１０  ＮＣ転造盤
Ｄ１  固定丸ダイス                        Ｄ２  可動丸ダイス
Ｆ、Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２  ダイス前進量        Ｆａ１  切込許容量相当量
Ｏ１、Ｏ２  回転軸
Ｓ１  材料準備工程                        Ｓ２  冷間鍛造工程
Ｓ３  熱処理工程
Ｓ４  転造工程                            Ｓ４１  検査工程
Ｓ５  出荷工程
Ｔ１、Ｔ２  時刻
Ｗ１  熱処理後粗材                        Ｗ２  熱処理前粗材
【図１】
2018118287.tif 000003
【図２】
2018118287.tif 000004
【図３】
2018118287.tif 000005
【図４】
2018118287.tif 000006
【図５】
2018118287.tif 000007