專利名稱：中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)了制造エ序的簡化及制造成本的降低的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的高輸出化及高性能化而提出了各種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門中，其內(nèi)部形成為中空且在該中空部內(nèi)封入有制冷劑用的金屬鈉。由此，
與實(shí)心的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門相比，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化且同時(shí)在所封入的金屬鈉的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)熱性的提高。這種以往的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法例如在專利文獻(xiàn)1、2中公開。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利第4282900號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利第4390291號(hào)公報(bào)發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題然而，在以往的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣丨I的制造方法中，在分別制造多個(gè)構(gòu)件之后，最終將這些構(gòu)件彼此接合，從而能夠獲得作為完成品的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門。因此，為了制造中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門而必須經(jīng)過多道エ序，因此制造エ序可能變得復(fù)雜且導(dǎo)致制造成本的増加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明用于解決上述課題，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)制造エ序的簡化及制造成本的降低的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法。用于解決課題的手段在用于解決上述課題的第一發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法中，以使半完成品的中空軸部的外徑尺寸及內(nèi)徑尺寸階段性地縮小并使所述中空軸部的長度階段性地延伸的方式，將所述中空軸部依次插入孔形狀不同的多個(gè)成形孔內(nèi)而依次進(jìn)行所述半完成品的拉深加工，從而將所述中空軸部成形為規(guī)定形狀，所述中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法的特征在于，對(duì)半完成品施加熱處理而使該半完成品成為規(guī)定硬度以下，通過調(diào)整了孔徑的最后的所述成形孔使所述中空軸部的開ロ緣部向其內(nèi)側(cè)增加壁厚而成形軸端密封部，將所述軸端密封部的間隙接合。用于解決上述課題的第二發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法的特征在干，對(duì)最后的所述成形孔的、成形所述中空軸部的軸成形部的孔徑進(jìn)行調(diào)整。用于解決上述課題的第三發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法的特征在干，在利用最后的所述成形孔進(jìn)行拉深加工前，向所述中空軸部內(nèi)注入制冷劑。
發(fā)明效果因此，根據(jù)本發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法，利用調(diào)整了孔徑的成形孔將被施加熱處理而成為規(guī)定硬度以下的半完成品成形成中空軸部的開ロ緣部在其內(nèi)側(cè)壁厚增カロ，然后，將利用該壁厚增加而成形的軸端密封部的間隙接合，從而能夠減少構(gòu)成中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I的部件個(gè)數(shù)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)制造エ序的簡化及制造成本的降低。


圖I是適用了本發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法的冷鍛裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖2(a)是設(shè)置于冷鍛裝置的第η拉深エ序中的拉伸模的縱剖視圖和通過該拉伸模成形的半完成品的縱剖視圖，圖2(b)是以往設(shè)置于冷鍛裝置的第η拉深エ序中的拉伸模的縱剖視圖和通過該拉伸模成形的半完成品的縱剖視圖。
圖3是通過本發(fā)明的制造方法制造的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，使用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法。實(shí)施例首先，如圖3所示，利用本發(fā)明的制造方法制造的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I作為車輛等的發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣氣門或排氣氣門使用，在其內(nèi)部封入有制冷劑用的金屬鈉N。中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I是閥傘部11、中空軸部12、軸端密封部15 —體成形而得到的，在其內(nèi)部，中空孔13遍及閥傘部11和中空軸部12地形成。另外，在中空孔13內(nèi)被注入金屬鈉N的狀態(tài)下，軸端密封部15以中空軸部12的基端(上端)側(cè)的開ロ緣部向其內(nèi)側(cè)增大壁厚的方式封閉而成形，對(duì)此，以后將詳細(xì)地描述。此外，最后將軸端密封部15的中央部的間隙接合。即，使用后述的冷鍛裝置20等制造中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I，在該冷鍛中，在向中空孔13內(nèi)注入金屬鈉N后，進(jìn)行軸端密封部15的接合。由此，能夠獲得作為完成品的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I。需要說明的是，根據(jù)使用條件的不同，也存在不封入金屬鈉N的情況。接下來，使用圖I及圖2(a)、(b)說明冷鍛裝置20的結(jié)構(gòu)。圖I所示的冷鍛裝置20通過對(duì)半完成品Ia依次進(jìn)行拉深(冷鍛)加工，從而成形中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I。在該冷鍛裝置20的下部設(shè)置有沖壓頭21，而在其上部設(shè)置有與沖壓頭21對(duì)置的滑塊(ram) 22，該滑塊22被支承成可沿上下方向移動(dòng)。在滑塊22的下表面，筒狀的拉伸模DiI、Di2、Di (m_l)、Dim、Di (η-1)、Din'被設(shè)置成沿著半完成品的輸送方向串聯(lián)。其中，所附加的字母m表示第m個(gè)，所附加的字母η表示第η (最后)個(gè)，m < η，且m與η均為3以上的正整數(shù)。在拉伸模0丨1、0丨2、0パ111-1)、0加、0パ11-1)、0丨11'的中央部開設(shè)有成為圓形橫截面的成形孔Ml、M2、M(m-1)、Mm、M(η-1)、Mn'，它們的內(nèi)徑形成為朝向輸送方向下游側(cè)而逐漸減小。另外，成形孔肌、12、1(111-1)、馳、1(11-1)、111'的長度(深度)為LI、L2、L(m_l)、Lm> L(n-l)、Ln,它們的長度LI、L2、L(m-1)、Lm> L(n-l)、Ln形成為隨著朝向輸送方向下游側(cè)而逐漸加長。即，它們的長度設(shè)定成LI < L2 < L(m-1) < Lm < L(n-l) < Ln。另一方面,半完成品la、lb、lm、ln及中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I能夠通過未圖不的輸送機(jī)構(gòu)被輸送及定位到?jīng)_壓頭21的上表面。在此，使用圖2(a)、(b)對(duì)拉伸模Din'進(jìn)行說明。拉伸模DiV通過對(duì)拉伸模Di (n-Ι)所成形的半完成品In進(jìn)行拉深加工，能夠獲得作為半完成品(未實(shí)施接合)的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I。然后，在該中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I中，中空軸部12的開ロ緣部以向其內(nèi)側(cè)鼓出的方式封閉，由此，軸端密封部15得以成形。S卩，替代以往使用的用于對(duì)中空軸部的壁厚固定且其開ロ緣部開ロ的這種中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(閥主體)Ix進(jìn)行成形的拉伸模Din，而在冷鍛裝置20中設(shè)置拉伸模Din'。如圖2(a)所示，拉伸模Din'的成形孔Mn'具有成形部(閥傘成形部)Man'，其長度形成為Ln，且用于將中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I的閥傘部11的上部最終成形；成形部(軸成形部)Mbn'，其與所述成形部Man'的上部連續(xù)形成，并且用于將中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I的中空軸部12及軸端密封部15成形。此外，成形部MaV的最大內(nèi)徑形成為Dn，成形部MbV的 內(nèi)徑形成為dn'。通過使用這種拉伸模Din'進(jìn)行拉深加工，中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I的長度(高度)成形為In'，而且中空軸部12及軸端密封部15的外徑成形為dn'，且中空軸部12的內(nèi)徑成形為 dn2。另ー方面，如圖2 (b)所示，拉伸模Din的成形孔Mn具有成形部Man，其長度形成為Ln，且用于將中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門Ix的閥傘部的上部最終成形；成形部Mbn，其與所述的成形部Man的上部連續(xù)形成，并且用于將中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門Ix的中空軸部成形。此外,成形部Man的最大內(nèi)徑形成為Dn,成形部Mbn的內(nèi)徑形成為比內(nèi)徑dn'大的)。通過使用這種拉伸模Din進(jìn)行拉深加工，中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門Ix的長度(高度)成形為比長度In'長的ln(ln>ln')，而且，中空軸部的外徑成形為比外徑dn'大的dn(dn> dn/ )，并且其中空軸部的內(nèi)徑成形為dn2。S卩，通過相對(duì)于拉伸模Din而將拉伸模Din'設(shè)定為內(nèi)徑dn'比內(nèi)徑dn小，從而通過該拉伸模Din'能夠成形具有用于將中空軸部12的開ロ部堵塞的軸端密封部15的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I。因此，在制造中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I時(shí)，首先，在對(duì)未圖示的實(shí)心圓棒原材料進(jìn)行熱鍛而成形半完成品Ia之后，對(duì)該半完成品Ia進(jìn)行熱處理而使其成為規(guī)定硬度以下。接下來，將該規(guī)定硬度以下的半完成品Ia定位到冷鍛裝置20的沖壓頭21上的與拉伸模Dil對(duì)應(yīng)的位置。然后，依次進(jìn)行滑塊22的升降動(dòng)作和輸送機(jī)構(gòu)的輸送動(dòng)作及定位動(dòng)作，通過拉伸If DiUDi2,Di (m-1) ,Dim.Di (n-1) ,Din/依次進(jìn)行n次的拉深加工。由此，半完成品Ia與半完成品lb、lm、ln依次成形，伴隨于此，各個(gè)中空軸部的外徑尺寸及內(nèi)徑尺寸階段性地縮小，且各個(gè)中空軸部的長度階段性地延長，從而最終中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I得以成形。在此，通過對(duì)半完成品Ia施加熱處理而使其成為規(guī)定硬度以下，從而對(duì)于該半完成品Ia及其以后的半完成品lb、lm、ln而言，隨著其硬度的降低，其中空軸部的壁厚容易變厚且該中空軸部的長度難以延長。于是，利用被調(diào)整成內(nèi)徑dn '的拉伸模Din'的成形孔Mn '對(duì)調(diào)節(jié)(conditioning)后的半完成品In進(jìn)行擠壓,從而能夠?qū)⒅锌瞻l(fā)動(dòng)機(jī)氣門I成形為中空軸部12的開ロ緣部向其內(nèi)側(cè)增加壁厚。另外，在拉伸模0丨1、0丨2、0パ111-1)、0加、0パ11-1)的拉深加工中，由于它們的成形孔Ml、M2、M(m-l)、Mm、M(n_l)的孔形狀與以往相比未做調(diào)整，因此，在各個(gè)中空軸部的開ロ緣部開放的狀態(tài)下直接成形。需要說明的是，在拉伸模DiV的拉深加工時(shí)，在利用I次拉深加工未使中空軸部12的開ロ緣部在其內(nèi)側(cè)密閉時(shí)，進(jìn)行多次拉深加工使其開ロ緣部加厚而直至密閉。另外，成形孔Ml、M2、M (m-1)、Mm、M (n-1)、Mn'未按壓半完成品la、lb、lm、In的閥傘部的下部，因此它們的閥傘部的最大外徑保持Do不變。接下來，在冷鍛裝置20的拉伸模Dil、Di2、Di (m-1)、Dim、Di (n-Ι)中的任意ー個(gè)進(jìn)行拉深加工后，金屬鈉N被注入中空孔13內(nèi)，因此通過對(duì)軸端密封部15的間隙進(jìn)行例如基于填料焊接或無填料焊接等的接合，從而制造出作為完成品的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I。需要說明的是，由于軸端密封部15未暴露于高溫的排氣氣體中，所以除了焊接以外，也可以對(duì)其間隙進(jìn)行基于釬焊等的接合。因此，根據(jù)本發(fā)明的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法，利用調(diào)整成內(nèi)徑dn'后的拉伸模Din'的成形孔Mn'將被施加熱處理而成為規(guī)定硬度以下的半完成品In成形成中空軸部12的開ロ緣部在其內(nèi)側(cè)壁厚増加，然后通過將利用該壁厚增加而成形的軸端密封部15的間隙接合，從而能夠減少構(gòu)成中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門I的部件個(gè)數(shù)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)制造エ序的簡化及制造成本的降低。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可適用于以通過可更換拉伸模而能夠利用一個(gè)制造裝置制造形狀不同的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門為目的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門制造裝置。
權(quán)利要求
1.一種中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法，以使半完成品的中空軸部的外徑尺寸及內(nèi)徑尺寸階段性地縮小并使所述中空軸部的長度階段性地延伸的方式，將所述中空軸部依次插入孔形狀不同的多個(gè)成形孔內(nèi)而依次進(jìn)行所述半完成品的拉深加工，從而將所述中空軸部成形為規(guī)定形狀，所述中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法的特征在于， 對(duì)半完成品施加熱處理而使該半完成品成為規(guī)定硬度以下， 通過調(diào)整了孔徑的最后的所述成形孔使所述中空軸部的開口緣部向其內(nèi)側(cè)增加壁厚而成形軸端密封部， 將所述軸端密封部的間隙接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法，其特征在于， 對(duì)最后的所述成形孔的、成形所述中空軸部的軸成形部的孔徑進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法，其特征在于， 在利用最后的所述成形孔進(jìn)行拉深加工前，向所述中空軸部內(nèi)注入制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡化及制造成本的降低的中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法。為此，以使半完成品(1a)的中空軸部的外徑尺寸及內(nèi)徑尺寸階段性地縮小并使該中空軸部的長度階段性地延伸的方式，將該中空軸部依次插入孔形狀不同的多個(gè)成形孔(M1、M2、M(m-1)、Mm、M(n-1)、Mn′)中而依次進(jìn)行所述半完成品的拉深加工，從而將中空軸部成形為規(guī)定形狀，在該中空發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制造方法中，對(duì)半完成品(1a)施加熱處理而使其成為規(guī)定硬度以下，通過調(diào)整成內(nèi)徑(d2′)的拉伸模(Din′)的成形孔(Mn′)使中空軸部(12)的開口緣部向其內(nèi)側(cè)增加壁厚而成形軸端密封部(15)，并將該軸端密封部(15)的間隙接合。
文檔編號(hào)B21D41/04GK102686330SQ20108005977
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者吉村豹治, 森井宏和 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社, 吉村股份有限公司