[发明专利]构件的成形方法、气门导管及其成形方法、筒状构件的成形方法

说明书

本申请是申请号为2004800385723，申请日为2004年10月21日，发明名称为构件的成形方法、气门导管及其成形方法、筒状构件的成形方法的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如燃料喷射喷嘴的在内周部的一部分具有凹穴(undercut)部的构件的成形方法、滑动引导机动车用发动机的气门杆(valve stem)的气门导管及其成形方法、以及筒状构件的成形方法。

背景技术

图26示出了燃料喷射喷嘴的一般的形状。燃料喷射喷嘴在轴向形成有内径2～4mm的中空孔，在该中空孔的前端，形成有燃料喷出口，并在中空孔的内部形成有燃料存积的凹穴部。

在构件的内侧部能够通过机械加工形成凹穴部，最大内周部的直径达10mm，历来，为了如燃料喷嘴那样在内径为2～3mm的中空孔的内周部形成凹穴部，通过电解加工而进行。

作为电解加工以外的方法，是在专利文献1～3中已被提出的方法。在专利文献1中，公开有将原材形成为杯状，并使该杯状原材的上端周缘向外侧膨胀突出，并从外侧用模(die)进行减薄拉伸，从而使膨胀出的所述上端周缘向内侧伸出，最后在素材内侧形成有凹穴部。

在专利文献2中，公开有在上端部内径比棒状原材大的直径的模中，放入棒状原材，从上方由比棒状原材小直径的冲头对棒状原材的上端进行加压，使原材的上端部根据模的形状而扩径，并且在小直径的冲头进入棒状原材的上端时，自动地形成凹穴部。

在专利文献3中，公开了在具有肩部的模中设置具有与该肩部抵接的台阶部的原材，并在该原材中形成的盲孔的中途插入心轴(mandrel)，并在该状态中，通过冲头而使原材置入成形，从而使模上半部内的材料变形，同时在模下半部中，不使材料向径向内侧流动，而成为凹穴部。

另外，在机动车用发动机中，为引导吸气阀和排气阀的气门杆的往复直线运动，在汽缸盖安装细筒状的气门导管。作为该气门导管的原材，虽然通常使用铁的烧结物和铜系合金，但是随着发动机的高输出化，提出了使用重量轻且耐热性优异的原材。

另外，在安装于发动机的汽缸盖上的气门导管上形成有小直径的导管孔，在该导管孔中穿通吸气阀和排气阀的气门杆，以高速进行滑动，并且在高温下使用。为此，对气门导管，要求耐磨损性、耐咬缸性、耐划痕性以及热传导性优异。

由于要求上述的特性，因此作为气门导管的材料，虽然以往使用Fe合金的烧结材，但是存在重量增加的缺点。

因此，在专利文献4中提出了以下的方法，将熔融后的铝-硅合金气体雾化同时使之急冷凝固堆积，而制造铸锭，将该铸锭通过挤压成形而加工为管状，并将其切割为规定的尺寸而形成气门导管。

另外，虽然在专利文献5中提出的方法不限于气门导管，但是作为制造耐热强度优异的铝合金的方法，以常温以上300℃以下的温度，将急冷凝固铝合金粉末预备成形而得到的成形体，以450℃～540℃进行锻造。

专利文献1：特开昭56-59552号公报

专利文献2：特开平3-207545号公报

专利文献3：特开平8-90140号公报

专利文献4：特开平11-350059号公报

专利文献5：特开平6-145921号公报

在通过电解加工制造具有凹穴部的构件的情况下，必须需要洗净工序，并且会产生研磨等的废液处理的问题。

另一方面，在专利文献1～3中，设置凹穴部的部位被限定。即在专利文献1中在原材整体上形成有凹穴部，在专利文献2中，限于原材的上端部，在专利文献3中，限定于形成于轴向的孔的里部。

另外，专利文献1～3的任何一个通过使原材自身曲折而形成凹穴部，因此难以将凹穴部的形状设为一定，制品成品率也差。

另一方面，在气门导管中，如上述那样，由如专利文献4和5的雾化法(atoms)所得到的急冷凝固铝合金粉末，由于耐磨损性、耐热性以及耐咬缸性优异，因此将其作为发动机的气门导管等材料而使用，能够实现轻量化。

然而，急冷凝固的铝合金粉末不仅价格昂贵，而且因切削加工困难而不适合于如气门导管的具有细径的导管孔的筒状构件的成形。也就是说，虽然通过热挤压加工而制造，但是存在模具的寿命短，并且需要加热能量、设备成本高的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明是具有小直径内径部的构件的成形方法，其中，该成形方法在原材上形成大直径的凹部，对该凹部实施处理，其后插入与作为目标的构件的内周部的直径相等直径的心轴，从外侧进行型锻加工。

也就是说，本发明第一项的具有凹穴部的构件的成形方法，通过包含以下的工序a～d而解决上述问题：