专利名称：转子的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于制造在外周部具有叶片( 一 >，叶轮)槽的转子的转子的制造 方法及其相关技术。
背景技术：
压缩机的转子或制动器控制用的旋转式真空泵的转子，通常是在外周部沿周向每 隔相等间隔形成有多个相对于轴线平行的叶片槽。另外，搭载于汽车的空调用旋转式压缩 机的转子或制动器控制用的旋转式真空泵的转子，通常以轻质化为目的使铝合金制成为主 流，并用锻造加工进行制造。例如下述专利文献1表示的转子制造方法，是在下部模具(下模)的成形孔中形 成有形成叶片槽用的叶片部，并利用上部模具(上模)将放置在该成形孔上的圆柱形的锻 造坯料向下方加压，从而将锻造坯料填充到成形孔内。由此，得到将叶片槽从下端面形成到 上端面附近的圆柱状的转子坯料。而且通过沿着相对于轴线正交的面进行切削加工来切除 该转子坯料的上端部(余料部，余肉部)从而将叶片槽的一端侧(上端侧)开放，由此将叶 片槽的两端开放，构成为转子。另外下述专利文献2表示的转子制造方法，是在上部模具的成形面上设置有形成 叶片槽用的带槽冲头，并将上部模具的带槽冲头打入放置在下部模具的成形孔内的锻造坯 料，由此从上端面到下端面附近形成叶片槽。然后继续打入带槽冲头，并通过冲切将闭塞叶 片槽下端侧的余料部去除，由此将叶片槽的两端开放。专利文献1 日本特开平11-230068号公报专利文献2 日本特开2000-220588号公报在上述专利文献1中表示的以往的转子制造方法，是通过切削加工将锻造加工得 到的转子坯料的余料部切除，然而与锻造加工等冲压加工相比，切削加工等机械加工的生 产效率较低。因此只要是用该生产效率低的机械加工，则提高整体的生产效率是非常困难 的。另外在上述专利文献2中表示的以往的转子制造方法，是利用带槽冲头将闭塞叶 片槽的下端部的余料部冲切而去除，通常，冲切加工存在难以正确地控制断裂位置，且产生 不期望的裂缝或缺损的可能性很高，从而无法正确地去除余料部的问题。
发明内容
本发明的优选实施方式是鉴于相关技术的上述和/或其他问题点所做出的。本发 明的优选实施方式能够显著地改善现有方法和/或装置生产效率。本发明是鉴于上述课题所做出的，目的在于提供一种能够确保较高的生产效率并 且准确地去除余料部的转子的制造方法及其相关技术。本发明的其他目的和优点，通过以下的优选实施方式可以明确。为了实现上述目的，本发明包括以下构成。
(1) 一种转子的制造方法，其特征在于，包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到转子坯料，所得到的转子坯料具有圆柱状的转子部， 该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；余料部， 该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一 端侧闭塞；和余料部去除工序，该余料部去除工序通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料 部从所述转子部去除，由此得到所述叶片槽在一端侧被开放的转子。(2)如上述项1记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中，所述余料部形成在比 所述转子部的一端面更靠一端侧，且所述叶片槽形成到该余料部的内部。(3)如上述项2记载的转子的制造方法，所述余料部具有将所述叶片槽的周侧面 闭塞的周壁部，在所述余料部去除工序中使所述余料部在其周壁部断裂而去除。(4)如上述项2或3记载的转子的制造方法，在所述余料部中，在将从顶端到所述 叶片槽的一端面的尺寸设为闭塞部的厚度时，该闭塞部的厚度被设定为3 10mm。(5)如上述项1至4中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，预 先在所述余料部和所述转子部之间形成裂纹，在所述余料部去除工序中，使所述转子坯料沿着所述裂纹断裂。(6)如上述项1至5中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述余料部去除工序 中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽内，并利用该冲头向一端侧冲切而去除所述余料部。(7)如上述项1至6中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，从 圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入叶片槽形成用模具，并从另一端面到一端面地形 成所述叶片槽，在将所述叶片槽形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的 与叶片槽预定形成部对应的区域施加背压。(8)如上述项1至7中的任意一项记载的转子的制造方法，将所述余料部设为叶片 槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔， 并且将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述 转子部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料 部从所述转子部去除，由此使所述轴孔在一端侧开放。(9)如上述项8记载的转子的制造方法，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料 的所述轴孔的另一端侧开口部打入所述轴孔，并用该冲头将所述轴孔侧余料部向一端侧冲 切而去除。(10)如上述项8或9记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，将轴孔形成用模 具从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入，从另一端面到一端面地形成所述轴孔，另
一方面，在将所述轴孔形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与 轴孔预定形成部对应的区域施加背压。
(11)如上述项1记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中，所述余料部以向一 端侧突出的方式一体地形成于所述转子部中的一端面，另一方面，所述叶片槽的一端面配 置在比所述转子部的一端面更靠内侧而未到达所述余料部。(12)如上述项11记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述转子部的 一端面与所述叶片槽的一端面的间隔设为叶片槽侧的端面差时，该叶片槽侧的端面差被设 定为0 2mmο(13)如上述项11或12记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述叶片 槽的内周面与所述余料部的外周面的间隔设为叶片槽侧的半径差时，该叶片槽侧的半径差 被设定为0. 01 0. Imm0(14)如上述项11至13中的任意一项记载的转子的制造方法，所述叶片槽侧的半 径差局部地不同。(1 如上述项13或14记载的转子的制造方法，在所述叶片槽侧的半径差中，内周 侧端部和外周侧端部的至少任意一方的半径差，相对于中间部的半径差设定得较大。(16)如上述项11至15中的任意一项记载的转子的制造方法，将所述余料部设为 叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔， 并且将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述 转子部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料 部从所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放，在所述锻造加工得到的转子坯料中，将所述轴孔的一端面配置在比所述转子部的 一端面更靠内侧而未到达所述轴孔侧余料部。(17)如上述项16记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述转子部的 一端面与所述轴孔的一端面的间隔设为轴孔侧的端面差时，该轴孔侧的端面差被设定为 0 2mm ο(18)如上述项16或17记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中的所述轴孔的 内周面与所述轴孔侧余料部的外周面的间隔设为轴孔侧的半径差时，该轴孔侧的半径差被 设定为0. 01 0. 1mm。(19)如上述项16至18中的任意一项记载的转子的制造方法，所述轴孔侧的半径 差局部地不同。(20) 一种转子坯料的余料部去除方法，是用于去除转子坯料的余料部的方法，所 述转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多 个沿着轴线方向的叶片槽；所述余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该 转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该转子坯料的余料部去除方法的特征 在于，通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从所述转子部去除，由此使所述叶 片槽在一端侧开放。(21) 一种转子坯料的余料部去除装置，是用于去除转子坯料的余料部的装置，所 述转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；所述余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该 转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该转子坯料的余料部去除装置的特征 在于，包括冲头，该冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽，并向一端侧冲切所述余料部进行去除，从而通过撞击所述余料部将所述余料部从所述 转子部去除，由此使所述叶片槽在一端侧开放。另外在本发明中，也能够将与上述O) (7)的叶片槽对应的结构置换成与轴孔 对应的结构，限定成上述(8)、00)、的结构。另外在本发明中，还能够将上述(11) (19)的结构限定为上述(20)、(21)的结构。根据发明(1)的转子的制造方法，由于利用冲击部件的撞击来去除余料部，因此 能够确保较高的生产效率。此外由于余料部突出，因此通过冲击部件的撞击能够准确地去 除。根据发明(2) (6)的转子的制造方法，能够更切实地得到上述效果。根据发明(7)的转子的制造方法，能够切实地形成上述结构的余料部。根据发明(9)的转子的制造方法，能够更切实地去除轴侧的余料部。根据发明(10)的转子的制造方法，与上述同样，能够确保较高的生产效率并且准 确地去除余料部。根据发明(11)的转子的制造方法，由于能够减小叶片槽内周面与余料部外周面 的半径差，因此能够简单并且准确地去除叶片槽侧的余料部，从而能够提高生产效率。根据发明(12)、(13)的转子的制造方法，能够切实地得到上述效果。根据发明(14)、(1 的转子的制造方法，能够防止余料部不经意地脱落。根据发明(16)的转子的制造方法，由于能够减小轴孔内周面与余料部外周面的 半径差，因此能够简单并且准确地去除轴孔侧的余料部，能够进一步提高生产效率。根据发明(17)、(18)的转子的制造方法，能够更切实地去除轴侧的余料部。根据发明(19)的转子的制造方法，能够防止轴侧的余料部不经意地脱落。根据发明00)的转子坯料的余料部去除方法，能够有效且准确地去除轴孔侧的 余料部。根据发明的转子坯料的余料部去除装置，与上述同样，能够确保较高的生产 效率并且准确地去除余料部。
图1是将作为本发明的第一实施方式的转子的制造方法中的锻造加工所使用的 锻造用模具进行分解表示的立体图；图2A是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的锻造准备阶段的示意 剖视图；图2B是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的上部模具下降阶段的 示意剖视图；图2C是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工完成阶段的示意剖视图；图2D是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工品取出阶段的示 意剖视图；图3是表示通过第一实施方式的锻造加工得到的转子坯料的立体图；图4是表示采用第一实施方式的制法所制造的转子的立体图；图5是表示图4的转子坯料中的叶片槽的偏置量的俯视图；图6是以装配状态表示第一实施方式的锻造用模具中的上部模具的立体图；图7A是表示向锻造用模具中的下部模具施加荷载的状态的局部剖开立体图；图7B是用于说明锻造用模具中的锻造过程中的金属流动的图；图8是第一实施方式的转子坯料的俯视图；图9是表示第一实施方式的制造方法中的工序顺序的流程图；图10是将第一实施方式的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图11是将第一实施方式的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图12是放大表示图10的用双点划线包围的部分的剖视图；图13是放大表示图11的用双点划线包围的部分的剖视图；图14是概略地表示第一实施方式的制造方法中的余料部去除工序所使用的冲孔 (f > f > 7 )装置的剖视图；图15是在去除了余料部的状态下放大表示第一实施方式的转子坯料中的中心孔 部周边的剖视图；图16是在去除了余料部的状态下放大表示第一实施方式的转子坯料中的叶片槽 部周边的剖视图；图17是将作为本发明的第一变形例的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图18是将作为本发明的第一变形例的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图19是将作为本发明的第二变形例的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图20是将作为本发明的第二变形例的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图21是表示通过第二实施方式的锻造加工得到的转子坯料的立体图；图22A是表示第二实施方式中的转子坯料的俯视图；图22B是放大表示第二实施方式中的转子坯料的叶片槽部分的俯视图；图23是将第二实施方式的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图M是将实施方式的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图25是放大表示图23的中心孔侧余料部周边的剖视图；图沈是放大表示图M的叶片槽侧余料部周边的剖视图；图27A是在利用第二实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的上部模具下降 阶段的示意剖视图；图27B是在利用第二实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工完成阶段 的示意剖视图。图中符号说明1:转子坯料；2:转子部；2a:—端面；3:中心孔(轴孔)；3a —端面；4 叶片槽； 4a :一端面；5、6 余料部；5a 闭塞部；5b 周壁部；7 裂纹；13 叶片部(叶片槽形成用模具)；97,98 冲头；D3、D4 端面差；D5、D6 半径差；R 转子；T5 闭塞部壁厚；W 锻造坯料。
具体实施例方式< 转子 >首先对通过本发明的第一实施方式制造的转子(R)的结构进行说明。如图4所示， 转子(R)是具有作为使轴在中心贯通的轴孔的中心孔(3)的大致圆柱体，在外周面设置有 五个槽底扩大为截面圆形的叶片槽G)。上述叶片槽(4)设置为与圆柱体的轴线平行且 贯通到两端面，偏心于上述中心孔⑶向内侧切入。另外，如图5所示，上述叶片槽(4)的 偏置量(U)用槽宽度方向的中心线(Li)与直线(L2)的距离来表示，其中直线(L2)与该中 心线(Li)平行且通过转子(R)的轴线。作为转子(R)的材料通常采用铝或铝合金，作为一个例子，可列举出含有Si :14 16质量％、Cu :4 5质量％、Mg :0. 45 0. 65质量％、Fe :0. 5质量％以下、Mn :0. 1质量％ 以下、Ti 0. 2质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成的铝合金。<制造工序>如图9所示，在本实施方式中转子的制造方法主要包括切断工序、质量分选工 序、锻造工序、冲孔工序、热处理工序以及检查工序，在经过这些工序后，作为转子制品出货。切断工序和质量分选工序是用于得到锻造坯料的工序，在切断工序中将连续锻造 材料切断成预定长度，在得到预定长度的连续铸造材料后，根据质量(重量)来分选各铸造 材料，从而得到所期望的锻造坯料。接着在锻造加工中，在将上述锻造坯料进行锻造加工而得到了转子坯料后，在冲 孔工序中将余料部从转子坯料上去除而得到转子。之后，在热处理工序中，对转子进行加热处理和淬火处理来提高硬度和抗磨损性 从而制成转子制品。而且在检查工序中进行最终检查，若无异常则出货。下面，对本实施方式的转子的制造方法的特征部分进行详细说明。〈锻造工序〉图1、2A 2D是表示作为第一实施方式的锻造加工所使用的锻造装置的锻造用模 具的图，图3是表示利用该锻造用模具所锻造的转子坯料(1)的图。如上述图所示，锻造用模具包括下部模具(10)和施加成形用荷载的上部模具 (30)。作为上述的模具材料是使用公知的模具用钢材。下部模具(10)被分割为具有成形孔(1 的下部模具主体(11)、配置在下部模 具主体(11)下侧的基部(15)、以及配置在下部模具主体(11)上侧的轴套(19)(衬套)。在上述下部模具主体(11)的成形孔(1 内，从孔内周壁面突出有用于成形叶片 槽(4)的五个叶片部(13)。上述叶片部(13)是与叶片槽(4)的截面形状对应，在端部具有 圆形部的薄板状。上述基部(1 是板状，在中心固定有用于成形转子(R)的中心孔(3)的 中心销(16)，并以包围该中心销(16)的方式贯穿设置顶出杆(17)用的贯通孔(18)。上述 轴套(19)是具有与下部模具主体(11)的成形孔(1 相同直径且上下贯通的装填孔00) 的环状体。若装配上述基部(15)、下部模具主体(11)以及轴套(19)，中心销(16)插入到下部模具主体(11)的成形孔(12)内使成形孔(12)内部成为转子(R)的反转形状，并且轴 套(19)的装填孔00)与成形孔(1 连通。另外，在图2A表示的锻造的准备阶段，顶出杆 (17)插入到基部(1 的贯通孔(18)中，且顶端面在与基部上表面为相同高度的位置待机。上部模具(30)被分割成用于对锻造坯料(W)施加主荷载(F)的上部模具主体 (31)、用于施加副荷载(Fl)、(F2)的圆形销(40)、以及扁平板(41)。上述上部模具主体(31)，将下半体冲头部(3 形成为与上述轴套(19)的贯通孔 (20)对应的外径的大致圆柱体，并在大直径的上半体(3 上在上表面形成凹部(34)。在该 凹部(34)内形成有一个圆形孔(35)，该圆形孔(3 与上述圆形销00)的截面形状对应 并将该圆形销GO)能够进退地嵌入；五个扁平孔(36)，该扁平孔(36)与上述扁平板Gl) 的截面形状对应并将该扁平板Gl)能够进退地插入。上述圆形孔(3 和扁平孔(36)均贯 通到冲头部(32)的顶端面，扁平孔(36)也在冲头部(32)的外周面上开口。另外，上述圆 形孔(35)和扁平孔(35)的位置对应于下部模具主体(11)中的中心销(16)和叶片部(13) 的位置。上述圆形销00)是直径大于下部模具主体(11)的中心销(16)的圆形销，在上端 一体地形成有直径大于上述圆形孔(3 的防脱部0 。所述扁平板Gl)是与下部模具主 体(11)的叶片部(1 同样在顶端具有圆形部的薄板状，但比叶片部(1 大一圈，在上端 一体地安装有相比上述扁平孔(36)使截面积扩大的防脱部03)。而且，如图2A和图6所示，当将上述圆形销GO)从上述上部模具主体(31)的凹 部(34)嵌入到圆形孔(35)中，并且将上述扁平板Gl)嵌入到各扁平孔(36)中时，则上部 模具主体(31)、上述圆形销00)以及上述扁平板Gl)被相互接合且冲头部(3 的顶端面 和周面分别连续从而形成一个圆柱体。在上述圆形销00)和扁平板Gl)的上方，配置有用于施加对它们施加的荷载的 气垫0幻。在活塞杆G7)进退自如地插入气缸G6)内、对活塞杆07)施加退入方向的力 时，上述气垫0 通过内部封入的压缩气体产生与上述退入方向的力平衡的前进方向的 力，且退入距离越大则前进方向的力也越大。上述各气垫G5)将气缸06)固定于安装盘 (48)，使活塞杆07)的顶端与圆形销G0)和扁平板Gl)的上述防脱部02)、(43)抵接， 在对圆形销G0)和扁平板Gl)施加有由活塞杆G7)的前进力产生的初始荷载的状态下， 安装上述上部模具主体(31)和安装盘08)。另外当上述圆形销G0)和扁平板Gl)上升 而活塞杆G7)退入时，则对圆形销G0)和扁平板施加与退入距离相应的荷载。因此 安装盘G8)与上部模具(30) —起升降，然而施加于圆形销G0)和扁平板Gl)的副荷载 (Fl)、(F2)独立于主荷载(F)而由气垫(45)进行控制。上述第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F》的值能够通过气垫0 的动作荷载的 设定进行调节，并且由于在圆形销G0)和扁平板Gl)上分别安装有气垫G5)，因此它们也 能够独立地进行荷载控制。即，施加于上述上部模具主体(3 的主荷载(F)、施加于圆形销
(40)的第一副荷载(Fl)以及施加于五个扁平板Gl)的五个第二副荷载(F》能够设定为 各自独立的荷载。上述下部模具(10)和上部模具(30)被配置成使得上述圆形销G0)和扁平板
(41)位于下部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的对应位置。因此，如图7A、B所示， 第一副荷载(Fl)施加于中心销(16)的正上方，第二副荷载(F2)施加于叶片部(13)的正上方。主荷载(F)施加于中心销(16)和叶片部(13)以外的部分。另外，在本发明中，上述 第一副荷载(Fl)和第二副荷载(^)被设定为比主荷载(F)小的值。接下来，参照图2A 2D、图7A、7B以及图8，说明为了制造图4的转子坯料(1)而 使用上述锻造用模具来锻造锻造坯料(W)的方法。如图2A所示，对下部模具00)和上部模具(30)的所需部分涂敷润滑剂，将圆柱 形的锻造坯料G9)装填到轴套(19)的装填孔00)中。上述锻造坯料(W)如上所述通过 将连续铸造材料切断成预定长度等方法来制造，并根据需要加热到预定温度。作为上述润 滑剂，能够例示出水性石墨润滑剂、油性石墨润滑剂等，为了在锻造坯料(W)和模具(10)、 (30)之间不发生粘着，优选同时使用水性石墨润滑剂和油性石墨润滑剂。涂敷量分别为 2 IOg左右。另外，在锻造坯料(W)为铝合金的情况下的预加热温度优选为400 450°C。从该状态开始如图2B所示，当用主荷载(F)使上部模具(30)下降对装填到下部 模具(10)的锻造坯料(W)进行锻造时，在锻造坯料(W)填充到成形孔(1 内的过程中，施 加有比主荷载(F)小的第一副荷载(Fl)的圆形销00)和施加有第二副荷载(F2)的扁平 板Gl)被推顶。由此使材料流入到圆形孔(35)和扁平孔(36)内。伴随上部模具(30)的 下降，圆形销GO)和扁平板Gl)上升，且随着活塞杆G7)退入距离的增大，施加于圆形销 (40)的第一副荷载(Fl)和施加于扁平板Gl)的第二副荷载(F2)也增大。于是，对于锻 造坯料(W)，对圆形销00)和扁平板Gl)以外的部分施加主荷载(F)，与此相对，对与圆形 销GO)和扁平板Gl)对应的部分施加独立于主荷载(F)的第一副荷载(Fl)和第二副荷 载(F2)。如图2B所示，通过对上述圆形销00)和扁平板施加比主荷载(F)小的第一 副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，由此圆形销00)和扁平板Gl)上升，使材料流入到圆形 孔(35)和扁平孔(36)内。由于材料流入到圆形孔(35)和扁平孔(36)内，由此作用于下 部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的力被缓和。其结果，如图7B所示，成形孔(12) 的壁面与叶片部(13)之间的金属流动(α )以及因该金属流动(α )使叶片部(13)向内 侧变形的力(α 2)被缓和，此外由于中心孔(3)成形时朝向外周的金属流动(α 3)作用于 与使叶片部(13)向内侧变形的力(α2)方向的反方向，因此通过保持上述力(α2)、(α3) 的均衡，就能够抑制中心销(16)和叶片部(13)的弯曲变形以及扭转变形。上述第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)的适合值可以根据中心销(16)和叶片 部(13)的体积适宜地设定。由于上述体积越大越增加材料的逸出量，因此如果叶片部(13) 的体积不变，中心销(16)的体积越大，则通过使第一副荷载(Fl)越减小来增加流入圆形孔 (35)的流入量，就能够保持均衡。经过上述的过程，如图2C所示，当上部模具(30)下降到下止点时，完成转子坯料 ⑴的成形。然后如图2D所示，使上部模具(30)上升，使顶出杆(17)上升将所锻造的转子坯 料G0)推出。当圆形销00)和扁平板Gl)离开转子(1)并去除来自下方的力时，气垫 (45)的活塞杆07)返回到初始位置。在上述工序中，由于抑制下部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的弯曲变形 和扭转变形，因此能够使图3所示的转子坯料(1)成为中心孔C3)和叶片槽的尺寸精 度较高的转子坯料，并且通过抑制变形而延长模具寿命。而且无需为了防止叶片部(13)的变形而扩大转子坯料的外径，所以在后续工序中没有切除的部分而不产生材料浪费。另外，通过将第一副荷载(Fl)和第二副荷载(^)设定成小于主荷载(F)的值，因 此被圆形销(16)和叶片部(1 排除的材料变得易流动，因此能够使上部模具(30)下降到 圆形销(16)和叶片部(13)进入圆形孔(35)和扁平孔(36)的高度。因此通过中心孔(3) 和叶片槽的材料的移动，所制成的转子坯料(1)在转子部O)的上端面(一端面加) 与中心孔(3)和叶片槽(4)的部分对应地形成有余料部(5)、(6)。此外，由于分别施加第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，因此中心孔(3)上的余 料部( 和叶片槽(4)上的余料部(6)分别形成，上述余料部(5)、(6)的平面形状成为与 圆形销GO)和扁平板Gl)的截面形状对应的形状。在此在本实施方式中，转子坯料(1)由转子部( 和余料部(5)、(6)构成，在转子 部(2)中不包括余料部(5)、(6)。如图10、11所示，这样形成的余料部(5)、(6)设置为从转子部(2)的一端面Qa) 向一端侧突出，并且中心孔⑶和叶片槽⑷形成到各余料部(5)、(6)的内部。此外如图12所示，中心孔侧的余料部(5)具有将中心孔(3)的一端面(3a)闭塞 的闭塞部( )、和将中心孔(3)的周面侧闭塞的周壁部( )，且截面被加工成大致反U字 状。同样地如图13所示，叶片槽侧的余料部(6)具有将叶片槽⑷的一端面Ga)闭塞的 闭塞部(6a)、和将叶片槽(4)的周面侧闭塞的周壁部(6b)，且截面被加工成大致反U字状。 另外余料部(5)中的周壁部(5b)、(6b)是配置在从转子部(2)的一端面(2a)到中心孔(3) 和叶片槽(4)的一端面(3a), (4a)的范围内的部分，闭塞部(5a)、(6a)是配置在比中心孔 (3)和叶片槽(4)的一端面(3a), (4a)更靠一端侧的部分。另外在本实施方式中，在锻造加工时，通过调整主荷载(F)、第一、第二副荷载 (Fl)、(F2)，从而预先使余料部(5)、(6)的周壁部(5b)、(6b)产生裂纹(7)、(7)。该裂纹 (7)、(7)是为了容易地去除后述冲孔工序中的余料部(5)、(6)而预先形成的。另外在本实 施方式中，为了简单并且正确地进行余料部(5)、(6)的去除而将余料部(5)、(6)形成为特 有的结构，对于余料部(5)、(6)的详细结构将在后面进行说明。此外在本实施方式中，在锻造加工时，由于施加由第一、第二副荷载(Fl)、(F2)形 成的背压(反压力)，因此能够切实地防止余料部(5)、(6)从转子部(2)被撕裂或扯掉的 问题，能够将后述的所期望的结构的余料部(5)、(6)与转子坯料(1) 一体地形成。不言而喻，在转子坯料(1)中的转子部O)的另一端面(下端面2b)上，中心孔 (3)和叶片槽⑷均开放。在本实施方式的锻造加工中，主荷载(F)、第一副荷载(Fl)以及第二副荷载(F2) 根据转子坯料(1)的形状以及各部的尺寸、材料组成和加工温度等适宜地设定。例如，作为 用铝或铝合金制来制造直径40 70mm、高度30 60mm的转子(R)时的设定值，可例示主 荷载(F)为270 325MPa、第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)为29 89Mpa。另外，当将第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)设定得过小时，则余料部(5)、(6) 有可能被撕裂，相反于设定得过大时则使缓和作用于中心孔(16)和叶片部(13)的力的效 果减小，从而使抑制弯曲变形和扭曲变形的效果减小。如上所述在锻造铝合金制转子(R) 的情况下，优选为^ 89MPa，更优选为39 49ΜΙ^的范围。另外，在气垫05)那样的弹簧 式副荷载施加单元中，随着上部模具(30)的下降虽然第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)增大，然而上述适宜范围的荷载是初始荷载。另外，用于施加第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)的副荷载施加单元虽未限定， 然而优选能够追随上部模具(30)的升降而施加荷载的单元。根据该观点，优选气垫那样的 弹簧式的单元，作为其他副荷载施加单元，可例示机械式弹簧、液压装置、吸震器。另外如图8所示，转子(1)中的余料部(5)、(6)的平面形状优选以下形状在中 心销(16)和叶片部(13)的周围增加了宽度⑴为0.1 3mm的扩大部的形状。换而言 之，优选以使上部模具主体(31)的圆形孔(35)与中心销(16)之间的间隙(t)、以及扁平 孔(36)与叶片部(13)之间的间隙(t)为0. Imm 3mm的方式设定上述圆形孔(35)和扁 平孔(36)。上述宽度(t)不足0. Imm时，则锻造时材料流动变差因而有可能使余料部(5)、 (6)断裂，并有可能因断裂而降低防止变形的效果。当超过3mm时，有可能使上部模具(30) 的圆形孔(35)与扁平孔(36)相互干涉。间隙(t)特别优选为1 2mm。〈冲孔工序〉图14是概略地表示作为冲孔加工工序(剩余部去除工序)中所使用的剩余部去 除装置的冲孔装置(成套模具)的剖视图。如该图所示，该冲头装置包括下部模具(8)和上 部模具(9)，如后面详述的那样，通过冲孔处理能够从转子坯料(1)上冲切余料部(5)、(6) 进行去除。下部模具(8)包括下部板(81)和设置在该下部板(81)的上表面的下部模具主 体(85)。下部板(81)在其中央部形成有在上下方向上贯通的余料部排出孔(8 。此外在 下部板(81)的两侧部沿着垂直方向竖立设置有引导杆(83)。下部模具主体(8 固定于下部板(81)的上表面，以便闭塞余料部排出孔(82)。在该下部模具主体(8 上，与下部板(81)的余料部排出孔(8 对应地设置有工 件设置部(86)。工件设置部(86)构成为能够将转子坯料(1)的一端面Oa)侧朝向下侧设 置转子坯料(1)。即在该工件设置部(86)上，与中心孔侧余料部( 对应地形成有中心孔 侧起模孔(87)，并且与叶片槽侧余料部(6)对应地形成叶片槽侧起模孔(88)。该中心孔侧 起模孔(87)其内周形状与中心孔侧余料部(5)的外周形状对应地形成，从而能够将中心孔 侧余料部(5)以适宜的状态嵌合。此外叶片槽侧起模孔(88)，其内周形状与叶片槽侧余料 部(6)的外周形状对应地形成，从而能够将叶片槽侧余料部(6)以适宜的状态嵌合。另外 各起模孔(87)、(88)在上下方向上贯通，且下端侧与下部板(81)的余料部排出孔(82)连
ο而且将转子坯料(1)的余料部(5)、(6)分别以适宜的状态嵌合于起模孔(87)、 (88)，通过将转子部O)的一端面Oa)载置于工件设置部(86)上，由此能够以将转子模具 (1)定位于工件设置部(86)上的状态进行放置。上部模具(9)包括上部板(91)、和设置在该上部板(91)的下表面的模具主体 (95)。上部板(91)构成为在上下方向上自由升降，通过未图示的液压缸等升降驱动单 元就能够进行升降驱动。此外，在上部板(91)的两侧部与下部板(83)的引导杆(83)对应地设置引导孔 (93)，如后述那样在上部板(91)下降时，通过将引导杆(83)插入到引导孔(93)中，由此能够引导上部板(91)的下降移动。上部模具主体(％)以与下部模具主体(8 相对置的方式固定在上部板(91)的 下表面。在上部模具主体(％)上，分别与下部模具主体(8 中的中心孔侧起模孔(87)和 叶片槽侧起模孔(88)对应，即分别与设置在下部模具(8 上的转子坯料(1)的中心孔(3) 和叶片槽(4)对应，分别以向下方突出的方式安装有中心孔侧冲头(97)和叶片槽侧冲头 (98)。在本实施方式中，冲头(97)、(98)构成为冲击部件。接下来，对使用上述结构的冲孔装置来去除转子坯料⑴的余料部(5)、(6)的方 法进行说明。首先在冲孔装置的下部模具(8)中的工件设置部(86)上将转子坯料(1)的一端 面Oa)侧朝向下方设置转子坯料(1)，并以适合所对应的起模孔(87)、(88)的状态设置各 余料部(5)、(6)。在该设置状态下，上部模具主体(85)的中心孔侧冲头(97)和叶片槽侧 冲头(98)与转子坯料(1)的中心孔(3)以及叶片槽(4)的另一端侧开口部相对置地配置。这样在设置了转子坯料(1)的状态下使上部模具(邪)下降时，上部模具主体(85) 的冲头(97)、(98)从转子坯料(1)的上端面(另一端面2b)侧插入到中心孔(3)和叶片槽 (4)中，各冲头(97)、(98)以加压状态撞击余料部(5)、(6)，来冲切余料部(5)、(6)。由此 将余料部(5)、(6)从转子(2)上去除，并将该被去除的余料部(5)、(6)经由下部板(81)的 余料部排出孔(8 向下方侧排出。这样如图15、16所示，通过开放转子坯料(1)中的中心
孔(3)和叶片槽的一端侧，能够得到中心孔(3)和叶片槽的两端均被开放的转子 ㈨。这里在本实施方式中，余料部(5)、(6)以向一端侧突出的方式形成在转子部(2) 的一端面(2a)，因此在冲切余料部(5)、(6)时，能够使余料部(5)、(6)在周壁部(5b)、(6b) 的位置正确地断裂，从而能够高精度且正确地去除余料部(5)、(6)。特别是在本实施方式中，如图12、13所示，由于在余料部(5)、(6)的周壁部( )、 (6b)上形成裂纹(7)、(7)，因此能够在该裂纹(7)、(7)的部分切实地断裂，从而能够更进一 步高精度地将余料部(5)、(6)从转子(R)上去除。此外由于在断裂预定位置形成裂纹(7)、(7)，因此能够使冲头(97)、(98)的冲 击荷载集中在裂纹(7)、(7)的位置，从而能够切实地在该位置断裂。因此，即使减小冲头 (97)、(98)的荷载也能够切实地冲切余料部(5)、(6)。这样由于能够以低荷载进行冲压加 工，因此能够有效地防止以高荷载为起因在转子(R)上产生有害的裂纹和断裂，从而能够 制造高品质的转子制品。列举具体例进行说明，与不存在裂纹(7)、(7)的情况相比较，在形 成裂纹(7)、(7)的情况下能够将冲头荷载减小到1/2左右。另外由于能够以低荷载进行加工，因此能够减轻冲头(97)、(98)本身的磨损，能 够进一步提高冲头(97)、(98)的耐久性，进而提高冲头装置的耐久性。此外由于是低荷载， 因此能够降低冲头(97)、(98)本身的强度，例如即使采用厚度2. 5mm左右的薄板状的部件 作为冲头(97)、(98)，也不会出现问题。另外在本实施方式中，通过锻造加工只在转子坯料(1)的端面中的中心孔(3)和 叶片槽的周边部分地形成余料部(5)、(6)，并且通过冲孔工序只去除部分余料部(5)、
15(6)，因此能够减少余料部(5)、(6)的容量，即减少多余的材料，从而能够提高材料利用率， 能够实现成本削减。另外本实施方式的冲孔加工无需将转子坯料(1)进行特殊加热而是采用冷加工 来进行。但也可以在本发明中，在即将进行冲孔加工之前加热转子坯料(1)，采用热加工进 行冲孔加工。然而如本实施方式那样，在使余料部(5)、(6)在周壁部(5a)、(6a)处断裂而去除 的情况下，如图15、16所示，虽然在断裂部产生飞边(5c)、(6c)，然而可以根据情况去除该 飞边(5c)、(6c)即可。例如在冲孔工序和热处理工序之间设置飞边去除工序，因此能够去 除飞边(5c)、(6c)，或者在热处理工序和检查工序之间设置飞边去除工序即可。另外在收货方对端面进行精切削加工的情况下，由于通过该精切削加工去除飞边 (5c)、(6c)即可，因此不一定必须在转子(R)的制造过程中去除飞边(5c)、(6c)。此外如后述那样，可以通过将去除余料部(5)、(6)时的断裂面配置在与转子部 (2)的一端面Oa)同等的位置或者内侧的位置，也能够防止形成飞边(5c)、(6c)。接下来，列举本实施方式中的转子(R)的一个例子，来说明在该例的转子中高精 度且切实地去除余料部(5)、㈩)的最佳的结构。首先作为要制造的一个例子的转子(R)，轴线方向的长度设定为30 60mm，外径 (直径)设定为45 65mm，中心孔(3)的直径设定为10 15mm，叶片槽(4)的宽度设定为 2 4mm，距离叶片槽(4)的外周面的深度设定为15 20mm。在制造这样的一个例子的转子(R)所使用的转子坯料(1)中，如图12所示，在将 中心孔侧的闭塞部(5a)的厚度，即从余料部(5)的顶端到中心孔(3)的一端面(3a)的尺 寸设为“T5”、将周壁部(5b)的高度，即从余料部(5)的中心孔(5)的一端面(5a)到转子部 (2)的一端面Oa)的尺寸设为“Z5”时，余料部(5)的突出量(H5)等于“T5 Z5”。此时中心孔侧余料部(5)中的最佳结构，可以将余料部(5)的突出量(H5)设定为 3. 5 12mm、将闭塞部(5a)的厚度(T5)设定为3 10mm，将周壁部(5b)的高度(T5)设定 为0.5 2mm。特别是在闭塞部厚度(T5)过小的情况下，会造成去除余料部(5)时的断裂 位置不稳定，缩短模具寿命，并且降低尺寸精度。相反在闭塞部厚度(仍)过大的情况下，则 材料利用率变差。另外可以将余料部(5)的起模斜度(θ 5)调整为0 10°，将余料部(5)的外周 面上的竖立部(基础部)的曲率半径(r5)调整为0. 5 3mm。此外如图13所示，在叶片槽侧余料部(6)中也与上述同样，余料部(6)的突出量 (H6)等于闭塞部(6a)的厚度(T6)加上周壁部(6b)的高度(Z5)的值。而且此时叶片槽侧余料部(6)中的最佳结构也与上述同样。即根据与上述同样的 理由，可以将余料部(6)的突出量(H6)设定为3. 5 12mm，将闭塞部(6a)的厚度(T6)设 定为3 10mm，将周壁部(6b)的高度(Z6)设定为0. 5 2mm。此外与上述同样，可以将余 料部(6)的起模斜度(θ 6)调整为0 10°，将余料部(6)的外周面上的竖立部(基础部) 的曲率半径(r6)调整为0. 5 3mm。在如上所述构成余料部(5)、(6)的情况下，利用冲头(97)、(98)能够准确地冲切 余料部(5)、(6)，从而能够高精度且切实地去除余料部(5)、(6)。曲率半径(r5)、(r6)的 调整非常重要。即当减小曲率半径(r5)、(r6)时，容易产生裂纹(7)并能够增大裂纹(7)，相反当增大曲率半径(r5)、(r6)时，则难以产生裂纹(7)从而减小裂纹(7)。因此，通过调 整曲率半径(rf)、(r6)就能够适宜地控制裂纹(7)的大小和形状、位置等，能够进一步高精 度且切实地去除余料部(5)、(6)。如上所述在本实施方式中，由于通过冲切加工而去除余料部(5)、(6)，因此与利 用切削加工等效率低的机械加工来切除余料部的情况相比较，能够有效地去除余料部(5)、 (6)，因此能够提高生产效率。而且由于余料部(5)、(6)形成为从转子坯料⑴的一端面Oa)突出的突出状，因 此通过冲切加工能够简单并且高精度地去除余料部(5)、(6)。另一方面在通过冲孔工序去除了余料部( 、(6)的转子(R)，如上所述，在根据情 况去除了飞边(5c)、(6c)后，经过热处理工序和检查工序而出货(参照图9)。〈变形例〉在上述实施方式中，列举由从转子部( 的一端面Oa)突出的突出部构成余料部 (5)、(6)，并将中心孔(3)和叶片槽(4)形成到比该余料部(5)、(6)内部的一端面(2a)更 外侧的位置的情况为例进行了说明，然而在本发明中，不一定必须将中心孔C3)和叶片槽
(4)的一端面(3a),(4a)形成到比转子部(2)的一端面(2a)更靠外侧。例如图17、18所示，可以将中心孔(3)和叶片槽(4)的一端面(3a)、(4a)配置在 与转子部O)的一端面Oa)大致相同的位置而形成中心孔C3)和叶片槽0)。在这种情况下，与转子部O)中的一端面Oa)的位置对应，在余料部(5)、(6)上 形成裂纹(7)、(7)，并在该位置使余料部(5)、(6)断裂，从而去除余料部(5)、(6)。因此去 除余料部(5)、(6)后的飞边，与上述实施方式的飞边(5c)、(6c)相比形成得较小。另外如图19、20所述，可将中心孔(3)和叶片槽(4)形成为，将其一端面(3a)、 (4a)配置在比转子部(2)的一端面Qa)更靠内侧(另一端侧)。在这种情况下，从余料部(5)、(6)的外周面的竖立位置到中心孔(3)和叶片槽⑷ 的端部拐角位置形成裂纹(7)、(7)，并在该位置使余料部(5)、(6)断裂，从而去除余料部
(5)、(6)。因此在余料部(5)、(6)的去除痕迹上，在转子坯料⑴的一端面Oa)中的中心 孔周缘部以及叶片槽周缘部形成倒角状的切缺部，从而能够切实地防止飞边形成。另外在上述实施方式中，虽然在余料部(5)、(6)上形成裂纹(7)、(7)，然而如用后 面的第二实施方式详细地说明的那样，在本实施方式中，也不一定必需形成裂纹(7)、(7)。另一方面，在上述实施方式中，虽然是利用从中心孔C3)和叶片槽(4)的另一端侧 插入的冲头(97)、(98)来冲切余料部(5)、(6)，然而在本发明中，在去除余料部时，不限于 只利用冲头进行冲切加工。S卩，可以从转子坯料(1)的外侧，例如从与轴线方向正交的方向，以锤子等冲击部 件来撞击，以通过该冲击而敲落余料部的方式进行去除，或者通过裁断工具等冲击部件，将 余料部(5)、(6)的根部(基端部)沿着与轴线方向正交的方向裁断(剪断)从而切掉余料 部(5) 、 (6)。另外在上述实施方式中，是在下部模具(10)上设置中心销(16)和叶片槽形成用 叶片部(13)，并且在形成叶片槽(4)的同时形成中心孔(3)，然而中心孔的形成方法不只限 于上述方法。例如可以在进行锻造加工前预先在锻造坯料上形成中心孔，还可以通过未设 置中心销的模具进行的锻造加工预先只形成叶片槽，并通过后处理对该带叶片槽的转子坯料形成中心孔。另外在上述实施方式中，是使用不同的装置进行锻造加工和余料部冲切加工，然 而不只限于此，在本发明中，也可以利用同样的装置进行锻造加工和余料部冲切加工。例如在如图1、2所示的锻造装置中，是使用较长的部件作为下部模具(10)的叶片 部(1 和中心销(16)，在锻造加工时，使上部模具(30)以与上述实施方式同程度的冲程量 下降来进行同样的锻造加工。在随后的余料部冲切加工中，在上述锻造加工之后，使上部模 具(30)以比锻造加工时多的冲程量下降，由此通过叶片部(13)和中心销(16)冲切余料部 (5)、(6)即可。此外在上述实施方式中，是使用在下部模具(10)等固定侧的模具中设置叶片槽 形成用叶片部(13)和中心孔形成用销(16)的类型的装置作为锻造装置，然而不只限于此， 在本发明中也可以使用在上部模具(30)等可动侧模具上设置叶片槽形成用叶片部(冲头) 和中心孔形成用销(冲头)的类型的锻造装置。在这种情况下，通过使用较长的部件作为 叶片槽形成用冲头和中心孔形成用冲头，从而能够与上述同样，利用一个装置(锻造装置) 同时进行锻造加工和余料部冲切加工。〈第二实施方式〉图21 沈表示通过本发明的第二实施方式的锻造加工得到的转子坯料(1)的 图。如上述图所示，在本第二实施方式中，转子坯料(1)由转子部(2)和余料部(5)、(6)构 成，转子部(2)不包括余料部(5)、(6)。余料部(5)、(6)设置为从转子部O)的一端面Oa)向一端侧突出。另外本实施方式的转子坯料(1)，中心孔(3)的一端面(3a)不到达余料部(5)的 内部，一端面(3a)配置在比转子部O)的一端面Oa)更靠内侧。此外叶片槽(4)的一端面Ga)也同样不到达余料部(6)的内部，一端面Ga)配 置在比转子部⑵的一端面Qa)更靠内侧。另外在转子坯料⑴中的转子部(2)的另一端面(下端面2b)，中心孔(3)和叶片 槽⑷均被开放。在此如图2536所示，转子部O)的一端面Oa)与中心孔(3)的一端面(3a)的 端面差(断裂长度D3)被设定为O 2mm，并且转子部O)的一端面Qa)与叶片槽的 一端面Ga)的端面差(断裂长度D4)也同样设定为O 2mm。另外，余料部(5)的外周面与中心孔(3)的内周面的半径差(D5)(径差)设为 0. 01 0. 1mm，优选设定为0. 05 0. 1mm。此外余料部(6)的外周面与叶片槽的内周 面的半径差(D6)也同样设为0. 01 0. 1mm，优选设定为0. 05 0. 1mm。另一方面如图22B所示，在本实施方式中，在余料部(6)与叶片槽的半径差 (D6)中，转子部外周侧端部的半径差(D61)和内周侧端的半径差￠6 形成得比中间主要 部的半径差(D60)厚。另外如图2536所示在本实施方式中，转子坯料(1)中的中心孔(3)的内周面与 一端面(3a)之间的曲率半径(r3)设定为0. 2 1mm。此外叶片槽的内周面与一端面 (4a)之间的曲率半径(r4)也同样优选设定为0. 2 1mm。通过设定在该范围，如图沈所 示，例如在通过冲孔去除余料部(5)、(6)时，能够将残留在中心孔(3)和叶片槽内侧的 内飞边距离中心孔⑶和叶片槽⑷内壁面的高度(Bi)的平均值调整到优选值。具体而言，能够将内飞边的高度(Bi)设定为Imm以下。另外在该内飞边的高度(Bi)超过Imm的 情况下，会使断裂位置变得不稳定，因此中心孔⑶和叶片槽⑷的内侧尺寸的精度管理变 得困难。此外在本实施方式中，转子坯料⑴中的余料部(5)、(6)的外周面与一端面Oa) 之间的曲率半径(r3a)、(r4a)可以调整到余料部(5)、(6)的上述内周面侧的曲率半径 (r3)、(r4)以下。具体而言，优选满足“r3a彡r3”、“i4a彡r4”的关系。通过设定在该范 围，如图沈所示，例如在通过冲孔去除余料部(5)、(6)时，能够将残留在一端面Oa)上的 凸飞边的高度(B》的平均值调整到优选值。具体而言，能够将凸飞边的高度(B》设定为 Imm以下。此外也能够使断裂位置稳定，其结果也减小凸飞边的高度(B2)的偏差，因此能 够使后工序的切削量管理变得容易，使中心孔⑶和叶片槽⑷的尺寸精度管理变得容易。 另外在该内飞边的高度(B2)超过Imm的情况下，会使断裂位置变得不稳定，因此中心孔(3) 和叶片槽⑷的内侧尺寸的精度管理变得困难。在本发明中使用的模具，是将具有这样的形状的转子坯料成形的模具，上部模具 的圆形孔(35)具有曲率半径(r3a)、扁平孔(36)具有曲率半径(r4a)的反转形状，并且叶 片部(13)下部模具的中心销(16)具有曲率半径(r3)的反转形状、叶片部(13)具有曲率 半径(r4)的反转形状。在本实施方式中，使用与上述第一实施方式同样的锻造加工装置来制造上述结构 的转子坯料(1)。S卩，将锻造坯料09)装填于下部模具(10)的装填孔OO)(参照作为第一实施方 式的图2A)，并从该状态开始，如图27A所示，使上部模具(30)下降。这样，通过使上部模具 (30)下降到下止点，由此如图27B所示，成形为转子坯料(1)的形状。然后，在上部模具(30)上升后，与上述同样，取出作为锻造加工品的转子坯料 ⑴。在本实施方式中，在上部模具(30)下降到下止点的时刻(合模时)，中心销(16) 的顶端面(上端面)与圆形孔(35)的开口面(下端位置)相对，以使它们一致或分离。由 此如上所述，转子坯料(1)中的中心孔(3)的一端面(3a)配置在比转子部O)的一端面 (2a)更靠内侧而未到达余料部(5)的内部，叶片槽(4)的一端面Ga)配置在比转子部(2) 的一端面Oa)更靠内侧而未到达余料部(6)的内部。在此，合模时的中心孔(16)的顶端面与圆形孔(35)的开口面的间隔(端面差D3) 与上述中心孔侧的断裂长度(D3)相等，被设定为0 2mm，并且叶片部(13)的顶端面与扁 平孔(36)的开口面的间隔(端面差D4)与上述叶片槽侧的断裂长度相等，被设定为0 2mm (参照图 25、26)。此外中心销(16)的外周面与圆形孔(35)的内周面之间的间隙(半径差D5)、和 上述转子坯料(1)的中心孔(3)的内周面与余料部(5)的内周面的半径差(D5)相等，被设 定为0. 01 0. Imm,优选设定为0. 05 0. Imm,并且叶片部(13)的外周面与扁平孔(36) 的外周面之间的间隙(半径差D6)、和上述转子坯料(1)的扁平孔(36)的内周面与余料部 (5)的内周面的半径差(D6)相等，被设定为0.01 0. 1mm，优选设定为0.05 0. Imm(参 照图 25、26)。另外，在余料部外周的半径差(D5)、(D6)或断裂长度(D3)、(D4)过大的情况下，无法在冲孔加工中高精度地去除余料部( 、(6)，因此有可能因断裂痕迹而产生恶劣影响。 相反在半径差(D5)、(D6)过小的情况下，在冲孔加工前有可能使余料部(5)、(6)不经意地 脱落。对这样得到的本第二实施方式的转子坯料(1)，例如与上述同样，使用图14表示 的冲孔装置去除余料部(5)、(6)来制造转子(R)。在本第二实施方式的转子制造方法中，除了上述第一实施方式的效果外，还具有 以下效果。首先在作为本第二实施方式的锻造加工品的转子坯料⑴中，由于将余料部(5)、 (6)与中心孔(3)以及叶片槽(4)的半径差(D5)、(D6)设定得较小，因此能够在预定的位 置高精度且准确地去除余料部(5)、(6)。特别是在本实施方式中，由于将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)形成得较 薄，因此能够减少去除余料部时的断裂区域，因此能够以低荷载简单地进行去除，从而能够
提高生产效率。此外在去除余料部(5)、(6)时，能够利用冲头(97)、(98)以低荷载来冲切余料部 (5)、(6)，因此能够有效地防止由高荷载引起的在转子部(R)上产生有害的裂纹和断裂，因 而能制造高品质的转子制品。在此基础上由于能够以低荷载进行加工，因此也能够减轻冲头(97)、(98)的磨 损，能够进一步提高冲头(97)、(98)的耐久性，进而提高冲头装置的耐久性。另外由于去除余料部时的断裂区域较少，因此断裂痕迹(断裂面)也减小，因而能 够避免因断裂痕迹而产生的恶劣影响，例如在后工序中无需进行用于精整断裂痕迹的精加 工，由于削减工序数，因此能够进一步提高生产率并且能够削减成本。而且在本实施方式中，中心孔(3)和叶片槽⑷的一端面(3a)、(4a)配置在比转 子部(2)的一端面Qa)更靠内侧，因此去除余料部后的断裂痕迹配置于中心孔(3)和叶片 槽的内周面，即转子(R)的内部，因此这一点也能够防止因断裂痕迹而产生的恶劣影 响，能够切实地省略断裂痕迹的后精加工，从而能够进一步提高生产率。另外在本实施方式中，在余料部(6)与叶片槽的半径差(D6)中，由于将转 子部外周端侧的半径差(D61)和内周端侧的半径差￠6 形成得比中间主要部的半径差 (D60)厚，因此能够防止锻造加工后，在冲孔加工前余料部(6)不经意地脱落，例如能够切 实地防止余料部(6)残留在锻造加工用模具内等问题，从而能够保持较高的生产率。在此基础上在本实施方式中，由于余料部(6)的两端部半径差(D61)、(D62)形成 得较厚，因此能够切实地防止在该部分的不经意地断裂，并能够更切实地防止余料部(6) 不经意地脱落。即，余料部(6)的两端部在脱落时容易成为断裂开始点，然而通过将两端部 形成得较厚，从而难以产生断裂，因此能够更切实地防止不经意的脱落。另外在本实施方式中，虽然是将叶片槽(4)侧的余料部(6)外周的半径差(D6)局 部增厚，然后不只限于此，在本发明中，也可以将中心孔C3)侧的余料部( 外周的半径差 (D5)局部增厚。实施例(实施例1)使用图1和图2表示的锻造用模具(10)、(30)锻造了图3表示的转子坯料(1)。
20上述转子坯料(1)是用于制造图4表示的铝合金制转子(R)的坯料。在上述转子(R)中，外径为52mm、高度为50mm、中心孔(3)的直径为10mm、叶片槽 ⑷的数量为5、槽宽度为3mm、槽深度为15mm、偏置尺寸⑶为10mm。此外材料合金使用了 A390。另外如下述表1所示，在上述锻造用模具中，将下部模具(10)的中心销(16)与上 部模具(30)的圆形孔(35)的间隙(D5)设为0. 1mm，下部模具(10)的叶片部(13)与上部 模具(30)的扁平孔(36)的间隙(D6)也与上述同样设为0. 1mm。此外，将下部模具(10)的中心销(16)与上部模具(30)的圆形孔(35)的开口面 的间隔(断裂长度D3)设为1.5mm，下部模具(10)的叶片部(13)与上部模具(30)的扁平 孔(36)的开口面的间隔(断裂长度D4)与上述同样，也设为1.5mm。而且，将加热到400°C的锻造坯料(W)装填于下部模具(10)，并施加以下的成形荷 载从而形成了转子坯料(1)。在该锻造中增大第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，最终荷 载分别是初始荷载的1.5倍。主荷载(F)= 325MPa第一副荷载(Fl)的初始荷载32.9MPa(4. Okg/mm2)第二副荷载(F2)的初始荷载44.IMPa (4. 5kg/mm2)使用上述图14所示的冲孔装置对这样得到的转子坯料(1)去除余料部(5)、(6) 从而做成了转子㈨。转子(R)相对于锻造坯料(W)的材料利用率(转子(R)的重量/锻造坯料(W)的 重量 X 100)为 82. 9%o表 1
D3、D4D5、D6锻造时的断裂断裂位置断裂面积实施例11. 5mm0. Imm无内周面小实施例200. Imm无内周面小比较例1-2mm0. Imm有外周面小比较例2-2mm2mm无外周面大(实施例2)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为“O”以外，其余 与上述实施例1同样，制作了转子(R)。(比较例1)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为"-2mm"以外， 其余与上述实施例同样，制作了转子(R)。(比较例2)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为“_2_”，将余料部外周的间隙(D5)、(D6)设定为“2mm”以外，其余与上述实施例同样，制作了转子(R)。(评价)如表1所示，在实施例1、2的制法中，在锻造加工时，余料部( 、(6)未发生不经 意地断裂或脱落，且不阻塞，因此完成了加工。此外在实施例1、2的制法中，冲孔加工后(余料部去除后)的断裂面较小，并且断 裂痕迹(断裂面)形成在中心孔C3)和叶片槽的内部。因此，即使不对断裂痕迹进行 精加工也没有任何问题。与此相对，在比较例1的制法中，在锻造加工时余料部( 、(6)发生了不经意的断 裂，因此未能顺利地进行加工。另外在比较例2的制法中，冲孔加工后的断裂面较大而且断裂痕迹(断裂面)配 置为向外部突出。因此认为在实际使用时还必需通过精加工来去除该断裂痕迹。(试验例1 7)除了将中心孔(3)侧的曲率半径(r3)、(r3a)调整为表2表示的值以外，其余以 与上述实施例1相同的条件制作了转子。并且进行了内飞边、凸飞边(参照图沈)的评价。 将该结果一并表示于表2。表权利要求
1.一种转子的制造方法，其特征在于，包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到转子坯料，该转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的 转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料 部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭 塞；和余料部去除工序，该余料部去除工序通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从 所述转子部去除，由此得到所述叶片槽在一端侧被开放的转子。
2.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中，所述余料部形成在比所述转子部的一端面更靠一端侧，且所述叶 片槽形成到该余料部的内部。
3.根据权利要求2所述的转子的制造方法，其中，所述余料部具有将所述叶片槽的周侧面闭塞的周壁部，在所述余料部去除工序中，使 所述余料部在其周壁部断裂而去除。
4.根据权利要求2或3所述的转子的制造方法，其中，在所述余料部中，将从顶端到所述叶片槽的一端面的尺寸设为闭塞部的厚度时，该闭 塞部的厚度设定为3 10mm。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，预先在所述余料部和所述转子部之间形成裂纹，在所述余料部去除工序中，使所述转子坯料沿着所述裂纹断裂。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述余料部去除工序中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另 一端侧开口部打入所述叶片槽内，利用该冲头向一端侧冲切而去除所述余料部。
7.根据权利要求1 6中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入叶片槽形成用模具， 从另一端面到一端面形成所述叶片槽，并且，在将所述叶片槽形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与叶 片槽预定形成部对应的区域施加背压。
8.根据权利要求1 7中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，将所述余料部设为叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔，并且 将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子 部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料部从 所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放。
9.根据权利要求8所述的转子的制造方法，其中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述轴孔的另一端侧开口部打入所述轴孔， 用该冲头向一端侧冲切而去除所述轴孔侧余料部。
10.根据权利要求8或9所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，将轴孔形成用模具从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入，从另一端面到一端面形成所述轴孔，以及，在将所述轴孔形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与轴孔 预定形成部对应的区域施加背压。
11.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中，所述余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子部中的 一端面，并且，所述叶片槽的一端面配置在比所述转子部的一端面更靠内侧而未到达所述 余料部。
12.根据权利要求11所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述转子部的一端面与所述叶片槽的一端面的间隔设为叶片 槽侧的端面差时，该叶片槽侧的端面差设定为0 2mm。
13.根据权利要求11或12所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述叶片槽的内周面与所述余料部的外周面的间隔设为叶片 槽侧的半径差时，该叶片槽侧的半径差设定为0. 01 0. 1mm。
14.根据权利要求11 13中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，所述叶片槽侧的半径差局部地不同。
15.根据权利要求13或14所述的转子的制造方法，其中，在所述叶片槽侧的半径差中，内周侧端部和外周侧端部的至少任意一方的半径差，相 对于中间部的半径差设定得大。
16.根据权利要求11 15中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，将所述余料部设为叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔，并且 将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子 部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料部从 所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放，在所述锻造加工得到的转子坯料中，将所述轴孔的一端面配置在比所述转子部的一端 面更靠内侧而未到达所述轴孔侧余料部。
17.根据权利要求16所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述转子部的一端面与所述轴孔的一端面的间隔设为轴孔侧 的端面差时，该轴孔侧的端面差设定为0 2mm。
18.根据权利要求16或17所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中的所述轴孔的内周面与所述轴孔侧余料部的外周面的间隔设为轴 孔侧的半径差时，该轴孔侧的半径差设定为0. 01 0. 1mm。
19.根据权利要求16 18中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，所述轴孔侧的半径差局部地不同。
20.一种转子坯料的余料部去除方法，是用于去除转子坯料的所述余料部的方法，所述 转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个 沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转 子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该去除方法的特征在于，通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从所述转子部去除，由此使所述叶片槽 在一端侧开放。
21. 一种转子坯料的余料部去除装置，是用于去除转子坯料的所述余料部的装置，所述 转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个 沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转 子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该去除装置的特征在于，包括冲头，该冲头通过从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽，并向一端侧冲切而将所述余料部去除，从而撞击该述余料部将所述余料部从所述转子 部去除，由此使所述叶片槽在一端侧开放。
全文摘要
本发明用于高效地制造转子。本发明以转子的制造方法为对象。本发明包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到的转子坯料(1)具有圆柱状的转子部(2)，该圆柱状的转子部(2)在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽(4)；余料部(6)，该余料部(6)以向一端侧突出的方式与该转子部(2)的一端面一体地形成，并且将叶片槽(4)的一端侧闭塞；余料部去除工序，该余料去除工序通过使冲击部件撞击余料部(6)而将该余料部(6)从转子部(2)去除，由此得到叶片槽(4)在一端侧被开放的转子(R)。
文档编号F04C29/00GK102076965SQ200980124310
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者山田英实, 远藤大辅 申请人:昭和电工株式会社
技术领域：
本发明涉及用于制造在外周部具有叶片( 一 >，叶轮)槽的转子的转子的制造 方法及其相关技术。
背景技术：
压缩机的转子或制动器控制用的旋转式真空泵的转子，通常是在外周部沿周向每 隔相等间隔形成有多个相对于轴线平行的叶片槽。另外，搭载于汽车的空调用旋转式压缩 机的转子或制动器控制用的旋转式真空泵的转子，通常以轻质化为目的使铝合金制成为主 流，并用锻造加工进行制造。例如下述专利文献1表示的转子制造方法，是在下部模具(下模)的成形孔中形 成有形成叶片槽用的叶片部，并利用上部模具(上模)将放置在该成形孔上的圆柱形的锻 造坯料向下方加压，从而将锻造坯料填充到成形孔内。由此，得到将叶片槽从下端面形成到 上端面附近的圆柱状的转子坯料。而且通过沿着相对于轴线正交的面进行切削加工来切除 该转子坯料的上端部(余料部，余肉部)从而将叶片槽的一端侧(上端侧)开放，由此将叶 片槽的两端开放，构成为转子。另外下述专利文献2表示的转子制造方法，是在上部模具的成形面上设置有形成 叶片槽用的带槽冲头，并将上部模具的带槽冲头打入放置在下部模具的成形孔内的锻造坯 料，由此从上端面到下端面附近形成叶片槽。然后继续打入带槽冲头，并通过冲切将闭塞叶 片槽下端侧的余料部去除，由此将叶片槽的两端开放。专利文献1 日本特开平11-230068号公报专利文献2 日本特开2000-220588号公报在上述专利文献1中表示的以往的转子制造方法，是通过切削加工将锻造加工得 到的转子坯料的余料部切除，然而与锻造加工等冲压加工相比，切削加工等机械加工的生 产效率较低。因此只要是用该生产效率低的机械加工，则提高整体的生产效率是非常困难 的。另外在上述专利文献2中表示的以往的转子制造方法，是利用带槽冲头将闭塞叶 片槽的下端部的余料部冲切而去除，通常，冲切加工存在难以正确地控制断裂位置，且产生 不期望的裂缝或缺损的可能性很高，从而无法正确地去除余料部的问题。
发明内容
本发明的优选实施方式是鉴于相关技术的上述和/或其他问题点所做出的。本发 明的优选实施方式能够显著地改善现有方法和/或装置生产效率。本发明是鉴于上述课题所做出的，目的在于提供一种能够确保较高的生产效率并 且准确地去除余料部的转子的制造方法及其相关技术。本发明的其他目的和优点，通过以下的优选实施方式可以明确。为了实现上述目的，本发明包括以下构成。
(1) 一种转子的制造方法，其特征在于，包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到转子坯料，所得到的转子坯料具有圆柱状的转子部， 该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；余料部， 该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一 端侧闭塞；和余料部去除工序，该余料部去除工序通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料 部从所述转子部去除，由此得到所述叶片槽在一端侧被开放的转子。(2)如上述项1记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中，所述余料部形成在比 所述转子部的一端面更靠一端侧，且所述叶片槽形成到该余料部的内部。(3)如上述项2记载的转子的制造方法，所述余料部具有将所述叶片槽的周侧面 闭塞的周壁部，在所述余料部去除工序中使所述余料部在其周壁部断裂而去除。(4)如上述项2或3记载的转子的制造方法，在所述余料部中，在将从顶端到所述 叶片槽的一端面的尺寸设为闭塞部的厚度时，该闭塞部的厚度被设定为3 10mm。(5)如上述项1至4中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，预 先在所述余料部和所述转子部之间形成裂纹，在所述余料部去除工序中，使所述转子坯料沿着所述裂纹断裂。(6)如上述项1至5中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述余料部去除工序 中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽内，并利用该冲头向一端侧冲切而去除所述余料部。(7)如上述项1至6中的任意一项记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，从 圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入叶片槽形成用模具，并从另一端面到一端面地形 成所述叶片槽，在将所述叶片槽形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的 与叶片槽预定形成部对应的区域施加背压。(8)如上述项1至7中的任意一项记载的转子的制造方法，将所述余料部设为叶片 槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔， 并且将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述 转子部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料 部从所述转子部去除，由此使所述轴孔在一端侧开放。(9)如上述项8记载的转子的制造方法，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料 的所述轴孔的另一端侧开口部打入所述轴孔，并用该冲头将所述轴孔侧余料部向一端侧冲 切而去除。(10)如上述项8或9记载的转子的制造方法，在所述锻造工序中，将轴孔形成用模 具从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入，从另一端面到一端面地形成所述轴孔，另
一方面，在将所述轴孔形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与 轴孔预定形成部对应的区域施加背压。
(11)如上述项1记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中，所述余料部以向一 端侧突出的方式一体地形成于所述转子部中的一端面，另一方面，所述叶片槽的一端面配 置在比所述转子部的一端面更靠内侧而未到达所述余料部。(12)如上述项11记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述转子部的 一端面与所述叶片槽的一端面的间隔设为叶片槽侧的端面差时，该叶片槽侧的端面差被设 定为0 2mmο(13)如上述项11或12记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述叶片 槽的内周面与所述余料部的外周面的间隔设为叶片槽侧的半径差时，该叶片槽侧的半径差 被设定为0. 01 0. Imm0(14)如上述项11至13中的任意一项记载的转子的制造方法，所述叶片槽侧的半 径差局部地不同。(1 如上述项13或14记载的转子的制造方法，在所述叶片槽侧的半径差中，内周 侧端部和外周侧端部的至少任意一方的半径差，相对于中间部的半径差设定得较大。(16)如上述项11至15中的任意一项记载的转子的制造方法，将所述余料部设为 叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔， 并且将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述 转子部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料 部从所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放，在所述锻造加工得到的转子坯料中，将所述轴孔的一端面配置在比所述转子部的 一端面更靠内侧而未到达所述轴孔侧余料部。(17)如上述项16记载的转子的制造方法，在将所述转子坯料中的所述转子部的 一端面与所述轴孔的一端面的间隔设为轴孔侧的端面差时，该轴孔侧的端面差被设定为 0 2mm ο(18)如上述项16或17记载的转子的制造方法，在所述转子坯料中的所述轴孔的 内周面与所述轴孔侧余料部的外周面的间隔设为轴孔侧的半径差时，该轴孔侧的半径差被 设定为0. 01 0. 1mm。(19)如上述项16至18中的任意一项记载的转子的制造方法，所述轴孔侧的半径 差局部地不同。(20) 一种转子坯料的余料部去除方法，是用于去除转子坯料的余料部的方法，所 述转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多 个沿着轴线方向的叶片槽；所述余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该 转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该转子坯料的余料部去除方法的特征 在于，通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从所述转子部去除，由此使所述叶 片槽在一端侧开放。(21) 一种转子坯料的余料部去除装置，是用于去除转子坯料的余料部的装置，所 述转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；所述余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该 转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该转子坯料的余料部去除装置的特征 在于，包括冲头，该冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽，并向一端侧冲切所述余料部进行去除，从而通过撞击所述余料部将所述余料部从所述 转子部去除，由此使所述叶片槽在一端侧开放。另外在本发明中，也能够将与上述O) (7)的叶片槽对应的结构置换成与轴孔 对应的结构，限定成上述(8)、00)、的结构。另外在本发明中，还能够将上述(11) (19)的结构限定为上述(20)、(21)的结构。根据发明(1)的转子的制造方法，由于利用冲击部件的撞击来去除余料部，因此 能够确保较高的生产效率。此外由于余料部突出，因此通过冲击部件的撞击能够准确地去 除。根据发明(2) (6)的转子的制造方法，能够更切实地得到上述效果。根据发明(7)的转子的制造方法，能够切实地形成上述结构的余料部。根据发明(9)的转子的制造方法，能够更切实地去除轴侧的余料部。根据发明(10)的转子的制造方法，与上述同样，能够确保较高的生产效率并且准 确地去除余料部。根据发明(11)的转子的制造方法，由于能够减小叶片槽内周面与余料部外周面 的半径差，因此能够简单并且准确地去除叶片槽侧的余料部，从而能够提高生产效率。根据发明(12)、(13)的转子的制造方法，能够切实地得到上述效果。根据发明(14)、(1 的转子的制造方法，能够防止余料部不经意地脱落。根据发明(16)的转子的制造方法，由于能够减小轴孔内周面与余料部外周面的 半径差，因此能够简单并且准确地去除轴孔侧的余料部，能够进一步提高生产效率。根据发明(17)、(18)的转子的制造方法，能够更切实地去除轴侧的余料部。根据发明(19)的转子的制造方法，能够防止轴侧的余料部不经意地脱落。根据发明00)的转子坯料的余料部去除方法，能够有效且准确地去除轴孔侧的 余料部。根据发明的转子坯料的余料部去除装置，与上述同样，能够确保较高的生产 效率并且准确地去除余料部。
图1是将作为本发明的第一实施方式的转子的制造方法中的锻造加工所使用的 锻造用模具进行分解表示的立体图；图2A是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的锻造准备阶段的示意 剖视图；图2B是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的上部模具下降阶段的 示意剖视图；图2C是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工完成阶段的示意剖视图；图2D是在第一实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工品取出阶段的示 意剖视图；图3是表示通过第一实施方式的锻造加工得到的转子坯料的立体图；图4是表示采用第一实施方式的制法所制造的转子的立体图；图5是表示图4的转子坯料中的叶片槽的偏置量的俯视图；图6是以装配状态表示第一实施方式的锻造用模具中的上部模具的立体图；图7A是表示向锻造用模具中的下部模具施加荷载的状态的局部剖开立体图；图7B是用于说明锻造用模具中的锻造过程中的金属流动的图；图8是第一实施方式的转子坯料的俯视图；图9是表示第一实施方式的制造方法中的工序顺序的流程图；图10是将第一实施方式的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图11是将第一实施方式的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图12是放大表示图10的用双点划线包围的部分的剖视图；图13是放大表示图11的用双点划线包围的部分的剖视图；图14是概略地表示第一实施方式的制造方法中的余料部去除工序所使用的冲孔 (f > f > 7 )装置的剖视图；图15是在去除了余料部的状态下放大表示第一实施方式的转子坯料中的中心孔 部周边的剖视图；图16是在去除了余料部的状态下放大表示第一实施方式的转子坯料中的叶片槽 部周边的剖视图；图17是将作为本发明的第一变形例的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图18是将作为本发明的第一变形例的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图19是将作为本发明的第二变形例的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图20是将作为本发明的第二变形例的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图21是表示通过第二实施方式的锻造加工得到的转子坯料的立体图；图22A是表示第二实施方式中的转子坯料的俯视图；图22B是放大表示第二实施方式中的转子坯料的叶片槽部分的俯视图；图23是将第二实施方式的转子坯料在中心孔部剖开表示的剖视图；图M是将实施方式的转子坯料在叶片槽部剖开表示的剖视图；图25是放大表示图23的中心孔侧余料部周边的剖视图；图沈是放大表示图M的叶片槽侧余料部周边的剖视图；图27A是在利用第二实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的上部模具下降 阶段的示意剖视图；图27B是在利用第二实施方式的锻造用模具进行的锻造加工中的加工完成阶段 的示意剖视图。图中符号说明1:转子坯料；2:转子部；2a:—端面；3:中心孔(轴孔)；3a —端面；4 叶片槽； 4a :一端面；5、6 余料部；5a 闭塞部；5b 周壁部；7 裂纹；13 叶片部(叶片槽形成用模具)；97,98 冲头；D3、D4 端面差；D5、D6 半径差；R 转子；T5 闭塞部壁厚；W 锻造坯料。
具体实施例方式< 转子 >首先对通过本发明的第一实施方式制造的转子(R)的结构进行说明。如图4所示， 转子(R)是具有作为使轴在中心贯通的轴孔的中心孔(3)的大致圆柱体，在外周面设置有 五个槽底扩大为截面圆形的叶片槽G)。上述叶片槽(4)设置为与圆柱体的轴线平行且 贯通到两端面，偏心于上述中心孔⑶向内侧切入。另外，如图5所示，上述叶片槽(4)的 偏置量(U)用槽宽度方向的中心线(Li)与直线(L2)的距离来表示，其中直线(L2)与该中 心线(Li)平行且通过转子(R)的轴线。作为转子(R)的材料通常采用铝或铝合金，作为一个例子，可列举出含有Si :14 16质量％、Cu :4 5质量％、Mg :0. 45 0. 65质量％、Fe :0. 5质量％以下、Mn :0. 1质量％ 以下、Ti 0. 2质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成的铝合金。<制造工序>如图9所示，在本实施方式中转子的制造方法主要包括切断工序、质量分选工 序、锻造工序、冲孔工序、热处理工序以及检查工序，在经过这些工序后，作为转子制品出货。切断工序和质量分选工序是用于得到锻造坯料的工序，在切断工序中将连续锻造 材料切断成预定长度，在得到预定长度的连续铸造材料后，根据质量(重量)来分选各铸造 材料，从而得到所期望的锻造坯料。接着在锻造加工中，在将上述锻造坯料进行锻造加工而得到了转子坯料后，在冲 孔工序中将余料部从转子坯料上去除而得到转子。之后，在热处理工序中，对转子进行加热处理和淬火处理来提高硬度和抗磨损性 从而制成转子制品。而且在检查工序中进行最终检查，若无异常则出货。下面，对本实施方式的转子的制造方法的特征部分进行详细说明。〈锻造工序〉图1、2A 2D是表示作为第一实施方式的锻造加工所使用的锻造装置的锻造用模 具的图，图3是表示利用该锻造用模具所锻造的转子坯料(1)的图。如上述图所示，锻造用模具包括下部模具(10)和施加成形用荷载的上部模具 (30)。作为上述的模具材料是使用公知的模具用钢材。下部模具(10)被分割为具有成形孔(1 的下部模具主体(11)、配置在下部模 具主体(11)下侧的基部(15)、以及配置在下部模具主体(11)上侧的轴套(19)(衬套)。在上述下部模具主体(11)的成形孔(1 内，从孔内周壁面突出有用于成形叶片 槽(4)的五个叶片部(13)。上述叶片部(13)是与叶片槽(4)的截面形状对应，在端部具有 圆形部的薄板状。上述基部(1 是板状，在中心固定有用于成形转子(R)的中心孔(3)的 中心销(16)，并以包围该中心销(16)的方式贯穿设置顶出杆(17)用的贯通孔(18)。上述 轴套(19)是具有与下部模具主体(11)的成形孔(1 相同直径且上下贯通的装填孔00) 的环状体。若装配上述基部(15)、下部模具主体(11)以及轴套(19)，中心销(16)插入到下部模具主体(11)的成形孔(12)内使成形孔(12)内部成为转子(R)的反转形状，并且轴 套(19)的装填孔00)与成形孔(1 连通。另外，在图2A表示的锻造的准备阶段，顶出杆 (17)插入到基部(1 的贯通孔(18)中，且顶端面在与基部上表面为相同高度的位置待机。上部模具(30)被分割成用于对锻造坯料(W)施加主荷载(F)的上部模具主体 (31)、用于施加副荷载(Fl)、(F2)的圆形销(40)、以及扁平板(41)。上述上部模具主体(31)，将下半体冲头部(3 形成为与上述轴套(19)的贯通孔 (20)对应的外径的大致圆柱体，并在大直径的上半体(3 上在上表面形成凹部(34)。在该 凹部(34)内形成有一个圆形孔(35)，该圆形孔(3 与上述圆形销00)的截面形状对应 并将该圆形销GO)能够进退地嵌入；五个扁平孔(36)，该扁平孔(36)与上述扁平板Gl) 的截面形状对应并将该扁平板Gl)能够进退地插入。上述圆形孔(3 和扁平孔(36)均贯 通到冲头部(32)的顶端面，扁平孔(36)也在冲头部(32)的外周面上开口。另外，上述圆 形孔(35)和扁平孔(35)的位置对应于下部模具主体(11)中的中心销(16)和叶片部(13) 的位置。上述圆形销00)是直径大于下部模具主体(11)的中心销(16)的圆形销，在上端 一体地形成有直径大于上述圆形孔(3 的防脱部0 。所述扁平板Gl)是与下部模具主 体(11)的叶片部(1 同样在顶端具有圆形部的薄板状，但比叶片部(1 大一圈，在上端 一体地安装有相比上述扁平孔(36)使截面积扩大的防脱部03)。而且，如图2A和图6所示，当将上述圆形销GO)从上述上部模具主体(31)的凹 部(34)嵌入到圆形孔(35)中，并且将上述扁平板Gl)嵌入到各扁平孔(36)中时，则上部 模具主体(31)、上述圆形销00)以及上述扁平板Gl)被相互接合且冲头部(3 的顶端面 和周面分别连续从而形成一个圆柱体。在上述圆形销00)和扁平板Gl)的上方，配置有用于施加对它们施加的荷载的 气垫0幻。在活塞杆G7)进退自如地插入气缸G6)内、对活塞杆07)施加退入方向的力 时，上述气垫0 通过内部封入的压缩气体产生与上述退入方向的力平衡的前进方向的 力，且退入距离越大则前进方向的力也越大。上述各气垫G5)将气缸06)固定于安装盘 (48)，使活塞杆07)的顶端与圆形销G0)和扁平板Gl)的上述防脱部02)、(43)抵接， 在对圆形销G0)和扁平板Gl)施加有由活塞杆G7)的前进力产生的初始荷载的状态下， 安装上述上部模具主体(31)和安装盘08)。另外当上述圆形销G0)和扁平板Gl)上升 而活塞杆G7)退入时，则对圆形销G0)和扁平板施加与退入距离相应的荷载。因此 安装盘G8)与上部模具(30) —起升降，然而施加于圆形销G0)和扁平板Gl)的副荷载 (Fl)、(F2)独立于主荷载(F)而由气垫(45)进行控制。上述第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F》的值能够通过气垫0 的动作荷载的 设定进行调节，并且由于在圆形销G0)和扁平板Gl)上分别安装有气垫G5)，因此它们也 能够独立地进行荷载控制。即，施加于上述上部模具主体(3 的主荷载(F)、施加于圆形销
(40)的第一副荷载(Fl)以及施加于五个扁平板Gl)的五个第二副荷载(F》能够设定为 各自独立的荷载。上述下部模具(10)和上部模具(30)被配置成使得上述圆形销G0)和扁平板
(41)位于下部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的对应位置。因此，如图7A、B所示， 第一副荷载(Fl)施加于中心销(16)的正上方，第二副荷载(F2)施加于叶片部(13)的正上方。主荷载(F)施加于中心销(16)和叶片部(13)以外的部分。另外，在本发明中，上述 第一副荷载(Fl)和第二副荷载(^)被设定为比主荷载(F)小的值。接下来，参照图2A 2D、图7A、7B以及图8，说明为了制造图4的转子坯料(1)而 使用上述锻造用模具来锻造锻造坯料(W)的方法。如图2A所示，对下部模具00)和上部模具(30)的所需部分涂敷润滑剂，将圆柱 形的锻造坯料G9)装填到轴套(19)的装填孔00)中。上述锻造坯料(W)如上所述通过 将连续铸造材料切断成预定长度等方法来制造，并根据需要加热到预定温度。作为上述润 滑剂，能够例示出水性石墨润滑剂、油性石墨润滑剂等，为了在锻造坯料(W)和模具(10)、 (30)之间不发生粘着，优选同时使用水性石墨润滑剂和油性石墨润滑剂。涂敷量分别为 2 IOg左右。另外，在锻造坯料(W)为铝合金的情况下的预加热温度优选为400 450°C。从该状态开始如图2B所示，当用主荷载(F)使上部模具(30)下降对装填到下部 模具(10)的锻造坯料(W)进行锻造时，在锻造坯料(W)填充到成形孔(1 内的过程中，施 加有比主荷载(F)小的第一副荷载(Fl)的圆形销00)和施加有第二副荷载(F2)的扁平 板Gl)被推顶。由此使材料流入到圆形孔(35)和扁平孔(36)内。伴随上部模具(30)的 下降，圆形销GO)和扁平板Gl)上升，且随着活塞杆G7)退入距离的增大，施加于圆形销 (40)的第一副荷载(Fl)和施加于扁平板Gl)的第二副荷载(F2)也增大。于是，对于锻 造坯料(W)，对圆形销00)和扁平板Gl)以外的部分施加主荷载(F)，与此相对，对与圆形 销GO)和扁平板Gl)对应的部分施加独立于主荷载(F)的第一副荷载(Fl)和第二副荷 载(F2)。如图2B所示，通过对上述圆形销00)和扁平板施加比主荷载(F)小的第一 副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，由此圆形销00)和扁平板Gl)上升，使材料流入到圆形 孔(35)和扁平孔(36)内。由于材料流入到圆形孔(35)和扁平孔(36)内，由此作用于下 部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的力被缓和。其结果，如图7B所示，成形孔(12) 的壁面与叶片部(13)之间的金属流动(α )以及因该金属流动(α )使叶片部(13)向内 侧变形的力(α 2)被缓和，此外由于中心孔(3)成形时朝向外周的金属流动(α 3)作用于 与使叶片部(13)向内侧变形的力(α2)方向的反方向，因此通过保持上述力(α2)、(α3) 的均衡，就能够抑制中心销(16)和叶片部(13)的弯曲变形以及扭转变形。上述第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)的适合值可以根据中心销(16)和叶片 部(13)的体积适宜地设定。由于上述体积越大越增加材料的逸出量，因此如果叶片部(13) 的体积不变，中心销(16)的体积越大，则通过使第一副荷载(Fl)越减小来增加流入圆形孔 (35)的流入量，就能够保持均衡。经过上述的过程，如图2C所示，当上部模具(30)下降到下止点时，完成转子坯料 ⑴的成形。然后如图2D所示，使上部模具(30)上升，使顶出杆(17)上升将所锻造的转子坯 料G0)推出。当圆形销00)和扁平板Gl)离开转子(1)并去除来自下方的力时，气垫 (45)的活塞杆07)返回到初始位置。在上述工序中，由于抑制下部模具(10)的中心销(16)和叶片部(13)的弯曲变形 和扭转变形，因此能够使图3所示的转子坯料(1)成为中心孔C3)和叶片槽的尺寸精 度较高的转子坯料，并且通过抑制变形而延长模具寿命。而且无需为了防止叶片部(13)的变形而扩大转子坯料的外径，所以在后续工序中没有切除的部分而不产生材料浪费。另外，通过将第一副荷载(Fl)和第二副荷载(^)设定成小于主荷载(F)的值，因 此被圆形销(16)和叶片部(1 排除的材料变得易流动，因此能够使上部模具(30)下降到 圆形销(16)和叶片部(13)进入圆形孔(35)和扁平孔(36)的高度。因此通过中心孔(3) 和叶片槽的材料的移动，所制成的转子坯料(1)在转子部O)的上端面(一端面加) 与中心孔(3)和叶片槽(4)的部分对应地形成有余料部(5)、(6)。此外，由于分别施加第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，因此中心孔(3)上的余 料部( 和叶片槽(4)上的余料部(6)分别形成，上述余料部(5)、(6)的平面形状成为与 圆形销GO)和扁平板Gl)的截面形状对应的形状。在此在本实施方式中，转子坯料(1)由转子部( 和余料部(5)、(6)构成，在转子 部(2)中不包括余料部(5)、(6)。如图10、11所示，这样形成的余料部(5)、(6)设置为从转子部(2)的一端面Qa) 向一端侧突出，并且中心孔⑶和叶片槽⑷形成到各余料部(5)、(6)的内部。此外如图12所示，中心孔侧的余料部(5)具有将中心孔(3)的一端面(3a)闭塞 的闭塞部( )、和将中心孔(3)的周面侧闭塞的周壁部( )，且截面被加工成大致反U字 状。同样地如图13所示，叶片槽侧的余料部(6)具有将叶片槽⑷的一端面Ga)闭塞的 闭塞部(6a)、和将叶片槽(4)的周面侧闭塞的周壁部(6b)，且截面被加工成大致反U字状。 另外余料部(5)中的周壁部(5b)、(6b)是配置在从转子部(2)的一端面(2a)到中心孔(3) 和叶片槽(4)的一端面(3a), (4a)的范围内的部分，闭塞部(5a)、(6a)是配置在比中心孔 (3)和叶片槽(4)的一端面(3a), (4a)更靠一端侧的部分。另外在本实施方式中，在锻造加工时，通过调整主荷载(F)、第一、第二副荷载 (Fl)、(F2)，从而预先使余料部(5)、(6)的周壁部(5b)、(6b)产生裂纹(7)、(7)。该裂纹 (7)、(7)是为了容易地去除后述冲孔工序中的余料部(5)、(6)而预先形成的。另外在本实 施方式中，为了简单并且正确地进行余料部(5)、(6)的去除而将余料部(5)、(6)形成为特 有的结构，对于余料部(5)、(6)的详细结构将在后面进行说明。此外在本实施方式中，在锻造加工时，由于施加由第一、第二副荷载(Fl)、(F2)形 成的背压(反压力)，因此能够切实地防止余料部(5)、(6)从转子部(2)被撕裂或扯掉的 问题，能够将后述的所期望的结构的余料部(5)、(6)与转子坯料(1) 一体地形成。不言而喻，在转子坯料(1)中的转子部O)的另一端面(下端面2b)上，中心孔 (3)和叶片槽⑷均开放。在本实施方式的锻造加工中，主荷载(F)、第一副荷载(Fl)以及第二副荷载(F2) 根据转子坯料(1)的形状以及各部的尺寸、材料组成和加工温度等适宜地设定。例如，作为 用铝或铝合金制来制造直径40 70mm、高度30 60mm的转子(R)时的设定值，可例示主 荷载(F)为270 325MPa、第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)为29 89Mpa。另外，当将第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)设定得过小时，则余料部(5)、(6) 有可能被撕裂，相反于设定得过大时则使缓和作用于中心孔(16)和叶片部(13)的力的效 果减小，从而使抑制弯曲变形和扭曲变形的效果减小。如上所述在锻造铝合金制转子(R) 的情况下，优选为^ 89MPa，更优选为39 49ΜΙ^的范围。另外，在气垫05)那样的弹簧 式副荷载施加单元中，随着上部模具(30)的下降虽然第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)增大，然而上述适宜范围的荷载是初始荷载。另外，用于施加第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)的副荷载施加单元虽未限定， 然而优选能够追随上部模具(30)的升降而施加荷载的单元。根据该观点，优选气垫那样的 弹簧式的单元，作为其他副荷载施加单元，可例示机械式弹簧、液压装置、吸震器。另外如图8所示，转子(1)中的余料部(5)、(6)的平面形状优选以下形状在中 心销(16)和叶片部(13)的周围增加了宽度⑴为0.1 3mm的扩大部的形状。换而言 之，优选以使上部模具主体(31)的圆形孔(35)与中心销(16)之间的间隙(t)、以及扁平 孔(36)与叶片部(13)之间的间隙(t)为0. Imm 3mm的方式设定上述圆形孔(35)和扁 平孔(36)。上述宽度(t)不足0. Imm时，则锻造时材料流动变差因而有可能使余料部(5)、 (6)断裂，并有可能因断裂而降低防止变形的效果。当超过3mm时，有可能使上部模具(30) 的圆形孔(35)与扁平孔(36)相互干涉。间隙(t)特别优选为1 2mm。〈冲孔工序〉图14是概略地表示作为冲孔加工工序(剩余部去除工序)中所使用的剩余部去 除装置的冲孔装置(成套模具)的剖视图。如该图所示，该冲头装置包括下部模具(8)和上 部模具(9)，如后面详述的那样，通过冲孔处理能够从转子坯料(1)上冲切余料部(5)、(6) 进行去除。下部模具(8)包括下部板(81)和设置在该下部板(81)的上表面的下部模具主 体(85)。下部板(81)在其中央部形成有在上下方向上贯通的余料部排出孔(8 。此外在 下部板(81)的两侧部沿着垂直方向竖立设置有引导杆(83)。下部模具主体(8 固定于下部板(81)的上表面，以便闭塞余料部排出孔(82)。在该下部模具主体(8 上，与下部板(81)的余料部排出孔(8 对应地设置有工 件设置部(86)。工件设置部(86)构成为能够将转子坯料(1)的一端面Oa)侧朝向下侧设 置转子坯料(1)。即在该工件设置部(86)上，与中心孔侧余料部( 对应地形成有中心孔 侧起模孔(87)，并且与叶片槽侧余料部(6)对应地形成叶片槽侧起模孔(88)。该中心孔侧 起模孔(87)其内周形状与中心孔侧余料部(5)的外周形状对应地形成，从而能够将中心孔 侧余料部(5)以适宜的状态嵌合。此外叶片槽侧起模孔(88)，其内周形状与叶片槽侧余料 部(6)的外周形状对应地形成，从而能够将叶片槽侧余料部(6)以适宜的状态嵌合。另外 各起模孔(87)、(88)在上下方向上贯通，且下端侧与下部板(81)的余料部排出孔(82)连
ο而且将转子坯料(1)的余料部(5)、(6)分别以适宜的状态嵌合于起模孔(87)、 (88)，通过将转子部O)的一端面Oa)载置于工件设置部(86)上，由此能够以将转子模具 (1)定位于工件设置部(86)上的状态进行放置。上部模具(9)包括上部板(91)、和设置在该上部板(91)的下表面的模具主体 (95)。上部板(91)构成为在上下方向上自由升降，通过未图示的液压缸等升降驱动单 元就能够进行升降驱动。此外，在上部板(91)的两侧部与下部板(83)的引导杆(83)对应地设置引导孔 (93)，如后述那样在上部板(91)下降时，通过将引导杆(83)插入到引导孔(93)中，由此能够引导上部板(91)的下降移动。上部模具主体(％)以与下部模具主体(8 相对置的方式固定在上部板(91)的 下表面。在上部模具主体(％)上，分别与下部模具主体(8 中的中心孔侧起模孔(87)和 叶片槽侧起模孔(88)对应，即分别与设置在下部模具(8 上的转子坯料(1)的中心孔(3) 和叶片槽(4)对应，分别以向下方突出的方式安装有中心孔侧冲头(97)和叶片槽侧冲头 (98)。在本实施方式中，冲头(97)、(98)构成为冲击部件。接下来，对使用上述结构的冲孔装置来去除转子坯料⑴的余料部(5)、(6)的方 法进行说明。首先在冲孔装置的下部模具(8)中的工件设置部(86)上将转子坯料(1)的一端 面Oa)侧朝向下方设置转子坯料(1)，并以适合所对应的起模孔(87)、(88)的状态设置各 余料部(5)、(6)。在该设置状态下，上部模具主体(85)的中心孔侧冲头(97)和叶片槽侧 冲头(98)与转子坯料(1)的中心孔(3)以及叶片槽(4)的另一端侧开口部相对置地配置。这样在设置了转子坯料(1)的状态下使上部模具(邪)下降时，上部模具主体(85) 的冲头(97)、(98)从转子坯料(1)的上端面(另一端面2b)侧插入到中心孔(3)和叶片槽 (4)中，各冲头(97)、(98)以加压状态撞击余料部(5)、(6)，来冲切余料部(5)、(6)。由此 将余料部(5)、(6)从转子(2)上去除，并将该被去除的余料部(5)、(6)经由下部板(81)的 余料部排出孔(8 向下方侧排出。这样如图15、16所示，通过开放转子坯料(1)中的中心
孔(3)和叶片槽的一端侧，能够得到中心孔(3)和叶片槽的两端均被开放的转子 ㈨。这里在本实施方式中，余料部(5)、(6)以向一端侧突出的方式形成在转子部(2) 的一端面(2a)，因此在冲切余料部(5)、(6)时，能够使余料部(5)、(6)在周壁部(5b)、(6b) 的位置正确地断裂，从而能够高精度且正确地去除余料部(5)、(6)。特别是在本实施方式中，如图12、13所示，由于在余料部(5)、(6)的周壁部( )、 (6b)上形成裂纹(7)、(7)，因此能够在该裂纹(7)、(7)的部分切实地断裂，从而能够更进一 步高精度地将余料部(5)、(6)从转子(R)上去除。此外由于在断裂预定位置形成裂纹(7)、(7)，因此能够使冲头(97)、(98)的冲 击荷载集中在裂纹(7)、(7)的位置，从而能够切实地在该位置断裂。因此，即使减小冲头 (97)、(98)的荷载也能够切实地冲切余料部(5)、(6)。这样由于能够以低荷载进行冲压加 工，因此能够有效地防止以高荷载为起因在转子(R)上产生有害的裂纹和断裂，从而能够 制造高品质的转子制品。列举具体例进行说明，与不存在裂纹(7)、(7)的情况相比较，在形 成裂纹(7)、(7)的情况下能够将冲头荷载减小到1/2左右。另外由于能够以低荷载进行加工，因此能够减轻冲头(97)、(98)本身的磨损，能 够进一步提高冲头(97)、(98)的耐久性，进而提高冲头装置的耐久性。此外由于是低荷载， 因此能够降低冲头(97)、(98)本身的强度，例如即使采用厚度2. 5mm左右的薄板状的部件 作为冲头(97)、(98)，也不会出现问题。另外在本实施方式中，通过锻造加工只在转子坯料(1)的端面中的中心孔(3)和 叶片槽的周边部分地形成余料部(5)、(6)，并且通过冲孔工序只去除部分余料部(5)、
15(6)，因此能够减少余料部(5)、(6)的容量，即减少多余的材料，从而能够提高材料利用率， 能够实现成本削减。另外本实施方式的冲孔加工无需将转子坯料(1)进行特殊加热而是采用冷加工 来进行。但也可以在本发明中，在即将进行冲孔加工之前加热转子坯料(1)，采用热加工进 行冲孔加工。然而如本实施方式那样，在使余料部(5)、(6)在周壁部(5a)、(6a)处断裂而去除 的情况下，如图15、16所示，虽然在断裂部产生飞边(5c)、(6c)，然而可以根据情况去除该 飞边(5c)、(6c)即可。例如在冲孔工序和热处理工序之间设置飞边去除工序，因此能够去 除飞边(5c)、(6c)，或者在热处理工序和检查工序之间设置飞边去除工序即可。另外在收货方对端面进行精切削加工的情况下，由于通过该精切削加工去除飞边 (5c)、(6c)即可，因此不一定必须在转子(R)的制造过程中去除飞边(5c)、(6c)。此外如后述那样，可以通过将去除余料部(5)、(6)时的断裂面配置在与转子部 (2)的一端面Oa)同等的位置或者内侧的位置，也能够防止形成飞边(5c)、(6c)。接下来，列举本实施方式中的转子(R)的一个例子，来说明在该例的转子中高精 度且切实地去除余料部(5)、㈩)的最佳的结构。首先作为要制造的一个例子的转子(R)，轴线方向的长度设定为30 60mm，外径 (直径)设定为45 65mm，中心孔(3)的直径设定为10 15mm，叶片槽(4)的宽度设定为 2 4mm，距离叶片槽(4)的外周面的深度设定为15 20mm。在制造这样的一个例子的转子(R)所使用的转子坯料(1)中，如图12所示，在将 中心孔侧的闭塞部(5a)的厚度，即从余料部(5)的顶端到中心孔(3)的一端面(3a)的尺 寸设为“T5”、将周壁部(5b)的高度，即从余料部(5)的中心孔(5)的一端面(5a)到转子部 (2)的一端面Oa)的尺寸设为“Z5”时，余料部(5)的突出量(H5)等于“T5 Z5”。此时中心孔侧余料部(5)中的最佳结构，可以将余料部(5)的突出量(H5)设定为 3. 5 12mm、将闭塞部(5a)的厚度(T5)设定为3 10mm，将周壁部(5b)的高度(T5)设定 为0.5 2mm。特别是在闭塞部厚度(T5)过小的情况下，会造成去除余料部(5)时的断裂 位置不稳定，缩短模具寿命，并且降低尺寸精度。相反在闭塞部厚度(仍)过大的情况下，则 材料利用率变差。另外可以将余料部(5)的起模斜度(θ 5)调整为0 10°，将余料部(5)的外周 面上的竖立部(基础部)的曲率半径(r5)调整为0. 5 3mm。此外如图13所示，在叶片槽侧余料部(6)中也与上述同样，余料部(6)的突出量 (H6)等于闭塞部(6a)的厚度(T6)加上周壁部(6b)的高度(Z5)的值。而且此时叶片槽侧余料部(6)中的最佳结构也与上述同样。即根据与上述同样的 理由，可以将余料部(6)的突出量(H6)设定为3. 5 12mm，将闭塞部(6a)的厚度(T6)设 定为3 10mm，将周壁部(6b)的高度(Z6)设定为0. 5 2mm。此外与上述同样，可以将余 料部(6)的起模斜度(θ 6)调整为0 10°，将余料部(6)的外周面上的竖立部(基础部) 的曲率半径(r6)调整为0. 5 3mm。在如上所述构成余料部(5)、(6)的情况下，利用冲头(97)、(98)能够准确地冲切 余料部(5)、(6)，从而能够高精度且切实地去除余料部(5)、(6)。曲率半径(r5)、(r6)的 调整非常重要。即当减小曲率半径(r5)、(r6)时，容易产生裂纹(7)并能够增大裂纹(7)，相反当增大曲率半径(r5)、(r6)时，则难以产生裂纹(7)从而减小裂纹(7)。因此，通过调 整曲率半径(rf)、(r6)就能够适宜地控制裂纹(7)的大小和形状、位置等，能够进一步高精 度且切实地去除余料部(5)、(6)。如上所述在本实施方式中，由于通过冲切加工而去除余料部(5)、(6)，因此与利 用切削加工等效率低的机械加工来切除余料部的情况相比较，能够有效地去除余料部(5)、 (6)，因此能够提高生产效率。而且由于余料部(5)、(6)形成为从转子坯料⑴的一端面Oa)突出的突出状，因 此通过冲切加工能够简单并且高精度地去除余料部(5)、(6)。另一方面在通过冲孔工序去除了余料部( 、(6)的转子(R)，如上所述，在根据情 况去除了飞边(5c)、(6c)后，经过热处理工序和检查工序而出货(参照图9)。〈变形例〉在上述实施方式中，列举由从转子部( 的一端面Oa)突出的突出部构成余料部 (5)、(6)，并将中心孔(3)和叶片槽(4)形成到比该余料部(5)、(6)内部的一端面(2a)更 外侧的位置的情况为例进行了说明，然而在本发明中，不一定必须将中心孔C3)和叶片槽
(4)的一端面(3a),(4a)形成到比转子部(2)的一端面(2a)更靠外侧。例如图17、18所示，可以将中心孔(3)和叶片槽(4)的一端面(3a)、(4a)配置在 与转子部O)的一端面Oa)大致相同的位置而形成中心孔C3)和叶片槽0)。在这种情况下，与转子部O)中的一端面Oa)的位置对应，在余料部(5)、(6)上 形成裂纹(7)、(7)，并在该位置使余料部(5)、(6)断裂，从而去除余料部(5)、(6)。因此去 除余料部(5)、(6)后的飞边，与上述实施方式的飞边(5c)、(6c)相比形成得较小。另外如图19、20所述，可将中心孔(3)和叶片槽(4)形成为，将其一端面(3a)、 (4a)配置在比转子部(2)的一端面Qa)更靠内侧(另一端侧)。在这种情况下，从余料部(5)、(6)的外周面的竖立位置到中心孔(3)和叶片槽⑷ 的端部拐角位置形成裂纹(7)、(7)，并在该位置使余料部(5)、(6)断裂，从而去除余料部
(5)、(6)。因此在余料部(5)、(6)的去除痕迹上，在转子坯料⑴的一端面Oa)中的中心 孔周缘部以及叶片槽周缘部形成倒角状的切缺部，从而能够切实地防止飞边形成。另外在上述实施方式中，虽然在余料部(5)、(6)上形成裂纹(7)、(7)，然而如用后 面的第二实施方式详细地说明的那样，在本实施方式中，也不一定必需形成裂纹(7)、(7)。另一方面，在上述实施方式中，虽然是利用从中心孔C3)和叶片槽(4)的另一端侧 插入的冲头(97)、(98)来冲切余料部(5)、(6)，然而在本发明中，在去除余料部时，不限于 只利用冲头进行冲切加工。S卩，可以从转子坯料(1)的外侧，例如从与轴线方向正交的方向，以锤子等冲击部 件来撞击，以通过该冲击而敲落余料部的方式进行去除，或者通过裁断工具等冲击部件，将 余料部(5)、(6)的根部(基端部)沿着与轴线方向正交的方向裁断(剪断)从而切掉余料 部(5) 、 (6)。另外在上述实施方式中，是在下部模具(10)上设置中心销(16)和叶片槽形成用 叶片部(13)，并且在形成叶片槽(4)的同时形成中心孔(3)，然而中心孔的形成方法不只限 于上述方法。例如可以在进行锻造加工前预先在锻造坯料上形成中心孔，还可以通过未设 置中心销的模具进行的锻造加工预先只形成叶片槽，并通过后处理对该带叶片槽的转子坯料形成中心孔。另外在上述实施方式中，是使用不同的装置进行锻造加工和余料部冲切加工，然 而不只限于此，在本发明中，也可以利用同样的装置进行锻造加工和余料部冲切加工。例如在如图1、2所示的锻造装置中，是使用较长的部件作为下部模具(10)的叶片 部(1 和中心销(16)，在锻造加工时，使上部模具(30)以与上述实施方式同程度的冲程量 下降来进行同样的锻造加工。在随后的余料部冲切加工中，在上述锻造加工之后，使上部模 具(30)以比锻造加工时多的冲程量下降，由此通过叶片部(13)和中心销(16)冲切余料部 (5)、(6)即可。此外在上述实施方式中，是使用在下部模具(10)等固定侧的模具中设置叶片槽 形成用叶片部(13)和中心孔形成用销(16)的类型的装置作为锻造装置，然而不只限于此， 在本发明中也可以使用在上部模具(30)等可动侧模具上设置叶片槽形成用叶片部(冲头) 和中心孔形成用销(冲头)的类型的锻造装置。在这种情况下，通过使用较长的部件作为 叶片槽形成用冲头和中心孔形成用冲头，从而能够与上述同样，利用一个装置(锻造装置) 同时进行锻造加工和余料部冲切加工。〈第二实施方式〉图21 沈表示通过本发明的第二实施方式的锻造加工得到的转子坯料(1)的 图。如上述图所示，在本第二实施方式中，转子坯料(1)由转子部(2)和余料部(5)、(6)构 成，转子部(2)不包括余料部(5)、(6)。余料部(5)、(6)设置为从转子部O)的一端面Oa)向一端侧突出。另外本实施方式的转子坯料(1)，中心孔(3)的一端面(3a)不到达余料部(5)的 内部，一端面(3a)配置在比转子部O)的一端面Oa)更靠内侧。此外叶片槽(4)的一端面Ga)也同样不到达余料部(6)的内部，一端面Ga)配 置在比转子部⑵的一端面Qa)更靠内侧。另外在转子坯料⑴中的转子部(2)的另一端面(下端面2b)，中心孔(3)和叶片 槽⑷均被开放。在此如图2536所示，转子部O)的一端面Oa)与中心孔(3)的一端面(3a)的 端面差(断裂长度D3)被设定为O 2mm，并且转子部O)的一端面Qa)与叶片槽的 一端面Ga)的端面差(断裂长度D4)也同样设定为O 2mm。另外，余料部(5)的外周面与中心孔(3)的内周面的半径差(D5)(径差)设为 0. 01 0. 1mm，优选设定为0. 05 0. 1mm。此外余料部(6)的外周面与叶片槽的内周 面的半径差(D6)也同样设为0. 01 0. 1mm，优选设定为0. 05 0. 1mm。另一方面如图22B所示，在本实施方式中，在余料部(6)与叶片槽的半径差 (D6)中，转子部外周侧端部的半径差(D61)和内周侧端的半径差￠6 形成得比中间主要 部的半径差(D60)厚。另外如图2536所示在本实施方式中，转子坯料(1)中的中心孔(3)的内周面与 一端面(3a)之间的曲率半径(r3)设定为0. 2 1mm。此外叶片槽的内周面与一端面 (4a)之间的曲率半径(r4)也同样优选设定为0. 2 1mm。通过设定在该范围，如图沈所 示，例如在通过冲孔去除余料部(5)、(6)时，能够将残留在中心孔(3)和叶片槽内侧的 内飞边距离中心孔⑶和叶片槽⑷内壁面的高度(Bi)的平均值调整到优选值。具体而言，能够将内飞边的高度(Bi)设定为Imm以下。另外在该内飞边的高度(Bi)超过Imm的 情况下，会使断裂位置变得不稳定，因此中心孔⑶和叶片槽⑷的内侧尺寸的精度管理变 得困难。此外在本实施方式中，转子坯料⑴中的余料部(5)、(6)的外周面与一端面Oa) 之间的曲率半径(r3a)、(r4a)可以调整到余料部(5)、(6)的上述内周面侧的曲率半径 (r3)、(r4)以下。具体而言，优选满足“r3a彡r3”、“i4a彡r4”的关系。通过设定在该范 围，如图沈所示，例如在通过冲孔去除余料部(5)、(6)时，能够将残留在一端面Oa)上的 凸飞边的高度(B》的平均值调整到优选值。具体而言，能够将凸飞边的高度(B》设定为 Imm以下。此外也能够使断裂位置稳定，其结果也减小凸飞边的高度(B2)的偏差，因此能 够使后工序的切削量管理变得容易，使中心孔⑶和叶片槽⑷的尺寸精度管理变得容易。 另外在该内飞边的高度(B2)超过Imm的情况下，会使断裂位置变得不稳定，因此中心孔(3) 和叶片槽⑷的内侧尺寸的精度管理变得困难。在本发明中使用的模具，是将具有这样的形状的转子坯料成形的模具，上部模具 的圆形孔(35)具有曲率半径(r3a)、扁平孔(36)具有曲率半径(r4a)的反转形状，并且叶 片部(13)下部模具的中心销(16)具有曲率半径(r3)的反转形状、叶片部(13)具有曲率 半径(r4)的反转形状。在本实施方式中，使用与上述第一实施方式同样的锻造加工装置来制造上述结构 的转子坯料(1)。S卩，将锻造坯料09)装填于下部模具(10)的装填孔OO)(参照作为第一实施方 式的图2A)，并从该状态开始，如图27A所示，使上部模具(30)下降。这样，通过使上部模具 (30)下降到下止点，由此如图27B所示，成形为转子坯料(1)的形状。然后，在上部模具(30)上升后，与上述同样，取出作为锻造加工品的转子坯料 ⑴。在本实施方式中，在上部模具(30)下降到下止点的时刻(合模时)，中心销(16) 的顶端面(上端面)与圆形孔(35)的开口面(下端位置)相对，以使它们一致或分离。由 此如上所述，转子坯料(1)中的中心孔(3)的一端面(3a)配置在比转子部O)的一端面 (2a)更靠内侧而未到达余料部(5)的内部，叶片槽(4)的一端面Ga)配置在比转子部(2) 的一端面Oa)更靠内侧而未到达余料部(6)的内部。在此，合模时的中心孔(16)的顶端面与圆形孔(35)的开口面的间隔(端面差D3) 与上述中心孔侧的断裂长度(D3)相等，被设定为0 2mm，并且叶片部(13)的顶端面与扁 平孔(36)的开口面的间隔(端面差D4)与上述叶片槽侧的断裂长度相等，被设定为0 2mm (参照图 25、26)。此外中心销(16)的外周面与圆形孔(35)的内周面之间的间隙(半径差D5)、和 上述转子坯料(1)的中心孔(3)的内周面与余料部(5)的内周面的半径差(D5)相等，被设 定为0. 01 0. Imm,优选设定为0. 05 0. Imm,并且叶片部(13)的外周面与扁平孔(36) 的外周面之间的间隙(半径差D6)、和上述转子坯料(1)的扁平孔(36)的内周面与余料部 (5)的内周面的半径差(D6)相等，被设定为0.01 0. 1mm，优选设定为0.05 0. Imm(参 照图 25、26)。另外，在余料部外周的半径差(D5)、(D6)或断裂长度(D3)、(D4)过大的情况下，无法在冲孔加工中高精度地去除余料部( 、(6)，因此有可能因断裂痕迹而产生恶劣影响。 相反在半径差(D5)、(D6)过小的情况下，在冲孔加工前有可能使余料部(5)、(6)不经意地 脱落。对这样得到的本第二实施方式的转子坯料(1)，例如与上述同样，使用图14表示 的冲孔装置去除余料部(5)、(6)来制造转子(R)。在本第二实施方式的转子制造方法中，除了上述第一实施方式的效果外，还具有 以下效果。首先在作为本第二实施方式的锻造加工品的转子坯料⑴中，由于将余料部(5)、 (6)与中心孔(3)以及叶片槽(4)的半径差(D5)、(D6)设定得较小，因此能够在预定的位 置高精度且准确地去除余料部(5)、(6)。特别是在本实施方式中，由于将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)形成得较 薄，因此能够减少去除余料部时的断裂区域，因此能够以低荷载简单地进行去除，从而能够
提高生产效率。此外在去除余料部(5)、(6)时，能够利用冲头(97)、(98)以低荷载来冲切余料部 (5)、(6)，因此能够有效地防止由高荷载引起的在转子部(R)上产生有害的裂纹和断裂，因 而能制造高品质的转子制品。在此基础上由于能够以低荷载进行加工，因此也能够减轻冲头(97)、(98)的磨 损，能够进一步提高冲头(97)、(98)的耐久性，进而提高冲头装置的耐久性。另外由于去除余料部时的断裂区域较少，因此断裂痕迹(断裂面)也减小，因而能 够避免因断裂痕迹而产生的恶劣影响，例如在后工序中无需进行用于精整断裂痕迹的精加 工，由于削减工序数，因此能够进一步提高生产率并且能够削减成本。而且在本实施方式中，中心孔(3)和叶片槽⑷的一端面(3a)、(4a)配置在比转 子部(2)的一端面Qa)更靠内侧，因此去除余料部后的断裂痕迹配置于中心孔(3)和叶片 槽的内周面，即转子(R)的内部，因此这一点也能够防止因断裂痕迹而产生的恶劣影 响，能够切实地省略断裂痕迹的后精加工，从而能够进一步提高生产率。另外在本实施方式中，在余料部(6)与叶片槽的半径差(D6)中，由于将转 子部外周端侧的半径差(D61)和内周端侧的半径差￠6 形成得比中间主要部的半径差 (D60)厚，因此能够防止锻造加工后，在冲孔加工前余料部(6)不经意地脱落，例如能够切 实地防止余料部(6)残留在锻造加工用模具内等问题，从而能够保持较高的生产率。在此基础上在本实施方式中，由于余料部(6)的两端部半径差(D61)、(D62)形成 得较厚，因此能够切实地防止在该部分的不经意地断裂，并能够更切实地防止余料部(6) 不经意地脱落。即，余料部(6)的两端部在脱落时容易成为断裂开始点，然而通过将两端部 形成得较厚，从而难以产生断裂，因此能够更切实地防止不经意的脱落。另外在本实施方式中，虽然是将叶片槽(4)侧的余料部(6)外周的半径差(D6)局 部增厚，然后不只限于此，在本发明中，也可以将中心孔C3)侧的余料部( 外周的半径差 (D5)局部增厚。实施例(实施例1)使用图1和图2表示的锻造用模具(10)、(30)锻造了图3表示的转子坯料(1)。
20上述转子坯料(1)是用于制造图4表示的铝合金制转子(R)的坯料。在上述转子(R)中，外径为52mm、高度为50mm、中心孔(3)的直径为10mm、叶片槽 ⑷的数量为5、槽宽度为3mm、槽深度为15mm、偏置尺寸⑶为10mm。此外材料合金使用了 A390。另外如下述表1所示，在上述锻造用模具中，将下部模具(10)的中心销(16)与上 部模具(30)的圆形孔(35)的间隙(D5)设为0. 1mm，下部模具(10)的叶片部(13)与上部 模具(30)的扁平孔(36)的间隙(D6)也与上述同样设为0. 1mm。此外，将下部模具(10)的中心销(16)与上部模具(30)的圆形孔(35)的开口面 的间隔(断裂长度D3)设为1.5mm，下部模具(10)的叶片部(13)与上部模具(30)的扁平 孔(36)的开口面的间隔(断裂长度D4)与上述同样，也设为1.5mm。而且，将加热到400°C的锻造坯料(W)装填于下部模具(10)，并施加以下的成形荷 载从而形成了转子坯料(1)。在该锻造中增大第一副荷载(Fl)和第二副荷载(F2)，最终荷 载分别是初始荷载的1.5倍。主荷载(F)= 325MPa第一副荷载(Fl)的初始荷载32.9MPa(4. Okg/mm2)第二副荷载(F2)的初始荷载44.IMPa (4. 5kg/mm2)使用上述图14所示的冲孔装置对这样得到的转子坯料(1)去除余料部(5)、(6) 从而做成了转子㈨。转子(R)相对于锻造坯料(W)的材料利用率(转子(R)的重量/锻造坯料(W)的 重量 X 100)为 82. 9%o表 1
D3、D4D5、D6锻造时的断裂断裂位置断裂面积实施例11. 5mm0. Imm无内周面小实施例200. Imm无内周面小比较例1-2mm0. Imm有外周面小比较例2-2mm2mm无外周面大(实施例2)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为“O”以外，其余 与上述实施例1同样，制作了转子(R)。(比较例1)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为"-2mm"以外， 其余与上述实施例同样，制作了转子(R)。(比较例2)如表1所示，除了将余料部(5)、(6)的断裂长度(D3)、(D4)设定为“_2_”，将余料部外周的间隙(D5)、(D6)设定为“2mm”以外，其余与上述实施例同样，制作了转子(R)。(评价)如表1所示，在实施例1、2的制法中，在锻造加工时，余料部( 、(6)未发生不经 意地断裂或脱落，且不阻塞，因此完成了加工。此外在实施例1、2的制法中，冲孔加工后(余料部去除后)的断裂面较小，并且断 裂痕迹(断裂面)形成在中心孔C3)和叶片槽的内部。因此，即使不对断裂痕迹进行 精加工也没有任何问题。与此相对，在比较例1的制法中，在锻造加工时余料部( 、(6)发生了不经意的断 裂，因此未能顺利地进行加工。另外在比较例2的制法中，冲孔加工后的断裂面较大而且断裂痕迹(断裂面)配 置为向外部突出。因此认为在实际使用时还必需通过精加工来去除该断裂痕迹。(试验例1 7)除了将中心孔(3)侧的曲率半径(r3)、(r3a)调整为表2表示的值以外，其余以 与上述实施例1相同的条件制作了转子。并且进行了内飞边、凸飞边(参照图沈)的评价。 将该结果一并表示于表2。表权利要求
1.一种转子的制造方法，其特征在于，包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到转子坯料，该转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的 转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料 部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭 塞；和余料部去除工序，该余料部去除工序通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从 所述转子部去除，由此得到所述叶片槽在一端侧被开放的转子。
2.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中，所述余料部形成在比所述转子部的一端面更靠一端侧，且所述叶 片槽形成到该余料部的内部。
3.根据权利要求2所述的转子的制造方法，其中，所述余料部具有将所述叶片槽的周侧面闭塞的周壁部，在所述余料部去除工序中，使 所述余料部在其周壁部断裂而去除。
4.根据权利要求2或3所述的转子的制造方法，其中，在所述余料部中，将从顶端到所述叶片槽的一端面的尺寸设为闭塞部的厚度时，该闭 塞部的厚度设定为3 10mm。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，预先在所述余料部和所述转子部之间形成裂纹，在所述余料部去除工序中，使所述转子坯料沿着所述裂纹断裂。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述余料部去除工序中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述叶片槽的另 一端侧开口部打入所述叶片槽内，利用该冲头向一端侧冲切而去除所述余料部。
7.根据权利要求1 6中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入叶片槽形成用模具， 从另一端面到一端面形成所述叶片槽，并且，在将所述叶片槽形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与叶 片槽预定形成部对应的区域施加背压。
8.根据权利要求1 7中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，将所述余料部设为叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔，并且 将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子 部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料部从 所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放。
9.根据权利要求8所述的转子的制造方法，其中，将作为冲击部件的冲头从所述转子坯料的所述轴孔的另一端侧开口部打入所述轴孔， 用该冲头向一端侧冲切而去除所述轴孔侧余料部。
10.根据权利要求8或9所述的转子的制造方法，其中，在所述锻造工序中，将轴孔形成用模具从圆柱状的锻造坯料的另一端面相对地打入，从另一端面到一端面形成所述轴孔，以及，在将所述轴孔形成用模具打入所述锻造坯料时，对所述锻造坯料的一端面中的与轴孔 预定形成部对应的区域施加背压。
11.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中，所述余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子部中的 一端面，并且，所述叶片槽的一端面配置在比所述转子部的一端面更靠内侧而未到达所述 余料部。
12.根据权利要求11所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述转子部的一端面与所述叶片槽的一端面的间隔设为叶片 槽侧的端面差时，该叶片槽侧的端面差设定为0 2mm。
13.根据权利要求11或12所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述叶片槽的内周面与所述余料部的外周面的间隔设为叶片 槽侧的半径差时，该叶片槽侧的半径差设定为0. 01 0. 1mm。
14.根据权利要求11 13中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，所述叶片槽侧的半径差局部地不同。
15.根据权利要求13或14所述的转子的制造方法，其中，在所述叶片槽侧的半径差中，内周侧端部和外周侧端部的至少任意一方的半径差，相 对于中间部的半径差设定得大。
16.根据权利要求11 15中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，将所述余料部设为叶片槽侧余料部，将所述冲击部件设为叶片槽侧冲击部件，在所述锻造加工中，在所述转子坯料中的所述转子部设置沿着轴线方向的轴孔，并且 将闭塞所述轴孔的一端侧的轴孔侧余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于所述转子 部的一端面，在所述余料部去除工序中，使轴孔侧冲击部件撞击所述轴孔侧余料部，将该余料部从 所述转子部去除，由此所述轴孔在一端侧被开放，在所述锻造加工得到的转子坯料中，将所述轴孔的一端面配置在比所述转子部的一端 面更靠内侧而未到达所述轴孔侧余料部。
17.根据权利要求16所述的转子的制造方法，其中，在将所述转子坯料中的所述转子部的一端面与所述轴孔的一端面的间隔设为轴孔侧 的端面差时，该轴孔侧的端面差设定为0 2mm。
18.根据权利要求16或17所述的转子的制造方法，其中，在所述转子坯料中的所述轴孔的内周面与所述轴孔侧余料部的外周面的间隔设为轴 孔侧的半径差时，该轴孔侧的半径差设定为0. 01 0. 1mm。
19.根据权利要求16 18中的任意一项所述的转子的制造方法，其中，所述轴孔侧的半径差局部地不同。
20.一种转子坯料的余料部去除方法，是用于去除转子坯料的所述余料部的方法，所述 转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个 沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转 子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该去除方法的特征在于，通过使冲击部件撞击所述余料部而将该余料部从所述转子部去除，由此使所述叶片槽 在一端侧开放。
21. 一种转子坯料的余料部去除装置，是用于去除转子坯料的所述余料部的装置，所述 转子坯料具有圆柱状的转子部，该圆柱状的转子部在外周部沿周向隔开间隔设置有多个 沿着轴线方向的叶片槽；以及余料部，该余料部以向一端侧突出的方式一体地形成于该转 子部的一端面，并且将所述叶片槽的一端侧闭塞，该去除装置的特征在于，包括冲头，该冲头通过从所述转子坯料的所述叶片槽的另一端侧开口部打入所述叶片 槽，并向一端侧冲切而将所述余料部去除，从而撞击该述余料部将所述余料部从所述转子 部去除，由此使所述叶片槽在一端侧开放。
全文摘要
本发明用于高效地制造转子。本发明以转子的制造方法为对象。本发明包括以下工序锻造工序，该锻造工序得到的转子坯料(1)具有圆柱状的转子部(2)，该圆柱状的转子部(2)在外周部沿周向隔开间隔设置有多个沿着轴线方向的叶片槽(4)；余料部(6)，该余料部(6)以向一端侧突出的方式与该转子部(2)的一端面一体地形成，并且将叶片槽(4)的一端侧闭塞；余料部去除工序，该余料去除工序通过使冲击部件撞击余料部(6)而将该余料部(6)从转子部(2)去除，由此得到叶片槽(4)在一端侧被开放的转子(R)。
文档编号F04C29/00GK102076965SQ200980124310
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者山田英实, 远藤大辅 申请人:昭和电工株式会社
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