火花塞用金属壳的制造方法及用于制造该金属壳的模技术

本发明专利技术涉及火花塞用金属壳的制造方法及用于制造该金属壳的模。一种火花塞用金属壳的制造方法，该方法包括如下步骤：通过使用第一模来制备第一中间体，该第一模包括：第一大直径腔，其直径比金属坯体的直径大；第一小直径腔，其直径比金属坯体的直径小；曲面状锥形腔，其位于第一大直径腔和第一小直径腔之间；以及放油腔，其位于第一大直径腔和锥形腔之间，并且该放油腔的直径与金属坯体的直径大致相等，其中，金属坯体被插入在第一大直径腔中，并且在被冲头加压的状态下被挤压成型，以使金属坯体的外形与第一大直径腔、放油腔、锥形腔和第一小直径腔的形状一致；以及通过使用第二模来制备第二中间体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机的火花塞用金属壳的制造方法及用于制造该金属壳的模。
技术介绍
日本未审查的专利申请-特开平7-16693号公报示出了包括金属壳的火花塞。现 在参照图4和图5说明火花塞和金属壳。如图4所示，火花塞1包括大致为筒状的金属壳 3，该金属壳3具有沿金属壳3的轴向延伸通过金属壳3的通孔2。绝缘体4被安装到金属 壳3的通孔2中。电极安装孔5沿绝缘体4的中心轴线的方向延伸通过绝缘体4。中心电 极6被布置于电极安装孔5的前(tip)端侧部分。接地电极7被配置成使得接地电极7的 一端部被固定地安装到金属壳3的轴向前端面且接地电极7的另一端部与中心电极6的前 端面相对。金属壳3包括螺杆轴部(screw shaft portion) 10，其将被螺纹联接到发动机 (即，缸盖)8的火花塞安装螺纹孔(tap hole)9 ；以及凸缘状止动部11，其被布置在螺杆轴 部10的后侧(即，轴向一端侧)(也就是，如图4和图5所示的螺杆轴部10的上侧)，且凸 缘状止动部11的外径大于火花塞安装螺纹孔9的内径。金属壳3还包括被布置于止动部 11的后侧(即，轴向一端侧)并且可与工具接合的工具接合部12。工具接合部12被形成 为适于与如扳手等工具接合的例如六角棱柱形状。将绝缘体4保持到金属壳3的弯边部 (caulking portion) 13被布置在工具接合部12的后端。通过如图4所示的弯边来圆化如 图5所示的沿工具接合部12的轴向延伸的筒部，来形成弯边部13。槽部14被布置在止动 部11和工具接合部12之间。上述传统技术公开了具有上述结构的火花塞1的金属壳3的制造方法。现在参照 图3A1至图3F和图6A1至图6C来说明该方法。如图3A1和图6A1所示，由例如低碳钢等 适当材料制成的圆柱状线材被切成预定长度，由此制备金属坯体(metal blank)M。接着，通 过使用冷锻机(未示出)对该金属坯体M进行镦锻(upsetting)，由此使该金属坯体M形成 为如图3A2和图6A2所示的具有圆形倒角部15的弹丸状的工件N。圆形倒角部15在工件 N的前端的全周上延伸。接着，准备图6B1和图6B2所示的第一模180。第一模180包括直径比工件N的直 径大的第一大直径腔180a、直径比工件N的直径小的第一小直径腔180b、以及位于第一大 直径腔180a和第一小直径腔180b之间的锥形腔180c。第一大直径腔180a被构造成用于 形成工件N的稍后将形成为完成的金属壳3的止动部11的部分。第一小直径腔180b被构 造成用于形成工件N的稍后将形成为完成的金属壳3的螺杆轴部10的部分。锥形腔180c 被连接到第一大直径腔180a的终端和第一小直径腔180b的始端。随后，如图6B1所示，工件N被插入在第一模180的第一大直径腔180a中。如图 6B2所示，工件N在被冲头190加压的状态下被挤压成型为与第一大直径腔180a、锥形腔 180c和第一小直径腔180b的形状一致。从而，工件N被形成为第一中间体附，该第一中间 体m包括大直径部Na、形成为完成的金属壳3的止动部11的基部的锥形部Ne、以及形成为完成的金属壳3的螺杆轴部10的基部的小直径部Nb。如此获得图3B所示的第一中间体Ni。接着，如图6C所示，准备第二模200。第二模200具有带台阶的腔，该带台阶的腔包括第二大直径腔200a，其直径比第一中间体m的大直径部Na的直径大；以及第二小直 径腔200b，第一中间体m的小直径部Nb可被插入到该第二小直径腔200b中。第二大直径 腔200a和第二小直径腔200b被连续地配置以形成带台阶的腔。随后，具有大直径部Na、锥形部Nc和小直径部Nb的第一中间体附被插入在第二 模200的包括第二大直径腔200a和第二小直径腔200b的带台阶的腔中。然后，第一中间 体W被冲头210加压并且被挤压成型，由此被形成为第二中间体N2。在挤压成型时，由冲 头210形成之后用作完成的金属壳3的通孔2的孔Nd，同时，大直径部Na和锥形部Nc沿其 径向扩张，从而与第二大直径腔200a的形状一致。如此获得图3C所示的第二中间体N2。接着，利用冷锻机对第二中间体N2进行挤压成型，由此使第二中间体N2形成为图 3D所示的第三中间体N3。然后，利用冷锻机对第三中间体N3进行冲压，由此使第三中间体 N3形成为如图3E所示的第四中间体N4。接着，利用冷锻机对第四中间体N4进行挤压成型，由此使第四中间体N4形成为图 3F所示的第五中间体N5。然后，对第五中间体N5进行滚轧(rolling)，以在与完成的金属 壳3的螺杆轴部10对应的小直径部Nb的外周面上形成阳螺纹部。然后，对第五中间体N5 进行机械加工或切割，以形成与完成的金属壳3的工具接合部12和止动部11之间的槽部 14对应的槽部。从而，获得图4所示的完成的金属壳3。
技术实现思路
如上所述，在根据上述传统技术的金属壳3的制造方法中，对切出的金属坯体M进 行镦锻，由此使金属坯体M形成为弹丸(bullet)状的工件N，然后，通过使用第一模180将 工件N形成为第一中间体m。为了实现生产率的提高，本专利技术的专利技术人试图如图7A至图 7C所示地制造金属壳3。在图7A至图7C所示的方法中，从图3A1至图3F所示的步骤中省 略了将切出的金属坯体M形成为如图3A2所示的弹丸状的工件N的步骤，代替地，利用第一 模180直接对切出的金属坯体M进行挤压成型。结果，发现由该方法获得的金属壳的通孔 2的偏心精度劣化。总结出偏心精度的劣化是由以下原因引起的。也就是说，为了便于金属坯体M的插入，第一模180的第一大直径腔180a的直径 比金属坯体M的直径稍大。因此，在第一模180和插入到第一大直径腔180a中的金属坯体 M之间产生例如大约0. 2mm间隙的小间隙。结果，金属加工油趋于进入该间隙中。另一方面，偶尔地，切出的金属坯体M的截面由于切割时产生的应力而变形，使得 如图7A所示在切出的金属坯体M的局部区域中产生凹部16。在该情况下，容纳在凹部16 中的金属加工油可能被封在(trap)第一模180的锥形腔180c的一部分中。由具有凹部16 的切出的金属坯体M制成的第一中间体Ml在锥形部Mc的局部区域中具有洼部17，该洼部 17是由被封的金属加工油的痕迹引起的。此外，在传统方法中，也存在在制造金属壳时在第一模180的锥形腔180c中封入 金属加工油的可能性。然而，在如图6A2所示的传统方法中，工件N具有沿着切出的金属坯 体M的前端部的全周形成的倒角部15，使得即使金属加工油被封在锥形腔180c中，也允许金属加工油在锥形腔180c的整个周面上散布，而不是被保持在锥形腔180c的一部分中。因此，在第一中间体m的锥形部Nc的局部区域中将不会产生洼部。如图7C所示，在如图7B2所示在锥形部Mc的局部区域中具有洼部17的第一中间 体Ml被插入在第二模200中并且被冲头210加压的情况下，冲头210将沿箭头X所示的方 向移位或离开(escape)。这导致如图7C所示的大直径部Ma的孔Md和完成的金属壳3的 通孔2的偏心精度劣化。考虑到上述问题完成了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种不使金属壳的通孔的偏 心精度劣化的金属壳的制造方法，其中，可以用第一模直接对切出的金属坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花塞用金属壳（３）的制造方法，由被切割成预定长度的圆柱状金属坯体（Ｍ）来制造所述金属壳，所述金属壳包括：螺杆轴部（１０），所述螺杆轴部将被螺纹联接到发动机的火花塞安装螺纹孔（９）；止动部（１１），所述止动部被布置在所述螺杆轴部的轴向一端侧，并且所述止动部的直径比所述火花塞安装螺纹孔的直径大；以及通孔（２），所述通孔沿所述金属壳的轴向延伸通过所述金属壳，所述方法包括如下步骤：通过使用第一模（１８）来制备第一中间体（Ｍ１），所述第一中间体包括大直径部（Ｍａ）、锥形部（Ｍｃ）使得它们与所述第二大直径腔（２０ａ）的形状一致。和小直径部（Ｍｂ），其中，所述大直径部和所述锥形部稍后将形成为所述金属壳的所述止动部（１１），所述小直径部稍后将形成为所述金属壳的所述螺杆轴部（１０），所述第一模包括：第一大直径腔（１８ａ），所述第一大直径腔的直径比所述金属坯体（Ｍ）的直径大，并且所述第一大直径腔被构造成用于形成所述金属坯体的稍后将形成为所述金属壳的所述止动部（１１）的部分；第一小直径腔（１８ｂ），所述第一小直径腔的直径比所述金属坯体的直径小，并且所述第一小直径腔被构造成用于形成所述金属坯体的稍后将形成为所述金属壳的所述螺杆轴部（１０）的部分；曲面状锥形腔（１８ｃ），所述曲面状锥形腔位于所述第一大直径腔（１８ａ）和所述第一小直径腔（１８ｂ）之间，并且所述曲面状锥形腔的轴向一端与所述第一小直径腔的与所述曲面状锥形腔的所述轴向一端成轴向相对关系的轴向端连接；以及放油腔（１８ｄ），所述放油腔位于所述第一大直径腔（１８ａ）和所述曲面状锥形腔（１８ｃ）之间，并且所述放油腔的直径与所述金属坯体的直径大致相等，其中，所述金属坯体被插入在所述第一大直径腔（１８ａ）中，并且所述金属坯体在被冲头（１９）加压的状态下被挤压成型，以使所述金属坯体的外形与所述第一大直径腔（１８ａ）、所述放油腔（１８ｄ）、所述曲面状锥形腔（１８ｃ）和所述第一小直径腔（１８ｂ）的形状一致；以及通过使用第二模（２０）来制备第二中间体（Ｍ２），所述第二模包括：第二大直径腔（２０ａ），所述第二大直径腔的直径比所述第一中间体（Ｍ１）的所述大直径部（Ｍａ）的直径大；和第二小直径腔（２０ｂ），所述第一中间体（Ｍ１）的所述小直径部（Ｍｂ）能够被插入到所述第二小直径腔中，所述第二大直径腔（２０ａ）和所述第二小直径腔（２０ｂ）彼此连续地连接，以形成带台阶的腔，其中，所述第一中间体（Ｍ１）的...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仮屋光成，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]