CN107654774A - 塑性加工用铝压铸品制造方法和使用该压铸品的固定构造 - Google Patents

塑性加工用铝压铸品制造方法和使用该压铸品的固定构造 Download PDF

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CN107654774A CN201710543051.2A CN201710543051A CN107654774A CN 107654774 A CN107654774 A CN 107654774A CN 201710543051 A CN201710543051 A CN 201710543051A CN 107654774 A CN107654774 A CN 107654774A
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日比野委茂
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Abstract

本发明提供在塑性加工时难以产生裂纹等,还能够在输入有振动的固定结构等中采用的、新型的塑性加工用铝压铸品的制造方法和使用该塑性加工用铝压铸品的新型的固定构造。通过塑性加工而构成防振装置(10)或防振软管构成部件(102)、和振动传递部件(78、106)的固定构造的塑性加工用铝压铸品(18、104)的制造方法,该制造方法具备:(i)压铸成形工序,通过普通压铸而对塑性加工用铝压铸品(18、104)进行成形;以及(ii)热处理工序,对成形后的塑性加工用铝压铸品(18、104)实施退火的热处理。

Description

塑性加工用铝压铸品制造方法和使用该压铸品的固定构造
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2016年7月26日提交的名称为“塑性加工用铝压铸品制造方法和使用该压铸品的固定构造”的日本专利申请2016-146113的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及通过塑性加工而构成防振装置、防振软管构成部件和振动传递部件的固定构造的塑性加工用铝压铸品的制造方法、以及使用该塑性加工用铝压铸品的固定构造。
背景技术
以往,存在通过塑性加工而相对于作为振动传递部件的托架、金属座等将防振装置、防振软管构成部件等固定的固定构造。具体而言,例如,在日本特开平9-49540号公报(专利文献1)中,通过铆接等塑性加工而将构成防振装置的第二安装部件固定于作为安装于车辆车身等的振动传递部件的托架。
但是,通过塑性加工而固定于托架的第二安装部件以往一般设为由铁形成的高刚性部件,但为了满足针对轻量化的高度的要求等,目前还在采用由铝合金形成的第二安装部件。特别是通过普通的压铸而形成的铝合金的压铸成形品具有适合于产品的批量生产、且由于是模塑成形而产品的形状自由度较大等优点,因此,正在研究面向广泛范围的应用。
但是,若作为铝合金的压铸成形品而制造在成形之后需要塑性变形的第二安装部件,则与铁制的第二安装部件相比,有可能在铆接等塑性加工时产生裂痕、龟裂、裂纹等。即,对于铝合金的普通压铸成形品而言,在成形时金属熔液与模具接触而急速冷却,从而,该压铸成形品在表层形成致密且坚硬的凝固层(冷硬层),因此,在塑性加工时容易产生表层的裂纹。其结果是,通过使铝合金的压铸成形品发生塑性变形而进行固定的固定结构难以应用于如第二安装部件和托架的固定构造那样要求固定的可靠性、耐久性、固定强度等的部位,特别是难以在输入有振动的防振装置和振动传递部件的固定构造中采用。
同样,在通过对外插于作为防振软管构成部件的软管主体的端部的、环状的铆接金属件实施缩径等塑性加工而利用铆接金属件相对于软管主体将插入于软管主体的端部的金属座固定的构造中,若将铆接金属件设为铝合金的压铸成形品,则在缩径等塑性加工时有可能破损,难以确保固定构造的可靠性、耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-49540号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是以上述情形为背景而完成的,其解决的课题在于,提供在塑性加工时难以产生裂纹等,还能够在输入有振动的固定结构等中采用的、新型的塑性加工用铝压铸品的制造方法和使用该塑性加工用铝压铸品的新型的固定构造。
解决课题的方法
下面,对为了解决这样的课题而完成的本发明的方式进行记载。此外,可以通过尽可能任意的组合而采用以下记载的各方式中所采用的结构要素。
即,本发明的第一方式是一种通过塑性加工而构成防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造的塑性加工用铝压铸品的制造方法,其特征在于,具备:压铸成形工序,通过普通压铸对所述塑性加工用铝压铸品进行成形;以及热处理工序,对成形后的该塑性加工用铝压铸品实施退火的热处理。
根据这样的依照第一方式的塑性加工用铝压铸品的制造方法,通过热处理而使得在塑性加工用铝压铸品的表面形成的凝固层(冷硬层)软化,由此能实现针对塑性加工的韧性的提高,从而能防止塑性加工时的裂纹等。
而且,输入有振动的防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造,由通过热处理而防止塑性加工时的裂纹等的塑性加工用铝压铸品构成,从而能实现固定构造的耐久性、可靠性的提高。
本发明的第二方式在第一方式所记载的塑性加工用铝压铸品的制造方法的基础上,在1.5小时~3小时内进行所述退火的热处理。
根据第二方式,将热处理的时间设为1.5小时以上,由此能够通过低温下的热处理而有效地防止塑性加工用铝压铸品在塑性变形时的裂纹等。另外,通过将热处理的时间设为3小时以下,能够以优异的生产率而制造塑性加工用铝压铸品。
本发明的第三方式在第一方式或第二方式所记载的塑性加工用铝压铸品的制造方法的基础上,以330℃~400℃的温度进行所述退火的热处理。
根据第三方式,通过将热处理的温度设为330℃以上,能够通过短时间的热处理而有效地防止塑性加工用铝压铸品在塑性变形时的裂纹等。另外,通过将热处理的温度设为400℃以下,能够抑制因热处理时的热膨胀等而引起的塑性加工用铝压铸品的尺寸变化、因铸件气孔内的气体的膨胀而引起的塑性加工用铝压铸品的变形等,从而能够获得高精度的产品。
本发明的第四方式在第一方式~第三方式的任一方式所记载的塑性加工用铝压铸品的制造方法的基础上,通过所述退火的热处理而使得所述塑性加工用铝压铸品的表面硬度变为74HV以下。
根据第四方式,能够提供如下的铝压铸品:对于普通压铸成形时因与模具接触而形成的塑性加工用铝压铸品的表面的凝固层,通过热处理而使其硬度变为74HV以下,从而,即使对塑性加工用铝压铸品实施铆接、弯曲等塑性加工,也难以产生裂纹等,该铝压铸品在用于塑性加工时表现优异。
本发明的第五方式是一种防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造,其特征在于,所述防振装置或所述防振软管构成部件、和所述振动传递部件中的一方的固定部由上述技术方案1~4中的任一技术方案所记载的塑性加工用铝压铸品构成,对该一方的固定部进行塑性加工而将其向该防振装置或该防振软管构成部件、和该振动传递部件中的另一方的固定部固定。
根据这样的形成为依照第五方式的构造的固定构造,在对防振装置或防振软管构成部件和振动传递部件进行固定的固定构造中采用能防止因塑性加工而产生裂纹等的塑性加工用铝压铸品,由此,能够实现固定强度的可靠性、针对来自外部的输入的耐久性等。
发明效果
在本发明中,当制造塑性加工用铝压铸品时,设置对通过普通压铸而形成的塑性加工用铝压铸品实施退火的热处理的热处理工序,由此在塑性加工时能防止塑性加工用铝压铸品的裂纹等,从而实现了耐久性、可靠性的提高。特别是针对通过塑性加工而构成防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造的塑性加工用铝压铸品,通过热处理而实现了对塑性加工时的裂纹等的防止,由此,提高了输入有振动的固定构造的耐久性、可靠性等。
附图说明
图1是表示作为本发明的第一实施方式的发动机支架的立体图。
图2是图1所示的发动机支架的纵剖视图,且是图3的Ⅱ-Ⅱ剖视图。
图3是图2的Ⅲ-Ⅲ剖视图。
图4是装配于图1所示的发动机支架的托架的主视图。
图5是图4的Ⅴ-Ⅴ剖视图。
图6是图4的Ⅵ-Ⅵ剖视图。
图7(a)和图7(b)是表示托架相对于发动机支架的装配工序的图。图7(a)、图7(b)分别表示铆接销的塑性加工前的状况和铆接销的塑性加工后的状况。
图8是表示发动机支架的铆接销的热处理的时间和表面硬度的关系的图。
图9是表示作为本发明的第二实施方式的防振软管的图。
图10是表示作为本发明的另一实施方式的防振软管的图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
作为本发明所涉及的防振装置的第一实施方式,图1~图3中示出了汽车用的发动机支架10。发动机支架10具有利用主体橡胶弹性体20而将第一安装部件16、和作为依照本发明的塑性加工用铝压铸品的第二安装部件18相互弹性连结的构造。此外,在本实施方式中,上下方向是指主要的振动输入方向、即在向车辆的装配状态下成为大致铅直上下方向的图2中的上下方向。进一步,分别地,左右方向是指在向车辆的安装状态下成为大致车辆左右方向的图3中的左右方向,前后方向是指在向车辆的装配状态下成为大致车辆前后方向的图2中的左右方向。
更详细而言,第一安装部件16是由铝合金等金属等形成的高刚性的部件,如图2、图3所示,该第一安装部件16具备:左右延伸的近似角部倒圆四棱筒状的筒状部22;以及在筒状部22的下壁部的中央部分一体形成的杯状的内固接部24。通过冲压加工而一体形成筒状部22和内固接部24,内固接部24的上端与筒状部22的下壁部连续,内固接部24形成为朝向筒状部22的内周空间开口的凹状。此外,在筒状部22的上壁部的中央和内固接部24的中央分别形成有上下贯通的圆形的孔。
第二安装部件18是通过铝合金的普通压铸而形成的高刚性的部件,该第二安装部件18一体地具备圆环状的外固接部26、以及从外固接部26朝向下方延伸的筒状的连结部28。另外,在第二安装部件18一体形成有从外固接部26朝前后外侧突出的一对引导部30、30。该引导部30以与后述的引导槽84对应的截面形状而沿左右方向延伸,其上表面形成为随着趋向右侧而相对于水平面朝下倾斜的倾斜面,并且,其下表面形成为相对于水平面而非倾斜的平面,且上下尺寸随着趋向右侧而减小。
进一步,在第二安装部件18的引导部30,一体形成有朝向右侧突出的作为一方的固定部的铆接销32。铆接销32形成为以大致恒定的截面形状而以直线状延伸的圆柱形状,并且,通过将突出前端部的外周面设为锥面而使得突出前端部的直径朝向前端侧减小。此外,铆接销32整体可以是朝向突出前端而直径逐渐减小的锥台形状等。
另外,第一安装部件16和第二安装部件18在大致同一中心轴上上下分离地配置,利用主体橡胶弹性体20将上述第一安装部件16和第二安装部件18相互弹性连结。主体橡胶弹性体20形成为近似圆锥台形状,主体橡胶弹性体20的小径侧端部硫化粘接于第一安装部件16的内固接部24,并且,主体橡胶弹性体20的大径侧端部硫化粘接于第二安装部件18的外固接部26。在本实施方式中,在内固接部24的内周侧也固接有主体橡胶弹性体20,内固接部24以埋设状态固接于主体橡胶弹性体20。进一步,在主体橡胶弹性体20的径向中央部分形成有上下延伸的液体注入孔33,该液体注入孔33的上端向第一安装部件16的筒状部22的内周空间开口,并且,下端将第一安装部件16的内固接部24的下壁部贯通、且在主体橡胶弹性体20的下表面开口。此外,主体橡胶弹性体20形成为具备第一安装部件16和第二安装部件18的一体硫化成形品。
进一步,在主体橡胶弹性体20形成有在大径侧的端面开口的近似方向颠倒的研钵状的大径凹部34,从而,主体橡胶弹性体20在纵截面中形成为具有在内固接部24和外固接部26的对置方向上延伸的橡胶腿的形状。此外,主体橡胶弹性体20的液体注入孔33的下端在大径凹部34的上底壁面开口。
进一步,在本实施方式中,第一安装部件16的筒状部22的内周面由与主体橡胶弹性体20一体形成的嵌接橡胶层36覆盖,并且,外周面由与主体橡胶弹性体20一体形成的缓冲橡胶层38覆盖。更进一步,第二安装部件18的连结部28由与主体橡胶弹性体20一体形成的密封橡胶40覆盖,并且,引导部30的上下以及前后的表面由与主体橡胶弹性体20一体形成的覆盖橡胶42覆盖。此外,在筒状部22的上表面固接的缓冲橡胶层38的上表面形成为朝向左右两外侧而朝下倾斜的倾斜面。
另外,在第二安装部件18安装有杯状部件44。杯状部件44是由合成树脂等形成的、整体为近似有底圆筒形状的部件,在底壁部形成有上下贯通的贯通孔46。进一步,杯状部件44的周壁部在上下中间部分设有阶梯差,对于阶梯差,设为上部的直径比下部的直径大。而且,将杯状部件44的形成为大径的周壁部的上部外嵌于第二安装部件18的连结部28,由此将杯状部件44安装于第二安装部件18,且相对于第二安装部件18而配置于第一安装部件16的相反侧(下侧)。此外,杯状部件44的上端部形成为厚壁而实现了形状的稳定化。
另外,在第二安装部件18以及杯状部件44安装有挠性膜48和分隔部件52。挠性膜48由橡胶等弹性体形成,整体形成为较薄的近似圆板形状。而且,在上下方向上将设置于挠性膜48的外周端部的密封部49夹持于杯状部件44的底壁部和后述的分隔部件52之间,由此将挠性膜48安装于第二安装部件18以及杯状部件44,并将杯状部件44的贯通孔46以流体密封的方式封闭。由此,在主体橡胶弹性体20和挠性膜48之间划分出流体室50,所述流体室50的壁部的一部分由主体橡胶弹性体20构成,并且另一部分由挠性膜48构成,在该流体室50封入有非压缩性流体。封入于流体室50的非压缩性流体并未特别限定,例如可以适当地采用水、乙二醇、亚烷基二醇、聚亚烷基二醇、硅油或它们的混合液等。进一步,为了有利于获得基于后述的节流通路76等的防振效果,封入于流体室50的非压缩性流体优选为0.1Pa·s以下的低粘性流体。
分隔部件52整体具有近似圆板形状,并形成为在上分隔部件54和下分隔部件56之间配置有可动膜58的构造。上分隔部件54是由金属、合成树脂形成的硬质的部件,在中央部分具备朝向上方开口的圆形的中央凹部60,并且在外周端部具备在外周面开口、且以不足一周的长度沿周向延伸的上周槽62。另一方面,下分隔部件56是与上分隔部件54同样的硬质部件,在中央部分具备朝向上方开口的圆形的容纳凹部64,并且,在外周部分具备在上表面开口、且以不足一周的长度沿周向延伸的下周槽66。此外,下分隔部件56的直径设为比上分隔部件54的直径大,在后述的上分隔部件54和下分隔部件56在上下方向上重叠的状态下,下周槽66和上周槽62在径向上形成于大致相同的位置,并且,下分隔部件56的外周端部到达比下周槽66靠外周的位置。
而且,上分隔部件54和下分隔部件56上下重叠,在容纳凹部64的开口部由上分隔部件54覆盖而形成的容纳空部配置有可动膜58。可动膜58是由橡胶等弹性体形成的圆板状的部件,在外周端部形成有朝厚度方向两侧突出、且沿周向以环状延伸的夹持部,并且,在内周部分一体形成有朝厚度方向两侧突出、且以放射状延伸的肋。该可动膜58配置于下分隔部件56的容纳凹部64,并配设于上下重叠的上分隔部件54和下分隔部件56之间。进一步,利用在上分隔部件54的中央凹部60的底壁部贯通形成的上通孔68、以及在下分隔部件56的容纳凹部64的底壁部贯通形成的下通孔70,使得可动膜58向上下的分隔部件54、56的外侧露出。
形成为这样的构造的分隔部件52配设于流体室50。即,上分隔部件54插入于第二安装部件18的连结部28,并且,下分隔部件56插入于杯状部件44的周壁部的下部,上述上下的分隔部件54、56配置于第二安装部件18和杯状部件44的上下之间。另外,下分隔部件56的外周部分与挠性膜48的密封部49重叠,密封部49夹持于下分隔部件56和杯状部件44的底壁部的上下之间。
进一步,将分隔部件52配设于流体室50,从而隔着分隔部件52而将流体室50分成上下两部分,在分隔部件52的上方形成有壁部的一部分由主体橡胶弹性体20构成的受压室72,并且,在分隔部件52的下方形成有壁部的一部分由挠性膜48构成的平衡室74。
更进一步,上分隔部件54的上周槽62由第二安装部件18的连结部28覆盖,并且,下分隔部件56的下周槽66由上分隔部件54覆盖,进一步,上周槽62和下周槽66在周向端部处相互连通,从而形成沿周向延伸的隧道状的流路。而且,该隧道状流路的一方的端部与受压室72连通,并且另一方的端部与平衡室74连通,由此形成将受压室72和平衡室74相互连通的节流通路76。此外,关于节流通路76,考虑流体室50的壁弹性刚性并适当地设定通路截面积A和通路长度L的比A/L,由此将在通路内流动的非压缩性流体的共振频率(调谐频率)调节为与发动机抖动相当的10Hz左右的低频。
进一步,受压室72的液压通过上通孔68而作用于可动膜58的上表面,并且,平衡室74的液压通过下通孔70而作用于可动膜58的下表面,可动膜58能够基于受压室72和平衡室74的液压差而在上下方向上进行弹性变形。此外,对可动膜58的共振频率进行调节,以使得该可动模58相对于频率高于节流通路76的调谐频率的振动的输入以共振状态而进行变形,在本实施方式中,将可动膜58的共振频率调谐为与怠速振动相当的十几Hz左右。
此外,在本实施方式中,形成为如下液体后注入构造:在将主体橡胶弹性体20的一体硫化成形品、杯状部件44、挠性膜48以及分隔部件52组合之后,将非压缩性流体注入至流体室50。即,在将上述各部件组合之后,将未图示的喷嘴插入于主体橡胶弹性体20的液体注入孔33,从该喷嘴向流体室50注入规定量的非压缩性流体。进一步,在针对流体室50的非压缩性流体的注入完毕之后,将球状的栓部件77嵌入于液体注入孔33而由栓部件77将液体注入孔33以流体密封的方式隔断,由此将非压缩性流体封入于流体室50。但是,发动机支架10并不限定于液体后注入构造,例如还可以通过在由非压缩性流体充满的水槽中进行上述各部件的组合操作而在进行各部件的组装作业的同时将非压缩性流体封入。
在形成为这样的构造的发动机支架10安装有托架78。托架78是由铝合金等金属形成的高刚性的部件,如图4~图6所示,其具有具备朝向左侧开口的装配空部80的凹状。此外,在托架78的右壁部的上部形成有左右贯通的窗部82,装配空部80通过窗部82而向右侧敞开。
另外,在托架78的前后壁部分别形成有朝向前后内侧开口、且朝左右侧以直线状延伸的引导槽84。该引导槽84形成为与第二安装部件18的引导部30大致对应的槽状,从而能够供引导部30插入。此外,引导槽84、84的上内表面形成为随着趋向右侧而向下倾斜的倾斜面,并且下内表面形成为在与上下方向正交的方向上扩展的非倾斜面。
进一步,引导槽84的右端被封闭,在将引导槽84的右端封闭的作为另一方的固定部的卡合壁部85贯通形成有铆接孔86。铆接孔86以与第二安装部件18的铆接销32对应的截面形状而向左右侧以直线状延伸,在本实施方式中,铆接孔86的直径比铆接销32的直径大,铆接销32相对于铆接孔86能够隔开间隙地插通。
更进一步,在托架78形成有向前后外侧突出的安装片88、88。安装片88形成为具备大致上下贯通的螺栓孔90的板状,并固定于车辆车身等的振动传递系统的构成部件。
而且,托架78装配于发动机支架10。即,在横向上将发动机支架10向托架78的装配空部80插入,从而,以将发动机支架10容纳于托架78的装配空部80的状态,将托架78装配于发动机支架10。
另外,将设置于发动机支架10的第二安装部件18的一对引导部30、30嵌入于托架78的一对引导槽84、84,由此将托架78固定安装于第二安装部件18。在本实施方式中,在一对引导部30、30的表面设置有覆盖橡胶42,因此,通过覆盖橡胶42的弹性变形而允许引导部30、30和引导槽84、84的尺寸误差,并且,引导部30、30难以从引导槽84、84脱离。
另外,发动机支架10在托架78的装配状态下在上下方向被压缩。即,在上下方向上对发动机支架10的主体橡胶弹性体20进行预压缩,并且上下方向的压缩力作用于发动机支架10的第二安装部件18和杯状部件44之间,由此实现了流体室50的壁部的密封性能的提高。更具体而言,将托架78的上壁部的下表面设为倾斜面,并且将引导槽84、84的下表面设为非倾斜面,因此,通过将发动机支架10相对于托架78向右侧嵌入,对发动机支架10的主体橡胶弹性体20进行上下压缩。另一方面,将托架78的下壁部的上表面设为非倾斜面,并且将引导槽84、84的上表面设为倾斜面,因此,通过将发动机支架10相对于托架78向右侧嵌入,对发动机支架10的挠性膜48的密封部49进行上下压缩。
此外,在本实施方式中,在装配托架78之前的发动机支架10中,形成为在构成流体室50的壁部的第二安装部件18、分隔部件52以及杯状部件44的各部件之间确保了某种程度的密封性的临时密封状态,在托架78的装配之前将非压缩性流体封入于流体室50。但是,也可以无需在托架78的装配之前在流体室50的壁部确保密封性,而是通过托架78的装配来确保密封性。在这样的情况等下,还可以在托架78相对于发动机支架10的装配之后再进行非压缩性流体相对于流体室50的封入。
另外,如图7(a)所示,突出设置于一对引导部30、30的铆接销32插通于在一对引导槽84、84的右端的卡合壁部85、85形成的铆接孔86、86,如图7(b)所示,通过塑性加工(铆接加工)在铆接孔86的开口周缘部将铆接销32的前端部铆接固定于卡合壁部85。由此,通过塑性加工用铝压铸品的一部分即作为一方的固定部的铆接销32的塑性加工而构成作为防振装置的发动机支架10和作为振动传递部件的托架78的固定构造,通过作为一方的固定部的铆接销32和作为另一方的固定部的卡合壁部85的卡合而防止第二安装部件18和托架78在左右方向上分离(脱离)。
此外,铆接加工是用于将多个部件接合的加工方法的一种,在本实施方式中,对插通于铆接孔86的铆接销32实施弯曲、压扁等塑性加工而使得铆接销32在铆接孔86的开口周缘部与卡合壁部85卡合,由此将具备铆接销32的第二安装部件18和具备卡合壁部85的托架78以无法分离的方式固定。据此,能够将铆接加工前的铆接销32的外径设为小于铆接孔86的内径,与将铆接销32压入固定于铆接孔86的情况相比,使得铆接销32向铆接孔86的插通变得容易。在本实施方式中,如图7所示,通过左右方向的压扁而使得比铆接孔86向右侧突出的铆接销32的前端部扩径变形,由此使得铆接销32在铆接孔86的开口周缘部与卡合壁部85卡合,但是,例如也可以使铆接销32的前端部向上下或左右弯曲,由此使得铆接销32在铆接孔86的开口周缘部与卡合壁部85卡合。
此处,具备铆接销32的第二安装部件18,为了避免在铆接销32的塑性加工时在铝压铸品的表面形成的冷硬层产生龟裂(裂纹)等不良情况,在压铸成形后实施退火的热处理。以下,对第二安装部件18的制造方法的一个例子进行说明。
即,首先,在以规定的压力将金属熔液即熔融的铝合金压入于预先通过普通压铸法准备的压铸成形用模具的型腔之后,进行冷却而使得金属熔液以规定形状凝固,并将模具打开而取出成形品,由此获得铝合金的压铸成形品。由此,压铸成形工序完毕。此外,如后所述,当在置于模具内的状态下进行热处理工序时,无需在压铸成形工序中将模具打开而取出成形品,可以在后述的热处理工序之后的冷却工序完毕之后将模具打开而取出成形品。总之,压铸成形工序是在模具内使熔融的铝合金成形为规定形状的工序。
作为第二安装部件18的形成材料,可以适当地采用各种公知的铝合金,但优选压铸用铝合金作为形成材料,例如,除了作为含有9.0%~11%的硅和0.4%~0.6%的镁的Al-Si-Mg系铝合金的压铸铝合金3型(ADC3)、作为含有9.6%~12%的硅和1.5%~3.5%的铜的Al-Si-Cu系铝合金的压铸铝合金12型(ADC12)以外,可以优选采用作为低Fe-Al-Si-Mn-Mg系铝合金的ASTM标准的365.0(注册商标Silafont-36)等。
另外,在压铸成形工序中,铝压铸品通过冷腔式的普通压铸法而形成。由此,因成形时的空气的卷入而在铝压铸品形成铸件气孔,并且,在成形时与模具接触的表层部分急速冷却而生成被称为冷硬层的、由微细的α相和共晶组织构成的致密的凝固层,与内部相比,铝压铸品的表层较硬、且难以延伸。
接下来,对成形后的铝压铸品实施退火的热处理。在将成形为与第二安装部件18对应的规定形状的铝压铸品加热至规定的温度的状态下,在规定时间内维持温度而进行该热处理工序。更具体而言,将铝压铸品加热至低于一般的退火温度的330℃~400℃的温度,并在1.5小时~3.0小时内连续地维持加热状态,由此进行热处理工序。但是,在热处理工序的过程中,铝压铸品的温度可以不必保持恒定。
经过这样的热处理,在成形后的铝压铸品的表面形成的冷硬层变质乃至破坏,第二安装部件18的表面的维氏硬度达到74HV以下而变得比较柔软。由此,实现了第二安装部件18的韧性的提高,容易防止铆接销32的铆接加工时的裂纹等。此外,根据铆接销32所要求的塑性变形程度的大小等而在上述范围内适当地选择热处理的温度和时间。
热处理后的铝压铸品自然地逐渐冷却至常温(气氛温度)。但是,还可以通过一边进行特定的温度调节一边进行冷却而对冷却速度进行调节等。然后,塑性加工用铝压铸品的制造工序以热处理后的铝压铸品的冷却工序的完毕而完毕,作为产品而获得作为塑性加工用铝压铸品的第二安装部件18。
此外,在压铸成形工序中不从模具取出铝压铸品,而是对铝压铸品和模具一起进行加热,由此还能够在模具内完成铝压铸品的热处理工序。进一步,热处理工序之后的冷却工序也能够在将铝压铸品置于模具内的状态下进行,可以不从模具取出热处理工序后的铝压铸品,而是在对铝压铸品和模具一起进行冷却之后将模具打开而取出产品。
这样形成的具备铆接销32的第二安装部件18,通过热处理使其表层的硬度降低而实现了韧性的提高,并且,塑性加工时在铆接销32的表面产生的裂纹、热处理时因铸件气孔膨胀而引起的铆接销32表面的膨胀等均得到避免。通过实验也确认了上述情况,图8中示出了实验结果。此外,在图8的曲线图中,横轴设为热处理的时间,纵轴设为铆接销32的表面的维氏硬度,对于热处理的温度不同的6种铆接销32、以及不进行热处理的铆接销32(空白组),示出了表面硬度相对于热处理时间的变化。进一步,在图8的曲线图中以淡墨着色的区域中,分别地,上侧表示塑性加工时在铆接销32产生裂纹的区域,下侧表示热处理时在铆接销32的表面产生膨胀的区域,处于上述以淡墨着色的上下的区域之间的未着色的区域是能够获得形成为作为目的的表面形状、且塑性加工时未产生裂纹的良好的铆接销32的区域。
根据图8,在热处理的温度为300℃和320℃的情况下,在实用的3小时以内的热处理中,铆接销32的表面的硬度未充分降低,塑性加工时在铆接销32产生了裂纹。另一方面,若以450℃的高温进行热处理,则容易在铆接销32的表面产生膨胀,尺寸误差增大。综上,通过实验可确认:热处理的温度优选为330℃~400℃。
进一步,通过实验还可确认:若要通过330℃~400℃的温度的热处理而使铆接销32的表面的硬度降低至能够防止塑性变形时的裂纹的程度,则热处理的时间需要达到1.5小时以上。
根据这样的具备铆接销32的第二安装部件18的制造方法,对于裂纹等在通过普通压铸法而成形的铝压铸品的塑性加工时容易成为问题的较硬的表层,通过热处理而降低其硬度。故此,当将铆接销32插通于托架78的铆接孔86而进行铆接固定时,能防止因铆接销32的塑性变形而引起的裂纹等,并实现了固定的可靠性、强度等的提高。因此,能够通过铝压铸品的塑性加工而构成如与卡合壁部85卡合的铆接销32那样的输入有振动的固定构造。
特别是通过进行热处理以使得铆接销32的表面的维氏硬度达到74HV以下,在铆接销32的塑性加工时难以产生裂纹等,能够有利于实现铆接销32对发动机支架10和托架78的连结固定。
进一步,通过以330℃以上的温度进行第二安装部件18的热处理,能够通过短时间的热处理而有效地防止铆接销32在塑性变形时的裂纹等。另外,通过将第二安装部件18的热处理的温度设为低于一般的退火温度的400℃以下的温度,能够抑制因热处理时的热膨胀等而引起的第二安装部件18的尺寸变化、因铸件气孔内的空气的膨胀而引起的第二安装部件18的变形等,从而能够获得高精度的产品。
更进一步,通过将第二安装部件18的热处理的时间设为1.5小时以上,能够通过400℃以下的低温的热处理而有效地防止铆接销32在塑性变形时的裂纹等。另外,通过将第二安装部件18的热处理的时间设为3小时以下,能够以优异的生产率而制造第二安装部件18。
此外,在因以高压、高速将金属熔液填充至模具的型腔时的空气的卷入而形成有铸件气孔的普通压铸中,若进行热处理则铸件气孔内的空气膨胀而容易产生表面膨胀等不良情况,因此,以往难以应用热处理,但若在本实施方式所示的温度条件以及时间条件下实施热处理,即使针对通过普通压铸而形成的塑性加工用铝压铸品(第二安装部件18)实施热处理,也不会在表面产生膨胀,能够有效地获得降低表层硬度的效果。
图9中示出了作为本发明第二实施方式的防振软管100。防振软管100具有如下构造:在作为防振软管构成部件的软管主体102的端部安装有作为本发明所涉及的塑性加工用铝压铸品的铆接金属件104。
铆接金属件104外插于软管主体102的端部,将插入于软管主体102的端部的作为振动传递部件的金属座106固定,并具有近似圆筒形状。该铆接金属件104例如外插于插入有金属座106的软管主体102的端部,通过八向拉深(日语:八方絞り)等模具铆接(缩径加工)而将该铆接金属件104紧固于软管主体102,由此将金属座106固定于软管主体102而构成防振软管100。在本实施方式中,铆接金属件104的整体设为一方的固定部,铆接金属件104以外插状态设置于作为软管构成部件的软管主体102,并且,插入于软管主体102的金属座106的一部分设为另一方的固定部,通过将铆接金属件104铆接固定于金属座106的一部分而构成固定构造。此外,软管主体102、金属座106的具体构造毕竟为示例而已,能够适当地进行变更。
另外,与第一实施方式的第二安装部件18相同,对于通过铝合金的普通压铸而成形的铝压铸品,实施加热至330~400℃的温度、且在1.5~3小时内维持加热后的状态的热处理,由此形成铆接金属件104。通过实施这样的热处理,使得铆接金属件104的表面的硬度变为74HV以下,在塑性变形时难以产生表面的裂纹等。此外,铆接金属件104的形成材料只要是铝合金即可,并未特别限定,但与第一实施方式的第二安装部件18相同,可优选采用ADC3、ADC12(JIS标准)、365.0(ASTM标准)等。
根据这样的依照本实施方式的铆接金属件104,通过压铸成形后的热处理而能够防止塑性加工(缩径加工)时的裂纹等,能够有利于实现金属座106相对于软管主体102的固定。特别是作为输入有振动的防振软管100的软管主体102和金属座106的固定构造,能够采用作为铝压铸品的铆接金属件104。
此外,如图9所示,遍及轴向全长且大致均匀地对本实施方式的铆接金属件104进行了缩径加工,但是,例如图10所示,也可以在轴向上的多处部位进行局部的缩径加工,而在塑性加工后的铆接金属件104中在轴向上交替地设置大径部分和小径部分。
以上虽然对本发明的实施方式进行了详细叙述,但本发明并不限定于该具体记载。例如,在上述实施方式中,示出了将本发明应用于基于销铆接的发动机支架10和托架78的固定构造的例子、将本发明应用于软管主体102和金属座106的固定构造的例子,但本发明的应用范围并非限定性地解释为实施方式。具体而言,例如,在具备将筒状的第二安装部件外插于中间套筒、分隔部件,通过第二安装部件的缩径加工而将中间套筒、分隔部件固定于第二安装部件的构造的防振装置中,也能够将第二安装部件设为本发明所涉及的塑性加工用铝压铸品。另外,例如,在具备通过对筒状的第二安装部件的下端部进行弯曲加工而将固接于圆板状的托架、挠性膜的外周端部的固定金属件等卡合固定于第二安装部件的下端部的构造的防振装置中,也能够将第二安装部件设为本发明所涉及的塑性加工用铝压铸品。
符号说明
10:发动机支架(防振装置);18:第二安装部件(塑性加工用铝压铸品);32:铆接销(一方的固定部);78:托架;85:卡合壁部(另一方的固定部);86:铆接孔;100:防振软管;104:铆接金属件(塑性加工用铝压铸品、一方的固定部);102:软管主体(防振软管构成部件);106:金属座(振动传递部件、另一方的固定部)。

Claims (5)

1.一种塑性加工用铝压铸品的制造方法,是通过塑性加工而构成防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造的塑性加工用铝压铸品的制造方法,其特征在于,具备:
压铸成形工序,通过普通压铸对所述塑性加工用铝压铸品进行成形;以及
热处理工序,对成形后的该塑性加工用铝压铸品实施退火的热处理。
2.根据权利要求1所述的塑性加工用铝压铸品的制造方法,其特征在于,
在1.5小时~3小时内进行所述退火的热处理。
3.根据权利要求1或2所述的塑性加工用铝压铸品的制造方法,其特征在于,
以330℃~400℃的温度进行所述退火的热处理。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的塑性加工用铝压铸品的制造方法,其特征在于,
通过所述退火的热处理而使得所述塑性加工用铝压铸品的表面硬度变为74HV以下。
5.一种固定构造,其是防振装置或防振软管构成部件、和振动传递部件的固定构造,
所述固定构造的特征在于,
所述防振装置或所述防振软管构成部件、和所述振动传递部件中的一方的固定部由权利要求1~4中任一项所述的塑性加工用铝压铸品构成,对该一方的固定部进行塑性加工而将其向该防振装置或该防振软管构成部件、和该振动传递部件中的另一方的固定部固定。
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