JP2000233253A - シリンダライナの製造方法 - Google Patents
シリンダライナの製造方法Info
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- JP2000233253A JP2000233253A JP11034547A JP3454799A JP2000233253A JP 2000233253 A JP2000233253 A JP 2000233253A JP 11034547 A JP11034547 A JP 11034547A JP 3454799 A JP3454799 A JP 3454799A JP 2000233253 A JP2000233253 A JP 2000233253A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 アルミナ２１、アルミニウム合金３１及
び、マグネシウム３２又はマグネシウム発生源を炉内に
納め、窒化マグネシウム３４でアルミナを還元し、アル
ミナにアルミニウム合金の溶湯を浸透させてアルミニウ
ム基複合材ビレット３５を製造する工程と、ビレットを
押出しプレスで筒に成形する押出し工程と、押出し後の
筒を引抜き装置で仕上げる引抜き工程と、引抜き後の筒
を切断加工してアルミニウム基複合材のシリンダライナ
を形成する切断工程と、からなるシリンダライナの製造
方法。 【効果】 窒化マグネシウムでアルミナを還元し、濡れ
をよくし、化学的にアルミナの多孔質にアルミニウム合
金の溶湯を浸透させるため、アルミニウムとアルミナの
界面は強固に結合され、塑性変形がしやすくなる。押出
しが容易であり、引抜きで内外径の精度を高め、切断と
同時に端面を仕上げるから、効率がよい。
び、マグネシウム３２又はマグネシウム発生源を炉内に
納め、窒化マグネシウム３４でアルミナを還元し、アル
ミナにアルミニウム合金の溶湯を浸透させてアルミニウ
ム基複合材ビレット３５を製造する工程と、ビレットを
押出しプレスで筒に成形する押出し工程と、押出し後の
筒を引抜き装置で仕上げる引抜き工程と、引抜き後の筒
を切断加工してアルミニウム基複合材のシリンダライナ
を形成する切断工程と、からなるシリンダライナの製造
方法。 【効果】 窒化マグネシウムでアルミナを還元し、濡れ
をよくし、化学的にアルミナの多孔質にアルミニウム合
金の溶湯を浸透させるため、アルミニウムとアルミナの
界面は強固に結合され、塑性変形がしやすくなる。押出
しが容易であり、引抜きで内外径の精度を高め、切断と
同時に端面を仕上げるから、効率がよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム基複合
材を用いたシリンダライナの製造方法に関する。
材を用いたシリンダライナの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム基複合材を用いたシリンダ
ライナの製造方法には、例えば、特開昭５９−２０６１
５４号公報「シリンダーの製造法」に示されたものがあ
る。このシリンダーの製造法は、同公報の第２頁左下欄
第８行〜第１７行に示される通りである。これらを要約
したものを次に示す。 （ａ）アルミニウムの溶湯中にＳｉＣのチップを撹拌分
散させ、凝固させる。 （ｂ）凝固したものを約２５０℃に加熱した状態で引抜
き加工してパイプを作成する。 （ｃ）パイプを切断してスリーブ状にしたものをダイキ
ャスト用の金型に嵌合した後、アルミニウム合金（ＡＤ
Ｃ１２）で鋳ぐるんでシリンダーを製造する。
ライナの製造方法には、例えば、特開昭５９−２０６１
５４号公報「シリンダーの製造法」に示されたものがあ
る。このシリンダーの製造法は、同公報の第２頁左下欄
第８行〜第１７行に示される通りである。これらを要約
したものを次に示す。 （ａ）アルミニウムの溶湯中にＳｉＣのチップを撹拌分
散させ、凝固させる。 （ｂ）凝固したものを約２５０℃に加熱した状態で引抜
き加工してパイプを作成する。 （ｃ）パイプを切断してスリーブ状にしたものをダイキ
ャスト用の金型に嵌合した後、アルミニウム合金（ＡＤ
Ｃ１２）で鋳ぐるんでシリンダーを製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のスリーブ状にし
たものは、アルミニウムの溶湯中にＳｉＣのチップを複
合した複合材であり、塑性変形の抵抗が大きく、且つ、
アルミニウムとＳｉＣの界面は機械的な結合状態にある
だけであり、そのため、伸びが小さく、一般的な複合材
と同様、加工性が悪い。その結果、引抜き加工又は押出
し加工してパイプを作成する方法では、成形し難く、パ
イプの高品質化及び生産の効率化は難しい。
たものは、アルミニウムの溶湯中にＳｉＣのチップを複
合した複合材であり、塑性変形の抵抗が大きく、且つ、
アルミニウムとＳｉＣの界面は機械的な結合状態にある
だけであり、そのため、伸びが小さく、一般的な複合材
と同様、加工性が悪い。その結果、引抜き加工又は押出
し加工してパイプを作成する方法では、成形し難く、パ
イプの高品質化及び生産の効率化は難しい。
【０００４】そこで、本発明の目的は、生産効率がよ
く、高品質なシリンダライナの製造方法を提供すること
にある。
く、高品質なシリンダライナの製造方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、酸化物系セラミックスからなる多孔質成
形体とともに、アルミニウム合金及び、マグネシウム又
はマグネシウム発生源を炉内に納め、窒化マグネシウム
の作用で酸化物系セラミックスを還元し、酸化物系セラ
ミックスの多孔質にアルミニウム合金の溶湯を浸透させ
てアルミニウム基複合材ビレットを製造する工程と、ア
ルミニウム基複合材ビレットを押出しプレスで筒に成形
する押出し工程と、押出し後の筒を引抜き装置で仕上げ
て内外径に精度を付与する引抜き工程と、引抜き後の筒
を所定長さに切断加工してアルミニウム基複合材のシリ
ンダライナを形成する切断工程と、からなる。
に請求項１は、酸化物系セラミックスからなる多孔質成
形体とともに、アルミニウム合金及び、マグネシウム又
はマグネシウム発生源を炉内に納め、窒化マグネシウム
の作用で酸化物系セラミックスを還元し、酸化物系セラ
ミックスの多孔質にアルミニウム合金の溶湯を浸透させ
てアルミニウム基複合材ビレットを製造する工程と、ア
ルミニウム基複合材ビレットを押出しプレスで筒に成形
する押出し工程と、押出し後の筒を引抜き装置で仕上げ
て内外径に精度を付与する引抜き工程と、引抜き後の筒
を所定長さに切断加工してアルミニウム基複合材のシリ
ンダライナを形成する切断工程と、からなる。
【０００６】酸化物系セラミックスを還元することによ
り、多孔質の表面を金属化して酸化物系セラミックスと
アルミニウム合金溶湯との濡れ性をよくする。こうして
得られたアルミニウム基複合材はアルミニウムと強化材
の界面がケミカルコンタクトによって強固に結合され、
成形性に優れたアルミニウム基複合材であり、後工程で
の、押出しや引抜きが容易となり、押出比を高めること
ができ、高押出比による変形を加えることができる。こ
の結果、内部欠陥の除去、緻密化を図ることができ、品
質を高めることができる。引抜き工程で、筒の内径及び
外径の仕上り精度を高める。
り、多孔質の表面を金属化して酸化物系セラミックスと
アルミニウム合金溶湯との濡れ性をよくする。こうして
得られたアルミニウム基複合材はアルミニウムと強化材
の界面がケミカルコンタクトによって強固に結合され、
成形性に優れたアルミニウム基複合材であり、後工程で
の、押出しや引抜きが容易となり、押出比を高めること
ができ、高押出比による変形を加えることができる。こ
の結果、内部欠陥の除去、緻密化を図ることができ、品
質を高めることができる。引抜き工程で、筒の内径及び
外径の仕上り精度を高める。
【０００７】請求項２は、押出し前のビレットの断面積
を押出し後の筒の断面積で割った値を押出比とするとき
に、押出し工程での押出比を１０〜５０に設定する。押
出比が１０未満であれば、得られた筒に十分な引張り強
さ及び耐力を付与することができない。押出比が大きい
と、１回の押出しで比較的多くの製品を成形できるか
ら、生産性がよくなり、押出比は大きい方が望ましい。
しかし、押出比が５０を超えると、押出し力が大きくな
り、設備が大規模なものとなり、設備費が嵩む。その結
果、アルミニウム基複合材の機械的性質の観点から下限
を１０とし、設備能力（押出しプレス出力）の観点から
上限を５０とする。
を押出し後の筒の断面積で割った値を押出比とするとき
に、押出し工程での押出比を１０〜５０に設定する。押
出比が１０未満であれば、得られた筒に十分な引張り強
さ及び耐力を付与することができない。押出比が大きい
と、１回の押出しで比較的多くの製品を成形できるか
ら、生産性がよくなり、押出比は大きい方が望ましい。
しかし、押出比が５０を超えると、押出し力が大きくな
り、設備が大規模なものとなり、設備費が嵩む。その結
果、アルミニウム基複合材の機械的性質の観点から下限
を１０とし、設備能力（押出しプレス出力）の観点から
上限を５０とする。
【０００８】請求項３は、引抜き工程では筒の外面に引
抜き方向に平行な溝を同時に形成する。引抜きで筒の成
形と同時に溝を形成するので、溝を切削加工で形成する
必要がなく、生産コストを下げることができる。
抜き方向に平行な溝を同時に形成する。引抜きで筒の成
形と同時に溝を形成するので、溝を切削加工で形成する
必要がなく、生産コストを下げることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るアルミニウム基複合材
の製造装置の概要構造図であり、アルミニウム基複合材
製造装置１は、雰囲気炉２と、この雰囲気炉２に付属し
た加熱装置３と、雰囲気炉２に不活性ガスを供給するガ
ス供給装置６と、雰囲気炉２内を減圧する真空ポンプ７
とからなる。８及び９は坩堝（るつぼ）である。詳しく
は、加熱装置３は、例えば、制御装置１１と、温度セン
サ１２と、加熱コイル１３とからなり、ガス供給装置６
は、アルゴンガス（Ａｒ）１４のボンベ１５と、窒素ガ
ス（Ｎ2）１６のボンベ１７と、これらのボンベ１５，
１７のガスを雰囲気炉２へ供給する管１８と、この管１
８に設けた圧力ゲージ１９とからなる。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るアルミニウム基複合材
の製造装置の概要構造図であり、アルミニウム基複合材
製造装置１は、雰囲気炉２と、この雰囲気炉２に付属し
た加熱装置３と、雰囲気炉２に不活性ガスを供給するガ
ス供給装置６と、雰囲気炉２内を減圧する真空ポンプ７
とからなる。８及び９は坩堝（るつぼ）である。詳しく
は、加熱装置３は、例えば、制御装置１１と、温度セン
サ１２と、加熱コイル１３とからなり、ガス供給装置６
は、アルゴンガス（Ａｒ）１４のボンベ１５と、窒素ガ
ス（Ｎ2）１６のボンベ１７と、これらのボンベ１５，
１７のガスを雰囲気炉２へ供給する管１８と、この管１
８に設けた圧力ゲージ１９とからなる。
【００１０】坩堝８は酸化物系セラミックスであるとこ
ろの多孔質アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）２１及びアルミニウム
合金３１を入れる容器であり、坩堝９はマグネシウム
（Ｍｇ）３２を入れる容器である。アルミニウム合金３
１は、例えばＡ６０６１である。マグネシウム（Ｍｇ）
３２はマグネシウム合金でもよい。
ろの多孔質アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）２１及びアルミニウム
合金３１を入れる容器であり、坩堝９はマグネシウム
（Ｍｇ）３２を入れる容器である。アルミニウム合金３
１は、例えばＡ６０６１である。マグネシウム（Ｍｇ）
３２はマグネシウム合金でもよい。
【００１１】図２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るアルミ
ニウム基複合材ビレットの製造要領図であり、（ａ）〜
（ｃ）は浸透までの過程を模式的に示す。 （ａ）：まず、酸化物系セラミックスであるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）２１とともに、アルミニウム合金３１及び
マグネシウム（Ｍｇ）３２を炉内に納める。具体的に
は、坩堝８にアルミナ２１を入れ、アルミナ２１にアル
ミニウム合金３１を載せ、坩堝９にマグネシウム３２を
入れる。
ニウム基複合材ビレットの製造要領図であり、（ａ）〜
（ｃ）は浸透までの過程を模式的に示す。 （ａ）：まず、酸化物系セラミックスであるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）２１とともに、アルミニウム合金３１及び
マグネシウム（Ｍｇ）３２を炉内に納める。具体的に
は、坩堝８にアルミナ２１を入れ、アルミナ２１にアル
ミニウム合金３１を載せ、坩堝９にマグネシウム３２を
入れる。
【００１２】次に、雰囲気炉２内の酸素を除去するため
に雰囲気炉２内を真空引きし、一定の真空度に達した
ら、真空ポンプ７を止め、雰囲気炉２にアルゴンガス
（Ａｒ）１４を矢印の如く供給し、加熱コイル１３で
矢印の如く多孔質アルミナ２１、アルミニウム合金３
１及びマグネシウム３２の加熱を開始する。
に雰囲気炉２内を真空引きし、一定の真空度に達した
ら、真空ポンプ７を止め、雰囲気炉２にアルゴンガス
（Ａｒ）１４を矢印の如く供給し、加熱コイル１３で
矢印の如く多孔質アルミナ２１、アルミニウム合金３
１及びマグネシウム３２の加熱を開始する。
【００１３】雰囲気炉２内の温度を温度センサ１２で検
出しつつ昇温（自動）する。所定温度（例えば、約７５
０℃〜約９００℃）に達する過程で、アルミニウム合金
３１は溶解する。同時に、マグネシウム（Ｍｇ）３２は
矢印の如く蒸発する。その際、雰囲気炉２内はアルゴ
ンガス（Ａｒ）１４の雰囲気下にあるので、アルミニウ
ム合金３１及びマグネシウム（Ｍｇ）３２が酸化するこ
とはない。
出しつつ昇温（自動）する。所定温度（例えば、約７５
０℃〜約９００℃）に達する過程で、アルミニウム合金
３１は溶解する。同時に、マグネシウム（Ｍｇ）３２は
矢印の如く蒸発する。その際、雰囲気炉２内はアルゴ
ンガス（Ａｒ）１４の雰囲気下にあるので、アルミニウ
ム合金３１及びマグネシウム（Ｍｇ）３２が酸化するこ
とはない。
【００１４】（ｂ）：次に、雰囲気炉２内を加圧し、窒
化マグネシウム３４の作用でアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）２１
を還元し、アルミナ２１の多孔質にアルミニウム合金３
１の溶湯を浸透させてアルミニウム基複合材ビレット３
５を製造する。具体的には、雰囲気炉２に窒素ガス（Ｎ
2）１６を矢印の如く供給しつつ加圧（例えば、大気
圧＋約０．５ｋｇ／ｃｍ2）し、雰囲気炉２内の雰囲気
を窒素ガス（Ｎ2）１６に置換する。
化マグネシウム３４の作用でアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）２１
を還元し、アルミナ２１の多孔質にアルミニウム合金３
１の溶湯を浸透させてアルミニウム基複合材ビレット３
５を製造する。具体的には、雰囲気炉２に窒素ガス（Ｎ
2）１６を矢印の如く供給しつつ加圧（例えば、大気
圧＋約０．５ｋｇ／ｃｍ2）し、雰囲気炉２内の雰囲気
を窒素ガス（Ｎ2）１６に置換する。
【００１５】雰囲気炉２内が窒素ガス（Ｎ2）１６の雰
囲気になると、窒素ガス１６は、マグネシウム（Ｍｇ）
３２と反応して窒化マグネシウム（Ｍｇ3Ｎ2）３４を生
成する。この窒化マグネシウム３４はアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3）２１を還元するので、アルミナ２１は濡れ性がよ
くなる。その結果、アルミナ２１の多孔質にアルミニウ
ム合金３１の溶湯が浸透する。アルミニウム合金３１が
凝固してアルミニウム基複合材ビレット３５が完成す
る。浸透過程において、雰囲気炉２内を加圧雰囲気下に
すると、浸透が早くなり、短時間でアルミニウム基複合
材ビレット３５を製造することができる。なお、雰囲気
炉２内を真空ポンプ７で減圧し、減圧窒素雰囲気下でも
短時間で浸透させることができる。
囲気になると、窒素ガス１６は、マグネシウム（Ｍｇ）
３２と反応して窒化マグネシウム（Ｍｇ3Ｎ2）３４を生
成する。この窒化マグネシウム３４はアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3）２１を還元するので、アルミナ２１は濡れ性がよ
くなる。その結果、アルミナ２１の多孔質にアルミニウ
ム合金３１の溶湯が浸透する。アルミニウム合金３１が
凝固してアルミニウム基複合材ビレット３５が完成す
る。浸透過程において、雰囲気炉２内を加圧雰囲気下に
すると、浸透が早くなり、短時間でアルミニウム基複合
材ビレット３５を製造することができる。なお、雰囲気
炉２内を真空ポンプ７で減圧し、減圧窒素雰囲気下でも
短時間で浸透させることができる。
【００１６】（ｃ）：アルミニウム基複合材ビレット３
５（以下「ビレット３５」と略記する。）は、酸化物系
セラミックスであるアルミナ２１にアルミニウム合金３
１が浸透したもので、成形性に優れ、塑性変形がしやす
い複合材料である。 （ｄ）：最後に、ビレット３５をＮＣ（数値制御）旋盤
３６で所定寸法に切削加工する。寸法は次工程の押出し
プレスに合せる。
５（以下「ビレット３５」と略記する。）は、酸化物系
セラミックスであるアルミナ２１にアルミニウム合金３
１が浸透したもので、成形性に優れ、塑性変形がしやす
い複合材料である。 （ｄ）：最後に、ビレット３５をＮＣ（数値制御）旋盤
３６で所定寸法に切削加工する。寸法は次工程の押出し
プレスに合せる。
【００１７】図３は本発明に係る押出し工程の説明図で
あり、アルミニウム基複合材ビレット３５をコンテナ４
１に挿入し、ラム４２で押出すことにより、ダイス４３
とマンドレル４４の間を通して、筒４５に成形する。押
出し前のビレット３５の断面積をＡ０とし、押出し後の
筒４５の断面積をＡ１とする。
あり、アルミニウム基複合材ビレット３５をコンテナ４
１に挿入し、ラム４２で押出すことにより、ダイス４３
とマンドレル４４の間を通して、筒４５に成形する。押
出し前のビレット３５の断面積をＡ０とし、押出し後の
筒４５の断面積をＡ１とする。
【００１８】ビレット３５は、アルミニウムと強化材の
界面がケミカルコンタクトによって強固に結合された複
合材なので、成形性がよく、その結果、筒４５の押出し
は容易である。また、高押出比による変形を加えること
で、内部欠陥の除去、緻密化を図ることができ、品質を
高めることができる。
界面がケミカルコンタクトによって強固に結合された複
合材なので、成形性がよく、その結果、筒４５の押出し
は容易である。また、高押出比による変形を加えること
で、内部欠陥の除去、緻密化を図ることができ、品質を
高めることができる。
【００１９】ここで、押出比Ｒは、Ｒ＝Ａ０／Ａ１と定
義する。すなわち、押出比Ｒは、押出し前のビレット３
５の断面積Ａ０を押出し後の筒４５の断面積Ａ１で割っ
た値である。
義する。すなわち、押出比Ｒは、押出し前のビレット３
５の断面積Ａ０を押出し後の筒４５の断面積Ａ１で割っ
た値である。
【００２０】図４は本発明に係る押出比と引張り強さ・
耐力の関係を示したグラフであり、横軸を押出比Ｒと
し、縦軸を引張り強さσB及び耐力σ0.2としたものであ
る。なお、σ0.2は０．２％耐力の略号である。押出比
Ｒが１０未満では、引張り強さσBは押出比Ｒに比例す
る。従って、押出比Ｒによって引張り強さσBを大きく
することができる。同様に、耐力σ0.2も大きくするこ
とができる。押出比Ｒが１０以上では、押出比Ｒの増加
に対して引張り強さσBの増加は極めて僅かであり、ほ
ぼ一定となる。同様に、耐力σ0.2もほぼ一定となる。
押出比が大きいと、生産性がよくなるから、押出比は大
きい方が望ましい。しかし、押出比が５０を超えると、
押出し力が大きくなり、大型の設備が新たに必要とな
る。その結果、アルミニウム基複合材の機械的性質の観
点から下限を１０とし、設備能力（押出しプレス出力）
の観点から上限を５０とする。
耐力の関係を示したグラフであり、横軸を押出比Ｒと
し、縦軸を引張り強さσB及び耐力σ0.2としたものであ
る。なお、σ0.2は０．２％耐力の略号である。押出比
Ｒが１０未満では、引張り強さσBは押出比Ｒに比例す
る。従って、押出比Ｒによって引張り強さσBを大きく
することができる。同様に、耐力σ0.2も大きくするこ
とができる。押出比Ｒが１０以上では、押出比Ｒの増加
に対して引張り強さσBの増加は極めて僅かであり、ほ
ぼ一定となる。同様に、耐力σ0.2もほぼ一定となる。
押出比が大きいと、生産性がよくなるから、押出比は大
きい方が望ましい。しかし、押出比が５０を超えると、
押出し力が大きくなり、大型の設備が新たに必要とな
る。その結果、アルミニウム基複合材の機械的性質の観
点から下限を１０とし、設備能力（押出しプレス出力）
の観点から上限を５０とする。
【００２１】図５は本発明に係る引抜き工程（第１実施
例）の説明図であり、押出し後の筒４５を引抜き装置５
０にセットし、つかみ具５１で引くことにより、ダイス
５２とプラグ５３の間を通じて、筒５６に成形（冷間）
する。
例）の説明図であり、押出し後の筒４５を引抜き装置５
０にセットし、つかみ具５１で引くことにより、ダイス
５２とプラグ５３の間を通じて、筒５６に成形（冷間）
する。
【００２２】筒５６は、内径がＤ１、外径がＤ２、肉厚
がｔであり、これらの寸法は所定の公差範囲にあり、同
時に、所定の真円度及び表面粗さを有するものである。
本発明のアルミニウム基複合材は塑性変形が容易なの
で、１回の引抜きで内・外径Ｄ１，Ｄ２に所望の精度を
付与することができる。
がｔであり、これらの寸法は所定の公差範囲にあり、同
時に、所定の真円度及び表面粗さを有するものである。
本発明のアルミニウム基複合材は塑性変形が容易なの
で、１回の引抜きで内・外径Ｄ１，Ｄ２に所望の精度を
付与することができる。
【００２３】図６は押出しのみの加工精度と本発明に係
る引抜き後の加工精度を比較した一例のグラフであり、
横軸を内径とし、縦軸を公差としたものである。例え
ば、内径５０ｍｍの引抜き後の加工精度は、公差±０．
０２ｍｍの範囲にあり、内径８０ｍｍの加工精度は、公
差±０．０３ｍｍの範囲にある。冷間の引抜き工程で内
径の精度を大幅に高めることができる。なお、外径も同
様の公差である。このことから、押出し加工のみで筒を
成形したものに比較して、押出し加工に続いて引抜き加
工を実施した本発明の製造方法によれば、１０倍程仕上
げ精度を高めることができることがわかる。
る引抜き後の加工精度を比較した一例のグラフであり、
横軸を内径とし、縦軸を公差としたものである。例え
ば、内径５０ｍｍの引抜き後の加工精度は、公差±０．
０２ｍｍの範囲にあり、内径８０ｍｍの加工精度は、公
差±０．０３ｍｍの範囲にある。冷間の引抜き工程で内
径の精度を大幅に高めることができる。なお、外径も同
様の公差である。このことから、押出し加工のみで筒を
成形したものに比較して、押出し加工に続いて引抜き加
工を実施した本発明の製造方法によれば、１０倍程仕上
げ精度を高めることができることがわかる。
【００２４】図７は本発明に係る筒の切断工程の説明図
である。引抜き後の筒５６を所定長さＬ１に切断し、ア
ルミニウム基複合材のシリンダライナ５７を形成する。
長さＬ１は定寸であり、シリンダライナ５７の端面５
８，５８をカッタ５９で切断すると同時に仕上げる。
である。引抜き後の筒５６を所定長さＬ１に切断し、ア
ルミニウム基複合材のシリンダライナ５７を形成する。
長さＬ１は定寸であり、シリンダライナ５７の端面５
８，５８をカッタ５９で切断すると同時に仕上げる。
【００２５】図８は本発明に係るシリンダライナの嵌合
工程の一例を示す図である。シリンダブロック６０のシ
リンダ部６１・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）に、
それより僅かに大径のシリンダライナ５７・・・を嵌合す
ることで、シリンダライナ５７・・・をシリンダブロック
６０に一体的に取付ける。
工程の一例を示す図である。シリンダブロック６０のシ
リンダ部６１・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）に、
それより僅かに大径のシリンダライナ５７・・・を嵌合す
ることで、シリンダライナ５７・・・をシリンダブロック
６０に一体的に取付ける。
【００２６】次に、本発明に係るシリンダライナの別実
施例を説明する。図９は本発明に係る引き抜き工程（第
２実施例）の説明図であり、上記図５に示す実施の形態
と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略す
る。筒５６Ｂの外面７２に引抜き方向（矢印の方向）
に平行な溝７３を同時に形成する。具体的には、引抜き
装置７０は、ダイス７５と、プラグ５２を支持する支持
棒５３と、端部に取付けたつかみ具５４とを有する。ダ
イス７５は凸部７６を形成したものであり、つかみ具５
４が矢印の方向に移動すると、凸部７６は、溝７３を
成形する。筒５６Ｂの成形と同時に溝７３を形成するの
で、溝７３を切削で形成する必要がなく、生産コストを
低減できる。また、溝を形成することによってシリンダ
ライナを鋳込んだ場合に溶湯との抱き付き性を向上でき
る。
施例を説明する。図９は本発明に係る引き抜き工程（第
２実施例）の説明図であり、上記図５に示す実施の形態
と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略す
る。筒５６Ｂの外面７２に引抜き方向（矢印の方向）
に平行な溝７３を同時に形成する。具体的には、引抜き
装置７０は、ダイス７５と、プラグ５２を支持する支持
棒５３と、端部に取付けたつかみ具５４とを有する。ダ
イス７５は凸部７６を形成したものであり、つかみ具５
４が矢印の方向に移動すると、凸部７６は、溝７３を
成形する。筒５６Ｂの成形と同時に溝７３を形成するの
で、溝７３を切削で形成する必要がなく、生産コストを
低減できる。また、溝を形成することによってシリンダ
ライナを鋳込んだ場合に溶湯との抱き付き性を向上でき
る。
【００２７】尚、本発明の実施の形態に示した図２
（ｂ）の窒化マグネシウム（Ｍｇ3Ｎ2）３４の生成で
は、マグネシウム（Ｍｇ）を坩堝に入れたけれども、こ
れは一例であって、これに限定するものではない。例え
ば、予め多孔質成形体にマグネシウムを含有させておい
て、窒化マグネシウムを生成させるようにしてもよい。
（ｂ）の窒化マグネシウム（Ｍｇ3Ｎ2）３４の生成で
は、マグネシウム（Ｍｇ）を坩堝に入れたけれども、こ
れは一例であって、これに限定するものではない。例え
ば、予め多孔質成形体にマグネシウムを含有させておい
て、窒化マグネシウムを生成させるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１では、窒化マグネシウムの作用で酸化物
系セラミックスを還元する。酸化物系セラミックスであ
るアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を還元して金属化すると、濡れ
がよくなり、アルミニウム合金と結合することができ
る。酸化物系セラミックスの多孔質にアルミニウム合金
の溶湯を浸透させる。アルミニウム合金は還元された酸
化物系セラミックスの多孔質に容易に浸透するととも
に、酸化物系セラミックスと化学的に強固に結合する。
その結果、塑性変形がしやすく、成形性に優れたアルミ
ニウム基複合材を得ることができ、後工程での、押出し
や引抜きが容易となる。
する。請求項１では、窒化マグネシウムの作用で酸化物
系セラミックスを還元する。酸化物系セラミックスであ
るアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を還元して金属化すると、濡れ
がよくなり、アルミニウム合金と結合することができ
る。酸化物系セラミックスの多孔質にアルミニウム合金
の溶湯を浸透させる。アルミニウム合金は還元された酸
化物系セラミックスの多孔質に容易に浸透するととも
に、酸化物系セラミックスと化学的に強固に結合する。
その結果、塑性変形がしやすく、成形性に優れたアルミ
ニウム基複合材を得ることができ、後工程での、押出し
や引抜きが容易となる。
【００２９】アルミニウム基複合材ビレットを押出しプ
レスで筒に成形する。アルミニウム基複合材ビレットは
成形性がよいから、押出しが容易である。また、高押出
比による変形を加えることで、内部欠陥の除去、緻密化
を図ることができ、品質を高めることができる。引抜き
で筒の内外径の精度を高める。内径及び外径の精度がよ
いので、切削加工せずに、そのまま組み付けることがで
きる。引抜き後の筒を切断してシリンダライナを製造す
る。切断のみで、シリンダライナは完成するから、生産
効率が向上する。
レスで筒に成形する。アルミニウム基複合材ビレットは
成形性がよいから、押出しが容易である。また、高押出
比による変形を加えることで、内部欠陥の除去、緻密化
を図ることができ、品質を高めることができる。引抜き
で筒の内外径の精度を高める。内径及び外径の精度がよ
いので、切削加工せずに、そのまま組み付けることがで
きる。引抜き後の筒を切断してシリンダライナを製造す
る。切断のみで、シリンダライナは完成するから、生産
効率が向上する。
【００３０】請求項２では、押出し工程の押出比を１０
〜５０に設定する。押出比が１０以上になると、アルミ
ニウム基複合材の引張り強さ及び耐力はほぼ一定とな
る。押出比が大きいと、生産性がよくなるから、押出比
は大きい方が望ましい。しかし、押出比が５０を超える
と、押出し力が大きくなり、大型の設備が新たに必要と
なる。その結果、押出比を１０〜５０に設定すること
で、アルミニウム基複合材の引張り強さ及び耐力を大き
くすることができ、且つ、既存の設備を用いて生産コス
トの低減を図ることができる。また、本アルミニウム基
複合材は成形性がよいから、押出比を５０に上げて成形
することができ、生産性の向上を図ることができる。
〜５０に設定する。押出比が１０以上になると、アルミ
ニウム基複合材の引張り強さ及び耐力はほぼ一定とな
る。押出比が大きいと、生産性がよくなるから、押出比
は大きい方が望ましい。しかし、押出比が５０を超える
と、押出し力が大きくなり、大型の設備が新たに必要と
なる。その結果、押出比を１０〜５０に設定すること
で、アルミニウム基複合材の引張り強さ及び耐力を大き
くすることができ、且つ、既存の設備を用いて生産コス
トの低減を図ることができる。また、本アルミニウム基
複合材は成形性がよいから、押出比を５０に上げて成形
することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００３１】請求項３では、引抜きで筒の外面に溝を同
時に形成する。溝の機械加工を省いて、工程を集約する
ことができるから、生産コストの低減を図ることができ
る。
時に形成する。溝の機械加工を省いて、工程を集約する
ことができるから、生産コストの低減を図ることができ
る。
【図１】本発明に係るアルミニウム基複合材の製造装置
の概要構造図
の概要構造図
【図２】本発明に係るアルミニウム基複合材ビレットの
製造要領図
製造要領図
【図３】本発明に係る押出し工程の説明図
【図４】本発明に係る押出比と引張り強さ・耐力の関係
を示したグラフ
を示したグラフ
【図５】本発明に係る引抜き工程（第１実施例）の説明
図
図
【図６】押出しのみの加工精度と本発明に係る引抜き後
の加工精度を比較した一例のグラフ
の加工精度を比較した一例のグラフ
【図７】本発明に係る筒の切断工程の説明図
【図８】本発明に係るシリンダライナの嵌合工程の一例
を示す図
を示す図
【図９】本発明に係る引き抜き工程（第２実施例）の説
明図
明図
１…アルミニウム基複合材製造装置、２１…酸化物系セ
ラミックス（アルミナ）、３１…アルミニウム合金、３
２…マグネシウム、３４…窒化マグネシウム、３５…ア
ルミニウム基複合材ビレット、４５…押出し後の筒
（筒）、５０，７０…引抜き装置、５６，５６Ｂ…引抜
き後の筒（筒）、５７…シリンダライナ、７２…外面、
７３…溝、Ａ０…押出し前のビレットの断面積、Ａ１…
押出し後の筒の断面積、Ｒ…押出比。
ラミックス（アルミナ）、３１…アルミニウム合金、３
２…マグネシウム、３４…窒化マグネシウム、３５…ア
ルミニウム基複合材ビレット、４５…押出し後の筒
（筒）、５０，７０…引抜き装置、５６，５６Ｂ…引抜
き後の筒（筒）、５７…シリンダライナ、７２…外面、
７３…溝、Ａ０…押出し前のビレットの断面積、Ａ１…
押出し後の筒の断面積、Ｒ…押出比。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｊ 10/04 Ｆ１６Ｊ 10/04 (72)発明者 庄子 広人 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 崇 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3G024 AA26 FA14 GA02 GA13 HA06 HA07 HA11 3J044 AA18 BA04 CC17 CC30 4E087 BA04 BA14 BA22 BA26 CA07 CA21 CA22 CB01 CB12 DB22 EC17 EC18 EC37 HA61 HA64
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化物系セラミックスからなる多孔質成
形体とともに、アルミニウム合金及び、マグネシウム又
はマグネシウム発生源を炉内に納め、窒化マグネシウム
の作用で酸化物系セラミックスを還元し、酸化物系セラ
ミックスの多孔質にアルミニウム合金の溶湯を浸透させ
てアルミニウム基複合材ビレットを製造する工程と、 前記アルミニウム基複合材ビレットを押出しプレスで筒
に成形する押出し工程と、 前記押出し後の筒を引抜き装置で仕上げて内外径に精度
を付与する引抜き工程と、 前記引抜き後の筒を所定長さに切断加工してアルミニウ
ム基複合材のシリンダライナを形成する切断工程と、か
らなることを特徴とするシリンダライナの製造方法。 - 【請求項２】 押出し前のビレットの断面積を押出し後
の筒の断面積で割った値を押出比とするときに、前記押
出し工程での押出比を１０〜５０に設定することを特徴
とする請求項１記載のシリンダライナの製造方法。 - 【請求項３】 前記引抜き工程では筒の外面に引抜き方
向に平行な溝を同時に形成することを特徴とする請求項
１記載のシリンダライナの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11034547A JP2000233253A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | シリンダライナの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11034547A JP2000233253A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | シリンダライナの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000233253A true JP2000233253A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12417348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11034547A Pending JP2000233253A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | シリンダライナの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000233253A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002336954A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-26 | Honda Motor Co Ltd | シリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP2002336953A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-26 | Honda Motor Co Ltd | 複数気筒エンジンのシリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP2003033859A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Honda Motor Co Ltd | シリンダブロックの製造方法 |
| JP2010515860A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | ピーク ヴェルクシュトッフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 複数のシリンダースリーブと、材料帯を固着した短いシリンダースリーブを有するシリンダークランクハウジングの製造方法 |
| JP2011127610A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Mahle Internatl Gmbh | シリンダライナとクランクケースとから成る構成ユニット |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP11034547A patent/JP2000233253A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002336954A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-26 | Honda Motor Co Ltd | シリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP2002336953A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-26 | Honda Motor Co Ltd | 複数気筒エンジンのシリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP4580121B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2010-11-10 | 本田技研工業株式会社 | シリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP4633961B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2011-02-16 | 本田技研工業株式会社 | 複数気筒エンジンのシリンダライナの鋳包み成形方法 |
| JP2003033859A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Honda Motor Co Ltd | シリンダブロックの製造方法 |
| JP2010515860A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | ピーク ヴェルクシュトッフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 複数のシリンダースリーブと、材料帯を固着した短いシリンダースリーブを有するシリンダークランクハウジングの製造方法 |
| JP2011127610A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Mahle Internatl Gmbh | シリンダライナとクランクケースとから成る構成ユニット |
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