JP2001071118A - 鋳包み部材並びに該部材の鋳包み方法 - Google Patents
鋳包み部材並びに該部材の鋳包み方法Info
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- JP2001071118A JP2001071118A JP25173699A JP25173699A JP2001071118A JP 2001071118 A JP2001071118 A JP 2001071118A JP 25173699 A JP25173699 A JP 25173699A JP 25173699 A JP25173699 A JP 25173699A JP 2001071118 A JP2001071118 A JP 2001071118A
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】予熱時の中子の膨張に起因する予備成形体の破
損を防止する。 【解決手段】トップリング溝に鋳包まれるセラミック予
備成形体３０は円環状のセラミック多孔体であり、その
内周面に円環状の塩中子３１が嵌合されている。セラミ
ック予備成形体３０と塩中子３１との間隙には、セラミ
ック予備成形体３０の予熱時に液相を生じ得る溶湯と同
じ材料を含むアルミニウム合金からなる中間部材３２が
介在されている。セラミック予備成形体３０、塩中子３
１及び中間部材３２は、常温において締り嵌めとされ
る。
損を防止する。 【解決手段】トップリング溝に鋳包まれるセラミック予
備成形体３０は円環状のセラミック多孔体であり、その
内周面に円環状の塩中子３１が嵌合されている。セラミ
ック予備成形体３０と塩中子３１との間隙には、セラミ
ック予備成形体３０の予熱時に液相を生じ得る溶湯と同
じ材料を含むアルミニウム合金からなる中間部材３２が
介在されている。セラミック予備成形体３０、塩中子３
１及び中間部材３２は、常温において締り嵌めとされ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のエ
ンジン用ピストンのピストンリング溝に多孔質のセラミ
ック予備成形体を鋳包んだ鋳包み部材並びに該部材の鋳
包み方法に関する。
ンジン用ピストンのピストンリング溝に多孔質のセラミ
ック予備成形体を鋳包んだ鋳包み部材並びに該部材の鋳
包み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金は軽量で熱伝導性が良
好なため、自動車用エンジン部品に多く用いられてい
る。
好なため、自動車用エンジン部品に多く用いられてい
る。
【０００３】そして、自動車用ピストンをアルミニウム
合金で鋳造する際には、多孔質の予備成形体に溶湯を含
浸させて鋳包むことにより、ピストンリング溝等を強化
する場合がある。
合金で鋳造する際には、多孔質の予備成形体に溶湯を含
浸させて鋳包むことにより、ピストンリング溝等を強化
する場合がある。
【０００４】この予備成形体を鋳包む技術として、特開
平９−２５３８２７号公報には、予備成形体よりも熱膨
張率の大きな中子を用い、予熱により中子を膨張させて
予備成形体の内面に保持させる手法が開示されている。
平９−２５３８２７号公報には、予備成形体よりも熱膨
張率の大きな中子を用い、予熱により中子を膨張させて
予備成形体の内面に保持させる手法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、予備成
形体は多孔質で破損しやすい材料で構成されているた
め、予備成形体と中子の径方向の寸法交差を精度良く管
理しないと、予熱時の中子の膨張で予備成形体が破損す
る虞がある。
形体は多孔質で破損しやすい材料で構成されているた
め、予備成形体と中子の径方向の寸法交差を精度良く管
理しないと、予熱時の中子の膨張で予備成形体が破損す
る虞がある。
【０００６】本発明は、予熱時の中子の膨張に起因する
予備成形体の破損を防止できる鋳包み部材並びに該部材
の鋳包み方法の提供を目的とする。
予備成形体の破損を防止できる鋳包み部材並びに該部材
の鋳包み方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するため、本発明の鋳包み部材は、多孔質の予
備成形体の内面に該予備成形体より熱膨張率の大きい中
子が配置され、該予備成形体の予熱時に該中子が該予備
成形体の内面に嵌め合い保持された状態で、溶湯を型内
に流し込んで該予備成形体に溶湯を含浸させて鋳包まれ
る鋳包み部材において、前記予備成形体と中子との間
に、該予備成形体の予熱時に液相を生じ得る中間部材が
介在させた。
的を達成するため、本発明の鋳包み部材は、多孔質の予
備成形体の内面に該予備成形体より熱膨張率の大きい中
子が配置され、該予備成形体の予熱時に該中子が該予備
成形体の内面に嵌め合い保持された状態で、溶湯を型内
に流し込んで該予備成形体に溶湯を含浸させて鋳包まれ
る鋳包み部材において、前記予備成形体と中子との間
に、該予備成形体の予熱時に液相を生じ得る中間部材が
介在させた。
【０００８】また、好ましくは、前記予備成形体は円環
状である。
状である。
【０００９】また、好ましくは、前記予備成形体、中子
及び中間部材は、常温において締り嵌めとされる。
及び中間部材は、常温において締り嵌めとされる。
【００１０】また、本発明の鋳包み部材の鋳包み方法
は、多孔質の予備成形体の内面に該予備成形体より熱膨
張率の大きい中子が配置されると共に、該予備成形体と
中子との間に、該予備成形体の予熱時に液相を生じ得る
中間部材を介在させ、前記予備成形体を前記中間部材が
液相を生じ得る温度に予熱し、前記予熱による前記中子
の熱膨張により該中子を該予備成形体の内面に嵌め合い
保持させ、前記中子が嵌め合い保持された予備成形体を
型内に配置し、溶湯を型内に流し込んで該予備成形体に
溶湯を含浸させて鋳包み部材を得る。
は、多孔質の予備成形体の内面に該予備成形体より熱膨
張率の大きい中子が配置されると共に、該予備成形体と
中子との間に、該予備成形体の予熱時に液相を生じ得る
中間部材を介在させ、前記予備成形体を前記中間部材が
液相を生じ得る温度に予熱し、前記予熱による前記中子
の熱膨張により該中子を該予備成形体の内面に嵌め合い
保持させ、前記中子が嵌め合い保持された予備成形体を
型内に配置し、溶湯を型内に流し込んで該予備成形体に
溶湯を含浸させて鋳包み部材を得る。
【００１１】また、好ましくは、前記中間部材は溶湯と
同じ材料を含む。
同じ材料を含む。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、請求項１、４の発明によ
れば、多孔質の予備成形体の内面に予備成形体より熱膨
張率の大きい中子が配置されると共に、予備成形体と中
子との間に、予備成形体の予熱時に液相を生じ得る中間
部材を介在させ、予備成形体を中間部材が液相を生じ得
る温度に予熱し、予熱による中子の熱膨張により中子を
予備成形体の内面に嵌め合い保持させ、中子が嵌め合い
保持された予備成形体を型内に配置し、溶湯を型内に流
し込んで予備成形体に溶湯を含浸させて鋳包むことによ
り、予熱時の中子の膨張に起因する予備成形体の破損を
防止できる。
れば、多孔質の予備成形体の内面に予備成形体より熱膨
張率の大きい中子が配置されると共に、予備成形体と中
子との間に、予備成形体の予熱時に液相を生じ得る中間
部材を介在させ、予備成形体を中間部材が液相を生じ得
る温度に予熱し、予熱による中子の熱膨張により中子を
予備成形体の内面に嵌め合い保持させ、中子が嵌め合い
保持された予備成形体を型内に配置し、溶湯を型内に流
し込んで予備成形体に溶湯を含浸させて鋳包むことによ
り、予熱時の中子の膨張に起因する予備成形体の破損を
防止できる。
【００１３】請求項２の発明によれば、予備成形体は円
環状であることにより、中子の熱膨張に起因して破損し
やすい円環状でも破損を防止できる。
環状であることにより、中子の熱膨張に起因して破損し
やすい円環状でも破損を防止できる。
【００１４】請求項３の発明によれば、予備成形体、中
子及び中間部材は、常温において締り嵌めとされること
により、取り扱いが容易となって生産性が向上する。
子及び中間部材は、常温において締り嵌めとされること
により、取り扱いが容易となって生産性が向上する。
【００１５】請求項５の発明によれば、中間部材は溶湯
と同じ材料を含むことにより、溶湯とのなじみを良くし
て、品質を向上できる。
と同じ材料を含むことにより、溶湯とのなじみを良くし
て、品質を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照して詳細に説明する。［鋳包み部
材］図１は、本発明の鋳包み部材の一実施形態であるデ
ィーゼルエンジン用ピストンの部分断面図である。
いて添付図面を参照して詳細に説明する。［鋳包み部
材］図１は、本発明の鋳包み部材の一実施形態であるデ
ィーゼルエンジン用ピストンの部分断面図である。
【００１７】図１に示すように、本発明の鋳包み部材と
して例示されたアルミニウム合金製ピストン１（以下、
ピストン１と略称）は後述する気体加圧鋳造装置により
製造され、ピストン本体２の外周部には、トップリング
を嵌装するトップリング溝３と、セカンダリリングを嵌
装するセカンダリリング溝４と、オイルリングを嵌装す
るオイルリング溝５とが夫々形成されている。また、冷
却用オイル通路７が、トップリング溝３に近接して、ピ
ストン本体２の径方向内側に形成されている。また、ピ
ストン１は直噴式ディーゼルエンジン用であり、ピスト
ン頂面部には環状に一様に所定形状の溝が形成された燃
焼室９が形成されている。ピストン１には、直径方向に
沿ってピストン本体２を貫通するピストンピン挿入孔８
が形成されている。
して例示されたアルミニウム合金製ピストン１（以下、
ピストン１と略称）は後述する気体加圧鋳造装置により
製造され、ピストン本体２の外周部には、トップリング
を嵌装するトップリング溝３と、セカンダリリングを嵌
装するセカンダリリング溝４と、オイルリングを嵌装す
るオイルリング溝５とが夫々形成されている。また、冷
却用オイル通路７が、トップリング溝３に近接して、ピ
ストン本体２の径方向内側に形成されている。また、ピ
ストン１は直噴式ディーゼルエンジン用であり、ピスト
ン頂面部には環状に一様に所定形状の溝が形成された燃
焼室９が形成されている。ピストン１には、直径方向に
沿ってピストン本体２を貫通するピストンピン挿入孔８
が形成されている。
【００１８】ピストン１のトップリング溝３は、後述の
ように鋳包み部６として環状のセラミック予備成形体と
一体的に鋳包まれ、トップリング溝３以外のピストン本
体２はアルミニウム合金によって鋳造される。
ように鋳包み部６として環状のセラミック予備成形体と
一体的に鋳包まれ、トップリング溝３以外のピストン本
体２はアルミニウム合金によって鋳造される。
【００１９】トップリング溝３の鋳包み部６は、セラミ
ック多孔体から構成された予備成形体を型内に配置して
アルミニウム合金溶湯を含浸させて凝固させることによ
り形成される。
ック多孔体から構成された予備成形体を型内に配置して
アルミニウム合金溶湯を含浸させて凝固させることによ
り形成される。
【００２０】また、冷却用オイル通路７は、セラミック
予備成形体に嵌め合い保持された塩中子により形成され
る。 ［気体加圧鋳造装置］上記ピストン１は、図２及び図３
に示す気体加圧鋳造装置により製造される。図２及び図
３は本実施形態の気体加圧鋳造装置の互いに直交する方
向の概略断面図である。
予備成形体に嵌め合い保持された塩中子により形成され
る。 ［気体加圧鋳造装置］上記ピストン１は、図２及び図３
に示す気体加圧鋳造装置により製造される。図２及び図
３は本実施形態の気体加圧鋳造装置の互いに直交する方
向の概略断面図である。
【００２１】図２及び図３に示すように、本実施形態の
気体加圧鋳造装置１０は、鋳型１１として左右に分割さ
れる割型である外型１２Ｌ、１２Ｒと、下方に配置され
た中型１３と、上方に配置された押湯部１４ａを有する
上型１４とを備え、内部に製品部キャビティ１５が形成
されている。この鋳型１１内のトップリング溝３に対応
する部位に、図４に示すような中間部材３２を介在して
塩中子３１が嵌め込まれたセラミック予備成形体３０が
配置され、上型１４に形成された押湯部１４ａには、エ
アによる加圧をこの押湯部１４ａから行なう場合のパイ
プ１６が取り付けられている。１７はピストンピン挿入
孔を形成する鋳抜きピンである。
気体加圧鋳造装置１０は、鋳型１１として左右に分割さ
れる割型である外型１２Ｌ、１２Ｒと、下方に配置され
た中型１３と、上方に配置された押湯部１４ａを有する
上型１４とを備え、内部に製品部キャビティ１５が形成
されている。この鋳型１１内のトップリング溝３に対応
する部位に、図４に示すような中間部材３２を介在して
塩中子３１が嵌め込まれたセラミック予備成形体３０が
配置され、上型１４に形成された押湯部１４ａには、エ
アによる加圧をこの押湯部１４ａから行なう場合のパイ
プ１６が取り付けられている。１７はピストンピン挿入
孔を形成する鋳抜きピンである。
【００２２】また、外型１２Ｌ、１２Ｒは外型用シリン
ダ１８Ｌ、１８Ｒによって、中型１３は中型用シリンダ
１９によって、上型１４は上型用シリンダ２０によって
それぞれ駆動可能とされる。
ダ１８Ｌ、１８Ｒによって、中型１３は中型用シリンダ
１９によって、上型１４は上型用シリンダ２０によって
それぞれ駆動可能とされる。
【００２３】パイプ１６の途中には、押湯部１４ａを加
圧エア源と大気とに選択的に連通させるバルブ２７が設
けられ、押湯部１４ａをバルブ２７を通じて大気に開放
した状態で、湯口２２からアルミニウム合金の溶湯を注
湯後、水冷銅塊２８のような冷却機構を設けたカバー２
３を下げて湯口２２を密閉すると同時に、バルブ２７を
操作してパイプ１６を加圧エア源に連通させ、パイプ１
６から、工場エアを注入して溶湯を加圧するようにすれ
ばよい。この構成では鋳包み部付近を効果的に加圧でき
る利点がある。
圧エア源と大気とに選択的に連通させるバルブ２７が設
けられ、押湯部１４ａをバルブ２７を通じて大気に開放
した状態で、湯口２２からアルミニウム合金の溶湯を注
湯後、水冷銅塊２８のような冷却機構を設けたカバー２
３を下げて湯口２２を密閉すると同時に、バルブ２７を
操作してパイプ１６を加圧エア源に連通させ、パイプ１
６から、工場エアを注入して溶湯を加圧するようにすれ
ばよい。この構成では鋳包み部付近を効果的に加圧でき
る利点がある。
【００２４】尚、２５は湯口２２から製品部キャビティ
１５に通じる湯道である。
１５に通じる湯道である。
【００２５】以上の構成において、湯口２２からアルミ
ニウム合金（例えば、ＪＩＳ規格のＡＣ８Ａ）の溶湯を
注湯後、カバー２３を下げて湯口２２を密閉すると同時
に、カバー２３に設けられたパイプ１６から１０気圧以
下（例えば、０．５〜１０kg/cm2）の圧力を有する工場
エアを注入して溶湯を約５０秒〜１分間加圧する。この
エアによる加圧時には、エア抜き溝２１内に溶湯の一部
が流れ込み、エア抜き溝２１内で冷却凝固されて、エア
抜き溝２１がシールされる。そして、エア抜き溝２１内
で凝固した溶湯は、鋳型１１の分割に伴ってバリとして
除去される。尚、上記エアによる加圧は、注湯後１０〜
３０秒以内に開始する必要があるが、この時間範囲は、
一般的には、溶湯凝固前の有効に圧力がかけられる時間
範囲に設定すればよい。 ［セラミック予備成形体及び塩中子］図４は、型内に配
置されるセラミック予備成形体に中子が嵌合された状態
を示す上面図である。図５は図４のＩ−Ｉ断面図であ
る。図６は、セラミック予備成形体と塩中子の熱膨張／
収縮量を示す図である。
ニウム合金（例えば、ＪＩＳ規格のＡＣ８Ａ）の溶湯を
注湯後、カバー２３を下げて湯口２２を密閉すると同時
に、カバー２３に設けられたパイプ１６から１０気圧以
下（例えば、０．５〜１０kg/cm2）の圧力を有する工場
エアを注入して溶湯を約５０秒〜１分間加圧する。この
エアによる加圧時には、エア抜き溝２１内に溶湯の一部
が流れ込み、エア抜き溝２１内で冷却凝固されて、エア
抜き溝２１がシールされる。そして、エア抜き溝２１内
で凝固した溶湯は、鋳型１１の分割に伴ってバリとして
除去される。尚、上記エアによる加圧は、注湯後１０〜
３０秒以内に開始する必要があるが、この時間範囲は、
一般的には、溶湯凝固前の有効に圧力がかけられる時間
範囲に設定すればよい。 ［セラミック予備成形体及び塩中子］図４は、型内に配
置されるセラミック予備成形体に中子が嵌合された状態
を示す上面図である。図５は図４のＩ−Ｉ断面図であ
る。図６は、セラミック予備成形体と塩中子の熱膨張／
収縮量を示す図である。
【００２６】図４及び図５に示すように、トップリング
溝３に鋳包まれるセラミック予備成形体３０は円環状の
セラミック多孔体（セラミック粒子／繊維）であり、そ
の内周面に円環状の塩中子３１が嵌合されている。セラ
ミック予備成形体３０と塩中子３１との間隙には、セラ
ミック予備成形体３０の予熱時に液相を生じ得る溶湯と
同じ材料を含むアルミニウム合金からなる中間部材３２
が介在されている。中間部材３２は、図４に示す例で
は、１２０°ごとに３個配置されているが、全周に亘っ
て介在させてもよい。
溝３に鋳包まれるセラミック予備成形体３０は円環状の
セラミック多孔体（セラミック粒子／繊維）であり、そ
の内周面に円環状の塩中子３１が嵌合されている。セラ
ミック予備成形体３０と塩中子３１との間隙には、セラ
ミック予備成形体３０の予熱時に液相を生じ得る溶湯と
同じ材料を含むアルミニウム合金からなる中間部材３２
が介在されている。中間部材３２は、図４に示す例で
は、１２０°ごとに３個配置されているが、全周に亘っ
て介在させてもよい。
【００２７】セラミック予備成形体３０、塩中子３１及
び中間部材３２は、常温において締り嵌めとされる。
び中間部材３２は、常温において締り嵌めとされる。
【００２８】セラミック予備成形体３０の熱膨張係数
（例えばTiO2の場合）は、７×１０-6／℃、塩中子３１
の熱膨張係数は４５×１０-6／℃で、塩中子の熱膨張率
は、セラミック予備成形体３０より熱膨張／収縮量が大
きくなっている。
（例えばTiO2の場合）は、７×１０-6／℃、塩中子３１
の熱膨張係数は４５×１０-6／℃で、塩中子の熱膨張率
は、セラミック予備成形体３０より熱膨張／収縮量が大
きくなっている。
【００２９】セラミック予備成形体３０には、予熱時に
塩中子３１の膨張による応力が作用し、予熱炉から取り
出して型内に配置する時には塩中子３１の収縮による応
力が作用する。これにより、セラミック予備成形体３０
が破損する虞があるが、セラミック予備成形体３０と塩
中子３１との間に、予熱時から型内に配置するまでの間
に液相を生じ得る中間部材３２を介在させることによっ
て、予熱による塩中子３１の熱膨張により塩中子３１を
セラミック予備成形体３０の内周面に嵌め合い保持さ
せ、中間部材３２が圧縮／引張変形して応力を緩和する
ことができる。
塩中子３１の膨張による応力が作用し、予熱炉から取り
出して型内に配置する時には塩中子３１の収縮による応
力が作用する。これにより、セラミック予備成形体３０
が破損する虞があるが、セラミック予備成形体３０と塩
中子３１との間に、予熱時から型内に配置するまでの間
に液相を生じ得る中間部材３２を介在させることによっ
て、予熱による塩中子３１の熱膨張により塩中子３１を
セラミック予備成形体３０の内周面に嵌め合い保持さ
せ、中間部材３２が圧縮／引張変形して応力を緩和する
ことができる。
【００３０】セラミック予備成形体３０と塩中子３１と
のクリアランスｔは、予熱温度３ｍｍ以下が望ましく、
３ｍｍを超えると塩中子３１の保持性が悪くなり脱落す
る。予熱温度は３００〜７００℃が望ましく、３００℃
以下だと鋳包み性が悪化し、７００℃を超えると塩中子
３１の強度が低下する。
のクリアランスｔは、予熱温度３ｍｍ以下が望ましく、
３ｍｍを超えると塩中子３１の保持性が悪くなり脱落す
る。予熱温度は３００〜７００℃が望ましく、３００℃
以下だと鋳包み性が悪化し、７００℃を超えると塩中子
３１の強度が低下する。
【００３１】これにより、セラミック予備成形体を破損
することなく、塩中子を嵌め合い保持することができ、
製造コストを低減して、生産性を高めることができる。
することなく、塩中子を嵌め合い保持することができ、
製造コストを低減して、生産性を高めることができる。
【００３２】トップリング溝３は後加工で切削されるの
で、セラミック予備成形体３０は単に環状であれば十分
である。 ［実施例１］図７は、アルミニウム(Al)−シリコン(Si)
合金状態図である。
で、セラミック予備成形体３０は単に環状であれば十分
である。 ［実施例１］図７は、アルミニウム(Al)−シリコン(Si)
合金状態図である。
【００３３】セラミック予備成形体に内径φ７０．０ｍ
ｍのTiO2粒子成形体を用いて、これに外径φ６９．５ｍ
ｍの塩中子を嵌め合い保持させ、その間隙にシリコン８
重量％のアルミニウム合金粉末を充填させ、６００℃に
予熱した。
ｍのTiO2粒子成形体を用いて、これに外径φ６９．５ｍ
ｍの塩中子を嵌め合い保持させ、その間隙にシリコン８
重量％のアルミニウム合金粉末を充填させ、６００℃に
予熱した。
【００３４】予熱後、TiO2粒子成形体／塩中子を鋳型に
配置した。この時の温度は５８０℃であった。図７に示
すように、シリコン８重量％のアルミニウム合金は、５
７７〜６２０℃では液相が生じており、TiO2粒子成形体
に破損は生じなかった。その後、アルミニウム合金ＡＣ
８Ａを鋳型に充填してディーゼルエンジン用ピストンを
鋳造した。 ［実施例２］図８は、アルミニウム(Al)−銅(Cu)合金状
態図である。
配置した。この時の温度は５８０℃であった。図７に示
すように、シリコン８重量％のアルミニウム合金は、５
７７〜６２０℃では液相が生じており、TiO2粒子成形体
に破損は生じなかった。その後、アルミニウム合金ＡＣ
８Ａを鋳型に充填してディーゼルエンジン用ピストンを
鋳造した。 ［実施例２］図８は、アルミニウム(Al)−銅(Cu)合金状
態図である。
【００３５】セラミック予備成形体に内径φ７０．０ｍ
ｍのアルミナ短繊維成形体を用いて、これに外径φ６
８．０ｍｍの塩中子を嵌め合い保持させ、その間隙に図
４に示す３個の銅１０重量％のアルミニウム合金板を配
置させ、６００℃に予熱した。
ｍのアルミナ短繊維成形体を用いて、これに外径φ６
８．０ｍｍの塩中子を嵌め合い保持させ、その間隙に図
４に示す３個の銅１０重量％のアルミニウム合金板を配
置させ、６００℃に予熱した。
【００３６】予熱後、アルミナ短繊維成形体／塩中子を
鋳型に配置した。この時の温度は５８０℃であった。図
８に示すように、銅１０重量％のアルミニウム合金は、
５４８〜６３０℃では液相が生じており、アルミナ短繊
維成形体に破損は生じなかった。その後、アルミニウム
合金ＡＣ８Ａを鋳型に充填してディーゼルエンジン用ピ
ストンを鋳造した。
鋳型に配置した。この時の温度は５８０℃であった。図
８に示すように、銅１０重量％のアルミニウム合金は、
５４８〜６３０℃では液相が生じており、アルミナ短繊
維成形体に破損は生じなかった。その後、アルミニウム
合金ＡＣ８Ａを鋳型に充填してディーゼルエンジン用ピ
ストンを鋳造した。
【００３７】上記実施例１、２において、セラミック予
備成形体を破損させることなく、塩中子を嵌め合い保持
させ、製造コストを低減して生産性を高めることができ
る。
備成形体を破損させることなく、塩中子を嵌め合い保持
させ、製造コストを低減して生産性を高めることができ
る。
【００３８】以上が本発明の実施の形態及び実施例の説
明であるが、本発明により製造されるアルミニウム合金
部材は、上述した実施の形態のような気体加圧鋳造法に
よるディーゼルエンジン用ピストンに限られず、他の鋳
造プロセスによるベアリングキャップ、コンロッド、シ
リンダヘッドの製造にも勿論適用できる。また、本発明
によれば、アルミニウム合金以外に、例えばマグネシウ
ム合金等の他の軽合金鋳物も製造可能である。
明であるが、本発明により製造されるアルミニウム合金
部材は、上述した実施の形態のような気体加圧鋳造法に
よるディーゼルエンジン用ピストンに限られず、他の鋳
造プロセスによるベアリングキャップ、コンロッド、シ
リンダヘッドの製造にも勿論適用できる。また、本発明
によれば、アルミニウム合金以外に、例えばマグネシウ
ム合金等の他の軽合金鋳物も製造可能である。
【図１】本発明の鋳包み部材の一実施形態であるディー
ゼルエンジン用ピストンの部分断面図である。
ゼルエンジン用ピストンの部分断面図である。
【図２】本実施形態の気体加圧鋳造装置の互いに直交す
る方向の概略断面図である。
る方向の概略断面図である。
【図３】本実施形態の気体加圧鋳造装置の互いに直交す
る方向の概略断面図である。
る方向の概略断面図である。
【図４】型内に配置されるセラミック予備成形体に中子
が嵌合された状態を示す上面図である。
が嵌合された状態を示す上面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ断面図である。
【図６】セラミック予備成形体と塩中子の熱膨張／収縮
量を示す図である。
量を示す図である。
【図７】アルミニウム(Al)−シリコン(Si)合金状態図で
ある。
ある。
【図８】アルミニウム(Al)−銅(Cu)合金状態図である。
１…アルミニウム合金製ピストン ２…ピストン本体 ３…トップリング溝 ６…鋳包み部 １１…鋳型 １２Ｌ、１２Ｒ…外型 １４ａ…押湯部 １４…上型 １５…製品部キャビティ １６…パイプ ２１、２４…エア抜き溝 ２２…湯口 ２３…カバー ３０…セラミック予備成形体 ３１…塩中子 ３２…中間部材
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｆ 3/16 Ｆ０２Ｆ 3/16 (72)発明者 坂本 和夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4E093 QA04 QA10 QB04 QC10 QD10 UA06 UA08
Claims (5)
- 【請求項１】 多孔質の予備成形体の内面に該予備成形
体より熱膨張率の大きい中子が配置され、該予備成形体
の予熱時に該中子が該予備成形体の内面に嵌め合い保持
された状態で、溶湯を型内に流し込んで該予備成形体に
溶湯を含浸させて鋳包まれる鋳包み部材において、 前記予備成形体と中子との間に、該予備成形体の予熱時
に液相を生じ得る中間部材が介在させたことを特徴とす
る鋳包み部材。 - 【請求項２】 前記予備成形体は円環状であることを特
徴とする請求項１に記載の鋳包み部材。 - 【請求項３】 前記予備成形体、中子及び中間部材は、
常温において締り嵌めとされることを特徴とする請求項
１に記載の鋳包み部材。 - 【請求項４】 多孔質の予備成形体の内面に該予備成形
体より熱膨張率の大きい中子が配置されると共に、該予
備成形体と中子との間に、該予備成形体の予熱時に液相
を生じ得る中間部材を介在させ、 前記予備成形体を前記中間部材が液相を生じ得る温度に
予熱し、 前記予熱による前記中子の熱膨張により該中子を該予備
成形体の内面に嵌め合い保持させ、 前記中子が嵌め合い保持された予備成形体を型内に配置
し、 溶湯を型内に流し込んで該予備成形体に溶湯を含浸させ
て鋳包み部材を得ることを特徴とする鋳包み方法。 - 【請求項５】 前記中間部材は溶湯と同じ材料を含むこ
とを特徴とする請求項４に記載の鋳包み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25173699A JP2001071118A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 鋳包み部材並びに該部材の鋳包み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25173699A JP2001071118A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 鋳包み部材並びに該部材の鋳包み方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071118A true JP2001071118A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17227186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25173699A Abandoned JP2001071118A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 鋳包み部材並びに該部材の鋳包み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001071118A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011106655A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| DE102013226717A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| CN105917107A (zh) * | 2014-03-13 | 2016-08-31 | 日立汽车系统株式会社 | 内燃机用活塞的制造装置及该活塞的制造方法 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25173699A patent/JP2001071118A/ja not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011106655A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| DE102013226717A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| CN105917107A (zh) * | 2014-03-13 | 2016-08-31 | 日立汽车系统株式会社 | 内燃机用活塞的制造装置及该活塞的制造方法 |
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