【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば熱交換器の如く内部に中空部を有する中空体の作製手段として利用出来る、中空部材の鋳ぐるみ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内部に空間を有する成形体（中空体）は、分割可能な金型とその内部空間たる中空部を形成するための砂製の中子とからなる鋳型を用いて簡便な鋳造法により作製することが出来る。ところが、例えば中空体の中空部形状が複雑乃至細い場合には、中子の作製及び除去にかかる手間が多く且つコストが高くなる。
【０００３】そこで、得ようとする中空体によっては中空部材を鋳ぐるんで作製する鋳造法が採用されている。これは、鋳込金属と同質又は異質の材料からなる中空部材を予め金型内に配置し、溶融させた鋳込金属を充填し中空部材とともに一体成形する方法であり、中空部材と鋳込金属との良好な密着性の確保が、中空部材と鋳込金属からなる中空体本体との界面剥離を防止する上で重要な課題となる。
【０００４】又、特許文献１には、鋳包み（鋳ぐるみ）鋳造法が開示されている。その開示された情報によれば、例えば熱交換器の製造に際し、ダイカストマシン等の射出成形機を用いて、金型内に予め中空部材を配置しておき溶融した鋳込金属を充填して中空部材を鋳包む場合に、高い鋳造圧力を加えると、中空部材が潰れる等の変形をおこし、中空部材としての機能が損なわれ、他方、中空部材の変形防止のために鋳造圧力を下げれば、中空部材と鋳込金属との密着性が低下し、熱伝達の障害となり熱交換性能を低下させる、という問題が提起されている。
【０００５】そして、ダイカスト法により中空部材を鋳包む場合に、中空部材の表面に金属を被覆し（より詳細には鋳包み時に容易に溶融して鋳込金属と合金組成を作ることのできる金属を被覆即ちメッキしておき）、鋳込金属と被覆した金属の層との合金形成を利用して密着性の向上を図る鋳造法により、中空部材の変形を抑制し得る比較的低い鋳造圧力によっても中空部材と鋳込金属との完全な接合を得られるとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−５１０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許文献１に記された中空部材の表面に金属を被覆し低い鋳造圧力で鋳包む鋳造法は、中空部材の表面に金属を被覆する必要があることから、熱交換器等の中空体の製造工程が複雑になるという問題があった。又、鋳包み時に容易に溶融して鋳込金属と合金組成を作ることのできる金属を中空部材の表面に被覆するため、中空部材及び鋳込金属に用いる材料が限定されるという問題があった。更には、低い鋳造圧力であるが故に中空部材と鋳込金属との密着性は十分に確保されないことがわかってきた。そして、中空部材と鋳込金属との密着性を十分に確保するには、やはり鋳造圧力を高圧に上げる必要であり、その場合には、中空部材の変形は避けられず中空部材としての機能が損なわれてしまう。
【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決することを課題としている。そして、より具体的に本発明の目的とするところは、中空部材を鋳ぐるんで中空体を製造するに際し、製造工程を複雑にすることなく、中空部材及び鋳込金属に用いる材料を制限せず、中空部材の変形の防止と中空部材と鋳込金属との良好な密着性の確保とを両立させ、中空部材と鋳込金属からなる中空体本体と界面剥離を防止可能な、鋳ぐるみ方法を提供することにある。
【０００９】従来技術の問題は鋳造圧力を低下させたところにあるとの認識の下、鋳ぐるみ方法について検討がなされ、高い鋳造圧力を用いても中空部材が変形し難い方法について研究が重ねられた結果、以下に示す手段により、上記目的が達成されることが見出された。
【００１０】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明によれば、非圧縮性流体が内部に封入された中空部材を金型内に配置した後、又は、金型内に配置された中空部材の内部に非圧縮性流体を封入した後、その金型内に溶融又は半溶融状態の鋳込金属を充填する過程を有することを特徴とする中空部材の鋳ぐるみ方法が提供される。
【００１１】本発明に係る中空部材の鋳ぐるみ方法は、鋳込金属が２０〜１００ＭＰａの圧力で金型内に充填される場合に好適に用いられる。更に、鋳込金属が４０〜８０ＭＰａの圧力で金型内に充填される場合に好適である。
【００１２】本発明に係る中空部材の鋳ぐるみ方法においては、非圧縮性流体は油圧油であることが好ましい。又、中空部材が、その両端に結合部が形成されていることが好ましい。
【００１３】又、本発明によれば、中空部材としてパイプを用い、上記中空部材の鋳ぐるみ方法により、そのパイプを鋳込金属に鋳ぐるむ工程を有する熱交換器の製造方法が提供される。本発明に係る熱交換器の製造方法においては、パイプが銅又は銅合金を主材料としてなり、鋳込金属が主にアルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。
【００１４】更に、本発明によれば、中空部材が鋳ぐるまれた中空体を製造する方法であって、溶融又は半溶融状態の鋳込金属を用意する工程Ａと、中空部材の内部に非圧縮性流体を封入する工程Ｂと、射出成形機の金型内に中空部材を配置する工程Ｃと、射出成形機の金型内に上記鋳込金属を充填する工程Ｄと、を有することを特徴とする中空体の製造方法が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
【００１６】本発明は、内部に中空部を有する中空体を作製する工程中の一手段として有用な中空部材の鋳ぐるみ方法である。鋳ぐるみとは、鋳包みと同義であり、鋳込金属と同質又は異質の材料からなる別部材を鋳型の中に配置しておき、溶融又は半溶融状態の鋳込金属を鋳型に充填し、別部材とともに一体化させることをいう。
【００１７】本発明の中空部材の鋳ぐるみ方法は、非圧縮性流体が内部に封入された中空部材を金型内に配置した後、又は、金型内に配置された中空部材の内部に非圧縮性流体を封入した後、溶融又は半溶融状態の鋳込金属を充填する過程を有することを特徴としている。中空部材との密着性を良好にするべく鋳込金属を高圧で充填しても、中空部材内部に非圧縮性流体が封入されているので、中空部材の変形を招来することがない。
【００１８】金型内に中空部材を配置するとは、金型のキャビティ内に中空部材を配置することをいい、中空部材（内部を含む）を除いたキャビティ部分に充填された鋳込金属が中空体本体として成形される。中空部材の内部への非圧縮性流体の封入は、中空部材を金型内に配置する前に行っても後に行ってもよい。尚、本明細書において、成形とは溶融又は半溶融状態の鋳込金属を金型に入れて凝固させ所定の形状の成形体（中空体を含む）を得ることをいい、鋳造を含む概念である。
【００１９】本発明は、成形圧力を限定するものではなく、用いられる非圧縮性流体が成形時の圧力及び温度において非圧縮性を維持し得る流体である限り、何れの圧力においても中空部材の変形を防止する効果を発現する。又、中空部材の仕様、例えば使用材料自体の機械的性質や厚さあるいは形状によらず、変形は防止される。従来法では極薄い中空部材を用いると低圧でも変形し得たが、本発明ではそのようなことはない。従って、作製しようとする中空体の設計にかかる事情を優先させて中空部材の仕様を決定することが出来、如何なる中空体を作製する場合にも適用し易い。
【００２０】既に述べたように、中空部材を鋳ぐるんで中空体を作製する場合には、中空部材と鋳込金属との良好な密着性の確保が要請されることから、好ましい成形圧力は、一般にダイカスト法で用いられる２０〜１００ＭＰａであり、より好ましくは４０〜８０ＭＰａである。このような高い圧力で鋳込金属を充填すれば、中空部材と鋳込金属とは良好に密着し、得られた中空体において中空部材と中空体本体との間に界面剥離を生じることがない。
【００２１】非圧縮性流体とは、縮まない流体を意味し、圧力による各部分の密度変化を無視することが出来る流体をいう。又、流体であるから、一定の形を有さず容易に変形し中空部材内部に均一に存在し得る。非圧縮性流体は、非圧縮性を有するが故に、成形圧力が例え中空部材の一部分に偏ってかかるような場合でも、その圧力は中空部材内部に均等な力として作用し、中空部材に部分的な変形を与えることがない。
【００２２】一般には殆どの液体が、一定温度においては非圧縮性流体に相当するが、中空部材に接する溶融又は半溶融状態の鋳込金属は数百〜千℃オーダーの高温であることから、中空部材内部に封入する非圧縮性流体の温度が上昇することをふまえ、本発明においては、非圧縮性流体として油圧油を採用することが好ましい。中空部材内部に封入・排出する際に適度の粘性を有し、連続使用に対して化学的、物理的性質の変化が少なく、中空部材内部への封入・排出が出来る汎用装置が存在して利用し易いからである。
【００２３】特に非圧縮性流体として油圧油を採用する場合には、中空部材の両端に結合部を形成することが好ましい。結合部と汎用の封入・排出装置を接続して油圧油を短時間で容易に封入し排出出来るからである。結合部とは例えば雄ねじ又は雌ねじである。更に、結合部が雄ねじ又は雌ねじである場合には、結合部にワンタッチ式の耐圧用管継手を接続することも好ましい。油圧油を供給する汎用の封入・排出装置とワンタッチ式の耐圧用管継手をホース等で接続することによって、更に容易に中間部材内部に油圧油を封入出来る。
【００２４】本発明においては、中空部材を構成する材料及び鋳込金属としての金属材料は限定されるものではない。例えば、中空部材は、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、鉄合金等を主材料として用いることが出来る。又、鋳込金属の材料としては、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金等が例示出来る。
【００２５】中空部材と鋳込金属とは、同材料でも異材料の組み合わせでもよい。同じ材料の場合は、機械加工等で形成し難い中空部形状を有する中空体を成形することが可能である。即ち、鋳込金属を充填して成形した後では機械加工等によって形成し難い中空部形状を予め形成した中空部材に、同じ材料からなる鋳込金属を充填して成形すれば、中空部材と鋳込金属とが溶着し完全に一体化した中空体を得ることが出来る。
【００２６】以下に、本発明の中空部材の鋳ぐるみ方法を一工程に含み、中空部材を鋳ぐるむことにより内部に中空部が形成される中空体を製造する方法の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。図１（ａ）はダイカストマシンの一例を示す側面図であり、可動型を開いた状態を表している。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すダイカストマシンに保持された可動型と固定型からなる金型部分を拡大した断面図であり、可動型を固定型に合わせて締めることによりキャビティを閉じた状態を表している（押出機構は省略し描かれていない）。このようなダイカストマシン１によって、中空部材が鋳ぐるまれてなる中空体を作製することが可能である。
【００２７】先ず、中空体の設計に基づき、鋳ぐるむ中空部材６を、例えば銅合金を用いて別途作製する。そして、中空部材６の内部一杯に例えば油圧油を封入する。又、後に中空体本体を構成することになる鋳込金属を、別途溶解炉等によって例えばアルミニウム合金を溶解して用意する。中空体に要求される特性に応じて、鋳込金属は溶融又は半溶融状態とする。
【００２８】次に、ダイカストマシン１の可動型３を固定型２から離し開いた状態で、可動型３及び固定型２に離型剤を塗布し、固定型２又は可動型３の所定の位置に、油圧油が封入された中空部材６を配置する。そして、固定盤１２、可動盤１３、及び型開閉機５を有する型締め機構によって、可動型３を固定型２に合わせて閉じ、中空部材６を含んだキャビティ７を形成する。次いで、給湯口８から射出スリーブ１０内に、先に用意した鋳込金属を注湯する。
【００２９】そして、射出機構４によってプランジャーロッド９の先端を固定型２側へ射出して鋳込金属をキャビティ７へ充填し、例えば６０ＭＰａの成形圧力でキャビティ７内の鋳込金属を加圧する。この加圧によって鋳込金属は中空部材と完全に密着する。鋳込金属が凝固した後に、可動型３を固定型２から離して型開きすれば、中空部材が中空体本体に鋳ぐるまれてなる中空体（成形体）を得ることが出来る。
【００３０】
【実施例】続いて以下に、図面を参照して、より具体的な実施例を挙げて説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、中空部材を鋳ぐるんだ中空体の一例である熱交換器を示す図である。図２（ａ）は熱交換器の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＰＰ断面を示す図である。図示される熱交換器２１は、中空部材である銅パイプ２２が、アルミニウム合金からなる熱交換器本体２３に鋳ぐるまれてなる中空体である。
【００３１】銅パイプ２２は外径φ９．５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍのＷ字形状のパイプである。鋳込金属としてアルミニウム合金（ＡＤＣ１２）を用い、銅パイプ２２をダイカスト法によって鋳ぐるみ、図示される熱交換器２１を製造した。
中空部材の主材料として銅又は銅合金を用い、鋳込金属の材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金を用いた場合、熱伝導性及び耐食性がよく、安価な熱交換器が製造出来る。
【００３２】先ず、銅パイプの両端にＭ８の雌ねじを切り、銅パイプの両端を上向きにして、銅パイプ内に油圧油（新日本石油社製スーパーハイランド）を両端からあふれるくらいに満たし、銅パイプ内に空気が残らないように、シールテープを巻いたＭ８のボルトを銅パイプ両端の雌ねじに締め付け、銅パイプ内に油圧油を封入する。
【００３３】次いで、ダイカストマシンに配設された金型（固定型及び可動型）によって形成されるキャビティに、油圧油が封入された銅パイプを配置する。
そして、溶融状態の上記アルミニウム合金をキャビティに充填し、鋳造圧力を４０ＭＰａ（実施例１）として加圧した。
【００３４】次に、銅パイプが鋳ぐるまれた成形体（熱交換器）を金型から取り出し、冷却後に銅パイプ両端のボルトを取り外し、銅パイプ両端を下向きにして油圧油の荒取りを行い、更にエアーブローによって油圧油を取り除いた。その後、銅パイプ内を熱湯で洗浄し、油圧油を完全に除去した。
【００３５】得られた熱交換器を切断し、銅パイプの変形、及び、銅パイプとアルミニウム合金との密着性の調査を行った。結果は、銅パイプの変形が見られず、密着性も良好であった。尚、鋳造圧力を６０ＭＰａ（実施例２）、８０ＭＰａ（実施例３）として、同様に熱交換器を作製したところ、何れも銅パイプの変形が見られず、銅パイプとアルミニウム合金との密着性も良好であった。
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば、中空部材を鋳ぐるんで中空体を得るに際し、中空部材の表面に金属を被覆する必要がないので、製造にかかる工程がより簡素である。又、中空部材内部に非圧縮性の流体が封入されているため、高い成形圧力で成形しても、中空部材の変形を防止出来る。
【００３７】更に、高い成形圧力で成形することにより、中空部材と鋳込金属との密着性を十分に確保出来るため、中空部材及び鋳込金属に用いる材料が限定されず、自由に選択出来る。又、中空部材と鋳込金属からなる中空体本体とが長期にわたり界面剥離しない信頼性が高い中空体が得られる。中空部材を鋳ぐるんだ中空体として例えば熱交換器を作製した場合、中空部材たる例えば銅パイプと熱交換器本体とが密着していることから、伝熱性能に優れた熱交換能力の高いものとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイカストマシンの一例を示す図であり、図１（ａ）は全体の側面図であり、図１（ｂ）は金型部分を拡大した断面図である。
【図２】中空部材を鋳ぐるんだ中空体の一例を示す図であり、図２（ａ）は熱交換器の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＰＰ断面を示す図である。
【符号の説明】
１…ダイカストマシン、２…固定型、３…可動型、４…射出機構、５…型開閉機、６…中空部材、７…キャビティ、８…給湯口、９…プランジャーロッド、１０…射出スリーブ、１２…固定盤、１３…可動盤。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for casting a hollow member which can be used as a means for producing a hollow body having a hollow portion therein, such as a heat exchanger.
[0002]
2. Description of the Related Art A molded body (hollow body) having a space inside is easily cast by using a mold composed of a dividable mold and a sand core for forming a hollow portion as an internal space. It can be manufactured by a method. However, for example, when the shape of the hollow portion of the hollow body is complicated or thin, the production and removal of the core requires much labor and costs.
[0003] Therefore, depending on the hollow body to be obtained, a casting method in which the hollow member is manufactured by casting is adopted. This is a method in which a hollow member made of the same or different material as the cast metal is placed in a mold in advance, and the molten cast metal is filled and integrally molded with the hollow member. Is an important issue in preventing interface peeling between the hollow member and the hollow body made of cast metal.
[0004] Patent Document 1 discloses a cast-in (cast-in) casting method. According to the disclosed information, for example, in the production of a heat exchanger, using an injection molding machine such as a die-casting machine, a hollow member is placed in a mold in advance and filled with a molten cast metal to form a hollow. When casting a member, applying a high casting pressure causes deformation such as crushing of the hollow member and impairs the function as a hollow member.On the other hand, if the casting pressure is reduced to prevent deformation of the hollow member, hollow There has been a problem in that the adhesion between the member and the cast metal is reduced, which hinders heat transfer and lowers heat exchange performance.
When the hollow member is cast by the die casting method, a metal is coated on the surface of the hollow member (more specifically, a metal which can be easily melted at the time of casting to form an alloy composition with the cast metal. Is coated, that is, plated), and a casting method is used to improve adhesion by utilizing alloy formation between the cast metal and the coated metal layer. With a relatively low casting pressure capable of suppressing deformation of the hollow member, Also states that complete joining between the hollow member and the cast metal can be obtained.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-55-5101
However, the casting method disclosed in Patent Document 1 in which the surface of a hollow member is coated with metal and cast at a low casting pressure requires that the surface of the hollow member be coated with metal. Therefore, there is a problem that the manufacturing process of a hollow body such as a heat exchanger becomes complicated. In addition, since the surface of the hollow member is coated with a metal that can be easily melted during casting and can form an alloy composition with the cast metal, there is a problem that the materials used for the hollow member and the cast metal are limited. . Furthermore, it has been found that the adhesion between the hollow member and the cast metal is not sufficiently ensured due to the low casting pressure. In order to ensure sufficient adhesion between the hollow member and the casting metal, it is necessary to increase the casting pressure to a high pressure. In this case, the deformation of the hollow member is unavoidable and the function as the hollow member is unavoidable. Will be spoiled.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems. More specifically, the object of the present invention is to produce a hollow body by casting a hollow member, without complicating the manufacturing process, without limiting the material used for the hollow member and the cast metal. A method of preventing the deformation of the hollow member and ensuring good adhesion between the hollow member and the cast metal, and preventing the interface between the hollow body and the hollow body made of the cast metal from being peeled off. To provide.
[0009] Recognizing that the problem of the prior art lies in lowering the casting pressure, studies have been made on the casting method, and studies have been conducted on a method in which the hollow member is hardly deformed even at a high casting pressure. As a result, it has been found that the above objects can be achieved by the following means.
[0010]
That is, according to the present invention, after a hollow member in which an incompressible fluid is enclosed is placed in a mold, or after a hollow member placed in a mold is placed, the There is provided a method for casting a hollow member, which comprises a step of filling a molten or semi-molten cast metal into a mold after sealing an incompressible fluid therein.
[0011] The method of casting a hollow member according to the present invention is suitably used when the casting metal is filled in a mold at a pressure of 20 to 100 MPa. Furthermore, it is suitable when the casting metal is filled in the mold at a pressure of 40 to 80 MPa.
In the method for assembling a hollow member according to the present invention, the incompressible fluid is preferably hydraulic oil. Further, it is preferable that the hollow member is formed with connecting portions at both ends.
Further, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a heat exchanger including a step of using a pipe as a hollow member and casting the pipe into a cast metal by the method of casting a hollow member. . In the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, it is preferable that the pipe is mainly made of copper or a copper alloy, and the cast metal is mainly made of aluminum or an aluminum alloy.
Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a hollow body in which a hollow member is cast, comprising a step A of preparing a cast metal in a molten or semi-molten state; A step B of enclosing a compressible fluid, a step C of disposing a hollow member in a mold of an injection molding machine, and a step D of filling the casting metal in a mold of the injection molding machine. A method for producing a hollow body is provided.
[0015]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below. However, the present invention should not be construed as being limited to these embodiments, and knowledge of a person skilled in the art can be made without departing from the scope of the present invention. , Various changes, modifications, and improvements can be made.
The present invention is a method for casting a hollow member, which is useful as one means in the process of producing a hollow body having a hollow portion therein. Cast-in is synonymous with cast-in, and a separate member made of the same or different material as the cast metal is arranged in the mold, and the cast metal in a molten or semi-molten state is filled in the mold. Refers to integration with another member.
The method of casting a hollow member according to the present invention comprises the steps of: placing a hollow member in which an incompressible fluid is sealed in a mold; or placing the hollow member in a hollow member placed in the mold. The method is characterized in that the method includes a step of filling a casting metal in a molten or semi-molten state after sealing the compressible fluid. Even if the cast metal is filled at a high pressure to improve the adhesion to the hollow member, the hollow member is not deformed because the incompressible fluid is sealed inside the hollow member.
To dispose the hollow member in the mold means to dispose the hollow member in the cavity of the mold, and the cast metal filled in the cavity excluding the hollow member (including the inside) is hollow. Molded as body body. The sealing of the incompressible fluid inside the hollow member may be performed before or after disposing the hollow member in the mold. In the present specification, the term “forming” refers to a process in which a cast metal in a molten or semi-molten state is put into a mold and solidified to obtain a formed body (including a hollow body) having a predetermined shape. is there.
The present invention does not limit the molding pressure, and the hollow member can be formed at any pressure as long as the incompressible fluid used is a fluid that can maintain incompressibility at the pressure and temperature during molding. It has the effect of preventing deformation. Deformation is prevented regardless of the specifications of the hollow member, for example, the mechanical properties, thickness, or shape of the material used. In the conventional method, if an extremely thin hollow member is used, the member can be deformed even at a low pressure, but this is not the case in the present invention. Therefore, the specification of the hollow member can be determined by giving priority to the situation concerning the design of the hollow body to be manufactured, and it is easy to apply to the case of manufacturing any hollow body.
As described above, when a hollow member is manufactured by casting a hollow member, it is required to ensure good adhesion between the hollow member and the cast metal. The pressure is generally 20 to 100 MPa, more preferably 40 to 80 MPa, used in the die casting method. If the casting metal is filled with such a high pressure, the hollow member and the casting metal are in good contact with each other, and there is no occurrence of interface separation between the hollow member and the hollow body main body in the obtained hollow body. .
The incompressible fluid means a fluid that does not shrink, and a fluid in which a change in density of each part due to pressure can be ignored. In addition, since it is a fluid, it can be easily deformed without having a certain shape and exist uniformly inside the hollow member. Since the incompressible fluid has incompressibility, even when the molding pressure is applied to a part of the hollow member, the pressure acts as an equal force inside the hollow member, and the partial pressure is applied to the hollow member. No significant deformation is given.
In general, most liquids correspond to incompressible fluids at a certain temperature, but the molten or semi-molten cast metal in contact with the hollow member has a high temperature of the order of several hundred to 1,000 ° C. In view of an increase in the temperature of the incompressible fluid sealed inside the hollow member, in the present invention, it is preferable to employ hydraulic oil as the incompressible fluid. It has a moderate viscosity when filling and discharging inside the hollow member, there is little change in chemical and physical properties for continuous use, and there is a general-purpose device that can be filled and discharged inside the hollow member and used This is because it is easy to do.
In particular, when hydraulic oil is used as the incompressible fluid, it is preferable to form connecting portions at both ends of the hollow member. This is because hydraulic oil can be easily filled and discharged in a short time by connecting the connecting portion and a general-purpose filling and discharging device. The coupling portion is, for example, a male screw or a female screw. Further, when the connecting portion is a male screw or a female screw, it is preferable to connect a one-touch pressure-resistant pipe joint to the connecting portion. By connecting a general-purpose filling / discharging device for supplying hydraulic oil and a one-touch type pressure-resistant pipe joint with a hose or the like, the hydraulic oil can be more easily sealed inside the intermediate member.
In the present invention, the material constituting the hollow member and the metal material as the cast metal are not limited. For example, as the hollow member, a copper alloy, an aluminum alloy, a magnesium alloy, an iron alloy, or the like can be used as a main material. Examples of the material of the cast metal include a copper alloy, an aluminum alloy, a magnesium alloy, and a zinc alloy.
The hollow member and the cast metal may be the same material or a combination of different materials. In the case of the same material, it is possible to form a hollow body having a hollow shape that is difficult to form by machining or the like. That is, if a hollow member having a hollow portion shape formed in advance, which is difficult to form by machining or the like after filling and molding with a casting metal, is filled with a casting metal made of the same material and molded, the hollow member is cast. A completely integrated hollow body can be obtained by welding with the embedded metal.
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a hollow body in which a hollow portion is formed by casting a hollow member, which includes the method of casting a hollow member of the present invention in one step, will be described with reference to the drawings. Explanation will be given while taking into account. FIG. 1A is a side view showing an example of the die casting machine, and shows a state where a movable die is opened. FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a mold portion composed of a movable die and a fixed die held by the die casting machine shown in FIG. 1A, and a cavity is formed by tightening the movable die according to the fixed die. Is closed (the extrusion mechanism is omitted and not shown). With such a die casting machine 1, it is possible to manufacture a hollow body in which a hollow member is cast.
First, based on the design of the hollow body, a hollow member 6 to be cast is separately manufactured using, for example, a copper alloy. Then, for example, hydraulic oil is filled in the entire inside of the hollow member 6. In addition, a cast metal which will later constitute the hollow body is prepared by separately melting, for example, an aluminum alloy in a melting furnace or the like. The cast metal is in a molten or semi-molten state depending on the properties required for the hollow body.
Next, in a state where the movable mold 3 of the die casting machine 1 is separated from the fixed mold 2 and opened, a mold release agent is applied to the movable mold 3 and the fixed mold 2, and a predetermined position of the fixed mold 2 or the movable mold 3 is determined. , A hollow member 6 in which hydraulic oil is sealed is disposed. Then, the movable mold 3 is closed in accordance with the fixed mold 2 by the mold clamping mechanism having the fixed plate 12, the movable plate 13, and the mold opening / closing device 5, and the cavity 7 including the hollow member 6 is formed. Next, the previously prepared cast metal is poured from the hot water supply port 8 into the injection sleeve 10.
The injection mechanism 4 injects the tip of the plunger rod 9 toward the fixed mold 2 to fill the cavity 7 with the casting metal, and pressurizes the casting metal in the cavity 7 with a molding pressure of, for example, 60 MPa. . By this pressure, the cast metal comes into close contact with the hollow member. If the movable mold 3 is separated from the fixed mold 2 and opened after the cast metal is solidified, it is possible to obtain a hollow body (molded body) in which the hollow member is cast in the hollow body main body.
[0030]
Next, with reference to the drawings, a more specific embodiment will be described. FIGS. 2A and 2B are views showing a heat exchanger which is an example of a hollow body obtained by casting a hollow member. FIG. 2A is a top view of the heat exchanger, and FIG. 2B is a view showing a cross section of PP in FIG. 2A. The illustrated heat exchanger 21 is a hollow body formed by casting a copper pipe 22 as a hollow member into a heat exchanger body 23 made of an aluminum alloy.
The copper pipe 22 is a W-shaped pipe having an outer diameter of 9.5 mm and a thickness of 1.5 mm. An aluminum alloy (ADC12) was used as a casting metal, and a copper pipe 22 was cast-in by a die-casting method to manufacture a heat exchanger 21 shown in the figure.
When copper or a copper alloy is used as the main material of the hollow member and aluminum or an aluminum alloy is used as the material of the cast metal, an inexpensive heat exchanger having good heat conductivity and corrosion resistance can be manufactured.
First, M8 female threads were cut at both ends of the copper pipe, and both ends of the copper pipe were turned upward, and the copper pipe was filled with hydraulic oil (Nippon Oil Co., Ltd. Super Highland) so as to overflow from both ends. Tighten M8 bolts wrapped with sealing tape to the internal threads at both ends of the copper pipe so that air does not remain in the pipe, and fill the copper pipe with hydraulic oil.
Next, a copper pipe filled with hydraulic oil is placed in a cavity formed by a mold (fixed mold and movable mold) provided in the die casting machine.
The cavity was filled with the molten aluminum alloy, and the casting pressure was set to 40 MPa (Example 1).
Next, the compact (heat exchanger) in which the copper pipe is cast is removed from the mold, and after cooling, the bolts at both ends of the copper pipe are removed, and the hydraulic oil is roughened with both ends of the copper pipe facing downward. Then, the hydraulic oil was removed by air blow. Thereafter, the inside of the copper pipe was washed with hot water to completely remove the hydraulic oil.
The obtained heat exchanger was cut, and the deformation of the copper pipe and the adhesion between the copper pipe and the aluminum alloy were examined. As a result, no deformation of the copper pipe was observed, and the adhesion was good. In addition, when the casting pressure was set to 60 MPa (Example 2) and 80 MPa (Example 3), heat exchangers were manufactured in the same manner. As a result, no deformation of the copper pipe was observed, and the adhesion between the copper pipe and the aluminum alloy was not observed. Was also good.
[0036]
As described above, according to the present invention, it is not necessary to cover the surface of the hollow member with a metal when casting the hollow member to obtain a hollow body. It is simple. Further, since an incompressible fluid is sealed inside the hollow member, the deformation of the hollow member can be prevented even when the hollow member is molded at a high molding pressure.
Further, by molding at a high molding pressure, the adhesion between the hollow member and the casting metal can be sufficiently ensured. Therefore, the materials used for the hollow member and the casting metal are not limited and can be freely selected. In addition, a highly reliable hollow body in which the hollow member and the hollow body main body made of cast metal do not peel off at the interface for a long time can be obtained. For example, when a heat exchanger is manufactured as a hollow body formed by casting a hollow member, since the hollow member such as a copper pipe and the heat exchanger body are in close contact with each other, a high heat exchange ability with excellent heat transfer performance is provided. Can be something.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a die casting machine. FIG. 1A is an overall side view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a mold part.
FIG. 2 is a view showing an example of a hollow body formed by casting a hollow member, FIG. 2 (a) is a top view of a heat exchanger, and FIG. 2 (b) is a cross section of PP in FIG. 2 (a). FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die casting machine, 2 ... fixed type, 3 ... movable type, 4 ... injection mechanism, 5 ... mold opening / closing device, 6 ... hollow member, 7 ... cavity, 8 ... hot water supply port, 9 ... plunger rod, 10 ... injection sleeve , 12 ... fixed board, 13 ... movable board.
