JP2006212655A - 冷却穴付き鋳抜ピンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピン全体として充分な強度を確保しつつ冷却穴近傍における割れの発生を抑制するのに適した冷却穴付き鋳抜ピン、および、そのような鋳抜ピンを製造するための方法を、提供する。
【解決手段】 本発明の冷却穴付き鋳抜ピン１０は、相対的に低硬度の第１部位１１および相対的に高硬度の第２部位１２を有する。第１部位１１は、例えば、冷却穴１３の底を規定する部位である。本発明の冷却穴付き鋳抜ピン製造方法は、冷却穴付き鋳抜ピン１０の全体に焼入れを施す工程と、鋳抜ピン１０の全体に焼戻しを施す第１焼戻し工程と、鋳抜ピン１０において冷却穴１３を規定する部位の一部１１に更に焼戻しを施す第２焼戻し工程とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却媒体を流すための冷却穴を有する鋳抜ピン、および、そのような鋳抜ピンを製造するための方法に関する。

図１５は、従来のダイカスト金型Ｘ’の部分断面図である。このダイカスト金型Ｘ’は、所望の部品形状を規定するキャビティＣを形成するための固定型９１、可動型９２、および鋳抜ピン９３を備える。固定型９１は図外の固定型取付板に固定支持され、可動型９２は図外の可動型取付板に固定支持されている。また、可動型９２には挿通孔９２ａが設けられている。鋳抜ピン９３は、冷却水を流すための冷却穴９３Ａを有し、可動型９２の挿通孔９２ａに沿って摺動可能に配設されている。冷却穴９３Ａには、これに冷却水を導入するための導入管９４が挿入されている。導入管９４は、その一端部に導出口９４ａを有し、この導出口９４ａが鋳抜ピン９３の先端部９３ａに対向するように、配されている。導入管９４の他端部（図示せず）は、図外の冷却水供給装置に接続されている。

このような構成のダイカスト金型Ｘ’を使用して行うダイカスト成形においては、キャビティＣに溶湯が加圧充填されて（即ち鋳込まれて）所定の部品が鋳造される。鋳込み工程中、キャビティＣ内に一部が突出する鋳抜ピン９３は冷却され続ける。図外の冷却水供給装置から連続的に供給される冷却水が導入管９４の導出口９４ａから冷却穴９３Ａに導入され続け、これにより鋳抜ピン９３は冷却され続ける。鋳込み工程中にこのように鋳抜ピン９３が冷却されることにより、鋳抜ピン９３においてキャビティＣ内に突出する部分（鋳抜ピン突出部）に鋳造部品が焼き付いてしまうことが、防止される。仮に、ダイカスト金型Ｘ’による鋳込み工程中に鋳抜ピン９３を冷却しないと、鋳込み工程中に溶湯に取り囲まれる鋳抜ピン突出部は過度に昇温し、当該過熱突出部に対して鋳造部品が焼き付いてしまうのである。このような焼き付きは、鋳造部品の鋳肌においてかじり不良が生ずる原因となり、好ましくない。冷却穴付き鋳抜ピンを利用したこのような鋳造技術については、例えば下記の特許文献１に記載されている。

特開平６−２６２２９５号公報

ダイカスト金型Ｘ’の鋳抜ピン９３については、多数回にわたるダイカスト成形（キャビティＣへの溶湯の加圧充填）に耐え得る程度に充分な強度ないし剛性が求められる。そのため、従来の技術においては、そのような強度を確保すべく、先端部９３ａを含む鋳抜ピン９３の全体が一様に比較的高硬度（例えばロックウェル硬さＨＲＣで４５〜５０）とされている。一方、ダイカスト金型Ｘ’では、鋳込み工程中、鋳抜ピン９３の先端部９３ａにおいてキャビティＣに露出する側の面９３ｂは高温（例えば６５０℃）の溶湯に曝され、先端部９３ａにおける冷却穴９３Ａの側の面９３ｃには、導入管９４の導出口９４ａから吐出される低温（例えば室温）の冷却水が直接打ち付けられる。そのため、鋳込み工程中、鋳抜ピン９３の先端部９３ａにおける面９３ｂの側と面９３ｃの側との温度差は相当程度に大きく、面９３ｂと面９３ｃとの間には、先端部９３ａの厚さ方向において急激な温度勾配が生じる。したがって、ダイカスト金型Ｘ’において鋳造作業を繰り返し行うと、先端部９３ａ内には、その両面９３ｂ，９３ｃ間の大きな温度差ないし急激な温度勾配に起因して過大な熱応力（引張応力および圧縮応力）が繰り返し発生することとなる。上述のように比較的高硬度とされ従って比較的低靭性である先端部９３ａには、このような熱応力の繰り返し発生により、割れＷが生じやすい。

本発明は、以上のような事情の下で考え出されたものであって、ピン全体として充分な強度を確保しつつ冷却穴近傍における上述のような割れの発生を抑制するのに適した冷却穴付き鋳抜ピン、および、そのような鋳抜ピンを製造するための方法を提供することを、目的とする。

本発明の第１の側面によると、冷却媒体を流すための冷却穴を有する鋳抜ピンが提供される。この鋳抜ピンは、相対的に低硬度（従って高靭性）の第１部位および相対的に高硬度の第２部位を有する。

本鋳抜ピンは、所望の鋳造品形状を規定するキャビティを形成するための例えばダイカスト金型の構成部材として、その一部を当該キャビティ内に突出させて使用する。本鋳抜ピンを具備する金型における鋳込み工程中、本鋳抜ピンの冷却穴には冷却媒体を導入し、これにより本鋳抜ピンを冷却する。鋳込み工程中、本鋳抜ピンにおいてキャビティ内に突出する部分（鋳抜ピン突出部）は、キャビティに露出する側の面（第１面）で高温の溶湯と接触するとともに、冷却穴の側の面（第２面）で低温の冷却媒体と接触する。そのため、鋳込み工程中、鋳抜ピン突出部における第１面の側と第２面の側との温度差は相当程度に大きく、鋳抜ピン突出部の肉厚内には急激な温度勾配が生じる。したがって、本鋳抜ピンを具備する金型において鋳造作業を繰り返し行うと、鋳抜ピン突出部の肉厚内には、第１および第２面の間の大きな温度差ないし急激な温度勾配に起因して熱応力（引張応力および圧縮応力）が繰り返し発生することとなる。本鋳抜ピンでは、使用時においてこのような急激な温度勾配が生じ得る部位を上述の第１部位（高靭性）に設定することにより、当該第１部位において、使用時に熱応力（引張応力および圧縮応力）が繰り返し作用することに起因する割れの発生を抑制することができる。これとともに、本鋳抜ピンでは、その他の部位を第２部位（高硬度）に設定することにより、鋳抜ピン全体として充分な強度ないし剛性を確保することができる。このように、本冷却穴付き鋳抜ピンにおいては、ピン全体として充分な強度を確保しつつ冷却穴近傍における割れの発生を抑制することができるのである。

本鋳抜ピンにおいて使用時に急激な温度勾配が生じやすく、従って第１部位として設定するのに適した部位は、本鋳抜ピンの冷却穴の底を規定する部位や、周囲（第２部位）よりも薄肉な部位である。

好ましくは、第１部位におけるロックウェル硬さＨＲＣは、３０〜４０である。このような構成は、熱応力に起因する割れの発生を本鋳抜ピンにおいて抑制するうえで好適である。

本発明の第２の側面によると冷却穴付き鋳抜ピンの製造方法が提供される。この方法は、冷却媒体を流すための冷却穴を有する鋳抜ピンの全体に焼入れを施す工程と、鋳抜ピンの全体に焼戻しを施す第１焼戻し工程と、鋳抜ピンにおいて冷却穴を規定する部位の一部に更に焼戻しを施す第２焼戻し工程とを含む。第２焼戻し工程では、冷却穴規定部位の一部の硬度を、本鋳抜ピンの他の部分の硬度よりも低下させる。これにより、冷却穴規定部位の当該一部の靭性を局所的に高めることができる。したがって、本方法によると、相対的に低硬度（従って高靭性）の第１部位および相対的に高硬度の第２部位を有する第１の側面の冷却穴付き鋳抜ピンを、適切に製造することができる。

好ましくは、第２焼戻し工程では、鋳抜ピンにおいて冷却穴の底を規定する部位に焼戻しを施す。好ましくは、第２焼戻し工程では、冷却穴規定部位における薄肉部に焼戻しを施す。薄肉部とは、冷却穴規定部における他の箇所よりも薄肉な部位である。

好ましくは、第２焼戻し工程における焼戻しは、第１焼戻し工程における焼戻しよりも高温で行う。このような構成は、第２焼戻し工程において焼戻しを施す部位の靱性を高めるうえで好適である。

好ましくは、第２焼戻し工程における焼戻しは、局部的な誘導加熱により行う。具体的には、第２焼戻し工程での焼戻し対象である部位を加熱可能なように、鋳抜ピンの冷却穴に所定の誘導加熱コイルを挿入して配置し、これに高周波通電することにより、当該部位に渦電流を生じさせてジュール熱を発生させる。このような誘導加熱によると、鋳抜ピンにおいて必要な部位のみを集中的に加熱することができ、当該部位の靱性を適切に高めることができる。第２焼戻し工程での焼戻し対象部位が冷却穴の例えば底を規定する部位である場合、誘導加熱コイルとしては、扁平糸巻き型誘導加熱コイルや渦巻き型誘導加熱コイルなどが、昇温分布や加熱能率の点で有用である。本発明では、焼戻し対象部位によっては、他の形状の誘導加熱コイルを使用してもよい。

図１は、本発明に係る鋳抜ピン１０を備えるダイカスト金型Ｘの部分断面図である。ダイカスト金型Ｘは、鋳抜ピン１０に加えて固定型２１および可動型２２を備える。これら鋳抜ピン１０、固定型２１、および可動型２２は、鋳造目的の部品形状を規定するキャビティＣを形成するためのものである。固定型２１は図外の固定型取付板に固定支持され、可動型２２は当該固定型取付板に対して進退動可能な図外の可動型取付板に固定支持されている。また、可動型２２には挿通孔２２ａが設けられている。

鋳抜ピン１０は、第１部位１１（図１にてクロスハッチを付して表す）および第２部位１２を有し、内部には冷却穴１３が設けられている。また、鋳抜ピン１０は、可動型２２の挿通孔２２ａに沿って摺動可能に配設されており、固定型２１および可動型２２の型締め状態において、その一部が可動型２２のキャビティ規定面２２ｂから所定の長さ突出するように位置決めされ得る。鋳抜ピン１０は、固定型２１および可動型２２と同様の材料（例えば合金工具鋼）よりなる。

第１部位１１は、冷却穴１３を規定する底壁に相当する部位（即ち、冷却穴１３の底を規定する部位）であり、キャビティＣに露出する外面１１ａと、冷却穴１３の側の内面１１ｂとを有する。また、第１部位１１は、第２部位１２よりも低硬度（従って高靭性）に設定され、本実施形態では第２部位１２よりも薄肉である。第１部位１１のロックウェル硬さＨＲＣは例えば３０〜４０であり、第１部位１１の厚さＴ１は例えば１６〜２２ｍｍである。

第２部位１２は、冷却穴１３を規定する側壁に相当する部位であり、第１部位１１よりも高硬度に設定されている。第２部位１２のロックウェル硬さＨＲＣは例えば４５〜４７であり、第２部位１２の厚さＴ２は、第１部位１１の厚さＴ１より大きい限りにおいて例えば２１〜２８ｍｍである。

冷却穴１３は、冷却水を流すための空間であり、冷却穴１３には、これに冷却水を導入するための導入管２３が挿入されている。この導入管２３と鋳抜ピン１０とは同軸状の二重管を構成している。導入管２３は、その一端部に導出口２３ａを有し、この導出口２３ａが鋳抜ピン１０の第１部位１１に対向するように、配されている。導出口２３ａと第１部位１１との離隔距離は例えば５ｍｍ以上である。導入管２３の他端部（図示せず）は、図外の冷却水供給装置に接続されている。

図２は、鋳抜ピン１０の製造方法の一例のフローチャートである。鋳抜ピン１０の製造では、以下の成形工程Ｓ１、焼入れ工程Ｓ２、第１焼戻し工程Ｓ３、および第２焼戻し工程Ｓ４を、順次行う。

成形工程Ｓ１では、上述のように冷却穴１３を有する鋳抜ピン１０を成形する。具体的には、ＪＩＳのＳＫＤ６１の合金工具鋼からなる鋼材に機械加工を施すことにより、鋳抜ピン１０を形作る。

焼入れ工程Ｓ２では、成形工程Ｓ１において成形された鋳抜ピン１０の全体に焼入れを施す。焼入れとしては、油焼入れと真空焼入れとを順次行う。油焼入れでは、例えば図３に示す熱処理パターンに従って、４５０℃で１分、６５０℃で３分、８５０℃で１分３０秒、および１０２５℃で２分３０秒の条件で鋳抜ピン１０の全体を逐次加熱した後、加熱された鋳抜ピン１０を所定の油に浸漬して急冷することにより焼入れを施す。真空焼入れでは、真空中において、例えば図３に示す熱処理パターンで鋳抜ピン１０の全体を逐次加熱した後、加熱された鋳抜ピン１０を所定の冷却媒体に浸漬して急冷することにより焼入れを施す。冷却媒体としては、ガス、油、または水などを用いることができる。焼入れ工程Ｓ２では、このような油焼入れ及び真空焼入れに代えて、その他の焼入れ技術（例えば、熱浴焼入れ、塩浴焼入れ、および電解焼入れ）を採用してもよい。

第１焼戻し工程Ｓ３では、焼入れ工程Ｓ２を経た鋳抜ピン１０の全体に焼戻しを施す。この焼戻しは、例えば２段階で行う。第１段階では、例えば図４（ａ）に示す熱処理パターンで鋳抜ピン１０の全体を５８０℃で７分間加熱した後、放冷することにより焼戻しを施す。第２段階では、例えば図４（ｂ）に示す熱処理パターンで鋳抜ピン１０の全体を５９０℃で６分間加熱した後、放冷することにより焼戻しを施す。例えばこのような焼戻し手法により、第１焼戻し工程Ｓ３では、鋳抜ピン１０の全体が所望の硬度（ロックウェル硬さＨＲＣで例えば４５〜４７）とされる。

第２焼戻し工程Ｓ４では、第１焼戻し工程Ｓ３を経た鋳抜ピン１０の第１部位１１に対して再び焼戻しを施す。具体的には、この焼戻しは、例えば図５に示す熱処理パターンで鋳抜ピン１０の第１部位１１を７２５〜７４０℃で１１分間加熱した後、放冷することにより焼戻しを施す。本工程は、誘導加熱コイルを使用して行う誘導加熱により実行することができる。

図６は、第２焼戻し工程Ｓ４において扁平糸巻き型の誘導加熱コイル２４を使用する場合を表す。図７は、図６の線VII−VIIに沿った矢視図であり、図８は、図６の線VIII-VIIIに沿った断面図である。誘導加熱コイル２４は、高周波通電により高周波交番磁界を発することが可能な電磁誘導作用端部２４Ａを有する。電磁誘導作用端部２４Ａは、コア２４ａと、この周囲に巻かれた導線２４ｂとを有する。コア２４ａは、通電時に導線２４ｂにて発生する所定の磁束を集中させるための部材であり、円盤形状の強磁性体よりなる。導線２４ｂは、円盤形状のコア２４ａの周囲に扁平糸巻き状に巻かれ、中空管構造を有し、例えば銅よりなる。図９は、導線２４ｂの扁平糸巻き型の巻き形状を模式的に表す斜視図である。また、電磁誘導作用端部２４Ａにおいて、導線２４ｂに対してコア２４ａは図６中下方に偏位している。このような偏位配置は、誘導加熱コイル２４の駆動時において電磁誘導作用端部２４Ａの図６中下方に強い磁界を発生させるうえで好適である。

第２焼戻し工程Ｓ４で誘導加熱コイル２４を使用する場合、図６に示すように誘導加熱コイル２４を鋳抜ピン１０の冷却穴１３に挿入し、その電磁誘導作用端部２４Ａを鋳抜ピン１０の第１部位１１に対向配置させる。そして、導線２４ｂに高周波通電し、電磁誘導作用端部２４Ａの近傍にて生ずる高周波交番磁界の電磁誘導作用により、第１部位１１に渦電流を生じさせてジュール熱を発生させる。通電時には、中空の導線２４ｂには冷却水が通流される。このような加熱手法により、図５を参照して上述した条件で第１部位１１を加熱する。このような誘導加熱によると、鋳抜ピン１０において第１部位１１を集中的に加熱することができ、第１部位１１の靱性を適切に高めることができる。また、扁平糸巻き型の誘導加熱コイル２４を使用して第２焼戻し工程Ｓ４を行うと、第１部位１１の中央部を周縁部より高温に加熱することができる。例えばこのような焼戻し手法により、第２焼戻し工程Ｓ４では、鋳抜ピン１０の第１部位１１の硬度が、ロックウェル硬さＨＲＣで例えば３０〜４０まで局所的に低下される。

図１０は、第２焼戻し工程Ｓ４において渦巻き型の誘導加熱コイル２５を使用する場合を表す。図１１は、図１０の線XI−XIに沿った矢視図である。誘導加熱コイル２５は、高周波通電により高周波交番磁界を発することが可能な電磁誘導作用端部２５Ａを有する。電磁誘導作用端部２５Ａは、コア２５ａと、これに近接配置された導線２５ｂとを有する。コア２５ａは、通電時に導線２５ｂにて発生する所定の磁束を集中させるための部材であり、円環形状の強磁性体よりなる。導線２５ｂは、図１１に示すような渦巻き状に巻かれた部位を有し、当該渦巻き部は、コア２５ａの図１０中下方に配されている。また、導線２５ｂは、中空管構造を有し、例えば銅よりなる。

第２焼戻し工程Ｓ４で誘導加熱コイル２５を使用する場合、図１０に示すように誘導加熱コイル２５を鋳抜ピン１０の冷却穴１３に挿入し、その電磁誘導作用端部２５Ａを鋳抜ピン１０の第１部位１１に対向配置させる。そして、導線２５ｂに高周波通電し、電磁誘導作用端部２５Ａの近傍にて生ずる高周波交番磁界の電磁誘導作用により、第１部位１１に渦電流を生じさせてジュール熱を発生させる。通電時には、中空の導線２５ｂには冷却水が通流される。このような加熱手法により、図５を参照して上述した条件で第１部位１１を加熱する。このような誘導加熱によると、鋳抜ピン１０において第１部位１１を集中的に加熱することができ、第１部位１１の靱性を適切に高めることができる。また、渦巻き型の誘導加熱コイル２５を使用して第２焼戻し工程Ｓ４を行う場合、第１部位１１の周縁部を中央部より高温に加熱することができる。例えばこのような焼戻し手法により、第２焼戻し工程Ｓ４では、鋳抜ピン１０の第１部位１１の硬度が、ロックウェル硬さＨＲＣで例えば３０〜４０まで局所的に低下される。

以上のようにして、第１部位１１が第２部位１２よりも高靱性（低硬度）であり且つ第２部位１２が第１部位１１よりも高硬度である鋳抜ピン１０を製造することができる。

上述のようにして製造された鋳抜ピン１０を備えるダイカスト金型Ｘを使用して行う鋳造作業では、例えば、以下の型締め工程、鋳込み工程、冷却工程、および型開き工程を、順次行う。

型締め工程では、可動型２２を変位させ、図１に示すように固定型２１および可動型２２を締め合わす。また、鋳抜ピン１０を、可動型２２の挿通孔２２ａに沿って摺動させて、所定の凹部形成位置まで進出させる。ここで、凹部形成位置とは、鋳抜ピン１０におけるキャビティＣへの突出部分が、目的鋳造品（図示略）において所望の凹部を形成するための位置である。このようにして、ダイカスト金型Ｘ内にキャビティＣを形成する。

鋳込み工程では、溶融状態にある金属材料（例えばアルミニウム合金）をキャビティＣに鋳込む。具体的には、図外のルツボで溶融された金属材料（溶湯）を、キャビティＣに連通するように例えば固定型２１に形成された図外の湯口を介してキャビティＣに流し込み、所定の圧力で充填する。溶湯温度は例えば６５０℃である。また、本工程では、鋳抜ピン１０の冷却穴１３に、図外の冷却水供給装置から導入管２３を介して冷却水を導入することにより、当該鋳抜ピン１０を冷却し続ける。冷却水温度は例えば室温である。

冷却工程では、上記鋳込み工程においてキャビティＣに充填された金属材料が充分に硬化するまで冷却する。また、本工程後、鋳抜ピン１０の冷却穴１３への冷却水の導入を停止する。

型開き工程では、鋳抜ピン１０を所定の位置まで退避させたうえで、可動型２２を固定型２１から離隔して型開きする。そして、成形された鋳造品をダイカスト金型Ｘから取り出す。以上の一連の工程により、所望の鋳造品を製造することができる。

上述の鋳込み工程では、鋳抜ピン１０における第１部位１１の外面１１ａは高温（例えば６５０℃）の溶湯に曝され、第１部位１１の内面１１ｂには、導入管２３の導出口２３ａから吐出される低温（例えば室温）の冷却水が直接打ち付けられる。そのため、鋳込み工程中、第１部位１１における外面１１ａの側と内面１１ｂの側との温度差は相当程度に大きく、第１部位１１の肉厚内には急激な温度勾配が生じる。したがって、鋳抜ピン１０を含むダイカスト金型Ｘにおいて上述の一連の鋳造作業を繰り返し行うと、第１部位１１内には、外面１１ａおよび内面１１ｂの間の大きな温度差ないし急激な温度勾配に起因して熱応力（引張応力および圧縮応力）が繰り返し発生することとなる。本発明に係る鋳抜ピン１０では、使用時においてこのような急激な温度勾配が生じ得る第１部位１１が、上述のように第２部位１２よりも高靭性に設定されているため、当該第１部位１１において、使用時に熱応力（引張応力および圧縮応力）が繰り返し作用することに起因する割れの発生を抑制することができる。これとともに、鋳抜ピン１０では、第２部位１２が上述のように第１部位１１よりも高硬度に設定されているため、ピン全体として充分な強度ないし剛性を確保することができる。第２部位１２においてもその内外面間で温度勾配が生ずるが、第１部位１１よりも第２部位１２は厚く且つ導出口２３ａから遠くに位置するため、第２部位１２における温度勾配は第１部位１１における温度勾配より緩やかであり、第２部位１２内に生ずる熱応力は第１部位１１内に生ずる熱応力より小さい。

このように、本発明に係る冷却穴付きの鋳抜ピン１０においては、ピン全体として充分な強度を確保しつつ冷却穴近傍における割れの発生を抑制することができるのである。

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。

例えば、上述の実施形態の鋳抜ピン１０では、第１部位１１全体を低硬度（高靱性）に設定したが、本発明に係る鋳抜ピン１０はこれには限られず、例えば図１２に示すように、第１部位１１内に、低硬度部１１Ａ（図１２にてクロスハッチを付して表す）および高硬度部１１Ｂを設けてもよい。低硬度部１１Ａは、第１部位１１の肉厚方向における冷却穴１３側の部分であり、そのロックウェル硬さＨＲＣは３０〜３５である。低硬度部１１Ａの深さＤは、第１部位１１の厚さＴ１の例えば２０〜５０％である。高硬度部１１Ｂは、第１部位１１の肉厚方向におけるキャビティＣ側の部分であり、そのロックウェル硬さＨＲＣは４５〜４７（第２部位１２と同様）である。本発明では、鋳抜ピン１０において局所的に高靭性な部位について、このような構成を採用してもよい。このような構成によっても、鋳抜ピン１０において、ピン全体として充分な強度を確保しつつ冷却穴近傍における割れの発生を抑制することができる。

また、上述の実施形態の鋳抜ピン１０では、冷却穴１３の底を規定する第１部位１１を低硬度（高靱性）に設定したが、本発明に係る鋳抜ピン１０はこれには限られず、例えば図１３に示すように、冷却穴１３の側壁を規定する第２部位１２が、第２部位１２における他の部位よりも薄肉であり且つ第１部位１１よりも薄肉である薄肉部１２ａ（図１３にてクロスハッチを付して表す）を有する場合には、当該薄肉部１２ａの肉厚方向の全体または一部を低硬度部に設定し、第２部位１２のその他の部位および第１部位１１を高硬度部に設定してもよい。この場合、低硬度部（薄肉部１２ａの全体または一部）のロックウェル硬さＨＲＣは３０〜３５であり、高硬度部（第１部位１１，第２部位１２における薄肉部１２ａ以外の部位）のロックウェル硬さＨＲＣは４５〜４７である。本発明では、鋳抜ピン１０において局所的に高靭性な部位について、このような構成を採用してもよい。一般に、鋳抜ピンにおいて周囲よりも薄肉の部位には、熱応力が繰り返し作用することにより割れが発生しやすいところ、本変形例の構成によると、鋳抜ピン１０において、ピン全体として充分な強度を確保しつつ薄肉部１２ａにおける割れの発生を抑制することができる。

このような本変形例の鋳抜ピン１０を製造する過程における上述の第２焼戻し工程Ｓ４では、薄肉部１２ａを局所的に誘導加熱することが可能な誘導加熱コイルを使用するのが好ましい。図１４は、そのような誘導加熱コイル２６について、電磁誘導作用端部の導線の巻き形状を模式的に表す。本変形例の鋳抜ピン１０の製造過程における第２焼戻し工程Ｓ４で誘導加熱コイル２６を使用する場合には、例えば、誘導加熱コイル２６を鋳抜ピン１０の冷却穴１３に挿入し、電磁誘導作用端部の銅線が円環状の薄肉部１２ａに沿うように誘導加熱コイル２６を配置する。そして、導線に高周波通電し、電磁誘導作用端部の近傍にて生ずる高周波交番磁界の電磁誘導作用により、薄肉部１２ａに渦電流を生じさせてジュール熱を発生させる。このように第２焼戻し工程Ｓ４を実行することにより、薄肉部１２ａを局所的に低硬度（高靱性）に設定して本変更例の鋳抜ピン１０を適切に製造することができる。

本発明に係る冷却穴付き鋳抜ピンを備えるダイカスト金型の部分断面図である。 本発明に係る鋳抜ピン製造方法のフローチャートである。 焼入れ工程における熱処理パターンの一例を示す図である。 第１焼戻し工程における熱処理パターンの一例を示す図である。 第２焼戻し工程における熱処理パターンの一例を示す図である。 第２焼戻し工程において扁平糸巻き型の誘導加熱コイルを使用する場合の要部拡大断面図である。 図６の線VII-VIIに沿った矢視図である。 図６の線VIII−VIIIに沿った断面図である。 図６に示す扁平糸巻き型誘導加熱コイルの導線の扁平糸巻き型の巻き形状を模式的に表す斜視図である。 第２焼戻し工程において渦巻き型の誘導加熱コイルを使用する場合の要部拡大断面図である。 図１０の線X-Xに沿った矢視図である。 図１に示す冷却穴付き鋳抜ピンの変形例の部分断面図である。 図１に示す冷却穴付き鋳抜ピンの変形例の部分断面図である。 図１３の鋳抜ピン変形例の製造過程において第２焼戻し工程を行う際に使用することのできる誘導加熱コイルの、電磁誘導作用端部における銅線の巻き形状を模式的に表す斜視図である。 従来の冷却穴付き鋳抜ピンを備えるダイカスト金型の部分断面図である。

符号の説明

Ｘ，Ｘ’ ダイカスト金型
１０ 鋳抜ピン
１１ 第１部位
１２ 第２部位
１３ 冷却穴
２３ 導入管
２３ａ 冷却媒体導出口
２４，２５ 誘導加熱コイル

Claims (7)

1. 冷却媒体を流すための冷却穴を有する鋳抜ピンであって、
   相対的に低硬度の第１部位および相対的に高硬度の第２部位を有する、冷却穴付き鋳抜ピン。
2. 前記第１部位は、前記冷却穴の底を規定する部位である、請求項１に記載の冷却穴付き鋳抜ピン。
3. 前記第１部位は、前記第２部位よりも薄肉である、請求項１または２に記載の冷却穴付き鋳抜ピン。
4. 冷却媒体を流すための冷却穴を有する鋳抜ピンの全体に焼入れを施す工程と、
   前記鋳抜ピンの全体に焼戻しを施す第１焼戻し工程と、
   前記鋳抜ピンにおいて前記冷却穴を規定する部位の一部に更に焼戻しを施す第２焼戻し工程と、を含む、冷却穴付き鋳抜ピンの製造方法。
5. 前記第２焼戻し工程では、前記鋳抜ピンにおいて前記冷却穴の底を規定する部位に焼戻しを施す、請求項４に記載の冷却穴付き鋳抜ピンの製造方法。
6. 前記第２焼戻し工程では、前記冷却穴規定部位における薄肉部に焼戻しを施す、請求項４または５に記載の冷却穴付き鋳抜ピンの製造方法。
7. 前記第２焼戻し工程における焼戻しは、誘導加熱により行う、請求項４から６のいずれか一つに記載の冷却穴付き鋳抜ピンの製造方法。

Images