JP2009269051A - Molding method of cylinder block - Google Patents
Molding method of cylinder block Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009269051A JP2009269051A JP2008121182A JP2008121182A JP2009269051A JP 2009269051 A JP2009269051 A JP 2009269051A JP 2008121182 A JP2008121182 A JP 2008121182A JP 2008121182 A JP2008121182 A JP 2008121182A JP 2009269051 A JP2009269051 A JP 2009269051A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- cylinder liner
- cylinder block
- molten metal
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シリンダブロックの成形方法に関し、特に、金型内にシリンダライナを配置して溶湯を射出充填することにより、前記シリンダライナを鋳込むシリンダブロックの成形方法に関するものである。 The present invention relates to a method for forming a cylinder block, and more particularly to a method for forming a cylinder block in which the cylinder liner is cast by placing a cylinder liner in a mold and injecting and filling molten metal.
内燃機関のシリンダブロックにおいては、一般に、金型内にシリンダブロックの材料であるアルミ合金などの金属溶湯を射出充填するダイカスト鋳造により成形されている。図8などに参照されるように、シリンダブロック1は、ピストンが摺動可能に収容されるボア部11と、クランクケースを構成するスカート部12とにより構成される。ボア部11の先端面(図8における左方端面)にはシリンダヘッドが組み付けられ、スカート部12にはオイルパンが組み付けられることにより、クランクシャフトを収容するクランクケースが形成される。また、シリンダブロック1は一般に、各ボア10にシリンダライナ2が鋳包まれ、その周囲にはウォータジャケット14が形成されている。また、図5に参照されるように、各ボア間13のボア10の配列と直交する位置には、シリンダヘッドを取り付けるためのボルト孔となる下孔15が形成されている。さらに、図8などに参照されるように、スカート部12におけるボア間13と対応する位置(すなわち、各ボアと対応するクランク室の隔壁)にはクランクシャフトのジャーナル部を支持するためのクランクジャーナル壁16が形成されている。クランクジャーナル壁16の端部には、ベアリングキャップを取り付けるためのボルト孔となる下孔17が形成される。さらにまた、クランクジャーナル壁16には、互いに隣接するクランク室の通気を許容して内圧差を低減するために所謂呼吸孔18が形成されている。このようなシリンダブロック1を成形する際には、金型3内の成形するシリンダブロック1の形状と対応した形状のキャビティ3aのボア形成部31b(図1を参照)にシリンダライナ2をセットして型締めし、金型3内に溶湯Mを射出充填することにより、シリンダライナ2を鋳包んでいる。
Generally, a cylinder block of an internal combustion engine is formed by die casting in which a metal mold such as an aluminum alloy that is a material of the cylinder block is injected and filled into a mold. As shown in FIG. 8 and the like, the cylinder block 1 includes a
ところで、シリンダブロックをダイカスト鋳造により成形するときには、溶湯が金型のキャビティ内で凝固する際に収縮するが、その最終凝固位置には収縮孔やガスによる気孔などによる引け巣が発生する。そのため、ダイカスト鋳造では、溶湯の凝固がゲートから最も離れた位置から開始して、溶湯の凝固していない部分(未凝固部分)がランナ3bやビスケット形成部3cなどの押湯部に残るようにして、かかる押湯部を最終的に凝固させる指向性凝固を図り、成形するシリンダブロック1に引け巣の発生を防止することが従来から行われている(例えば、特許文献1を参照)。
By the way, when the cylinder block is formed by die casting, the molten metal contracts when it solidifies in the cavity of the mold, but a shrinkage cavity due to a contraction hole or a gas pore is generated at the final solidification position. For this reason, in die casting, the solidification of the molten metal starts from the position farthest from the gate so that the non-solidified portion (unsolidified portion) remains in the feeder such as the
特許文献1には、高さ方向に複数個に分割され、個々に温度調整が可能な加熱炉にて、上部を下部より高温に加熱したセラミック製鋳型に溶融金属を注入して凝固することを特徴とする精密鋳造の指向性凝固方法が開示されている。そして、特許文献1には、鋳物部になるワックス模型と、押湯部になるワックス模型とからなる模型を製作して、この模型の外側にセラミック鋳型を製作すること(0009)、その後にオートクレープ中でワックスを溶出し、高さ方向に3分割した電気炉中で、下段のヒータを800°C、中段のヒータを1000°C、上段のヒータを1300°Cに調整して3時間加熱後、焼成した後に鋳型をこれらのヒータ中に設置した状態で、この鋳型にSCS6(鋳鉄)を1580°Cで注湯し、そのまま凝固させることが記載されている(0010)。 In Patent Document 1, in a heating furnace that is divided into a plurality of parts in the height direction and can be individually adjusted in temperature, the molten metal is injected into a ceramic mold heated at a higher temperature than the lower part and solidified. A directional solidification method for precision casting is disclosed. In Patent Document 1, a model made of a wax model that becomes a casting part and a wax model that becomes a feeder part is manufactured, and a ceramic mold is manufactured outside the model (0009). Wax is eluted in the crepe and heated for 3 hours in an electric furnace divided into three in the height direction by adjusting the lower heater to 800 ° C, the middle heater to 1000 ° C, and the upper heater to 1300 ° C. After that, it is described that SCS6 (cast iron) is poured into this mold at 1580 ° C. in a state where the mold is set in these heaters after firing, and solidified as it is (0010).
ここで、図8に、ダイカスト鋳造によりシリンダライナ2が鋳込まれたシリンダブロック1を成形する場合に、従来の一般的な技術により指向性凝固を図った場合の、金型3内に射出充填された溶湯Mの凝固した部分(斜線部分)M1と、未凝固の部分(点描の部分)M2とを示す。なお、この場合においては、シリンダライナ2はその全体が約100°Cで均一な温度分布とされている。また、金型3内に射出・充填された溶湯は、ランナ3bを通ってキャビティ3a内でスカート部12からボア部11に向かって流れることとなる。
Here, in FIG. 8, when the cylinder block 1 in which the
図8から明らかなように、溶湯が未凝固の部分M2は、シリンダブロック1のスカート部12から押湯部(3b、3c)にわたっており、指向性凝固を図った結果、クランクジャーナル壁16の端部のベアリングキャップを取り付けるためのボルト孔となる下孔17の近くまで達している。この未凝固部M2が最終的に凝固すると、上述したように、引け巣が発生することとなる。このように押湯部(3b、3c)だけでなく、シリンダブロック1のスカート部12、特にクランクジャーナル壁16の端部のボルト孔となる下孔17近傍に引け巣が発生すると、強度(特に疲労強度)などの機械的性質が低下することとなる。そのため、従来の技術により成形されるシリンダブロック1は、引け巣が発生した場合であってもその強度を確保するために、未凝固により引け巣が発生しやすいスカート部12の、特にクランクジャーナル壁16の端部までもが肉厚となるように設定していた。
As is apparent from FIG. 8, the unsolidified portion M2 of the molten metal extends from the
上記従来の技術のうち、特許文献1にあっては、加熱炉の大きさを、その内部に鋳型を設置し得る大きさに成形する必要があり、大型化となるとともに、成形できる鋳物の大きさや形状が制限されるという問題があった。また、特許文献1にあっては、加熱炉を複数個に分割するために、構造が複雑となり、コストがかかり、各加熱炉の温度制御が煩雑となるという問題もあった。さらに、特許文献1にあっては、溶湯の温度が1580°Cと高温であるために、下段を800°C、中段を1000°C、上段を1300°Cに設定していたが、このような温度設定では一般にアルミ合金からなる内燃機関のシリンダブロックには適用できないという問題もあった。 Among the above conventional techniques, in Patent Document 1, it is necessary to mold the size of the heating furnace to such a size that a mold can be installed therein. There was a problem that the sheath shape was limited. Moreover, in patent document 1, since a heating furnace was divided | segmented into plurality, there existed a problem that a structure became complicated, cost started, and temperature control of each heating furnace became complicated. Further, in Patent Document 1, since the temperature of the molten metal is as high as 1580 ° C, the lower stage is set to 800 ° C, the middle stage is set to 1000 ° C, and the upper stage is set to 1300 ° C. There is also a problem that it cannot be applied to a cylinder block of an internal combustion engine generally made of an aluminum alloy at a proper temperature setting.
また、上記従来の技術のうち、図8に示したように指向性凝固を図ることにより引け巣がクランクジャーナル壁16に発生しても、その強度を確保するためにスカート部12のクランクジャーナル壁16の端部までも肉厚に設定した場合には、シリンダブロック1の成形に要する溶湯量が増大してコストがかかるとともに、シリンダブロック1が重量化することから、内燃機関の出力が低下する等の問題があった。
Further, among the above prior arts, even if shrinkage nests are generated in the
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、シリンダブロックの製品となる部分、特にスカート部のクランクシャフトを支持するクランクジャーナル壁の端部に形成されるボルト穴となる下孔近傍に引け巣が発生するのを確実に防止することができ、もって強度などの機械的性質を向上させて、シリンダブロックが構成する内燃機関の出力アップを図ることができるシリンダブロックの成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a simple structure and a bolt hole formed at a portion of a cylinder block, particularly an end portion of a crank journal wall that supports a crankshaft of a skirt portion. It is possible to reliably prevent the occurrence of shrinkage in the vicinity of the prepared pilot hole, improve the mechanical properties such as strength, and increase the output of the internal combustion engine that constitutes the cylinder block. An object is to provide a forming method.
請求項1に係る発明は、上記目的を達成するため、金型内にシリンダライナを配置して溶湯を射出充填することにより、前記シリンダライナを鋳込むシリンダブロックの成形方法であって、前記シリンダライナを所定の温度分布となるよう予熱した状態で金型内に配置して溶湯を射出充填することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of forming a cylinder block in which the cylinder liner is cast by placing a cylinder liner in a mold and injecting and filling a molten metal. The liner is placed in a mold in a preheated state so as to have a predetermined temperature distribution, and molten metal is injected and filled.
請求項1の発明では、シリンダライナを所定の温度分布となるよう予熱した状態で金型内に配置して溶湯を射出充填することにより、シリンダブロックのシリンダライナの温度が高い部分と近い部分の凝固が遅延する。そのため、溶湯の未凝固の部分が従来のクランクジャーナル壁の端部からシリンダライナの温度が高い部分近傍に移動する。そして、最終的に凝固するのは押湯部となる。そのため、シリンダブロックのスカート部のクランクジャーナル壁、特にその端部に引け巣が発生するのを確実に防止することができ、したがって、強度(特に疲労強度)などの機械的性質が向上してシリンダブロックが構成する内燃機関の出力アップを図ることが可能となる。 In the first aspect of the invention, the cylinder liner is placed in the mold in a preheated state so as to have a predetermined temperature distribution, and the molten metal is injected and filled. Coagulation is delayed. Therefore, the unsolidified portion of the molten metal moves from the end portion of the conventional crank journal wall to the vicinity of the portion where the temperature of the cylinder liner is high. And it becomes a feeder part that solidifies finally. Therefore, it is possible to reliably prevent the formation of shrinkage cavities on the crank journal wall of the skirt portion of the cylinder block, particularly the end thereof, and therefore the mechanical properties such as strength (particularly fatigue strength) are improved and the cylinder is improved. It becomes possible to increase the output of the internal combustion engine constituted by the block.
(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following items, item (1) corresponds to claim 1.
(1) 金型内にシリンダライナを配置して溶湯を射出充填することにより、前記シリンダライナを鋳込むシリンダブロックの成形方法であって、
前記シリンダライナを所定の温度分布となるよう予熱した状態で金型内に配置して溶湯を射出充填することを特徴とするシリンダブロックの成形方法。
(1) A cylinder block molding method for casting the cylinder liner by placing a cylinder liner in a mold and injecting and filling molten metal,
A cylinder block molding method, wherein the cylinder liner is placed in a mold in a preheated state so as to have a predetermined temperature distribution, and molten metal is injected and filled.
(1)項の発明では、鋳包むシリンダライナを所定の温度分布となるよう予熱することにより、かかる予熱された状態のシリンダライナを金型内に配置して溶湯を射出充填すると、シリンダブロックのシリンダライナの温度が高い部分と近い部分の凝固が遅延する。そのため、溶湯の未凝固の部分が従来のクランクジャーナル壁の端部からシリンダライナの温度が高い部分近傍に移動する。そして、最終的に凝固するのは押湯部となる。そのため、シリンダブロックのスカート部のクランクジャーナル壁、特にその端部に引け巣が発生するのを確実に防止することができ、したがって、強度(特に疲労強度)などの機械的性質が向上してシリンダブロックが構成する内燃機関の出力アップを図ることが可能となる。 In the invention of the item (1), when the cylinder liner to be cast is preheated to have a predetermined temperature distribution, the cylinder liner in such a preheated state is placed in the mold and the molten metal is injected and filled. Solidification of the portion near the high temperature of the cylinder liner is delayed. Therefore, the unsolidified portion of the molten metal moves from the end portion of the conventional crank journal wall to the vicinity of the portion where the temperature of the cylinder liner is high. And it becomes a feeder part that solidifies finally. Therefore, it is possible to reliably prevent the formation of shrinkage cavities on the crank journal wall of the skirt portion of the cylinder block, particularly the end thereof, and therefore the mechanical properties such as strength (particularly fatigue strength) are improved and the cylinder is improved. It becomes possible to increase the output of the internal combustion engine constituted by the block.
(2) 前記シリンダライナの前記金型内に溶湯が流入される側の温度を昇温させるよう予熱することを特徴とする(1)項に記載のシリンダブロックの成形方法。 (2) The method for forming a cylinder block according to (1), wherein preheating is performed so as to raise the temperature of the side of the cylinder liner where the molten metal flows into the mold.
(2)項の発明では、(1)に記載の発明において、シリンダライナの、金型内に溶湯が流入される側の温度を昇温させるよう予熱することにより、シリンダブロックのクランクジャーナル壁の端部から離れた部分の凝固が遅延する。そのため、シリンダブロックの指向性凝固が移動する。シリンダブロックの特にクランクジャーナル壁の端部に引け巣が発生するのを確実に防止することができ、したがって、強度などの機械的性質が向上してシリンダブロックが構成する内燃機関の出力アップを図ることが可能となる。 In the invention of (2), in the invention of (1), by preheating the cylinder liner so as to raise the temperature on the side where the molten metal flows into the mold, The solidification of the part away from the end is delayed. Therefore, the directional solidification of the cylinder block moves. It is possible to reliably prevent the formation of shrinkage cavities at the end of the cylinder journal wall, in particular the crank journal wall, and therefore the mechanical properties such as strength are improved and the output of the internal combustion engine constituted by the cylinder block is increased. It becomes possible.
(3) 前記シリンダライナの温度分布は、その素材がFC230の場合に、前記金型内に溶湯が流入される側の温度を680プラスマイナス20°Cで、反対側の温度を150プラスマイナス20°Cの範囲となるよう予熱し、その素材がA390(AA規格)の場合に、前記金型内に溶湯が流入される側の温度を530マイナス30°Cで、反対側の温度を50プラスマイナス20°Cの範囲となるよう予熱することを特徴とする(1)または(2)項のいずれかに記載のシリンダブロックの成形方法。
(3) When the material is FC230, the temperature distribution of the cylinder liner is 680 plus or minus 20 ° C. on the side where the molten metal flows into the mold, and 150 plus or
(3)項の発明では、(1)または(2)項のいずれかに記載の発明において、素材がFC230の場合には、金型内に溶湯が流入される側を予熱してその温度を680プラスマイナス20°Cで、反対側の温度を150プラスマイナス20°Cの範囲となるような温度分布とし、また、素材がA390(AA規格)の場合には、金型内に溶湯が流入される側を予熱してその温度を530(上限)マイナス30°Cで、反対側の温度を50プラスマイナス20°Cの範囲となるよな温度分布とすることにより、シリンダブロックの特にクランクジャーナル壁に引け巣の発生の防止を確実に具現化することができ、したがって、強度などの機械的性質が向上してシリンダブロックが構成する内燃機関の出力アップを図ることが可能となる。 In the invention of the item (3), in the invention described in the item (1) or (2), when the material is FC230, the temperature at which the molten metal flows into the mold is preheated and the temperature is adjusted. When the temperature distribution is 680 plus or minus 20 ° C and the opposite temperature is in the range of 150 plus or minus 20 ° C, and the material is A390 (AA standard), the molten metal flows into the mold. The cylinder block, in particular the crank journal, is preheated so that the temperature distribution is such that the temperature is 530 (upper limit) minus 30 ° C and the temperature on the opposite side is in the range of 50 plus or minus 20 ° C. It is possible to surely prevent the occurrence of shrinkage nests on the wall, and therefore it is possible to improve the mechanical properties such as strength and increase the output of the internal combustion engine constituted by the cylinder block.
本発明によるシリンダブロックの成形方法の実施の一形態を、複数のボアを有する多気筒エンジンのシリンダブロックを成形する場合により、図に基づいて説明する。同一符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明のシリンダブロック1の成形方法は、概略、金型3内にシリンダライナ2を配置して溶湯Mを射出充填することにより、シリンダライナ2を鋳込むものであって、シリンダライナ2を所定の温度分布となるよう予熱した状態で金型内に配置して溶湯Mを射出充填することを特徴とする。
また、本発明のシリンダブロック1の成形方法は、上述した構成に加えて、シリンダライナ2の金型3内に溶湯Mが流入される側21の温度を昇温させるよう予熱することを特徴とする。
さらに、本発明のシリンダブロック1の成形方法は、上述した構成に加えて、素材がFC230の場合に、金型3内に溶湯Mが流入される側20の温度を680プラスマイナス20°Cで、反対側21の温度を150プラスマイナス20°Cの範囲となるような温度勾配に予熱し、また、その素材がA390(AA規格)の場合に、金型3内に溶湯Mが流入される側20の温度を530マイナス30°Cで、反対側21の温度を50プラスマイナス20°Cの範囲となるような温度勾配に予熱することを特徴とする。
An embodiment of a method for forming a cylinder block according to the present invention will be described with reference to the drawings in the case of forming a cylinder block of a multi-cylinder engine having a plurality of bores. The same reference numerals indicate similar or corresponding parts.
The method of forming the cylinder block 1 according to the present invention is generally to cast the
The cylinder block 1 molding method of the present invention is characterized in that, in addition to the above-described configuration, preheating is performed so as to raise the temperature of the
Furthermore, in addition to the above-described configuration, the molding method of the cylinder block 1 of the present invention is such that when the material is FC230, the temperature of the
この実施の形態において成形されるシリンダブロック1は、図3〜図5などに示すように、複数のボア10を有する多気筒エンジンを構成するもので、ピストンが摺動可能に収容されるボア10が形成されるボア部11と、クランクケースを構成するスカート部12とにより構成される。図3は、ボア間13の断面図であり、図4はボア10中心における断面図である。ボア部11の先端面(図3及び図4における左方端面)にはシリンダヘッドが組み付けられ、スカート部12にはオイルパンが組み付けられることにより、クランクシャフトを収容するクランクケースが形成される。各ボア10には、鋳鉄あるいはアルミ合金などからなるシリンダライナ2が鋳包まれ、その周囲にはウォータジャケット14が形成される。また、各ボア間13におけるボア10配列方向と直交する位置には、シリンダヘッドを取り付けるためのボルト孔となる下孔15が形成されている。スカート部12のボア間13と対応する位置には、各ボア10と対応してクランク室を形成するとともにクランクシャフトのジャーナル部を支持するためのクランクジャーナル壁16が形成されている。クランクジャーナル壁16の端部には、ベアリングキャップを取り付けるためのボルト孔となる下孔17が形成される。さらに、クランクジャーナル壁16には、互いに隣接するクランク室の通気を許容してその内圧差を低減するために、所謂呼吸孔18が形成されている。
A cylinder block 1 formed in this embodiment constitutes a multi-cylinder engine having a plurality of
このようなシリンダブロック1を成形するための金型3は、図1、図3、および図4に示すように、固定型30と、この固定型30に対して近接・遠退可能に設けられた可動型31と、可動型31の固定型30に対する対向面にその開閉方向D1と交差する方向D2に移動可能に設けられたスライド型32とにより構成されている。固定型30と可動型31は、それぞれ、固定盤33と可動盤34に着脱可能に取り付けられている。固定型30には、溶湯Mを射出充填するためのプランジャ装置35が接続されている。可動型31が取り付けられる可動盤34の背面には、固定型30に対して可動型31を近接・遠退移動させることにより開閉させるとともに所定の力で型締めさせるための型締め装置が設けられており、可動型31の固定型30と対向する面には、各スライド型32が可動型31の開閉方向D1と交差する方向D2にそれぞれ移動可能に保持されており、可動型31の周囲にはスライド型32を開閉させるよう移動させるためのスライドアクチュエータが設けられている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
この実施の形態における金型3は、その内部のキャビティ3aにおいて射出・充填された溶湯Mがシリンダブロック1のスカート部12と対応する側からボア部11と対応する側に向かって流れるように構成されている。したがって、シリンダブロック1に鋳包まれるシリンダライナ2の金型3内に溶湯Mが流入される側、つまり昇温させるよう予熱する側とは、この実施の形態ではスカート部12側(クランクケース側)に配置される端部21となる。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、金型3がキャビティ3aのシリンダブロック1のボア部11と対応する側(ヘッド面側)からスカート部12と対応する側に向かって溶湯Mを射出充填するように構成されている場合には、シリンダライナ2のボア部11端面側(ヘッド面側)に配置される端部20を予熱することとなる。
The
図1に示すように、金型3の近傍には、シリンダブロック1に鋳包むシリンダライナ2の所定の位置を加熱するための加熱手段4と、シリンダライナ2を加熱手段4から金型3に移動させるロボット5とが設けられている。加熱手段4は、成形するシリンダブロック1のボア10の数に応じた数のシリンダライナ2を配列した状態で支持する支持台40と、配列されたシリンダライナ2と対応して支持台40上の表面から所定の高さにそれぞれ配設された高周波誘導加熱コイル41とを備えている。また、ロボット5は、そのアーム50の先端に各シリンダライナ2をそれぞれ把持するためのクランパ51が設けられている。
As shown in FIG. 1, in the vicinity of the
このように構成された装置を用いて、上述したようにシリンダブロック1を成形するに際しては、図2に示すように、最初に型開きして(S1)離型剤を金型3にスプレー(S2)する。また、これと並行または前後して、シリンダライナ2を支持台40の高周波誘導加熱コイル41内に配置して通電させ、その所定の側21を予熱する(S3)。その後、直ちに、ロボット5のクランパ51によって各シリンダライナ2を把持し、図1に示した実施の形態では可動型31のボア成形部31aに嵌挿してセットし(S4)、可動型31を固定型30に対して近接移動させるとともにスライド型32を可動型31の中心に向かって互いに近接移動させて型閉じして所定の力で型締めし(S5)、プランジャ装置35によって溶湯Mを所定の圧力・所定の速度で金型3内に射出・充填して(S6)、溶湯Mを所定の圧力で押湯して保持する(S7)。そして、所定時間が経過して溶湯Mが凝固したら、固定型30から可動型31を遠退移動させるとともにスライド型32を放射状に外側へ互いに遠退移動させて型開きし(S8)、シリンダライナ2が鋳包まれたシリンダブロック1を取出し(S9)、一成形サイクルを終了する。
When the cylinder block 1 is molded as described above using the apparatus configured as described above, as shown in FIG. 2, the mold is first opened (S1) and the mold release agent is sprayed onto the mold 3 ( S2). In parallel or before and after this, the
ここで、シリンダライナ2の素材と予熱(図2における工程S3)による温度分布の具体的な例を比較例とともに説明する。図6に示すように、本発明では、シリンダライナ2の、溶湯Mの流れの上流側に位置するクランクケース側21を加熱し温度を高くし、反対の下流側に位置するヘッド面側20を温度が低くなるような温度分布として、予め温度勾配をつけた状態としてシリンダブロック1を構成する溶湯Mで鋳包む。
Here, a specific example of the temperature distribution due to the material of the
より具体的には、シリンダライナ2の素材がFC230の場合には、シリンダライナ2のクランクケース側21を660〜700°Cの範囲に高周波誘導加熱コイル41(図1)によって加熱する。このとき、シリンダライナ2のヘッド面側20の温度は130〜170°Cとなっている。また、シリンダライナ2の素材がA390(AA規格)の場合には、シリンダライナ2のクランクケース側21を500°Cから530°Cまで(上限)の範囲に高周波誘導加熱コイル41によって加熱する。このとき、シリンダライナ2のヘッド面側20の温度は30〜150°Cとなっている。
More specifically, when the material of the
図3は、上述したようにシリンダライナ2のクランクケース側21を予熱した場合(本発明の場合)に、溶湯Mが凝固する過程において、溶湯Mが凝固した部分(斜線で示した部分)M1と、溶湯Mが未だ凝固していない部分(点描で示した部分)M2とを示したものである。また、本発明の比較例として、図7は、シリンダライナ2全体を600°Cに予熱した場合に、溶湯Mが凝固する過程において、溶湯Mが凝固した部分(斜線で示した部分)M1と、溶湯Mが未だ凝固していない部分(点描で示した部分)M2とを示したものであり、図8は、従来の技術として、シリンダライナ2を予熱せず、全体が100°Cの均一な温度となっている場合の、溶湯Mが凝固する過程において、溶湯Mが凝固した部分(斜線で示した部分)M1と、溶湯Mが未だ凝固していない部分(点描で示した部分)M2とを示したものである。
FIG. 3 shows a portion (indicated by hatching) M1 where the molten metal M solidifies in the process of solidifying the molten metal M when the
図8に示したようにシリンダライナ2を予熱することなく、その全体が略均一に約100°Cとなっている状態で鋳包んだ場合には、指向性凝固によって溶湯Mが凝固していない部分M2がシリンダブロック1のスカート部12のクランクジャーナル壁16の端部に存在し、その端面にベアリングキャップを取り付けるためのボルト孔となる下孔17の近くまで達しており、この部分に引け巣が発生して疲労強度が低下する可能性がある。
As shown in FIG. 8, when the
また、本発明の比較例として、シリンダライナ2全体を予め略均一に約600°Cに加熱した状態で鋳包んだ場合には、ボア間13の凝固も遅延して未凝固の部分M2が発生し、凝固に時間がかかるとともに、かかる部分に引け巣が発生して疲労強度が低下する可能性がある。
As a comparative example of the present invention, when the
これに対して、図6に示したように本発明によってシリンダライナ2のクランクケース側21を予熱した状態で鋳包んだ場合には、図3に示すように指向性凝固により溶湯Mの凝固していない部分M2が、従来の技術(図8)のようにシリンダブロック1のスカート部12のクランクジャーナル壁16の端部とならず、したがって、ベアリングキャップを取り付けるためのボルト孔となる下孔17の近くではなく、ボア部11とスカート部12との間に存在することとなる。そのため、スカート部12のクランクジャーナル壁16に引け巣を発生することがなく、したがって、このクランクジャーナル壁16の疲労強度が向上し、その肉厚を厚くする必要がなくなるのでシリンダブロック1が軽量となることから、シリンダブロック1が構成する内燃機関の出力アップを図ることができる。
On the other hand, when the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、単気筒の内燃機関のシリンダブロックにも適用することができ、また、複数のボアを有する場合において、直列あるいはV型などの内燃機関のシリンダブロックにも適用することができる。また、加熱手段4は、シリンダライナ2を所定の温度分布にすることができるものであれば、高周波誘導加熱コイル41に限定されることはない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a cylinder block of a single-cylinder internal combustion engine. In the case where a plurality of bores are provided, the present invention is in series or V-shaped. The present invention can also be applied to a cylinder block of an internal combustion engine. The heating means 4 is not limited to the high frequency
1:シリンダブロック、 2:シリンダライナ、 3:金型、 4:加熱手段、 10:ボア、11:ボア部、 12:スカート部、 13:ボア間、 16:クランクジャーナル壁、 17:ボルト孔となる下孔、 18:呼吸孔
1: cylinder block, 2: cylinder liner, 3: mold, 4: heating means, 10: bore, 11: bore, 12: skirt, 13: between bores, 16: crank journal wall, 17: bolt hole The lower hole, 18: breathing hole
Claims (1)
前記シリンダライナを所定の温度分布となるよう予熱した状態で金型内に配置して溶湯を射出充填することを特徴とするシリンダブロックの成形方法。
A cylinder block molding method for casting the cylinder liner by placing a cylinder liner in a mold and injecting and filling molten metal,
A cylinder block molding method, wherein the cylinder liner is placed in a mold in a preheated state so as to have a predetermined temperature distribution, and molten metal is injected and filled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008121182A JP2009269051A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Molding method of cylinder block |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008121182A JP2009269051A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Molding method of cylinder block |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009269051A true JP2009269051A (en) | 2009-11-19 |
Family
ID=41436061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008121182A Pending JP2009269051A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Molding method of cylinder block |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009269051A (en) |
-
2008
- 2008-05-07 JP JP2008121182A patent/JP2009269051A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101962525B1 (en) | Device for producing a cylinder crankcase using the low-pressure or gravity casting method | |
US20110174246A1 (en) | Method for producing a cylinder crankcase | |
US20100139884A1 (en) | Casting mould for casting a cast part and use of such a casting mould | |
RU2697491C1 (en) | Mold for low pressure casting | |
JP4280322B2 (en) | Mold and method for producing hollow metal castings | |
JPH09216046A (en) | Production of cylinder block in internal combustion engine | |
JP5768705B2 (en) | Cylinder for casting cylinder head | |
US10618105B2 (en) | Casting device and casting method | |
JP2009269051A (en) | Molding method of cylinder block | |
EP1779943B1 (en) | Method and device for casting light metal crankcases in sand moulds | |
JP5210979B2 (en) | Manufacturing method of piston for internal combustion engine, piston manufacturing apparatus, and piston manufactured by the manufacturing apparatus | |
JP5042384B1 (en) | Casting apparatus and casting method | |
WO2016088256A1 (en) | Casting die | |
RU2718635C1 (en) | Method of making ceramic shell for casting blades (embodiments) | |
KR200382164Y1 (en) | combined permanent mold to manufacture hollow casting | |
JP6572962B2 (en) | Engine cylinder block casting apparatus, casting mold thereof, and casting method thereof | |
CN106552926B (en) | Method for thermally controlling an insert component during manufacturing | |
JP2010059881A (en) | Cylinder block manufacturing method | |
US11041433B2 (en) | Exhaust casing for turbocharger, and method for manufacturing same | |
US11014149B2 (en) | Ingot mold and method for producing a component | |
JPH08300132A (en) | Casting method and casting device | |
KR20030071424A (en) | combined permanent mold to manufacture hollow casting | |
JP3288590B2 (en) | Cast-in method | |
JPS6336864B2 (en) | ||
JPH02241655A (en) | Method and apparatus for casting hollow casting |