JP2010023560A

JP2010023560A - ダイキャスト製品及びその製造方法

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Publication number: JP2010023560A
Application number: JP2008184304A
Authority: JP
Inventors: Shogo Komura; 章吾小村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】生産性の向上を図ると共に、コスト低減を実現するダイキャスト製品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】相互に結合すべき他部品と締結面１１ａにて締結するようにした締結部１１を有する。鋳造後の製品素材１０Ａにおいて断面アーチ型の湾曲部１２に締結部１１を有し、そのアーチ凸面１２ａ側から締結部１１を押圧して塑性加工することにより、アーチ凹面１２ｂ側の締結面１１ａが所定の形状寸法及び平面度を得るように成形される。
【選択図】図３

Description

本発明はダイキャスト製品、典型的には相互に結合すべき他部品と締結面にて締結するようにしたダイキャスト製品及びその製造方法に関するものである。

ダイキャスト製品には鋳造後型から製品を取り出し易くするために一般には、製品の機能に関わらず抜き勾配と呼ばれる、抜き方向に対して数度の傾斜が設定される。通常、抜き勾配を考慮してネットシェイプとなるようにし、鋳造後の切削加工が不要な形状に設計する。

ところが、被締結部品を挟み込んで取り付けるような締結構造を持つ場合は、その締結部内側をスライド中子などを用いて成形するために向い合う締結面に生じる傾斜を平行にする必要がある。例えば図５に示すように、ダイキャスト製品１００の鋳造後の製品素材において、その締結部１０１にはスライド中子１を用いることで抜き勾配１０２が形成される。この抜き勾配１０２（斜線部）を切削加工後、図６のように相互に結合すべき他部品２００と締結部１０１（締結面）にて締結される。なお、両者の締結に際してボルト２０１等が使用される。

より具体的には特許文献１の方法が知られている。これによれば図７及び図８をも参照して、ダイキャスト製品１００としてのサスペンションフレームの車体側面にある袋状締結部位の傾斜（締結部１０１の抜き勾配１０２に相当する）を取り除くために、先ず凸状の厚肉部を設けた形状に鋳造し、その後この厚肉部を所定の寸法で平行になるように切削加工している。

特開２００３−１２７８９２号公報特開２００１−２１９２３４号公報特許第３７７１４１２号公報

しかしながら、従来では鋳造後に締結面の抜き勾配を切削加工してその傾斜を除去し、所定の寸法に仕上げなければならず、これにはかなりの手間と時間がかからざるを得なかった。また、その結果、コストも実質的に高くなる等の問題があった。

なお、特許文献２において、ロータ等のダイキャスト製品の粗形材を加熱して焼き戻し、その後冷間塑性加工を施すようにしている。また、特許文献３において、ロータ等のダイキャスト製品の粗形材に塑性加工を施し、内部に軟化処理を施すようにしている。

本発明はかかる実情に鑑み、生産性の向上を図ると共に、コスト低減を実現するダイキャスト製品及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のダイキャスト製品は、相互に結合すべき他部品と締結面にて締結するようにした締結部を有するダイキャスト製品であって、鋳造後の製品素材において断面アーチ型の湾曲部に前記締結部を有し、そのアーチ凸面側から該締結部を押圧して塑性加工することにより、アーチ凹面側の前記締結面が所定の形状寸法及び平面度を得るように成形されることを特徴とする。

また、本発明のダイキャスト製品において、前記締結部は、これに対する押圧方向とは反対側に仕上げ成形代を含んでいることを特徴とする。
また、本発明のダイキャスト製品において、前記製品素材において前記締結部を他部位よりも厚肉とし、該締結部から離れるに従いその肉厚が漸減するように肉厚変化することを特徴とする。
また、本発明のダイキャスト製品において、前記断面アーチ型の湾曲部の対向部位とこれらの両側壁部位とを更に含み、概略袋状に構成されることを特徴とする。

また、本発明のダイキャスト製品の製造方法は、相互に結合すべき他部品と締結面にて締結するようにした締結部を有するダイキャスト製品の製造方法であって、断面アーチ型の湾曲部に前記締結部を有する製品素材を鋳造する工程と、前記湾曲部のアーチ凸面側から該締結部を押圧し、アーチ凹面側にて前記締結面が所定の形状寸法及び平面度を得るように成形する塑性加工工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、目的とする寸法を得るための素材形状に鋳造し、抜き勾配による傾斜をなくす方向にプレス成形による塑性加工を行う。切削加工を行うことなく、しかも成形過程で割れ等の生じない、適性且つ所定寸法の製品を得ることができる。

以下、図面に基づき、本発明によるダイキャスト製品及びその製造方法の好適な実施の形態を説明する。
この実施形態において、ダイキャスト製品としてサスペンションフレームの例とする。図１及び図２に示すようにダイキャスト製品１０はサスペンションフレームとして、車体側面に位置する袋状締結部位を有し、この締結部１１にて結合すべき他部品と締結されるものとする。なお、この例では上下間で対向する一対の締結部１１を有している。

本発明において、鋳造後の製品素材において断面アーチ型の湾曲部に締結部を有し、そのアーチ凸面側から該締結部を押圧して塑性加工することにより、アーチ凹面側の締結面が所定の形状寸法及び平面度を得るように成形される。

即ち、図３に示すように鋳造後の製品素材１０Ａでは締結部１１（典型的には上側の締結部１１）が設けられる部位は、断面アーチ型の湾曲部１２として構成される。この湾曲部１２が湾曲突出する方向は、後述する塑性加工の際の押圧（プレス）方向とは反対方向となっている。このように湾曲部１２を設けることで、その一方はアーチ凸面１２ａとなり、他方はアーチ凹面１２ｂとなる。なお、下側の締結部１１が設けられる部位は、平坦部１３とする。更に、図１等に示すように湾曲部１２及び平坦部１３の両端部位に側壁部１４，１４を含み、これらにより概略袋状に構成される。

更に、製品素材１０Ａにおいて図３に示されるように、締結部１１を他の部位（湾曲部１２）よりも厚肉とし、その肉厚は締結部１１から離れるに従い、即ち側壁部１４側に接近する程漸減するように肉厚変化する。また、締結部１１の上側（押圧側）には、湾曲部１２から適度に突出する凸部１５を設けてもよい。

製品素材１０Ａにおいてまた、特にこの例では上側の締結部１１は、これに対する押圧方向とは反対側に仕上げ成形代を含んでいる。即ち、図４（ａ）に示されるように締結部１１が押し治具２によって押圧される前には、その押圧変形量に相当するだけの仕上げ成形代Ｓが設定されている。

上記構成において、断面アーチ型の湾曲部１２に締結部１１を有する製品素材１０Ａが鋳造される。次に、締結部１１を有する袋状部位内に受け治具３を挿入し、上下の締結部１１間に介置する。押し治具２によって湾曲部１２のアーチ凸面１２ａ側から締結部１１（凸部１５）を押圧し、アーチ凹面１２ｂ側にて締結面１１ａが所定の形状寸法及び平面度を得るように成形される。即ち、上下の締結部１１の内側面が相互に平行になるように塑性加工される。

この場合において先ず、締結部１１を他の部位よりも厚肉で、且つ塑性加工（プレス加工）する方向に凸形状とする。これによりプレスで塑性加工するとき、締結部１１だけ厚肉にすることにより剛性が上がり変形し難くなるため、必要な平面度を有する締結面１１ａを得ることができる。このようにダイキャストの締結部において切削加工することなく、所定の締結幅（上下の締結部１１間の相互間隔）及び平行度、締結面を確保することができる。

一方、締結部１１を凸形状としたことで反作用のため、プレス時に凸の根元部分に変形が集中してそのままでは割れ易くなる。これを防止するために湾曲部１２を設け、プレスの押圧方向と反対方向に全体的に凸形状とする。これによりプレスしていく際にプレス面全体が両側壁１４，１４から圧縮の反力を受け、応力集中部の引張応力が緩和されて割れ難くなる。

このように目的とする寸法を得るための素材形状、即ち製品素材１０Ａに鋳造し、その後、抜き勾配による傾斜をなくす方向にプレス成形する。その際、凸部１５を設けることにより、押し治具２の角等の当たりによって製品の表面に陥没や割れが生じるのを防止し、これにより切削加工を行うことなく、しかも成形過程で割れ等の生じない、適性且つ所定寸法の製品を得ることができる。従って、実質的にこの種のダイキャスト製品の生産性の向上を図ると共に、コスト低減を実現することができる。

（実施例）
ダイキャスト製のサスペンションフレームに本発明を適用した具体的な実施例を説明する。袋状締結部位の締結面には周囲の肉厚の２．５倍となる厚肉部を袋部内側に向かって設けた。また、締結部１１の根元からの肉厚を徐々に変化させ、応力を分散させている。更に、プレスする車体上方側の面は、側壁１４の角に対してなだらかな凸状にし、即ち断面アーチ型の湾曲部１２とし、プレス時の応力を緩和させている。また、プレス面にはプレスの入力を受けるための平面状の凸部１５を設けた。

このような形状にし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系アルミニウム合金及び高真空ダイキャスト法を用いて鋳造する。次に、袋状部位内側にプレス押圧力を受けるための受け治具３を挿入する。そして、袋状部位の上面の凸部１５を押し治具２でプレスして、袋状部位へ挿入した受け治具３を袋状部位内側面にあてがって塑性加工したところ、割れや陥没等のない所定寸法の製品を得ることができた。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、上側の締結部１１に対してのみ湾曲部１２を設け、上側を塑性加工する例を説明したが、上下ともに実質的に同様な形状の湾曲部１２を設け、両側とも塑性加工するようにしてもよい。

また、側壁１４は必要に応じて設けることができ、即ち側壁１４を持たない構造に対しても本発明は同様に適用可能である。更に、締結部１１にて結合される他部品を（上下）両側から挟むように締結する場合の他、いずれか一方側のみで締結する構造であってもよい。ダイキャスト製品の材質としてアルミニウムの他、ＭｇあるいはＺｎ合金の場合にも本発明は同様に適用可能である。

本発明の実施形態におけるダイキャスト製品の要部構造を示す斜視図である。本発明の実施形態におけるダイキャスト製品の要部構造を示す斜視図である。本発明に係るダイキャスト製品の要部構造を示す、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明に係るダイキャスト製品の要部構造を示す、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。従来のダイキャスト製品の要部構造を示す断面図である。従来のダイキャスト製品の使用例を示す図である。従来のダイキャスト製品としてのサスペンションフレームの例を示す斜視図である。従来のダイキャスト製品の要部構造を示す斜視図である。

符号の説明

２押し治具
３受け治具
１０ダイキャスト製品
１１締結部
１２湾曲部
１３平坦部
１４側壁部
１５凸部

Claims

相互に結合すべき他部品と締結面にて締結するようにした締結部を有するダイキャスト製品であって、
鋳造後の製品素材において断面アーチ型の湾曲部に前記締結部を有し、そのアーチ凸面側から該締結部を押圧して塑性加工することにより、アーチ凹面側の前記締結面が所定の形状寸法及び平面度を得るように成形されることを特徴とするダイキャスト製品。
前記締結部は、これに対する押圧方向とは反対側に仕上げ成形代を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のダイキャスト製品。
前記製品素材において前記締結部を他部位よりも厚肉とし、該締結部から離れるに従いその肉厚が漸減するように肉厚変化することを特徴とする請求項１又は２に記載のダイキャスト製品。
前記断面アーチ型の湾曲部の対向部位とこれらの両側壁部位とを更に含み、概略袋状に構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイキャスト製品。
相互に結合すべき他部品と締結面にて締結するようにした締結部を有するダイキャスト製品の製造方法であって、
断面アーチ型の湾曲部に前記締結部を有する製品素材を鋳造する工程と、
前記湾曲部のアーチ凸面側から該締結部を押圧し、アーチ凹面側にて前記締結面が所定の形状寸法及び平面度を得るように成形する塑性加工工程と、を有することを特徴とするダイキャスト製品の製造方法。