JP3269312B2 - アルミニウムダイカスト製ドアパネル及びその製造方法 - Google Patents
アルミニウムダイカスト製ドアパネル及びその製造方法Info
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- JP3269312B2 JP3269312B2 JP02473895A JP2473895A JP3269312B2 JP 3269312 B2 JP3269312 B2 JP 3269312B2 JP 02473895 A JP02473895 A JP 02473895A JP 2473895 A JP2473895 A JP 2473895A JP 3269312 B2 JP3269312 B2 JP 3269312B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量化及び強度が要求
される自動車，電車等のドア及びその製造方法に関す
る。
される自動車，電車等のドア及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】面積の大きなドア等のパネルをアルミ材
料等で作成するとき、一体的な成形が困難なことから、
各パーツを分割してプレス成形し、成形された各パーツ
を組み立てていた。自動車，電車等の本体にドアを取り
付けた場合、枢軸部及びその近傍に過大な力が加わる。
そのため、大きな加重が加わる部分には、厚いアルミニ
ウム板をプレス成形し、他の薄板でできたプレス成形品
に溶接している。
料等で作成するとき、一体的な成形が困難なことから、
各パーツを分割してプレス成形し、成形された各パーツ
を組み立てていた。自動車，電車等の本体にドアを取り
付けた場合、枢軸部及びその近傍に過大な力が加わる。
そのため、大きな加重が加わる部分には、厚いアルミニ
ウム板をプレス成形し、他の薄板でできたプレス成形品
に溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、各パ
ーツごとのプレス成形及び分割した各パーツの組立て等
が必要とされるため、工数が多いことから製造コストを
上昇させる原因となる。また、製品ごとに金型形状が異
なることから、多数の金型を用意することが要求され
る。しかも、補強のために板厚が異なる部分を溶接して
いるので、溶接工程が必要とされることは勿論、得られ
るドアパネルの形状に制約が加わる。その結果、多種多
様な形状をもつ製品需要に対応できない。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、肉厚
を自由に変えることができるダイカスト法を採用するこ
とにより、工数やプレス金型費を低減又は節減し、設計
自由度が高く任意形状のアルミニウム製ドアを安価に得
ることを目的とする。
ーツごとのプレス成形及び分割した各パーツの組立て等
が必要とされるため、工数が多いことから製造コストを
上昇させる原因となる。また、製品ごとに金型形状が異
なることから、多数の金型を用意することが要求され
る。しかも、補強のために板厚が異なる部分を溶接して
いるので、溶接工程が必要とされることは勿論、得られ
るドアパネルの形状に制約が加わる。その結果、多種多
様な形状をもつ製品需要に対応できない。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、肉厚
を自由に変えることができるダイカスト法を採用するこ
とにより、工数やプレス金型費を低減又は節減し、設計
自由度が高く任意形状のアルミニウム製ドアを安価に得
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウムダ
イカスト製ドアパネルは、その目的を達成するため、Ｓ
ｉ：３〜１２重量％，Ｆｅ：０．３〜２．０重量％，Ｍ
ｇ：０．１〜１．０重量％及びＭｎ：０．３〜１．０重
量％を含むアルミニウム合金を、高さが３０ｍｍ以下及
び上辺の長さが１５ｍｍ以下のほぼ台形状断面に設けら
れるリブで補強された製品形状にダイカストしたことを
特徴とする。使用するアルミニウム合金は、更にＣｕ：
１．０〜５．０重量％を含むことができる。ダイカスト
に際しては、ランナーが形成された固定型，ランナー及
びゲートが形成された中間型及び押出しピンが嵌挿され
た可動型で構成され、製品板厚の５０〜１００倍を直径
とする円内に少なくとも１個以上のゲートが設けられた
金型を使用することが好ましい。
イカスト製ドアパネルは、その目的を達成するため、Ｓ
ｉ：３〜１２重量％，Ｆｅ：０．３〜２．０重量％，Ｍ
ｇ：０．１〜１．０重量％及びＭｎ：０．３〜１．０重
量％を含むアルミニウム合金を、高さが３０ｍｍ以下及
び上辺の長さが１５ｍｍ以下のほぼ台形状断面に設けら
れるリブで補強された製品形状にダイカストしたことを
特徴とする。使用するアルミニウム合金は、更にＣｕ：
１．０〜５．０重量％を含むことができる。ダイカスト
に際しては、ランナーが形成された固定型，ランナー及
びゲートが形成された中間型及び押出しピンが嵌挿され
た可動型で構成され、製品板厚の５０〜１００倍を直径
とする円内に少なくとも１個以上のゲートが設けられた
金型を使用することが好ましい。
【０００５】ダイカスト後、〜の何れかの熱処理を
施すとき、鋳放し状態の機械的特性が改善される。 ３００℃以上の温度で１時間以上保持した後で放冷
する。 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した後で急冷す
る。 １３０〜２５０℃に１〜５時間保持した後で放冷す
る。 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した後で急冷
し、更に１００〜２５０℃に１〜５時間保持し、放冷す
る。 本発明に従ったドアパネルは、たとえば図１に示す金型
を使用してダイカストされる。金型１０は、固定型１
１，中間型１２及び可動型１３を組み合わせた構造をも
ち、中間型１２と可動型１３との間に製品形状に対応し
た鋳造空間１４が形成される。固定型１１，中間型１２
及び可動型１３は、固定プラテン２１と可動プラテン２
２との間で挟持される。可動型１３と可動プラテン２２
との間に、ダイベース２３を挿入している。
施すとき、鋳放し状態の機械的特性が改善される。 ３００℃以上の温度で１時間以上保持した後で放冷
する。 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した後で急冷す
る。 １３０〜２５０℃に１〜５時間保持した後で放冷す
る。 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した後で急冷
し、更に１００〜２５０℃に１〜５時間保持し、放冷す
る。 本発明に従ったドアパネルは、たとえば図１に示す金型
を使用してダイカストされる。金型１０は、固定型１
１，中間型１２及び可動型１３を組み合わせた構造をも
ち、中間型１２と可動型１３との間に製品形状に対応し
た鋳造空間１４が形成される。固定型１１，中間型１２
及び可動型１３は、固定プラテン２１と可動プラテン２
２との間で挟持される。可動型１３と可動プラテン２２
との間に、ダイベース２３を挿入している。
【０００６】鋳造されるアルミニウム合金３０は、一端
がプランジャー３１で閉塞されるスリーブ３２に収容さ
れている。スリーブ３２の他端は、固定型１１に形成し
たスプール３３に開口している。スプール３３は、固定
型１１に形成したランナー３４を経て中間型１２に形成
したランナー３５，３６及びゲート３７，３８を経て鋳
造空間１４に連通している。アルミニウム合金３０は、
プランジャー３１で加圧され、ランナー３４〜３６を経
て複数のゲート３７，３８・・から鋳造空間１４に圧入
される。アルミニウム合金３０は、鋳造空間１４内で金
型１０により冷却され、凝固する。鋳造されたアルミニ
ウム合金３０が所定温度まで降温したとき、ダイベース
２３側から押出しピン３９，３９・・を鋳造空間１４に
向けて押し出し、鋳造されたアルミニウム合金製品を金
型１０から分離する。
がプランジャー３１で閉塞されるスリーブ３２に収容さ
れている。スリーブ３２の他端は、固定型１１に形成し
たスプール３３に開口している。スプール３３は、固定
型１１に形成したランナー３４を経て中間型１２に形成
したランナー３５，３６及びゲート３７，３８を経て鋳
造空間１４に連通している。アルミニウム合金３０は、
プランジャー３１で加圧され、ランナー３４〜３６を経
て複数のゲート３７，３８・・から鋳造空間１４に圧入
される。アルミニウム合金３０は、鋳造空間１４内で金
型１０により冷却され、凝固する。鋳造されたアルミニ
ウム合金３０が所定温度まで降温したとき、ダイベース
２３側から押出しピン３９，３９・・を鋳造空間１４に
向けて押し出し、鋳造されたアルミニウム合金製品を金
型１０から分離する。
【０００７】このように固定型１１，中間型１２及び可
動型１３で構成した金型１０を使用する鋳造では、固定
型１１及び中間型１２を貫通するランナー３４〜３６を
介して合金溶湯が鋳造空間１４に供給され、他側から押
し出される押出しピン３９，３９・・によってアルミニ
ウム合金ダイカストが金型１０から分離される。そのた
め、厚みに比較して面積が広い目標形状であっても、鋳
造空間１４の中央部に溶湯を供給することができ、各部
に十分な量の溶湯が充満する。結果として、製品の側面
から合金溶湯を供給する２枚金型のダイカスト金型設計
に比較して、鋳造される製品形状に加わる制約が少な
く、大きな面積をもつ鋳造品も容易に製造できる。ま
た、補強等のために肉厚化する部分では、ランナー３５
及びゲート３７で示すように専用の湯道を中間型１２に
設けることにより、必要とする厚みをもつ肉厚部が容易
に形成される。
動型１３で構成した金型１０を使用する鋳造では、固定
型１１及び中間型１２を貫通するランナー３４〜３６を
介して合金溶湯が鋳造空間１４に供給され、他側から押
し出される押出しピン３９，３９・・によってアルミニ
ウム合金ダイカストが金型１０から分離される。そのた
め、厚みに比較して面積が広い目標形状であっても、鋳
造空間１４の中央部に溶湯を供給することができ、各部
に十分な量の溶湯が充満する。結果として、製品の側面
から合金溶湯を供給する２枚金型のダイカスト金型設計
に比較して、鋳造される製品形状に加わる制約が少な
く、大きな面積をもつ鋳造品も容易に製造できる。ま
た、補強等のために肉厚化する部分では、ランナー３５
及びゲート３７で示すように専用の湯道を中間型１２に
設けることにより、必要とする厚みをもつ肉厚部が容易
に形成される。
【０００８】この金型を使用して鋳造されるアルミニウ
ム合金３０としては、Ｓｉ：３〜１２重量％，Ｆｅ：
０．３〜２．０重量％，Ｍｇ：０．１〜１．０重量％及
びＭｎ：０．３〜１．０重量％を含むアルミニウム合
金、或いは更にＣｕ：１．０〜５．０重量％含むアルミ
ニウム合金が使用される。アルミニウム合金の成分は、
次のように得られた鋳造品の特性に影響を及ぼす。 Ｓｉ：３〜１２重量％ 鋳造性に影響を及ぼす合金元素であり、３重量％以上の
Ｓｉ含有で良好な湯流れ性が得られる。しかし、１２重
量％を超える多量のＳｉ含有は、初晶Ｓｉの晶出を促進
させ、得られた鋳造品の靭性を低下させ易い。
ム合金３０としては、Ｓｉ：３〜１２重量％，Ｆｅ：
０．３〜２．０重量％，Ｍｇ：０．１〜１．０重量％及
びＭｎ：０．３〜１．０重量％を含むアルミニウム合
金、或いは更にＣｕ：１．０〜５．０重量％含むアルミ
ニウム合金が使用される。アルミニウム合金の成分は、
次のように得られた鋳造品の特性に影響を及ぼす。 Ｓｉ：３〜１２重量％ 鋳造性に影響を及ぼす合金元素であり、３重量％以上の
Ｓｉ含有で良好な湯流れ性が得られる。しかし、１２重
量％を超える多量のＳｉ含有は、初晶Ｓｉの晶出を促進
させ、得られた鋳造品の靭性を低下させ易い。
【０００９】Ｆｅ：０．３〜２．０重量％ 冷却・凝固した鋳造品の金型１０内面に対する分離性を
向上させる有効元素である。Ｆｅ含有量が０．３重量％
未満では、金型１０の内面に対する焼付きが生じ易く、
分離性が低下すると共に、得られた鋳造品に表面欠陥が
生じ易くなる。しかし、２．０重量％を超える多量のＦ
ｅが含まれると、巨大なＦｅ系金属間化合物が生成し易
くなり、鋳造品の靭性を低下させる。 Ｍｇ：０．１〜１．０重量％ Ｍｇ2 Ｓｉとなってアルミニウムマトリックスに析出
し、鋳造品の強度を向上させる。このような効果は、Ｍ
ｇ含有量が０．１重量％以上で顕著となる。しかし、
１．０重量％を超えるＭｇ含有量では、溶湯の流動性が
低下し、肉不足等の欠陥が生じ易くなる。
向上させる有効元素である。Ｆｅ含有量が０．３重量％
未満では、金型１０の内面に対する焼付きが生じ易く、
分離性が低下すると共に、得られた鋳造品に表面欠陥が
生じ易くなる。しかし、２．０重量％を超える多量のＦ
ｅが含まれると、巨大なＦｅ系金属間化合物が生成し易
くなり、鋳造品の靭性を低下させる。 Ｍｇ：０．１〜１．０重量％ Ｍｇ2 Ｓｉとなってアルミニウムマトリックスに析出
し、鋳造品の強度を向上させる。このような効果は、Ｍ
ｇ含有量が０．１重量％以上で顕著となる。しかし、
１．０重量％を超えるＭｇ含有量では、溶湯の流動性が
低下し、肉不足等の欠陥が生じ易くなる。
【００１０】Ｍｎ：０．３〜１．０重量％ Ｆｅと共に粒状のＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物をつ
くり、鋳造品の靭性を向上させる。しかし、Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ系金属間化合物は、Ｍｎ含有量が０．３重量％未
満では十分な粒状化作用を発揮しない。また、１．０重
量％を超える多量のＭｎが含まれると、巨大な塊状Ａｌ
−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が生成し、ハードスポット
の原因となる。 Ｃｕ：１．０〜５．０重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、耐力等の機械
的強度を向上させる作用を呈する。このような効果は、
１．０重量％以上のＣｕ含有量で顕著となる。しかし、
５．０重量％を超える多量のＣｕが含まれると、伸び及
び耐食性が劣化する傾向がみられる。
くり、鋳造品の靭性を向上させる。しかし、Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ系金属間化合物は、Ｍｎ含有量が０．３重量％未
満では十分な粒状化作用を発揮しない。また、１．０重
量％を超える多量のＭｎが含まれると、巨大な塊状Ａｌ
−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が生成し、ハードスポット
の原因となる。 Ｃｕ：１．０〜５．０重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、耐力等の機械
的強度を向上させる作用を呈する。このような効果は、
１．０重量％以上のＣｕ含有量で顕著となる。しかし、
５．０重量％を超える多量のＣｕが含まれると、伸び及
び耐食性が劣化する傾向がみられる。
【００１１】図１に示した構成をもつ金型１０では、補
強用の肉厚部を容易に作ることができる。しかし、鋳造
品が凝固・冷却するときの収縮を考慮するとき、冷却が
遅れがちな肉厚部には種々の鋳造欠陥が発生し易い。そ
のため、肉厚部は、図２（ａ）に示すサイズのリブで構
成することが必要である。リブ４０は、製品部４１から
の高さＨが３０ｍｍ以下で、上辺の幅Ｗが１５ｍｍ以下
の台形状断面をもっている。台形状断面は、金型から鋳
造品を取り出すときの型分離性を良くする。高さＨ及び
幅Ｗは、凝固遅れとなるリブ４０の内部にヒケ巣４２
（図２ｂ）が発生することを防止する上から定められ
る。Ｈ＝３０ｍｍ及びＷ＝１５ｍｍがヒケ巣４２の発生
限界であり、ヒケ巣４２が発生した鋳造品では大幅な強
度低下がみられる。
強用の肉厚部を容易に作ることができる。しかし、鋳造
品が凝固・冷却するときの収縮を考慮するとき、冷却が
遅れがちな肉厚部には種々の鋳造欠陥が発生し易い。そ
のため、肉厚部は、図２（ａ）に示すサイズのリブで構
成することが必要である。リブ４０は、製品部４１から
の高さＨが３０ｍｍ以下で、上辺の幅Ｗが１５ｍｍ以下
の台形状断面をもっている。台形状断面は、金型から鋳
造品を取り出すときの型分離性を良くする。高さＨ及び
幅Ｗは、凝固遅れとなるリブ４０の内部にヒケ巣４２
（図２ｂ）が発生することを防止する上から定められ
る。Ｈ＝３０ｍｍ及びＷ＝１５ｍｍがヒケ巣４２の発生
限界であり、ヒケ巣４２が発生した鋳造品では大幅な強
度低下がみられる。
【００１２】鋳造空間１４は、製品形状に対応して設計
されている。たとえば、製品形状が図３（ａ）に示すよ
うに複数の窓部５１，５１・・を持つ場合、窓部５１，
５１・・に相当する箇所では、合金溶湯が侵入しないよ
うに、中間型１２と可動型１３とを密着させる。窓部５
１，５１・・の縁部では強度が不足していることから、
窓部５１，５１・・を取り巻くようにリブ４０を形成す
る。このように連続したリブ４０は、たとえば中間型１
２に接する可動型１３の表面に形成した条溝によって作
ることができる。また、中間型１２と可動型１３との接
触面を湾曲させておくとき、断面形状が図３（ｂ）に示
すように所定形状の曲面をもつ製品が得られる。大きな
面積をもつ製品のダイカストでは、各部に十分な量の合
金溶湯を行き渡らせることが必要である。特に、図３に
示すように比較的薄い部分が多い鋳造品を製造する場
合、薄肉部に供給される溶湯量が不足し、製品に肉厚変
動や形状不良等の欠陥を発生させ易い。
されている。たとえば、製品形状が図３（ａ）に示すよ
うに複数の窓部５１，５１・・を持つ場合、窓部５１，
５１・・に相当する箇所では、合金溶湯が侵入しないよ
うに、中間型１２と可動型１３とを密着させる。窓部５
１，５１・・の縁部では強度が不足していることから、
窓部５１，５１・・を取り巻くようにリブ４０を形成す
る。このように連続したリブ４０は、たとえば中間型１
２に接する可動型１３の表面に形成した条溝によって作
ることができる。また、中間型１２と可動型１３との接
触面を湾曲させておくとき、断面形状が図３（ｂ）に示
すように所定形状の曲面をもつ製品が得られる。大きな
面積をもつ製品のダイカストでは、各部に十分な量の合
金溶湯を行き渡らせることが必要である。特に、図３に
示すように比較的薄い部分が多い鋳造品を製造する場
合、薄肉部に供給される溶湯量が不足し、製品に肉厚変
動や形状不良等の欠陥を発生させ易い。
【００１３】本発明では、薄肉部に溶湯を供給するゲー
ト３７や厚肉部に溶湯を供給するゲート３８を図４に示
すように分布させることにより、溶湯の供給量不足を解
消している。各部で十分な溶湯供給量を確保するために
は、本発明者等の実験によるとゲート間隙を板厚の５０
〜１００倍にする必要があることが判った。すなわち、
板厚の５０〜１００倍を直径とする円内に少なくとも１
個のゲートを設けるとき、各部に対し十分な量の溶湯が
供給される。たとえば、板厚２ｍｍの付近ではゲート間
隙を１００〜２００ｍｍに、すなわち、半径５０〜１０
０ｍｍの円内に少なくとも１個のゲートを設けるとき、
肉不足や形状不良等の欠陥がない鋳造品が得られる。
ト３７や厚肉部に溶湯を供給するゲート３８を図４に示
すように分布させることにより、溶湯の供給量不足を解
消している。各部で十分な溶湯供給量を確保するために
は、本発明者等の実験によるとゲート間隙を板厚の５０
〜１００倍にする必要があることが判った。すなわち、
板厚の５０〜１００倍を直径とする円内に少なくとも１
個のゲートを設けるとき、各部に対し十分な量の溶湯が
供給される。たとえば、板厚２ｍｍの付近ではゲート間
隙を１００〜２００ｍｍに、すなわち、半径５０〜１０
０ｍｍの円内に少なくとも１個のゲートを設けるとき、
肉不足や形状不良等の欠陥がない鋳造品が得られる。
【００１４】得られた鋳造品は、鋳放なしのままで使用
されることもあるが、用途に応じて要求される性能を考
慮して〜の熱処理が必要に応じて施される。 ３００℃以上の温度に１時間以上保持した後で放冷
する焼きなまし処理であり、引張り強さ及び耐力が低下
するものの、伸びが向上する。十分な伸びを得るために
は、３００℃以上の加熱温度及び１時間以上の保持時間
が必要である。 合金成分をアルミニウムマトリックスに固溶させる
処理であり、４５０〜５５０℃に１０分以上保持した
後、急冷する。この処理を施すことにより、鋳造品が軟
らかくなり、引張り強さが低下し、伸びが増加する。合
金成分を固溶させるためには４５０℃以上の加熱温度が
必要であるが、５５０℃を超える加熱温度では局部的な
溶解が生じる虞れがある。また、１０分未満の加熱で
は、固溶体化が十分に進行しない。
されることもあるが、用途に応じて要求される性能を考
慮して〜の熱処理が必要に応じて施される。 ３００℃以上の温度に１時間以上保持した後で放冷
する焼きなまし処理であり、引張り強さ及び耐力が低下
するものの、伸びが向上する。十分な伸びを得るために
は、３００℃以上の加熱温度及び１時間以上の保持時間
が必要である。 合金成分をアルミニウムマトリックスに固溶させる
処理であり、４５０〜５５０℃に１０分以上保持した
後、急冷する。この処理を施すことにより、鋳造品が軟
らかくなり、引張り強さが低下し、伸びが増加する。合
金成分を固溶させるためには４５０℃以上の加熱温度が
必要であるが、５５０℃を超える加熱温度では局部的な
溶解が生じる虞れがある。また、１０分未満の加熱で
は、固溶体化が十分に進行しない。
【００１５】 ダイカストによって強制的に固溶され
た合金元素を析出させ、強度の向上を図る熱処理であ
る。１３０〜２５０℃に１〜５時間保持した後で放冷す
ることにより、材料の引張り強さ及び耐力が向上する。
１３０℃未満の加熱温度及び１時間に満たない加熱時間
では、十分な析出反応が得られない。しかし、２５０℃
を超える加熱温度や５時間を超える長時間加熱では、却
って過時効に起因した軟化現象が起こり易い。 ４５０〜５５０℃×１０分以上→急冷の溶体化後
に、１００〜２５０℃×１〜５時間の人工時効を行わ
せ、溶体化処理によって固溶した合金元素を析出させる
熱処理である。この熱処理により、伸びが若干低下する
ものの、引張り強さ及び耐力が上昇する。
た合金元素を析出させ、強度の向上を図る熱処理であ
る。１３０〜２５０℃に１〜５時間保持した後で放冷す
ることにより、材料の引張り強さ及び耐力が向上する。
１３０℃未満の加熱温度及び１時間に満たない加熱時間
では、十分な析出反応が得られない。しかし、２５０℃
を超える加熱温度や５時間を超える長時間加熱では、却
って過時効に起因した軟化現象が起こり易い。 ４５０〜５５０℃×１０分以上→急冷の溶体化後
に、１００〜２５０℃×１〜５時間の人工時効を行わ
せ、溶体化処理によって固溶した合金元素を析出させる
熱処理である。この熱処理により、伸びが若干低下する
ものの、引張り強さ及び耐力が上昇する。
【００１６】
実施例１：各ゲート３７，３８・・の断面積を６００ｍ
ｍ2 に設計した図１の金型１０を使用し、Ｓｉ：９．０
重量％，Ｆｅ：０．４７重量％，Ｍｎ：０．３４重量％
及びＭｇ：０．２７重量％を含むアルミニウム合金から
インナードアフレームを鋳造した。金型１０を１７０℃
に加温し、アルミニウム合金溶湯を鋳造温度６７０℃
で、裏面を図３（ａ）に，側面を図３（ｂ）に示す形状
をもつインナードアフレームに鋳造した。スリーブ３２
に収容されたアルミニウム合金３０は、鋳造圧力が６０
０ｋｇ／ｃｍ2 となるように、移動速度１．７ｍ／秒で
スリーブ３２内に侵入するプランジャー３１で加圧され
た。このとき、合金溶湯は、ゲート３７，３８・・を流
動速度７０ｍ／秒で通過した。
ｍ2 に設計した図１の金型１０を使用し、Ｓｉ：９．０
重量％，Ｆｅ：０．４７重量％，Ｍｎ：０．３４重量％
及びＭｇ：０．２７重量％を含むアルミニウム合金から
インナードアフレームを鋳造した。金型１０を１７０℃
に加温し、アルミニウム合金溶湯を鋳造温度６７０℃
で、裏面を図３（ａ）に，側面を図３（ｂ）に示す形状
をもつインナードアフレームに鋳造した。スリーブ３２
に収容されたアルミニウム合金３０は、鋳造圧力が６０
０ｋｇ／ｃｍ2 となるように、移動速度１．７ｍ／秒で
スリーブ３２内に侵入するプランジャー３１で加圧され
た。このとき、合金溶湯は、ゲート３７，３８・・を流
動速度７０ｍ／秒で通過した。
【００１７】ゲート位置は、図４に示す分布で、リブ４
０の直上及び薄肉部に直接取り付けた。本実施例では、
最大半径１６２ｍｍ及び最小半径２３ｍｍ内に１個のゲ
ートが存在する分布で、４３本のゲート３７，３８を設
けた。得られた鋳造品は、長さ１２８４ｍｍ，幅５９３
ｍｍ（図３ａ）で、高さ１７０ｍｍ（図３ｂ）であり、
複数の窓部５１，５１・・を持っていた。各窓部５１の
周縁には、高さＨが２５ｍｍで上辺の幅Ｗが９ｍｍのリ
ブ４０を形成した。リブ４０のない箇所では、板厚を２
〜１０ｍｍに設計した。リブ４０は、要求される強度を
考慮して一重の部分及び二重の部分で形成した。
０の直上及び薄肉部に直接取り付けた。本実施例では、
最大半径１６２ｍｍ及び最小半径２３ｍｍ内に１個のゲ
ートが存在する分布で、４３本のゲート３７，３８を設
けた。得られた鋳造品は、長さ１２８４ｍｍ，幅５９３
ｍｍ（図３ａ）で、高さ１７０ｍｍ（図３ｂ）であり、
複数の窓部５１，５１・・を持っていた。各窓部５１の
周縁には、高さＨが２５ｍｍで上辺の幅Ｗが９ｍｍのリ
ブ４０を形成した。リブ４０のない箇所では、板厚を２
〜１０ｍｍに設計した。リブ４０は、要求される強度を
考慮して一重の部分及び二重の部分で形成した。
【００１８】得られた鋳造品につき、鋳放し状態及び
〜の熱処理を施した後で機械的性質を調査した。各熱
処理の加熱条件は、次のとおり設定した。 熱処理：３００℃×４時間 → 空冷 熱処理：５１０℃×２時間 → 水冷 熱処理：１７０℃×４．５時間 →放冷 熱処理：５１０℃×２時間 → 水冷 → １７０℃
×４．５時間 →放冷 実験結果を示す表１から明らかなように、鋳放し状態又
は熱処理〜の如何に応じて引張り強さ，耐力，伸び
等の機械的特性が異なっている。そこで、鋳放し状態又
は熱処理〜を選択することによって、用途に応じて
要求される特性をもつ製品が得られる。
〜の熱処理を施した後で機械的性質を調査した。各熱
処理の加熱条件は、次のとおり設定した。 熱処理：３００℃×４時間 → 空冷 熱処理：５１０℃×２時間 → 水冷 熱処理：１７０℃×４．５時間 →放冷 熱処理：５１０℃×２時間 → 水冷 → １７０℃
×４．５時間 →放冷 実験結果を示す表１から明らかなように、鋳放し状態又
は熱処理〜の如何に応じて引張り強さ，耐力，伸び
等の機械的特性が異なっている。そこで、鋳放し状態又
は熱処理〜を選択することによって、用途に応じて
要求される特性をもつ製品が得られる。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例２：Ｓｉ：９．０重量％，Ｆｅ：
０．４７重量％，Ｃｕ：１．５重量％，Ｍｎ：０．３４
重量％及びＭｇ：０．２７重量％を含むアルミニウム合
金を、実施例１と同様に鋳造した。得られた鋳造品は、
鋳放し状態で引張り強さが２９０Ｎ／ｍｍ2 ，０．２％
耐力が１６０Ｎ／ｍｍ2 ，伸びが３％であった。
０．４７重量％，Ｃｕ：１．５重量％，Ｍｎ：０．３４
重量％及びＭｇ：０．２７重量％を含むアルミニウム合
金を、実施例１と同様に鋳造した。得られた鋳造品は、
鋳放し状態で引張り強さが２９０Ｎ／ｍｍ2 ，０．２％
耐力が１６０Ｎ／ｍｍ2 ，伸びが３％であった。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、鋳放し又は熱処理状態に応じて機械的特性が異なる
アルミニウム合金をダイカストしたドアパネルとしてい
る。ダイカストは、固定型，中間型及び可動型で組み合
わされた金型を使用することから、厚みに比較して大き
な面積をもつ鋳造品であっても、肉不足等に起因した欠
陥のない製品を高い設計自由度で得ることができる。ま
た、ヒケ巣等の欠陥を含まない補強用リブが一体成形さ
れることから、肉厚部材を溶接等によって組み立ててい
た従来のドアパネルに比較して工数が大幅に節減され、
構造体としての強度も向上する。
は、鋳放し又は熱処理状態に応じて機械的特性が異なる
アルミニウム合金をダイカストしたドアパネルとしてい
る。ダイカストは、固定型，中間型及び可動型で組み合
わされた金型を使用することから、厚みに比較して大き
な面積をもつ鋳造品であっても、肉不足等に起因した欠
陥のない製品を高い設計自由度で得ることができる。ま
た、ヒケ巣等の欠陥を含まない補強用リブが一体成形さ
れることから、肉厚部材を溶接等によって組み立ててい
た従来のドアパネルに比較して工数が大幅に節減され、
構造体としての強度も向上する。
【図１】 本発明に従ったドアパネルを製造する金型装
置
置
【図２】 ドアパネルに設けられるリブ（ａ）及びヒケ
巣が発生したリブ（ｂ）
巣が発生したリブ（ｂ）
【図３】 ダイカストされたインナードアフレームの裏
面（ａ）及び側面（ｂ）
面（ａ）及び側面（ｂ）
【図４】 同インナードアフレームのゲートの位置
１０：金型 １１：固定型 １２：中間型 １
３：可動型 １４：鋳造空間 ２１：固定プラテン
２２：可動プラテン ３０：アルミニウム合金（溶湯） ３１：プランジャ
ー ３２：スリーブ ３３：スプルー ３４〜３６：ランナー ３７〜３
８：ゲート ３９：押出しピン ４０：リブ ４１：製品部 ４２：ヒケ巣 ５１：窓部
３：可動型 １４：鋳造空間 ２１：固定プラテン
２２：可動プラテン ３０：アルミニウム合金（溶湯） ３１：プランジャ
ー ３２：スリーブ ３３：スプルー ３４〜３６：ランナー ３７〜３
８：ゲート ３９：押出しピン ４０：リブ ４１：製品部 ４２：ヒケ巣 ５１：窓部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 宏昭 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本 軽金属株式会社蒲原工場内 (56)参考文献 特開 昭55−50451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−163246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179753（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−153694（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−46174（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 21/02 B22D 17/00 C22F 1/043 E06B 3/70
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｓｉ：３〜１２重量％，Ｆｅ：０．３〜
２．０重量％，Ｍｇ：０．１〜１．０重量％及びＭｎ：
０．３〜１．０重量％を含むアルミニウム合金からな
り、高さが３０ｍｍ以下及び上辺の長さが１５ｍｍ以下
のほぼ台形状断面をもつリブで補強された製品形状にダ
イカストされたアルミニウムダイカスト製ドアパネル。 - 【請求項２】 アルミニウム合金が更にＣｕ：１．０〜
５．０重量％を含むものである請求項１に記載のアルミ
ニウムダイカスト製ドアパネル。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のアルミニウム合金
をダイカストする際に、ランナーが形成された固定型，
ランナー及びゲートが形成された中間型及び押出しピン
が嵌挿された可動型で構成され、製品板厚の５０〜１０
０倍を直径とする円内に少なくとも１個以上のゲートが
設けられた金型を使用することを特徴とするアルミニウ
ムダイカスト製ドアパネルの製造方法。 - 【請求項４】 ３００℃以上の温度で１時間以上保持し
た後で放冷する熱処理を請求項３記載の製品形状にダイ
カストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするア
ルミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。 - 【請求項５】 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した
後で急冷する熱処理を請求項３記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。 - 【請求項６】 １３０〜２５０℃に１〜５時間保持した
後で放冷する熱処理を請求項３記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。 - 【請求項７】 ４５０〜５５０℃に１０分以上保持した
後で急冷し、更に１００〜２５０℃に１〜５時間保持
し、放冷する熱処理を請求項３記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02473895A JP3269312B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | アルミニウムダイカスト製ドアパネル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02473895A JP3269312B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | アルミニウムダイカスト製ドアパネル及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08199277A JPH08199277A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3269312B2 true JP3269312B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=12146501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02473895A Expired - Fee Related JP3269312B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | アルミニウムダイカスト製ドアパネル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3269312B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005318925B2 (en) * | 2004-12-23 | 2010-11-11 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Heat treatment of aluminium alloy high pressure die castings |
| JP4994734B2 (ja) * | 2006-07-24 | 2012-08-08 | 株式会社大紀アルミニウム工業所 | 鋳造用アルミニウム合金および同アルミニウム合金鋳物 |
| JP5355320B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2013-11-27 | 日産自動車株式会社 | アルミニウム合金鋳物部材及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-01-19 JP JP02473895A patent/JP3269312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08199277A (ja) | 1996-08-06 |
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