JP3817819B2 - 複合化用予備成形体及びこれが複合化された複合金属部品の製造方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、複合化用予備成形体及びこれに保持される中子部材並びにその予備成形体が複合化された複合金属部品の製造方法に関し、特に中子部材の保持構造に関するものの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、強度や耐摩耗性が必要とされる部位のみを強化すべく、例えば特公平2−30790号公報や特公平2−62776号公報に示されているように、ニッケル等の金属若しくはその繊維又はセラミックの繊維若しくは粒子からなる強化材で部分的に複合化する方法が知られている。この方法では、予め上記強化材を用いて内部に気孔を有する予備成形体を作製しておき、加圧パンチやプランジャ等によって鋳型内において充填したアルミニウム合金の溶湯に高圧力を加える高圧鋳造法により上記予備成形体の気孔内にその溶湯を含浸させて予備成形体とアルミニウム合金とを複合化するようにしている。
【0003】
また、例えば特開平7−290227号公報に示されているように、予備成形体を使用しない通常の鋳造方法として、引け巣等の鋳造欠陥を防止するために、鋳型内の溶湯を気体で加圧するようにすることが知られている。
【0004】
一方、従来より、例えば自動車エンジン用ピストンの内部に冷却用オイル通路を設ける場合のように、複合金属部品が鋳型のみでは直接形成することができないような形状を有する場合に、塩中子や砂中子等の崩壊性中子部材を使用することが知られている。この場合、通常、中子部材に細い孔を開けておき、その孔を鋳型に形成した突起部に嵌合させたり、その孔にピンを貫通させてそのピンの先端部を鋳型に形成した穴に差し込んだりすることにより、その中子部材を鋳型内に保持するようにしている。
【0005】
ところが、上述の如く、溶湯を加圧することによりその溶湯と予備成形体とを複合化する場合には、上記中子部材の保持方法では、加圧により中子部材に設けた孔内や鋳型に設けたピン差込穴内に溶湯が侵入して凝固するため、鋳型が中子部材から離れ難くなる。また、離れたとしても鋳型の突起部又はピン差込穴に凝固した溶湯が残っているために、次の鋳造を行う際に中子部材を鋳型に保持することができなくなるという問題がある。
【0006】
そこで、例えば特開昭60−13955号公報に示されているように、リング状の予備成形体の内周部全周にリング状の中子部材の外周部全周を嵌合させて無機バインダーにより中子部材を予備成形体に保持するようにすることが提案されている。
【0007】
また、例えば特開平8−158934号公報に示されているように、半割タイプの中子保持用FRM部材を設け、この中子保持用FRM部材に中子を保持すると共に、その外周部に予備成形体をも保持するようにすることが提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記後者の提案例(特開平8−158934号公報)の保持方法では、高価なFRM部材を多用するためにコストアップを招くと共に、FRM部材のスペースが余分に必要となるために設計の自由度が低下するという問題がある。
【0009】
また、上記前者の提案例(特開昭60−13955号公報)のものでは、中子部材の熱膨張率が予備成形体よりも大きい場合、中子部材の変形が予備成形体によって拘束されるので、溶湯の鋳型内への充填時に熱応力により中子部材に割れが生じ、その割れに溶湯が侵入してバリが発生し易くなる。
【0010】
さらに、どちらの提案例のものでも、溶湯が予備成形体内に含浸する部分が中子部材又はFRM部材によって制限されることになるので、溶湯と予備成形体との複合性が低下してしまうという問題がある。
【0011】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記前者の提案例の如く予備成形体に中子部材を直接保持し、溶湯を加圧により予備成形体と複合化する場合に、その中子部材の保持構造を改良することによって、中子部材と予備成形体との熱膨張率差が大きい場合でも、鋳造時に中子部材に生じる熱応力を低減してその中子部材の割れを防止すると共に、溶湯が予備成形体内に含浸し易くして溶湯と予備成形体との複合性をも向上させようとすることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明では、中子部材を保持する中子保持部を有し、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体を前提として、上記中子部材との間に間隙を有するように形成された予備成形体基部を有し、上記中子保持部は、上記予備成形体基部の一部に突設されてなっていて、該予備成形体基部よりも気孔率が高い構成とした。
【0013】
このことにより、予備成形体は、その中子保持部以外の箇所おいて中子部材との間に間隙を有するように形成されているので、中子部材と予備成形体との熱膨張率差が大きい場合でも、中子部材又は予備成形体は、その間隙の分だけ相手部材に拘束されずに膨脹変形することができ、鋳造時に中子部材に生じる熱応力を低下させることができる。また、中子保持部以外の間隙の箇所から溶湯が予備成形体内に含浸するので、溶湯の予備成形体内への含浸可能な部分を増大させることができる。そして、中子保持部は予備成形体基部よりも気孔率が高いので、予備成形体の中子保持部自体が変形し易くなり、中子部材に発生する熱応力をさらに低減させることができる。よって、中子部材の熱応力による割れを効果的に防止してバリの発生を抑制することができる共に、溶湯と予備成形体との複合性を向上させることができる。
【0014】
請求項2の発明では、中子部材を保持する中子保持部を有し、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体を前提として、上記中子部材との間に間隙を有するように形成された予備成形体基部を有し、上記中子保持部は、上記予備成形体基部の一部に突設されてなっていて、該予備成形体基部よりも軟質であるものとする。
【0015】
このことで、中子保持部は予備成形体基部よりも軟質であるので、中子保持部の変形により中子部材の熱応力を緩和することができる。よって、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【0016】
請求項3の発明は複合金属部品の製造方法の発明であり、この発明では、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体に保持される保持部が形成された中子部材の該保持部を、該複合化用予備成形体との間に間隙を有するように形成した中子部材基部の一部に突設されてなるように構成しておき、上記保持部にて上記複合化用予備成形体に中子部材を保持した状態で鋳型内に該複合化用予備成形体を支持し、上記鋳型の湯口から該鋳型内に溶湯を充填して該充填後に該湯口を閉塞した状態で、該鋳型内の溶湯を気体により加圧することにより上記複合化用予備成形体と複合化することを特徴とする。
【0017】
この発明により、請求項1の発明と同様に、中子部材の熱応力による割れを防止してバリの発生を抑制することができる共に、溶湯と予備成形体との複合性を向上させることができる。また、溶湯を気体により加圧することにより複合化用予備成形体と複合化するので、高圧鋳造法と異なり、比較的低い加圧力で溶湯と予備成形体とを複合化することができ、これにより、中子部材が崩壊性の塩中子や砂中子等の場合に、中子部材が鋳造時に加圧により破損したり変形したりするのを容易にかつ確実に防止することができる。よって、予備成形体に中子部材を保持した状態でその予備成形体と溶湯とを複合化する場合に、最適な鋳造方法が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、最初に、本発明と類似の構成を参考形態として説明し、その後に、本発明の実施形態を、その参考形態と異なる部分を中心に説明する。
【0019】
(参考形態)
図1及び図2は、本発明の参考形態に係る複合化用予備成形体Bを示し、この予備成形体Bは、図3に示すように、自動車エンジン用のピストン1を製造する際に使用されるものである。このピストン1の上部における外周部には、上から順に、トップリングを嵌装するためのトップリング溝3と、セカンダリングを嵌装するためのセカンダリング溝4と、オイルリングを嵌装するためのオイルリング溝5とがそれぞれ形成されている。そして、このピストン1は、アルミニウム系金属(JIS規格H5202に規定されているAC8A等)を母材とし、上記トップリング溝3の周囲のみがそのアルミニウム系金属とニッケル−クロム合金の強化材とで複合化された複合部6を有するアルミニウム系複合金属部品とされている。また、このピストン1の内部における上記複合部6よりも内側には、リング状の冷却用オイル通路8が形成されている。尚、図3中、7は、このピストン1とコネクティングロッドとを連結するピストンピンを挿入するためのピストンピン挿入孔である。
【0020】
上記予備成形体Bは、上記ピストン1の複合部6がアルミニウム系金属と複合化される前の状態のものであり、気孔を有する(気孔率80〜95%程度)金属多孔体からなる。そして、この予備成形体Bは、後述の如く、上記アルミニウム系金属の溶湯が加圧されることによりその予備成形体Bの気孔内に含浸して複合化されるようになっている。尚、上記予備成形体Bは、その外径がピストン1の外径よりも大きく、また、その外周部にはトップリング溝3に相当する溝は形成されておらず、後述の如く、予備成形体Bとアルミニウム系金属溶湯とが複合化された鋳物9(図13参照)に対して機械切削加工を施すことにより、所定のピストン形状とされるようになっている。
【0021】
上記予備成形体Bは、リング状の予備成形体基部30とその基部30の内周部の一部に径方向内側に突設されてなる3つの中子保持部31,31,…とを有している。この3つの中子保持部31,31,…は、周方向に略等間隔を空けて設けられ、各中子保持部31の先端面には、図2に示すように、下側に向かって突出量が小さくなる傾斜面31aがそれぞれ形成されている。この各傾斜面31aに、上記予備成形体Bの内径よりも小さい外径を有し、かつ上記冷却用オイル通路8を形成するためのリング状の塩中子(中子部材)Cを下側から圧入して嵌めることが可能とされている。このことで、この塩中子Cは予備成形体Bの各中子保持部31に保持されるようになっており、上記基部30は、保持された塩中子Cとの間に間隙を有するように形成されていることになる。尚、上記塩中子Cの熱膨張率は予備成形体Bよりもかなり大きい値である。
【0022】
図4及び図5は、上記ピストン1を製造するための製造装置Aを示し、この製造装置Aは、2分割されてその各合せ面12aに対して略対称形状をなすサイド型12,12と、この両サイド型12,12同士が各合せ面12aにて合わされた状態で形成された上型挿入孔18及び中型挿入孔19にそれぞれ挿入された上型13及び中型14とからなる鋳型11を有している。この両サイド型12,12同士が各合せ面12aにて合わされかつ上型13及び中型14が完全に挿入された状態(型締めされた状態)で、これらの型12〜14によって囲まれた空間が、上記ピストン1(切削加工前の鋳物9)と略同じ形状の製品キャビティ15とされ、その製品キャビティ15内にアルミニウム系金属の溶湯が充填されて上記鋳物9が鋳造されるようになっている。上記上型13及び中型14は上下方向に、また両サイド型12,12はその各合せ面12aと垂直な方向(図4の紙面垂直方向)にそれぞれスライド可能に構成され、鋳造が完了すると各型12〜14が互いに離れる方向にスライド(型開き)されるようになっている。尚、図4中、17は上記ピストンピン挿入孔7を形成するための鋳抜きピンである。
【0023】
上記鋳型11は、その製品キャビティ15内に上記予備成形体Bを、上記塩中子Cを保持した状態で支持可能とされている。すなわち、上記鋳型11の両サイド型12,12における製品キャビティ15上部にはそれぞれ段差部12b,12bが形成され、その各段差部12bよりも上側の内径は上型挿入孔18の内径と同じでかつ上記予備成形体Bの外径よりも僅かに大きくされ、各段差部12bよりも下側の内径は予備成形体Bの外径よりも小さくされている。このことで、上記上型13を上方にスライドさせて両サイド型12,12から離した状態で上記予備成形体Bを上型挿入孔18からその各段差部12bまで挿入可能とされている。また、上記上型13は、上型挿入孔18に完全に挿入されたときに、その下面外周部に設けた突出部13aの先端面により上記段差部12bまで挿入した予備成形体Bの上面を押さえることが可能とされ、その予備成形体Bを上型13の突出部13a先端面と両サイド型12,12の各段差部12bとの間で支持するようになっている。
【0024】
上記鋳型11の両サイド型12,12の各合せ面12aには、その上部の上型挿入孔18側方において鋳型11内にアルミニウム系金属溶湯を充填するためのテーパ面を有する湯口26と、この湯口26と上記製品キャビティ15の下部とを接続する断面略円形状の湯道27が形成されている。この湯道27は、上記湯口26から下方に延びた後に略直角に製品キャビティ15側に折れ曲り、水平方向に延びて製品キャビティ15に接続されている。
【0025】
また、上記鋳型11の両サイド型12,12の各合せ面12aには、上記湯道27とは製品キャビティ15を挟んで反対側に断面略矩形状のエア抜き溝35が形成されている。このエア抜き溝35は、上述の如く支持された予備成形体Bの側方から水平方向に延びた後、上方に延びるように設けられ、溶湯を製品キャビティ15内に充填する際に、この製品キャビティ15内のエアを抜くためのもので、溶湯がこのエア抜き溝35に侵入したときに冷却凝固してシールがなされるようになっている。
【0026】
上記湯口26は、この湯口26の上方で上下方向に移動可能とされたカバー37で覆われるようになっている。このカバー37は、その下部に湯口26のテーパ面と略同形状のテーパ面を有し、その下部が湯口26の上部に嵌合することでこの湯口26は完全に塞がれるようになっている。
【0027】
上記鋳型11の上型13内の下部には、その下面から略円錐台形状に上方に凹陥した押湯部13bが形成されている。また、この上型13には、上記押湯部13b内にエアを吹き込んでこの鋳型11内の溶湯をその押湯部13bから加圧するためのパイプ38の一端部がその上型13を貫通して押湯部13b上端に達するように取付固定されている。このパイプ38の他端部は、圧力が0.5〜30Kgf/cm2 の範囲にある工場エアを生成する加圧エア源(図示せず)に接続されている。
【0028】
以上の構成からなる複合化用予備成形体Bに塩中子Cを保持させて、上記製造装置Aにより上記ピストン1を製造する方法を説明する。先ず、予備成形体Bを作製するには、先ず、図6に示すように、略矩形状の金属多孔体シート32を短冊状のシート32a,32a,…に切断し(同図(a))、その短冊状の各シート32aをリング状に巻く(同図(b))。そして、プレス成形により、その各シート32aの端部同士を接合すると共に、所望の形状となるように圧下する。このとき、上記各中子保持部31を同時にプレス成形により形成することで予備成形体Bは完成する(同図(c))。さらに、塩をプレス成形によりリング状に固化することで塩中子Cを作製しておき(同図(d))、この塩中子Cの外周部を上記予備成形体Bにおける各中子保持部31の傾斜面31aにその下側から圧入することにより、予備成形体Bに塩中子Cを保持する(同図(e))。
【0029】
その後、図7に示すように、上記製造装置Aにおける鋳型11の上型13及びカバー37を上方にスライドさせた状態で、塩中子Cを保持した予備成形体Bを上型挿入孔18から両サイド型12,12の各段差部12bまで挿入する。そして、図8に示すように、上型13を上型挿入孔18に挿入してその突出部13a先端面と両サイド型12,12の各段差部12bとの間で予備成形体Bを支持する。この状態で、図9に示すように、アルミニウム系金属の溶湯43を酌44により湯口26から湯道27内及び製品キャビティ15内に充填する。
【0030】
このとき、予備成形体B及び塩中子Cは溶湯43の熱により膨脹するが、塩中子Cの熱膨脹率が予備成形体Bよりもかなり大きいので、塩中子Cは予備成形体Bの各中子保持部31においてその変形が拘束される。しかし、塩中子Cの各中子保持部31以外の箇所において予備成形体Bの基部30との間に間隙が形成されているので、その箇所で塩中子Cが膨脹変形し、塩中子Cに生じる熱応力を低減させてその割れを防止することができる。
【0031】
次に、湯道27に溶湯43が満杯になった時点、つまり上型13の押湯部13bの上下方向略中央まで充填された時点(図10参照)で、図11に示すように、カバー37を下方にスライドさせて湯口26をそのカバー37で閉塞する。
【0032】
続いて、図12に示すように、上記加圧エア源からパイプ38を介して鋳型11の押湯部13b内に工場エアを供給し、鋳型11内の溶湯43を加圧する。このことで、溶湯43は、上記予備成形体B内に含浸されて溶湯43と予備成形体Bとが複合化される。このとき、溶湯43は、予備成形体Bと塩中子Cとの間の間隙からもその予備成形体B内に含浸するので、溶湯43の予備成形体B内への含浸が塩中子Cによって制限されることは殆どない。また、溶湯43の加圧は、高圧鋳造法に比べてかなり低い圧力で行っているので、加圧による塩中子Cの破損や変形を容易にかつ確実に防止することができる。
【0033】
そして、しばらくの間溶湯43をそのまま加圧し続けた後、溶湯43を冷却凝固させる。その後、上記カバー37を上方にスライドさせると共に、上型13、中型14及び両サイド型12,12をそれぞれスライドさせて型開きを行い、鋳造された鋳物9を鋳型11内から取り出す。このとき、図13に示すように、この鋳物9は、トップリング溝3、セカンダリング溝4及びオイルリング溝5は形成されておらず、予備成形体Bの外周部が周囲よりも突出された状態にある。この鋳物9に対してT6熱処理を施した後、機械切削加工を施す。すなわち、鋳物9の外周部全体を切削し、その後、トップリング溝3、セカンダリング溝4及びオイルリング溝5を切削して形成する。さらに、鋳物9の下側からドリルで塩中子Cの箇所まで穴を開け、その穴に水を供給してその塩中子Cを水に溶解させることにより冷却用オイル通路8を形成する。このことで、トップリング溝3の周囲に複合部6を有するピストン1が完成する。この完成したピストン1の冷却用オイル通路8内には、鋳造時に塩中子Cに割れが生じることはないので、バリは全く生じていない。
【0034】
したがって、上記参考形態では、予備成形体Bの各中子保持部31は、塩中子Cとの間に間隙を有するように形成したリング状の予備成形体基部30における内周部の一部に周方向に略等間隔を空けた状態で突設され、その各中子保持部31の先端の傾斜面31aにリング状の塩中子Cの外周部が保持されているので、予備成形体Bよりも熱膨張率が大きい塩中子Cをこのように予備成形体Bの内側に保持した場合でも、その塩中子Cは、その間隙の分だけ予備成形体Bに拘束されずに膨脹変形することができ、鋳造時の熱応力を均一に分散させることができる。また、上記間隙の存在により、塩中子Cの外周部全周を予備成形体Bの基部30の内周部全周で保持する場合に比べて、溶湯43の予備成形体B内への含浸可能部分を増加させることができる。よって、塩中子Cの熱応力による割れを防止してバリの発生を抑制することができる共に、溶湯43と予備成形体Bとの複合性を向上させることができ、塩中子Cを保持する構造として最適なものが得られる。
【0035】
次に、本発明の実施形態を説明する。
【0036】
(実施形態1)
図14及び図15は、本発明の実施形態1を示し(尚、以下の各実施形態では、図1及び図2と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、他の異なる箇所のみを説明する)、予備成形体Bにおいて塩中子Cを保持する各中子保持部31の構成を上記参考形態と異ならせたものである。
【0037】
すなわち、この実施形態では、金属多孔体シート32を短冊状に切断してリング状に巻いた各シート32aに対してプレス成形を行う際に、各中子保持部31の圧下率を予備成形体基部30よりも小さくする。このことで、各中子保持部31は、基部30よりも気孔率が高くされて変形能が向上されていると共に、基部30よりも上方に突出した形状とされている。
【0038】
したがって、実施形態1では、予備成形体Bの各中子保持部31自体が変形し易くなるので、塩中子Cに発生する熱応力をさらに低減させることができる。また、プレス成形時に基部30と各中子保持部31との圧下率を変えるだけで各中子保持部31の気孔率を容易に高くすることができる。よって、簡単な構成で塩中子Cの熱応力による割れをより一層効果的に防止することができる。
【0039】
(実施形態2)
図16は、本発明の実施形態2を示し、各中子保持部31を基部30とは異なる材料で構成したことが上記参考形態及び実施形態1と異なる。すなわち、各中子保持部31は、基部30よりも軟質である材料で構成され、プレス成形により基部30と共に一体成形されたものである。
【0040】
したがって、実施形態2では、上記実施形態1と同様に、各中子保持部31の変形により塩中子Cに生じる熱応力をさらに抑制することができる。よって、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
【0041】
尚、上記実施形態2では、各中子保持部31を基部30と異なる軟質の材料としたが、各中子保持部31を基部30と気孔率のみが異なる同じ材料とすることによって基部30よりも軟質となるようにしてもよい。
【0042】
(実施形態3)
図17は、本発明の実施形態3を示し、予備成形体Bには、上記参考形態及び実施形態1及び2のような各中子保持部31は設けられておらず、塩中子Cに予備成形体Bに保持される保持部41,41,…を形成したものである。
【0043】
すなわち、この実施形態では、塩中子Cは、リング状の中子部材基部40とその基部40の外周部の一部に径方向外側に突設されてなる3つの保持部41,41,…とを有している。この各保持部41は、周方向に略等間隔を空けて設けられ、この各保持部41の先端面は、上方に向かってその突出量が小さくなるように形成されている。このことで、この塩中子Cの各保持部41の先端面を、上記予備成形体Bの内周部にその下側から圧入して嵌めることが可能とされ、この塩中子Cは各保持部41により予備成形体Bに保持されるようになっている。このように保持部41にて複合化用予備成形体Bに塩中子Cを保持した状態で、上記参考形態の如く、鋳型11内に該複合化用予備成形体Bを支持し、鋳型11の湯口26から該鋳型11内に溶湯43を充填して該充填後に該湯口26を閉塞した状態で、該鋳型11内の溶湯をエアにより加圧することにより複合化用予備成形体Bと複合化する。
【0044】
したがって、実施形態3では、塩中子Cに各保持部41が突設されているので、塩中子Cの熱応力による割れを防止してバリの発生を抑制することができる共に、溶湯43と予備成形体Bとの複合性を向上させることができる。また、溶湯をエアにより加圧することにより複合化用予備成形体Bと複合化するので、高圧鋳造法と異なり、比較的低い加圧力で溶湯と予備成形体とを複合化することができるので、塩中子Cが鋳造時に加圧により破損したり変形したりするのを容易にかつ確実に防止することができる。
【0045】
尚、上記参考形態及び各実施形態1及び2では、鋳型11の湯口26をカバー37により閉塞した状態で、その湯口26から鋳型11内に充填した溶湯43を、エアにより加圧して予備成形体Bと溶湯43とを複合化するようにしたが、加圧パンチやプランジャ等によって溶湯43に高圧力を加える高圧鋳造法により予備成形体Bと溶湯43とを複合化することも可能である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明では、中子部材を保持する中子保持部を有し、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体に対して、その中子部材との間に間隙を有するように予備成形体基部を形成し、上記中子保持部をその予備成形体基部の一部に突設しかつ予備成形体基部よりも気孔率を高くしたことにより、中子部材の熱応力による割れを効果的に防止してバリ発生の抑制化を図ることができる共に、溶湯と予備成形体との複合性の向上化を図ることができる。
【0047】
請求項2の発明では、複合化用予備成形体に対して、その中子部材との間に間隙を有するように予備成形体基部を形成し、中子保持部をその予備成形体基部の一部に突設しかつ予備成形体基部よりも軟質としたことにより、中子保持部の変形により中子部材の熱応力を緩和することができ、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【0048】
請求項3の発明によると、複合金属部品の製造方法として、複合化用予備成形体に保持される保持部が形成された中子部材の該保持部を、該複合化用予備成形体との間に間隙を有するように形成した中子部材基部の一部に突設されてなるように構成しておき、上記保持部にて上記予備成形体に中子部材を保持した状態で鋳型内にその予備成形体を支持し、上記鋳型の湯口から該鋳型内に溶湯を充填して該充填後に該湯口を閉塞した状態で、該鋳型内の溶湯を気体により加圧することにより上記予備成形体と複合化するようにしたことにより、中子部材の熱応力による割れを防止してバリ発生の抑制化を図ることができる共に、溶湯と予備成形体との複合性の向上化を図ることができる。また、予備成形体に中子部材を保持した状態でその予備成形体と溶湯とを複合化する場合に、最適な鋳造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考形態に係る複合化用予備成形体を示す上面図である。
【図2】 図1のII−II線断面図である。
【図3】 自動車エンジン用ピストンの要部を示す正面図である。
【図4】 ピストンを製造するための製造装置を示す断面図である。
【図5】 図4のV−V線断面図である。
【図6】 複合化用予備成形体を作製してその予備成形体に塩中子を保持するまでの手順を示す図である。
【図7】 塩中子を保持した予備成形体を上型挿入孔から両サイド型の各段差部まで挿入した状態を示す図4相当図である。
【図8】 製品キャビティ内に複合化用予備成形体を支持した状態を示す図4相当図である。
【図9】 溶湯を湯口から湯道内及び製品キャビティ内に充填している状態を示す図4相当図である。
【図10】 溶湯を鋳型内に充填完了した状態を示す図4相当図である。
【図11】 カバーで湯口を閉塞して鋳型内を実質的に密閉した状態を示す図4相当図である。
【図12】 エアで鋳型内の溶湯を加圧している状態を示す図4相当図である。
【図13】 製造装置で鋳造した直後の鋳物の要部を示す断面図である。
【図14】 実施形態1を示す図1相当図である。
【図15】 図14のXV−XV線断面図である。
【図16】 実施形態2を示す図15相当図である。
【図17】 実施形態3に係る塩中子が複合化用予備成形体に保持された状態を示す上面図である。
【符号の説明】
B 複合化用予備成形体
C 塩中子(中子部材)
1 自動車エンジン用ピストン(複合金属部品)
6 複合部
8 冷却用オイル通路
11 鋳型
26 湯口
27 湯道
30 予備成形体基部
31 中子保持部
33 中子保持部材
37 カバー
40 中子部材基部
41 保持部
43 溶湯
Claims (3)
- 中子部材を保持する中子保持部を有し、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体において、
上記中子部材との間に間隙を有するように形成された予備成形体基部を有し、
上記中子保持部は、上記予備成形体基部の一部に突設されてなっていて、該予備成形体基部よりも気孔率が高いことを特徴とする複合化用予備成形体。 - 中子部材を保持する中子保持部を有し、鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体において、
上記中子部材との間に間隙を有するように形成された予備成形体基部を有し、
上記中子保持部は、上記予備成形体基部の一部に突設されてなっていて、該予備成形体基部よりも軟質であることを特徴とする複合化用予備成形体。 - 鋳型内において充填した溶湯を加圧することにより複合化される複合化用予備成形体に保持される保持部が形成された中子部材の該保持部を、該複合化用予備成形体との間に間隙を有するように形成した中子部材基部の一部に突設されてなるように構成しておき、
上記保持部にて上記複合化用予備成形体に中子部材を保持した状態で鋳型内に該複合化用予備成形体を支持し、
上記鋳型の湯口から該鋳型内に溶湯を充填して該充填後に該湯口を閉塞した状態で、該鋳型内の溶湯を気体により加圧することにより上記複合化用予備成形体と複合化することを特徴とする複合金属部品の製造方法。
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