JP5892431B2 - Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor - Google Patents
Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5892431B2 JP5892431B2 JP2014530531A JP2014530531A JP5892431B2 JP 5892431 B2 JP5892431 B2 JP 5892431B2 JP 2014530531 A JP2014530531 A JP 2014530531A JP 2014530531 A JP2014530531 A JP 2014530531A JP 5892431 B2 JP5892431 B2 JP 5892431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder head
- quenching
- covering material
- retaining member
- heat capacity
- 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.)
- Active
Links
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims description 42
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 17
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003483 aging Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D30/00—Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
- C21D1/613—Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/68—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
- C21D1/70—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment while heating or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、レシプロエンジン等のシリンダヘッドの焼入れ方法とこれに用いる保温部材に関する。 The present invention relates to a method for quenching a cylinder head such as a reciprocating engine and a heat retaining member used for the method.
この種の従来技術として、「金属鋳物の製造方法」とした名称において特許文献1に開示されたものがある。
上記特許文献1に開示された金属鋳物の製造方法は、熱処理可能な液体アルミニウム銅合金から形成され、溶体熱処理の利点を享受し得るものであり、前記液体合金で型を充填し該合金固化金属鋳物を形成する段階と、前記型から取り出す段階とを350℃ 以上から直接焼き入れし、前記型からの鋳物の取り出しと前記焼き入れとの間に熱処理を一切しない段階と、前記焼入れ金属鋳物を時効硬化させる段階とを有する内容のものである。As this type of prior art, there is one disclosed in Patent Document 1 under the name of “metal casting manufacturing method”.
The method for producing a metal casting disclosed in Patent Document 1 is formed from a heat-treatable liquid aluminum copper alloy, and can enjoy the advantages of solution heat treatment. The mold is filled with the liquid alloy and the alloy solidified metal is obtained. The step of forming a casting and the step of removing from the mold are directly quenched at 350 ° C. or more, and no heat treatment is performed between the removal of the casting from the mold and the quenching, and the quenched metal casting is And age hardening.
上記特許文献1に記載のものは、型内に溶湯を充填して350℃以上まで冷却し、型から取り出した後、350℃以上から焼き入れして人工時効を行うものであるが、シリンダヘッドは複雑な形状をしているために、焼き入れ時の冷却の仕方により残留応力が発生する。 The one described in Patent Document 1 is a cylinder head in which a mold is filled with a molten metal, cooled to 350 ° C. or higher, removed from the mold, and then quenched from 350 ° C. or higher to perform artificial aging. Has a complicated shape, residual stress is generated depending on the cooling method during quenching.
上記の残留応力を小さくするには、均一に冷却すること若しくはゆっくりと冷却することが必要であり、従ってまた、水による焼き入れよりも空気焼き入れの方が効果的であることが知られている。 In order to reduce the above residual stress, it is necessary to cool uniformly or slowly, and it is also known that air quenching is more effective than water quenching. Yes.
しかしながら、空気焼き入れの場合、金型から鋳物を取り出した後、焼き入れ開始までの搬送工程において、鋳物の温度が低下してしまうと材料特性の向上を望むことができない。
特にシリンダヘッドは、部分毎の肉厚の違い若しくは中子成形部と金型成形部といった抜熱の違いから金型内での凝固中の段階において温度分布が存在するうえ、金型から取り出した後は、外壁部と内部といった違いにより、温度低下速度の大きな部位、小さな部位が存在する。However, in the case of air quenching, improvement in material properties cannot be expected if the temperature of the casting is lowered in the transporting process after the casting is taken out of the mold and before quenching is started.
In particular, the cylinder head has a temperature distribution at the stage of solidification in the mold due to the difference in the thickness of each part or the difference in heat extraction between the core molding part and the mold molding part, and the cylinder head is taken out from the mold. After that, due to the difference between the outer wall portion and the inside, there are a large portion and a small portion with a low temperature decrease rate.
そこで本発明は、焼き入れに至るまでの熱容量の小さい部分の温度低下速度を低くし、従ってまた、熱容量の大きい部分との温度差を小さくすることにより材料特性の向上を図ることができるシリンダヘッドの焼入れ方法とこれに用いる保温部材の提供を目的としている。 Accordingly, the present invention provides a cylinder head capable of improving the material characteristics by lowering the temperature decrease rate of the portion with a small heat capacity until quenching, and thus reducing the temperature difference with the portion with a large heat capacity. An object of the present invention is to provide a quenching method and a heat retaining member used therefor.
上記課題を解決するための本発明に係るシリンダヘッドの焼入れ方法は、冷却用気体をシリンダヘッドに流接させることにより焼き入れを行うものであり、上記シリンダヘッドの熱容量の大きさに応じて区分けをし、熱容量が相対的に小さい部分に保温部材を用いて金型による鋳造を行い、鋳造後、金型から取り出したシリンダヘッドに保温部材を残存させたまま、上記焼き入れを行うこととし、前記保温部材が、シリンダヘッドの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁をそれぞれ被覆するアッパー被覆材、フロント被覆材及びリア被覆材であることを内容としている。 The method of quenching a cylinder head according to the present invention for solving the above-described problem is to quench by flowing a cooling gas to the cylinder head and classify the cylinder head according to the heat capacity of the cylinder head. And performing casting with a mold using a heat retaining member in a portion having a relatively small heat capacity, and performing the above-mentioned quenching with the heat retaining member remaining in the cylinder head taken out from the mold after casting , The heat-retaining member includes an upper deck, a front covering material, and a rear covering material that respectively cover the upper deck, the front wall, and the rear wall, which are portions where the heat capacity of the cylinder head is relatively small .
この構成によれば、シリンダヘッドの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁を、保温部材としてのアッパー被覆材、フロント被覆材及びリア被覆材によって被覆したまま焼き入れしているので、焼き入れに至るまでの熱容量が相対的に小さい部分の温度低下速度を低くし、従ってまた、熱容量が相対的に大きい部分との温度差を小さくしている。 According to this configuration , the upper deck, the front wall, and the rear wall, which are portions having a relatively small heat capacity of the cylinder head, are hardened while being covered with the upper covering material, the front covering material, and the rear covering material as heat insulating members. Therefore, the temperature decrease rate of the portion having a relatively small heat capacity until quenching is lowered, and therefore, the temperature difference from the portion having a relatively large heat capacity is also reduced.
同上の課題を解決するための本発明に係るシリンダヘッドの焼入れに用いる保温部材は、上記したシリンダヘッドの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁をそれぞれ被覆するためのアッパー被覆材、フロント被覆材及びリア被覆材を設けたものである。 The heat retaining member used for quenching the cylinder head according to the present invention for solving the above-described problems is for covering the upper deck, the front wall, and the rear wall, which are portions where the heat capacity of the cylinder head is relatively small , respectively. An upper covering material, a front covering material, and a rear covering material are provided.
この構成によれば、シリンダヘッドの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁を、保温部材としてのアッパー被覆材、フロント被覆材及びリア被覆材によって被覆したまま焼き入れしているので、焼き入れに至るまでの熱容量が相対的に小さい部分の温度低下速度を低くし、従ってまた、熱容量が相対的に大きい部分との温度差を小さくできる。 According to this configuration , the upper deck, the front wall, and the rear wall, which are portions having a relatively small heat capacity of the cylinder head, are hardened while being covered with the upper covering material, the front covering material, and the rear covering material as heat insulating members. Therefore, the temperature decrease rate of the portion having a relatively small heat capacity until quenching can be lowered, and therefore, the temperature difference from the portion having a relatively large heat capacity can be reduced.
本発明によれば、焼き入れに至るまでの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁の温度低下速度を低くし、従ってまた、熱容量が相対的に大きい部分との温度差を小さくすることにより材料特性の向上を図ることができる。 According to the present invention, the temperature decrease rate of the upper deck, the front wall and the rear wall, which are parts having a relatively small heat capacity until quenching , is lowered, and therefore, the temperature of the part having a relatively large heat capacity is also reduced. The material characteristics can be improved by reducing the difference.
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図1は、一例に係るシリンダヘッドの斜視図、図2は、図1に示すI‐I線に沿う断面図である。また、図3は、そのシリンダヘッドの鋳造に用いる中子を示す斜視図、図4は、鋳造装置の概略断面図である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 1 is a perspective view of a cylinder head according to an example, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a core used for casting the cylinder head, and FIG. 4 is a schematic sectional view of the casting apparatus.
本発明の一例に係るシリンダヘッドAは、シリンダヘッド形状部(ヘッドボルト)10内にアッパーデッキ11を形成しているとともに、下部に4つの湯口12…(2つは図示していない)を配設したものであり、例えばアルミ合金を材質として低圧鋳造法により平面視において略直方体形にして一体に鋳造されている。
In the cylinder head A according to an example of the present invention, an
シリンダヘッド形状部10は、両側壁13,14、前壁15及び後壁16により形成されており、そのうちの両側壁13,14には、気筒数に応じた吸気ポート(図示しない)と、これと同数の排気ポート18とが互いに対向して形成されている。なお、19はキャビティである。
The cylinder head-
上記アッパーデッキ11、前壁15、及び後壁16は比較的薄肉にし、また、湯口12、12、燃焼室及び両側壁13,14を厚肉にして形成している。
本実施形態においては、比較的薄肉にして形成した部分及び熱源から遠い部分を熱容量が相対的に小さい部分aとする一方、熱容量が相対的に大きい部分とは、体積と熱源からの距離が近いというそれぞれ2つの要素を勘案した部分をいう。The
In the present embodiment, a portion formed relatively thin and a portion far from the heat source are set as a portion a having a relatively small heat capacity, while a portion having a relatively large heat capacity is close to the volume and the distance from the heat source. This is the part that takes into account two factors.
本実施形態において示す熱容量の小さい部分aは、前壁15、後壁16及びアッパーデッキ11である。
熱容量の大きい部分bは、アッパーデッキ11下方の燃焼室及び両側壁13,14及び湯口12としている。
燃焼室を有する下面も肉厚ではないが、保持炉に近い下型で形成され、かつ、常に湯口からの熱供給を受けるため熱容量が大きい。The small heat capacity portion a shown in the present embodiment is the
A portion b having a large heat capacity is a combustion chamber below the
Although the lower surface having the combustion chamber is not thick, it has a large heat capacity because it is formed in a lower mold close to a holding furnace and is always supplied with heat from the gate.
上記の構成からなるシリンダヘッドAの鋳造に用いる中子20は、図3に示すように、ウォータージャケット中子21の両側辺縁にポート中子22,23を一体に列設したものである。
As shown in FIG. 3, the
鋳造装置30は、図4に示すように、アルミ溶湯mを貯留する保持炉31の上部開口に、金型32を配設したものである。
金型32は、上記した二つのシリンダヘッドA,Aを同時に成形するためのものであり、下側金型33、上側金型34及びセンター型35とからなる。
下側金型33には、二つのシリンダヘッドA,Aに対する位置に湯口33a,33aが形成されている。As shown in FIG. 4, the
The
The
図5は、シリンダヘッドに保温部材を装着した様子を示す斜視図である。
本発明に係るシリンダヘッドAの焼入れ方法は、冷却用気体をシリンダヘッドAに流接させることにより焼き入れを行う内容のものであり、上記シリンダヘッドAの熱容量の小さい部分aを上記した中子20及び後記する中子40を用いた鋳造を行い、その中子20,40を保温部材として残存させたまま、上記焼き入れを行うことを内容としている。
以下、中子20,40を「保温部材20,40」という。FIG. 5 is a perspective view showing a state in which a heat retaining member is attached to the cylinder head.
The quenching method of the cylinder head A according to the present invention is a content in which quenching is performed by flowing a cooling gas to the cylinder head A, and the portion a having a small heat capacity of the cylinder head A is the above-described core. 20 and the
Hereinafter, the
本実施形態において示す「冷却用気体」は空気であるが、その他アルゴン等を採用することができる。以下、「冷却用気体」として空気を例として説明する。
また、本実施形態における「流接」は、後述する冷却ノズル60〜62によって空気を各部分に吹き付けるものの他、例えば単一のファンによってシリンダヘッドA全体に空気を吹き付ける態様のものを含む。The “cooling gas” shown in the present embodiment is air, but other argon or the like may be employed. Hereinafter, air will be described as an example of “cooling gas”.
Further, the “flow contact” in the present embodiment includes, for example, a mode in which air is blown to the entire cylinder head A by a single fan, in addition to those in which air is blown to each portion by
本実施形態において示す保温部材40は、焼き入れに至るまでの熱容量の小さい部分の温度低下速度を低くする機能を有するものであり、本実施形態においては中子材により形成している。
この保温部材40は、図5に示すように、互いに独立して形成したフロント被覆材41、サイド被覆材42,43、リア被覆材44及び上記したアッパー被覆材45からなり、そのうち、フロント被覆材41とリア被覆材44とは、上記した中子20と一体に形成されている。The
As shown in FIG. 5, the
フロント被覆材41は、上記した前壁15全面を被覆する形状,大きさに形成した中子である。
サイド被覆材42,43は、前壁15,後壁16間に細長く延出した横長の中空体として形成したものであり、並列して突出形成されているポート中子22,23間に連成させたものである。The front covering
The
リア被覆材44は、後壁16全面を被覆する形状,大きさに形成したものである。
アッパー被覆材45は、アッパーデッキ11を被覆する大きさ,形状にした板状体である。The
The
次に、一例に係る焼入れ装置Bについて、上記した図5とともに図6を参照して説明する。図6は、一例に係る焼入れ装置の断面図である。
一例に係る焼入れ装置Bは、図6に示すように、冷却ブース本体50内に、複数の冷却ノズル60〜62と排気ファン65とを適宜配設したものである。Next, the hardening apparatus B which concerns on an example is demonstrated with reference to FIG. 6 with FIG. 5 mentioned above. FIG. 6 is a cross-sectional view of a quenching apparatus according to an example.
As shown in FIG. 6, the quenching apparatus B according to an example has a plurality of cooling
冷却ブース本体50は、上記した図5に示す保温部材40(41〜45)を装着したシリンダヘッドAを収容する容積に形成されており、平面視正方形にした底壁51の辺縁に側璧52〜55を立設するとともに、それら側璧52〜55(55は図示していない)上に上壁56を配設したものである。
The cooling booth
上壁56の中央部分には、円筒形の排気筒57が突設されており、その排気筒57内に上記した排気ファン65が配設されている。
底壁51上には、保温部材40を装着した上記シリンダヘッドAを底壁51から離間させて載置するための載置台58が配設されている。A
On the
載置台58の下部には、これに載置されたシリンダヘッドAの湯口12,12に向けて空気を吹き付けるための冷却ノズル62が配置されている。
載置台58の側方には、これに載置されたシリンダヘッドAの側面に向けて空気を吹き付けるための冷却ノズル60,61が配置されている。A cooling
Cooling
上記冷却ノズル60〜62には、それぞれ空気を送給するための空気送給装置70が送給パイプ70a〜70cを介して接続され、また、排気ファン65には、給電装置(図示しない)が接続されて適宜回転駆動されるようになっている。
また、空気送給装置70や排気ファン65は、図示しないコントローラの出力側に接続されて、適宜制御されるようになっている。Each of the cooling
Further, the
すなわち、本発明に係るシリンダヘッドAの焼入れ方法は、上記シリンダヘッドAの熱容量が小さい部分aを、保温部材20とともに保温部材40をなすフロント被覆材41、サイド被覆材42,43、リア被覆材44及び上記したアッパー被覆材45を用いて鋳造を行い、それら保温部材20及び被覆材41〜45をシリンダヘッドAに装着したまま、焼入れ装置Bによって空気焼き入れしている。
That is, in the quenching method of the cylinder head A according to the present invention, the
上記したシリンダヘッドAの焼入れ方法によれば、次の効果を得ることができる。
・シリンダヘッドAの熱容量の小さい部分と外壁部位における金型から取り出した後の温度低下が、金型成形時よりも小さくなる。
・焼き入れ開始時におけるシリンダヘッドAの温度を高温に保ちやすくなり、材料特性の向上を図ることができる。
・シリンダヘッドAの部位毎の特性バラツキを小さくすることができる。
・鋳造装置廻りのラインレイアウトの自由度を高めることができる。
・全て砂型で鋳造するよりも操間材費用を安くすることができる。According to the quenching method of the cylinder head A described above, the following effects can be obtained.
-The temperature drop after taking out from the metal mold | die in the small heat capacity part and outer wall part of the cylinder head A becomes smaller than the time of metal mold | die shaping | molding.
-It becomes easy to keep the temperature of the cylinder head A at the start of quenching high, and material characteristics can be improved.
-The characteristic variation for each part of the cylinder head A can be reduced.
-The degree of freedom of line layout around the casting equipment can be increased.
・ It is possible to reduce the cost of the operation material compared to casting all with sand molds.
上記の構成からなる焼入れ装置Bによれば、次の効果を得ることができる。
冷却ノズル60〜62から吹き出された空気は、熱容量の大きな部分bのみに吹き付けることができる一方、熱容量の小さな部分aは保温部材40によって被覆されているので、空気の流接をも防ぐことができる。
また、シリンダヘッドAに流接して昇温した空気は、排気ファン65によって外部に排出され、冷却ブース本体B内の空気の温度上昇を防いでいる。According to the quenching apparatus B which consists of said structure, the following effect can be acquired.
The air blown out from the cooling
Further, the air heated to flow in contact with the cylinder head A is discharged to the outside by the
図7(A)は、従来の焼き入れ方法におけるシリンダヘッドAの各部分における温度と時間の関係を示すグラフ、(B)は、本実施形態に係る焼き入れ方法におけるシリンダヘッドAの各部分における温度と時間の関係を示すグラフである。 FIG. 7A is a graph showing the relationship between temperature and time in each part of the cylinder head A in the conventional quenching method, and FIG. 7B is a graph in each part of the cylinder head A in the quenching method according to the present embodiment. It is a graph which shows the relationship between temperature and time.
同図(A)に示す従来の焼き入れ方法におけるシリンダヘッドAの各部分における温度と時間の関係と、同図(B)に示す本実施形態に係る焼き入れ方法におけるシリンダヘッドAの各部分における温度と時間の関係を比較して明らかなように、シリンダヘッドAの各部位における温度低下速度が低下していることが確認できた。 The relationship between temperature and time in each part of the cylinder head A in the conventional quenching method shown in FIG. 6A, and in each part of the cylinder head A in the quenching method according to the present embodiment shown in FIG. As is clear by comparing the relationship between temperature and time, it was confirmed that the temperature decrease rate at each part of the cylinder head A was decreasing.
次に、図8(A),(B)を参照して他例に係る保温部材について説明する。図8(A)は、他例に係る保温部材の外観斜視図、(B)は、その他例に係る保温部材をシリンダヘッドに装着した様子を示す外観斜視図である。 Next, a heat retaining member according to another example will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is an external perspective view of a heat retaining member according to another example, and FIG. 8B is an external perspective view showing a state in which the heat retaining member according to another example is mounted on a cylinder head.
他例に係る保温部材80は、上記したものと同じく、焼き入れに至るまでの熱容量の小さい部分の温度低下速度を低くする機能を有するものであり、それは、アッパー被覆材81、サイド被覆材83(一方は図示していない)、フロント被覆材84及びリア被覆材85を一体的に形成したものであり、シリンダヘッドAとの対向面にイビウール(登録商標)を貼着している。
The
アッパー被覆材81は、上記したシリンダヘッドAのアッパーデッキ11全面を覆う面積にした平面視長方形のものである。
フロント被覆材84は、上記したシリンダヘッドAの前壁15の全面に対向する面積にした正面視横長方形のものであり、これの上辺縁84aをアッパー被覆材81の前辺縁81aに連結している。The
The
リア被覆材85は、上記したシリンダヘッドAの後壁16の全面に対向する面積にした正面視横長方形のものであり、これの上辺縁85aをアッパー板81の後辺縁81bに連結している。
The
サイド被覆材83は、上記したシリンダヘッドAのポートに対向被覆する面積にした側面視横長方形のものであり、これの前後辺縁83a,83bをフロント板84の側辺縁84bと、リア板85の側辺縁85bに架設している。なお、図示しないサイド板も同様に構成されている。
The side covering 83 has a rectangular shape in side view with an area facing the port of the cylinder head A described above, and the front and rear side edges 83a and 83b thereof are connected to the
上記した他例に係る保温部材80によれば、上記した一例に係る保温部材40によって得られる効果に加え、砂落としの後にシリンダヘッドAの溶接手直しを行った後や、上記した焼入れ装置Bのトラブルにより、再熱処理するときの焼入れ時にも使用することができる。
According to the
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上述した実施形態においては、熱容量の小さい部分の全部を、保温部材によって被覆している例について説明したが、必要に応じてその一部だけを被覆する構成にしてもよいことは勿論である。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be made.
In the above-described embodiment, the example in which all of the portion having a small heat capacity is covered with the heat retaining member has been described, but it is needless to say that only a part thereof may be covered as necessary. .
20,40,80 保温部材
A シリンダヘッド
a 熱容量の小さい部分
b 熱容量の大きい部分20, 40, 80 Thermal insulation member A Cylinder head a Part having a small heat capacity b Part having a large heat capacity
Claims (4)
上記シリンダヘッドの熱容量の大きさに応じて区分けをし、熱容量が相対的に小さい部分に保温部材を用いて金型による鋳造を行い、鋳造後、金型から取り出したシリンダヘッドに保温部材を残存させたまま、上記焼き入れを行うこととし、
前記保温部材が、シリンダヘッドの熱容量が相対的に小さい部分であるアッパーデッキ、前壁及び後壁をそれぞれ被覆するアッパー被覆材、フロント被覆材及びリア被覆材であることを特徴とするシリンダヘッドの焼入れ方法。 In the quenching method of the cylinder head for quenching by flowing the cooling gas to the cylinder head,
The cylinder head is divided according to the heat capacity of the cylinder head and casted with a mold using a heat retaining member in a portion with a relatively small heat capacity. After the casting, the heat retaining member remains in the cylinder head taken out from the mold The above quenching should be performed while
The heat retaining member is an upper deck, which is a portion having a relatively small heat capacity of the cylinder head, an upper covering material that covers the front wall and the rear wall, a front covering material, and a rear covering material, respectively . Quenching method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014530531A JP5892431B2 (en) | 2012-08-16 | 2013-08-08 | Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012180316 | 2012-08-16 | ||
JP2012180316 | 2012-08-16 | ||
JP2014530531A JP5892431B2 (en) | 2012-08-16 | 2013-08-08 | Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor |
PCT/JP2013/071467 WO2014027598A1 (en) | 2012-08-16 | 2013-08-08 | Method for quenching cylinder head, and thermal insulation member using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5892431B2 true JP5892431B2 (en) | 2016-03-23 |
JPWO2014027598A1 JPWO2014027598A1 (en) | 2016-07-25 |
Family
ID=50685571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014530531A Active JP5892431B2 (en) | 2012-08-16 | 2013-08-08 | Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5892431B2 (en) |
WO (1) | WO2014027598A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114453574A (en) * | 2022-02-10 | 2022-05-10 | 嘉兴立石科技股份有限公司 | Multi-station rotary air cooling device for metal castings |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6455803B2 (en) * | 2015-01-22 | 2019-01-23 | 日産自動車株式会社 | Casting equipment |
CN105458234B (en) * | 2015-12-08 | 2017-12-08 | 江苏捷帝机器人股份有限公司 | A kind of bilateral fan and its method of work for cast iron cooling |
US10400707B2 (en) * | 2017-07-26 | 2019-09-03 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for processing an automotive engine block |
CN108044085A (en) * | 2018-01-18 | 2018-05-18 | 佛山市恒学科技服务有限公司 | A kind of foundry machinery cooling device for facilitating metal liquid coagulation forming |
CN110860676A (en) * | 2019-12-09 | 2020-03-06 | 马鞍山市黎明天工自动化设备有限公司 | Casting mold cooling device and casting mold cooling method |
CN111633200A (en) * | 2020-06-03 | 2020-09-08 | 湘乡市振宇冶金材料有限公司 | Alloy cooling device |
CN112024853A (en) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 盐城工业职业技术学院 | High-efficient foundry goods cooling arrangement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140862A (en) * | 1981-02-21 | 1982-08-31 | Mazda Motor Corp | Manufacture of aluminum alloy casting |
JP2003230953A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-19 | Mazda Motor Corp | Method of post-processing cast article |
JP2005169498A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-30 | Mazda Motor Corp | Method for producing light alloy casting |
JP2008303437A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Nissan Motor Co Ltd | Quenching method and quenching unit |
-
2013
- 2013-08-08 WO PCT/JP2013/071467 patent/WO2014027598A1/en active Application Filing
- 2013-08-08 JP JP2014530531A patent/JP5892431B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140862A (en) * | 1981-02-21 | 1982-08-31 | Mazda Motor Corp | Manufacture of aluminum alloy casting |
JP2003230953A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-19 | Mazda Motor Corp | Method of post-processing cast article |
JP2005169498A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-30 | Mazda Motor Corp | Method for producing light alloy casting |
JP2008303437A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Nissan Motor Co Ltd | Quenching method and quenching unit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114453574A (en) * | 2022-02-10 | 2022-05-10 | 嘉兴立石科技股份有限公司 | Multi-station rotary air cooling device for metal castings |
CN114453574B (en) * | 2022-02-10 | 2022-10-04 | 嘉兴立石科技股份有限公司 | Multi-station rotary air cooling device for metal castings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2014027598A1 (en) | 2016-07-25 |
WO2014027598A1 (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5892431B2 (en) | Cylinder head quenching method and heat retaining member used therefor | |
CN100467166C (en) | Method for founding main regulation valve body of steam turbine | |
CN105081277B (en) | A kind of metal aluminium ring low-pressure casting process | |
DK2844409T3 (en) | A method of casting a molding part which is provided with at least one passage opening | |
CN104308076A (en) | Wax mold combination of four-connection hollow turbine guide vane and precision casting method of wax mold combination | |
CN104190899A (en) | Low-pressure casting mold of melt spinning wheel and process thereof | |
CN108393438B (en) | Process device and production method for casting bearing cover castings by iron mold sand-lined vertical parting | |
CN104959580B (en) | The cooling device of casting mould and its application | |
JPH0455773B2 (en) | ||
US20120039718A1 (en) | Casting apparatus for producing a turbine rotor blade of a gas turbine and turbine rotor blade | |
CN112705675A (en) | Technological method for space curved surface plate type investment casting | |
JP5892432B2 (en) | Cylinder head quenching method and flow contact prevention member used therefor | |
CN106623810A (en) | Casting method for motorcycle aluminum alloy wheel with hollow hub | |
JP2011235337A (en) | Method for low-pressure die casting of cylinder head | |
KR101794812B1 (en) | Gravity casting method | |
JP2968671B2 (en) | Casting method and equipment | |
JP5726985B2 (en) | Mold for casting | |
CN206229983U (en) | A kind of water-jacket typ exhaust manifold casting sand mold | |
CN111570731A (en) | High-strength aluminum alloy integrated exhaust cylinder cover and tilting type casting and casting molding process thereof | |
CN106041023A (en) | Improved low-pressure casting water-cooling side mould | |
KR101759268B1 (en) | Method for removing a cast part cast from a light metal melt from a casting mould | |
WO2016088256A1 (en) | Casting die | |
CN204171285U (en) | A kind of aero-engine aluminum alloy baffle plate metal type cast system | |
CN213379157U (en) | High-strength aluminum alloy integrated exhaust cylinder cover | |
JP6497226B2 (en) | Cast molded article and low pressure casting apparatus for producing the cast molded article |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160211 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5892431 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |