JP7134975B2 - ダイカストピストンおよびそれを備えたダイカスト装置 - Google Patents
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Description
本開示は概してダイカストに関し、特に、ダイカストピストンおよびそれを組み込んだダイカスト装置に関する。
自動車製造の分野では、歴史的に鋼によって形成されてきた構造用部品(例えば、エンジンクレードル)が、次第に、アルミ合金の鋳物に置き換えられつつある。このような鋳物は、通常、大きく、複雑であり、比較的薄く、自動車製造における高品質な規格に適合することが求められる。これらの要求を満たすために、このような鋳物の製造には、典型的に、バキュームアシストダイカストが用いられる。
したがって、一態様において、ダイカスト装置のピストンが提供される。ピストンは、第1の材料によって形成されているピストン先端と、ピストン先端に連結している、伸長した内側キャリアと、ピストン先端に隣接してキャリアに設置される、略環状の本体と、ピストン先端上に配置され、第2の材料によって形成されているウェアリングとを備え、第1の材料は、第2の材料よりも高い靭性および低い硬度を有する。
添付の図面を参照しながら、実施形態について、より詳細に説明する。
図2には、バキュームアシストダイカスト装置の一部分が示されており、当該バキュームアシストダイカスト装置は、参照番号120にて示されている。バキュームアシストダイカスト装置120は、液体金属(図示せず)をダイカスト型穴(図示せず)の中に押し込んで鋳物を形成するために、ショットスリーブ134の内部に規定されているピストン穴132の中を移動可能なピストン130を備えている。ショットスリーブ134は、ポート136を備えており、当該ポートを介して、液体金属がピストン穴132の中に導入される。例示するように、上記ピストン130は、ストロークの開始位置に配置されており、当該開始位置は、ポート136の後方である。
図12は、ピストン先端142およびピストン本体146を製造する際の、AISIグレード4340の鋼の試験温度の関数として示される、衝撃エネルギーのグラフである。
上述のピストン130とほぼ同様である、直径60mmの2つのピストンを製造した。第1のピストンは、AISIグレードH13の鋼で形成された、ピストン先端と本体とを含む。第2のピストンは、AISIグレード4340の鋼で形成された、ピストン先端と本体とを含む。両方のピストンを、バキュームアシストダイカスト装置において、同一の操作条件に供した。80,000ショット(すなわち、液体金属を用いたストロークサイクル)の後に、AISIグレードH13の鋼で形成されたピストン先端に亀裂が観察された。一方、262,000ショット以上の後に、AISIグレード4340の鋼で形成されたピストン先端には亀裂は観察されなかった。比較結果を図14Aに示す。
Claims (18)
- ダイカスト装置のピストンであって、
前面を有するピストン先端であって、上記前面および上記ピストン先端が第1の材料によって形成されている、上記ピストン先端と、
上記ピストン先端に連結している、伸長した内側キャリアと、
上記ピストン先端に隣接して上記キャリアに設置される、略環状の本体と、
上記ピストン先端上に配置され、第2の材料によって形成されているウェアリングと、を備え、
上記第1の材料の靱性は上記第2の材料の靱性よりも高く、
上記第1の材料の硬度は上記第2の材料の硬度よりも低く、
上記第1の材料が、AISIグレード4340の鋼、AISIグレード300Mの鋼、またはそれらの任意の非AISI等価物であり、
上記本体が上記第1の材料によって形成されている、ピストン。 - 上記第1の材料が耐衝撃性工具鋼である、請求項1に記載のピストン。
- 上記第2の材料が熱間加工工具鋼である、請求項1または2に記載のピストン。
- 上記第2の材料が、AISIグレードH13の鋼またはDINグレード1.2344の鋼である、請求項1~3のいずれか1項に記載のピストン。
- 上記キャリアの外面に円周バッフルリブが形成され、
上記バッフルリブ中に少なくとも1つの切欠きを有し、
冷却流体が上記バッフルリブ中を流れるように、上記バッフルリブがサイズ決めされている、請求項1~4のいずれか1項に記載のピストン。 - 上記キャリアが、内部に少なくとも1つの第1の切欠きが形成されている第1のバッフルリブと、内部に少なくとも1つの第2の切欠きが形成されている第2のバッフルリブと、を含み、
上記少なくとも1つの第1の切欠きが、上記キャリアの長手方向軸の周りの上記少なくとも1つの第2の切欠きに対して角度オフセットされている、請求項5に記載のピストン。 - 上記本体が、上記バッフルリブの外周面に当接して流体バッフルを提供するように構成されている、内側に突出する円周バッフルリングを備える、請求項5に記載のピストン。
- 上記バッフルリブおよび上記バッフルリングが、上記キャリアの長手方向軸を中心に一回転した周りにおいて同一平面上にある、請求項7に記載のピストン。
- 上記バッフルリブおよび上記バッフルリングが、上記長手方向軸に垂直である共有平面を規定する、請求項8に記載のピストン。
- 上記本体が、上記第1のバッフルリブの外周面に当接して第1の流体バッフルを提供するように構成されている、内側に突出する第1の円周バッフルリングと、上記第2のバッフルリブの外周面に当接して第2の流体バッフルを提供するように構成されている、内側に突出する第2の円周バッフルリングとを備える、請求項6に記載のピストン。
- 上記第1のバッフルリブおよび上記第1のバッフルリングが、上記キャリアの長手方向軸を中心に一回転した周りにおいて同一平面上にあり、
上記第2のバッフルリブおよび上記第2のバッフルリングが、上記キャリアの長手方向軸を中心に一回転した周りにおいて同一平面上にある、請求項10に記載のピストン。 - 上記第1のバッフルリブおよび上記第1のバッフルリングが、上記長手方向軸に垂直である共有平面を規定し、
上記第2のバッフルリブおよび上記第2のバッフルリングが、上記長手方向軸に垂直である共有平面を規定する、請求項11に記載のピストン。 - 上記本体の上に追加のウェアリングが備えられる、請求項1~12のいずれか1項に記載のピストン。
- 上記本体の上にウェアバンドが備えられる、請求項1~13のいずれか1項に記載のピストン。
- 上記ピストン先端と上記本体とが一体構造を有する、請求項1~14のいずれか1項に記載のピストン。
- 上記ピストン先端および上記本体が、上記第1の材料の単一片によって形成されている、請求項15に記載のピストン。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載のピストンを含む、ダイカスト装置。
- 上記ダイカスト装置が真空ダイカスト装置である、請求項17に記載のダイカスト装置。
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