JPH0428446A

JPH0428446A - アルミニウム製のフランジ付薄肉円筒体の成形方法

Info

Publication number: JPH0428446A
Application number: JP13167890A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Amakasu; 天粕　壽也
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、アルミニウム製のフランジ付薄肉円筒体の成
形方法に関し、鋳ぐるみ多気筒エンジンのシリンダライ
ナ等に用いられる。

（従来の技術）例えば、アルミニウム製の鋳ぐるみ多気筒エンジンにお
けるシリンダの製造に際して、フランジ付シリンダライ
ナが用いられており、このフランジ付シリンダライナ（
以下フランジ付薄肉円筒体という）は、第３図に示す要
領で製作されていた。

第３図において、１はアルミニウム製の中空ビレットで
、押出棒材を寸断したものである。

従来は、前記中空ビレット１から削り出してフランジ２
を有する薄肉円筒体３を製作していた。

（発明が解決しようとする課題）前述した削り出しによる製作では、材料歩留りが３０〜
５０％というように非常に悪く、又、削り出し加工に長
時間を要しており、従って、コスト高であるとともに生
産性も低いものであった。

そこで、シリンダライナとして例えばＡ３９０で例示さ
れる４７−１６Ｓｉ系溶製材を用いて精密鍛造法により
製作することが考えられる。

しかし、前記材料では析出Ｓｉの粒径が５０〜１００μ
羨というように非常に太き（、これでは薄肉円筒体を鍛
造するとき、薄肉であるが故に割れが発生し、実質的に
製作できないものであった。

本発明は、斯る従来技術の問題点に鑑み、フランジ成形
用の段部を有するダイスに、アルミニウム類の中空ビレ
ットをセットし、加圧ラムを前記ダイスに進入して前記
中空ビレットに加圧力を付与してフランジ付の薄肉円筒
体を熱間前方押出で成形するのに、前記中空ビレットに
含有される析出Ｓｉの粒径を小さくすることと加圧ラム
に円筒体内周面を設定するマンドレルを設けることによ
って、フランジ付薄肉円筒体であっても割れを防止しつ
つ生産性よく量産できる成形方法を提供するのが目的で
ある。

（課題を解決するための手段）本発明は、フランジ成形用の段部１３を有するダイス１
０に、アルミニウム類の中空ビレッ目８をセットし、加
圧ラム１４を前記ダイス１０に進入して前記中空ビレッ
ト１８に加圧力を付与してフランジ１９付の薄肉円筒体
（２０）を成形する方法であって、前述の目的を達成す
るために、次の技術的手段を講じている。

すなわち、本発明は、前記中空ビレット１８は粒径１〜
１０μｍのＳｉを含有し、該中空ビレッ目８に加圧力を
付与する加圧ラム１４はこの先端にマンドレル１６を有
し、該加圧ラム１４で中空ビレット１８に加圧力を付与
する際、前記マンドレル１６で薄肉円筒体２０の内筒面
形状を設定し、この状態を維持して加圧力を付与するこ
とを特徴とするものである。

（作　用）アルミニウム類の中空ビレット１８を、フランジ成形用
の段部１３を有するダイス１０にセットし、加圧ラム１
４をダイス１０に進入させる。

このとき、加圧ラム１４に設けたマンドレル１６が中空
ビレット１８に所謂串差し状に挿入され、加圧ラム１４
の加圧部１５で中空ビレット１８に加圧力を付与する際
、マンドレル１６の先端がダイス１０の段部１３にほぼ
対応して該マンドレル１６で薄肉円筒体２０の内筒面形
状を設定する。

この状態を維持して加圧ラム１４を更に進入させると、
中空ビレット１８は加圧部１５により加圧力が付与され
、ダイス１０のダイ孔１２とマンドレル１６外周面との
環状間隙を介して中空ビレッ目８はフランジ１９を有す
る薄肉円筒体２０に成形される。

この成形中において、析出Ｓｉの粒径は１〜ｌＯμｍで
あることから、変形抵抗又は残留応力等によって薄肉で
あっても割れを生じることなく成形される。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の成形方法を、これに直接
使用する装置に基づいて説明する。

第１図および第２図において、ダイス１０はグイホルダ
１１に装着支持されていて、該ダイス１０の円形状グイ
孔１２にはフランジ成形用の段部１３が形成されている
。

前記ダイス１０のダイ孔１２に進入する加圧ラムエ４は
二の加圧部１５に、円柱状のマンドレル１６が一体形成
又はネジ取付等により備えられている。

なお、加圧ラム１４は図示省略した加圧シリンダにより
加圧力を付与可能であるとともに後退可能とされており
、又、図中、符号１７はノックアウト部材を示している
。

ダイス１０の段部１３に、中空ビレット１８が載置され
てセットされ、この中空ビレット１８は加圧ラム１４の
加圧部１５によって加圧力が付与される。

前記中空ビレット１８は例えばＡ３９０でこの化学成分
は、４７−４〜５％Ｃｕ−１６〜１８％Ｓｉ　−０，５
〜０．６５Ｍｇであって、又、Ａｌ−１１〜１３％Ｓｉ
　−０，７〜１．３％Ｍｇ０．８〜１．５％Ｎｉを主成
分とするＡＣ８Ａその他ＡＣ９Ｂ等であり、いずれにし
ても、析出Ｓｉの粒径は１〜１０ｕＷａの範囲とされて
いる。

ここで、Ａ　３９０の成分規格は溶製材を対象としたと
きには、析出Ｓｉの粒径は５０〜１００μ霧で非常に粒
径が大きいのに対し、本発明に使用する中空ビレット１
８の析出Ｓｉの粒径を１〜１０μ側と小さくしたのは、
加圧成形中において変形抵抗が大きく又残留応力等によ
り割れが発生するおそれを回避するためである。なお、
１μｍ未満になると工業生産が実質的に不可能となる。

而して、フランジ１９を有する薄肉円筒体２０を加圧成
形するに先立って、前記中空ビレット１８、ダイス１０
等の工具は次のような事前処理がなされる。

すなわち、中空ビレット１８に関しては、加圧中の焼付
は防止の観点から第１層としてフッ素系化成処理がなさ
れ、第２層として潤滑性確保の観点から潤滑処理がなさ
れ、一方、ダイス１０および加圧ラム１４、マンドレル
１６には３ｗｔ％のリン状黒鉛を白絞油を混入した潤滑
剤で潤滑処理がなされる。

また、マンドレル１６を含む加圧ラム１４は８０〜１１
０°Ｃ、ダイス１０は６０〜８０℃の温度条件にされる
とともに、中空ビレット１８は４５０℃前後のホットビ
レットにされる。

前記ホットビレットを第１図の如くダイス１０にセット
し、該中空ビレット１８にマンドレル１６を串差し状に
するとともに、加圧部１５が中空ビレット１８の端面に
当接するまで加圧ラム１４を無負荷降下させ、加圧ラム
１４の加圧部１５でダイスｌＯにセットされた中空ビレ
ッ目８に加圧力を付与可能な体勢にし、この際、マンド
レル１６の先端はグイ孔１２の段部１３の位置にあり、
ここに、マンドレル１６の外周面と段部１３の内周縁と
の間に環状間隙が造成され、この間隙が薄肉円筒体２０
の肉厚となって、マンドレル１６が円筒体２０の内筒面
形状を設定する。

この状態を維持した状態で加圧ラム１４に加圧力量を付
与すると、中空ビレット１８は加圧部１５により加圧さ
れ、前記環状間隙を通じて絞り加工され、しかも、マン
ドレル１６にて径内方向へのビレット流動を規制して第
２図に示す如くフランジ１９を有する薄肉円筒体２０が
加圧成形される。

この加圧成形中において、中空ビレット１８に含有され
ている析出Ｓｉの粒径は１〜１０μｍと小さいことから
割れ発生のおそれが少なく、又、ダイス１０等の工具類
およびビレットは潤滑処理されている等から薄肉円筒体
２０であっても割れのない状態での製作ができる。

なお、加圧成形終了後にあっては、マンドレル１６を有
する加圧ラム１４の引抜き後、ノックアウト部材１７に
よる上昇で薄肉円筒体２０の取出しがなされ、該円筒体
２０は次の仕上げ工程等に移行される。

（発明の効果）本発明は以上の通りであり、フランジを有する薄肉円筒
体の製作に当り、中空ビレットからの切削ではなく、ダ
イス、加圧ラム等による加圧成形であることから、材料
歩留りも６０〜８０％程度にできるばかりか加工時間も
大きく短縮できて、大幅なコストダウンが図れるという
基本的作用効果に加えて、下記の特有の作用効果を奏す
る。

中空ビレットに含有される析出Ｓｉの粒径は１〜１０μ
ｍであり、非常に小さいので、加圧成形中に割れが発生
したりすることもない。

また、加圧ラムにマンドレルを備え、このマンドレルで
内径を規制した状態での加圧成形ができて変肉、へたり
等のない均一なフランジ付薄肉円筒体を製作できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に直接使用する装置−例を示し、第１図は
加圧成形前の断面図、第２図は加圧成形後の断面図、第
３図は従来例方法のための断面図である。ｌＯ・・・ダイス、１３・・・段部、１４・・・加圧ラ
ム、１６・・・マンドレル、１８・・・中空ビレット。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フランジ成形用の段部（１３）を有するダイス（
１０）に、アルミニウム製の中空ビレット（１８）をセ
ットし、加圧ラム（１４）を前記ダイス（１０）に進入
して前記中空ビレット（１８）に加圧力を付与してフラ
ンジ（１９）付の薄肉円筒体（２０）を成形する方法で
あって、前記中空ビレット（１８）は粒径１〜１０μｍのＳｉを
含有し、該中空ビレット（１８）に加圧力を付与する加
圧ラム（１４）はこの先端にマンドレル（１６）を有し
、該加圧ラム（１４）で中空ビレット（１８）に加圧力
を付与する際、前記マンドレル（１６）で薄肉円筒体（
２０）の内筒面形状を設定し、この状態を維持して加圧
力を付与することを特徴とするアルミニウム製のフラン
ジ付薄肉円筒体の成形方法。