JPH0440104B2 - - Google Patents
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- JPH0440104B2 JPH0440104B2 JP58110391A JP11039183A JPH0440104B2 JP H0440104 B2 JPH0440104 B2 JP H0440104B2 JP 58110391 A JP58110391 A JP 58110391A JP 11039183 A JP11039183 A JP 11039183A JP H0440104 B2 JPH0440104 B2 JP H0440104B2
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- Japan
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- core
- molten metal
- mold
- metal
- molten
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、アルミニウム系の金属溶湯の凝固過
程に高圧を加えて鋳造品を得る溶湯鍛造法に関す
る。
程に高圧を加えて鋳造品を得る溶湯鍛造法に関す
る。
アルミニウムやアルミニウム系合金の金属溶湯
の凝固過程において、例えば1000Kg／cm2程度の高
圧を金属溶湯に加える溶湯鍛造法が近年広く行な
われている。この方法によれば、重力鋳造法に比
して凝固時間が短くて済み、かつ、組織が緻密で
ポロシテイ等の鋳造欠陥もなく、現在実用化され
ている鋳造法のなかでも最高品質の鋳造品が得ら
れる。然しながらこの溶湯鋳造法では、砂型製の
中子、例えばCO2プロセスにより作製した中子を
使用した場合には、金属溶湯にかなりの高圧が加
わるため、金属溶湯が中子表面から砂粒をまきこ
むように砂粒間に激しく含浸し、そのため金属が
砂粒を巻きこんだままスケルトン状に凝固する。
このような凝固金属や中子の破片を後処理で機械
的に除去することは極めて困難であつた。
の凝固過程において、例えば1000Kg／cm2程度の高
圧を金属溶湯に加える溶湯鍛造法が近年広く行な
われている。この方法によれば、重力鋳造法に比
して凝固時間が短くて済み、かつ、組織が緻密で
ポロシテイ等の鋳造欠陥もなく、現在実用化され
ている鋳造法のなかでも最高品質の鋳造品が得ら
れる。然しながらこの溶湯鋳造法では、砂型製の
中子、例えばCO2プロセスにより作製した中子を
使用した場合には、金属溶湯にかなりの高圧が加
わるため、金属溶湯が中子表面から砂粒をまきこ
むように砂粒間に激しく含浸し、そのため金属が
砂粒を巻きこんだままスケルトン状に凝固する。
このような凝固金属や中子の破片を後処理で機械
的に除去することは極めて困難であつた。
特に、後処理をし辛いピストンの中空部に砂型
製の中子を使用した場合、例えばピストン周壁の
肉厚を薄くするために該中空部に形成するアンダ
カツト部に砂型製の中子を使用した場合、その箇
所にスケルトン状の凝固金属や中子の破片が残
る。この凝固金属や中子の破片を後処理で機械的
に除去することは極めて困難である。そのため従
来の溶湯鍛造法ではピストンの中空部のアンダー
カツト部に砂型製中子を使用することは、事実上
不可能であつた。
製の中子を使用した場合、例えばピストン周壁の
肉厚を薄くするために該中空部に形成するアンダ
カツト部に砂型製の中子を使用した場合、その箇
所にスケルトン状の凝固金属や中子の破片が残
る。この凝固金属や中子の破片を後処理で機械的
に除去することは極めて困難である。そのため従
来の溶湯鍛造法ではピストンの中空部のアンダー
カツト部に砂型製中子を使用することは、事実上
不可能であつた。
上記した問題を解消するためには、砂型製の中
子を使用する代りに、溶湯鍛造に用いる金属製の
成形型に多数に分割し、多方向への型抜きする方
法も考えられる。しかし、この場合には成形型が
分割されているだけにコスト高となり、成形型の
寿命も極端に短くなる。
子を使用する代りに、溶湯鍛造に用いる金属製の
成形型に多数に分割し、多方向への型抜きする方
法も考えられる。しかし、この場合には成形型が
分割されているだけにコスト高となり、成形型の
寿命も極端に短くなる。
本発明は上記した従来技術の実情に鑑みなされ
たものであり、金属溶湯が中子に含浸することを
抑え、金属がスケルトン状に残つたままで凝固す
ることを防止できる溶湯鍛造法を提供することを
目的とする。
たものであり、金属溶湯が中子に含浸することを
抑え、金属がスケルトン状に残つたままで凝固す
ることを防止できる溶湯鍛造法を提供することを
目的とする。
本発明の溶湯鍛造法は、粉末状の塩化ナトリウ
ムを圧縮して成形され、真密度の80％以上のかさ
密度をもつ塩化ナトリウムからなる中子を用い、 中子を成形型のキヤビテイ内にセツトする工程
と、 成形型のキヤビテイ内にアルミニウム又はアル
ミニウム系合金の金属溶湯を注入し、溶湯が凝固
する際溶湯に高圧を加える工程と、 溶湯の凝固後に中子を水で溶出して鍛造品を得
る工程とを順に実施して成ることを特徴とするも
のである。
ムを圧縮して成形され、真密度の80％以上のかさ
密度をもつ塩化ナトリウムからなる中子を用い、 中子を成形型のキヤビテイ内にセツトする工程
と、 成形型のキヤビテイ内にアルミニウム又はアル
ミニウム系合金の金属溶湯を注入し、溶湯が凝固
する際溶湯に高圧を加える工程と、 溶湯の凝固後に中子を水で溶出して鍛造品を得
る工程とを順に実施して成ることを特徴とするも
のである。
本発明で使用する中子は、水に溶出可能な金属
塩をプレスして真密度の80％以上のかさ密度に形
成したものを使用する。金属塩は溶媒に溶出する
という性質を有する必要がある。又、金属塩は、
成形型内へ注入する金属溶湯、例えばアルミニウ
ム系合金の溶湯によつて溶融しないことが必要で
ある。金属塩としては塩化ナトリウム（NaCl）
を使用する。NaClの場合、融点が常圧で772℃と
アルミニウムの融点以上であり、溶媒としての冷
水、熱水、常温水によく溶け得る。NaClとして
は食塩、岩温を用いることができる。
塩をプレスして真密度の80％以上のかさ密度に形
成したものを使用する。金属塩は溶媒に溶出する
という性質を有する必要がある。又、金属塩は、
成形型内へ注入する金属溶湯、例えばアルミニウ
ム系合金の溶湯によつて溶融しないことが必要で
ある。金属塩としては塩化ナトリウム（NaCl）
を使用する。NaClの場合、融点が常圧で772℃と
アルミニウムの融点以上であり、溶媒としての冷
水、熱水、常温水によく溶け得る。NaClとして
は食塩、岩温を用いることができる。
中子の金属塩のかさ密度は、真密度の80％以上
にする必要がある。その理由は以下のとおりであ
る。即ち金属塩から成る中子を通常のグラビテイ
鍛造法に適用した場合には、金属塩と金属溶湯と
のぬれ性が悪いこと、溶湯に加わる圧力が高くな
いこと等が関係して、かさ密度が真密度の80％以
下であつても金属溶湯は中子に含浸しない。一
方、例えば、500Kg／cm2の高圧を加える溶湯鍛造
法の場合には、金属溶湯に高圧を加えるため、金
属塩のかさ密度が真密度の80％以下であると金属
溶湯が中子の内部に含浸し、結果として金属がス
ケルトン状に残つてしまうからである。ここでか
さ密度とは、成形体の重量をその体積で除したも
のという意味である。
にする必要がある。その理由は以下のとおりであ
る。即ち金属塩から成る中子を通常のグラビテイ
鍛造法に適用した場合には、金属塩と金属溶湯と
のぬれ性が悪いこと、溶湯に加わる圧力が高くな
いこと等が関係して、かさ密度が真密度の80％以
下であつても金属溶湯は中子に含浸しない。一
方、例えば、500Kg／cm2の高圧を加える溶湯鍛造
法の場合には、金属溶湯に高圧を加えるため、金
属塩のかさ密度が真密度の80％以下であると金属
溶湯が中子の内部に含浸し、結果として金属がス
ケルトン状に残つてしまうからである。ここでか
さ密度とは、成形体の重量をその体積で除したも
のという意味である。
かさ密度が真密度の80％以上である中子を形成
するには、例えば、所定温度に加熱した金属塩を
中子成形用の型内へ所要量装入し、その状態で圧
力500Kg／cm2〜1200Kg／cm2でプレスするとよい。
中子のかさ密度はできるだけ高い方が望ましい。
尚、中子の表面に被膜を形成し、中子の吸湿を防
止したり、中子の表面と金属溶湯とが直に解れぬ
ようにしてもよい。
するには、例えば、所定温度に加熱した金属塩を
中子成形用の型内へ所要量装入し、その状態で圧
力500Kg／cm2〜1200Kg／cm2でプレスするとよい。
中子のかさ密度はできるだけ高い方が望ましい。
尚、中子の表面に被膜を形成し、中子の吸湿を防
止したり、中子の表面と金属溶湯とが直に解れぬ
ようにしてもよい。
中子を成形型のキヤビテイ内にセツトするにあ
たつては、例えば可動型及び固定型からなる成形
型の場合、可動型又は固定型のいずれにセツトし
てもよい。この場合、金属溶湯が中子に激しく衝
突しないようにセツトすることが望ましい。金属
溶湯としては、アルミニウム、又はアルミニウム
−銅等のアルミニウム系合金の溶湯を使用する。
これらは加圧効果が大きいからである。金属溶湯
に高圧を加えるにあたつては、300Kg／cm2〜2000
Kg／cm2程度が望ましい。この圧力は金属溶湯の凝
固が完了するまで保持する。
たつては、例えば可動型及び固定型からなる成形
型の場合、可動型又は固定型のいずれにセツトし
てもよい。この場合、金属溶湯が中子に激しく衝
突しないようにセツトすることが望ましい。金属
溶湯としては、アルミニウム、又はアルミニウム
−銅等のアルミニウム系合金の溶湯を使用する。
これらは加圧効果が大きいからである。金属溶湯
に高圧を加えるにあたつては、300Kg／cm2〜2000
Kg／cm2程度が望ましい。この圧力は金属溶湯の凝
固が完了するまで保持する。
金属の溶湯が凝固したならば、中子を溶媒とし
て水で化学的に溶出する。溶出するにあたつて
は、成形型から取り出した鋳造品を、溶媒を貯留
した槽に浸漬するとよい。NaClの場合には浸漬
するだけで簡単に溶出しうる。場合によつては、
槽に振動を与えて中子の溶出を促進させてもよ
い。溶媒としては前述したように例えば常温水、
冷水、熱水を使用することができる。尚、溶媒に
溶出させた金属塩を再生し、これによつて中子を
形成してもよい。
て水で化学的に溶出する。溶出するにあたつて
は、成形型から取り出した鋳造品を、溶媒を貯留
した槽に浸漬するとよい。NaClの場合には浸漬
するだけで簡単に溶出しうる。場合によつては、
槽に振動を与えて中子の溶出を促進させてもよ
い。溶媒としては前述したように例えば常温水、
冷水、熱水を使用することができる。尚、溶媒に
溶出させた金属塩を再生し、これによつて中子を
形成してもよい。
本発明の溶湯鍛造法によれば、金属塩からなる
かさ密度が真密度の80％以上の中子を使用するか
ら、金属溶湯に高圧を加えた場合であつても、そ
の金属溶湯が中子の内部に含浸することを抑え得
る。従つて砂型製の中子を用いる従来とは異なり
金属溶湯がスケルトン状に残つたまま凝固するこ
とを防止でき、それだけ後処理を簡単にしうる。
かさ密度が真密度の80％以上の中子を使用するか
ら、金属溶湯に高圧を加えた場合であつても、そ
の金属溶湯が中子の内部に含浸することを抑え得
る。従つて砂型製の中子を用いる従来とは異なり
金属溶湯がスケルトン状に残つたまま凝固するこ
とを防止でき、それだけ後処理を簡単にしうる。
本発明によれば、機械的な後処理が困難あるい
は事実上不可能な箇所、例えばピストンの中空部
に形成したアンダーカツト部のような箇所であつ
ても、その箇所に相当する成形型のキヤビテイ部
に、金属塩製のかさ密度が真密度の80％以上であ
る中子をセツトして溶湯鍛造すれば、後は中子を
溶媒に溶出するだけで簡単に形成できる。
は事実上不可能な箇所、例えばピストンの中空部
に形成したアンダーカツト部のような箇所であつ
ても、その箇所に相当する成形型のキヤビテイ部
に、金属塩製のかさ密度が真密度の80％以上であ
る中子をセツトして溶湯鍛造すれば、後は中子を
溶媒に溶出するだけで簡単に形成できる。
又、本発明によれば、溶湯鍛造用の成形型を多
数に分割して多方向へ型抜きする方法に比してコ
ストを低廉に抑え得、かつ型寿命も長く保ち得
る。更に粉末状の塩化ナトリウムを圧縮して形成
した中子を用いる本発明によれば、融点以上に加
熱した融液状の塩化ナトリウムを溶湯鍛造して中
子を形成する場合に比較して、中子の塩化ナトリ
ウムの純度を高く維持でき、溶湯を中子に濡れに
くくできる。
数に分割して多方向へ型抜きする方法に比してコ
ストを低廉に抑え得、かつ型寿命も長く保ち得
る。更に粉末状の塩化ナトリウムを圧縮して形成
した中子を用いる本発明によれば、融点以上に加
熱した融液状の塩化ナトリウムを溶湯鍛造して中
子を形成する場合に比較して、中子の塩化ナトリ
ウムの純度を高く維持でき、溶湯を中子に濡れに
くくできる。
更に本発明によれば、発生ガス等によるガス欠
陥を鍛造品に生じさせ易い金属塩で中子を形成し
た場合には、金属溶湯に加える圧力を調整すれば
この圧力によつてガスを金属塩からなる中子に極
力押し留めることもできる。
陥を鍛造品に生じさせ易い金属塩で中子を形成し
た場合には、金属溶湯に加える圧力を調整すれば
この圧力によつてガスを金属塩からなる中子に極
力押し留めることもできる。
図面は本発明の一実施例を示したものである。
第１図はNaClから中子を形成している状態を示
す断面図であり、第２図は形成した中子の斜視図
であり、そして第３図は中子をセツトした成形型
のキヤビテイ内にアルミニウム合金を注入し、そ
の溶湯に高圧を加えている状態を示す断面図であ
る。この実施例においては粉末状のNaClを280℃
に加熱し、そのNaClを主型１の下型２に装入し、
そして、上型３により約1000Kg／cm2にてプレス
し、上型３の離型後プランジヤ−４にて押し出
し、これによりかさ密度80％の中子を形成した。
この中子５の高さは10mm、幅は20mm、長さは45mm
である。この中子５を、250℃に予熱された成形
型６のおす型７の先端に取付けた。続いて740℃
のアルミニウム合金（JIS−AC8B）の溶湯をキ
ヤビテイ内に注入し、おす型７によつてその溶湯
を1000Kg／cm2で加圧し、溶湯が凝固するまでその
圧力を保持し、鋳造品としてのピストン９を得
た。その後、中子５をピストン９に残したまま、
おす型７を型開きした。次にプランジヤー１０を
作動させることによつてピストン９を成形型６か
ら取出した。その後ピストン９を槽中の水に浸漬
することによつて中子５を溶出した。
第１図はNaClから中子を形成している状態を示
す断面図であり、第２図は形成した中子の斜視図
であり、そして第３図は中子をセツトした成形型
のキヤビテイ内にアルミニウム合金を注入し、そ
の溶湯に高圧を加えている状態を示す断面図であ
る。この実施例においては粉末状のNaClを280℃
に加熱し、そのNaClを主型１の下型２に装入し、
そして、上型３により約1000Kg／cm2にてプレス
し、上型３の離型後プランジヤ−４にて押し出
し、これによりかさ密度80％の中子を形成した。
この中子５の高さは10mm、幅は20mm、長さは45mm
である。この中子５を、250℃に予熱された成形
型６のおす型７の先端に取付けた。続いて740℃
のアルミニウム合金（JIS−AC8B）の溶湯をキ
ヤビテイ内に注入し、おす型７によつてその溶湯
を1000Kg／cm2で加圧し、溶湯が凝固するまでその
圧力を保持し、鋳造品としてのピストン９を得
た。その後、中子５をピストン９に残したまま、
おす型７を型開きした。次にプランジヤー１０を
作動させることによつてピストン９を成形型６か
ら取出した。その後ピストン９を槽中の水に浸漬
することによつて中子５を溶出した。
このようにして形成したピストン９において
は、中空部９ａにアンダーカツト部９ｂを形成す
ることができた。そしてこれにより10.8ｇの軽量
化を図ることができた。このように軽量化し得る
ぶん金属溶湯の量を減らすことができ、従つて成
形型６の熱負荷を軽減でき、型寿命を伸ばすこと
ができた。
は、中空部９ａにアンダーカツト部９ｂを形成す
ることができた。そしてこれにより10.8ｇの軽量
化を図ることができた。このように軽量化し得る
ぶん金属溶湯の量を減らすことができ、従つて成
形型６の熱負荷を軽減でき、型寿命を伸ばすこと
ができた。
尚、比較例として、NaClをプレスしてかさ密
度を真密度の75％とした中子を使用して上述同様
にピストンを形成した。この場合には中空部９ａ
のアンダーカツト部９ｂにアルミニウム系合金が
スケルトン状に凝固したまま残つた。
度を真密度の75％とした中子を使用して上述同様
にピストンを形成した。この場合には中空部９ａ
のアンダーカツト部９ｂにアルミニウム系合金が
スケルトン状に凝固したまま残つた。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は中子
形成用の型によつてNaCl中子を形成している状
態を示す断面図、第２図はNaCl中子の斜視図、
第３図はアルミニウム合金の溶湯に圧力を加えて
いる状態を示す断面図である。 図中、５はNaClの中子、６は成形型、９はピ
ストン、９ａは中空部、９ｂはアンダーカツト部
を示す。
形成用の型によつてNaCl中子を形成している状
態を示す断面図、第２図はNaCl中子の斜視図、
第３図はアルミニウム合金の溶湯に圧力を加えて
いる状態を示す断面図である。 図中、５はNaClの中子、６は成形型、９はピ
ストン、９ａは中空部、９ｂはアンダーカツト部
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粉末状の塩化ナトリウムを圧縮して成形さ
れ、真密度の80％以上のかさ密度をもつ塩化ナト
リウムからなる中子を用い、 該中子を成形型のキヤビテイ内にセツトする工
程と、 該成形型のキヤビテイ内にアルミニウム又はア
ルミニウム系合金の金属溶湯を注入し、溶湯が凝
固する際溶湯に高圧を加える工程と、 溶湯の凝固後に中子を水で溶出して鍛造品を得
る工程とを順に実施して成ることを特徴とする溶
湯鍛造法。 ２ 中子は、鍛造品にアンダーカツト部を設ける
ための中子である特許請求の範囲第１項記載の溶
湯鍛造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039183A JPS603958A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶湯鍛造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039183A JPS603958A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶湯鍛造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603958A JPS603958A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0440104B2 true JPH0440104B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=14534617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11039183A Granted JPS603958A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 溶湯鍛造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603958A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123334U (ja) * | 1989-03-16 | 1990-10-11 | ||
| US4875517A (en) * | 1989-05-01 | 1989-10-24 | Brunswick Corporation | Method of producing salt cores for use in die casting |
| JPH05133031A (ja) * | 1991-05-30 | 1993-05-28 | Misawa Homes Co Ltd | 木質構造建築物の床構造 |
| NL1028077C2 (nl) * | 2005-01-20 | 2006-07-21 | Fountain Patents B V | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van producten uit lichtmetaal. |
| JP4600151B2 (ja) * | 2005-05-24 | 2010-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 溶融塩中子の除去方法 |
| CN114667193A (zh) * | 2019-12-20 | 2022-06-24 | 本田金属技术株式会社 | 透气性盐芯及其制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150219A (ja) * | 1974-10-29 | 1976-05-01 | Kobe Steel Ltd | Suiyoseinakago |
| JPS56117862A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Atsugi Motor Parts Co Ltd | Method for casting piston for internal combustion engine provided with hollow part |
| JPS57134259A (en) * | 1981-01-13 | 1982-08-19 | Imp Clevite Inc | Method of casting light piston with abrasion-resisting filler metal and mold device for casting |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP11039183A patent/JPS603958A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150219A (ja) * | 1974-10-29 | 1976-05-01 | Kobe Steel Ltd | Suiyoseinakago |
| JPS56117862A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Atsugi Motor Parts Co Ltd | Method for casting piston for internal combustion engine provided with hollow part |
| JPS57134259A (en) * | 1981-01-13 | 1982-08-19 | Imp Clevite Inc | Method of casting light piston with abrasion-resisting filler metal and mold device for casting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS603958A (ja) | 1985-01-10 |
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