JPH06234055A - Manufacture of high-hardness aluminum cast product - Google Patents

Manufacture of high-hardness aluminum cast product

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JPH06234055A
JPH06234055A JP2450793A JP2450793A JPH06234055A JP H06234055 A JPH06234055 A JP H06234055A JP 2450793 A JP2450793 A JP 2450793A JP 2450793 A JP2450793 A JP 2450793A JP H06234055 A JPH06234055 A JP H06234055A
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JP
Japan
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molten metal
cavity
alloy
mold
semi
Prior art date
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Application number
JP2450793A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Arakawa
恭行 荒川
Atsushi Ota
厚 太田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH06234055A publication Critical patent/JPH06234055A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an aluminum cast product capable of making high in hardness only at a specific part and high in strength and toughness at the other part. CONSTITUTION:Molten Al-Si alloy 20 is filled into a cavity in a metallic mold and a half-solidified molten molten metal part 200 having high Si concn. by segregation is produced in the molten Al-Si alloy 20 filled in the cavity 5. By pressing the half-solidified molten metal part 20a from the outer part through a sliding pin 11, the half-solidified molten metal part 20d having high Si concn. is moved to the position needing high hardness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特定の部位を高硬度に
するアルミ鋳造品の製造方法に関し、とくに溶湯が凝固
する際の偏析現象を利用したアルミ鋳造品の製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum cast product having a high hardness at a specific portion, and more particularly to a method for manufacturing an aluminum cast product utilizing a segregation phenomenon when a molten metal is solidified.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミ合金は他の金属材料に比べて軽量
であるため、種々の製品に利用されている。たとえば、
自動車のブレーキドラムをアルミ合金で製作できれば、
自動車の軽量化が図れ、燃費等に大きく寄与する。
2. Description of the Related Art Aluminum alloys are lighter than other metal materials and are used in various products. For example,
If you can make the brake drum of the car with aluminum alloy,
The weight of the automobile can be reduced, which greatly contributes to fuel efficiency.

【0003】アルミ合金の鋳造では、金型にアルミ合金
溶湯を充填し、その後、ひけ巣の発生を防止するため
に、外部から加圧ピンによって溶湯を押圧することが行
われている。これに関連する先行技術として、たとえば
特開昭57−14453号公報が知られている。
In the casting of aluminum alloy, the mold is filled with the molten aluminum alloy, and thereafter, the molten metal is pressed by a pressure pin from the outside in order to prevent the occurrence of shrinkage cavities. As prior art related to this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-14453 is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
合金は鉄に比べて硬度が低いので、軽量であるという利
点を有しながら特定の部材には利用できないという問題
がある。
However, since the aluminum alloy has a hardness lower than that of iron, it has a problem that it cannot be used for a specific member while having the advantage of being lightweight.

【0005】自動車のブレーキドラムには、タイヤを装
着するためのホイールがボルトによって取付けられる
が、ブレーキドラムのハブ面はホイールと線接触する構
造となっているので、ボルトの締付けが完了した時点で
はブレーキドラムのホイールとの線接触の部分の面圧が
高くなる。したがって、ブレーキドラムをアルミ合金か
らなる鋳造品で構成した場合は、ブレーキドラムのハブ
面がホイールとの当接によって変形してしまう。
A wheel for mounting a tire is mounted on a brake drum of an automobile by means of bolts. Since the hub surface of the brake drum is in line contact with the wheel, when the bolt is completely tightened. The surface pressure of the part of the line contact with the wheel of the brake drum becomes high. Therefore, when the brake drum is made of a cast product made of aluminum alloy, the hub surface of the brake drum is deformed by the contact with the wheel.

【0006】また、車両の走行時には、振動によりブレ
ーキドラムのハブ面とホイールとの接触面には常に擦れ
る方向の荷重が作用するので、ブレーキドラムのハブ面
にはある程度の耐摩耗性が要求される。このように、ブ
レーキドラムをアルミ合金化した場合は、ブレーキドラ
ムにはハブ面の硬さや耐摩耗性が要求されるが、通常用
いられるAl−Si亜共晶組織のアルミ合金ではこれを
満足することができない。
Further, when the vehicle is running, a load in the direction of rubbing always acts on the contact surface between the hub surface of the brake drum and the wheel due to vibration, so that the hub surface of the brake drum is required to have some degree of wear resistance. It As described above, when the brake drum is made of an aluminum alloy, the hardness and wear resistance of the hub surface are required for the brake drum, which is satisfied by the Al-Si hypoeutectic aluminum alloy which is usually used. I can't.

【0007】一方、ブレーキドラムの硬度および耐摩耗
性を高めるために、過共晶組織のアルミ合金を用いる
と、非常に硬い初晶Siが発生し、鋳造品の機械加工に
おける切削性が著しく悪化する。したがって、機械加工
によって必要な表面粗さを得ることができない。また、
共晶組織のアルミ合金では強度および靭性が低下するた
め、ブレーキドラムのように荷重変化の大きな部材には
適用が難かしい。
On the other hand, when an aluminum alloy having a hypereutectic structure is used to increase the hardness and wear resistance of the brake drum, extremely hard primary crystal Si is generated, and the machinability of the cast product during machining is significantly deteriorated. To do. Therefore, the required surface roughness cannot be obtained by machining. Also,
Since an aluminum alloy having a eutectic structure has low strength and toughness, it is difficult to apply it to a member having a large load change such as a brake drum.

【0008】本発明は、上記の問題に着目し、アルミ鋳
造品の強度および靭性を維持しつつ、特定の部位の硬度
を高めることが可能なアルミ鋳造品の製造方法を提供す
ることを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an aluminum cast product which can increase the hardness of a specific portion while maintaining the strength and toughness of the aluminum cast product. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る高硬度アルミ鋳造品の製造方法は、金型
のキャビティ内にAl−Si合金溶湯を充填し、該キャ
ビティ内に充填されたAl−Si合金溶湯内に偏析によ
りSi濃度が高くなる半凝固溶湯部を生成し、該Si濃
度が高い半凝固溶湯部を外部から摺動ピンを介して押圧
することにより該Si濃度が高い半凝固溶湯部を前記キ
ャビティ内の所定の部位に移動させる方法からなる。
In order to achieve this object, a method of manufacturing a high hardness aluminum casting according to the present invention is to fill a cavity of a mold with molten Al-Si alloy and fill the cavity. A semi-solidified melt portion having a high Si concentration is generated in the molten Al-Si alloy melt by segregation, and the semi-solidified melt portion having a high Si concentration is externally pressed through a sliding pin so that the Si concentration is increased. This is a method of moving a high semi-solid molten metal portion to a predetermined portion in the cavity.

【0010】[0010]

【作用】このように構成された高硬度アルミ鋳造品の製
造方法においては、金型のキャビティ内に充填されたA
l−Si合金溶湯は、金型との熱交換によって冷却され
る。溶湯が冷却されると、Al−Si合金溶湯内には偏
析現象によりSi濃度が高くなる半凝固溶湯部が生成さ
れる。この半凝固溶湯部が生成されると、半凝固溶湯部
が外部から摺動ピンにより、キャビティ内の所定の部
位、すなわち高い硬度を必要とする部位に向けて押圧さ
れる。
In the method of manufacturing a high hardness aluminum casting having the above structure, A filled in the cavity of the mold is
The molten 1-Si alloy is cooled by heat exchange with the mold. When the molten metal is cooled, a semi-solid molten metal portion having a high Si concentration is generated in the Al-Si alloy molten metal due to the segregation phenomenon. When the semi-solidified molten metal portion is generated, the semi-solidified molten metal portion is externally pressed by the sliding pin toward a predetermined portion in the cavity, that is, a portion requiring high hardness.

【0011】この摺動ピンによる半凝固溶湯部の押圧
は、他の部位の溶湯が完全に凝固する前に行われるの
で、Si濃度の高くなった半凝固溶湯部を高い硬度を必
要とする部位に向けて移動させることが可能となる。半
凝固溶湯部は、所定の位置に移動された後は、金型との
熱交換によりそのまま凝固する。このように、半凝固溶
湯部は共晶組織のまま凝固するので、この部分を高い硬
度とすることが可能となる。
Since the pressing of the semi-solidified molten metal portion by the sliding pin is performed before the melts of other portions are completely solidified, the semi-solidified molten metal portion having a high Si concentration is required to have high hardness. It becomes possible to move toward. After being moved to a predetermined position, the semi-solidified molten metal part is solidified as it is by heat exchange with the mold. In this way, the semi-solidified molten metal portion solidifies while maintaining the eutectic structure, so that this portion can have a high hardness.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明に係る高硬度アルミ鋳造品の
製造方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the method for producing a high hardness aluminum casting according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】第1実施例 図1ないし図5は、本発明の第1実施例を示しており、
とくにブレーキドラムの鋳造に適用した場合を示してい
る。図3は、図4に示すブレーキドラム30を鋳造する
のに用いられる竪形加圧鋳造装置1を示している。竪形
加圧鋳造装置1は、金型2を有している。金型2は、上
型3と下型4とから構成されている。金型2には、ブレ
ーキドラムを所定の形状に鋳造するためのキャビティ5
が形成されている。
First Embodiment FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
Especially, it shows the case where it is applied to the casting of the brake drum. FIG. 3 shows a vertical pressure casting apparatus 1 used for casting the brake drum 30 shown in FIG. The vertical pressure casting apparatus 1 has a mold 2. The mold 2 is composed of an upper mold 3 and a lower mold 4. The mold 2 has a cavity 5 for casting the brake drum into a predetermined shape.
Are formed.

【0014】キャビティ5は、金型2に形成されたラン
ナー部6aを介してスリーブ6と接続されている。スリ
ーブ6内には、射出チップ7とカウンタチップ8が移動
可能に配置されている。射出チップ7は、図示されない
駆動手段によって上下方向に移動可能となっている。カ
ウンタチップ8は、図示されない別の駆動手段によって
上下方向に移動可能となっている。スリーブ6には、溶
湯供給通路9が接続されている。
The cavity 5 is connected to the sleeve 6 via a runner portion 6a formed on the mold 2. An injection chip 7 and a counter chip 8 are movably arranged in the sleeve 6. The injection tip 7 can be moved in the vertical direction by a driving unit (not shown). The counter chip 8 can be moved in the vertical direction by another driving means (not shown). A molten metal supply passage 9 is connected to the sleeve 6.

【0015】カウンタチップ8が上昇した状態では、ラ
ンナ部6aの一方がカウンタチップ8により塞がれるよ
うになっている。射出チップ7が上昇した状態では、ス
リーブ6内と溶湯供給通路9が連通し、溶湯供給通路9
にAl−Si合金溶湯(JISAC2Bに相当)20が
供給されるようになっている。溶湯供給通路9に供給さ
れたAl−Si合金溶湯20がスリーブ6内に流入した
状態では、射出チップ7が下降し、スリーブ6内のAl
−Si合金溶湯20が射出チップ7とカウンタチップ8
とによって挾まれるようになっている。この状態でカウ
ンタチップ8を下降させてランナー部6aを開にする
と、スリーブ6内のAl−Si合金溶湯20がキャビテ
ィ5内に充填されるようなっている。
When the counter chip 8 is raised, one of the runner portions 6a is blocked by the counter chip 8. When the injection tip 7 is raised, the inside of the sleeve 6 communicates with the molten metal supply passage 9 and the molten metal supply passage 9
A molten Al-Si alloy (corresponding to JIS AC2B) 20 is supplied to the. When the molten Al—Si alloy 20 supplied to the molten metal supply passage 9 flows into the sleeve 6, the injection tip 7 descends and the Al in the sleeve 6
-Si alloy melt 20 is injection tip 7 and counter tip 8
It is supposed to be sandwiched by. When the counter chip 8 is lowered in this state to open the runner portion 6a, the molten Al-Si alloy 20 in the sleeve 6 is filled in the cavity 5.

【0016】キャビティ5には、上方に突出する複数の
凹部5aが形成されている。凹部5aは、円周上に一定
ピッチで設けられている。この凹部5aの存在により、
鋳造されるブレーキドラム30にはボス部32が形成さ
れるようになっている。上型3には、複数の摺動ピン1
1が摺動可能に保持されている。摺動ピン11の上端部
は、保持プレート12を介してラム13に連結されてい
る。
The cavity 5 is formed with a plurality of recesses 5a protruding upward. The recesses 5a are provided on the circumference at a constant pitch. Due to the presence of the recess 5a,
A boss portion 32 is formed on the brake drum 30 to be cast. The upper die 3 has a plurality of sliding pins 1
1 is slidably held. The upper end of the sliding pin 11 is connected to the ram 13 via the holding plate 12.

【0017】ラム13は、図示されない駆動手段によっ
て昇降可能となっている。各摺動ピン11の下端部は、
キャビティ5の各凹部5a内にそれぞれ臨まされてい
る。ラム13が完全に上昇している状態では、摺動ピン
11の下端部は、キャビティ5の凹部5aには進入せ
ず、ラム13が下降すると摺動ピン11の下端部がキャ
ビティ5の凹部5aに進入し、この凹部5aに存在する
Al−Si合金溶湯20が押圧されるようになってい
る。
The ram 13 can be raised and lowered by a driving means (not shown). The lower end of each sliding pin 11
Each of the recesses 5 a of the cavity 5 is exposed. When the ram 13 is completely raised, the lower end of the slide pin 11 does not enter the recess 5a of the cavity 5, and when the ram 13 is lowered, the lower end of the slide pin 11 is recessed 5a of the cavity 5. And the molten Al—Si alloy 20 present in the recess 5a is pressed.

【0018】本実施例では、金型2は下型4が固定され
ており、上型3が下型4に対して進退可能となってい
る。下型4にはキャビティ5の底面を形成する凸部4a
が形成されている。凸部4aの外周面の上部には上方に
いくにしたがって小径となるテーパ面4bが形成されて
いる。このテーパ面4bには、ブレーキドラム30と一
体で鋳ぐるまれる鋳鉄製ライナ33が装着されるように
なっている。
In this embodiment, the lower mold 4 of the mold 2 is fixed, and the upper mold 3 is movable back and forth with respect to the lower mold 4. The lower mold 4 has a convex portion 4a forming the bottom surface of the cavity 5.
Are formed. A tapered surface 4b is formed on the upper part of the outer peripheral surface of the convex portion 4a so that the diameter becomes smaller toward the upper side. A cast iron liner 33 that is integrally cast with the brake drum 30 is attached to the tapered surface 4b.

【0019】下型4には、鋳造されたブレーキドラム3
0を金型から取り出すための複数の押出しピン15、1
6が設けられている。各押出しピン15、16は下型4
に摺動可能に保持されており、押出しピン15、16の
下方は下型4の下面から突出している。押出しピン1
5、16の下端部は、保持プレート17に連結されてい
る。保持プレート17は、図示されない駆動手段によっ
て押し上げ可能となっている。保持プレート17が押し
上げられた状態では、押出しピン15、16の上端部は
下型4の上面から突出し、鋳造されたブレーキドラム3
0が取り出されるようになっている。
The lower mold 4 is provided with the cast brake drum 3
A plurality of extruding pins 15, 1 for removing 0 from the mold
6 is provided. Each extrusion pin 15 and 16 is a lower mold 4
Is held slidably on the lower side of the push-out pins 15 and 16 so as to project from the lower surface of the lower mold 4. Push pin 1
The lower end portions of 5, 16 are connected to the holding plate 17. The holding plate 17 can be pushed up by driving means (not shown). When the holding plate 17 is pushed up, the upper ends of the push-out pins 15 and 16 project from the upper surface of the lower mold 4, and the cast brake drum 3 is cast.
0 is taken out.

【0020】つぎに、本発明に係る高硬度アルミ鋳造品
の製造方法における作業手順および作用について説明す
る。
Next, the working procedure and action in the method for manufacturing a high hardness aluminum casting according to the present invention will be described.

【0021】ブレーキドラム30の鋳造が開始される前
には、上型3は下型4から離れている。この状態では、
下型4の凸部4aのテーパ面4bに鋳鉄製ライナ33が
装着される。下型4への鋳鉄製ライナ33の装着が完了
すると、上型3が下降し、上型3と下型4との型締めが
行われる。この型締め完了により、金型2内には、キャ
ビティ5が形成される。
Before the casting of the brake drum 30 is started, the upper mold 3 is separated from the lower mold 4. In this state,
A cast iron liner 33 is mounted on the tapered surface 4b of the convex portion 4a of the lower mold 4. When the mounting of the cast iron liner 33 on the lower die 4 is completed, the upper die 3 is lowered and the upper die 3 and the lower die 4 are clamped. Upon completion of the mold clamping, the cavity 5 is formed in the mold 2.

【0022】金型2の型締めが完了すると、射出チップ
7が上昇し、溶湯供給通路9からスリーブ6内にAl−
Si合金溶湯20が供給される。この状態では、カウン
タチップ8は上昇している。スリーブ6内に一定量のA
l−Si合金溶湯20が供給されると、射出チップ7が
下降し、スリーブ6内のAl−Si合金溶湯20は射出
チップ7とカウンタチップ8によって挾まれる。
When the mold clamping of the mold 2 is completed, the injection tip 7 rises, and Al- is introduced into the sleeve 6 from the molten metal supply passage 9.
The Si alloy melt 20 is supplied. In this state, the counter chip 8 is rising. A certain amount of A in the sleeve 6
When the molten 1-Si alloy 20 is supplied, the injection tip 7 descends, and the molten Al-Si alloy 20 in the sleeve 6 is sandwiched by the injection tip 7 and the counter chip 8.

【0023】この状態でカウンタチップ8が下降する
と、ランナー部6aが開となり、スリーブ6内のAl−
Si合金溶湯20のキャビティ5内への充填が開始され
る。図1の(A)は、キャビティ5内へのAl−Si合
金溶湯20の充填が完了した状態を示している。
When the counter chip 8 is lowered in this state, the runner portion 6a is opened and the Al-
The filling of the molten Si alloy 20 into the cavity 5 is started. FIG. 1A shows a state in which the filling of the molten Al—Si alloy 20 into the cavity 5 is completed.

【0024】図1の(A)に示すように、溶湯の充填初
期には、Al−Si合金溶湯20の表面が金型2との熱
交換によって冷却され、溶湯表面の凝固が開始される。
金型1のキャビティ5には上方に突出する凹部5aが形
成されているので、この凹部5aの形成される部分は、
鋳物の肉厚部となり、この部分の凝固の進行は溶湯表面
よりも遅れることになる。
As shown in FIG. 1A, in the initial stage of filling the molten metal, the surface of the Al-Si alloy molten metal 20 is cooled by heat exchange with the mold 2, and solidification of the molten metal surface is started.
Since the cavity 5 of the mold 1 is formed with the concave portion 5a protruding upward, the portion where the concave portion 5a is formed is
It becomes a thick part of the casting, and the progress of solidification in this part lags behind the surface of the molten metal.

【0025】Al−Si合金溶湯20の凝固の進行が遅
くなる場合は、Al−Si合金溶湯20内の成分元素の
濃度分布が不均一となる偏析現象が顕著となる。したが
って、凹部5aの近傍には、図1の(B)に示すよう
に、Si濃度の高くなる半凝固溶湯部20aが生成され
る。この半凝固溶湯部20aは、たとえばAl−Si合
金溶湯20の充填後1.0〜1.2秒後に生成される。
When the solidification of the molten Al-Si alloy 20 slows down, the segregation phenomenon in which the concentration distribution of the constituent elements in the molten Al-Si alloy 20 becomes nonuniform becomes remarkable. Therefore, as shown in FIG. 1B, a semi-solidified molten metal portion 20a having a high Si concentration is generated in the vicinity of the recess 5a. The semi-solid molten metal portion 20a is generated, for example, 1.0 to 1.2 seconds after the Al-Si alloy molten metal 20 is filled.

【0026】半凝固溶湯部20aが生成されると、図1
の(C)に示すように、キャビティ5の凹部5aに摺動
ピン11が進入し、半凝固溶湯部20aは摺動ピン11
によって押圧される。この状態では、高い硬度を必要と
するブレーキドラム30のハブ部32に対応する部位の
Al−Si合金溶湯20は完全に凝固していないので、
Si濃度の高い半凝固溶湯部20aは、摺動ピン11に
よる押圧によりハブ32部に対応するキャビティ5の部
位5bに向って移動する。
When the semi-solidified molten metal portion 20a is produced, as shown in FIG.
(C), the sliding pin 11 enters the concave portion 5a of the cavity 5 and the semi-solidified molten metal portion 20a moves to the sliding pin 11
Pressed by. In this state, the molten Al—Si alloy 20 in the portion corresponding to the hub portion 32 of the brake drum 30 which requires high hardness is not completely solidified,
The semi-solidified molten metal portion 20a having a high Si concentration moves toward the portion 5b of the cavity 5 corresponding to the hub 32 portion by being pressed by the sliding pin 11.

【0027】半凝固溶湯部20aが所定の位置まで移動
すると、摺動ピン11による半凝固溶湯部20aの押圧
が停止され、摺動ピン11は、図1の(D)に示すよう
に上昇する。摺動ピン11によって移動された半凝固溶
湯部20aは、その位置で金型2との熱交換によりその
まま冷却される。半凝固溶湯部20aが凝固した部分2
0bは、Si濃度の高い完全な共晶組織となるので、他
の凝固部位20cよりも高い硬度となる。
When the semi-solidified molten metal portion 20a moves to a predetermined position, the pressing of the semi-solidified molten metal portion 20a by the sliding pin 11 is stopped, and the sliding pin 11 rises as shown in FIG. 1 (D). . The semi-solidified molten metal portion 20a moved by the sliding pin 11 is cooled at that position by heat exchange with the mold 2. Part 2 where the semi-solid molten metal part 20a is solidified
0b has a complete eutectic structure with a high Si concentration, and therefore has a hardness higher than that of the other solidified portions 20c.

【0028】キャビティ5内に充填されたAl−Si合
金溶湯20が完全に凝固すると、上型3が上昇し金型2
の型開きが行われる。上型3の上昇が完了すると、押出
しピン15、16が上昇し、鋳造品としてのブレーキド
ラム30の金型2からの取出しが行われる。図4は、金
型2から取出されたブレーキドラム30を示している。
図4に示すように、ブレーキドラム30のハブ部31の
一部にはボス部32が形成されており、内側には鋳鉄製
ライナ33が鋳ぐるまれている。
When the Al-Si alloy melt 20 filled in the cavity 5 is completely solidified, the upper die 3 is raised and the die 2 is moved.
The mold opening is performed. When the lifting of the upper die 3 is completed, the pushing pins 15 and 16 are raised, and the brake drum 30 as a cast product is taken out from the die 2. FIG. 4 shows the brake drum 30 taken out from the mold 2.
As shown in FIG. 4, a boss portion 32 is formed in a part of the hub portion 31 of the brake drum 30, and a cast iron liner 33 is surrounded inside.

【0029】金型2から取出されたブレーキドラム30
のハブ部31は、図2に示すように機械加工され、ボス
部32が除去される。これにより、Si濃度の高い半凝
固溶湯部20aが凝固してできた高硬度部31aが表面
に露出される。したがって、図示されない鉄製のホイー
ルがアルミ鋳造品であるブレーキドラム30に取付けら
れても、ホイールと高い面圧をもって当接するハブ部3
1の変形が防止される。
Brake drum 30 taken out from the mold 2
The hub portion 31 is machined as shown in FIG. 2 and the boss portion 32 is removed. As a result, the high hardness portion 31a formed by solidifying the semi-solidified molten metal portion 20a having a high Si concentration is exposed on the surface. Therefore, even if an iron wheel (not shown) is attached to the brake drum 30 that is an aluminum casting, the hub portion 3 that abuts the wheel with high surface pressure.
The deformation of 1 is prevented.

【0030】このように、Al−Si合金溶湯20が凝
固する際の偏析現象を利用することにより、図5の特性
に示すように、高い硬度を必要とするハブ部31の一部
を完全な共晶組織とすることができ、ブレーキドラム3
0のハブ部31以外を強度、靭性が高い亜共晶組織とす
ることができる。
As described above, by utilizing the segregation phenomenon when the molten Al--Si alloy 20 is solidified, as shown in the characteristics of FIG. 5, a part of the hub portion 31 requiring high hardness is completely removed. Brake drum 3 that can have a eutectic structure
A portion other than the hub portion 31 of 0 can have a hypoeutectic structure having high strength and toughness.

【0031】第2実施例 図6は、本発明の第2実施例を示している。第2実施例
が第1実施例と異なるところは、上型3の構成のみであ
り、その他の部分は第1実施例に準じるので、準じる部
分に第1実施例と同一の符号の付すことにより準じる部
分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
Second Embodiment FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the upper mold 3, and the other parts are in conformity with the first embodiment. Therefore, by applying the same reference numerals to the conforming parts in the first embodiment. The description of the corresponding parts will be omitted, and only different parts will be described.

【0032】図6に示すように、上型3の摺動ピン11
の外周には分割入子18が設けられている。分割入子1
8はキャビティ5の凹部5aを形成している。分割入子
18の外周には、ヒータ19が取付けられており、分割
入子18はヒータ19によって加熱されるようになって
いる。ヒータ19は、図示されない電源に接続されてい
る。ヒータ19の加熱による分割入子18の温度は、所
定値に保たれるようになっている。
As shown in FIG. 6, the sliding pin 11 of the upper die 3
A split insert 18 is provided on the outer periphery of the. Split nest 1
Reference numeral 8 forms a recess 5 a of the cavity 5. A heater 19 is attached to the outer periphery of the split insert 18, and the split insert 18 is heated by the heater 19. The heater 19 is connected to a power source (not shown). The temperature of the split insert 18 due to the heating of the heater 19 is kept at a predetermined value.

【0033】このように、構成された第2実施例におい
ては、キャビティ5の凹部5aを形成する分割入子18
がヒータ19によって加熱されるのて、キャビティ5内
に充填されたAl−Si合金溶湯20の凝固の進行を遅
延させることができる。そのため、凹部5aにおけるA
l−Si合金溶湯20の凝固途中の偏析現象をさらに促
進させることが可能となる。
In the second embodiment thus constructed, the split insert 18 forming the recess 5a of the cavity 5 is formed.
Is heated by the heater 19, so that the progress of solidification of the molten Al—Si alloy 20 filled in the cavity 5 can be delayed. Therefore, A in the recess 5a
It becomes possible to further promote the segregation phenomenon during solidification of the 1-Si alloy melt 20.

【0034】したがって、Si濃度が高くなる半凝固溶
湯部20aを第1実施例よりも多く生成することがで
き、ブレーキドラム30のハブ面31をより広い範囲に
わたって高硬度とすることが可能となる。
Therefore, the semi-solidified molten metal portion 20a having a high Si concentration can be produced more than in the first embodiment, and the hub surface 31 of the brake drum 30 can have a high hardness over a wider range. .

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、金型のキャビティ内に
Al−Si合金溶湯を充填し、キャビティ内に充填され
たAl−Si合金溶湯内に偏析によりSi濃度が高くな
る半凝固溶湯部を生成し、Si濃度が高い半凝固溶湯部
を外部から摺動ピンを介して押圧することによりSi濃
度が高い半凝固溶湯部をキャビティ内の所定部位に移動
させるようにしたので、アルミ鋳造品の特定部位のみを
共晶組織とすることができ、他の部位を亜共晶組織とす
ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a semi-solid molten metal portion in which the Al-Si alloy molten metal is filled in the mold cavity and the Al concentration is increased in the Al-Si alloy molten metal filled in the cavity due to segregation Is generated, and the semi-solidified molten metal portion having a high Si concentration is pressed from the outside through a sliding pin to move the semi-solidified molten metal portion having a high Si concentration to a predetermined portion in the cavity. It is possible to make only a specific part of the structure have a eutectic structure, and to make other parts a hypoeutectic structure.

【0036】したがって、他の部位の強度および靭性を
維持しつつ、特定部位のみを高硬度とするアルミ鋳造品
を得ることができる。その結果、自動車のブレーキドラ
ムのように大きな荷重変化を受ける部材をアルミ合金鋳
物で製作することが可能となる。
Therefore, it is possible to obtain an aluminum cast product in which only a specific part has high hardness while maintaining the strength and toughness of other parts. As a result, it becomes possible to manufacture a member that undergoes a large load change, such as an automobile brake drum, from an aluminum alloy casting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る高硬度アルミ鋳造品
の製造方法における溶湯の凝固過程を示す部分断面図で
ある。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a solidification process of a molten metal in a method for manufacturing a high hardness aluminum casting according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の方法で製造された鋳造品を機械加工した
場合の部分断面図である。
2 is a partial cross-sectional view of a cast product manufactured by the method of FIG. 1 when machined.

【図3】本発明が適用される竪形加圧鋳造装置の断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of a vertical pressure casting device to which the present invention is applied.

【図4】図3の装置により鋳造されたブレーキドラムの
部分拡大断面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a brake drum cast by the apparatus of FIG.

【図5】図3の装置により鋳造されたブレーキドラムの
硬度の分布を示す特性図である。
5 is a characteristic diagram showing a hardness distribution of a brake drum cast by the apparatus of FIG.

【図6】本発明の第2実施例に係る高硬度アルミ鋳造品
の製造方法に用いられる竪形加圧鋳造装置の断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a vertical pressure casting apparatus used in the method for manufacturing a high hardness aluminum casting according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 竪形加圧鋳造装置 2 金型 3 上型 4 下型 5 キャビティ 11 摺動ピン 19 ヒータ 20 Al−Si合金溶湯 20a 半凝固溶湯部 30 鋳造品としてのブレーキドラム 31a 高硬度部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical pressure casting apparatus 2 Mold 3 Upper mold 4 Lower mold 5 Cavity 11 Sliding pin 19 Heater 20 Al-Si alloy molten metal 20a Semi-solid molten metal part 30 Brake drum 31a as a cast product High hardness part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金型のキャビティ内にAl−Si合金溶
湯を充填し、該キャビティ内に充填されたAl−Si合
金溶湯内に偏析によりSi濃度が高くなる半凝固溶湯部
を生成し、該Si濃度が高い半凝固溶湯部を外部から摺
動ピンを介して押圧することにより該Si濃度が高い半
凝固溶湯部を前記キャビティ内の所定の部位に移動させ
ることを特徴とする高硬度アルミ鋳造品の製造方法。
1. A mold cavity is filled with an Al—Si alloy melt, and a semi-solid melt portion having a high Si concentration is generated by segregation in the Al—Si alloy melt filled in the cavity. High hardness aluminum casting characterized in that the semi-solid molten metal portion having a high Si concentration is externally pressed via a sliding pin to move the semi-solid molten metal portion having a high Si concentration to a predetermined portion in the cavity. Method of manufacturing goods.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011527238A (en) * 2008-06-24 2011-10-27 ストラタシス,インコーポレイテッド System and method for constructing a three-dimensional object using a metal-based alloy
JP2013056347A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Ryobi Ltd Method for gravity casting of knuckle-tilting type
CN112496293A (en) * 2019-09-14 2021-03-16 加特可株式会社 Casting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011527238A (en) * 2008-06-24 2011-10-27 ストラタシス,インコーポレイテッド System and method for constructing a three-dimensional object using a metal-based alloy
JP2013056347A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Ryobi Ltd Method for gravity casting of knuckle-tilting type
CN112496293A (en) * 2019-09-14 2021-03-16 加特可株式会社 Casting device
CN112496293B (en) * 2019-09-14 2022-04-26 加特可株式会社 Casting device

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