JPH0771738B2 - 鋳ぐるみ鋳造方法 - Google Patents

鋳ぐるみ鋳造方法

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JPH0771738B2
JPH0771738B2 JP63028579A JP2857988A JPH0771738B2 JP H0771738 B2 JPH0771738 B2 JP H0771738B2 JP 63028579 A JP63028579 A JP 63028579A JP 2857988 A JP2857988 A JP 2857988A JP H0771738 B2 JPH0771738 B2 JP H0771738B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、セラミックス、焼結金属等で作られた部材を
アルミニウム合金、鋳鉄等の鋳造金属によって鋳ぐるみ
一体的に結合する鋳ぐるみ鋳造方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 例えば、オーバヘッドバルブ式エンジンのタペットにお
いて、エンジンの運転中常時動弁カム及びプッシュロッ
ドに摺接する底板を耐摩耗性が優れたセラミックスや焼
結金属で作り、このセラミックス又は焼結金属製のチッ
プをアルミニウム合金や鋳鉄等により鋳ぐるむことによ
って、タペットの耐久性を改善することが提案されてい
る。
上記タペットと同様に、稼働中局部的に摩擦、高温、腐
食雰囲気等の負荷を受ける種々の物品において、当該負
荷部分にのみセラミックス等の負荷に適応する材料で作
られたチップを用い、このチップを通常の鋳造金属によ
り鋳ぐるむことによって、製造コストの低減、耐久性の
向上、軽量化の達成、性能の向上等種々の利点が得られ
るのであるが、この種の鋳ぐるみ鋳造品では、上記チッ
プと鋳造金属との密着性が極めて重要である。
(発明が解決しようとする課題) 鋳ぐるみ鋳造品の製造に際しては、セラミックスや焼結
金属等で作られたチップを鋳型内に挿入し、アルミニウ
ム合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に鋳型内に注入して鋳
造を行なうのが最も一般的な方法である。
しかし、上記重力鋳造法による場合は、チップと溶湯と
の間に冶金学的結合が得られる特殊のケースを除いて、
通常チップとその周辺の鋳造金属との結合強度が十分で
なく、稼働中比較的早期にチップが脱落したり、がたつ
きを生じて破損したりする不具合があった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、セラミック
スや焼結金属等で作られたチップ即ち被鋳ぐるみ物と、
アルミニウム合金、鋳鉄等鋳造金属との密着性を著しく
向上して鋳造製品の耐久性を効果的に改善することがで
きる新規な鋳ぐるみ鋳造方法を提供することを目的とす
るものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために創案されたもの
で、内部にキャビティを有すると共に、同キャビティ内
に挿入される被鋳ぐるみ物の側方において同キャビティ
に連通しその内部に溶湯加圧用のピストンを摺動自在に
嵌装したシリンダ部を有する鋳型内に、セラミックス、
焼結金属等で作られた被鋳ぐるみ物を挿入したのち、下
端を上記キャビティに接続され同キャビティより上方に
延在して溶湯通路を形成すると共に、同通路の壁厚が上
記キャビティ部分の鋳型壁厚より薄く形成され、さらに
同通路の断面積が上記シリンダ部の内部断面積より小さ
く形成された注湯装置の上端注湯口から、アルミニウム
合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビティ内に注
入し、注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被鋳ぐるみ物
周辺の溶湯が半溶融状態にある時間領域において、上記
ピストンを駆動して上記キャビティ内の半溶融状態の溶
湯を加圧することを特徴とする鋳ぐるみ鋳造方法(以下
第1発明という)、及び内部にキャビティを有すると共
に、同キャビティ内に挿入される被鋳ぐるみ物の側方に
おいて板状の通路を介して同キャビティに連通しその内
部に溶湯加圧用のピストンを摺動自在に嵌装したシリン
ダ部を有する鋳型内に、セラミックス、焼結金属等で作
られた被鋳ぐるみ物を挿入したのち、下端を上記キャビ
ティに接続され同キャビティより上方に延在して溶湯通
路を形成すると共に、同溶湯通路の断面積が上記シリン
ダ部の内部断面積及び上記板状通路の断面積より小さく
形成された注湯装置の上端注湯口から、アルミニウム合
金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビティ内に注入
し、注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被鋳ぐるみ物周
辺の溶湯が半溶融状態にある時間領域において、上記ピ
ストンを駆動して上記キャビティ内の半溶融状態の溶湯
を加圧することを特徴とする鋳ぐるみ鋳造方法(以下第
2発明という)を要旨とするものである。
(作用) 第1発明によれば、予め用意されたチップ即ち被鋳ぐる
み物を鋳型内に挿入したのち通常の重力鋳造法によって
アルミニウム合金、鋳鉄等の溶湯が注入される。上記鋳
型には、その内部キャビティに挿入される被鋳ぐるみ物
の側方において同キャビティに連通するシリンダ部が設
けられ、同シリンダ部には加圧用のピストンが嵌装され
ると共に、一端が上記キャビティに連通され同キャビテ
ィより上方に延在して溶湯通路を形成する注湯装置が設
けられ、同溶湯通路の壁厚は上記キャビティ部分の鋳型
壁厚より薄く形成され、また同溶湯通路の断面積は上記
シリンダ部の内部断面積より小さく形成されている。従
って、鋳型内に注入された溶湯は、熱容量が小さい注湯
口付近から凝固する。注湯口付近の溶湯が凝固し、かつ
チップ周辺及びシリンダ部内の溶湯が熱容量が大きいた
めまだ半溶融状態にある時間領域において、上記ピスト
ンが駆動されて半溶融状態の溶湯が加圧される。加圧手
段としてのピストンがチップの側方に近接して配置され
るので、チップ周辺の溶湯が効率的にチップの外表面に
圧接され密着性が改善される。加圧は、チップの材質及
びサイズ、鋳造金属の種類等に応じ200kg/cm2以上の圧
力で行なわれ、加圧によって、上記密着性の改善のみな
らず、鋳造欠陥の発生が防止され、また凝固組織の微細
化による機械的性質の向上が期待される。また第2発明
によれば、上記シリンダ部と、日鋳ぐるみ物の側方にお
いて鋳型キャビティとを連通する溶湯通路が薄い板状に
形成されているので、鋳造後溶湯通路を切離すための機
械加工が容易になる。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付図面について具体的に説明す
る。先づ、第3図は本発明方法によって製造される鋳ぐ
るみ鋳造品の一例として、前述したオーバヘッドバルブ
式エンジンのタペット10を示し、同タペットは、耐摩耗
性が優れたセラミックス又は焼結金属等で作られた大体
円板状をなすチップ12と、同チップ12を鋳ぐるんで鋳造
されたアルミニウム合金又は特殊鋳鉄からなるタペット
本体14とから構成されている。
次に、第1図及び第2図は、第1発明により上記タペッ
ト10を製造する装置の実施例を示し、図中符号20はその
上面にチップ12を挿入する円板状の凹所22を設けた下
型、24は上記タペット本体14の外周面を限界すべき円筒
状の上型であって、この実施例の場合、図の紙面を含む
平面に沿って二分割されている。上型24の底部付近に加
圧ピストン26を収蔵するシリンダ部28が直径方向に対向
して形成され、各加圧ピストン26は油圧式圧力応動装置
或いはクランクプレス等任意構造の加圧装置30に連結さ
れている。また上記シリンダ部28の一方に注湯装置32が
連結され、その注湯口34からシリンダ部28を径て鋳型キ
ャビテイ36内に溶湯が注入されるようになっている。上
記注湯装置32は、その一端を上記上型24に形成されたキ
ャビティ36に連通されて同キャビティ36より上方に延び
その内部に溶湯通路を具えている。図示のように同溶湯
通路の壁厚は、キャビティ36を形成する上型の壁厚より
薄く形成され、また同溶湯通路の断面積は上記シリンダ
部28の内部断面積より十分小さく形成されている。更に
上型24の内部には、略同心的に入れ子又は中子38が挿入
され、入れ子38は適宜の圧力応動装置又はスプリング等
の加圧装置40に連結されてチップ12が破損しない程度の
力で同チップを下型20に対し圧接する。
セラミックス又は焼結金属等で作られたチップ12をアル
ミニウム合金又は鋳鉄等で鋳ぐるむ場合、先づ下型20の
凹所22内にチップ12を挿入して上型24を装架し、図示を
省略されている型締め用水平プランジャを作動させて上
型24を固定する。(勿論、下型20上に上型24を装架し、
その後下型の凹所22内にチップ12を挿入してもよい。)
次に、加圧装置40を作動させ入れ子38の下端面をチップ
12の上面に当節させて同チップを圧下し、その後注湯口
34から鋳型内のキャビティ36に溶湯を注入する。
熱容量が小さい注湯口34付近の溶湯が凝固してキャビテ
ィ36が密封され、一方チップ12周辺の溶湯及びシリンダ
部28内部の溶湯が、相対的に熱容量が大きいため未だ凝
固せず半溶融状態にあるときに、加圧装置30を作動させ
て加圧ピストン26によりシリンダ部28及びキャビティ36
内の溶湯を200kg/cm2以上の圧力で加圧し、溶湯がすべ
て凝固するまで加圧力を印加する。加圧ピストン26及び
加圧装置30からなる加圧手段が、チップ12に近接して配
置されているので、次第に凝固してゆく溶湯が効果的に
チップ12の外周面に圧接され、小容量の加圧手段によっ
てチップ12と溶湯との優れた密着性が確保される。一例
として、チップ12が窒化けい素、サイアロン等のセラミ
ックスで作られ、かつ溶湯がアルミニウム合金例えば米
国アルミニウム協会規格390合金の場合、上記加圧圧力
を350kg/cm2としてチップ12と鋳造金属との良好な密着
が得られ、かつ鋳造欠陥がなく、凝固組織の微細化によ
り機械的性質が優れた鋳造品が得られた。
鋳型キャビテイ36内の溶湯がすべて凝固したのち、加圧
装置30の作動を停止して加圧ピストン26を後退させると
共に、加圧装置40の作動を停止して入れ子38を鋳型の外
部に取り出し、更に図示しない型締め用プランジャを後
退させ上型24を分割して鋳造品を取り出す。取り出され
た鋳造品から湯道部分及びシリンダ部28を除去すること
によって、前記タピット10の鋳造粗形材が得られる。
次に、第4図及び第5図に示した第2発明を実施する装
置の第1実施例においては、チップ12の側方に近接して
加圧ピストン26が配置され、同加圧ピストン26を収容す
るシリンダ部28がタペット軸線に対し略直交する板状の
通路42を介して鋳型キャビテイ36に連通するように構成
されている点が、上記第1発明の実施例と異り、その他
の構成は実質的に同一である。
注湯口34からシリンダ部28及び板状通路42を径て鋳型キ
ャビテイ36内に溶湯が供給され、注湯口34付近の溶湯が
凝固してキャビテイ36が密封され、かつチップ12周辺の
溶湯が半溶融状態のときに、ピストン26によって溶湯が
加圧される。チップ12に近接して加圧ピストン26が配置
されることにより、チップ12と鋳造金属との間の密着性
が改善される。特に、第5図の横断面図に示されている
ように、各板状通路42がチップ12の外周面の略半周に接
するように構成することができるので、チップ外周の半
溶融状態の鋳造金属を略全周に亘って万遍なく、効果的
に加圧することができる特長がある。
更に、第6図及び第7図に示した第2発明を実施する装
置の第2実施例においては、チップ12の側方に近接して
加圧ピストン26が配置され、同加圧ピストン26を収容す
るシリンダ部28がタペット軸線に略平行な板状の通路44
を介して鋳型キャビテイ36に連通するように構成されて
いる点が前記第1発明の実施例と異なり、その他の構成
は実質的に同一である。
チップ12に近接して加圧ピストン26が配置されているの
で、チップ周辺の半溶融状態の溶湯を効率的に加圧し
て、チップと鋳造金属との密着性が改善することができ
る。また、鋳型内のキャビテイ36とシリンダ部28とが、
タペット軸線に略平行な板状通路44によって連結される
ので、溶湯の凝固後に、不要となった湯道部分及びシリ
ンダ部28の凝固金属を除去する際に、上記板状通路部分
で簡単に折って不要部を除去することができ、折った後
の仕上げも簡単であり、更に折って切断する際にタペッ
ト本体側に過大な力が作用せず内部欠陥が発生しない等
の長所がある。さらに、上記第2発明の各実施例によれ
ば、鋳造後に不要となる板状通路42及び44が、何れも薄
い板状をなしているので、切除のために機械加工が容易
になり、機械加工コストを低減し得る利点がある。
なお、上記第1及び第2発明の実施例において、被鋳ぐ
るみ物であるチップ12の外周円筒面に、チップと鋳造金
属との結合力を一層強化するための凹溝46が設けらてい
るが、勿論この凹溝は省略することができる。しかし凹
溝46を設けた場合、通常の重力鋳造では、凹溝46の入口
部分で溶湯が凝固して凹溝内に充填されないことが多い
ので、チップ12周辺部分の半溶融状態の溶湯を効果的に
加圧して凹溝46内に充填することが特に重要になる。ま
た、上記各実施例では、半溶融状態の溶湯を加圧するピ
ストン26及び加圧装置30が、上型24の直径方向に対向し
て二組配置されているが、一組でもよく、勿論二組以上
でもよい。更に本発明方法は、例示したタペット以外の
種々の物品に広く適用し得ることは明らかである。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明に係る鋳ぐるみ鋳造
方法は、内部にキャビティを有すると共に、同キャビテ
ィ内に挿入される被鋳ぐるみ物の側方において同キャビ
ティに連通しその内部に溶湯加圧用のピストンを摺動自
在に嵌装したシリンダ部を有する鋳型内に、セラミック
ス、焼結金属等で作られた被鋳ぐるみ物を挿入したの
ち、下端を上記キャビティに接続され同キャビティより
上方に延在して溶湯通路を形成すると共に、同通路の壁
厚が上記キャビティ部分の鋳型壁厚より薄く形成され、
さらに同通路の断面積が上記シリンダ部の内部断面積よ
り小さく形成された注湯装置の上端注湯口から、アルミ
ニウム合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビティ
内に注入し、注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被鋳ぐ
るみ物周辺の溶湯が半溶融状態にある時間領域におい
て、上記ピストンを駆動して上記キャビティ内の半溶融
状態の溶湯を加圧する第1発明、及び内部にキャビティ
を有すると共に、同キャビティ内に挿入される被鋳ぐる
み物の側方において板状の通路を介して同キャビティに
連通しその内部に溶湯加圧用のピストンを摺動自在に嵌
装したシリンダ部を有する鋳型内に、セラミックス、焼
結金属等で作られた被鋳ぐるみ物を挿入したのち、下端
を上記キャビティに接続され同キャビティより上方に延
在して溶湯通路を形成すると共に、同溶湯通路の断面積
が上記シリンダ部の内部断面積及び上記板状通路の断面
積より小さく形成された注湯装置の上端注湯口から、ア
ルミニウム合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビ
ティ内に注入し、注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被
鋳ぐるみ物周辺の溶湯が半溶融状態にある時間領域にお
いて、上記ピストンを駆動して上記キャビティ内の半溶
融状態の溶湯を加圧する第2発明によって、夫々被鋳ぐ
るみ物と鋳造金属との密着性を向上して鋳ぐるみ鋳造製
品の信頼性、耐久性を改善し得ると共に、この種鋳ぐる
み鋳造製品を安価に提供し得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明を実施例する装置の一実施例を示す縦
断面図、第2図は第1図のII−II線に沿う要部横断面
図、第3図は本発明方法を適用して製造されるタペット
の縦断面図、第4図は第2発明を実施する装置の第1実
施例を示す要部縦断面図、第5図は第4図のV−V線に
沿う要部横断面図、第6図は第2発明を実施する装置の
第2実施例を示す要部縦断面図、第7図は第6図のVII
−VII線に沿う要部横断面図である。 10……タペット、12……チップ(被鋳ぐるみ物)、14…
…タペット本体、20……下型、24……上型、26……加圧
ピストン、30……加圧装置、32……注湯装置、34……注
湯口、38……入れ子、40……加圧装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安松 金男 静岡県小笠郡菊川町倉沢298番地の1―2 (56)参考文献 特開 昭61−147961(JP,A) 特開 昭59−156560(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部にキャビティを有すると共に、同キャ
    ビティ内に挿入される被鋳ぐるみ物の側方において同キ
    ャビティに連通しその内部に溶湯加圧用のピストンを摺
    動自在に嵌装したシリンダ部を有する鋳型内に、セラミ
    ックス、焼結金属等で作られた被鋳ぐるみ物を挿入した
    のち、 下端を上記キャビティに接続され同キャビティより上方
    に延在して溶湯通路を形成すると共に、同通路の壁厚が
    上記キャビティ部分の鋳型壁厚より薄く形成され、さら
    に同通路の断面積が上記シリンダ部の内部断面積より小
    さく形成された注湯装置の上端注湯口から、アルミニウ
    ム合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビティ内に
    注入し、 注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被鋳ぐるみ物周辺の
    溶湯が半溶融状態にある時間領域において、上記ピスト
    ンを駆動して上記キャビティ内の半溶融状態の溶湯を加
    圧する ことを特徴とする鋳ぐるみ鋳造方法
  2. 【請求項2】内部にキャビティを有すると共に、同キャ
    ビティ内に挿入する被鋳ぐるみ物の側方において板状の
    通路を介して同キャビティに連通しその内部に溶湯加圧
    用のピストンを摺動自在に嵌装したシリンダ部を有する
    鋳型内に、セラミックス、焼結金属等で作られた被鋳ぐ
    るみ物を挿入したのち、 下端を上記キャビティに接続され同キャビティより上方
    に延在して溶湯通路を形成すると共に、同溶湯通路の断
    面積が上記シリンダ部の内部断面積及び板状通路の断面
    積より小さく形成された注湯装置の上端注湯口から、ア
    ルミニウム合金、鋳鉄等の溶湯を大気圧下に上記キャビ
    ティ内に注入し、 注湯口付近の溶湯が凝固すると共に被鋳ぐるみ物周辺の
    溶湯が半溶融状態にある時間領域において、上記ピスト
    ンを駆動して上記キャビティ内の半溶融状態の溶湯を加
    圧する ことを特徴とする鋳ぐるみ鋳造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224988B1 (ko) * 2011-07-29 2013-01-22 현대제철 주식회사 열간압연롤 주조용 몰드
KR101224990B1 (ko) * 2011-08-30 2013-01-22 현대제철 주식회사 열간압연롤 주조용 몰드의 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4965305B2 (ja) * 2006-03-31 2012-07-04 Dowaメタルテック株式会社 金属−セラミックス接合基板の製造方法
JP4965314B2 (ja) * 2007-03-30 2012-07-04 Dowaメタルテック株式会社 金属−セラミックス接合基板の製造装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61147961A (ja) * 1984-12-22 1986-07-05 Toshiba Corp 複合材料による要素部品の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224988B1 (ko) * 2011-07-29 2013-01-22 현대제철 주식회사 열간압연롤 주조용 몰드
KR101224990B1 (ko) * 2011-08-30 2013-01-22 현대제철 주식회사 열간압연롤 주조용 몰드의 제조방법

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