JPH08199277A - Door panel made of aluminum die casting and its production - Google Patents

Door panel made of aluminum die casting and its production

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JPH08199277A
JPH08199277A JP2473895A JP2473895A JPH08199277A JP H08199277 A JPH08199277 A JP H08199277A JP 2473895 A JP2473895 A JP 2473895A JP 2473895 A JP2473895 A JP 2473895A JP H08199277 A JPH08199277 A JP H08199277A
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幸雄 倉増
Toshiya Anami
敏也 穴見
Masamichi Suzuki
正道 鈴木
Hiroaki Mori
宏昭 森
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Abstract

PURPOSE: To obtain a door panel assembled to window of an automobile, electric railcar,. etc. CONSTITUTION: The aluminum alloy consisting of, by weight, 3-12% Si, 0.3-2.0% Fe, 0.1-1.0% Mg, 0.3-1.0% Mn, as necessary, 1.0-5.0% Cu is die cast to a product shape reinforced with a rib to obtain a door panel made of aluminum die casting. The die used consists of the fixed die 11 forming a runner 34, the intermediate die 12 forming runners 35, 36 and gates 37, 38 and the moving die 13 inserted with a pushing pun 39, and one or more gates 37, 38 are arranged in the circle having a diameter of 50-100 times of product thickness. By this method, a door panel of complicated shape is produced as integrated by die casting and the product excellent in strength is obtained at low cost.

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、軽量化及び強度が要求
される自動車,電車等のドア及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a door for automobiles, trains, etc., which is required to be lightweight and strong, and a method for manufacturing the door.

【0002】[0002]

【従来の技術】面積の大きなドア等のパネルをアルミ材
料等で作成するとき、一体的な成形が困難なことから、
各パーツを分割してプレス成形し、成形された各パーツ
を組み立てていた。自動車,電車等の本体にドアを取り
付けた場合、枢軸部及びその近傍に過大な力が加わる。
そのため、大きな加重が加わる部分には、厚いアルミニ
ウム板をプレス成形し、他の薄板でできたプレス成形品
に溶接している。
2. Description of the Related Art When a panel such as a door having a large area is made of an aluminum material or the like, it is difficult to integrally form the panel,
Each part was divided and press molded to assemble each molded part. When a door is attached to the body of an automobile or train, excessive force is applied to the pivot and its vicinity.
Therefore, a thick aluminum plate is press-molded at a portion where a large load is applied, and is welded to a press-molded product made of another thin plate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、各パ
ーツごとのプレス成形及び分割した各パーツの組立て等
が必要とされるため、工数が多いことから製造コストを
上昇させる原因となる。また、製品ごとに金型形状が異
なることから、多数の金型を用意することが要求され
る。しかも、補強のために板厚が異なる部分を溶接して
いるので、溶接工程が必要とされることは勿論、得られ
るドアパネルの形状に制約が加わる。その結果、多種多
様な形状をもつ製品需要に対応できない。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、肉厚
を自由に変えることができるダイカスト法を採用するこ
とにより、工数やプレス金型費を低減又は節減し、設計
自由度が高く任意形状のアルミニウム製ドアを安価に得
ることを目的とする。
In the conventional method, it is necessary to press-mold each part and assemble each of the divided parts, which requires a lot of man-hours and causes an increase in manufacturing cost. Moreover, since the shape of the mold differs for each product, it is required to prepare a large number of molds. Moreover, since the portions having different plate thicknesses are welded for reinforcement, not only the welding process is required, but also the shape of the obtained door panel is restricted. As a result, it is not possible to meet the demand for products having various shapes. The present invention has been devised to solve such a problem, and by adopting a die casting method capable of freely changing the wall thickness, the number of man-hours and press die costs can be reduced or reduced, and the design The purpose is to obtain a highly flexible aluminum door of any shape at low cost.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウムダ
イカスト製ドアパネルは、その目的を達成するため、S
i:3〜12重量%,Fe:0.3〜2.0重量%,M
g:0.1〜1.0重量%及びMn:0.3〜1.0重
量%を含むアルミニウム合金をリブで補強された製品形
状にダイカストしたことを特徴とする。使用するアルミ
ニウム合金は、更にCu:1.0〜5.0重量%を含む
ことができる。補強のために形成されるリブは、ダイカ
スト時の欠陥発生を考慮して高さが30mm以下及び上
辺の長さが15mm以下のほぼ台形状断面に設けられ
る。ダイカストに際しては、ランナーが形成された固定
型,ランナー及びゲートが形成された中間型及び押出し
ピンが嵌挿された可動型で構成され、製品板厚の50〜
100倍を直径とする円内に少なくとも1個以上のゲー
トが設けられた金型を使用することが好ましい。
The aluminum die-cast door panel according to the present invention has the following object.
i: 3 to 12% by weight, Fe: 0.3 to 2.0% by weight, M
An aluminum alloy containing g: 0.1 to 1.0% by weight and Mn: 0.3 to 1.0% by weight is die cast into a rib-reinforced product shape. The aluminum alloy used may further contain Cu: 1.0 to 5.0% by weight. The rib formed for reinforcement is provided in a substantially trapezoidal cross section having a height of 30 mm or less and an upper side length of 15 mm or less in consideration of the occurrence of defects during die casting. During die casting, it is composed of a fixed type with a runner formed, an intermediate type with a runner and a gate formed, and a movable type with an extrusion pin inserted.
It is preferable to use a mold in which at least one gate is provided in a circle having a diameter of 100 times.

【0005】ダイカスト後、〜の何れかの熱処理を
施すとき、鋳放し状態の機械的特性が改善される。 300℃以上の温度で1時間以上保持した後で放冷
する。 450〜550℃に10分以上保持した後で急冷す
る。 130〜250℃に1〜5時間保持した後で放冷す
る。 450〜550℃に10分以上保持した後で急冷
し、更に100〜250℃に1〜5時間保持し、放冷す
る。 本発明に従ったドアパネルは、たとえば図1に示す金型
を使用してダイカストされる。金型10は、固定型1
1,中間型12及び可動型13を組み合わせた構造をも
ち、中間型12と可動型13との間に製品形状に対応し
た鋳造空間14が形成される。固定型11,中間型12
及び可動型13は、固定プラテン21と可動プラテン2
2との間で挟持される。可動型13と可動プラテン22
との間に、ダイベース23を挿入している。
After the die casting, when any one of the heat treatments (1) to (3) is applied, the mechanical properties in the as-cast state are improved. After keeping at a temperature of 300 ° C. or higher for 1 hour or longer, it is allowed to cool. Hold at 450 to 550 ° C for 10 minutes or more and then quench. After keeping at 130 to 250 ° C. for 1 to 5 hours, it is allowed to cool. After holding at 450 to 550 ° C. for 10 minutes or more, it is rapidly cooled, and further held at 100 to 250 ° C. for 1 to 5 hours and allowed to cool. The door panel according to the present invention is die cast using, for example, the mold shown in FIG. Mold 10 is fixed mold 1
1, the intermediate mold 12 and the movable mold 13 are combined, and a casting space 14 corresponding to the product shape is formed between the intermediate mold 12 and the movable mold 13. Fixed type 11, intermediate type 12
The movable mold 13 includes a fixed platen 21 and a movable platen 2.
It is sandwiched between two. Movable die 13 and movable platen 22
The die base 23 is inserted between and.

【0006】鋳造されるアルミニウム合金30は、一端
がプランジャー31で閉塞されるスリーブ32に収容さ
れている。スリーブ32の他端は、固定型11に形成し
たスプール33に開口している。スプール33は、固定
型11に形成したランナー34を経て中間型12に形成
したランナー35,36及びゲート37,38を経て鋳
造空間14に連通している。アルミニウム合金30は、
プランジャー31で加圧され、ランナー34〜36を経
て複数のゲート37,38・・から鋳造空間14に圧入
される。アルミニウム合金30は、鋳造空間14内で金
型10により冷却され、凝固する。鋳造されたアルミニ
ウム合金30が所定温度まで降温したとき、ダイベース
23側から押出しピン39,39・・を鋳造空間14に
向けて押し出し、鋳造されたアルミニウム合金製品を金
型10から分離する。
The cast aluminum alloy 30 is housed in a sleeve 32 whose one end is closed by a plunger 31. The other end of the sleeve 32 is open to the spool 33 formed on the fixed mold 11. The spool 33 communicates with the casting space 14 via a runner 34 formed on the fixed mold 11 and runners 35 and 36 and gates 37 and 38 formed on the intermediate mold 12. Aluminum alloy 30
It is pressurized by the plunger 31 and is pressed into the casting space 14 through the plurality of gates 37, 38, ... The aluminum alloy 30 is cooled by the mold 10 in the casting space 14 and solidifies. When the cast aluminum alloy 30 is cooled to a predetermined temperature, the extrusion pins 39, 39 ... Are extruded from the die base 23 side toward the casting space 14 to separate the cast aluminum alloy product from the mold 10.

【0007】このように固定型11,中間型12及び可
動型13で構成した金型10を使用する鋳造では、固定
型11及び中間型12を貫通するランナー34〜36を
介して合金溶湯が鋳造空間14に供給され、他側から押
し出される押出しピン39,39・・によってアルミニ
ウム合金ダイカストが金型10から分離される。そのた
め、厚みに比較して面積が広い目標形状であっても、鋳
造空間14の中央部に溶湯を供給することができ、各部
に十分な量の溶湯が充満する。結果として、製品の側面
から合金溶湯を供給する2枚金型のダイカスト金型設計
に比較して、鋳造される製品形状に加わる制約が少な
く、大きな面積をもつ鋳造品も容易に製造できる。ま
た、補強等のために肉厚化する部分では、ランナー35
及びゲート37で示すように専用の湯道を中間型12に
設けることにより、必要とする厚みをもつ肉厚部が容易
に形成される。
In the casting using the die 10 composed of the fixed die 11, the intermediate die 12 and the movable die 13 as described above, molten alloy is cast through the runners 34 to 36 penetrating the fixed die 11 and the intermediate die 12. The aluminum alloy die casting is separated from the mold 10 by the extrusion pins 39, 39, ... Which are supplied to the space 14 and are extruded from the other side. Therefore, even if the target shape has a larger area than the thickness, the molten metal can be supplied to the central portion of the casting space 14, and a sufficient amount of molten metal is filled in each portion. As a result, compared to the die-casting die design of the two-die die that supplies the molten alloy from the side surface of the product, there are less restrictions on the shape of the product to be cast, and a cast product having a large area can be easily manufactured. In addition, the runner 35 is used in the thickened portion for reinforcement.
By providing a dedicated runner on the intermediate die 12 as shown by the gate 37, a thick portion having a required thickness can be easily formed.

【0008】この金型を使用して鋳造されるアルミニウ
ム合金30としては、Si:3〜12重量%,Fe:
0.3〜2.0重量%,Mg:0.1〜1.0重量%及
びMn:0.3〜1.0重量%を含むアルミニウム合
金、或いは更にCu:1.0〜5.0重量%含むアルミ
ニウム合金が使用される。アルミニウム合金の成分は、
次のように得られた鋳造品の特性に影響を及ぼす。 Si:3〜12重量% 鋳造性に影響を及ぼす合金元素であり、3重量%以上の
Si含有で良好な湯流れ性が得られる。しかし、12重
量%を超える多量のSi含有は、初晶Siの晶出を促進
させ、得られた鋳造品の靭性を低下させ易い。
The aluminum alloy 30 cast using this mold has Si: 3 to 12% by weight and Fe:
Aluminum alloy containing 0.3 to 2.0% by weight, Mg: 0.1 to 1.0% by weight and Mn: 0.3 to 1.0% by weight, or further Cu: 1.0 to 5.0% by weight. % Aluminum alloy is used. The components of aluminum alloy are
It affects the properties of the castings obtained as follows. Si: 3 to 12% by weight It is an alloying element that affects the castability, and if 3% by weight or more of Si is contained, good melt flowability can be obtained. However, a large amount of Si content exceeding 12% by weight promotes crystallization of primary crystal Si and tends to reduce the toughness of the obtained cast product.

【0009】Fe:0.3〜2.0重量% 冷却・凝固した鋳造品の金型10内面に対する分離性を
向上させる有効元素である。Fe含有量が0.3重量%
未満では、金型10の内面に対する焼付きが生じ易く、
分離性が低下すると共に、得られた鋳造品に表面欠陥が
生じ易くなる。しかし、2.0重量%を超える多量のF
eが含まれると、巨大なFe系金属間化合物が生成し易
くなり、鋳造品の靭性を低下させる。 Mg:0.1〜1.0重量% Mg2 Siとなってアルミニウムマトリックスに析出
し、鋳造品の強度を向上させる。このような効果は、M
g含有量が0.1重量%以上で顕著となる。しかし、
1.0重量%を超えるMg含有量では、溶湯の流動性が
低下し、肉不足等の欠陥が生じ易くなる。
Fe: 0.3 to 2.0% by weight It is an effective element for improving the separability of the cooled and solidified casting from the inner surface of the mold 10. Fe content 0.3% by weight
If less than, seizure easily occurs on the inner surface of the mold 10,
The separability is lowered and surface defects are easily generated in the obtained cast product. However, a large amount of F exceeding 2.0% by weight
When e is contained, a huge Fe-based intermetallic compound is likely to be generated, which lowers the toughness of the cast product. Mg: 0.1-1.0 wt% Mg 2 Si is deposited on the aluminum matrix and improves the strength of the cast product. This effect is
It becomes remarkable when the g content is 0.1% by weight or more. But,
When the Mg content exceeds 1.0% by weight, the fluidity of the molten metal is lowered, and defects such as lack of meat are likely to occur.

【0010】Mn:0.3〜1.0重量% Feと共に粒状のAl−Fe−Mn系金属間化合物をつ
くり、鋳造品の靭性を向上させる。しかし、Al−Fe
−Mn系金属間化合物は、Mn含有量が0.3重量%未
満では十分な粒状化作用を発揮しない。また、1.0重
量%を超える多量のMnが含まれると、巨大な塊状Al
−Fe−Mn系金属間化合物が生成し、ハードスポット
の原因となる。 Cu:1.0〜5.0重量% 必要に応じて添加される合金元素であり、耐力等の機械
的強度を向上させる作用を呈する。このような効果は、
1.0重量%以上のCu含有量で顕著となる。しかし、
5.0重量%を超える多量のCuが含まれると、伸び及
び耐食性が劣化する傾向がみられる。
Mn: 0.3 to 1.0 wt% A granular Al-Fe-Mn-based intermetallic compound is formed together with Fe to improve the toughness of a cast product. However, Al-Fe
If the Mn content is less than 0.3% by weight, the —Mn-based intermetallic compound does not exhibit a sufficient granulation effect. Further, if a large amount of Mn exceeding 1.0 wt% is contained, a huge massive Al
A -Fe-Mn-based intermetallic compound is generated, which causes a hard spot. Cu: 1.0 to 5.0% by weight It is an alloying element added as necessary, and has an effect of improving mechanical strength such as proof stress. Such an effect is
It becomes remarkable when the Cu content is 1.0% by weight or more. But,
When a large amount of Cu exceeding 5.0% by weight is contained, elongation and corrosion resistance tend to deteriorate.

【0011】図1に示した構成をもつ金型10では、補
強用の肉厚部を容易に作ることができる。しかし、鋳造
品が凝固・冷却するときの収縮を考慮するとき、冷却が
遅れがちな肉厚部には種々の鋳造欠陥が発生し易い。そ
のため、肉厚部は、図2(a)に示すサイズのリブで構
成することが必要である。リブ40は、製品部41から
の高さHが30mm以下で、上辺の幅Wが15mm以下
の台形状断面をもっている。台形状断面は、金型から鋳
造品を取り出すときの型分離性を良くする。高さH及び
幅Wは、凝固遅れとなるリブ40の内部にヒケ巣42
(図2b)が発生することを防止する上から定められ
る。H=30mm及びW=15mmがヒケ巣42の発生
限界であり、ヒケ巣42が発生した鋳造品では大幅な強
度低下がみられる。
In the mold 10 having the structure shown in FIG. 1, the reinforcing thick portion can be easily formed. However, when considering shrinkage when the cast product solidifies and cools, various casting defects are likely to occur in the thick portion where cooling is likely to be delayed. Therefore, the thick portion needs to be formed by ribs having a size shown in FIG. The rib 40 has a trapezoidal cross section in which the height H from the product portion 41 is 30 mm or less and the width W of the upper side is 15 mm or less. The trapezoidal cross section improves the mold separability when the cast product is taken out from the mold. The height H and the width W are as follows:
It is defined to prevent (Fig. 2b) from occurring. H = 30 mm and W = 15 mm are the limits of occurrence of the shrinkage cavities 42, and a cast product in which the shrinkage cavities 42 are generated shows a significant decrease in strength.

【0012】鋳造空間14は、製品形状に対応して設計
されている。たとえば、製品形状が図3(a)に示すよ
うに複数の窓部51,51・・を持つ場合、窓部51,
51・・に相当する箇所では、合金溶湯が侵入しないよ
うに、中間型12と可動型13とを密着させる。窓部5
1,51・・の縁部では強度が不足していることから、
窓部51,51・・を取り巻くようにリブ40を形成す
る。このように連続したリブ40は、たとえば中間型1
2に接する可動型13の表面に形成した条溝によって作
ることができる。また、中間型12と可動型13との接
触面を湾曲させておくとき、断面形状が図3(b)に示
すように所定形状の曲面をもつ製品が得られる。大きな
面積をもつ製品のダイカストでは、各部に十分な量の合
金溶湯を行き渡らせることが必要である。特に、図3に
示すように比較的薄い部分が多い鋳造品を製造する場
合、薄肉部に供給される溶湯量が不足し、製品に肉厚変
動や形状不良等の欠陥を発生させ易い。
The casting space 14 is designed according to the product shape. For example, when the product shape has a plurality of window portions 51, 51, ... As shown in FIG.
At positions corresponding to 51 ..., The intermediate mold 12 and the movable mold 13 are brought into close contact with each other so that the molten alloy does not enter. Window 5
Since the edge of 1,51 ... is not strong enough,
The rib 40 is formed so as to surround the window portions 51, 51. The rib 40 continuous in this way is, for example, an intermediate mold 1.
It can be formed by a groove formed on the surface of the movable die 13 which is in contact with 2. Further, when the contact surface between the intermediate die 12 and the movable die 13 is curved, a product having a curved surface of a predetermined shape as shown in FIG. 3B is obtained. Die casting of products having a large area requires that a sufficient amount of molten alloy be spread over each part. In particular, as shown in FIG. 3, when a cast product having many relatively thin portions is produced, the amount of molten metal supplied to the thin portion is insufficient, and defects such as wall thickness fluctuations and shape defects are likely to occur in the product.

【0013】本発明では、薄肉部に溶湯を供給するゲー
ト37や厚肉部に溶湯を供給するゲート38を図4に示
すように分布させることにより、溶湯の供給量不足を解
消している。各部で十分な溶湯供給量を確保するために
は、本発明者等の実験によるとゲート間隙を板厚の50
〜100倍にする必要があることが判った。すなわち、
板厚の50〜100倍を直径とする円内に少なくとも1
個のゲートを設けるとき、各部に対し十分な量の溶湯が
供給される。たとえば、板厚2mmの付近ではゲート間
隙を100〜200mmに、すなわち、半径50〜10
0mmの円内に少なくとも1個のゲートを設けるとき、
肉不足や形状不良等の欠陥がない鋳造品が得られる。
In the present invention, the gate 37 for supplying the molten metal to the thin portion and the gate 38 for supplying the molten metal to the thick portion are distributed as shown in FIG. In order to secure a sufficient molten metal supply amount in each part, according to experiments by the present inventors, the gate gap is set to 50 mm or less.
It turns out that it needs to be multiplied by 100. That is,
At least 1 in a circle whose diameter is 50 to 100 times the plate thickness
When the individual gates are provided, a sufficient amount of molten metal is supplied to each part. For example, when the plate thickness is 2 mm, the gate gap is 100 to 200 mm, that is, the radius is 50 to 10 mm.
When providing at least one gate in a circle of 0 mm,
A cast product free from defects such as lack of meat and defective shape can be obtained.

【0014】得られた鋳造品は、鋳放なしのままで使用
されることもあるが、用途に応じて要求される性能を考
慮して〜の熱処理が必要に応じて施される。 300℃以上の温度に1時間以上保持した後で放冷
する焼きなまし処理であり、引張り強さ及び耐力が低下
するものの、伸びが向上する。十分な伸びを得るために
は、300℃以上の加熱温度及び1時間以上の保持時間
が必要である。 合金成分をアルミニウムマトリックスに固溶させる
処理であり、450〜550℃に10分以上保持した
後、急冷する。この処理を施すことにより、鋳造品が軟
らかくなり、引張り強さが低下し、伸びが増加する。合
金成分を固溶させるためには450℃以上の加熱温度が
必要であるが、550℃を超える加熱温度では局部的な
溶解が生じる虞れがある。また、10分未満の加熱で
は、固溶体化が十分に進行しない。
The obtained cast product may be used as it is without being cast, but in consideration of the performance required depending on the application, the heat treatments 1 to 3 are performed as necessary. This is an annealing treatment in which the temperature is kept at 300 ° C. or higher for 1 hour or more and then allowed to cool, and although the tensile strength and the yield strength are reduced, the elongation is improved. To obtain sufficient elongation, a heating temperature of 300 ° C. or higher and a holding time of 1 hour or longer are required. This is a treatment in which the alloy components are solid-solved in an aluminum matrix, which is held at 450 to 550 ° C. for 10 minutes or more and then rapidly cooled. This treatment softens the cast product, lowers the tensile strength and increases the elongation. A heating temperature of 450 ° C. or higher is required to form a solid solution of the alloy components, but a heating temperature of higher than 550 ° C. may cause local melting. Further, if heated for less than 10 minutes, solid solution formation does not proceed sufficiently.

【0015】 ダイカストによって強制的に固溶され
た合金元素を析出させ、強度の向上を図る熱処理であ
る。130〜250℃に1〜5時間保持した後で放冷す
ることにより、材料の引張り強さ及び耐力が向上する。
130℃未満の加熱温度及び1時間に満たない加熱時間
では、十分な析出反応が得られない。しかし、250℃
を超える加熱温度や5時間を超える長時間加熱では、却
って過時効に起因した軟化現象が起こり易い。 450〜550℃×10分以上→急冷の溶体化後
に、100〜250℃×1〜5時間の人工時効を行わ
せ、溶体化処理によって固溶した合金元素を析出させる
熱処理である。この熱処理により、伸びが若干低下する
ものの、引張り強さ及び耐力が上昇する。
This is a heat treatment for enhancing the strength by forcibly precipitating the solid-dissolved alloy elements by die casting. By holding at 130 to 250 ° C. for 1 to 5 hours and then allowing to cool, the tensile strength and yield strength of the material are improved.
If the heating temperature is lower than 130 ° C. and the heating time is shorter than 1 hour, a sufficient precipitation reaction cannot be obtained. However, 250 ° C
On the contrary, if the heating temperature exceeds 5 hours or the heating time exceeds 5 hours, the softening phenomenon due to overaging tends to occur. 450 to 550 ° C. × 10 minutes or more → Temperature-quenched solution treatment is followed by artificial aging at 100 to 250 ° C. × 1 to 5 hours, which is a heat treatment for precipitating solid solution alloy elements by solution treatment. By this heat treatment, the elongation is slightly lowered, but the tensile strength and the yield strength are increased.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

実施例1:各ゲート37,38・・の断面積を600m
2 に設計した図1の金型10を使用し、Si:9.0
重量%,Fe:0.47重量%,Mn:0.34重量%
及びMg:0.27重量%を含むアルミニウム合金から
インナードアフレームを鋳造した。金型10を170℃
に加温し、アルミニウム合金溶湯を鋳造温度670℃
で、裏面を図3(a)に,側面を図3(b)に示す形状
をもつインナードアフレームに鋳造した。スリーブ32
に収容されたアルミニウム合金30は、鋳造圧力が60
0kg/cm2 となるように、移動速度1.7m/秒で
スリーブ32内に侵入するプランジャー31で加圧され
た。このとき、合金溶湯は、ゲート37,38・・を流
動速度70m/秒で通過した。
Example 1: The cross-sectional area of each gate 37, 38 ...
Using the mold 10 of FIG. 1 designed to m 2 , Si: 9.0
% By weight, Fe: 0.47% by weight, Mn: 0.34% by weight
And an inner door frame was cast from an aluminum alloy containing Mg: 0.27% by weight. Mold 10 at 170 ℃
And heat the molten aluminum alloy to a casting temperature of 670 ° C.
Then, the back surface was cast into an inner door frame having the shape shown in FIG. 3 (a) and the side surface into the shape shown in FIG. 3 (b). Sleeve 32
The aluminum alloy 30 stored in the
It was pressurized by the plunger 31 penetrating into the sleeve 32 at a moving speed of 1.7 m / sec so as to be 0 kg / cm 2 . At this time, the molten alloy passed through the gates 37, 38, ... At a flow velocity of 70 m / sec.

【0017】ゲート位置は、図4に示す分布で、リブ4
0の直上及び薄肉部に直接取り付けた。本実施例では、
最大半径162mm及び最小半径23mm内に1個のゲ
ートが存在する分布で、43本のゲート37,38を設
けた。得られた鋳造品は、長さ1284mm,幅593
mm(図3a)で、高さ170mm(図3b)であり、
複数の窓部51,51・・を持っていた。各窓部51の
周縁には、高さHが25mmで上辺の幅Wが9mmのリ
ブ40を形成した。リブ40のない箇所では、板厚を2
〜10mmに設計した。リブ40は、要求される強度を
考慮して一重の部分及び二重の部分で形成した。
The gate positions have the distribution shown in FIG.
It was attached directly to 0 and to the thin part. In this embodiment,
Forty-three gates 37 and 38 were provided in a distribution in which one gate exists within the maximum radius of 162 mm and the minimum radius of 23 mm. The casting obtained has a length of 1284 mm and a width of 593.
mm (FIG. 3a) and height 170 mm (FIG. 3b),
It had a plurality of windows 51, 51 ... A rib 40 having a height H of 25 mm and an upper side width W of 9 mm was formed on the periphery of each window 51. In the place where there is no rib 40, the plate thickness is 2
It was designed to be 10 mm. The rib 40 is formed of a single portion and a double portion in consideration of required strength.

【0018】得られた鋳造品につき、鋳放し状態及び
〜の熱処理を施した後で機械的性質を調査した。各熱
処理の加熱条件は、次のとおり設定した。 熱処理:300℃×4時間 → 空冷 熱処理:510℃×2時間 → 水冷 熱処理:170℃×4.5時間 →放冷 熱処理:510℃×2時間 → 水冷 → 170℃
×4.5時間 →放冷 実験結果を示す表1から明らかなように、鋳放し状態又
は熱処理〜の如何に応じて引張り強さ,耐力,伸び
等の機械的特性が異なっている。そこで、鋳放し状態又
は熱処理〜を選択することによって、用途に応じて
要求される特性をもつ製品が得られる。
The mechanical properties of the obtained cast product were investigated after the as-cast condition and after the heat treatment of. The heating conditions for each heat treatment were set as follows. Heat treatment: 300 ° C × 4 hours → Air cooling Heat treatment: 510 ° C × 2 hours → Water cooling Heat treatment: 170 ° C × 4.5 hours → Cooling Heat treatment: 510 ° C × 2 hours → Water cooling → 170 ° C
× 4.5 hours → Cooling As is clear from Table 1 showing the experimental results, mechanical properties such as tensile strength, proof stress and elongation are different depending on the as-cast condition or heat treatment. Therefore, by selecting the as-cast condition or the heat treatment, a product having the properties required depending on the application can be obtained.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】実施例2:Si:9.0重量%,Fe:
0.47重量%,Cu:1.5重量%,Mn:0.34
重量%及びMg:0.27重量%を含むアルミニウム合
金を、実施例1と同様に鋳造した。得られた鋳造品は、
鋳放し状態で引張り強さが290N/mm2 ,0.2%
耐力が160N/mm2 ,伸びが3%であった。
Example 2: Si: 9.0% by weight, Fe:
0.47% by weight, Cu: 1.5% by weight, Mn: 0.34
An aluminum alloy containing wt% and Mg: 0.27 wt% was cast as in Example 1. The cast product obtained is
Tensile strength 290 N / mm 2 , 0.2% in as-cast condition
The yield strength was 160 N / mm 2 and the elongation was 3%.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、鋳放し又は熱処理状態に応じて機械的特性が異なる
アルミニウム合金をダイカストしたドアパネルとしてい
る。ダイカストは、固定型,中間型及び可動型で組み合
わされた金型を使用することから、厚みに比較して大き
な面積をもつ鋳造品であっても、肉不足等に起因した欠
陥のない製品を高い設計自由度で得ることができる。ま
た、ヒケ巣等の欠陥を含まない補強用リブが一体成形さ
れることから、肉厚部材を溶接等によって組み立ててい
た従来のドアパネルに比較して工数が大幅に節減され、
構造体としての強度も向上する。
As described above, in the present invention, the door panel is formed by die-casting an aluminum alloy having different mechanical properties depending on the as-cast or heat-treated state. Since die casting uses a die that is a combination of a fixed die, an intermediate die, and a movable die, even if it is a cast product that has a large area compared to the thickness, products that do not have defects due to lack of meat, etc. It can be obtained with a high degree of design freedom. In addition, since the reinforcing ribs that do not include defects such as sinkholes are integrally molded, the number of steps is significantly reduced compared to the conventional door panel in which the thick member is assembled by welding,
The strength as a structure is also improved.

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

【図1】 本発明に従ったドアパネルを製造する金型装
1 is a mold apparatus for manufacturing a door panel according to the present invention.

【図2】 ドアパネルに設けられるリブ(a)及びヒケ
巣が発生したリブ(b)
FIG. 2 is a rib (a) provided on a door panel and a rib (b) having a shrinkage cavity.

【図3】 ダイカストされたインナードアフレームの裏
面(a)及び側面(b)
FIG. 3 is a back surface (a) and a side surface (b) of the die-cast inner door frame.

【図4】 同インナードアフレームのゲートの位置[Fig. 4] Position of the gate of the inner door frame

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:金型 11:固定型 12:中間型 1
3:可動型 14:鋳造空間 21:固定プラテン
22:可動プラテン 30:アルミニウム合金(溶湯) 31:プランジャ
ー 32:スリーブ 33:スプルー 34〜36:ランナー 37〜3
8:ゲート 39:押出しピン 40:リブ 41:製品部 42:ヒケ巣 51:窓部
10: Mold 11: Fixed type 12: Intermediate type 1
3: Movable type 14: Casting space 21: Fixed platen 22: Movable platen 30: Aluminum alloy (molten metal) 31: Plunger 32: Sleeve 33: Sprue 34-36: Runner 37-3
8: Gate 39: Extruding pin 40: Rib 41: Product part 42: Sink cavity 51: Window part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 宏昭 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroaki Mori 161 Kambara, Kambara-machi, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Kambara factory

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Si:3〜12重量%,Fe:0.3〜
2.0重量%,Mg:0.1〜1.0重量%及びMn:
0.3〜1.0重量%を含むアルミニウム合金をリブで
補強された製品形状にダイカストしたアルミニウムダイ
カスト製ドアパネル。
1. Si: 3 to 12% by weight, Fe: 0.3 to
2.0 wt%, Mg: 0.1-1.0 wt% and Mn:
An aluminum die cast door panel obtained by die casting an aluminum alloy containing 0.3 to 1.0% by weight into a rib-reinforced product shape.
【請求項2】 請求項1記載のアルミニウム合金は更に
Cu:1.0〜5.0重量%を含むものであるアルミニ
ウムダイカスト製ドアパネル。
2. An aluminum die-cast door panel, wherein the aluminum alloy according to claim 1 further contains Cu: 1.0 to 5.0% by weight.
【請求項3】 請求項1記載のリブは高さが30mm以
下及び上辺の長さが15mm以下のほぼ台形状断面をも
つアルミニウムダイカスト製ドアパネル。
3. An aluminum die-cast door panel having a substantially trapezoidal cross section having a height of 30 mm or less and an upper side length of 15 mm or less.
【請求項4】 請求項1又は2記載のアルミニウム合金
をダイカストする際に、ランナーが形成された固定型,
ランナー及びゲートが形成された中間型及び押出しピン
が嵌挿された可動型で構成され、製品板厚の50〜10
0倍を直径とする円内に少なくとも1個以上のゲートが
設けられた金型を使用することを特徴とするアルミニウ
ムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
4. A fixed die having runners formed when die-casting the aluminum alloy according to claim 1 or 2,
It is composed of an intermediate die having runners and gates and a movable die having push-out pins fitted therein, and has a product thickness of 50 to 10
A method for manufacturing an aluminum die-cast door panel, characterized in that a mold having at least one gate provided in a circle having a diameter of 0 times is used.
【請求項5】 300℃以上の温度で1時間以上保持し
た後で放冷する熱処理を請求項4記載の製品形状にダイ
カストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするア
ルミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
5. A method for manufacturing an aluminum die-cast door panel, which comprises subjecting a die-cast aluminum alloy having a product shape according to claim 4 to a heat treatment of holding at a temperature of 300 ° C. or higher for 1 hour or more and then allowing to cool.
【請求項6】 450〜550℃に10分以上保持した
後で急冷する熱処理を請求項4記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
6. A method of manufacturing an aluminum die-cast door panel, which comprises subjecting an aluminum alloy die-cast to a product shape according to claim 4 to a heat treatment of quenching after holding at 450 to 550 ° C. for 10 minutes or more.
【請求項7】 130〜250℃に1〜5時間保持した
後で放冷する熱処理を請求項4記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
7. A method for producing an aluminum die-cast door panel, which comprises subjecting a die-cast aluminum alloy having a product shape according to claim 4 to a heat treatment in which it is left to cool at 130 to 250 ° C. for 1 to 5 hours.
【請求項8】 450〜550℃に10分以上保持した
後で急冷し、更に100〜250℃に1〜5時間保持
し、放冷する熱処理を請求項4記載の製品形状にダイカ
ストしたアルミニウム合金に施すことを特徴とするアル
ミニウムダイカスト製ドアパネルの製造方法。
8. An aluminum alloy die-cast into a product shape according to claim 4, which is heat-treated by holding at 450 to 550 ° C. for 10 minutes or more, then rapidly cooling, further holding at 100 to 250 ° C. for 1 to 5 hours, and allowing to cool. A method for manufacturing an aluminum die-cast door panel, which is characterized in that:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025003A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Daiki Aluminium Industry Co Ltd Casting aluminum alloy, and casting of the aluminum alloy
JP2008525629A (en) * 2004-12-23 2008-07-17 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション Heat treatment of aluminum alloy high pressure die castings.
JP2011058056A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Nissan Motor Co Ltd Aluminum alloy casting member and method for producing the same

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