JPH11324789A - Aluminum casting and its manufacture - Google Patents

Aluminum casting and its manufacture

Info

Publication number
JPH11324789A
JPH11324789A JP15386898A JP15386898A JPH11324789A JP H11324789 A JPH11324789 A JP H11324789A JP 15386898 A JP15386898 A JP 15386898A JP 15386898 A JP15386898 A JP 15386898A JP H11324789 A JPH11324789 A JP H11324789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum casting
aluminum
joining
casting
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP15386898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigenori Yamada
茂則 山田
Nobuaki Suzuki
延明 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP15386898A priority Critical patent/JPH11324789A/en
Publication of JPH11324789A publication Critical patent/JPH11324789A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily manufacture an aluminum casting excellent in strength by integrally casting a joining metal sheet for joining and another aluminum casting. SOLUTION: Solder sheet 3a is previously mounted on a metal mold 13. After that, the metal mold 13 is brought into contact with a metal mold 11. Subsequently, molten aluminum is thrown in from a molten aluminum throw-in port 11 to fill a space formed by the metal molds 11, 13 with the molten aluminum by a plunger 11b. At this time, the solder sheet 3a is still mounted on the metal mold 13 and the molten aluminum is filled, so that the solder sheet 3a is integrally joined (insert) to the end face of the aluminum casting 3. A manufacturing method for a second aluminum casting is substantially similar to the method for the first aluminum casting 3. Subsequently, the corresponding joint faces of the respective aluminum castings are made face to face. In a heating furnace, the castings are heated and simultaneously fixed pressure is applied to the joint faces to join the castings.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ鋳物及びそ
の製造方法に係り、特に、ダイカスト鋳造された複数の
部材を接合してなるアルミ鋳物及びその接合方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum casting and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an aluminum casting formed by joining a plurality of members cast by die casting and a method of joining the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、2つの部材からなるアルミ鋳
物は、以下のような手法で製造されている。即ち、本出
願人による特開平9−222047号公報には、2つの
アルミ鋳物を亜鉛合金はんだ層を介して相互に接合し、
この接合に際してアルミ鋳物に超音波振動を印加する手
法が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an aluminum casting made of two members has been manufactured by the following method. That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2222047 by the present applicant, two aluminum castings are joined to each other via a zinc alloy solder layer,
A method of applying ultrasonic vibration to an aluminum casting at the time of this joining is disclosed.

【0003】上記従来例について図13に基づいて詳述
する。ここでは、例として、アルミ鋳物からなるシリン
ダブロックの製造を例にして説明する。先ず、シリンダ
ブロック本体103は、内部に冷却水通路(ウォーター
ジャケット)109が形成されており、この冷却水通路
109を封止すべく、シリンダブロック本体103の上
部に封止部材105を接合するものである。このとき、
予め、シリンダブロック本体103及び封止部材105
の接合部104a,104bに機械加工を施す。これ
は、シリンダブロック本体103及び封止部材105の
表面を平滑にする為及び表面の酸化膜を削除する為であ
る。
The above conventional example will be described in detail with reference to FIG. Here, as an example, the manufacture of a cylinder block made of an aluminum casting will be described. First, a cooling water passage (water jacket) 109 is formed inside the cylinder block main body 103, and a sealing member 105 is joined to an upper portion of the cylinder block main body 103 to seal the cooling water passage 109. It is. At this time,
In advance, the cylinder block body 103 and the sealing member 105
Are machined to the joints 104a and 104b. This is for smoothing the surfaces of the cylinder block main body 103 and the sealing member 105 and for removing the oxide film on the surfaces.

【0004】続いて、シリンダブロック本体103及び
封止部材105は所定の温度まで予熱される。そして、
上記機械加工が施された加工面に亜鉛合金はんだ層をコ
ーティングする。この亜鉛合金はんだ層のコーティング
は、シリンダブロック本体103及び封止部材105に
超音波振動を印加しながら行う。具体的には、溶融はん
だ浴(図示略)にそれぞれの加工面を浸し、シリンダブ
ロック本体103及び封止部材105に超音波振動を印
加するものである。尚、これら亜鉛合金はんだ層の形成
は、シリンダブロック本体103及び封止部材105に
ついてそれぞれ別個に行われる。
Subsequently, the cylinder block main body 103 and the sealing member 105 are preheated to a predetermined temperature. And
A zinc alloy solder layer is coated on the machined surface subjected to the machining. The coating of the zinc alloy solder layer is performed while applying ultrasonic vibration to the cylinder block main body 103 and the sealing member 105. More specifically, each processing surface is immersed in a molten solder bath (not shown), and ultrasonic vibration is applied to the cylinder block main body 103 and the sealing member 105. The formation of these zinc alloy solder layers is performed separately for the cylinder block main body 103 and the sealing member 105.

【0005】次に、亜鉛合金はんだ層が形成された接合
部104a,104bを、相互に対向するように接触さ
せる。このとき、シリンダブロック本体103と封止部
材105の位置決めを正確に行う。そして、相互に組み
合わされたシリンダブロック本体103と封止部材10
5とを予熱する。その後、シリンダブロック本体103
と封止部材105に超音波振動を印加し、シリンダブロ
ック本体103と封止部材105とを接合する。尚、接
合する部材の大きさや性質によっては、二つの部材を相
互に組み合わせた後、両部材同士を加圧しながら所定の
加熱炉で加熱し、接合するようにしてもよい。
Next, the joints 104a and 104b on which the zinc alloy solder layer is formed are brought into contact with each other so as to face each other. At this time, the positioning between the cylinder block main body 103 and the sealing member 105 is accurately performed. Then, the cylinder block main body 103 and the sealing member 10
5 and preheat. Then, the cylinder block body 103
Then, ultrasonic vibration is applied to the sealing member 105 and the cylinder block main body 103 and the sealing member 105 are joined. Depending on the size and properties of the members to be joined, after the two members are combined with each other, the members may be joined by heating both members while applying pressure to each other in a predetermined heating furnace.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下のような不都合があった。即ち、当該従来
例では、加工面に対する亜鉛合金はんだ層に先だって、
シリンダブロック本体及び封止部材を予熱する必要があ
る。このため、この予熱によってシリンダブロック本体
及び封止部材を構成するアルミ鋳物の強度が低下する場
合がある、という不都合を生じていた。
However, the above conventional example has the following disadvantages. That is, in the conventional example, prior to the zinc alloy solder layer on the processing surface,
It is necessary to preheat the cylinder block body and the sealing member. For this reason, there has been a problem that the strength of the aluminum casting constituting the cylinder block main body and the sealing member may be reduced by the preheating.

【0007】また、上記不都合の他、シリンダブロック
本体等の強度の低下を防止しつつ予熱を行うには、所定
の時間を要するため、製造に時間がかかり、製造効率を
向上させることができない、という不都合を生じてい
た。
In addition to the above disadvantages, it takes a predetermined time to perform preheating while preventing a decrease in the strength of the cylinder block main body and the like. The inconvenience was caused.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、複雑な形状のアルミ鋳物を製造する場
合に、複数の部材を接合することにより、強度に優れた
アルミ鋳物を容易に製造できる方法を提供することを、
その目的とする。
The object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art, and in particular, when manufacturing an aluminum casting having a complicated shape, an aluminum casting excellent in strength can be easily manufactured by joining a plurality of members. To provide a method that can be manufactured in
With that purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1記載の発明では、他のアルミ鋳物と接
合するための接合用金属シートが一体的に鋳造されたア
ルミ鋳物、という構成を採っている。そして、請求項2
ないし4では、接合用金属シートが、ハンダシート,ア
ルミニウムロウ合金シート若しくはブレージングシート
である、という構成を採っている。このように、接合用
金属シートを予め鋳ぐるむことにより、この接合用金属
シートを介して他のアルミ鋳物と容易且つ強固に接合で
きる。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an aluminum casting in which a joining metal sheet for joining with another aluminum casting is integrally cast. It has a configuration. And claim 2
In Nos. 4 to 4, the joining metal sheet is a solder sheet, an aluminum brazing alloy sheet or a brazing sheet. In this way, by pre-casting the joining metal sheet, it is possible to easily and firmly join another aluminum casting through the joining metal sheet.

【0010】請求項5記載の発明では、表面に接合用金
属シートが一体的に鋳造された第1のアルミ鋳物と、こ
の第1のアルミ鋳物に対して接合用金属シートを介して
接合される第2のアルミ鋳物とからなるアルミ鋳物、と
いう構成を採っている。
According to the fifth aspect of the present invention, the first aluminum casting whose surface is integrally formed with the joining metal sheet is joined to the first aluminum casting via the joining metal sheet. An aluminum casting composed of the second aluminum casting is adopted.

【0011】更に、請求項6記載の発明では、表面に接
合用金属シートが一体的に鋳造された第1のアルミ鋳物
に対しハンダシートを介して第2のアルミ鋳物を接触さ
せる工程と、この相互に接触した各アルミ鋳物の接触面
を加熱する工程と、しかる後、アルミ鋳物に超音波振動
を印加して各アルミ鋳物を接合する、という手法を採っ
ている。
Further, in the invention according to claim 6, a step of bringing a second aluminum casting into contact with a first aluminum casting having a surface integrally joined with a joining metal sheet via a solder sheet; A method of heating the contact surfaces of the aluminum castings that have come into contact with each other and then applying ultrasonic vibrations to the aluminum castings to join the aluminum castings are adopted.

【0012】以上のような手法を採ることで、鋳造の段
階で接合用金属シートはアルミ鋳物と強固に一体化され
る。そして、この接合用金属シートを介して他のアルミ
鋳物と接合することにより、複数のアルミ鋳物が接合さ
れて、複雑な形状のアルミ鋳物を製造することができ
る。
By employing the above-described method, the joining metal sheet is firmly integrated with the aluminum casting at the stage of casting. And by joining with another aluminum casting through this joining metal sheet, a plurality of aluminum castings are joined and an aluminum casting with a complicated shape can be manufactured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】まず、図1は本発明にかかる製造方法によ
って製造された完成品のアルミ鋳物1を示し、符号3は
第1のアルミ鋳物を示し、符号5は第2のアルミ鋳物を
示し、符号3a,5aは接合用金属シートとしてのハン
ダシート,符号7は超音波振動の印加による接合部位を
それぞれ示す。
First, FIG. 1 shows a finished aluminum casting 1 manufactured by the manufacturing method according to the present invention, reference numeral 3 denotes a first aluminum casting, reference numeral 5 denotes a second aluminum casting, and reference numeral Reference numerals 3a and 5a denote a solder sheet as a bonding metal sheet, and reference numeral 7 denotes a bonding site by applying ultrasonic vibration.

【0015】先ず図1に示すように、本実施形態におけ
るアルミ鋳物1は、内部にドーム状凹部9を有する第1
のアルミ鋳物3と、このドーム状凹部9に対向する角形
凹部10を有する第2のアルミ鋳物5とから構成されて
いる。尚、これらの形状は一例であって、特に限定され
るものではない。
First, as shown in FIG. 1, an aluminum casting 1 according to the present embodiment has a first
And a second aluminum casting 5 having a rectangular recess 10 facing the dome-shaped recess 9. Note that these shapes are merely examples, and are not particularly limited.

【0016】そして、第1のアルミ鋳物3及び第2のア
ルミ鋳物5はアルミ(合金)製鋳物により構成されると
共に、第1のアルミ鋳物3と第2のアルミ鋳物5の相対
向する接合部が相互に対応して接触し得る形状とされて
いる。
The first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 are made of an aluminum (alloy) casting, and the joints of the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 are opposed to each other. Are shaped so that they can contact each other.

【0017】以下これを詳述すると、図2ないし図4
は、第1のアルミ鋳物3を製造する工程を説明する図で
ある。先ず、図2は、第1のアルミ鋳物3を製造するた
めの第1の金型11及び第2の金型13をそれぞれ示し
ている。第1の金型11には、所定の矩形状凹部11c
が形成され、一方、第2の金型13には、上記したドー
ム状凹部9を形成するための、所定のドーム状凸部13
aが形成されている。また、第1の金型11には、溶融
アルミを金型内に投入するための溶融アルミ投入口11
aが形成されている。尚、図2は各金型11,13の断
面形状を示しているが、これらの金型11,13から形
成される第1のアルミ鋳物3は、その平面形状が円状で
ある。
Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of manufacturing the first aluminum casting 3. First, FIG. 2 shows a first mold 11 and a second mold 13 for manufacturing the first aluminum casting 3 respectively. The first mold 11 has a predetermined rectangular recess 11c.
On the other hand, the second mold 13 has a predetermined dome-shaped protrusion 13 for forming the dome-shaped recess 9 described above.
a is formed. In addition, the first mold 11 has a molten aluminum inlet 11 for introducing molten aluminum into the mold.
a is formed. FIG. 2 shows the cross-sectional shape of each of the dies 11, 13, and the first aluminum casting 3 formed from these dies 11, 13 has a circular planar shape.

【0018】図3は、第2の金型13に予め装着される
ハンダシート3aを示す斜視図である。このハンダシー
ト3aはリング状に形成され、その内径が上記した第2
の金型13のドーム状凸部13aに嵌合する大きさとな
っている。ハンダシート3aの製造方法としては、所定
のハンダシート用材料を圧延し、これをプレス打ち抜き
によって、リング状のほか、所定の形状に形成する。
尚、ハンダシート3aの材質や、アルミ鋳物用のアルミ
の成分については、後述する。
FIG. 3 is a perspective view showing the solder sheet 3a to be mounted on the second mold 13 in advance. The solder sheet 3a is formed in a ring shape and has an inner diameter of the second
Of the dome-shaped projection 13a of the metal mold 13. As a method for manufacturing the solder sheet 3a, a predetermined solder sheet material is rolled and formed into a predetermined shape in addition to a ring shape by press punching.
The material of the solder sheet 3a and the components of aluminum for aluminum casting will be described later.

【0019】次に、具体的な製造工程について説明す
る。図2に示すように、予め、第2の金型13にハンダ
シート3aを装着する。しかる後、第2の金型13を第
1の金型11に接触させる。続いて、図4に示すよう
に、溶融アルミ投入口11aから溶融アルミを投入し、
プランジャ11bによって、金型11,13によって形
成された空間に溶融アルミを充填する。このとき、ハン
ダシート3aは、第2の金型13に装着されたまま、溶
融アルミが充填されるので、結果として、アルミ鋳物3
の端面にハンダシート3aが一体的に接合(鋳ぐるみ)
された状態となる。尚、アルミ鋳物3が形成される過程
で、ハンダシート3aと溶融アルミとの境界部は、高温
の溶融アルミによって強固に接合される。
Next, a specific manufacturing process will be described. As shown in FIG. 2, the solder sheet 3a is mounted on the second mold 13 in advance. After that, the second mold 13 is brought into contact with the first mold 11. Subsequently, as shown in FIG. 4, molten aluminum is introduced from the molten aluminum inlet 11a,
The space formed by the molds 11 and 13 is filled with molten aluminum by the plunger 11b. At this time, the molten aluminum is filled while the solder sheet 3a is mounted on the second mold 13, so that the aluminum casting 3
Solder sheet 3a is integrally joined to the end face of the mold (cast-in)
It will be in the state that was done. In the process of forming the aluminum casting 3, the boundary between the solder sheet 3a and the molten aluminum is firmly joined by the high-temperature molten aluminum.

【0020】図5は、上記した工程によって製造された
第1のアルミ鋳物3及び第2のアルミ鋳物5を示す図で
ある。第2のアルミ鋳物5の製造方法は、第1のアルミ
鋳物3とほぼ同様であるので、説明は省略する。尚、ハ
ンダシートの接合は、必ずしも第1のアルミ鋳物3及び
第2のアルミ鋳物5の両方に行う必要はない。
FIG. 5 is a view showing the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 manufactured by the above-described steps. The method of manufacturing the second aluminum casting 5 is substantially the same as that of the first aluminum casting 3, and a description thereof will be omitted. It is not always necessary to join the solder sheets to both the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5.

【0021】次に、図5ないし図8に基づいて、それぞ
れ別個に製造された第1のアルミ鋳物3と第2のアルミ
鋳物5との接合工程について説明する。即ち、それぞれ
のアルミ鋳物3,5の対応する接合面3b,5b同士を
対面させる。このとき、第1のアルミ鋳物3及び第2の
アルミ鋳物5の相対的位置決めが正確に行えるように、
第1のアルミ鋳物3に所定の位置決め用ピン(図示略)
を設けると共に、第2のアルミ鋳物5に、位置決め用ピ
ンが挿入されるピン用凹部(図示略)を設けるようにし
てもよい。この位置決め用ピン及びピン用凹部は、鋳造
の段階で形成しても良いし、鋳造後の機械加工によって
形成してもよい。
Next, a description will be given of a joining process of the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5, which are manufactured separately, with reference to FIGS. That is, the corresponding joining surfaces 3b and 5b of the aluminum castings 3 and 5 face each other. At this time, the relative positioning of the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 can be performed accurately.
A predetermined positioning pin (not shown) on the first aluminum casting 3
And a concave portion (not shown) for a pin into which a positioning pin is inserted may be provided in the second aluminum casting 5. The positioning pins and the pin recesses may be formed at the stage of casting, or may be formed by machining after casting.

【0022】次に、相互に一体となった第1のアルミ鋳
物3と第2のアルミ鋳物5を、実際に接合する。接合に
先立って、第1のアルミ鋳物3及び第2のアルミ鋳物5
を予熱する。具体的な予熱温度としては、360度から
380度程度が適当である。但し、ハンダシート3aの
材質によって、予熱温度は適切に選ぶ必要がある。尚、
接合には種々の手法が考えられる。ここでは、3種類の
接合方法について説明する。
Next, the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 integrated with each other are actually joined. Prior to joining, the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5
To preheat. A suitable preheating temperature is about 360 to 380 degrees. However, the preheating temperature needs to be appropriately selected depending on the material of the solder sheet 3a. still,
Various techniques can be considered for joining. Here, three types of joining methods will be described.

【0023】先ず、第1番目の接合方法としては、図6
に示すように、加熱炉35内で所定温度に加熱し、これ
と同時に一定の加圧力を接合面3b,5b(図5参照)
に加えて接合する方法である。加熱炉15内には、複数
のヒータ35aが装備され、このヒータ35aに電力が
通電されることにより、アルミ鋳物1が加熱される。
尚、加熱する装置としては、通常のヒータ35aを用い
る場合の他、電磁加熱炉やガス加熱炉等を用いても良
い。
First, as a first joining method, FIG.
As shown in FIG. 5, heating is performed to a predetermined temperature in the heating furnace 35, and at the same time, a constant pressing force is applied to the joining surfaces 3b and 5b (see FIG. 5).
It is a joining method in addition to the above. A plurality of heaters 35a are provided in the heating furnace 15, and the electric power is supplied to the heaters 35a to heat the aluminum casting 1.
In addition, as an apparatus for heating, an electromagnetic heating furnace, a gas heating furnace, or the like may be used instead of using the normal heater 35a.

【0024】また、加圧手段としても種々の手法が考え
られる。本実施形態では、説明の便宜上、所定のおもり
部材36を記載しているが、このほか、耐熱構造のエア
シリンダ(図示略)等を用いても良い。
Various methods can be considered as the pressurizing means. In the present embodiment, the predetermined weight member 36 is described for convenience of description, but an air cylinder (not shown) having a heat-resistant structure may be used.

【0025】第2番目の接合方法としては、図7に示す
ように、超音波振動を印加しながら接合する方法であ
る。即ち、アルミ鋳物1に超音波ホーン37を当接さ
せ、一定の加圧力を加えながら超音波振動を印加するも
のである。予熱した後超音波振動を印加することによ
り、ハンダシート3a,5aの一部が溶融して、第1の
アルミ鋳物3と第2のアルミ鋳物5とが接合される。こ
の方法は、主に小型のアルミ鋳物の接合に適している。
As a second bonding method, as shown in FIG. 7, a bonding method is performed while applying ultrasonic vibration. That is, the ultrasonic horn 37 is brought into contact with the aluminum casting 1 to apply ultrasonic vibration while applying a constant pressing force. By applying ultrasonic vibration after preheating, a part of the solder sheets 3a and 5a is melted, and the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 are joined. This method is suitable mainly for joining small aluminum castings.

【0026】尚、当該接合方法では、予熱工程を省い
て、直接ガスバーナーや電磁加熱器(共に図示略)でア
ルミ鋳物1を加熱した後、超音波振動を印加して接合す
るようにしてもよい。
In the joining method, the preheating step is omitted, and the aluminum casting 1 is directly heated by a gas burner or an electromagnetic heater (both not shown), and then joined by applying ultrasonic vibration. Good.

【0027】第3番目の接合方法としては、溶融はんだ
浴19を用いた接合方法である。これは、予め溶融はん
だ15の中にアルミ鋳物1を浸漬する。そして、接合面
が溶融はんだ15に浸かるようにしたまま、所定の振動
板17から超音波振動を印加するものである。具体的に
は、発振器27の発振信号が振動子25に伝達される。
振動子25の超音波振動は、超音波ホーン23を介して
振動板17に伝わる。そして、振動板17の上に担持さ
れているアルミ鋳物1に超音波振動が印加される。接合
面3b,5b(図5参照)では、超音波振動によって、
ハンダシート3a,5aの一部が溶融し、第1のアルミ
鋳物3と第2のアルミ鋳物5が相互に接合される。
A third joining method is a joining method using a molten solder bath 19. For this, the aluminum casting 1 is immersed in the molten solder 15 in advance. Then, ultrasonic vibration is applied from a predetermined vibration plate 17 while the bonding surface is immersed in the molten solder 15. Specifically, the oscillation signal of the oscillator 27 is transmitted to the vibrator 25.
The ultrasonic vibration of the vibrator 25 is transmitted to the diaphragm 17 via the ultrasonic horn 23. Then, ultrasonic vibration is applied to the aluminum casting 1 carried on the vibration plate 17. At the joining surfaces 3b and 5b (see FIG. 5),
A part of the solder sheets 3a, 5a is melted, and the first aluminum casting 3 and the second aluminum casting 5 are joined to each other.

【0028】尚、上記した第2番目及び第3番目の接合
方法においては、接合条件は以下の通りである。即ち、
超音波振動の周波数は約20[KHz]、発振器27の
出力は150から1000[W]、そして、超音波振動
の印加時間は3から10[秒]程度である。
In the second and third joining methods, the joining conditions are as follows. That is,
The frequency of the ultrasonic vibration is about 20 [KHz], the output of the oscillator 27 is 150 to 1000 [W], and the application time of the ultrasonic vibration is about 3 to 10 [seconds].

【0029】図9は、本発明で使用されるハンダシート
の構成を示す図表である。即ち、材質は、Zn−Al系
のAH−Z95A等である。また、成形方法としては、
ダイカスト法の他、圧延後のプレス打ち抜きによるもの
でも良い。この材料からなるハンダシートは、Al−S
i−Cu系のADC12等からダイカスト鋳造されたア
ルミ鋳物に適合する。
FIG. 9 is a table showing the structure of the solder sheet used in the present invention. That is, the material is Zn-Al-based AH-Z95A or the like. Also, as the molding method,
In addition to the die casting method, press punching after rolling may be used. The solder sheet made of this material is Al-S
It is compatible with aluminum castings that are die cast from i-Cu based ADCs 12 and the like.

【0030】尚、図9には、接合用金属シートとして、
ハンダシートに代えて、アルミニウム合金ロウシート及
びいわゆるブレージングシートの構成についても記載し
ている。このように、接合するアルミ鋳物の材質等に応
じて、異なる材質の接合金属用シートを用いることによ
り、種々のアルミ鋳物を高強度で接合することができ
る。
FIG. 9 shows a joining metal sheet.
It also describes the configuration of an aluminum alloy brazing sheet and a so-called brazing sheet instead of a solder sheet. As described above, various aluminum castings can be joined with high strength by using sheets for joining metals of different materials according to the material of the aluminum casting to be joined and the like.

【0031】本発明に関し、従来の接合方法による場合
と、本発明による接合方法の場合とで、接合強度の比較
を行った。本発明の接合方法の試験に用いた試験片は以
下の通りである。即ち、接合に用いるハンダシートは、
Zn−5%Alからなり、その厚さは3から5[mm]
程度とした。一方、アルミ鋳物の製造に用いる材料は、
Al−Si−Cu系のADC12等である。実際の試験
片の製造については、図10に示すように、先ず、金型
61の底にハンダシート63aを配置し、この上に溶融
アルミ(ADC12)64を充填する。このとき、溶融
アルミ64の温度は、約740度である。
Regarding the present invention, a comparison was made of the joining strength between the case of the conventional joining method and the case of the joining method of the present invention. The test pieces used in the test of the joining method of the present invention are as follows. That is, the solder sheet used for joining is
It is made of Zn-5% Al, and its thickness is 3 to 5 [mm].
Degree. On the other hand, the materials used in the production of aluminum castings are:
Al-Si-Cu-based ADC 12 or the like. In actual production of a test piece, as shown in FIG. 10, first, a solder sheet 63a is arranged at the bottom of a mold 61, and a molten aluminum (ADC12) 64 is filled thereon. At this time, the temperature of the molten aluminum 64 is about 740 degrees.

【0032】溶融アルミ64が凝固して、ハンダシート
63aがアルミ鋳物63と一体となる。このように、ハ
ンダシート63aがアルミ鋳物63と一体となった後
に、このアルミ鋳物63から、直径が12[mm]で長
さが40[mm]の円筒状の試験片65を作成した。こ
のとき、試験片65の端部には、ハンダシート63aが
そのまま残されている。そして、この試験片65を2本
作成した。
The molten aluminum 64 solidifies, and the solder sheet 63a is integrated with the aluminum casting 63. After the solder sheet 63a was thus integrated with the aluminum casting 63, a cylindrical test piece 65 having a diameter of 12 [mm] and a length of 40 [mm] was formed from the aluminum casting 63. At this time, the solder sheet 63a is left at the end of the test piece 65 as it is. Then, two test pieces 65 were prepared.

【0033】この2本の試験片65を電気炉で予熱す
る。予熱温度は、約250度で、予熱時間は約30分で
ある。しかる後、これらの試験片65のハンダシート6
3a側を相互に対向させて、1本の棒状体とした。この
状態で、試験片65を超音波ホーンの上に載せると共
に、エアシリンダで加圧する。これと同時に、ハンダシ
ート63aの近傍をガスバーナーで加熱(約2分)し、
超音波振動を印加した。このとき、接合条件としては、
加圧力が約30[Kgf],超音波振動の発振器出力が
150[W]、そして超音波振動の印加時間が約5秒で
ある。以上の工程によって作成された直径12[mm]
試験片を、最後に直径8[mm]の試験片に加工する。
そして、引っ張り試験を行った。引っ張り試験の結果は
後述する。
The two test pieces 65 are preheated in an electric furnace. The preheating temperature is about 250 degrees and the preheating time is about 30 minutes. Thereafter, the solder sheet 6 of these test pieces 65 is
One rod-shaped body was formed with the 3a side facing each other. In this state, the test piece 65 is placed on the ultrasonic horn and pressurized by an air cylinder. At the same time, the vicinity of the solder sheet 63a is heated with a gas burner (about 2 minutes),
Ultrasonic vibration was applied. At this time, as the joining conditions,
The pressure is about 30 [Kgf], the oscillator output of the ultrasonic vibration is 150 [W], and the application time of the ultrasonic vibration is about 5 seconds. Diameter 12 [mm] created by the above process
The test piece is finally processed into a test piece having a diameter of 8 [mm].
Then, a tensile test was performed. The results of the tensile test will be described later.

【0034】次に、従来の接合方法による試験片の製造
について概説する。図11に示すように、先ず、直径1
2[mm]のADC12からなる試験片74を用意す
る。そして、試験片74を溶融はんだ浴75に浸漬し予
熱する。このとき。溶融はんだの組成は、Zn−5%A
lである。また、溶融はんだの温度は約420度であ
り、浸漬する時間は約2(分)である。
Next, production of a test piece by a conventional joining method will be outlined. As shown in FIG.
A test piece 74 made of the ADC 12 of 2 [mm] is prepared. Then, the test piece 74 is immersed in a molten solder bath 75 and preheated. At this time. The composition of the molten solder is Zn-5% A
l. The temperature of the molten solder is about 420 degrees, and the immersion time is about 2 (minutes).

【0035】次に、試験片74にハンダコーティングを
行う。具体的には、溶融はんだ浴75内の振動板67に
試験片74を載せ、超音波振動を印加する。このときの
超音波振動の発振器出力は150[W]で、超音波振動
の印加時間は約3[秒]である。以上の工程により、試
験片74の端面にハンダコーティングが施される。この
試験片を2本作成する。
Next, the test piece 74 is coated with solder. Specifically, the test piece 74 is placed on the vibration plate 67 in the molten solder bath 75, and ultrasonic vibration is applied. At this time, the oscillator output of the ultrasonic vibration is 150 [W], and the application time of the ultrasonic vibration is about 3 [seconds]. Through the above steps, the end face of the test piece 74 is subjected to the solder coating. Two test pieces are prepared.

【0036】2本の試験片74は、本発明の接合方法で
説明した場合と同様に、ハンダコーティングがされた側
を相互に突き合わせて、一本の試験片とした。その後の
超音波振動の印加及び直径8[mm]への加工は同様で
ある。そして、このように、従来の接合方法による試験
片についても、引っ張り試験を行った。
As in the case of the joining method according to the present invention, the two test pieces 74 were made into one test piece with their solder-coated sides facing each other. Subsequent application of ultrasonic vibration and processing to a diameter of 8 [mm] are the same. And the tensile test was also performed on the test piece by the conventional joining method.

【0037】引っ張り試験の結果は、従来の接合方法に
よる試験片が190[MPa]の力で破断したのに対
し、本発明の接合方法による試験片は233[MPa]
まで達して破断した。即ち、約40[MPa]以上強度
が向上している。両試験片は、共に接合部ではなく母材
自体が破断した。従って、本発明による接合方法では、
予熱を1回省略したことにより、母材自体への熱の影響
を抑制できたものと考えられる。
The results of the tensile test show that the test piece according to the conventional joining method broke with a force of 190 [MPa], whereas the test piece according to the joining method of the present invention 233 [MPa].
It reached and broke. That is, the strength is improved by about 40 [MPa] or more. In each of the test pieces, not the joint but the base material itself was broken. Therefore, in the joining method according to the present invention,
It is considered that the effect of the heat on the base material itself was suppressed by omitting the preheating once.

【0038】図12は、本発明のアルミ鋳物の接合方法
を説明するフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating the method for joining aluminum castings of the present invention.

【0039】尚、上記実施形態では、2つのアルミ鋳物
を接合する場合について説明した。しかしながら、本発
明は3つ以上のアルミ鋳物を接合する場合についても適
用することができる。特に、いわゆるアンダーカット部
を有するような鋳物を製造する場合でも、アンダーカッ
ト部の無い複数のアルミ鋳物を本発明の接合方法で接合
することにより、容易に複雑なアルミ鋳物を製造するこ
とができる。
In the above embodiment, the case where two aluminum castings are joined has been described. However, the present invention can also be applied to a case where three or more aluminum castings are joined. In particular, even when manufacturing a casting having a so-called undercut portion, by joining a plurality of aluminum castings without an undercut portion by the joining method of the present invention, a complicated aluminum casting can be easily manufactured. .

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように構成されたことにより、複
数のアルミ鋳物を組み合わせて複雑なアルミ鋳物を製造
する場合でも、接合用金属シートを介して接合できるの
で、アルミ鋳物の製造効率を向上させることができる。
特に、アンダーカット部を有するような複雑なアルミ鋳
物でも、比較的単純なアルミ鋳物の部品を相互に接合す
ることにより、容易に目的とする複雑なアルミ鋳物を中
子等を用いること無く製造することができる、という優
れた効果を生じる。
As described above, even when a complex aluminum casting is manufactured by combining a plurality of aluminum castings, the aluminum casting can be joined via the joining metal sheet, thereby improving the manufacturing efficiency of the aluminum casting. Can be done.
In particular, even for a complicated aluminum casting having an undercut portion, a relatively simple aluminum casting is joined to each other to easily produce the intended complex aluminum casting without using a core or the like. The effect is excellent.

【0041】また、従来の手法である超音波振動を印加
してハンダコーティングする場合には、予め機械加工を
施す必要があったが、本発明によれば、その機械加工の
工程は完全に不要となる。また、ハンダコーティングに
際してアルミ鋳物を予熱する必要がなく、この予熱によ
るアルミ鋳物の強度低下を確実に抑制することができ
る、という優れた効果を生じる。
Further, in the case of applying the ultrasonic vibration, which is the conventional method, to perform solder coating, it was necessary to perform machining in advance, but according to the present invention, the machining process is completely unnecessary. Becomes In addition, there is no need to preheat the aluminum casting at the time of solder coating, and an excellent effect that the reduction in strength of the aluminum casting due to this preheating can be reliably suppressed is produced.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るアルミ鋳物を示す側
方断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an aluminum casting according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に開示した第1のアルミ鋳物を製造する金
型を示す側方断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a mold for manufacturing the first aluminum casting disclosed in FIG.

【図3】図2に開示した第2の金型に装着される接合用
金属シートとしてのハンダシートを示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a solder sheet as a joining metal sheet mounted on the second mold disclosed in FIG. 2;

【図4】図2に開示した金型で第1のアルミ鋳物をダイ
カスト鋳造している状態を示す側方断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a state in which a first aluminum casting is die-cast with the mold disclosed in FIG. 2;

【図5】図1に開示した第1のアルミ鋳物及び第2のア
ルミ鋳物を示す図であり、図5(A)は側方断面図を示
し、図5(B)は底面図を示す。
FIG. 5 is a view showing a first aluminum casting and a second aluminum casting disclosed in FIG. 1, wherein FIG. 5 (A) shows a side sectional view and FIG. 5 (B) shows a bottom view.

【図6】本発明の接合方法で第1のアルミ鋳物及び第2
のアルミ鋳物を接合する状態を示す側方断面図である。
FIG. 6 shows a first aluminum casting and a second aluminum casting according to the joining method of the present invention.
It is a side sectional view showing the state where aluminum casting of this is joined.

【図7】本発明の他の接合方法で第1のアルミ鋳物及び
第2のアルミ鋳物を接合する状態を示す側方断面図であ
る。
FIG. 7 is a side sectional view showing a state where a first aluminum casting and a second aluminum casting are joined by another joining method of the present invention.

【図8】本発明の他の接合方法で第1のアルミ鋳物及び
第2のアルミ鋳物を接合する状態を示す側方断面図であ
る。
FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which a first aluminum casting and a second aluminum casting are joined by another joining method of the present invention.

【図9】本発明に用いる接合用金属シートのそれぞれの
特性を示す図表である。
FIG. 9 is a table showing characteristics of each of the joining metal sheets used in the present invention.

【図10】本発明の検証のための試験片を製造する工程
を説明する図であり、図10(A)は鋳造工程を示し、
図10(B)は、アルミ鋳物から試験片を製作した状態
を示す。
FIG. 10 is a view for explaining a process of manufacturing a test piece for verification of the present invention, and FIG. 10 (A) shows a casting process;
FIG. 10B shows a state where a test piece is manufactured from an aluminum casting.

【図11】本発明の検証のための試験片を製造する工程
を説明する図であり、図11(A)は予熱工程を示し、
図11(B)は、ハンダコーティングの工程を示す。
FIG. 11 is a diagram illustrating a process of manufacturing a test piece for verification of the present invention, and FIG. 11 (A) shows a preheating process;
FIG. 11B shows a step of solder coating.

【図12】本発明のアルミ鋳物の製造方法の工程を示す
フローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing steps of a method for manufacturing an aluminum casting of the present invention.

【図13】従来のアルミ鋳物の製造方法を説明する側方
断面図であり、図13(A)は封止部材の接合前の状態
を示し、図13(B)は接合後の状態を示す。
13A and 13B are side sectional views illustrating a conventional method for manufacturing an aluminum casting, in which FIG. 13A shows a state before joining of a sealing member, and FIG. 13B shows a state after joining. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アルミ鋳物 3 第1のアルミ鋳物 3a 接合用金属シート[第1のハンダシート] 5 第2のアルミ鋳物 5a 接合用金属シート[第2のハンダシート] DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aluminum casting 3 1st aluminum casting 3a Metal sheet for joining [1st solder sheet] 5 2nd aluminum casting 5a Metal sheet for joining [2nd solder sheet]

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23K 1/19 B23K 1/19 A C22C 21/00 C22C 21/00 E Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI B23K 1/19 B23K 1/19 A C22C 21/00 C22C 21/00 E

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 他のアルミ鋳物と接合するための接合用
金属シートが一体的に鋳造されたことを特徴とするアル
ミ鋳物。
1. An aluminum casting, wherein a joining metal sheet for joining with another aluminum casting is integrally cast.
【請求項2】 前記接合用金属シートがハンダシートで
あることを特徴とした請求項1記載のアルミ鋳物。
2. The aluminum casting according to claim 1, wherein the joining metal sheet is a solder sheet.
【請求項3】 前記接合用金属シートがアルミニウムロ
ウ合金シートであることを特徴とした請求項1記載のア
ルミ鋳物。
3. The aluminum casting according to claim 1, wherein said joining metal sheet is an aluminum brazing alloy sheet.
【請求項4】 前記接合用金属シートがブレージングシ
ートであることを特徴とした請求項1記載のアルミ鋳
物。
4. The aluminum casting according to claim 1, wherein said joining metal sheet is a brazing sheet.
【請求項5】 表面に接合用金属シートが一体的に鋳造
された第1のアルミ鋳物と、この第1のアルミ鋳物に対
して前記接合用金属シートを介して接合された第2のア
ルミ鋳物とからなることを特徴としたアルミ鋳物。
5. A first aluminum casting having a surface integrally joined with a joining metal sheet, and a second aluminum casting joined to the first aluminum casting via the joining metal sheet. An aluminum casting characterized by consisting of:
【請求項6】 表面に接合用金属シートが一体的に鋳造
された第1のアルミ鋳物に対し前記ハンダシートを介し
て第2のアルミ鋳物を接触させる工程と、この相互に接
触した各アルミ鋳物の接触面を加熱する工程と、しかる
後、前記アルミ鋳物に超音波振動を印加して各アルミ鋳
物を接合する工程とからなるアルミ鋳物の製造方法。
6. A step of bringing a second aluminum casting into contact with the first aluminum casting through which the metal sheet for joining is integrally cast on the surface thereof via the solder sheet, and contacting the aluminum castings with each other. A method of manufacturing an aluminum casting, comprising: a step of heating the contact surface of the aluminum casting; and thereafter, a step of applying ultrasonic vibration to the aluminum casting to join the aluminum castings.
JP15386898A 1998-05-19 1998-05-19 Aluminum casting and its manufacture Withdrawn JPH11324789A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386898A JPH11324789A (en) 1998-05-19 1998-05-19 Aluminum casting and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386898A JPH11324789A (en) 1998-05-19 1998-05-19 Aluminum casting and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11324789A true JPH11324789A (en) 1999-11-26

Family

ID=15571871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15386898A Withdrawn JPH11324789A (en) 1998-05-19 1998-05-19 Aluminum casting and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11324789A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11285842A (en) Joined metal member and joining method of its member
JP3380081B2 (en) Valve seat
JP3797853B2 (en) Method for producing aluminum alloy composite member by current bonding
JPH11324789A (en) Aluminum casting and its manufacture
JP5686582B2 (en) Axle case manufacturing method
JP2000102885A (en) Jointing metallic member and jointing method of members
JP3414473B2 (en) Mold for resin molding
JP2935004B2 (en) Composite casting method by diffusion bonding of dissimilar metals using vanishing model casting method and its equipment
JP3546626B2 (en) How to join structural materials
JPH03433A (en) Method for repairing metallic mold
JPH09209824A (en) Manufacture of cylinder block
US20070023158A1 (en) Method of and apparatus for manufacturing joined body
JPH03184677A (en) Method for joining metallic sintered material, pulley made of metallic sintered material and production thereof
JP2935404B2 (en) Manufacturing method of molding die having heating / cooling holes and molding die
JP2005052876A (en) Method for producing vehicle wheel
JPH09209822A (en) Manufacture of cylinder block
US4815652A (en) Method for forming composite metal articles
JPH11285846A (en) Joining method of metallic member
JPH09323166A (en) Joining method for aluminum
JP3293452B2 (en) Manufacturing method of cylinder block
JPH1190619A (en) Method and device for joining metallic member
JPH1085930A (en) Method for joining aluminum castings
JP2000263218A (en) Method and body for ultrasonic cast-in
JP3557795B2 (en) Manufacturing method of cylinder block
JP2001355416A (en) Bonding method of valve seat for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050802