JPH1180872A - 高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材及び該素材を用いた塑性加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム合金の強度を維持しつつ、鋳造
性及び伸びの両方を同時に向上させ、その合金で鋳造し
た鋳放しのままの鋳造素材１１に対して略常温下で塑性
加工を行えるようにし、しかも、その塑性加工を行った
鋳造素材１１の底部８′の引張強度、耐力、硬さ、伸び
等の機械的特性を変えて安定化させる。 【解決手段】 ０．５〜２．５重量％のＭｎ成分、０．
１〜１．５重量％のＦｅ成分及び０．０１〜１．２重量
％のＭｇ成分が含有されかつ残部が不可避不純物を含む
アルミニウムからなる高延性アルミニウム合金でＡＴド
ラムＢと略同じ有底状の鋳造素材１１を鋳造した後、鋳
放しのままの鋳造素材１１の底部８′（肉厚ｈ０）に対
して、略常温下ですえ込み加工（塑性加工）を行ってＡ
ＴドラムＢの底部８（肉厚ｈ）を形成する。その際、す
え込み率が２０％以上（（ｈ０−ｈ）／ｈ０×１００≧
２０）となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高延性アルミニウ
ム合金製の塑性加工用鋳造素材及びその素材を用いた塑
性加工方法に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アルミニウム合金としては、例
えばＪＩＳ規格Ｈ５３０２に規定されている「アルミニ
ウム合金ダイカスト」や同規格Ｈ５２０２に規定されて
いる「アルミニウム合金鋳物」が知られている。

【０００３】一方、近年、自動車関連部品等において、
コスト低減化や軽量化等の観点から、従来は複数のパー
ツからなっていた部品をアルミニウム合金により鋳造で
一体に成形することが検討されている。

【０００４】しかし、鋳造しようとする部品が、型抜き
の関係から鋳造により直接造形することができない部位
を有する場合には、上記の如き部品の一体成形はできな
い。また、鋳造可能な形状で鋳造素材を鋳造した後に、
その鋳造素材に対して鍛造加工や曲げ加工等の塑性加工
を行って所定の形状にすることも考えられるが、上記鋳
造素材は一般に伸び特性が悪く、塑性加工を行うと割れ
たり折れたりするため、そのような部品を一体成形する
ことは困難である。

【０００５】そこで、塑性加工を施しても割れたり折れ
たりすることがないように、伸び特性が良好なアルミニ
ウム合金が要求され、例えば特開平３−１２２２４２号
公報や特開平６−３３０２０２号公報に示されているよ
うに、アルミニウム合金の成分やその比率を変えること
によって、強度や伸び或いは靭性を向上させることが提
案されている。

【０００６】一方、例えば特開昭６２−１４９８３９号
公報や特開平７−２５２６１６号公報に示されているよ
うに、Ｓｉ成分を比較的多く含有させることによって、
耐摩耗性や強度を向上させることが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｍｇ成分が比
較的多く含有されていると、強度は高くなるものの、鋳
造素材の内部にひけ巣等の欠陥が発生し易い難がある。
また、鋳造素材の表面における割れ発生の程度を示す鋳
造割れ性が悪化することも生じ、したがって、Ｍｇ成分
の含有量の多い合金は、一般に鋳造性が悪い。このた
め、その合金で実際に鋳造した製品の伸びは合金自体の
伸びよりも低下する。事実、上記ＪＩＳ規格Ｈ５３０２
に規定されているＡＤＣ５やＡＤＣ６等の合金で実際に
鋳造したものの伸びは合金自体の伸びよりもかなり低く
なる。よって、上記前者の提案例（特開平３−１２２２
４２号公報及び特開平６−３３０２０２号公報）の合金
も、上記ＡＤＣ５やＡＤＣ６等の合金と同様にＭｇ成分
が多く含有されているので、実際に鋳造した鋳造素材の
伸びの高さは期待できない。

【０００８】また、上記後者の提案例（特開昭６２−１
４９８３９号公報及び特開平７−２５２６１６号公報）
の合金は、旧ＪＩＳ規格に規定されていたＡＤＣ７（昭
和５１年１１月１日の第２回改正時に、利用度が少ない
ために廃止された合金）や上記ＪＩＳ規格Ｈ５２０２に
規定されているＡＣ４ＣＨ等の合金と同様に、Ｓｉ成分
が比較的多く含有されているので、鋳造性は若干改善さ
れるが、合金自体の伸びが低下し、上記ＡＤＣ５やＡＤ
Ｃ６等の合金よりも伸びは低い。

【０００９】このように、一般に、合金自体の伸びと鋳
造性とは相反する関係にあり、鋳造性を良くしようとす
ると、合金自体の伸びが低下する一方、合金自体の伸び
を高くしても、鋳造性が悪化するため、鋳造素材の伸び
は低下する。よって、鋳造素材の伸び特性が良好なアル
ミニウム合金を得ることはできず、その結果、鋳造した
ものに塑性加工を施すことは困難であった。尚、鋳造し
たものに熱処理を施すことによって伸びを改善したり、
塑性加工を高温下で行うことによって加工し易くするこ
とはできるが、一定の限界があり、しかも製造コストが
却って上昇してしまうという問題がある。

【００１０】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、アルミニウム合金の
成分及びその成分の含有量を改良することによって、そ
の合金の強度を維持しつつ、鋳造性及び伸びの両方を同
時に向上させ、その合金で鋳造した鋳放しのままの鋳造
素材に対して略常温下で塑性加工を行えるようにし、し
かも、その塑性加工を行った部位の引張強度、耐力、硬
さ、伸び等の機械的特性を変えて安定化させようとする
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、Ｍｎ成分、Ｆｅ成分及びＭｇ成分
が所定範囲内で含有されかつＳｉ成分等の他の成分が不
可避不純物とされたアルミニウムからなる高延性アルミ
ニウム合金で鋳造素材を鋳造し、この鋳造素材において
機械的特性を変える部位の塑性加工後の塑性加工率が２
０％以上となるように塑性加工前の肉厚を設定するよう
にした。

【００１２】具体的には、請求項１の発明では、０．５
〜２．５重量％のＭｎ成分、０．１〜１．５重量％のＦ
ｅ成分及び０．０１〜１．２重量％のＭｇ成分が含有さ
れかつ残部が不可避不純物を含むアルミニウムからなる
高延性アルミニウム合金で鋳造された高延性アルミニウ
ム合金製塑性加工用鋳造素材を対象とする。

【００１３】そして、機械的特性を変える部位の塑性加
工後の塑性加工率が２０％以上となるように塑性加工前
の肉厚が設定されているものとする。

【００１４】すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、０．５重
量％よりも少ないと、Ｍｎ成分がアルミニウムに固溶し
て強化する効果が少なくなって、引張強度が不十分とな
る一方、２．５重量％よりも多いと、他の元素と結び付
いて化合物が発生し易くなり、引張強度が低下しかつ伸
びも従来の合金以下に低下するので、０．５〜２．５重
量％の範囲としている。

【００１５】また、Ｆｅ成分の含有量は、０．１重量％
よりも少ないと、金型との焼き付きが生じ易くなる反
面、１．５重量％よりも多いと、Ｍｎ成分と同様に化合
物が生じ易くなり、伸びが従来の合金以下に低下するの
で、０．１〜１．５重量％の範囲としている。

【００１６】さらに、Ｍｇ成分の含有量は、０．０１重
量％よりも少ないと、Ｍｎ成分と同様に、アルミニウム
に固溶して引張強度を高める効果が少ない反面、１．２
重量％よりも多いと、アルミニウム合金溶湯の酸化が促
進され、鋳造素材内部にその酸化層が混入して鋳造素材
の品質が悪化すると共に、溶湯の流動性や補給性も低下
して鋳造性が悪化し、加えて化合物が生じ易くなり、伸
びが大きく低下するので、０．０１〜１．２重量％の範
囲としている。

【００１７】この結果、Ｍｇ成分の含有量を従来よりも
少ない所定範囲とすることによって合金の強度をある程
度確保しながら鋳造性及び伸びを良好にすることができ
る。そして、Ｍｇ成分の含有量が少なくなって強度が低
下するが、それはＭｎ成分によって補強する。また、Ｆ
ｅ成分によって鋳造割れ性を向上させる。このため、ア
ルミニウム合金の強度を維持しつつ、相反する特性であ
る鋳造性と伸びとを共に向上させることができる。

【００１８】したがって、上記アルミニウム合金で鋳造
素材を鋳造したとしても、鋳造性の悪化による伸びの低
下はなく、合金自体の伸びも高いレベルにあるので、熱
処理をしない鋳放しのままでも高い伸びを有する鋳造素
材を得ることができ、この鋳造素材に対して塑性加工を
容易に施すことができる。そして、その塑性加工率を２
０％以上とした部位では、機械的特性のうちの引張強
度、耐力、硬さ等が塑性加工前よりも向上しかつ安定す
る。また、伸びは、塑性加工前に比べて低下するもの
の、従来の合金で鋳造したものよりは高い値で安定す
る。このため、例えば強度を変えて鋳造素材よりも強く
させたい部位の塑性加工前の肉厚を塑性加工率が２０％
以上となるように予め設定しておくことで、塑性加工後
のその部位の強度を安定向上化させることができる。よ
って、アルミニウム合金の強度を維持しつつ、鋳造性及
び伸びの両方を同時に向上させることができ、この合金
で鋳造した鋳造素材に対して鋳放しのままでも略常温下
で塑性加工を行うことができるようになると共に、その
塑性加工部位の機械的特性を安定化させることができ、
特に強度や硬さを向上させることができる。

【００１９】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、Ｆｅ成分の含有量は０．４〜１．５重量％であ
り、Ｍｇ成分の含有量は０．０１〜０．５重量％である
ものとする。

【００２０】すなわち、Ｆｅ成分の含有量は、０．４重
量％よりも少ないと、金型との焼き付きを有効に防ぐこ
とができず、鋳造割れ性が十分に改善されない反面、
１．５重量％よりも多いと、上述の如く、伸びが従来の
合金以下に低下するので、０．４〜１．５重量％の範囲
としている。このため、Ｆｅ成分の含有量が０．４重量
％よりも少ない場合に比べて伸びが低下するが、さら
に、Ｍｇ成分の含有量が０．５重量％よりも多いと、伸
びがより一層低下することになる一方、０．０１重量％
よりも少ないと、上述の如く、引張強度を高める効果が
少ないので、Ｍｇ成分の含有量を０．０１〜０．５重量
％の範囲としている。よって、合金の伸び及び強度の低
下を抑えつつ、鋳造割れ性を効果的に改善することがで
き、その結果、鋳造素材の延びはさらに良くなり、より
一層塑性加工をし易くすることができる。

【００２１】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、Ｍｎ成分の含有量は１．０〜２．０重量％である
ものとする。

【００２２】すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、１．０重
量％よりも少ないと、強度の低下が大きくなる一方、
２．０重量％よりも多いと、伸びの向上を図ることがで
きなくなるので、１．０〜２．０重量％の範囲としてい
る。よって、鋳造素材の強度を維持しつつ、請求項２の
発明よりも伸びを向上させることができる。

【００２３】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、Ｍｎ成分の含有量は１．２〜１．６重量％であ
り、Ｆｅ成分の含有量は０．４〜０．７重量％であるも
のとする。

【００２４】すなわち、Ｆｅ成分の含有量は、０．７重
量％よりも多いと、伸びのより一層の向上化を図ること
ができない反面、０．４重量％よりも少ないと、上述の
如く、鋳造割れ性が十分に改善されないので、０．４〜
０．７重量％の範囲としている。また、Ｍｎ成分の含有
量を１．２〜１．６重量％としているのは、請求項３の
発明よりもさらに好ましい範囲とするためである。よっ
て、鋳造素材の強度を維持しつつ、請求項３の発明より
も伸びを一層向上させることができる。

【００２５】請求項５の発明では、請求項１の発明にお
いて、Ｆｅ成分の含有量は０．１〜０．３重量％であ
り、Ｍｇ成分の含有量は０．７〜１．２重量％であるも
のとする。

【００２６】すなわち、Ｍｇ成分の含有量は、０．７重
量％よりも少ないと、引張強度を十分に高く維持するこ
とができない反面、１．２重量％よりも多いと、上述の
如く、鋳造性が悪化しかつ伸びが大きく低下するので、
０．７〜１．２重量％の範囲としている。このため、Ｍ
ｇ成分の含有量が０．７重量％よりも少ない場合に比べ
て伸びが低下するが、さらに、Ｆｅ成分の含有量が０．
３重量％よりも多いと、伸びがより一層低下することに
なる一方、０．１重量％よりも少ないと、上述の如く、
金型との焼き付きが生じ易くなるので、Ｆｅ成分の含有
量を０．１〜０．３重量％の範囲としている。よって、
鋳造素材の伸びの低下を防止しつつ、強度を高くするこ
とができる。

【００２７】請求項６の発明では、請求項５の発明にお
いて、Ｍｎ成分の含有量は１．５〜２．５重量％である
ものとする。

【００２８】すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、１．５重
量％よりも少ないと、強度の向上が有効に図れない一
方、２．５重量％よりも多いと、上述の如く、伸びの低
下が大きくなるので、１．５〜２．５重量％の範囲とし
ている。よって、鋳造素材の伸びを確保しつつ、請求項
５の発明よりも強度を向上させることができる。

【００２９】請求項７の発明では、請求項６の発明にお
いて、Ｍｎ成分の含有量は１．８〜２．２重量％である
ものとする。

【００３０】このことにより、Ｍｎ成分の含有量が請求
項６の発明よりもさらに好ましい範囲となり、鋳造素材
の伸びを確保しつつ、請求項６の発明よりも強度をより
一層向上させることができる。

【００３１】請求項８の発明では、請求項１〜７のいず
れかの発明において、０．１〜０．２重量％のＴｉ成
分、０．０１〜０．１重量％のＢ成分及び０．０１〜
０．２重量％のＢｅ成分のうちの少なくとも１つが添加
されているものとする。

【００３２】すなわち、Ｔｉ成分、Ｂ成分及びＢｅ成分
は、鋳造素材の結晶粒を微細化することによりその特性
を向上させて鋳造割れ性を改善することができるが、そ
れぞれの添加量が０．１重量％、０．０１重量％、０．
０１重量％よりも少ないと、その効果が少なく、鋳造割
れ性を十分に改善することができない一方、それぞれの
添加量が０．２重量％、０．１重量％、０．２重量％よ
りも多いと、粗大化合物が生成されて伸びが低下し、Ｔ
ｉ成分においては、溶湯の流動性も低下させるので、そ
れぞれ０．１〜０．２重量％、０．０１〜０．１重量
％、０．０１〜０．２重量％の範囲としている。よっ
て、合金の伸びの低下を防ぎつつ、鋳造割れ性をさらに
良好にすることができ、その結果、鋳造素材の伸びをよ
り一層向上させることができる。

【００３３】請求項９の発明は、高延性アルミニウム合
金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法の発明で
ある。

【００３４】そして、この発明では、０．５〜２．５重
量％のＭｎ成分、０．１〜１．５重量％のＦｅ成分及び
０．０１〜１．２重量％のＭｇ成分が含有されかつ残部
が不可避不純物を含むアルミニウムからなる高延性アル
ミニウム合金で高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳
造素材を鋳造した後、鋳放しのままの上記鋳造素材に対
して、機械的特性を変える部位の塑性加工後の塑性加工
率が２０％以上となるように略常温下で塑性加工を行う
ようにする。このことにより、請求項１の発明と同様の
作用効果が得られる。

【００３５】請求項１０の発明では、請求項９の発明に
おいて、Ｍｎ成分の含有量を１．０〜２．０重量％と
し、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜１．５重量％とし、Ｍ
ｇ成分の含有量を０．０１〜０．５重量％とする。この
ことで、請求項３の発明と同様の作用効果が得られる。

【００３６】請求項１１の発明では、請求項１０の発明
において、Ｍｎ成分の含有量を１．２〜１．６重量％と
し、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜０．７重量％とする。
こうすることで、請求項４の発明と同様の作用効果を得
ることができる。

【００３７】請求項１２の発明では、請求項９の発明に
おいて、Ｍｎ成分の含有量を１．５〜２．５重量％と
し、Ｆｅ成分の含有量を０．１〜０．３重量％とし、Ｍ
ｇ成分の含有量を０．７〜１．２重量％とする。この発
明により、請求項６の発明と同様の作用効果を得ること
ができる。

【００３８】請求項１３の発明では、請求項１２の発明
において、Ｍｎ成分の含有量を１．８〜２．２重量％と
する。このようにすることで、請求項７の発明と同様の
作用効果が得られる。

【００３９】請求項１４の発明では、請求項９〜１３の
いずれかの発明において、高延性アルミニウム合金に、
０．１〜０．２重量％のＴｉ成分、０．０１〜０．１重
量％のＢ成分及び０．０１〜０．２重量％のＢｅ成分の
うちの少なくとも１つを添加するようにする。このこと
により、請求項８の発明と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１及び図２は、本発明の実施形態１に
係る高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を用
いた塑性加工方法により製造された自動車用のインスト
ルメントパネルＡを示す。このパネルＡは裏側（後側）
に開口を有する略矩形箱状をなし、その裏側には、この
パネルＡを車室内前部に取付固定するための略矩形状の
固定部１，１…が複数箇所に設けられ、この各固定部１
には、その略中央部にボルト挿通孔２が設けられてい
る。また、各固定部１はパネルＡの上下左右部よりそれ
ぞれ中央部側に略直角に曲げられて形成され、その各曲
げ部４の内側半径は曲げ加工（塑性加工）前における各
曲げ部４に相当する部位（後述の鋳造素材５における各
固定部１の基端部４′）の肉厚ｔ０（図４参照）以上と
されている。尚、図１及び図２中、３はグローブボック
ス用開口である。

【００４１】上記インストルメントパネルＡは、１０％
以上の伸びを有する高延性アルミニウム合金からなる。
具体的には、このアルミニウム合金は、０．５〜２．５
重量％のＭｎ成分、０．１〜１．５重量％のＦｅ成分及
び０．０１〜１．２重量％のＭｇ成分が含有され、残部
が不可避不純物を含むアルミニウムからなる。

【００４２】すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、０．５重
量％よりも少ないと、Ｍｎ成分がアルミニウムに固溶し
て強化する効果が少なくなって、引張強度が低下し過ぎ
る一方、２．５重量％よりも多いと、他の元素と結び付
いて化合物が発生し易くなり、引張強度が低下しかつ伸
びも従来の合金以下に低下するので、０．５〜２．５重
量％の範囲としている。

【００４３】また、Ｆｅ成分の含有量は、０．１重量％
よりも少ないと、金型との焼き付きが発生し易くなる反
面、１．５重量％よりも多いと、Ｍｎ成分と同様に化合
物が発生し易くなり、伸びが従来の合金以下に低下する
ので、０．１〜１．５重量％の範囲としている。

【００４４】さらに、Ｍｇ成分の含有量は、０．０１重
量％よりも少ないと、Ｍｎ成分と同様に、アルミニウム
に固溶して引張強度を高める効果が少ない反面、１．２
重量％よりも多いと、アルミニウム合金溶湯の酸化が促
進され、鋳造素材５の内部にその酸化層が混入して鋳造
素材５の品質の悪化を招くと共に、溶湯の流動性や補給
性も低下して鋳造性が悪くなり、加えて化合物が生じ易
くなることにより、伸びが低下し過ぎるので、０．０１
〜１．２重量％の範囲としている。

【００４５】尚、上記アルミニウム合金のＭｎ成分の含
有量を変えずに、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜１．５重
量％とし、Ｍｇ成分の含有量を０．０１〜０．５重量％
としてもよい。すなわち、Ｆｅ成分の含有量は、０．４
重量％よりも少ないと、金型との焼き付きを効果的に抑
制することができず、鋳造割れ性が不十分となる反面、
１．５重量％よりも多いと、上述の如く、伸びが従来の
合金以下に低下するので、０．４〜１．５重量％の範囲
としている。このため、Ｆｅ成分の含有量が０．４重量
％よりも少ない場合に比べて伸びが低下するが、さら
に、Ｍｇ成分の含有量が０．５重量％よりも多いと、伸
びがより一層低下することになる一方、０．０１重量％
よりも少ないと、上述の如く、引張強度を高める効果が
少ないので、Ｍｇ成分の含有量を０．０１〜０．５重量
％の範囲としている。

【００４６】また、Ｍｎ成分の含有量を０．５〜２．５
重量％とし、Ｆｅ成分の含有量を０．１〜０．３重量％
とし、Ｍｇ成分の含有量を０．７〜１．２重量％として
もよい。すなわち、Ｍｇ成分の含有量は、０．７重量％
よりも少ないと、十分に高い引張強度を維持することが
できない反面、１．２重量％よりも多いと、上述の如
く、鋳造性が悪化しかつ伸びが著しく低下するので、
０．７〜１．２重量％の範囲としている。このため、Ｍ
ｇ成分の含有量が０．７重量％よりも少ない場合に比べ
て伸びが低下するが、さらに、Ｆｅ成分の含有量が０．
３重量％よりも多いと、伸びがより一層低下することに
なる一方、０．１重量％よりも少ないと、上述の如く、
金型との焼き付きが生じ易くなるので、Ｆｅ成分の含有
量を０．１〜０．３重量％の範囲としている。

【００４７】以上の構成からなるインストルメントパネ
ルＡを製造するには、先ず、図３に示すように、上記成
分からなるアルミニウム合金で塑性加工用鋳造素材５を
鋳造する。このとき、後述の如く、インストルメントパ
ネルＡの表側と裏側とに２つの鋳造型を配置して鋳造を
行うが、上記固定部１，１，…の存在により裏側の鋳造
型は型抜きすることができず、よって、この各固定部１
は鋳造により直接造形することはできない。そのため、
上記鋳造素材５は、各固定部１が曲げられていない真っ
直ぐ裏側方向に延びた形状で鋳造され、この結果、パネ
ルＡの形状に略等しいが、各曲げ部４が形成されていな
い点が異なる。つまり、鋳造素材５における各固定部１
の基端部４′は、鋳造素材５の各曲げ部４に相当する部
位であって曲げ加工により機械的特性を変える部位（機
械的特性変更部位）とされている。

【００４８】そして、上記鋳造素材５における各固定部
１の基端部４′の肉厚は塑性加工後の塑性加工率が２０
％以上となるように設定しておく。すなわち、図４に示
すように、塑性加工後の各曲げ部４の肉厚をｔとし、塑
性加工前の基端部４′の肉厚をｔ０とすると、（ｔ０−
ｔ）／ｔ０×１００≧２０を満たすように基端部４′の
肉厚ｔ０を設定する。尚、歪み量では０．２２以上とな
るようにｔ０を設定する。すなわち、ｌｎ（ｔ０／ｔ）
≧０．２２を満たすようにｔ０を設定する。尚、図４で
は、鋳造素材５の各固定部１の肉厚は基端部４′から先
端部まで一定である。

【００４９】ここで、図５は、上記鋳造素材５を鋳造す
るためのダイカストマシンを示し、このダイカストマシ
ンの固定金型３１と移動金型３２との間に形成された空
間３３にて鋳造素材５が鋳造されるようになっている。
上記固定金型３１は、射出スリーブ３４を備えたダイプ
レート３５に取付固定され、この射出スリーブ３４に設
けた貫通孔３４ａの一端部と上記空間３３とを接続する
接続孔３１ａを有している。上記射出スリーブ３４の他
端部には、ピストン３６がスライド可能に嵌装され、そ
の近傍の上部には、柄杓３７により上記アルミニウム合
金の溶湯３８を上記貫通孔３４ａ内に注ぎ込むための注
ぎ込み孔３４ｂが形成されている。そして、この注ぎ込
み孔３４ｂより貫通孔３４ａ内に注ぎ込まれた溶湯３８
を上記ピストン３６のスライドにより上記空間３３に送
り込んで鋳造素材５を所定の形状に鋳造するようになっ
ている。尚、この鋳造素材５の鋳造は、上記ダイカスト
マシンによる方法に限らず、高圧鋳造法、金型鋳造法、
連続鋳造法等どのような鋳造方法であってもよい。

【００５０】上記鋳造素材５を鋳造した後、鋳放しのま
まの鋳造素材５の真っ直ぐに延びた各固定部１の基端部
４′に対して曲げ加工を施すことにより、各固定部１を
約９０°だけ曲げて所定の形状にするとパネルＡが完成
する。このとき、その曲げ加工は略常温下で行い、その
各曲げ部４の内側半径は基端部４′の肉厚ｔ０以上とな
るようにする。また、基端部４′の肉厚ｔ０は塑性加工
率が２０％以上となるように設定されているので、各曲
げ部４の肉厚ｔを所定の肉厚となるように曲げ加工を行
えば、塑性加工後の塑性加工率は２０％以上となる。

【００５１】上記曲げ加工は、図６に示すように、曲げ
加工金型により行う。この曲げ加工金型は、上記パネル
Ａの前部を上下方向に挟んで固定する上下ホルダ４１，
４２とその上側のホルダ４１に上下方向にスライド可能
に支持された複数のポンチ４３，４３，…とからなる。
この各ポンチ４３は、上記各固定部１に対応した位置に
設けられており、各ポンチ４３を下方にスライドさせる
ことによって、各固定部１をその各ポンチ４３の下面に
沿わして略直角に曲げるようになっている。

【００５２】尚、上記鋳造素材５に対してプレス成形金
型により絞り・張出し加工を行う場合には、図７及び図
８に示すように、鋳造素材５の加工部位５ａ（機械的特
性変更部位）の周囲をダイ４６とホルダ４７とで挟み、
ポンチ４８で加工部位５ａを所定の形状に加工する。そ
の際、上記鋳造素材５の加工部位５ａにおける加工前の
肉厚ｔ０は、加工後の肉厚をｔとして、（ｔ０−ｔ）／
ｔ０×１００≧２０（塑性加工率が２０％以上）又はｌ
ｎ（ｔ０／ｔ）≧０．２２（歪み量が０．２２以上）を
満たすように設定しておく。そして、ダイ肩半径Ｒ１及
びポンチ肩半径Ｒ２が上記鋳造素材５の加工部位５ａに
おける加工前の肉厚ｔ０の５倍以上となるようにして加
工を行う。

【００５３】したがって、上記実施形態１では、アルミ
ニウム合金が０．５〜２．５重量％のＭｎ成分、０．１
〜１．５重量％のＦｅ成分及び０．０１〜１．２重量％
のＭｇ成分が含有されているので、合金の強度を維持し
つつ、相反する特性である鋳造性と伸びとを共に向上さ
せることができ、この合金により鋳造された鋳造素材５
は、鋳造性の悪化による伸びの低下がなく、熱処理をし
ない鋳放しのままでも合金自体と同じ約１０％以上の高
い伸びを有する。このため、その鋳造素材５の各固定部
１に対して略常温下で曲げ加工を施したとしても、その
各曲げ部４が割れたり折れたりすることがなく、容易に
所定の形状にすることができる。

【００５４】そして、鋳造素材５における各固定部１の
基端部４′の肉厚ｔ０を、塑性加工後の塑性加工率が２
０％以上となるように設定してその基端部４′に対して
曲げ加工を行うようにしたので、各曲げ部４の機械的特
性のうちの引張強度、耐力、硬さ等を加工前よりも向上
させかつ安定させることができる。また、各曲げ部４の
伸びは加工前に比べて低下するものの、従来の合金より
は向上させかつ安定させることができ、パネルＡの固定
を確実に行うことができる。さらに、パネルＡ全体とし
ては伸びが良好であるので、車両の衝突時にそのパネル
Ａが折れることなく伸びてその衝突エネルギーを吸収す
ることができ、パネルＡのコスト低減化及び軽量化を図
りつつ、衝撃特性を良好なものとすることができる。

【００５５】そして、上記アルミニウム合金のＭｎ成分
の含有量を変えずに、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜１．
５重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を０．０１〜０．５重
量％とすることにより、合金の伸び及び強度の低下を防
止しつつ、鋳造割れ性をさらに改善することができ、そ
の結果、鋳造した鋳造素材５の延びはさらに向上され、
塑性加工をより一層容易に行うことができるようにな
る。

【００５６】さらに、Ｆｅ成分の含有量を０．１〜０．
３重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を０．７〜１．２重量
％とすれば、鋳造素材５の伸びの低下を防ぎつつ、その
強度を高くすることができ、延いてはパネルＡの強度を
向上させることができる。

【００５７】尚、アルミニウム合金におけるＭｎ成分の
含有量の引張強さ及び伸びへの影響、Ｆｅ成分の含有量
の伸びへの影響並びにＭｇ成分の含有量の引張強さ及び
伸びへの影響をそれぞれ図３３〜図３７に示す。そし
て、アルミニウム合金におけるＭｇ成分及びＦｅ成分の
含有量とその合金で鋳造した鋳造素材の鋳造割れ発生率
との関係を図３８に示す。このことより、伸びは、どの
元素でも含有量が増加すると減少し、引張強さは、Ｍｎ
成分では約２．０重量％で最大となるが、Ｍｇ成分では
含有量が増加すればそれに比例して増加する。また、Ｆ
ｅ成分の含有量が多いほど鋳造割れ性が良好であること
が判る。よって、上述の如く、Ｍｎ成分、Ｆｅ成分及び
Ｍｇ成分の含有量の適正な範囲が決められている。

【００５８】（実施形態２）図９は本発明の実施形態２
を示し、自動車のオートマチックトランスミッションに
おけるＡＴドラムＢに適用したものである。このＡＴド
ラムＢは、上記実施形態１と同様に、高延性アルミニウ
ム合金で鋳造素材１１（図１０参照）を鋳造した後、そ
の鋳造素材１１に対して塑性加工を施すことにより製造
されたものである。但し、上記実施形態１のように鋳造
により直接造形することができない部位を有してはいな
い。

【００５９】上記ＡＴドラムＢは一端が開口された有底
筒状をなし、その底部８の略中央部にはシャフトが貫通
する貫通孔９を有し、開口側の外周部には複数の歯部１
０，１０，…が円周方向に等間隔に形成されている。

【００６０】上記アルミニウム合金は、１．０〜２．０
重量％のＭｎ成分、０．４〜１．５重量％のＦｅ成分及
び０．０１〜０．５重量％のＭｇ成分が含有されかつ残
部が不可避不純物を含むアルミニウムからなり、伸びを
重視したものである。すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、
１．０重量％よりも少ないと、強度が不十分となる一
方、２．０重量％よりも多いと、十分に高い伸びを維持
することができなくなるので、１．０〜２．０重量％の
範囲としている。尚、Ｆｅ成分及びＭｇ成分の含有量の
範囲については、上記実施形態１で説明したのと同じ理
由から上記の如く設定している。

【００６１】さらに、上記アルミニウム合金において、
Ｍｇ成分の含有量を変えずに、Ｍｎ成分の含有量を１．
２〜１．６重量％とし、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜
０．７重量％とするのがより一層望ましい。すなわち、
Ｆｅ成分の含有量は、０．７重量％よりも多いと、伸び
のより一層の向上化を図ることができない反面、０．４
重量％よりも少ないと、上述の如く、鋳造割れ性が不十
分となるので、０．４〜０．７重量％の範囲としてい
る。また、Ｍｎ成分の含有量を１．２〜１．６重量％と
しているのは、強度と伸びとをより適切な範囲とするた
めである。

【００６２】上記ＡＴドラムＢを製造するには、先ず、
図１０及び図１１に示すように、鋳造素材１１を鋳造す
る。この鋳造素材１１は、ＡＴドラムＢのように有底筒
状をなすが、この鋳造素材１１の底部８′（機械的特性
変更部位）の肉厚は、ＡＴドラムＢにおける底部８の肉
厚よりも大きくて塑性加工後の塑性加工率（すえ込み率
又は圧下率）が２０％以上となるように設定しておく。
すなわち、図１２に模式的に示すように、塑性加工前に
おける鋳造素材１１の底部８′の肉厚ｈ０を、ＡＴドラ
ムＢの底部８の肉厚をｈとして、（ｈ０−ｈ）／ｈ０×
１００≧２０を満たすように設定しておく。尚、上記実
施形態１と同様に、歪み量では０．２２以上となるよう
に、つまりｌｎ（ｈ０／ｈ）≧０．２２を満たすように
底部８′の肉厚ｈ０を設定しておく。

【００６３】また、上記鋳造素材１１の各歯部１０′
（機械的特性変更部位）の肉厚も上記底部８′と同様に
設定しておくと共に、その歯形は、ＡＴドラムＢの各歯
部１０のように突出量を大きくせずかつ角張らさず、し
かも、抜き勾配を大きくして鋳造により造形し易い形状
とする。

【００６４】そして、鋳造素材１１の底部８′及び各歯
部１０′に対して鋳造素材１１の軸心方向にそれぞれ鍛
造加工つまりすえ込み加工（塑性加工）を施してＡＴド
ラムＢの底部８及び各歯部１０を形成する。このとき、
鋳造素材１１の各歯部１０′のすえ込み加工は、ＡＴド
ラムＢの各歯部１０と同じ歯形を有する金型内で行う。
すなわち、各歯部１０′は、すえ込み加工によりその先
端部が径方向外側に膨出するので、その膨出を金型で拘
束して所定の形状となるようにする。

【００６５】したがって、上記実施形態２では、１．０
〜２．０重量％のＭｎ成分、０．４〜１．５重量％のＦ
ｅ成分及び０．０１〜０．５重量％のＭｇ成分が含有さ
れた高延性アルミニウム合金で鋳造素材１１を鋳造した
ので、この鋳造素材１１の伸びを実施形態１のものより
もさらに向上させることができ、塑性加工率をより一層
大きくすることができる。このため、ＡＴドラムＢにお
いて特に曲げ強度を必要とする底部８や各歯部１０の引
張強度や耐力等をより有効に向上させかつ安定させるこ
とができる。しかも、鋳造素材１１の鋳造を容易にする
ことができると共に、各歯部１０の歯形精度を鋳造によ
り直接形成する場合に比べて向上させることができる。

【００６６】また、Ｍｎ成分の含有量を１．２〜１．６
重量％とし、Ｆｅ成分の含有量を０．４〜０．７重量％
とすることにより、ＡＴドラムＢの品質をより一層安定
化させることができる。

【００６７】尚、鋳造素材１１は、上記形状に限らず、
略リング状に形成してもよく、このようにすれば、鋳造
素材１１をさらに容易に鋳造することができると共に、
塑性加工を施す部位が多くなり、しかも、塑性加工率が
大きくなるので、鋳造素材１１の強度を部分的でなく全
体的に高くすることができる。

【００６８】また、上記実施形態２におけるアルミニウ
ム合金の各成分の含有量は、上記実施形態１で説明した
範囲のものであってもよい。

【００６９】（実施形態３）図１３は本発明の実施形態
３を示し、自動車用のシフトレバーＣに適用したもので
ある。このシフトレバーＣは上下方向に延びる細長い形
状を有し、その上端部にはシフトノブが螺合されるねじ
部１５が設けられている一方、下端部は上端部側よりも
外径が大きくされかつトランスミッションから上方に延
びる連結軸と連結する連結部１６とされ、その下端面に
は連結軸の先端部が挿入される軸挿入穴１７が形成され
ている。

【００７０】上記シフトレバーＣは、１．５〜２．５重
量％のＭｎ成分、０．１〜０．３重量％のＦｅ成分及び
０．７〜１．２重量％のＭｇ成分が含有された高延性ア
ルミニウム合金からなり、強度を重視したものである。
すなわち、Ｍｎ成分の含有量は、１．５重量％よりも少
ないと、十分に高い強度を維持することができない一
方、２．５重量％よりも多いと、上述の如く、伸びが低
下し過ぎるので、１．５〜２．５重量％の範囲としてい
る。尚、Ｆｅ成分及びＭｇ成分の含有量の範囲について
は、上記実施形態１で説明したのと同じ理由から上記の
如く設定している。

【００７１】さらに、上記アルミニウム合金において、
Ｆｅ成分及びＭｇ成分の含有量を変えずに、Ｍｎ成分の
含有量を１．８〜２．２重量％とするのが強度確保上さ
らに好ましく、より適切な範囲とすることができる。

【００７２】上記シフトレバーＣを製造するには、先
ず、図１４に示すように、鋳造素材１８を鋳造する。こ
の鋳造素材１８は、シフトレバーＣと同様の形状である
が、その上端部１５′（図１４では右側に位置してい
る）にはねじ部１５が形成されておらず、円筒状とされ
ている。一方、鋳造素材１８の下端部１６′（機械的特
性変更部位）の外径は上記連結部１６よりも大きくされ
ている反面、長さは短くされている。また、鋳造素材１
８の下端部１６′の端面には上記軸挿入穴１７と同じ内
径を有する工具挿入穴１７′が形成され、この工具挿入
穴１７′の深さは、下端部１６′の長さが短くされてい
る分だけ軸挿入穴１７よりも小さい。

【００７３】上記鋳造素材１８の下端部１６′の肉厚ｈ
０は、上記実施形態２と同様に、連結部１６の肉厚をｈ
として、（ｈ０−ｈ）／ｈ０×１００≧２０（塑性加工
率が２０％以上）を満たすように設定しておく。

【００７４】そして、上記鋳造素材１８の工具挿入穴１
７′に工具軸２０を嵌合させ、その鋳造素材１８をその
軸心方向を水平にして軸心回りに回転させる。このと
き、鋳造素材１８の上端部１５′に対して転造加工を施
すことによりねじ部１５を形成する一方、下端部１６′
に対して工具２１を軸心方向にスライドさせながらしご
き加工を行うことにより連結部１６を形成する。

【００７５】したがって、上記実施形態３では、１．５
〜２．５重量％のＭｎ成分、０．１〜０．３重量％のＦ
ｅ成分及び０．７〜１．２重量％のＭｇ成分が含有され
た高延性アルミニウム合金で鋳造素材１８を鋳造したこ
とにより、鋳造素材１８の伸びを維持しつつ、実施形態
１のものよりもその強度を高くすることができ、その結
果、シフトレバーＣ全体の強度を高くすることができ
る。そして、特に曲げ強度を必要とする連結部１６で
は、塑性加工率が２０％以上となるしごき加工を施すこ
とにより引張強度や耐力等をさらに安定的に向上させる
ことができる。また、鋳造素材１８にはねじ部１５が形
成されておらず、しかも、軸挿入穴１７′の深さが小さ
いので、その鋳造を容易に行うことができる。さらに、
ねじ部１５のねじ精度は鋳造で直接成形するよりも良好
となる。よって、鋳造素材１８の鋳造を容易にしつつ、
シフトレバーＣの信頼性を向上させることができる。

【００７６】また、Ｍｎ成分の含有量を１．８〜２．２
重量％とすることにより、シフトレバーＣ全体の強度及
び連結部１６の強度をより一層向上させることができ
る。

【００７７】尚、上記実施形態３におけるアルミニウム
合金の各成分の含有量は、上記実施形態１又は２で説明
した範囲のものであってもよい。

【００７８】（実施形態４）図１５は本発明の実施形態
４を示し、ベルト用プーリＤに適用したものである。こ
のベルトプーリＤの外周部にはＶリブドベルトが巻き付
けられるＶ字状の複数の溝部２５，２５，…が形成さ
れ、中心部にはシャフトに嵌合するための軸心方向に貫
通する嵌合孔２６が形成されている。また、上記外周部
と中心部とは、リブ部２７により一体結合されている。
このプーリＤは、上記実施形態１〜３で説明したいずれ
かの高延性アルミニウム合金からなる。

【００７９】このようなプーリＤを製造するには、先
ず、図１６に示すように、上記アルミニウム合金で鋳造
素材２８を鋳造する。この鋳造素材２８の外周部２５′
（機械的特性変更部位）には上記各溝部２５が形成され
ておらず、その外周部２５′の外径はプーリＤの各溝部
２５の最外径よりも大きい反面、軸心方向には小さくさ
れている。また、鋳造素材２８のリブ部２７′（機械的
特性変更部位）の肉厚（軸心方向）はプーリＤのリブ部
２７よりも大きく形成されている。この外周部２５′の
肉厚（外周縁部からリブ部２７′との境界部までの径方
向の肉厚）及びリブ部２７′の肉厚は、上記各実施形態
と同様に、塑性加工後の塑性加工率が２０％以上となる
ように設定しておく。尚、鋳造素材２８の中心部は、プ
ーリＤと同じ形状に形成され、その中心部には上記嵌合
孔２６が既に形成されている。

【００８０】そして、上記鋳造素材２８の外周部２５′
に対して径方向にロール加工（塑性加工）を施して各溝
部２５を形成すると共に、リブ部２７′に対して軸方向
にすえ込み加工を施してプーリＤのリブ部２７を形成す
る。このことで、各溝部２５の硬さを向上させることが
でき、ベルトに対する耐摩耗性を向上させることができ
る。また、特に強度を必要とするリブ部２７の強度を他
の部位よりも向上させることができる。

【００８１】尚、図１７に示すように、ギヤ２９を有す
るギヤ付きプーリＥの場合も、上記プーリＤと同様にし
て各溝部２５及びリブ部２７を形成すると共に、上記実
施形態２におけるＡＴドラムＢの各歯部１０と同様にし
てギヤ２９を形成することで、そのギヤ２９の歯形精度
を向上させることができる。

【００８２】（実施形態５）図１８は本発明の実施形態
５を示し、自動車用のオイルパンＦに適用したものであ
る。このオイルパンＦは、上端が開口された有底状をな
し、その開口縁全周に外側に延びるフランジ部５１を有
している。このフランジ部５１には、オイルパンＦの開
口を閉塞するアッパー部材と結合するための複数の結合
部５２，５２，…が形成されている。この各結合部５２
の下部は、図１９に二点鎖線で示すように、フランジ部
５１の下面から下方に突出され、各結合部５２の中心部
にはボルト挿通孔５３がそれぞれ設けられている。つま
り、各結合部５２の下面はボルト締付時のボルト頭部が
当接する座面とされている。また、オイルパンＦの底部
には、液面の揺れを防止するための２つのバッフルプレ
ート５４，５４が一体に形成されている。尚、このオイ
ルパンＦも、上記実施形態１〜３で説明したいずれかの
高延性アルミニウム合金からなる。

【００８３】このようなオイルパンＦを製造するには、
各結合部５２の下部の形状のみを異ならせた鋳造素材５
５を鋳造する。すなわち、この鋳造素材５５に、図１９
に示すように、各結合部５２に相当する位置にフランジ
部５１の下面から下方に突出する突出部５２′（機械的
特性変更部位）を形成し、この突出部５２′の肉厚（突
出量）を、上記各実施形態と同様に、塑性加工率が２０
％以上となるように設定しておく。そして、上記突出部
５２′に対してすえ込み加工を施すことにより各結合部
５２を形成する。

【００８４】したがって、上記実施形態５では、各結合
部５２の強度や硬さを向上させることができるので、オ
イルパンＦをアッパー部材とボルトの締結により結合し
たときに、ボルト頭部の当接による各結合部５２のへた
りを防止することができ、その結合を確実なものとする
ことができる。また、オイルパンＦ全体の衝撃特性を向
上させることができるので、路面上の石等が飛び跳ねて
オイルパンＦの底部に当接したとしても、その底部に割
れが生じるのを防止することができる。このため、従来
のように底部に鉄板を使用しなくても済み、しかも、バ
ッフルプレート５４，５４を一体に成形することができ
る。よって、オイルパンＦの軽量化及びコストダウンを
図ることができる。

【００８５】（実施形態６，７）図２０は本発明の実施
形態６を示し、自動車のタイヤのロードホイールＧに適
用したものである。このロードホイールＧは、外周部の
リム部５７と、このリム部５７及び中心部を繋ぐスポー
ク部５８とを有している。上記リム部５７は、略円板状
に鋳造した鋳造素材（図示せず）に対してスピニング等
のしごき加工を施すことで形成し、そのリム部５７の耐
圧性を確保する。また、上記スポーク部５８は、強圧下
率のすえ込み加工を施すことにより形成し、そのスポー
ク部５８の強度を向上させる。

【００８６】図２１は本発明の実施形態７を示し、自動
車サスペンションのアッパーアームＨに適用したもので
ある。このアッパーアームＨは、一端部同士が結合され
て略Ｖ字状をなす２つの支持部６０，６０を有し、この
各支持部６０の上下面は、図２２に示すように、該各支
持部６０の長手方向に沿って凹状に形成されている。こ
の各支持部６０は、鋳造素材（図示せず）において断面
を略矩形状とした該各支持部６０に相当する部位に対し
て上下方向にすえ込み加工を施すことにより形成し、そ
の各支持部６０の強度を向上させる。

【００８７】尚、上記各実施形態では、Ｍｎ成分、Ｆｅ
成分及びＭｇ成分が含有されたアルミニウム合金を使用
したが、さらに０．１〜０．２重量％のＴｉ成分、０．
０１〜０．１重量％のＢ成分及び０．０１〜０．２重量
％のＢｅ成分のうちの少なくとも１つを添加するように
してもよい。すなわち、Ｔｉ成分、Ｂ成分及びＢｅ成分
は、鋳造素材の結晶粒を微細化することによりその特性
を向上させて鋳造割れ性を改善する働きがあり、それぞ
れの添加量が０．１重量％、０．０１重量％、０．０１
重量％よりも少ないと、その効果が少なく、鋳造割れ性
の改善が不十分となる一方、それぞれの添加量が０．２
重量％、０．１重量％、０．２重量％よりも多いと、粗
大化合物が生成されて伸びが低下し、Ｔｉ成分において
は、溶湯の流動性も悪化するので、それぞれ０．１〜
０．２重量％、０．０１〜０．１重量％、０．０１〜
０．２重量％の範囲としている。よって、これらの添加
により、合金の伸びの低下を防ぎつつ、鋳造割れ性をさ
らに改善することができ、鋳造素材の伸びをより一層向
上させることができる。

【００８８】また、本発明は、上記各実施形態における
部品に限らず、エンジンやその補器類等のブラケットに
適用することで、これらの部品の取付部におけるボルト
座面のへたりを防止することができると共に、部品全体
の強度を維持しつつ、衝撃特性を良好なものとすること
ができる。そして、ブレーキマスターシンダーやフュー
エルディストリビューターパイプ等の油圧系部品に適用
することで、その耐圧性を確保することができる。

【００８９】さらに、上記各実施形態では、鋳造素材が
力の作用する方向に圧縮変形する場合を示したが、鋳造
素材が引張変形する場合には、塑性加工率は、図２３に
示すように、（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ×１００となり、この値
が２０％以上となるように塑性加工をすればよい。尚、
歪み量はｌｎ（Ｌ／Ｌ０）となり、この値が０．２２以
上となるようにすればよい。

【００９０】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。Ｍｎ成分、Ｆｅ成分及びＭｇ成分の含有量をそれ
ぞれ異ならせて実施例１〜１４の１４種類のアルミニウ
ム合金を作製した（各合金における各成分含有量につい
ては表１参照）。尚、いずれの合金も、残部は０．０４
〜０．０６重量％のＳｉ成分や微量のその他の元素を不
可避不純物として含んでいる。

【００９１】この１４種類の合金と、比較例としての上
記ＪＩＳ規格におけるＡＤＣ６及び旧ＪＩＳ規格におけ
るＡＤＣ７とに対して、伸び、引張強さ及び０．２％耐
力を測定した。尚、上記ＡＤＣ６として、Ｍｎ成分が
０．５０重量％、Ｆｅ成分が０．１０重量％、Ｍｇ成分
が４．００重量％、Ｓｉ成分が０．１０重量％それぞれ
含有された合金を、また、旧ＪＩＳ規格ＡＤＣ７とし
て、Ｆｅ成分が０．５６重量％、Ｓｉ成分が４．９重量
％それぞれ含有された（Ｍｎ成分及びＭｇ成分は含有さ
れていない）合金を使用した。

【００９２】これらの合金を用いて金型高圧鋳造法によ
り製造した鋳造素材の機械的特性を表１及び図２４〜図
２６に示す。このことより、実施例の各合金は、ＡＤＣ
６やＡＤＣ７に比べて伸びが向上しており、その殆どの
合金において伸びが１０％を越えている。また、いずれ
の合金においても引張強さや０．２％耐力という強度は
遜色ないレベルにあることが判る。

【００９３】

【表１】

【００９４】次いで、上記各合金の鋳造割れ性を調べる
ために、図２８に示すように、実施例１，２、ＡＤＣ６
及びＡＤＣ７の各合金でリング状の試験片を鋳造した。
このとき、各試験片の鋳造時の金型温度は常温とした。
そして、鋳造した各試験片の表面に生じた割れの個数と
割れ長さを調べ、各合金について試験片１つ当たりの平
均総割れ個数と平均総割れ長さを算出して鋳造割れ性を
比較した。

【００９５】この鋳造割れ性の結果を図２７に示す。こ
の結果、実施例１の合金で鋳造した試験片には、Ｍｇ成
分を少なくしてＦｅ成分をある程度含有させることによ
る鋳造割れ性向上の効果が顕著に現れており、内部の状
態もＡＤＣ６やＡＤＣ７で鋳造したものに比べて良好で
あり、ひけ巣等は殆ど発生していない。また、実施例２
の合金で鋳造したものは、鋳造割れ性としては劣るもの
の、内部の状態は良好であり、鋳造性は向上されている
といえる。

【００９６】さらに、実施例の他の合金についても、上
記と同様の試験を行い、内部の状態を含めて鋳造性の評
価を行った。この評価の結果を表１に合せて示す。尚、
表１中の記号は、ｄ、ｃ、ｂ及びａの順に鋳造性が良く
なることを示す。この結果、実施例の合金で鋳造したも
のは、いずれも鋳造性がＡＤＣ６やＡＤＣ７よりも良好
であり、全般に、Ｆｅ成分の含有量が多いと鋳造性はよ
り一層良好となることが判る。

【００９７】したがって、本実施例の合金は、強度をあ
る程度確保していて、しかも、伸び及び鋳造性が優れて
いる。特に、実施例１，１１の合金は、伸び及び鋳造性
が共に非常に良好である。また、実施例２，１４の合金
のように、強度をさらに向上させようとすると、鋳造性
が若干低下するが、それでも従来のものよりは優れてい
ることが判る。

【００９８】次に、鋳造素材の塑性加工性を調べるため
に、Ｍｎ成分、Ｆｅ成分及びＭｇ成分の含有量をそれぞ
れ異ならせて実施例Ａ〜Ｆの６種類のアルミニウム合金
で円柱状の鋳造素材を鋳造した（各合金における各成分
含有量については表２参照）。また、比較のために上記
ＪＩＳ規格のＡＣ４ＣＨで同様の鋳造素材を鋳造した
（比較例）。このＡＣ４ＣＨとしては、Ｍｇ成分が０．
３重量％、Ｓｉ成分が７．０重量％それぞれ含有された
（Ｍｎ成分及びＦｅ成分は含有されていない）合金を使
用した。

【００９９】上記実施例Ａ〜Ｆ及び比較例の各鋳造素材
についてその各鋳造素材の軸心方向にすえ込み加工を行
って限界すえ込み率を調べた。すなわち、鋳造素材に割
れが生じた時点で加工を中止し、その時点のすえ込み率
（圧下率）を求めた。尚、このすえ込み加工は、各鋳造
素材の端面と該端面を押圧する治具との間にはすべりが
生じないようにして行った。

【０１００】上記各鋳造素材についての限界すえ込み率
を表２に示す。また、すえ込み加工前の各鋳造素材の伸
びと限界すえ込み率との関係を図２９に示す。この結
果、各実施例の鋳造素材の限界すえ込み率は、比較例の
ものよりもかなり大きくて塑性加工性が良好であること
が判る。また、限界すえ込み率は、すえ込み加工前の各
鋳造素材の伸びと関連しており、その伸びが大きいほど
大きくなることが判る。

【０１０１】

【表２】

【０１０２】続いて、上記実施例Ａ〜Ｄ，Ｆの各鋳造素
材について圧下率と硬さとの関係を調べた。この結果を
図３０に示す。このことより、硬さは、圧下率が約２０
％よりも小さい範囲では圧下率の増加に対して大きく上
昇するが、２０％以上の範囲では殆ど上昇せず、略一定
となる。したがって、圧下率（塑性加工率）を２０％以
上となるように加工すれば、硬さは加工前に比べて向上
しかつ安定することが判る。

【０１０３】さらに、図３１は、上記実施例Ｂについて
圧下率に対する引張強度及び０．２％耐力の変化を調べ
た結果を示し、図３２は、同じく実施例Ｂについて圧下
率に対する伸びの変化を調べた結果を示す。このこと
で、圧下率を２０％以上とすれば、上記硬さと同様に、
引張強度及び耐力を安定的に向上させることができる。
一方、伸びは、圧下率の増加に伴って減少するが、圧下
率が２０％以上であれば、約５％で安定していることが
判る。尚、伸びが５％程度であれば、従来のもの（通
常、約１％）よりも高い値を維持している。

【０１０４】したがって、本実施例のアルミニウム合金
で鋳造素材を鋳造することにより鋳造素材全体の強度や
伸びを確保しつつ、さらに強度や硬さ等を必要とする部
位のみに対して塑性加工率が２０％以上となるように塑
性加工を行うことにより、その部位の部分的な強化を図
ることができる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、０．５〜２．５重量％のＭｎ成分、０．１〜１．５
重量％のＦｅ成分及び０．０１〜１．２重量％のＭｇ成
分が含有されかつ残部が不可避不純物を含むアルミニウ
ムからなる高延性アルミニウム合金で鋳造された高延性
アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材に対して、機械
的特性を変える部位の塑性加工後の塑性加工率が２０％
以上となるように塑性加工前の肉厚を設定した。また、
請求項９の発明では、その鋳造素材を鋳造した後、鋳放
しのままの鋳造素材に対して、機械的特性を変える部位
の塑性加工後の塑性加工率が２０％以上となるように略
常温下で塑性加工を行うようにした。したがって、これ
らの発明によると、アルミニウム合金の強度を維持しつ
つ、鋳造性及び伸びの両方を同時に向上させることがで
き、この合金で鋳造した鋳造素材に対して鋳放しのまま
でも略常温下で塑性加工を行うことができるようになる
と共に、塑性加工部位の機械的特性の安定化を図ること
ができる。

【０１０６】請求項２の発明によると、Ｍｎ成分の含有
量を０．５〜２．５重量％とし、Ｆｅ成分の含有量を
０．４〜１．５重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を０．０
１〜０．５重量％としたことにより、鋳造素材の延びを
向上させることができ、塑性加工性のさらなる向上化を
図ることができる。

【０１０７】請求項３又は１０の発明によると、Ｍｎ成
分の含有量を１．０〜２．０重量％とし、Ｆｅ成分の含
有量を０．４〜１．５重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を
０．０１〜０．５重量％としたことにより、鋳造素材の
強度を維持しつつ、請求項２の発明よりも伸びを向上さ
せることができる。

【０１０８】請求項４又は１１の発明によると、Ｍｎ成
分の含有量を１．２〜１．６重量％とし、Ｆｅ成分の含
有量を０．４〜０．７重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を
０．０１〜０．５重量％としたことにより、鋳造素材の
強度を維持しつつ、請求項３の発明よりもさらに伸びの
改善を図ることができる。

【０１０９】請求項５の発明によると、Ｍｎ成分の含有
量を０．５〜２．５重量％とし、Ｆｅ成分の含有量を
０．１〜０．３重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を０．７
〜１．２重量％としたことにより、鋳造素材の伸びの低
下を防止しつつ、強度の向上化を図ることができる。

【０１１０】請求項６又は１２の発明によると、Ｍｎ成
分の含有量を１．５〜２．５重量％とし、Ｆｅ成分の含
有量を０．１〜０．３重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を
０．７〜１．２重量％としたことにより、鋳造素材の伸
びを確保しつつ、請求項５の発明よりも強度を高くする
ことができる。

【０１１１】請求項７又は１３の発明によると、Ｍｎ成
分の含有量を１．８〜２．２重量％とし、Ｆｅ成分の含
有量を０．１〜０．３重量％とし、Ｍｇ成分の含有量を
０．７〜１．２重量％としたことにより、鋳造素材の伸
びを維持しつつ、請求項６の発明よりも強度のさらなる
向上化を図ることができる。

【０１１２】請求項８又は１４の発明によると、０．１
〜０．２重量％のＴｉ成分、０．０１〜０．１重量％の
Ｂ成分及び０．０１〜０．２重量％のＢｅ成分のうちの
少なくとも１つを添加したことにより、鋳造素材の伸び
のより一層の向上化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る高延性アルミニウム
合金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法により
製造された自動車用のインストルメントパネルの裏側要
部を示す斜視図である。

【図２】インストルメントパネルの表側を示す斜視図で
ある。

【図３】鋳造素材において固定部近傍を示す拡大斜視図
である。

【図４】図３のIV方向矢視図である。

【図５】ダイカストマシンを示す断面図である。

【図６】曲げ加工金型で鋳造素材に対して曲げ加工を施
している状態を示す図１のVI−VI線に相当する断面斜視
図である。

【図７】プレス成型金型を示す断面図である。

【図８】鋳造素材に対して絞り・張出し加工を施してい
る状態を示す図７相当図である。

【図９】実施形態２に係るＡＴドラムを示す断面図であ
る。

【図１０】鋳造素材を示す斜視図である。

【図１１】鋳造素材の歯部を示す部分平面図である。

【図１２】鋳造素材の底部のすえ込み加工を模式的に示
す説明図である。

【図１３】実施形態３に係るシフトレバーを示す断面図
である。

【図１４】鋳造素材の下端部のしごき加工を示す説明図
である。

【図１５】実施形態４に係るベルト用プーリを示す断面
図である。

【図１６】鋳造素材を示す断面図である。

【図１７】ギヤ付きプーリを示す断面図である。

【図１８】実施形態５に係るオイルパンを示す斜視図で
ある。

【図１９】鋳造素材の要部を示す断面図である。

【図２０】実施形態６に係るロードホイールを示す断面
図である。

【図２１】実施形態７に係るアッパーアームを示す斜視
図である。

【図２２】図２１のXXII−XXII線断面図である。

【図２３】鋳造素材が引張変形する場合を模式的に示す
説明図である。

【図２４】合金の種類と伸びとの関係を示すグラフであ
る。

【図２５】合金の種類と引張強さとの関係を示すグラフ
である。

【図２６】合金の種類と０．２％耐力との関係を示すグ
ラフである。

【図２７】鋳造した試験片の合金の種類と平均総割れ個
数及び平均総割れ長さとの関係を示すグラフである。

【図２８】鋳造した試験片を示す斜視図である。

【図２９】すえ込み加工前の鋳造素材の伸びと限界すえ
込み率との関係を示すグラフである。

【図３０】鋳造素材の圧下率と硬さとの関係を示すグラ
フである。

【図３１】実施例Ｂの鋳造素材における圧下率と引張強
度及び０．２％耐力との関係を示すグラフである。

【図３２】実施例Ｂの鋳造素材における圧下率と伸びの
関係を示すグラフである。

【図３３】アルミニウム合金におけるＭｎ成分の含有量
と引張強さとの関係を示すグラフである。

【図３４】アルミニウム合金におけるＭｎ成分の含有量
と伸びとの関係を示すグラフである。

【図３５】アルミニウム合金におけるＦｅ成分の含有量
と伸びとの関係を示すグラフである。

【図３６】アルミニウム合金におけるＭｇ成分の含有量
と引張強さとの関係を示すグラフである。

【図３７】アルミニウム合金におけるＭｇ成分の含有量
と伸びとの関係を示すグラフである。

【図３８】アルミニウム合金におけるＭｇ成分及びＦｅ
成分の含有量とその合金で鋳造した鋳造素材の鋳造割れ
発生率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

４′ 基端部（機械的特性を変える部位） ５，１１，１８，２８，５５ 高延性アルミニウム合金
製塑性加工用鋳造素材 ８′ 底部（機械的特性を変える部位） １０′ 歯部（機械的特性を変える部位） １６′ 下端部（機械的特性を変える部位） ２５′ 外周部（機械的特性を変える部位） ２７′ リブ部（機械的特性を変える部位） ５２′ 突出部（機械的特性を変える部位）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１１ ６３０ ６３０Ｋ ６９４ ６９４Ａ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ０．５〜２．５重量％のＭｎ成分、０．
   １〜１．５重量％のＦｅ成分及び０．０１〜１．２重量
   ％のＭｇ成分が含有されかつ残部が不可避不純物を含む
   アルミニウムからなる高延性アルミニウム合金で鋳造さ
   れた高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材であ
   って、 機械的特性を変える部位の塑性加工後の塑性加工率が２
   ０％以上となるように塑性加工前の肉厚が設定されてい
   ることを特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工
   用鋳造素材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｆｅ成分の含有量は０．４〜１．５重量％であり、Ｍｇ
   成分の含有量は０．０１〜０．５重量％であることを特
   徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素
   材。
3. 【請求項３】 請求項２記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｍｎ成分の含有量は１．０〜２．０重量％であることを
   特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素
   材。
4. 【請求項４】 請求項３記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｍｎ成分の含有量は１．２〜１．６重量％であり、Ｆｅ
   成分の含有量は０．４〜０．７重量％であることを特徴
   とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材。
5. 【請求項５】 請求項１記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｆｅ成分の含有量は０．１〜０．３重量％であり、Ｍｇ
   成分の含有量は０．７〜１．２重量％であることを特徴
   とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材。
6. 【請求項６】 請求項５記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｍｎ成分の含有量は１．５〜２．５重量％であることを
   特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素
   材。
7. 【請求項７】 請求項６記載の高延性アルミニウム合金
   製塑性加工用鋳造素材において、 Ｍｎ成分の含有量は１．８〜２．２重量％であることを
   特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素
   材。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の高延性
   アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材において、 ０．１〜０．２重量％のＴｉ成分、０．０１〜０．１重
   量％のＢ成分及び０．０１〜０．２重量％のＢｅ成分の
   うちの少なくとも１つが添加されていることを特徴とす
   る高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材。
9. 【請求項９】 ０．５〜２．５重量％のＭｎ成分、０．
   １〜１．５重量％のＦｅ成分及び０．０１〜１．２重量
   ％のＭｇ成分が含有されかつ残部が不可避不純物を含む
   アルミニウムからなる高延性アルミニウム合金で高延性
   アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を鋳造した後、 鋳放しのままの上記鋳造素材に対して、機械的特性を変
   える部位の塑性加工後の塑性加工率が２０％以上となる
   ように略常温下で塑性加工を行うことを特徴とする高延
   性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性
   加工方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の高延性アルミニウム合
    金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法におい
    て、 Ｍｎ成分の含有量は１．０〜２．０重量％であり、Ｆｅ
    成分の含有量は０．４〜１．５重量％であり、Ｍｇ成分
    の含有量は０．０１〜０．５重量％であることを特徴と
    する高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を用
    いた塑性加工方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の高延性アルミニウム
    合金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法におい
    て、 Ｍｎ成分の含有量は１．２〜１．６重量％であり、Ｆｅ
    成分の含有量は０．４〜０．７重量％であることを特徴
    とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を
    用いた塑性加工方法。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の高延性アルミニウム合
    金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法におい
    て、 Ｍｎ成分の含有量は１．５〜２．５重量％であり、Ｆｅ
    成分の含有量は０．１〜０．３重量％であり、Ｍｇ成分
    の含有量は０．７〜１．２重量％であることを特徴とす
    る高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を用い
    た塑性加工方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の高延性アルミニウム
    合金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法におい
    て、 Ｍｎ成分の含有量は１．８〜２．２重量％であることを
    特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素
    材を用いた塑性加工方法。
14. 【請求項１４】 請求項９〜１３のいずれかに記載の高
    延性アルミニウム合金製塑性加工用鋳造素材を用いた塑
    性加工方法において、 高延性アルミニウム合金に、０．１〜０．２重量％のＴ
    ｉ成分、０．０１〜０．１重量％のＢ成分及び０．０１
    〜０．２重量％のＢｅ成分のうちの少なくとも１つを添
    加することを特徴とする高延性アルミニウム合金製塑性
    加工用鋳造素材を用いた塑性加工方法。