JPS59189033A - アルミニウム合金鋳物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は砂型中子を用いた鋳物の排砂性を向上させたア
ルミニウム合金鋳物の製造方法に関する。

一般に、内燃機関用部品であるシリングブロック、シリ
ンダヘッド等を製造する場合、吸排気ポート、ウォータ
ジャケット等を形成するため砂型中子全鋳型内に組付は
アルミニウム合金溶湯を注湯充填して鋳造を行う。ルｆ
かる砂型中子は通常尿素樹脂砂等のレジンサンドで造型
し、又鋳型内へ組付けるための中子幅木部を一体に造型
し、中子表被には耐圧コーティングを施こす。

また、鋳造後に於ては焼入れ等の熱処理工程、中子を取
り出すための排砂処理工程等の各種処理工程を経る。

従来、斯かる鋳造後の処理方法として挙げられるのは、
例えば先ず鋳型から取り出した鋳物の湯口を切断除去し
、この後当該鋳物に撮動を力え、内在する中子砂にクラ
ックを発生させることにより排出する排砂処理工程を経
、その後該鋳物を熱処理工程に移送し加熱焼入れ処理を
行う方法がある。

しかしながら、この方法は鋳造後刊砂のために冷却した
鋳物を再度高温に加熱して焼入れするため、加熱のため
の場所、設備、加熱エイ・ルギ等が必要であり、生産効
率上、経済上好ましくない。

また、他の方法として斯かる再加熱全排除するため鋳造
後鋳物の温度を降下させないで直ちに水中に浸漬し焼入
れを行う方法がある。

しかしながら、斯かる方法は中子幅木部から中子内部に
冷却水が浸透しく通常、中子重量の数十パーセント程度
）、排砂時に砂粒間の水により砂粒の振動エネルギが吸
収される。この結果振動を加えても？φ粒の緩みが生じ
にくくなり中子の拶１砂性が著しく低下する。特に残留
中子はドリル等で孔全明は再度振動させなければ排出で
きずこの種作業の作業性を大きく悪化させる要因となっ
ている。

本発明はル■かる事情に鑑み、鋳造後１ｉ３−加熱の２
安なく、しかも排砂性全向上せしめることにより生産性
を大幅に向上せしめることができるアルミニウム合金鋳
物の製造方法の提供を目的とするものである。

本発明は斯かる目的を達するため砂型中子を用いてシｊ
造するアルミニウム合金鋳物の製造方法に適用し、その
具体的方法は、先ず鋳造時に中子幅木部全溶湯にて製品
部と一体に鋳包せて鋳造し、この後鋳物の温度を降下さ
せないで水中にて熱処理（焼入れ）を行う。次いで前記
中子幅木部を切１１Ｊｒ除去し、この後に製品部に振動
を与え排砂全行うようにしたものである。

以下には本発明を更に具体化した好適な実施例を挙げ図
面を参照して詳述する。

図面に於て、第１図は本発明（（係るアルミニウム合金
鋳物の製造方法に用いるダイカスト鋳造装置の縦断構成
図、第２図は鋳造後における鋳物の縦断面図、第３図は
熱処理後中子幅木部を切断除去した状態を示す鋳物の縦
断面図である。

先ず、本発明を明確にするため第１図を参照して鋳造装
置１の概略構成について説明する。装置１は内燃機関用
シリンダヘッドの鋳ｍｋ目的とし、基台２上に設けた下
型（固定型）３、この上方に位置する上型（可動型）４
、及び当該下型３と上型４の間に位置する左型（摺動型
〕５と右型（摺動型）６から構成し、斯かる谷型にて囲
まれたキャビティ７が形成される。

また、下型３と右型６の間には当該キャビティ７と連通
するランナ８全形成し、更に、下型３下部にはランナ８
と連通するスリーブ９を設けるとともに該スリーブ９内
には摺動自在なプランジャ１０全１す；挿し、溶湯はプ
ランジャ１ｏの上動によりキャビティ７内に加圧充填せ
しめられる。

一方、キトビティ７内には予じめ中子造型機によって造
型し中イ表被に耐圧コーティングを施した吸気ボート形
成用の左側の砂型中子１１、排気ボート形成用の右側の
砂型中子１２が組付けである。

これら中子１１及び１２は例えばフェノールレジン量１
６％の硅砂金使用して造型したもので、各中子１１及び
１２０両端には中子幅木部１３ａ。

１３ｂ、及び１４ａ、１４ｂが一体に造型しである。

そして砂型中子１１は左型５に形成した凹状の受部１５
、及び下型３に形成した凹状の受部１６にｌ′ｉｉｆ記
幅木部１３ａ及び１３ｂをそれぞれ嵌合せしめるととも
知、砂型中子１２は右型６に形成した凹状の受部１７、
及び下型３に形成した凹状の受８１０８に前記幅木部１
４ａ及び１４ｂをそれぞれ嵌合せしめることにより組付
けを行う。

また、谷中子幅木部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂと
これらが嵌合する各受部１５．　１６．　１７．１−８
の間には注湯時に溶湯を強制的に流入させるため所定の
クリアランスＳが略嵌合面全面に亘って存在するよつ各
中子幅木部又は受部の形状が選定され、必要により溝状
の切欠等を形成する。なお、中子１１及び１２の下型３
側の各端部にはバルブシート１９及び２０を外嵌せしめ
ワーク（シリンダヘッド）に直接鋳込むことができるよ
うにして方法について、第１図乃至第３図を参照し順を
追って説明する。

先ず、前記鋳造装置１１／Ｃてダイカスト鋳造を行う。

具体的にはアルミニウム合金溶湯を例えばりｊ造条件と
して鋳込圧２６０〜、ゲート速度０．２ｍ／ｓｅｃのも
とにキャビティγ内に加圧充填する。この際中子幅木部
も前記クリアランスＳ０）ため溶湯にて強制的に鋳包せ
て鋳造する。

そして、斯かる鋳造後、型開きし鋳型から取り出した鋳
物は第２図の符号２１で示されるように湯口２１ａ、製
品部２１ｂ、中子幅木部１０合金被随層２１ｃ・が一体
化されている。なお、この被椴層２１ｃ　　は当該中子
幅木部全面ｋ　Ｍｉ前記クりアランスＳＫ相当する厚さ
を有する鋳物合金で段って形成されることになる。

次いで、第２図に示す鋳物２１を温度が降下しないうち
、具体的には鋳物温度が略３５０１：に於て冷却水中に
浸漬し焼入れ熱処理を行う。この際、１）ＩＪ記被覆層
２１　ｃ−によつ中子幅木部１３ａ、１３ｂ。

１４ａ、１４ｂへの冷却水の浸透は完全に阻止され、当
該破拉層２１ｃ・は効果的な防水作用を呈することにな
る。

この後、不要な湯口２１ａｔ切断除去するとともに、中
子幅木部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ　　を各切断
除去し第３図に示す製品部２１ｂのみを得る。

なお、中子幅木部の切断は同時にこれを覆った鋳造合金
２１ｃも切断することになる。

そして、製品部２１ｂｋ所定時間振動せしめて中子１１
及び１２全崩壊し外部に排出することにより所要の排砂
処理を行う。

第４図には以上の実施例における製品部２１ｂの振動時
間対中子排砂率の関係を従来方法と比較して示し、その
効果は歴然としている。

即ち、冒頭に述べた従来方法によるものは中子内部に水
分が中子重量（Ｃ対し２３％程度浸透しており、ワーク
全６分間振動させても中子り１砂率が６４％程度であり
、更にドリル等で孔を明けつつ振動をくり返さなければ
ならない。

これに対し、本発明方法によればワーク全１０秒間振動
させるのみで中子排砂率が８８％となつ略完全に抜き取
ることができる。

よって、振動時間を大幅に短縮しつつ、しかもイ排砂率
を大きく向上せしめることができるため、熱処理が効率
よく行い得るとともに、排砂性を格段と向上せしめ得る
ため、この種製造工程の作業性の大幅な同上と、コスト
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアルミニウム合金鋳物の製造方法
に用いるダイカスト鋳造装置、第２図は鋳造後における
鋳物の縦断面図、第３図は熱処理後中子幅木部を切断除
去した状態全示す鋳物の縦断面図、第４図はワーク振動
時間対中子排砂率の関係を示す特性図である。 尚図面中、ｌＬ１２は砂型中子、１３ａ、１３ｂ。 １４ａ、１４ｂは中子幅木部、２１はアルミニウム合金
鋳物、２１ｂは製品部である。 特許出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　　　下　　１）　容一部間　　弁理
士　　　　　大　　　橋　　　邦　　　波間　　弁理士
　　　　　小　　　山　　　　　　　有第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 砂型中子を用いて鋳造するアルミニウム合金鋳物の製造
   方法において、鋳造時に中子幅木部を溶湯にて製品部と
   一体に鋳包せて鋳造し、この後鋳物の温度を降下させな
   いで水中（こて熱処理し、この後前記中子幅木部を切断
   除去し、この後製品部に振動金力えて砂型中子の排出を
   行うことを特徴とするアルミニウム合金鋳物の製造方法
   。