JPS59202136A - 鋳造用鋳抜ピン - 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】 本発明は鋳造用鋳抜ピンに関し、特にアルミ合金等の軽
合金を用いる鋳造に好適な鋳抜ピンに関する。

従来よりダイカスト法、金型鋳造法の如（金型を使用す
る鋳造には、加工の容易化、鋳造欠陥対策、軽量化等の
ため鋳抜ピンが用いられる場合があった。

かかる鋳抜ピンは、従来鉄鋼材料の一種である熱間工具
ｍ　（Ｊ　Ｉ　Ｓ　　５ＫＤ６１）　テ造うｔＬ、これ
に焼入れ、焼戻し処理、更にはタフトライド処理を施し
て使用していた。しかしながら、この従来法では、鋳抜
ピンの径が大きい場合は内部に冷却水を通しており、こ
のため鋳抜ピンの加工に工数がかかり、また冷却のため
の付帯設備を必要とし、更にはコストアップになるとい
う問題があった。また、鋳抜ピンの径が小さい場合には
、内部に冷却水を通すことが困難であり、このため冷却
が十分でなく焼き付きを生じるという問題があった。

また、鋳抜ピンとして、上記の如く熱処理を施さず耐熱
性に優れたセラミックを表面に溶射したものも使用され
ていた。しかしながら、この鋳抜ピンは熱衝撃により表
面からセラミックが剥離し易いという問題を有しており
、耐久性が十分でなかった。

更には、鋳抜ピン全体をセラミックでつくることも検討
されたが、セラミック自体は耐熱性に優れているものの
機械的衝撃に弱く、現在まで実用化されていない。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされた
ものであり、特別に冷却手段を備えていなくとも十分な
耐焼付性、耐久性を有する鋳造用鋳抜ピンを提供するこ
とを目的とする。

かかる目的は、本発明の鋳造用鋳抜ピンによれば、アル
ミ合金等の溶湯に直接接触する外部材を耐焼付性に優れ
たセラミックで構成し、内部材を鋼、鋳鉄等の強度に優
れた鉄系材料で構成することによって達成される。

本発明に係る鋳抜ピンによれば、外部材をセラミックと
したため冷却水を通さなくても十分な耐焼付性を有し、
かつ内部材を鉄系材料で造ったため機械的衝撃に対して
も十分な強度を有し、結果として耐久性が格段に向上す
るという効果を奏する。

また、本発明は特別な冷却手段を必要とせず、鋳造装置
の簡素化、コスト低減が図れる。

更に、本発明によれば、従来耐久性が問題であった細径
の鋳抜ピンの使用が可能となり、従来より細くまたは長
くすることができるため設計の自由度が増すという効果
も奏する。

次に、本発明の詳細な説明する。

本発明の鋳抜ピンの外部材は、通常一端が開口し他端が
閉塞した筒形状を有する。必要に応じ角（５） 柱、角錐形状にすることもできる。

この鋳抜ピンの外部材はセラミックからなるが、本発明
においては、窒化珪素、炭化珪素等のいわゆるニューセ
ラミックと呼ばれる材料のほか、通常のセラミック材で
あるアルミナ、シリカ等を用いることができる。但し、
熱膨張係数があまり大きくない方が望ましく、耐熱性に
優れ、強度が高いものを選択するのが望ましい。この点
、ニューセラミック材料の方がより望ましい。

鋳抜ピンの内部材は鉄系材料からなる。この内部材は主
にセラミックからなる外部材の補強材として機能する。

鉄系材料としては、熱間工具鋼、炭素鋼等の鉄鋼の他、
ねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄を使用することがで
きる。

本発明の鋳抜ピンの製造方法としては、外部材をセラミ
ックで、内部材を鉄系材料で別途製造し、これらを適当
な接着剤で接合して一体化することができ、また、鉄系
材料が鋳鉄のときは、外部材をセラミックで製造した後
、この外部材を型に挿入し内部に溶融鋳鉄材料を流し込
むことにより鋳（４） 造で一体的に製造することもできる。

次に、本発明の望ましい実施例を図面を参考にして説明
する。

実施例 図面は本発明に係る鋳抜ピンをダイカスト装置に装着し
た状態を示す部分断面図である。

鋳抜ピン１の外部材２を窒化珪素粉末を原料に用い焼結
により製造した。この外部材の形状は図面に示すように
φＤ＝１０ｍｍ、φＤ＝９鶴、φＤ＝５鰭、Ｌ＝６０ｍ
の筒形とした。この内部材を炭素ｗｉ（ＪＩＳ　　５５
５Ｃ）でつくった。この内部材の形状は図面に示すよう
に基盤を有する細長い円柱形であり、直径は外部材に嵌
合できるよう５ｎとした。

この窒化硅素製外部材２と炭素鋼製内部材３を接着剤４
を用いて一体化し鋳抜ピンとした。

この鋳抜ピン１をダイカスト装置の主型５と入子６の間
に植設しダイカスト鋳造を行った。

７２０°Ｃ〜７５０°Ｃのアルミ溶湯を用いてピストン
を製造したが、８０００シヨツトまでなん（５） ら異常が認められなかった。

比較例 従来と同じ熱間工具鋼（ＪＩＳ　　５ＫＤ６１）を用い
て実施例と同一形状の鋳抜ピンを製作した。

この鋳抜ピンをＡ　変態点以上に加熱した後、水中に投
入することにより常温まで急冷して焼入れを行い、次い
で６００°Ｃ〜６５０°Ｃまで加熱し２時間保持した後
空冷した。その後、タフトライド処理を行い製品とした
。

この鋳抜ピンを実施例と同様にダイカスト装置に組付け
、実施例と同じ条件でピストンを製造した。

この結果、７５０シヨツトで焼付きぎみとなり、９２０
シヨツトではカジリを生じて使用不能となった。

上記実施例と比較例より、本発明に係る鋳抜ピンは従来
の鋳抜ピンに比べ格段に耐焼付性、耐久性が向上してい
るのが判る。

【図面の簡単な説明】

←図は本発明に係る鋳抜ピンをダイカスト装（６） 置に組付けた状態を示す部分断面図である。 １−−−−一鋳抜ピン ２−−−６外部材 ３−−−６内部材 ４−−−−６接着剤 ５−−−−−６主型 ６−・−−−−入子 出願人　トヨタ自動車株入会社 （７） ２０５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部材はセラミックからなり、内部材は鉄系材料
   からなることを特徴とする鋳造用鋳抜ピン。