JPS604262B2 - アルミニウム合金製鋳物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム合金製錬物の製造法の改良に関す
るものである。

従来より、例えば内燃機関のシリンダヘッド等のアルミ
ニウム合金製鋳物を製造する場合、例えば第１図に示す
ように、鋳造工程Ａ′において、尿素樹脂砂等のレジン
サンドで造型した中子を備えた鋳型でアルミニウム合金
鋳物を製造し、この鋳物から湯口を切断除去した後鋳物
に振動を与えて、内在する中子砂にクラックを発生させ
該中子砂の約半分程度を荒出しするとともに、鋳物を加
熱して中子砂のレジン成分を燃焼させた後に再度振動さ
せるかまたは水により急冷して、残りの中子砂を完全に
流出除去し、次いで外面バリ取り等の釣り加工を行って
鋳物を仕上げ、しかる後該鋳物を鋳造工程Ａ′から熱処
理工程Ｂ′に移送して該熱処理工程Ｂ′で加熱焼入処理
し、次いで機械加工工程Ｃ′に移送して切削等の機械加
工する方法が広く一般に探られている。

すなわち、各工程Ａ′，Ｂ′，Ｃ′での役割分担は明確
に区別されており、鋳造工程Ａ′では鋳物から砂をきれ
いに排出しかつ銭バリ等もきれいに除去したものを送り
出すのが常識である。そのため、上記従来の製造法にお
いては、機械加工前の鋳物に対して、鋳造工程Ａ′では
中子砂出し（レジン成分の燃焼除去）のために加熱し、
また熱処理工程Ｂ′では競入処理のために加熱し、計２
回の加熱を施すため、両工程において加熱のための場所
、設備、作業者、加熱エネルギー等が必要となって倍増
し、その結果コストアップするという問題があった。

しかしながら、各工程Ａ′，Ｂ′，Ｃ′での役割分担は
明確に区別されているため、他の工程の作業まで取り込
むことは行われていない。本発明ほかかる点に鑑みてな
されたものであり、熱処理工程でアルミニウム合金鋳物
を嫌入処理するために行う加熱をそのまま中子砂のレジ
ン成分燃焼用の加熱として兼用するとともに、この焼入
れにおける加熱およびその後の水による急冷を利用して
中子砂出しを行うことにより、従釆の如き鋳造工程での
加熱を省略して、機械加工前の鋳物に対する加熱が焼入
処理の１回だけで済むようにするとともに、中子砂の除
去を完全に行うようにし、よって砂落し性の向上を図る
とともに、省エネルギー効果等に優れ、コストダウン化
を図り得るようにしたアルミニウム合金製錬物の製造法
を提供せんとするものである。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第３図および第４図は内燃機関のＯＨＣ型のシリンダヘ
ツドＷを示し、１，１，…はインレツトポート、２，２
，…はエグゾーストポート、３は燃焼室、４はウオータ
ジヤケット、５，５，・・・は該ウオータジャケット４
をシリンダプロツク側のウオータジャケットに蓮通せし
める達通孔、６，６，・・・はシリンダブロックに対し
た締結固定するための締結ボルトが挿通される締結ボル
ト用孔、７はカムシャフトを支持するカムシャフト軸受
部、８，８，…は点火プラグ取付孔、９はタイミングチ
ェーン回行用空間部である。

このようなシリンダヘッドＷを構成するアルミニウム合
金製鋳物を製造する場合、第２図に示すように、先ず、
鋳造工程Ａにおいて、カムシャフト軸受部７、点火プラ
グ取付孔８，８，・・・およびタイミングチェーン回行
用空間部９の各型が形成された金型よりなる主型と、ィ
ンレットポートー，１，…、ェクゾーストポート２，２
，…、燃焼室３、ウオータジャケット４および蓮通孔５
，５，・・・の各型に尿素樹脂砂によって造型された中
子とを紙合せてなる鋳型にアルミニウム合金湯を柱湯し
て、低圧加圧を行うロープレッシャダィキャスト法によ
りアルミニウム合金鋳物を鋳造する。

次いで、この鋳物を鋳型の主型より取出して、その湯口
を切断除去した後、該鋳物に振動を与えて中子砂の荒出
しを行う。ここにおいて、振動により中子砂にクラック
が生じて該中子砂が砕け、これにより中子砂全体の略半
分程度が砂出しされ、残り略半分は鋳物内に内在される
。次いで、この中子砂を内在させたままの鋳物を鋳造工
程Ａから熱処理工程Ｂに移送し、該熱処理工程Ｂにて焼
入炉により４８５℃の温度に４時間加熱保持した後水に
より急袷するいわゆるＴ４処理の焼入熱処理を行う。

その際、鋳物の加熱に伴って中子砂が再加熱され、この
再加熱により中子砂中のレジン成分（尿素樹脂）は燃焼
消失してその結合力をなくし、これにより上記残りの中
子砂の約８０％（全体の約４０％）が鋳物外部に自然に
落下流出する。

さらに、鋳物の表面等に付着した残り約２０％（全体の
約１０％）の中子砂は上記水による急冷により弾け散り
ながら該表面から離れて鋳物から流出する。よって鋳物
に内在する中子砂は隅々にまで完全に砂落しされる。し
かる後、鋳物を同じ熱処理工程Ｂの上記焼入炉の貴Ｅ熱
を利用した乾燥炉で約１８０℃の温度に略１時間加熱保
持して乾燥したのち、該熱処理工程Ｂから機械加工工程
Ｃへ移送して、該機械加工工程Ｃで鋳物に外面バリ取り
等の銃り加工を施すとともに切削等の機械加工を施し、
以上により第３図および第４図に示すような内燃機関の
シリンダヘッドＷ構成するアルミニウム合金製錬物が製
造される。

したがって、このように熱処理工程Ｂで焼入熱処理と同
時に砂出し処理を行うので、従来の如き鋳造工程Ａでの
加熱が不要となって全体として加熱処理が１回だけで済
み、よって加熱のための設備やエネルギー等が大幅に低
減して、コストダウン化を図ることができ、その結果製
造されたアルミニウム合金製錬物は極めて安価なものと
なる。

また、砂出し処理を暁入熱処理における加熱と水による
急冷を利用して行うので、中子砂の砂落しを完全に行う
ことができる。尚、上記実施例では、内燃機関のシリン
ダヘッド用のアルミニウム合金製鋳物を製造する場合に
適用したが、本発明は、その他各種のアルミニウム合金
製鋳物を製造する場合に適用できるのは勿論である。

以上述べたように、本発明によれば、レジンサンドで造
型した中子を用いた鋳型でアルミニウム合金鋳物を鋳造
し、この中子を内在させたままの鋳物を加熱した後、水
により急冷して焼入熱処理するとともに、中子の上記再
加熱および水による冷却により砂落しをするものである
ので、鋳物に対する加熱が１回だけで済み、よって加熱
に伴う設備やエネルギー等の低減によりアルミニウム合
金製錬物のの大幅なコストダウン化を図ることができる
とともに、中子砂の砂落しが暁入熱処理における加熱お
よび水による急袷を有効利用して行われ、その除去を完
全に行うことができる。

特に、内燃機関のシリンダヘツド用のアルミニウム合金
製錬物を金型よりなる主型と尿素樹脂砂により造型した
中子とからなる鋳型でロープレツシャタトィキャスト法
により鋳造する場合に優れた効果を発揮することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す工程ブロック図、第２図は本発明
の実施態様を例示する工程ブロック図、第３図および第
４図はそれぞれシリンダヘッドの横断面図および縦断面
図である。 Ｗ……シリンダヘツド、１……インレツトポート、２・
・・・・・ェグゾーストポート、３・・・・・・燃焼室
、４・…・・ウオータジャケット、５・・・・・・達通
孔、Ａ・・・・・・鋳造工程、Ｂ・・・・・・熱処理工
程、Ｃ・・・・・・機械加工工程。 崇丁図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レジンサンドで造型した中子を用いた鋳型でアルミ
   ニウム合金鋳物を鋳造し、この中子を内在させたままの
   鋳物を加熱した後、水により急冷して焼入熱処理すると
   ともに、中子の上記再加熱および水による冷却により砂
   落しをすることを特徴とするアルミニウム合金製鋳物の
   製造法。 ２ 鋳型は金型よりなる主型と尿素樹脂砂により造型し
   た中子とからなる特許請求の範囲第１項記載のアルミニ
   ウム合金製鋳物の製造法。 ３ 鋳物が内燃機関のシリンダヘツドである特許請求の
   範囲第１項記載のアルミニウム合金製鋳物の製造法。 ４ 鋳造をロープレツシヤダイキヤスト法で行う特許請
   求の範囲第１項記載のアルミニウム合金製鋳物の製造法
   。