JPS626764A - 繊維強化シリンダブロツク素材の鋳造方法 - Google Patents
繊維強化シリンダブロツク素材の鋳造方法Info
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- JPS626764A JPS626764A JP14699785A JP14699785A JPS626764A JP S626764 A JPS626764 A JP S626764A JP 14699785 A JP14699785 A JP 14699785A JP 14699785 A JP14699785 A JP 14699785A JP S626764 A JPS626764 A JP S626764A
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- molten metal
- cavity
- core
- molding
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A6発明の目的
(11産業上の利用分野
本発明は繊維強化シリンダブロック素材、特にシリンダ
ボア回りを繊維成形体により強化したシリンダバレルと
、該シリンダバレルに連設されるクランクケースとより
なるシリンダブロック素材の鋳造方法に関する。
ボア回りを繊維成形体により強化したシリンダバレルと
、該シリンダバレルに連設されるクランクケースとより
なるシリンダブロック素材の鋳造方法に関する。
(2) 従来の技術
従来、この種シリンダブロック素材を鋳造する場合、ク
ランクケース成形用キャビティを下部に、またシリンダ
バレル成形用キャビティを上部にそれぞれ配設した鋳型
を用い、前記シリンダバレル成形用キャビティに繊維成
形体を配設し、クランクケース成形用キャビティの下部
から溶湯を注入することが行われている。
ランクケース成形用キャビティを下部に、またシリンダ
バレル成形用キャビティを上部にそれぞれ配設した鋳型
を用い、前記シリンダバレル成形用キャビティに繊維成
形体を配設し、クランクケース成形用キャビティの下部
から溶湯を注入することが行われている。
(3) 発明が解決しようとする問題点しかしながら
、前記構成の鋳型を用いると、シリンダバレル成形用キ
ャビティにおいては溶湯の流れが停滞傾向にあるため繊
維成形体に対する溶湯の充填能率が低下するという問題
がある。
、前記構成の鋳型を用いると、シリンダバレル成形用キ
ャビティにおいては溶湯の流れが停滞傾向にあるため繊
維成形体に対する溶湯の充填能率が低下するという問題
がある。
本発明は前記問題を解決し得る前記鋳造方法を提供する
ことを目的とする。
ことを目的とする。
B1発明の構成
(1) 問題点を解決するための手段本発明は、シリ
ンダボア回りを繊維成形体により強化したシリンダバレ
ルと、該シリンダバレルに連設されるクランクケースと
よりなるシリンダブロック素材を鋳造するに当り、軸線
を上下方向に向けたシリンダボア成形用中子を囲繞する
シリンダバレル成形用第1キャビティを下部に、また該
第1キャビティに連通ずるクランクケース成形用第2キ
ャビティを上部にそれぞれ配設した鋳型の、前記中子外
周面に円筒状繊維成形体を装着する工程と;前記第2キ
ャビティ上部のガス抜き孔の開度を絞り、大気圧を上回
る所定の圧力下で前記第1キャビティ下部より前記第1
および第2キャビティに溶湯を、湯面が略水平状態で上
昇するように注入する工程と;前記ガス抜き孔を閉じて
前記溶湯を前記圧力を上回る高圧下で完全凝固させる工
程と;を用いることを特徴とする。
ンダボア回りを繊維成形体により強化したシリンダバレ
ルと、該シリンダバレルに連設されるクランクケースと
よりなるシリンダブロック素材を鋳造するに当り、軸線
を上下方向に向けたシリンダボア成形用中子を囲繞する
シリンダバレル成形用第1キャビティを下部に、また該
第1キャビティに連通ずるクランクケース成形用第2キ
ャビティを上部にそれぞれ配設した鋳型の、前記中子外
周面に円筒状繊維成形体を装着する工程と;前記第2キ
ャビティ上部のガス抜き孔の開度を絞り、大気圧を上回
る所定の圧力下で前記第1キャビティ下部より前記第1
および第2キャビティに溶湯を、湯面が略水平状態で上
昇するように注入する工程と;前記ガス抜き孔を閉じて
前記溶湯を前記圧力を上回る高圧下で完全凝固させる工
程と;を用いることを特徴とする。
(2)作 用
下部に配設されるシリンダバレル成形用第1キャビティ
に繊維成形体を位置させ、第1キャビティにそれの下部
から溶湯を注入する押上げ法を適用して湯面を略水平状
態で上昇させ、同時にガス抜き孔の開度を絞って前記溶
湯の注入圧を大気圧を上回る所定の圧力に保持するので
、繊維成形体の回りには溶湯の加圧上昇流が形成され、
これにより第1キャビティへの溶湯の注入と同時に繊維
成形体への溶湯の充填がその下部から順次開始され、溶
湯の充填能率が向上する。また繊維成形体内の空気等の
ガスは溶湯により押し出され、第2キャビティを経て上
方へ抜けるのでガス抜き性も良好である。その上湯面の
略水平状態での上昇により溶湯へのガスの巻込みが防止
される。
に繊維成形体を位置させ、第1キャビティにそれの下部
から溶湯を注入する押上げ法を適用して湯面を略水平状
態で上昇させ、同時にガス抜き孔の開度を絞って前記溶
湯の注入圧を大気圧を上回る所定の圧力に保持するので
、繊維成形体の回りには溶湯の加圧上昇流が形成され、
これにより第1キャビティへの溶湯の注入と同時に繊維
成形体への溶湯の充填がその下部から順次開始され、溶
湯の充填能率が向上する。また繊維成形体内の空気等の
ガスは溶湯により押し出され、第2キャビティを経て上
方へ抜けるのでガス抜き性も良好である。その上湯面の
略水平状態での上昇により溶湯へのガスの巻込みが防止
される。
その後溶湯を、前記圧力を上回る高圧下で完全凝固させ
るので、溶湯の圧力上昇過程で溶湯が繊維成形体に完全
に充填され、またマトリックスの金属組織が緻密化して
その強度が向上する。
るので、溶湯の圧力上昇過程で溶湯が繊維成形体に完全
に充填され、またマトリックスの金属組織が緻密化して
その強度が向上する。
(3)実施例
第1〜第3図は本発明により得られた素材からなる繊維
強化アルミニウム合金製サイアミーズ型シリンダブロッ
クSを示し、そのシリンダブロックSは、直列に並ぶ複
数、図示例は4個のシリンダバレル1.〜14相互を結
合してなるサイアミーズシリンダバレル1と、そのサイ
アミーズシリンダバレル1を囲繞する外壁部2と、サイ
アミーズシリンダバレル1および外壁部2の下縁に連設
されたクランクケース3とより構成される。各シリンダ
バレル11〜14におけるシリンダボア4の周囲に円筒
状の繊維成形体Fが埋設され、この繊維成形体Fにより
シリンダポア4回りが繊維強化される。
強化アルミニウム合金製サイアミーズ型シリンダブロッ
クSを示し、そのシリンダブロックSは、直列に並ぶ複
数、図示例は4個のシリンダバレル1.〜14相互を結
合してなるサイアミーズシリンダバレル1と、そのサイ
アミーズシリンダバレル1を囲繞する外壁部2と、サイ
アミーズシリンダバレル1および外壁部2の下縁に連設
されたクランクケース3とより構成される。各シリンダ
バレル11〜14におけるシリンダボア4の周囲に円筒
状の繊維成形体Fが埋設され、この繊維成形体Fにより
シリンダポア4回りが繊維強化される。
サイアミーズシリンダバレル1と外壁部2間に、サイア
ミーズシリンダバレル1の全周が臨む水ジャケット6が
形成される。その水ジャケット6におけるシリンダヘッ
ド側の開口部において、サイアミーズシリンダバレル1
と外壁部2間は複数の補強デツキ部8により連結され、
相隣る補強デッキ部8間はシリンダヘッド側への連通ロ
アとして機能する。これによりシリンダブロックSはク
ローズドデツキ型に構成される。
ミーズシリンダバレル1の全周が臨む水ジャケット6が
形成される。その水ジャケット6におけるシリンダヘッ
ド側の開口部において、サイアミーズシリンダバレル1
と外壁部2間は複数の補強デツキ部8により連結され、
相隣る補強デッキ部8間はシリンダヘッド側への連通ロ
アとして機能する。これによりシリンダブロックSはク
ローズドデツキ型に構成される。
第5〜第8図は、第4図に示すシリンダブロック素材S
mを鋳造すべ(本発明の実施に用いられる鋳造装置を示
し、その装置は鋳型としての金型Mを備え、その金型M
は昇降自在な上型9と、その上型9の下方に配設され、
第5.第6図において左右二つ割の第1および第2側型
10..102と、両側型10..10□を摺動自在に
載置する下型11とより構成される。
mを鋳造すべ(本発明の実施に用いられる鋳造装置を示
し、その装置は鋳型としての金型Mを備え、その金型M
は昇降自在な上型9と、その上型9の下方に配設され、
第5.第6図において左右二つ割の第1および第2側型
10..102と、両側型10..10□を摺動自在に
載置する下型11とより構成される。
第7.第8図に明示するように、下型11に溶解炉(図
示せず)よりアルミニウム合金の溶湯を受ける湯溜部1
2と、その湯溜部12に連通ずる給湯シリンダ13と、
その給湯シリンダ13に摺合されるプランジャ14と、
湯溜部12より2本に分岐して略平行に延びる一対の湯
道15とが設けられる。
示せず)よりアルミニウム合金の溶湯を受ける湯溜部1
2と、その湯溜部12に連通ずる給湯シリンダ13と、
その給湯シリンダ13に摺合されるプランジャ14と、
湯溜部12より2本に分岐して略平行に延びる一対の湯
道15とが設けられる。
下型11における両温道15間の上面および両側型10
1.10□の対向面との協働によりサイアミーズシリン
ダハレル1および外壁部2を成形するための第1キャビ
ティC1が画成される。その第1キャビティCIにおけ
る両側下部は複数の堰16を介して両温道15にそれぞ
れ連通する。
1.10□の対向面との協働によりサイアミーズシリン
ダハレル1および外壁部2を成形するための第1キャビ
ティC1が画成される。その第1キャビティCIにおけ
る両側下部は複数の堰16を介して両温道15にそれぞ
れ連通する。
第1キャビティC0に臨む下型11上面の外周部には、
連通ロアを形成するために用いられる多数の凹部17が
設けられる。
連通ロアを形成するために用いられる多数の凹部17が
設けられる。
上型9は下方へ突出する成形ブロック18を有し、その
成形ブロック1日は両側型10..102と協働してク
ランクケース3を成形するための第2キャビティC2を
画成する。そのキャビティC2の下端は前記第1キャビ
ティC8の上端に連通ずる。
成形ブロック1日は両側型10..102と協働してク
ランクケース3を成形するための第2キャビティC2を
画成する。そのキャビティC2の下端は前記第1キャビ
ティC8の上端に連通ずる。
成形ブロフク18は、所定の間隔で形成された背の高い
4個のかまぼこ形第1成形部18.と、相隣る第1成形
部180間および最外側の画策1成形部18.の外側に
位置する凸字形第2成形部182とよりなり、各第1成
形部181はクランクピンおよびクランクアーム用回転
空間20 (第2、第3図)を成形するために用いられ
、第2成形部18□はクランクジャーナルの軸受ホルダ
21 (第2.第3図)を成形するために用いられる。
4個のかまぼこ形第1成形部18.と、相隣る第1成形
部180間および最外側の画策1成形部18.の外側に
位置する凸字形第2成形部182とよりなり、各第1成
形部181はクランクピンおよびクランクアーム用回転
空間20 (第2、第3図)を成形するために用いられ
、第2成形部18□はクランクジャーナルの軸受ホルダ
21 (第2.第3図)を成形するために用いられる。
両温道15は、湯溜部12側より湯道光15aに向けて
断面積が段階的に減少するように、湯道15底面が湯溜
部12側より数段の上り階段状に形成されている。各段
部15bに連なる各立上がり部15Cは溶湯を各基16
にスムーズに導くことができるように斜めに形成される
。
断面積が段階的に減少するように、湯道15底面が湯溜
部12側より数段の上り階段状に形成されている。各段
部15bに連なる各立上がり部15Cは溶湯を各基16
にスムーズに導くことができるように斜めに形成される
。
このように湯道15の断面積を段階的に減少させると、
断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅い速度で堰16
を通じて第1キャビティCI に注入し、また断面積の
小さな部分では少量の溶湯を速い速度で堰16を通じて
第1キャビティCIに注入することができるので、その
キャビティC1内では両側下端よりその全長に亘って略
水平状態で湯面が上昇し、したがって溶湯がキャビティ
C1内で乱流を起こすことがなく、空気等のガスが溶湯
に巻き込まれることを防止して巣の発生を回避すること
ができる。また溶湯の注入作業が効率良く行われるので
、鋳造能率を向上させることができる。
断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅い速度で堰16
を通じて第1キャビティCI に注入し、また断面積の
小さな部分では少量の溶湯を速い速度で堰16を通じて
第1キャビティCIに注入することができるので、その
キャビティC1内では両側下端よりその全長に亘って略
水平状態で湯面が上昇し、したがって溶湯がキャビティ
C1内で乱流を起こすことがなく、空気等のガスが溶湯
に巻き込まれることを防止して巣の発生を回避すること
ができる。また溶湯の注入作業が効率良く行われるので
、鋳造能率を向上させることができる。
各第1成形部181の下面に柱状をなすシリンダバレル
成形用中子19が突設され、その中子19の下端面と対
向して下型11に繊維成形体Fの下端部が嵌合する位置
決め突起22が突設される。
成形用中子19が突設され、その中子19の下端面と対
向して下型11に繊維成形体Fの下端部が嵌合する位置
決め突起22が突設される。
その位置決め突起22の中心に凹部23が形成され、そ
の凹部23は中子19の凸部19aと嵌合するようにな
っている。また両側に位置する2つの第1成形部18.
には、位置決め突起22の両側に位置するように下型1
1を貫通する貫通孔24が形成され、それら貫通孔24
に一対の仮設置ピン25がそれぞれ摺合される。それら
仮設置ピン25は、後述する水ジヤケツト用砂中子の仮
設置のために用いられる。両板設置ピン25の下端は、
下型11の空所に配設された取付板26に固定される。
の凹部23は中子19の凸部19aと嵌合するようにな
っている。また両側に位置する2つの第1成形部18.
には、位置決め突起22の両側に位置するように下型1
1を貫通する貫通孔24が形成され、それら貫通孔24
に一対の仮設置ピン25がそれぞれ摺合される。それら
仮設置ピン25は、後述する水ジヤケツト用砂中子の仮
設置のために用いられる。両板設置ピン25の下端は、
下型11の空所に配設された取付板26に固定される。
その取付板26に2本の支持ロッド27が挿通され、各
支持ロッド27の下部と取付板26の下面との間にコイ
ルばね28が縮設される。
支持ロッド27の下部と取付板26の下面との間にコイ
ルばね28が縮設される。
型開き時には、取付板26は各コイルばね28の弾発力
を受けて各支持ロッド27先端のストソパ27aに当接
するまで上昇し、これにより各仮設置ピン25の先端は
下型上面より突出している。
を受けて各支持ロッド27先端のストソパ27aに当接
するまで上昇し、これにより各仮設置ピン25の先端は
下型上面より突出している。
各仮設置ピン25の先端面に砂中子の下縁と係合する凹
部25aが形成される。
部25aが形成される。
また再貫通孔24間の三等分位置において下型1にそれ
を貫通する貫通孔29が形成され、その貫通孔29に、
下端を取付板26に固定された作動ピン30が摺合され
る。型開き時には、作動ピン30の先端は凹部23内に
突出し、また型閉め時にはシリンダボア成形用中子19
により押し下げられ、これにより両板装置ビン25を下
型11上面より引き込ませるようになっている。
を貫通する貫通孔29が形成され、その貫通孔29に、
下端を取付板26に固定された作動ピン30が摺合され
る。型開き時には、作動ピン30の先端は凹部23内に
突出し、また型閉め時にはシリンダボア成形用中子19
により押し下げられ、これにより両板装置ビン25を下
型11上面より引き込ませるようになっている。
第1および第2側型101.102における第1キャビ
ティC0を画成する壁部の中央部分に砂中子を本設置す
るための中子受31が2個所宛設けられている。各中子
受31は砂中子の位置決めを行う係合孔31aと、その
開口部外周に形成されて砂中子を挟持する挟持面31b
とよりなる。
ティC0を画成する壁部の中央部分に砂中子を本設置す
るための中子受31が2個所宛設けられている。各中子
受31は砂中子の位置決めを行う係合孔31aと、その
開口部外周に形成されて砂中子を挟持する挟持面31b
とよりなる。
上型9における各第1成形部18.の両側基部に、第2
キャビティc2に連通して溶湯をオーバフローさせるた
めの複数の第3キャビティC3が形成され、また上型9
に各第3キャビティC3に連通ずるガス抜き孔32が形
成される。
キャビティc2に連通して溶湯をオーバフローさせるた
めの複数の第3キャビティC3が形成され、また上型9
に各第3キャビティC3に連通ずるガス抜き孔32が形
成される。
それらガス抜き孔32に閉鎖ピン34が遊挿され、それ
ら閉鎖ピン34の上端部は上型9の上方に配設される取
付板36に固定される。
ら閉鎖ピン34の上端部は上型9の上方に配設される取
付板36に固定される。
ガス抜き孔32の、キャビティc3に対する連通端から
上方へ所定の長さに亘って延びる小径部32aは閉鎖ピ
ン34の下端部と嵌合して第3キャビティC3を閉鎖、
し得るようになっている。
上方へ所定の長さに亘って延びる小径部32aは閉鎖ピ
ン34の下端部と嵌合して第3キャビティC3を閉鎖、
し得るようになっている。
上型9の上面と取付板36間に油圧シリンダ37が介装
され、その油圧シリンダ37の作動により取付板36を
昇降して各閉鎖ピン34により小径部32aを開閉する
ようになっている。38は取付板36の案内ロッドであ
る。
され、その油圧シリンダ37の作動により取付板36を
昇降して各閉鎖ピン34により小径部32aを開閉する
ようになっている。38は取付板36の案内ロッドであ
る。
第9.第10図は水ジヤケツト用砂中子39を示し、そ
の砂中子39は、シリンダブロックSの4本のシリンダ
バレルl、〜14に対応して4本の円筒部40.〜40
4を備えると共にそれらの相隣るもの相互の重合する周
壁を欠如させた中子本体41と、水ジャケットをシリン
ダヘッドの水ジャケットに連通する連通ロアおよび補強
デツキ部8を形成すべく、中子本体41の下端面に突設
された複数の突起42と、中子本体41のシリンダバレ
ル配列方向両外側面、図示例は中間に位置する2本の円
筒部40□、403の両性側面にそれぞれ突設された幅
木43とより構成される。各幅木43は中子本体41と
一体の大径部43aと、その端面に突設される小径部4
3bとより形成される。
の砂中子39は、シリンダブロックSの4本のシリンダ
バレルl、〜14に対応して4本の円筒部40.〜40
4を備えると共にそれらの相隣るもの相互の重合する周
壁を欠如させた中子本体41と、水ジャケットをシリン
ダヘッドの水ジャケットに連通する連通ロアおよび補強
デツキ部8を形成すべく、中子本体41の下端面に突設
された複数の突起42と、中子本体41のシリンダバレ
ル配列方向両外側面、図示例は中間に位置する2本の円
筒部40□、403の両性側面にそれぞれ突設された幅
木43とより構成される。各幅木43は中子本体41と
一体の大径部43aと、その端面に突設される小径部4
3bとより形成される。
第11図は、炭素繊維とアルミナ繊維との混合繊維より
成形された円筒状繊維成形体Fを示し、その寸法は外径
8911、内径78w1、高さ152nで、そのかさ密
度は0.3g/cm3である。繊維成形体Fは、平均直
径18μm、平均長さ0.8 tmの炭素繊維(短繊維
)と、平均直径3〜4μm、平均長さ0.5 tmのア
ルミナ繊維(短繊維)とを1対3の割合で混合し、その
混合繊維にシリカゾルをバインダとして加え、吸引付着
成形法を適用して成形されたものである。この場合、シ
リカゾルの代りにアルミナゾル単体、またはシリカゾル
とアルミナゾルの混合物を用いることが可能である。
成形された円筒状繊維成形体Fを示し、その寸法は外径
8911、内径78w1、高さ152nで、そのかさ密
度は0.3g/cm3である。繊維成形体Fは、平均直
径18μm、平均長さ0.8 tmの炭素繊維(短繊維
)と、平均直径3〜4μm、平均長さ0.5 tmのア
ルミナ繊維(短繊維)とを1対3の割合で混合し、その
混合繊維にシリカゾルをバインダとして加え、吸引付着
成形法を適用して成形されたものである。この場合、シ
リカゾルの代りにアルミナゾル単体、またはシリカゾル
とアルミナゾルの混合物を用いることが可能である。
前記吸引付着成形法とは、前記混合繊維とシリカゾルの
混合物を入れた槽中に、両端面を密封した通気性を有す
る円筒型を立設し、その円筒型の内部に吸引作用を施し
て前記混合物を円筒型外周面に吸着させる手法をいう。
混合物を入れた槽中に、両端面を密封した通気性を有す
る円筒型を立設し、その円筒型の内部に吸引作用を施し
て前記混合物を円筒型外周面に吸着させる手法をいう。
前記手法により成形された繊維成形体は、離型後乾燥お
よび焼成工程を経て使用に供される。
よび焼成工程を経て使用に供される。
次に前記繊維成形体Fを用いた前記鋳造装置によるシリ
ンダブロック素材Smの鋳造作業について説明する。
ンダブロック素材Smの鋳造作業について説明する。
先ず第5図に示すように上型9を上昇させ、また両側型
10..10□を互いに離間するように移動させて型開
きを行う。上型9上の油圧シリンダ37を作動させて取
付板36を介し閉鎖ピン34を上昇させ、その下端部を
第3キャビティCalに連通ずる小径部32aの上部開
口近傍に位置させてその上部開口の開度を絞る。さらに
給湯シリンダ12内のプランジャ14を下降させる。
10..10□を互いに離間するように移動させて型開
きを行う。上型9上の油圧シリンダ37を作動させて取
付板36を介し閉鎖ピン34を上昇させ、その下端部を
第3キャビティCalに連通ずる小径部32aの上部開
口近傍に位置させてその上部開口の開度を絞る。さらに
給湯シリンダ12内のプランジャ14を下降させる。
略300°Cに予熱された各繊維成形体Fを各中子41
に装着し、繊維成形体Fの上端開口を第1成形部181
の下面に当接する。
に装着し、繊維成形体Fの上端開口を第1成形部181
の下面に当接する。
第5.第10図に示すように砂中子39における両側の
円筒部40..40.下縁を、下型11の各仮設置ピン
25の凹部25aに係合させて砂中子39の仮設置を行
う。砂中子39の各突起42は、第6.第8図に示すよ
うに下型11の各凹部17に遊挿される。
円筒部40..40.下縁を、下型11の各仮設置ピン
25の凹部25aに係合させて砂中子39の仮設置を行
う。砂中子39の各突起42は、第6.第8図に示すよ
うに下型11の各凹部17に遊挿される。
第6図に示すように、両側型101.10□をそれらが
互いに接近する方向に所定距離移動させ、各中子受31
と各幅木43とを係合して砂中子39の本設置を行う。
互いに接近する方向に所定距離移動させ、各中子受31
と各幅木43とを係合して砂中子39の本設置を行う。
即ち、各中子受31の係合孔31aに砂中子39におけ
る各幅木43の小径部43bを嵌合して砂中子39を位
置決めし、また各大径部43aのシリンダバレル配列方
向と平行な端面を各中子受31の挟持面31bに衝合し
て砂中子39をそれら挟持面31bにより挟持するもの
である。
る各幅木43の小径部43bを嵌合して砂中子39を位
置決めし、また各大径部43aのシリンダバレル配列方
向と平行な端面を各中子受31の挟持面31bに衝合し
て砂中子39をそれら挟持面31bにより挟持するもの
である。
次いで上型9を下降させて型締めを行う。この型締めに
より各繊維成形体Fは砂中子39の各円筒部40□〜4
04内に挿入され、各繊維成形体Fの下端部は位置決め
突起22に嵌合する。また中子19の凸部19aは下型
11の凹部23に嵌合するので、作動ピン30が押し下
げられて各仮設置ピン25が下降し下型11上面より引
込む。
より各繊維成形体Fは砂中子39の各円筒部40□〜4
04内に挿入され、各繊維成形体Fの下端部は位置決め
突起22に嵌合する。また中子19の凸部19aは下型
11の凹部23に嵌合するので、作動ピン30が押し下
げられて各仮設置ピン25が下降し下型11上面より引
込む。
下型11の湯溜部12に溶解炉より730〜740℃ノ
アルミニウム合金(JIS ADC12)よりなる溶
湯を供給し、プランジャ14を0.08〜0.3m/s
ecの速度で上昇させて溶湯を両温道15より堰16を
通じて第1キャビティC3の両側下部よりそのキャビテ
ィCIおよび第2キャビティC2に注入する。両キャビ
ティcl、、cZ内の空気等のガスは、溶湯により押し
上げられて第3キャビティC3に連通ずるガス抜き孔3
2を経て上型9の上方へ抜ける。
アルミニウム合金(JIS ADC12)よりなる溶
湯を供給し、プランジャ14を0.08〜0.3m/s
ecの速度で上昇させて溶湯を両温道15より堰16を
通じて第1キャビティC3の両側下部よりそのキャビテ
ィCIおよび第2キャビティC2に注入する。両キャビ
ティcl、、cZ内の空気等のガスは、溶湯により押し
上げられて第3キャビティC3に連通ずるガス抜き孔3
2を経て上型9の上方へ抜ける。
この場合両湯道15は前述のように湯道光15aに向け
て断面積が段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
12側より数段の上り階段状に形成されているので、プ
ランジャ14の上昇により溶湯は両温道15より各層1
6を通じて第1キャビティCIに、その両側下部よりそ
の全長に亘って略均等に注入される。
て断面積が段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
12側より数段の上り階段状に形成されているので、プ
ランジャ14の上昇により溶湯は両温道15より各層1
6を通じて第1キャビティCIに、その両側下部よりそ
の全長に亘って略均等に注入される。
この押上げ法の適用により第1.第2キャビティC+、
Cz内では湯面が略水平状態で上昇し、同時にガス抜き
孔32における小径部32aの開度が絞られていること
により第12図に示すように溶湯の注入圧が大気圧を上
回る圧力pIに保持されるので、繊維成形体Fの回りに
溶湯の加圧上昇流が形成され、これにより第1キャビテ
ィCIへの溶湯の注入と同時に繊維成形体Fへの溶湯の
充填がその下部から順次開始され、溶湯の充填能率が向
上する。また繊維成形体F内の空気等のガスは溶湯によ
り押し出されて上方へ抜けるのでガス抜き性が良好とな
る。その上、湯面が略水平状態で上昇することにより溶
湯へのガスの巻込みが防止され、したがって巣の発生が
回避される。
Cz内では湯面が略水平状態で上昇し、同時にガス抜き
孔32における小径部32aの開度が絞られていること
により第12図に示すように溶湯の注入圧が大気圧を上
回る圧力pIに保持されるので、繊維成形体Fの回りに
溶湯の加圧上昇流が形成され、これにより第1キャビテ
ィCIへの溶湯の注入と同時に繊維成形体Fへの溶湯の
充填がその下部から順次開始され、溶湯の充填能率が向
上する。また繊維成形体F内の空気等のガスは溶湯によ
り押し出されて上方へ抜けるのでガス抜き性が良好とな
る。その上、湯面が略水平状態で上昇することにより溶
湯へのガスの巻込みが防止され、したがって巣の発生が
回避される。
第3キャビティC3に溶湯が完全に注入された時点で、
上型9上の油圧シリンダ37を作動させて取付板36を
下降させ、閉鎖ピン34によって第3キャビティC3に
連通ずる小径部32aを閉鎖する。
上型9上の油圧シリンダ37を作動させて取付板36を
下降させ、閉鎖ピン34によって第3キャビティC3に
連通ずる小径部32aを閉鎖する。
その後プランジャ14を0.14〜0.18 m/se
Cの速度で上昇させて溶湯を、前記圧力p、を上回る高
圧力p2下、即ち400kg/cnlの圧力下に保持し
て完全に凝固させ、マトリックスであるアルミニウム合
金の組織を緻密化してその強度の向上を図る。この溶湯
の圧力上昇過程で溶湯の圧力が5〜20kg/cnfに
達すると、繊維成形体Fに対する溶湯の充填が完了する
。このように溶湯の充填完了圧力が低いので、充填中に
繊維成形体Fが溶湯により破壊されることはない。
Cの速度で上昇させて溶湯を、前記圧力p、を上回る高
圧力p2下、即ち400kg/cnlの圧力下に保持し
て完全に凝固させ、マトリックスであるアルミニウム合
金の組織を緻密化してその強度の向上を図る。この溶湯
の圧力上昇過程で溶湯の圧力が5〜20kg/cnfに
達すると、繊維成形体Fに対する溶湯の充填が完了する
。このように溶湯の充填完了圧力が低いので、充填中に
繊維成形体Fが溶湯により破壊されることはない。
砂中子39は、それの各幅木43を介して両側型101
,102により正確な位置に挟持されているので、第1
キャビティCI内への溶湯の注入時およびそのキャビテ
ィC1内の溶湯の加圧時において砂中子39が浮き上が
ったりすることがない。また各幅木43の大径部43a
の端面が両側型10..10□における中子受31の挟
持面31bに衝合しているので、砂中子39が脹らみ傾
向になると、その変形力は各挟持面31bにより支承さ
れ、これにより砂中子39の変形が防止されて各シリン
ダボア4回りの肉厚が均一なサイアミーズシリンダバレ
ル1が得られる。
,102により正確な位置に挟持されているので、第1
キャビティCI内への溶湯の注入時およびそのキャビテ
ィC1内の溶湯の加圧時において砂中子39が浮き上が
ったりすることがない。また各幅木43の大径部43a
の端面が両側型10..10□における中子受31の挟
持面31bに衝合しているので、砂中子39が脹らみ傾
向になると、その変形力は各挟持面31bにより支承さ
れ、これにより砂中子39の変形が防止されて各シリン
ダボア4回りの肉厚が均一なサイアミーズシリンダバレ
ル1が得られる。
溶湯が凝固を完了した後、型開きを行うと第4図に示す
シリンダブロック素材Smが得られる。
シリンダブロック素材Smが得られる。
前記シリンダブロック素材Smに研削加工を施して各凹
部17と砂中子39の各突起42との協働により成形さ
れた各突出部44を除去すると各連通ロアおよび補強デ
ツキ部8が形成され、また砂抜きを行うことにより水ジ
ャケット6が得られ、さらに各シリンダボア4の内周面
に真円加工を施し、さらにまたその他の所定の加工を施
すと第1〜第3図に示すシリンダブロックSが得られる
。
部17と砂中子39の各突起42との協働により成形さ
れた各突出部44を除去すると各連通ロアおよび補強デ
ツキ部8が形成され、また砂抜きを行うことにより水ジ
ャケット6が得られ、さらに各シリンダボア4の内周面
に真円加工を施し、さらにまたその他の所定の加工を施
すと第1〜第3図に示すシリンダブロックSが得られる
。
なお、繊維成形体Fは一種類の強化繊維より成形しても
よい。またマトリックスとしては前記アルミニウム合金
の外に鋳鉄、銅、マグネシウム合金等が用いられる。
よい。またマトリックスとしては前記アルミニウム合金
の外に鋳鉄、銅、マグネシウム合金等が用いられる。
C0発明の効果
本発明によれば、下部に配設されたシリンダバレル成形
用第1キャビティに存する、軸線を上下方向に向けたシ
リンダボア成形用中子に円筒状繊維成形体を装着し、第
1キャビティにそれの下部から溶湯を注入する押上げ法
を適用して湯面を略水平状態で上昇させ、同時にガス抜
き孔の開度を絞って溶湯の注入圧を大気圧を上回る所定
の圧力に保持するので、繊維成形体の回りには溶湯の加
圧上昇流が形成され、これにより第1キャビティへの溶
湯の注入と同時に繊維成形体への溶湯の充填がその下部
から順次開始され、その結果溶湯の充填能率の向上を図
ることができる。また繊維成形体内の空気等のガスが溶
湯により押し出されて上方へ抜け、繊維成形体内へのガ
スの閉込めが防止される。さらに湯面の略水平状態での
上昇により溶湯へのガスの巻込みが防止される。
用第1キャビティに存する、軸線を上下方向に向けたシ
リンダボア成形用中子に円筒状繊維成形体を装着し、第
1キャビティにそれの下部から溶湯を注入する押上げ法
を適用して湯面を略水平状態で上昇させ、同時にガス抜
き孔の開度を絞って溶湯の注入圧を大気圧を上回る所定
の圧力に保持するので、繊維成形体の回りには溶湯の加
圧上昇流が形成され、これにより第1キャビティへの溶
湯の注入と同時に繊維成形体への溶湯の充填がその下部
から順次開始され、その結果溶湯の充填能率の向上を図
ることができる。また繊維成形体内の空気等のガスが溶
湯により押し出されて上方へ抜け、繊維成形体内へのガ
スの閉込めが防止される。さらに湯面の略水平状態での
上昇により溶湯へのガスの巻込みが防止される。
その後溶湯を、前記圧力を上回る高圧下で完全凝固させ
るので、溶湯の圧力上昇過程で溶湯が繊維成形体に完全
に充填され、またマトリックスの金属組織が緻密化して
その強度が向上する。
るので、溶湯の圧力上昇過程で溶湯が繊維成形体に完全
に充填され、またマトリックスの金属組織が緻密化して
その強度が向上する。
したがって上記手法を採用することにより、シリンダボ
ア回りを確実に繊維強化した巣の発生の無い高強度な繊
維強化シリンダブロック素材を能率良く鋳造することが
できる。
ア回りを確実に繊維強化した巣の発生の無い高強度な繊
維強化シリンダブロック素材を能率良く鋳造することが
できる。
第1乃至第3図は本発明により得られた素材からなるサ
イアミーズ型シリンダブロックを示し、第1図は上方か
らみた斜視図、第2図は第9図X−X線断面図、第2A
図は第2図IIa−Ila線断面図、第3図は下方から
見た斜視図、第4図は本発明により得られたサイアミー
ズ型シリンダブロック素材を上方から見た斜視図、第5
図は鋳造装置の型開き時の縦断正面図、第6図は鋳造装
置の型閉め時の縦断正面図、第7図は第9図X−X線断
面図、第8図は第9図X−X線断面図、第9図は砂中子
を下方から見た斜視図、第10図は第9図X−X線断面
図、第11図は繊維成形体の斜視図、第12図は溶湯の
圧力と時間の関係を示すグラフである。 Ct、Ct・・・第1.第2キャビティ、F・・・繊維
成形体、Sm・・・サイアミーズ型シリンダブロック素
材、t+〜14・・・シリンダバレル、3・・・クラン
クケース、4・・・シリンダボア、19・・・シリンダ
ボア成形用中子、32・・・ガス抜き孔、41・・・中
子時 許 出 願 人 本田技研工業株式会社第11
図 第12図 時間 第10図 昭和61J#5月14日
イアミーズ型シリンダブロックを示し、第1図は上方か
らみた斜視図、第2図は第9図X−X線断面図、第2A
図は第2図IIa−Ila線断面図、第3図は下方から
見た斜視図、第4図は本発明により得られたサイアミー
ズ型シリンダブロック素材を上方から見た斜視図、第5
図は鋳造装置の型開き時の縦断正面図、第6図は鋳造装
置の型閉め時の縦断正面図、第7図は第9図X−X線断
面図、第8図は第9図X−X線断面図、第9図は砂中子
を下方から見た斜視図、第10図は第9図X−X線断面
図、第11図は繊維成形体の斜視図、第12図は溶湯の
圧力と時間の関係を示すグラフである。 Ct、Ct・・・第1.第2キャビティ、F・・・繊維
成形体、Sm・・・サイアミーズ型シリンダブロック素
材、t+〜14・・・シリンダバレル、3・・・クラン
クケース、4・・・シリンダボア、19・・・シリンダ
ボア成形用中子、32・・・ガス抜き孔、41・・・中
子時 許 出 願 人 本田技研工業株式会社第11
図 第12図 時間 第10図 昭和61J#5月14日
Claims (1)
- シリンダボア回りを繊維成形体により強化したシリンダ
バレルと、該シリンダバレルに連設されるクランクケー
スとよりなるシリンダブロック素材を鋳造するに当り、
軸線を上下方向に向けたシリンダボア成形用中子を囲繞
するシリンダバレル成形用第1キャビティを下部に、ま
た該第1キャビティに連通するクランクケース成形用第
2キャビティを上部にそれぞれ配設した鋳型の、前記中
子外周面に円筒状繊維成形体を装着する工程と;前記第
2キャビティ上部のガス抜き孔の開度を絞り、大気圧を
上回る所定の圧力下で前記第1キャビティ下部より前記
第1および第2キャビティに溶湯を、湯面が略水平状態
で上昇するように注入する工程と;前記ガス抜き孔を閉
じて前記溶湯を前記圧力を上回る高圧下で完全凝固させ
る工程と;を用いることを特徴とする繊維強化シリンダ
ブロック素材の鋳造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14699785A JPS626764A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 繊維強化シリンダブロツク素材の鋳造方法 |
US06/883,800 US4738298A (en) | 1985-07-04 | 1986-07-07 | Process for casting cylinder block blanks made of light alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14699785A JPS626764A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 繊維強化シリンダブロツク素材の鋳造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS626764A true JPS626764A (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15420256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14699785A Pending JPS626764A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 繊維強化シリンダブロツク素材の鋳造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS626764A (ja) |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14699785A patent/JPS626764A/ja active Pending
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