JPS63168265A

JPS63168265A - 圧力鋳造方法

Info

Publication number: JPS63168265A
Application number: JP31187886A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamamoto; 幸男山本; Yukihiro Sugimoto; 幸弘杉本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-07-12

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】（産業上の利用分野）本発明は、ダイカスト法や溶湯鍛造法等の圧力鋳造法、
特に金型内に崩壊性中子を配置した状態で行う圧力鋳造
法の改良に関する。

（従来の技術）鋳造方法の一種として、主として軽合金の鋳造に使用さ
れる圧力鋳造方法は、例えば特公昭５７−２１４１４号
公報に示されているように、金型キャビティ直下に形成
した湯通路に溶湯を注入し、然る後、該溶湯をプランジ
ャチップによってキャビティ内に押し込んで加圧下で凝
固させるものである。これによれば溶湯が加圧下で凝固
されるため、鋳物巣のない高密度で均一な組織を有する
鋳物製品、言い換えれば機械的強度に優れた鋳物製品を
得ることができる。このため、例えばロータリピストン
エンジンのロータや、シリンダブロック、シリンダヘッ
ドをアルミ合金鋳物で製作して軽量化を図ろうとする場
合などにおいては、その成形手段として上記圧力鋳造法
が採用される傾向にある。

ところで、この圧力鋳造方法を用いて例えば上記シリン
ダヘッドの如き空洞部やアンダーカット部を有する比較
的複雑な形状の成形品を製作しようとした場合、その形
状から必然的に崩壊性中子が必要となるが、この場合の
中子は、上記加圧力に十分耐えることができ、しがも鋳
物成形後に容易に崩壊し得るものでなければならない、
そこで、従来においては、例えば特公昭６０−１５４１
８号公報に示されているように、表面に溶湯差込み（溶
湯侵入）防止用の被覆層を設けてなる砂中子（シェル中
子）を用い、これを金型内にセットした上で溶湯を充填
加圧して圧力鋳造することが行われている。

（発明が解決しようとする問題点）然しながら、従来の圧力鋳造方法においては、第３図に
示すように金型セットＡのキャビティＡ１内に溶湯Ｂを
充填した後に射出手段たるプランジャチップＣによって
該溶湯Ｂを一方向がら（下方から）加圧するようにして
いたため、金型キャビティＡｌ内に配置されている崩壊
性中子〇がそのプランジャチップＣの加圧方向く矢印（
イ）方向）の溶湯圧力を受けて変形したり破損したりし
易いという問題があった。そして、このような問題は、
同図に示すように金型キャビティＡ１内において崩壊性
中子りが上記溶湯加圧方向と略直交する方向（図例では
水平方向）に配置されている場合に特に顕著なものとな
る。

本発明は圧力鋳造における上記のような問題に対処する
もので、溶湯充填後における加圧方法に改良を加えるこ
とにより、金型キャビティ内における崩壊性中子の変形
ないし破損を効果的に防止し得る圧力鋳造方法を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的達成のため本発明に係る圧力鋳造方法は次のよ
うに構成したことを特徴とする。

即ち、圧力鋳造用の金型セットと、この金型セットのキ
ャビティ内に配置される崩壊性中子と、該キャビティ内
に溶湯を充填して加圧する射出手段と、上記崩壊性中子
を間に挟んで射出手段と対向するように配置された溶湯
加圧用の加圧手段とを用い、先ず上記金型セットのキャ
ビティ内に溶湯加圧方向と略直交する方向に崩壊性中子
を配置する０次に、この状態で上記射出手段によって金
型キャビティ内に溶湯を充填して凝固するまで加圧する
一方、その溶湯が金型キャビティ内で少なくとも半凝固
状態となった時に上記加圧手段によって上記射出手段の
加圧力と同等若しくは略同等の加圧力で該溶湯を加圧し
、この状態で該溶湯を完全に凝固させる。

（作　　用）上記の構成によれば金型キャビティ内に充填された溶湯
が少なくとも半凝固状態となった時、つまり溶湯加圧方
向と略直交するように金型キャビティ内に配置された崩
壊性中子が、キャビティ内への溶湯充填後に該溶湯を介
して作用する射出手段の加圧力によって変形し易くなる
時に、崩壊性中子を間に挟んで射出手段に対向配置され
た加圧手段がキャビティ内の溶湯を射出手段と同等若し
くは略同等の加圧力でその反対側から加圧するので、該
中子の射出手段の加圧方向の変形等が未然に防止される
ことになる。

（実　　施　　例）以下、本発明の実施例について説明する。尚、この実施
例はエンジンのシリンダヘッドを製作する場合に関する
ものである。

先ず、この実施例で用いられる圧力鋳造装置について説
明する。第１図に示すように、該圧力鋳造装置１は、固
定台２と、この固定台２に対して進退可能とされた可動
台３と、この可動台３及び固定台２の互いに対向する側
に夫々取り付けられて合せ部にキャビティａを形成する
上型４及び下型５でなる一対の金型セットとを有し、こ
の金型セットのキャビティａ内にシリンダヘッドのウォ
ータージャケットなどを形成するための崩壊性中子６が
溶湯加圧方向と略直交するように図面上、水平に配置さ
れるようになっている。そして、このキャビティａ内の
崩壊性中子６を間に挟んで対向位置するように下型５及
び上型４に第１スリーブ７及び第２スリーブ８が夫々接
続されている。このうち、キャビティａないし崩壊性中
子６の下方に位置する第１スリーブ７内には、第１シリ
ンダ９内のピストン１０に連結されて該シリンダ９によ
って駆動される第１プランジヤチツプ１１が摺動自在に
嵌合されている。またキャビティａないし崩壊性中子６
の上方に位置する第２スリーブ８内には、第２シリンダ
１２内のピストン１３に連結されて該シリンダ１２によ
って駆動される第２プランジヤチツプ１４が同じく摺動
自在に嵌合されている。尚、この圧力鋳造装置１には、
第１スリーブ７内に溶湯を注入する場合などに該スリー
ブ７を第１プランジヤチツプ１１や第１シリンダ９と共
に一体的に所定方向に移動させるシリンダ（図示せず）
が別途備えられている。

次に、このような圧力鋳造装置１を用いて行う本実施例
に係る圧力鋳造方法について説明する。

先ず、第１図に示すように予め上型４と下型５との合せ
部に形成されたキャビティａ内に溶湯加圧方向と略直交
するように崩壊性中子６を所定の状態にセットすると共
に、その下方の第１スリーブ７内に所定量の溶湯すを注
入する。この時、第１プランジヤチツプ１１及び第２プ
ランジヤチツプ１４は夫々後退端（第１プランジヤチツ
プ１１については下降端、第２プランジヤチツプ１４に
ついては上昇端）に位置させておく、そして、この状態
で第２図（Ｉ）に示すように第１プランジヤチツプ１１
を矢印Ｃ方向に前進（上動）させて上記第１スリーブ７
内の溶湯すをキャビティａ内に充填する。この場合、第
２プランジヤチツプ１４が上記のように後退端（上昇端
）にあることから、第２スリーブ８内における該チップ
１４の下方側の部分はキャビティａの一部を形成してい
る。

次に、このようにして第１プランジヤチツプ１１によっ
て溶湯すをキャビティａ内に充填した後、該チップ１１
を更に前進（上動）させてキャビティａ内の溶湯すを加
圧するのであるが、その場合、第２図Ｎｌ）に示すよう
に第１プランジヤチツプ１１の加圧と同時に上記第２プ
ランジヤチツプ１４も前進（下動）させることにより、
第１プランジヤチツプ１１の加圧力と同じ加圧力で且つ
第１プランジヤチツプ１１の加圧方向（Ｃ方向）に対向
する矢印Ｃ′左方向ら溶湯すを加圧する。そして、この
ように第１．第２プランジャチップ１１．１４によって
キャビティａ内の溶湯すを崩壊性中子６の上方及び下方
の双方から同じ圧力で加圧した状態を所定時間保持する
ことにより、該溶湯すをキャビティａ内で完全に凝固さ
せる。

更に、このようにして溶湯すの凝固が完了した後におい
ては、第２図（ＩＩＩ）で示すように、型開き作業を行
って製品ｂ′を金型セットから取り出すが、その場合は
先ず第１プランジヤチツプ１１を前進させてキャビティ
ａ内の製品ｂ′を上型４側に押し付け、然る後、第１図
に示す可動台３を上動させることにより上型４及び製品
ｂ′を下型５から離反させた上で、第２プランジヤチツ
プ１４を前進させて上型４から製品ｂ′を押し出す。

上記の構成によれば、金型セットのキャビティａ内に溶
湯加圧方向（矢印Ｃ方向）と略直交する方向に崩壊性中
子６を配置した状態で、第１プランジヤチツプ１１によ
ってキャビティａ内に溶湯すを充填して第２図（Ｉ）（
ＩＩ）の矢印Ｃ方向から加圧したときに、それと対向す
る矢印Ｃ′左方向ら該溶湯すが第２プランジヤチツプ１
４によって第１プランジヤチツプ１１と同じ加圧力で加
圧されることになる。従って、崩壊性中子６には、図面
上その上下の両方向（矢印ｃ、ｃ’方向）から同時に、
しかも同じ溶湯圧力が作用することになるので、この種
の崩壊性中子に一方向から大きな加圧力が作用した場合
に生じる溶湯加圧方向の中子変形や破損等が防止される
ことになる。

尚、上記の実施例では、第１プランジヤチツプ１１によ
ってキャビティａ内の溶湯すを加圧すると同時に第２プ
ランジヤチツプ１４によっても該溶湯すを加圧するよう
に構成したが、本発明はこれに限るものではなく、例え
ば第２プランリヤチツプ１４の加圧動作の開始時期を第
１プランジヤチツプ１１のそれよりも若干遅らせるよう
にしてもよい、要するに、上記したような中子変形は、
金型キャビティ内で溶湯を完全に凝固させるための加圧
工程の全期間に亘って、上記加圧力が中子から見て一方
向からしか加えられていないような場合に主として生じ
るものであるから、キャビティ内への溶湯充填後、その
溶湯すが少なくとも半凝固状態となった時に第１プラン
ジヤチツプ１１の加圧力と同等若しくは略同等の加圧力
で対向する方向から第２プランジヤチツプ１１によって
該溶湯すを加圧しさえすれば、上記中子変形を防止する
ことができるのである。

（発明の効果）以上のように本発明の圧力鋳造方法によれば、金型キャ
ビティ内に溶湯加圧方向と略直交する方向に崩壊性中子
を配置した状態で、該キャビティ内に溶湯を充填して加
圧凝固させる場合に、上記中子を挟んで互いに対向する
方向から溶湯を同等若しくは略同等の加圧力で加圧する
ようにしたから、この種の加圧力を一方向からしか作用
させなかった場合に生じ易い崩壊性中子の変形や破損等
を効果的に防止することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で用いられる圧力鋳造装置の構
成を示す縦断面図、第２図（Ｉ）〜（■）は該実施例の
各工程を夫々示すもので、同図（Ｉ＞は金型キャビティ
内に溶湯を充填している工程を示す工程図、同図（ＩＩ
）は該キャビティ内の溶湯を加圧している工程を示す工
程図、同図（１）は鋳造後の型開き作業を行っている工
程を示す工程図である。また、第３図は従来方法の問題
点を示すもので、金型キャビティ内にセットされた崩壊
性中子が圧力鋳造時に変形している状態を示す縦断面図
である。４．５・・・金型セット（４・・・上型、５・・・下型
）、６・・・崩壊性中子、１１・・・射出手段（第１プ
ランジヤチツプ）、１４・・・加圧手段（第２プランジ
ヤチツプ）、ａ・・・キャビティ、ｂ・・・溶湯。第３図第１図上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧力鋳造用の金型セットと、この金型セットのキ
ャビティ内に配置される崩壊性中子と、該キャビティ内
に溶湯を充填して加圧する射出手段と、上記崩壊性中子
を間に挟んで射出手段と対向するように配置された溶湯
加圧用の加圧手段とを用い、先ず上記金型セットのキャ
ビティ内に溶湯加圧方向と略直行する方向に崩壊性中子
を配置し、然る後、上記射出手段によって該キャビティ
内に溶湯を充填して凝固するまで加圧する一方、その溶
湯がキャビティ内で少なくとも半凝固状態となった時に
上記加圧手段によって上記射出手段の加圧力と同等若し
くは略同等の加圧力で該溶湯を加圧することを特徴とす
る圧力鋳造方法。