JPH01123020A - 機械部品等の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は機械部品等の製造方法に関する。さらに詳細
にいえば、油圧機器、自動車、工作機械その他産業機械
等の構成部品、或いは工具類等の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、各種機械部品や工具類等の製造方法として、鋳造
や鍛造によって所定形状に成形した素材に、切削、研削
等の機械加工を施すことが一般に行なわれている。

具体例として、油圧機器としてのピストンポンプの構成
部品であるシリンダブロックの製造方法について説明す
ると、このシリンダブロックは、第２図に示すように、
筒状ブロック（１０）の所定部に、ピストン（１２）が
挿入される複数のシリンダ（１１）が形成されていると
ともに、バルブプレート（１３）との摺動面に鉛青銅等
のＣｕ系合金（１４）が融告されている構造のものであ
り、例えばクロム・モリブデン鋼（ＳＣＭ４４０）を所
定形状に鍛造し、外周部の荒力Ｊ工、およびバルブプレ
ート（１３）との摺動面に対応する端面の機械加工を行
なった後、上記端面に２０〜３０　ｍｍの厚みで、Ｃｕ
系合金をキャストオンするとともに、キャストオンによ
る熱歪を除去するための熱処理を施し、さらにキャスト
オン部の厚みを１　ｍｍ程度の厚みに切削した後、シリ
ンダ（１１）にスリーブ（１５）を圧入して、その内周
面を機械加工するとともに、その他所要部を機械加工す
る方法が採用されている。

しかし、上記の製造方法によると、非常に多くの工程が
必要であり、加工工数が多くかかるとともに、材料歩留
りも悪いという問題がある。

そこで、機械部等の材料として多用されているタグタイ
ル鋳鉄によって上記シリンダブロック等を形成すること
が検討されているが、このタグタイル鋳鉄ついては、そ
の基地組織が、フェライト、パーライト、またはこれら
の混合組織によって構成されているものであり、強度や
靭性において充分でないとう問題がある。このため、タ
グタイル鋳鉄の基地組織をベーナイ化およびオーステナ
イト化するオーステナイト化を施すことにより、鋼材に
匹敵する強度、靭性をタグタイル鋳鉄に付与することも
考えられる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、オーステナイト化を施したタグタイル鋳鉄に、
切削、研削等の機械加工を施すと、これら機械加工に伴
う誘起変態によって、基地組織のオーステナイトがマル
テンサイト化し、耐摩耗性が増大して加工性が悪くなる
。また、ベーナイトについても、硬度が硬く加工性が悪
いものである。

このため、所望の寸法精度に加工することが困難となる
とともに、工具寿命も短く、生産能率が低下するという
問題が生じる。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
オーステンパを施したタグタイル鋳鉄（ＡＤＩ）からな
る機械部品等を、高精度かつ能率よく製造することがで
きる機械部品等の製造方法を提供することを目的とする
。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の機械部品等の
製造方法は、消失性模型鋳造方法にてタグタイル鋳鉄か
らなる所定形状の鋳造素材を形成すると同時に、仕上げ
加工を要する部分に、加工性の良好な材質からなる鋳ぐ
るみを埋設し、該鋳造素材をオーステンパした後、上記
鋳ぐるみを仕上げ加工するものである。

但し、上記鋳ぐるみとしては、少なくとも鋳造素材との
接合面にフラックスを塗布したもの、或いは錫メッキを
施したものを用いてもよい。

く作用〉 上記の構成の機械部品等の製造方法であれば、消失性模
型鋳造方法にてタグタイル鋳鉄からなる所定形状の鋳造
素材を形成するので、寸法精度の良好な鋳造素材を得る
ことができ、その後のオーステンパによって、強度、靭
性等の所望の材料特性を得ることができる。そして、最
終的に鋳ぐるみ部分を仕上げ加工することにより、所望
の機械部品等を得ることができる。この際、鋳ぐるみが
加工性の良好な材質で構成されているので、高精度の仕
上げ加工を容易かつ能率的に行なうことができる。

特に、上記鋳ぐるみとして、少なくとも鋳造素材との接
合面にフラックスを塗布したもの、或いは錫メッキを施
したものを用いる場合には、当該鋳ぐるみと鋳造素材と
を強固に接合することができる。即ち、フラックスを塗
布した鋳ぐるみを用いる場合には、フラックスによって
還元性の雰囲気を形成して、酸化を防止した状態で鋳ぐ
るみと鋳造素材とを接合することができる結果、両者を
強固に接合することができる。また、錫メッキを施した
鋳ぐるみを用いる場合には、溶湯中のＦｅに対するぬれ
性を確保できること、錫メッキの融点が低いこと、およ
び溶湯と鋳ぐるみとの拡散を促進することができること
から、鋳ぐるみと鋳造素材とを強固に接合することがで
きる。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は、この発明の機械部品等の製造方法を、ピスト
ンポンプのシリンダブロック（１）の製造方法として適
用した場合を示す工程図である。まず、同図Ａに示すよ
うに、消失性模型鋳造方法（フルモールド法、ロストフ
オーム鋳造法）によって、タグタイル鋳鉄からなる所定
形状の鋳造素材（２）を製造する。このとき、ピストン
が挿入されるシリンダ（３）に対応する部分に、高力黄
銅等の加工性の良好な材料からなるスリーブ（Ｓ）を鋳
ぐるむとともに、バルブプレート摺動面（４）に対応す
る部分に、鉛青銅等の加工性の良好な材料からなる円盤
（Ｄ）を鋳ぐるむ。この際、スリーブ（Ｓ）および円盤
（Ｄ）に対して予めテルルを塗布しておいて、その燃焼
による放熱作用によって、注湯にて加熱されるスリーブ
（Ｓ）および円盤（Ｄ）を積極的に冷却させる。但し、
上記スリーブ（Ｓ）および円盤（Ｄ）の冷却は、これら
に対応させて冷し金や乾燥砂等の熱移動を促進する物質
を配設しておいてもよい。

ここに、上記消失性模型鋳造方法は、発泡ポリスチレン
からなる模型を砂型中に埋め込み、そのまま注湯するこ
とによって、模型を溶湯に置換する方法であり、乾燥砂
を使用できることから、注湯により砂型から水蒸気が発
生せず、砂が硬く突き固められている点と相俟って、砂
型の内面が朋落するおそれがない。したがって、注湯に
よって軟化溶融される円盤（Ｄ）の形状をそのまま維持
することができることになる。

尚、上記鋳ぐるみに際しては、スリーブ（Ｓ）および円
盤（Ｄ）の少なくとも鋳造素材（２）に対する接合部分
に、例えばＣａ系のフラックスを塗布するか、或いは錫
メッキを施しておくのが好ましく、前者の場合には、フ
ラックスによって還元性の雰囲気を形成して、酸化を防
止した状態でスリーブ（Ｓ）等を鋳ぐるむことかできる
ので、鋳造素材（りに対してスリーブ（Ｓ）および円盤
（Ｄ）を強固に接合することができる。また、後者の場
合には、溶湯中のＦｅに対するぬれ性を確保できること
、錫メッキの融点が低いこと、および溶湯といぐるみと
の拡散を促進することができることから、鋳造素材（２
）に対してスリーブ（Ｓ）および円盤（Ｄ）を強固に接
合することができる。

次に、第１図Ｂに示すように、上記消失性模型鋳造方法
によって得られた鋳造素材■の内周その他の所要部を、
旋削加工した後、同図Ｃに示すように、ソルトバス或い
は電気炉等を用いてオーステナイト化を行なって、フェ
ライト、パーライト、またはこれらの混合組織によって
構成されているタグタイル鋳鉄の基地組織を、ベーナイ
ト化およびオーステナイト化する。このオーステナイト
化は、必要とする材料特性に応じて異なるが、−膜内に
は、上記鋳造素材■を８５０〜９５０℃に加熱して１〜
２時間保持した後、３５０〜３９０℃に急冷し、この状
態で１〜２時間保持して放冷することにより行なう。

そして、同図りに示すように、最終的にスリーブ（Ｓ）
の内周および円盤（Ｄ）の下面を所定寸法に旋削した上
で、パフ仕上げ等にて表面仕上げを行なうとともに、鋳
造素材■の内径部のスプライン加工等の仕上げ加工を行
なって、所望のシリンダブロック（１）を得る。ここに
、スリーブ（Ｓ）および円盤（Ｄ）は、それぞれ加工性
の良好な高力黄銅、鉛青銅等からなるので、その加工を
容易かつ精度良好に行なうことができる。

このようにして得られたシリンダブロック（１）は、引
張強さ、衝撃値、靭性等の機械的特性において鋼材並の
強度を得ることができるとともに、優れた振動減衰特性
を示すことから、騒音抑制の面でも好適なものとなる。

また、鋳造素材（２）を、良好な寸法精度が得られる消
失性模型鋳造方法によって製造することから、加工度が
少なくて済み、製造工程の簡略化と相俟って、従来品よ
り３０〜４０％のコストダンを達成することができる。

尚、上記消失性模型鋳造方法による鋳造素材（２）の製
造においては、シリンダ（３）に連続する作動油の給排
口（５）の断面形状を、滑らかな曲線によって連続する
ように形成することができるので、使用時における作動
油の吸入及び吐出抵抗を軽減させることができる。この
点、従来の機械加工によると、第２図に示すように、給
排口（１６）を滑らかな曲線によって連続させることが
不可能であり、作動油の給排抵抗が大きいという不都合
があったが、この発明によると上記不都合も解消するこ
とができる。

この発明の機械部品等の製造方法は、上記シリンダブロ
ック（１）のみでなく、ＡＤＩからなる機械部品、その
他工具類等であって、部分的に仕上げ精度を要するもの
の製造方法としても好適に適用される。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の機械部品等の製造方法によれ
ば、消失性模型鋳造方法にてタグタイル鋳鉄からなる所
定形状の鋳造素材を形成するので、寸法精度の良好な鋳
造素材を得ることができ、その機械加工量を少なくする
ことができるとともに、その後のオーステンパによって
、所望の強度、靭性等の材料特性を具有することができ
る。そして、最終的に加工性の良好な鋳ぐるみ部分を仕
上げ加工するので、高精度の仕上げ加工を容易かつ能率
的に行なうことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の機械部品等の製造方法を示す工程図
、 第２図は従来のシリンダブロックの一例を示す断面図。 （１）・・・シリンダブロック、（２）・・・鋳造素材
、（Ｓ）・・・鋳ぐるみとしてのスリーブ、（Ｄ）・・
・鋳ぐるみとしての円盤。 特許出願人　　ダイキン工業株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　亀　　井　　弘　　勝
（ほか２名） 第 （Ａ） 円盤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、消失性模型鋳造方法にてタグタイル鋳鉄からなる所
   定形状の鋳造素材を形成すると同時に、仕上げ加工を要
   する部分に、 加工性の良好な材質からなる鋳ぐるみを埋設し、該鋳造
   素材をオーステンパした後、上記鋳ぐるみを仕上げ加工
   することを特徴とする機械部品等の製造方法。 ２、鋳ぐるみとして、少なくとも鋳造素材との接合面に
   フラックスを塗布したものを用いる上記特許請求の範囲
   第１項記載の機械部品等の製造方法。 ３、鋳ぐるみとして、少なくとも鋳造素材との接合面に
   錫メッキを施したものを用いる上記特許請求の範囲第１
   項記載の機械部品等の製造方法。