JPH0146223B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146223B2 JPH0146223B2 JP8559781A JP8559781A JPH0146223B2 JP H0146223 B2 JPH0146223 B2 JP H0146223B2 JP 8559781 A JP8559781 A JP 8559781A JP 8559781 A JP8559781 A JP 8559781A JP H0146223 B2 JPH0146223 B2 JP H0146223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casting
- die
- brazing
- divided
- castings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流体の通る管路、中空部またはアンダ
ーカツト部等を有する複雑な形状をした鋳造物の
製造法に関するものである。
ーカツト部等を有する複雑な形状をした鋳造物の
製造法に関するものである。
近年、各種産業機械分野、殊に自動車等の車輛
分野において多量のアルミニウム鋳造材が用いら
れているが、これら車輛分野等で用いられている
アルミニウム鋳物については量産性のよいこと、
可及的に薄肉で軽量な、しかも強度がすぐれ耐食
性の良好なこと等が要求されている。量産化、軽
量化についてはダイカスト法が最も適している
が、流体管路や中空部、アンダーカツト部を有す
る複雑な形状の鋳物製品、例えば内燃機関用のシ
リンダーヘツド、インテークマニホールド等につ
いては、そのままの形状ではダイカストができな
いので、一般には砂型あるいは金型鋳造法を用い
て置き中子等の使用により製品を製造せざるを得
ず、軽量化、量産化の点で問題があつた。
分野において多量のアルミニウム鋳造材が用いら
れているが、これら車輛分野等で用いられている
アルミニウム鋳物については量産性のよいこと、
可及的に薄肉で軽量な、しかも強度がすぐれ耐食
性の良好なこと等が要求されている。量産化、軽
量化についてはダイカスト法が最も適している
が、流体管路や中空部、アンダーカツト部を有す
る複雑な形状の鋳物製品、例えば内燃機関用のシ
リンダーヘツド、インテークマニホールド等につ
いては、そのままの形状ではダイカストができな
いので、一般には砂型あるいは金型鋳造法を用い
て置き中子等の使用により製品を製造せざるを得
ず、軽量化、量産化の点で問題があつた。
また、インテークマニホールドの如く内部に流
体の通る管路を保有する鋳造物については管路の
内面が流体流通抵抗上平滑であることが望まれる
にも拘わらず、これら砂型、金型による鋳造物の
表面はダイカスト品に較べて粗く、しかも複雑な
管路内面を研磨等によつて平滑化することは殆ん
ど不可能に近いという問題も有していた。
体の通る管路を保有する鋳造物については管路の
内面が流体流通抵抗上平滑であることが望まれる
にも拘わらず、これら砂型、金型による鋳造物の
表面はダイカスト品に較べて粗く、しかも複雑な
管路内面を研磨等によつて平滑化することは殆ん
ど不可能に近いという問題も有していた。
そこで、管路等の中空部にダイカスト後容易に
破壊または分解消失するような中子を用いてダイ
カストする方法、鋳造物をダイカスト可能な形状
に分割してダイカストし、分割面を溶接する方法
等種々の方法が検討されたが、前者の方法におい
ては中子の除去に著しい手数を要するために、か
えつて生産性の低下を招くほか、中子材料の一部
が中空間内面に残存して材料の腐食を招く等の欠
点があり、また後者の方法においては鋳造物周囲
部の溶接は可能であつても、鋳造物内部の複雑な
管路形成部分の溶接は殆んど不可能であり、従つ
て管路において流体漏れが生ずるために実際的で
なかつた。
破壊または分解消失するような中子を用いてダイ
カストする方法、鋳造物をダイカスト可能な形状
に分割してダイカストし、分割面を溶接する方法
等種々の方法が検討されたが、前者の方法におい
ては中子の除去に著しい手数を要するために、か
えつて生産性の低下を招くほか、中子材料の一部
が中空間内面に残存して材料の腐食を招く等の欠
点があり、また後者の方法においては鋳造物周囲
部の溶接は可能であつても、鋳造物内部の複雑な
管路形成部分の溶接は殆んど不可能であり、従つ
て管路において流体漏れが生ずるために実際的で
なかつた。
そこで発明者らはダイカストによる分割鋳造物
の分割面全面にわたつて接合が可能なろう付法の
適用について検討をしたが、通常の一般的なダイ
カスト法を採用してダイカストした場合には、ろ
う接に際して鋳造物の隅部や複雑な形状を有する
薄肉端部等において、溶湯の充填性不足から必ず
しもろう付接合に好都合な、密着した接合面が得
られず、接合部に対する信頼性に問題があつた。
の分割面全面にわたつて接合が可能なろう付法の
適用について検討をしたが、通常の一般的なダイ
カスト法を採用してダイカストした場合には、ろ
う接に際して鋳造物の隅部や複雑な形状を有する
薄肉端部等において、溶湯の充填性不足から必ず
しもろう付接合に好都合な、密着した接合面が得
られず、接合部に対する信頼性に問題があつた。
発明者らはさらに検討の結果本発明を完成した
ものであつて、本発明は目的とする鋳造物を複数
箇のダイカスト可能な形状に分割して無孔性ダイ
カスト法によつてダイカストした後、各鋳造物に
おける分割面をろう付によつて接合することを特
徴とするものである。
ものであつて、本発明は目的とする鋳造物を複数
箇のダイカスト可能な形状に分割して無孔性ダイ
カスト法によつてダイカストした後、各鋳造物に
おける分割面をろう付によつて接合することを特
徴とするものである。
即ち、発明者らは真空ダイカスト法、酸素置換
ダイカスト法、雰囲気流動ダイカスト法等のいわ
ゆる無孔性ダイカスト法は、通常のダイカスト法
に較べて金型充填性がよく、複雑な形状の鋳造物
であつても隅部まで十分に湯の廻りが良く、鋳造
物を分割鋳造し分割面をろう付接合しようとする
ときに、分割面全面にわたつて精度よく密着させ
ることができ、また接合面も平滑であるためにろ
う付接合が極めて容易且つ強力に行ないうること
を見出した。これはおそらく真空ダイカスト法の
場合は噴射圧入された溶湯の進入を妨げる空気が
通常のダイカスト法の場合より少なく、しかも金
型キヤビテイー内が負圧になつているため該溶湯
の金型充填性を促進し、また酸素置換ダイカスト
法の場合は、金型キヤビテイー内に充填した活性
ガスとアルミニウム合金溶湯とが反応して、上記
の真空ダイカスト法と同様にキヤビテイー内が負
圧になり、噴射圧入された溶湯の金型充填性を向
上し、さらに雰囲気流動ダイカスト法の場合は金
型キヤビテイー内の空気に与えた慣性力によつて
該空気がキヤビテイー外に逃げ易く、そのために
噴射圧入された溶湯が金型キヤビテイー内の空気
によつて金型充填を妨げられることが少なくな
り、該溶湯の金型充填性を促進するためと推測さ
れる。
ダイカスト法、雰囲気流動ダイカスト法等のいわ
ゆる無孔性ダイカスト法は、通常のダイカスト法
に較べて金型充填性がよく、複雑な形状の鋳造物
であつても隅部まで十分に湯の廻りが良く、鋳造
物を分割鋳造し分割面をろう付接合しようとする
ときに、分割面全面にわたつて精度よく密着させ
ることができ、また接合面も平滑であるためにろ
う付接合が極めて容易且つ強力に行ないうること
を見出した。これはおそらく真空ダイカスト法の
場合は噴射圧入された溶湯の進入を妨げる空気が
通常のダイカスト法の場合より少なく、しかも金
型キヤビテイー内が負圧になつているため該溶湯
の金型充填性を促進し、また酸素置換ダイカスト
法の場合は、金型キヤビテイー内に充填した活性
ガスとアルミニウム合金溶湯とが反応して、上記
の真空ダイカスト法と同様にキヤビテイー内が負
圧になり、噴射圧入された溶湯の金型充填性を向
上し、さらに雰囲気流動ダイカスト法の場合は金
型キヤビテイー内の空気に与えた慣性力によつて
該空気がキヤビテイー外に逃げ易く、そのために
噴射圧入された溶湯が金型キヤビテイー内の空気
によつて金型充填を妨げられることが少なくな
り、該溶湯の金型充填性を促進するためと推測さ
れる。
本発明のろう付方法は例えばAA規格の
40434047等の通常使用されているろう材を用いて
炉内ろう付接合でき、鋳造物を輸送機械等に使用
することを考慮すれば腐食性の少ない接合部を得
られることが望ましく、殊にインテークマニホー
ルドの如く流体の流通する管路を形成するような
鋳造物にあつては、管路に当る接合部が腐食する
ときは流体の漏洩によつて不測の事故を起す危険
性があるので、耐食性のよいことは必須であり、
このためにはろう付に際して、アルミニウムに対
し腐食性を有しないKAlF4とK3AlF6とを主成分
とし、該KAlF6とK3AlF6を合計で90％（本明細
書に於いて、％はwt％を示す。）以上、好ましく
は95％以上含有する弗化物系の非腐食性フラツク
スを使用する。また鋳造物に使用するアルミニウ
ム合金としてはFe1.4〜2.2％およびMn0.05〜0.8
％、Cu0.1〜0.3％、Mg0.1〜0.3％の一種または二
種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金を使用する。何となれば該
組成の合金はダイカスト性が良好であつて、且つ
耐食性、強度において満足しうるものである上
に、融点が高いために殊に高融点の上記フラツク
ス（KAlF4とK6AlF6の共晶組成における融点約
560〜565℃）を使用して、強固にろう付接合でき
るからである。合金中不純物としてのSiはあまり
多いと合金中にAl−Fe−Si系の晶出物を晶出し、
靭性低下の原因となるので0.5％以下程度に抑え
ることが望ましい。
40434047等の通常使用されているろう材を用いて
炉内ろう付接合でき、鋳造物を輸送機械等に使用
することを考慮すれば腐食性の少ない接合部を得
られることが望ましく、殊にインテークマニホー
ルドの如く流体の流通する管路を形成するような
鋳造物にあつては、管路に当る接合部が腐食する
ときは流体の漏洩によつて不測の事故を起す危険
性があるので、耐食性のよいことは必須であり、
このためにはろう付に際して、アルミニウムに対
し腐食性を有しないKAlF4とK3AlF6とを主成分
とし、該KAlF6とK3AlF6を合計で90％（本明細
書に於いて、％はwt％を示す。）以上、好ましく
は95％以上含有する弗化物系の非腐食性フラツク
スを使用する。また鋳造物に使用するアルミニウ
ム合金としてはFe1.4〜2.2％およびMn0.05〜0.8
％、Cu0.1〜0.3％、Mg0.1〜0.3％の一種または二
種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金を使用する。何となれば該
組成の合金はダイカスト性が良好であつて、且つ
耐食性、強度において満足しうるものである上
に、融点が高いために殊に高融点の上記フラツク
ス（KAlF4とK6AlF6の共晶組成における融点約
560〜565℃）を使用して、強固にろう付接合でき
るからである。合金中不純物としてのSiはあまり
多いと合金中にAl−Fe−Si系の晶出物を晶出し、
靭性低下の原因となるので0.5％以下程度に抑え
ることが望ましい。
次に本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
本発明は本実施例に限定されるものではない。
第１図は四気箇自動車エンジン部品のインテーク
マニホールド１を示す斜視図である。このインテ
ークマニホールド１はキヤブレター（図示せず）
から送られてくる混気ガソリンを各々の燃焼室
（図示せず）へ送気するためのもので、通気管４
はその通路である。エンジンブロツク取付穴２は
インテークマニホールドをエンジンブロツク（図
示せず）に取り付けるためのものであり、キヤブ
レター取付穴３はキヤブレターをインテークマニ
ホールド１に取り付けるためのものである。
第１図は四気箇自動車エンジン部品のインテーク
マニホールド１を示す斜視図である。このインテ
ークマニホールド１はキヤブレター（図示せず）
から送られてくる混気ガソリンを各々の燃焼室
（図示せず）へ送気するためのもので、通気管４
はその通路である。エンジンブロツク取付穴２は
インテークマニホールドをエンジンブロツク（図
示せず）に取り付けるためのものであり、キヤブ
レター取付穴３はキヤブレターをインテークマニ
ホールド１に取り付けるためのものである。
第２図はこのように構成されているインテーク
マニホールド１を第２図ａ，ｂの如くアンダーカ
ツトのない形状に分割したものであつて、このよ
うな形状の鋳造物ａ，ｂを無孔性ダイカスト法で
ダイカストする。この場合、エンジンブロツク取
付穴２は引抜中子を用いてダイカストしてもよい
し、ダイカスト後加工してもよい。
マニホールド１を第２図ａ，ｂの如くアンダーカ
ツトのない形状に分割したものであつて、このよ
うな形状の鋳造物ａ，ｂを無孔性ダイカスト法で
ダイカストする。この場合、エンジンブロツク取
付穴２は引抜中子を用いてダイカストしてもよい
し、ダイカスト後加工してもよい。
本実施例において使用したダイカスト機は型締
力500tのコールドチヤンバー型ダイカスト機で、
金型キヤビテイー内に酸素ガスを100／分の流
量で５秒間流し、次いで720℃のFe1.8％、Mn0.5
％、Cu0.2％、Mg0.15％を含有し、残部Alと不可
避的不純物からなるアルミニウム合金溶湯を圧入
圧力500Kg／cm2で噴射圧入成形して、第２図ａ，
ｂに示される如きアンダーカツトのない形状に分
割された第１図に示されるインテークマニホール
ドの分割鋳造物を得た。
力500tのコールドチヤンバー型ダイカスト機で、
金型キヤビテイー内に酸素ガスを100／分の流
量で５秒間流し、次いで720℃のFe1.8％、Mn0.5
％、Cu0.2％、Mg0.15％を含有し、残部Alと不可
避的不純物からなるアルミニウム合金溶湯を圧入
圧力500Kg／cm2で噴射圧入成形して、第２図ａ，
ｂに示される如きアンダーカツトのない形状に分
割された第１図に示されるインテークマニホール
ドの分割鋳造物を得た。
このようにしてダイカストした分割鋳造物の肉
厚は通気管４の所で2.0mm、キヤブレター取付部
で2.5mm、エンジンブロツク取付穴２の所で4.0mm
である。また接合面５の巾は４mmであり、総重量
1430ｇであつた。また夫々の鋳造物の分割面は平
滑で密着性が極めて良かつた。
厚は通気管４の所で2.0mm、キヤブレター取付部
で2.5mm、エンジンブロツク取付穴２の所で4.0mm
である。また接合面５の巾は４mmであり、総重量
1430ｇであつた。また夫々の鋳造物の分割面は平
滑で密着性が極めて良かつた。
次に比較のために従来の置中子を用いた砂型鋳
造法によつて同様のインテークマニホールドを鋳
造したところ、その肉厚は通気管４の所で3.2mm
キヤブレター取付部で3.5mm、エンジンブロツク
取付穴２の所で４mmで総重量は2180ｇであつた。
従つて本発明においては約34％の軽量化に成功し
たといえる。
造法によつて同様のインテークマニホールドを鋳
造したところ、その肉厚は通気管４の所で3.2mm
キヤブレター取付部で3.5mm、エンジンブロツク
取付穴２の所で４mmで総重量は2180ｇであつた。
従つて本発明においては約34％の軽量化に成功し
たといえる。
上記のダイカストした分割鋳造物の接合面には
離型剤が付着しているので、この離型剤をワイヤ
ーブラシで除去してから、接合面にKAlF4と
K3AlF6の共晶混合物からなるフラツクスを塗布
した後、Al−Si11.5％の帯状のろう材を配置して
組み立て、治具で固定した。次にこれを150℃の
炉内で10分間乾燥した後乾燥窒素で満たした炉で
実体ろう付温度590〜610℃で３分間加熱し、ろう
付を行つた。
離型剤が付着しているので、この離型剤をワイヤ
ーブラシで除去してから、接合面にKAlF4と
K3AlF6の共晶混合物からなるフラツクスを塗布
した後、Al−Si11.5％の帯状のろう材を配置して
組み立て、治具で固定した。次にこれを150℃の
炉内で10分間乾燥した後乾燥窒素で満たした炉で
実体ろう付温度590〜610℃で３分間加熱し、ろう
付を行つた。
このようにしてろう付接合したインテークマニ
ホールド1000箇について、ゲージ圧１Kg／cm2の空
気圧を水中で加えて、空気の漏れの有無を調べる
気密試験を施したところ全数漏れはなく満足のい
くものであつた。
ホールド1000箇について、ゲージ圧１Kg／cm2の空
気圧を水中で加えて、空気の漏れの有無を調べる
気密試験を施したところ全数漏れはなく満足のい
くものであつた。
以上述べたごとく本発明方法によるときは、管
路、中空部、アンダーカツト部を有する複雑な形
状の鋳造物を生産性よく製造することができ、し
かも大巾な軽量化を達成することができると同時
に、流体流通管路等を有する鋳造物であつても、
管路内面の平滑なものが得れるので、自動車等の
車輛分野等に用いられる機械部材の鋳造物の製造
には好適な方法であるといえる。
路、中空部、アンダーカツト部を有する複雑な形
状の鋳造物を生産性よく製造することができ、し
かも大巾な軽量化を達成することができると同時
に、流体流通管路等を有する鋳造物であつても、
管路内面の平滑なものが得れるので、自動車等の
車輛分野等に用いられる機械部材の鋳造物の製造
には好適な方法であるといえる。
第１図は本発明の一実施例を示すインテークマ
ニホールドの斜視図、第２図は第１図に示すイン
テークマニホールドを二分割したものの斜視図で
ある。 １……インテークマニホールド、２……エンジ
ンブロツク取付穴、３……キヤブレター取付穴、
４……通気管、５……接合面。
ニホールドの斜視図、第２図は第１図に示すイン
テークマニホールドを二分割したものの斜視図で
ある。 １……インテークマニホールド、２……エンジ
ンブロツク取付穴、３……キヤブレター取付穴、
４……通気管、５……接合面。
Claims (1)
- １ Fe1.4〜2.2％およびMn0.05〜0.8％、Cu0.1〜
0.3％、Mg0.1〜0.3％の一種または二種以上を含
有し、残部Alと不可避的不純物からなるアルミ
ニウム合金を用いて、目的とする鋳造物を複数個
のダイカスト可能な形状に分割して無孔性ダイカ
スト法によりダイカストした後、各分割鋳造物に
おける分割面をKAlF4とK3AlF6を合計で90％以
上含有する弗化物系フラツクスを用いろう付接合
することを特徴とする複雑な形状の鋳造物の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559781A JPS57202955A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Production of casting of intricate shape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559781A JPS57202955A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Production of casting of intricate shape |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202955A JPS57202955A (en) | 1982-12-13 |
| JPH0146223B2 true JPH0146223B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=13863227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8559781A Granted JPS57202955A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Production of casting of intricate shape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202955A (ja) |
-
1981
- 1981-06-05 JP JP8559781A patent/JPS57202955A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202955A (en) | 1982-12-13 |
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