JPH02284755A - 軽金属成形品の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は例えば自動車等の車両部品に使用されるアル
ミニウム等の軽金属成形品の製造方法に関する。

（従来の技術） 一般に、サスペンション装置等の足回り部品や駆動系部
品の軽量化はばね下重量の低減につながり、操縦安定性
、乗り心地等の改善に有効であることが知られている。

そこで、従来から例えば第２図乃至第４図に示すような
自動車のプロペラシャフト１の端部に配設されるヨーク
２等の車両部品を重量が大きい鉄鋼材料製の成形品から
アルミニウム等の軽金属材料によって形成された成形品
に代えることにより、車体重量の軽量化を図ることが行
われている。

ところで、従来のアルミニウムヨーク２等の車両部品は
熱間鍛造、ダイカスト、金型鋳造等の手段によって成形
されていた。この場合、ダイカスト、金型鋳造等のアル
ミニウム鋳物は鉄鋼材料製の成形品に比べて強度が低い
ので、大形化する必要があった。そのため、アルミニウ
ムヨーク２の大形化にともないこのアルミニウムヨーク
２の周囲に配置されるフランジヨーク３、スリーブヨー
ク４等の関連部品も大形化するので、アルミニウム等の
軽金属材料を使用することによって軽量化を図る効果が
小さくなる問題があった。

また、アルミニウム等の軽金属材料を略４５０℃前後の
温度で熱間鍛造することにより、強度の高い材料を成形
できるが、この場合には大形の熱間鍛造設備が必要にな
る問題があった。さらに、アルミニウム等の軽金属材料
を１回のプレス工程で目的の形状に成形しようとすると
大きな加圧力が必要になる問題があるとともに、成形品
の形状がＬ（雑な場合には割れが発生し易いので、熱間
鍛造による成形作業は複数回の］１程に分けて成形する
必要があった。そのため、熱間鍛造による成形作業が面
倒なものとなるとともに、多数の金型等が必要になり、
コスト高になる問題があった。

（発明が解決しようとする課題） アルミニウムヨーク２等の車両部品をダイカスト、金型
鋳造等の手段で成形した場合には鉄鋼材料製の成形品に
比べて強度が低いので、大形化する必要があり、アルミ
ニウム等の軽金属材料を使用することによって軽量化を
図る効果が小さくなる問題があった。また、アルミニウ
ム等の軽金属材料を熱間鍛造する場合には大形の・熱間
鍛造設備が必要になる問題があるとともに、複数回の工
程に分けて成形する面倒な成形作業が必要になるので、
多数の金型等が必要になり、コスト高になる問題があっ
た。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、強度が
高い軽金属成形品を低コストで製造することができる軽
金属成形品の製造方法を提供することを目的とするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は軽金属素材を固相と液相とを共存させた半溶
融状態温度まで加熱させたのち、成形品成形空間よりも
開口面積が大きい圧入室を備えた成形型の圧入室内から
成形品成形空間内に半溶融軽金属素材を圧入させ、加圧
しながら成形品成形空間内で半溶融軽金属素材を所定形
状に成形する方法である。

（作用） 軽金属素材を固相と液相とを共存させた半溶融状態温度
まで加熱させることにより、小さな加圧力で目的の形状
に成形できるようにして成形設備の小形化を図るととも
に、成形型の開口面積が大きい圧入室内から成形品成形
空間内に半溶融軽金属素材を絞り状態で圧入させ、加圧
しながら成形品成形空間内で゛ト溶融軽金属素材を所定
形状に成形することにより、軽金属素材の組織をち密化
して高強度化し、延性を高めて目的形状に精度良く成形
させるようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明する
。第１図は第２図乃至第４図に示すような自動車のプロ
ペラシャフト１の端部に配設されるヨーク２等の車両部
品をアルミニウム等の軽金属材料によって成形する成形
型全体の概略構成を示すもので、１１は成形型本体であ
る。この成形型本体】１には上型１２と下型１３とが設
けられている。また、これらの」二型１２と下型１３と
の接合面にはヨーク２等の車両部品と同一形状の凹陥状
の成形品成形空間（キャビティ）１２ａ。

１３ａがそれぞれ形成されている。さらに、成形型本体
１１の上型１２には成形品成形空間１２ａよりも開口面
積が大きい圧入室１４が形成されており、圧入室１４と
成形品成形空間１２ａとの間には段差状の絞り部１５が
形成されている。この圧入室１４内には加圧用のパンチ
１６が上、下方向に摺動自在に挿入されている。

次に、上記構成の成形型を使用してヨーク２等の車両部
品をアルミニウム等の軽金属材料によって成形する軽金
属成形品の製造方法について説明する。

まず、アルミニウム等の軽金属材料を固相と液相とを共
存させた半溶融状態温度（例えば５８２〜６５２℃程度
）まで加熱させる（加熱工程）。

次に、この半溶融アルミニウムＡを成形型本体１１の上
型１２の圧入室１４内にセットさせる。

続いて、加圧用のパンチ１６によって上型１２の圧入室
１４内を加圧させる。そして、圧入室１４内の半溶融ア
ルミニウムＡを段差状の絞り部１５を介してこの圧入室
１４内から成形品成形空間１２ａ、１３ａ内に圧入させ
、加圧しながら成形品成形空間１２ａ、１３ａ内で半溶
融アルミニウムＡを所定形状に成形し、アルミニウムヨ
ーク２等の車両部品を成形する（成形工程）。

また、代表はこの発明による製造方法を使用して製造さ
れた試験材料Ｈ１〜Ｈｅ、と半溶融加工前の素材Ｍとを
使った引張り試験、硬さ試験の試験結果を示すものであ
る。この場合、試験材料Ｈ。

〜Ｈ６はアルミニウム材料中にＳ１０．６５％、Ｆ８：
０．３５％、Ｃｕ：　０．２３％、Ｍｎ：　０．０４％
　、Ｍｇ：　０．９９％、Ｃｒ：０．０８％、Ｚｎ：　
０．０［ｉ％、Ｔｌ　：　０．０４％をそれぞれ添加さ
せたものである。

そこで、上記方法によればアルミニウム等の軽金属素材
を固相と液相とを共存させた半溶融状態温度まで加熱さ
せるようにしたので、小さな加圧力で半溶融アルミニウ
ムＡを目的の形状（成形型本体１１の上型１２と下型１
３との間の成形品成形空間１２ａ、１３ａの形状）に成
形させることができる。そのため、従来のように熱間鍛
造によってアルミニウムヨーク２等の軽金属成形品を製
造する場合に比べて成形設備の小形化を図ることができ
る。さらに、成形型本体１１の上型１２の開口面積が大
きい圧入室１４内から成形品成形空間１２ａ内に半溶融
アルミニウムを絞り状態で圧入させ、加圧しながら成形
品成形空間１２ａ。

１３ａ内で半溶融アルミニウムを所定形状に成形するよ
うにしたので、アルミニウム素材の組織をち密化させる
ことができる。そのため、アルミニウムヨーク２等の軽
金属成形品を熱間鍛造によって成形した場合と略等しい
程度の強度、延性を得ることができる（前表参照）ので
、アルミニウムヨーク２等の軽金属成形品を熱間鍛造に
よって成形した場合に比べて大幅に安価に製造すること
ができる。また、アルミニウム等の軽金属素材を半溶融
状態で所定形状に成形するようにしたので、複雑な形状
の軽金属成形品であっても寸法も１度良く成形させるこ
とでき、機械加工等の後工程を低減させることができ、
−層のコスト低下を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施でき
ることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば軽金属素材を固を目と液相とを共存さ
せた半溶融状態温度まで加熱させたのち、成形品成形空
間よりも開口面積が大きい圧入室を備えた成形型の圧入
室内から成形品成形空間内に半溶融軽金属素材を圧入さ
せ、加圧しなから成形品成形空間内で半溶融軽金属素材
を所定形状に成形するようにしたので、強度が高い軽金
属成形品を低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の成形型全体の概略構成を
示す縦断面図、第２図はプロペラシャフトの取付は状態
を示す側面図、第３図はプロペラシャフトヨークの取付
は状態を示す側面図、第４図は同斜視図である。 ２・・・アルミニウムヨーク（成形品）、１１・・・成
形型本体、１２ａ、１３ａ・・・成形品成形空間、１４
・・・圧入室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軽金属素材を固相と液相とを共存させた半溶融状態温度
   まで加熱させる加熱工程と、成形品成形空間よりも開口
   面積が大きい圧入室を備えた成形型の前記圧入室内から
   前記成形品成形空間内に前記半溶融軽金属素材を圧入さ
   せ、加圧しながら前記成形品成形空間内で前記半溶融軽
   金属素材を所定形状に成形する成形工程とを具備したこ
   とを特徴とする軽金属成形品の製造方法。