JPH06330106A - Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法 - Google Patents
Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法Info
- Publication number
- JPH06330106A JPH06330106A JP12174693A JP12174693A JPH06330106A JP H06330106 A JPH06330106 A JP H06330106A JP 12174693 A JP12174693 A JP 12174693A JP 12174693 A JP12174693 A JP 12174693A JP H06330106 A JPH06330106 A JP H06330106A
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- JP
- Japan
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- piston
- powder
- alloy powder
- pin boss
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ピンボス上部において、Ａｌ合金粉末の接合
一体化不良に起因した強度不足の発生を防止することが
できるピストンの熱間成形法を提供する。 【構成】 ピストン成形用金型２、４、５内にＡｌ合金
粉末の圧粉体を装入し、該圧粉体にピンボス部を含むピ
ストン内面を成形するための成形面６を有する成形型４
を押圧し、前記圧粉体を塑性流動させて所定の形状に熱
間成形するＡｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法で
ある。前記成形型４の成形面６に圧粉体のピンボス上部
１２Ａ成形用粉末の塑性流動を促進するための凹部７が
設けられている。
一体化不良に起因した強度不足の発生を防止することが
できるピストンの熱間成形法を提供する。 【構成】 ピストン成形用金型２、４、５内にＡｌ合金
粉末の圧粉体を装入し、該圧粉体にピンボス部を含むピ
ストン内面を成形するための成形面６を有する成形型４
を押圧し、前記圧粉体を塑性流動させて所定の形状に熱
間成形するＡｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法で
ある。前記成形型４の成形面６に圧粉体のピンボス上部
１２Ａ成形用粉末の塑性流動を促進するための凹部７が
設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ（アルミニウム）合
金粉末を熱間成形してピストンを製造する方法に関す
る。
金粉末を熱間成形してピストンを製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車や自動二輪車等の内燃機関に使用
される部品、例えばピストンや連節棒あるいはブレーキ
ロータ等は、高温下での激しい運動に耐える強度を有す
るものでなければならない。一方、近年、自動車等の軽
量化や省エネルギーの見地から部品の軽量化が望まれて
いる。このため、前記高温強度が要求される部品につい
てもＡｌ合金（JIS 2000番系列の高力Ａｌ合金) により
形成されつつある。
される部品、例えばピストンや連節棒あるいはブレーキ
ロータ等は、高温下での激しい運動に耐える強度を有す
るものでなければならない。一方、近年、自動車等の軽
量化や省エネルギーの見地から部品の軽量化が望まれて
いる。このため、前記高温強度が要求される部品につい
てもＡｌ合金（JIS 2000番系列の高力Ａｌ合金) により
形成されつつある。
【０００３】しかし、溶製Ａｌ合金は合金元素の含有量
に限度があり、引いては高温強度にも限度がある。そこ
で、高温強度の向上を目指して、ＳｉやＦｅを過飽和に
含有したＡｌ合金の急冷凝固粉末の圧粉体に熱間塑性加
工を施し、塑性流動を生じさせて所定の形状に成形する
ことが試みられている。かかる急冷凝固Ａｌ合金粉末に
よって熱間成形された成形品は、溶製合金材では具備す
ることのない優れた材質特性を有する。尚、Ａｌ合金粉
末の表面には、酸化膜が形成されているが、この酸化膜
は塑性流動の過程で分断され、粉末同士は接合一体化さ
れる。
に限度があり、引いては高温強度にも限度がある。そこ
で、高温強度の向上を目指して、ＳｉやＦｅを過飽和に
含有したＡｌ合金の急冷凝固粉末の圧粉体に熱間塑性加
工を施し、塑性流動を生じさせて所定の形状に成形する
ことが試みられている。かかる急冷凝固Ａｌ合金粉末に
よって熱間成形された成形品は、溶製合金材では具備す
ることのない優れた材質特性を有する。尚、Ａｌ合金粉
末の表面には、酸化膜が形成されているが、この酸化膜
は塑性流動の過程で分断され、粉末同士は接合一体化さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ａｌ合金粉末を用いて
ピストンを熱間成形する場合、成形用金型にＡｌ合金粉
末の圧粉体を装入し、該圧粉体にピンボス部を含むピス
トン内面を成形するための成形面を有する成形型を押圧
し、前記圧粉体を塑性流動させて所定の形状に熱間成形
する。この際、ピンボス部の上部は圧粉体の塑性流動が
生じ難く、塑性変形量が少ないため、粉末表面に酸化膜
が残存し、粉末同士の接合一体化が不足するため、強度
が不足するという問題がある。
ピストンを熱間成形する場合、成形用金型にＡｌ合金粉
末の圧粉体を装入し、該圧粉体にピンボス部を含むピス
トン内面を成形するための成形面を有する成形型を押圧
し、前記圧粉体を塑性流動させて所定の形状に熱間成形
する。この際、ピンボス部の上部は圧粉体の塑性流動が
生じ難く、塑性変形量が少ないため、粉末表面に酸化膜
が残存し、粉末同士の接合一体化が不足するため、強度
が不足するという問題がある。
【０００５】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、ピンボス上部において、Ａｌ合金粉末の接合一体化
不良に起因した強度不足の発生を防止することができる
内燃機関用ピストンの熱間成形法を提供することを目的
とする。
で、ピンボス上部において、Ａｌ合金粉末の接合一体化
不良に起因した強度不足の発生を防止することができる
内燃機関用ピストンの熱間成形法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の熱間成形法は、
ピストン成形用金型内にＡｌ合金粉末の圧粉体を装入
し、該圧粉体にピンボス部を含むピストン内面を成形す
るための成形面を有する成形型を押圧し、前記圧粉体を
塑性流動させて所定の形状に熱間成形するＡｌ合金粉末
によるピストンの熱間成形法において、前記成形面に圧
粉体のピンボス上部成形用粉末の塑性流動を促進するた
めの凹部が設けられている。
ピストン成形用金型内にＡｌ合金粉末の圧粉体を装入
し、該圧粉体にピンボス部を含むピストン内面を成形す
るための成形面を有する成形型を押圧し、前記圧粉体を
塑性流動させて所定の形状に熱間成形するＡｌ合金粉末
によるピストンの熱間成形法において、前記成形面に圧
粉体のピンボス上部成形用粉末の塑性流動を促進するた
めの凹部が設けられている。
【０００７】
【作用】成形型の成形面に圧粉体のピンボス上部成形用
粉末の塑性流動を促進するための凹部が設けられている
ので、成形型をＡｌ合金粉末の圧粉体に押圧して熱間成
形する際、前記凹部が無い場合、圧粉体の塑性流動の生
じ難いピンボス上部の成形用粉末が、塑性変形して前記
凹部内に塑性流動するようになり、ピストン成形品のピ
ンボス上部におけるＡｌ合金粉末同士は接合一体化され
たものとなる。
粉末の塑性流動を促進するための凹部が設けられている
ので、成形型をＡｌ合金粉末の圧粉体に押圧して熱間成
形する際、前記凹部が無い場合、圧粉体の塑性流動の生
じ難いピンボス上部の成形用粉末が、塑性変形して前記
凹部内に塑性流動するようになり、ピストン成形品のピ
ンボス上部におけるＡｌ合金粉末同士は接合一体化され
たものとなる。
【０００８】
【実施例】図１はピストンの熱間成形状態を示してお
り、ピストン成形用の金型は、基板１にダイホルダー３
により固定され金型本体２と、前記金型本体２の成形孔
に摺動自在に挿着された上型４及び下型５とで構成さ
れ、前記上型４の下面には、ピンボス部を含むピストン
内面を成形するための成形面６が形成されている。尚、
前記金型本体２の外周部には、図示省略したヒータが付
設されている。
り、ピストン成形用の金型は、基板１にダイホルダー３
により固定され金型本体２と、前記金型本体２の成形孔
に摺動自在に挿着された上型４及び下型５とで構成さ
れ、前記上型４の下面には、ピンボス部を含むピストン
内面を成形するための成形面６が形成されている。尚、
前記金型本体２の外周部には、図示省略したヒータが付
設されている。
【０００９】ピストンを熱間成形するには、下型５が挿
着された金型本体２の成形孔に、熱間成形温度付近に予
熱されたＡｌ合金粉末の圧粉体を装入し、金型本体２の
上部開口に挿着された上型４を下型側に摺動して前記圧
粉体を熱間加圧する。成形過程では、圧粉体は塑性流動
により、粉末表面の酸化膜が分断されると共に一体化さ
れ、図１のように、所定形状のピストン１１に成形され
る。成形後、下型５を突き上げて成形品を取り出す。
着された金型本体２の成形孔に、熱間成形温度付近に予
熱されたＡｌ合金粉末の圧粉体を装入し、金型本体２の
上部開口に挿着された上型４を下型側に摺動して前記圧
粉体を熱間加圧する。成形過程では、圧粉体は塑性流動
により、粉末表面の酸化膜が分断されると共に一体化さ
れ、図１のように、所定形状のピストン１１に成形され
る。成形後、下型５を突き上げて成形品を取り出す。
【００１０】従来の熱間成形においては、ピストン１１
のピンボス部１２の上部１２Ａに塑性流動が生じ難いた
め、粉末表面の酸化膜が残存し、粉末同士の接合一体化
が不完全であり、引いてはピンボス部１２の強度が不足
していた。本実施例では、図２および図３に示すよう
に、上型４の成形面６のピンボス上部成形部に、圧粉体
のピンボス上部成形用粉末を塑性流動させるための凹部
７がスカート部成形部８に軸方向に沿って凹設されてい
る。
のピンボス部１２の上部１２Ａに塑性流動が生じ難いた
め、粉末表面の酸化膜が残存し、粉末同士の接合一体化
が不完全であり、引いてはピンボス部１２の強度が不足
していた。本実施例では、図２および図３に示すよう
に、上型４の成形面６のピンボス上部成形部に、圧粉体
のピンボス上部成形用粉末を塑性流動させるための凹部
７がスカート部成形部８に軸方向に沿って凹設されてい
る。
【００１１】前記凹部７が形成された上型４を用いて熱
間成形することにより、塑性流動が生じ難いピンボス上
部の成形用粉末は、該凹部７内に塑性流動するようにな
り、ピンボス部１２はその上部１２Ａを含めて、Ａｌ合
金粉末同士が接合一体化され、高強度化される。尚、前
記凹部７により成形された凸部は、成形後の機械加工の
際に切除してもよく、また残存したままでもよい。ま
た、ピストン成形用のＡｌ合金粉末としては、高温強
度、耐摩耗性に優れたＡｌ−２０％Ｓｉ合金、Ａｌ−１
５Ｆｅ合金等の耐熱性Ａｌ合金の急冷凝固粉末が使用さ
れる。
間成形することにより、塑性流動が生じ難いピンボス上
部の成形用粉末は、該凹部７内に塑性流動するようにな
り、ピンボス部１２はその上部１２Ａを含めて、Ａｌ合
金粉末同士が接合一体化され、高強度化される。尚、前
記凹部７により成形された凸部は、成形後の機械加工の
際に切除してもよく、また残存したままでもよい。ま
た、ピストン成形用のＡｌ合金粉末としては、高温強
度、耐摩耗性に優れたＡｌ−２０％Ｓｉ合金、Ａｌ−１
５Ｆｅ合金等の耐熱性Ａｌ合金の急冷凝固粉末が使用さ
れる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の熱間成形法によると、成形型の
成形面に圧粉体のピンボス上部成形用粉末の塑性流動を
促進するための凹部が設けられているので、成形型をＡ
ｌ合金粉末の圧粉体に押圧して熱間成形する際、前記凹
部が無い場合、圧粉体の塑性流動の生じ難いピンボス上
部の成形用粉末が、該凹部内に塑性流動するようにな
り、ピンボス部の上部におけるＡｌ合金粉末同士が接合
一体化され、ピンボス部における高強度が確保される。
成形面に圧粉体のピンボス上部成形用粉末の塑性流動を
促進するための凹部が設けられているので、成形型をＡ
ｌ合金粉末の圧粉体に押圧して熱間成形する際、前記凹
部が無い場合、圧粉体の塑性流動の生じ難いピンボス上
部の成形用粉末が、該凹部内に塑性流動するようにな
り、ピンボス部の上部におけるＡｌ合金粉末同士が接合
一体化され、ピンボス部における高強度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るピストン成形用金型の成形状態を
示す全体断面図である。
示す全体断面図である。
【図２】実施例に係るピストン成形用金型の成形状態を
示す要部拡大断面図である。
示す要部拡大断面図である。
【図３】塑性流動促進用の凹部を正面から見たピストン
成形用金型の成形状態を示す要部拡大断面図である。
成形用金型の成形状態を示す要部拡大断面図である。
２ 金型本体 ４ 上型（成形型） ５ 下型 ６ 成形面 ７ 凹部 １２ ピンボス部 １２Ａ ピンボス上部
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストン成形用金型内にＡｌ合金粉末の
圧粉体を装入し、該圧粉体にピンボス部を含むピストン
内面を成形するための成形面を有する成形型を押圧し、
前記圧粉体を塑性流動させて所定の形状に熱間成形する
Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法において、 前記成形面に圧粉体のピンボス上部成形用粉末の塑性流
動を促進するための凹部が設けられていることを特徴と
するＡｌ合金粉末の熱間成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12174693A JPH06330106A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12174693A JPH06330106A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330106A true JPH06330106A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14818865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12174693A Pending JPH06330106A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Ａｌ合金粉末によるピストンの熱間成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330106A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004063603A3 (en) * | 2003-01-08 | 2005-04-07 | Int Engine Intellectual Prop | Piston formed by powder metallurgical methods |
| US7299715B2 (en) | 2004-05-27 | 2007-11-27 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Non-homogeneous engine component formed by powder metallurgy |
| US7509890B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-03-31 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Non-homogeneous engine component formed by powder metallurgy |
| CN110709193A (zh) * | 2017-05-29 | 2020-01-17 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12174693A patent/JPH06330106A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004063603A3 (en) * | 2003-01-08 | 2005-04-07 | Int Engine Intellectual Prop | Piston formed by powder metallurgical methods |
| US6973723B2 (en) * | 2003-01-08 | 2005-12-13 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Piston formed by powder metallurgical methods |
| US7299715B2 (en) | 2004-05-27 | 2007-11-27 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Non-homogeneous engine component formed by powder metallurgy |
| US7509890B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-03-31 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Non-homogeneous engine component formed by powder metallurgy |
| CN110709193A (zh) * | 2017-05-29 | 2020-01-17 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
| CN110709193B (zh) * | 2017-05-29 | 2022-03-15 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
| US11666966B2 (en) | 2017-05-29 | 2023-06-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Powder molding press method of green compact for cutting insert, and powder molding press device |
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