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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- molding
- piston
- powder
- alloy powder
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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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