JPH07290224A - アルミニウム等の半溶融鍛造成形における材料注入方法 - Google Patents

アルミニウム等の半溶融鍛造成形における材料注入方法

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JPH07290224A
JPH07290224A JP10755694A JP10755694A JPH07290224A JP H07290224 A JPH07290224 A JP H07290224A JP 10755694 A JP10755694 A JP 10755694A JP 10755694 A JP10755694 A JP 10755694A JP H07290224 A JPH07290224 A JP H07290224A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム等の半溶融金属の成形材料を所
定の金型キャビティに上手く注入充填して、ピンホ−ル
のない良品質の製品を得ることににある。 【構成】 半溶融状態のアルミニウム等の注入装置10
のラム12の押し込み速度を金型キャビティ3の形状、
金型温度、材料等に対応して階段状に変えて金型キャビ
ティ3に注入充填して、金型キャビティ3での半溶融状
態の成形材料11の流れを層流的にして充填することに
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム等の半溶
融鍛造成形における材料注入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、複雑な形状の製品を精密に一
体成形するのに、鍛造成形方法が利用されている。
【0003】鍛造成形については、熱間鍛造と冷間鍛造
とが知られており、製品の目的に応じて使い分けられて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱間鍛
造や冷間鍛造は、成形材料を金型キャビティに充填する
のに過大な充填力や鍛圧力を必要とし、かつ複雑な形状
の金型キャビティの隅々まで均一状に充填するのが難し
いものであった。
【0005】最近、アルミニウムの半溶融状態を利用し
て鍛造する、いわゆる半溶融鍛造が提案されているが、
図6のように従来の金型キャビティへの充填のように充
填装置のラムの押し込み速度を一定として行ったり、図
7のようにラムの押し込み速度がラムストロ−クまたは
時間に応じて比例関係として行ったりしているものであ
った。
【0006】しかし、このようなラムの押し込み方法で
は、製品にピンホ−ルが生じて必ずしも良品質の製品が
得られるとは限らないものであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、アル
ミニウム等を半溶融状態として鍛造装置の金型キャビテ
ィに注入充填して鍛造成形するアルミニウム等の半溶融
鍛造成形において、上記半溶融状態のアルミニウム等の
注入装置のラムの押し込み速度を金型キャビティの形
状、金型温度、材料等に対応して階段状に変えて金型キ
ャビティに注入充填することを特徴とするアルミニウム
等の半溶融鍛造成形における材料注入方法を提供するに
ある。
【0008】
【作用】本発明にアルミニウム等の半溶融鍛造成形にお
ける材料注入方法を使用すると、半溶融状態のアルミニ
ウム等の注入装置のラムの押し込み速度を金型キャビテ
ィの形状、金型温度、材料等に対応して階段状に変えて
金型キャビティに注入充填することによって、金型キャ
ビティ内での材料の流れを層流的にすることができ、ピ
ンホ−ルが生じるのを防止できて良品質の製品を得るこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。図1〜図5は、本発明の自動車のアルミホイ−ル成
形用の一実施例を示すものである。図1、図2のような
自動車の円筒状のホイ−ルの成形体1を成形する金型2
は、図3のように上記ホイ−ル用の所要の金型キャビテ
ィ3を形成するために上金型4と下金型5を上下に対向
し、その側周部に側面金型6を配設して形成している。
【0010】下金型5は、図3のように上部と下部とを
適宜に組み合わせて所要の成形体1を成形できるように
していて、その下部側を図のように下金型ホルダ−7に
取り付けて開閉自在としている。
【0011】側面金型6は、金型キャビティ3の円周方
向にそって放射状に90度毎軸対称状に分割して構成し
ているもので、そのそれぞれの外側部を側面金型ホルダ
−8に取り付け、カムホルダ−(図示せず)を介して開
閉自在としている。
【0012】上金型4は、図3のように中央部に成形材
料注出部9を開口して金型キャビティ3に連通している
とともに、上面に成形材料の注入装置10を配設して成
形材料11をラム12で押し込んで金型キャビティ3に
注出して充填できるようにしている。
【0013】上記上金型4の側部には、所要の干渉ブロ
ック13を介してストリッパ−プレ−ト(図示せず)を
取り付けて、上金型4を所定量昇降駆動するようにし、
上金型4を上昇したときに、上記したように側面金型6
を拡縮して型開き、型締めを行えるようにしている。
【0014】このように形成した金型2の下金型5の中
央部には、図3のようにシャ−ピン15を昇降自在に配
設し、シャ−ピン15をせん断駆動装置(図示せず)で
昇降駆動して成形体1の中央に所定径の開孔部16を開
孔できるようにしている。
【0015】また、上記下金型5の中央部付近には、下
部のエジェクタ−パット(図示せず)に取り付けたエジ
ェクタ−ピン取付台から立設した成形体エジェクト用ピ
ン17の上端を成形体1に当接するようにして、型開き
時に成形体エジェクト用ピン17を突き上げ、成形体1
を下金型5から引き離せるようにしている。
【0016】成形材料11としては、半溶融鍛造用のア
ルミニウムのビレットを適当な大きさに切断し、この塊
の半溶融状態のものを使用するもので、注入装置10に
充填してラム12で押し出して金型キャビティ3に注入
充填していき、充填完了後金型2により冷却することに
よって成形材料11を固相状態として成形するようにし
ている。
【0017】図示していないが、成形材料11の注入装
置12や金型2は、所要の加熱装置や冷却装置を配設し
て所定の温度に制御できるようにしているものである。
【0018】上記成形材料11の注入装置10のラム1
2の押し込み方法は、図4のようにラムストロ−クに対
して数段階の階段状に押し込み速度を変えて、半溶融状
態の成形材料11を金型キャビティ3に注入するように
している。
【0019】上記押し込み速度の階段状のパタ−ンは、
2段階以上で、3段階程度にわたって順次高速度とする
のが好ましく、このように階段状に押し込み速度を制御
することによって、成形材料11の金型キャビティ3内
の流れの層流的にすることができ、エヤ−を巻き込まず
にピンホ−ルが生じない良品質の製品を得ることができ
る。
【0020】なお、上記ラムの押し込み速度の階段状の
段階の数および各段の速度は、製品の形状、金型キャビ
ティの形状、成形材料、金型の温度等に応じて設定する
ことができ、特に金型キャビティの形状を考慮して行う
ことが有効である。
【0021】
【試験例】図1、図2のようなアルミニウムのホイ−ル
について、半溶融鍛造用のアルミニウムの成形材料で鍛
造成形した。そのときのラムの押し込み速度、鍛圧状態
を図5に示している。
【0022】図5のようにラムの押し込み速度を、第1
段階として250mm/secで90msec、第2段階として5
00mm/secで90msec、第3段階として700mm/secで
40msecに設定して鍛圧成形した。
【0023】その結果、図1、図2のようなアルミニウ
ムのホイ−ルは、図6や図7のようにラムの押し込み速
度が一定や可変のときと比べて、切断面にピンホ−ルが
なく、良品質のものであった。
【0024】成形材料の注入充填時間としては、200
〜300msec位なので、ラムの押し込み速度を50〜1
00msec間隔で2〜3段階に高速で行うのが制御がしや
すく、かつ実際的で好ましいものである。
【0025】なお、金型キャビティを減圧状態や真空状
態で実施することも有効である。
【0026】上記実施例では、自動車のホイ−ルの半溶
融鍛造成形について説明したが、その他の製品について
も適用できるものであり、また半溶融状態の成形材料は
アルミニウムに限るものでなく、錫、銅、チタン、その
他およびこれらの合金についても適用できるものであ
る。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、アルミ
ニウム等の半溶融金属を段階状に段階的に注入装置のラ
ムの押し込み速度を変えて金型キャビティに注入するの
で、金型キャビティ内での材料の流れを層流的にするこ
とができ、ピンホ−ルのない良品質の製品を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製品の一例の自動車のホイ−ルの平面
図、
【図2】同上の側断面図、
【図3】同上の金型装置部の一部省略した側断面図、
【図4】同上の成形材料の注入装置のラムの押し込み速
度線図、
【図5】同上の一試験例のラムの押し込み速度線図、
【図6】従来方式のラムの押し込み速度線図、
【図7】他の従来方式のラムの押し込み速度線図。
【符号の説明】
1…成形体 2…金型 3…金
型キャビティ 10…注入装置 11…成形材料 12…
ラム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム等を半溶融状態として鍛造
    装置の金型キャビティに注入充填して鍛造成形するアル
    ミニウム等の半溶融鍛造成形において、 上記半溶融状態のアルミニウム等の注入装置のラムの押
    し込み速度を金型キャビティの形状、金型温度、材料等
    に対応して階段状に変えて金型キャビティに注入充填す
    ることを特徴とするアルミニウム等の半溶融鍛造成形に
    おける材料注入方法。
  2. 【請求項2】 注入装置のラムの押し込み速度を50〜
    100msec毎に段階的に順次高速度とした請求項1に記
    載のアルミニウム等の半溶融鍛造成形における材料注入
    方法。
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CN109550921A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金零件的铸造工艺
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