JPH084205Y2 - 複合材用のプリフォーム構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は複合材などを用い、溶湯鍛造法（加圧鋳造
法）等によって複合強化製品等を製造する場合に用いる
プリフォームの構造に関する。

b.従来の技術 従来、たとえばセラミックスのウイスカーや短繊維な
どによって、予めプリフォームを形成し、このプリフォ
ームを金型内にセットしたあと、これにマトリックスと
なる金属溶湯を注入して、溶湯鍛造をおこない、プリフ
ォームと金属部分とで構成される複合化部分を形成して
金属部品を強化することがおこなわれている。

c.考案が解決しようとする課題 第３図は前記従来の方法によってピストン頂部を複合
強化した例で、ピストン１の頂部に複合強化部２を形成
したものである。このようなピストン１の製造に当って
は、複合材（セラミックスのウイスカーまたは短繊維な
ど）によって三日月状のプリフォーム３を形成したあ
と、第４図に示すように金型４の底部にセットする。金
型４の底部には、プリフォーム３の球面に一致するよう
に球状凹部５が形成されており、その周辺に水平部６が
設けられている。

いま、金型４内の球状凹部５にプリフォーム３をセッ
トしようとすると、球状凹部５と、これに接するプリフ
ォーム３の当接面とが共に球面であるため、正確な位置
へのセットが簡単にできない。またその確認も容易でな
い。さらに正確な位置にセットができたあと、金型４の
上部から溶融合金を注ぎ、上型７によって加圧すると、
第４図の鎖線で示すようにプリフォーム３が変位してし
まい、強化部に偏りがあるとピストンが製造されてしま
う。そのため品質が一定で安定した製品がえられないと
いう問題点があった。すなわち、このような変位し易い
プリフォームを正確にセットし、かつセットしたあとも
容易に変位しないようにする方法については、特に効果
的な対策がとられていないかった。またプリフォーム３
自体も、その尖った周縁端が欠け易いという欠点があっ
た。

本考案は前記事情に鑑みてなされたもので、前記問題
点を解消することのできる複合材用のプリフォーム構造
を提供することを目的とする。

d.課題を解決するための手段 前記目的に添い、本考案は成形用型内底部の球状凹部
に、該球状凹部と同じ球面部をもつ三日月状のプリフォ
ームをセットし、これに溶湯を注いで球状端面からなる
複合強化製品を成形する場合に、前記成形用型内底部の
球状凹部周囲に設けた水平部に対して、これに当接する
フランジを、前記プリフォームの球面部の周囲に設けた
ことを特徴とするプリフォーム構造。とすることによっ
て前記課題を解消した。

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら
詳細に説明する。なお前記金型４を、そのまま用い、こ
れに適した本考案に係るプリフォームの構造について説
明する。

第１図において、20は適当な複合材を用いて成形した
本考案に係るプリフォームである。該プリフォーム20
は、金型４の球状凹部５に一致する球面部21を備え、該
球面部21の外周に平坦部、すなわち水平な環状のフラン
ジ22を周設してある。

このフランジ22は、金型４の球状凹部５の周囲に設け
られた水平部６に当接しうるように形成してある。すな
わち、プリフォーム20のフランジ22の面から、その球面
部21に連続する面が、金型４の水平部６から球状凹部５
の表面に一致するように形成してある。

このプリフォーム20を金型４内にセットするには、金
型４の上部から、このプリフォーム20の球面部21を下側
にして挿入すると、そのフランジ22と球面部21とが、共
に金型４のそれぞれ対応する面に容易に一致し、正確な
位置に簡単にセットされる。

このような状態で、溶融合金を金型４内に注入し、上
型７によって加圧すると、前記従来例の場合と同じよう
にプリフォーム20に対し左右あるいは前後にこれを移動
させようとする力が作用するのが、周設されているフラ
ンジ22の下面が金型４の水平部６に全周にわたって当接
しているため、プリフォーム20を上方に浮かさない限
り、従来例のような変位は起きない。

なお前記平坦なフランジ部分はプリフォームの全周に
設けず、部分的に配設してもよい。

製造されたピストンにおいて、フランジ22を設けたこ
とにより隅部分の不必要部分は適宜切除すればよい。

e.考案の効果 本考案に係るプリフォームによれば、溶湯鍛造工程な
どにおいて、金型内にプリフォームをセットする場合
に、プリフォームの正確な位置決めが、極めて容易にで
き、作業性が向上するとともに、セット後は変位するこ
とがなく、品質が一定した製品がえられる。

さらにプリフォーム自体の強度が増加し、変形や破損
などのトラブルを解消できる。

また、本考案に係るプリフォームの構造は金属基の溶
湯鍛造法に限らず、樹脂成形の成形加工の場合にも利用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るプリフォームの全体斜視図、第２
図は同プリフォームを用いて複合製品を製造する場合の
要領説明図、第３図は対象とする強化ピストンの説明
図、第４図は従来のプリフォームを用いて複合製品を製
造する場合の要領説明図である。 20……プリフォーム、21……球面部、22……フランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】成形用型内底部の球状凹部に、該球状凹部
   と同じ球面部をもつ三日月状のプリフォームをセット
   し、これに溶湯を注いで球状端面からなる複合強化製品
   を成形する場合に、前記成形用型内底部の球状凹部周囲
   に設けた水平部に対して、これに当接するフランジを、
   前記プリフォームの球面部の周囲に設けたことを特徴と
   するプリフォーム構造。