JPS6411384B2 - - Google Patents
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- JPS6411384B2 JPS6411384B2 JP18084683A JP18084683A JPS6411384B2 JP S6411384 B2 JPS6411384 B2 JP S6411384B2 JP 18084683 A JP18084683 A JP 18084683A JP 18084683 A JP18084683 A JP 18084683A JP S6411384 B2 JPS6411384 B2 JP S6411384B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
- B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
- B22C21/12—Accessories
- B22C21/14—Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/105—Salt cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は、エンジンを構成するピストンの製
造に適用され、とくにシリンダとの間で良好な摺
動状態が得られるように内部に冷却孔を設けかつ
またピストンリング溝の摩耗を低減させるために
ピストンリング溝補強用の耐摩性環状部材を鋳包
んだピストンの製造方法に関する。 （従来技術） 従来、冷却孔を有するピストンを製造する方法
としては、例えば第１図および第２図に示す方法
があつた。図において、１はピストン成形型、２
はピストン成形型１の上部寄り部分に保持された
耐摩性環状部材、３は耐摩性環状部材２に近接し
て配設した環状焼結塩製中子、４は鋳抜きピンで
あつて、焼結塩製中子３は鋳抜きピン４の上部で
保持される。上記耐摩性環状部材２は、デイーゼ
ル機関やターボ過給式機関においてピストンのト
ツプリング溝の摩耗を低減させるために設けてい
るもので、例えばニレジスト鋳鉄などから形成さ
れ、鋳造の際に鋳包まれるものである。また、焼
結塩製中子３は、第２図に断面で示すような環状
形をなすものであり、例えば、次表に示す成分で
かつ粒径が200〜500μmのものをプレスによつて
リング状に圧粉成形したのち、表に示す成分の場
合に700℃×20分加熱に焼結により固めたものが
使用される。
造に適用され、とくにシリンダとの間で良好な摺
動状態が得られるように内部に冷却孔を設けかつ
またピストンリング溝の摩耗を低減させるために
ピストンリング溝補強用の耐摩性環状部材を鋳包
んだピストンの製造方法に関する。 （従来技術） 従来、冷却孔を有するピストンを製造する方法
としては、例えば第１図および第２図に示す方法
があつた。図において、１はピストン成形型、２
はピストン成形型１の上部寄り部分に保持された
耐摩性環状部材、３は耐摩性環状部材２に近接し
て配設した環状焼結塩製中子、４は鋳抜きピンで
あつて、焼結塩製中子３は鋳抜きピン４の上部で
保持される。上記耐摩性環状部材２は、デイーゼ
ル機関やターボ過給式機関においてピストンのト
ツプリング溝の摩耗を低減させるために設けてい
るもので、例えばニレジスト鋳鉄などから形成さ
れ、鋳造の際に鋳包まれるものである。また、焼
結塩製中子３は、第２図に断面で示すような環状
形をなすものであり、例えば、次表に示す成分で
かつ粒径が200〜500μmのものをプレスによつて
リング状に圧粉成形したのち、表に示す成分の場
合に700℃×20分加熱に焼結により固めたものが
使用される。
【表】
そこで、ピストン成形型１内に耐摩性環状部材
２を配設すると共に焼結成形した環状焼結塩製中
子３を鋳抜きピン４の上部で保持させた状態にし
たのち、ピストン成型形１内に合金溶湯５（例え
ばアルミニウム合金溶湯JIS AC8A，AC8B等）
を注入して重力鋳造を行う。この鋳造によつて、
耐摩性環状部材２および環状焼結塩製中子３が合
金溶湯５によつてそれぞれ個別に鋳包まれ、凝固
後にピストン成形型１内より鋳造体を取り出し
て、次いで鋳抜きピン４によつて形成された開口
部６より水流を供給して焼結塩製中子３を溶解
し、第３図に示すように、上部に冷却孔８が形成
されたピストン９を得る。なお、このピストン９
には、その後燃焼室１０やピストンリング溝等が
形成される。 このような環状塩製中子３を用いるピストン９
の製造方法は、特開昭56−117862号公報において
も開示されている。 しかしながら、このような従来のピストンの製
造方法では、重力鋳造によつて製造しているため
例えば通常のアルミニウム合金を用いた場合にピ
ストン９を構成する合金の強度が25〜30Kgｆ／mm2
程度であり、加えて冷却孔８を形成させているた
め強度確保の上からピストンクラウン部の肉厚を
大きくする必要があり、それゆえピストン重量が
増大するという問題点があつた。 一方、鋳造合金の強度を高めるために、合金溶
湯を高圧力下で凝固させるいわゆる高圧鋳造法が
知られているが、この高圧鋳造法によつて従来技
術の場合と同様にして焼結成形した塩製中子３を
合金溶湯中に鋳包むようにした場合には、塩製中
子３が破壊したり、あるいは塩製中子３の粒子間
隙部分に合金溶湯が浸透したりして、所望の冷却
孔８を形成することが困難であるという問題点が
あつた。 （発明の目的） この発明は、上述した従来の問題点に着目して
なされたもので、高圧鋳造法によつて内部に所望
形状の冷却孔を有するピストンの製造が可能であ
り、高圧鋳造によつて溶湯を加圧できるため凝固
組織の微細化が可能であつて強度の向上が得ら
れ、その分だけとくにピストンクラウン部の肉厚
の低減が可能であるのでピストン重量の増大を可
及的に防止することができ、溶湯塩中子の位置決
めをピストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状
部材によつて高精度になすことが可能であるため
バランスのとれた冷却孔を有するピストンの製造
を行うことが可能であるピストンの製造方法を提
供することを目的としている。 （発明の構成） この発明による内部に冷却孔を有すると共にピ
ストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材を
有するピストンの製造方法は、ピストン内部に設
ける冷却孔の形状に対応した形状もしくは前記形
状を適宜分割した所定形状の中子成形用鋳造空間
を１または２以上有する中子鋳型内に溶融状態の
塩を鋳込んで溶融塩中子を成形し、次いで前記溶
融塩中子を鋳造時に鋳包まれるピストンリング溝
補強用耐摩性環状部材に保持させた状態でピスト
ン成形型の冷却孔形成位置に配設したのち、前記
ピストン成形型内にピストン母材溶湯を注入して
当該母材溶湯を重力以上に加圧する高圧鋳造を行
い、凝固後に前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま
前記溶湯塩中子を溶出させて冷却孔を形成させる
ようにしたことを特徴としている。 この発明において使用されるピストン成形型
は、製造しようとするピストンの形状に対応した
ピストン成形空間を有するものであると共に、所
定圧力による鋳造に耐え得る強度を有するもので
ある。 また、溶融塩中子は、ピストン成形時に当該ピ
ストンの内部に冷却孔が形成されるように設ける
ものである。この溶融塩中子は、ピストン内部に
設ける冷却孔の形状に対応した形状もしくは前記
形状を適宜分割した所定形状の中子成形用鋳造空
間を１または複数有する中子鋳型を使用し、この
中子鋳型内に溶融状態の塩を鋳込んで成形され
る。そして、場合によつては複数に分割した溶融
塩中子部材を各々溶融塩から鋳造成形したのち、
接合して１つの溶融塩中子を成形するようになす
こともできる。この溶融塩中子は、従来の焼結塩
製中子に比べて塩の固化状態がかなり緻密なもの
となつており、鋳造時に溶湯が塩粒子内に浸透す
るのを防ぐことができると同時に、強度が向上し
ているため高圧鋳造を行つたときでも破壊するの
を防ぐことができ、所望形状の冷却孔をピストン
内部に形成することが可能であると共に、高圧鋳
造によつてピストン母材の強度を高めることが可
能となり、例えば従来のアルミニウム合金の場合
に、重力鋳造したときには25〜30Kgｆ／mm2程度の
強度であつたものが、高圧鋳造では35〜38Kgｆ／
mm2にまで向上し、冷却孔を設けたときでもピスト
ンクラウン部の肉厚を重力鋳造による場合ほど大
きくする必要がないなどの利点をもたらすことが
できるようになる。 そして、このような溶融塩中子を鋳造時に鋳包
まれて当該ピストンリング溝の摩耗を低減するピ
ストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材に
保持させた状態でピストン成形型内の冷却孔形成
位置に配設したのち、前記ピストン成形型内にピ
ストン母材溶湯例えば鋳造用アルミニウム合金溶
湯やマグネシウム合金溶湯を注入して高圧鋳造
し、前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま凝固後に
前記溶融塩を溶解除去することにより、内部に冷
却孔を有すると共にピストンリング溝の摩耗を低
減させるための鋳包み耐摩性環状部材を有するピ
ストンを得る。なお、最終製品としてのピストン
にはキヤビテイ燃焼室やピストンリング溝などが
形成される。 （実施例） 第４図はこの発明の実施例において使用したピ
ストン成形型を示す図であつて、このピストン成
形型１１は、固定型１２と、可動型１３とを組み
合わせたものであり、固定型１２にはプランジヤ
１４を上下動可能に備え、可動型１３は分割構成
された横型１３ａおよび中型１３ｂからなつてい
てその内部にピストン形状に対応するピストン成
形空間１５および湯道１６を有し、さらに、鋳抜
きピン１７および耐摩性環状部材嵌合溝１８を有
している。この嵌合溝１８内にはピストンリング
溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材１９が取り付け
うるようになつており、この嵌合溝１８によつて
位置決めが確実になされている耐摩性環状部材１
９に溶接固定した環状保持部材２０を介して溶融
塩中子２１が所定位置に確実に保持されうるよう
になつている。 第５図および第６図は、この発明において使用
する溶融塩中子を製造するための中子鋳型２４を
示す図であつて、鋳型枠２５内に複数段のステン
レス鋼製の金型２６，２６……を設置することに
よつて、各金型２６間において、ピストン内部に
設ける冷却孔の形状に対応した形状の鋳造空間２
７を形成すると共に、その外周側にオーバーフロ
ー２８およびその内周側にランナー２９を設け、
さらに中心部分に溶融塩溜部３０を形成した構成
を有する。 次に、ピストンの製造に際しては、まず、第５
図および第６図に示す中子鋳型２４を使用して、
その金型２６部分を500℃程度に予熱し、次いで
溶融塩溜部３０内に前記表に示す組成の溶融塩３
１を850℃で注入し、各鋳造空間２７毎に４個所
ずつ設けたランナー２９を経て鋳造空間２７内に
溶融塩３１を鋳込んだのち冷却した。続いて、冷
却後に金型２６をばらして各溶融塩中子部材を取
り出し、各々ランナー２９およびオーバーフロー
２８によつて形成されたフランジ部分を削り取つ
て環状の溶融塩中子２１を作製した。なお、中心
の溶融塩溜部３０で凝固した溶融塩は、加熱して
再利用することが可能である。 一方、別途用意した耐摩性環状部材１９と環状
保持部材２０とをほぼ同心状に溶接固定し、この
環状保持部材２０上に前記溶融塩中子２１を配設
し、この溶融塩中子２１、保持部材２０および耐
摩性環状部材１９を一体にしてこれらのうち耐摩
性環状部材１９をピストン成形型１１の嵌合溝１
８内に嵌合し、溶融塩中子２１を耐摩性環状部材
１９によつて所定位置に保持させた状態とし、次
いでピストン成形空間１５内に湯道１６を経てア
ルミニウム合金溶湯３４（JIS AC8A；湯温780
℃）を注入し、1500Kgｆ／cm2の圧力でプランジヤ
１４により矢印A′方向に加圧しつつ凝固させる
高圧鋳造を行つて耐摩性環状部材１９、環状保持
部材２０および溶融塩中子２１を鋳包んだ状態と
した。次に、ピストン成形型１１内より鋳造体を
取り出した後、鋳抜きピン１７によつて形成され
たピストン内部の鋳抜き孔３５を溶融塩中子２１
の位置まで延長加工し、この鋳抜き孔３５の部分
より水流を供給して溶融塩中子２１を溶融流出さ
せることにより、第７図に示すように、上部に冷
却孔３６を有すると共に鋳包まれた耐摩性環状部
材１９を有するピストン４０を製作した。なお、
このピストン４０にはその後キヤビテイ燃焼室３
７やピストンリング溝３８などが形成される。 このように、冷却孔３６および耐摩性環状部材
１９を有するピストン４０を製造する際におい
て、焼結により製作した塩製中子を用いていない
ため、溶湯が塩粒子の間隙部分に浸透したり、高
圧鋳造の際に破損したりするという不具合が解消
され、溶融塩中子を使用することによつて所望形
状の冷却孔を有するピストンを製造することがで
きると共に、高圧鋳造が可能であるため、合金の
強度を例えばアルミニウム合金の場合に従来の重
力鋳造における25〜30Kgｆ／mm2から35〜38Kgｆ／
mm2程度にまで高めることができ、冷却孔を設けた
ことによる強度低下をかなり補うことが可能とな
り、耐摩性環状部材１９を鋳包んでいるためピス
トンリング溝の摩耗を低減させることが可能であ
ると共に、ピストン成形型１１に形成した耐摩性
環状部材嵌合溝１８によつて正確に位置決めされ
る耐摩性環状部材１９に溶融塩中子２１を保持さ
せた状態でピストン成形型１１に確実に設置する
ようにしているため、溶融塩中子２１の位置決め
を耐摩性環状部材嵌合溝１８に嵌合した鋳包み耐
摩性環状部材１９によつて確実かつ正確に行うこ
とが可能であり、高圧鋳造の際にも溶融塩中子２
１の位置ずれを防止することが可能であり、冷却
孔３６およびピストンリング溝補強用の鋳包み耐
摩性環状部材１９を有するピストン４０の重量バ
ランスを良好なものとすることが可能である。 （発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によるピス
トンの製造方法によれば、所定形状の中子成形用
鋳造空間を有する中子鋳型内に溶融状態の塩を鋳
込んで溶融塩中子を成形し、次いで前記溶融塩中
子を鋳造時に鋳包まれるピストンリング溝補強用
耐摩性環状部材に保持させた状態でピストン成形
型の冷却孔成形位置に配設したのち前記ピストン
成形型内にピストン母材溶湯を注入して当該母材
溶湯を重力以上に加圧する高圧鋳造を行い、凝固
後に前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま前記溶融
塩中子を溶出させて冷却孔を形成させるようにし
たから、冷却孔を形成させる際に使用する溶融塩
中子が緻密でかつ強度の高いものであるため、従
来のように焼結塩性中子の塩粒子間に溶湯が浸透
して冷却孔の形状が悪化したり、形状の悪化によ
つて中子の溶解除去が不完全となつたりすること
がなく、また、重力以上の圧力を加える高圧鋳造
をしたときでも中子の破損を防ぐことができ、し
たがつて、高圧鋳造が可能であるためピストンの
強度を向上させることができ、冷却孔を設けたた
めにピストンクラウン部の肉厚を従来ほど大きく
する必要がなく、ピストンには耐摩性環状部材が
鋳包んであるためピストンリング溝の摩耗を低減
させることが可能であると共に、溶融塩中子は前
記鋳包まれる耐摩性環状部材に保持された状態で
ピストン成形型の冷却孔成形位置に配設されるた
め、溶融塩中子の位置決めをピストンリング溝補
強用の鋳包み耐摩性環状部材によつて確実かつ高
精度で行うことが可能であり、、溶融塩中子は耐
摩性環状部材に正確に位置決めされて保持された
状態となつているため高圧鋳造したときでも破壊
や位置ずれを生ずるようなことがなく、冷却孔の
形成位置を高精度のものとすることができるた
め、ピストンの重量バランスを良好なものとする
ことが可能であり、これらにより内部に冷却孔を
有する共にピストンリング溝補強用の鋳包み耐摩
性環状部材を有するピストンを高精度かつ高強度
で製造することができるという非常にすぐれた効
果を有している。
２を配設すると共に焼結成形した環状焼結塩製中
子３を鋳抜きピン４の上部で保持させた状態にし
たのち、ピストン成型形１内に合金溶湯５（例え
ばアルミニウム合金溶湯JIS AC8A，AC8B等）
を注入して重力鋳造を行う。この鋳造によつて、
耐摩性環状部材２および環状焼結塩製中子３が合
金溶湯５によつてそれぞれ個別に鋳包まれ、凝固
後にピストン成形型１内より鋳造体を取り出し
て、次いで鋳抜きピン４によつて形成された開口
部６より水流を供給して焼結塩製中子３を溶解
し、第３図に示すように、上部に冷却孔８が形成
されたピストン９を得る。なお、このピストン９
には、その後燃焼室１０やピストンリング溝等が
形成される。 このような環状塩製中子３を用いるピストン９
の製造方法は、特開昭56−117862号公報において
も開示されている。 しかしながら、このような従来のピストンの製
造方法では、重力鋳造によつて製造しているため
例えば通常のアルミニウム合金を用いた場合にピ
ストン９を構成する合金の強度が25〜30Kgｆ／mm2
程度であり、加えて冷却孔８を形成させているた
め強度確保の上からピストンクラウン部の肉厚を
大きくする必要があり、それゆえピストン重量が
増大するという問題点があつた。 一方、鋳造合金の強度を高めるために、合金溶
湯を高圧力下で凝固させるいわゆる高圧鋳造法が
知られているが、この高圧鋳造法によつて従来技
術の場合と同様にして焼結成形した塩製中子３を
合金溶湯中に鋳包むようにした場合には、塩製中
子３が破壊したり、あるいは塩製中子３の粒子間
隙部分に合金溶湯が浸透したりして、所望の冷却
孔８を形成することが困難であるという問題点が
あつた。 （発明の目的） この発明は、上述した従来の問題点に着目して
なされたもので、高圧鋳造法によつて内部に所望
形状の冷却孔を有するピストンの製造が可能であ
り、高圧鋳造によつて溶湯を加圧できるため凝固
組織の微細化が可能であつて強度の向上が得ら
れ、その分だけとくにピストンクラウン部の肉厚
の低減が可能であるのでピストン重量の増大を可
及的に防止することができ、溶湯塩中子の位置決
めをピストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状
部材によつて高精度になすことが可能であるため
バランスのとれた冷却孔を有するピストンの製造
を行うことが可能であるピストンの製造方法を提
供することを目的としている。 （発明の構成） この発明による内部に冷却孔を有すると共にピ
ストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材を
有するピストンの製造方法は、ピストン内部に設
ける冷却孔の形状に対応した形状もしくは前記形
状を適宜分割した所定形状の中子成形用鋳造空間
を１または２以上有する中子鋳型内に溶融状態の
塩を鋳込んで溶融塩中子を成形し、次いで前記溶
融塩中子を鋳造時に鋳包まれるピストンリング溝
補強用耐摩性環状部材に保持させた状態でピスト
ン成形型の冷却孔形成位置に配設したのち、前記
ピストン成形型内にピストン母材溶湯を注入して
当該母材溶湯を重力以上に加圧する高圧鋳造を行
い、凝固後に前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま
前記溶湯塩中子を溶出させて冷却孔を形成させる
ようにしたことを特徴としている。 この発明において使用されるピストン成形型
は、製造しようとするピストンの形状に対応した
ピストン成形空間を有するものであると共に、所
定圧力による鋳造に耐え得る強度を有するもので
ある。 また、溶融塩中子は、ピストン成形時に当該ピ
ストンの内部に冷却孔が形成されるように設ける
ものである。この溶融塩中子は、ピストン内部に
設ける冷却孔の形状に対応した形状もしくは前記
形状を適宜分割した所定形状の中子成形用鋳造空
間を１または複数有する中子鋳型を使用し、この
中子鋳型内に溶融状態の塩を鋳込んで成形され
る。そして、場合によつては複数に分割した溶融
塩中子部材を各々溶融塩から鋳造成形したのち、
接合して１つの溶融塩中子を成形するようになす
こともできる。この溶融塩中子は、従来の焼結塩
製中子に比べて塩の固化状態がかなり緻密なもの
となつており、鋳造時に溶湯が塩粒子内に浸透す
るのを防ぐことができると同時に、強度が向上し
ているため高圧鋳造を行つたときでも破壊するの
を防ぐことができ、所望形状の冷却孔をピストン
内部に形成することが可能であると共に、高圧鋳
造によつてピストン母材の強度を高めることが可
能となり、例えば従来のアルミニウム合金の場合
に、重力鋳造したときには25〜30Kgｆ／mm2程度の
強度であつたものが、高圧鋳造では35〜38Kgｆ／
mm2にまで向上し、冷却孔を設けたときでもピスト
ンクラウン部の肉厚を重力鋳造による場合ほど大
きくする必要がないなどの利点をもたらすことが
できるようになる。 そして、このような溶融塩中子を鋳造時に鋳包
まれて当該ピストンリング溝の摩耗を低減するピ
ストンリング溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材に
保持させた状態でピストン成形型内の冷却孔形成
位置に配設したのち、前記ピストン成形型内にピ
ストン母材溶湯例えば鋳造用アルミニウム合金溶
湯やマグネシウム合金溶湯を注入して高圧鋳造
し、前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま凝固後に
前記溶融塩を溶解除去することにより、内部に冷
却孔を有すると共にピストンリング溝の摩耗を低
減させるための鋳包み耐摩性環状部材を有するピ
ストンを得る。なお、最終製品としてのピストン
にはキヤビテイ燃焼室やピストンリング溝などが
形成される。 （実施例） 第４図はこの発明の実施例において使用したピ
ストン成形型を示す図であつて、このピストン成
形型１１は、固定型１２と、可動型１３とを組み
合わせたものであり、固定型１２にはプランジヤ
１４を上下動可能に備え、可動型１３は分割構成
された横型１３ａおよび中型１３ｂからなつてい
てその内部にピストン形状に対応するピストン成
形空間１５および湯道１６を有し、さらに、鋳抜
きピン１７および耐摩性環状部材嵌合溝１８を有
している。この嵌合溝１８内にはピストンリング
溝補強用の鋳包み耐摩性環状部材１９が取り付け
うるようになつており、この嵌合溝１８によつて
位置決めが確実になされている耐摩性環状部材１
９に溶接固定した環状保持部材２０を介して溶融
塩中子２１が所定位置に確実に保持されうるよう
になつている。 第５図および第６図は、この発明において使用
する溶融塩中子を製造するための中子鋳型２４を
示す図であつて、鋳型枠２５内に複数段のステン
レス鋼製の金型２６，２６……を設置することに
よつて、各金型２６間において、ピストン内部に
設ける冷却孔の形状に対応した形状の鋳造空間２
７を形成すると共に、その外周側にオーバーフロ
ー２８およびその内周側にランナー２９を設け、
さらに中心部分に溶融塩溜部３０を形成した構成
を有する。 次に、ピストンの製造に際しては、まず、第５
図および第６図に示す中子鋳型２４を使用して、
その金型２６部分を500℃程度に予熱し、次いで
溶融塩溜部３０内に前記表に示す組成の溶融塩３
１を850℃で注入し、各鋳造空間２７毎に４個所
ずつ設けたランナー２９を経て鋳造空間２７内に
溶融塩３１を鋳込んだのち冷却した。続いて、冷
却後に金型２６をばらして各溶融塩中子部材を取
り出し、各々ランナー２９およびオーバーフロー
２８によつて形成されたフランジ部分を削り取つ
て環状の溶融塩中子２１を作製した。なお、中心
の溶融塩溜部３０で凝固した溶融塩は、加熱して
再利用することが可能である。 一方、別途用意した耐摩性環状部材１９と環状
保持部材２０とをほぼ同心状に溶接固定し、この
環状保持部材２０上に前記溶融塩中子２１を配設
し、この溶融塩中子２１、保持部材２０および耐
摩性環状部材１９を一体にしてこれらのうち耐摩
性環状部材１９をピストン成形型１１の嵌合溝１
８内に嵌合し、溶融塩中子２１を耐摩性環状部材
１９によつて所定位置に保持させた状態とし、次
いでピストン成形空間１５内に湯道１６を経てア
ルミニウム合金溶湯３４（JIS AC8A；湯温780
℃）を注入し、1500Kgｆ／cm2の圧力でプランジヤ
１４により矢印A′方向に加圧しつつ凝固させる
高圧鋳造を行つて耐摩性環状部材１９、環状保持
部材２０および溶融塩中子２１を鋳包んだ状態と
した。次に、ピストン成形型１１内より鋳造体を
取り出した後、鋳抜きピン１７によつて形成され
たピストン内部の鋳抜き孔３５を溶融塩中子２１
の位置まで延長加工し、この鋳抜き孔３５の部分
より水流を供給して溶融塩中子２１を溶融流出さ
せることにより、第７図に示すように、上部に冷
却孔３６を有すると共に鋳包まれた耐摩性環状部
材１９を有するピストン４０を製作した。なお、
このピストン４０にはその後キヤビテイ燃焼室３
７やピストンリング溝３８などが形成される。 このように、冷却孔３６および耐摩性環状部材
１９を有するピストン４０を製造する際におい
て、焼結により製作した塩製中子を用いていない
ため、溶湯が塩粒子の間隙部分に浸透したり、高
圧鋳造の際に破損したりするという不具合が解消
され、溶融塩中子を使用することによつて所望形
状の冷却孔を有するピストンを製造することがで
きると共に、高圧鋳造が可能であるため、合金の
強度を例えばアルミニウム合金の場合に従来の重
力鋳造における25〜30Kgｆ／mm2から35〜38Kgｆ／
mm2程度にまで高めることができ、冷却孔を設けた
ことによる強度低下をかなり補うことが可能とな
り、耐摩性環状部材１９を鋳包んでいるためピス
トンリング溝の摩耗を低減させることが可能であ
ると共に、ピストン成形型１１に形成した耐摩性
環状部材嵌合溝１８によつて正確に位置決めされ
る耐摩性環状部材１９に溶融塩中子２１を保持さ
せた状態でピストン成形型１１に確実に設置する
ようにしているため、溶融塩中子２１の位置決め
を耐摩性環状部材嵌合溝１８に嵌合した鋳包み耐
摩性環状部材１９によつて確実かつ正確に行うこ
とが可能であり、高圧鋳造の際にも溶融塩中子２
１の位置ずれを防止することが可能であり、冷却
孔３６およびピストンリング溝補強用の鋳包み耐
摩性環状部材１９を有するピストン４０の重量バ
ランスを良好なものとすることが可能である。 （発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によるピス
トンの製造方法によれば、所定形状の中子成形用
鋳造空間を有する中子鋳型内に溶融状態の塩を鋳
込んで溶融塩中子を成形し、次いで前記溶融塩中
子を鋳造時に鋳包まれるピストンリング溝補強用
耐摩性環状部材に保持させた状態でピストン成形
型の冷却孔成形位置に配設したのち前記ピストン
成形型内にピストン母材溶湯を注入して当該母材
溶湯を重力以上に加圧する高圧鋳造を行い、凝固
後に前記耐摩性環状部材を鋳包んだまま前記溶融
塩中子を溶出させて冷却孔を形成させるようにし
たから、冷却孔を形成させる際に使用する溶融塩
中子が緻密でかつ強度の高いものであるため、従
来のように焼結塩性中子の塩粒子間に溶湯が浸透
して冷却孔の形状が悪化したり、形状の悪化によ
つて中子の溶解除去が不完全となつたりすること
がなく、また、重力以上の圧力を加える高圧鋳造
をしたときでも中子の破損を防ぐことができ、し
たがつて、高圧鋳造が可能であるためピストンの
強度を向上させることができ、冷却孔を設けたた
めにピストンクラウン部の肉厚を従来ほど大きく
する必要がなく、ピストンには耐摩性環状部材が
鋳包んであるためピストンリング溝の摩耗を低減
させることが可能であると共に、溶融塩中子は前
記鋳包まれる耐摩性環状部材に保持された状態で
ピストン成形型の冷却孔成形位置に配設されるた
め、溶融塩中子の位置決めをピストンリング溝補
強用の鋳包み耐摩性環状部材によつて確実かつ高
精度で行うことが可能であり、、溶融塩中子は耐
摩性環状部材に正確に位置決めされて保持された
状態となつているため高圧鋳造したときでも破壊
や位置ずれを生ずるようなことがなく、冷却孔の
形成位置を高精度のものとすることができるた
め、ピストンの重量バランスを良好なものとする
ことが可能であり、これらにより内部に冷却孔を
有する共にピストンリング溝補強用の鋳包み耐摩
性環状部材を有するピストンを高精度かつ高強度
で製造することができるという非常にすぐれた効
果を有している。
第１図はピストン成形型内に焼結塩製中子を配
設した従来のピストンの製造方法によるピストン
成形型の縦断面図、第２図は第１図の焼結塩製中
子の断面説明図、第３図は第１図のピストン成形
型により製造したピストンの縦断面図、第４図は
ピストン成形型内に溶融塩中子を配設したこの発
明の実施例によるピストン成形型の縦断面図、第
５図および第６図はこの発明の実施例において使
用した中子鋳型を示し、第５図は第６図のＡ−Ａ
線水平断面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ線垂直断
面図、第７図は第４図のピストン成形型により製
造したピストンの縦断面図である。 １１……ピストン成形型、１５……ピストン成
形空間、１９……耐摩性環状部材、２０……溶融
塩中子、２４……中子鋳型、２７……鋳造空間、
３１……溶融塩、３６……冷却孔、３４……母材
溶湯、４０……ピストン。
設した従来のピストンの製造方法によるピストン
成形型の縦断面図、第２図は第１図の焼結塩製中
子の断面説明図、第３図は第１図のピストン成形
型により製造したピストンの縦断面図、第４図は
ピストン成形型内に溶融塩中子を配設したこの発
明の実施例によるピストン成形型の縦断面図、第
５図および第６図はこの発明の実施例において使
用した中子鋳型を示し、第５図は第６図のＡ−Ａ
線水平断面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ線垂直断
面図、第７図は第４図のピストン成形型により製
造したピストンの縦断面図である。 １１……ピストン成形型、１５……ピストン成
形空間、１９……耐摩性環状部材、２０……溶融
塩中子、２４……中子鋳型、２７……鋳造空間、
３１……溶融塩、３６……冷却孔、３４……母材
溶湯、４０……ピストン。
Claims (1)
- １ 所定形状の中子成形用鋳造空間を有する中子
鋳型内に溶融状態の塩を鋳込んで溶融塩中子を成
形し、次いで前記溶融塩中子を鋳造時に鋳包まれ
るピストンリング溝補強用耐摩性環状部材に保持
させた状態でピストン成形型の冷却孔形成位置に
配設したのち、前記ピストン成形型内にピストン
母材溶湯を注入して当該母材溶湯を重力以上に加
圧する高圧鋳造を行い、凝固後に前記耐摩性環状
部材を鋳包んだまま前記溶融塩中子を溶出させて
冷却孔を形成させることを特徴とする内部に冷却
孔を有すると共にピストンリング溝補強用の鋳包
み耐摩性環状部材を有するピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084683A JPS6072639A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084683A JPS6072639A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072639A JPS6072639A (ja) | 1985-04-24 |
| JPS6411384B2 true JPS6411384B2 (ja) | 1989-02-23 |
Family
ID=16090377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18084683A Granted JPS6072639A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072639A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180050826A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-16 | 현대자동차주식회사 | 용융된 솔트의 정량급탕을 위한 솔트스킨 제거장치 및 이를 이용한 솔트스킨 제거방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7406941B2 (en) | 2004-07-21 | 2008-08-05 | Federal - Mogul World Wide, Inc. | One piece cast steel monobloc piston |
| CN108453231B (zh) * | 2018-02-01 | 2020-07-24 | 浙江博德智能科技有限公司 | 随形控冷模具及其使用方法 |
| CN115846630B (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-28 | 蓬莱三和铸造有限公司 | 一种球墨铸铁铸造加工装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2624412C3 (de) * | 1976-05-31 | 1983-12-01 | Alcan Aluminiumwerk Nürnberg GmbH, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Kolben mit einem Ringkanal |
| JPS5514187A (en) * | 1978-07-18 | 1980-01-31 | Toyota Motor Corp | Production of piston set with ring carrier |
| JPS56117862A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Atsugi Motor Parts Co Ltd | Method for casting piston for internal combustion engine provided with hollow part |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18084683A patent/JPS6072639A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180050826A (ko) * | 2016-11-07 | 2018-05-16 | 현대자동차주식회사 | 용융된 솔트의 정량급탕을 위한 솔트스킨 제거장치 및 이를 이용한 솔트스킨 제거방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6072639A (ja) | 1985-04-24 |
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