JP4257167B2 - Cylinder head manufacturing method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダヘッドのカムシャフトジャーナル孔を鋳抜きピンによって鋳抜くシリンダヘッドの鋳造方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a cylinder head casting method and apparatus for casting a camshaft journal hole of a cylinder head with a casting pin.
一般的に、内燃機関を構成するシリンダヘッドには、カムシャフトを支持するためのカムシャフトジャーナル孔が設けられている。このため、特許文献1に記載されているように、シリンダヘッドを鋳造する際には、カムシャフトジャーナル孔に対応するピン状中子、いわゆる鋳抜きピンが用いられる。
In general, a camshaft journal hole for supporting a camshaft is provided in a cylinder head constituting an internal combustion engine. For this reason, as described in
より具体的には、このシリンダヘッドの鋳造装置は、平面略四角形の下型と、該下型の一端部及び他端部に互いに対向して配設された1組の第1摺動型と、該第1摺動型の軸方向と直交する方向に互いに対向して配設された1組の第2摺動型と、前記下型に対して接近又は離間する上型とを備え、前記鋳抜きピンは、各第1摺動型のそれぞれに配設されている。また、上型には、鋳抜きピンが挿通する孔部が設けられている。 More specifically, the cylinder head casting apparatus includes a lower die having a substantially rectangular plane, and a set of first sliding dies disposed at one end and the other end of the lower die so as to face each other. A pair of second sliding molds arranged to face each other in a direction orthogonal to the axial direction of the first sliding mold, and an upper mold approaching or separating from the lower mold, The cast pin is disposed in each of the first sliding molds. Further, the upper die is provided with a hole through which the core pin is inserted.
この鋳造装置によるシリンダヘッドの鋳造成形は、以下のように実施される。すなわち、まず、各第1摺動型を下型に指向して変位させ、次に、各第2摺動型を下型に指向して変位させる。なお、各第1摺動型には突起した係止部材が設けられており、一方、各第2摺動型は、凹部が設けられた係止部材を有する。第1摺動型の変位が終了した後に第2摺動型を変位させて型締めを行うと、各第1摺動型の係止部材が各第2摺動型の係止部材に係合し、これにより第1摺動型が位置決め固定される。 The casting of the cylinder head by this casting apparatus is performed as follows. That is, first, each first sliding mold is displaced toward the lower mold, and then each second sliding mold is displaced toward the lower mold. Each first sliding mold is provided with a protruding locking member, while each second sliding mold has a locking member provided with a recess. When the second sliding mold is displaced and the mold is clamped after the displacement of the first sliding mold is completed, the first sliding type locking members are engaged with the second sliding type locking members. Thus, the first sliding mold is positioned and fixed.
次に、鋳抜きピンを前進動作させ、該鋳抜きピンを上型の前記孔部に挿通させた後、前記キャビティに注湯する。この溶湯が冷却固化することにより、鋳造成形品であるシリンダヘッドが得られるに至る。 Next, the cast pin is moved forward, the cast pin is inserted into the hole of the upper mold, and then poured into the cavity. As the molten metal cools and solidifies, a cylinder head that is a cast product is obtained.
その後、鋳抜きピンを後退動作させ、第2摺動型及び第1摺動型をこの順序で後退動作させ、さらに、上型を下型から離間させれば、シリンダヘッドを外部に取り出すことできる。 Thereafter, the cylinder pin can be taken out by retreating the cast pin, retreating the second sliding mold and the first sliding mold in this order, and further separating the upper mold from the lower mold. .
しかしながら、上記の従来技術では、第2摺動型によって第1摺動型を位置決め固定した後、上型が鋳抜きピンに干渉することを回避するため、鋳抜きピンを一旦後退動作させる必要がある。このため、第1摺動型を動作させてから型開きが終了するまでの時間が比較的長くなってしまう。 However, in the above-described prior art, after the first sliding die is positioned and fixed by the second sliding die, it is necessary to temporarily retract the casting pin in order to avoid the upper die from interfering with the casting pin. is there. For this reason, the time from when the first sliding mold is operated until the mold opening is completed becomes relatively long.
また、鋳抜きピンを上型の孔部に確実に挿通させるために、孔部の孔径は、鋳抜きピンの直径に比して比較的大きく設定される。すなわち、鋳抜きピンが孔部に挿通された際、孔部の内壁面と鋳抜きピンの外壁面との間には比較的大きなクリアランスが形成される。このため、カムシャフトジャーナル孔の寸法精度を出すために精密な仕上げ加工が必要となる。 Further, in order to reliably insert the core pin into the hole portion of the upper mold, the hole diameter of the hole portion is set to be relatively larger than the diameter of the core pin. That is, when the core pin is inserted through the hole, a relatively large clearance is formed between the inner wall surface of the hole and the outer wall surface of the core pin. For this reason, in order to obtain the dimensional accuracy of the camshaft journal hole, a precise finishing process is required.
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単かつ安価な構成で、シリンダヘッドのカムシャフトジャーナル孔を良好かつ確実に鋳抜くことができ、これによって製造サイクルが短縮され、且つ前記シリンダヘッドを低コストで得ることが可能なシリンダヘッドの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and can easily and reliably cast the camshaft journal hole of the cylinder head with a simple and inexpensive configuration, thereby shortening the manufacturing cycle and the cylinder. It is an object of the present invention to provide a cylinder head manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof that can obtain the head at low cost.
前記の目的を達成するために、本発明は、カムシャフトジャーナル孔を有するシリンダヘッドを鋳造成形によって製造する方法であって、
互いに対向する位置に配設された1組の第1摺動型を、位置決め固定された下型に指向して変位させて型締めする工程と、
前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿った孔部を有する上型を前記下型に指向して変位させて型締めする工程と、
弾発部材に連結されるとともにクリアランスが形成された状態で軸受に通されることで揺動可能な鋳抜きピンをそれぞれ支持し、且つ前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿って互いに対向する位置に配設された1組の第2摺動型を前記下型に指向して変位させ、型締めしてキャビティを形成するとともに、前記鋳抜きピンを揺動させて前記鋳抜きピンと前記上型の孔部との芯出しを行いながら前記鋳抜きピンを前記孔部に挿入する工程と、
前記キャビティに溶湯を注湯する工程と、
前記溶湯を冷却固化させて、前記鋳抜きピンに対応する位置にカムシャフトジャーナル孔が形成されたシリンダヘッドを得た後、前記各鋳抜きピンを後退動作させる工程と、
前記各第2摺動型を前記鋳抜きピンとともに後退動作させて型開きを行う工程と、
前記各第1摺動型を後退動作させて型開きを行う工程と、
前記上型を前記下型から離間させて型開きを行う工程と、
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a cylinder head having a camshaft journal hole by casting,
A step of clamping the mold by displacing a set of first sliding molds arranged at positions opposed to each other toward a positioning-fixed lower mold;
A step of clamping the mold by displacing an upper mold having a hole along the axial direction of the camshaft journal hole toward the lower mold; and
Position the swingable core pin by being passed through the bearing support, respectively, and facing each other along the axial direction of the camshaft journal hole in a state linked Rutotomoni clearance is formed the elastic member A pair of second sliding dies disposed on the lower die is displaced toward the lower die and clamped to form a cavity, and the cast pin and the upper die are swung to swing. Inserting the core pin into the hole while centering with the hole ;
Pouring molten metal into the cavity;
Cooling and solidifying the molten metal to obtain a cylinder head in which a camshaft journal hole is formed at a position corresponding to the core pin, and then retreating each core pin; and
A step of opening each mold by retreating the second sliding mold together with the core pin;
Opening each of the first sliding molds by retreating the mold;
A step of opening the mold by separating the upper mold from the lower mold;
It is characterized by having.
また、本発明は、シリンダヘッドのカムシャフトジャーナル孔を鋳造成形するための鋳抜きピンを備えたシリンダヘッド用製造装置であって、
位置決め固定された下型と、
互いに対向し、且つ前記下型に接近又は離間する1組の第1摺動型と、
前記第1摺動型とは異なる位置で互いに対向し、且つ前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿って進退動作する1組の第2摺動型と、
前記各第2摺動型に設けられた軸受にクリアランスが形成された状態で通されることでそれぞれ揺動自在に支持された1組の鋳抜きピンと、
一方の前記第2摺動型に支持された前記鋳抜きピンを、対向する残余の前記第2摺動型に指向して常時弾発付勢する弾発部材と、
前記各鋳抜きピンを前記軸方向に進退させるとともに、前記各第2摺動型を該軸方向に進退可能な駆動機構と、
前記下型、1組の前記第1摺動型、及び1組の前記第2摺動型とともにキャビティを形成する上型と、
を備え、
型締めに際して前記上型に形成された孔部に前記鋳抜きピンを挿入するとき、前記鋳抜きピンを揺動させて前記鋳抜きピンと前記孔部との芯出しを行うことを特徴とする。
Further, the present invention is a manufacturing apparatus for a cylinder head having a core pin for casting the camshaft journal hole of the cylinder head,
A lower mold with fixed positioning;
A set of first sliding molds facing each other and approaching or separating from the lower mold;
A set of second sliding molds that face each other at a position different from the first sliding mold and that move forward and backward along the axial direction of the camshaft journal hole;
A pair of cast pins that are supported in a swingable manner by passing through a bearing provided in each of the second sliding molds in a state where a clearance is formed ;
A resilient member that constantly urges and biases the cast pin supported by one of the second sliding molds toward the remaining second sliding mold that faces the other;
A drive mechanism capable of advancing and retracting each core pin in the axial direction and capable of advancing and retracting each second sliding mold in the axial direction;
An upper mold that forms a cavity with the lower mold, the set of the first sliding mold, and the set of the second sliding mold;
Equipped with a,
When the mold pin is inserted into the hole formed in the upper mold at the time of clamping, the core pin is pivoted to center the mold pin and the hole .
本発明によれば、上型を閉じた後、該上型の孔部に鋳抜きピンを通すようにしている。このため、鋳抜きピンを後退動作させる必要がない。従って、第1摺動型を動作させてから型開きが終了するまでの時間を比較的短くすることができるので、シリンダヘッドの製造効率が向上する。 According to the present invention, after the upper mold is closed, the core pin is passed through the hole of the upper mold. For this reason, it is not necessary to move the core pin backward. Therefore, since the time from when the first sliding mold is operated to when the mold opening is completed can be relatively shortened, the manufacturing efficiency of the cylinder head is improved.
しかも、本発明によれば、鋳抜きピンは、弾発部材によって揺動可能に連結されている。このため、鋳抜きピンと上型の孔部との位置が多少ずれた場合であっても、鋳抜きピンが揺動するので孔部に確実に挿入させることができる。このため、鋳抜きピンと孔部との中心位置合わせ、すなわち、いわゆる芯出しが容易となる。従って、カムシャフトジャーナル孔の寸法精度を確保することができる。 In addition, according to the present invention, the core pin is connected to be swingable by the elastic member. For this reason, even if the position of the core pin and the hole portion of the upper mold is slightly shifted, the core pin is swung so that it can be reliably inserted into the hole portion. For this reason, center alignment of the core pin and the hole, that is, so-called centering is facilitated. Therefore, the dimensional accuracy of the camshaft journal hole can be ensured.
その上、本発明では、第2摺動型よりも先に鋳抜きピンを後退動作させるようにしているので、該鋳抜きピンが固化したシリンダヘッドの拘束力から解放される。このため、第2摺動型を容易に後退動作させることができるので、鋳抜きピン及び第2摺動型を後退動作させる駆動機構は、小型のもので十分である。従って、鋳造装置の構成が簡素となるとともに、該鋳造装置に対する設備投資を低減することができるという利点がある。 In addition, according to the present invention, the core pin is moved backward before the second sliding die, so that the core pin is released from the restraining force of the solidified cylinder head. For this reason, since the second sliding mold can be easily moved backward, a small drive mechanism is sufficient for the casting pin and the second sliding mold to move backward. Therefore, there is an advantage that the structure of the casting apparatus is simplified and the capital investment for the casting apparatus can be reduced.
本発明によれば、型開きが終了するまでの時間を比較的短くすることができ、結局、シリンダヘッドの製造効率が向上する。 According to the present invention, the time until the mold opening is completed can be relatively shortened, and as a result, the manufacturing efficiency of the cylinder head is improved.
また、鋳抜きピンを弾発部材を介して揺動可能に連結するようにしているので、鋳抜きピンを孔部に確実に挿入させることができるとともに、鋳抜きピンと孔部との芯出しが容易となる。このため、カムシャフトジャーナル孔の寸法精度が良好となる。 In addition, since the core pin is pivotably connected via the resilient member, the core pin can be securely inserted into the hole, and the center of the core pin and the hole can be adjusted. It becomes easy. For this reason, the dimensional accuracy of the camshaft journal hole is improved.
しかも、鋳抜きピンを固化したシリンダヘッドの拘束力から解放した後に第2摺動型を後退動作させるようにしているので、駆動機構が小型のものであっても鋳抜きピン及び第2摺動型を容易に後退動作させることができる。従って、鋳造装置の構成が簡素となるとともに、該鋳造装置に対する設備投資を低減することができる。 In addition, since the second sliding mold is moved backward after the cast pin is released from the restraining force of the solidified cylinder head, the cast pin and the second slide are driven even if the drive mechanism is small. The mold can be moved backward easily. Therefore, the configuration of the casting apparatus is simplified, and the capital investment for the casting apparatus can be reduced.
以下、本発明に係るシリンダヘッドの製造方法につきそれを実施するシリンダヘッド用鋳造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a cylinder head manufacturing method according to the present invention in relation to a cylinder head casting apparatus for carrying out the method will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、鋳造成形品であるシリンダヘッドの要部概略一部断面図を図1に示す。このシリンダヘッド1には、外壁部2a、2bと、仕切壁部3a〜3cとが設けられている。そして、外壁部2a及び仕切壁部3a、3bには、外壁部2aから仕切壁部3a、3bに向かうに従って縮径するテーパ孔4a〜4cが形成されており、一方、外壁部2b及び仕切壁部3cには、外壁部2bから仕切壁部26cに向かうに従って縮径するテーパ孔5a、5bが形成されている。これらテーパ孔4a〜4c及びテーパ孔5a、5bにより、図示しないカムシャフトを挿入するためのカムシャフトジャーナル孔6が構成される。
First, FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a main part of a cylinder head which is a cast product. The
なお、テーパ孔4aの縮径側端部直径とテーパ孔4bの拡径側端部直径とは、同一寸法に設定されている。同様に、該テーパ孔4bの縮径側端部直径とテーパ孔4cの拡径側端部直径とは同一寸法に設定され、さらに、テーパ孔5aの縮径側端部直径とテーパ孔5bの拡径側端部直径とは同一寸法に設定されている。
The diameter-reduced side end diameter of the tapered
このようなシリンダヘッド1を鋳造成型するためのシリンダヘッド用鋳造装置(以下、単に鋳造装置ともいう)の概略全体斜視図を図2に、要部平面図を図3に、要部縦断面図を図4に、それぞれ示す。この鋳造装置10は、位置決め固定された下型12と、矢印A方向に進退自在な1組の第1摺動型14a、14bと、矢印A方向に直交する矢印B方向に進退可能な1組の第2摺動型16a、16bと、前記下型12に対向する位置で昇降可能な上型18とを備え、これらが型締めされることによって、シリンダヘッド1の形状に対応するキャビティ20(図3及び図4参照)が形成される。
FIG. 2 is a schematic overall perspective view of a casting apparatus for a cylinder head (hereinafter also simply referred to as a casting apparatus) for casting such a
第1摺動型14aは、鋳造成形されるシリンダヘッド1(図1参照)の吸気側に対応し、第1摺動型14bは、前記シリンダヘッド1の排気側に対応する。また、第2摺動型16aはシリンダヘッド1のミッションケース側に対応し、第2摺動型16bはタイミングチェーン(又はタイミングベルト)側に対応する。
The first sliding
下型12には湯口22が4箇所に設けられており、各湯口22は、図示しない溶湯貯留用密封容器に連通している。
The
また、下型12上には、図2に示すように、矢印A方向に沿って延在する第1ガイドレール24a、24bが設けられるとともに、矢印B方向に沿って延在する第2ガイドレール26a、26bが設けられている。この中、第1ガイドレール24a、24bには第1摺動型14a、14bが配置されており、一方、第2ガイドレール26a、26bには第2摺動型16a、16bが配置されている。
Further, as shown in FIG. 2,
第1摺動型14a、14bは、それぞれ、駆動機構としてのシリンダ28a、28bによって第1ガイドレール24a、24bに案内されながら変位する。すなわち、第1摺動型14a、14bには、シリンダ28a、28bを構成して矢印A方向に沿って進退動作するロッド30a、30bが連結されている。
The first sliding dies 14a and 14b are displaced while being guided by the
なお、第1摺動型14a、14bの端面には、凹部32a〜32dが設けられている。これら凹部32a〜32dには、型締めが行われた際、第2摺動型16a、16bが進入する(図3参照)。
In addition, the recessed
第2摺動型16a、16bのそれぞれは、駆動機構であるシリンダ34a、34bを構成して矢印B方向に沿ってロッド36a、36bが進退動作することに伴い、第2ガイドレール26a、26bに案内されながら下型12に接近又は離間する。なお、ロッド36a、36bは、固定部材38a、38bと、押圧ブロック体40a、40bを介して第2摺動型16a、16bに連結されている。
Each of the second sliding
第2摺動型16a、16bには、矢印B方向に摺動可能な鋳抜きピン42a、42bがそれぞれ支持されている。具体的には、図4及び図5に示すように、第2摺動型16a、16bには貫通孔44a、44bがそれぞれ設けられており、鋳抜きピン42a、42bは、該貫通孔44a、44bに通されている。ここで、貫通孔44a、44bに配設されたブッシュ46a、46bと鋳抜きピン42a、42bとの間のクリアランスは、該鋳抜きピン42a、42bと上型18との間に比しておよそ100倍程度と比較的大きく設定されている。
The second sliding dies 16a and 16b support cast
図6から諒解されるように、鋳抜きピン42a、42bの内部には、管路48a、48bを介して冷却流路50a、50bが形成されており、この冷却流路50a、50bは、入口管路52a、52bと出口管路54a、54bとに連通している。また、鋳抜きピン42a、42bの外形形状は、カムシャフトジャーナル孔6に対応しており、鋳抜きピン42aがテーパ孔4a〜4cに対応するテーパ形状を有し、その一方で、鋳抜きピン42bがテーパ孔5a、5bに対応するテーパ形状を有する。さらに、鋳抜きピン42a、42bの一端部には、大径部56a、56bが設けられている。
As can be seen from FIG. 6,
図5に示すように、押圧ブロック体40a、40bは、前記大径部56a、56bに対応する形状の円柱状凹部57a、57bが設けられた支持盤58a、58bと、該円柱状凹部57a、57bの開口の一部を覆う抜け止め盤60a、60bとを有する。このうちの支持盤58a、58bには、円柱状凹部57a、57bに連通するばね収容室62a、62bが設けられており、該ばね収容室62a、62bには、皿ばね64a、64bが収容されている。
As shown in FIG. 5, the
矢印B方向に沿う円柱状凹部57a、57bの寸法は、鋳抜きピン42a、42bの大径部56a、56bに比して若干長い。このため、円柱状凹部57a、57bに収容された大径部56a、56bの底端面は、皿ばね64a、64bに弾発付勢された際、円柱状凹部57a、57bの底面から所定のクリアランスで離間する。
The dimensions of the
上記したように、円柱状凹部57a、57bの開口の一部は抜け止め盤60a、60bによって覆われており、このために円柱状凹部57a、57bが縮径されることによって、大径部56a、56bの支持盤58a、58bからの抜け止めがなされている。
As described above, part of the openings of the
図3に示すように、押圧ブロック体40a、40bにおいて、鋳抜きピン42a、42bの両側には、ガイドロッド66a、66bが螺合されている。すなわち、鋳抜きピン42a、42bが摺動自在に挿入された貫通孔44a、44bの両側には、1対の段付孔部68a、68bが設けられる。各段付孔部68a、68bには、ガイドロッド66a、66bの頭部70a、70b側が挿入されており、この頭部70a、70bは、段付孔部68a、68bの端部に係合自在である。
As shown in FIG. 3, guide
上型18は、図4に示すように、キャビティ20側に突出し、シリンダヘッド1の外壁部2a、2bと仕切壁部3a〜3cとの間の空間部を形成するための突部72a〜72dを備え、このうちの突部72a、72b及び72dには、カムシャフトジャーナル孔6の軸方向(矢印B方向)に貫通された貫通孔74がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 4, the
次に、上記したように構成される鋳造装置10の動作につき、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
Next, the operation of the
第1摺動型14aはシリンダヘッド1の吸気側に対応し、第1摺動型14bは排気側に対応する。また、第2摺動型16aはミッションケース側に対応し、第2摺動型16bはタイミングチェーン(又はタイミングベルト)側に対応する。
The first sliding
先ず、ステップS1において、シリンダ28a、28bを付勢してロッド30a、30bを下型12に指向して前進動作させる。これにより、第1摺動型14a、14bが第1ガイドレール24a、24bに案内されながら変位し、最終的に下型12に当接する。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、上型18が下降される。すなわち、上型18が下型12及び第1摺動型14a、14bに対して型締めされる。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、シリンダ34a、34bを付勢する。これにより、ロッド36a、36bが前進動作し、その結果、第2摺動型16a、16bが第2ガイドレール26a、26bに案内されながら型締めした下型12、第1摺動型14a、14b及び上型18に指向して変位する。最終的に、第2摺動型16a、16bが下型12、第1摺動型14a、14b及び上型18に当接して型締めが終了する。なお、型締めの際、第2摺動型16a、16bは、第1摺動型14a、14bの端面に設けられた凹部32a〜32dに進入する。
Next, in step S3, the
この際、鋳抜きピン42aは、固定部材38a及び押圧ブロック体40aに押圧されて前進動作し、第2摺動型16aから突出した頭部が、上型18の突部72a、72bの貫通孔74、74を通過して、極僅かのクリアランスを残して突部72cに対向する。一方、固定部材38b及び押圧ブロック体40bに押圧されて前進動作した残余の鋳抜きピン42bにおいては、第2摺動型16bから突出した頭部が、上型18の突部72dの貫通孔74を通過し、極僅かのクリアランスを残して突部72cの他端面に対向する。
At this time, the
上記したように、本実施の形態においては、鋳抜きピン42a、42bは、皿ばね64a、64bを介して支持盤58a、58bに連結されているので、押圧ブロック体40a、40bに対して若干揺動可能である。このため、皿ばね64a、64bを介さずに鋳抜きピン42a、42bを押圧ブロック体40a、40bに堅牢に位置決め固定した場合では、鋳抜きピン42a、42bと各貫通孔74との位置が合致していなければ鋳抜きピン42a、42bが各貫通孔74を通過することが困難となるのに対し、本実施の形態においては、例えば、第2ガイドレール26a、26bが若干摩耗して鋳抜きピン42a、42bが水平方向からやや傾斜した状態となっても、該鋳抜きピン42a、42bは、各貫通孔74を通過することが容易となる。
As described above, in the present embodiment, the core pins 42a and 42b are connected to the
すなわち、本実施の形態においては、皿ばね64a、64bで鋳抜きピン42a、42bを揺動可能に支持することにより、該鋳抜きピン42a、42bと上型18の貫通孔74との芯出しを行うようにしている。これにより、鋳抜きピン42a、42bと貫通孔74の内周壁面とのクリアランスを精度よく設定することができる。
That is, in the present embodiment, the core pins 42a, 42b and the through
なお、ロッド36a、36bが前進端位置に到達すると、皿ばね64a、64bが圧縮される。その結果、大径部56a、56bの一端面が、支持盤58a、58bにおける円柱状凹部57a、57bの底面に極僅かのクリアランスを残して対向する。
When the
以上の動作によって、鋳造装置10の内部にキャビティ20が形成される。そして、複数の湯口22にアルミニウムの溶湯が供給され、この溶湯がキャビティ20に充填される(ステップS4)。なお、この際、鋳抜きピン42a、42bは、冷却流路50a、50bを流通する空気等の冷却媒体によって冷却される。この冷却により、鋳抜きピン42a、42bが熱膨張を起こすことが抑制されるとともに、該鋳抜きピン42a、42bに溶湯が付着することが阻止される。
Through the above operation, the
所定の時間が経過して溶湯が冷却固化し、鋳造成形品としてのシリンダヘッド1が得られた後、ステップS5において、シリンダ34a、34bを付勢してロッド36a、36bを後退動作させる。この際、図2に示すように、押圧ブロック体40a、40bが先ず10mmほど後退し、第2摺動型16a、16bから離間する。
After a predetermined time has elapsed, the molten metal is cooled and solidified, and the
この離間に伴い、鋳抜きピン42a、42bが、シリンダヘッド1におけるカムシャフトジャーナル孔6から位置ずれする。換言すれば、鋳抜きピン42a、42bは、固化したシリンダヘッド1の拘束力から解放される。
With this separation, the core pins 42 a and 42 b are displaced from the
鋳抜きピン42a、42bが後退した後、ステップS6において、ロッド36a、36bがさらに後退する。最終的に、ガイドロッド66a、66bが段付孔部68a、68bの段部に係合して、第2摺動型16a、16bが互いに離間する方向に移動する。これにより、該第2摺動型16a、16bが後退してシリンダヘッド1から離脱するとともに、鋳抜きピン42a、42bがさらに後退する。
After the core pins 42a and 42b are retracted, the
この際、鋳抜きピン42a、42bがシリンダヘッド1の拘束力から解放されているので、小さな駆動力であっても、第2摺動型16a、16bを容易に後退動作させることができる。このため、シリンダ34a、34bとして駆動力の大きなものを用いる必要は特になく、また、シリンダ34a、34bによって鋳抜きピン42a、42b及び第2摺動型16a、16bの双方を進退動作させることができるので、鋳造装置10を簡素な構成とすることができる。しかも、鋳造装置10に対する設備投資を低減することができるという利点もある。
At this time, since the core pins 42a and 42b are released from the restraining force of the
次いで、ステップS7において上型18が上昇された後、ステップS8においてシリンダ28a、28bの作用下に第1摺動型14a、14bが後退動作されることによって型開きが行われ、シリンダヘッド1を外部へ取り出すことが可能となる。
Next, after the
このように、本実施の形態においては、上型18を型締めした後に第2摺動型16a、16bを型締めするようにしている。このため、鋳抜きピン42a、42bを後退動作させる必要がない。従って、シリンダヘッド1を鋳造成形するための時間を短縮することができ、これによりシリンダヘッド1の製造効率を向上させることができる。
Thus, in the present embodiment, after the
しかも、互いに対向する鋳抜きピン42a、42bを用いてカムシャフトジャーナル孔6を鋳抜くようにしているので、後工程で穿孔加工してカムシャフトジャーナル孔6を設ける従来技術に比して作業性が大幅に向上する。しかも、シリンダヘッド1の製造作業の効率が向上するという利点がある。
Moreover, since the
なお、上記した実施の形態においては、上型18を上昇させた後に第1摺動型14a、14bを型開きするようにしているが、第1摺動型14a、14bを型開きした後に上型18を上昇させるようにしてもよいことはいうまでもない。
In the above-described embodiment, the first sliding
1…シリンダヘッド 4a〜4c、5a、5b…テーパ孔
6…カムシャフトジャーナル孔 10…鋳造装置
12…下型 14a、14b、16a、16b…摺動型
18…上型 20…キャビティ
28a、28b、34a、34b…シリンダ
30a、30b、36a、36b…ロッド
40a、40b…押圧ブロック体 42a、42b…鋳抜きピン
56a、56b…大径部 57a、57b…円柱状凹部
58a、58b…支持盤 60a、60b…抜け止め盤
62a、62b…ばね収容室 64a、64b…皿ばね
66a、66b…ガイドロッド 68a、68b…段付孔部
72a〜72d…突部 74…貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (2)
互いに対向する位置に配設された1組の第1摺動型を、位置決め固定された下型に指向して変位させて型締めする工程と、
前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿った孔部を有する上型を前記下型に指向して変位させて型締めする工程と、
弾発部材に連結されるとともにクリアランスが形成された状態で軸受に通されることで揺動可能な鋳抜きピンをそれぞれ支持し、且つ前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿って互いに対向する位置に配設された1組の第2摺動型を前記下型に指向して変位させ、型締めしてキャビティを形成するとともに、前記鋳抜きピンを揺動させて前記鋳抜きピンと前記上型の孔部との芯出しを行いながら前記鋳抜きピンを前記孔部に挿入する工程と、
前記キャビティに溶湯を注湯する工程と、
前記溶湯を冷却固化させて、前記鋳抜きピンに対応する位置にカムシャフトジャーナル孔が形成されたシリンダヘッドを得た後、前記各鋳抜きピンを後退動作させる工程と、
前記各第2摺動型を前記鋳抜きピンとともに後退動作させて型開きを行う工程と、
前記各第1摺動型を後退動作させて型開きを行う工程と、
前記上型を前記下型から離間させて型開きを行う工程と、
を有することを特徴とするシリンダヘッドの製造方法。 A method of manufacturing a cylinder head having a camshaft journal hole by casting,
A step of clamping the mold by displacing a set of first sliding molds arranged at positions opposed to each other toward a positioning-fixed lower mold;
A step of clamping the mold by displacing an upper mold having a hole along the axial direction of the camshaft journal hole toward the lower mold; and
Position the swingable core pin by being passed through the bearing support, respectively, and facing each other along the axial direction of the camshaft journal hole in a state linked Rutotomoni clearance is formed the elastic member A pair of second sliding dies disposed on the lower die is displaced toward the lower die and clamped to form a cavity, and the cast pin and the upper die are swung to swing. Inserting the core pin into the hole while centering with the hole ;
Pouring molten metal into the cavity;
Cooling and solidifying the molten metal to obtain a cylinder head in which a camshaft journal hole is formed at a position corresponding to the core pin, and then retreating each core pin; and
A step of opening each mold by retreating the second sliding mold together with the core pin;
Opening each of the first sliding molds by retreating the mold;
A step of opening the mold by separating the upper mold from the lower mold;
A method of manufacturing a cylinder head, comprising:
位置決め固定された下型と、
互いに対向し、且つ前記下型に接近又は離間する1組の第1摺動型と、
前記第1摺動型とは異なる位置で互いに対向し、且つ前記カムシャフトジャーナル孔の軸方向に沿って進退動作する1組の第2摺動型と、
前記各第2摺動型に設けられた軸受にクリアランスが形成された状態で通されることでそれぞれ揺動自在に支持された1組の鋳抜きピンと、
一方の前記第2摺動型に支持された前記鋳抜きピンを、対向する残余の前記第2摺動型に指向して常時弾発付勢する弾発部材と、
前記各鋳抜きピンを前記軸方向に進退させるとともに、前記各第2摺動型を該軸方向に進退可能な駆動機構と、
前記下型、1組の前記第1摺動型、及び1組の前記第2摺動型とともにキャビティを形成する上型と、
を備え、
型締めに際して前記上型に形成された孔部に前記鋳抜きピンを挿入するとき、前記鋳抜きピンを揺動させて前記鋳抜きピンと前記孔部との芯出しを行うことを特徴とするシリンダヘッド用製造装置。 A cylinder head manufacturing apparatus having a cast pin for casting a camshaft journal hole of a cylinder head,
A lower mold with fixed positioning;
A set of first sliding molds facing each other and approaching or separating from the lower mold;
A set of second sliding molds that face each other at a position different from the first sliding mold and that move forward and backward along the axial direction of the camshaft journal hole;
A pair of cast pins that are supported in a swingable manner by passing through a bearing provided in each of the second sliding molds in a state where a clearance is formed ;
A resilient member that constantly urges and biases the cast pin supported by one of the second sliding molds toward the remaining second sliding mold that faces the other;
A drive mechanism capable of advancing and retracting each core pin in the axial direction and capable of advancing and retracting each second sliding mold in the axial direction;
An upper mold that forms a cavity with the lower mold, the set of the first sliding mold, and the set of the second sliding mold;
Equipped with a,
When inserting the core pin into the hole formed in the upper die at the time of mold clamping, the core is centered between the core pin and the hole by swinging the core pin. Head manufacturing equipment.
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