JPS60244456A - 金属成品の製造方法 - Google Patents
金属成品の製造方法Info
- Publication number
- JPS60244456A JPS60244456A JP10242684A JP10242684A JPS60244456A JP S60244456 A JPS60244456 A JP S60244456A JP 10242684 A JP10242684 A JP 10242684A JP 10242684 A JP10242684 A JP 10242684A JP S60244456 A JPS60244456 A JP S60244456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- mold
- product
- molded product
- cooling mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属成品の製造方法に関する。
従来、鋳造、押出し、引抜き、圧延、鍛造などの製造法
で得られた成形品は切削加工、プレス加工、研磨仕上げ
などの後加工を行なうことＫよル最終仕上げ製品を成形
しておシ、その後加工に手数及び工費がかかシ、製品コ
ストの増大の原因になっているとともＫ特に厳密な精度
を要求される部品にあっては、そのコスト多大なること
著しい不具合があった。
で得られた成形品は切削加工、プレス加工、研磨仕上げ
などの後加工を行なうことＫよル最終仕上げ製品を成形
しておシ、その後加工に手数及び工費がかかシ、製品コ
ストの増大の原因になっているとともＫ特に厳密な精度
を要求される部品にあっては、そのコスト多大なること
著しい不具合があった。
本発明は斯る従来事情に鑑み、溶鍛工程と積圧工程との
連続化によシ作業性を高めるとともに両工程の改良によ
って結晶組織の超微細化を促進させ成品の高精度を図）
後加工を不要にして、精密成品を安価に提供する製造方
法を得んとすることを目的とする。
連続化によシ作業性を高めるとともに両工程の改良によ
って結晶組織の超微細化を促進させ成品の高精度を図）
後加工を不要にして、精密成品を安価に提供する製造方
法を得んとすることを目的とする。
斯る本発明の製造方法は、冷却機構を備えた成形型を用
い、その雌型内に溶湯を注入して雄型によシ加圧し且つ
冷却機構により冷却をかけながら凝固区間まで降温して
第１成形品を成形する溶鍛工程と、前記第１成形品を寸
法精度の高い成形型を用いて加圧及び冷却をかけながら
型鍛造する積圧工程とよ）なシ、両工程が連続して行な
われることを特徴とする。
い、その雌型内に溶湯を注入して雄型によシ加圧し且つ
冷却機構により冷却をかけながら凝固区間まで降温して
第１成形品を成形する溶鍛工程と、前記第１成形品を寸
法精度の高い成形型を用いて加圧及び冷却をかけながら
型鍛造する積圧工程とよ）なシ、両工程が連続して行な
われることを特徴とする。
上記溶鍛工程において、成形型によシ溶湯な冷却及び加
圧をかけなから液相と同相が共存する凝固区間及び凝固
範囲まで降温させることによって、結晶粒の超微細化を
強制的に進行させ、引は巣等がなく安定した結晶組織を
得て粗形品の精度を高め、さらに積圧工程においても冷
却及び加圧をかけることによシ精度を高めて超精密成品
を製造するものである。
圧をかけなから液相と同相が共存する凝固区間及び凝固
範囲まで降温させることによって、結晶粒の超微細化を
強制的に進行させ、引は巣等がなく安定した結晶組織を
得て粗形品の精度を高め、さらに積圧工程においても冷
却及び加圧をかけることによシ精度を高めて超精密成品
を製造するものである。
溶鍛工程においては最終成品寸法よシ凝縮する分だけ加
肉して粗形品を成形し、該第１成形品を積圧工程によシ
所定の成品寸法に完成させる。
肉して粗形品を成形し、該第１成形品を積圧工程によシ
所定の成品寸法に完成させる。
上記積圧工程は１組の成形型を用いる１工程でも可能で
あるが、高精度が要求される場合は、順次に寸法精度を
上げた２〜８組の成形型を用いる複数工程とすることも
任意である。
あるが、高精度が要求される場合は、順次に寸法精度を
上げた２〜８組の成形型を用いる複数工程とすることも
任意である。
尚、溶鍛工程と積圧工程との間に時間をおいて加工して
もよいが、その間は温度保持された金属結晶が成長して
は成品精度及び強度がおちるため、成品形状及び温度に
よシ加工速度を設定する。
もよいが、その間は温度保持された金属結晶が成長して
は成品精度及び強度がおちるため、成品形状及び温度に
よシ加工速度を設定する。
本発明の実施例を図面によ）説明すれば、第１図拡溶鍛
工程を示し、成形型（Ａ）は雌型（ａｌ）と雄型（＆、
）との組から々シ、雌型（ａ、）はその成形部（ａ、’
）をセラミック型として保温性を具有せしめる。
工程を示し、成形型（Ａ）は雌型（ａｌ）と雄型（＆、
）との組から々シ、雌型（ａ、）はその成形部（ａ、’
）をセラミック型として保温性を具有せしめる。
雌型（りには冷却機構（１）及び加熱機構（２）を配設
し、両機構（ＩＯ２）の配置構成は成品の材質、形状に
応じて設定する。
し、両機構（ＩＯ２）の配置構成は成品の材質、形状に
応じて設定する。
雄ｍ（、、）はハイクロムモリブデン鋼などの耐熱金属
型を用い、該型内に冷却機構（３）を配設する。
型を用い、該型内に冷却機構（３）を配設する。
又、雄Ｍｌ （−、）にセラミック型を用いて、冷却、
加熱機構を併用することもよい。
加熱機構を併用することもよい。
成品素材はとくに制限されるもので拡ないが、好ましく
は超塑性金属、詳しくは亜鉛を主材料とし、１０〜４８
％Ａ１、 Ｏ〜１０ＸＣｕＸ ０〜８％Ｍｇ ％ Ｏ〜
２ ＸＦ ｕ、０〜３％Ｍ １１． ０〜８ ＸＴｉか
らなるＡｌ−Ｚｎ合金を例示する。
は超塑性金属、詳しくは亜鉛を主材料とし、１０〜４８
％Ａ１、 Ｏ〜１０ＸＣｕＸ ０〜８％Ｍｇ ％ Ｏ〜
２ ＸＦ ｕ、０〜３％Ｍ １１． ０〜８ ＸＴｉか
らなるＡｌ−Ｚｎ合金を例示する。
溶鍛工程は前記雌！（、、）の冷却機構（１）、加熱機
構（２）によシ適度に成形部（−、’）に冷却、加熱を
かけながら該成形部（ａｌ）内に前記素材の溶湯（イ）
を注入した後、雄型（＆、）を型合せし骸型によって溶
湯を冷却し且つ加圧しなから溶湯（へ）の凝固区間迄降
温させる。
構（２）によシ適度に成形部（−、’）に冷却、加熱を
かけながら該成形部（ａｌ）内に前記素材の溶湯（イ）
を注入した後、雄型（＆、）を型合せし骸型によって溶
湯を冷却し且つ加圧しなから溶湯（へ）の凝固区間迄降
温させる。
上記素材中、２２％Ａｌ−Ｚｎ合金の場合（溶融温度５
４０〜５８０℃）には、２９０℃〜８５０℃位迄降温さ
せて第１成形品←）を成形する（第４図）。
４０〜５８０℃）には、２９０℃〜８５０℃位迄降温さ
せて第１成形品←）を成形する（第４図）。
第２図及び第８図は積圧工程を示し、（Ｂ）及び（０）
は成形型であ）、両型（Ｂ）（Ｃり共に雌型（ｂの（ｃ
ｌ）及びｌａｍ、（１，、） （ｃ、）からな）、その
成形型（ロ）にょシ精圧工程の一次工程を作業し、成形
型（ｃ）にょシニ次工程を作業する。
は成形型であ）、両型（Ｂ）（Ｃり共に雌型（ｂの（ｃ
ｌ）及びｌａｍ、（１，、） （ｃ、）からな）、その
成形型（ロ）にょシ精圧工程の一次工程を作業し、成形
型（ｃ）にょシニ次工程を作業する。
成形型中）は完成成品に）に近似する寸法形状であル、
成形型（Ｃ）は成品←）に一致する寸法形状である。
成形型（Ｃ）は成品←）に一致する寸法形状である。
上記成形１！ （Ｂ）（（１りａ夫々冷却機構（４Ｘ５
）を備えた耐熱金属型である。又、冷却、加熱機構を備
えたセラミック型とすることもよい。
）を備えた耐熱金属型である。又、冷却、加熱機構を備
えたセラミック型とすることもよい。
成形型（ロ）による−次精圧工程においては、前記第１
成形品←）を所定温度で型入れし、雄型（ｂ２）によシ
加圧し、冷却機構（４）にょシ冷却をがけながら型鍛造
をして第２成形品（ハ）を成形する。
成形品←）を所定温度で型入れし、雄型（ｂ２）によシ
加圧し、冷却機構（４）にょシ冷却をがけながら型鍛造
をして第２成形品（ハ）を成形する。
成形型（Ｃ）による二次積圧工程においては前記第２成
形品（ハ）を所定温度で型入れし、雄型（Ｃりによ）加
圧し、冷却機構（５）によル冷却をかけながら型鍛造を
して成品に）を成形し、常温にて型出しをする。
形品（ハ）を所定温度で型入れし、雄型（Ｃりによ）加
圧し、冷却機構（５）によル冷却をかけながら型鍛造を
して成品に）を成形し、常温にて型出しをする。
上記成形型０３）における第１成形品（ロ）の型入れ温
度は前記２２％Ａｌ−Ｚｎ合金の場合で２４０℃〜４５
０℃とし、第１成形品（ロ）は前記成形ｍに）の型出し
時に該温度に保持され又加熱機構によシ前記温度に加温
された彼に成形ｙ！！１（Ｂ）に型入れされる。
度は前記２２％Ａｌ−Ｚｎ合金の場合で２４０℃〜４５
０℃とし、第１成形品（ロ）は前記成形ｍに）の型出し
時に該温度に保持され又加熱機構によシ前記温度に加温
された彼に成形ｙ！！１（Ｂ）に型入れされる。
成形型φ）の里出し温度は１００℃〜２００℃とする。
又、成形型（０）における第２成形品（ハ）の型入れ温
度は細記２２ＸＡ１−Ｚｎ合金の場合で３０℃〜１００
℃とする。
度は細記２２ＸＡ１−Ｚｎ合金の場合で３０℃〜１００
℃とする。
尚、実施例において積圧工程を一次、二次の２工程で説
明したが、成品精度が極度に要求されない場合には二次
工程を省略し、−次精圧工程によシ成品を完成させるこ
とも自由である。
明したが、成品精度が極度に要求されない場合には二次
工程を省略し、−次精圧工程によシ成品を完成させるこ
とも自由である。
本発明は叙上の如く溶鍛工程において、雌屋内に注入し
た溶湯を雄型によ）加圧し且つ冷却機構によシ冷却をか
けなから液相、固相が共存する凝固区間及び凝固範囲迄
降温させるので、成形される第１成形品は強制的にガス
抜きされるとともに結晶粒の超微細化が促進され、した
がって引は巣等の欠陥がなく且つ結晶組織が安定して第
１成形品の品質及び寸法精度を高めることができ、次い
で積圧工程において前記第１成形品をさらに加圧及び冷
却をかけながら型鍛造するので、従来法に較べて著しく
寸法精度の高い精密部品などの金属成品を成形すること
ができる。
た溶湯を雄型によ）加圧し且つ冷却機構によシ冷却をか
けなから液相、固相が共存する凝固区間及び凝固範囲迄
降温させるので、成形される第１成形品は強制的にガス
抜きされるとともに結晶粒の超微細化が促進され、した
がって引は巣等の欠陥がなく且つ結晶組織が安定して第
１成形品の品質及び寸法精度を高めることができ、次い
で積圧工程において前記第１成形品をさらに加圧及び冷
却をかけながら型鍛造するので、従来法に較べて著しく
寸法精度の高い精密部品などの金属成品を成形すること
ができる。
従って、従来法の如き仕上げ工程である彼処理加工を不
要にするとともに、前記溶鍛工程及び積圧工程を連続し
て行なうので、その作業性が改善され、生産性を向上さ
せることができる。
要にするとともに、前記溶鍛工程及び積圧工程を連続し
て行なうので、その作業性が改善され、生産性を向上さ
せることができる。
依って、所期の目的を達成し得る。
第１図は本発明の溶鍛工程を示す断面図、第２図は一次
精圧工程を示す断面図、第８図は二次積圧工程を示す断
面図、第４図は第１成形品の断面図、第６図は第２成形
品の断面図、第６図は成品の断面図である。 図中、（Ａ）（Ｂ）（０）ａ成形型、（ａ、） （ｂ、
） （Ｃ，）は雌型、（−、） （ｂ、） （Ｃ，）は
雄型、（１）（３）（４）（５）は冷却機構、（２）は
加熱機構、（（）は溶湯、幹）は第１成形品、ぐ９は第
２成形品、に）は成品である。 特許出願人 鈴 木 實 第１図 第２図 第Ｊ図 手続補正書 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 （特許庁審査官 殿） １、事件の表示 ２、発明の名称 金属成品の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名（名称） 鈴 木 實 ４、代理人 住 所 東京都文京区白山５丁目１４番７号５、補正命
令の日付（自発補正） 昭和 年 月 日 ６、補正の対象 補 正 書 （１） 明細書第４頁第８〜１２行を次のように訂正す
る。 「成品素材はとくに制限されるものではないが、好まし
くは超塑性金属、例えば亜鉛（ＺＴＩ）を主材料とし、
０〜６８ｗｔ％Ｍ、０〜５ｗｔ％Ｓし、Ｏ〜１０ｗｔ％
侃、０〜５ｗｔ％−２Ｏ〜５ｗｔ％Ｍｎ、Ｏ〜３ｗｔ％
Ｆｅ、０〜３ｗｔ％Ｔｉ、Ｏ〜５ｗｔ％ＮＬ、 Ｏ〜３
Ｗｊ％Ｃｒ 。 ０〜３ｗ１％−１Ｏ〜１０ｗｔ％Ｓｎ、０〜１Ｑｗｔ％
Ｂｅ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｐ、Ｏ〜４０ｗｔ％Ｃ１Ｏ〜５ｗｔ
％Ｗ、０〜３ｗｔ％ＢからなるＺｎ系合金を例示し、又
、アルミニウムＣＭ＞を主材料とし、０〜２０ｗｔ％Ｓ
Ｌ、０〜２０ｗｔ％ＣＬＬ、Ｏ〜１Ｑｗｔ％ｌ’ｋａ、
Ｏ〜２０ｗｔ％Ｚｎ、Ｏ〜１２ｗｔ％Ｍｎ、０〜５ｗ
ｔ％Ｆａ 。 ０〜３ｗｔ％Ｔｉ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｎ（，０〜５ｗｔ％Ｃ
ｒ、Ｑ〜３ｗｔ％−、Ｑ〜３ｗｔ％ｓｎ、。 〜１０ｗｔ％Ｃ、Ｏ〜５ ｗｔ％Ｂｅ、Ｏ〜３ｗｔ％Ｗ
、０〜３ｗｔ％〜、０〜５ｗｔ％ＢからなるＭ系合金、
あるいは銅（ＣＬＬ）を主材料とし、Ｏ〜２０ｗｔ％Ｓ
Ｌ、Ｑ〜２０ｗｔ％Ｎ、０〜５ｗｔ％−１０〜３０ｗｔ
％Ｚ１，０〜２０ｗｔ％Ｍｎ、０〜３ｗｔ％Ｆｅ、Ｃ）
〜５Ｗｊ％Ｔｉ。 ０〜１０ｗｔ％ＮＬ、Ｑ 〜１０ｗｔ％Ｃｒ、Ｏ〜５ｗ
ｔ％Ｐｂ、 Ｏ〜５ｗｔ％３ｎ、Ｏ〜２０ｗｔ％Ｃ１０
〜５ｗｔ％Ｂｅ、Ｏ〜１０ｗｔ％Ｗ、０〜５ｗｔ％Ｂ、
Ｏ〜５ｗｔ％襲、からなるへ系合金。 さらには鉄（Ｆｅ）を主材料とし、Ｏ〜４０ｗｔ％Ｃ，
Ｏ〜５ｗｔ％Ｍｎ、Ｏ〜５ｗｔ％ＳＬ。 Ｏ〜 １０ｗｔ ％Ｃｒ、Ｏ〜 ２０ｗｔ ％Ｎし 、
０〜５ｗｔ％出、０〜３ｗｔ％■、Ｏ〜５ｗｔ％Ｐ、０
〜２ｗｔ％Ｓ、Ｏ〜３ｗｔ％ｐｂ、ｏ 〜ｌＱｗｔ％５
ｎ５ｏ〜ｉｏｗｔ％３ｅ、０〜３ｗｔ％〜。 ０〜２４ｗｔ％侃、Ｏ〜２Ｑｗｔ％Ｗ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｂ
からなるＦｅ系合金などである。」（２） 同書第６頁
第６行の［１００℃〜２００℃」を「１００℃〜３００
℃」に訂正する。 （３） 同書同頁第９〜１０行の「３０℃〜１００℃」
を１８０℃〜２６０℃）に訂正する。
精圧工程を示す断面図、第８図は二次積圧工程を示す断
面図、第４図は第１成形品の断面図、第６図は第２成形
品の断面図、第６図は成品の断面図である。 図中、（Ａ）（Ｂ）（０）ａ成形型、（ａ、） （ｂ、
） （Ｃ，）は雌型、（−、） （ｂ、） （Ｃ，）は
雄型、（１）（３）（４）（５）は冷却機構、（２）は
加熱機構、（（）は溶湯、幹）は第１成形品、ぐ９は第
２成形品、に）は成品である。 特許出願人 鈴 木 實 第１図 第２図 第Ｊ図 手続補正書 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 （特許庁審査官 殿） １、事件の表示 ２、発明の名称 金属成品の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名（名称） 鈴 木 實 ４、代理人 住 所 東京都文京区白山５丁目１４番７号５、補正命
令の日付（自発補正） 昭和 年 月 日 ６、補正の対象 補 正 書 （１） 明細書第４頁第８〜１２行を次のように訂正す
る。 「成品素材はとくに制限されるものではないが、好まし
くは超塑性金属、例えば亜鉛（ＺＴＩ）を主材料とし、
０〜６８ｗｔ％Ｍ、０〜５ｗｔ％Ｓし、Ｏ〜１０ｗｔ％
侃、０〜５ｗｔ％−２Ｏ〜５ｗｔ％Ｍｎ、Ｏ〜３ｗｔ％
Ｆｅ、０〜３ｗｔ％Ｔｉ、Ｏ〜５ｗｔ％ＮＬ、 Ｏ〜３
Ｗｊ％Ｃｒ 。 ０〜３ｗ１％−１Ｏ〜１０ｗｔ％Ｓｎ、０〜１Ｑｗｔ％
Ｂｅ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｐ、Ｏ〜４０ｗｔ％Ｃ１Ｏ〜５ｗｔ
％Ｗ、０〜３ｗｔ％ＢからなるＺｎ系合金を例示し、又
、アルミニウムＣＭ＞を主材料とし、０〜２０ｗｔ％Ｓ
Ｌ、０〜２０ｗｔ％ＣＬＬ、Ｏ〜１Ｑｗｔ％ｌ’ｋａ、
Ｏ〜２０ｗｔ％Ｚｎ、Ｏ〜１２ｗｔ％Ｍｎ、０〜５ｗ
ｔ％Ｆａ 。 ０〜３ｗｔ％Ｔｉ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｎ（，０〜５ｗｔ％Ｃ
ｒ、Ｑ〜３ｗｔ％−、Ｑ〜３ｗｔ％ｓｎ、。 〜１０ｗｔ％Ｃ、Ｏ〜５ ｗｔ％Ｂｅ、Ｏ〜３ｗｔ％Ｗ
、０〜３ｗｔ％〜、０〜５ｗｔ％ＢからなるＭ系合金、
あるいは銅（ＣＬＬ）を主材料とし、Ｏ〜２０ｗｔ％Ｓ
Ｌ、Ｑ〜２０ｗｔ％Ｎ、０〜５ｗｔ％−１０〜３０ｗｔ
％Ｚ１，０〜２０ｗｔ％Ｍｎ、０〜３ｗｔ％Ｆｅ、Ｃ）
〜５Ｗｊ％Ｔｉ。 ０〜１０ｗｔ％ＮＬ、Ｑ 〜１０ｗｔ％Ｃｒ、Ｏ〜５ｗ
ｔ％Ｐｂ、 Ｏ〜５ｗｔ％３ｎ、Ｏ〜２０ｗｔ％Ｃ１０
〜５ｗｔ％Ｂｅ、Ｏ〜１０ｗｔ％Ｗ、０〜５ｗｔ％Ｂ、
Ｏ〜５ｗｔ％襲、からなるへ系合金。 さらには鉄（Ｆｅ）を主材料とし、Ｏ〜４０ｗｔ％Ｃ，
Ｏ〜５ｗｔ％Ｍｎ、Ｏ〜５ｗｔ％ＳＬ。 Ｏ〜 １０ｗｔ ％Ｃｒ、Ｏ〜 ２０ｗｔ ％Ｎし 、
０〜５ｗｔ％出、０〜３ｗｔ％■、Ｏ〜５ｗｔ％Ｐ、０
〜２ｗｔ％Ｓ、Ｏ〜３ｗｔ％ｐｂ、ｏ 〜ｌＱｗｔ％５
ｎ５ｏ〜ｉｏｗｔ％３ｅ、０〜３ｗｔ％〜。 ０〜２４ｗｔ％侃、Ｏ〜２Ｑｗｔ％Ｗ、Ｏ〜５ｗｔ％Ｂ
からなるＦｅ系合金などである。」（２） 同書第６頁
第６行の［１００℃〜２００℃」を「１００℃〜３００
℃」に訂正する。 （３） 同書同頁第９〜１０行の「３０℃〜１００℃」
を１８０℃〜２６０℃）に訂正する。
Claims (1)
- 冷却機構を備えた成形型を用い、その雌型内に溶湯を注
入して雄型によシ加圧し且つ冷却機構によシ冷却をかけ
ながら凝固区間及び凝固範囲まで降温して第１成形品を
成形する溶鍛工程と、前記第１成形品を寸法精度の高い
成形型を用いて加圧及び冷却をかけながら型鍛造する積
圧工程とよシな）、両工程が連続して行左われることを
特徴とする金属成品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10242684A JPS60244456A (ja) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | 金属成品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10242684A JPS60244456A (ja) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | 金属成品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244456A true JPS60244456A (ja) | 1985-12-04 |
Family
ID=14327128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10242684A Pending JPS60244456A (ja) | 1984-05-19 | 1984-05-19 | 金属成品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244456A (ja) |
Cited By (12)
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-
1984
- 1984-05-19 JP JP10242684A patent/JPS60244456A/ja active Pending
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