鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置
【課題】 鋳造品の部分鍛造処理とバリ除去処理を同時に行う鋳造品の鍛造装置を提供する。
【解決手段】 鍛造装置４０には１対のプレス型３３ａと３３ｂが設けられている。上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティが形成されており、上側プレス型３３ａには鋳造品１８の鍛造処理対象部位である肉厚部１８ａに対向する部分に鍛造用の凸部３７が形成されている。上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂの縁部には夫々刃部３５が設けられている。上側プレス板３３ａと下側プレス板３３ｂとの間に鋳造品１８を挟んで駆動部を駆動させてプレス型を相互に重ね合わせることによって、鋳造品１８の肉厚部１８ａを上側プレス型３３ａに設けられた凸部３７によって打ち延ばしてその金属組織を強化すると同時に、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び押湯部３９を切除する。
【解決手段】 鍛造装置４０には１対のプレス型３３ａと３３ｂが設けられている。上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティが形成されており、上側プレス型３３ａには鋳造品１８の鍛造処理対象部位である肉厚部１８ａに対向する部分に鍛造用の凸部３７が形成されている。上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂの縁部には夫々刃部３５が設けられている。上側プレス板３３ａと下側プレス板３３ｂとの間に鋳造品１８を挟んで駆動部を駆動させてプレス型を相互に重ね合わせることによって、鋳造品１８の肉厚部１８ａを上側プレス型３３ａに設けられた凸部３７によって打ち延ばしてその金属組織を強化すると同時に、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び押湯部３９を切除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造品の一部を局部的に鍛造して金属組織を強化する処理と、鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分の切り離しとを同時に実施する鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで鋳物を製造する方法を鋳造法といい、特に、加圧せずに重力によって溶湯を金型に鋳込んで鋳造する方法をグラビティ鋳造法という。このようなグラビティ鋳造法に関する従来技術として、例えば特開平６−４７５１７号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００３】
図７（ａ）及び（ｂ）は、上記従来技術における鋳造品の製造方法を示す説明図であり、図７（ａ）は、金属製の鋳型（以下、金型という）のパーティングラインに沿った断面図、図７（ｂ）はパーティングラインに直交する断面図である。図７（ａ）及び（ｂ）において、鋳造品は以下のようにして製造される。
【０００４】
即ち、金型Ａの固定型ａと可動型ｂを合わせて型閉めした後、ベント孔５１からキャビティ５２内のガスを吸引すると共にキャビティ５２内を減圧し、この状態で湯口５３から溶湯を注入する。溶湯は重力により湯道を通ってキャビティ５２内に鋳込まれる。
【０００５】
溶湯を金型に鋳込んだ後、加圧シリンダ５４を動作させて加圧子５５によってキャビティ５２内の溶湯に圧力を加え、この状態で溶湯が凝固し、製品が鋳造されるまで放置する。このような従来技術によれば、鋳造品への加圧効果が大きくなって、より寸法精度の高い鋳造品が得られるということである。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−４７５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点がある。即ち、一般に鋳造用の金型には、溶湯の凝固、収縮によって鋳物に欠陥を生じさせないよう、溶湯を補給するための空間部としての押湯部が設けられており、鋳造品には前記押湯部に溜まった凝固金属（以下、単に押湯部という）がバリとして付着する。
【０００８】
また、鋳造品には溶湯を金型内に導く流路である湯口部に溜まった凝固金属（以下、単に湯口部という）がバリとして付着する。従って、鋳造品製造工程には、鋳造成型後にトリミングプレス機又は鋸盤等を使用して前記押湯部又は湯口部を切除するバリ除去工程が必要になる。
【０００９】
また、鋳造品の一部である例えば肉厚部は、組織が肥大化するか又は微小欠陥が発生し易く、製品強度が低下し易いことから、このような微小欠陥が発生し易い部分の組織強度を部分的に向上させるための処理が必要になるという問題点もあり、上述したバリ除去工程と共に鋳造品製造工程全体を煩雑にする要因となっている。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで鋳造した鋳造品の微小欠陥を生じ易い部分を局部的に鍛造してその金属組織を強化させる処理と、押湯部又は湯口部に相当する部分を切除するバリ除去処理とを同時に実施することによって鋳造品製造工程全体を簡略化することができる鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願第１発明に係る鋳造品の鍛造方法は、金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで得た鋳造品を１対のプレス型により局部的に鍛造する鋳造品の鍛造方法において、前記プレス型は相互に重ねられて前記鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有し、少なくとも一方の前記キャビティ面には局部的に凸部が設けられ各プレス型の縁部には刃部が設けられており、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置し、前記１対のプレス型を相互に重ね合わせることにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施することを特徴とする。
【００１２】
この場合において、前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって前記金型に鋳込んだ重力鋳造品であることが好ましい。
【００１３】
また、この場合において、前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。
【００１４】
更に、この場合において、前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることが好ましい。
【００１５】
本願第２発明に係る鋳造品の鍛造装置は、相互に重ねられて金属又は合金からなる鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有する１対のプレス型と、少なくとも一方の前記キャビティ面に局部的に設けられた凸部と、前記各プレス型の縁部に設けられた刃部と、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置した状態で前記プレス型を相互に重ね合わせるように駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部により前記１対のプレス型の少なくとも一方を駆動することにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施するものであることを特徴とする。
【００１６】
この場合において、前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品であることが好ましい。
【００１７】
また、この場合において、前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。
【００１８】
更に、この場合において、前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本願第１発明の請求項１に係る鋳造品の鍛造方法によれば、鋳造品の一部の金属組織を強化する鍛造処理と、鋳造品に付着した湯口部、押湯部等を切除するバリ除去処理とを１つの操作によって同時に実施することができるので、製造工程を煩雑にすることなく、バリのない、組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２０】
本願請求項２に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記鋳造品を、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品としたので、バリのない、組織強度に優れた重力鋳造品が得られる。
【００２１】
本願請求項３に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記鋳造品を、アルミニウム又はアルミニウム合金製としたので、アルミニウム又はアルミニウム合金製の鋳造品又は重力鋳造品であって、バリのない組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２２】
本願請求項４に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記バリを前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分としたので、湯口部又は押湯部が切除された組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２３】
本願第２発明の請求項５に係る鋳造品の鍛造装置によれば、鋳造品の一部を鍛造処理してその金属組織を強化する鍛造処理と、鋳造品に付着した湯口部、押湯部等を切除するバリ除去処理とを１つの装置の１つの操作によって同時に実施することができるので、鋳造品製造工程の煩雑さを解消して、バリのない、組織強度が強化された鋳造品を製造することができる。
【００２４】
本願請求項６に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記鋳造品を、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品としたので、重力鋳造品の部分的組織強化処理と、バリ除去処理とを同時に実施することができる。
【００２５】
本願請求項７に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記鋳造品を、アルミニウム又はアルミニウム合金製としたので、製造工程を煩雑にすることなく、バリのない、組織強度に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金製の鋳造品又は重力鋳造品を得ることができる。
【００２６】
本願請求項８に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記バリを前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分としたので、湯口部又は押湯部が切除された組織強度に優れた鋳造品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２は夫々重力金型鋳造機の説明図及びこの重力金型鋳造機を用いた鋳造方法を示す説明図であって、図１（ａ）は重力金型鋳造機の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の左側面図である。また図２（ａ）乃至図２（ｅ）は、夫々鋳造工程に沿った金型部分を示す断面図である。先ず、図１及び図２を用いて本実施形態で使用する重力金型鋳造機及びこれを用いた鋳造品の鋳造方法について説明する。
【００２９】
図１（ａ）において、この重力金型鋳造機の鋳造機本体１は、架台２上に載置されており、直立状態（初期状態）から水平状態（注湯状態）に至るまで傾動可能になっている。鋳造機本体１の上下端には夫々矩形の可動側取付板３及び固定側取付板４が配置されており、この可動側取付板３と固定側取付板４とは夫々その４角に配置された４本のタイバー５で連結されている。
【００３０】
上側型板６ａ及び下側型板６ｂの４角には夫々貫通孔が設けられており、この貫通孔に夫々４本のタイバー５が挿入されている。上側型板６ａ及び下側型板６ｂはタイバー５に沿って上下動可能に設けられている。
【００３１】
上側型板６ａは可動側取付板３を貫通して上方に延びる上側型締めシリンダ８に連結されており、下側型板６ｂは固定側取付板４を貫通して下方に延びる下側型締めシリンダ９に連結されている。上側型締めシリンダ８は上側型板６ａをタイバー５に沿って上下動させるように作用し、下側型締めシリンダ９は下側型板６ｂをダイバー５に沿って上下動させるように作用する。
【００３２】
上側型板６ａと下側型板６ｂとの接合面には鋳造品を成型するためのキャビティが形成され、このキャビティ内に溶湯を鋳込んで鋳造品が製造される。
【００３３】
鋳造機本体１の下方端は架台２の一端に設けられた１対の軸受け１１に支持された傾動軸１２に回転可能に支持されている。また鋳造機本体１の長さ方向略中央部と架台２とは傾動シリンダ１０によって連結されており、傾動シリンダ１０と鋳造機本体１との連結部及び傾動シリンダ１０と架台２との連結部は夫々回転可能となっている、従って、傾動シリンダ１０が伸縮することによって鋳造機本体１は軸受け１１に支持された傾動軸１２を中心として回動し、架台２に対して垂直の初期状態と水平状態との間を傾動する。
【００３４】
図１（ｂ）において、傾動軸１２は左右両側の軸受け１１によって支持されており、鋳造機本体１の固定側取付板４は傾動軸１２に回転可能に支持されている。固定側取付板４の４角には４本のタイバー５が配置されており、固定側取付板４はこの４本のタイバー５を介して図示省略した上方の固定側取付板３と連結されている。固定側取付板４のほぼ中央部には、固定側取付板４を貫通するように下側型締めシリンダ９が配置されている。
【００３５】
このような重力金型鋳造機２０によって鋳造品を製造する際、先ず、図１の傾動シリンダ１０を伸長して鋳造機本体１を金型６が水平の初期状態に戻す。この初期状態において、上側型締めシリンダ８を操作して金型６の上側型板６ａを下降させて下側型板６ｂに当接させると、上側型板６ａ及び下側型板６ｂ凹部によりキャビティ１３が形成される（図２（ａ））。
【００３６】
図２（ａ）において、上側型板６ａと下側型板６ｂとを合わせることにより、鋳造用キャビティ１３が構成される。このキャビティ１３は、図中左側から右側に向かって３箇所の拡径部１３ａと、３箇所の縮径部１３ｂとが交互に形成され、左端の拡径部１３ａの先端部がテーパ状に先細になっている。一方、右端の縮径部１３ｂには図中右側に向かって延びる縮径部１３ｂよりもさらに細い円筒部分１３ｃを有し、この円筒部分は湯口と連通している。金型６の湯口部には溶湯を一時貯留する湯受け１６が設けられている。このキャビティは例えばロッド鋳造用のものである。
【００３７】
上側型板６ａと下側型板６ｂを夫々貫通するように２本の突き出しピン１５及び１本のリターンピン１４が設けられており、この突き出しピン１５及びリターンピン１４は上側型板６ａの上側及び下側型板６ｂの下側に夫々配置された突き出し板１９に固定されている。
【００３８】
上側型板６ａを下降させて下側型板６ｂに合わせると、キャビティ１３が形成される。このキャビティ１３の湯口部に付設された湯受け１６に例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、単にアルミニウムという）の溶湯１７を注入する。アルミニウムの溶湯１７を湯受け１６に注入した後、図１の傾動シリンダ１０を短縮させて鋳造機本体１を徐々に傾動する。即ち、鋳造機本体１の金型６を例えば図２（ｂ）に示したように、水平に対して約３０度傾斜させると、湯受け１６内のアルミニウムの溶湯１７のキャビティ１３内への注入が開始され、その後、更に鋳造機本体１の金型６を傾斜させていくと、湯受け１６内の溶湯はキャビティ１３内に注入されていく。最終的に、鋳造機本体１の金型６を垂直状態にしてアルミニウムの溶湯１７のキャビティ１３内への鋳込みが終了する（図２（ｃ））。
【００３９】
この状態でキャビティ１３に鋳込んだアルミニウムの溶湯１７を凝固させ、溶湯が凝固した後、図１の傾動シリンダ１０を操作して鋳造機本体１を再度初期状態に戻す。これによって、図２（ｄ）に示したように金型６が水平状態となる。
【００４０】
その後、上側型板６ａに連結された上側型締めシリンダ８（図１参照）を操作して上側型板６ａをリターンピン１４に沿って上昇させると共に突き出しピン１５によって鋳造品１８を押し出すと、図２（ｅ）に示したように、金型６が開き、鋳造品１８が離型する。図２（ｅ）において、上下の突き出し板１９は夫々プレス板２６に支持されている。
【００４１】
重力金型鋳造機２０からの鋳造品の取り出しには鋳造品取り出し装置が使用される。図３は、鋳造品取り出し装置を示す説明図である。この鋳造品取り出し装置は例えば重力金型鋳造機２０に付設されている。鋳造品取り出し装置２５は、金型６から離型した鋳造品１８を受ける受け皿２１と、この受け皿２１を支持する支持腕２２と、この支持腕２２を旋回可能に支持する台座２３とから主として構成されている。支持腕２２は受け皿２１で鋳造品１８を受け取る際の衝撃を緩和するように、緩衝材、例えばバネ部材を介して台座２３に係合されている。
【００４２】
図３において、図２と同様の構成の金型６が記載されており、この金型６によって鋳造品１８を成形した後、金型６を構成する上側型板６ａと下側型板６ｂとを開き、上側型板６ａに付着して上昇した拡径部と縮径部とを有するロッドとしての鋳造品１８の下方に鋳造品取り出し装置２５の受け皿２１が挿入されている。この状態で、上側型板６ａの突き出しピン１５を下方に突き出すことによって鋳造品１８が受け皿２１上に落下して取り出される。
【００４３】
鋳造品取り出し装置２５によって重力金型鋳造機２０から取り出された鋳造品１８は鍛造装置４０に移され、ここで鋳造品１８の一部としての例えば肉厚部が部分的に鍛造処理されてその金属組織が強化される。またこのとき、湯口部及び押湯部がバリとして切除される。
【００４４】
図４は、本発明の実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の要部を示す断面図である。図４において、この鍛造装置４０には、１対のプレス型３３ａと３３ｂが設けられている。上側プレス型３３ａは断面逆Ｔ字状の上側プレス板３１に取り付けられており、下側プレス型３３ｂは断面Ｔ字状の下側プレス板３２に支持されている。
【００４５】
上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティが形成されており、上側プレス型３３ａには鋳造品１８の鍛造処理対象部位である例えば肉厚部１８ａに対向する部分に鍛造用の凸部３７が形成されている。鍛造用の凸部３７の断面形状は、例えば三角形状又は台形状であり、図４の凸部３７は断面台形の円錐台形状をしている。
【００４６】
鍛造用の凸部３７は、鋳造品１８の微小巣（ピンホール）を鍛造処理によってなくすことができるものであればその形状は特に限定されるものではない。従って、凸部３７の形状は、円錐台状、円錐状、三角錐状、三角柱状等種々のものがある。また、鍛造処理後仕上げ成形処理を行わない場合は、最終製品形状に合致した形状の凸部にすることが好ましい。
【００４７】
上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂの縁部には夫々刃部３５が設けられており、この刃部３５が噛み合うことによって鋳造品１８の湯口部３８及び押湯部３９が切除される。
【００４８】
上側プレス板３３ａと下側プレス板３３ｂのキャビティ面間に鋳造品１８を挟んで図示省略した駆動部を駆動させ、プレス型を相互に重ね合わせることによって、鋳造品１８の肉厚部１８ａが上側プレス型３３ａに設けられた凸部３７によって打ち延ばされ、微小巣がなくなって金属組織が強化されると同時に、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び押湯部３９が切除される。
【００４９】
上側プレス型３３ａの凸部３７を貫通するように押出ピン４１が設けられている。また、下側プレス型３３ｂの凸部３７に対向する部分には、下側プレス型３３ｂを貫通する押出ピン４１が設けられている。上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂには夫々所定位置にリターンピン４２が設けられている。
【００５０】
以下、上述のように構成された本実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の動作を説明する。
【００５１】
図５及び図６は、本実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の動作を示す説明図である。先ず、上述した重力金型鋳造機２０の金型６の鋳造用キャビティ１３にアルミニウムの溶湯１７を鋳込んで、鋳造品１８を成型した後、金型６を上側型板６ａと下側型板６ｂとの接合部であるパーティングラインで開く際、下側型板６ｂの突き出しピン１５を突き出して鋳造品１８を押し出す一方、上側型板６ａの突き出しピン１５は突き出すことなくそのままの状態で開くと、鋳造品１８は図３に示したように上側型板６ａに付着したまま上方に持ち上がる。
【００５２】
この状態で、鋳造品取り出し装置２５の支持腕２２を旋回させて支持腕２２の先端部の受け皿２１を上側型板６ａに付着した鋳造品１８の下方に挿入する。この状態で上側型板６ａの突き出しピン１５を突き出すと鋳造品１８は離型して受け皿２１上に落下する。
【００５３】
このようにして受け皿２１で受け取った鋳造品１８を例えばオペレータが火箸を用いて図５（ａ）に示したような鍛造装置４０の下側プレス型３３ｂのキャビティ面上に載置する。上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティを構成する凹部が形成されており、鋳造品１８は下側プレス型３３ｂの凹部であるキャビティ面上に置かれる。鋳造品１８には例えば図６（ａ）に示したように湯口部３８及び押湯部３９が付着している。図６（ａ）において、図５に示した鋳造品１８とは形状が異なる平面図上５つの凸部を有する鋳造品２８に湯口部３８及び押湯部３９がバリとして付着している。
【００５４】
鍛造装置４０に鋳造品１８を移した状態で、図示省略した駆動装置の起動スイッチを押すと図５（ｂ）に示したように、例えば上側プレス型３３ａが下降し、上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂとが噛み合う。これによって、上側プレス型３３ａに設けられた鍛造用凸部３７によって鋳造品１８の例えば肉厚部１８ａが打ち延ばされ、部分的に鍛造処理される。このとき、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び図示省略した押湯部３９が刃部３５によって切除される。凸部３７による鍛造処理は前記凸部３７によるプレス操作として１回のみ行われ、これによって、金属組織に鍛流線が生じて組織強度が高まる。
【００５５】
鋳造品を部分的に鍛造処理して金属組織強度を向上させると共に、湯口部３８及び押湯部３９を切除した後、鍛造装置４０の動作を停止し、上側プレス型３３ａを上昇させて鋳造品１８を製品として取り出す。
【００５６】
図６（ｂ）は、湯口部３８及び押湯部３９が切除された鋳造品２８を示す図である。図６（ｂ）において、図６（ａ）に示した平面図上５つの凸部を有する鋳造品２８から湯口部３８及び押湯部３９が切除されている。
【００５７】
本実施形態によれば、鋳造品１８を鍛造用凸部３７と刃部３５とを備えた１対のプレス型を有する鍛造装置４０に移し、前記プレス型を駆動装置によって重ね合わせることによって、一の装置による一の動作によって鋳造品１８の一部としての例えば肉厚部１８ａを部分的に鍛造してその金属組織を強化すると同時に、湯口部３８及び押湯部３９を切除することができる。従って、鋳造品製造工程の煩雑さを解消することができる。
【００５８】
本実施形態において、鍛造処理された鋳造品には成型品組織に鍛流線が生じ、微小巣がなくなってその部分の金属組織強度が向上する。
【００５９】
本実施形態において、鋳造品１８を成型した後、鋳造品１８に余熱がある状態で鍛造装置４０に移して鍛造処理とバリ除去処理を行うことが好ましい。鋳造成型時の余熱を有する鋳造品１８に対して鍛造処理及びバリ除去処理を行うことにより、鋳造品を冷却させた後、同様の処理を行う場合に比べて鋳造品強度が小さい温度領域で処理することができるので、比較的小さな力によって金属組織強化処理及びバリ除去処理を行うことができ、これによってエネルギ効率が向上すると共に、治具の寿命が延びる。
【００６０】
なお、本実施形態では、成型品を部分的に鍛造処理したものが最終製品となる。鋳造品の形状は、ニアネット形状であり、このニアネット形状の鋳造品を部分的に鍛造処理することによって最終製品形状となる。
【００６１】
本実施形態においては、鋳造品１８の肉厚部１８ａを部分的に鍛造処理する場合について説明したが、本発明において、部分的に鍛造処理される部位は肉厚部に限定されるものでなく、組織強化の必要な部位について鍛造処理を行うことができる。また、本実施形態において、鍛造処理の対象として重力鋳造品を使用したが、本発明の処理対象となる鋳造品は重力鋳造品に限定されるものではなく、加圧鋳造品、減圧鋳造品、その他の鋳造品であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置は、鋳造品の部分的強化とバリ除去処理とを一の装置による一工程として同時に行うことができ、鋳造品製造工程の簡素化及び熱効率の向上を実現することができるものであり、鋳造分野、特にアルミニウム重力鋳造分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】重力金型鋳造機の説明図である。
【図２】重力金型鋳造機による鋳造方法を示す説明図である。
【図３】重力金型鋳造機に付設された鋳造品取り出し装置の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る鍛造装置の部分拡大断面図である。
【図５】鍛造装置の作用を示す説明図である。
【図６】鋳造品のバリ除去操作を示す説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１：鋳造機本体
２：架台
３：可動側取付板
４：固定側取付板
５：タイバー
６：金型
６ａ：上側型板
６ｂ：下側型板
８：上側型締めシリンダ
９：下側型締めシリンダ
１０：傾動シリンダ
１１：軸受け
１２：傾動軸
１３：キャビティ
１４：リターンピン
１５：突き出しピン
１６：湯受け
１７：アルミニウムの溶湯
１８：鋳造品
１８ａ：肉厚部
１９：突き出し板
２０：重力金型鋳造機
２１：受け皿
２２：支持腕
２３：台座
２５：鋳造品取り出し装置
２６：プレス板
２８：鋳造品
３１：上側プレス板
３２：下側プレス板
３３ａ：上側プレス型
３３ｂ：下側プレス型
３５：刃部
３７：鍛造用凸部
３８：湯口部
３９：押湯部
４０：鍛造装置
４１：押出ピン
４２：リターンピン
５１：ベント孔
５２：キャビティ
５３：湯口
５４：加圧シリンダ
５５：加圧子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造品の一部を局部的に鍛造して金属組織を強化する処理と、鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分の切り離しとを同時に実施する鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで鋳物を製造する方法を鋳造法といい、特に、加圧せずに重力によって溶湯を金型に鋳込んで鋳造する方法をグラビティ鋳造法という。このようなグラビティ鋳造法に関する従来技術として、例えば特開平６−４７５１７号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００３】
図７（ａ）及び（ｂ）は、上記従来技術における鋳造品の製造方法を示す説明図であり、図７（ａ）は、金属製の鋳型（以下、金型という）のパーティングラインに沿った断面図、図７（ｂ）はパーティングラインに直交する断面図である。図７（ａ）及び（ｂ）において、鋳造品は以下のようにして製造される。
【０００４】
即ち、金型Ａの固定型ａと可動型ｂを合わせて型閉めした後、ベント孔５１からキャビティ５２内のガスを吸引すると共にキャビティ５２内を減圧し、この状態で湯口５３から溶湯を注入する。溶湯は重力により湯道を通ってキャビティ５２内に鋳込まれる。
【０００５】
溶湯を金型に鋳込んだ後、加圧シリンダ５４を動作させて加圧子５５によってキャビティ５２内の溶湯に圧力を加え、この状態で溶湯が凝固し、製品が鋳造されるまで放置する。このような従来技術によれば、鋳造品への加圧効果が大きくなって、より寸法精度の高い鋳造品が得られるということである。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−４７５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点がある。即ち、一般に鋳造用の金型には、溶湯の凝固、収縮によって鋳物に欠陥を生じさせないよう、溶湯を補給するための空間部としての押湯部が設けられており、鋳造品には前記押湯部に溜まった凝固金属（以下、単に押湯部という）がバリとして付着する。
【０００８】
また、鋳造品には溶湯を金型内に導く流路である湯口部に溜まった凝固金属（以下、単に湯口部という）がバリとして付着する。従って、鋳造品製造工程には、鋳造成型後にトリミングプレス機又は鋸盤等を使用して前記押湯部又は湯口部を切除するバリ除去工程が必要になる。
【０００９】
また、鋳造品の一部である例えば肉厚部は、組織が肥大化するか又は微小欠陥が発生し易く、製品強度が低下し易いことから、このような微小欠陥が発生し易い部分の組織強度を部分的に向上させるための処理が必要になるという問題点もあり、上述したバリ除去工程と共に鋳造品製造工程全体を煩雑にする要因となっている。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで鋳造した鋳造品の微小欠陥を生じ易い部分を局部的に鍛造してその金属組織を強化させる処理と、押湯部又は湯口部に相当する部分を切除するバリ除去処理とを同時に実施することによって鋳造品製造工程全体を簡略化することができる鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願第１発明に係る鋳造品の鍛造方法は、金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで得た鋳造品を１対のプレス型により局部的に鍛造する鋳造品の鍛造方法において、前記プレス型は相互に重ねられて前記鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有し、少なくとも一方の前記キャビティ面には局部的に凸部が設けられ各プレス型の縁部には刃部が設けられており、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置し、前記１対のプレス型を相互に重ね合わせることにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施することを特徴とする。
【００１２】
この場合において、前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって前記金型に鋳込んだ重力鋳造品であることが好ましい。
【００１３】
また、この場合において、前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。
【００１４】
更に、この場合において、前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることが好ましい。
【００１５】
本願第２発明に係る鋳造品の鍛造装置は、相互に重ねられて金属又は合金からなる鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有する１対のプレス型と、少なくとも一方の前記キャビティ面に局部的に設けられた凸部と、前記各プレス型の縁部に設けられた刃部と、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置した状態で前記プレス型を相互に重ね合わせるように駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部により前記１対のプレス型の少なくとも一方を駆動することにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施するものであることを特徴とする。
【００１６】
この場合において、前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品であることが好ましい。
【００１７】
また、この場合において、前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。
【００１８】
更に、この場合において、前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本願第１発明の請求項１に係る鋳造品の鍛造方法によれば、鋳造品の一部の金属組織を強化する鍛造処理と、鋳造品に付着した湯口部、押湯部等を切除するバリ除去処理とを１つの操作によって同時に実施することができるので、製造工程を煩雑にすることなく、バリのない、組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２０】
本願請求項２に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記鋳造品を、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品としたので、バリのない、組織強度に優れた重力鋳造品が得られる。
【００２１】
本願請求項３に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記鋳造品を、アルミニウム又はアルミニウム合金製としたので、アルミニウム又はアルミニウム合金製の鋳造品又は重力鋳造品であって、バリのない組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２２】
本願請求項４に係る鋳造品の鍛造方法によれば、前記バリを前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分としたので、湯口部又は押湯部が切除された組織強度に優れた鋳造品を得ることができる。
【００２３】
本願第２発明の請求項５に係る鋳造品の鍛造装置によれば、鋳造品の一部を鍛造処理してその金属組織を強化する鍛造処理と、鋳造品に付着した湯口部、押湯部等を切除するバリ除去処理とを１つの装置の１つの操作によって同時に実施することができるので、鋳造品製造工程の煩雑さを解消して、バリのない、組織強度が強化された鋳造品を製造することができる。
【００２４】
本願請求項６に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記鋳造品を、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品としたので、重力鋳造品の部分的組織強化処理と、バリ除去処理とを同時に実施することができる。
【００２５】
本願請求項７に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記鋳造品を、アルミニウム又はアルミニウム合金製としたので、製造工程を煩雑にすることなく、バリのない、組織強度に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金製の鋳造品又は重力鋳造品を得ることができる。
【００２６】
本願請求項８に係る鋳造品の鍛造装置によれば、前記バリを前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分としたので、湯口部又は押湯部が切除された組織強度に優れた鋳造品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２は夫々重力金型鋳造機の説明図及びこの重力金型鋳造機を用いた鋳造方法を示す説明図であって、図１（ａ）は重力金型鋳造機の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の左側面図である。また図２（ａ）乃至図２（ｅ）は、夫々鋳造工程に沿った金型部分を示す断面図である。先ず、図１及び図２を用いて本実施形態で使用する重力金型鋳造機及びこれを用いた鋳造品の鋳造方法について説明する。
【００２９】
図１（ａ）において、この重力金型鋳造機の鋳造機本体１は、架台２上に載置されており、直立状態（初期状態）から水平状態（注湯状態）に至るまで傾動可能になっている。鋳造機本体１の上下端には夫々矩形の可動側取付板３及び固定側取付板４が配置されており、この可動側取付板３と固定側取付板４とは夫々その４角に配置された４本のタイバー５で連結されている。
【００３０】
上側型板６ａ及び下側型板６ｂの４角には夫々貫通孔が設けられており、この貫通孔に夫々４本のタイバー５が挿入されている。上側型板６ａ及び下側型板６ｂはタイバー５に沿って上下動可能に設けられている。
【００３１】
上側型板６ａは可動側取付板３を貫通して上方に延びる上側型締めシリンダ８に連結されており、下側型板６ｂは固定側取付板４を貫通して下方に延びる下側型締めシリンダ９に連結されている。上側型締めシリンダ８は上側型板６ａをタイバー５に沿って上下動させるように作用し、下側型締めシリンダ９は下側型板６ｂをダイバー５に沿って上下動させるように作用する。
【００３２】
上側型板６ａと下側型板６ｂとの接合面には鋳造品を成型するためのキャビティが形成され、このキャビティ内に溶湯を鋳込んで鋳造品が製造される。
【００３３】
鋳造機本体１の下方端は架台２の一端に設けられた１対の軸受け１１に支持された傾動軸１２に回転可能に支持されている。また鋳造機本体１の長さ方向略中央部と架台２とは傾動シリンダ１０によって連結されており、傾動シリンダ１０と鋳造機本体１との連結部及び傾動シリンダ１０と架台２との連結部は夫々回転可能となっている、従って、傾動シリンダ１０が伸縮することによって鋳造機本体１は軸受け１１に支持された傾動軸１２を中心として回動し、架台２に対して垂直の初期状態と水平状態との間を傾動する。
【００３４】
図１（ｂ）において、傾動軸１２は左右両側の軸受け１１によって支持されており、鋳造機本体１の固定側取付板４は傾動軸１２に回転可能に支持されている。固定側取付板４の４角には４本のタイバー５が配置されており、固定側取付板４はこの４本のタイバー５を介して図示省略した上方の固定側取付板３と連結されている。固定側取付板４のほぼ中央部には、固定側取付板４を貫通するように下側型締めシリンダ９が配置されている。
【００３５】
このような重力金型鋳造機２０によって鋳造品を製造する際、先ず、図１の傾動シリンダ１０を伸長して鋳造機本体１を金型６が水平の初期状態に戻す。この初期状態において、上側型締めシリンダ８を操作して金型６の上側型板６ａを下降させて下側型板６ｂに当接させると、上側型板６ａ及び下側型板６ｂ凹部によりキャビティ１３が形成される（図２（ａ））。
【００３６】
図２（ａ）において、上側型板６ａと下側型板６ｂとを合わせることにより、鋳造用キャビティ１３が構成される。このキャビティ１３は、図中左側から右側に向かって３箇所の拡径部１３ａと、３箇所の縮径部１３ｂとが交互に形成され、左端の拡径部１３ａの先端部がテーパ状に先細になっている。一方、右端の縮径部１３ｂには図中右側に向かって延びる縮径部１３ｂよりもさらに細い円筒部分１３ｃを有し、この円筒部分は湯口と連通している。金型６の湯口部には溶湯を一時貯留する湯受け１６が設けられている。このキャビティは例えばロッド鋳造用のものである。
【００３７】
上側型板６ａと下側型板６ｂを夫々貫通するように２本の突き出しピン１５及び１本のリターンピン１４が設けられており、この突き出しピン１５及びリターンピン１４は上側型板６ａの上側及び下側型板６ｂの下側に夫々配置された突き出し板１９に固定されている。
【００３８】
上側型板６ａを下降させて下側型板６ｂに合わせると、キャビティ１３が形成される。このキャビティ１３の湯口部に付設された湯受け１６に例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、単にアルミニウムという）の溶湯１７を注入する。アルミニウムの溶湯１７を湯受け１６に注入した後、図１の傾動シリンダ１０を短縮させて鋳造機本体１を徐々に傾動する。即ち、鋳造機本体１の金型６を例えば図２（ｂ）に示したように、水平に対して約３０度傾斜させると、湯受け１６内のアルミニウムの溶湯１７のキャビティ１３内への注入が開始され、その後、更に鋳造機本体１の金型６を傾斜させていくと、湯受け１６内の溶湯はキャビティ１３内に注入されていく。最終的に、鋳造機本体１の金型６を垂直状態にしてアルミニウムの溶湯１７のキャビティ１３内への鋳込みが終了する（図２（ｃ））。
【００３９】
この状態でキャビティ１３に鋳込んだアルミニウムの溶湯１７を凝固させ、溶湯が凝固した後、図１の傾動シリンダ１０を操作して鋳造機本体１を再度初期状態に戻す。これによって、図２（ｄ）に示したように金型６が水平状態となる。
【００４０】
その後、上側型板６ａに連結された上側型締めシリンダ８（図１参照）を操作して上側型板６ａをリターンピン１４に沿って上昇させると共に突き出しピン１５によって鋳造品１８を押し出すと、図２（ｅ）に示したように、金型６が開き、鋳造品１８が離型する。図２（ｅ）において、上下の突き出し板１９は夫々プレス板２６に支持されている。
【００４１】
重力金型鋳造機２０からの鋳造品の取り出しには鋳造品取り出し装置が使用される。図３は、鋳造品取り出し装置を示す説明図である。この鋳造品取り出し装置は例えば重力金型鋳造機２０に付設されている。鋳造品取り出し装置２５は、金型６から離型した鋳造品１８を受ける受け皿２１と、この受け皿２１を支持する支持腕２２と、この支持腕２２を旋回可能に支持する台座２３とから主として構成されている。支持腕２２は受け皿２１で鋳造品１８を受け取る際の衝撃を緩和するように、緩衝材、例えばバネ部材を介して台座２３に係合されている。
【００４２】
図３において、図２と同様の構成の金型６が記載されており、この金型６によって鋳造品１８を成形した後、金型６を構成する上側型板６ａと下側型板６ｂとを開き、上側型板６ａに付着して上昇した拡径部と縮径部とを有するロッドとしての鋳造品１８の下方に鋳造品取り出し装置２５の受け皿２１が挿入されている。この状態で、上側型板６ａの突き出しピン１５を下方に突き出すことによって鋳造品１８が受け皿２１上に落下して取り出される。
【００４３】
鋳造品取り出し装置２５によって重力金型鋳造機２０から取り出された鋳造品１８は鍛造装置４０に移され、ここで鋳造品１８の一部としての例えば肉厚部が部分的に鍛造処理されてその金属組織が強化される。またこのとき、湯口部及び押湯部がバリとして切除される。
【００４４】
図４は、本発明の実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の要部を示す断面図である。図４において、この鍛造装置４０には、１対のプレス型３３ａと３３ｂが設けられている。上側プレス型３３ａは断面逆Ｔ字状の上側プレス板３１に取り付けられており、下側プレス型３３ｂは断面Ｔ字状の下側プレス板３２に支持されている。
【００４５】
上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティが形成されており、上側プレス型３３ａには鋳造品１８の鍛造処理対象部位である例えば肉厚部１８ａに対向する部分に鍛造用の凸部３７が形成されている。鍛造用の凸部３７の断面形状は、例えば三角形状又は台形状であり、図４の凸部３７は断面台形の円錐台形状をしている。
【００４６】
鍛造用の凸部３７は、鋳造品１８の微小巣（ピンホール）を鍛造処理によってなくすことができるものであればその形状は特に限定されるものではない。従って、凸部３７の形状は、円錐台状、円錐状、三角錐状、三角柱状等種々のものがある。また、鍛造処理後仕上げ成形処理を行わない場合は、最終製品形状に合致した形状の凸部にすることが好ましい。
【００４７】
上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂの縁部には夫々刃部３５が設けられており、この刃部３５が噛み合うことによって鋳造品１８の湯口部３８及び押湯部３９が切除される。
【００４８】
上側プレス板３３ａと下側プレス板３３ｂのキャビティ面間に鋳造品１８を挟んで図示省略した駆動部を駆動させ、プレス型を相互に重ね合わせることによって、鋳造品１８の肉厚部１８ａが上側プレス型３３ａに設けられた凸部３７によって打ち延ばされ、微小巣がなくなって金属組織が強化されると同時に、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び押湯部３９が切除される。
【００４９】
上側プレス型３３ａの凸部３７を貫通するように押出ピン４１が設けられている。また、下側プレス型３３ｂの凸部３７に対向する部分には、下側プレス型３３ｂを貫通する押出ピン４１が設けられている。上側プレス型３３ａ及び下側プレス型３３ｂには夫々所定位置にリターンピン４２が設けられている。
【００５０】
以下、上述のように構成された本実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の動作を説明する。
【００５１】
図５及び図６は、本実施形態に係る鋳造品の鍛造装置の動作を示す説明図である。先ず、上述した重力金型鋳造機２０の金型６の鋳造用キャビティ１３にアルミニウムの溶湯１７を鋳込んで、鋳造品１８を成型した後、金型６を上側型板６ａと下側型板６ｂとの接合部であるパーティングラインで開く際、下側型板６ｂの突き出しピン１５を突き出して鋳造品１８を押し出す一方、上側型板６ａの突き出しピン１５は突き出すことなくそのままの状態で開くと、鋳造品１８は図３に示したように上側型板６ａに付着したまま上方に持ち上がる。
【００５２】
この状態で、鋳造品取り出し装置２５の支持腕２２を旋回させて支持腕２２の先端部の受け皿２１を上側型板６ａに付着した鋳造品１８の下方に挿入する。この状態で上側型板６ａの突き出しピン１５を突き出すと鋳造品１８は離型して受け皿２１上に落下する。
【００５３】
このようにして受け皿２１で受け取った鋳造品１８を例えばオペレータが火箸を用いて図５（ａ）に示したような鍛造装置４０の下側プレス型３３ｂのキャビティ面上に載置する。上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂには鋳造品１８が嵌合するキャビティを構成する凹部が形成されており、鋳造品１８は下側プレス型３３ｂの凹部であるキャビティ面上に置かれる。鋳造品１８には例えば図６（ａ）に示したように湯口部３８及び押湯部３９が付着している。図６（ａ）において、図５に示した鋳造品１８とは形状が異なる平面図上５つの凸部を有する鋳造品２８に湯口部３８及び押湯部３９がバリとして付着している。
【００５４】
鍛造装置４０に鋳造品１８を移した状態で、図示省略した駆動装置の起動スイッチを押すと図５（ｂ）に示したように、例えば上側プレス型３３ａが下降し、上側プレス型３３ａと下側プレス型３３ｂとが噛み合う。これによって、上側プレス型３３ａに設けられた鍛造用凸部３７によって鋳造品１８の例えば肉厚部１８ａが打ち延ばされ、部分的に鍛造処理される。このとき、鋳造品１８に付着した湯口部３８及び図示省略した押湯部３９が刃部３５によって切除される。凸部３７による鍛造処理は前記凸部３７によるプレス操作として１回のみ行われ、これによって、金属組織に鍛流線が生じて組織強度が高まる。
【００５５】
鋳造品を部分的に鍛造処理して金属組織強度を向上させると共に、湯口部３８及び押湯部３９を切除した後、鍛造装置４０の動作を停止し、上側プレス型３３ａを上昇させて鋳造品１８を製品として取り出す。
【００５６】
図６（ｂ）は、湯口部３８及び押湯部３９が切除された鋳造品２８を示す図である。図６（ｂ）において、図６（ａ）に示した平面図上５つの凸部を有する鋳造品２８から湯口部３８及び押湯部３９が切除されている。
【００５７】
本実施形態によれば、鋳造品１８を鍛造用凸部３７と刃部３５とを備えた１対のプレス型を有する鍛造装置４０に移し、前記プレス型を駆動装置によって重ね合わせることによって、一の装置による一の動作によって鋳造品１８の一部としての例えば肉厚部１８ａを部分的に鍛造してその金属組織を強化すると同時に、湯口部３８及び押湯部３９を切除することができる。従って、鋳造品製造工程の煩雑さを解消することができる。
【００５８】
本実施形態において、鍛造処理された鋳造品には成型品組織に鍛流線が生じ、微小巣がなくなってその部分の金属組織強度が向上する。
【００５９】
本実施形態において、鋳造品１８を成型した後、鋳造品１８に余熱がある状態で鍛造装置４０に移して鍛造処理とバリ除去処理を行うことが好ましい。鋳造成型時の余熱を有する鋳造品１８に対して鍛造処理及びバリ除去処理を行うことにより、鋳造品を冷却させた後、同様の処理を行う場合に比べて鋳造品強度が小さい温度領域で処理することができるので、比較的小さな力によって金属組織強化処理及びバリ除去処理を行うことができ、これによってエネルギ効率が向上すると共に、治具の寿命が延びる。
【００６０】
なお、本実施形態では、成型品を部分的に鍛造処理したものが最終製品となる。鋳造品の形状は、ニアネット形状であり、このニアネット形状の鋳造品を部分的に鍛造処理することによって最終製品形状となる。
【００６１】
本実施形態においては、鋳造品１８の肉厚部１８ａを部分的に鍛造処理する場合について説明したが、本発明において、部分的に鍛造処理される部位は肉厚部に限定されるものでなく、組織強化の必要な部位について鍛造処理を行うことができる。また、本実施形態において、鍛造処理の対象として重力鋳造品を使用したが、本発明の処理対象となる鋳造品は重力鋳造品に限定されるものではなく、加圧鋳造品、減圧鋳造品、その他の鋳造品であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の鋳造品の鍛造方法及び鍛造装置は、鋳造品の部分的強化とバリ除去処理とを一の装置による一工程として同時に行うことができ、鋳造品製造工程の簡素化及び熱効率の向上を実現することができるものであり、鋳造分野、特にアルミニウム重力鋳造分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】重力金型鋳造機の説明図である。
【図２】重力金型鋳造機による鋳造方法を示す説明図である。
【図３】重力金型鋳造機に付設された鋳造品取り出し装置の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る鍛造装置の部分拡大断面図である。
【図５】鍛造装置の作用を示す説明図である。
【図６】鋳造品のバリ除去操作を示す説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１：鋳造機本体
２：架台
３：可動側取付板
４：固定側取付板
５：タイバー
６：金型
６ａ：上側型板
６ｂ：下側型板
８：上側型締めシリンダ
９：下側型締めシリンダ
１０：傾動シリンダ
１１：軸受け
１２：傾動軸
１３：キャビティ
１４：リターンピン
１５：突き出しピン
１６：湯受け
１７：アルミニウムの溶湯
１８：鋳造品
１８ａ：肉厚部
１９：突き出し板
２０：重力金型鋳造機
２１：受け皿
２２：支持腕
２３：台座
２５：鋳造品取り出し装置
２６：プレス板
２８：鋳造品
３１：上側プレス板
３２：下側プレス板
３３ａ：上側プレス型
３３ｂ：下側プレス型
３５：刃部
３７：鍛造用凸部
３８：湯口部
３９：押湯部
４０：鍛造装置
４１：押出ピン
４２：リターンピン
５１：ベント孔
５２：キャビティ
５３：湯口
５４：加圧シリンダ
５５：加圧子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで得た鋳造品を１対のプレス型により局部的に鍛造する鋳造品の鍛造方法において、前記プレス型は相互に重ねられて前記鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有し、少なくとも一方の前記キャビティ面には局部的に凸部が設けられ各プレス型の縁部には刃部が設けられており、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置し、前記１対のプレス型を相互に重ね合わせることにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施することを特徴とする鋳造品の鍛造方法。
【請求項２】
前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって前記金型に鋳込んだ重力鋳造品であることを特徴とする請求項１に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項３】
前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項４】
前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項５】
相互に重ねられて金属又は合金からなる鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有する１対のプレス型と、少なくとも一方の前記キャビティ面に局部的に設けられた凸部と、前記各プレス型の縁部に設けられた刃部と、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置した状態で前記プレス型を相互に重ね合わせるように駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部により前記１対のプレス型の少なくとも一方を駆動することにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施するものであることを特徴とする鋳造品の鍛造装置。
【請求項６】
前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品であることを特徴とする請求項５に記載の鋳造品の鍛造装置。
【請求項７】
前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項５又は６に記載の鋳造品の鍛造装置。
【請求項８】
前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の鋳造品の鍛造装置。
【請求項１】
金属又は合金の溶湯を金型に鋳込んで得た鋳造品を１対のプレス型により局部的に鍛造する鋳造品の鍛造方法において、前記プレス型は相互に重ねられて前記鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有し、少なくとも一方の前記キャビティ面には局部的に凸部が設けられ各プレス型の縁部には刃部が設けられており、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置し、前記１対のプレス型を相互に重ね合わせることにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施することを特徴とする鋳造品の鍛造方法。
【請求項２】
前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって前記金型に鋳込んだ重力鋳造品であることを特徴とする請求項１に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項３】
前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項４】
前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鋳造品の鍛造方法。
【請求項５】
相互に重ねられて金属又は合金からなる鋳造品の形状に合うキャビティを形成するキャビティ面を有する１対のプレス型と、少なくとも一方の前記キャビティ面に局部的に設けられた凸部と、前記各プレス型の縁部に設けられた刃部と、前記１対のプレス型間に前記鋳造品を配置した状態で前記プレス型を相互に重ね合わせるように駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部により前記１対のプレス型の少なくとも一方を駆動することにより、前記凸部による前記鋳造品の局部的鍛造及び前記刃部による前記鋳造品のバリ除去を同時に実施するものであることを特徴とする鋳造品の鍛造装置。
【請求項６】
前記鋳造品は、金属又は合金の溶湯を重力によって金型に鋳込んだ重力鋳造品であることを特徴とする請求項５に記載の鋳造品の鍛造装置。
【請求項７】
前記鋳造品は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項５又は６に記載の鋳造品の鍛造装置。
【請求項８】
前記バリは前記鋳造品の湯口部又は押湯部に相当する部分であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の鋳造品の鍛造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１５０４３０（Ｐ２００６−１５０４３０Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４７６５３（Ｐ２００４−３４７６５３）
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（３９００２７５２４）浅間技研工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（３９００２７５２４）浅間技研工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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