(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイカスト型から取り出されて常温に冷却されるまでの間の、再結晶温度よりも低く且つ５０℃以上の余熱が蓄熱されたアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造が施されることを特徴とするダイカスト鋳物の転造方法。
【請求項２】
転造時の潤滑に離型剤が使用されることを特徴とする請求項１に記載されたダイカスト鋳物の転造方法。
【請求項３】
前記ダイカスト鋳物が整形される工程で前記ダイカスト鋳物に前記転造が施され、転造動作を前記ダイカスト鋳物の整形動作に同期させることを特徴とする請求項１又は２に記載されたダイカスト鋳物の転造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造を施す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金製のダイカスト鋳物は、素材の機械的特性や表面に形成されるチル層等のため、転造（塑性加工）が難しい。そこで、例えば、特許文献１には、材料（アルミニウム合金）の組成を操作して素材の機械的特性を変える技術が開示されているが、転造時の加工性（転造性）を向上させることができる反面、鋳造性に問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８０８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物の組成を操作することなく、転造時の加工性を向上させることが可能なダイカスト鋳物の転造方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のダイカスト鋳物の転造方法は、ダイカスト型から取り出されて常温に冷却されるまでの間の、再結晶温度よりも低く且つ５０℃以上の余熱が蓄熱されたアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造が施されることを特徴とする。
【０００６】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）〜（３）項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項１〜３の各々に相当する。
【０００７】
（１）ダイカスト型から取り出されて常温に冷却されるまでの間の、再結晶温度よりも低く且つ５０℃以上の余熱が蓄熱されたアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造が施されることを特徴とするダイカスト鋳物の転造方法。
本項に記載のダイカスト鋳物の転造方法によれば、ダイカスト型から取り出されて常温（概して２０℃）に冷却されるまでの間の、再結晶温度よりも低く且つ５０℃以上の余熱が十分に蓄熱された状態のアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造を施すことで、転造時の加工性（転造性）を高めることができ、その結果、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物に高い精度で転造を施すことができる。
本項の態様において、ダイカスト鋳物に転造を施すタイミングは、ダイカスト鋳物の温度が予め決められた範囲内であるのであればどのタイミングでもよく、ダイカスト鋳物（蓄熱性）に応じて適宜決定することができる。例えば、比較的肉厚並びに重量が大きい（蓄熱性が高い）ダイカスト鋳物であれば、常温に冷却されるまでに時間を要するため、比較的後の方に実施される外観を検査する工程でダイカスト鋳物に転造を施すことができる。他方、比較的肉厚並びに重量が小さい（蓄熱性が低い）ダイカスト鋳物の場合、ダイカスト型から取り出して水没冷却させる前のダイカスト鋳物に転造を施すことができる。
例えば、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物に雌ねじ（例えば、Ｍ６）を転造する場合、本転造方法を採用することにより、ドライ加工、すなわち、転造専用の潤滑剤を使用することなく、転造専用の潤滑剤で潤滑して常温（２０℃）のダイカスト鋳物に転造する従来方法と同等の転造時の加工性（転造性）を得ることが可能であり、その結果、転造専用の潤滑剤を使用した従来方法と同等の精度（品質）の雌ねじを、ドライ加工で得ることができる。
したがって、本転造方法によれば、潤滑剤の使用を廃止することが可能であり、廃液処理に要するコストを削減することができる。
本項の態様において、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物に転造を施す場合、転造時のダイカスト鋳物の温度は、アルミニウムの再結晶温度よりも低く、且つ、転造工具にアルミニウムが付着しない程度に設定することが望ましい。
【０００８】
（２）転造時の潤滑に離型剤が使用される（１）のダイカスト鋳物の転造方法。
本転造方法を採用してアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に雌ねじを転造する場合、潤滑に離型剤を使用することで、転造専用の潤滑剤を使用した場合と同等の転造時の加工性（転造性）を得ることができ、その結果、転造専用の潤滑剤を使用した従来方法と同等の精度（品質）の雌ねじを得ることができる。さらに、ダイカスト鋳物の温度を５０℃以上とすることで、転造専用の潤滑剤を使用した場合に良好な加工性を得ることが困難であった下穴径５．２ｍｍの下穴に対しても良好な転造時の加工性（転造性）を得ることができ、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物により高い精度の雌ねじを転造により加工することが可能になる。また、環境上の問題で油性の潤滑剤の使用は制限されているが、通常、比較的規模が大きいダイカスト設備は離型剤の処理設備が併設されているので、転造時の潤滑剤としてダイカスト型に塗布される離型剤と同一の離型剤（油性）を潤滑剤として使用することで、廃液処理の設備を新規に導入することなく、既存設備で、潤滑性に優れる油性の離型剤を転造時の潤滑剤として使用することができる。
本項の態様において、離型剤を転造工具又は下穴へ供給する方法として、ロボットによって操作されるノズルから離型剤を噴射する方法や作業者が直接噴霧する方法等が考えられるが、転造をどの時点（工程）で実施するかに応じて適当な方法を選択すればよい。また、ダイカスト時に雌ねじの下穴を形成する場合、ダイカスト型に塗布された離型剤は、その殆どがダイカスト型から取り出されたダイカスト鋳物へ移るので、離型剤の下穴への供給を省略することも可能である。
【０００９】
（３）ダイカスト鋳物が整形される工程でダイカスト鋳物に転造が施され、転造動作を整形動作に同期させる（１）、（２）のダイカスト鋳物の転造方法。
本項に記載のダイカスト鋳物の転造方法によれば、ダイカスト鋳物が整形される工程で転造を同時に行うことが可能であり、製造工程を合理化することができる。
本項の態様において、ダイカスト鋳物が整形される工程とは、例えば、プレス機に取り付けられたトリミング型によって鋳造方案（湯口系）を除去する工程（トリミング工程）、或いは、プレス機に取り付けられた矯正型によってダイカスト鋳物の歪を除去する工程（矯正工程）である。
例えば、本転造方法を採用して、トリミング工程（整形工程）でアルミニウム合金製のダイカスト鋳物に雌ねじを転造する場合、トリミング型の上型に転造装置（転造タッピングマシン）を配設し、タッピング動作（転造動作）を上型の昇降動作（整形動作）に同期させるように構成する。これにより、転造工程を整形工程に組み込むことができ、製造工程を合理化することが可能になる。同様に、転造工程を矯正工程（整形工程）に組み込む場合、矯正型の上型に転造装置を配設すればよい。また、転造動作を整形動作に同期させるのが難しい場合、整形動作と転造動作とを分ける、すなわち、プレス機の２モーションで整形と転造とを行ってもよい。
また、ダイカスト鋳物の鋳造方案除去をＮＣ加工機を使用して行う場合、通常の工具交換で加工機の主軸に転造工具を装着することで、同一工程でダイカスト鋳物に雌ねじを転造することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダイカスト鋳物の組成を操作することなく、転造時の加工性を向上させることが可能なダイカスト鋳物の転造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】転造装置をトリミング型の上型に配置した態様を示す本実施形態の説明図である。
【図２】各加工条件下で、アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）製のダイカスト鋳物の、下穴径が５．２ｍｍ、５．４ｍｍ、５．６ｍｍの各下穴に、Ｍ６の雌ねじを転造により加工した場合の、各々の加工性の可否を比較した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、本実施形態では、アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）製のダイカスト鋳物１にＭ６の雌ねじを転造により加工する方法を説明する。本転造方法は、ダイカスト型から取り出されて常温（概して２０℃）に冷却されるまでの、ダイカスト時の余熱が十分に蓄熱された状態のダイカスト鋳物１に転造を施すことにより、ダイカスト鋳物１に高い精度で雌ねじを転造することができるようにしたものである。
【００１３】
ダイカスト鋳物１は、ダイカスト型から取り出された後、冷却工程で水没冷却される。なお、ダイカスト型から取り出された時点のダイカスト鋳物１には、雌ねじを転造するための複数個の下穴が形成されている。そして、水没冷却された後のダイカスト鋳物１は、トリミング工程において鋳物方案２（湯口系）が除去される。トリミング工程では、ダイカスト鋳物１は、プレス機に取り付けられたトリミング型３の上型４と下型５との間にセットされる。なお、本実施形態では、トリミング型３にセットされたダイカスト鋳物１の温度は５０℃である。
【００１４】
図１に示されるように、トリミング型３の上型４には、ダイカスト鋳物１の各下穴に対応する位置に転造装置６が配設されている。各転造装置６は、工具ホルダに保持された転造タップ７（転造工具）を正回転／逆回転させるためのサーボモータ８を有している。そして、プレス機にモーション制御可能なサーボプレス機を採用して、転造タップ７の正回転／逆回転（転造動作）を上型４の昇降動作（整形動作）に同期させることにより、プレス機の１モーションでトリミングと雌ねじの転造とが同時に実施される。なお、本実施形態では、転造時の潤滑剤として、ダイカスト型のキャビティ面に塗布された離型剤と同一の離型剤が、アーム型ロボットに取り付けられたノズルから各下穴へ向けて供給（噴射）される。
【００１５】
次に、本転造方法の作用を説明する。
図２に示される図表は、各加工条件下で、アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）製のダイカスト鋳物１（図１参照）の、下穴径が５．２ｍｍ、５．４ｍｍ、５．６ｍｍの各下穴に、Ｍ６の雌ねじを転造により加工した場合の、各々の加工性の可否を比較したものである。図中○は、転造タップ７にアルミニウムの付着等がなく加工性が良好であることを示し、図中×は、加工性が不良であることを示す。
【００１６】
また、各加工条件Ａ〜Ｇは以下のとおりである。
（１）加工条件Ａ
常温（２０℃）のダイカスト鋳物１にドライ加工（潤滑剤及び離型剤を使用しないで）で雌ねじを転造する、従来技術に対応する条件である。
（２）加工条件Ｂ
５０℃のダイカスト鋳物１にドライ加工で雌ねじを転造する、本転造方法に対応する条件である。
（３）加工条件Ｃ
常温（２０℃）のダイカスト鋳物１に転造専用の潤滑剤で潤滑して雌ねじを転造する、従来技術に対応する条件である。
（４）加工条件Ｄ
常温（２０℃）のダイカスト鋳物１に水溶性の離型剤で潤滑して雌ねじを転造する、本転造方法に対応する条件である。
（５）加工条件Ｅ
５０℃のダイカスト鋳物１に水溶性の離型剤で潤滑して雌ねじを転造する、本転造方法に対応する条件である。
（６）加工条件Ｆ
常温（２０℃）のダイカスト鋳物１に油性の離型剤で潤滑して雌ねじを転造する、本転造方法に対応する条件である。
（７）加工条件Ｇ
５０℃のダイカスト鋳物１に油性の離型剤で潤滑して雌ねじを転造する、本転造方法に対応する条件である。
【００１７】
加工条件Ａと加工条件Ｂとを比較すると、転造時のダイカスト鋳物１の温度を５０℃とすることで、常温（２０℃）では加工性が不良であった下穴径５．４ｍｍの下穴においても良好な加工性を得られることがわかる。また、加工条件Ｂと加工条件Ｃとを比較すると、ダイカスト鋳物１の温度を５０℃とすることで、ドライ加工であっても、常温のダイカスト鋳物１で転造専用の潤滑剤を使用して転造した場合と同等の加工性が得られることがわかる。
【００１８】
さらに、加工条件Ｄ及び加工条件Ｆの結果から、常温のダイカスト鋳物１であっても、水性又は油性の離型剤を転造時の潤滑剤として使用することで、転造専用の潤滑剤を使用して転造した場合と同等の精度（品質）の雌ねじが得られることがわかる。そして、加工条件Ｅ及び加工条件Ｇの結果から、水性又は油性の離型剤を転造時の潤滑剤として使用して、且つ、ダイカスト鋳物１の温度を５０℃とすることで、他の加工条件では良好な加工性を得ることができなかった下穴径５．２ｍｍの下穴への転造に対して良好な加工性が得られることがわかる。
【００１９】
本実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、ダイカスト型から取り出されて常温（概して２０℃）に冷却されるまでの間の、ダイカスト時の余熱が十分に蓄熱された状態のダイカスト鋳物１に転造を施すことで、ダイカスト鋳物１の組成を操作することなく、すなわち、鋳造性を犠牲にすることなく、転造時の加工性（転造性）を高めることができる。
【００２０】
そして、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物１に雌ねじを転造する場合、転造時のダイカスト鋳物１の温度を５０℃とすることで、ドライ加工、すなわち、転造専用の潤滑剤を使用することなく、転造専用の潤滑剤で潤滑して常温（２０℃）のダイカスト鋳物に転造する場合と同等の転造時の加工性（転造性）を得ることができる。その結果、転造専用の潤滑剤を使用した従来方法と同等の精度（品質）の雌ねじを、ドライ加工で得ることが可能になる。これにより、潤滑剤の使用を廃止することも可能であり、廃液処理に要するコストを削減することができる。
【００２１】
また、転造時の潤滑に離型剤を使用することで、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物１に雌ねじを転造する場合、転造専用の潤滑剤を使用した場合と同等の転造時の加工性（転造性）を得ることができ、転造専用の潤滑剤を使用した従来方法と同等の精度（品質）の雌ねじを得ることが可能である。加えて、ダイカスト鋳物１の温度を５０℃以上とすることで、転造専用の潤滑剤を使用した場合に良好な加工性を得ることが困難であった下穴径（例えば、Ｍ６の下穴で５．２ｍｍ）の下穴に対しても良好な転造時の加工性（転造性）を得ることができ、アルミニウム合金製のダイカスト鋳物１により高い精度の雌ねじを転造により加工することが可能になる。
【００２２】
そして、ダイカスト時にダイカスト型に塗布される離型剤と同一の離型剤を潤滑剤として使用することで、既存設備で、潤滑性に優れる油性の離型剤を転造時の潤滑剤として使用することができる。さらに、ダイカスト時に雌ねじの下穴を形成する場合、ダイカスト型に塗布された離型剤は、その殆どがダイカスト型から取り出されたダイカスト鋳物１へ移るので、離型剤の下穴への供給を省略することも可能である。
【００２３】
また、転造装置６の転造動作をトリミング型３の上型４（プレス機のラム）の昇降動作（整形動作）に同期させることで、ダイカスト鋳物１のトリミング工程（整形工程）で転造を同時に行うことが可能であり、製造工程を合理化することができる。
【００２４】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
本実施形態では、ダイカスト鋳物１の転造時の温度を５０℃としたが、アルミニウムの再結晶温度（１５０〜２５０℃）よりも低い温度であれば、例えば７０℃であってもよい。
本実施形態では、転造時の潤滑剤として下穴へ供給される離型剤をノズルによって噴射したが、作業者が下穴又は転造タップ７へ直接噴霧してもよい。つまり、転造をどの時点（工程）で実施するかに応じて適当な離型剤の供給方法を選択すればよい。
転造装置６の転造動作をトリミング型３の上型４（プレス機のラム）の昇降動作（整形動作）に同期させるのが難しい場合、工程を分ける、すなわち、プレス機の最初の１モーションでトリミングを行い、連続する次の１モーションで転造を行うように構成してもよい。
本実施形態では、トリミング工程で転造を行った場合を説明したが、ダイカスト鋳物１に転造を施すタイミングは、ダイカスト鋳物１の温度が予め決められた範囲内（例えば、５０〜７０℃）であるのであればどのタイミングでもよく、ダイカスト鋳物１（蓄熱性）に応じて適宜決定することができる。例えば、比較的肉厚並びに重量が大きい（蓄熱性が高い）ダイカスト鋳物１であれば、常温に冷却されるまでに時間を要するため、外観を検査する工程でダイカスト鋳物１に転造を施してもよいし、比較的肉厚並びに重量が小さい（蓄熱性が低い）ダイカスト鋳物１の場合、ダイカスト型から取り出して水没冷却させる前のダイカスト鋳物１に転造を施してもよい。さらに、ダイカスト鋳物１の鋳造方案２の除去をＮＣ加工機を使用して行う場合、通常の工具交換で加工機の主軸に転造工具を装着して、同一工程でダイカスト鋳物１に雌ねじを転造してもよい。
本実施形態では、サーボプレスのモーションに同期させるためサーボモータ８を有する転造装置６を採用したが、例えば、クラッチ式プレス機に市販のタッピングユニットを組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  ダイカスト鋳物、２  鋳造方案、３  トリミング型、４  上型、５  下型、６  転造装置、７  転造タップ（転造工具）、８  サーボモータ
【図１】
0005835562.tif 000002
【図２】
0005835562.tif 000003