改訂・増補版

アルミニウム合金ダイカスト

Defects of aluminum Die Casting & Its Countermeasure

菅野友信・植原寅蔵 共著

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B5判、上製本、本文578頁、定価10,080円


目次内容

1.欠陥と対策
1.1 アルミニウム合金ダイカストに発生する欠陥
1.2 欠陥の程度の分類と不良品との関係
1.3 ダイカスト法の製造工程とそれによる欠陥との関係
1.4 不良率および欠陥別不良率の調査
1.5 不良品に対する考え方と不良対策
1.6 不良をつくらない検査、製造方式への考え方
1.7 品質保証体制
1.8 ダイカスト技術の向上
2.製品設計と不良対策
2.1 製品設計と不良対策
2.2 製品仕様と製品の細部設計
2.2.1 製品設計上での肉厚と許容応力
2.2.2 必要な抜勾配
2.2.3 鋳抜穴、中子穴の大きさと深さ
2.2.4 形状細部の製品設計
2.3 製品設計
2.3.1 ダイカスト製品設計の基本
2.3.2 中子ピンに収縮応力を避ける製品設計
2.3.3 可動中子を避ける製品設計
2.3.4 型逃げ、中子逃げによる中子破損を避ける製品設計
2.3.5 収縮による変形を防止するための製品設計
2.3.6 押出し上の諸問題と製品設計
2.3.7 金型の強度・熱応力を考慮した製品設計
2.3.8 鋳巣防止のための製品設計
2.3.9 高生産性を得るための製品設計
2.4 不良対策例
2.4.1 自動車部品レバーの中子ピン折れの対策
2.4.2 電気部品シャーシの変形およびかじり不良の対策
2.4.3 電気部品カバーの押出ピン跡の欠肉および変形不良の対策
3. 縮代、寸法精度と寸法不良対策
3.1 縮代、寸法精度と不良問題
3.2 ダイカストの縮代
3.2.1 製品形状と縮代
3.2.2 中子などがあって自由に収縮できない場合の縮代
3.2.3 中子などなくて自由に収縮できる場合の縮代
3.2.4 一般的な場合の縮代
3.2.5 鋳造条件と中子などあって自由に収縮できない場合の縮代
3.2.6 鋳造条件と中子などなくて自由に収縮できる場合の縮代
3.2.7 中子などある場合の縮代の比較
3.2.8 合金の種類と縮代
3.2.9 製品の複雑さ、肉厚などと縮代
3.2.10 金型設計時の縮代の想定
3.3 縮代によるダイカスト製品の異形(変形)
3.3.1 キャビティ形状と製品形状の非相似性
3.3.2 第一種の異形
3.3.3 金型温度、製品温度と第2種の異形
3.3.4 縮代によるダイカスト製品の異形
3.4 寸法精度
3.4.1 ダイカストの寸法精度およびその標準
3.4.2 ダイカストの寸法精度の考え方とその最高精度
3.4.3 金型の熱処理変形と寸法精度の問題
3.5 不良対策例
3.5.1 寸法過大による不良品、寸法過小による不良品の対策
3.5.2 エンジンカバーのピッチ不良の対策
4. 金型設計と寸法不良対策
4.1 金型設計と寸法不良対策
4.2 力学的諸問題と金型設計
4.2.1 型開力、型締力およびダイカストマシンの選定
4.2.2 金型に加えられる力と金型と強度
4.2.3 型逃げと中子逃げの関係
4.2.4 はぐみ不良を避ける金型設計
4.3 不良対策例
4.3.1 計器部品の型逃げによる不良対策
4.3.2 電気部品フレームのはぐみによる穴位置不良の対策
4.3.3 産業機械部品カバー鋳ばりの食込み不良の対策
4.3.4 小型シリンダーの金型破損による余肉不良の対策
5. 鋳造方案の設計および不良問題
5.1 鋳造方案と不良問題
5.1.1 鋳造方案
5.1.2 鋳造方案と不良問題
5.2 鋳造方案の基本設計
5.2.1 鋳造方案の基本設計における考え方
5.2.2 型込め法と金型分割面の選定
5.2.3 湯口および湯溜位置の想定と金型分割面
5.3 鋳造方案の細部設計
5.3.1 湯口、湯道の形状、大きさ、位置
5.3.2 湯溜、ガス抜きの形状、大きさ、位置
5.3.3 鋳造方案の実例
5.4 ILZRO方式の鋳造方案
5.4.1 ILZRO鋳造方案の基本的考え方
5.4.2 ILZRO鋳造方案の基本設計
5.4.3 ILZRO鋳造方案の細部設計
5.5 オーストラリア方式の鋳造方案
5.5.1 オーストラリア鋳造方案の基本的考え方
5.5.2 オーストラリア鋳造方案の基本設計
5.5.3 オーストラリア鋳造方案の細部設計
5.5.4 ILZROおよびオーストラリア方式の鋳造方案について
5.6 SDCE方式の鋳造方案
5.6.1 概要
5.6.2 溶湯の流路の想定
5.6.3 セグメントに分割
5.6.4 湯溜
5.6.5 湯口面積
5.6.6 湯道の配置
5.7 不良対策例
5.7.1 平板ダイカストに発生した湯境い、湯じわ対策
6.金型冷却方案の設計および不良問題
6.1 金型冷却方案と不良問題
6.1.1 金型冷却
6.1.2 金型冷却方案と不良問題
6.1.3 金型冷却方案と熱伝導問題
6.2 G.Ulmerの金型冷却方案
6.2.1 金型冷却方案の基本的考え方
6.2.2 冷却水路の計算
6.2.3 金型における温度の侵入と温度勾配
6.2.4 温度勾配、冷却水路および金型の温度調節
6.3 SDCEの金型冷却方案
6.3.1 金型冷却方案の基本的考え方
6.3.2 入熱量の解析
6.3.3 冷却水路の設計
6.3.4 ILZROの冷却水路の設計
6.4 金型冷却技術
6.4.1 金型冷却法と金型冷却技術
6.4.2 熱流の制御
6.4.3 金型冷却技術
6.5 金型冷却と肉厚部のひけ巣問題
6.5.1 肉厚部のひけ巣と表面ひけ
6.5.2 金型冷却法と肉厚部のひけ巣防止問題
7. 金型における不良問題とその対策
7.1 金型と不良問題
7.1.1 金型と不良問題の総括
7.1.2 金型程度が原因となる欠陥とその対策
7.1.3 新作金型における不良問題とその対策
7.2 金型寿命
7.2.1 金型寿命の調査
7.2.2 金型の故障と補修
7.2.3 金型寿命対策
7.3 ヒートチェック、溶損、摩耗および焼付とその対策
7.3.1 ヒートチェックの発生と進展
7.3.2 熱応力とヒートチェック発生の考察
7.3.3 金型表面温度とヒートチェックおよびその対策
7.3.4 ヒートチェックの評価と標準
7.3.5 金型の溶損、摩耗、焼付とその対策
7.3.6 金型の表面処理
8. ダイカストマシンの射出装置の挙動と製品の充填条件の水力学的考察
8.1 射出装置の挙動の水力学的考察
8.1.1 鋳造メカニズムの基礎
8.1.2 射出装置の空打ちのときの出力
8.1.3 射出装置の実打ちのときの出力
8.1.4 噴射口の大きさによる噴射速度、噴出流量、出力の変化およびプランジャー速度を変えたときのそれらの変化
8.1.5 アキュムレータの圧力を変えたときの噴出速度、噴出流量などの変化
8.1.6 メタルスリーブの直径を変えたときの噴出速度、噴出流量などの変化
8.1.7 液圧式射出装置の性能
8.1.8 射出時における問題点と射出装置の種類
8.2 製品の充填条件の水力学的考察と射出方案の設計
8.2.1 湯口面積
8.2.2 製品の充填条件と湯口面積
8.2.3 湯口速度
8.2.4 充填条件の選定および湯口面積の計算
8.2.5 射出方案の設計
8.2.6 鋳造と計測
8.3 不良対策例
8.3.1 事務用品ベースの湯廻り欠陥の対策
8.3.2 自動車部品カバーの湯廻り欠陥の対策
9. 充填時間、充填中の溶湯の冷却および金型表面温度の上昇
9.1 充填時間
9.1.1 充填時間と熱伝導式
9.1.2 F.C.Bennettの計算式
9.1.3 H.H.Pokornyの計算式
9.1.4 G.Ulmerおよびドイツダイカスト用計算尺手引書の計算式
9.1.5 J.FWallaceらおよびSDCEダイカスト用計算尺の計算式
9.1.6 西村らの計算式
9.1.7 M.F.Makel'skiらの研究およびその結果から充填時間などに対する著者の見解
9.2 充填中の溶湯の冷却と金型表面温度の上昇
9.2.1 E.A.Hermanの計算
9.2.2 溶湯の熱損失と温度低下
9.2.3 キャビティ表面への熱の流れと金型表面温度の上昇
9.2.4 溶湯充填中におけるキャビティ表面への熱移動状況の解析
10. 方案、条件と金型の温度管理
10.1 方案、条件
10.1.1 方案設計および条件管理と不良対策
10.1.2 計測鋳造
10.1.3 鋳造における条件管理
10.2 金型の温度管理
10.2.1 金型温度とその管理
10.2.2 金型の自動温度調節装置
10.2.3 新金型温度管理法
11. ダイカストマシンの管理と新型ダイカストマシン
11.1 ダイカストマシンと不良問題
11.1.1 ダイカストマシンの役割
11.1.2 ダイカストマシンの管理状況
11.2 型締装置関係の管理
11.2.1 型締力のバランスの問題
11.2.2 鋳ばりの吹出しおよび発生とその対策
11.2.3 型締力の自動制御および不良ゼロ対策
11.2.4 付属機器の管理状況とその不良ゼロ対策
11.3 射出装置関係の管理
11.3.1 プランジャー速度とアキュムレーター圧力の管理
11.3.2 スリーブと射出装置の芯出し
11.3.3 スリーブとダイプレートの温度およびスリーブ穴とのはめあい
11.3.4 スリーブとチップとのクリアランスおよびチップの摩耗(チップの寿命)
11.3.5 スリーブの寿命
11.4 スリーブ内の溶湯の管理と新ダイカスト法
11.4.1 スリーブおよびスリーブ内での溶湯の管理
11.4.2 スリーブ内での溶湯の温度低下
11.4.3 スリーブ内での溶湯の凝固と破断チル層
11.4.4 新ダイカスト法
11.4.5 スリーブ内での湯流れに対する臨界速度の研究
11.5 新ダイカストマシンと新射出装置
11.5.1 新しダイカストマシンと不良対策
11.5.2 東芝コンピュータコントロールダイカスチマシン
11.5.3 可変速の新射出装置の開発
11.5.4 宇部DDV方式の可変速新射出装置
11.5.5 米国における可変速新射出装置
12. 離型剤、ダイカスト中のガスと不良問題
12.1 離型剤とその使用法および管理
12.1.1 離型剤と不良問題
12.1.2 現在の水溶性離型剤
12.1.3 離型剤の塗布と塗布における問題点
12.1.4 離型剤使用上の問題点と管理
12.2 ダイカスト中のガスの研究と不良問題
12.2.1 ダイカスト中のガスと不良問題
12.2.2 溶湯中の水素ガスと製品中のガスの問題
12.2.3 ダイカスト中のガスの種類および離型剤などの影響の研究
12.2.4 ガス量に対する鋳造条件などの影響の研究
12.2.5 含有ガスの分布状態と湯流れとの関係の考察
12.2.6 窒素ガス量とガス抜き、湯流れの状況の考察
12.2.7 水素および窒素以外のガス量に対する考察
13. ダイカスト湯流れの実験と考察
13.1 湯流れと不良問題
13.1.1 湯流れの問題
13.1.2 湯流れと不良問題
13.2 ダイカストの湯流れの実験および研究
13.2.1 J.F.Wallaceらの湯流れに関する基礎的実験
13.2.2 岩田らの湯流れに関する実体実験
13.3 ダイカスト湯流れの考察
13.3.1 H.K.Bartonの基礎的考え方
13.3.2 H.K.Bartonの熱的影響を考慮した湯流れの考え方
13.3.3 キャビティに良好な湯流れを得るための基本的事項
13.3.4 参考になる水の流れの性質
13.3.5 湯流れ模様からみた湯流れの考察
13.3.6 湯流れ対策
13.3.7 湯流れのシミュレーション
14. 湯流れと鋳巣の考察および新ダイカスト法
14.1 湯流れと鋳巣
14.1.1 鋳巣の種類と湯流れの問題
14.1.2 L.Garberらの鋳巣に対する実験
14.1.3 J.F.Wallaceらの鋳巣に対する実験
14.1.4 H.K.Bartonの湯流れと鋳巣との考え方
14.1.5 鋳巣発生機構と鋳巣対策
14.2 新ダイカスト法
14.2.1 新ダイカスト法の発展とその特徴
14.2.2 GF法および真空ダイカスト法
14.2.3 局部加圧付ダイカスト法(スクイーズ併用ダイカスト法)
14.2.4 酸素雰囲気ダイカスト法(PF法)
14.2.5 アキュラッド法および高圧凝固法
14.2.6 低速ダイカスト法(層流充填ダイカスト法)
14.2.7 スクイーズキャスティング法(高圧鋳造法)
14.2.8 中圧ダイカスト法
15. 割れ・耐気密性および検査
15.1 割れおよび耐気密性不良
15.1.1 割れの種類とその原因
15.1.2 雄谷らの鋳造割れの研究
15.1.3 ダイカスト割れの考察
15.1.4 耐気密性不良とその対策
15.2 検査
15.2.1 検査の問題
15.2.2 浸透深傷検査
15.2.3 X線透視検査装置
15.2.4 三次元座標測定機
15.2.5 耐気密性試験
16. ハードスポットと溶解およびアルミニウム合金ダイカスト
16.1 ハードスポット
16.1.1 ハードスポットの種類
16.1.2 非金属性ハードスポット
16.1.3 金属性ハードスポット
16.1.4 複合ハードスポット
16.1.5 偏折性ハードスポット
16.1.6 ハードスポットの判定法
16.2 溶解およびアルミニウム合金ダイカスト
16.2.1 アルミニウム合金ダイカスト工場の溶解および保温作業
16.2.2 原料および原料の管理
16.2.3 溶解炉および溶解用具
16.2.4 溶解作業
16.2.5 アルミニウム合金ダイカストの化学成分とその影響
16.2.6 アルミニウム合金ダイカストの性質
17. 不良対策の総括と自動化
17.1 品質管理とダイカスト技術
17.1.1 品質管理
17.1.2 ダイカスト技術
17.2 自動化とダイカスト技術
17.3 自動化とその現状
17.3.1 自動化機器の使用状況
17.3.2 溶解配湯の自動化
17.3.3 鋳造工程および鋳造一鋳仕上げ工程の自動化
17.3.4 ロボットによる自動化
17.3.5 全工程の自動化(FM工場化)の現状
17.4 自動化の展望
17.5 不良対策の総括

追録1 ダイカストマシンと射出計画の設計
追録2 Vp 2-Vg 2`ダイアグラムと射出管理