ブックタイトルマツダ技報　2013 No.31

概要

マツダ技報　2013 No.31

No.31(2013)マツダ技報論文・解説35SKYACTIV技術を実現した高精度薄肉ダイカストとその金型技術Die Design Technology Realizing the High-Precision andThin-Walled Die-Casting for SKYACTIV Technology大塚真*1河野一郎*2小国英明*3Makoto OhtsukaIchiro KounoHideaki Oguni菅谷智*4*5竹村幸司佐々木大地*6Satoshi Sugaya Kouji Takemura Daichi Sasaki要約エンジン性能に影響の大きな部品であるシリンダブロックはダイカストによって生産されている。SKYACTIVエンジンの量産化にあたっては,その卓越した製品性能を実現するために,シリンダブロックの寸法精度を向上し薄肉軽量化を達成しながら,生産性も向上させる工法への進化が課題であった。「最適充填」と「安定化」という考え方に基づいて超高速高真空ダイカストを実用化した。一方,ダイカストの鋳造工程は金型内で進行するため,この革新的工法を実現するためにはそれに適した金型技術が求められた。これに対し,中心となる金型設計はもとより,製品開発の初期段階に始まり金型メンテに至るまで全ての領域において,必要とされる技術の確立を行った結果,寸法精度に優れた薄肉軽量シリンダブロックを量産に導くことができた。SummaryIn general, the cylinder block is manufactured through aluminum die-casting process. For theSKYACTIV engine to be mass-produced, Mazda had to face two conflicting challenges to deliver itsremarkable performance: development of a lighter and thinner-walled cylinder block with improveddimensional accuracy and productivity. As a result of much hard work, an ultra-high-speedultra-high-vacuum die-casting process was successfully put into practice based on the concepts of“optimized filling”and“stabilized process”.Meanwhile, since the die-casting process mostly develops in the die cavity, a suitable die-castingtechnology was necessary to make this innovative technique a reality. To this end, Mazda developeddie-design and other required technologies, covering the whole engineering process fromearly stages of product development to die maintenance. Consequently Mazda was able to bring adimensionally-accurate thin-walled cylinder block into mass production.1.はじめに近年,自動車の環境性能に対する社会的要請の高まりもあり,軽量化を目的として,乗用車用エンジンには多くのアルミ部品が使われているが,それらの生産プロセスにはダイカスト工法(以下,ダイカスト)が広く用いられている。ダイカストは溶融した金属(溶湯)を金型で形成した空間(キャビティ)に100分の1秒オーダで瞬時に注入(射出)して凝固させる鋳造法で,寸法精度の優れた鋳物をハイサイクルで生産可能である。エンジン性能に影響の大きな部品であるシリンダブロックもダイカストによって生産されている。しかし,SKYACTIVエンジンの量産化にあたっては,環境性能と動力性能を両立するために,これまで以上に踏み込んだ寸法精度の改善により,製品機能を満たしながら*1~6パワートレイン技術部Powertrain Production Engineering Dept.―197―