CN107350449A - 压铸机及固液共存态金属的成形方法 - Google Patents

Abstract

提供能够对固液共存态金属适当地赋予压力的压铸机。压铸机(1)具有：合模装置(7)，其进行一对模具(101)的模开闭及合模；射出装置(9)，其使柱塞(41)在通过一对模具(101)之间的套筒(39)内前进，从而向一对模具(101)进行射出；控制装置(47)，其控制合模装置(7)及射出装置(9)。控制装置(47)具有射出控制部(93)及加压用合模控制部(95)。射出控制部(93)以在一对模具(101)隔着间隙而相对的状态时开始射出的方式控制射出装置(9)。加压用合模控制部(95)以在射出开始后进行模具接触及合模的方式控制合模装置(7)。进而，射出控制部(93)进行使柱塞(41)在所述柱塞停止前减速的控制。

Description

压铸机及固液共存态金属的成形方法

技术领域

本发明涉及压铸机及固液共存态金属的成形方法。需要说明的是，固液共存态金属可以是液状金属被冷却而成为固液共存状态的半凝固金属、及固体金属被加热而成为固液共存状态的半熔融金属的任一种。

背景技术

已知有将固液共存态金属成形的技术。例如，在专利文献1中，在结构与将液状金属(熔液)成形的通常的压铸机相同的压铸机中，向在合模后的模具间通过的套筒供给半凝固金属，通过柱塞将套筒内的半凝固金属向模具间射出，由此进行成形。另外，在专利文献2中，向开模的模具间搬送半熔融金属(不进行射出)，接着将模具合模，由此进行成形。

需要说明的是，在非固液共存态金属成形领域的树脂成形领域，已知有如下所谓的射出压缩成形法，即，向稍稍开模的模具间射出熔融树脂，之后，进行合模而进行成形。

专利文献1：(日本)特开2014－217865号公报

专利文献2：(日本)特开2011－67838号公报

在将固液共存态金属成形时，当对固液共存态金属赋予较高的压力时，能够压缩初晶而将组织致密化。即，能够提升产品品质。另一方面，在专利文献1那样地通过柱塞对固液共存态金属赋予压力的构成中，难以对固液共存态金属赋予足够的压力。另外，在专利文献2那样地向开模的模具间搬送固液共存态金属而通过合模对固液共存态金属赋予压力的构成中，开模方向被限定为垂直方向，另外，必须构成固液共存态金属成形用的专用装置。

发明内容

因此，优选提供能够适当地对固液共存态金属赋予压力的压铸机及固液共存态金属的成形方法。

本发明一方面的压铸机具有：合模装置，其进行一对模具的模开闭及合模；射出装置，其使柱塞在通过所述一对模具之间的套筒内前进，从而向所述一对模具进行射出；控制装置，其控制所述合模装置及所述射出装置，所述控制装置具有：射出控制部，其以在所述一对模具隔着间隙而相对的状态时开始射出的方式控制所述射出装置；加压用合模控制部，其以在射出开始后进行模具接触及合模的方式控制所述合模装置，所述射出控制部进行在所述柱塞停止前使所述柱塞减速的控制。

优选的是，所述射出控制部进行在固液共存态金属向所述一对模具之间的填充接近完成导致的射出压力的上升之前使所述柱塞减速的控制。

优选的是，所述射出控制部进行使所述柱塞停止的控制作为使所述柱塞减速的控制。

优选的是，还具有通电传感器，其输出与所述模具内的规定位置的通电对应的信号，所述射出控制部在基于来自所述通电传感器的信号检测到通电时，使所述柱塞减速。

优选的是，所述模具在其内部构成制品部及溢出部，所述规定位置是所述溢出部内的从该溢出部的端部向所述制品部侧分离的位置。

优选的是，还具有温度传感器，其输出与所述制品部的温度对应的信号，所述加压用合模部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述制品部的温度下降至规定的加压开始温度时，开始模具接触及合模的控制。

优选的是，还具有温度传感器，其输出与所述模具内的温度对应的信号，所述射出控制部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述模具内的温度上升至规定的减速开始温度时，开始使所述柱塞减速的控制。

优选的是，所述加压用合模控制部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述模具内的温度下降至规定的加压开始温度时，开始模具接触及合模的控制。

优选的是，还具有位置传感器，其输出与所述柱塞的位置对应的信号，所述射出控制部在基于来自所述位置传感器的信号检测到所述柱塞的位置到达规定的减速开始位置时，开始使所述柱塞减速的控制。

优选的是，所述射出控制部在检测到从射出开始后的规定时刻起经过了规定长度的时间时，开始使所述柱塞减速的控制。

优选的是，还具有速度传感器，其输出与所述柱塞的速度对应的信号，所述射出控制部在以使所述柱塞以规定的目标速度向所述模具前进的方式进行控制的状态下，在基于来自所述速度传感器的信号检测到所述柱塞的速度下降到比所述目标速度低的规定的减速开始速度时，开始使所述柱塞减速的控制。

优选的是，还具有压力传感器，其输出与射出压力对应的信号，所述射出控制部在以使所述柱塞以规定的目标速度向所述模具前进的方式进行控制的状态下，在基于来自所述压力传感器的信号检测到射出压力上升至规定的减速开始压力时，开始使所述柱塞减速的控制。

本发明另一方面的固液共存态金属的成形方法，具有如下的步骤：以通过柱塞向隔着间隙而相对的一对模具之间挤出在该一对模具之间通过的套筒内的固液共存态金属的方式，对驱动所述柱塞的驱动部进行控制的射出步骤；进行被射出了所述固液共存态金属的所述一对模具的合模的加压用合模步骤，在所述射出步骤中，进行在所述柱塞停止前使所述柱塞减速的控制。

根据上述构成或步骤，能够适当地对固液共存态金属赋予压力。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的压铸机的主要部分的构成的侧面图；

图2是表示图1的压铸机的半凝固金属供给装置的一例的示意图；

图3(a)及图3(b)是表示图1的压铸机的各种传感器的示意图；

图4是表示图1的压铸机的信号处理系统的构成的框图；

图5(a)～图5(c)是示意性地表示图1的压铸机所执行的铸造循环的概要的剖面图；

图6(a)～图6(c)是表示图5(c)的后续的剖面图；

图7(a)及图7(b)是表示比较例及实施方式的射出速度、射出压力及合模力的经时变化的图；

图8(a)～图8(c)是表示射出及加压控制的概要的示意图；

图9是表示图1的压铸机的控制装置所执行的循环处理的步骤的一例的流程图；

图10(a)～图10(c)是表示第一～第三变形例的开始柱塞的减速时的控制的示意图；

图11是表示第二实施方式的压铸机的要部构成的侧面图。

标记说明

1：压铸机

7：合模装置

9：射出装置

39：套筒

41：柱塞

47：控制装置

93：射出控制部

95：加压用合模控制部

101：模具

具体实施方式

＜第一实施方式＞

(压铸机的整体结构)

图1是表示本发明第一实施方式的压铸机1的主要部分的构成的局部剖切的侧面图。

压铸机1向模具101内(腔室Ca等空间。以下相同。)射出液状金属(熔液)或固液共存态金属，使该金属在模具101内凝固，由此制造压铸件(成形件)。需要说明的是，压铸机1可用于液状金属及固液共存态金属的任一种的成形，但在以下的说明中，主要说明作为固液共存态金属的一例的半凝固金属的成形的构成及步骤。金属例如为铝或铝合金。

模具101包括例如固定模具103及移动模具105。在本实施方式的说明中，为了方便，用一种阴影表示固定模具103或移动模具105的截面，但这些模具既可以是直刻式，也可以是嵌入式。另外，固定模具103及移动模具105也可以与型芯等组合。

压铸机1具有例如进行用于成形的机械动作的机器主体3和对机器主体3的动作进行控制的控制单元5。机器主体3具有例如进行模具101的开闭及合模的合模装置7、向模具101的内部射出半凝固金属的射出装置9、将压铸件从固定模具103或移动模具105(图1中为移动模具105)挤出的挤出装置11。另外，机器主体3具有向射出装置9供给半凝固金属的供给装置13(参照图2)。

在压铸机1中，除了供给装置13及控制单元5以外的构成(例如合模装置7及射出装置9的构成)可以设为与将液状金属或固液共存态金属射出而进行成形的公知的各种构成相同。另外，供给装置13的构成可以设为与公知的各种半凝固金属供给装置的构成相同。

合模装置7例如作为基本的构成，具有保持固定模具103的固定模板15、保持移动模具105的移动模板17、架设在两模板上的一个以上(通常为多个。例如四个。)系杆19。

固定模板15及移动模板17互相相对地配置，在其相对侧(前面侧)保持固定模具103或移动模具105。通过使移动模板17在与固定模具15相对的方向(模开闭方向)上移动，进行模具101的模开闭。另外，例如，在模具101闭模(模具接触)的状态下(用双点划线表示)，在固定模板15上固定的系杆19的移动模板17侧部分被向移动模板17的背后(纸面左侧)拉伸，由此得到与系杆19的拉伸量对应的合模力(将模具101合在一起的作用力)。

另外，合模装置7具有例如电动式且连杆式的合模驱动部21作为用于实现模开闭及合模的驱动部。具体地，合模驱动部21具有例如位于移动模板17的背后的连杆外壳23、夹置在连杆外壳23与移动模板17之间的多个连杆25、向多个连杆25赋予驱动力的合模电动机27。

连杆外壳23与系杆19的纸面左侧部分固定。另外，如上所述，系杆19的纸面右侧部分与固定模板15固定。因此，当通过合模电动机27对多个连杆25赋予驱动力，连杆外壳23与移动模板17相互分离时，移动模板17朝向固定模板15移动，进行闭模。驱动力的赋予也可以在模具接触而移动模板17向固定模板15的移动被限制之后继续。因此，系杆19被向移动模板17的背后拉伸，产生合模力。

合模电动机27例如为旋转式电动机。合模电动机27的旋转例如通过丝杠机构29被转换成平移运动而向连杆25传递。丝杠机构29具有例如相对于连杆外壳23的轴向移动被限制且通过合模电动机27而绕轴旋转的丝杠轴31、和与丝杠轴31拧合且与连杆25连结且绕轴旋转被限制的螺母33(十字头)。

另外，合模装置7具有对合模电动机27的旋转进行检测的编码器35和对合模力进行检测的合模力传感器37。

编码器35既可以是增量式，也可以是绝对式。编码器35及/或控制单元5通过对编码器35中生成的脉冲数量进行累计，能够检测移动模板17和连杆外壳23(系杆19的连杆外壳23侧部分)间的相对位置。因此，编码器35能够在模具接触前检测移动模板17的位置，在模具接触后检测系杆19的伸长。

合模力传感器37包括例如应变仪而构成，其安装于系杆19中在合模过程中伸长的部分，生成与系杆19的应变对应的信号。合模力传感器37及/或控制单元5能够基于所生成的信号(应变)和系杆19的信息算出合模力。合模力的算出所使用的系杆19的信息例如为系杆19的根数、杨氏模量及截面面积(直径)。

射出装置9具有例如在模具101内通过的套筒39、可在套筒39内滑动的柱塞41、对柱塞41进行驱动的射出驱动部43。需要说明的是，在射出装置9的说明中，将模具101侧设为前方，将其相反侧设为后方。

在半凝固金属配置于套筒39内的状态下，柱塞41通过在套筒39内从图示的位置向前方滑动，将半凝固金属向模具101内挤出(射出)。之后，在模具101内使半凝固金属凝固，由此形成压铸件。

套筒39例如是与固定模具103连结的筒状部件，在上面开设有用于将金属材料收纳到套筒39内的供给口39a。需要说明的是，在套筒39专用于固液共存态金属的情况下，供给口39a也可以由将套筒39的上面后端切开的切口构成。柱塞41具有可在套筒39内沿前后方向滑动的柱塞头41a、和前端固定在柱塞头41a上的柱塞杆41b。

射出驱动部43例如为液压式，包括射出缸45而构成。射出缸45具有缸部45a、和向缸部45a的前方延伸而与柱塞杆41b的后端连结的活塞杆45c。而且。通过相对于缸部45a沿轴向对活塞杆45c进行驱动，柱塞41被驱动。

控制单元5例如具有进行各种运算并输出控制指令的控制装置47(参照图4)、显示图像的显示装置49、接受操作者的输入操作的输入装置51。另外，从另一角度，控制单元5例如包括具有电源电路及控制电路的未图示的控制盘、和作为用户界面的操作部53。

控制装置47例如设于未图示的控制盘及操作部53。控制装置47可以适当分割甚至分散而构成。例如，控制装置47可以包括合模装置7、射出装置9、挤出装置11及半凝固金属供给装置13中每个装置的下位控制装置、和进行这些下位控制装置间的同步等控制的上位控制装置而构成。

显示装置49及输入装置51例如设于操作部53。操作部53例如设于合模装置7的固定模板15上。显示装置49例如由包括液晶显示器乃至有机EL显示器的触摸面板构成。输入装置51例如由机械式开关及所述触摸面板而构成。

(半凝固金属的供给装置的构成)

图2是表示向射出装置9供给半凝固金属的供给装置13的一例的示意图。

供给装置13构成为由液状的金属材料M制造半凝固状的金属材料M而向套筒39供给的装置。供给装置13例如具有保持液状的金属材料M的保持炉55、从保持炉55汲取液状的金属材料的浇注装置57、由浇注装置57浇注了液状的金属材料并使浇注的液状的金属材料成为半凝固状态的半凝固化装置59。

保持炉55及浇注装置57可以设为例如与将液状的金属材料成形的普通压铸机中用于向套筒39浇注液状的金属材料的公知的结构大致相同。保持炉55例如在上面开放的炉体收纳金属材料并且加热该金属材料而将其保持为液状。需要说明的是，保持炉55也可以兼作熔化炉。浇注装置57包括例如浇包61、搬送浇包61的浇包搬送装置63而构成，从保持炉55汲取一啤(one shot)的液状的金属材料。

半凝固化装置59例如具有被浇注装置57浇注了液状的金属材料M的容器65、在向容器65浇注液状的金属材料前对容器进行冷却的预冷却装置67、在向容器65浇注液状的金属材料时载置容器65的载置装置69、搬送容器65的容器搬送装置71。

容器65例如为大致圆筒状的部件。容器65既可以有底，也可以无底。预冷却装置67例如通过将容器65浸在冷却介质中来冷却容器65。冷却介质既可以为气体，也可以为液体。载置装置69例如在载置有容器65的载置面下使冷却介质循环而从下方冷却容器65。需要说明的是，载置装置69的载置面在容器65无底的情况下构成容器的底。容器搬送装置71例如由多关节机机器人构成。

当由预冷却装置67冷却的容器65被容器搬送装置71搬送到载置装置69上时，通过浇注装置57将液状金属从浇包61向容器65浇注。液状金属被容器65攫取热而冷却，并且通过浇注时的流动进行搅拌。由此，制造半凝固金属。然后，容器65通过容器搬送装置71被向套筒39的供给口39a上搬送，半凝固金属从容器65向套筒39内落下。由此，半凝固金属被供给至射出装置9。

(设于模具上的传感器)

图3(a)是从模开闭方向观察模具101时的示意性的透视图。

在固定模具103的移动模具105侧的面及移动模具105的固定模具103侧的面的至少一方上形成有凹部，当模具101闭模时，在模具101内构成了空间。该空间具有例如从浇铸口(套筒39)延伸的浇道101a(流道)、腔室Ca(制品部)及溢出部101b(熔融液积存部)。

浇道101a是向腔室Ca引导半凝固金属的部分。腔室Ca是形成制品的部分。溢出部101b是例如收纳剩余的半凝固金属的部分。需要说明的是，虽然没有特别图示，但排气部也可以从溢出部101b延伸。

这些部分的形状可根据制品的形状而适当设定。另外，在图示的例子中，在一个模具101构成有一个腔室Ca，但也可以在一个模具101构成多个腔室Ca。溢出部101b既可以与腔室Ca一对一地设置，也可以相对于一个腔室Ca设置多个。与溶液射出的模具相比，溢出部101b与腔室Ca的连接部的截面面积可以较大(例如在模开闭方向上较厚)地形成。

模具101具有向腔室Ca大致填充了半凝固金属时使半凝固金属进入的溢出部101b(以下，在单称为溢出部101b的情况下，指这种溢出部)。这种溢出部101b例如与腔室Ca的外缘中半凝固金属大致最后到达的部分连接。

例如，溢出部101b相对于腔室Ca的连接位置相对于腔室Ca位于浇道相对于腔室Ca的连接位置(浇口)的相反侧。此处所称的相反侧在横向合模的模具101中，可以是腔室Ca的下侧及上侧。另外，例如，溢出部101b相对于腔室Ca的连接位置为腔室Ca的外缘中从浇道101a起的路径(例如通过腔室Ca内的最短路径)的长度最长的位置。

压铸机1具有在模具101上设置的通电传感器73及温度传感器75。需要说明的是，这些传感器可以设于固定模具103及移动模具105的任一方。另外，这些传感器例如可设于在模具101内的空间露出或与其接近的位置。需要说明的是，这些传感器在固定模具103或移动模具105中可以设于构成模具101内的空间的凹部及凸部的任一个。在本实施方式的说明中，示例了在固定模具103的凹部设置的情况(图8(b)及图8(c)等)。

通电传感器73输出与模具101内的规定位置的通电对应的信号。即，通电传感器73检测模具101内的规定位置的通电。需要说明的是，与通电对应的信号既可以是仅在检测到通电时输出的信号，也可以是与通电及非通电分别对应的信号等级的信号。

具体地，虽然没有特别图示，但通电传感器73具有在模具101内露出的一对电极。而且，当向模具101内射出的半凝固金属与一对电极接触时，一对电极通电。然后，当一对电极通电时，通电传感器73将表示该通电的信号输出。

通过由通电传感器73检测到通电，可检测半凝固金属到达通电传感器73对通电进行检测的位置。

通电传感器73对通电进行检测的位置(一对电极的露出位置)可设为模具101内的适当位置，例如可检测在腔室Ca内的大部分空间填充了半凝固金属。

例如，检测到通电的位置为溢出部101b内的位置。进一步优选地，以能够在半凝固金属完全填充到溢出部101b内之前检测通电的方式，检测到通电的位置为从溢出部101b的端部(例如与腔室Ca相反的相反侧的外缘)向腔室Ca侧分离的位置，例如，是比溢出部101b的体积的中心靠腔室Ca侧的位置。

另外，例如，与图示例不同，检测到通电的位置也可以为腔室Ca中、与浇道101a的相反侧的外缘相邻的位置或从浇道101a起的路径最长的位置。需要说明的是，此处所称的相反侧及路径的意思与就溢出部101b的位置所表述的意思相同。

温度传感器75输出与模具101内的规定位置的温度对应的信号。即，温度传感器75检测模具101内的规定位置的温度。与温度对应的信号例如为信号等级对应于温度的变化而变化的信号。温度传感器75既可以是接触式，也可以是非接触式。例如，温度传感器75为在模具101内露出的热电偶。此外，温度传感器75也可以为例如埋设于模具101而不在模具101内(供给有半凝固金属的空间)露出的热敏电阻。

当半凝固金属向模具101内射出，半凝固金属到达温度传感器75对温度进行检测的位置时，温度传感器75检测的温度上升。因此，例如，基于温度传感器75的检测温度，可检测半凝固金属到达检测到温度的位置。另外，在半凝固金属到达检测到温度的位置后，半凝固金属被模具101攫取热，故而温度传感器75的检测温度降低。因此，例如，基于温度传感器75的检测温度，可把握半凝固金属的凝固的进行状态。

温度传感器75对温度进行检测位置可以设为模具101内的适当位置。

例如，在以对腔室Ca内的大部分空间填充了半凝固金属进行检测为目的而设置温度传感器75的情况下，温度传感器75对温度进行检测的位置优选与上述的通电传感器73对通电进行检测的优选位置相同。例如，检测位置可以是腔室Ca中、与浇道101a的相反侧的外缘相邻的位置或从浇道101a起的路径最长的位置、或者溢出部101b内的位置。溢出部101b内的位置例如为从溢出部101b的端部向腔室Ca分离的位置、或比溢出部101b的体积的中心靠腔室Ca侧的位置。

另外，例如，在以对半凝固金属的凝固的进行状况进行把握为目的而设有温度传感器75的情况下，温度传感器75对温度进行检测的位置可以设为模具101内的适当位置。例如，检测位置可以是腔室Ca中、与浇道101a的相反侧的外缘相邻的位置、或者从浇道101a起的路径最长的位置、也可以与图示例相反地，是与浇道101a相近的位置。

(射出驱动部的结构)

图3(b)是表示对柱塞41进行驱动的射出驱动部43及其周边设备的构成的示意图。

射出驱动部43具有已述的射出缸45、和对动作液相对于射出缸45的流动进行控制的液压装置77。

射出缸45除了上述缸部45a及活塞杆45c以外，还与活塞杆45c固定，具有可在缸部45a内滑动的活塞45b。缸部45a的内部被活塞45b划分成活塞杆45c延伸侧的杆侧室45r和其相反侧的头侧室45h。然后，通过向头侧室45h及杆侧室45r选择性地供给动作液，活塞45b及活塞杆45c前进或后退。需要说明的是，图3(b)中表示所谓的单体式的射出缸45，但射出缸45也可以是所谓的增压式。

液压装置77具有例如可送出动作液的泵79、收纳动作液的储液箱81、允许及禁止动作液从泵79向头侧室45h的供给的流入侧阀83、允许及禁止动作液从杆侧室45r向储液箱81的排出的流出侧阀85。

将流入侧阀83开启，动作液从泵79向头侧室45h供给，并且将流出侧阀85开启，允许动作液从杆侧室45r向储液箱81的排出，由此使活塞45b前进。

另外，通过将流量控制阀用作流入侧阀83而构成入口节流式回路(meter-incircuit)，及/或将流量控制阀用作流出侧阀85而构成出口节流式回路(meter-outcircuit)，对活塞45b的前进速度进行控制。需要说明的是，流量控制阀是例如可与负载变动等无关地将流量调节为设定值的压力补偿型流量控制阀，或在伺服机构中使用且可根据输入的信号无级地调节流量的伺服阀。

需要说明的是，在图3(b)中仅简略地表示本实施方式中与活塞45b的前进相关的主要构成。因此，液压装置77也可以包括图示以外的构成要素。例如，液压装置77具有用于使活塞45b后退而向杆侧室45r供给动作液的流路、对该流路中动作液的流动进行控制的阀等。另外，与图示的例不同，动作液向头侧室45h的供给也可以来自储液器，从杆侧室45r排出的动作液也可以经由所谓的迂回回路(runaround circuit)而向头侧室45h回流。

(射出装置的传感器)

射出装置9(压铸机1)具有对头侧室45h的压力进行检测的头侧压力传感器87H、对杆侧室45r的压力进行检测的杆侧压力传感器87R、对柱塞41的位置进行检测的位置传感器89。需要说明的是，以下，有时不对头侧压力传感器87H及杆侧压力传感器87R进行区别，而单称为“压力传感器87”。

压力传感器87输出与压力对应的信号。与压力对应的信号例如为信号等级根据压力的变化而变化的信号。压力传感器87可使用隔膜式等公知的适当的传感器。

能够根据头侧压力传感器87H及杆侧压力传感器87R(两个压力传感器87)的检测压力求出柱塞41对半凝固金属赋予的压力(射出压力)。具体地，首先，通过将头侧压力传感器87H检测到的压力与活塞45b的头侧室45h处的受压面积相乘的乘积，求出从动作液对活塞45b所赋予的前进方向的作用力。另外，通过将杆侧压力传感器87R检测到的压力与活塞45b的杆侧室45e处的受压面积相乘的乘积，求出从动作液对活塞45b赋予的后退方向的作用力。之后，通过从前者减去后者，求出活塞45b对柱塞41赋予的驱动力。通过将该驱动力除以柱塞头41a相对于半凝固金属的挤压面积，求出射出压力。

需要说明的是，在未设有出口节流式回路的情况下，也可以不设置杆侧压力传感器87R。即，在射出时杆侧室45r设为储液箱压力的情况下，可以从头侧压力传感器87H的检测压力求出射出压力。

位置传感器89例如构成线性编码器。例如，位置传感器89相对于未图示的标尺部在与该标尺部的轴向正交的方向上相对，生成与该标尺部间的轴向上的相对移动对应的脉冲。然后，位置传感器89及/或控制单元5可通过累计所生成的脉冲的数量来特定位置传感器89与标尺部的相对位置，另外可通过特定单位时间的脉冲的数量来特定速度。

而且，位置传感器89相对于缸部45a固定地设置，标尺部设置在活塞杆45c或与活塞杆45固定的部件。因此，通过对活塞杆45c的位置及/或速度进行检测，可间接地检测柱塞41的位置及/或速度。

需要说明的是，位置传感器89既可以仅输出脉冲，也可以特定位置及/或速度并输出与所特定的位置及/或速度对应的信号。前者的情况下，由于脉冲总数根据位置不同而不同，也可以输出与位置对应的信号；另外，由于每单位时间的脉冲数根据速度不同而不同，也可以输出与速度对应的信号。后者的情况的信号例如为信号等级根据位置及/或速度的变化而变化的信号。

位置传感器89除了上述这种线性编码器以外，也可以是例如相对于缸部45a固定地设置、且对其与活塞杆45c或相对于活塞杆45c固定的部件间的距离进行测定的激光测长器。

(信号处理系统的构成)

图4是表示压铸机1的信号处理系统的构成的框图。

虽然没有特别图示，但控制装置47例如由包括CPU、RAM、ROM及外部存储装置的计算机构成。构成如下的多个功能部(91、93、95、97及99)，即，通过CPU执行ROM及外部存储装置中所存储的程序，承担各种控制乃至运算的任务。另外，在外部存储装置(也可以暂时使用RAM)存储了包含控制中用到的信息的数据DT。

控制装置47中构筑的多个功能部中在纸面上方表示的功能部(91、93及95)是与合模装置7及射出装置9相关的功能部。这些功能部用于例如基于来自合模装置7及射出装置9的信号、以及数据DT的信息，向合模装置7及射出装置9输出控制指令。将在控制装置47所执行的处理的步骤(图9)等的说明中说明这些功能部的详细内容。

供给控制部97是对供给装置13进行控制的功能部，其基于来自保持炉55、浇包搬送装置64、预冷却装置67、载置装置69及容器搬送装置71的各种信号(例如来自未图示的温度传感器及位置传感器的信号)而控制这些装置。

输入设定部99基于来自输入装置51的信号，对数据DT中保持的信息进行设定乃至更新。在控制装置47所执行的处理的步骤(图9)等的说明中说明在数据DT中保持的信息的详细内容。

(铸造循环的概要)

图5(a)～图6(c)是示意性地表示压铸机1所执行的铸造循环的概要的剖面图。铸造循环从图5(a)向图6(c)依序进行。

如图5(a)所示，在铸造循环开始时，移动模板17配置在距固定模板15较远的规定的开模位置，模具101设为开模状态。

之后如图5(b)所示，通过合模驱动部21进行闭模及合模。如后述，该合模为了特定模具101的模具厚度(从另一角度，为模具接触时的移动模板17的位置)而进行。

之后如图5(c)所示，通过合模驱动部21进行开模。此时，模具101以其相对面(被合模时在模开闭方向上相互抵接的面)彼此以较小的间隙d分离的方式进行定位。

之后如图6(a)所示，通过供给装置13向套筒39供给半凝固金属M。

之后如图6(b)所示，通过射出驱动部43向前方驱动柱塞41，向模具101之间射出半凝固金属M。模具101以间隙d开模，但由于半凝固金属M的粘度较高及间隙d较小，故而可抑制半凝固金属M向模具101的相对面的突出(毛刺的生成)(在此所说的抑制包括不产生突出的情况)。

之后如图6(c)所示，通过合模驱动部21进行合模。由此，对在模具101间填充的半凝固金属M加压。其结果，半凝固金属M(的一部分)成形为模具101的腔室Ca的形状。另外，初晶因加压时的压力被压缩而将金属组织致密化，制品的品质提高。

之后，进行开模、制品的取出等，铸造循环结束。另外，在以将铸造循环反复进行的方式对压铸机1进行操作的情况下，开始下一铸造循环。

这样，本实施方式的压铸机1的特征之一在于，不以合模的状态进行射出，而以稍稍开模的状态进行射出(图6(b))，之后通过合模进行半凝固金属的加压(图6(c))。

图5(c)的间隙d的大小可以考虑合模力及半凝固金属的粘度等各种因素而适当地设定。例如，间隙d为0.1mm以上且3.0mm以下。当为这种大小时，例如能够降低半凝固金属从腔室Ca突出的风险，并且得到加压(图6(c))的效果。另外，从充分得到加压的效果的角度出发，间隙d优选在1mm以上。

间隙d的设定值被保持在数据DT。该设定值既可以由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作而由输入设定部99设定，还可以基于模具形状的信息等而由控制装置47算出并设定。

需要说明的是，与通常开模(图5(a))时的模具101的相对面之间的距离相比，间隙d显然较小。例如，通常开模时的相对面之间的距离至少为可从模具101之间取出制品的大小，进而大于制品及余料的厚度。另一方面，间隙d小于制品的厚度。因此，例如，可以通过模具101的相对面彼此的间隔是否小于由模具101形成的制品的厚度，判定是否为图5(c)的接近状态。

在将半凝固金属向套筒39供给时(图6(a))，半凝固金属与液状金属不同，其向套筒39的前方(固定模具103)流动而从固定模具103流出的风险极低。因此，在半凝固金属向套筒39供给(图6(a))期间，也可以不在图5(c)的定位完成后，而与图5(a)～图5(c)的动作期间重复地进行。在重复进行的情况下，可缩短铸造循环。

但是，例如，如果在半凝固金属向套筒39供给后，进行图5(c)的定位等，有可能在套筒39对半凝固金属进行不必要的冷却。从降低这种风险的角度出发，图5(c)的定位优选在半凝固金属向套筒39的供给完成以前或刚完成以后完成。

与上述关联地，在使柱塞41前进时(图6(b))，由于半凝固金属与液状金属不同，不会从前进开始前或前进刚开始后到达模具101之间，故而图5(c)的定位也可以在柱塞41的前进开始后(射出开始后)完成。其中，从在将间隙d可靠地控制为目标大小的状态下，使半凝固金属向模具101间移动的角度出发，优选在图5(c)的定位完成后使柱塞41前进。

可以采用适当的结构及/或动作，以使在射出时，间隙d不因从半凝固金属向模具101施加的压力而变大。例如，丝杠机构29可不采用滚珠丝杠机构而采用滑动丝杠机构、或减小其导程角，以使丝杆轴31不因向螺母33赋予的向连杆外壳23侧的作用力而旋转。另外，对合模电动机27进行反馈控制，或设置制动器，以使其停止在恒定位置。此外，也可以在移动模板17或合模驱动部21设置适当的挡块。

(模具厚度的测定)

如参照图5(b)说明地，在本实施方式中，在每个铸造循环测定模具厚度。由此，例如，即使在模具厚度因温度变化而变化的情况下，也能够在图5(c)的工序中正确地控制间隙d。其测定方法如下。

在模具厚度的测定中，例如，以使移动模板17向闭模方向移动的方式驱动合模驱动部21，该驱动从开模状态(图5(a))经由模具接触直到合模力传感器37所检测的合模力达到规定的测定用合模力而进行。此时，从开模状态到模具接触，系杆19不伸长，其长度为L₀。另一方面，从模具接触开始到得到测定用合模力，系杆19伸长与合模力对应的伸长量，在得到测定用合模力时，系杆19的长度为L₀+△L。

在此，△L可由测定用合模力、以及系杆19的根数、杨氏模量、截面面积及长度L₀算出。另一方面，移动模板17的位置x(相对于系杆19的连杆外壳23侧的端部的相对位置)可基于编码器35的检测值来特定。因此，如果在得到测定用合模力时设为位置x＝x2，则模具接触位置x1可通过x1＝x2－△L算出。需要说明的是，由于固定模板15被固定，故而模具接触位置x1的特定相当于模具厚度的测定。

然后，图5(c)的接近状态下的位置x3可使用模具接触位置x1及规定的间隙d，通过x3＝x1－d算出。

需要说明的是，在合模力传感器37包括应变仪而构成的情况下，也可以根据应变及长度L₀算出△L。因此，例如在基于合模力和系杆的信息而算出的情况下，可以不为使用合模力本身的值的方式，而包括使用合模力的关联值(例如应变)的方式。对其他的物理量(相对位置x等)也相同。

为了进行上述那样的测定，控制装置47例如以合模力传感器37所检测的合模力向数据DT所保持的测量用合模力的设定值收敛的方式进行合模电动机27的反馈控制。数据DT所保持的测量用合模力的设定值例如由压铸机1的制造者设定。但是，测量用合模力的设定值也可以基于来自输入装置51的信号而由输入设定部99设定等。

测量用合模力的具体值可以适当设定。例如，在将表示压铸机大小的合模力的大小设为100％时，既可设为100％，也可以设为比100％小。另外，测量用合模力既可以与图6(c)中的加压用的合模力相同，也可以不同。

(比较例的射出及加压的物理量的变化)

图7(a)是表示比较例的射出(图6(b))及加压(图6(c))的射出速度、射出压力及合模力的经时变化的图。

同图中，横轴表示时间t，纵轴表示射出速度V(柱塞41的前进速度)、射出压力P(柱塞41对半凝固金属赋予的压力)、或合模力F(将模具101合模的作用力)。线L_V、L_P及L_F分别表示射出速度V、射出压力P及合模力F相对于经过了时间t的变化。

射出速度V例如在半凝固金属在模具101间移动的期间几乎遍及整个期间为恒定。即，在液状金属的射出过程中，很多情况下会进行为了减轻液状金属引起的空气卷入的低速射出、及以不滞后于液状金属的凝固而进行填充等为目的的高速射出，但在比较例(及本实施方式)中的半凝固金属的射出过程中，不进行这种变速。但是，也可以进行适当的变速。

具体地，射出速度从射出工序开始时(t0)较迅速地到达较低速的恒定速度V1(t1)。此时的速度斜率(加速度)可设为例如不在射出装置9产生过度负担的范围内的最大的速度斜率。然后，相对长地维持恒定速度V1，在此期间半凝固金属的大部分在模具101间移动。之后，射出速度因柱塞41从在模具101间的大部分空间填充了的半凝固金属受到作用力而开始下降(t2)。进而，射出速度因半凝固金属的填充完成而(大致)变为0(t3)。即，狭义的射出结束。

射出压力P随着柱塞41的前进开始(t0)而上升，在柱塞41以恒定的速度前进时(t1～t2)，以较低的压力推移。之后，当半凝固金属在模具101间被填充至一定程度时(t2)，半凝固金属相对于填充的阻力变大，输出压力比较急剧地上升。另外，在柱塞41因在柱塞41减速期间(t2～t3)开始的升压动作而大致停止(t3)之后，射出压力成为最大(最终压力P1)(t4)，之后，维持恒定值。

图7(a)中用线L_F表示的合模力F表示，随着间隙d的缩小而施加到模具101上的作用力、和之后模具接触而施加到模具101上的作用力二者。同图的例子中，当射出压力P达到最终压力P1时(t4。从另一角度，当射出压力收敛为恒定大小时)，移动模板17因合模电动机27的驱动力而开始向固定模板15侧的移动(间隙d开始缩小)。由此，合模力F开始上升，在从时刻t4到时刻t5之间的适当时刻，模具接触，合模力F达到事先设定的加压用合模力F1。之后，将合模力F维持在加压用合模力F1。

(实施方式的射出及加压的物理量的变化)

图7(b)是表示实施方式的射出(图6(b))及加压(图6(c))的射出速度、射出压力及合模力的经时变化的图，与图7(a)相当。

在图7(a)所示的比较例中，射出速度V因柱塞41从在模具101间的大部分空间填充了的半凝固金属受到作用力而减速，直到0(t2～t3)。此时，射出压力P上升。在这种方式中，例如，当模具101间的间隙d大时，有可能半凝固金属因上升了的射出压力P而向模具101的相对面突出，产生毛刺。另一方面，当减小间隙d时，通过加压将半凝固金属的组织致密化的效果下降。

因此，在本实施方式中，如图7(b)所示，在模具101间的大部分空间填充有半凝固金属时(t2)、或在此之前，通过射出驱动部43进行柱塞41的减速。另外，也不进行在柱塞41大致停止后的升压动作。从另一角度，进行柱塞41的减速控制而结束射出(使柱塞41(大致)停止。)。由此，射出压力P的上升被抑制(包括不上升的情况)。进而，能够增大间隙d而充分得到加压的效果，并且抑制毛刺产生。例如，将间隙d设为1mm以上而将其容易化。

此外，例如对从射出控制部93不输出将流入侧阀83及/或流出侧阀85的开度逐渐缩小那样的控制信号，而输出仅以将这些阀关闭为目的的控制信号的情况进行考虑。例如，控制信号的信号等级不从与开启位置对应的信号等级向与关闭位置对应的信号等级逐渐变化，而从与开启位置对应的信号等级瞬间向与关闭位置对应的信号等级变化的情况。即使在该情况下，作为结果产生减速，之后产生停止。因此，在本实施方式的说明中，在诸如使柱塞41减速的控制等的情况下，只要没有特别要求，则不仅包括只以减速、或以减速及停止为目的的控制，还包括只以使柱塞41停止为目的的控制等。另外，在诸如使柱塞41停止的控制的情况下，只要没有特别要求，则包括将阀的开度逐渐缩小且最终将阀关闭那样的、在狭义的减速控制之后进行停止的情况。在诸如减速控制等的情况下，不包括不输出用于减速的控制信号，而通过柱塞41从大致填满模具101内的半凝固金属受到的作用力来进行减速的情况。

除了进行减速控制及不进行升压动作以外，实施方式中的动作可以设为与比较例中的动作相同，关于上述比较例的说明可以原封不动地适用于本实施方式。例如，射出速度V可设为在半凝固金属在模具101间移动的期间几乎遍及整个期间而恒定。

开始减速的时刻可以与图示例不同，而为在模具101间的大部分空间填充有半凝固金属的时刻(t2附近)，如图示例所示，也可以在所述时刻之前(t6)。可根据各个模具101的形状等进行适当设定，以使在加压完成时半凝固金属遍布腔室Ca，另一方面，以便适当地抑制射出压力的上升。

如图示例所示，柱塞41可以通过射出驱动部43实现的减速而大致停止，不产生射出压力的上升。另外，与图示例不同，也可以通过射出驱动部43而减速，并且通过从半凝固金属受到的作用力而停止。即使在后者的情况下，与不进行减速控制的情况相比，也可通过进行减速控制而抑制射出压力的上升。

减速时的速度斜率可适当地设定。如基于上述说明所理解地，该速度斜率既可以作为控制延迟的结果而产生，也可以有意图地进行控制。另外，在对速度斜率进行控制的情况下，该控制既可以为反馈控制，也可以为开环控制。

(射出及加压的控制的概要)

图8(a)～图8(c)是表示射出及加压的控制的概要的示意图。

图8(a)示意性地表示使柱塞41前进而向模具101间填充半凝固金属时(图7(b)的t0～t6)的控制。需要说明的是，如既述，此时的速度例如基本上为较低速的恒定速度V1。

射出控制部93(主速度控制部93a)例如以如下的方式进行射出驱动部43的速度反馈控制，即，参照数据DT中保持的射出速度的设定值(目标值)，基于位置传感器89的检测值，将柱塞41的速度向该设定值收敛。需要说明的是，该速度反馈控制既可以是对速度本身的偏差进行求解，也可以是对根据速度的设定值求出的按时刻的(单位经过时间的)目标位置与检测到的位置的偏差进行求解，并按时刻进行位置反馈控制从而实质上进行速度反馈控制。如既述，通过流入侧阀83(在此未图示)及/或流出侧阀85的开度来控制射出驱动部43的速度。

数据DT的射出速度的设定值例如基于来自输入装置51的信号而由输入设定部99设定。换言之，由操作者设定。需要说明的是，也可以由压铸机1的制造者对射出速度的设定值或该设定值的可设定范围进行设定，还可以基于模具形状的信息等由控制装置47对射出速度的设定值进行设定。

恒定速度V1的具体值可适当地设定。例如，恒定速度V1既可以与液状金属的射出中的低速射出的速度相等，可以为1m/s以下，进而为0.2m/s以下(例如0.1m/s左右)。这是因为在本实施方式中，由于最终通过合模力将半凝固金属成形，故而早期填充半凝固金属并且用柱塞41早期对半凝固金属赋予高压力的必要性低。

图8(b)示意性地表示开始柱塞41的减速时(图7(b)的t6)的控制。

射出控制部93(减速控制部93b)例如当基于来自通电传感器73的信号检测到通电时，以将柱塞41减速的方式控制射出驱动部43。如既述，通电传感器73例如从位于比溢出部101b的端部靠腔室Ca开始，在半凝固金属填充于腔室Ca的大部分空间，并且作为模具101间的整个空间填充半凝固金属之前对通电进行检测。因此，在射出压力上升的时刻t2之前，开始减速。

使柱塞41减速的控制是将流入侧阀83(在此未图示)及/或流出侧阀85的开度缩小(关闭)的控制。例如，射出控制部93输出用于将流入侧阀83及/或流出侧阀85关闭的控制信号。到停止为止的减速例如由这些阀或射出缸45等的控制延迟而产生。显然，可以不是通过控制延迟进行减速，而是以任意的速度斜率进行减速的方式输出控制信号。当流入侧阀83及/或流出侧阀85被关闭时，基本上不从射出缸45对柱塞41赋予压力，射出压力实质上为0(也参照图7(b))。

需要说明的是，从通电传感器73检测到通电到开始减速为止，显然也可以产生不可避免的控制延迟。另外，在将通电传感器73安装到模具101后，进行了试射出的结果，通电的检测时刻与减速的优选开始时刻可能会有偏差。在这种情况下，为了对减速的开始时刻进行微调，可以在从检测到通电到输出用于减速的控制信号为止有意地设定一些(虽也根据射出速度等，但例如为0.1秒以下)时滞。在本实施方式中，在检测到通电“时”开始使柱塞41减速的控制这样的情况下，包括具有用于这种微调的时滞的情况。即，控制的开始时刻只要基于检测的时刻即可。在后述的代替通电检测的各种变形例中也相同。

图8(c)示意性地表示开始加压时(图7(b)的t7)的控制。

加压用合模控制部95例如基于温度传感器75所检测的温度，判定半凝固金属(从另一角度为模具101内或腔室Ca内)的温度是否下降至规定的加压开始温度。更具体地，例如，加压用合模控制部95以由通电传感器73检测到通电为条件、或以对模具101内的温度是否超过加压开始温度进行反复判定，且该判定中肯定判定成立为条件，判定模具101内的温度是否在加压开始温度以下。然后，在判定为(检测到)降低至加压开始温度时，加压用合模控制部95以开始加压用的合模的方式控制合模装置7(合模电动机27)。

这样通过开始加压，例如在半凝固金属的粘度成为一定程度的高值后进行加压，能够抑制加压的压力向溢出部泄出。

加压开始温度可以保持在数据DT、或由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作而由输入设定部99设定，还可以基于半凝固金属的材料等信息由控制装置47设定。加压开始温度可以基于试成形等而适当地设定。作为一例，加压开始温度可以设为半凝固金属的固相率成为所谓的流动极限固相率时的温度或该温度以下的温度。

另外，对是否达到加压开始温度进行判定中使用的温度可以直接是温度传感器75的检测温度，也可以是对该检测温度进行了规定校正的温度。校正例如是将温度传感器75所处位置的温度转换成半凝固金属的中心部的温度。其中，校正后的检测温度与加压开始温度的比较可认为相当于原始检测温度与校正后狭义的加压开始温度的比较，其结果即是检测温度与广义的加压开始温度的比较。

加压用合模力F1的具体值可以适当地设定。例如，一般通过合模力来表示压铸机的大小，该合模力通常在铸造循环中使用。该合模力的大小可设为加压用合模力F1。另外，在将表示压铸机大小的合模力的大小设为100％时，可以根据制品所要求的品质、腔室Ca的形状、半凝固金属的固相率等，在不到100％的范围、或超过100％的范围对加压用合模力F1进行适当地设定。另外，合模力上升过程中的合模力的变化方式也可以适当地设定。

加压用合模力的设定值存储在数据DT。该设定值既可以由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作而由输入设定部99设定，还可以基于半凝固金属的材料的信息等而由控制装置47设定。

进行加压期间，射出控制部93可以以柱塞41不因从半凝固金属受到的压力而后退的方式，适当地控制射出装置9。例如，射出控制部93可以以禁止动作液从头侧室45h排出的方式控制未图示的阀。另外，例如，也可以由射出驱动部43向柱塞41施加前进方向的作用力。需要说明的是，在向柱塞41施加前进方向的作用力的情况下，可以仅抑制柱塞41的后退，也可以除了加压作用力以外向半凝固金属赋予柱塞41的作用力。另外，在向柱塞41施加前进方向的作用力的情况下，在射出结束期的减速后，既可以在暂时停止射出驱动部43的驱动后对射出驱动部43进行再驱动，也可以在为了结束射出进行减速的同时继续射出驱动部43的驱动。

(控制装置实现的处理的步骤的一例)

图9是表示控制装置47为了实现参照图5(a)～图8说明了的铸造循环所执行的循环处理的步骤的一例的流程图。该处理例如将对输入装置51的循环开始的操作作为触发事件(trigger)而反复执行。

在步骤ST1中，控制装置47以进行闭模的方式控制合模装置7(图5(a)及图5(b))。具体地，例如，控制装置47以使合模电动机27朝向移动模板17向闭模方向移动的旋转方向旋转的方式，向合模电动机27输出控制指令。例如，基于编码器35的检测值而适当地对此时的速度进行反馈控制。

在步骤ST2中，控制装置47进行用于对模具厚度(模具接触位置)进行测量的合模(图5(b))。具体地，在步骤ST1之后，控制装置47以使合模电动机27朝向移动模板17向闭模方向移动的旋转方向旋转的方式，向合模电动机27输出控制指令，并使合模电动机27旋转，直到得到数据DT中存储的测量用合模力。然后，控制装置47基于测量用合模力及数据DT中存储的系杆信息(根数、截面面积、杨氏模量及长度L₀)算出△L，对模具接触位置进行特定。

需要说明的是，反映了模具101的热膨胀等的正确的模具接触位置在步骤ST2中被特定，但在步骤ST1等中，也可以使用不具有这种正确性而是输入或测量到的标准模具接触位置。例如，在步骤ST1中，可以在移动模板17向标准模具接触位置靠近到规定的距离时，以缓和模具接触的冲击的方式对移动模板17进行减速。另外，也可以在移动模板17向标准模具接触位置靠近到规定的距离时，从速度控制(步骤ST1)向扭矩控制(步骤ST2)切换。

在步骤ST3中，控制装置47(间隙控制部91)以由步骤ST2特定的模具接触位置为基准，以模具101以间隙d开模的方式控制合模装置7(图5(c))。具体地，例如参照图5(b)及图5(c)说明地，间隙控制部91以对与数据DT中存储的间隙d(间隙设定值)对应的位置x3进行特定且向该特定的位置对移动模板17进行定位的方式，基于编码器35的检测值进行移动模板17的位置的反馈控制。

在步骤ST4中，控制装置47(供给控制部97及射出控制部93)控制供给装置13及射出装置9，以使半凝固金属的射出开始(图6(a)及图6(b))。具体地，供给控制部97以将与步骤ST1～ST3并行地制造及搬送的半凝固金属向套筒39供给的方式控制供给装置13，之后，射出控制部93以使柱塞41前进的方式控制射出驱动部43。此时的射出控制部93的主速度控制部93a实现的射出速度的控制如既述的内容。图9中，为了方便，在步骤ST3后图示了步骤ST4，但如既述内容，两者的时刻可以适当地重复。

在步骤ST5中，如参照图8(b)说明地，控制装置47(减速控制部93b)判定是否从通电传感器73接收到表示通电检测的信号。即，控制装置47判定开始柱塞41的减速的条件是否被满足。然后，控制装置47在判定为否时待机，在判定为是时进至步骤ST6。

在步骤ST6中，控制装置47(减速控制部93b)以进行柱塞41的减速的方式进行射出驱动部43的控制。如既述内容，该减速控制仅指示狭义的指示(不包括停止)，或仅指示停止并作为结果产生减速，或指示狭义的减速及停止。

在步骤ST7中，如参照图8(c)说明地，控制装置47(加压用合模控制部95)基于来自温度传感器75的信号，判定半凝固金属的温度是否下降至数据DT中存储的加压开始温度。即，控制装置47判定加压开始条件是否被满足。然后，控制装置47在判定为否时待机，在判定为是时进至步骤ST8。

在步骤ST8中，控制装置47(加压用合模控制部95)以进行用于加压的合模的方式控制合模装置7(图6(c))。具体地，加压用合模控制部95以使合模电动机朝向移动模板17向闭模方向移动的旋转方向旋转的方式，向合模电动机27输出控制指令，并使合模电动机27旋转，直到由合模力传感器37检测的合模力达到数据DT中存储的加压用合模力。需要说明的是，加压用合模控制部95例如可以以合模力向加压用合模力收敛的方式，基于合模力传感器37的检测值进行反馈控制。

在步骤ST9中，控制装置47基于经过时间等判定半凝固金属是否凝固，在判定为凝固时，以进行开模的方式控制合模装置7，或以将制品从模具101取出的方式控制挤出装置11。然后，控制装置47结束循环处理(开始下一循环处理)。需要说明的是，虽然没有特别图示，但除此以外，也可以在适当的时期，将进行模具101的洗净或脱模剂的涂布等适当的步骤插入。

如上所述，在本实施方式中，压铸机1具有：进行一对模具101的模开闭及合模的合模装置7、使柱塞41在通过一对模具101间的套筒39内前进而向一对模具101进行射出的射出装置9、对合模装置7及射出装置9进行控制的控制装置47。而且，控制装置47具有射出控制部93及加压用合模控制部95。射出控制部93以在一对模具101处于隔着间隙相对的状态(例如以间隙d相对的接近状态)时开始射出的方式控制射出装置9(图6(b))。加压用合模控制部95以在射出开始后进行模具接触及合模的方式控制合模装置7(图6(c))。进而，射出控制部93在柱塞41(通过控制及/或通过来自半凝固金属的作用力)停止前进行使柱塞41减速的控制。

从另一角度，在本实施方式中，固液共存态金属(例如半凝固金属)的成形方法具有射出步骤(ST4)及加压用合模步骤(ST8)。射出步骤(ST4)以如下的方式控制射出驱动部43，即，向隔着间隙相对的一对模具101之间，将通过该一对模具101间的套筒39内的固液共存态金属通过柱塞41挤出(图6(b))。加压用合模步骤(ST8)进行在其间存在固液共存态金属的一对模具101的模具接触及合模(图6(c))。进而，在射出步骤中，在柱塞41停止前进行使柱塞41减速的控制。

因此，通过模具101实现的加压，能够将较高的压力彻底地赋予固液共存态金属。其结果，固液共存态金属的初晶被压缩而将金属的组织致密化，制品的品质提高。而且，固液共存金属向模具101间的供给通过柱塞41实现的挤出而从套筒39向模具101进行，故而可利用将液状金属成形的压铸机的构成。其结果，例如，装置整体或各部件的通用性提高，进而能够削减成本。

进一步地，进行使柱塞41减速的控制而结束射出，故而在模具101间大致填充完成而失去了去处的半凝固金属被柱塞41挤压，对半凝固金属赋予较高压力的风险降低。其结果，可抑制毛刺的产生，从另一角度，能够增大间隙d。

另外，在本实施方式中，作为使柱塞41减速的控制，射出控制部93进行使柱塞41停止的控制而结束射出。因此，能够更可靠地抑制半凝固金属的压力上升。

另外，在本实施方式中，压铸机1还具有通电传感器73，该通电传感器73输出与模具101内的规定位置的通电对应的信号。射出控制部93在基于来自通电传感器73的信号检测到通电时，开始使柱塞41减速的控制。

因此，能够正确地把握半凝固金属的位置，而在半凝固金属填充完成时或之前可靠地开始减速控制。

另外，在本实施方式中，模具101在其内部构成腔室Ca(制品部)及溢出部101b。对通电进行检测的位置是溢出部101内的从该溢出部101b的端部起向腔室Ca侧分离的位置。

因此，能够在半凝固金属在腔室Ca大致填充完成且作为模具101的整个内部空间没有被半凝固金属完全填充时，开始减速。其结果，例如，能够降低因腔室Ca内未充分填充半凝固金属而制造出不良品的风险。另外，能够使从柱塞41施加到半凝固金属的压力向溢出部101b泄出，由此也能够降低毛刺产生的风险。

另外，在本实施方式中，压铸机1还具有温度传感器75，该温度传感器75输出与腔室Ca(制品部)的温度对应的信号。加压用合模控制部95在基于来自温度传感器75的信号检测到腔室Ca的温度下降至规定的加压开始温度时，开始加压用的模具接触及合模。

因此，如既述，在半凝固金属的粘度成为一定程度的高值后进行加压，能够抑制加压的压力向溢出部泄出。由此，例如，能够将溢出部101b增厚(增大开口截面)。其结果，容易将通电传感器73设置在适当的位置，或容易使从柱塞41施加到半凝固金属的压力泄出。

＜减速开始条件的变形例＞

在上述实施方式中，如参照图8(b)所说明地，将减速控制的开始条件(步骤ST5)设为由通电传感器73检测到通电。但是，减速控制的开始条件也可以是除此以外的各种条件，以下表示该条件的数例。

(第一变形例)

图10(a)是第一变形例的与图8(b)对应的图，示意性地表示在开始柱塞41的减速时的控制。

如实施方式的说明中所述，当半凝固金属达到温度传感器75时，温度传感器75的检测温度上升。因此，在第一变形例中，当射出控制部93基于来自温度传感器75的信号而检测模具101内的温度上升至规定的减速开始温度时，以对柱塞41进行减速的方式控制射出驱动部43。更具体地，射出控制部93例如在射出开始后对模具101内的温度是否在规定的减速开始温度以上进行反复判定，在肯定判定成立时开始减速控制。

减速开始温度存储在数据DT中，供射出控制部93参照。另外，减速开始温度可以由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作由输入设定部99设定，还可以基于适当的信息由控制装置47设定。另外，减速开始温度也可以根据向套筒39供给的半凝固金属的温度等适当地设定。

此外，这样使用温度传感器75时的温度传感器75的适当的位置如既述。另外，除了无需设置通电传感器73和减速控制的开始条件为温度以外，第一变形例的构成及动作与实施方式相同即可。

根据第一变形例，与实施方式相同地，也能够正确地把握半凝固金属的位置，可靠地在半凝固金属的填充时或之前开始减速控制。

另外，在第一变形例中，用于减速控制的开始条件是否被满足的判定的温度传感器75也用于加压开始条件是否被满足的判定(图8(c)及步骤ST7)。因此，与实施方式相比结构简化。

(第二变形例)

图10(b)是第二变形例的与图8(b)对应的图，示意性地表示在开始柱塞41的减速时的控制。

柱塞41的位置与半凝固金属在模具101间的填充程度显然相关。因此，在第二变形例中，当射出控制部93基于来自位置传感器89的信号而检测柱塞41到达规定的减速开始位置时，以对柱塞41进行减速的方式控制射出驱动部43。此外，除了无需设置通电传感器73和减速控制的开始条件为柱塞41的位置以外，第二变形例的构成及动作与实施方式相同即可。

减速开始位置存储在数据DT中，供射出控制部93参照。另外，减速开始位置例如可以根据操作者对输入装置51的操作由输入设定部99设定，也可以由控制装置47自动地设定根据与经由输入装置51输入的铸造条件相关的信息(例如余料部厚度的信息)等被特定的、半凝固金属在模具101内(或腔室Ca内)大致填充完成时的柱塞41的位置而以规定的量或比例提前的位置。

在射出后不进行加压的通常的压铸机中，也相对于柱塞41的位置对变速进行设定。第二变形例也可以利用这种压铸机所具备的功能而实现。

此外，除了在射出之后进行加压以外，第二变形例例如在以下方面也与通常的压铸机的速度控制不同。在通常的压铸机中，在低速射出之后进行高速射出，故而在较低速的射出后不进行减速。在通常的压铸机中，在狭义的射出(低速射出及高速射出)之后进行增压，故而不进行使柱塞41停止那样的减速控制。在通过从射出开始起的每经过时间的位置反馈控制而实质上进行柱塞41的速度反馈控制的情况下，不通过规定的位置的检测开始减速。

(第三变形例)

与上述的第二变形例相同，第三变形例的控制由图10(b)所示。

如第二变形例中所述，也可以使用在射出后不进行加压的通常的压铸机中的相对于柱塞41的位置来设定射出速度的功能，对减速开始位置进行设定。另一方面，如既述，作为压铸机，其基于来自位置传感器89的信号进行从射出开始起的每经过时间的位置反馈控制，由此，实质上进行柱塞41的速度反馈控制。当组合该两者时，射出控制部93不是基于来自位置传感器89的信号在检测到减速开始位置时开始减速，而是在检测到从射出开始(规定时刻)起经过了规定长度的时间(与减速开始位置对应的时刻(例如图7(b)的t6)到来)时开始减速。

此外，除了用于对柱塞41到达减速开始位置进行检测的具体的信息不是位置传感器89所检测的位置，而是从射出控制部93开始射出起进行计时的经过时间以外，第三变形例的构成及动作与第二变形例相同。

(第四变形例)

第四变形例的控制也由图10(b)所示。如参照图7(a)说明地，即使在射出控制部93以柱塞41以规定的目标速度V1向模具101前进的方式进行控制的状态下(即使不进行减速控制)，当半凝固金属在模具101间大致填充完成时，柱塞41也因从半凝固金属受到的作用力而减速。

因此，在第四变形例中，射出控制部93在以柱塞41的速度成为目标速度V1的方式进行控制的状态下，在基于来自位置传感器89(速度传感器)的信号而检测到柱塞41的速度下降至比目标速度V1低的规定的减速开始速度Vs(图7(a))时，开始使柱塞41减速的控制。此外，除了无需设置通电传感器73和减速控制的开始条件为柱塞41的速度以外，第四变形例的构成及动作与实施方式相同即可。

减速开始速度存储在数据DT中，供射出控制部93参照。另外，减速开始位置例如可以由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作由输入设定部99设定，还可以由控制装置47自动地设定比目标速度V1低规定的量或比例的速度。

(第五变形例)

图10(c)是第五变形例的与图8(b)对应的图，示意性地表示在开始柱塞41的减速时的控制。

如参照图7(a)说明地，在射出控制部93以柱塞41以固定的目标速度V1向模具101前进的方式进行控制的状态下，当半凝固金属在模具101间大致填充完成时，射出压力较急剧地上升。

因此，在第五变形例中，射出控制部93在以柱塞41的速度成为目标速度V1的方式进行控制的状态下，在基于来自压力传感器87(87H及87R的组合、或仅87H)的信号而检测到射出压力上升至规定的减速开始压力Ps(图7(a))时，开始使柱塞41减速的控制。此外，除了无需设置通电传感器73和减速控制的开始条件为射出压力以外，第五变形例的构成及动作与实施方式相同即可

减速开始压力存储在数据DT中，供射出控制部93参照。另外，减速开始位置例如可以由压铸机1的制造者核定，也可以根据操作者对输入装置51的操作由输入设定部99设定，还可以由控制装置47基于目标速度V1等来设定。

需要说明的是，在实施方式(通电判定)、第一变形例(温度判定)、第二变形例(位置判定)及第三变形例(时间判定)中，可以在半凝固金属(固液共存态金属)向模具101内的填充接近完成导致的射出压力的上升(图7(a)的时刻t2以后的上升)产生前、及产生开始后(例如刚开始后)的任一时机开始减速控制，优选地，以在产生前开始减速控制的方式对传感器的位置或判定条件进行设定。

(加压开始条件的变形例)

在实施方式中，如参照图8(c)说明地，将加压开始条件(步骤ST7)设为温度传感器75的检测温度下降至规定的加压开始温度。但是，除此以外，加压开始条件还可以是各种条件。

例如，虽然没有特别图示，加压用合模控制部95也可以在从适当的计时开始时刻起的经过时间达到了规定的加压开始时刻时开始加压。计时开始时刻可以适当设定，例如可以是射出开始时刻，也可以是开始柱塞41的减速的时刻，还可以是柱塞41停止的时刻。加压开始时刻(从另一角度为从计时开始时刻起的经过时间)也可以适当地设定，例如可以是推测为柱塞41停止的时刻，还可以是推测为半凝固金属的粘度成为一定高值的时刻。

计时开始时刻及/或加压开始时刻保持在数据DT中，供加压用合模控制部95参照。计时开始时刻及/或加压开始时刻例如可以由压铸机1的制造者设定，也可以根据操作者对输入装置51的操作由输入设定部99设定，还可以基于适当的信息由控制装置47自动设定。

另外，虽然没有特别图示，也能够将用于减速开始条件的指标用作加压开始条件。例如，加压用合模控制部95也可以在基于来自通电传感器73的信号检测到通电时，开始加压。需要说明的是，该情况的通电传感器73可以与减速开始条件的判定中使用的部件相同，也可以不同。另外，例如，加压用合模控制部95也可以在基于来自位置传感器89的信号检测到柱塞41到达了规定的加压开始位置时，开始加压。另外，例如，加压用合模控制部95也可以在基于来自压力传感器87(87H及87R的组合、或仅87H)的信号检测到射出压力上升至规定的加压开始压力时，开始加压。

此外，在实施方式中，半凝固金属的加压开始(移动模板17的移动开始)的时刻被设为半凝固金属的温度下降至规定的加压开始温度时，其结果，在图7(b)中，在半凝固金属在模具101间大致填充完成后(时刻t6之后或t2之后)，开始加压。但是，在上述各种变形例中，只要能够通过模具101对半凝固金属进行加压即可，既可以在实施方式所示的加压开始时刻之前，也可以与其相等，还可以在其之后。

例如，如果考虑极端情况，加压开始时刻可以在射出开始后(t0)后乃至射出的中间时刻以后(图7(b)的(t2－t0)/2以后)，进而也可以在射出开始前(t0前)。但是，在早期开始加压的情况下，需要将加压的速度设得较低，以不会相对于射出在早期产生模具接触。

实际上，加压开始的时刻是例如柱塞41的减速开始时刻(t6)即将到来之前、从减速开始时刻到柱塞41大致停止的时刻之间(t6～t2)的适当时刻、在柱塞41大致停止后(图7(b)的t2之后)的适当时期。

从可靠地通过模具101对半凝固金属进行加压的角度出发，加压开始时刻优选为减速开始时刻(t6)以后，进而优选为柱塞41的停止时刻(图7(b)的t2)以后。

可以将实施方式及第一～第五变形例中的减速开始条件和上述各种变形例的加压开始条件适当地组合。例如，通过将第三～第五变形例的减速开始条件的任一个和使用经过时间(计时器)、位置传感器(89)或压力传感器(87)的任一个的加压开始条件组合，也可以不需要通电传感器73及温度传感器75。

＜第二实施方式＞

图11是表示第二实施方式的压铸机201的主要部分的构成的与图1对应的图。

在第一实施方式中，射出装置9的射出驱动部43为液压式。与此相对，在第二实施方式中，射出装置209的射出驱动部243为电动式。除此之外，第二实施方式与第一实施方式相同。

电动式的射出驱动部243可设为各种结构。在图示例中，射出驱动部243具有旋转式的电动机244、和将电动机244的旋转转换成平移运动而向柱塞41传递的传递机构245。

传递机构245例如由丝杠机构构成，具有丝杆轴245a、和与丝杆轴245a拧合的螺母245b。丝杆轴245a例如限制轴向的移动并且允许绕轴的旋转，对电动机244的旋转进行传递。螺母245b例如允许轴向的移动并且限制绕轴的旋转，与柱塞41连结。然后，当通过电动机244使丝杆轴245a绕轴旋转时，螺母245b向轴向移动，进而柱塞41前进或后退。

压铸机201的动作基本上与第一实施方式(及其各种变形例)相同。但由于是电动式，故而速度控制及压力(扭矩)控制通过向电动机244供给的电力(直流或交流)的电流、电压及/或频率来进行控制。

另外，关于速度反馈控制、减速开始条件的判定及/或加压开始条件的判定，可以代替位置传感器89而使用电动机244的编码器244a。需要说明的是，编码器244a也可以用作可对柱塞41的位置进行检测的位置传感器的一种。与位置传感器89相同，编码器244a可成为速度传感器。

在电动式的射出驱动部243中未设有压力传感器87。但是，关于减速开始条件的判定及/或加压开始条件的判定，射出压力例如可以基于电动机244产生的扭矩来特定。扭矩的检测例如可基于消耗电力来测定，也可通过检测驱动轴与负载轴之间产生的位移或变形来测定。

在第二实施方式中，也与第一实施方式相同地，在使一对模具101隔着间隙d相对的接近状态下开始射出，并在射出开始后通过合模进行加压；在射出时，进行使柱塞减速的控制而结束射出，故而起到与第一实施方式相同的效果。即，可得到金属组织的致密化实现的品质提升，另外能够抑制毛刺的产生(从另一角度，能够增大间隙d)。

另外，在第二实施方式中，射出装置209被设为电动式。在将熔液射出的通常的射出装置中，为了实现快速地射出熔液的高速射出，大多采用具有射出缸和向射出缸供给动作液的储液器的结构，特别是在大型压铸机中，难以将射出装置设为电动式。但是，如果以半凝固金属为前提，容易采用本实施方式这样的电动式的射出装置20。进而，容易将压铸机201整体设为电动式。

本发明不限于以上的实施方式及变形例，能够以各种方式实施。

例如，压铸机不限于横向合模横向射出，也可以是纵向合模及/或纵向射出。压铸机可以是能够进行半凝固金属的成形还有熔液的成形的设备，也可以是不能进行熔液的成形而专用于固液共存态金属的成形的设备。

合模装置的驱动部不限于电动式，也可以是液压式(油压式)。但是，从正确地以规定的间隙使一对模具相对的角度出发，合模装置的驱动部优选为电动式。另外，合模装置不限于连杆式，也可以是所谓的直压式，还可以是模开闭和合模由单独的驱动部进行的所谓的复合式。系杆可以与实施方式相反地与移动模板固定，而相对于固定模板移动。

如实施方式所述地，射出装置的驱动部可以是液压式，也可以是电动式，进而还可以是将两者组合的混合式。在液压式的情况下，射出装置的驱动部也可以不具有储液器。这是因为如果只是将半凝固金属成形，不需要以高速驱动射出缸。在电动式的情况下，射出装置的驱动部也可以使用线性电机。另外，在使用旋转式电机的情况下，将旋转转换成平移运动的机构不限于丝杠机构，例如，也可以是齿轮齿条机构。另外，在使用丝杠机构的情况下，也可以将丝杆轴与柱塞连结而使螺母旋转。

合模装置的驱动部的构成和射出装置的驱动部的构成的组合也是灵活的，例如，可以设为使两者为电动式的全电动式(第二实施方式)，也可以是使两者为液压式的全液压式，还可以是使任一方为电动式而另一方为液压式的混合式(例如第一实施方式)。

柱塞的速度的一部分或全部也可以通过开环控制进行控制。需要说明的是，即使在开环控制的情况下，如第三变形例，也可以在从规定时刻(通常为射出开始)起经过了规定长度的时间时开始减速。

Claims (13)

1.一种压铸机，其中，具有：

合模装置，其进行一对模具的模开闭及合模；

射出装置，其使柱塞在通过所述一对模具之间的套筒内前进，从而向所述一对模具进行射出；

控制装置，其控制所述合模装置及所述射出装置，

所述控制装置具有：

射出控制部，其以在所述一对模具隔着间隙而相对的状态时开始射出的方式控制所述射出装置；

加压用合模控制部，其以在射出开始后进行模具接触及合模的方式控制所述合模装置，

所述射出控制部进行在所述柱塞停止前使所述柱塞减速的控制。

2.如权利要求1所述的压铸机，其中，

所述射出控制部进行在固液共存态金属向所述一对模具之间的填充接近完成导致的射出压力上升之前使所述柱塞减速的控制。

3.如权利要求1或2所述的压铸机，其中，

所述射出控制部进行使所述柱塞停止的控制作为使所述柱塞减速的控制。

4.如权利要求1～3中任一项所述的压铸机，其中，

还具有通电传感器，其输出与所述模具内的规定位置的通电对应的信号，

所述射出控制部在基于来自所述通电传感器的信号检测到通电时，开始使所述柱塞减速的控制。

5.如权利要求4所述的压铸机，其中，

所述模具在其内部构成制品部及溢出部，

所述规定位置是所述溢出部内的从该溢出部的端部向所述制品部侧分离的位置。

6.如权利要求4或5所述的压铸机，其中，

还具有温度传感器，其输出与所述制品部的温度对应的信号，

所述加压用合模部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述制品部的温度下降至规定的加压开始温度时，开始模具接触及合模的控制。

7.如权利要求1～3中任一项所述的压铸机，其中，

还具有温度传感器，其输出与所述模具内的温度对应的信号，

所述射出控制部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述模具内的温度上升至规定的减速开始温度时，开始使所述柱塞减速的控制。

8.如权利要求7所述的压铸机，其中，

所述加压用合模控制部在基于来自所述温度传感器的信号检测到所述模具内的温度下降至规定的加压开始温度时，开始模具接触及合模的控制。

9.如权利要求1～3中任一项所述的压铸机，其中，

还具有位置传感器，其输出与所述柱塞的位置对应的信号，

所述射出控制部在基于来自所述位置传感器的信号检测到所述柱塞的位置到达规定的减速开始位置时，开始使所述柱塞减速的控制。

10.如权利要求1～3中任一项所述的压铸机，其中，

所述射出控制部在检测到从射出开始后的规定时刻起经过了规定长度的时间时，开始使所述柱塞减速的控制。

11.如权利要求1或3所述的压铸机，其中，

还具有速度传感器，其输出与所述柱塞的速度对应的信号，

所述射出控制部在以使所述柱塞以规定的目标速度向所述模具前进的方式进行控制的状态下，在基于来自所述速度传感器的信号检测到所述柱塞的速度下降到比所述目标速度低的规定的减速开始速度时，开始使所述柱塞减速的控制。

12.如权利要求1或3所述的压铸机，其中，

还具有压力传感器，其输出与射出压力对应的信号，

所述射出控制部在以使所述柱塞以规定的目标速度向所述模具前进的方式进行控制的状态下，在基于来自所述压力传感器的信号检测到射出压力上升至规定的减速开始压力时，开始使所述柱塞减速的控制。

13.一种固液共存态金属的成形方法，其中，具有如下的步骤：

以通过柱塞向隔着间隙而相对的一对模具之间挤出在该一对模具之间通过的套筒内的固液共存态金属的方式，对驱动所述柱塞的驱动部进行控制的射出步骤；

进行被射出了所述固液共存态金属的所述一对模具的合模的加压用合模步骤，

在所述射出步骤中，进行在所述柱塞停止前使所述柱塞减速的控制。