DE112018005463T5

DE112018005463T5 - Urformvorrichtung und Urformverfahren

Info

Publication number: DE112018005463T5
Application number: DE112018005463.2T
Authority: DE
Inventors: Keishiro Kaneda; Yukiyoshi Funakoshi
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2020-06-25
Also published as: WO2019065590A1; TW201919795A; JP2019058935A; US20210154734A1; CN111050949A

Abstract

Eine Urformvorrichtung 50 weist einen oberen Rahmen 5, an dem eine obere Form 1 angebracht ist, einen unteren Rahmen 6, an dem eine untere Form 2 angebracht ist, einen ersten Hydraulikaktor 22, eine Hydraulikeinheit 70, ein erstes Hauptverbindungselement 7a, ein erstes Unterverbindungselement 8a und einen Drehaktor 16 auf, und der obere Rahmen 5, der untere Rahmen 6, das erste Hauptverbindungselement 7a und das erste Unterverbindungselement 8a bilden einen ersten Parallelverbindungsmechanismus aus. Die Hydraulikeinheit 70 bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer vorgegebenen Drehzahl arbeitet, wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen durchgeführt wird, und bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer Grenzdrehzahl arbeitet, die kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl, wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen nicht durchgeführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenlegung betrifft eine Urformvorrichtung und ein Urformverfahren.
Technischer Hintergrund
Patentdokument 1 offenbart eine kippende Druckgussvorrichtung vom Schwerkrafttyp. Diese Vorrichtung ist mit einem oberen Rahmen, einem unteren Rahmen, einem Öffnungs-/Schließmechanismus, einem ersten Hauptverbindungselement, einem ersten Unterverbindungselement und einer Antriebseinheit versehen. Am oberen Rahmen ist eine obere Form angebracht. Eine untere Form ist am unteren Rahmen angebracht. Der Öffnungs-/Schließmechanismus öffnet oder schließt die obere Form und die untere Form, indem entweder die obere Form oder die untere Form nach oben und nach unten bewegt wird. Ein oberer Endteil des ersten Hauptverbindungselements ist drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden, ein unterer Endteil des ersten Hauptverbindungselements ist drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden und das erste Hauptverbindungselement ist mit einem Drehschaft an einem mittleren Teil davon versehen. Das erste Unterverbindungselement ist parallel zu dem ersten Hauptverbindungselement angeordnet, ein oberer Endteil des ersten Unterverbindungselements ist drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden, und ein unterer Endteil des ersten Unterverbindungselements ist drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden und mit einem Drehschaft an einem mittleren Teil davon versehen. Die Antriebseinheit ist mit dem Drehschaft des ersten Hauptverbindungselements verbunden und dreht das erste Hauptverbindungselement um den Drehschaft. Der obere Rahmen, der untere Rahmen, das erste Hauptverbindungselement und das erste Unterverbindungselement bilden einen ersten Parallelverbindungsmechanismus.
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 5880792
Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die im Patentdokument 1 beschriebene Urformvorrichtung ist noch verbesserungsfähig in Bezug auf ein Urformen, während ein Energieverbrauch unterdrückt wird.
Lösung der Aufgabe
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Urformvorrichtung, die unter Benutzung einer oberen Form und einer unteren Form ein Urformteil ausbildet, die geöffnet, geschlossen und gekippt werden kann, in die geschmolzenes Metall unter Verwendung der Schwerkraft gegossen wird. Die Urformvorrichtung weist einen ersten Hydraulikaktor und eine Hydraulikeinheit auf. Der erste Hydraulikaktor bewegt entweder die obere Form oder die untere Form nach oben und nach unten, um dadurch die obere Form und die untere Form zu öffnen oder zu schließen. Die Hydraulikeinheit treibt den ersten Hydraulikaktor an. Die Hydraulikeinheit weist eine Hydraulikpumpe, die Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor zuführt, einen Elektromotor, der die Hydraulikpumpe antreibt, und eine Antriebssteuereinheit auf, die eine Drehzahl des Elektromotors steuert. Die Antriebssteuereinheit betätigt einen Elektromotor mit einer vorgegebenen Drehzahl, wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen durchgeführt wird, und wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen nicht durchgeführt wird, betätigt die Antriebssteuereinheit den Elektromotor mit einer Grenzdrehzahl, die kleiner als die vorgegebene Drehzahl ist.
In dieser Urformvorrichtung realisiert der erste Hydraulikaktor ein Formschließen und ein Formöffnen. Die Antriebssteuereinheit bewirkt, dass der Elektromotor der Hydraulikpumpe, der Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor zuführt, mit der vorgegebenen Drehzahl arbeitet, wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen durchgeführt wird, und mit einer Grenzdrehzahl zu arbeiten, die kleiner als die vorgegebene Drehzahl ist, wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen nicht durchgeführt wird. Die Urformvorrichtung kann dadurch eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu einem Fall unterdrücken, in dem der Elektromotor immer mit der für das Formöffnen oder Formschließen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
In einer Ausführungsform kann der erste Hydraulikaktor die obere Form nach oben und nach unten bewegen, um ein Formöffnen und ein Formschließen durchzuführen. Die Urformvorrichtung kann ferner einen unteren Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt wird, das mit einem unteren Hohlraum der unteren Form in Verbindung steht, in dem ein Urformteil ausgebildet wird, von dem ein vorderes Ende das Urformteil im unteren Hohlraum herausdrückt, und einen zweiten Hydraulikaktor aufweisen, der mit der Hydraulikeinheit verbunden ist, um den unteren Ausdrückstift nach oben und nach unten zu bewegen. Die Hydraulikpumpe kann ferner Hydrauliköl zum zweiten Hydraulikaktor zuführen, wenn ein Formöffnen durchgeführt wird.
In der Urformvorrichtung ist der erste Hydraulikaktor zum Formöffnen und Formschließen im oberen Rahmen vorgesehen. Der zweite Hydraulikaktor ist vorgesehen, um das Urformteil bei einem Formöffnen aus der unteren Form herauszudrücken. Der zweite Hydraulikaktor ist mit der Hydraulikeinheit verbunden, mit der der erste Hydraulikaktor verbunden ist. Auf diese Weise werden die mehreren Hydraulikaktoren von einer Hydraulikeinheit betätigt, und es ist dadurch möglich, eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall zu unterdrücken, in dem die Hydraulikaktoren an ihre jeweiligen Hydraulikeinheiten mit jeweils einem Elektromotor angeschlossen sind.
In einer Ausführungsform kann die Urformvorrichtung ferner eine obere Ausdrückplatte, der es durch den ersten Hydraulikaktor ermöglicht wird, sich frei nach oben und nach unten zu bewegen, und einen oberen Ausdrückstift aufweisen, der in ein Loch eingesetzt ist, das mit einem oberen Hohlraum der oberen Form in Verbindung steht, in der ein Urformteil ausgebildet wird, der durch den ersten Hydraulikaktor dazu gebracht wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, und dessen vorderes Ende das Urformteil im oberen Hohlraum herausdrückt. Wenn das Urformteil im oberen Hohlraum aus der Form entfernt wird, kann die Antriebssteuereinheit bewirken, dass der Elektromotor mit einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als die Grenzdrehzahl.
In der Urformvorrichtung wird der Elektromotor, wenn das Urformteil aus der oberen Form entfernt wird, mit einer Drehzahl betrieben, die größer als die Grenzdrehzahl ist, um den ersten Hydraulikaktor zu betätigen. Das heißt, dass es, da der Elektromotor mit Ausnahme eines Formschließens, eines Formöffnens oder eines Formentfernens mit der Grenzdrehzahl betrieben werden kann, in der Urformvorrichtung möglich ist, eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall zu unterdrücken, in dem der Elektromotor immer mit einer für ein Formöffnen oder Formschließen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
In einer Ausführungsform kann der erste Hydraulikaktor die untere Form nach oben und nach unten bewegen, um dadurch ein Formöffnen und ein Formschließen durchzuführen. Die Urformvorrichtung kann ferner einen oberen Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt wird, das mit einem oberen Hohlraum der oberen Form in Verbindung steht, in dem ein Urformteil ausgebildet wird, von dem ein vorderes Ende das Urformteil in dem oberen Hohlraum herausdrückt, und einen zweiten Hydraulikaktor aufweisen, der mit der Hydraulikeinheit verbunden ist und den oberen Ausdrückstift nach oben und unten bewegt. Die Hydraulikpumpe kann ferner Hydrauliköl zum zweiten Hydraulikaktor zuführen, wenn ein Formöffnen durchgeführt wird.
In der Urformvorrichtung ist der erste Hydraulikaktor für ein Formöffnen und Formschließen im unteren Rahmen vorgesehen. Der zweite Hydraulikaktor ist vorgesehen, um ein Urformteil bei einem Formöffnen der oberen Form herauszudrücken. Der zweite Hydraulikaktor ist mit der Hydraulikeinheit verbunden, mit welcher der erste Hydraulikaktor verbunden ist. Auf diese Weise werden die mehreren Hydraulikaktoren von einer Hydraulikeinheit betätigt, und es ist dadurch möglich, eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall zu unterdrücken, in dem die Hydraulikaktoren mit ihren jeweiligen Hydraulikageinheiten mit jeweils einem Elektromotor verbunden sind.
In einer Ausführungsform kann die Urformvorrichtung ferner eine untere Ausdrückplatte, der es durch den ersten Hydraulikaktor ermöglicht wird, sich frei nach oben und nach unten zu bewegen, und einen oberen Ausdrückstift aufweisen, der in ein Loch eingeführt wird, das mit einem unteren Hohlraum der unteren Form in Verbindung steht, in der ein Urformteil ausgebildet wird, der durch den ersten Hydraulikaktor dazu gebracht wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, und dessen vorderes Ende das Urformteil im unteren Hohlraum herausdrückt. Wenn das Urformteil im unteren Hohlraum aus der Form entfernt wird, kann die Antriebssteuereinheit bewirken, dass der Elektromotor mit einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als die Grenzdrehzahl.
In der Urformvorrichtung wird der Elektromotor bei einem Herausnehmen des Urformteils aus der unteren Form mit einer Drehzahl betrieben, die größer als die Grenzdrehzahl ist, um den ersten Hydraulikaktor zu betätigen. Das heißt, dass der Elektromotor in der Urformvorrichtung mit Ausnahme des Formschließens, des Formöffnens oder des Formentfernens mit der Grenzdrehzahl betrieben werden kann. Dadurch ist es möglich, die Leistungsaufnahme der Urformvorrichtung im Vergleich zu einem Fall zu unterdrücken, in dem der Elektromotor immer mit der für ein Formöffnen oder Formschließen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
In einer Ausführungsform kann die Antriebssteuereinheit die Drehzahl des Elektromotors bei einem Durchführen des Formschließens im Vergleich zu einem Durchführen des Formöffnens reduzieren. Im Fall eines Formöffnens ist, da beim Formöffnen ein Urformteil aus der Form entnommen werden muss, eine höhere Drehzahl erforderlich als beim Formschließen. Die Vorrichtung kann eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall unterdrücken, in dem der Elektromotor immer mit der für das Formöffnen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
In einer Ausführungsform kann die Urformvorrichtung auch einen oberen Rahmen, an dem die obere Form angebracht ist, einen unteren Rahmen, an dem die untere Form angebracht ist, ein erstes Hauptverbindungselement, von dem ein oberer Endteil drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden ist, von dem ein unterer Endteil drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden ist und von dem ein mittlerer Teil mit einem Drehschaft versehen ist, ein erstes Unterverbindungselement, das parallel zum ersten Hauptverbindungselement angeordnet ist, von dem ein oberer Endteil drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden ist, von dem ein unterer Endteil drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden ist und von dem ein mittlerer Teil mit einem Drehschaft versehen ist, und eine Antriebseinheit aufweisen, die mit dem Drehschaft des ersten Hauptverbindungselements verbunden ist und das erste Hauptverbindungselement um die Drehwelle als eine Mitte dreht, und der obere Rahmen, der untere Rahmen, das erste Hauptverbindungselement und das erste Unterverbindungselement können einen ersten Parallelverbindungsmechanismus ausbilden. Die Urformvorrichtung, die den Verbindungsmechanismus aufweist, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist, kann eine Leistungsaufnahme unterdrücken.
In einer Ausführungsform kann die Antriebseinheit ein Servomotor sein. In einer solchen Ausgestaltung kann die Antriebseinheit bewirken, dass der Verbindungsmechanismus im Vergleich zu einem Fall, wenn die Antriebseinheit ein Hydraulikaktor ist, genauer betätigt wird.
In einer Ausführungsform kann der Servomotor mit Leistung versorgt werden, wenn die obere Form und die untere Form gekippt werden oder wenn die obere Form von der unteren Form in der horizontalen Richtung getrennt wird. Im Ruhezustand verbraucht der Servomotor keine Energie. Die Vorrichtung kann einen Leistungsverbrauch im Vergleich zu dem Fall, in dem die Antriebseinheit ein Hydraulikaktor ist, unterdrücken.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Urformverfahren unter Verwendung einer Urformvorrichtung, die ein Urformstück unter Verwendung einer oberen Form und einer unteren Form ausbildet, die geöffnet, geschlossen und gekippt werden kann, in die geschmolzenes Metall unter Verwendung der Schwerkraft gegossen wird. Die Urformvorrichtung weist einen ersten Hydraulikaktor und eine Hydraulikeinheit auf. Der erste Hydraulikaktor bewegt entweder die obere Form oder die untere Form nach oben und nach unten, um dadurch die obere Form und die untere Form zu öffnen oder zu schließen. Die Hydraulikeinheit treibt den ersten Hydraulikaktor an. Die Hydraulikeinheit weist eine Hydraulikpumpe, die Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor zuführt, und einen Elektromotor auf, der die Hydraulikpumpe antreibt. Das Verfahren weist einen Formschließschritt und einen Formöffnungsschritt. Im Formschließschritt und beim Formöffnungsschritt arbeitet der Elektromotor mit einer vorgegebenen Drehzahl, und wenn er sich nicht im Formschließschritt oder im Formöffnungsschritt befindet, arbeitet der Elektromotor mit einer Grenzdrehzahl, die kleiner als die vorgegebene Drehzahl ist.
Das vorliegende Urformverfahren zeigt die gleichen Effekte wie diejenigen der oben genannten Urformvorrichtung.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, den Energieverbrauch der Urformvorrichtung zu hemmen.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Vorderansicht einer Urformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 ist eine Seitenansicht der Urformvorrichtung in 1.
[3] 3 ist ein Diagramm, das einen Querschnitt einer oberen Form und einer unteren Form in 1 zeigt.
[4] 4 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, die sich auf ein Antreiben der Urformvorrichtung in 1 bezieht.
[5] 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Urformverfahren mit der Urformvorrichtung in 1 darstellt.
[6] 6 ist ein Graph, der in jedem Schritt zu einem Servomotor zugeführte Leistung und eine Drehzahl eines Elektromotors einer Hydraulikpumpe darstellt.
[7] 7 ist ein Diagramm in einer Ansicht aus einer Pfeilrichtung einer Linie A-A in 1 und das zum Beschreiben eines Vorrichtungsstartzustandes dient.
[8] 8 ist ein Diagramm, das einen zweiten separaten Zustand darstellt, in dem obere und untere Formen durch ein Betätigen eines Parallelverbindungsmechanismus geschoben werden und das einen Anfangszustand eines Fertigungsschrittes beschreibt.
[9] 9 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Formschlusszustands, in dem die obere Form und die untere Form geschlossen sind.
[10] 10 ist ein Diagramm, in dem die geschlossene obere Form und untere Form um 90° gekippt sind.
[11] 11 ist ein Diagramm, das die obere Form darstellt, die zu einer mittleren Position angehoben ist.
[12] 12 ist ein Diagramm, das die obere Form und die untere Form darstellt, die in einen ersten getrennten Zustand geschoben sind.
[13] 13 ist ein Diagramm, das die obere Form darstellt, die aus dem Zustand in 12 zu einem aufsteigenden Ende angehoben ist.
[14] 14 ist eine Vorderansicht einer Urformvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
[15] 15 ist ein Diagramm, das den Querschnitt einer oberen Form und einer unteren Form in 14 zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Beachte, dass die gleichen Elemente in der Beschreibung der Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf eine doppelte Beschreibung verzichtet wird. Darüber hinaus entsprechen die Abmessungsverhältnisse zwischen den Zeichnungen nicht immer denjenigen in der Beschreibung. Begriffe wie „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ basieren auf den abgebildeten Zuständen und werden der Einfachheit halber verwendet.
(Erste Ausführungsform)
Eine Ausgestaltung einer Urformvorrichtung 50 wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine Vorderansicht einer Urformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 ist eine Seitenansicht der Urformvorrichtung in 1. Eine X-Richtung und eine Y-Richtung in den Zeichnungen sind horizontale Richtungen und eine Z-Richtung ist eine vertikale Richtung. Im Folgenden wird die X-Richtung auch als eine Links-Rechts-Richtung bezeichnet und die Z-Richtung wird auch eine Oben-Unten-Richtung bezeichnet.
Die Urformvorrichtung 50 ist eine sogenannte Kipp-Druckgussvorrichtung vom Schwerkraft-Typ, in die das flüssige Metall unter Nutzung der Schwerkraft gegossen wird und die mit einer oberen Form 1 und einer unteren Form 2, die geöffnet, geschlossen und gekippt werden können, eine Urform ausbildet. Das zu gießende geschmolzene Metall kann ein beliebiges Material sein. Beispiele für das zu verwendende geschmolzene Metall beinhalten eine Aluminiumlegierung und eine Magnesiumlegierung. Die Urformvorrichtung 50 weist eine Steuerung auf und ist so ausgestaltet, dass sie in der Lage ist, Betätigungen der jeweiligen Komponenten zu steuern.
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist die Urformvorrichtung 50 beispielsweise mit einem Basisrahmen 17, einem oberen Rahmen 5, einem unteren Rahmen 6, einem Öffnungs-/Schließmechanismus 21, einem Paar linker und rechter Hauptverbindungselemente 7 (erstes Hauptverbindungselement 7a, zweites Hauptverbindungselement 7b), einem Paar linker und rechte Unterverbindungselemente 8 (erstes Unterverbindungselement 8a, zweites Unterverbindungselement 8b), einem Drehaktor 16 (Antriebseinheit) und einer Gießpfanne 25 versehen.
Der Basisrahmen 17 weist eine Basis 18, einen Antriebsseiten-Tragrahmen 19 und einen Abtriebsseiten-Tragrahmen 20 auf. Die Basis 18 ist ein im Wesentlichen ebenes Plattenelement, das durch ein Kombinieren mehrerer Elemente zusammengesetzt ist und horizontal an einer Einrichtungsfläche der Urformvorrichtung 50 vorgesehen ist. Der Antriebsseiten-Tragrahmen 19 und der Abtriebsseiten-Tragrahmen 20 sind an der Basis 18 so aufgestellt, dass sie einander in der Links-Rechts-Richtung (horizontale Richtung) gegenüber liegen und an der Basis 18 befestigt sind. An einem oberen Endteil des Antriebsseiten-Tragrahmens 19 und einem oberen Endteil des Abtriebsseiten-Tragrahmens 20 ist ein Paar Kippdrehlager 9 vorgesehen.
Der obere Rahmen 5 ist oberhalb des Basisrahmens 17 angeordnet. Die obere Form 1 ist an dem oberen Rahmen 5 angebracht. Insbesondere ist die obere Form 1 über eine obere Formstempelbasis 3 an einer unteren Oberfläche des oberen Rahmens 5 befestigt. Der obere Rahmen 5 ist mit dem Öffnungs-/Schließmechanismus 21 versehen, der die obere Form 1 nach oben und nach unten bewegt. Insbesondere weist der obere Rahmen 5 den Öffnungs-/Schließmechanismus 21 auf und hält die obere Form 1 auf eine solche Weise, dass es durch den Öffnungs-/Schließmechanismus 21 nach oben und nach unten bewegt werden kann.
Der Öffnungs-/Schließmechanismus 21 weist einen ersten Hydraulikaktor 22, ein Paar linke und rechte Führungsstangen 23 und ein Paar linke und rechte Führungszylinder 24 auf. Der erste Hydraulikaktor 22 bewegt entweder die obere Form 1 oder die untere Form 2 nach oben und nach unten, um dadurch die obere Form 1 und die untere Form 2 zu öffnen oder zu schließen. In der vorliegenden Ausführungsform bewegt der erste Hydraulikaktor 22 die obere Form 1 nach oben. Ein unterer Endteil des ersten Hydraulikaktors 22 ist an einer oberen Oberfläche der oberen Formstempelbasis 3 angebracht. Der erste Hydraulikaktor 22 fährt in einer Oben-Unten-Richtung (vertikale Richtung; hier Z-Richtung) aus, um dadurch die obere Form 1 über die obere Formstempelbasis 3 nach unten zu bewegen, und wird in Oben-Unten-Richtung zusammengezogen, um dadurch die obere Form 1 über die obere Formstempelbasis 3 nach oben zu bewegen. Ein Beispiel für den ersten Hydraulikaktor 22 ist ein Hydraulikzylinder. Die Führungsstangen 23 sind an der oberen Oberfläche der oberen Formstempelbasis 3 über den am oberen Rahmen 5 angebrachten Führungszylinder 24 angebracht.
Der untere Rahmen 6 ist über dem Basisrahmen 17 und unter dem oberen Rahmen 5 angeordnet. Die untere Form 2 ist am unteren Rahmen 6 angebracht. Insbesondere ist die untere Form 2 ist über eine untere Formstempelbasis 4 an einer oberen Oberfläche des unteren Rahmens 6 angebracht. In dem in 1 und 2 gezeigten Zustand sind der obere Rahmen 5 und der untere Rahmen 6 in der Oben-Unten-Richtung einander zugewandt. Ähnlich sind die obere Form 1 und die untere Form 2 einander in der Oben-Unten-Richtung zugewandt. Der Öffnungs-/Schließmechanismus 21 bewegt die obere Form 1 nach oben und nach unten, um dadurch die obere Form 1 und die untere Form 2 zu schließen oder zu öffnen.
Das erste Hauptverbindungselement 7a ist ein langes Element. Das erste Hauptverbindungselement 7a ist beispielsweise ein stabartiges Element mit einem rechteckigen Querschnitt. Ein oberer Endteil des ersten Hauptverbindungselements 7a ist drehbar mit dem oberen Rahmen 5 verbunden, ein unterer Endteil davon ist drehbar mit dem unteren Rahmen 6 verbunden und das erste Hauptverbindungselement 7a ist mit einem Kipp-Drehschaft 10 an einem mittleren Teil davon versehen. Das erste Hauptverbindungselement 7a weist einen oberen Hauptverbindungselement-Drehschaft 11 an dem oberen Endteil davon und einen unteren Hauptverbindungselement-Drehschaft 12 an einem unteren Endteil davon auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Hauptverbindungselement 7a mit zwei Hauptverbindungselementen versehen. Das zweite Hauptverbindungselement 7b weist die gleiche Ausgestaltung auf wie diejenige des ersten Hauptverbindungselements 7a. Das Paar Hauptverbindungselemente 7 ist so angeordnet, dass sie einander in der Links-Rechts-Richtung (horizontale Richtung; hier X-Richtung) zugewandt sind und den oberen Rahmen 5 beziehungsweise den unteren Rahmen 6 verbinden. Hier ist das Paar Hauptverbindungselemente 7 parallel und so angeordnet, dass es einander über die obere Form 1 und die untere Form 2 zugewandt ist.
Die mittleren Teile des Paars Hauptverbindungselemente 7 sind über das Paar Kippdrehschäfte 10 drehbar mit dem Paar Kippdrehlager 9 verbunden. Die oberen Endteile des Paares Hauptverbindungselemente 7 sind über das Paar Hauptverbindungselemente 11 drehbar mit einem Paar oberer Hauptverbindungselement-Drehschäfte 5a des oberen Rahmens 5 verbunden. Die unteren Endteile des Paares Hauptverbindungselemente 7 sind über das Paar unterer Hauptverbindungselement-Drehschäfte 12 drehbar mit einem Seitenflächenpaar 6a des unteren Rahmens 6 verbunden. Wenn die obere Form 1 und die untere Form 2 geschlossen sind, werden die Anbringpositionen des Paares Hauptverbindungselemente 7 in Bezug auf den oberen Rahmen 5 und den unteren Rahmen 6 so eingestellt, dass das Paar Hauptverbindungselemente 7 in einer Tiefenrichtung (Y-Richtung) orthogonal zur Links-Rechts-Richtung und der Oben-Unten-Richtung an den jeweiligen Mitten der oberen Form 1 und der unteren Form 2 angeordnet ist.
Das erste Unterverbindungselement 8a ist ein langes Element. Das erste Unterverbindungselement 8a ist beispielsweise ein stabartiges Element mit einem rechteckigen Querschnitt. Das erste Unterverbindungselement 8a ist parallel zum ersten Hauptverbindungselement 7a angeordnet, dessen obere Endteile drehbar mit dem oberen Rahmen 5 verbunden sind, dessen untere Endteile drehbar mit dem unteren Rahmen 6 verbunden sind, und das mit einem Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 an einem mittleren Teil davon versehen ist. Das erste Unterverbindungselement 8a weist einen oberen Unterverbindungsdrehschaft 13 an einem oberen Endteil davon und einen unteren UnterverbindungsDrehschaft 14 an einem unteren Endteil davon auf. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Unterverbindungselemente vorgesehen. Das zweite Unterverbindungselement 8b (nicht abgebildet) weist die gleiche Ausgestaltung auf wie die des ersten Teilelements 8a. Das Paar Unterverbindungselemente 8 ist so angeordnet, dass sie einander in der Links-Rechts-Richtung zugewandt sind und den oberen Rahmen 5 und den unteren Rahmen 6 verbindet. Das Paar Unterverbindungselemente 8 ist am Paar Seitenflächen 5a und dem Paar Seitenflächen 6a so angeordnet, dass es parallel zum Paar Hauptverbindungselemente 7 ist. Das Unterverbindungselement 8 weist die gleiche Länge auf wie diejenige des Hauptverbindungselements 7.
Die oberen Endteile des Paars Unterverbindungselemente 8 sind über das Paar obere Unterverbindungs-Drehschäfte 13 drehbar mit dem Paar Seitenflächen 5a des oberen Rahmens 5 verbunden. Die unteren Endteile der Unterverbindungselemente 8 sind über das Paar unterer Unterverbindungs-Drehschäfte 14 drehbar mit dem Paar Seitenflächen 6a des unteren Rahmens 6 verbunden. Die Anbringposition des Unterverbindungselements 8 befindet sich an einer Seite, an der die Gießpfanne 25 in Bezug auf das Hauptverbindungselement 7 angeordnet ist. Der Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 ist oberhalb des Basisrahmens 17 angeordnet. In dem Zustand in 1 und 2 ist der Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 an einer Oberseite des Antriebsseiten-Tragrahmens 19 angeordnet.
Auf diese Weise bilden der obere Rahmen 5, der untere Rahmen 6, das erste Hauptverbindungselement 7a und das erste Unterverbindungselement 8a einen parallelen Verbindungsmechanismus (erster paralleler Verbindungsmechanismus). Ähnlich bilden der obere Rahmen 5, der untere Rahmen 6, das zweite Hauptverbindungselement 7b und das zweite Unterverbindungselement 8b einen parallelen Verbindungsmechanismus (zweiter paralleler Verbindungsmechanismus). Die beiden parallelen Verbindungsmechanismen sind parallel so angeordnet, dass sie einander über die obere Form 1 und die untere Form 2 gegenüberliegen.
Der Kippdrehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a wird durch ein außerhalb des ersten parallelen Verbindungsmechanismus vorgesehenes Kippdrehlager 9 am Basisrahmen 17 gehalten. Der Drehpunkt des Kippdrehschafts 10 des ersten Hauptverbindungselements 7a fällt mit dem Schwerpunkt eines Drehkörpers zusammen, der die geschlossene oder geöffnete obere Form 1 und die untere Form 2 sowie den oberen Rahmen 5 und den unteren Rahmen 6 umfasst. Ähnlich wird der Kippdrehschaft 10 des zweiten Hauptverbindungselements 7b durch das außerhalb des zweiten parallelen Verbindungsmechanismus vorgesehene Kippdrehlager 9 am Basisrahmen 17 gehalten. Der Drehpunkt des Kippdrehschafts 10 des zweiten Hauptverbindungselementes 7b fällt mit dem Schwerpunkt des Drehkörpers, der die geschlossene oder geöffnete obere Form 1 und die untere Form 2 sowie den oberen Rahmen 5 und den unteren Rahmen 6 umfasst, zusammen. Hier ist „zusammenfallen“ nicht auf einen Fall beschränkt, in dem beide vollständig übereinstimmen, sondern schließt einen Fall ein, in dem Fehler aufgrund eines Unterschiedes zwischen dem Gewicht der oberen Form 1 und dem Gewicht der unteren Form 2 enthalten sind.
Der Drehaktor 16 ist oberhalb des antriebsseitigen Tragrahmens 19 angeordnet. Der Drehaktor 16 ist in Verbindung mit einem Kipp-Drehschaft 10 des Hauptverbindungselementpaares 7 vorgesehen. Der Drehaktor 16 kann durch einen Elektromotor, Hydraulikdruck oder Pneumatikdruck betätigt werden. Ein Beispiel für den Drehaktor 16 ist ein Servomotor. Der Servomotor ist an eine Stromquelle angeschlossen und arbeitet, wenn er mit Strom versorgt wird. Der Drehaktor 16 dient als eine Antriebseinheit, welche die obere Form 1 von der unteren Form 2 in der Kipp- oder Horizontalrichtung trennt.
Die obere Form 1 und die untere Form 2 werden gekippt, wenn der Drehaktor 16 den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a um 45° bis 130° dreht, wobei die obere Form 1 und die untere Form 2 durch den Öffnungs-/Schließmechanismus 21 geschlossen sind. Die obere Form 1 wird von der unteren Form 2 in der horizontalen Richtung getrennt, wenn der Drehaktor 16 bewirkt, dass sich die Kippdrehwelle 10 des ersten Hauptverbindungselements 7a um einen vorgegebenen Winkel dreht, wobei die obere Form 1 und die untere Form 2 durch den Öffnungs-/Schließmechanismus 21 geschlossen sind. Eine Trennung der oberen Form 1 von der unteren Form 2 in der horizontalen Richtung wird durch den Drehaktor 16 realisiert, der bewirkt, dass der erste Parallelverbindungsmechanismus wirkt. Zu diesem Zeitpunkt wirkt auch der zweite Parallelverbindungsmechanismus gemäß der Bewegung des ersten Parallelverbindungsmechanismus. Beachte, dass der zweite Parallelverbindungsmechanismus nicht unbedingt erforderlich ist, sondern dass der obere Rahmen 5 und der untere Rahmen 6 z.B. nur durch den ersten Parallelverbindungsmechanismus und das zweite Hauptverbindungselement 7b verbunden sein können, oder es kann sein, dass der obere Rahmen 5 und der untere Rahmen 6 nur durch den ersten Parallelverbindungsmechanismus und das zweite Unterverbindungselement 8b verbunden sind.
Die Gießpfanne 25 ist an einem oberen Endteil der Seitenfläche der untere Form 2 angebracht. In der Gießpfanne 25 ist ein Speicherteil zum Speichern von geschmolzenem Metall definiert. Eine Ausgießöffnung 25a (siehe 7) der Gießpfanne 25 ist mit einer Aufnahmeöffnung 2a der unteren Form 2 verbunden (siehe 7).
3 ist ein Diagramm, das die Querschnitte der oberen Form und der unteren Form in 1 zeigt. Hier ist ein Zustand gezeigt, in dem mehrere Kerne 34 an einer Oberseite der unteren Form 2 eingesetzt sind. Wie in 3 dargestellt, ist die Urformvorrichtung 50 mit einem Ausdrückmechanismus 37 versehen, der eine Ausdrückplatte 28 (obere Ausdrückplatte), ein Paar Ausdrückstifte 26 (oberer Ausdrückstift), ein Paar Rückholstifte 27 und mehrere Drückstäbe (Regulierelement) 29 aufweist. Der Ausdrückmechanismus 37 ist im oberen Rahmen 5 vorgesehen.
Die Ausdrückplatte 28 ist in einem im Inneren ausgebildeten inneren Raum an einer oberen Endseite der oberen Form 1 angeordnet. Die Ausdrückplatte 28 ist so in den inneren Raum eingesetzt, dass sie nach oben und unten frei beweglich ist. Jeder Ausdrückstift 26 ist an einer unteren Oberfläche der Ausdrückplatte 28 vorgesehen. Jeder Ausdrückstift 26 bewegt sich durch ein Loch von der inneren Oberfläche der oberen Form 1 in einen Hohlraum (oberer Hohlraum), in dem ein Urformteil ausgebildet wird, nach oben und nach unten. Jeder Ausdrückstift 26 drückt das Urformteil im Hohlraum durch ein distales Ende aus dem Hohlraum heraus. Jeder Rückholstift 27 ist an einer Position der Ausdrückplatte 28 vorgesehen, die sich vom Ausdrückstift 26 an der unteren Oberfläche unterscheidet. Jeder Rückholstift 27 bewegt sich durch das Loch vom inneren Raum der oberen Form 1 zu einer unteren Oberfläche der oberen Form 1 nach oben und nach unten. Jeder Rückholstift 27 bewirkt, dass sich die Ausdrückplatte 28 nach oben bewegt, wenn das distale Ende des Rückholstiftes 27 in einem Verfahren an der oberen Oberfläche der unteren Form 2 anliegt, in dem die obere Form 1 und die untere Form 2 geschlossen sind.
Jeder Druckstab 29 ist an der unteren Oberfläche des oberen Rahmens 5 vorgesehen. Jeder Druckstab 29 ist an der unteren Oberfläche des Oberrahmens 5 durch ein Durchdringen der oberen Formstempelbasis 3 angeordnet. Das distale Ende jedes Druckstabs 29 ist oberhalb der Ausdrückplatte 28 in den Innenraum angeordnet, wobei jeder Druckstab 29 von der oberen Oberfläche der oberen Form 1 in das Loch zum inneren Raum eingebracht wird. Die Länge jedes Druckstabs 29 ist so festgelegt, dass die Ausdrückplatte 28 nach unten gedrückt wird, wenn sich der erste Hydraulikaktor 22 zusammenzieht und die obere Form 1 ein ansteigendes Ende erreicht. Beachte, dass das ansteigende Ende eine höchstmögliche Position der oberen Form 1 ist, wenn sich der erste Hydraulikaktor 22 zusammenzieht. Das heißt, dass jeder Druckstab 29 von der oberen Oberfläche der oberen Form 1 durch das Loch in den an einer Position oberhalb der oberen Form 1 ausgebildeten inneren Raum verläuft und um eine vorgegebene Länge in den inneren Raum eintritt, um dadurch zu verhindern, dass sich die Ausdrückplatte 28 nach oben bewegt.
Der untere Rahmen 6 nimmt einen zweiten Hydraulikaktor 30 auf. Ein Beispiel für den zweiten Hydraulikaktor 30 ist ein hydraulischer Zylinder. Ein oberer Endteil des zweiten Hydraulikaktors 30 ist an einer unteren Oberfläche des Ausdrückteils 31 angebracht. Ein Paar linker und rechter Führungsstäbe 32 verläuft durch Führungszylinder 33, die am unteren Rahmen 6 angebracht sind, und ist an der unteren Oberfläche des Ausdrückelements 31 angebracht.
Genau wie die obere Form 1 nimmt die untere Form 2 die Ausdrückplatte 28 (untere Ausdrückplatte) auf, die das Paar Ausdrückstifte 26 (untere Ausdrückstifte) und das Paar Rückholstifte 27 verbindet. Es besteht eine solche Positionsbeziehung in der unteren Form 2, dass sich das Ausdrückelement 31 durch einen Ausfahrbetrieb des zweiten Hydraulikaktors 30 nach oben bewegt, um die Ausdrückplatte 28 nach oben zu drücken, und das Paar Ausdrückstifte 26 und die Rückholstifte 27 nach oben zu bewegen. Das distale Ende jedes Ausdrückstiftes 26 drückt ein Gussteil in einem Hohlraum (unterer Hohlraum) aus. Beachte, dass die Rückholstifte 27 der oberen Form 1 und der unteren Form 2 zum Zeitpunkt eines Schlusses der Form durch eine den distalen Enden der Rückholstifte 27 oder den distalen Enden der gegenüberliegenden Rückholstifte 27 gegenüberliegende passende Fläche der Form zurückgedrückt werden. Dementsprechend wird auch der mit der Ausdrückplatte 28 verbundene Ausdrückstift 26 zurückgedrückt. Zum Zeitpunkt eines Schlusses der Form bewirkt ein Kontraktionsbetrieb des zweiten Hydraulikaktors 30, dass das Ausdrückelement 31 eine absteigende Endposition erreicht. Beachte, dass sich das absteigende Ende auf eine tiefstmögliche Position der unteren Form 2 bezieht, wenn der zweite Hydraulikaktor 30 zusammengezogen ist.
Am unteren Umfang (Seitenflächen-Bodenendteil) der oberen Form 1 ist ein Paar Positioniervorsprünge 35 angebracht. Im oberen Umfang (Seitenflächen-Oberendteil) der unteren Form 2 ist ein Paar Vorsprungsnuten 36 auf solche Weise vorgesehen, dass sie mit dem Paar Positioniervorprünge 35 in Eingriff gebracht werden können. Die Positioniervorsprünge 35 und die Vorsprungsnuten 36 bilden eine Positioniereinheit zum Positionieren der oberen Form 1 und der unteren Form 2 in der horizontalen Richtung aus. Da die obere Form 1 und die untere Form 2 in der horizontalen Richtung positioniert werden, ist es gemäß dieser Positioniereinheit möglich, zu verhindern, dass sich die obere Form 1 und die untere Form 2 verschieben und geschlossen werden.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung in Bezug auf ein Antreiben der Urformvorrichtung 50 detailliert beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm der Ausgestaltung in Bezug auf ein Antreiben der Urformvorrichtung 50 in 1. Wie in 4 dargestellt, ist die Urformvorrichtung 50 mit einer Hauptsteuerung 60 und einer Hydraulikeinheit 70 versehen.
Die Hauptsteuerung 60 ist eine Hardware, die das gesamte Antreiben der Urformvorrichtung 50 steuert. Die Hauptsteuerung 60 ist aus einem Allzweckcomputer mit einem Rechengerät, wie z.B. einer CPU (Central Processing Unit), einer Speichervorrichtung, wie z.B. einem ROM (Festspeicher), einem RAM (Arbeitsspeicher), einer HDD (Hard Disk Drive, Festplatte) und einem Kommunikationsgerät oder dergleichen ausgestaltet.
Die Hauptsteuerung 60 ist kommunikativ mit der Hydraulikeinheit 70 und dem Drehaktor 16 verbunden. Die Hydraulikeinheit 70 führt Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor 22 und dem zweiten Hydraulikaktor 30 zu. Die Hauptsteuerung 60 gibt ein Steuersignal zur Hydraulikeinheit 70 und dem Drehaktor 16 aus und steuert ein Antreiben des ersten Hydraulikaktors 22, des zweiten Hydraulikaktors 30 und des Drehaktors 16. Die Hauptsteuerung 60 ist mit einer Bedientafel (nicht abgebildet), wie z.B. einem Touchpanel, verbunden und bewirkt, dass jeder Aktor entsprechend der von der Bedientafel empfangenen Befehlsbedienung durch einen Bediener arbeitet. Die Hauptsteuerung 60 kann auch bewirken, dass jeder Aktor hinsichtlich einer in der Steuervorrichtung gespeicherten Urformvorlage arbeitet.
Die Hydraulikeinheit 70 ist mit einem Hydraulikkreislauf ausgestattet. Der Hydraulikkreislauf ist ein Kanal, in dem das Hydrauliköl des Hydraulikaktors zirkuliert. Der Hydraulikkreislauf weist eine Hydraulikpumpe 71, einen Elektromotor 72, ein Magnetventil (nicht dargestellt), einen Öltank (nicht dargestellt) oder ähnliches auf. Der Hydraulikkreislauf führt das im Öltank gespeicherte Hydrauliköl zu dem ersten Hydraulikaktor 22 und dem zweiten Hydraulikaktor 30 zu. Der Hydraulikkreislauf sammelt das Hydrauliköl vom ersten Hydraulikaktor 22 und vom zweiten Hydraulikaktor 30 und führt das Hydrauliköl zum Öltank zurück. Auf diese Weise kann der Hydraulikkreislauf das Hydrauliköl zirkulieren lassen.
Die Hydraulikpumpe 71 saugt das Hydrauliköl im Öltank an und führt das Hydrauliköl zu dem ersten Hydraulikaktor 22 und dem zweiten Hydraulikaktor 30 zu. Der Elektromotor 72 ist eine Vorrichtung zum Antreiben der Hydraulikpumpe und ist z.B. ein Motor mit variabler Geschwindigkeit. Das Hydrauliköl wird von der Hydraulikpumpe gemäß der Drehzahl des Elektromotors 72 gefördert. Eine Abgabeströmungsrate der Hydraulikpumpe wird durch ein Multiplizieren der Drehzahl des Elektromotors 72 mit dem Volumen der Hydraulikpumpe berechnet.
Die Hydraulikeinheit 70 ist mit einer Antriebssteuereinheit 73 versehen, welche die Drehzahl des Elektromotors 72 steuert. Die Antriebssteuereinheit 73 ist eine Vorrichtung, welche die Drehzahl des Elektromotors 72 steuert. Die Antriebssteuereinheit 73 weist eine Wandlerschaltung, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, und eine Inverterschaltung auf, welche eine Invertersteuerung durchführt. Die Inverterschaltung steuert einen EIN/AUS-Betrieb eines für die Inverterschaltung vorgesehenen Schaltelements. Beispielsweise erhält die Antriebssteuereinheit 73 die von einem Drehzahlsensor (nicht dargestellt) erfasste Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) des Elektromotors 72 und eine Zieldrehzahl (Zieldrehgeschwindigkeit) als eine Eingabe, führt eine Proportional-Integrations (PI)-Regelung durch und erzeugt dadurch einen Strombefehlswert. Die Antriebssteuereinheit 73 erzeugt ein Steuersignal zum Durchführen der EIN/AUS-Betätigung des Schaltelements auf der Grundlage des Strombefehlswerts und gibt das Steuersignal an den Inverterschaltkreis aus. Der Elektromotor 72 wird dadurch auf eine solche Weise gesteuert, dass er mit einer vorgegebenen Drehzahl zu einem vorgegebenen Zeitpunkt arbeitet.
Bei einem Ausführen eines Formöffnens oder -schließens bewirkt die Antriebssteuereinheit 73, dass der Elektromotor 72 mit einer vorgegebenen Drehzahl arbeitet, und bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer Grenzdrehzahl arbeitet, die kleiner als die vorgegebene Drehzahl ist, wenn ein Formöffnen oder -schließen nicht durchgeführt wird. Die Grenzdrehzahl ist eine vorgegebene Drehzahl, wobei eine Leistungsaufnahme berücksichtigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch ein Steuern der Drehzahl des Elektromotors 72 gemäß dem Urformschritt unter Benutzung eines Inverters eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall, in dem der Elektromotor immer mit einer für ein Formöffnen oder Formschließen erforderlichen Drehzahl betrieben wird, zu unterdrücken.
Die Hauptsteuerung 60 gibt ein Steuersignal an den Drehaktor 16 aus und führt eine Positionssteuerung des Drehaktors 16 durch. Die „Positionssteuerung“ bezieht sich auf ein Steuern des Drehwinkels und der Drehgeschwindigkeit des Drehaktors 16 durch ein Steuersignal. Wenn der Drehaktor 16 ein Servomotor ist, wird keine Energie zugeführt, wenn sich der Drehaktor 16 nicht bewegt.
Als nächstes wird ein Beispiel des Urformverfahrens mit der Urformvorrichtung 50 unter Bezugnahme auf 5 bis 13 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das das Urformverfahren durch die Urformvorrichtung in 1 darstellt. 6 ist ein Diagramm, das die dem Servomotor in jedem Schritt zugeführte Leistung und die Drehzahl des Elektromotors der Hydraulikpumpe darstellt. 7 ist ein Diagramm, das aus einer Pfeilrichtung einer Linie A-A in 1 aus betrachtet wird und zur Beschreibung eines Vorrichtungsstartzustandes dient. 8 ist ein Diagramm, das einen zweiten, getrennten Zustand darstellt, in dem die obere und untere Form durch einen Betrieb eines Parallelverbindungsmechanismus geschoben sind, und das einen Anfangszustand eines Herstellungsschrittes beschreibt. 9 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Formschlusszustands, in dem die obere Form und die untere Form geschlossen sind. 10 ist ein Diagramm, in dem die geschlossene obere Form und untere Form um 90° gekippt sind. 11 ist ein Diagramm, das die zu einer mittleren Position angehobene obere Form darstellt. 12 ist ein Diagramm, das in einen ersten getrennten Zustand geschobene obere Form und untere Form darstellt. 13 ist ein Diagramm, das die aus dem Zustand in 12 zu einem aufsteigenden Ende angehobene obere Form darstellt.
Wie in 5 und 7 gezeigt, befindet sich die obere Form 1 der Urformvorrichtung 50 zu Beginn der Leistungsversorgung an einem aufsteigenden Ende und das Paar Hauptverbindungselemente 7 und das Paar der Unterverbindungselemente 8 sind senkrecht zur Installationsfläche der Urformvorrichtung 50 (Vorrichtungsstartzustand: Schritt S11). In Schritt S11 wird die Hauptleistungsversorgung der Urformvorrichtung 50 eingeschaltet und die Leistungsversorgung zur Hydraulikeinheit 70 wird auch gemeinsam eingeschaltet. Der Elektromotor 72 beginnt mit der Grenzdrehzahl (erste Drehzahl X1) unter der Steuerung der Hauptsteuerung 60 zu arbeiten (6). Das obere Diagramm in 6 stellt eine Änderung in jedem Schritt der Stromversorgung des Servomotors dar und das untere Diagramm stellt eine Änderung in jedem Schritt der Drehzahl des Elektromotors 72 dar.
Beachte, dass die Urformvorrichtung 50 zwischen einem Arbeitsraum (nicht abgebildet) und einer Ausgussvorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet ist. Die Urformvorrichtung 50 ist so angeordnet, dass die Gießpfanne 25 dem Arbeitsraum (nicht gezeigt) in der Y-Richtung zugewandt ist. Der Arbeitsraum ist ein Raum, in dem die Bedienperson einen Kerneinsetzvorgang oder ähnliches durchführen kann. Die Ausgussvorrichtung ist eine Vorrichtung, die geschmolzenes Metall in die Gießpfanne 25 gießt. Zwischen der Urformvorrichtung 50 und dem Arbeitsraum ist beispielsweise eine Beförderungseinrichtung (nicht gezeigt) angeordnet. Die Beförderungseinrichtung ist eine Vorrichtung, die ein von der Urformvorrichtung 50 gegossenes Urformteil (Urformprodukt) befördert. Die Beförderungseinrichtung erstreckt sich bis zu einer Vorrichtung in einer Nachbearbeitungs-Kühlvorrichtung (z.B. Produktkühlvorrichtung, Sandabschlagvorrichtung, Produktnachbearbeitungsvorrichtung oder ähnliches).
Als nächstes wird, wie in 5 und 8 gezeigt, die Urformvorrichtung 50 in einen Anfangszustand einer Reihe von Urformprozessen gebracht (Schritt S12). Die Urformvorrichtung 50 wird von dem in 7 gezeigten Zustand in einen in 8 gezeigten Ausgangszustand gebracht. Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal zum Antreiben des Drehaktors 16 aus. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Strom versorgt (erste Leistung Y1) und gemäß einem Befehl angetrieben (6).
Wenn der Drehaktor 16 angetrieben wird, dreht sich der Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a im Uhrzeigersinn. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Drehung in der Uhrzeigersinnrichtung als eine Rechtsdrehung angenommen und die entgegengesetzte Drehung wird als eine Linksdrehung angenommen. Dementsprechend gleiten die obere Form 1 und die untere Form 2 durch die Wirkung des Parallelverbindungsmechanismus in einem Bogen in entgegengesetzter Richtung. Genauer gesagt bewegen sich, wenn die einander gegenüberliegende obere Form 1 und untere Form 2 eine Kreisbewegung der Rechtsdrehung um den Kipp-Drehschaft 10 als eine Mittelachse ausführen, die obere Form 1 und die untere Form 2 sich in der horizontalen Richtung voneinander. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die obere Form 1 zur Seite der Urformvorrichtung bewegt (zweiter getrennter Zustand). Dieser zweite getrennte Zustand ist ein Anfangszustand einer Reihe von Urformschritten. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zustand, in dem sich die untere Form 2 zur Ausgussvorrichtungsseite bewegt hat, als ein erster getrennter Zustand angenommen und der Zustand, in dem sich die obere Form 1 zur Seite der Ausgussvorrichtung bewegt hat, wird als ein zweiter getrennter Zustand angenommen. Das heißt, dass der erste getrennte Zustand (siehe 12) ein Zustand ist, in dem der Drehaktor 16 bewirkt, das sich die obere Form 1 in einer Richtung weg von der Ausgussvorrichtung bewegt und sich die untere Form 2 in eine Richtung auf die Ausgussvorrichtung zu bewegt, wodurch die obere Form 1 und die untere Form 2 in der horizontalen Richtung voneinander getrennt bleiben. Der zweite getrennte Zustand (siehe 8) ist ein Zustand, in dem der Drehaktor 16 bewirkt, dass sich die obere Form 1 in Richtung auf die Ausgussvorrichtung zu bewegt und sich die untere Form 2 in Richtung von der Ausgussvorrichtung weg bewegt, wodurch die obere Form 1 und die untere Form 2 in der horizontalen Richtung voneinander getrennt bleiben.
Als nächstes wird der Kern 34 in eine vorgegebene Position der unteren Form 2 eingesetzt (Schritt S13). Ein Einsetzen des Kerns 34 wird beispielsweise vom Bediener durchgeführt. Der Kern 34 wird beispielsweise mit einer Kernformmaschine (nicht abgebildet) geformt. Im zweiten getrennten Zustand ist die untere Form 2 nach oben offen, wobei die an der unteren Form 2 angebrachte Gießpfanne 25 nicht mit der oberen Form 1 in Kontakt steht. Da die untere Form 2 auf diese Weise nach oben offen ist, kann der Kern 34 sicher in die untere Form 2 eingepasst werden.
Als nächstes bewirkt die Urformvorrichtung 50, dass der Drehaktor 16 die Kippdrehwelle 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a gegen den Uhrzeigersinn dreht und dann in den Apparatestartzustand in 7 zurückkehrt (Schritt S14). Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal aus, um den Drehaktor 16 anzutreiben. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Leistung versorgt (erste Leistung Y1) und entsprechend einem Befehl angetrieben (6).
Danach fährt die Urformvorrichtung 50, wie in 5 und 9 dargestellt, den ersten Hydraulikantrieb 22 aus, um die obere Form 1 und die untere Form 2 zu schließen (Schritt S15). Die Antriebssteuereinheit 73 der Hydraulikeinheit 70 bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer vorgegebenen Drehzahl (zweite Drehzahl X2) arbeitet, die größer ist als die erste Drehzahl X1 (6). Der erste Hydraulikantrieb 22 fährt aus, wenn ihm Hydrauliköl zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt greift der Positionierungsvorsprung 35 der oberen Form 1 in die Vorsprungsnut 36 der unteren Form 2 ein, und die obere Form 1 und die untere Form 2 werden in der horizontalen Richtung befestigt. Darüber hinaus verhindert ein Schließen der Form Drehungen des Hauptverbindungselementpaars 7 und des Unterverbindungselementepaars 8, des oberen Hauptverbindungselementdrehschafts 11, des unteren Hauptverbindungselementdrehschafts 12, des oberen Unterverbindungselementdrehschafts 13 und des unteren Unterverbindungselementdrehschafts 14, die die obere Form 1, die untere Form 2, den oberen Rahmen 5, den unteren Rahmen 6, das Hauptverbindungselementepaar 7 und das Unterverbindungselementepaar 8 miteinander verbindet.
Als nächstes führt, wenn die obere Form 1 und die untere Form 2 geschlossen sind, d.h. in geschlossenem Zustand der Form vorliegen, die Gießvorrichtung geschmolzenes Metall in die Gießpfanne 25 zu (Schritt S16). Als nächstes bewirkt die Urformvorrichtung 50, wie in 5 und 10 dargestellt, dass der Drehaktor 16 den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a um etwa 90° gegen den Uhrzeigersinn dreht, um die obere Form 1 und die untere Form 2 in einen gekippten Zustand zu bringen (Schritt S17). Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal aus, um den Drehaktor 16 anzutreiben. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Leistung versorgt (erste Leistung Y1) und gemäß einem Befehl angetrieben (6). Der Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 wird dadurch von der oberen Oberfläche des Basisrahmens 17, an dem er angeordnet war, abgehoben. Dementsprechend drehen sich die geschlossene und integrierte obere Form 1, die untere Form 2, der obere Rahmen 5, der untere Rahmen 6, das Paar Hauptverbindungselemente 7 und das Paar Unterverbindungselemente 8 und das geschmolzene Metall in der Gießpfanne 25 wird gekippt und in den zwischen der oberen Form 1 und der unteren Form 2 ausgebildeten Hohlraum gegossen (Schritt S18).
Nachdem das Verfahren im obigen Schritt S18 beendet ist, wird der Zustand in 10 für eine vorgegebene Zeit beibehalten, wobei gewartet wird, dass das gegossene geschmolzene Metall koaguliert (abkühlt) (Schritt S19). Beachte, dass, wie oben beschrieben, der Drehaktor 16 dazu gebracht wird, den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a um etwa 90° gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, aber der Kipp-Drehschaft 10 kann auch dazu gebracht werden, sich um einen vorgegebenen Winkel im Bereich von 45° bis 130° oder 45° bis 90° zu drehen.
Als nächstes bewirkt die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50, dass der Drehaktor 16 den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselements 7a im Uhrzeigersinn dreht und in den Zustand in 9 zurückkehrt (Schritt S20). Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal zum Antreiben des Drehaktors 16 aus. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Leistung versorgt (erste Leistung Y1) und gemäß einem Befehl angetrieben ( 6) .
Als nächstes wird gleichzeitig eine Formentfernung und ein Formöffnen von der unteren Form 2 durchgeführt (Schritt S21). Das Formöffnen erfolgt wie in 5 und 11 dargestellt und die Formentfernung aus der unteren Form 2 wird ebenfalls gleichzeitig durchgeführt. Die Formentfernung wird durch die Urformvorrichtung 50 gestartet, die den ersten Hydraulikaktor 22 betätigt. Die Antriebssteuereinheit 73 der Hydraulikeinheit 70 bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer vorgegebenen Drehzahl (dritte Drehzahl X3) arbeitet, die größer ist als die erste Drehzahl X1 und die zweite Drehzahl X2 (6). Dies bewirkt, dass sich der erste Hydraulikaktor 22 zusammenzieht und bewirkt, dass sich die obere Form 1 nach oben bewegt. Auf diese Weise beginnt eine Formöffnung der oberen Form 1 und der unteren Form 2. Ein Ausfahrvorgang des zweiten Hydraulikaktors 30 beginnt gleichzeitig mit dem Kontraktionsvorgang des ersten Hydraulikaktors 22. Das heißt, dass die Hydraulikeinheit 70 auch Hydrauliköl zum zweiten Hydraulikaktor 30 zuführt. Wenn der zweite Hydraulikaktor 30 ausfährt, wird der in der unteren Form 2 aufgenommene Ausdrückstift 26 (siehe 3) herausgedrückt. Dies bewirkt, dass das Urformteil (nicht dargestellt), das aus koaguliertem geschmolzenen Metall in der oberen Form 1 und der unteren Form 2 besteht, von der unteren Form 2 entfernt wird und weiterhin an der oberen Form 1 festgehalten wird. Die Urformvorrichtung 50 bewirkt, dass sich die obere Form 1 nach oben zu einer vorgegebenen Position bewegt und die Formöffnung wird abgeschlossen. Die vorgegebene Position ist eine Position, in der das distale Ende der Schubstange 29 nicht in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Ausdrückplatte 28 der oberen Form 1 steht. Mit anderen Worten ist die vorgegebene Position eine Position, in der eine Lücke zwischen dem distalen Ende der Schubstange 29 und der oberen Oberfläche der Ausdrückplatte 28 der oberen Form 1 besteht.
Als nächstes bewirkt die Urformvorrichtung 50, wie in 5 und 12 dargestellt, dass der Drehaktor 16 den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselements 7a antreibt, um sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen (Schritt S22). Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal zum Antreiben des Drehaktors 16 aus. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Leistung versorgt (erste Leistung Y1) und gemäß einem Befehl angetrieben (6). Durch die Wirkung des Parallelverbindungsmechanismus bewirkt die Urformvorrichtung 50, dass die obere Form 1 und die untere Form 2 in einem Bogen gleiten und trennt diese in der horizontalen Richtung voneinander. Zu diesem Zeitpunkt liegt ein Zustand vor, in dem sich die obere Form 1 zur Seite der Beförderungseinrichtung bewegt hat, das heißt ein erster getrennter Zustand, in dem sich die untere Form 2 in einer Richtung zur Gussvorrichtung zu bewegt hat. Der Winkel einer Linksdrehung des Drehaktors 16 nimmt zu diesem Zeitpunkt eine Größenordnung von 30° bis 45° an, bei dem die obere Form 1 nach unten geöffnet ist.
Anschließend zieht die Urformvorrichtung 50, wie in 5 und 13 dargestellt, den ersten Hydraulikaktor 22 zusammen, um die obere Form 1 zu einem aufsteigenden Ende nach oben bewegen. Die Antriebssteuereinheit 73 der Hydraulikeinheit 70 bewirkt, dass der Elektromotor 72 mit einer vorgegebenen Drehzahl (zweite Drehzahl X2) arbeitet, die größer ist als die erste Drehzahl X1 (6). Wenn das Hydrauliköl zugeführt wird, fährt der erste Hydraulikaktor 22 aus. Auf diese Weise drückt das distale Ende der Schubstange 29 den Ausdrückstift 26 (siehe 7) relativ in Bezug auf die obere Form 1 über die in der oberen Form 1 aufgenommene Ausdrückplatte 28 aus. Folglich wird die an der oberen Form 1 gehaltene Urform aus der oberen Form 1 entfernt (Schritt S23). Die aus der oberen Form 1 entfernte Urform fällt herunter und wird von der unterhalb der oberen Form 1 vorgesehenen Beförderungseinrichtung empfangen. Das heißt, dass die Beförderungseinrichtung als ein Empfänger wirkt, der auch die Urform aufnimmt. Danach wird die Urform von der Beförderungseinrichtung beispielsweise zu einer Produktkühlvorrichtung, einer Sandabschlagvorrichtung und einer Produktnachbearbeitungsvorrichtung, die ein Entgraten oder dergleichen durchführt, befördert.
Als nächstes bewirkt, wie in 5 dargestellt, die Urformvorrichtung 50, dass der Drehaktor 16 den Kipp-Drehschaft 10 des ersten Hauptverbindungselementes 7a im Uhrzeigersinn dreht (Schritt S22). Die Hauptsteuerung 60 der Urformvorrichtung 50 gibt ein Steuersignal aus, um den Drehaktor 16 anzutreiben. Auf diese Weise wird der Drehaktor 16 mit Leistung versorgt (erste Leistung Y1) und entsprechend einem Befehl angetrieben (6). Auf diese Weise kehrt die Urformvorrichtung 50 in den Ausgangszustand zurück (8). Wie oben beschrieben, wird eine Reihe von Urformvorgängen abgeschlossen und ein Urformteil wird durch die Urformvorrichtung 50 urgeformt. Wenn die Urformvorgänge nacheinander ausgeführt werden, können die Urformteile nacheinander urgeformt werden, indem Vorgänge vom Kerneineinsetzvorgang in Schritt S13 wiederholt werden.
Wie oben beschrieben, verbindet die Urformvorrichtung 50 den oberen Rahmen 5, an dem die obere Form 1 angebracht ist, den unteren Rahmen 6, an dem die untere Form 2 angebracht ist, das Paar linker und rechter Hauptverbindungselemente 7 und das Paar linker und rechter Unterverbindungselemente 8, um einen Parallelverbindungsmechanismus auszubilden. Der Kipp-Drehschaft 10 ist am mittleren Teil des Hauptverbindungselements 7 vorgesehen und der Unerverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 ist am mittleren Teil des Unterverbindungselements 8 vorgesehen. Darüber hinaus hält die Urformvorrichtung 50 die Kippdrehwelle 10 am Basisrahmen 17 unter Benutzung des Kippdrehlagers 9, das außerhalb des Paars linker und rechter Paralellverbindungsmechanismen vorgesehen ist, setzt den Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft 15 an den Basisrahmen 17 und befestigt den Drehaktor 16 an der Kippdrehwelle 10 an an der Seite des antriebsseitigen Tragrahmens 19.
Der erste Hydraulikaktor 22 realisiert ein Formschließen und ein Formöffnen. Der Elektromotor 72 der Hydraulikpumpe, der Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor 22 unter der Antriebssteuereinheit 73 zuführt, arbeitet mit einer vorgegebenen Drehzahl (zweite Drehzahl X2, dritte Drehzahl X3), wenn ein Formöffnen oder ein Formschließen durchgeführt wird, und arbeitet mit einer Grenzdrehzahl (erste Drehzahl XI), die kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl, wenn ein Werkzeugöffnen oder ein Werkzeugschließen nicht durchgeführt wird. Somit kann die Urformvorrichtung 50 eine Leistungsaufnahme im Vergleich zu dem Fall unterdrücken, in dem der Elektromotor bei einem Durchführen eines Formöffnens oder eines Formschließens immer mit einer erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
Durch ein Einsetzen des ersten Hydraulikaktors 22 als den Öffnungs-/Schließmechanismus 21 zum Formschließen und Formöffnen ist es möglich, die Vorrichtungsstruktur im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein elektrischer Aktor eingesetzt wird, zu vereinfachen und zu verkleinern. Die Hydraulikeinheit 70 kann entfernt vom Vorrichtungskörper (gesamte Vorrichtung in 1) angeordnet sein. Somit ist es möglich, wenn mehrere Vorrichtungskörper angeordnet sind, Abstände zwischen den Vorrichtungskörpern zu reduzieren. Auf diese Weise ist es möglich, den Freiheitsgrad der Vorrichtungsgestaltung durch ein Einsetzen des Hydraulikaktors zu verbessern.
In der Urformvorrichtung 50 bewirkt eine Hydraulikeinheit 70, dass mehrere Hydraulikaktoren arbeiten, und dadurch ist es möglich, eine Leistungsaufnahme im Vergleich mit dem Fall, in dem die Hydraulikaktoren mit ihren jeweiligen Hydraulikeinheiten, die jeweils einen Elektromotor aufweisen, angeschlossen sind, zu hemmen.
Wenn ein Urformteil aus der oberen Form 1 entfernt wird, arbeitet der Elektromotor 72 mit einer Drehzahl, die größer ist als die erste Drehzahl (Grenzdrehzahl), da die Urformvorrichtung 50 bewirkt, das der erste Hydraulikaktor 22 arbeitet. Das heißt, dass es, da die Urformvorrichtung 50 bewirken kann, dass der Elektromotor mit Ausnahme eines Formöffnens, eines Formschließens oder eines Formentfernens mit der Grenzdrehzahl arbeitet, möglich ist, einen Leistungsverbrauch im Vergleich zu dem Fall zu unterdrücken, bei dem der Elektromotor immer mit einer für das ein Formöffnen oder Formschließen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
Die Antriebssteuereinheit 73 reduziert die Drehzahl des Elektromotors 72, wenn ein Formschließen durchgeführt wird, im Vergleich zum Durchführen eines Formöffnens. Bei einem Formöffnen muss ein Urformteil aus der Form entnommen werden und somit ist eine höhere Drehzahl erforderlich als wenn ein Formschließen durchgeführt wird. Die Urformvorrichtung 50 kann somit einen Leistungsverbrauch im Vergleich zu dem Fall unterdrücken, in dem der Elektromotor immer mit der für ein Formöffnen erforderlichen Drehzahl betrieben wird.
Durch ein Einsetzen eines Servomotors als den Drehaktor 16 kann die Urformvorrichtung 50 bewirken, dass der Verbindungsmechanismus präzise arbeitet. Wenn er nicht in Betrieb ist, verbraucht der Servomotor keinen Strom. Im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Hydraulikaktor als der Drehaktor 16 verwendet wird, kann die Urformvorrichtung 50 einen Leistungsverbrauch hemmen. Darüber hinaus ist es durch ein gleichzeitiges Verwenden des Hydraulikaktors und des Servomotors möglich, eine Vorrichtung mit einem ausgezeichneten Gleichgewicht zwischen dem Freiheitsgrad bei der Auslegung der Vorrichtung, den Betriebskosten und den Anfangskosten (Einführungskosten) zu realisieren.
(Zweite Ausführungsform)
14 ist eine Vorderansicht einer Urformvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Wie in 14 dargestellt, unterscheidet sich eine Urformvorrichtung 50A gemäß der zweiten Ausführungsform von der Urformvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich dadurch, dass der Öffnungs-/Schließmechanismus 21, der die untere Form 2 nach oben und nach unten bewegt, im unteren Rahmen 6 vorgesehen ist. Somit kann sich die untere Form 2 der Urformvorrichtung 50A nach oben und nach unten bewegen. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zwischen der Urformvorrichtung 50A gemäß der zweiten Ausführung und der Urformvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführung beschrieben, wobei die gemeinsame Beschreibung dieser Unterschiede entfällt.
15 ist ein Diagramm, das Querschnitte der oberen und unteren Form in 14 darstellt. Wie in 15 gezeigt, ist in der Urformvorrichtung 50A der zweite Hydraulikaktor 30 im oberen Rahmen 5 vorgesehen und der Ausdrückmechanismus 37 ist im unteren Rahmen 6 vorgesehen. In der Urformvorrichtung 50A ist die Ausdrückplatte 28 in einem im Inneren ausgebildeten inneren Raum an der unteren Endseite der unteren Form 2 angeordnet. Jeder Ausdrückstift 26 ist an der oberen Oberfläche der Ausdrückplatte 28 vorgesehen. Jeder Ausdrückstift 26 bewegt sich durch ein Loch vom inneren Raum der unteren Form 2 nach oben und unten in einen Hohlraum, in dem ein Urformteil ausgebildet ist. Ein distales Ende jedes Ausdrückstiftes 26 drückt das Urformteil im Hohlraum hinaus. Jeder Rückholstift 27 ist an einer anderen Position als der Ausdrückstift 26 an der oberen Oberfläche der Ausdrückplatte 28 vorgesehen. Jeder Rückholstift 27 bewegt sich nach oben und nach unten durch das Loch vom inneren Raum der unteren Form 2 zur oberen Oberfläche der unteren Form 2. Bei einem Vorgang, bei dem die obere Form 1 und die untere Form 2 geschlossen werden, liegt das distale Ende jedes Rückholstiftes 27 an der unteren Oberfläche der oberen Form 1 an, um dadurch zu bewirken, dass sich die Ausdrückplatte 28 nach unten bewegt.
Jeder Druckstab 29 ist an der oberen Oberfläche des unteren Rahmens 6 vorgesehen. Jeder Druckstab 29 ist an der oberen Oberfläche des unteren Rahmens 6 angeordnet, indem er in die unteren Formstempelbasis 4 eindringt. Jeder Druckstab 29 wird in ein Loch eingeführt, das von der unteren Oberfläche der unteren Form 2 in den inneren Raum eindringt, und das distale Ende jedes Druckstabs 29 wird unter der Ausdrückplatte 28 im inneren Raum angeordnet. Die Länge jedes Druckstabs 29 ist auf eine solche Länge eingestellt, dass die Ausdrückplatte 28 hochgedrückt wird, wenn sich der erste Hydraulikaktor 22 zusammenzieht, und die untere Form 2 zu einem absteigenden Ende wird. Das heißt, dass jeder Druckstab 29 durch das Loch durchtritt, das von der unteren Oberfläche der unteren Form 2 in einen an einer unteren Position der unteren Form 2 ausgebildeten Innenraum eindringt, und um eine vorgegebene Länge in den Innenraum eindringt, um zu verhindern, dass sich die Ausschiebeplatte 28 nach unten bewegt. Die übrige Ausgestaltung ist die gleiche wie diejenige der Urformvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform.
Gemäß dem Urformverfahren für die Urformvorrichtung 50A werden im obigen Schritt S21 eine Formentfernung aus der oberen Form 1 und die eine Formöffnung parallel durchgeführt. Insbesondere bewirkt die Urformvorrichtung 50A, dass die sich untere Form 2 durch den im unteren Rahmen 6 vorgesehenen Öffnungs-/Schließmechanismus 21 nach unten bewegt und eine Formöffnung der oberen Form 1 und der unteren Form 2 startet. Gleichzeitig damit startet die Urformvorrichtung 50A einen Ausfahrbetrieb des zweiten, im oberen Rahmen 5 vorgesehenen Hydraulikaktors 30. Ein Ausfahren des zweiten Hydraulikaktors 30 bewirkt, dass der in der oberen Form 1 aufgenommene Ausdrückstift 26 herausgedrückt wird. Auf diese Weise wird ein aus in der oberen Form 1 und der unteren Form 2 koagulierendem geschmolzenem Metall hergestelltes Urformteil (nicht gezeigt) aus der oberen Form 1 entfernt und an der untere Form 2 gehalten. Im obigen Verfahren S23 wird eine Formentfernung aus der unteren Form 2 durchgeführt. Insbesondere bewirkt der Öffnungs-/Schließmechanismus 21, dass sich die untere Form 2 nach unten zu einem absteigenden Ende bewegt. Somit drückt das distale Ende der Druckstange 29 den Ausdrückstift 26 über die in der unteren Form 2 aufgenommene Ausdrückplatte 28 relativ zur unteren Form 2 aus. Folglich wird das an der unteren Form 2 gehaltene Urformteil aus der unteren Form 2 entfernt.
Die Urformvorrichtung 50A zeigt die gleichen Effekte wie diejenigen der oben genannten Urformvorrichtung 50.
Die jeweiligen Ausführungsformen wurden bisher beschrieben, die vorliegende Offenlegung ist jedoch nicht auf die oben genannten jeweiligen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des zweiten Hydraulikaktors 30, der ein Urformteil von der oberen Form 1 oder der unteren Form 2 entfernt, die Ausdrückplatte 28 unter Benutzung einer Feder herausgedrückt werden. In diesem Fall wird zum Zeitpunkt eines Formschließens der oberen Form 1 und der unteren Form 2 der Rückholstift 27 der unteren Form 2 durch die obere Form 1 nach unten gedrückt und der Ausdrückstift 26 wird abgesenkt, wobei eine Formschließkraft durch die Druckkraft des Rückholstifts 27 ausgeglichen wird, es jedoch möglich ist, die Anzahl der Aktoren zu reduzieren.
Es ist möglich, mehr als eine Urformvorrichtung 50 bereitzustellen. Zu diesem Zeitpunkt gibt es keine Beschränkung hinsichtlich einer Anordnung der Urformvorrichtung, solange die Gießvorrichtung geschmolzenes Metall gießen kann. Der Kern kann nicht nur durch den Bediener, sondern auch durch einen mit Gelenkarmen versehenen Kerneinsetzroboter eingesetzt werden. Der Öffnungs-/Schließmechanismus 21 kann bewirken, dass sich die obere Form 1 als auch die untere Form 2 nach oben und nach unten bewegen.
Bezugszeichenliste
1...obere Form, 2...untere Form, 5...oberer Rahmen, 6...unterer Rahmen, 7...ein Paar Hauptverbindungselemente, 7a...erstes Hauptverbindungselement, 7b...zweites Hauptverbindungselement, 8...ein Paar Unterverbindungselemente, 8a...erstes Unterverbindungselement, 8b...zweites Unterverbindungselement, 10...Kipp-Drehschaft, 15...Unterverbindungsmittelteil-Drehschaft, 16...Drehaktor (Antriebseinheit), 17...Basisrahmen, 21...Öffnungs-/Schließmechanismus, 22...erster Hydraulikaktor, 25...Pfanne, 25a...Gussloch, 26...Ausdrückstift, 27...Rückholstift, 28...Ausdrückplatte, 29...Druckstange (Regulierelement), 30...zweiter Hydraulikaktor, 35...Positionierungsvorprung, 36...Vorsprungsnut, 50, 50A...Urformvorrichtung, 60...Hauptsteuerung, 70...Hydraulikeinheit, 71... Hydraulikpumpe, 72...Elektromotor, 73...Antriebssteuereinheit

Claims

Urformvorrichtung, die ein Urformstück unter Verwendung einer oberen Form und einer unteren Form ausbildet, die geöffnet, geschlossen und gekippt werden kann, in die geschmolzenes Metall unter Verwendung der Schwerkraft gegossen wird, wobei die Urformvorrichtung umfasst: einen ersten Hydraulikaktor, der ausgestaltet ist, um entweder die obere Form oder die untere Form nach oben und nach unten zu bewegen, um dadurch die obere Form und die untere Form zu öffnen oder zu schließen; und eine Hydraulikeinheit, die ausgestaltet ist, um den ersten Hydraulikaktor anzutreiben, wobei die Hydraulikeinheit aufweist: eine Hydraulikpumpe, die ausgestaltet ist, um Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor zuzuführen; einen Elektromotor, der ausgestaltet ist, um die Hydraulikpumpe anzutreiben; und eine Antriebssteuereinheit, die ausgestaltet ist, um eine Drehzahl des Elektromotors zu steuern, und wobei die Antriebssteuereinheit bei einem Formöffnen oder einem Formschließen den Elektromotor mit einer vorgegebenen Drehzahl betreibt und die Antriebssteuereinheit, wenn sie kein Formöffnen oder Formschließen durchführt, den Elektromotor mit einer Grenzdrehzahl betreibt, die kleiner als die vorgegebene Drehzahl ist.
Urformvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Hydraulikaktor die obere Form nach oben und nach unten bewegt, um ein Formschließen und ein Formöffnen durchzuführen, wobei die Urformvorrichtung ferner aufweist: einen unteren Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt ist, das mit einem unteren Hohlraum der unteren Form, in der das Urformteil ausgebildet wird, in Verbindung steht, wobei ein vorderes Ende davon das Urformteil in dem unteren Hohlraum herausdrückt; und einen zweiten mit der Hydraulikeinheit verbundenen Hydraulikaktor, um den unteren Ausdrückstift nach oben und nach unten zu bewegen, und wobei Hydraulikpumpe außerdem ausgestaltet ist, um bei einem Formöffnen Hydrauliköl zum zweiten Hydraulikaktor zuzuführen.
Urformeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine obere Ausdrückplatte, der es durch den ersten Hydraulikaktor ermöglicht wird, sich frei nach oben und nach unten zu bewegen; und einen oberen Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt ist, das mit einem oberen Hohlraum der oberen Form, in der das Urformteil ausgebildet wird, in Verbindung steht, und der durch den ersten Hydraulikaktor dazu gebracht wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, und dessen vorderes Ende das Urformteil in dem oberen Hohlraum herausdrückt, wobei die Antriebssteuereinheit bei einem Entfernen des Urformteils im oberen Hohlraum aus der Form bewirkt, dass der Elektromotor mit einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als die Grenzdrehzahl.
Urformvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Hydraulikaktor die untere Form nach oben und nach unten bewegt, um ein Formschließen und ein Formöffnen durchzuführen, wobei die Urformvorrichtung ferner aufweist: einen oberen Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt ist, das mit einem oberen Hohlraum der oberen Form, in der ein Urformteil ausgebildet wird, in Verbindung steht, wobei ein vorderes Ende davon das Urformteil in dem oberen Hohlraum herausdrückt; und einen zweiten Hydraulikaktor, der mit der Hydraulikeinheit verbunden ist und ausgestaltet ist, um den oberen Ausdrückstift nach oben und nach unten zu bewegen, und wobei die Hydraulikpumpe ist ferner ausgestaltet ist, um beim Formöffnen Hydrauliköl zum zweiten Hydraulikaktor zuzuführen.
Urformvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, weiter aufweisend: eine untere Ausdrückplatte, der es durch den ersten Hydraulikaktor ermöglicht wird, sich frei nach oben und nach unten zu bewegen; und einen oberen Ausdrückstift, der in ein Loch eingeführt ist, das mit einem unteren Hohlraum der unteren Form, in der das Urformteil ausgebildet wird, in Verbindung steht, und der vom ersten Hydraulikaktor dazu gebracht wird, sich nach oben und nach unten zu bewegen, und dessen vorderes Ende das Urformteil im unteren Hohlraum herausdrückt, wobei die Antriebssteuereinheit bei einem Entfernen des Urformteils im unteren Hohlraum aus der Form bewirkt, dass der Elektromotor mit einer Drehzahl arbeitet, die größer ist als die Grenzdrehzahl.
Urformvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antriebssteuereinheit die Drehzahl des Elektromotors bei einem Durchführen eines Formschließens im Vergleich zu einem Durchführen eines Formöffnens reduziert.
Urformvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: einen oberen Rahmen, an dem die obere Form angebracht ist; einen unteren Rahmen, an dem eine untere Form angebracht ist; ein erstes Hauptverbindungselement, von dem ein oberer Endteil drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden ist, von dem ein unterer Endteil drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden ist und von dem ein mittlere Teil mit einem Drehschaft versehen ist; ein erstes Unterverbindungselement, das parallel zum ersten Hauptverbindungselement angeordnet ist, von dem ein oberer Endteil drehbar mit dem oberen Rahmen verbunden ist, von dem ein unterer Endteil drehbar mit dem unteren Rahmen verbunden ist und von dem ein mittlerer Teil mit einem Drehschaft versehen ist; und eine Antriebseinheit, die mit dem Drehschaft des ersten Hauptverbindungselements verbunden ist und ausgestaltet ist, um das erste Hauptverbindungselement um den Drehschaft als eine Mitte zu drehen, wobei der obere Rahmen, der untere Rahmen, das erste Hauptverbindungselement und das erste Unterverbindungselement einen ersten Parallelverbindungsmechanismus ausbilden.
Urformvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Antriebseinheit ein Servomotor ist.
Urformvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn die obere Form und die untere Form gekippt werden oder wenn die obere Form von der unteren Form in einer horizontalen Richtung getrennt wird, der Servomotor mit Strom versorgt wird.
Urformverfahren unter Verwendung einer Urformvorrichtung, die ein Urformstück unter Verwendung einer oberen Form und einer unteren Form ausbildet, die geöffnet, geschlossen und gekippt werden kann, in die geschmolzenes Metall unter Verwendung der Schwerkraft gegossen wird, wobei die Urformvorrichtung aufweist: einen ersten Hydraulikaktor, der ausgestaltet ist, um entweder die obere Form oder die untere Form nach oben und nach unten zu bewegen, um dadurch die obere Form und die untere Form zu öffnen oder zu schließen; und eine Hydraulikeinheit, die ausgestaltet ist, um den ersten Hydraulikaktor anzutreiben, wobei die Hydraulikeinheit aufweist: eine Hydraulikpumpe, die ausgestaltet ist, um Hydrauliköl zum ersten Hydraulikaktor zuzuführen; und einem Elektromotor, der ausgestaltet ist, um die Hydaulikpumpe anzutreiben, und wobei das Verfahren einen Formschließschritt und einen Formöffnungsschritt aufweist, wobei der Elektromotor in der im Formschließschritt und im Formöffnungsschritt mit einer vorgegebenen Drehzahl arbeitet, und wobei der Elektromotor, wenn er sich nicht im Formöffnungsschritt oder im Formöffnungsschritt befindet, mit einer Grenzdrehzahl arbeitet, die niedriger als die vorgegebene Drehzahl ist.