JP2002283034A - ダイカストマシンの射出制御方法 - Google Patents
ダイカストマシンの射出制御方法Info
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Abstract
びプランジャロッドを取換える作業をしなくてもよいダ
イカストマシンの射出制御方法を提供する。 【解決手段】 成形品の成形に必要な溶湯MLの量及び
射出スリーブ11の内径Dsに関連づけて溶湯の充填率
FrないしはモジュラスMの値に対応した溶湯収納空間
の軸方向長さHを予めデータテーブルTABLとして記
憶しておき同テーブルを参照して所望のFrまたはMに
対応する長さHを求め、同長さHからプランジャチップ
13の注湯前待機位置PXを定めるようにするダイカス
トマシンの射出制御方法である。
Description
射出充填方法に係わり、特に溶湯量に対応させて射出ス
リーブ内のプランジャチップ先端位置を調整可能とした
射出制御方法に関する。
口を有する射出スリーブ内へ同供給口を介して溶湯を入
れこれを射出プランジャの先端部即ち、プランジャチッ
プにより金型キャビティ内へ射出・充填する場合、その
プランジャチップは予め供給口より後方の待機位置に位
置決めされている。この待機位置は射出プランジャと一
体に進退する射出シリンダのピストンロッドのストロー
クエンドに対応されており、従来はこの位置を任意に変
えるようなことはなされていない。
に必要な溶湯量が大幅に変化する、例えばそれまで3k
g重の溶湯を必要としていた成形品から別の成形品とし
て1.5kg重の溶湯量に変えるという場合のように大
幅に溶湯量が減少するときには、同一ダイカストマシン
において射出スリーブ自体を別のショートスリーブで置
き換えるということがなされており、その際スリーブの
みでなく射出プランジャロッドの長さもそれに見合うも
のへの取換えが必要でありさらに新しい射出プランジャ
をピストンロッドと結合させるためのカップリング部の
結合作業を行っていた。
ては、溶湯量に応じて射出スリーブを交換し且つ又、プ
ランジャロッドの長さをそれに見合うものと交換するな
どの作業はその作業自体大変であるだけでなくダイカス
トマシンをその間停止させて行うため、マシンとしての
稼動は全く期待できない。さらに、成形品の種類に応じ
た必要溶湯量が変わる場合を想定し、ダイカストマシン
のユーザ側においては金型の種類に応じたスリーブ及び
プランジャロッド及びチップを種々用意しておく必要が
あった。
あって、その目的とするところは、溶湯量に応じたスリ
ーブ交換の頻度を大幅に減らすことを実現して上記従来
方法の欠点を解消する新規なダイカストマシンの射出制
御方法を提案せんとするものである。
項1記載の発明は成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内
へその開口部を介して注湯し、次いで射出プランジャチ
ップを前進させその所望ストロークを低速から高速およ
び停止に到る速度パターンにより前記スリーブ内溶湯を
金型キャビティ内へ射出・充填するダイカストマシンの
射出制御方法において、成形品の成形に必要な溶湯量に
関連づけて前記プランジャチップの注湯前待機位置を定
めるようにするものである。
法においては、プランジャチップの注湯前待機位置を、
成形品の必要溶湯量の大小に関連づけて設定することに
よって、射出スリーブの交換作業射出プランジャロッド
及びカップリング部の交換・結合作業を大幅に減少させ
るものである。
成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内へその開口部を介
して注湯し、次いで射出プランジャチップを前進させそ
の所望ストロークを低速から高速および停止に到る速度
パターンにより前記スリーブ内溶湯を金型キャビティ内
へ射出・充填するダイカストマシンの射出制御方法にお
いて、成形品の成形に必要な溶湯量に関連づけられた前
記スリーブ内の溶湯充填率Frを予めパラメータの1つ
として指定し、指定された充填率Frを実現すべく前記
スリーブ内の溶湯収納空間長さHを算出し、前記算出さ
れた長さHにもとづいて前記プランジャチップの注湯前
待機位置を定めるようにするものである。
法においては、プランジャチップの注湯前待機位置を前
記射出スリーブに対する溶湯の充填率Frを指定するこ
とにより同スリーブ内での溶湯収納空間の長さHを算出
して定めるようにするものであり、これにより射出スリ
ーブ内へ注油された溶湯が保有している熱量の散逸を考
慮して前記プランジャチップの注湯前待機位置を定める
ようにするものである。
成形用の溶湯を射出スリーブ内へその開口部を介して注
湯し、次いで射出プランジャチップを前進させその所望
ストロークを低速から高速および停止に到る速度パター
ンにより前記スリーブ内溶湯を金型キャビティ内へ射出
・充填するダイカストマシンの射出方法において、前記
成形品の成形に必要な溶湯量に関連づけられた前記スリ
ーブ内のモジュラスMを予めパラメータの1つとして指
定し、前記指定されたモジュラスMを実現すべく前記ス
リーブ内の溶湯収納空間の長さHを算出し、前記算出さ
れた長さHにもとづいて前記プランジャチップの注湯前
待機位置を定めるようにするものである。
法においては、プランジャチップの注湯前待機位置を、
当該射出スリーブに対する溶湯のモジュラスMを指令す
ることにより同スリーブ内での溶湯収納空間の長さHを
算出して定めるようにするものであり、これにより射出
スリーブ内へ注湯された溶湯の保有熱量の散逸を予め考
慮して前記プランジャチップの注湯前待機位置を定める
ようにするものである。
2又は3における溶湯収納空間の長さHを、予め充填率
Fr,モジュラスM,射出スリーブ内径Dsを含む各パ
ラメータに基づいて形成されたデータテーブルを参照し
て求めるようにするものであり、これにより特別な演算
ステップを経ることなく前記長さH即ち、プランジャチ
ップの注湯前待機位置を定めるようにするものである。
て図面を参照して説明する。図1は本発明に関る射出ス
リーブ近傍の構成部分を示しており、同図において、射
出スリーブ11の左方側は固定ダイプレート17に挿通
されており、その左端は移動金型19と固定金型18と
で形成されるキャビティCVに通じるランナ部Rに開口
している。この射出スリーブ11にはラドルLDから注
湯される溶湯MLを受け入れる開口部12が設けられて
いる。一方、射出シリンダ14内のピストンロッド22
はカップリング23を介して射出プランジャ21と連結
されており同プランジャ21左端に設けたプランジャチ
ップ13が前記スリーブ11の左端からその内部へ挿入
されている。プランジャチップ13の注湯前待機位置は
開口部12の右端よりも右方に位置している。20は射
出プランジャ21の位置を検出するセンサであって例え
ばプランジャロッド21の外周面の軸方向に磁極を一定
ピッチで形成したものを用い、センサ20はその磁極の
変化を検出する方式のものが既に実用化されている。
行う油圧回路である。16はコントローラであって本実
施例に直接関与する部分のみ明示してある。即ちコント
ローラ16の入出力部であるi/oユニットではセンサ
20からの信号および射出シリンダ14の油圧回路15
への制御信号をそれぞれ取り扱うようになっている。D
Mはデータメモリエリアであってその各ブロックは各デ
ータのメモリに対応しておりそのうち、Dsは射出スリ
ーブ11の内径データ又、Hは同スリーブ11内の溶湯
収納空間の長さを表わす。さらにMは溶湯MLのモジュ
ラスであり、Frは射出スリーブ11の充填率である。
PXはプランジャチップ13の注湯前待機位置を表わ
す。TABLはデータテーブルを表わしその詳細は後述
する。PCはセンサ20の出力信号から得られる射出プ
ランジャ21の現在位置を表わし、24はラドルLDの
注湯完了信号に対応するメモリエリアである。さらにF
ORMは長さHを演算で求める演算式群に対応してい
る。CPUは図1に示される射出シリンダ14への指令
を与えるべくプログラムメモリPRG内にストアされて
いる指令プログラムによって制御される。
ンジャ21の速度波形を示しており、その横軸Xは射出
プランジャ21のストロークエンドXOからの距離即ち
位置を示し、縦軸Yは射出速度を示す。同図の位置X1
にて射出速度はY1から急激に上昇してY2レベルに達
し高速射出・充填が行われることを示している。
明するモデルであって、同図中、円筒体CYLDは射出
スリーブ内の溶湯収納空間に対応している。さらに溶湯
MLが円筒体CYLDの半分ぐらいの高さまで占めてい
ることを示しており、S1,S2は溶湯MLが円筒体C
YLDの両端と接する面積を表わしS3は溶湯MLが接
するスリーブ内周面の面積,S4は溶湯MLの上面が空
気と接する面積をそれぞれ表わしている。符号Hは射出
スリーブ内の溶湯収納空間の軸方向長さを示す。
ランジャチップ13が位置している。同図で溶湯MLの
各表面の面積の和S0はS0=S1+S2+S3+S4
で表わされる。
らは熱伝導、S4からは熱放射(輻射)により熱を失
う。今伝導により失う単位時間当りの熱量をq1cal
/cm 2・secとし、熱放射によるものをq2とする
と溶湯が単位時間に失う熱量Q(cal/sec)は次
式で与えられる。 Q=q1(S1+S2+S3)+q2・S4 従って、Q/q1=Se , q2/q1=Zとおけば Se=S1+S2+S3+Z・S4 ・・・(1) となる。ここでSeはq1とq2にもとづく放熱量のレ
ベルの相違(q1≫q2)を見込んだ見かけの実効冷却
表面積である。詳細は略すがZの値は1/100程度で
あるので S1+S2+S3>>Z・S4 と仮定することができる。即ちZ・S4を無視しても実
用上さしつかえない。上述のことから射出スリーブ内の
溶湯の体積すなわち溶湯量をVとすると、この溶湯のモ
ジュラスMは M=V/Se ・・・(2) と定めることができる。ここでモジュラスMはその値が
大きい程溶湯が冷却・凝固しにくいことを示すものであ
る。
充填率を説明するためのスリーブ断面を示す図である。
同図において、射出スリーブの断面積をAs,スリーブ
内の溶湯の断面積をAmとすると As=π・R2 θをラジアンとすると Am=1/2・R2(θ−Sinθ) となる。ここで溶湯のスリーブ充填率Frは Fr=Am/As=(θ−Sinθ)/2π ・・・(3) と表わされる。次にスリーブ充填率とモジュラスの関係
について説明する。
2(θ−Sinθ) S3=R・θ・H S4=2R・Sinθ/2・H となり、モジュラスM=V/Seであるので V=Am・H=1・2・R2(θ−Sinθ)・H Se=S1+S2+S3+Z・S4 =R2(θ−Sinθ)+H(R・θ+Z(2R・Sinθ・2)) である。図5はHの値を360mmと固定した場合で、
且つスリーブ内径Ds=2R=50〜80mmの場合に
ついて、スリーブ充填率とモジュラスの関係をプロット
したグラフである。
間の長さHを一定としたが上記各式(1),(2),
(3)を用いてスリーブ内の半径RすなわちDs/2を
一定とした場合におけるFr又はMならびにMをそれぞ
れ変数として上記長さHの値を定めることが可能であ
る。前述した図1中のTABLは、このようなHと他の
パラメータFr,Mとの関係を予め必要とするデータ群
として算出しておき参照データテーブルとして形成され
た場合を示している。このTABLはここの射出スリー
ブに対応して且つ又、同一の射出スリーブに関しても溶
湯量Vに対応して形成されることができる。図6には例
としてスリーブ内径Ds=Ds1として、種々の溶湯量
ViにおけるFrとH,MとHの値をデータとして予め
記憶させたテーブルを示す。
プランジャチップの注湯前待機位置PXを定めるプロセ
スを説明する。先ずスタートで処理プログラムPRGが
有効にされる。表示エリア26には、CPUからオペレ
ータに対し処理に先立って、射出スリーブの内径Dsの
値及び注湯すべき溶湯量Vの値を入力するよう表示され
る。そこで処理フローのステップSTP1,STP2に
てオペレータはそれぞれDs,L,Vをキーコード25
から入力する。STP3は入力された各値から求まる溶
湯収納空間の最大許容値が溶湯量Vより大きいことを確
認するステップである。同ステップSTP3でNOの場
合は再度STP1に戻り修正値を入力することになる。
又、YESの場合は、ステップSTP4において所望の
充填率FrまたはモジュラスMを指定する。
Hを参照テーブルTABL又は演算式群のいずれから求
めるかを選択するよう指示される。ここで参照テーブル
を選択すると、STP6において予めデータメモリDM
の中に設定されている複数のデータテーブルTABLの
中から上記スリーブの各値に該当するデータテーブルT
ABL(i)が特定される。次いでSTP7において特
定されたデータテーブルTABL(i)の中で、前記入
力されたFr又はMの値に対応する長さHを抽出する。
又、STP5で演算式を選択したときはSTP8へ移
り、演算式群(図1のFORM)を用いて長さHの値が
算出される。
注湯前待機位置PXが求められさらにコントローラ16
からの指令にもとづいて油圧回路15を駆動して射出シ
リンダ14のピストン即ちプランジャロッド21の左端
にあるプランジャチップ13の左端位置がPXとなるよ
う位置決めが行われる。(STP10)このときSTP
11においてセンサ20からの信号により射出プランジ
ャ21の現在位置カウンタPCの値としてPXとなって
いることが確認されると所望の注湯前待機位置設定完了
となり、メモリエリア24にはこの設定完了に対応する
ビット(1)が立つ。
開口部12位置はショートスリーブタイプにおける開口
部とし、同開口部位置より右方(後方)側にスリーブ部
分が長く伸びるようにしてロングスリーブとして形成さ
れるようにして、溶湯量Vの変更に柔軟に対応させるこ
とが可能となる。又、図1におけるプランジャチップ1
3の設定位置PXは油圧を用いる射出シリンダのピスト
ンロッド22の位置決めによって行われるため、所望の
精確な位置決め自体は困難である。しかしセンサ20か
らの信号による現在位置PC自体が精確であれば、注湯
後の射出制御において高速射出位置X1はストロークエ
ンドX0からカウントされているのでその途上の位置P
X自体が多少変動しても位置X1の精度には影響しな
い。
本発明によれば溶湯量の変更に対し、ダイカストマシン
を停止させ射出スリーブやプランジャロッドの取換え作
業を必要とせず又、射出スリーブや射出プランジャロッ
ドの予備としての在庫を大幅に減らすことが可能であ
る。さらに請求項2,又は3に係わる本発明においては
使用する射出スリーブの溶湯量に対する溶湯充填率又は
モジュラスの値を指定することにより、使用している射
出スリーブとその中へ注湯された溶湯との関係を熱的に
あるいは射出中好ましい状態となるようプランジャチッ
プの注湯前待機位置を溶湯量の変化に応じて設定するこ
とが可能となる。さらに請求項4記載の本発明によれば
溶湯収納空間の長さHを予め作成され制御装置内にスト
アされている参照テーブルから抽出するだけでよいので
都度演算をさせる必要もなく瞬時に求めることが可能で
ある。
リーブ近傍の構成を示す図である。
モデルを示す図である。
の断面を示す図である。
をパラメータとした場合の変化を示すグラフである。
を抽出する参照テーブルを示す図である。
プロセスを説明するためのフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内へ
その開口部を介して注湯し、次いで射出プランジャチッ
プを前進させその所望ストロークを低速から高速および
停止に到る速度パターンにより前記スリーブ内溶湯を金
型キャビティ内へ射出・充填するダイカストマシンの射
出制御方法において、前記成形品の成形に必要な溶湯量
に関連づけて前記プランジャチップの注湯前待機位置を
定めるようにしたことを特徴とするダイカストマシンの
射出制御方法。 - 【請求項2】 成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内へ
その開口部を介して注湯し、次いで射出プランジャチッ
プを前進させその所望ストロークを低速から高速および
停止に到る速度パターンにより前記スリーブ内溶湯を金
型キャビティ内へ射出・充填するダイカストマシンの射
出制御方法において、前記成形品の成形に必要な溶湯量
に関連づけられた前記スリーブ内の溶湯充填率Frを予
めパラメータの1つとして指定し、前記指定された充填
率Frを実現すべく前記スリーブ内の溶湯収納空間長さ
Hを算出し、前記算出された長さHにもとづいて前記プ
ランジャチップの注湯前待機位置を定めるようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載のダイカストマシンの射出
制御方法。 - 【請求項3】 成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内へ
その開口部を介して注湯し、次いで射出プランジャチッ
プを前進させその所望ストロークを低速から高速および
停止に到る速度パターンにより前記スリーブ内溶湯を金
型キャビティ内へ射出・充填するダイカストマシンの射
出方法において、前記成形品の成形に必要な溶湯量に関
連づけられた前記スリーブ内のモジュラスMを予めパラ
メータの1つとして指定し、前記指定されたモジュラス
Mを実現すべく前記スリーブ内の溶湯収納空間の長さH
を算出し、前記算出された長さHにもとづいて前記プラ
ンジャチップの注湯前待機位置を定めるようにしたこと
を特徴とする請求項1記載のダイカストマシンの射出制
御方法。 - 【請求項4】 成形品成形用の溶湯を射出スリーブ内へ
その開口部を介して注湯し、次いでプランジャチップを
前進させその所望ストロークを低速から高速および停止
に到る速度パターンにより前記スリーブ内溶湯を金型キ
ャビティ内へ射出・充填するダイカストマシンの射出制
御方法において、前記成形品の成形に必要な溶湯量及び
前記スリーブの内径に関連づけられ且つ、前記溶湯量の
充填率ないしはモジュラスの値に対応した前記溶湯収納
空間の長さを予めデータテーブルとして記憶しておき、
同データテーブルを参照して充填率又はモジュラスに対
応する前記溶湯収納空間の長さを求め、同長さから前記
プランジャチップの注湯前待機位置を定めるようにした
ことを特徴とする請求項2又は3記載のダイカストマシ
ンの射出制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001084481A JP4684446B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | ダイカストマシンの射出制御方法及び射出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001084481A JP4684446B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | ダイカストマシンの射出制御方法及び射出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002283034A true JP2002283034A (ja) | 2002-10-02 |
JP4684446B2 JP4684446B2 (ja) | 2011-05-18 |
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---|---|
JP (1) | JP4684446B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001084481A patent/JP4684446B2/ja not_active Expired - Fee Related
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