JP2004276071A - Controlling method for injection cylinder, and hydraulic circuit - Google Patents

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JP2004276071A JP2003071547A JP2003071547A JP2004276071A JP 2004276071 A JP2004276071 A JP 2004276071A JP 2003071547 A JP2003071547 A JP 2003071547A JP 2003071547 A JP2003071547 A JP 2003071547A JP 2004276071 A JP2004276071 A JP 2004276071A
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injection
pressure
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valve
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Masashi Uchida
正志 内田
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Ube Machinery Corp Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controlling method for an injection cylinder capable of controlling riser pressure widely by controlling a pressure loaded on a rod side widely. <P>SOLUTION: A hydraulic circuit for controlling the injection cylinder is composed of: an inner run-around circuit communicating from the rod side of an injection cylinder piston to the head side thereof; an external run-around circuit communicating from the rod side to the head side via an output open/close valve; an injection circuit connected from an injection accumulator to the head side of the injection cylinder via an injection open/close valve; an output circuit connected from an output accumulator to the external run-around circuit via the output open/close valve; and a hollow deceleration rod, which is slidably fitted in the injection piston and has a through hole in an axial direction. The injection piston blocks the through hole of the deceleration rod at a designated injection stroke position to shut off the inner run-around circuit, the injection speed is rapidly decelerated by a deceleration-speed control valve, and the hydraulic pressure of the output accumulator is introduced into the rod side to widely control a pressure that acts on molten metal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシン等射出成形装置における射出シリンダの射出動作等のようなシリンダの速度および圧力を制御する方法及び制御のための油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平8−114203号公報
【特許文献2】
特開昭51−89822号公報
【0003】
最近、ピラーやサブフレーム(クロスメンバーとも言う)等の自動車部品を主体とした成形品においては、肉厚が2〜3mmの薄物を高真空で、射出速度3〜4.5m/秒の高速で鋳造することが多くなってきており、これに対応できるマシンが求められている。これらの薄物は投影面積の大きなものが多く、従来技術では大型機でないと鋳造できなかった。これらの大型・薄物成形品を中小型機で成形する技術、即ち、射出機構に比較して金型を取りつけるプラテンが大きくなった機械(ワイドプラテン機)が強く求められていた。
これを実現するためには、高速射出(短時間充填)と溶湯充填後のメタル圧(金型キャビティ内への押湯圧力)を10〜30MPa程度に低く押さえる必要がある。このためには,アキュームレータ圧力を下げることが必要となり、その結果、射出速度が出ない、射出の立上げが鈍い、成形条件の不安定性による成形品のバラツキが大きい等の問題点が発生することになる。
【0004】
一方、射出シリンダの射出速度と圧力制御を単一の制御弁で簡単、且、容易に行った先行技術として特開平8−114203号公報がある。また、特殊な射出シリンダを使って、理想的な速度パターン及び圧力パターンを実現した先行技術として特開昭51−89822号公報がある。
特開平8−114203号公報には、以下の技術が開示されている。即ち、圧源ポートPとタンクポートTに二つの負荷側ポートA、Bが切換わって連通可能であり、かつ、圧源ポートPとタンクポートTに対応する各弁内通路の開度が入力に対して連続的に変化するサーボ弁等から成る高応答性の制御弁をシリンダの油圧回路に設けて、この制御弁を操作することによって、圧源ポートPからシリンダヘッド側への流入流量をメータイン制御によって流量制御し、かつ、シリンダロッド側からの流出油を所定の圧損が生じるようにメータアウト制御によって絞り制御して速度制御を行い、一方、圧源ポートPからシリンダヘッド側への流入流量とシリンダヘッド側からタンクポートTへの流出流量との少なくとも一方を流量制御し、かつ、シリンダロッド側をタンクポートTに接続してシリンダヘッド側の圧力制御を行うことが記載されている。
【0005】
また、特開昭51−89822号公報には下記の技術が開示されている。即ち、ダイカストマシンの射出シリンダのロッド側からヘッド側に通じる通路に逆止弁を設けてランアラウンド回路を形成し、ランアラウンド回路中にピストンロッドの前進によって閉じる通路(貫通孔)を設け、射出シリンダのロッド側の圧力がヘッド側の圧力よりも高くなったときに開くバルブ(逆止弁)を設け、さらにピストンの速度調整用の絞り弁とピストンの出力制御用のリリーフバルブを設けたダイカストマシンの射出装置が記載されている。
【0006】
しかしながら、特開平8−114203号公報記載の技術においては、溶湯充填完了後のメタル圧の制御はアキュームレータ17により行っているので押湯圧力の低圧化は困難である。即ち、射出シリンダのロッド側に繋がるラインにアキュームレータ7が設置されているが、このアキュームレータは高速射出時のロッド側からの大容量の流出油を低圧で排出するためのものである。従って、本アキュームレータ7にはアキュームレータ17からの高圧の射出力に対するカウンタープレッシャとしての機能はなく、従来技術の範疇ににとどまる技術である。
【0007】
また、特開昭51−89822号公報記載の技術においては、高速射出時のランアラウンド回路が射出シリンダ内部と構造及び動作が複雑な外部ランアラウンドが開示されている。しかしながら、特開平8−114203号公報記載の技術と同じように押湯圧力の低圧化は困難である。即ち、溶湯充填完了後のメタル圧の制御は射出用のアキュームレータの油圧をリリープバルブ44の背圧を制御することにより行われており、従来技術の範疇となっている。前述した押湯圧力の低圧化が困難な理由は以下の通りである。即ち、射出ピストンのロッド側圧力は最大でもヘッド側圧力と同じ(射出用アキュームレータの圧力)であり、且、ロッド側とヘッド側の油圧が作用する面積比率は約1:2であるために射出ピストンにカウンタープレッシャとして作用する圧力は最大でもヘッド側の半分にしかならない。従って、押湯圧力の低圧化は困難であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、更なる高速射出(高速射出を可能とする高い射出圧力を保持した上での高速射出)に対応できるとともに、押湯圧力制御においてロッド側に負荷する圧力(カウンタープレッシャともいう)を広範囲に制御して押湯圧力(メタル圧ともいう)を広範囲に制御可能な射出シリンダの制御方法及び構造がシンプルな油圧回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第一の発明では、射出シリンダの射出ピストンのロッド側からヘッド側に通じる流路に逆止弁を設けた内部ランアラウンド回路と、該ロッド側から出力開閉弁と減速速度制御弁を経由して該ヘッド側に通じる外部ランアラウンド回路と、射出用アキュームレータから射出開閉弁と速度制御弁を経由して射出シリンダの該ヘッド側に接続した射出回路と、出力用アキュームレータから前記出力開閉弁を介して該外部ランアラウンド回路に接続した出力回路と、該射出ピストン中に摺動可能に嵌合された軸方向に複数の貫通孔を有して前記流路を形成している中空の減速ロッドとからなる射出シリンダ制御用油圧回路を用いて、射出開始時には該射出用アキュームレータの圧油を射出ピストンのヘッド側に導入して射出ピストンを前進させることによりロッド側の油圧を上昇させて前記逆止弁を開状態にして内部ランアラウンド回路を連通状態にするとともに前記出力開閉弁を操作して外部ランアラウンド回路を連通状態にして高速射出を行い、所定の射出ストローク位置で射出ピストンが前記減速ロッドの前記貫通孔を順次閉塞状態にすることにより内部ランアラウンド回路を遮断するとともに前記減速速度制御弁により急減速してサージ圧の発生を防止し、溶湯の充填完了後に前記出力開閉弁を操作して出力用アキュームレータの油圧をロッド側に導入して該溶湯に作用する圧力を広範囲に制御することとした。
【0010】
更に、第二の発明においては、第一の発明の出力回路に圧力調整弁を設けて、溶湯の充填完了後の前記溶湯に作用する圧力を2段階に制御することとした。
また、第三の発明においては、射出シリンダの射出ピストンのロッド側からヘッド側に通じる流路に逆止弁を設けた内部ランアラウンド回路と、該ロッド側から出力開閉弁と減速速度制御弁を経由して該ヘッド側に通じる外部ランアラウンド回路と、射出用アキュームレータから射出開閉弁と速度制御弁を経由して射出シリンダの該ヘッド側に接続した射出回路と、出力用アキュームレータから前記出力開閉弁を介して該外部ランアラウンド回路に接続した出力回路と、該射出ピストン中に摺動可能に嵌合された軸方向に複数の通路を有する中空の減速ロッドをそなえた前記射出シリンダとからなる構成とした。
【0011】
【発明の実施の形態】
最初に、図1〜図3に基いて本願発明による射出シリンダの制御用油圧回路の構成について説明する。図3に示す特殊構造の射出シリンダー10内には摺動自在に射出ピストン11が内蔵されており、このピストン11によりヘッド側Aとロッド側Bに隔壁されている。この射出ピストン11は中空構造となっており、射出シリンダ10は内部に減速ロッド12が減速位置調整ハンドル13と一体的に射出シリンダ本体18に回転可能にネジで固定されている。この減速位置調整ハンドル13を回転させることにより、射出シリンダ本体18に対する減速ロッド12の軸方向の相対位置を変更できる構成になっている。
射出ピストン11は大径部P、中径部Q及び小径部Rよりなっており、中径部Qには外側と内側とを連絡する貫通孔Xが設けられている。更に、この減速ロッドの内側も中空になっており、作動油の通路(内部ランアラウンド回路の一部)を形成するとともに、減速ロッドの先端側には軸方向に複数の貫通孔Y(外側と内側とを連絡するため)が設けられている。
【0012】
上記の減速ロッド12の根元側(減速位置調整ハンドル側)にはバネタイプの逆止弁14が配設されており、この逆止弁14のシール部より根元側にも減速ロッドの外側と内側とを連絡するための貫通孔Zが設けられている。射出ピストン部の貫通孔Xからピストンロッドの内側(減速ロッドの外側)、減速ロッド先端側の貫通孔Y、減速ロッドの内側、前述の逆止弁、減速ロッド根元側の貫通孔Zを介して射出ピストンのヘッド側に通じる回路により内部ランアラウンド回路を構成している。
更に、射出シリンダのロッド側Bと射出シリンダのヘッド側Aとは出力用開閉弁31と減速速度調整弁32を介して外部配管により接続されており、外部ランアラウンド回路を形成している。前述の出力用開閉弁31は出力用アキュームレータ30とも接続されている。
一方、射出用アキュームレータ20は射出用開閉弁21と射出速度制御弁(絞り弁)22を介して射出ピストンのヘッド側に接続されている。
【0013】
次に、上述した射出シリンダの制御用油圧回路1を使っての射出制御方法を説明する。最初に射出開始時の動作について説明する。射出用開閉弁21を連通状態にして射出用アキュームレータ20の圧油を射出ピストンのヘッド側Aに導入する。これにより、射出ピストン11は前進(図1で左方へ移動する)を開始する。ロッド側Bの作動油は射出ピストンの貫通孔X、減速ロッドの貫通穴Yから減速ロッド12の内部を通って逆止弁14を押し開けて、貫通孔Zを経由してヘッド側に流入する(内部ランアラウンド回路)。また、出力用開閉弁31を右側の位置に切り替えることにより、ロッド側Bの作動油は出力用開閉弁31、減速速度制御弁32を介してヘッド側Aに流入する(外部ランアラウンド回路)。このようにして、内部ランアラウンド回路と外部ランアラウンド回路を併用することにより射出用アキュームレータ20の持つ高圧・高流量特性を十二分に発揮できるので、より高速・高出力の射出動作が可能となる。この時の射出速度の制御は射出速度制御弁22
により自在に制御できる。
【0014】
次に、減速時の動作について説明する。高速射出が進んでいくと、射出ピストン11が減速ロッド12の貫通孔Yを順次遮断していくことになり、徐々に減速が行われる。射出ピストン11が減速ロッド最先端の貫通孔Yを完全に遮断すると、内部ランアラウンド回路が遮断されて、外部ランアラウンド回路のみで射出ピストン11は前進することになる。この時の射出速度は減速速度制御弁(絞り弁)32の開度により調整される。この減速速度制御弁32により、射出速度は急減速されるが、衝撃により発生する溶湯(メタル)圧力のサージ現象は防止できる。この減速開始位置は減速位置調整ハンドル13により減速ロッド12を射出シリンダ10に対して軸方向に移動させることにより調整できる構成となっている。
【0015】
最後に、溶湯の金型キャビティへの充填が完了した後に、押湯効果を溶湯に負荷する必要がある。このために、出力用開閉弁31を左の位置に切替えて、出力用アキュームレータ30とロッド側Bを連通状態にし、射出用アキュームレータ20の圧力に対してカウンタープレッシャにより押湯圧力を調整することができる。即ち、出力用アキュームレータ30の圧力を高くすることにより、押湯圧力を低くすることができる。このようにして、射出用アキュームレータ20の高圧・高流量の機能を保ったまま、押湯圧力を広範囲に調整できることになる。
【0016】
次に、図2に基いてメタル圧(押湯圧力)の2段制御について説明する。メタル圧を2段制御する目的は以下の通りである。即ち、金型の合せ面には凹凸があり、キャビティ内の圧力(押湯圧力)が高すぎると、充填直後は溶湯の粘度が低くて、前述の凹凸より溶湯が噴出することがある。この充填直後の溶湯噴出を防止するため、一定時間ごく低圧で型締めしてから通常の型締力に増圧する。この時に金型合せ面に発生するバリ(金型の合せ面に侵入して固化した材料)は成形品と一体的に取出す。
このメタル圧の2段制御方法の詳細について説明する。即ち、射出開始動作、高速射出動作、減速動作等は前述した通りである。次に、充填完了後に押湯効果をキャビティ内の溶湯に負荷する場合に、出力アキュームレータ30のチャージ圧力を上げておく。こうすることにより、充填直後には押湯圧力が低圧となる。その後、切換弁34を切換え、圧力調整弁33の設定を低くして、目標とするメタル圧(押湯圧力)まで高めることができる。このようにして、溶湯が金型合わせ面に僅かに侵入しても、金型で即座に冷却されるため、合せ面からの溶湯の噴出がなくなる。所定の時間が経過した後に、メタル圧(押湯圧力)を高くすることにより鋳巣等の発生を防止することができる。これらの動作は全て図示しない制御装置により自動的に実施される。
【0017】
以上に説明した本願発明の技術を使って型締力500トンのダイカストマシンを使用して中型薄物の実成形を行った。この時の成形条件は下記の通りである。
成形条件
成形品:OAフロア、投影面積:1100CM 、厚み:3〜8mm(従来技術においては、型締力が1000トン以上の大型機が必要となる成形品)
成形材料:ADC10、型締力:500トン、射出用アキュームレータのチャージ圧力:15MPa、出力用アキュームレータのチャージ圧力:14MPa
減速位置:ストロークエンド手前20mm
射出速度設定:立ちあがり(ストローク380mmまで)/低速射出(0.2m/秒)、高速射出域(ストローク380〜510mm)/高速射出(3.5m/秒)、減速射出域(ストローク510〜530mm)/減速射出(1.5m/秒)
射出装置の諸元
射出ピストンヘッド径:190mm、ロッド径:135mm、減速ロッド径:70mm、プランジャチップ径:80mm、射出ストローク:530mm
アキュームレータの圧力変動:
(1)保圧(メタル圧制御)を1段にした場合:
射出用アキュームレータはチャージ完了時の15MPaから射出充填完了時に12MPaまでダウンした。一方、出力用アキュームレータはチャージ完了時の14MPaから射出充填完了時に13.5MPaまでダウンした。この時のメタル圧は31.1MPaであった。
(2)保圧(メタル圧制御)を2段にした場合:
1段目のメタル圧の設定値は20MPa、2段目のメタル圧の設定値は31MPaとした。この時の射出用アキュームレータはチャージ完了時の15MPaから射出充填完了時に12MPaまでダウンした。一方、出力用アキュームレータはチャージ完了時の19.7MPaから射出充填完了時には19.0MPaまでダウンした。この時のメタル圧は20MPaであり、射出充填完了から30msec後に切換弁34を切換える。
圧力調整弁33の設定値は13.5MPaであり、これによりカウンタープレッシャ(背圧)が19.0MPaから13.5MPaに下がる。このようにして、メタル圧(押湯圧力)は20MPaから31.1MPaに上昇する。
【0018】
本願発明の実成形においては、射出速度を4〜4.5m/秒、押湯圧力(メタル圧)を10〜30MPaに調整することが一般的であり、必要とする型締力を従来の半分にことが可能となった。
【0019】
【発明の効果】
前述したように、本願発明の技術により、実施例のように、従来は型締力1000トン以上の大型機が必要であった大型・薄物の成形が、型締力500トンの中型機で成形できるようになった。即ち、従来技術における型締力を半減した成形機で鋳造することが可能となった。
更に、従来の油圧回路に対してシンプルな構成にすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る射出シリンダの制御用の油圧回路図である。
【図2】図2は本発明の別の実施形態に係る射出シリンダの制御用の油圧回路図である。
【図3】図3は本発明の一実施例に係る射出シリンダの構造説明図である。
【符号の説明】
1 射出シリンダ制御用の油圧回路
10 射出シリンダ
11 射出ピストン
12 減速ロッド
13 減速位置調整ハンドル
14 逆止弁(チェックバルブ)
15 圧力調整弁
16 タンク
17 油圧ポンプ
18 射出シリンダ本体
19 ピストンロッド
20 射出用アキュームレータ
21 射出用開閉弁
22 射出速度制御弁
30 出力用アキュームレータ
31 出力用開閉弁
32 減速速度制御弁
33 圧力調整弁
34 切換弁
A ヘッド側
B ロッド側
P 射出ピストンの大径部
Q 射出ピストンの中径部
R 射出ピストンの小径部
X 貫通孔(射出ピストン)
Y 貫通孔(減速ロッド先端側)
Z 貫通孔(減速ロッド根元側)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a hydraulic circuit for controlling the speed and pressure of a cylinder such as an injection operation of an injection cylinder in an injection molding apparatus such as a die casting machine.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-8-114203 [Patent Document 2]
JP-A-51-89822 [0003]
2. Description of the Related Art Recently, in molded products mainly composed of automobile parts such as pillars and subframes (also referred to as cross members), thin materials having a thickness of 2 to 3 mm are subjected to high vacuum at an injection speed of 3 to 4.5 m / sec. Casting is increasing, and a machine that can cope with this is required. Many of these thin objects have a large projected area, and the prior art cannot be cast unless a large machine is used. There has been a strong demand for a technique for molding these large and thin molded articles with a small-to-medium-sized machine, that is, a machine (wide platen machine) having a larger platen for mounting a mold than an injection mechanism.
In order to realize this, it is necessary to keep the metal pressure (pressurizing pressure into the mold cavity) after high-speed injection (short-time filling) and filling of the molten metal as low as about 10 to 30 MPa. For this purpose, it is necessary to lower the accumulator pressure, and as a result, problems such as a lack of injection speed, a slow start-up of injection, and large variations in molded products due to instability of molding conditions occur. become.
[0004]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-114203 discloses a prior art in which the injection speed and pressure of an injection cylinder are controlled simply and easily with a single control valve. JP-A-51-89822 discloses a prior art in which an ideal speed pattern and pressure pattern are realized by using a special injection cylinder.
JP-A-8-114203 discloses the following technology. That is, two load-side ports A and B can be switched to communicate with the pressure source port P and the tank port T, and the opening degree of each valve passage corresponding to the pressure source port P and the tank port T is input. By providing a high-response control valve composed of a servo valve and the like that continuously changes in the hydraulic circuit of the cylinder, and operating this control valve, the flow rate of inflow from the pressure source port P to the cylinder head side can be reduced. The flow rate is controlled by meter-in control, and the speed is controlled by restricting the oil flowing out from the cylinder rod side by meter-out control so as to cause a predetermined pressure loss, while the oil flows from the pressure source port P to the cylinder head side. At least one of the flow rate and the outflow flow rate from the cylinder head side to the tank port T is flow-controlled, and the cylinder rod side is connected to the tank port T to control the pressure on the cylinder head side. It is described that performs control.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. S51-89822 discloses the following technology. That is, a check valve is provided in a passage leading from the rod side to the head side of the injection cylinder of the die casting machine to form a run-around circuit, and a passage (through hole) is provided in the run-around circuit to be closed by the advancement of the piston rod. Die casting with a valve (check valve) that opens when the pressure on the rod side of the cylinder becomes higher than the pressure on the head side, and a throttle valve for adjusting the speed of the piston and a relief valve for controlling the output of the piston An injection device for the machine is described.
[0006]
However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-114203, since the control of the metal pressure after the completion of the filling of the molten metal is performed by the accumulator 17, it is difficult to lower the feeder pressure. That is, the accumulator 7 is provided in a line connected to the rod side of the injection cylinder, and this accumulator is for discharging a large volume of oil spilled from the rod side at a low pressure during high-speed injection. Therefore, the accumulator 7 does not have a function as a counter pressure against the high-pressure radiation output from the accumulator 17 and is a technology which is in the category of the conventional technology.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. S51-89822 discloses an external runaround in which a runaround circuit at the time of high-speed injection has a complicated structure and operation inside the injection cylinder. However, as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-114203, it is difficult to reduce the riser pressure. That is, the control of the metal pressure after the completion of the filling of the molten metal is performed by controlling the hydraulic pressure of the injection accumulator and the back pressure of the relieving valve 44, and is in the category of the prior art. The reason why it is difficult to lower the feeder pressure described above is as follows. That is, the rod pressure of the injection piston is at most the same as the pressure of the head (pressure of the accumulator for injection), and the ratio of the area where the oil pressure on the rod side and the hydraulic pressure on the head act is about 1: 2. The pressure acting on the piston as counter pressure is at most half the pressure on the head. Therefore, it has been difficult to reduce the riser pressure.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to cope with further high-speed injection (high-speed injection while maintaining a high injection pressure enabling high-speed injection), Provided is a hydraulic circuit having a simple control method and structure of an injection cylinder capable of controlling a pressure (also referred to as a counter pressure) applied to a rod side in a wide range and controlling a riser pressure (also referred to as a metal pressure) in a wide range. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the first invention, an internal run-around circuit provided with a check valve in a flow path from the rod side of the injection piston of the injection cylinder to the head side, and an output opening / closing valve from the rod side An external run-around circuit communicating with the head side via a deceleration speed control valve, an injection circuit connected from the injection accumulator to the head side of the injection cylinder via an injection opening / closing valve and a speed control valve, and an output circuit. An output circuit connected to the external run-around circuit from the accumulator via the output opening / closing valve, and a plurality of axial through holes slidably fitted in the injection piston to form the flow path. At the start of injection, pressurized oil of the injection accumulator is introduced into the injection piston head side by using an injection cylinder control hydraulic circuit consisting of a hollow deceleration rod. The output piston is moved forward to raise the oil pressure on the rod side, open the check valve to make the internal run-around circuit open, and operate the output on-off valve to make the external run-around circuit open. High-speed injection, and at a predetermined injection stroke position, the injection piston sequentially closes the through-hole of the deceleration rod to shut off the internal run-around circuit and to rapidly decelerate by the deceleration speed control valve to increase the surge pressure. After the filling of the molten metal is completed, the output opening / closing valve is operated to introduce the hydraulic pressure of the output accumulator to the rod side to control the pressure acting on the molten metal in a wide range.
[0010]
Further, in the second invention, a pressure regulating valve is provided in the output circuit of the first invention, and the pressure acting on the molten metal after the filling of the molten metal is controlled in two stages.
Further, in the third invention, an internal run-around circuit provided with a check valve in a flow path from the rod side of the injection piston of the injection cylinder to the head side, and an output opening / closing valve and a deceleration speed control valve from the rod side. An external run-around circuit that communicates with the head side via an injection accumulator, an injection circuit that is connected to the head side of the injection cylinder via an injection open / close valve and a speed control valve, and an output accumulator from the output accumulator. And an output circuit connected to the external run-around circuit through the injection cylinder, and the injection cylinder having a hollow reduction rod having a plurality of axial passages slidably fitted in the injection piston. And
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a configuration of a hydraulic circuit for controlling an injection cylinder according to the present invention will be described with reference to FIGS. An injection piston 11 is slidably housed in the injection cylinder 10 having a special structure shown in FIG. 3, and the piston 11 partitions the head side A and the rod side B. The injection piston 11 has a hollow structure, and the injection cylinder 10 has a deceleration rod 12 fixed to the injection cylinder main body 18 rotatably integrally with the deceleration position adjustment handle 13 by screws. By rotating the deceleration position adjusting handle 13, the axial relative position of the deceleration rod 12 with respect to the injection cylinder body 18 can be changed.
The injection piston 11 includes a large diameter portion P, a medium diameter portion Q, and a small diameter portion R, and the middle diameter portion Q is provided with a through hole X connecting the outside and the inside. Further, the inside of the speed reduction rod is also hollow, forming a passage for hydraulic oil (part of the internal run-around circuit), and a plurality of through holes Y (outside and outside) in the distal end side of the speed reduction rod. To communicate with the inside).
[0012]
A check valve 14 of a spring type is disposed on the base side (deceleration position adjustment handle side) of the deceleration rod 12. The outer side and the inner side of the deceleration rod are also provided on the base side of the seal portion of the check valve 14. Is provided. From the through hole X of the injection piston portion to the inside of the piston rod (outside of the reduction rod), the through hole Y on the tip side of the reduction rod, the inside of the reduction rod, the above-described check valve, and the through hole Z on the base side of the reduction rod. An internal run-around circuit is constituted by a circuit leading to the head side of the injection piston.
Further, the rod side B of the injection cylinder and the head side A of the injection cylinder are connected by an external pipe via an output on-off valve 31 and a deceleration speed adjusting valve 32, thereby forming an external run-around circuit. The aforementioned output on-off valve 31 is also connected to the output accumulator 30.
On the other hand, the injection accumulator 20 is connected to the injection piston head side via an injection opening / closing valve 21 and an injection speed control valve (throttle valve) 22.
[0013]
Next, an injection control method using the above-described hydraulic circuit 1 for controlling an injection cylinder will be described. First, the operation at the start of injection will be described. With the injection on-off valve 21 in a communicating state, pressure oil of the injection accumulator 20 is introduced into the head side A of the injection piston. This causes the injection piston 11 to start moving forward (moving to the left in FIG. 1). The hydraulic oil on the rod side B pushes the check valve 14 from the through hole X of the injection piston and the through hole Y of the reduction rod through the inside of the reduction rod 12 and flows into the head side through the through hole Z. (Internal runaround circuit). Further, by switching the output on-off valve 31 to the right position, the hydraulic oil on the rod side B flows into the head side A via the output on-off valve 31 and the deceleration speed control valve 32 (external run-around circuit). In this manner, by using the internal run-around circuit and the external run-around circuit together, the high-pressure and high-flow characteristics of the injection accumulator 20 can be sufficiently exhibited, so that a higher-speed and higher-output injection operation can be performed. Become. At this time, the injection speed is controlled by the injection speed control valve 22.
Can be controlled freely.
[0014]
Next, the operation during deceleration will be described. As the high-speed injection proceeds, the injection piston 11 sequentially blocks the through-hole Y of the deceleration rod 12, and the deceleration is gradually performed. When the injection piston 11 completely shuts off the through hole Y at the tip of the deceleration rod, the internal run-around circuit is shut off and the injection piston 11 moves forward only by the external run-around circuit. The injection speed at this time is adjusted by the opening of the deceleration speed control valve (throttle valve) 32. Although the injection speed is rapidly reduced by the deceleration speed control valve 32, a surge phenomenon of the molten metal (metal) pressure generated by the impact can be prevented. The deceleration start position can be adjusted by moving the deceleration rod 12 in the axial direction with respect to the injection cylinder 10 by the deceleration position adjustment handle 13.
[0015]
Finally, it is necessary to apply the riser effect to the molten metal after the filling of the molten metal into the mold cavity is completed. For this purpose, the output on-off valve 31 is switched to the left position to bring the output accumulator 30 into communication with the rod side B, and the hot water pressure is adjusted by the counter pressure with respect to the pressure of the injection accumulator 20. it can. That is, by increasing the pressure of the output accumulator 30, the riser pressure can be reduced. In this way, it is possible to adjust the feeder pressure over a wide range while maintaining the high pressure and high flow rate function of the injection accumulator 20.
[0016]
Next, two-stage control of metal pressure (water pressure) will be described with reference to FIG. The purpose of controlling the metal pressure in two stages is as follows. In other words, the mating surface of the mold has irregularities, and if the pressure in the cavity (hot water pressure) is too high, the viscosity of the molten metal is low immediately after filling, and the molten metal may be ejected from the irregularities. In order to prevent the molten metal from being ejected immediately after the filling, the mold is clamped at a very low pressure for a certain time and then the pressure is increased to a normal mold clamping force. At this time, burrs (material which has intruded into the mating surface of the mold and solidified) generated on the mating surface of the mold are taken out integrally with the molded product.
The two-stage control method of the metal pressure will be described in detail. That is, the injection start operation, the high-speed injection operation, the deceleration operation, and the like are as described above. Next, when the filling effect is applied to the molten metal in the cavity after the filling is completed, the charge pressure of the output accumulator 30 is increased. By doing so, the feeder pressure becomes low immediately after filling. After that, the switching valve 34 is switched, and the setting of the pressure adjusting valve 33 is lowered, so that the pressure can be increased to the target metal pressure (water pressure). In this way, even if the molten metal slightly enters the mold mating surface, it is immediately cooled by the mold, so that the molten metal does not erupt from the mating surface. By increasing the metal pressure (feeder pressure) after a predetermined time has elapsed, it is possible to prevent the occurrence of cavities and the like. All of these operations are automatically performed by a control device (not shown).
[0017]
Using the above-described technology of the present invention, a medium-sized thin product was actually formed using a die-casting machine having a mold clamping force of 500 tons. The molding conditions at this time are as follows.
Molding conditions Molded product: OA floor, projected area: 1100 CM 2 , thickness: 3 to 8 mm (in the prior art, a molded product requiring a large machine with a mold clamping force of 1000 tons or more)
Molding material: ADC10, mold clamping force: 500 tons, charge pressure of injection accumulator: 15 MPa, charge pressure of output accumulator: 14 MPa
Deceleration position: 20 mm before stroke end
Injection speed setting: rising (stroke up to 380 mm) / low speed injection (0.2 m / sec), high speed injection area (stroke 380 to 510 mm) / high speed injection (3.5 m / sec), deceleration injection area (stroke 510 to 530 mm) / Deceleration injection (1.5m / sec)
Specifications of the injection device Injection piston head diameter: 190 mm, rod diameter: 135 mm, reduction rod diameter: 70 mm, plunger tip diameter: 80 mm, injection stroke: 530 mm
Accumulator pressure fluctuation:
(1) When holding pressure (metal pressure control) is set to one stage:
The injection accumulator went down from 15 MPa when charging was completed to 12 MPa when injection and filling were completed. On the other hand, the output accumulator went down from 14 MPa when charging was completed to 13.5 MPa when injection and filling were completed. The metal pressure at this time was 31.1 MPa.
(2) When holding pressure (metal pressure control) is set to two stages:
The set value of the first stage metal pressure was 20 MPa, and the set value of the second stage metal pressure was 31 MPa. At this time, the injection accumulator went down from 15 MPa when charging was completed to 12 MPa when injection and filling were completed. On the other hand, the output accumulator went down from 19.7 MPa when charging was completed to 19.0 MPa when injection and filling were completed. The metal pressure at this time is 20 MPa, and the switching valve 34 is switched 30 msec after the completion of the injection filling.
The set value of the pressure regulating valve 33 is 13.5 MPa, whereby the counter pressure (back pressure) drops from 19.0 MPa to 13.5 MPa. In this way, the metal pressure (feed pressure) rises from 20 MPa to 31.1 MPa.
[0018]
In the actual molding of the present invention, it is common to adjust the injection speed to 4 to 4.5 m / sec and the riser pressure (metal pressure) to 10 to 30 MPa. It became possible to.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the technology of the present invention, as in the embodiment, the molding of a large and thin object, which conventionally required a large machine with a mold clamping force of 1000 tons or more, is performed by a medium machine with a mold clamping force of 500 tons. Now you can. That is, it became possible to perform casting with a molding machine in which the mold clamping force in the prior art was reduced by half.
Further, it has become possible to make the configuration simpler than the conventional hydraulic circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram for controlling an injection cylinder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram for controlling an injection cylinder according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural explanatory view of an injection cylinder according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic circuit 10 for injection cylinder control 10 Injection cylinder 11 Injection piston 12 Deceleration rod 13 Deceleration position adjustment handle 14 Check valve (check valve)
15 Pressure control valve 16 Tank 17 Hydraulic pump 18 Injection cylinder body 19 Piston rod 20 Injection accumulator 21 Injection opening / closing valve 22 Injection speed control valve 30 Output accumulator 31 Output opening / closing valve 32 Deceleration speed control valve 33 Pressure adjusting valve 34 Switching Valve A Head side B Rod side P Large diameter part of injection piston Q Medium diameter part of injection piston R Small diameter part X of injection piston Through hole (injection piston)
Y Through hole (Deceleration rod tip side)
Z Through hole (at the base of deceleration rod)

Claims (3)

射出シリンダの射出ピストンのロッド側からヘッド側に通じる流路に逆止弁を設けた内部ランアラウンド回路と、該ロッド側から出力開閉弁と減速速度制御弁を経由して該ヘッド側に通じる外部ランアラウンド回路と、射出用アキュームレータから射出開閉弁と速度制御弁を経由して射出シリンダの該ヘッド側に接続した射出回路と、出力用アキュームレータから前記出力開閉弁を介して該外部ランアラウンド回路に接続した出力回路と、該射出ピストン中に摺動可能に嵌合された軸方向に複数の貫通孔を有して前記流路を形成している中空の減速ロッドとからなる射出シリンダ制御用油圧回路を用いて、射出開始時には該射出用アキュームレータの圧油を射出ピストンのヘッド側に導入して射出ピストンを前進させることによりロッド側の油圧を上昇させて前記逆止弁を開状態にして内部ランアラウンド回路を連通状態にするとともに前記出力開閉弁を操作して外部ランアラウンド回路を連通状態にして高速射出を行い、所定の射出ストローク位置で射出ピストンが前記減速ロッドの前記貫通孔を順次閉塞状態にすることにより内部ランアラウンド回路を遮断するとともに前記減速速度制御弁により急減速してサージ圧の発生を防止し、溶湯の充填完了後に前記出力開閉弁を操作して出力用アキュームレータの油圧をロッド側に導入して該溶湯に作用する圧力を広範囲に制御することを特徴とする射出シリンダの制御方法。An internal run-around circuit provided with a check valve in a flow path leading from the rod side to the head side of the injection piston of the injection cylinder, and an external passage leading from the rod side to the head side via an output opening / closing valve and a deceleration speed control valve. A run-around circuit, an injection circuit connected from the injection accumulator to the head side of the injection cylinder via the injection open / close valve and the speed control valve, and an external accumulator from the output accumulator to the external run-around circuit via the output open / close valve. An injection cylinder control hydraulic pressure comprising a connected output circuit and a hollow reduction rod having a plurality of through holes in the axial direction and slidably fitted in the injection piston to form the flow path. Using the circuit, at the start of injection, pressurized oil of the injection accumulator is introduced into the head side of the injection piston, and the injection piston is advanced to move the rod on the rod side. When the pressure is increased, the check valve is opened to make the internal run-around circuit open, and the output on-off valve is operated to make the external run-around circuit open, and high-speed injection is performed. At the position, the injection piston sequentially closes the through-hole of the deceleration rod to shut off the internal run-around circuit, and the deceleration speed control valve suddenly decelerates to prevent generation of surge pressure, thereby completing the filling of the molten metal. A method for controlling an injection cylinder, wherein the output opening / closing valve is later operated to introduce the oil pressure of the output accumulator to the rod side to control the pressure acting on the molten metal in a wide range. 前記出力回路に圧力調整弁を設けて、溶湯の充填完了後の前記溶湯に作用する圧力を2段階に制御することを特徴とする請求項1に記載の射出シリンダの制御方法。2. The control method for an injection cylinder according to claim 1, wherein a pressure regulating valve is provided in the output circuit, and the pressure acting on the molten metal after the filling of the molten metal is controlled in two stages. 射出シリンダの射出ピストンのロッド側からヘッド側に通じる流路に逆止弁を設けた内部ランアラウンド回路と、該ロッド側から出力開閉弁と減速速度制御弁を経由して該ヘッド側に通じる外部ランアラウンド回路と、射出用アキュームレータから射出開閉弁と速度制御弁を経由して射出シリンダの該ヘッド側に接続した射出回路と、出力用アキュームレータから前記出力開閉弁を介して該外部ランアラウンド回路に接続した出力回路と、該射出ピストン中に摺動可能に嵌合された軸方向に複数の通路を有する中空の減速ロッドをそなえた前記射出シリンダと、からなることを特徴とする射出シリンダ制御用の油圧回路。An internal run-around circuit provided with a check valve in a flow path leading from the rod side to the head side of the injection piston of the injection cylinder, and an external passage leading from the rod side to the head side via an output opening / closing valve and a deceleration speed control valve. A run-around circuit, an injection circuit connected from the injection accumulator to the head side of the injection cylinder via the injection open / close valve and the speed control valve, and an external accumulator from the output accumulator to the external run-around circuit via the output open / close valve. For controlling an injection cylinder, comprising: a connected output circuit; and the injection cylinder having a hollow reduction rod having a plurality of axial passages slidably fitted in the injection piston. Hydraulic circuit.
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