JP2006102783A - Die casting machine and its operating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型内に溶融金属等を圧入して製品を鋳造するダイカストマシンとその運転方法に関する。 The present invention relates to a die casting machine for casting a product by pressing a molten metal or the like into a mold and an operation method thereof.
ダイカストマシンは、可動型と固定主型とからなる金型装置と、可動型を固定主型に向けて移動して型締めを行う型締め装置と、型締めされた金型装置のキャビティ空間に溶融金属や溶融樹脂を圧入する射出装置等とを備えており、溶融した金属や樹脂が高圧で金型装置のキャビティ空間に充填され、キャビティ内で冷却、固化させることによって成形品を成形するようにしている。 The die casting machine includes a mold device composed of a movable mold and a fixed main mold, a mold clamping apparatus that moves the movable mold toward the fixed main mold and performs mold clamping, and a cavity space of the mold apparatus that has been clamped. It is equipped with an injection device that press-fits molten metal or molten resin, etc., and the molten metal or resin is filled in the cavity space of the mold device at high pressure, and then the molded product is molded by cooling and solidifying in the cavity I have to.
図2は、従来のダイカストマシンの一例を示す概略図であり、基板10に固定された固定盤11とリンクハウジング12との間にタイバー13が架設されており、該タイバー13にはタイバー13に沿って進退自在に移動盤14が取り付けてある。そして、固定盤11と移動盤14には、対向するようにして固定主型15と可動型16とからなる金型装置が取り付けられる。また、リンクハウジング12と移動盤14との間にはトグル機構21が配設されており、トグル機構21を構成するクロスヘッド22を図示しない油圧シリンダ等のアクチュエータによって進退させることにより、リンク23、24、25が作動して、移動盤14をタイバー13に沿って進退させる。それにより、可動型16は固定主型15に対して接離し、型締めおよび型開きが行われる。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a conventional die casting machine. A
図2は型を閉じた状態を示しており、この状態で射出装置30から型締めされたキャビティ空間内に溶湯(溶融した金属あるいは樹脂)が湯道31を介して圧入される。所定時間経過後に、冷却を行い、タイバー13を作動して移動盤14を移動して型を開き、製品の取り出しが行われる。型締めおよび溶湯の圧入の過程で、金型装置には応力が発生する。図4は固定主型15に生じる応力と時間との関係の一例を示しており、正常の場合には、曲線A(定常値)に示すように、型締め開始時から型締め完了までに熱歪みに伴い一定値まで応力が向上する。所定温度になった時点で溶湯の射出を行うと、圧入に伴い応力が所定値まで向上する。その状態で一定時間放置された後、冷却され、型開きされる。曲線A(定常値)の応力範囲では弾性限界を超えないように固定主型15は設計されており、繰り返し射出成形を行っても支障は生じない。
FIG. 2 shows a state in which the mold is closed. In this state, molten metal (molten metal or resin) is press-fitted through the
固定主型15と可動型16との間に異物のかみ込みが生じる場合がある。その場合に固定主型15に発生する応力の一例を、図4に曲線B(かみ込み時)として示す。この場合には、型締めが完了した時点で、弾性限界を超える応力が固定主型に発生することが起る。その場合、溶湯の射出によりさらに応力が高くなることもあって、型には回復できない塑性変形が生じてしまい、いわゆるセットバック故障の原因となる。
In some cases, foreign matter may be caught between the fixed
図3は、固定主型15と可動型16の一例であり、この例で、固定主型15は固定入子41を備え、可動型16は可動入子42とスライドコアホルダー43とを備え、スライドコアホルダー43にスライドコア44が挿入されて、キャビティ45を形成するようにしている。このような精緻な金型装置は、精密な自動車部品等をダイカストマシンを用いて鋳造する際に用いられることが多いが、この金型装置を前記のように異物のかみ込みが起こった状態で型締めをすると、図4に曲線Bで示したように、固定主型15に塑性変形が生じやすい。その場合、その変形分だけ、スライドコア44が正規の位置より後退するため、キャビティ空間がその分だけ広がり、製品肉厚が厚くなる。製品肉厚が規定厚さを越えると製品不良となるので、回避することが求められる。さらに、スライドコア44が正規の位置にないと、コア間の当たり面に隙間が発生し、溶湯射出時のバリ発生の原因ともなる。そのようなことから、精緻な射出成形品を得ようとする場合には、金型装置、特に固定主型に塑性変形を生じさせないことが、大きな課題となる。
FIG. 3 shows an example of the fixed
特許文献1や特許文献2には、型間に異物をかみ込んだときに型締めを停止できるようにしたダイカストマシン(射出成形機)が記載されている。特許文献1に記載の装置は、図2に示すように、移動盤14をトグル側部材14bと金型側部材14aとで構成し、その間に歪み部材17を配置してその歪み量を監視し、固定主型15と可動型16との間に異物が挟まれたと判断したときに、射出成形機を停止するようにしている。特許文献2に記載の装置では、型締めに伴うタイバーの変位量を測定する変位センサを取り付け、タイバーの変位量から型締め力を測定し、異常時には、型締めを停止できるようにしている。
特許文献1や特許文献2に記載のように歪み部材や変位センサをダイカストマシンに取り付け、そこからの情報により、成形型(金型装置)に発生している応力の異常を検知し、型締めを停止することは可能である。しかし、いずれの装置も、金型装置に生じる歪み(応力)に起因して発生する他の部材の歪みや変位、すなわち移動盤の歪みやタイバーの変位を検知して、それを型締め停止のための基本情報としており、金型装置の応力あるいはそれに起因する歪み量を直接の情報源としてはいない。そのために、金型装置にわずかでも塑性変形が起こるのを回避しなければならない精緻な成形型のような場合には、得られる情報は精度の低いものとなり、金型装置に塑性変形が生じるのを看過することも起こり得る。また、幾つかの部材を経由して得られる情報であり、金型装置の歪み量と測定部位の歪み量(変位量)との相関を正確に取る必要があるが、それも容易でない。 As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a strain member and a displacement sensor are attached to a die casting machine, and from the information from there, abnormalities in stress generated in a mold (mold device) are detected, and the mold is clamped. It is possible to stop. However, both devices detect the distortion and displacement of other members caused by the distortion (stress) generated in the mold apparatus, that is, the distortion of the moving plate and the displacement of the tie bar, and stop the mold clamping. Basic information for this purpose, the stress of the mold apparatus or the amount of distortion caused by it is not used as a direct information source. For this reason, in the case of a precise mold that must avoid even a slight plastic deformation in the mold apparatus, the information obtained is less accurate and the plastic deformation occurs in the mold apparatus. It is also possible to overlook. Further, it is information obtained via several members, and it is necessary to accurately correlate the distortion amount of the mold apparatus and the distortion amount (displacement amount) of the measurement site, but this is not easy.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされてものであり、ダイカストマシンの金型装置(特に、固定主型)に生じる歪みを精度高く測定できるようにして、金型装置に塑性変形が生じるのを完全に回避できるようにしたダイカストマシンを提供することを目的とする。また、その運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of measuring distortion generated in a die apparatus (particularly, a fixed main mold) of a die casting machine with high accuracy, so that the mold apparatus is subjected to plastic deformation. It is an object of the present invention to provide a die casting machine that can completely avoid the occurrence. Moreover, it aims at providing the driving | running method.
本発明によるダイカストマシンは、可動型と固定主型とからなる金型装置と、可動型を固定主型に向けて移動して型締めを行う型締め装置と、型締めされた金型装置のキャビティ空間に溶融金属あるいは溶融樹脂を圧入する射出装置とを備えたダイカストマシンであって、固定主型に装着された歪みゲージと、該歪みゲージから得られる歪み量に関する値が予め設定した値を越えたときに型締め装置の作動を停止させる制御手段とをさらに備えること特徴とする。 A die casting machine according to the present invention includes a mold apparatus composed of a movable mold and a fixed main mold, a mold clamping apparatus that moves the movable mold toward the fixed main mold and performs mold clamping, and a mold apparatus that is clamped. A die casting machine having an injection device for press-fitting molten metal or molten resin into a cavity space, wherein a strain gauge mounted on a fixed main mold and a value relating to a strain amount obtained from the strain gauge are preset values. And a control means for stopping the operation of the mold clamping device when exceeding.
本発明は、また、上記のダイカストマシンの運転方法であって、固定主型に塑性変形が生じる応力値よりも低い応力値を基準値として設定し、歪みゲージから得られる歪み量に関する値が前記基準値となる応力値を越えたときに、型締めを停止することを特徴とするダイカストマシンの運転方法をも開示する。 The present invention is also an operation method of the above-described die casting machine, wherein a stress value lower than a stress value at which plastic deformation occurs in the fixed main mold is set as a reference value, and the value related to the strain amount obtained from the strain gauge is Also disclosed is a method of operating a die casting machine characterized in that the clamping is stopped when a stress value that is a reference value is exceeded.
上記のダイカストマシンでは、固定主型に歪みゲージが装着されており、固定主型の歪み量を直接検出することができる。鋳造時に固定主型の歪み量(応力)を連続的に監視することで、型締め時に当該固定主型が弾性範囲にあるか、弾性限界を超え塑性変形域にあるかを、直接知ることができる。設定値として弾性限界である応力値よりも所定量低い値を定めておき、制御手段により、歪みゲージから得られる歪み量に関する値(応力値)が予め設定した値を越えたときに、型締め装置の作動を停止させることにより、金型装置、特に固定主型に塑性変形が生じるのを確実に阻止することができる。そのために、金型装置が精緻な構成のものであっても、不良品やバリを出すことなく、連続的に良好な鋳造品を得ることが可能となる。 In the above die casting machine, a strain gauge is mounted on the fixed main mold, and the amount of strain of the fixed main mold can be directly detected. By continuously monitoring the amount of strain (stress) of the fixed main mold during casting, it is possible to directly know whether the fixed main mold is in the elastic range or in the plastic deformation range beyond the elastic limit during mold clamping. it can. A value that is a predetermined amount lower than the stress value, which is the elastic limit, is set as a set value, and when the value related to the strain amount (stress value) obtained from the strain gauge exceeds a preset value by the control means, the mold clamping is performed. By stopping the operation of the apparatus, it is possible to reliably prevent plastic deformation from occurring in the mold apparatus, particularly the fixed main mold. Therefore, even if the mold apparatus has an elaborate structure, it is possible to continuously obtain a good cast product without producing defective products or burrs.
本発明において、固定主型に歪みゲージを装着する位置に制限はないが、可動型との関係で歪みが最も生じやすい位置に装着することが望ましい。そのために、移動型がスライドコアホルダーを備えたものである場合に、好ましくは、歪みケージは、固定主型の該スライドコアホルダーの当り面またはそのコーナー部近傍に装着される。また、歪みゲージは、鋳造時の熱による損傷を受けないことを条件に、従来知られた任意のものを用いることができる。繰り返しの鋳造により、歪みゲージに熱損傷が生じることも起こりうるので、歪ゲージを交換可能に固定主型に装着しておくことも有効である。 In the present invention, the position where the strain gauge is mounted on the fixed main mold is not limited, but it is desirable to mount the strain gauge at a position where distortion is most likely to occur due to the movable mold. Therefore, when the movable type is provided with the slide core holder, the strain cage is preferably mounted on the contact surface of the fixed core type slide core holder or in the vicinity of the corner portion thereof. As the strain gauge, any conventionally known strain gauge can be used on the condition that it is not damaged by heat during casting. Since the strain gauge may be thermally damaged by repeated casting, it is also effective to attach the strain gauge to the fixed main mold so as to be replaceable.
本発明によれば、ダイカストマシンの金型装置(特に、固定主型)に生じる歪みを精度高く測定することができ、それにより、型締め時に異物をかみ込んだ場合でも、金型装置に塑性変形が生じるのを完全に回避できるダイカストマシンとその運転方法が得られる。本発明のダイカストマシンを用いることにより、金型装置が精緻な構成のものであっても、不良品やバリを出すことなく、連続的に良好な鋳造品を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure the distortion generated in a die casting machine die device (particularly, a fixed main die), and thus, even when a foreign object is caught during clamping, the die device is plastic. It is possible to obtain a die casting machine and its operation method that can completely avoid the deformation. By using the die casting machine of the present invention, a good casting product can be continuously obtained without producing defective products or burrs even if the mold apparatus has a precise configuration.
以下、本発明を図面を参照しながら実施の形態に基づき説明する。図1は本発明によるダイカストマシンでの金型装置である可動型と固定主型の一例を示す概略図である。なお、本発明によるダイカストマシンにおいて、可動型と固定主型とからなる金型装置の構成(固定主型の構成)を除き、他の構成は、例えば図2に基づき説明したような従来知られたダイカストマシンと同じである。従って、以下の説明では、金型装置を中心に説明し、ダイカストマシン全体の説明は省略する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a movable mold and a fixed main mold, which are mold apparatuses in a die casting machine according to the present invention. In the die-casting machine according to the present invention, except for the configuration of a mold apparatus composed of a movable mold and a fixed main mold (fixed main mold configuration), other configurations are conventionally known as described with reference to FIG. Same as the die-casting machine. Therefore, in the following description, the mold apparatus will be mainly described and description of the entire die casting machine will be omitted.
図1に示す金型装置Aの基本的構成は、図3に基づき説明した金型装置と同じであり、対を成す固定主型15と可動型16とからなり、固定主型15は固定入子41を備え、可動型16は可動入子42とスライドコアホルダー43とを備える。そして、スライドコアホルダー43にスライドコア44が挿入されて、キャビティ45を形成するようにしている。もちろん、この金型装置の構成は一例であって、これに限られることなく、本発明の金型装置として、従来のダイカスト成型あるいは射出成型で用いられている金型装置の構成を任意に採用できることは当然である。
The basic configuration of the mold apparatus A shown in FIG. 1 is the same as the mold apparatus described with reference to FIG. 3, and is composed of a pair of fixed
本発明の金型装置Aでは、固定主型15におけるスライドコアホルダー43の当り面のコーナー部近傍に、固定主型15と同じ材質からなる嵌め込み部材46が着脱自在に取り付けてあり、その嵌め込み部材46の裏面に歪ゲージ47が貼り付けられている。歪ゲージ47からの信号線48は制御装置49に接続している。この金型装置Aは、前記したように、従来知られたダイカストマシンの固定盤11と移動盤14との間に取り付けられ、型締め装置により型締めされた金型装置Aのキャビティ内に、射出装置30から溶融金属あるいは溶融樹脂が圧入される。冷却後に、型締め装置が作動して型が開かれ、鋳造品が取り出される。なお、図2に示した装置では、移動盤14をトグル側部材14bと金型側部材14aとで構成しているが、本発明による金型装置Aを使用する場合には、この構成は不要である。
In the mold apparatus A of the present invention, a
本発明による金型装置Aを用いて鋳造する過程で、型間に異物をかみ込んだとする。その場合、図4に基づき説明したように、金型装置Aに急激な応力の立ち上がりが生じる。この応力の立ち上がりは、固定主型15に生じる歪みとして歪ゲージ47により直接的に検出され、その検出信号は制御装置49に送られる。制御装置49にはある設定値(A)(図4参照)がしきい値として設定されており、検出される応力が該設定値(A)を超えた場合に、型締め装置に対して作動を中止する信号を出す。設定値(A)を固定主型15の弾性限界以下の値に設定することにより、固定主型15に塑性変形が生じる以前の段階で、確実に型締めを中断することかできる。
In the process of casting using the mold apparatus A according to the present invention, it is assumed that foreign matter is caught between the molds. In that case, as described with reference to FIG. 4, a sudden rise in stress occurs in the mold apparatus A. The rise of this stress is directly detected by the
図1に示すような構造の金型装置Aにおいて、金型装置Aに生じる歪みは、固定主型15におけるスライドコアホルダー43の当り面、特にそのコーナー部に最初に生じやすいので、図1に示す位置に、歪みゲージ47を装着することは効果的である。また、何らかの事情で歪みゲージ47の交換が必要となったときには、固定主型15から嵌め込み部材46を取り外し、歪みゲージ47を新しいものに取り替えた後、再度、固定主型15に取り付ければよい。鋳造時の熱により損傷を受けない場合には、歪みゲージ47を固定主型15に直接取り付けてもよい。この場合には、従来の固定主型をそのまま用いることができる利点がある。
In the mold apparatus A having the structure as shown in FIG. 1, distortion generated in the mold apparatus A is likely to occur first at the contact surface of the
A…本発明による金型装置、15…固定主型、16…可動型、41…固定入子、42…可動入子、43…スライドコアホルダー、44…スライドコア、45…キャビティ、46…嵌め込み部材、47…歪ゲージ、48…信号線、49…制御装置
A ... Mold apparatus according to the present invention, 15 ... Fixed main mold, 16 ... Movable mold, 41 ... Fixed insert, 42 ... Moveable insert, 43 ... Slide core holder, 44 ... Slide core, 45 ... Cavity, 46 ...
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JP2004294052A JP2006102783A (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Die casting machine and its operating method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012240053A (en) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | System for measuring deformation amount of mold |
KR101328706B1 (en) | 2007-11-14 | 2013-11-11 | 현대자동차주식회사 | A simplicity metallic pattern for die casting |
-
2004
- 2004-10-06 JP JP2004294052A patent/JP2006102783A/en active Pending
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