JP2006192460A

JP2006192460A - ダイカストマシン及びダイカスト方法

Info

Publication number: JP2006192460A
Application number: JP2005005855A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tsuji; 眞辻; Saburo Noda; 三郎野田; Koji Yokoyama; 宏司横山; Toshiaki Toyoshima; 俊昭豊島
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2025-01-13
Also published as: JP4624809B2

Abstract

【課題】比較的小規模な装置で成形品の高品質化を図ることができるダイカストマシンを提供する。
【解決手段】射出シリンダ７の圧油によって射出用ピストン１０に連結された射出プランジャ６を前進させてキャビティ３に溶湯を射出充填し、射出シリンダ７の圧油の増圧によってキャビティ３に充填された溶湯の圧力を増圧するダイカストマシン１に、油圧回路１３により駆動され、射出シリンダ７の圧油を増圧する増圧用ピストン１１と、射出シリンダ７の圧油を増圧可能な加振ヘッド４１を含む加振装置４０と、制御装置１４とを設け、制御装置１４は、射出シリンダ７の油圧が所定の昇圧曲線に沿うように増圧用ピストン１１を制御し、油圧シリンダの油圧が昇圧曲線に対して周期的に変動するように加振ヘッド４１を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイカストマシン及びダイカスト方法に関する。

キャビティに充填される溶湯に圧力変動を付与（加振）することにより、巣の発生を抑制して鋳造品の高品質化を図る技術が知られている。

例えば、射出プランジャに振動を付与する技術として、射出プランジャを前進させる油圧シリンダの圧油に対して高周波振動発生装置により振動を付与する技術が知られている（特許文献１）。また、射出プランジャを前進させる油圧シリンダのピストンロッドに設けられた磁石及びコイルにより射出プランジャを振動させる技術が知られている（特許文献２）。

また、キャビティを形成する金型等を駆動する油圧シリンダの圧油の圧力を増減させ、溶湯に圧力変動を付与する技術が知られている（特許文献３）。なお、特許文献１のような圧油の振動においても圧油の圧力は変動するが、圧油の局所的な増減が生じ得る。つまり、油圧シリンダ内の一部においては圧力が上昇すると同時に他の一部では圧力が減少し得る。従って、特許文献１の圧油の振動と、特許文献３の圧油の圧力の増減とは区別されるべきものである。
実開昭６２−５６２６２号公報特開昭６０−２５０８６６号公報特開平７−１６４１２８号公報

しかし、特許文献１や２のように、圧油等に振動を付与する方法では、大掛かりな高周波振動発生装置が必要である。また、圧力振幅が極めて小さく、鋳造品の高品質化を十分に図ることができない。

また、特許文献３の技術は、キャビティを形成する金型を駆動する油圧シリンダの圧油を変動させるため、大掛かりな装置が必要になり、また、対象製品も厚肉単純形状のものに限定される。なお、特許文献３では、金型により比較的短時間に増圧がなされるため、溶湯又は圧油の圧力を所定圧まで増圧する増圧工程については触れられていない。

本発明の目的は、比較的小規模な装置で成形品の高品質化を図ることができるダイカストマシン及びダイカスト方法を提供することにある。

本発明の第１の観点のダイカストマシンは、油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダのピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填し、前記キャビティに充填された溶湯の圧力を前記油圧シリンダの圧油の増圧によって増圧するダイカストマシンであって、前記圧油を増圧する第１の増圧手段と、前記圧油を増圧する第２の増圧手段と、前記第１の増圧手段及び前記第２の増圧手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記油圧シリンダの油圧が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、前記油圧シリンダの油圧が前記昇圧曲線に対して周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する。

好適には、前記圧油の圧力を検出する検出手段を更に備え、前記制御手段は前記検出手段の検出した圧力に基づいて前記第２の増圧手段を制御する。

本発明の第２の観点のダイカストマシンは、油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダの射出用ピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填し、前記キャビティに充填された溶湯の圧力を前記油圧シリンダの圧油の増圧によって増圧するダイカストマシンであって、前記油圧シリンダにおいて前記射出用ピストンの背後側に配置され、前記圧油を増圧可能な増圧用ピストンと、前記油圧シリンダの前記射出用ピストンと前記増圧用ピストンとの間において前記油圧シリンダ内へ前進可能で、前記増圧用ピストンよりも加圧面積の小さい加圧部材と、を備える。なお、第１及び第２の観点のダイカストマシンを組み合わせてもよい。

本発明の第３の観点のダイカストマシンは、キャビティを形成する金型に連通するスリーブと、前記スリーブ内を前進して溶湯を前記キャビティに射出充填可能な射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダにおいて前記射出用ピストンの背後側に配置され、前記油圧シリンダの圧油を増圧可能な増圧用ピストンを含む第１の増圧手段と、前記油圧シリンダの前記射出用ピストンと前記増圧用ピストンとの間において前記油圧シリンダ内へ前進可能で、前記増圧用ピストンよりも加圧面積の小さい加圧部材を含む第２の増圧手段と、前記第１の増圧手段及び前記第２の増圧手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記油圧シリンダの油圧が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、前記油圧シリンダの油圧が前記昇圧曲線に対して周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する。

本発明のダイカスト方法は、油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダのピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填する充填工程と、前記油圧シリンダの圧油の増圧によって前記キャビティに充填された溶湯の圧力を上昇させる増圧工程と、を備え、前記増圧工程では前記圧油の圧力の増加率を周期的に増減させる。

好適には、前記圧油を増圧するための第１の増圧手段と、第２の増圧手段とを設け、前記増圧工程では、前記圧油の圧力が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、前記圧油の圧力が前記昇圧曲線の高圧側に周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する。

好適には、前記第２の増圧手段は前記油圧シリンダに挿入される加圧部材を含み、前記増圧工程では、前記加圧部材の前記油圧シリンダ内への前進及び停止により、前記圧油の圧力を前記昇圧曲線の高圧側に周期的に変動させる。

好適には、前記キャビティの圧力が０．０５〜０．５ＭＰａ（５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）の振幅で、かつ、１０〜５００Ｈｚの周波数で振動するように、前記圧油の圧力の増加率を周期的に増減させる。なお、振幅は、極大値から極小値までの全振幅である。

本発明によれば、比較的小規模な装置で成形品の高品質化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン１の構成を示す図である。ダイカストマシン１は、金型２によって形成されるキャビティ３に溶融金属（溶湯）を射出充填するとともにキャビティ３の溶湯を増圧し、鋳造品を製造する装置として構成されている。ダイカストマシン１は、例えば、いわゆる横型締・横射出ダイカストマシンとして構成され、金型２は、固定金型２ａと、固定金型２ａと水平方向において対向し、固定金型２ａに対して近接離間する移動金型２ｂとを有している。

ダイカストマシン１は、キャビティ３と連通する射出スリーブ５と、射出スリーブ５内をキャビティ３方向へ移動（前進）することにより溶湯をキャビティ３へ射出充填する射出プランジャ６と、射出プランジャ６を駆動するための射出シリンダ７と、射出シリンダ７の油圧を制御するための油圧回路１３と、油圧回路１３等を制御するための制御装置１４とを備えている。

射出スリーブ５は、固定金型２ａを水平方向に貫通する筒状に形成され、端部５ａは射出スリーブ５よりも細いゲート４を介してキャビティ３と連通している。なお、キャビティ３の反対側の側面には溶湯を供給する給湯口５ｃが設けられている。プランジャ６は、射出スリーブ５に嵌合するプランジャチップ６ａと、プランジャチップ６ａからキャビティ３の反対側へ延びるロッド６ｂとを有し、射出スリーブ５のキャビティ３と連通する端部５ａとは反対側の端部５ｂから挿入されている。

射出シリンダ７は、射出スリーブ５と同軸上に配置され、射出スリーブ５側に設けられるシリンダ室８と、射出スリーブ５から見てシリンダ室８の背後側に設けられるシリンダ室９とを備えている。シリンダ室８及びシリンダ室９は互いに連通し、シリンダ室９の径はシリンダ室８の径よりも大きく設定されている。また、射出シリンダ７は、ピストンロッド１２を介してプランジャ６のロッド６ｂと固定され、シリンダ室８を摺動する射出用ピストン１０と、シリンダ室８を摺動する小径部１１ａ及びシリンダ室９を摺動する大径部１１ｂを有する増圧用ピストン１１とを備えている。なお、油圧回路１３及び増圧用ピストン１１は第１の増圧手段として機能する。

従って、シリンダ室８の射出用ピストン１０よりも背後側（シリンダ室９側）となる背後側シリンダ室８ａの圧油を増圧することにより射出用ピストン１０により射出プランジャ６を前進させることができ、また、シリンダ室９の増圧用ピストン１１よりも背後側（シリンダ室８とは反対側）の背後側シリンダ室９ａの圧油を増圧することにより、背後側シリンダ室８ａの圧油を増圧可能である。

油圧回路１３は、油圧源１５と、油圧源１５から供給される作動油の圧力や流量を制御する射出油圧回路１６と、射出油圧回路１６に接続される第１流路１７と、第１流路１７から分岐して背後側シリンダ室８ａに接続される第２流路１８と、第１流路１７から分岐して背後側シリンダ室９ａに接続される第３流路１９と、第２流路１８に設けられ、シリンダ室８から第１流路１７への逆流を阻止するチェックバルブ２０と、第３流路１９を開閉する開閉バルブ２１とを備えている。

射出油圧回路１６は、例えば不図示のアキュムレータやサーボバルブを含んで構成され、油圧源からの作動油を適宜な圧力、流量で第１流路１７に供給可能である。射出油圧回路１６、開閉バルブ２１は制御装置１４によって制御される。なお、油圧回路１３は、この他にも、シリンダ室８の射出ピストン１０より射出スリーブ５側から射出油圧回路１６へ延びる流路や、シリンダ室９の増圧用ピストン１１よりもシリンダ室８側から射出油圧回路１６へ延びる流路等の各種の流路やバルブが設けられる。

制御装置１４は、プロセッサ３１、メモリ３２、入力回路３３、出力回路３４を備えており、プロセッサ３１は、メモリ３２に記録されたプログラム及び入力回路３３を介して得られる情報に基づいて、出力回路３４を介して各種の制御信号を後述する制御対象に出力する。

入力回路３３には、油圧回路１３の制御に必要な各種のデータをユーザが入力するための入力装置３５と、油圧回路１３の制御に必要な情報を検出する各種のセンサとが接続されている。各種センサとしては、例えば、射出プランジャ６の位置を検出する位置検出器３６、背後側シリンダ室８ａの圧力を検出する圧力検出器３７が設けられる。出力回路３４には、射出油圧回路１６、開閉バルブ２１等の油圧回路１３に含まれる各種の制御対象や表示器３８等の出力装置が接続されている。なお、出力回路３４からの制御信号は、増幅器によって増幅して各種制御対象に出力してもよい。

ダイカストマシン１は、以上の構成に加え、キャビティ３の溶湯を加振するために、背後側シリンダ室８ａの圧油の圧力を増減させるための加振装置４０を備えている。

第２の増圧手段としての加振装置４０は、背後側シリンダ室８ａ内へ挿入されるロッド状の加振ヘッド４１（加圧部材）と、加振ヘッド４１を駆動する加振シリンダ４２と、加振シリンダ４２の油圧を制御する加振油圧回路４３とを備えている。

加振ヘッド４１は、背後側シリンダ室８ａの側面に設けられた開口部に嵌合し、当該開口部に対して摺動して背後側シリンダ室８ａへ前後進可能である。加振ヘッド４１は、ピストンロッド４４を介して加振シリンダ４２のピストン４５に対して固定されている。ピストン４５は加振シリンダ４２のシリンダ室４６の油圧が加振油圧回路４３により制御されることによりシリンダ室４６に対して摺動する。

油圧回路４３は、シリンダ室４６のピストン４５よりも背後側（ピストン４５を押し出す側）の背後側シリンダ室４６ａ及びシリンダ室４６の前方側の前方側シリンダ室４６ｂの圧油の圧力を制御可能に構成されている。

例えば、油圧回路４３は、油圧源５１と、油圧源５１からの作動油の流量を制御するサーボバルブ５２と、サーボバルブ５２から背後側シリンダ室４６ａに延びる背後側流路５３と、サーボバルブ５２から前方側シリンダ室４６ｂに延びる前方側流路５４と、流路５３及び５４の作動油をドレインするためのドレイン流路５５とを備えている。サーボバルブ５２は、不図示のスプールと、当該スプールを駆動するアクチュエータ５２ａを有し、当該スプールの移動により、油圧源５１及びドレイン流路５５と、背後側流路５３及び前方側流路５４との間の作動油の流れを許容又は禁止（ＯＮ／ＯＦＦ）可能である。これにより、後側シリンダ室４６ａ、前方側シリンダ室４６ｂの圧油の圧力が制御される。

サーボバルブ５２は、スプール位置を検出する位置検出器５２ｂを有し、制御装置１４は、位置検出器５２ｂを含む各種のセンサの出力に基づいてサーボバルブ５２を制御する。

以上の構成を有するダイカストマシン１の動作を説明する。

まず、加振装置４０を動作させない場合について説明する。

図２は、ダイカストマシン１の射出速度（射出プランジャの移動速度）及び鋳造圧力の変化を示す図であり、横軸は時間、縦軸は射出速度及び鋳造圧力を示している。

ダイカストマシン１は、キャビティ３に溶湯を低速射出と高速射出とにより射出、充填する射出充填動作（充填工程）、及びキャビティ３に充填された溶湯の鋳造圧力を上昇させる増圧動作（増圧工程）を順に行う。

射出充填動作では、まず、ダイカストマシン１の射出スリーブ５内に所定量の溶湯が供給される。なお、この時点では開閉バルブ２１は閉じられている。その後、制御装置１４は、実線ｌ１で示す射出速度が低速ＶＬとなるように、射出油圧回路１６を駆動制御して第２の流路１８から背後側シリンダ室８ａに作動油を供給し、射出用ピストン１０を前進させる。

その後、図中Ｄ点（時刻ｔ１）において示すように、所定の高速射出開始条件が満たされると、制御装置１４は、射出速度が高速ＶＨとなるように、第２の流路１８から背後側シリンダ室８ａへの作動油の流量増加が行われるように射出油圧回路１６を制御する。なお、高速射出開始条件は適宜に設定してよい。例えば、溶湯の先端がゲート４に達したときに高速射出が開始されるように、位置検出器３６により検出される射出プランジャ位置が所定位置に達したことを条件としてよい。

低速射出から高速射出に切り替えられると、溶湯はキャビティ３内に急速に充填される。そして、キャビティ３が溶湯により満たされるのに伴い、図中Ｌ点（時刻ｔ２）において示すように、射出速度は低下し始め、一方で鋳造圧力は上昇し始める。なお、制御装置１４は、例えば位置検出器３６の検出位置に基づいて射出速度の低下を検出可能であり、また、Ｌ点以降の減速が所定の減速比で行われるように射出油圧回路１６を制御してもよい。

図中Ｓ点（時刻ｔ３）において示すように、所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１４は、増圧用ピストン１１によって背後側シリンダ室８ａの増圧が行われるように、背後側シリンダ室９ａの圧力を所定圧に調整すべく、開閉バルブ２１を開位置へ駆動制御するとともに射出油圧回路１６を適宜に制御する。増圧用ピストン１１は、シリンダ室８を摺動する小径部１１ａの面積がシリンダ室９を摺動する大径部１１ｂの面積よりも小さいから、増圧ピストン１１の前進に伴い、背後側シリンダ室８ａの圧力は背後側シリンダ室９ａの圧力よりも高い圧力に増圧される。この際、背後側シリンダ室８ａから第１の流路１７への逆流はチェックバルブ２０によって阻止される。

なお、増圧開始条件は適宜なタイミングにおいて満たされるように設定してよい。例えば、射出速度が低下し始めてから射出速度が０となるまでの間の適宜な位置で増圧開始条件が満たされるように設定してよい。また、適宜なパラメータに基づいて増圧開始条件が満たされたか否か判断してよい。例えば、位置検出器３６により検出される位置が所定の位置に到達したか否かに基づいて増圧開始条件が満たされたか否かを判断してよい。同様に、圧力センサ３７の検出する検出圧力や所定の時点（例えば時刻ｔ１）からの経過時間に基づいて判断してもよい。

その後、制御装置１４は、実線ｌ２で示す所定の昇圧曲線に沿って鋳造圧力が上昇するように射出油圧回路１６を制御して増圧用ピストン１１を駆動する。この制御は適宜な制御方法で行ってよい。例えば、鋳造圧力と背後側シリンダ室８ａの油圧とは略同様に変化するから、図３にて実線ｌ４で示す、鋳造圧力が所定の昇圧曲線に沿って上昇するときの背後側シリンダ室８ａの油圧の昇圧曲線を予め求めておき、圧力検出器３７からの検出結果に基づいてシリンダ室８ａの圧力が当該昇圧曲線に沿うようにフィードバック制御を行う。なお、フィードバック制御においては、増圧用ピストン１１の前進速度の増減に加え、増圧用ピストン１１を停止、後退させてもよい。また、圧油の目標値となる目標昇圧曲線は、溶湯の種類、キャビティ３の形状、鋳造品に要求される品質レベル等の種々の条件に応じて適宜に設定してよい。例えば、バリの発生が抑制されるバリ臨界昇圧曲線を目標昇圧曲線としてよい。

図２の時刻ｔ４において示すように、溶湯の圧力が所定の設定圧力ＣＰｓに到達すると、制御装置１４は、溶湯の圧力をＣＰｓに維持するように射出油圧回路１６を制御する。

以上の動作に加えて、ダイカストマシン１では、図２に実線ｌ３で示すように溶湯の圧力の増加率を周期的に増減させるように、具体的には鋳造圧力が実線ｌ２で示す昇圧曲線に沿うとともに、当該昇圧曲線よりも高圧側で振動するように、加振装置４０を駆動制御する。

なお、鋳造圧力の振動の振幅ａ及び周波数ｆは、鋳造品の形状、材質、要求される品質等の各種の鋳造条件に応じて適宜に設定してよい。例えば、ａ＝５〜５０ｋｇｆ、ｆ＝１０〜５００Ｈｚの間で適宜に選択してよい。

図４は、制御装置１４が実行する加振処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば上述の低速射出又は高速射出が開始されたときに開始される。

まず、制御装置１４は加振開始条件が満たされたか否か判断し（ステップＳ１）、加振開始条件が満たされるまで待機する。なお、加振開始条件は適宜なタイミングで満たされるように設定してよいし、位置検出器３６の検出位置等、適宜なパラメータに基づいて判断してよい。ただし、射出工程（特に高速射出時）に加振を開始することによる機械系への負担を軽減するために、キャビティ３に溶湯が有る程度充填されてから、例えば図２のＬ点（時刻ｔ２）以降に加振を開始することが望ましい。例えば、加振開始条件を図２のＳ点（時刻ｔ３）に示す上述の増圧開始条件と同一条件に設定してよい。

加振開始条件が満たされたと判断した場合は、増圧タイミングが到来したか否かを判断し（ステップＳ２）、増圧タイミングが到来したと判断するまで待機する。増圧タイミングは、例えば、所定の周期で到来するように設定し、当該周期を０．００２〜０．１秒（周波数：１０〜５００Ｈｚ）の間で鋳造品の形状、材質等の各種の鋳造条件に応じて適宜に選択する。

増圧タイミングが到来したと判断した場合は、制御装置１４は、加振ヘッド４１の背後側シリンダ室８ａ内への移動（前進）を開始するように、サーボバルブ５２を制御する（ステップＳ３）。ステップＳ４では、所定の停止条件が満たされたか否か判断し、満たされていないと判断した場合はステップＳ３を継続する。これにより、図３にて実線ｌ５に示すように、背後側シリンダ室８ａの圧力は実線ｌ４で示す昇圧曲線よりも高圧側に増加する。

一方、図４に示すように、制御装置１４は、停止条件が満たされたと判断した場合は、加振ヘッド４１の前進を停止させるようにサーボバルブ５２を制御する（ステップＳ５）。これにより、図３に示すように背後側シリンダ室８ａの加振ヘッド４１による増加は停止し、その後、上述したような、背後側シリンダ室８ａの圧力を昇圧曲線ｌ４に近づけようとする増圧ピストン１１の制御により背後側シリンダ室８ａの圧力は低下する。つまり、ステップＳ３〜Ｓ５までの加振ヘッド４１の前進及び停止により背後側シリンダ室８ａの１周期分の振動が実現される。

なお、停止条件は適宜に設定してよい。例えば、圧力検出器３７の検出圧力が目標昇圧曲線よりも振幅ａだけ高圧になったことを停止条件としてよい。ステップＳ３〜Ｓ５においては、加振ヘッド４１の制御量のゲインは適宜に設定してよい。ただし、加振ヘッド４１による加圧が、鋳造圧力が圧力ａだけ増加する前に、増圧ピストン１１による減圧により打ち消されないように、加振ヘッド４１及び増圧ピストン１１の制御量を調整する必要がある。背後側シリンダ室８ａの圧力が速やかにａだけ増加するとともに、停止条件が満たされてから速やかに減少するように、適宜に加振ヘッド４１又は増圧ピストン１１の制御量のゲインを変化させてもよい。増圧ピストン１１による減圧側へのゲインを比較的小さく、又は０に設定し、鋳造圧力が階段状に増加するようにしてもよい。

ステップＳ６では、加振終了条件が満たされたか否か判断し、満たされていないと判断した場合はステップＳ２〜Ｓ５までを繰り返し、満たされたと判断した場合は処理を終了する。加振終了条件は適宜に設定してよい。例えば、図２に示すように、鋳造圧力が設定圧力ＣＰｓに到達してからαｔ後に終了するように、圧力検出器３７の検出値等の各種パラメータに関連付けて設定してよい。また、加振終了条件が満たされていないと判断した場合に、ステップＳ２の後に戻り、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返すようにしてもよい。

なお、図３に示した油圧の波形等の各パラメータの変化を表示器３８に出力してユーザが視認できるようにしてもよい。

以上の実施形態によれば、射出プランジャ６の圧油の圧力の増加率を周期的に増減させることにより加振しているので、比較的大きな圧力振幅で鋳造圧力を変動させることが可能であり、鋳造品の高品質化を十分に図ることができるとともに、大掛かりな高周波振動装置や金型を振動させる装置を必要とせず、比較的小規模な装置で実施が可能である。また、射出プランジャを振動させることから、金型を振動させる場合のように厚肉単純形状の鋳造品に限定されず広範囲な鋳造品に適用可能である。さらに、増圧工程から加振することから増圧が終了してから加振する場合に比較して巣の発生が抑制される。

圧油の圧力が目標昇圧曲線に沿うように増圧ピストン１１を制御し、圧油の圧力が昇圧曲線に対して周期的に変動するように加振ヘッド４１を制御することから、従来のダイカストマシンに対して加振装置４０を追加するだけでよく、ダイカストマシンの設計変更や既設のダイカストマシンの改良に伴う負担を軽減できる。しかも、目標昇圧曲線の高圧側に変動させるため、加振ヘッドを前進、停止させる簡単な制御で加振を実現できる。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

圧油の増加率の周期的な増減は、圧油の増加率の増加又は減少が繰り返し行われればよく、周期が増圧工程に亘って一定である必要はない。例えば、鋳造圧力の目標昇圧曲線に沿う変化に伴って周期が変化するようにしてもよい。また、増圧手段として第１及び第２の増圧手段を設けるのは一例であり、一つの増圧手段により圧油の増加率を周期的に増減させてもよい。

第１及び第２の増圧手段は、射出用ピストンを押し出す圧油を互いに独立に加圧できればよく、シリンダに対して摺動する増圧用ピストン１１や加振ヘッド４１を含むものに限定されない。

第１及び第２の増圧手段は、油圧の目標昇圧曲線に沿う増圧に第１の増圧手段が寄与し、油圧の振動に第２の増圧手段が寄与すれば、第１の増圧手段が油圧の振動に寄与してもよいし、第２の増圧手段が油圧の目標昇圧曲線に沿う増圧に寄与してもよい。例えば、実施形態のように加振ヘッド（第２の増圧手段）を前進、停止させて、目標昇圧曲線の高圧側へ加圧することのみに第２の増圧手段を利用してもよいし、前後進させて昇圧曲線の高圧側で加圧及び減圧の双方を行うように第２の増圧手段を利用してもよい。なお、第２の増圧手段により加圧及び減圧する場合には、第１の増圧手段は減圧する機能を持たなくてもよいというメリットを有し、例えば開閉バルブ２１をシリンダからの逆流を防止するチェックバルブに代えることができる。

第１及び第２の増圧手段の制御には種々の制御方法を適用可能である。例えば、加振ヘッド４１を前進及び停止させる場合に、実施形態のように停止条件が満たされたか否かを判断せずに、比例制御により徐々に加振ヘッドの前進速度が小さくなるようにしてもよいし、更に微分制御、積分制御を加えてもよい。

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの全体構成を示す図である。図１のダイカストマシンの射出速度及び鋳造圧力の変化を示す図である。図１のダイカストマシンの射出シリンダの圧力の変化を示す図である。図１のダイカストマシンの制御装置の実行する加振処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ダイカストマシン、７…油圧シリンダ、１０…射出用ピストン、６…射出プランジャ、３…キャビティ、１１，１３…第１の増圧手段、４０…第２の増圧手段、１４…制御手段。

Claims

油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダのピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填し、前記油圧シリンダの圧油の増圧によって前記キャビティに充填された溶湯の圧力を増圧するダイカストマシンであって、
前記圧油を増圧する第１の増圧手段と、
前記圧油を増圧する第２の増圧手段と、
前記第１の増圧手段及び前記第２の増圧手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記油圧シリンダの油圧が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、
前記油圧シリンダの油圧が前記昇圧曲線に対して周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する
ダイカストマシン。
前記圧油の圧力を検出する検出手段を更に備え、
前記制御手段は前記検出手段の検出した圧力に基づいて前記第２の増圧手段を制御する
請求項１に記載のダイカストマシン。
油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダの射出用ピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填し、前記油圧シリンダの圧油の増圧によって前記キャビティに充填された溶湯の圧力を増圧するダイカストマシンであって、
前記油圧シリンダにおいて前記射出用ピストンの背後側に配置され、前記圧油を増圧可能な増圧用ピストンと、
前記油圧シリンダの前記射出用ピストンと前記増圧用ピストンとの間において前記油圧シリンダ内へ前進可能で、前記増圧用ピストンよりも加圧面積の小さい加圧部材と、
を備えるダイカストマシン。
キャビティを形成する金型に連通するスリーブと、
前記スリーブ内を前進して溶湯を前記キャビティに射出充填可能な射出プランジャと、
前記射出プランジャを駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダにおいて前記射出用ピストンの背後側に配置され、前記油圧シリンダの圧油を増圧可能な増圧用ピストンを含む第１の増圧手段と、
前記油圧シリンダの前記射出用ピストンと前記増圧用ピストンとの間において前記油圧シリンダ内へ前進可能で、前記増圧用ピストンよりも加圧面積の小さい加圧部材を含む第２の増圧手段と、
前記第１の増圧手段及び前記第２の増圧手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記油圧シリンダの油圧が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、
前記油圧シリンダの油圧が前記昇圧曲線に対して周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する
ダイカストマシン。
油圧シリンダの圧油によって前記油圧シリンダのピストンに連結された射出プランジャを前進させてキャビティに溶湯を射出充填する充填工程と、
前記油圧シリンダの圧油の増圧によって前記キャビティに充填された溶湯の圧力を上昇させる増圧工程と、
を備え、
前記増圧工程では前記圧油の圧力の増加率を周期的に増減させる
ダイカスト方法。
前記圧油を増圧するための第１の増圧手段と、第２の増圧手段とを設け、
前記増圧工程では、前記圧油の圧力が所定の昇圧曲線に沿うように前記第１の増圧手段を制御し、前記圧油の圧力が前記昇圧曲線の高圧側に周期的に変動するように前記第２の増圧手段を制御する
請求項５に記載のダイカスト方法。
前記第２の増圧手段は前記油圧シリンダに挿入される加圧部材を含み、
前記増圧工程では、前記加圧部材の前記油圧シリンダ内への前進及び停止により、前記圧油の圧力を前記昇圧曲線の高圧側に周期的に変動させる
請求項６に記載のダイカスト方法。
前記キャビティの圧力が０．０５〜０．５ＭＰａ（５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）の振幅で、かつ、１０〜５００Ｈｚの周波数で振動するように、前記圧油の圧力の増加率を周期的に増減させる請求項５〜７のいずれか１項に記載のダイカスト方法。