JP2006289461A - Die-casting machine and control method for the same - Google Patents

Die-casting machine and control method for the same Download PDF

Info

Publication number
JP2006289461A
JP2006289461A JP2005115521A JP2005115521A JP2006289461A JP 2006289461 A JP2006289461 A JP 2006289461A JP 2005115521 A JP2005115521 A JP 2005115521A JP 2005115521 A JP2005115521 A JP 2005115521A JP 2006289461 A JP2006289461 A JP 2006289461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
molten metal
mold
die casting
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005115521A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tanahashi
和浩 棚橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005115521A priority Critical patent/JP2006289461A/en
Publication of JP2006289461A publication Critical patent/JP2006289461A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die-casting machine which can manufacture castings of high quality with a stable casting process, and a control method for the same. <P>SOLUTION: The invented die-casting machine is equipped with an injection cylinder 16 which injects molten metal into the cavity of a mold 10, and a control section 22 which controls the pressure of the molten metal to be injected by the injection cylinder 16. The die-casting machine is also equipped with a sleeve 12 which is a passage for feeding the molten metal to the cavity of the mold 10, and a temperature sensor placed near the sleeve 12. The control section 22 estimates the temperature of the overflow section of the mold 10 on the basis of a sleeve temperature detected by means of the temperature sensor and controls the injection pressure of the injection cylinder 16 on the basis of the estimated temperature of the overflow section of the mold 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダイカスト装置及びダイカスト装置の制御方法に関する。より詳しくは、溶湯の温度に基づいて射出圧力の制御を行うダイカスト装置及びダイカスト装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a die casting apparatus and a method for controlling the die casting apparatus. More specifically, the present invention relates to a die casting apparatus that controls injection pressure based on the temperature of a molten metal and a method for controlling the die casting apparatus.

ダイカスト装置では、安定かつ安全に鋳造を実行するために、鋳造工程を自動化するための溶湯の射出制御が行われている。   In the die casting apparatus, in order to perform casting stably and safely, injection control of molten metal is performed to automate the casting process.

金型温度を測定し、金型温度が目標温度と異なる場合には鋳造条件のうち金型温度に影響を与える条件を変更し、かつ、鋳造品の品質に影響する条件を最適化するダイカスト装置の制御方法が開示されている(特許文献1)。   Die casting equipment that measures the mold temperature, changes the conditions affecting the mold temperature among the casting conditions if the mold temperature is different from the target temperature, and optimizes the conditions affecting the quality of the cast product A control method is disclosed (Patent Document 1).

また、ダイカスト装置の諸元、製品パラメータ、金型パラメータ、油圧のアキュムレータ充填圧力を固定条件とし、金型温度、作動油温度及び油圧等を変動条件として、溶湯の射出速度及び射出時間を補正して鋳造条件を設定するダイカスト装置の制御方法が開示されている(特許文献2)。   In addition, the injection speed and injection time of the molten metal are corrected using the die casting equipment specifications, product parameters, mold parameters, hydraulic accumulator filling pressure as fixed conditions, and mold temperature, hydraulic oil temperature, hydraulic pressure, etc. as variable conditions. A method for controlling a die casting apparatus for setting casting conditions is disclosed (Patent Document 2).

特開2001−246452号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-246452 特公平8−13410号Japanese Patent Publication 8-13410

しかしながら、上記従来技術においては、金型温度を測定する温度センサーの取り付け位置が最適化されていなかったため、射出される溶湯の温度を必要とされる程度まで正確に測定することができなかった。溶湯はその温度によって粘度が変化するため、溶湯の温度を正確に把握することができないことによって、射出圧力が高すぎて金型の合わせ面から溶湯が噴き出したり、射出圧力が低すぎて湯廻りが不十分となり製品が不良となったりする問題が発生していた。   However, in the above prior art, since the position of the temperature sensor for measuring the mold temperature is not optimized, the temperature of the injected molten metal cannot be accurately measured to the required level. Since the viscosity of the molten metal changes depending on the temperature, the molten metal cannot be accurately grasped. Therefore, the injection pressure is too high and the molten metal is ejected from the mold mating surface, or the injection pressure is too low. There has been a problem that the product has become insufficient and the product has become defective.

本発明は、上記従来技術の問題を解決したダイカスト装置及びダイカスト装置の制御方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a die casting apparatus and a method for controlling the die casting apparatus that solve the above-described problems of the prior art.

本発明は、溶湯を金型のキャビティに射出する射出シリンダと、金型を用いてダイカストを行う際の条件を制御する制御部と、を備えたダイカスト装置であって、金型のキャビティへ溶湯を供給するための供給路となるスリーブと、前記スリーブに配設された温度センサーと、を備えることを特徴とする。   The present invention relates to a die casting apparatus comprising an injection cylinder for injecting molten metal into a mold cavity, and a control unit for controlling conditions when die casting is performed using the mold. And a temperature sensor disposed in the sleeve.

より具体的には、本発明は、溶湯を金型のキャビティに射出する射出シリンダと、金型を用いてダイカストを行う際の条件を制御する制御部と、を備えたダイカスト装置であって、前記制御部は、金型のキャビティへの溶湯の供給部近傍に配設された第1の温度センサーから前記供給部の近傍に溶湯が供給された際に第1の温度を取得し、前記第1の温度に基づいて前記金型の最端部の温度の推定値を推定し、前記推定値に基づいて前記ダイカストを行う際の条件を制御することを特徴とする。   More specifically, the present invention is a die casting apparatus comprising an injection cylinder that injects molten metal into a cavity of a mold, and a control unit that controls conditions when performing die casting using the mold, The control unit obtains a first temperature when the molten metal is supplied to the vicinity of the supply unit from a first temperature sensor disposed in the vicinity of the supply unit of the molten metal to the cavity of the mold, and the first temperature sensor An estimated value of the temperature of the endmost part of the mold is estimated based on the temperature of 1, and a condition for performing the die casting is controlled based on the estimated value.

このダイカスト装置において、金型のキャビティへの溶湯の供給部近傍の温度を第1の温度として測定するステップと、前記第1の温度に基づいて前記金型の最端部の温度の推定値を推定するステップと、を実行し、前記推定値に基づいて前記ダイカストを行う際の条件を制御することができる。   In this die casting apparatus, the step of measuring the temperature in the vicinity of the molten metal supply part to the mold cavity as the first temperature, and the estimated value of the temperature at the extreme end of the mold based on the first temperature And a step of estimating, and a condition for performing the die casting can be controlled based on the estimated value.

鋳造において、溶湯の噴出しや湯廻り不足を回避するためには、金型のオーバーフロー部等の最端部への溶湯の供給状態を考慮することが特に重要である。本発明では、金型のキャビティへの溶湯の供給部近傍の温度を第1の温度として測定し、第1の温度を溶湯の温度を直接的に示す値として利用する。そして、溶湯の噴出しや湯廻り不足を直接的に示す金型の最端部の温度を第1の温度に基づいて推定し、推定温度から溶湯の粘度を求めて、粘度に応じたダイカストを行う際の条件を最適化する。したがって、金型の合わせ面から溶湯が噴き出したり、湯廻りが不十分となり製品が不良となったりする問題を回避することができる。   In casting, it is particularly important to consider the supply state of the molten metal to the extreme end part such as the overflow part of the mold in order to avoid the injection of the molten metal and the shortage of the molten metal. In the present invention, the temperature in the vicinity of the molten metal supply part to the cavity of the mold is measured as the first temperature, and the first temperature is used as a value directly indicating the temperature of the molten metal. Then, the temperature at the extreme end of the mold that directly indicates molten metal jetting or lack of hot water is estimated based on the first temperature, the viscosity of the molten metal is obtained from the estimated temperature, and the die casting corresponding to the viscosity is performed. Optimize conditions when doing. Therefore, it is possible to avoid the problem that the molten metal is ejected from the mating surfaces of the molds, or the hot water is insufficient and the product becomes defective.

さらに、前記制御部は、前記最端部の近傍に配設された第2の温度センサーから金型のキャビティに溶湯が充填された際に第2の温度を取得し、前記推定値を前記第2の温度に基づいて補正することが好適である。これによって、金型のキャビティに溶湯が充填された際に前記最端部近傍の温度を前記第2の温度として測定するステップと、前記第1の温度に基づく前記推定値を前記第2の温度に基づいて補正するステップと、を実行することができる。   Furthermore, the control unit obtains a second temperature when the molten metal is filled into the cavity of the mold from a second temperature sensor disposed in the vicinity of the endmost part, and the estimated value is obtained as the first value. It is preferable to correct based on the temperature of 2. Accordingly, when the molten metal is filled in the cavity of the mold, the step of measuring the temperature in the vicinity of the endmost portion as the second temperature, and the estimated value based on the first temperature is set as the second temperature. And a step of correcting based on.

これによって、最端部の温度の推定値と最端部近傍の実測温度(第2の温度)とを比較し、推定値の妥当性を評価し、実測値(第2の温度)に基づいて推定値を補正することができる。補正された推定値を用いることによってダイカストを行う際の条件をより適切なものとすることができる。   Thereby, the estimated value of the temperature at the extreme end is compared with the measured temperature (second temperature) in the vicinity of the extreme end, the validity of the estimated value is evaluated, and based on the measured value (second temperature). The estimated value can be corrected. By using the corrected estimated value, the conditions for performing die casting can be made more appropriate.

例えば、前記制御部は、前記推定値に基づいて前記射出シリンダの射出圧力を制御することが好適である。前記射出シリンダの射出圧力は所定の演算式で算出することができる。具体的には、前記制御部は、前記推定値に基づいて溶湯の粘度μを推定するステップと、最適射出圧力P=粘度μ×係数aとして最適射出圧力Pを算出するステップと、を実行し、前記射出シリンダの射出圧力を最適射出圧力Pとして制御することが好適である。   For example, it is preferable that the control unit controls an injection pressure of the injection cylinder based on the estimated value. The injection pressure of the injection cylinder can be calculated by a predetermined arithmetic expression. Specifically, the control unit executes a step of estimating the viscosity μ of the molten metal based on the estimated value, and a step of calculating the optimum injection pressure P as the optimum injection pressure P = viscosity μ × coefficient a. It is preferable to control the injection pressure of the injection cylinder as the optimum injection pressure P.

このように、最適射出圧力を求めるにはハーゲン−ポアズイユ(Hagen−Poiseuille)の法則を用いて、最適射出圧力P=粘度μ×係数aとすることが好適である。溶湯の射出圧力は、金型への溶湯の供給状態に直接影響を及ぼす条件である。したがって、溶湯の射出圧力を制御することによって適切な溶湯の供給状態を実現することができる。すなわち、射出圧力が高過ぎて金型の合わせ面から溶湯が噴き出したり、射出圧力が低過ぎて湯廻りが不十分となり製品が不良となったりする問題を回避することができる。   Thus, in order to obtain the optimum injection pressure, it is preferable that the optimum injection pressure P = viscosity μ × coefficient a by using the Hagen-Poiseuille law. The injection pressure of the molten metal is a condition that directly affects the supply state of the molten metal to the mold. Therefore, an appropriate molten metal supply state can be realized by controlling the injection pressure of the molten metal. That is, it is possible to avoid problems that the injection pressure is too high and the molten metal spouts from the mating surfaces of the molds, or the injection pressure is too low and the hot water is insufficient and the product becomes defective.

本発明によれば、安定した鋳造工程によって良質の鋳造品を製造することができる。   According to the present invention, a high-quality cast product can be manufactured by a stable casting process.

本発明の実施の形態におけるダイカスト装置は、図1に示すように、スリーブ12、射出プランジャ14、射出シリンダ16、ロッド18、油圧調整部20、制御部22及び記憶部24を含んで構成される。ダイカスト装置には、金型10が取り付けられて鋳造が行われる。   As shown in FIG. 1, the die casting apparatus according to the embodiment of the present invention includes a sleeve 12, an injection plunger 14, an injection cylinder 16, a rod 18, a hydraulic pressure adjustment unit 20, a control unit 22, and a storage unit 24. . A die 10 is attached to the die casting apparatus to perform casting.

金型10は、図2の断面図に示すように、複数の構成部材10a,10bによって構成される。構成部材10a,10bは型締装置(図示しない)によって互いに向かい合わせに接触させられる。構成部材10a,10bの境界面にはキャビティ10cが形成される。キャビティ10cは、形成しようとする鋳造製品の外形に沿った形状とされる。構成部材10bにはキャビティ10cに通ずる貫通孔が設けられ、その貫通孔に金属溶湯の供給路となるスリーブ12が接続される。すなわち、スリーブ12は、金属溶湯をキャビティ10cに供給する際の供給口付近に取り付けられる。また、キャビティ10cにおける金属溶湯の供給口から最も離れた最端部には、金属溶湯が過充填された場合に過剰な溶湯の溢れ出しを受けて緩衝させるためのオーバーフロー部10dが設けられる。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the mold 10 includes a plurality of constituent members 10a and 10b. The component members 10a and 10b are brought into contact with each other face to face by a mold clamping device (not shown). A cavity 10c is formed at the boundary surface between the constituent members 10a and 10b. The cavity 10c is shaped along the outer shape of the cast product to be formed. The component member 10b is provided with a through hole communicating with the cavity 10c, and a sleeve 12 serving as a metal melt supply path is connected to the through hole. That is, the sleeve 12 is attached in the vicinity of the supply port when the molten metal is supplied to the cavity 10c. Further, an overflow portion 10d is provided at the end of the cavity 10c farthest from the molten metal supply port to receive and buffer the overflow of the molten metal when the molten metal is overfilled.

スリーブ12には、射出プランジャ14が摺動可能に嵌め合わされる。射出プランジャ14は、射出シリンダ16とロッド18によって接続される。射出シリンダ16は、油圧調整部20に接続される。射出シリンダ16には油圧センサー(図示しない)が設けられている。油圧調整部20は、制御部22からの油圧制御信号を受けて、油圧センサーによる油圧の測定値に基づいて油圧制御信号に応じた油圧で射出シリンダ16に加圧油を供給できるように構成されている。   An injection plunger 14 is slidably fitted to the sleeve 12. The injection plunger 14 is connected by an injection cylinder 16 and a rod 18. The injection cylinder 16 is connected to the hydraulic pressure adjustment unit 20. The injection cylinder 16 is provided with a hydraulic pressure sensor (not shown). The hydraulic pressure adjusting unit 20 is configured to receive a hydraulic pressure control signal from the control unit 22 and supply pressurized oil to the injection cylinder 16 with a hydraulic pressure corresponding to the hydraulic pressure control signal based on a measured value of the hydraulic pressure by the hydraulic pressure sensor. ing.

スリーブ12には、制御部22からの制御に応じて金属溶湯が所定量だけ供給される。射出シリンダ16は、油圧調整部20から供給される加圧油の油圧によってロッド18を介して射出プランジャ16をスリーブ12内で前後させ、スリーブ12に供給された金属溶湯をキャビティ10c内に充填させる。   A predetermined amount of molten metal is supplied to the sleeve 12 in accordance with control from the control unit 22. The injection cylinder 16 causes the injection plunger 16 to move back and forth in the sleeve 12 via the rod 18 by the hydraulic pressure of the pressurized oil supplied from the hydraulic pressure adjusting unit 20, and fills the cavity 10c with the molten metal supplied to the sleeve 12. .

本実施の形態では、金型10及びスリーブ12に温度センサー30,32がそれぞれ設けられる。温度センサー30は、最端部、例えばオーバーフロー部10d、の内面近傍に配設される。また、温度センサー32は、金型10とスリーブ12の接合部の内面近傍に配設される。温度センサー30,32は、金型10の最端部付近(オーバーフロー部10d)の温度(オーバーフロー温度Ta)及び金型10の溶湯供給部付近(スリーブ12)の温度(スリーブ温度Tb)を電気信号に変換して制御部22へ出力する。スリーブ12は金型10への溶湯の供給部近傍に位置するので、スリーブ温度Tbは金型10への供給直後の溶湯の温度を直接的に示しているといえる。また、一般的に、オーバーフロー部10dは溶湯の供給部から最も離れた最端部に設けられるので、オーバーフロー温度Taは金型のキャビティを通って冷やされて金型10の最端部に到達した溶湯の温度を直接的に示しているといえる。   In the present embodiment, temperature sensors 30 and 32 are provided on the mold 10 and the sleeve 12, respectively. The temperature sensor 30 is disposed near the inner surface of the extreme end, for example, the overflow portion 10d. The temperature sensor 32 is disposed in the vicinity of the inner surface of the joint between the mold 10 and the sleeve 12. The temperature sensors 30 and 32 are electrical signals for the temperature (overflow temperature Ta) near the extreme end of the mold 10 (overflow section 10d) and the temperature near the molten metal supply section of the mold 10 (sleeve 12) (sleeve temperature Tb). And output to the control unit 22. Since the sleeve 12 is positioned in the vicinity of the molten metal supply portion to the mold 10, it can be said that the sleeve temperature Tb directly indicates the temperature of the molten metal immediately after being supplied to the mold 10. In general, the overflow part 10d is provided at the end most distant from the molten metal supply part, so the overflow temperature Ta is cooled through the cavity of the mold and reaches the end of the mold 10. It can be said that the temperature of the molten metal is directly indicated.

制御部22はマイクロコンピュータである。制御部22は、記憶部24と情報伝達可能に接続される。記憶部24には、制御部22で実行される制御プログラム及び制御に必要なデータが格納及び保持されており、制御部22により制御プログラム又は制御用のデータが適宜読み出されて使用される。   The control unit 22 is a microcomputer. The control unit 22 is connected to the storage unit 24 so that information can be transmitted. The storage unit 24 stores and holds a control program executed by the control unit 22 and data necessary for the control. The control unit 22 appropriately reads out and uses the control program or control data.

制御部22によるダイカスト装置の制御は図3のフローチャートに沿って実行される。制御部22は、予めプログラミングされた制御プログラムを記憶部24に格納及び保持し、その制御プログラムを実行することによってダイカスト装置の制御を実行する。制御部22は、温度センサー30,32からの信号を受けて、オーバーフロー温度Ta及びスリーブ温度Tbの少なくとも1つに応じて金型10を用いたダイカストの条件を制御する。ダイカストの条件としては、例えば、溶湯の射出圧力、溶湯の射出速度、金型10の温度等が挙げられる。溶湯の粘度が低く、溶湯が噴き出すおそれがある場合には、溶湯の射出圧力を低下させる。一方、溶湯の粘度が高く、湯廻りが不足しそうな場合には、溶湯の射出圧力を増加させる。また、溶湯の粘度が低く、溶湯が噴き出すおそれがある場合には、溶湯の射出速度を低下させる。一方、溶湯の粘度が高く、湯廻りが不足しそうな場合には、溶湯の射出速度を増加させる。また、溶湯の粘度が低く、溶湯が噴き出すおそれがある場合には、金型10を冷却して溶湯の粘度を高くさせる。一方、溶湯の粘度が高く、湯廻りが不足しそうな場合には、金型10を加熱して溶湯の粘度を低くさせる。   The control of the die casting apparatus by the control unit 22 is executed along the flowchart of FIG. The control unit 22 stores and holds a preprogrammed control program in the storage unit 24 and executes control of the die casting apparatus by executing the control program. The control unit 22 receives signals from the temperature sensors 30 and 32 and controls conditions for die casting using the mold 10 according to at least one of the overflow temperature Ta and the sleeve temperature Tb. Examples of the die casting conditions include a molten metal injection pressure, a molten metal injection speed, and a temperature of the mold 10. When the viscosity of the molten metal is low and the molten metal may be ejected, the injection pressure of the molten metal is reduced. On the other hand, when the viscosity of the molten metal is high and the hot water is likely to be insufficient, the injection pressure of the molten metal is increased. Moreover, when the viscosity of a molten metal is low and there exists a possibility that a molten metal may eject, the injection speed of a molten metal is reduced. On the other hand, when the viscosity of the molten metal is high and the hot water is likely to be insufficient, the injection speed of the molten metal is increased. Moreover, when the viscosity of a molten metal is low and there exists a possibility that a molten metal may eject, the metal mold | die 10 is cooled and the viscosity of a molten metal is made high. On the other hand, when the viscosity of the molten metal is high and the hot water is likely to be insufficient, the mold 10 is heated to lower the viscosity of the molten metal.

本実施の形態では、油圧調整部20から供給される加圧油の油圧を調整する場合を例に説明を行う。溶湯の射出圧力は、他のダイカストの条件よりも制御が容易であり、金型10への溶湯の供給状態を直接的に制御することができる点で制御対象として優れている。以下、フローチャートに沿って制御方法を説明する。   In the present embodiment, a case where the hydraulic pressure of the pressurized oil supplied from the hydraulic pressure adjustment unit 20 is adjusted will be described as an example. The injection pressure of the molten metal is easier to control than other die casting conditions, and is excellent as a control target in that the supply state of the molten metal to the mold 10 can be directly controlled. Hereinafter, a control method is demonstrated along a flowchart.

ステップS10では、制御部22から給湯指示信号が給湯装置(図示しない)へ出力される。給湯装置は、給湯指示信号を受けて、所定量の金属溶湯をスリーブ12内へ供給する。   In step S10, a hot water supply instruction signal is output from control unit 22 to a hot water supply apparatus (not shown). The hot water supply device receives a hot water supply instruction signal and supplies a predetermined amount of molten metal into the sleeve 12.

ステップS12では、制御部22はスリーブ12に設けられた温度センサー32を用いてスリーブ温度Tbを読み取る。本実施の形態では、温度センサー32をスリーブ12の内面近傍に配置することによって、スリーブ温度Tbをスリーブ12に供給された溶湯の温度と略等しいとすることができる。   In step S <b> 12, the control unit 22 reads the sleeve temperature Tb using the temperature sensor 32 provided in the sleeve 12. In the present embodiment, by disposing the temperature sensor 32 in the vicinity of the inner surface of the sleeve 12, the sleeve temperature Tb can be made substantially equal to the temperature of the molten metal supplied to the sleeve 12.

ステップS14では、測定されたスリーブ温度Tbに基づいて溶湯がキャビティ10cに充填された場合におけるオーバーフロー温度が推定される。以下、推定されたオーバーフロー温度を推定オーバーフロー温度Tcと表す。推定オーバーフロー温度Tcはスリーブ温度Tbと略比例し、温度相関係数cを用いてTc=cTbと表すことかできる。温度相関係数cは、金属溶湯の材質、金型の形状、金型の配置位置等によって決定される。温度相関係数cは、連続して行われる鋳造工程中に適宜補正されることが好適である。   In step S14, the overflow temperature when the molten metal is filled in the cavity 10c is estimated based on the measured sleeve temperature Tb. Hereinafter, the estimated overflow temperature is expressed as an estimated overflow temperature Tc. The estimated overflow temperature Tc is substantially proportional to the sleeve temperature Tb, and can be expressed as Tc = cTb using the temperature correlation coefficient c. The temperature correlation coefficient c is determined by the material of the molten metal, the shape of the mold, the position of the mold, and the like. The temperature correlation coefficient c is preferably corrected as appropriate during a continuous casting process.

ステップS16では、推定オーバーフロー温度Tcに基づいて最適射出圧力Pが決定される。最適射出圧力Pは、ハーゲン−ポアズイユの法則に基づいて決定することができる。ハーゲン−ポアズイユの法則は数式(1)で表される。ここで、μは金属溶湯の粘度、aは金型10に特有の係数である。   In step S16, the optimum injection pressure P is determined based on the estimated overflow temperature Tc. The optimum injection pressure P can be determined based on Hagen-Poiseuille's law. Hagen-Poiseuille's law is expressed by equation (1). Here, μ is the viscosity of the molten metal, and a is a coefficient specific to the mold 10.

(数1)
P=μ×a (1)
(Equation 1)
P = μ × a (1)

金属溶湯の粘度μは、図4に示すように、金属溶湯の材質毎に金属溶湯の温度の関数として決定することができる。金属溶湯の粘度μは、一般的な金属溶湯の温度が低下するにつれて高くなる傾向を示す。使用される金属溶湯に対する粘度μと温度との関係を予め測定し、粘度μと温度との相関テーブルや近似関数として記憶部24に格納及び保持しておくことが好適である。   As shown in FIG. 4, the viscosity μ of the molten metal can be determined as a function of the temperature of the molten metal for each material of the molten metal. The viscosity μ of the molten metal tends to increase as the temperature of the general molten metal decreases. It is preferable to measure in advance the relationship between the viscosity μ and the temperature for the molten metal to be used, and store and hold it in the storage unit 24 as a correlation table or approximate function of the viscosity μ and temperature.

制御部22は、推定オーバーフロー温度Tcに基づいて、記憶部24に保持されている相関テーブル又は相関関数を用いて溶湯の粘度μを求める。このとき、キャビティ10cに溶湯を充填した場合に最も充填され難いと考えられるオーバーフロー部10dの温度の推定値である推定オーバーフロー温度Tcを用いて溶湯の粘度μを求めることが好適である。これによって、一般的にキャビティ10cの最端部に位置するオーバーフロー部10dまで溶湯が過不足なく行き亘るように最適射出圧力Pを適切に決定することができる。   Based on the estimated overflow temperature Tc, the control unit 22 obtains the melt viscosity μ using the correlation table or the correlation function held in the storage unit 24. At this time, it is preferable to determine the viscosity μ of the molten metal using the estimated overflow temperature Tc that is an estimated value of the temperature of the overflow part 10d that is considered to be most difficult to fill when the cavity 10c is filled with the molten metal. As a result, the optimum injection pressure P can be appropriately determined so that the molten metal reaches the overflow portion 10d generally located at the end of the cavity 10c without excess or deficiency.

なお、係数aは、使用される金型に対して所定の圧力で所定の粘度の溶湯を供給した場合に、溶湯がちょうど噴き出す限界時の係数a1と、湯の廻りが不足してちょうど不良が発生する限界時の係数a2と、に基づいてa=(a1+a2)/2として定義される。係数a1及び係数a2は、金型の材質、構造に特有のパラメータであり、ダイカストに用いられる金型について予め測定して制御部22に記憶させる。   The coefficient a is the limit coefficient a1 at which the molten metal just spouts when the molten metal having a predetermined viscosity is supplied to the mold to be used at a predetermined pressure. It is defined as a = (a1 + a2) / 2 based on the limit coefficient a2 that occurs. The coefficient a1 and the coefficient a2 are parameters specific to the material and structure of the mold, and are measured in advance for the mold used for die casting and stored in the control unit 22.

制御部22は、溶湯の粘度μと係数aとによって数式(1)に基づいて最適射出圧力Pを決定し、油圧調整部20へ最適射出圧力Pを指示する油圧制御信号を出力する。   The control unit 22 determines the optimum injection pressure P based on the formula (1) based on the viscosity μ of the molten metal and the coefficient a, and outputs a hydraulic pressure control signal for instructing the optimum injection pressure P to the hydraulic pressure adjustment unit 20.

ステップS18では、溶湯が最適射出圧力Pでキャビティ10cに充填される。油圧調整部20は、制御部22から油圧制御信号を受けて、射出シリンダ16へ最適射出圧力Pで加圧油を供給する。これによって、スリーブ12内に供給された溶湯が金型10のキャビティ10c内に充填される。なお、鋳造を開始した時点において溶湯が少なくともオーバーフロー部10dに到達するように、初期状態の温度相関係数cを高めに設定しておくことが好適である。   In step S18, the molten metal is filled into the cavity 10c with the optimum injection pressure P. The hydraulic pressure adjusting unit 20 receives a hydraulic pressure control signal from the control unit 22 and supplies pressurized oil to the injection cylinder 16 at the optimum injection pressure P. As a result, the molten metal supplied into the sleeve 12 is filled into the cavity 10 c of the mold 10. It is preferable that the temperature correlation coefficient c in the initial state is set high so that the molten metal reaches at least the overflow portion 10d when casting is started.

ステップS20では、制御部22は温度センサー30を用いてオーバーフロー部10dのオーバーフロー温度Taを読み取る。本実施の形態では、温度センサー30をオーバーフロー部10dの内面近傍に配置することによって、オーバーフロー温度Taをオーバーフロー部10dに供給された溶湯の温度と略等しいとすることができる。   In step S20, the control unit 22 reads the overflow temperature Ta of the overflow unit 10d using the temperature sensor 30. In the present embodiment, by disposing the temperature sensor 30 in the vicinity of the inner surface of the overflow part 10d, the overflow temperature Ta can be made substantially equal to the temperature of the molten metal supplied to the overflow part 10d.

ステップS22では、金型10から鋳造物が取り外される。制御部22は、例えば、キャビティ10cに溶湯が充填されてから所定時間の経過後に型締装置の締め付け圧力を低下させて構成部材10a,10bを分離させる。これによって、金型10から鋳造物を取り外すことができる。   In step S22, the casting is removed from the mold 10. For example, the controller 22 lowers the clamping pressure of the mold clamping device after a predetermined time has elapsed after the melt is filled in the cavity 10c, and separates the constituent members 10a and 10b. As a result, the casting can be removed from the mold 10.

ステップS24では、推定オーバーフロー温度Tcとオーバーフロー温度Taとが比較され、比較結果に応じて温度相関係数cの補正を行うか否かが判定される。制御部22は、ステップS14で推定された推定オーバーフロー温度TcとステップS20で実測されたオーバーフロー温度Taとの差の絶対値が所定の閾値内にあるか否かを判定する。2つの温度の差の絶対値が所定の閾値内にあればステップS28に処理を移行させ、所定の閾値内になければステップS26に処理を移行させる。   In step S24, the estimated overflow temperature Tc and the overflow temperature Ta are compared, and it is determined whether or not to correct the temperature correlation coefficient c according to the comparison result. The controller 22 determines whether or not the absolute value of the difference between the estimated overflow temperature Tc estimated in step S14 and the overflow temperature Ta measured in step S20 is within a predetermined threshold. If the absolute value of the difference between the two temperatures is within the predetermined threshold, the process proceeds to step S28, and if not, the process proceeds to step S26.

ステップS26では、温度相関係数cの補正が行われる。例えば、ステップS20で実測されたオーバーフロー温度TaをステップS12で実測されたスリーブ温度Tbで除算した商を新たな温度相関係数cとすることが好適である。ただし、これに限定されるものではなく、推定オーバーフロー温度Tcとオーバーフロー温度Taとの差の大きさに応じて適当な重み付けをして温度相関係数cを補正する等の処理を行うことも好適である。   In step S26, the temperature correlation coefficient c is corrected. For example, it is preferable that a quotient obtained by dividing the overflow temperature Ta measured in step S20 by the sleeve temperature Tb measured in step S12 is a new temperature correlation coefficient c. However, the present invention is not limited to this, and it is also preferable to perform processing such as correcting the temperature correlation coefficient c by appropriately weighting according to the magnitude of the difference between the estimated overflow temperature Tc and the overflow temperature Ta. It is.

ステップS28では、鋳造工程を終了するか否かが判定される。鋳造工程を続ける場合にはステップS10に処理を戻す。   In step S28, it is determined whether or not to end the casting process. When continuing the casting process, the process returns to step S10.

以上のように、スリーブ温度Tbの測定、スリーブ温度Tbと温度相関係数cとに基づく推定オーバーフロー温度Tcの推定、推定オーバーフロー温度Tcに基づくダイカストの条件の変更を行うことによってダイカストを適切におこなうことができる。特に、最適射出圧力Pを算出し、その最適射出圧力Pで溶湯を射出させることによって金型に溶湯を適切な状態で供給することができる。また、オーバーフロー温度Taの実測、オーバーフロー温度Taに基づく温度相関係数cの見直し、を行うことによって、鋳造工程を繰り返す度にダイカストの条件を最適化することができる。このようにして、溶湯の粘度の変化に伴う金型の合わせ面からの溶湯の噴き出しや、湯廻りの不足による不良製品の発生を抑制することができる。   As described above, the die casting is appropriately performed by measuring the sleeve temperature Tb, estimating the estimated overflow temperature Tc based on the sleeve temperature Tb and the temperature correlation coefficient c, and changing the die casting conditions based on the estimated overflow temperature Tc. be able to. In particular, by calculating the optimum injection pressure P and injecting the molten metal at the optimum injection pressure P, the molten metal can be supplied to the mold in an appropriate state. Further, by actually measuring the overflow temperature Ta and reviewing the temperature correlation coefficient c based on the overflow temperature Ta, the die casting conditions can be optimized each time the casting process is repeated. In this way, it is possible to suppress the occurrence of defective products due to the injection of the molten metal from the mating surfaces of the molds accompanying the change in the viscosity of the molten metal and the lack of hot water.

本発明の実施の形態におけるダイカスト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the die-casting apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるダイカスト装置で使用される金型の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the metal mold | die used with the die-casting apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるダイカスト装置の制御方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control method of the die-casting apparatus in embodiment of this invention. 金属溶湯の粘度μと金属溶湯の温度の相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the viscosity (mu) of a molten metal, and the temperature of a molten metal.

符号の説明Explanation of symbols

10 金型、10a,10b 構成部材、10c キャビティ、10d オーバーフロー部、12 スリーブ、14 射出プランジャ、16 射出シリンダ、18 ロッド、20 油圧調整部、22 制御部、24 記憶部、30,32 温度センサー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold, 10a, 10b Constituent member, 10c Cavity, 10d Overflow part, 12 Sleeve, 14 Injection plunger, 16 Injection cylinder, 18 Rod, 20 Hydraulic adjustment part, 22 Control part, 24 Storage part, 30, 32 Temperature sensor.

Claims (9)

溶湯を金型のキャビティに射出する射出シリンダと、
金型を用いてダイカストを行う際の条件を制御する制御部と、を備えたダイカスト装置であって、
金型のキャビティへ溶湯を供給するための供給路となるスリーブと、
前記スリーブに配設された温度センサーと、を備えることを特徴とするダイカスト装置。
An injection cylinder for injecting molten metal into the mold cavity;
A die casting apparatus comprising: a control unit that controls conditions when performing die casting using a mold;
A sleeve serving as a supply path for supplying molten metal to the mold cavity;
And a temperature sensor disposed on the sleeve.
溶湯を金型のキャビティに射出する射出シリンダと、
金型を用いてダイカストを行う際の条件を制御する制御部と、を備えたダイカスト装置であって、
前記制御部は、金型のキャビティへの溶湯の供給部近傍に配設された第1の温度センサーから前記供給部の近傍に溶湯が供給された際に第1の温度を取得し、前記第1の温度に基づいて前記金型の最端部の温度の推定値を推定し、前記推定値に基づいて前記ダイカストを行う際の条件を制御することを特徴とするダイカスト装置。
An injection cylinder for injecting molten metal into the mold cavity;
A die casting apparatus comprising: a control unit that controls conditions when performing die casting using a mold;
The control unit obtains a first temperature when the molten metal is supplied to the vicinity of the supply unit from a first temperature sensor disposed in the vicinity of the supply unit of the molten metal to the cavity of the mold, and the first temperature sensor An estimated value of the temperature at the extreme end of the mold is estimated based on the temperature of 1, and a condition for performing the die casting is controlled based on the estimated value.
請求項2に記載のダイカスト装置において、
さらに、前記制御部は、前記最端部の近傍に配設された第2の温度センサーから金型のキャビティに溶湯が充填された際に第2の温度を取得し、前記推定値を前記第2の温度に基づいて補正することを特徴とするダイカスト装置。
The die casting apparatus according to claim 2,
Further, the control unit obtains a second temperature when the molten metal is filled into the cavity of the mold from a second temperature sensor disposed in the vicinity of the endmost part, and the estimated value is obtained from the first value. A die-casting apparatus, wherein the correction is performed based on the temperature of 2.
請求項2又は3に記載のダイカスト装置であって、
前記射出シリンダは、溶湯を金型のキャビティに射出する際に溶湯の射出圧力を制御可能であり、
前記制御部は、前記推定値に基づいて前記射出シリンダの射出圧力を制御することを特徴とするダイカスト装置。
The die casting apparatus according to claim 2 or 3,
The injection cylinder can control the injection pressure of the molten metal when injecting the molten metal into the mold cavity,
The said control part controls the injection pressure of the said injection cylinder based on the said estimated value, The die-cast apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項4に記載のダイカスト装置において、
前記制御部は、前記推定値に基づいて溶湯の粘度μを推定し、最適射出圧力P=粘度μ×係数aとして最適射出圧力Pを算出し、前記射出シリンダの射出圧力を最適射出圧力Pとすることを特徴とするダイカスト装置。
The die casting apparatus according to claim 4, wherein
The control unit estimates the viscosity μ of the molten metal based on the estimated value, calculates the optimum injection pressure P as the optimum injection pressure P = viscosity μ × coefficient a, and sets the injection pressure of the injection cylinder as the optimum injection pressure P. The die-casting device characterized by performing.
溶湯を金型のキャビティに射出する射出シリンダと、
金型を用いてダイカストを行う際の条件を制御する制御部と、を備えたダイカスト装置の制御方法であって、
金型のキャビティへの溶湯の供給部近傍の温度を第1の温度として測定するステップと、
前記第1の温度に基づいて前記金型の最端部の温度の推定値を推定するステップと、を備え、
前記推定値に基づいて前記ダイカストを行う際の条件を制御することを特徴とするダイカスト装置の制御方法。
An injection cylinder for injecting molten metal into the mold cavity;
A control unit for controlling conditions when performing die casting using a mold, and a method for controlling a die casting apparatus comprising:
Measuring the temperature in the vicinity of the molten metal supply part to the mold cavity as a first temperature;
Estimating an estimated value of the temperature of the endmost part of the mold based on the first temperature,
A method for controlling a die casting apparatus, wherein conditions for performing the die casting are controlled based on the estimated value.
請求項6に記載のダイカスト装置の制御方法において、
金型のキャビティに溶湯が充填された際に前記最端部近傍の温度を前記第2の温度として測定するステップと、
前記推定値を前記第2の温度に基づいて補正するステップと、
を備えることを特徴とするダイカスト装置の制御方法。
In the control method of the die-casting device according to claim 6,
Measuring the temperature near the end as the second temperature when the mold cavity is filled with molten metal;
Correcting the estimated value based on the second temperature;
A control method for a die casting apparatus, comprising:
請求項6又は7に記載のダイカスト装置の制御方法において、
前記推定値に基づいて前記射出シリンダの射出圧力を制御することを特徴とするダイカスト装置の制御方法。
In the control method of the die-casting device according to claim 6 or 7,
A control method for a die casting apparatus, wherein an injection pressure of the injection cylinder is controlled based on the estimated value.
請求項8に記載のダイカスト装置の制御方法において、
前記推定値に基づいて溶湯の粘度μを推定するステップと、
最適射出圧力P=粘度μ×係数aとして最適射出圧力Pを算出するステップと、を備え、
前記射出シリンダの射出圧力を最適射出圧力Pとして制御することを特徴とするダイカスト装置の制御方法。

In the control method of the die-casting device according to claim 8,
Estimating the viscosity μ of the molten metal based on the estimated value;
Calculating the optimum injection pressure P as the optimum injection pressure P = viscosity μ × coefficient a,
A control method for a die casting apparatus, wherein an injection pressure of the injection cylinder is controlled as an optimum injection pressure P.

JP2005115521A 2005-04-13 2005-04-13 Die-casting machine and control method for the same Pending JP2006289461A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005115521A JP2006289461A (en) 2005-04-13 2005-04-13 Die-casting machine and control method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005115521A JP2006289461A (en) 2005-04-13 2005-04-13 Die-casting machine and control method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006289461A true JP2006289461A (en) 2006-10-26

Family

ID=37410618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005115521A Pending JP2006289461A (en) 2005-04-13 2005-04-13 Die-casting machine and control method for the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006289461A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892532A (en) * 2010-03-18 2013-01-23 株式会社迪雷克特21 Measurement sensor for information regarding inside of mold
WO2013132983A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 株式会社ダイレクト21 Die casting apparatus
JP2017202501A (en) * 2016-05-10 2017-11-16 東芝機械株式会社 Die-cast machine and molding method of solid-liquid coexistence metal
JP2021000648A (en) * 2019-06-21 2021-01-07 東洋機械金属株式会社 Die casting machine provided with temperature range discrimination means, and method for operating die casting machine provided with temperature range discrimination means

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892532A (en) * 2010-03-18 2013-01-23 株式会社迪雷克特21 Measurement sensor for information regarding inside of mold
WO2013132983A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 株式会社ダイレクト21 Die casting apparatus
JP2017202501A (en) * 2016-05-10 2017-11-16 東芝機械株式会社 Die-cast machine and molding method of solid-liquid coexistence metal
JP2021000648A (en) * 2019-06-21 2021-01-07 東洋機械金属株式会社 Die casting machine provided with temperature range discrimination means, and method for operating die casting machine provided with temperature range discrimination means

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8460586B2 (en) Injection molding method and apparatus for controlling a mold temperature and displacement of an injection screw
US10272488B2 (en) Low-pressure casting device and low-pressure casting method
JP2006289461A (en) Die-casting machine and control method for the same
CN107350449A (en) The manufacturing process of die casting machine and solid-liquid state metal
JP2021535855A (en) A method for controlling the injection molding process based on the actual plastic melting pressure or cavity pressure
JP6418472B2 (en) Suction pressure casting method
WO2020170490A1 (en) Die casting machine, die casting machine with die, control device for die casting machine, and die casting method
KR20160001488A (en) Apparatus for manufacturing ingot
CN110712345B (en) Dynamic adaption of clamping force
WO2022085766A1 (en) Low-pressure casting apparatus
JP2008207235A (en) Diecasting device and diecasting method
JP2018171626A (en) Die cast machine
JP4206094B2 (en) Electric injection molding machine and injection molding method using electric injection molding machine
JP2016203197A (en) Pressure application pin control method and pressure application pin control device
JP2010253490A (en) Apparatus and method for controlling mold molten metal surface level in continuous casting machine
JP6023526B2 (en) Cooling water flow control method for die casting machine
JP4536197B2 (en) Die-casting machine control device and casting method using die-casting machine
JP4028563B2 (en) Local pressure pin drive control method
JP4100548B2 (en) Casting apparatus and casting method
KR101819342B1 (en) Apparatus and Method for Stabilizing mold level variation
JP2000190060A (en) Injection control method of molten metal in die casting machine
KR101344314B1 (en) Method for rolling heavy plate
JP6733456B2 (en) Pressure casting method
JP2023054508A (en) Low pressure casting method
JP4002563B2 (en) Pressure feedback control system and control method thereof