JP2008087060A - ダイカストマシンの型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】型開動作における離型工程に要するサイクルタイムを短縮することができる、ダイカストマシンの型締装置を提供する。
【解決手段】可動盤と固定盤にタイバー挿通孔を設けてタイバーを挿通し、可動盤を、タイバーに沿って固定盤に対し進退自在に配し、型開閉装置を駆動して可動盤を固定盤に押圧して型閉じした後、タイバー可動盤側の端部寄りに形成した係合部に係合する係合手段を、可動盤のタイバー挿通孔に設け、ダイバーと協働し、型閉後の可動盤を固定盤にさらに押圧する押圧手段を、固定盤のタイバー挿通孔に備えた、ダイカストマシンの型締装置において、鋳造品冷却後の離型工程は、射出シリンダの前進に伴う射出プランジャに押圧され、前記鋳造品と前記可動盤が型開方向に押し戻されて移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダイカストマシンの型締装置に関するものである。

一般に、ダイカストマシンの型締装置は、固定金型を支持する固定盤と可動金型を支持する可動盤をマシンベース上に配置し、可動盤をタイバーに沿って固定盤に対して進退させて型開閉を行い、アルミニウム合金などの金属材料を金型内へ射出充填して鋳造品を製造する構造となっている。ところで、金型の開閉と型締を行う型締装置としては、たとえば、トグル式や複合式などが知られている。
複合式の型締装置では、可動盤を固定盤に対して進退させる金型の開閉用の移動手段と、可動型と固定型が当接した後さらに押圧して型締する押圧手段とを備えた構造を採用している。（たとえば、特許文献１〜４参照）

上記構造を採用した型締装置では、タイバーの可動盤側外周面に形成されたリング状の溝部を可動盤背面部に設けたリング状溝との係合手段によって係合することにより、タイバーを介して可動盤を固定盤に押圧する。
図４に示すように、従来の型開動作は、鋳造品の冷却タイマの計時が完了した後、押圧手段である型締シリンダの型締側油室圧力を解放し、次いで、型締シリンダの型開側油室に圧油を供給するとともに、射出シリンダを駆動して射出プランジャが前進し鋳造品を固定金型から離型させる。一旦停止した後、型締シリンダの型開側油室及び射出シリンダの圧力を解放し、さらに、タイバーと可動盤の係合手段であるハーフナットを作動させてタイバーとの係合を解放、該解放後に可動盤の移動手段を駆動して高速で可動盤を後退させて型開を完了するように構成されていた。
即ち、可動盤とタイバーが係合した状態で、型締シリンダの圧力解放と、タイバーと射出プランジャの移動と、一旦停止して型締シリンダと射出シリンダの圧力解放および可動盤とタイバーの係合の解放とを行った後に、可動盤を高速で後退させて型開が完了する手順である。
このため、複合式型締装置では金型の開閉動作、特に、型開動作における工程が複雑でサイクルタイムが長くなるという問題があった。

例示した特許文献１〜４には、複合式の型締装置における型開閉の技術が開示されているが、いずれも、離型工程の際に、型締シリンダの圧力を解放した後、可動盤とタイバーが係合した状態で金型の押圧手段として型締シリンダを使用し、必要とする鋳造品の型開力の大きさに拘らず動作手順が変更されることがない。即ち、従来の型締装置の動作手順においては、型開力（離型力）や離型ストロークを考慮して、サイクルタイムを短縮する観点からの工夫がなされていないのが現状である。

特開平８−３３６８７０号公報 特開平８−７２１１３号公報 特開平１０−５２８４１号公報 特開平１１−７０５５６号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、型開動作における離型工程に要するサイクルタイムを短縮することができる、ダイカストマシンの型締装置を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決する手段について鋭意検討した結果、離型工程を行うに際して、「離型力の大きさに応じて動作手順変更する」という着想の下に、サイクルタイムの短縮を簡単、且つ、容易に実現する手段を見出した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

（１）可動盤と固定盤にタイバー挿通孔を設けてタイバーを挿通し、可動盤を、タイバーに沿って固定盤に対し進退自在に配し、型開閉装置を駆動して可動盤を固定盤に押圧して型閉じした後、タイバー可動盤側の端部寄りに形成した係合部に係合する係合手段を、可動盤のタイバー挿通孔に設け、ダイバーと協働し、型閉後の可動盤を固定盤にさらに押圧する押圧手段を、固定盤のタイバー挿通孔に備えた、ダイカストマシンの型締装置において、鋳造品冷却後の離型工程は、射出シリンダの前進に伴う射出プランジャに押圧され、前記鋳造品と前記可動盤が型開方向に押し戻されて移動することを特徴とするダイカストマシンの型締装置。

（２）前記離型工程において、前記可動盤の後退速度は射出シリンダの前記前進速度に等速となるよう前記型開閉装置が制御されることを特徴とする（１）に記載のダイカストマシンの型締装置。

（３）前記離型工程の後、前記型開閉装置を駆動して高速型開を行うことを特徴とする（１）又は（２）に記載のダイカストマシンの型締装置。

（４）前記鋳造品冷却後の離型工程に先立ち、前記押圧手段の圧力解放と、次いで前記係合手段の解放とを行うことを特徴とする（１）乃至（３）に記載のダイカストマシンの型締装置。

本発明においては、型開動作における離型工程に要する動作時間、ひいてはサイクルタイムの短縮を可能とし、鋳造品の生産性を向上することができる。

以下に、本発明実施のダイカストマシンの型締装置を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の型締装置の一態様を示す図であり、図２は、可動盤がビスケットを介して射出プランジャに押圧されて離型する状態を説明する図である。図３は、本発明の型開動作の手順を示す説明する図である。図４は、従来の型開動作の手順を示す説明する図である。

図１に示すように、マシンベース１の端部に、固定金型３を支持する固定盤２が固定され、また、マシンベース１の上に、可動金型５を支持する可動盤４が可動盤支持部材６ａを介して、固定盤２に対して進退自在に配置されている。可動盤４の下方には可動盤４を可動盤支持部材６ａ上で、固定盤２に対して進退させて型開閉を行う型開閉装置２４が取付けられている。そして、図１は、金型を開いた型開状態の型締装置を示している。

固定盤２及び可動盤４のそれぞれ四隅には、タイバー挿通孔７、８が形成されて、該挿通孔７、８にタイバー１０が挿通されている。なお、可動盤４のタイバー挿通孔７、８にはタイバーカバー１０ａが取付けられ、また、下側のタイバー挿通孔８の後方には、タイバー１０を支持するサポート１０ａが配設されている。
上側のタイバー１０においては、可動盤側の端部寄りに、また、下側のタイバー１０においては、可動盤側の中間部にタイバー挿通孔７、８に連結された分割ナット装置２２の分割ナットと係合する係合部１０ｘ、１０ｙがそれぞれに形成されている。
そして、タイバー１０の固定盤側端部は、固定ナット装置２３のナットと係合する螺旋溝が形成された係合部１０ｚを備えている。

固定盤２のタイバー挿通孔７、８には、ピストン２７を内蔵し、油室２８、２９を備えた型締シリンダ２５（押圧手段）が配置され、固定ナット装置２３がピストン２７の端部に取付けられた構成となっている。また、型締シリンダ２５は、油室２８、２９内に圧油を給排するポート２５ａ、２５ｂが備えられている。
型開閉装置２４を駆動して型閉じ後に、図示しない油圧ユニットを操作して油室２８に圧油を供給し、油室２９から圧油を排出してピストン２７を駆動する。このピストン２７の駆動により、ピストン２７の端部に緊密に接続され、かつ、タイバー１０の係合部１０ｚに係合されている固定ナット装置２３は、固定盤２の反金型取付け面側（図１の右方向）に駆動力を受けるので、型閉じ後の可動盤４は固定盤２にさらに押圧されて、型閉動作に続いて型締動作が遂行される。
なお、ナット分割装置２２は周知の技術であり詳細な説明は省略する。

ここで、図１に示す型開閉装置２４はサーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するボールネジ変換装置であり、サーボモータ１２、ボールネジ１３、ボールナット１４等から基本構成され、連結部材を介して可動盤４と連結されている。これにより、可動盤４が固定盤２に対して近接離間し、型閉及び型開方向に駆動される構成となっている。
符号１５は、型開閉する可動盤４の移動速度を検出する速度センサである。

以上説明したように、図１に示した実施の形態においては、固定盤２のタイバー挿通孔７、８部に型締シリンダ２５を配設してタイバー１０を型締方向に駆動して型締力が作用する構成としたが、たとえば、固定盤２のタイバー挿通孔７、８部反金型取付け面側に固定ナット装置２３を固着し、可動盤２のタイバー挿通孔７、８部反金型取付け面側と分割ナット装置２２との間に型締シリンダ２５を配設して、タイバー１０を型開方向に駆動して型締力を作用させる構成としても良い。

符号３０は、金型を型締した状態で金型内に成形材料である溶融金属を射出充填する射出装置。射出プランジャ３１は、該射出プランジャ３１の先端に取付けられたプランジャチップ３２とともに射出シリンダ３５に駆動されて射出スリーブ３３内を前進し溶融金属を金型内に射出充填する。そして、前進する射出プランジャ３１の移動速度を速度センサ３６が検出する構成となっている。
符号３４は給湯孔で、該給湯孔から射出スリーブ３１内に溶融金属が供給される。

そして、図１に示すダイカストマシンの型締装置は、鋳造品１６のビスケット１７を介して可動盤４を押圧して駆動する射出シリンダ３５の油圧回路と図示しない制御装置とを有している。油圧回路は、油圧源３７、電磁式切替弁３８、圧力補償型流量調整弁３９を基本構成とし、電磁式切替弁３８のＡポートは射出シリンダ３５のロッド側と、Ｂポートは射出シリンダ３５のヘッド側と連通し、圧力補償型流量調整弁３９によりメータアウト制御により射出プランジャ３１の速度制御を行う構成となっている。

図２は、可動盤４がビスケット１７及びプランジャチップ３２を介して射出プランジャ３１に押圧されて離型する状態を示している。電磁式切替弁３８のＳＯＬｂが励磁されＰポートとＢポートが連通し、圧油が射出シリンダ３５のヘッド側に供給される。一方、ＡポートとＴポートが圧力補償型流量調整弁３９を介して連通し、射出シリンンダ３５のロッド側から流量調整された作動油が排出されて射出プランジャ３１は前進するとともに、可動盤４を押圧して後退させる。
射出プランジャ３１に押圧されて離型する際において、型締装置の型開閉装置２４は可動盤４の後退に連動して直線運動が回転運動に変換され、ボールネジ１３を介してサーボモータ１２が回転される。この場合、サーボモータ１２はサーボエラーが発生しないサーボフリーとし、サーボモータ１２は、速度センサ３６によって検出された射出プランジャ３１の前進速度に追従して、可動盤４の後退速度が射出プランジャ３１の前進速度と等速となるように制御が行われる。
なお、可動盤４の移動速度の検出は速度センサ１５の出力信号による構成としたが、サーボモータ１２が内蔵するエンコーダの出力信号による構成であっても良い。

次に、図３に基づいて、本発明の型開動作の手順を示す説明する。型開動作は、押圧手段の解放、係合手段の解放、離型、高速型開の各工程からなる。なお、型開動作の個々の工程は周知の技術であり詳細な説明は省略する。
押圧手段の圧力解放では、鋳造品の冷却タイマの計時が完了した後、図示しない油圧回路のバルブを切替えることによって型締シリンダ２５の型締側油室２８の圧力が解放される。
係合手段の解放工程では、押圧手段の圧力解放が完了した後、分割ナット装置２２の駆動装置を駆動して、分割ナットと係合するタイバー１０の係合部１０ｘ、１０ｙとの係合が解放される。

離型の工程では、係合手段が解放された後、射出プランジャ３１が予め設定された所定の離型速度で前進し、射出プランジャ３１の先端に取付けられたプランジャチップ３２とビスケット１７を介して鋳造品１６、可動金型５及び可動盤４を押圧する。そして、可動盤４は所定の離型ストローク移動する。ここで、型締装置の型開閉装置２４のサーボモータ１２は、可動盤４の後退に伴い射出プランジャ３１の前進速度と等速となるように回転制御される。

高速型開の工程では、所定の離型ストロークを検出した後、型締装置の型開閉装置２４のサーボモータ１２を駆動して可動盤４を所定の型開ストローク移動して停止する。
なお、冷却タイムは、鋳造品１６が冷却されて固化する工程で、射出充填完了信号を受けて計時を開始する。そして、所定の型開位置まで開かれた金型から鋳造品１６は押出装置１８の駆動によって取り出される。

そして、図１及び図２に示すように、可動盤４の固定盤２方向への移動手段（型開閉手段）をサーボモータ１２とボールネジ１３及びボールナット１４を用いて回転運動を直線運動に変換する機構としたが、たとえば、油圧シリンダを用いる駆動手段であっても良い。また、図１及び図２に示す油圧回路は、作動の概要を説明するために簡略化して記載されたものである。

本発明に用いる複合式の型締装置では、分割ナットとタイバーの係合のため、可動盤とタイバーを固定盤に対して所定の位置に位置決めする必要がある。一方、上述したように、本発明において、冷却後の離型工程ではタイバーの型開方向への移動を行わず、金型が当接した状態でタイバーと分割ナットの係合を解放する構成とした。したがって、本発明においては、タイバーが移動して所定の位置からずれた場合には型締シリンダを駆動して位置の修正が行われる。

以上説明したように、本発明のダイカストマシンの型締装置は鋳造品の冷却後の離型工程において、型締シリンダや可動盤の作動による型開力によらず、射出シリンダの作動によるビスケットの押圧でよって行うこととしたので、手順が省略されて離型工程に要する動作時間を短縮することができる。さらに、離型と高速型開との間で停止することがなく工程を連続して行えるので、サイクルタイムの短縮を可能とし、鋳造品の生産性を向上することができる。
また、金型が当接した状態で分割ナットとタイバーとの係合を解放するとともに、タイバーを移動させないことから、タイバーナットの係合部と分割ナットとの所定の位置決めを行う必要がないという効果を有する。

本発明の型締装置の一態様を示す図である。 本発明の型締装置の可動盤がビスケットを介して射出プランジャに押圧されて離型する状態を説明する図である 本発明の型開動作の手順を示す説明する図である。 従来の型開動作の手順を示す説明する図である。

符号の説明

２ 固定盤
３ 固定金型
４ 可動盤
５ 可動金型
７、８ タイバー挿通孔
１０ タイバー
１０ｘ、１０ｙ 係合部
１６ 鋳造品
１７ ビスケット
２２ 分割ナット装置
２４ 型開閉装置
２５ 型締シリンダ
３１ 射出プランジャ
３２ プランジャチップ
３５ 射出シリンダ

Claims (4)

1. 可動盤と固定盤にタイバー挿通孔を設けてタイバーを挿通し、可動盤を、タイバーに沿って固定盤に対し進退自在に配し、
   型開閉装置を駆動して可動盤を固定盤に押圧して型閉じした後、タイバー可動盤側の端部寄りに形成した係合部に係合する係合手段を、可動盤のタイバー挿通孔に設け、
   ダイバーと協働し、型閉後の可動盤を固定盤にさらに押圧する押圧手段を、固定盤のタイバー挿通孔に備えた、ダイカストマシンの型締装置において、
   鋳造品冷却後の離型工程は、射出シリンダの前進に伴う射出プランジャに押圧され、前記鋳造品と前記可動盤が型開方向に押し戻されて移動することを特徴とするダイカストマシンの型締装置。
2. 前記離型工程において、前記可動盤の後退速度は射出シリンダの前記前進速度に等速となるよう前記型開閉装置が制御されることを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシンの型締装置。
3. 前記離型工程の後、前記型開閉装置を駆動して高速型開を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイカストマシンの型締装置。
4. 前記鋳造品冷却後の離型工程に先立ち、前記押圧手段の圧力解放と、次いで前記係合手段の解放とを行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のダイカストマシンの型締装置。

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