JP2008114234A

JP2008114234A - Die casting machine

Info

Publication number: JP2008114234A
Application number: JP2006297790A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Nakatsuka; 吉久中塚; Takao Nakamura; 孝夫中村
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP5028069B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die casting machine provided with the hydraulic driving source and an electric driving source as the driving source for injection, wherein operation oil for a hydraulic circuit containing a hydraulic driving source can be cooled without using cooling water. <P>SOLUTION: The die casting machine for injecting/filling up molten metal into the die by advancing an injection plunger, is provided with the hydraulic driving source and the electric driving source, as the driving source for injection, wherein a heat-loss quantity (exothermic quantity) per unit time in the hydraulic circuit containing the hydraulic driving source is made smaller than heat-radiating quantity per unit time to the air (outer air) in a heat-radiating part in the hydraulic circuit, and the operation oil for the hydraulic circuit is cooled with the natural heat-radiation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、射出プランジャの前進により金属溶湯を金型内に射出・充填するダイカストマシンに関する。 The present invention relates to a die casting machine that injects and fills a molten metal into a mold by advancing an injection plunger.

溶融金属材料を金型のキャビティ内に射出・充填して製品を得るダイカストマシンはよく知られており、このダイカストマシンにおいては、溶解炉で溶融した金属材料（例えば、Ａｌ合金、Ｍｇ合金など）を１ショット毎にラドルで計量して汲み上げ、汲み上げた金属溶湯（溶融金属材料）を射出スリーブ内に注ぎ込んで、これを射出プランジャの前進動作によって金型のキャビティ内に射出・充填するようにしている。 A die casting machine that obtains a product by injecting and filling a molten metal material into a mold cavity is well known. In this die casting machine, a metal material melted in a melting furnace (for example, Al alloy, Mg alloy, etc.) Each shot is weighed and pumped with a ladle, and the molten metal (molten metal material) is poured into the injection sleeve, and this is injected and filled into the mold cavity by the forward movement of the injection plunger. Yes.

このようなダイカストマシンにおいては、駆動源を油圧駆動源とした油圧式のマシンが、従来はその主流となっていた。しかしながら、油圧式のダイカストマシンは、油による汚損の虞があるため、クリーンな電動式のダイカストマシンへの要望が、近時は高まりつつあり、このような電動式のダイカストマシンとして、例えば、特開２０００−８４６５４号公報（特許文献１）、特開２００１−１１２６号公報（特許文献２）に記載された技術が知られている。これらの特許文献に示された技術においては、射出用電動サーボモータと、昇圧・保圧工程で用いる油圧駆動源としてのアキュームレータとを備え、射出工程の低速射出工程と高速射出工程は射出用電動サーボモータの駆動力のみによって実行し、昇圧工程は射出用電動サーボモータとアキュームレータの駆動力を足し合わせて実行し、昇圧工程に続く保圧工程はアキュームレータの駆動力のみで実行するか、もしくは、昇圧・保圧工程はアキュームレータの駆動力のみで実行するようになっている。
特開２０００−８４６５４号公報特開２００１−１１２６号公報 In such a die casting machine, a hydraulic machine using a drive source as a hydraulic drive source has been the mainstream. However, since there is a risk of oil contamination of hydraulic die casting machines, there is a growing demand for clean electric die casting machines recently. As such electric die casting machines, for example, Techniques described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-84654 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-1126 (Patent Document 2) are known. In the technologies disclosed in these patent documents, an injection electric servo motor and an accumulator as a hydraulic drive source used in the boosting / holding process are provided, and the low-speed injection process and the high-speed injection process of the injection process are the electric motor for injection. It is executed only by the driving force of the servo motor, the boosting step is executed by adding the driving force of the electric servo motor for injection and the accumulator, and the pressure holding step following the boosting step is executed only by the driving force of the accumulator, or The boosting / holding process is executed only by the driving force of the accumulator.
JP 2000-84654 A JP 2001-1126 A

上記した特許文献１、２に示された技術では、射出工程（低速射出工程および高速射出工程）の駆動源を電動サーボモータとして、昇圧・保圧工程のみに油圧駆動源の力を利用するようにしているので、比較的にクリーンな射出系構造とすることができ、したがって、特許文献１、２のダイカストマシンにおいて、型開閉やエジックトなどのマシンの他の駆動源を総て電動駆動源（電動モータ）とするようになせば、マシン全体を比較的にクリーンなものとすることができる。 In the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, the drive source of the injection process (low-speed injection process and high-speed injection process) is an electric servo motor, and the force of the hydraulic drive source is used only for the boosting / holding process. Therefore, a relatively clean injection system structure can be obtained. Therefore, in the die casting machines of Patent Documents 1 and 2, all other drive sources such as mold opening / closing and ejector are electrically driven ( If the electric motor is used, the entire machine can be made relatively clean.

ところで、たとえ一部にのみ油圧回路を用いた構成であっても、従前は油圧回路には冷却水を用いるオイルクーラー（水冷式オイルクーラー）を必要とするのが一般的な考え方であり、ダイスストマシンの油圧回路には水冷式オイルクーラーが設けられていた。これは、従来のダイスストマシンの油圧回路では、推力エネルギーがバルブ絞りなどにより熱エネルギーに変換されてエネルギーの利用効率が悪かったり、油圧ポンプの稼動期間が長くポンプ熱損失が発生するなどといった理由で、作動油が大きく昇温するため、水冷式オイルクーラによって作動油を冷却する必要があったからである。 By the way, even if it is a configuration using a hydraulic circuit only for a part, it is a general idea that an oil cooler (water-cooled oil cooler) that uses cooling water is conventionally required for the hydraulic circuit. A water-cooled oil cooler was installed in the hydraulic circuit of the strike machine. This is because, in the conventional hydraulic circuit of a die machine, the thrust energy is converted into heat energy by a valve throttle or the like, resulting in poor use efficiency of the energy, or the operation period of the hydraulic pump is long and pump heat loss occurs. This is because the temperature of the hydraulic oil increases greatly, and it is necessary to cool the hydraulic oil with a water-cooled oil cooler.

しかしながら、水冷式オイルクーラーを設けると冷却水循環用の配管を必要とし、構造が複雑となってコストアップに繋がり、また、水漏れ対策や水廻りのメンテナンスも必要となる。さらに、無駄な熱エネルギーを水と一緒に排出しているので、エネルギーの利用効率が悪く、省エネの観点でも問題がある。 However, if a water-cooled oil cooler is provided, piping for circulating the cooling water is required, the structure becomes complicated, leading to an increase in cost, and measures against water leakage and maintenance around the water are also required. Furthermore, since wasteful heat energy is discharged together with water, energy use efficiency is poor, and there is a problem in terms of energy saving.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、射出用の駆動源として油圧駆動源と電動駆動源とを備えたダイカストマシンにおいて、油圧駆動源を含む油圧回路の作動油の冷却を、冷却水レスによって行うことを可能とすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to operate a hydraulic circuit including a hydraulic drive source in a die casting machine including a hydraulic drive source and an electric drive source as drive sources for injection. It is to enable cooling of oil without cooling water.

本発明は上記した目的を達成するため、射出プランジャの前進によって金属溶湯を金型内に射出・充填するダイカストマシンにおいて、射出用の駆動源として油圧駆動源と電動駆動源を備え、前記油圧駆動源を含む油圧回路の単位時間当たりの熱損失量（発熱量）を、前記油圧回路における放熱部の空気（外気）への前記単位時間当たりの放熱量よりも小さくして、前記油圧回路の作動油の冷却を自然放熱によって行うように、構成する。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a die casting machine that injects and fills molten metal into a mold by advancing an injection plunger, and includes a hydraulic drive source and an electric drive source as drive sources for injection, and the hydraulic drive The amount of heat loss (heat generation amount) per unit time of the hydraulic circuit including the power source is made smaller than the amount of heat released per unit time to the air (outside air) of the heat radiating section in the hydraulic circuit, and the operation of the hydraulic circuit The oil is cooled by natural heat dissipation.

例えば、射出系の構成を、射出プランジャと一体となって前後進するピストン体をもつ油圧シリンダ全体を、電動サーボモータ（電動駆動源）の駆動力で前後進させ、油圧シリンダの前進用油室にアキュームレータから蓄圧された作動油を送り込むことによって、射出プランジャを前進させると共に、差動圧回路により油圧シリンダの後退用油室内の作動油を前進用油室に送り込み、射出プランジャの先端が固化したビスケットに当接した状態で油圧シリンダ全体を電動サーボモータの駆動力で前進させることにより、射出プランジャを油圧に抗して後退させることによって前進用油室内の作動油をアキュームレータに戻してアキュームレータを蓄圧するようにして、後退用油室には１鋳造サイクル毎に小型油圧ポンプから小量の作動油を送り込むようにすることで、つまり、油圧シリンダによる射出プランジャの前進駆動時に、油圧ポンプでポンプアップした作動油（圧油）を送り続けということを一切せずに、アキュームレータからの圧油と差動圧回路とにより射出プランジャを前進させ、また、アキュームレータの蓄圧にも油圧ポンプを一切使用しないようにすることで、小型油圧ポンプの稼動期間をごく短いものにすることができ、これにより油圧ポンプの作動に伴うポンプ熱損失（ポンプ発熱）を可及的に低減でき、また、アキュームレータと油圧シリンダの前進用油室とを連通させる油路は、両者を連通させている時には絞りのない管路抵抗を殆ど無視できる構成とできるので、管路抵抗による熱損失（管路抵抗による発熱）も殆どなく、たとえ、油圧回路全体で見るとバルブ駆動による熱損失やバルブリークによる熱損失が多少あったとしても、油圧回路全体の熱損失を大幅に低減できる。このため、油圧回路全体の自然放熱による放熱量を、油圧回路全体の熱損失よりも格段に大きくすることができて、油圧回路の作動油の冷却を自然放熱のみによって行うことができ、水冷式オイルクーラーの必要のない冷却水レスの構成で、かつ、放熱ファンや放熱フィンを設けることなしに、作動油の冷却を支障なく行うことができる。したがって、水冷式オイルクーラーやこのクーラーへの冷却水循環用配管が不要となり、構造が簡単となってマシンのコストダウンを図れると共に、水漏れ対策や水廻りのメンテナンスも不要となる。さらに、無駄な熱エネルギーを水と一緒に排出することがないので、エネルギーの利用効率がよく、省エネにも貢献できる。 For example, the structure of the injection system is such that the entire hydraulic cylinder having a piston body that moves forward and backward integrally with the injection plunger is moved forward and backward by the driving force of an electric servo motor (electric drive source), and the hydraulic cylinder for advancing the hydraulic cylinder The hydraulic oil accumulated from the accumulator is fed to the injection plunger to advance, and the differential hydraulic circuit feeds hydraulic oil in the hydraulic cylinder retreating oil chamber to the forward oil chamber, so that the tip of the injection plunger is solidified. By advancing the entire hydraulic cylinder with the driving force of the electric servo motor in contact with the biscuit, the hydraulic fluid in the forward oil chamber is returned to the accumulator by retreating the injection plunger against the hydraulic pressure, and the accumulator is accumulated. Thus, a small amount of hydraulic oil is sent from the small hydraulic pump to the retreating oil chamber every casting cycle. In other words, when the injection plunger is driven forward by the hydraulic cylinder, the hydraulic oil pumped up by the hydraulic pump (pressure oil) is not continuously fed, and the pressure oil from the accumulator is not changed at all. By operating the injection plunger forward with the pressure circuit and not using any hydraulic pump for accumulator pressure accumulation, the operating period of the small hydraulic pump can be made extremely short. Pump heat loss (pump heat generation) due to operation can be reduced as much as possible, and the oil path that connects the accumulator and the hydraulic oil chamber for hydraulic cylinders can be connected without any restriction when both are connected. Can be negligible, so there is almost no heat loss due to pipe resistance (heat generation due to pipe resistance), even if the entire hydraulic circuit is viewed. Heat loss due to heat loss and valve leakage by the valve driving Even slightly, it is possible to significantly reduce the heat loss of the entire hydraulic circuit. For this reason, the amount of heat released by natural heat dissipation of the entire hydraulic circuit can be significantly greater than the heat loss of the entire hydraulic circuit, and the hydraulic fluid in the hydraulic circuit can be cooled only by natural heat dissipation. Cooling oil can be cooled without any trouble without the need for an oil cooler and without a cooling water and without providing a heat radiating fan or heat radiating fins. Therefore, a water-cooled oil cooler and piping for circulating cooling water to the cooler are not required, the structure is simplified and the cost of the machine can be reduced, and countermeasures against water leakage and maintenance around the water are also unnecessary. Furthermore, since wasteful heat energy is not discharged together with water, energy use efficiency is high and it can contribute to energy saving.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係るダイカストマシンの主として射出系メカニズムを示す要部斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a principal perspective view showing mainly an injection system mechanism of a die casting machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment).

図１において、１は主ベース盤、２は、主ベース盤１上に取り付けられた射出系メカニズム用のベース部材、３は、ベース部材２上に取り付けられた保持ブロック、４は、主ベース盤１上に取り付けられた固定ダイプレート、５は、固定ダイプレート４などに保持された支持部材、６は、ベース部材２上に前後進可能であるように設けられた移動体、７は、保持ブロック３と支持部材５との間に架け渡らされ、移動体６の前後進をガイドする複数本のガイドバー、８は、保持ブロック３に取り付けられた１対の射出用の電動サーボモータ、９は、保持ブロック３に回転可能に保持され、対応する電動サーボモータ８の回転をプーリ、ベルトよりなる回転伝達系１１を介して伝達される１対のボールネジ、１０は、対応するボールネジ９とでボールネジ機構を構成し、対応するボールネジ９に螺合されると共に、移動体６にその端部を固定されたナット体、１２は、移動体６に搭載され、移動体６と共に移動する増圧用の１対のアキュームレータ（以下、ＡＣＣと記す）、１３は、移動体６と一体化され、その内部をピストン体を兼ねる射出プランジャ１４が前後進可能な油圧シリンダ、１５は、固定ダイプレート４に取り付けられ、射出プランジャ１４の先端側がその内部で前後進可能な射出スリーブ、１５ａは、射出スリーブ１５に設けた金属溶湯の注入口である。なお、射出プランジャ１４は、油圧シリンダ１３のピストン体に適宜の手段により、一体に連結した構成であっても差し支えない。 In FIG. 1, 1 is a main base board, 2 is a base member for an injection system mechanism mounted on the main base board 1, 3 is a holding block mounted on the base member 2, and 4 is a main base board. 1 is a fixed die plate mounted on 1, 5 is a support member held on the fixed die plate 4, 6 is a movable body provided on the base member 2 so as to be able to move forward and backward, and 7 is a holder A plurality of guide bars, which are bridged between the block 3 and the support member 5 and guide the moving body 6 forward and backward, 8 are a pair of injection electric servomotors attached to the holding block 3, 9 A pair of ball screws 10, which are rotatably held by the holding block 3 and transmit the rotation of the corresponding electric servo motor 8 via a rotation transmission system 11 including a pulley and a belt, Bo The nut body 12, which constitutes a screw mechanism and is screwed to the corresponding ball screw 9 and whose end is fixed to the moving body 6, is mounted on the moving body 6 and moves together with the moving body 6. A pair of accumulators (hereinafter referred to as ACC) 13 is a hydraulic cylinder that is integrated with the moving body 6 and in which an injection plunger 14 that also serves as a piston body can move back and forth, and 15 is attached to the fixed die plate 4 The injection sleeve 14 has an injection sleeve whose front end is movable forward and backward, and 15 a is an injection port for molten metal provided in the injection sleeve 15. The injection plunger 14 may be configured to be integrally connected to the piston body of the hydraulic cylinder 13 by an appropriate means.

本実施形態では、１対の電動サーボモータ８の回転力を、回転伝達系１１を介してボールネジ機構のボールネジ９に伝達してボールネジ９を回転させ、これにより、ボールネジ９に螺合したボールネジ機構のナット体１０を軸方向に前後進させることで、移動体６と共に油圧シリンダ１３を移動させて、射出プランジャ１４を前後進させるようになっている。また、１対のＡＣＣ１２に蓄圧された圧油を、後記する制御弁２１を介して油圧シリンダ１３の前進用油室に送り込むことで、射出プランジャ１４に前進方向の力（増圧圧力）を付与するようになっている。なお、本実施形態のボールネジ機構のボールネジ９は、直径が約１００ｍｍであって、そのリードが２０ｍｍ以上のものを用いており、これにより、ボールネジ９の１回転あたりのナット体１０の軸方向移動距離をある程度以上大きくして、つまり、ボールネジ９の１回転あたりの射出プランジャ１４の前後進速度をある程度以上確保できるようにしてある。また、本実施形態では、電動サーボモータ８とボールネジ機構を２つ設けて、２つの電動サーボモータ８の出力を足し合わせて移動体６（射出プランジャ１４）を軸方向に移動させるようにしているので、大きな推力を得ることができるようになっている。 In the present embodiment, the rotational force of the pair of electric servomotors 8 is transmitted to the ball screw 9 of the ball screw mechanism via the rotation transmission system 11 to rotate the ball screw 9, thereby the ball screw mechanism screwed into the ball screw 9. By moving the nut body 10 back and forth in the axial direction, the hydraulic cylinder 13 is moved together with the moving body 6 to move the injection plunger 14 back and forth. Further, the pressure oil accumulated in the pair of ACCs 12 is fed into the forward oil chamber of the hydraulic cylinder 13 through a control valve 21 described later, thereby applying a forward force (intensified pressure) to the injection plunger 14. It is supposed to be. Note that the ball screw 9 of the ball screw mechanism of the present embodiment has a diameter of about 100 mm and a lead of 20 mm or more, so that the nut body 10 moves in the axial direction per rotation of the ball screw 9. The distance is increased to some extent, that is, the forward / backward moving speed of the injection plunger 14 per rotation of the ball screw 9 can be ensured to some extent. In the present embodiment, two electric servo motors 8 and a ball screw mechanism are provided, and the outputs of the two electric servo motors 8 are added to move the moving body 6 (injection plunger 14) in the axial direction. So you can get a big thrust.

次に、本実施形態のダイカストマシンの射出系メカニズムの油圧系の構成と、射出系メカニズムの動作を、図２〜図５を用いて説明する。図２〜図５は、本実施形態のダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す図であり、図２〜図５において、図１の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してある。 Next, the configuration of the hydraulic system of the injection system mechanism of the die casting machine of the present embodiment and the operation of the injection system mechanism will be described with reference to FIGS. 2 to 5 are diagrams showing the functional configuration of the injection system mechanism of the die casting machine of this embodiment in a simplified manner. In FIGS. 2 to 5, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1. Is attached.

図２〜図５において、２１は、２つのＡＣＣ１２と油圧シリンダ１３の第１油室（前進用油室）１３ａとを接続する油路上に配設され、方向切り替え機能と流量制御機能とを備えた制御弁、２３は、制御弁２１と接続されたタンク、２４は、タンク２３と油圧シリンダ１３の第２油室（後退用油室）１３ｂとを接続する油路上に配設された小容量の油圧ポンプ、２２は、油圧ポンプ２４を駆動するモータ（原動機）、２５は、油圧ポンプ２４と油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂとを接続する油路２６上に配設された逆止弁（サーボバルブ）、２７は、油路２６における逆止弁２５よりも下流側と、油圧シリンダ１３の第１油室１３ａと制御弁２１を接続する油路２８とを、接続する油路、２９は油路２７上に配設された逆止弁、３０は油路２８上に配設された圧力センサである。 2-5, 21 is arrange | positioned on the oil path which connects two ACC12 and the 1st oil chamber (advance oil chamber) 13a of the hydraulic cylinder 13, and is provided with the direction switching function and the flow control function. The control valve 23 is a tank connected to the control valve 21, and 24 is a small capacity disposed on an oil passage connecting the tank 23 and the second oil chamber (reverse oil chamber) 13 b of the hydraulic cylinder 13. The hydraulic pump 22 includes a motor (prime mover) for driving the hydraulic pump 24, and 25 a check valve disposed on an oil passage 26 that connects the hydraulic pump 24 and the second oil chamber 13 b of the hydraulic cylinder 13. (Servo valve) 27 is an oil passage that connects the oil passage 26 downstream of the check valve 25 and an oil passage 28 that connects the first oil chamber 13a of the hydraulic cylinder 13 and the control valve 21; Is a check valve disposed on the oil passage 27, and 30 is an oil passage. 8 is a pressure sensor which is disposed on.

本実施形態では、ＡＣＣ１２、制御弁２１、逆止弁２５、２９、圧力センサ３０は、移動体６と一体となって移動するように、移動体６に搭載されており、モータ２２、タンク２３、ポンプ２４は、固定配置されるようになっている。このような構成とする所以は、ＡＣＣ１２と油圧シリンダ１３との間の油路長を短くして、油圧駆動の応答性を良くし、管路損失を可及的に低減させるためと、移動体６に油圧回路（の一部）を一体に組み込むことで、移動体６に対して油圧回路系を別体とする構成よりも、全体として構造を大幅に簡素化できるためである。 In the present embodiment, the ACC 12, the control valve 21, the check valves 25 and 29, and the pressure sensor 30 are mounted on the moving body 6 so as to move integrally with the moving body 6, and include a motor 22 and a tank 23. The pump 24 is fixedly arranged. The reason for this configuration is that the length of the oil passage between the ACC 12 and the hydraulic cylinder 13 is shortened, the response of the hydraulic drive is improved, and the pipe loss is reduced as much as possible. This is because by integrating the hydraulic circuit (a part of) into 6 integrally, the structure as a whole can be greatly simplified as compared with the configuration in which the hydraulic circuit system is separated from the moving body 6.

射出前の状態では、油圧シリンダ１３内で射出プランジャ１４は最後退位置にあり、制御弁２１は中立位置にあり、ＡＣＣ１２の油室内には所定量・所定圧の圧油が貯えられており、このときＡＣＣ１２のガス室内のガスは、油の圧力により圧縮・昇圧されている。また、射出前の状態を含め、小量の油を油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂへ送り込む工程以外には、油圧ポンプ２４は停止状態におかれている。また、射出前の状態では、ナット体１０（すなわち移動体６）は、最も後退した位置におかれている。 In the state before injection, the injection plunger 14 is in the last retracted position in the hydraulic cylinder 13, the control valve 21 is in the neutral position, and a predetermined amount of pressure oil is stored in the oil chamber of the ACC 12. At this time, the gas in the gas chamber of the ACC 12 is compressed and pressurized by the oil pressure. In addition to the step of feeding a small amount of oil into the second oil chamber 13b of the hydraulic cylinder 13, including the state before injection, the hydraulic pump 24 is in a stopped state. Further, in the state before injection, the nut body 10 (that is, the moving body 6) is in the most retracted position.

このような状態において、射出工程の開始タイミングに至ると、マシン全体の制御を司るシステムコントローラからの指令に基づいて、電動サーボモータ８が、所定方向に、かつ、低速射出工程に設定された速度で回転駆動され、これによって、ボールネジ機構のナット体１０と共に、移動体６、油圧シリンダ１３、射出プランジャ１４が低速（１ｍ／ｓｅｃ未満の速度であり、本実施形態では、例えば０．５２ｍ／ｓｅｃに設定されている）で前進駆動される。つまり、低速射出工程では、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって電動サーボモータ８が駆動制御され、これによって、低速射出工程が実行されて、射出スリープ１５内の金属溶湯が金型のランナ部まで充填され、また、金型のキャビティ内の空気抜きが行われる。そして、システムコントローラは、電動サーボモータ８に付加されたエンコーダからの出力により、移動体６の前進位置を認知して、低速射出工程に設定された距離だけ前進したタイミングで、射出工程を高速射出工程に切り替える。なお、図２は、低速射出工程の完了時の状態を示している。 In such a state, when the start timing of the injection process is reached, the electric servo motor 8 is set in the predetermined direction and the speed set in the low-speed injection process based on a command from the system controller that controls the entire machine. As a result, the moving body 6, the hydraulic cylinder 13, and the injection plunger 14 together with the nut body 10 of the ball screw mechanism are driven at a low speed (less than 1 m / sec. In this embodiment, for example, 0.52 m / sec. Is driven forward. That is, in the low-speed injection process, the electric servo motor 8 is driven and controlled by speed feedback control along the position axis, whereby the low-speed injection process is executed and the molten metal in the injection sleep 15 reaches the runner portion of the mold. Filling and evacuation of the mold cavity are performed. Then, the system controller recognizes the advance position of the moving body 6 based on the output from the encoder added to the electric servo motor 8, and performs the injection process at a high speed at the timing when it has advanced by the distance set in the low speed injection process. Switch to the process. FIG. 2 shows a state when the low-speed injection process is completed.

高速射出工程の開始タイミングとなると、システムコントローラは、電動サーボモータ８に対しては低速射出工程と同様の動作をとらせつつ、図３に示すように、制御弁２１を図示で下位置に切り替える。これによって、ＡＣＣ１２に貯えられた圧油は、圧縮・昇圧されていたガス圧によって、制御弁２１を通じて射出シリンダ１３の第１油室（前進用油室）１３ａに急速に送り込まれ、射出プランジャ１４は移動体６に対して高速（１ｍ／ｓｅｃ以上の速度であり、本実施形態では、例えば７．４８ｍ／ｓｅｃに設定されている）で前進駆動され、このとき、油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂ内の圧油は、油路２６、逆止弁２９、油路２７を通じて、射出シリンダ１３の第１油室１３ａに送り込まれる（つまり、差動圧回路構成によって、油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂ内の圧油は第１油室１３ａに送り込まれる）。この高速射出工程では、電動サーボモータ８が、低速射出工程と同様に移動体６を０．５２ｍ／ｓｅｃで前進駆動しているので、高速射出工程では、射出プランジャ１４は、８．０ｍ／ｓｅｃという高速度で前進駆動され、これによって、金属溶湯が金型のキャビティ内に急速に射出・充填される。そして、システムコントローラは、電動サーボモータ８に付加されたエンコーダからの出力により、移動体６の前進位置を認知して、高速射出工程に設定された距離だけ前進したタイミングで、高速射出工程を完了させ、工程を増圧工程に切り替える。なお、図３は、高速射出工程の完了時の状態を示しており、図３において、３１は、射出プランジャ１４の先端に当接した射出スリーブ１５内のビスケットを表している。 At the start timing of the high-speed injection process, the system controller switches the control valve 21 to the lower position as shown in FIG. 3 while causing the electric servo motor 8 to perform the same operation as the low-speed injection process. . As a result, the pressure oil stored in the ACC 12 is rapidly sent to the first oil chamber (advance oil chamber) 13a of the injection cylinder 13 through the control valve 21 by the compressed and pressurized gas pressure, and the injection plunger 14 Is driven forward at a high speed relative to the moving body 6 (at a speed of 1 m / sec or higher, and set to 7.48 m / sec in this embodiment, for example). At this time, the second oil in the hydraulic cylinder 13 is driven. The pressure oil in the chamber 13b is sent to the first oil chamber 13a of the injection cylinder 13 through the oil passage 26, the check valve 29, and the oil passage 27 (that is, the second pressure of the hydraulic cylinder 13 by the differential pressure circuit configuration). The pressure oil in the oil chamber 13b is sent to the first oil chamber 13a). In this high-speed injection process, the electric servo motor 8 drives the moving body 6 forward at 0.52 m / sec as in the low-speed injection process. Therefore, in the high-speed injection process, the injection plunger 14 is 8.0 m / sec. As a result, the molten metal is rapidly injected and filled into the mold cavity. Then, the system controller recognizes the advance position of the moving body 6 based on the output from the encoder added to the electric servo motor 8, and completes the high-speed injection process at the timing when it has advanced by the distance set in the high-speed injection process. The process is switched to the pressure increasing process. 3 shows a state when the high-speed injection process is completed. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a biscuit in the injection sleeve 15 that is in contact with the tip of the injection plunger 14.

増圧工程に入ると、システムコントローラは、電動サーボモータ８を射出工程での位置軸に沿った速度フィードバック制御から、時間軸に沿った圧力フィードバック制御に切り替える。なお、本明細書でいう増圧工程とは、前記した特許文献１、２における昇圧・保圧工程に相当するものを指し、プラスチック射出成形における保圧工程に相当するものである。この増圧工程では、システムコントローラは、制御弁２１に図３の状態を維持させつつ、電動サーボモータ８を圧力フィードバック制御して、電動サーボモータ８に増圧工程で設定されている増圧圧力に一致する圧力を出力させる。この増圧工程によって、射出プランジャ１４からビスケット３１を介して金型内の固化し始めた金属に大きな圧力（例えば最大５０ｔｏｎ程度）が付与され、金属の固化・収縮に伴って、射出プランジャ１４は、図３の状態から微量だけ微速前進する。そして、システムコントローラは、時間監視に基づいて、増圧工程の完了タイミングを認知すると、工程を冷却工程に切り替える。 When entering the pressure increasing process, the system controller switches the electric servo motor 8 from the speed feedback control along the position axis in the injection process to the pressure feedback control along the time axis. In addition, the pressure-increasing step referred to in the present specification refers to a step corresponding to the pressure-increasing / holding step in Patent Documents 1 and 2, and corresponds to a pressure-holding step in plastic injection molding. In this pressure-increasing step, the system controller controls the electric servo motor 8 to perform pressure feedback control while maintaining the control valve 21 in the state shown in FIG. To output a pressure that matches. By this pressure increasing step, a large pressure (for example, about 50 tons at the maximum) is applied to the metal that has started to solidify in the mold from the injection plunger 14 via the biscuits 31, and as the metal solidifies and contracts, the injection plunger 14 From the state shown in FIG. Then, when the system controller recognizes the completion timing of the pressure increasing process based on the time monitoring, the system controller switches the process to the cooling process.

なお、本実施形態では、上記の増圧工程は、圧力設定を多段にした、多段の圧力フィードバック制御で実行するようになっており、これによって、精緻で、良品鋳造に大いに貢献できる増圧動作を実現できるようにしている。 In the present embodiment, the above-described pressure-increasing step is executed by multi-stage pressure feedback control in which the pressure setting is multi-staged, and thereby, the pressure-increasing operation that can contribute greatly to precise casting. Can be realized.

なおまた、本実施形態では、射出系をツイン電動モータ方式としているため、個々の射出用の電動サーボモータ８を大容量のものにしなくても、容易に要求される増圧工程の圧力を得ることができる。さらに、電動サーボモータ８の回転を直線運動に変換するボールネジ機構も大型化しなくて済むので、慣性力が高まることがなく、したがって、過渡応答性にも優れたものとなる。 In this embodiment, since the injection system is a twin electric motor system, the required pressure in the pressure-increasing step can be easily obtained even if the electric servo motors 8 for injection are not large in capacity. be able to. Furthermore, since the ball screw mechanism for converting the rotation of the electric servo motor 8 into a linear motion does not need to be increased in size, the inertial force does not increase, and therefore the transient response is excellent.

冷却工程では、システムコントローラは、制御弁２１が図３の状態（制御弁２１が図示で下位置をとった状態）において、電動サーボモータ８を、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって前進方向に駆動制御し、移動体６を前進させる。この移動体６の前進によって射出プランジャ１４は前進方向の力を受けるが、射出プランジャ１４の先端にはビスケット３１が当接しているため射出プランジャ１４は前進することができず、反対に油圧に抗して後退する。これによって、図４に示すように、射出シリンダ１３の第１油室１３ａ内の圧油が制御弁２１を通じて、ＡＣＣ１２の油室内へと戻され、これに伴ってＡＣＣ１２のガス室内のガスが圧縮・昇圧される。そして、ＡＣＣ１２の油室内に所定量・所定圧の圧油が貯えられた（前記した高速射出工程に必要な圧油が貯えられた）タイミングで、システムコントローラは、図５に示すように制御弁２１を図示で上位置に切り替える。然る後、システムコントローラは、油圧ポンプ２４を駆動制御して、高速射出工程で油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂから流出した油に相当する量の油を、油圧ポンプ２４から油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂへと送り込む。これに伴って、高速射出工程で油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂから流出した油に相当する量の油が、制御弁２１を通じてタンク２３に戻される。そして、油圧シリンダ１３内で射出プランジャ１４が最後退位置に至ったタイミングで、システムコントローラは、油圧ポンプ２４を停止させると共に、制御弁２１を中立位置に切り替え、また、電動サーボモータ８を停止させて、冷却工程の終了タイミングを待つ。このとき、射出プランジャ１４の先端は、ビスケット３１に当接した状態となっている。 In the cooling process, the system controller moves the electric servo motor 8 in the forward direction by speed feedback control along the position axis when the control valve 21 is in the state shown in FIG. 3 (the control valve 21 is in the lower position in the figure). Drive control is performed to move the moving body 6 forward. The forward movement of the moving body 6 causes the injection plunger 14 to receive a force in the forward direction. However, since the biscuit 31 is in contact with the tip of the injection plunger 14, the injection plunger 14 cannot move forward, and resists hydraulic pressure. Then retreat. As a result, as shown in FIG. 4, the pressure oil in the first oil chamber 13a of the injection cylinder 13 is returned to the oil chamber of the ACC 12 through the control valve 21, and the gas in the gas chamber of the ACC 12 is compressed accordingly. -Boosted. Then, at the timing when a predetermined amount and a predetermined pressure of pressure oil are stored in the oil chamber of the ACC 12 (the pressure oil necessary for the high-speed injection process described above is stored), the system controller controls the control valve as shown in FIG. 21 is switched to the upper position in the figure. After that, the system controller controls the drive of the hydraulic pump 24 so that an amount of oil corresponding to the oil flowing out from the second oil chamber 13b of the hydraulic cylinder 13 in the high-speed injection process is supplied from the hydraulic pump 24 to the hydraulic cylinder 13. Feed into the second oil chamber 13b. Along with this, an amount of oil corresponding to the oil flowing out from the second oil chamber 13 b of the hydraulic cylinder 13 in the high-speed injection process is returned to the tank 23 through the control valve 21. Then, at the timing when the injection plunger 14 reaches the last retracted position in the hydraulic cylinder 13, the system controller stops the hydraulic pump 24, switches the control valve 21 to the neutral position, and stops the electric servo motor 8. And wait for the end timing of the cooling process. At this time, the tip of the injection plunger 14 is in contact with the biscuit 31.

ここで、上記の冷却工程において、油圧ポンプ２４から油圧シリンダ１３の第２油室１３ｂへと補充される油の量は、例えば、２つのＡＣＣ１２に貯えられる油の量が１．３リットルである場合には、０．６リットル程度の小量であり、このため、油圧ポンプ２４を非常に小容量のものにし得ると共に、油圧ポンプ２４の稼動（作動）期間もごく短い期間とすることができ、大幅な省エネを図ることが可能となっている。また、タンク２３についても大幅な小容量化が可能なので、この点でも油圧回路系のコンパクト化に貢献できるようになっている。さらに、後述するような理由によって、本実施形態の油圧回路は、油（作動油）の冷却を自然放熱にのみ委ねるようになっていて、水冷式オイルクーラーをもたない構成となっているので、構造の簡素化や省エネに貢献できるなど、種々の利点を有するものとなっている。 Here, in the above cooling process, the amount of oil replenished from the hydraulic pump 24 to the second oil chamber 13b of the hydraulic cylinder 13 is, for example, 1.3 liters of oil stored in the two ACCs 12. In some cases, the volume is as small as about 0.6 liters. Therefore, the hydraulic pump 24 can have a very small capacity, and the operation (operation) period of the hydraulic pump 24 can be made very short. It is possible to save a lot of energy. Further, since the tank 23 can be greatly reduced in capacity, it is possible to contribute to the downsizing of the hydraulic circuit system in this respect. Furthermore, for the reasons described later, the hydraulic circuit of the present embodiment is configured to leave the cooling of the oil (hydraulic oil) only to natural heat dissipation, and does not have a water-cooled oil cooler. It has various advantages such as simplifying the structure and contributing to energy saving.

冷却工程が終了すると、システムコントローラは、後記するように、型開き工程を実行させ、この型開き動作と同期して、電動サーボモータ８を、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって前進方向に駆動制御して、移動体６を前進させる。そして、これによって、射出プランジャ１４によってビスケット３１を押し出すビスケット押出工程を、型開きと同期させて実行させる。 When the cooling process is completed, the system controller executes the mold opening process as described later, and drives the electric servo motor 8 in the forward direction by speed feedback control along the position axis in synchronization with the mold opening operation. The moving body 6 is advanced by controlling. And thereby, the biscuit extrusion process which extrudes the biscuit 31 by the injection plunger 14 is performed synchronizing with mold opening.

ビスケット押出工程が完了した後の適宜のタイミングで、システムコントローラは、射出プランジャ１４を後退させる工程をとり、電動サーボモータ８を、位置軸に沿った速度フィードバック制御によって後退方向に駆動制御して、移動体６を後退させる。そして、移動体６が最後退位置まで後退したタイミングで、システムコントローラは、電動サーボモータ８を停止させる。 At an appropriate timing after the biscuit extrusion process is completed, the system controller takes a step of retracting the injection plunger 14 and drives and controls the electric servo motor 8 in the backward direction by speed feedback control along the position axis. The moving body 6 is moved backward. Then, the system controller stops the electric servo motor 8 at the timing when the moving body 6 moves backward to the last retracted position.

図６は、上述した射出系メカニズムの動作に関連する工程と、速度設定値と、圧力設定値との関係を示す図である。図６において、高速射出工程と増圧工程とを除いて、速度設定値は、電動サーボモータ８を速度フィードバックするための設定値であり、高速射出工程における電動サーボモータ８への速度設定値は、低速射出工程での設定値と一致する。また、圧力設定値は、増圧工程のみが圧力フィードバックをするための設定となっている。 FIG. 6 is a diagram showing a relationship among the steps related to the operation of the injection mechanism described above, the speed set value, and the pressure set value. In FIG. 6, except for the high speed injection process and the pressure increasing process, the speed setting value is a setting value for speed feedback of the electric servo motor 8, and the speed setting value for the electric servo motor 8 in the high speed injection process is This matches the set value in the low speed injection process. Further, the pressure set value is set to perform pressure feedback only in the pressure increasing process.

図７は、本実施形態のダイカストマシンの射出系、型開閉系、エジェクト系の構成を簡略化して示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a simplified configuration of an injection system, a mold opening / closing system, and an ejection system of the die casting machine of the present embodiment.

図７において、４１は固定ダイプレート４に搭載された固定側金型、４２は図示せぬタイバーに案内されて前後進可能である可動ダイプレート、４３は可動ダイプレート４２に搭載された可動側金型、４４は型締め状態の両金型４１、４３で形成されるキャビティ、４５はキャビティ４４などに充填された金属材料、４６は可動ダイプレート４２に対して相対的に前後進可能なエジェクト部材、４７はエジェクト部材４６と一体のエジェクトピンである。 In FIG. 7, reference numeral 41 denotes a fixed die mounted on the fixed die plate 4, 42 denotes a movable die plate that can be moved forward and backward guided by a tie bar (not shown), and 43 denotes a movable side mounted on the movable die plate 42. Die 44, cavity formed by both molds 41, 43 in a clamped state, 45, a metal material filled in the cavity 44, etc. 46, an eject capable of moving forward and backward relative to the movable die plate 42 A member 47 is an eject pin integrated with the eject member 46.

また、５１は射出用の各電動サーボモータ８をそれぞれ駆動制御する１対のサーボドライバ、５２は、射出用の各電動サーボモータ８の回転をそれぞれ直線運動に変換して、移動体６および射出プランジャ１４を前後進させる１対のボールネジ機構、５３は、射出用の各電動サーボモータ８にそれぞれ付設され、検出信号Ｓ１、Ｓ２を出力するエンコーダである。 Reference numeral 51 denotes a pair of servo drivers that drive and control each electric servomotor 8 for injection, and 52 converts the rotation of each electric servomotor 8 for injection into a linear motion. A pair of ball screw mechanisms 53 for moving the plunger 14 back and forth is an encoder attached to each electric servomotor 8 for injection and outputting detection signals S1 and S2.

また、６１は型開閉用モータを駆動制御するサーボドライバ、６２は型開閉用の電動サーボモータ、６３は、型開閉用の電動サーボモータ６２の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、６４は、ボールネジ機構６３の直線運動を受けて伸張または折り畳み駆動されて、可動ダイプレート４２を前進または後退させるトグルリンク機構、６５は、型開閉用の電動サーボモータ６２に付設され、検出信号Ｓ３を出力するエンコーダである。 61 is a servo driver for driving and controlling the mold opening and closing motor, 62 is an electric servo motor for opening and closing the mold, 63 is a ball screw mechanism that converts the rotation of the electric servo motor 62 for opening and closing the mold into a linear motion, and 64 is A toggle link mechanism 65, which is driven to extend or fold in response to the linear motion of the ball screw mechanism 63 to move the movable die plate 42 forward or backward, is attached to the electric servomotor 62 for opening and closing the mold, and outputs a detection signal S3. It is an encoder.

また、７１はエジックト用モータをそれぞれ駆動制御する１対のサーボドライバ、７２はエジックト用の１対の電動サーボモータ、７３は、エジックト用の各電動サーボモータ７２の回転をそれぞれ直線運動に変換して、エジェクト部材４６およびエジェクトピン４７を前後進させる１対のボールネジ機構、７４は、エジックト用の各電動サーボモータ７２にそれぞれ付設され、検出信号Ｓ４、Ｓ５を出力するエンコーダである。 Reference numeral 71 denotes a pair of servo drivers for driving and controlling the ejector motors, 72 denotes a pair of electric servomotors for the ejector, and 73 converts the rotation of each electric servomotor 72 for the ejector into a linear motion. A pair of ball screw mechanisms 74 for moving the eject member 46 and the eject pin 47 back and forth are encoders attached to the electric servomotors 72 for ejecting and outputting detection signals S4 and S5, respectively.

また、８１は、ダイカストマシン全体の制御を司り、各検出信号Ｓ１〜Ｓ５などを受け取って、各サーボドライバに対して指令信号Ｄ１〜Ｄ５を送出することで、射出系、型開閉系、エジェクト系の動作を制御するシステムコントローラである。 Reference numeral 81 controls the entire die casting machine, receives the detection signals S1 to S5 and sends the command signals D1 to D5 to each servo driver, thereby causing an injection system, a mold opening / closing system, and an ejection system. It is a system controller that controls the operation of the system.

図７に示すように、本実施形態のダイカストマシンは、前述したように射出系の一部に油圧回路を搭載している以外は、電動式のマシンとして構成されており、これにより油汚損の可及的に少ないクリーンなマシンを実現できるようになっている。 As shown in FIG. 7, the die casting machine of the present embodiment is configured as an electric machine except that a hydraulic circuit is mounted on a part of the injection system as described above. It is possible to realize as few clean machines as possible.

また、システムコントローラ８１が、マシン全体の状態を監視して、可動ダイプレート４２の位置と、射出プランジャ１４の位置とを監視して、前記したようにビスケット押出工程を、型開きと同期させて実行させ、互いの開始タイミングを一致させると共に互いの速度を等速にして、ビスケット押し出しと型開きを実行させるので、金属材料４５の固定側金型４１側からの離型が確実に行われ、金属材料４５が確実に可動側金型４３側のみに被着した状態として、型開きが行われるようになっている。 Further, the system controller 81 monitors the state of the entire machine, monitors the position of the movable die plate 42 and the position of the injection plunger 14, and synchronizes the biscuit extrusion process with the mold opening as described above. Since it is executed, the start timing of each other is matched and the speed of each other is made constant, and the biscuit extrusion and mold opening are executed, the mold release of the metal material 45 from the fixed side mold 41 side is performed reliably, The mold opening is performed in a state where the metal material 45 is securely attached only to the movable mold 43 side.

また、増圧工程やビスケット押出工程では大きな力が要求されるが、本実施形態では、射出系をツイン電動モータ方式としているため、個々の射出用の電動サーボモータ８を大容量のものにしなくても、容易に要求される増圧工程の圧力や、要求されるビスケット３１の押し出し力を得ることができる。さらに、射出用の電動サーボモータ８の回転を直線運動に変換するボールネジ機構５２も大型化しなくて済むので、慣性（イナーシャ）が高まることがなく、したがって、過渡応答性にも優れたものとなる。 In addition, a large force is required in the pressure increasing process and the biscuit extrusion process, but in this embodiment, since the injection system is a twin electric motor system, the electric servo motor 8 for individual injection is not made to have a large capacity. However, it is possible to easily obtain the pressure of the pressure-increasing step required and the pushing force of the biscuit 31 required. Further, since the ball screw mechanism 52 that converts the rotation of the electric servomotor 8 for injection into linear motion does not need to be increased in size, inertia (inertia) does not increase, and therefore transient response is excellent. .

これは、エジックト動作においても同様で、可動側金型４３に被着した金属材料４５の突き出しには大きな力が要求されるが、本実施形態では、エジェクト系をツイン電動モータ方式としているため、個々のエジェクト用の電動サーボモータ７２を大容量のものにしなくても、容易に要求される突き出し力を得ることができる。さらに、エジェクト用の電動サーボモータ７２の回転を直線運動に変換するボールネジ機構７３も大型化しなくて済むので、慣性（イナーシャ）が高まることがなく、したがって、過渡応答性にも優れたものとなる。 This is the same in the eject operation, and a large force is required for the protrusion of the metal material 45 attached to the movable mold 43, but in this embodiment, the eject system is a twin electric motor system. Even if the electric servo motor 72 for each eject is not of a large capacity, the required ejecting force can be easily obtained. Further, since the ball screw mechanism 73 that converts the rotation of the ejecting electric servo motor 72 into a linear motion does not need to be increased in size, inertia (inertia) does not increase, and therefore transient response is excellent. .

次に、本実施形態の油圧回路が、油（作動油）の冷却を自然放熱にのみ委ねるようになっていて、水冷式オイルクーラーをもたない構成となっている理由を説明する。本実施形態のダイカストマシンにおいては、鋳造サイクルが４０秒で、１鋳造サイクル毎に油圧ポンプ２４は５秒だけ稼動（作動）し、この油圧ポンプ２４の軸入力を３ｋＷ・ｈ（１ｋＷ・ｈ＝０．８６×ｋｃａｌ）、効率を０．８としたとき、油圧ポンプ２４の熱損失は、３ｋＷ・ｈ×（１−０．８）×（４５０秒／３０００秒）＝０．０７５ｋＷ・ｈとなる。また、サーボバルブ（逆止弁２９）駆動やバルブリークによる熱損失は、最大でも０．２３ｋＷ・ｈである。よって、油圧回路全体での１時間当たりの熱損失は、０．０７５ｋＷ・ｈ＋０．２３ｋＷ・ｈ＝０．３０５ｋＷ・ｈ程度となる。 Next, the reason why the hydraulic circuit of the present embodiment is configured to leave the cooling of the oil (hydraulic oil) only to natural heat radiation and not to have a water-cooled oil cooler will be described. In the die casting machine of this embodiment, the casting cycle is 40 seconds, and the hydraulic pump 24 is operated (operated) for 5 seconds every casting cycle, and the shaft input of the hydraulic pump 24 is set to 3 kW · h (1 kW · h = 0.86 × kcal) and efficiency is 0.8, the heat loss of the hydraulic pump 24 is 3 kW · h × (1−0.8) × (450 seconds / 3000 seconds) = 0.075 kW · h. Become. The heat loss due to driving of the servo valve (check valve 29) and valve leak is 0.23 kW · h at the maximum. Therefore, the heat loss per hour in the entire hydraulic circuit is about 0.075 kW · h + 0.23 kW · h = 0.305 kW · h.

これに対して、タンク２３、ＡＣＣ１２、油圧マニホールドの放熱部の面積は、それぞれ１．２ｍ^２、１．４ｍ^２、１．４ｍ^２であり、油圧回路全体の放熱部の面積は４ｍ^２となり、油温と外気温との差を１５℃とすると、自然放熱（空気放冷）による１時間当たりの放熱量は、０．９ｋＷ・ｈとなる。 In contrast, the tank 23, ACC12, the area of the heat radiating portion of the hydraulic manifold, respectively 1.2 m ^2, 1.4 m ^2, was 1.4 m ^2, the area of the heat radiating portion of the entire hydraulic circuit 4m ² becomes, If the difference between the oil temperature and the outside air temperature is 15 ° C., the amount of heat released per hour by natural heat dissipation (air cooling) is 0.9 kW · h.

よって、水冷式オイルクーラーのない構成で、かつ、放熱ファンや放熱フィンのない構成であっても、本実施形態では、自然放熱（空気放冷）のみによって油（作動油）の冷却を行うことが可能となる。 Therefore, even in a configuration without a water-cooled oil cooler and a configuration without a radiating fan or a radiating fin, in this embodiment, the oil (hydraulic oil) is cooled only by natural heat dissipation (air cooling). Is possible.

以上のように、本実施形態では、油圧シリンダ１３による射出プランジャ１４の前進駆動時に、油圧ポンプ２４でポンプアップした作動油（圧油）を送り続けということを一切せずに、ＡＣＣ１２からの圧油と差動圧回路とにより射出プランジャ１４を前進させ、また、ＡＣＣ１２の蓄圧にも油圧ポンプ２４を一切使用しないようにすることで、小型の油圧ポンプ２４の稼動期間をごく短いものにすることができ、これにより油圧ポンプ２４の作動に伴うポンプ熱損失（ポンプ発熱）を可及的に低減でき、また、ＡＣＣ１２と油圧シリンダ１３の前進用油室１３ａとを連通させる油路は、両者を連通させている時には絞りのない管路抵抗を殆ど無視できる構成となっているので、管路抵抗による熱損失（管路抵抗による発熱）も殆どなく、たとえ、油圧回路全体で見るとバルブ駆動による熱損失やバルブリークによる熱損失が多少あったとしても、油圧回路全体の熱損失を大幅に低減できる。このため、油圧回路全体の自然放熱による放熱量を、油圧回路全体の熱損失よりも格段に大きすることができて、油圧回路の作動油の冷却を自然放熱のみによって行うことができ、水冷式オイルクーラーの必要のない冷却水レスの構成で、かつ、放熱ファンや放熱フィンを設けることなしに、作動油の冷却を支障なく行うことができる。したがって、水冷式オイルクーラーやこのクーラーへの冷却水循環用配管が不要となり、構造が簡単となってマシンのコストダウンを図れると共に、水漏れ対策や水廻りのメンテナンスも不要となる。さらに、無駄な熱エネルギーを水と一緒に排出することがないので、エネルギーの利用効率がよく、省エネにも貢献できる。 As described above, in this embodiment, when the injection plunger 14 is driven forward by the hydraulic cylinder 13, the hydraulic oil pumped up by the hydraulic pump 24 (pressure oil) is not continuously fed, and the pressure from the ACC 12 is not continuously supplied. The operating period of the small hydraulic pump 24 is made extremely short by advancing the injection plunger 14 by the oil and the differential pressure circuit and not using the hydraulic pump 24 for accumulating the ACC 12 at all. As a result, the pump heat loss (pump heat generation) associated with the operation of the hydraulic pump 24 can be reduced as much as possible, and the oil passage connecting the ACC 12 and the forward oil chamber 13a of the hydraulic cylinder 13 Since the pipe resistance without restriction is almost negligible when communicating, there is almost no heat loss due to the pipe resistance (heat generation due to the pipe resistance). For example, when viewed in the entire hydraulic circuit as heat loss due to heat loss and valve leakage by the valve driving was somewhat, it is possible to significantly reduce the heat loss of the entire hydraulic circuit. For this reason, the amount of heat released by natural heat dissipation of the entire hydraulic circuit can be significantly larger than the heat loss of the entire hydraulic circuit, and the hydraulic circuit hydraulic oil can be cooled only by natural heat dissipation, Cooling oil can be cooled without any trouble without the need for an oil cooler and without a cooling water and without providing a heat radiating fan or heat radiating fins. Therefore, a water-cooled oil cooler and piping for circulating cooling water to the cooler are not required, the structure is simplified and the cost of the machine can be reduced, and countermeasures against water leakage and maintenance around the water are also unnecessary. Furthermore, since wasteful heat energy is not discharged together with water, energy use efficiency is high and it can contribute to energy saving.

なお、以上の実施形態では、油圧回路の作動油の冷却を自然放熱のみで行うように構成しているが、場合によっては冷却ファンをオプションにより追加可能として、油圧回路の作動油の冷却を、冷却ファンによる強制空冷と自然放熱とで行うように構成してもよい。このような冷却ファンを設ける構成としても、水冷式オイルクーラーを設ける構成と比べると、構造が簡素で安価である上、水漏れ対策や水廻りのメンテナンスが不要であるなどの大いなる利点がある。 In the above embodiment, the hydraulic fluid of the hydraulic circuit is cooled only by natural heat dissipation.However, in some cases, an optional cooling fan can be added to cool the hydraulic fluid of the hydraulic circuit. You may comprise so that it may perform by forced air cooling and a natural heat radiation with a cooling fan. Compared with a configuration in which a water-cooled oil cooler is provided, the configuration in which such a cooling fan is provided is advantageous in that the structure is simple and inexpensive, and measures against water leakage and maintenance around the water are not required.

本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの主として射出系メカニズムを示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which mainly shows the injection system mechanism of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the function structure of the injection system mechanism of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the function structure of the injection system mechanism of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the function structure of the injection system mechanism of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの射出系メカニズムの機能構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the function structure of the injection system mechanism of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、射出系メカニズムの動作に関連する工程と、速度設定値と、圧力設定値との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the process relevant to operation | movement of the injection system mechanism in the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention, a speed setting value, and a pressure setting value. 本発明の一実施形態に係るダイカストマシンにおける、射出系、型開閉系、エジェクト系の構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the structure of the injection system, type | mold opening / closing system, and eject system in the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１主ベース盤
２射出系メカニズム用のベース部材
３保持ブロック
４固定ダイプレート
５支持部材
６移動体
７ガイドバー
８射出用の電動サーボモータ
９ボールネジ
１０ナット体
１１回転伝達系
１２ＡＣＣ（アキュームレータ）
１３油圧シリンダ
１３ａ第１油室（前進用油室）
１３ｂ第２油室
１４油圧シリンダ
１５射出スリーブ
１５ａ金属溶湯の注入口
２１制御弁
２２モータ（原動機）
２３タンク
２４油圧ポンプ
２５、２９逆止弁
２６、２７、２８油路
３０圧力センサ
３１ビスケット
４１固定側金型
４２可動ダイプレート
４３可動側金型
４４キャビティ
４５金属材料
４６エジェクト部材
４７エジェクトピン
５１サーボドライバ
５２ボールネジ機構
５３エンコーダ
６１サーボドライバ
６２型開閉用の電動サーボモータ
６３ボールネジ機構
６４トグルリンク機構
６５エンコーダ
７１サーボドライバ
７２エジックト用の電動サーボモータ
７３ボールネジ機構
７４エンコーダ
８１システムコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main base board 2 Base member for injection system mechanism 3 Holding block 4 Fixed die plate 5 Support member 6 Moving body 7 Guide bar 8 Electric servo motor for injection 9 Ball screw 10 Nut body 11 Rotation transmission system 12 ACC (accumulator)
13 Hydraulic cylinder 13a First oil chamber (forward oil chamber)
13b Second oil chamber 14 Hydraulic cylinder 15 Injection sleeve 15a Metal injection port 21 Control valve 22 Motor (prime mover)
23 Tank 24 Hydraulic pump 25, 29 Check valve 26, 27, 28 Oil passage 30 Pressure sensor 31 Biscuit 41 Fixed side mold 42 Movable die plate 43 Movable side mold 44 Cavity 45 Metal material 46 Eject member 47 Eject pin 51 Servo Driver 52 Ball screw mechanism 53 Encoder 61 Servo driver 62 Type open / close electric servo motor 63 Ball screw mechanism 64 Toggle link mechanism 65 Encoder 71 Servo driver 72 Electric servo motor for eject 73 Ball screw mechanism 74 Encoder 81 System controller

Claims

In a die casting machine that injects and fills molten metal into the mold by advancing the injection plunger,
A hydraulic drive source and an electric drive source are provided as injection drive sources, and the heat loss amount (heat generation amount) per unit time of the hydraulic circuit including the hydraulic drive source is transferred to the air (outside air) of the heat radiating unit in the hydraulic circuit. The die casting machine is characterized in that the hydraulic oil in the hydraulic circuit is cooled by natural heat radiation, the heat radiation amount of which is smaller than the heat radiation amount per unit time.

In the die casting machine according to claim 1,
The entire hydraulic cylinder having a piston body that moves forward and backward integrally with the injection plunger is moved forward and backward by the driving force of the electric drive source, and the hydraulic oil accumulated from the accumulator is fed into the oil chamber for forward movement of the hydraulic cylinder. Thus, the injection plunger is moved forward, and the hydraulic oil in the backward movement oil chamber of the hydraulic cylinder is sent to the forward movement oil chamber by the differential pressure circuit, and the tip of the injection plunger is in contact with the solidified biscuit The hydraulic cylinder is moved forward by the driving force of the electric drive source, and the injection plunger is moved back against the hydraulic pressure to return the hydraulic oil in the forward oil chamber to the accumulator and accumulate the accumulator. Take the configuration
A die casting machine characterized in that a small amount of hydraulic oil is fed from a small hydraulic pump into the retreating oil chamber of the hydraulic cylinder every casting cycle.

In the die-casting machine according to claim 2,
The die casting machine is characterized in that all of the driving sources of the die casting machine other than the hydraulic driving source for injection are electric driving sources.