JP2009039756A - 成形装置における貯留室への溶湯の供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶湯供給機構によって貯留室へ溶湯を注入する際に、前記貯留室に溶湯を適正に注入し、製品の品質を向上できる成形装置における貯留室への溶湯の供給方法を提供する。
【解決手段】ベッド１１の上面に複数の油圧シリンダ１２を介して下型ユニット１６を昇降動作可能に装着する。下型ユニット１６の中央部に貯留室形成体１９を嵌入固定し、ベッド１１の中央部に装着した油圧シリンダ２０の押出ロッド２３を貯留室形成体１９の内部に挿入する。押出ロッド２３の上面と貯留室形成体１９の内周面とによって形成された貯留室２４の内部に溶湯供給装置４７から溶湯Ｙを注入するに際して、貯留室２４の容積を最小状態とし、押出ロッド２３を下方に移動させて貯留室２４の容積を増大しつつ溶湯Ｙの注入を行う。貯留室２４に注入される溶湯Ｙが貯留室２４の底部で跳ね返ることはなく、溶湯Ｙの注入を適正に行い、成形される製品の品質を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形装置における貯留室への溶湯の供給方法及びその装置に関するものである。

従来、成形装置として、特許文献１に開示されたものが提案されている。この成形装置は、ベッドに対し液圧シリンダを介して下型を昇降可能に装着するとともに、昇降機構により上型を昇降可能に装着し、前記下型の下部に前記両型によって形成される成形用のキャビティに連通する溶湯の貯留室を設けている。又、この成形装置は前記貯留室に前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入し、前記上型を下降させて下型に型合わせした後に、両型を同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出し、製品を成形するように構成されている。
特開２００５‐２９７０６１号公報

ところが、上記従来の成形装置は、溶湯供給機構によって貯留室へ溶湯を注入する際に、前記押出ロッドが下限位置に移動されて、貯留室が最大の容積の状態において、溶湯が貯留室に注入されるようになっていたので、次のような問題があった。即ち、貯留室の上下方向の深さが深い状態で溶湯が貯留室の底部に供給されると、溶湯が底部に衝突して跳ね上がって乱流となり、溶湯に酸化皮膜が生成されてそれが溶湯に混入され、成形される製品の品質を低下させるという問題があった。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、溶湯供給機構によって貯留室へ溶湯を注入する際に、前記貯留室に溶湯を適正に貯留し、製品の品質を向上することができる成形装置における貯留室への溶湯の供給方法及びその装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、該貯留室の容積を増大させながら溶湯の供給を行うようにしたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記下型ユニットが上限位置に保持された状態で、前記押出ロッドが上限位置から下限位置に移動されることによって前記貯留室の容積が増大されることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記下型ユニット及び押出ロッドがともに下限位置に保持された状態で、前記下型ユニットが下限位置から上限位置に移動されることによって前記貯留室の容積が増大されることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、前記押出ロッドの昇降機構を作動して該押出ロッドを下降させて、前記貯留室の容積を増大させながら前記溶湯供給機構による溶湯の供給動作を制御する制御手段を備えたことを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、前記第１昇降機構を作動して下型ユニットを上昇させて、前記貯留室の容積を増大させながら前記溶湯供給機構による溶湯の供給動作を制御する制御手段を備えたことを要旨とする。

（作用）
この発明は貯留室の容積が最小の状態から溶湯供給機構によって溶湯が貯留室に注入されるので、貯留室の底部に溶湯が適正に注入され、溶湯が跳ね上がって乱流になることはなく、貯留室内に溶湯が適正に貯留される。

この発明は溶湯供給機構によって貯留室へ溶湯を注入する際に、前記貯留室に溶湯を適正に貯留することができ、製品の品質を向上することができる。

以下、本発明を具体化した成形装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、ベッド１１の上面には第１昇降機構を構成する油圧シリンダ１２が複数箇所に上向きに立設されている。各油圧シリンダ１２はハウジング１３、ピストン１４及びピストンロッド１５により構成され、各ピストンロッド１５の上端部には下型ユニット１６が上下方向の往復動可能に装着されている。この下型ユニット１６は前記各ピストンロッド１５の上端部に連結されたホルダ１７と、該ホルダ１７の上面１７ａに形成された収容凹所１７ｂに嵌合固定された下型１８とを備えている。前記下型１８の上面１８ａには製品の成形面１８ｂが形成されている。前記ホルダ１７及び下型１８の中央部に上下方向に形成された貫通孔１７ｃ，１８ｃには円筒状の貯留室形成体１９が挿入固定されている。前記ベッド１１の中央部には油圧シリンダ２０が上向きに装着されている。この油圧シリンダ２０は、ハウジング２１、ピストン２２及び該ピストン２２に連結された押出ロッド２３により構成されている。押出ロッド２３の上部は前記貯留室形成体１９の貫通孔１９ａに挿入されている。この押出ロッド２３の上面と前記貯留室形成体１９の貫通孔１９ａとによって、溶湯Ｙの貯留室２４が形成されている。

前記ベッド１１には図示しない例えば油圧シリンダ等よりなる第２昇降機構を介して上型ユニット２５が上下方向の往復動可能に装着されている。この上型ユニット２５は昇降体２６と、該昇降体２６の下面に装着された上型２７とによって構成されている。前記上型２７の下面２７ａには、製品の成形面２７ｂが形成されている。

次に、前記各油圧シリンダ１２及び油圧シリンダ２０を作動させる油圧回路について説明する。
ポンプ３１によってオイルタンク３２から汲み上げられたオイルは、管路３３を介して前記油圧シリンダ１２のピストン側シリンダ室３４に供給されるようになっている。前記管路３３には、閉路ポート３５ａ、供給ポート３５ｂ及び排出ポート３５ｃを有する電磁切換弁３５が接続され、該電磁切換弁３５には圧力調整弁３６が接続されている。前記油圧シリンダ１２のロッド側シリンダ室は大気に開放されている。

前記ポンプ３１は管路４１を介して、前記油圧シリンダ２０のピストン側シリンダ室４２と接続されている。又、ポンプ３１は前記管路４１から分岐された分岐管路４３を介して前記油圧シリンダ２０のロッド側シリンダ室４４と接続されている。前記管路４１と分岐管路４３の分岐部には閉路ポート４５ａ、上昇ポート４５ｂ及び下降ポート４５ｃを有する電磁切換弁４５が設けられ、ポンプ３１からの圧油を前記ピストン側シリンダ室４２又はロッド側シリンダ室４４に切り換え供給するようになっている。前記電磁切換弁４５からオイルタンク３２に至る管路には可変絞り４６が設けられている。

図１に示す溶湯供給装置４７は、下型ユニット１６と上型ユニット２５の型開き状態において、前記貯留室２４に例えばアルミニウム合金等の溶湯Ｙを自動的に供給するように構成されている。この溶湯供給装置４７は溶湯Ｙを貯留するホッパー４８を備えるとともに、該ホッパー４８を水平方向に往復移動する位置切換機構４９（図４参照）と、ホッパー４８を水平状態から傾斜して、ホッパー４８内の溶湯Ｙを前記貯留室２４に注入するためのチルト機構５０（図４参照）とを備えている。

次に、成形装置の各種の動作を制御する制御システムについて図４を中心に説明する。
成形装置の各種の動作を制御するコンピュータを備えた制御装置５１には、前記油圧シリンダ１２を制御する電磁切換弁３５が接続されている。又、制御装置５１には前記油圧シリンダ２０を制御する電磁切換弁４５が接続されている。さらに、前記制御装置５１には前記溶湯供給装置４７のホッパー４８の前記位置切換機構４９及びチルト機構５０が接続されている。

次に、前記のように構成された成形装置の動作について説明する。
図１は前記上型ユニット２５が下型ユニット１６から上方の離型位置に保持されるとともに、ピストン側シリンダ室３４に圧油が供給されて下型ユニット１６が上限位置に保持され、前記油圧シリンダ２０のピストンロッド２３が上限位置に保持されて、前記貯留室２４の容積が最小の状態を示す。又、この状態においては、前記電磁切換弁３５が閉路ポート３５ａに保持され、電磁切換弁４５が閉路ポート４５ａに保持されている。この状態において、図４に示す制御装置５１から前記溶湯供給装置４７の位置切換機構４９に制御信号が出力されて、溶湯Ｙを貯留したホッパー４８が水平状態のまま成形装置から離隔した退避位置から貯留室２４の上方の注入位置に移動される。その後、制御装置５１からチルト機構５０に制御信号が出力されて、ホッパー４８が傾斜され、ホッパー４８内の溶湯Ｙが容積最小状態の貯留室２４の内部に注入される。

前記チルト機構５０による溶湯Ｙの注入開始動作と同期して、制御装置５１から前記電磁切換弁４５に切り換え信号が出力され、電磁切換弁４５が閉路ポート４５ａから下降ポート４５ｃに切り換えられる。（図２参照）これによって、下型ユニット１６が上限位置に保持されたままの状態で、油圧シリンダ２０のピストンロッド２３が下方に移動され、貯留室２４の容積が増大される。この貯留室２４の容積の増大に比例するようにして前記チルト機構５０がホッパー４８の傾斜角を増大させ、貯留室２４の内部に溶湯Ｙを注入する。

図２に示すように、前記油圧シリンダ２０のピストンロッド２３が下限位置に移動され、前記貯留室２４の容積が最大となり、該貯留室２４内に溶湯Ｙが所定量供給されると、チルト機構５０によってホッパー４８が傾斜状態から水平状態に切り換えられるとともに、注入位置から退避位置に移動される。

次に、図２において、図示しない第２昇降機構によって、上型ユニット２５が所定距離だけ下方に移動されると、下型ユニット１６の上面に上型ユニット２５の下面が接触される。この状態で、前記電磁切換弁３５が閉路ポート３５ａから排出ポート３５ｃに切り換えられ、上型ユニット２５がさらに下方に移動されると、貯留室２４内の溶湯Ｙが押出ロッド２３によって上方向に相対的に押し出され、溶湯ＹがキャビティＫ内に供給される。そして、図３に示すように下型ユニット１６及び上型ユニット２５が下限位置に移動された状態で、貯留室２４内の溶湯ＹがキャビティＫに供給され、所望する製品が成形される。この下型ユニット１６と上型ユニット２５の型締め状態において、前記油圧シリンダ２０の押出ロッド２３が上方に移動され、溶湯Ｙに所定の圧力が付与される。

一つの製品の成形動作が終了すると、図３において、上型ユニット２５が図示しない第２昇降機構により上方に移動されるとともに、電磁切換弁３５の排出ポート３５ｃが供給ポート３５ｂに切り換えられて、油圧シリンダ１２のピストン側シリンダ室３４に圧油が供給され、下型ユニット１６が下限位置から上限位置に移動される。又、前記電磁切換弁４５が下降ポート４５ｃから閉路ポート４５ａに切り換えられて、油圧シリンダ２０のピストンロッド２３が下限位置から上限位置に移動され、図１に示す離型状態となる。

上記実施形態の成形装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記下型ユニット１６を上限位置に保持するとともに、前記油圧シリンダ２０のピストンロッド２３を同じく上限位置に保持し、前記貯留室２４の容積が最小の状態で、前記溶湯供給装置４７による溶湯Ｙの貯留室２４への注入動作を開始し、前記押出ロッド２３を下降動作させて前記貯留室２４の容積を増大させながら溶湯Ｙを注入するようにした。このため、溶湯Ｙの注入作業時に溶湯Ｙが貯留室２４の底部に強く衝突してはね返り乱流となるのを防止することができる。従って、貯留室２４内に注入された溶湯Ｙに酸化皮膜が生成されるのを防止して、成形される製品の品質を向上することができる。

（２）上記実施形態では、溶湯Ｙに圧力を付与する前記油圧シリンダ２０のピストンロッド２３を溶湯供給装置４７による溶湯Ｙの注入動作時のみに下降動作させるだけで済むので、専用の部品を別途用意する必要はなく、構造を簡素化し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

次に、この発明の成形装置を具体化した別の実施形態を図５に基づいて説明する。この実施形態の成形装置は、前述した実施形態の成形装置の構成を用いて、次のような動作を制御装置５１によって行わせるようにしたものである。

図５に示すように、上型ユニット２５を下型ユニット１６から離隔した離型位置に保持するとともに、下型ユニット１６及び油圧シリンダ２０のピストンロッド２３を下限位置にそれぞれ保持し、前記貯留室２４の容積を最小状態とする。この状態において、前記溶湯供給装置４７による貯留室２４への溶湯Ｙの注入動作に同期して、前記下型ユニット１６を上昇させて、貯留室２４の容積を増大する。このとき、下型ユニット１６の上昇に伴ってホッパー４８も図示しない昇降機構により上方に移動される。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図示しないが、前記油圧シリンダ２０に代えて、ベッド１１に押出ロッド２３を立設固定してもよい。この場合には下型ユニット１６を下限位置に保持して貯留室２４の容積を最小状態とし、前記下型ユニット１６を上昇させることによって貯留室２４の容積を増大しながら、溶湯Ｙを貯留室２４の内部に注入する。

この発明の成形装置を具体化した一実施形態を示す離型状態の縦断面図。 成形装置の貯留室の内部に溶湯を注入した状態の縦断面図。 成形装置の成形完了状態を示す縦断面図。 成形装置の制御システムを示すブロック回路図。 この発明の成形装置の別の実施形態を示す離型状態の縦断面図。

符号の説明

Ｋ…キャビティ、Ｙ…溶湯、１１…ベッド、１６…下型ユニット、１７ａ，１８ａ…上面、１７ｃ，１８ｃ，１９ａ…貫通孔、２３…押出ロッド、２４…貯留室、２５…上型ユニット。

Claims (5)

1. ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、
   前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、該貯留室の容積を増大させながら溶湯の供給を行うようにしたことを特徴とする成形装置における貯留室への溶湯の供給方法。
2. 請求項１において、前記下型ユニットが上限位置に保持された状態で、前記押出ロッドが上限位置から下限位置に移動されることによって前記貯留室の容積が増大されることを特徴とする成形装置における貯留室への溶湯の供給方法。
3. 請求項１において、前記下型ユニット及び押出ロッドがともに下限位置に保持された状態で、前記下型ユニットが下限位置から上限位置に移動されることによって前記貯留室の容積が増大されることを特徴とする成形装置における貯留室への溶湯の供給方法。
4. ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、
   前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、前記押出ロッドの昇降機構を作動して該押出ロッドを下降させて、前記貯留室の容積を増大させながら前記溶湯供給機構による溶湯の供給動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする成形装置における貯留室への溶湯の供給装置。
5. ベッドに対し第１昇降機構を介して下型ユニットを昇降可能に装着するとともに、第２昇降機構により上型ユニットを昇降可能に装着し、前記下型ユニットに対し前記両型ユニットが型合わせされることにより形成される成形用のキャビティに連通する貫通孔を上下方向に貫通形成し、該貫通孔に対し前記ベッドに上向きに装着された押出ロッドを挿入して、前記貫通孔と押出ロッドの上面とにより溶湯の貯留室を形成し、該貯留室に溶湯を供給するための溶湯供給機構を設け、前記上型ユニットを下降させて下型ユニットに型合わせした後に、両型ユニットを同時に下降させる工程により、前記貯留室の溶湯を前記押出ロッドにより前記キャビティ内に押し出して製品を成形するように構成した成形装置において、
   前記溶湯供給機構により前記貯留室に溶湯を供給する際に、前記第１昇降機構を作動して下型ユニットを上昇させて、前記貯留室の容積を増大させながら前記溶湯供給機構による溶湯の供給動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする成形装置における貯留室への溶湯の供給装置。

Images