JP2009131868A - Booster for boosting accumulator in die-casting machine and controlling method thereof - Google Patents

Booster for boosting accumulator in die-casting machine and controlling method thereof Download PDF

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Masashi Uchida
正志 内田
Junji Manabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact injecting apparatus required in a die-casting industry at the recent years, for obtaining the high quality casting, a high speed injection and raised pressure can be realized. <P>SOLUTION: In the injecting apparatus in the die-casting machine, provided with; an accumulator for filling up, with which hydraulic oil is supplied into a head side of an injecting piston during filling-up process for injection-filling up the molten metal into a die cavity with the movement of the injecting piston; an accumulator for raising pressure, supplying the high pressure hydraulic oil storing up in the head side of the injecting piston during raising the pressure after completing the filling-up pressure; the booster for storing pressure of the high pressure hydraulic oil in the accumulator for raising pressure; and an accumulator raising pressure valve for operating the booster. The booster is composed of a booster body provided with one of head chamber and two rod chambers, and both-rod type booster piston, and has the structure, in which the high pressure hydraulic oil can alternately and continuously be injected from two rod chambers accompanied with the reciprocating motion. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルミニウムなどの溶湯を金型キャビティ内に射出充填し、金属製の部品を鋳造するダイカストマシンの射出装置に係り、昇圧用アキュムレータを畜圧するためのブースタ装置及びその制御方法を提供するものである。   The present invention relates to an injection device of a die casting machine that injects and fills a molten metal such as aluminum into a mold cavity and casts a metal part, and provides a booster device and a method for controlling the booster accumulator. Is.

まず、横型のダイカストマシンによる一般的なダイカスト鋳造装置及び方法を、図4を用いて説明する。
ダイカストマシン(鋳造装置)200は、金型装置201と、射出シリンダー202とを具備しており、金型装置201においては、対向する一対の固定プラテン220と可動プラテン221との間に、固定金型218と可動金型219が設けられている。固定金型218と可動金型219は、固定プラテン220と可動プラテン221などで構成される型締装置により閉じられることにより、その間にキャビティ(空洞)222を形成し、キャビティ222内にアルミニウム(AL)などの溶湯が射出充填されて、鋳造成形品が製造される。アルミ溶湯を射出充填するために、射出シリンダー202が設けられており、固定プラテン220には、アルミ溶湯が貯められるプランジャースリーブ217が設けられて、プランジャースリーブ217は、固定プラテン220及び固定金型218を貫通して、キャビティ222に流体連絡する。
First, a general die casting apparatus and method using a horizontal die casting machine will be described with reference to FIG.
A die casting machine (casting apparatus) 200 includes a mold apparatus 201 and an injection cylinder 202. In the mold apparatus 201, a fixed mold is interposed between a pair of opposed fixed platens 220 and a movable platen 221. A mold 218 and a movable mold 219 are provided. The fixed mold 218 and the movable mold 219 are closed by a mold clamping device including the fixed platen 220 and the movable platen 221, thereby forming a cavity 222 therebetween, and aluminum (AL ) And the like are injected and filled to produce a cast product. In order to inject and fill molten aluminum, an injection cylinder 202 is provided, and a fixed platen 220 is provided with a plunger sleeve 217 for storing molten aluminum, and the plunger sleeve 217 includes a fixed platen 220 and a fixed metal. Through the mold 218 and in fluid communication with the cavity 222.

射出シリンダー202は、アルミ溶湯を射出するための油圧駆動の往復動ピストン/シリンダーである。射出シリンダー202は、射出シリンダー本体216とピストン203とを具備する。ピストン203は、プランジャースリーブ217に係合する。ピストン203は、図4において左端にシリンダーピストンヘッド215を具備し、そのシリンダーピストンヘッド215と一体化しているピストンロッド214に射出カップリング213でプランジャーロッド212が連結され、その先にプランジャーチップ211が取り付けられている。プランジャーチップ211は、プランジャースリーブ217内に嵌合し、プランジャースリーブ217内で往復運動して、プランジャースリーブ217内のアルミ溶湯を圧送することにより、アルミ溶湯をキャビティ222内に射出充填する。
本実施の形態において、射出シリンダー202は、油圧式であるので、作動油をシリンダー本体216のヘッド側に供給して、シリンダーピストンヘッド215及びピストンロッド214を駆動し、プランジャースリーブ217に貯められたアルミ(AL)溶湯をプランジャーチップ211で押して、固定金型218、可動金型219から形成されるキャビティ(空洞)222に射出充填して鋳造成形する。
The injection cylinder 202 is a hydraulically driven reciprocating piston / cylinder for injecting molten aluminum. The injection cylinder 202 includes an injection cylinder body 216 and a piston 203. The piston 203 engages with the plunger sleeve 217. The piston 203 includes a cylinder piston head 215 at the left end in FIG. 4, and a plunger rod 212 is connected to a piston rod 214 integrated with the cylinder piston head 215 by an injection coupling 213, and a plunger tip is provided at the tip. 211 is attached. The plunger tip 211 is fitted in the plunger sleeve 217, reciprocates in the plunger sleeve 217, and pumps the molten aluminum in the plunger sleeve 217 to inject and fill the molten aluminum into the cavity 222. To do.
In the present embodiment, since the injection cylinder 202 is hydraulic, hydraulic oil is supplied to the head side of the cylinder body 216 to drive the cylinder piston head 215 and the piston rod 214, and is stored in the plunger sleeve 217. The molten aluminum (AL) is pushed by the plunger tip 211 and injected into the cavity (cavity) 222 formed from the fixed mold 218 and the movable mold 219 to be cast.

ここで、溶湯をキャビティ内に射出充填する際の射出速度や射出圧力を、適切に設定し制御することが、良品を鋳造するためには極めて重要である。
一般的な鋳造の射出速度と射出圧力のパターンを、図5を用いて説明する。図5の射出圧力は、射出シリンダーのヘッド室の圧力である。
射出充填が開始される前の給湯工程において、図示せぬ給湯装置により溶湯が射出スリーブ217内に注湯され、射出開始状態となる。(図4参照)
Here, in order to cast a non-defective product, it is important to appropriately set and control the injection speed and the injection pressure when the molten metal is injected into the cavity.
A general casting injection speed and injection pressure pattern will be described with reference to FIG. The injection pressure in FIG. 5 is the pressure in the head chamber of the injection cylinder.
In the hot water supply process before the injection filling is started, the molten metal is poured into the injection sleeve 217 by a hot water supply device (not shown), and the injection is started. (See Figure 4)

この状態から、図5に示すように、まず低速の射出速度でプランジャーチップ211を前進させ、射出スリーブ217の内部で溶湯が波立ち空気を巻き込まないようにする。プランジャーチップ211が前進し、溶湯が射出スリーブ217の上壁まで達し更に湯面がキャビティ222の入り口近傍まで上昇すると、高速射出に切替えられる。(射出ストロークセンサの位置検知による)
高速射出工程では、プランジャーチップ211等を一気に加速し、高速でキャビティ222内に溶湯を射出充填する。これは、溶湯が低温であるキャビティ222の表面に接触すると瞬時に凝固するためであり、できるだけ高速で凝固する前に充填することが、良品の鋳造のためには望ましい。
そして、キャビティ222内に溶湯が完全に充填する直前なると、サージ圧によるバリの発生を防止するため射出速度は下げられる。
キャビティ222内に溶湯が完全に充填すると、射出圧力(射出シリンダーのヘッド側圧力)が上昇するので、圧力センサの測定値が設定切替圧力以上になった時に、次の昇圧工程に切替える。
昇圧工程では、あまり早く圧力を上昇させるとバリが発生し、また遅いと引け巣が発生するので、適切な昇圧速度で上昇させる。また、空気の巻き込みによる空洞や引け巣を押し潰すため高い圧力まで昇圧することが必要である。そして、高い昇圧圧力で一定時間保持し、溶湯が凝固冷却して収縮する分、プランジャーチップ211を前進させる。
From this state, as shown in FIG. 5, first, the plunger tip 211 is advanced at a low injection speed so that the molten metal does not engulf air inside the injection sleeve 217. When the plunger tip 211 moves forward, the molten metal reaches the upper wall of the injection sleeve 217 and the molten metal surface rises to the vicinity of the entrance of the cavity 222, the high-speed injection is switched. (By detecting the position of the injection stroke sensor)
In the high-speed injection process, the plunger tip 211 and the like are accelerated at a stroke, and the molten metal is injected and filled into the cavity 222 at a high speed. This is because the molten metal instantly solidifies when it comes into contact with the surface of the cavity 222 at a low temperature, and filling before solidifying as fast as possible is desirable for good casting.
Then, immediately before the molten metal is completely filled in the cavity 222, the injection speed is reduced in order to prevent generation of burrs due to surge pressure.
When the molten metal is completely filled in the cavity 222, the injection pressure (head pressure of the injection cylinder) rises. Therefore, when the measured value of the pressure sensor becomes equal to or higher than the set switching pressure, the next pressure increasing process is performed.
In the pressurization process, if the pressure is raised too early, burrs are generated, and if it is late, shrinkage cavities are generated. Therefore, the pressure is increased at an appropriate pressure increase rate. Further, it is necessary to increase the pressure to a high pressure in order to crush cavities and shrinkage cavities caused by air entrainment. Then, the plunger tip 211 is moved forward by the amount that the molten metal is solidified, cooled, and contracted for a certain period of time at a high pressure increase.

このような高速射出と高い昇圧圧力を実現するため、射出用と昇圧用の2つのアキュムレータを備えた射出装置が考案されている。さらに、鋳造品品質の向上を目的に昇圧圧力をより高くするため、昇圧用のアキュムレータを高圧に畜圧する装置および方法も考案されている。   In order to realize such a high-speed injection and a high pressure increase pressure, an injection device including two accumulators for injection and pressure increase has been devised. Furthermore, in order to increase the pressurization pressure for the purpose of improving the quality of the cast product, an apparatus and a method have been devised for boosting the accumulator for pressurization to a high pressure.

例えば、特許文献1では、油圧ポンプから吐出された作動油を、片ロッド式の増圧(昇圧)用ブースタの大径側油室に導入し、小径側油室から高圧にブーストされた作動油を吐出し増圧(昇圧)用ピストンアキュムレータを畜圧する方法が開示されている。
また、特許文献2では、射出シリンダーのヘッド側とロッド側の面積差を利用し増圧(昇圧)用アキュムレータに高圧の作動油を畜圧する方法が開示されている。
For example, in Patent Document 1, hydraulic oil discharged from a hydraulic pump is introduced into a large-diameter side oil chamber of a one-rod booster (pressure increase) booster, and the hydraulic oil is boosted to a high pressure from a small-diameter side oil chamber. Is disclosed, and a pressure accumulating (pressure increasing) piston accumulator is discharged.
Further, Patent Document 2 discloses a method in which high pressure hydraulic oil is stored in a pressure increasing (pressure increasing) accumulator using an area difference between a head side and a rod side of an injection cylinder.

特開平08−71725号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-71725 特許第3662001号公報Japanese Patent No. 3662001

しかしながら、特許文献1に記載の射出装置では、増圧(昇圧)用ピストンアキュムレータを畜圧するためのブースタが片ロッド式であるため、ピストンが作動油を吸い込みながら戻る動作が必要であり、高圧の作動油を吐出する動作が一時中断することになり畜圧に時間がかかっていた。そのため大型のブースタが必要になり装置が大きくなっていた。
また、先行文献2に記載の射出装置では、射出シリンダーのロッド側室において増圧された高圧油を発生させるため、ロッド側室及びパッキン類を高圧に耐える構造に設計する必要があった。
However, in the injection device described in Patent Document 1, since the booster for boosting the pressure (pressure increase) piston accumulator is a single rod type, the piston needs to return while sucking the hydraulic oil. The operation of discharging the hydraulic oil was temporarily interrupted, and it took time for animal pressure. For this reason, a large booster is required and the apparatus is large.
In addition, in the injection device described in the prior art document 2, in order to generate high-pressure oil that has been pressurized in the rod side chamber of the injection cylinder, it is necessary to design the rod side chamber and the packing to have a structure that can withstand high pressure.

本発明では、こうした従来の射出装置、油圧回路の欠点を解決し、コンパクトで短時間での畜圧が可能なブースタ装置を提供することを意図している。   In the present invention, it is intended to provide a booster device that solves the disadvantages of the conventional injection device and hydraulic circuit and is compact and capable of animal pressure in a short time.

以上の課題を解決するために、第1の本発明では、射出ピストンの動作により溶湯を金型キャビティへ射出充填する充填工程中に、射出ピストンのヘッド側へ作動油を供給する充填用アキュムレータと、充填工程完了後の昇圧工程中に射出ピストンのヘッド側へ蓄圧された高圧の作動油を供給する昇圧用アキュムレータと、昇圧用アキュムレータに高圧作動油を畜圧するためのブースタと、ブースタを動作させるための昇圧用アキュムレータ畜圧弁とを備えたダイカストマシンの射出装置において、ブースタは1つのヘッド室と2つのロッド室からなるブースタ本体と、両ロッド式のブースタピストンとから構成され、ブースタピストンの往復運動にともない2つのロッド室から交互にかつ連続的に高圧の作動油を吐出可能である構造とした。   In order to solve the above-described problems, in the first aspect of the present invention, a filling accumulator that supplies hydraulic oil to the head side of the injection piston during the filling step of injecting and filling the molten metal into the mold cavity by the operation of the injection piston is provided. The boosting accumulator that supplies the high-pressure hydraulic fluid accumulated in the head side of the injection piston during the boosting step after the filling step is completed, the booster for stocking the high-pressure hydraulic fluid to the boosting accumulator, and the booster are operated. In a die casting machine injection apparatus equipped with a boosting accumulator animal pressure valve for booster, the booster is composed of a booster body composed of one head chamber and two rod chambers, and a double rod type booster piston, and the booster piston reciprocates. A structure that allows high pressure hydraulic oil to be discharged alternately and continuously from the two rod chambers as a result of movement.

また、第2の本発明では、第1の発明による射出装置を用いた昇圧用アキュムレータの畜圧工程制御方法であって、昇圧用アキュムレータ畜圧弁の励磁と消磁を繰り返すことにより、ブースタピストンを往復運動させ連続的に高圧の作動油を吐出して、昇圧用アキュムレータを畜圧するとともに、昇圧用アキュムレータの圧力を圧力センサで測定し、測定圧力が設定畜圧値に達すると畜圧工程を終了する制御方法とした。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a boosting accumulator using the injection device according to the first aspect of the invention, wherein the booster piston is reciprocated by repeating excitation and demagnetization of the boosting accumulator storage pressure valve. The pressure accumulator is pressurized by exercising and continuously discharging high pressure hydraulic oil, and the pressure of the pressure accumulator is measured by a pressure sensor. When the measured pressure reaches the set pressure value, the stock pressure process is terminated. The control method was used.

本発明では、下記のような優れた効果を発揮する。
(1)ブースタピストンの往復運動中において高圧の作動油を連続的に吐出できるので、短時間で昇圧用アキュムレータの畜圧が可能となる。
(2)ブースタの小型化が可能となり、射出用油圧装置がコンパクトになる。
In the present invention, the following excellent effects are exhibited.
(1) Since the high pressure hydraulic oil can be continuously discharged during the reciprocating motion of the booster piston, it is possible to reduce the pressure of the pressure increasing accumulator in a short time.
(2) The booster can be downsized and the injection hydraulic device can be made compact.

以下、図面に基づいて、本発明に係るダイカストマシンの射出装置、油圧装置及びその制御方法に関する実施例を詳細に説明する。図1〜図3はいずれも本発明の実施例に係り、図1は射出装置の油圧回路図、図2及び図3は昇圧用アキュムレータを畜圧するための油圧回路を示し、畜圧中における作動油の流れ等の状態を表す図である。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments relating to an injection device, a hydraulic device, and a control method for a die casting machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 3 all relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an injection device, FIGS. 2 and 3 show a hydraulic circuit for accumulating a pressure accumulator, and an operation during the accumulating pressure is shown. It is a figure showing states, such as a flow of oil.

本実施の形態においても、金型装置、射出プランジャー、射出シリンダー等は図4に示す一般的なダイカストマシンと同様であるが、射出装置の油圧回路、油圧装置、及び制御方法に特徴を有する。   Also in the present embodiment, the mold device, injection plunger, injection cylinder, etc. are the same as those in the general die casting machine shown in FIG. 4, but are characterized by the hydraulic circuit, hydraulic device, and control method of the injection device. .

図1は、射出装置の油圧回路を示しており、射出シリンダー1のヘッド側には、射出用及び昇圧用の回路と、射出ピストン2を前後進させるための回路が連絡している。
まず、射出用回路は、射出シリンダー1のヘッド室からチェック弁を介して射出前進用開閉弁8、射出用アキュムレータ5とガスボトル7が直列的に回路接続している。射出用アキュムレータ5を畜圧するための射出用畜圧弁15、チェック弁とポンプAが途中で分岐して回路接続されている。
昇圧用の回路には、昇圧時間制御弁14と昇圧用開閉弁9と昇圧用アキュムレータ6が接続されており、途中で分岐して、チェック弁、ブースタ3、昇圧用畜圧弁16及びポンプBに回路接続されている。
さらに、射出ピストン前後進用回路は、射出前後進切替弁11及びチェック弁を経由してポンプBと接続されている。
FIG. 1 shows a hydraulic circuit of an injection device, and an injection and boosting circuit and a circuit for moving the injection piston 2 back and forth are connected to the head side of the injection cylinder 1.
First, in the injection circuit, the injection forward on-off valve 8, the injection accumulator 5, and the gas bottle 7 are connected in series from the head chamber of the injection cylinder 1 through a check valve. An injection animal pressure valve 15 for checking the injection accumulator 5, a check valve, and a pump A are branched and connected in the circuit.
A boosting time control valve 14, a boosting on-off valve 9, and a boosting accumulator 6 are connected to the boosting circuit, branching on the way, to the check valve, the booster 3, the boosting animal pressure valve 16 and the pump B. The circuit is connected.
Further, the injection piston forward / reverse circuit is connected to the pump B via the injection forward / reverse switching valve 11 and the check valve.

一方、射出シリンダー1のロッド側は、射出速度用開閉弁10、射出速度制御弁13を経由してタンクに接続するとともに、途中で分岐して射出前後進切替弁11を経由して、チェック弁及びポンプBに接続されている。   On the other hand, the rod side of the injection cylinder 1 is connected to the tank via the injection speed on-off valve 10 and the injection speed control valve 13, and is branched halfway through the injection forward / reverse switching valve 11 to check the check valve. And connected to pump B.

射出速度制御弁13と昇圧時間制御弁14は、モータの回転角度を制御することにより、弁の開度を調整できる構造になっている。
また、射出用アキュムレータ5の圧力を測定するために射出用アキュムレータ圧力センサ17、昇圧用アキュムレータの圧力を測定するために昇圧用アキュムレータ圧力センサ18、射出シリンダーのヘッド室の圧力を測定するために射出圧力センサ19がそれぞれの回路に接続されている。
The injection speed control valve 13 and the pressure increase time control valve 14 have a structure in which the opening degree of the valve can be adjusted by controlling the rotation angle of the motor.
Also, an injection accumulator pressure sensor 17 for measuring the pressure of the injection accumulator 5, a boost accumulator pressure sensor 18 for measuring the pressure of the boost accumulator, and an injection for measuring the pressure in the head chamber of the injection cylinder. A pressure sensor 19 is connected to each circuit.

次に、昇圧用アキュムレータ6を畜圧するための回路及び畜圧方法を、図2と図3を用いて詳細に説明する。図2において昇圧用畜圧弁16は励磁中であり、図3において消磁中である。また、矢印は、作動油の流れる方向等を示す。
図2に示すよう、ブースタ3においてのブースタ本体3aにブースタピストン4が組み込まれており、ブースタピストン4はピストンヘッド4aとその両端面に固接される左ピストンロッド4bと右ピストンロッド4cから構成される。ブースタ本体3aは、ブースタピストン4aにより仕切られた左ヘッド室3bと右ヘッド室3cからなるヘッド室と、左ピストンロッド4bが挿入されている左ロッド室3d、右ピストンロッド4cが挿入されている右ロッド室3eから構成される。
ポンプB、タンク、昇圧用畜圧弁16、ブースタ3、4つのチェック弁、昇圧用アキュムレータ6及び昇圧用アキュムレータ圧力センサ18の回路の繋がりは、図2に示すとおりである。
Next, a circuit and a method for storing pressure of the boosting accumulator 6 will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 2, the boosting animal pressure valve 16 is being excited, and in FIG. 3 is being demagnetized. Moreover, an arrow shows the direction etc. in which hydraulic fluid flows.
As shown in FIG. 2, a booster piston 4 is incorporated in a booster body 3a in the booster 3, and the booster piston 4 is composed of a piston head 4a and a left piston rod 4b and a right piston rod 4c fixed to both end faces thereof. Is done. The booster body 3a has a head chamber composed of a left head chamber 3b and a right head chamber 3c partitioned by a booster piston 4a, a left rod chamber 3d in which the left piston rod 4b is inserted, and a right piston rod 4c. It is composed of a right rod chamber 3e.
The circuit connections of the pump B, the tank, the boosting animal pressure valve 16, the booster 3, four check valves, the boosting accumulator 6, and the boosting accumulator pressure sensor 18 are as shown in FIG.

図2の状態では、昇圧用畜圧弁16は励磁中で、PポートとBポート、TポートとAポートがつながっており、ポンプBから吐出された作動油はPポート、Bポートを経て途中で分岐し、一方は右ヘッド室3cへ、他方はチェック弁を経由して右ロッド室3eにそれぞれ流入する。各室に流入した作動油の圧力により、ブースタピストン4は左側に押されて移動する。この時、左ヘッド室3bの作動油は昇圧用畜圧弁16を経由してタンクに落ち、左ロッド室3dの作動油は増圧され各チェック弁の作用を受けて昇圧用アキュムレータ6に流入する。   In the state of FIG. 2, the booster pressure control valve 16 is energized, and the P port and the B port and the T port and the A port are connected, and the hydraulic oil discharged from the pump B passes through the P port and the B port. One branch flows into the right head chamber 3c, and the other flows into the right rod chamber 3e via the check valve. The booster piston 4 is pushed to the left and moves by the pressure of the hydraulic oil flowing into each chamber. At this time, the hydraulic fluid in the left head chamber 3b falls into the tank via the boosting pressure control valve 16, and the hydraulic fluid in the left rod chamber 3d is pressurized and flows into the boosting accumulator 6 under the action of each check valve. .

次に図3の状態は、昇圧用畜圧弁16は消磁中で、PポートとAポート、TポートとBポートがつながっており、ポンプBから吐出された作動油はPポート、Aポートを経て途中で分岐し、一方は左ヘッド室3bへ、他方はチェック弁を経由して左ロッド室3dにそれぞれ流入する。各室に流入した作動油の圧力によりブースタピストン4は右側に押されて移動する。この時、右ヘッド室3cの作動油は昇圧用畜圧弁16を経由してタンクに落ち、右ロッド室3eの作動油は増圧され各チェック弁の作用を受けて昇圧用アキュムレータ6に流入する。   Next, in the state of FIG. 3, the boosting pressure control valve 16 is demagnetized, the P port and the A port, the T port and the B port are connected, and the hydraulic oil discharged from the pump B passes through the P port and the A port. Branching on the way, one flows into the left head chamber 3b and the other flows into the left rod chamber 3d via the check valve. The booster piston 4 is pushed to the right and moved by the pressure of the hydraulic oil flowing into each chamber. At this time, the hydraulic oil in the right head chamber 3c falls into the tank via the boosting pressure control valve 16, and the hydraulic oil in the right rod chamber 3e is pressurized and flows into the boosting accumulator 6 under the action of each check valve. .

このように、昇圧用アキュムレータ6の畜圧工程では、昇圧用畜圧弁16の励磁と消磁を繰り返し、ブースタピストン4を往復運動させ、連続的に高圧の作動油を吐出し、昇圧用アキュムレータ6の圧力を高める。励磁と消磁の切替え時間は、ポンプBから吐出される作動油の量とブースタ本体3aの内容積の関係から決まり、ブースタピストン4がストロークエンドに到達するタイミングで行われる。   In this way, in the boosting pressure of the boosting accumulator 6, the boosting booster pressure valve 16 is repeatedly excited and demagnetized to reciprocate the booster piston 4 and continuously discharge high pressure hydraulic oil. Increase pressure. The switching time between excitation and demagnetization is determined by the relationship between the amount of hydraulic oil discharged from the pump B and the internal volume of the booster body 3a, and is performed at the timing when the booster piston 4 reaches the stroke end.

ここで、ピストンヘッド4aの直径をD(mm)、各ピストンロッド4b、4cの直径をd(mm)とし、ポンプBから吐出される作動油の圧力をP(MPa)、ブースタ3から吐出される圧力をP(MPa)とすると、ブースタピストン4に作用する力の釣り合いより、
・(Π・D/4)=P・(Π・d/4)
となり、
=(D/d)・P
となる。
よって、ブースタ3によりポンプBから吐出された作動油の圧力は(D/d)倍になり、昇圧用アキュムレータ6に畜圧される。
Here, the diameter of the piston head 4a is D (mm), the diameter of each piston rod 4b, 4c is d (mm), the pressure of the hydraulic oil discharged from the pump B is P P (MPa), and the booster 3 discharges If the pressure to be applied is P A (MPa), the balance of the forces acting on the booster piston 4
P P · (Π · D 2 /4) = P A · (Π · d 2/4)
And
P A = (D 2 / d 2 ) · P P
It becomes.
Therefore, the pressure of the hydraulic oil discharged from the pump B by the booster 3 becomes (D 2 / d 2 ) times, and the pressure is accumulated in the accumulator 6 for pressure increase.

次に、このように構成された射出用の油圧回路及び油圧装置を用いて、充填工程、昇圧工程の動作及び本発明に係る畜圧工程を制御する方法について、説明する。   Next, a description will be given of a method for controlling the operation of the filling process, the pressure increasing process, and the animal pressure process according to the present invention using the hydraulic circuit and hydraulic device for injection configured as described above.

まず、充填工程に入る前は、射出用アキュムレータ5及び昇圧用アキュムレータ6は、それぞれ畜圧が完了された状態である。
また、射出前進用開閉弁8、昇圧用開閉弁9、射出速度用開閉弁10、射出前後進切替弁11は、それぞれ閉じられ(消磁され)ている。射出速度制御弁13も閉じられているが、昇圧時間制御弁14は所望の昇圧速度になる開度に保たれている。
First, before entering the filling step, the accumulator for injection 5 and the accumulator for boosting 6 are each in a state where the animal pressure has been completed.
Also, the injection forward on-off valve 8, the boosting on-off valve 9, the injection speed on-off valve 10, and the injection forward / backward switching valve 11 are closed (demagnetized). The injection speed control valve 13 is also closed, but the pressurization time control valve 14 is maintained at an opening at which a desired pressure increase speed is obtained.

充填工程では、射出前進用開閉弁8と射出速度用開閉弁が10開かれ射出シリンダー1の射出ピストン2が前進を始める。この時、射出速度制御弁13の開度を操作することにより、ロッド側油室からタンクに戻る油量を調整し、設定された低速射出速度になるよう制御される。
そして図示せぬ射出ストロークセンサが高速射出領域に達したことを検知すると、射出速度制御弁13の開度が大きくなり、所望の高速射出速度になるよう開き量が制御される。
In the filling process, the injection advance on / off valve 8 and the injection speed on / off valve 10 are opened, and the injection piston 2 of the injection cylinder 1 starts to advance. At this time, by controlling the opening degree of the injection speed control valve 13, the amount of oil returning from the rod side oil chamber to the tank is adjusted, and control is performed so that the set low speed injection speed is obtained.
When an unillustrated injection stroke sensor detects that the high-speed injection region has been reached, the opening degree of the injection speed control valve 13 is increased, and the opening amount is controlled so as to obtain a desired high-speed injection speed.

キャビティの中に溶湯が充満する瞬間にサージ圧が発生しバリが出ることを防ぐため、高速射出領域の終盤においては速度が下げられ滑らかに昇圧工程へと移行する。
昇圧工程に移行するタイミングは、射出圧力センサ19で射出圧力の測定値を監視しながら、設定切替圧力に達した瞬間行われ、射出前進用開閉弁8が閉じられるとともに昇圧用開閉弁9が開かれる。
In order to prevent surge pressure from being generated and flashing out at the moment when the molten metal fills the cavity, the speed is lowered at the end of the high-speed injection region, and the process proceeds smoothly to the pressure increasing process.
The timing for proceeding to the boosting process is performed at the moment when the set switching pressure is reached while monitoring the measured value of the injection pressure by the injection pressure sensor 19, and the injection forward on-off valve 8 is closed and the boost on-off valve 9 is opened. It is.

この時、所望の昇圧速度になるよう昇圧時間制御弁14の開き量が調整されている。そして、昇圧用アキュムレータ6の畜圧圧力値より少し下がった圧力で保持される。
凝固収縮のための圧力保持時間が経過すれば、昇圧用開閉弁9及び射出速度用開閉弁10が閉じられ、昇圧工程は終了する。
At this time, the opening amount of the boost time control valve 14 is adjusted so as to obtain a desired boost speed. Then, the pressure is held at a pressure slightly lower than the stock pressure value of the boosting accumulator 6.
When the pressure holding time for coagulation contraction elapses, the boosting on-off valve 9 and the injection speed on-off valve 10 are closed, and the boosting process ends.

その後、型開きとともに射出前後進切替弁11のaソレノイドを励磁して、射出ピストン2を前進し、製品を突き出す。さらに、射出前後進切替弁11のbソレノイドを励磁して、射出ピストン2を射出開始位置まで戻す。   Thereafter, the solenoid a of the injection forward / reverse switching valve 11 is excited together with the mold opening, the injection piston 2 is advanced, and the product is ejected. Further, the b solenoid of the injection forward / reverse switching valve 11 is excited to return the injection piston 2 to the injection start position.

射出用アキュムレータ5を畜圧するには、射出前進用開閉弁8を閉じた状態で射出用畜圧弁15を開き、ポンプAから作動油を吐出し、圧力を射出用アキュムレータ圧力センサ17で検知しながら所望の射出畜圧設定値になるまで作動油を送り込む。
また、昇圧用アキュムレータ6を畜圧するには、昇圧用開閉弁9を閉じた(消磁した)状態で、ポンプBより作動油を吐出する。そして昇圧用畜圧弁16の励磁と消磁を繰り返し、昇圧用アキュムレータ圧力センサ18で圧力を測定しながら予め設定された昇圧畜圧設定値になるまで高圧の作動油を送り込む。そして昇圧用畜圧弁16を消磁して畜圧工程を終了する。
これで、次の給湯工程及び充填工程への準備が完了する。
In order to stock pressure the injection accumulator 5, the injection stock pressure valve 15 is opened with the injection forward on-off valve 8 closed, the hydraulic oil is discharged from the pump A, and the pressure is detected by the injection accumulator pressure sensor 17. Feed hydraulic oil until the desired injection pressure setting is reached.
In order to pressurize the pressure accumulator 6, hydraulic oil is discharged from the pump B with the pressure on-off valve 9 closed (demagnetized). Then, excitation and demagnetization of the pressurizing stock pressure valve 16 are repeated, and high pressure hydraulic oil is sent to the preset boost stock pressure setting value while measuring the pressure with the boost accumulator pressure sensor 18. Then, the boosting pressure control valve 16 is demagnetized to finish the pressure control process.
This completes preparations for the next hot water supply step and filling step.

上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態の油圧回路において、説明を分かり易くするために、基本的に最低限の構成要素だけが記載されているが、装置の機能、制御、配置等に応じて必要な、弁、フィルター、センサ等の構成要素が追加されても良い。
さらに、上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
In the hydraulic circuit of the embodiment described above or shown in the attached drawings, for the sake of easy understanding, only the minimum components are basically described, but the function, control, and arrangement of the device are described. Components such as a valve, a filter, and a sensor that are necessary depending on the above may be added.
Further, the above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the embodiment, and is defined only by matters described in the claims. Forms are also possible.

本発明の実施例に係る射出装置の油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram of an injection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係り、ブースタにより昇圧用アキュムレータを畜圧中で、昇圧用畜圧弁を励磁している時の作動油の流れを説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of hydraulic oil when the boosting accumulator is excited with the booster and the boosting pressure valve is excited by the booster according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係り、ブースタにより昇圧用アキュムレータを畜圧中で、昇圧用畜圧弁を消磁している時の作動油の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the hydraulic fluid when it concerns on the Example of this invention and the accumulator for pressure | voltage rise is stocking pressure with the booster, and the stock pressure valve for pressure | voltage rise is demagnetizing. ダイカストマシンの射出装置及び金型周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the injection device of a die-casting machine, and the structure around a metal mold | die. ダイカストマシンの射出充填時の射出速度・射出圧力を表すグラフである。It is a graph showing the injection speed and injection pressure at the time of injection filling of a die casting machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 射出シリンダー
2 射出ピストン
3 ブースタ
3a ブースタ本体
3b 左ヘッド室
3c 右ヘッド室
3d 左ロッド室
3e 右ロッド室
4 ブースタピストン
4a ピストンヘッド
4b 左ピストンロッド
4c 右ピストンロッド
5 射出用キュムレータ
6 昇圧用キュムレータ
7 ガスボトル
8 射出前進用開閉弁
9 昇圧用開閉弁弁
10 射出速度用開閉弁
11 射出前後進切替弁
13 射出速度制御弁
14 昇圧時間制御弁
15 射出用畜圧弁
16 昇圧用畜圧弁
17 射出用アキュムレータ圧力センサ
18 昇圧用アキュムレータ圧力センサ
19 射出圧力センサ
200 横型のダイカストマシンの要部
201 金型装置
202 射出シリンダー
203 ピストン
211 プランジャーチップ
212 プランジャーロッド
213 カップリング
214 ピストンロッド
215 シリンダーピストンヘッド
216 射出シリンダー本体
217 射出スリーブ
218 固定金型
219 可動金型
220 固定プラテン
221 可動プラテン
222 キャビティ(空洞)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection cylinder 2 Injection piston 3 Booster 3a Booster main body 3b Left head chamber 3c Right head chamber 3d Left rod chamber 3e Right rod chamber 4 Booster piston 4a Piston head 4b Left piston rod 4c Right piston rod 5 Injection cumulator 6 Booster cumulator 7 Gas bottle 8 Injection forward opening / closing valve 9 Boosting opening / closing valve 10 Injection speed opening / closing valve 11 Injection forward / reverse switching valve 13 Injection speed control valve 14 Boosting time control valve 15 Injection boosting pressure valve 16 Boosting boosting pressure valve 17 Injection accumulator Pressure sensor 18 Boosting accumulator pressure sensor 19 Injection pressure sensor 200 Main part of horizontal die casting machine 201 Mold device 202 Injection cylinder 203 Piston 211 Plunger tip 212 Plunger rod 213 Coupling 214 Piston rod 215 Cylinder piston head 216 Injection cylinder body 217 Injection sleeve 218 Fixed mold 219 Movable mold 220 Fixed platen 221 Movable platen 222 Cavity

Claims (2)

射出ピストンの動作により溶湯を金型キャビティへ射出充填する充填工程中に、前記射出ピストンのヘッド側へ作動油を供給する充填用アキュムレータと、充填工程完了後の昇圧工程中に前記射出ピストンのヘッド側へ蓄圧された高圧の作動油を供給する昇圧用アキュムレータと、前記昇圧用アキュムレータに高圧の作動油を畜圧するためのブースタと、前記ブースタを動作させるための昇圧用アキュムレータ畜圧弁とを備えたダイカストマシンの射出装置において、
前記ブースタは、1つのヘッド室と2つのロッド室からなるブースタ本体と、両ロッド式のブースタピストンとから構成され、前記ブースタピストンの往復運動にともない前記2つのロッド室から交互にかつ連続的に高圧の作動油を吐出可能であることを特徴とする、
ダイカストマシンの射出装置。
An accumulator for filling that supplies hydraulic oil to the head side of the injection piston during the filling process of injecting and filling molten metal into the mold cavity by the operation of the injection piston, and a head of the injection piston during the pressurizing process after the filling process is completed A boosting accumulator for supplying high-pressure hydraulic oil accumulated on the side, a booster for boosting the high-pressure hydraulic fluid to the boosting accumulator, and a boosting accumulator pressure-control valve for operating the booster In an injection device of a die casting machine,
The booster includes a booster body composed of one head chamber and two rod chambers, and a double rod type booster piston, and alternately and continuously from the two rod chambers as the booster piston reciprocates. It is possible to discharge high-pressure hydraulic oil,
Die casting machine injection device.
請求項1に記載のダイカストマシンの射出装置を用いた前記昇圧用アキュムレータの畜圧工程制御方法であって、
前記昇圧用アキュムレータ畜圧弁の励磁と消磁を繰り返すことにより、前記ブースタピストンを往復運動させ連続的に高圧の作動油を吐出して、前記昇圧用アキュムレータを畜圧するとともに、前記昇圧用アキュムレータの圧力を圧力センサーで測定し、測定圧力が設定畜圧値に達すると畜圧工程を終了することを特徴とする、
ダイカストマシンの制御方法。
A method for controlling the pressure of an accumulator for boosting using the die casting machine injection device according to claim 1,
By repeating excitation and demagnetization of the boosting accumulator animal pressure valve, the booster piston is reciprocated to continuously discharge high-pressure hydraulic fluid, and the booster accumulator is accumulated and the pressure of the booster accumulator is reduced. Measured with a pressure sensor, the animal pressure process is terminated when the measured pressure reaches the set animal pressure value,
Die casting machine control method.
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