JP2009166056A - Molding method and molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイカスト法等の成形方法、及び、ダイカストマシン等の成形機に関する。 The present invention relates to a molding method such as a die casting method and a molding machine such as a die casting machine.
成形機においては、分割面間に成形材料を供給する供給路の、分割面間への連通部(先端)においても、分割面間の成形材料と共に成形材料が凝固して成形品の一部として取り出される。その凝固した部分は、例えば、コールドチャンバダイカストマシン(例えば特許文献1〜3)ではビスケットといわれ、ホットチャンバダイカストマシン(例えば特許文献4及び5)ではスプルーと呼ばれる。
In a molding machine, the molding material coagulates together with the molding material between the divided surfaces at the communicating portion (tip) of the supply path for supplying the molding material between the divided surfaces to the part surface, and forms a part of the molded product. It is taken out. The solidified part is called a biscuit in a cold chamber die casting machine (for example,
このような部分は、素材の無駄ともいえる部分であることから、特許文献4及び5では、スプルーを溶融状態に保ったまま、キャビティ(製品となる部分を形成する空間)の溶湯(溶融状態の金属)を凝固させ、鋳造を終了している。なお、特許文献1〜3は、スリーブ内において前進してスリーブ内の溶湯をキャビティに充填する射出プランジャに対向して、他のプランジャが設けられる技術を開示している。
引用文献4及び5の方法を応用した新たな技術として、スプルー又はビスケットとなるべき溶湯を溶融状態に保ちつつ、キャビティの溶湯を凝固させた後、そのビスケット等になるべき溶湯を供給口から回収することが考えられる。しかし、給湯口に成形材料を回収することが困難な構成の成形機も存在する。例えば、特許文献1〜3のコールドチャンバダイカストマシンでは、水平方向に延びるスリーブの上面に形成された給湯口にラドルにより溶湯を供給している。このような構成のダイカストマシンでは、溶湯の自重に反して給湯口から溶湯を回収することは極めて困難である。
As a new technology applying the methods of cited
本発明の目的は、成形材料の回収を好適にできる成形方法及び成形機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a molding method and a molding machine that can favorably recover the molding material.
本発明の成形方法は、型の分割面間に連通する供給路に設けられた供給口から前記供給路に溶融状態の成形材料を供給し、前記供給路において射出プランジャを前記分割面間側へ前進させて成形材料を前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させる成形方法であって、前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する。 In the molding method of the present invention, a molten molding material is supplied to the supply path from a supply port provided in a supply path communicating between the split surfaces of the mold, and the injection plunger is moved to the side between the split surfaces in the supply path. The mold material is advanced to fill the cavities between the divided surfaces, and the injection plunger applies pressure to the mold material of the cavities through the molding material at the communication portion between the divided surfaces of the supply path. A molding method for solidifying the molding material of the cavity, wherein the molding material of the cavity is solidified while the molding material of the communication portion is in a molten state, and the molding material of the communication portion is separated from the supply port. Recover from a recovery port provided in the supply path.
本発明の成形機は、型の分割面間に連通する供給路を摺動可能な射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する射出プランジャ駆動部と、前記供給路に設けられた供給口から前記供給路に供給された溶融状態の成形材料を、前記射出プランジャを前進させて前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させるように前記射出プランジャ駆動部を制御する制御部と、を有し、前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する。 The molding machine according to the present invention includes an injection plunger that is slidable on a supply path that communicates between divided surfaces of a mold, an injection plunger drive that drives the injection plunger, and the supply from a supply port provided in the supply path. The molten molding material supplied to the passage is advanced into the cavity between the divided surfaces by advancing the injection plunger, and the injection plunger is passed through the molding material at the communication portion between the divided surfaces of the supply passage. And a control unit that controls the injection plunger drive unit so as to solidify the cavity molding material while applying pressure to the cavity molding material, and the molding material of the communication part remains in a molten state. The molding material of the cavity is solidified, and the molding material of the communication portion is recovered from a recovery port provided in the supply path separately from the supply port.
好適には、前記供給路の前記射出プランジャが摺動する部分を構成し、水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延び、上面に前記供給口が開口し、下面且つ前記供給口よりも前記キャビティとは反対側に前記回収口が開口しているスリーブを有し、前記制御部は、前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、前記成形材料が凝固した後、前記射出プランジャを前記回収口よりも前記キャビティとは反対側へ後退させて前記連通部の成形材料が前記回収口に回収されるように前記射出プランジャ駆動部を制御する。 Preferably, the supply plunger constitutes a portion where the injection plunger slides, extends in a horizontal direction or a direction inclined in the horizontal direction, the supply port opens on an upper surface, the lower surface and the cavity more than the supply port A sleeve having an opening on the opposite side to the recovery port, and the control unit has a plunger tip of the injection plunger on the opposite side of the cavity from the supply port, After the molding material is supplied from the supply port to the supply path in a closed position or in a state of being located on the cavity side with respect to the recovery port, and after the molding material is solidified, the injection plunger is moved more than the recovery port. The injection plunger drive unit is controlled so that the molding material of the communication unit is recovered to the recovery port by being retracted to the opposite side of the cavity.
好適には、前記スリーブ内において前記射出プランジャに対向する補助プランジャと、前記補助プランジャを駆動する補助プランジャ駆動部と、を有し、前記制御部は、前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置し、且つ、前記補助プランジャが前記供給口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、前記補助プランジャが前記連通部を挟んで前記射出プランジャと対向した状態で、前記連通部における成形材料を介して前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記補助プランジャを前記キャビティとは反対側へ移動させて前記連通部の成形材料を前記回収口の位置まで押し戻すように前記射出プランジャ駆動部及び前記補助プランジャ駆動部を制御する。 Preferably, the sleeve includes an auxiliary plunger that faces the injection plunger, and an auxiliary plunger driving unit that drives the auxiliary plunger, and the control unit includes a plunger tip of the injection plunger that is connected to the supply port. The position opposite to the cavity, the position closing the recovery port, or positioned closer to the cavity than the recovery port, and the auxiliary plunger positioned closer to the cavity than the supply port In a state, the molding material is supplied from the supply port to the supply path, and the auxiliary plunger faces the injection plunger with the communication portion interposed therebetween, and the molding material in the cavity is formed via the molding material in the communication portion. While applying pressure, the molding material of the cavity is solidified, and the auxiliary plunger is defined as the cavity. For controlling the injection plunger driver and the auxiliary plunger driver molding material of the communicating portion is moved to the contralateral side so push back to the position of the recovery port.
好適には、前記供給口へ溶融状態の成形材料を供給するラドルを有する。 Preferably, a ladle is provided for supplying a molten molding material to the supply port.
好適には、コールドチャンバダイカストマシンである。 A cold chamber die casting machine is preferred.
本発明によれば、成形材料の回収を好適にできる。 According to the present invention, it is possible to suitably recover the molding material.
図1は、本発明の実施形態に係る成形機としてのダイカストマシン(コールドチャンバダイカストマシン)1の要部を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a die casting machine (cold chamber die casting machine) 1 as a molding machine according to an embodiment of the present invention.
ダイカストマシン1は、全体の図示は省略するが、固定金型103及び移動金型105を含む金型101の型開閉及び型締を行う型締装置、型締装置により型締された金型101に形成されたキャビティCaに溶湯を供給する射出装置、並びに、溶湯が固化して形成された成形品を固定金型103又は移動金型105から押し出す押出装置等を含んで構成されている。
The
型締装置は、固定金型103を保持する固定ダイプレート3と、移動金型105を保持する不図示の移動ダイプレートとを有している。移動ダイプレートは、固定ダイプレート3に対して近接又は離間する方向に移動可能に構成されており、移動ダイプレートの固定ダイプレート3に対する移動により、金型101は型開閉がなされる。型締装置は、例えば、横型締式のものであり、固定金型103及び移動金型105は、水平方向(図1の紙面左右方向)において対向している。
The mold clamping device includes a fixed die plate 3 that holds the
なお、型締装置は、油圧シリンダや電動機などの動力源において発生する力を型開閉や型締に直接的に利用する直圧式のものであってもよいし、動力源において発生する力をトグル機構を介して型開閉や型締に利用するトグル式のものであってもよいし、型開閉と型姫とを別々の動力源によって行う複合式のものであってもよい。 The mold clamping device may be a direct pressure type that directly uses a force generated in a power source such as a hydraulic cylinder or an electric motor for mold opening and closing and mold clamping, or a force generated in the power source is toggled. A toggle type used for mold opening / closing and clamping via a mechanism may be used, or a compound type in which mold opening / closing and mold princess are performed by separate power sources may be used.
また、金型101は、型閉されることにより、分割面103aと分割面105aとの間に、製品となる部分を形成するキャビティCa、キャビティCaに連通するゲートGt、及び、ゲートGtに連通するランナRnが形成される。
Further, when the
射出装置は、キャビティCaに連通するスリーブ5と、スリーブ5内を摺動可能な射出プランジャ7と、射出プランジャ7を駆動する射出プランジャ駆動部9とを有している。射出プランジャ駆動部9の駆動力により射出プランジャ7がキャビティCa側に前進することにより、スリーブ5内の溶湯がキャビティCaに充填される。射出装置は、例えば、横射出式のものである。
The injection device includes a
スリーブ5は、例えば、全体として概ね円筒状に形成されており、固定ダイプレート3に対して水平方向に挿通されて固定されている。スリーブ5の先端側(金型101側、紙面左側)には、固定金型103に挿通されて固定された、概ね円筒状の湯口ブシュ11が配置されており、スリーブ5は、湯口ブシュ11を介してキャビティCaに連通されている。スリーブ5は、例えば、低熱伝導率のサーミット材により形成されている。また、湯口ブシュ11は、例えば、セラミック材により形成されている。
The
スリーブ5及び湯口ブシュ11の内部空間は、金型101の分割面間に連通する供給路SRを構成している。供給路SRは、スリーブ5から湯口ブシュ11に亘って、同一の径及び断面形状に形成されるとともに、直線状に延びるように接続されており、射出プランジャ7は、湯口ブシュ11の内部空間まで前進可能である。換言すれば、射出プランジャ7は、金型101内部まで前進可能である。なお、スリーブ5及び湯口ブシュ11は一体化されていてもよい。
The internal space of the
スリーブ5の上面には、スリーブ5内に溶湯を供給するための給湯口5aが形成されている。給湯口5aには、例えば、ラドル13により溶湯が供給される。ラドル13は、例えば、不図示のアームにより駆動され、不図示の保温炉に保持された溶湯を汲み上げて給湯口5aに注ぐ。
A hot
射出プランジャ7は、スリーブ5及び湯口ブシュ11を摺動する射出プランジャチップ15と、射出プランジャチップ15に固定された射出プランジャロッド17とを有している。射出プランジャチップ15は、例えば、給湯口5aを塞ぐことが可能な大きさに形成されている。
The
射出プランジャ駆動部9は、例えば、油圧シリンダにより構成され、特に図示しないが、射出プランジャロッド17に対して直線状に連結されたシリンダロッドと、シリンダロッドに固定されたピストンと、ピストンが摺動するシリンダチューブとを有しており、シリンダチューブのピストンにより区画された2つのシリンダ室に選択的に圧油が供給されることにより、射出プランジャ7をキャビティCa側に前進又はその反対側へ後退させる。
The injection plunger drive unit 9 is constituted by, for example, a hydraulic cylinder, and although not particularly shown, a cylinder rod linearly connected to the
射出プランジャ駆動部9、型締装置及びラドルを駆動するアームの制御は、制御部19によって行われる。制御部19は、例えば、CPU、ROM、RAM、外部記憶装置等を含むコンピュータにより構成されており、予め定められたプログラムやユーザの操作に基づく電気信号を不図示のドライバや油圧回路等を介して射出プランジャ駆動部9等の駆動源へ出力する。
Control of the injection plunger drive unit 9, the mold clamping device, and the arm that drives the ladle is performed by the
供給路SRの金型101の分割面間への連通部は、従来技術においてビスケットが形成されたビスケット空間BSである(図2参照)。本実施形態では、射出プランジャ7を前進させてキャビティCaに溶湯を充填した後、ビスケット空間BSの溶湯を溶融状態としたまま、キャビティCaの溶湯を凝固させて成形品を形成し、鋳造を終了する。ダイカストマシン1は、そのような鋳造を好適に行うために、以下のような構成を有している。
The communication portion between the divided surfaces of the
ダイカストマシン1は、スリーブ5内の溶湯を加熱するためのスリーブ用ヒータ23と、湯口ブシュ11内(ビスケット空間BSを含む)の溶湯を加熱するための湯口ブシュ用ヒータ25とを有している。また、金型101には、ビスケット空間BSとキャビティCaとを連通する部分(ランナRn及びゲートGt)の溶湯の温度を調整するための温調穴THが形成されている。
The
スリーブ用ヒータ23は、例えば、スリーブ5の周囲に配置されたコイルにより構成されており、スリーブ用ヒータ23の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量でスリーブ5内の溶湯を加熱する。スリーブ用ヒータ23は、例えば、スリーブ5の、固定ダイプレート3の背後に突出した部分に亘って配置されている。
The
湯口ブシュ用ヒータ25は、例えば、湯口ブシュ11の周囲に配置されたコイルにより構成されており、湯口ブシュ用ヒータ25の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量で湯口ブシュ11内の溶湯を加熱する。湯口ブシュ用ヒータ25は、例えば、湯口ブシュ11全体に亘って配置されている。
The
温調穴THは、例えば、ランナRn及びゲートGt(主としてランナRn)の周囲に、固定金型103及び移動金型105のそれぞれに独立して設けられている。温調穴THには冷媒(例えば水)が流れ、冷媒はランナRn及びゲートGtの溶湯を冷却して溶湯の凝固を促す。温調穴THを流れる冷媒の温度や流量は、不図示のポンプや凝縮器等により制御される。
For example, the temperature adjustment hole TH is provided independently of each of the fixed
また、ビスケット空間BSにおける温度を検出する温度センサ29と、ランナRnの温度を検出する温度センサ31とを有している。温度センサ31は、例えば、ビスケット空間BSに隣接して湯口ブシュ11に固定されている。温度センサ31は、例えば、ランナRnに隣接して固定金型103に固定されている。
Moreover, it has the
温度センサ29及び31は、これらの周囲の温度に応じた電気信号を制御部19に出力する。制御部19は、これらの温度センサからの信号に基づいて、スリーブ用ヒータ23及び湯口ブシュ用ヒータ25、並びに、温調穴THに冷媒を流すポンプ等の動作を制御する。
The
例えば、制御部19は、スリーブ5、及び、湯口ブシュ11内に溶湯があるときは、当該溶湯が凝固しないように、当該溶湯の温度が一定の閾値以上に保たれるようにスリーブ用ヒータ23及び湯口ブシュ用ヒータ25を制御する。また、制御部19は、ランナRn及びゲートGtに溶湯が供給されたときは、当該溶湯が凝固するように、当該溶湯の温度が一定の閾値以下になるように温調穴THに流れる冷媒の流量等を制御する。ただし、制御部19は、ランナRn及びゲートGtの溶湯が、キャビティCaの溶湯よりも先に凝固しないように当該溶湯の温度を調整する。
For example, when there is a molten metal in the
さらに、ダイカストマシン1は、上記のようにキャビティCaの溶湯が凝固するまで溶融状態に保たれた、ビスケット空間BSの溶湯の回収を好適に行うために、以下の構成を有している。
Furthermore, the
スリーブ5の下面には、給湯口5aよりもキャビティCaとは反対側において、回収口5bが開口している。回収口5bには、例えば、回収管14が接続されており、回収管14は、例えば、ラドル13が溶湯を汲み出す保温炉まで延びている。回収口5bに流れ込んだ溶湯は、例えば、自重により回収管14を介して保温炉へ流れ、又は、電磁ポンプやメカニカルポンプ等により保温炉へ送出される。
A
回収管14の周囲には、回収管14内の溶湯を加熱するための回収管用ヒータ22が設けられている。回収管用ヒータ22は、例えば、回収管14の周囲に配置されたコイルにより構成されており、回収管用ヒータ22の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量で回収管14内の溶湯を加熱する。回収管用ヒータ22は、例えば、保温炉から回収口5bに亘って配置されている。
A
回収口5bの隣接する位置には、温度センサ24が設けられている。温度センサ24は、温度センサ29等と同様に、周囲の温度に応じた信号を制御部19に出力する。制御部19は、温度センサ24の検出した回収口5bにおける温度に基づいて、回収途中の溶湯が凝固しないように、回収管用ヒータ22やスリーブ用ヒータ23の制御を行う。
A
ダイカストマシン1は、回収した溶湯を回収口5bに押し戻す等の種々の用途に用いられる補助プランジャ33と、補助プランジャ33を駆動する補助プランジャ駆動部35とを有している。
The
補助プランジャ33は、移動金型105に設けられた摺動穴SHを摺動可能に構成されている。摺動穴SHは、供給路SR(スリーブ5及び湯口ブシュ11の内部空間)と同一の径及び断面形状に形成されるとともに供給路SRに連続している。すなわち、スリーブ5、湯口ブシュ11及び移動金型105(金型101)には、射出プランジャ7及び補助プランジャ33の移動方向に延びる1本の連続した穴部が形成されている。
The
補助プランジャ33は、上記の1本の連続した穴部内を摺動可能な補助プランジャチップ37と、補助プランジャチップ37に固定された補助プランジャロッド39とを有している。補助プランジャチップ37の径及び断面形状は射出プランジャチップ15と同一である。
The
補助プランジャ駆動部35は、例えば、油圧シリンダにより構成される。なお、油圧シリンダの構成は、射出プランジャ駆動部9の説明において説明したとおりである。補助プランジャ駆動部35は、固定ダイプレート3に対して固定的に設けられていても、移動ダイプレートに対して固定的に設けられていてもよく、また、具体的な固定箇所は、固定ダイプレート3、移動ダイプレート、これらが載置されるベース等の適宜な部材から選択されてよい。補助プランジャ駆動部35は、制御部19によって制御される。
The auxiliary
以上の構成を有するダイカストマシン1の動作を説明する。
The operation of the
図1〜6は、ダイカストマシン1の動作を時系列順に説明する図となっている。以下、図1〜図6に沿って順に説明する。
1-6 is a figure explaining operation | movement of the die-casting
図1は、ラドル13によりスリーブ5へ溶湯を供給している状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部19は、射出プランジャ7を給湯口5aよりもキャビティCaとは反対側の原位置P0へ移動させる。原位置P0は、例えば、射出プランジャチップ15の前面が給湯口5aのキャビティCaとは反対側の端部に一致するとともに、射出プランジャチップ15が回収口5bを塞ぐ位置である。また、制御部19は、補助プランジャ33をビスケット空間BSよりも給湯口5a側の受給位置P11に移動させる。
FIG. 1 shows a state in which molten metal is supplied to the
次に、制御部19は、不図示のアーム等の制御により、ラドル13により保温炉の溶湯を汲み出して給湯口5aに注ぐ。これにより、図1に示す状態となる。ラドル13は、予め定められた角度まで傾斜することにより一定量(1回の成形に使用される量)の溶湯を給湯口5aに注ぐ。
Next, the
ここで、補助プランジャ33はビスケット空間BSよりも給湯口5a側に位置していることから、補助プランジャ33が原位置P10(図2)に位置したまま給湯口5aに溶湯が供給される場合に比較して、補助プランジャ33と射出プランジャ7との間の空間の容積に対する、1回の成形に使用される溶湯の量の比率(充填率)は高くなる。換言すれば、補助プランジャ33と射出プランジャ7との間の空間における空気の割合が小さくなる。その結果、溶湯の冷却や射出プランジャ7の前進時の空気の巻き込みが抑制される。受給位置P11は、例えば、充填率が70〜100%になるように設定されている。このような受給位置P11は、例えば、成形品の情報、換言すれば、金型101の情報に基づいて、ユーザ又は制御部19により演算される。
Here, since the
図2は、キャビティCaに溶湯が充填された状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部19は、射出プランジャ7及び補助プランジャ33を共にキャビティCa側に移動させる。そして、射出プランジャ7と補助プランジャ33との間の空間がランナRn等を介してキャビティCaと連通されると、当該間の空間の溶湯のキャビティCaへの供給が可能となる。補助プランジャ33が原位置P10において停止され、射出プランジャ7が引き続き前進していくと、キャビティCaに溶湯が供給されていく。
FIG. 2 shows a state where the cavity Ca is filled with molten metal. Before this state is reached, the
図2の状態において、キャビティCaの溶湯は、射出プランジャ7によりビスケット空間BSの溶湯を介して圧力が付与されつつ、凝固していく。ただし、ビスケット空間BSの溶湯は、制御部19が温度センサ29の検出値に基づいて湯口ブシュ用ヒータ25を制御することにより、一定の温度以上に保たれ、凝固しない。すなわち、ビスケット空間BSの溶湯は、溶融状態に保たれる。一方、ランナRnの溶湯は、制御部19が温度センサ31の検出値に基づいて温調穴THを流れる冷媒の流量等を制御することにより、一定の温度以下にされ、凝固する。
In the state of FIG. 2, the molten metal in the cavity Ca is solidified while pressure is applied by the
なお、射出プランジャ7の前進位置P1及び補助プランジャ33の原位置P10により決定されるビスケット空間BSの厚さTは、ランナRnの溶湯がビスケット空間BSの溶湯よりも凝固しやすいように、ランナRnの厚さtよりも大きく設定されていることが好ましい。例えば、厚さTは、厚さtの2〜4倍であることが好ましい。
Note that the thickness T of the biscuit space BS determined by the advance position P1 of the
また、上述した、充填率に基づく受給位置P11を決定する1回の成形に必要十分な湯量は、金型101の分割面間の空間(キャビティCa、ゲートGt及びランナRn)の容積と、ビスケット空間BSの容積との和に相当し、分割面間の空間の形状、スリーブ5(湯口ブシュ11)の内径、及び、厚さTにより決定される。
Further, the amount of hot water necessary and sufficient for one molding for determining the receiving position P11 based on the filling rate described above is the volume of the space (cavity Ca, gate Gt and runner Rn) between the divided surfaces of the
図3は、溶湯の凝固により成形品が形成され、ビスケット空間BSの溶湯の回収を開始した状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部19は、温度センサ31の検出値に基づいて、キャビティCa、ゲートGt及びランナRnの溶湯が凝固したか否か確認する。例えば、制御部19は、温度センサ31の検出値が所定の温度以下に到達したか否か、温度センサ31の検出値が所定の温度以下になってから所定の時間が経過したか否か等の判定を行う。
FIG. 3 shows a state in which a molded product is formed by the solidification of the molten metal and the recovery of the molten metal in the biscuit space BS is started. Before this state is reached, the
ランナRn等の溶湯が凝固したことが確認されると、制御部19は、補助プランジャ33及び射出プランジャ7を共にキャビティCaとは反対側へ移動させる。これにより、ビスケット空間BSの溶湯は、補助プランジャ33によりキャビティCaとは反対側へ押し戻される。そして、射出プランジャ7と補助プランジャ33との間の空間が回収口5bを介して回収管14と連通されると、ビスケット空間BSの溶湯の回収管14への回収が可能となる。射出プランジャ7は原位置P0において停止され、補助プランジャ33は回収位置P12において停止され、回収口5bは射出プランジャ7と補助プランジャ33との間に位置する。
When it is confirmed that the molten metal such as the runner Rn has solidified, the
補助プランジャ33の回収位置P12は、例えば、補助プランジャ33と、原位置P0に位置する射出プランジャ7との間に、ビスケット空間BSと同一の体積の空間が形成される位置である。補助プランジャ33は、回収位置P12において、給湯口5aを塞いでいる。
The collection position P12 of the
なお、補助プランジャ33と射出プランジャ7との間の空間が給湯口5aに到達するまでは、溶湯がスリーブ外に漏れたり、空気の巻き込みが生じることはないから、補助プランジャ33の前進は比較的高速に行われてよいし、また、射出プランジャ7は、溶湯を介して補助プランジャ33により押し戻されてよい。
Note that until the space between the
図4は、回収管14に溶湯が回収された状態を示している。補助プランジャ33と射出プランジャ7との間の溶湯は、自重により回収管14に流れ込む。そして、回収管14の溶湯は、保温炉における液面と同等の液位に、若しくは、溶湯が保温炉等において空圧機構等から受ける圧力により決定される適宜な液位になるまで回収管14に流れ込む。
FIG. 4 shows a state in which the molten metal is recovered in the
なお、この際、補助プランジャ33と射出プランジャ7との間の空間には、例えば、不図示のガス供給手段から不活性ガスが供給される。また、回収口5bは、溶湯が自重により回収管14に速やかに流れ込むように、スリーブ5の内部側において、補助プランジャ33と射出プランジャ7との隙間と同等の大きさに拡径する拡径部が設けられるとともに、当該拡径部の底面は、内側が下方側に傾斜するように形成されている。
At this time, for example, an inert gas is supplied to the space between the
図5は、型開を行った状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部19は、射出プランジャ7及び補助プランジャ33をキャビティCa側へ移動させる。射出プランジャ7は、給湯口5a及び回収口5bを塞ぐ密閉位置P2において停止される。補助プランジャ33は、ビスケット空間BSに位置する密閉位置P13において停止される。従って、スリーブ5の内部は補助プランジャ33及び射出プランジャ7により密閉される。次に、制御部19は、移動ダイプレートを駆動して型開を行う。
FIG. 5 shows a state where the mold is opened. Before this state is reached, the
その後、ダイカストマシン1では、押出装置により金型101から成形品が押し出され、次サイクルのために、金型101に離型剤等がスプレーされる。この際、射出プランジャ7や補助プランジャ33は、図6に示す位置に保持されており、離型剤等がスリーブ5に侵入することを防止し、また、スリーブ5の内部の放熱をする。そして、次サイクルにおいては、型閉じ、型締めが行われ、再度、図1〜図6の工程が行われる。なお、補助プランジャ33は、図1の位置へ、型閉の前及び後のいずれにおいて復帰してもよい。
Thereafter, in the
回収管用ヒータ22、スリーブ用ヒータ23、湯口ブシュ用ヒータ25は、図1〜図6に示す工程全体に亘って加熱動作を行っていてもよいし、特定の工程においてのみ加熱を行ってもよい。例えば、湯口ブシュ用ヒータ25は、スリーブ5からキャビティCaへの溶湯の充填が開始されてからビスケット空間BSの溶湯が回収口5bへ向かって押しもどされ始めるまでの間(図2及び図3参照)においてのみ加熱動作を行ってもよいし、スリーブ用ヒータ23は、スリーブ5への溶湯の供給が開始されてから、スリーブ5からキャビティCaへの溶湯の充填が開始されるまでの間(図1及び図2参照)、及び、ビスケット空間BSの溶湯が回収口5bへ向かって押し戻され始めてから回収管14に回収されるまでの間(図3及び図4参照)においてのみ加熱動作を行ってもよい。
The
以上の実施形態によれば、金型101の分割面間に連通する供給路SRに設けられた給湯口5aから供給路SRに溶湯を供給し、供給路SRにおいて射出プランジャ7を分割面間側へ前進させて溶湯をキャビティCaに充填し、供給路SRの分割面間への連通部(ビスケット空間BS)の溶湯を介して射出プランジャ7によりキャビティCaの成形材料に圧力を付与しつつキャビティCaの成形材料を凝固させる成形方法であって、ビスケット空間BSの溶湯を溶融状態としたまま、キャビティCaの溶湯を凝固させ、ビスケット空間BSの溶湯を給湯口5aとは別個に供給路SRに設けられた回収口5bから回収することから、ビスケット空間BSの溶湯を凝固させずに素材の無駄等を抑制する効果に加え、単純に給湯口へ溶湯を回収する場合に比較して種々の効果を得ることができる。例えば、給湯口5aがスリーブ5の上面に設けられたものであり、換言すれば、給湯口5aが溶湯の自重によりスリーブ5内への溶湯の流入を許容するものであり、給湯口5aからの溶湯の回収が困難な場合でも溶湯を回収することができる。その結果、例えば、一般に多用されているラドル式のコールドチャンバダイカストマシンへの溶湯回収技術の適用も可能となる。また、保温炉へ戻す前に溶湯を濾過するなどの処理を行うことも容易となる。
According to the above embodiment, the molten metal is supplied to the supply path SR from the hot
ダイカストマシン1は、供給路SRの射出プランジャ7が摺動する部分を構成し、水平方向に延び、上面に給湯口5aが開口し、下面且つ給湯口5aよりもキャビティCaとは反対側に回収口5bが開口しているスリーブ5を有し、制御部19は、射出プランジャチップ15が給湯口5aよりもキャビティCaとは反対側であって、回収口5bを塞ぐ位置に位置している状態において給湯口5aから供給路SRへ溶湯が供給され、溶湯が凝固した後、射出プランジャ7を回収口5bよりもキャビティCaとは反対側へ後退させてビスケット空間BSの溶湯が回収口5bに流れ込むように射出プランジャ駆動部9を制御することから、射出プランジャ7の位置制御だけで、給湯口5aからの流入及び回収口5bへの流出を制御することができ、構成が簡素である。
The
ダイカストマシン1は、スリーブ5内において射出プランジャ7に対向する補助プランジャ33と、補助プランジャ33を駆動する補助プランジャ駆動部35と、を有し、制御部19は、射出プランジャチップ15が給湯口5aよりもキャビティCaとは反対側であって、回収口5bを塞ぐ位置に位置し、且つ、補助プランジャ33が給湯口5aよりもキャビティCa側に位置している状態において給湯口5aから供給路SRへ溶湯が供給され、補助プランジャ33がビスケット空間BSを挟んで射出プランジャ7と対向した状態で、ビスケット空間BSにおける成形材料を介してキャビティCaの溶湯に圧力を付与しつつキャビティCaの溶湯を凝固させ、補助プランジャ33をキャビティCaとは反対側へ移動させてビスケット空間BSの溶湯を回収口5bの位置まで押し戻すように射出プランジャ駆動部9及び補助プランジャ駆動部35を制御することから、上述の射出プランジャ7の位置制御のみにより給湯口5aからの流入及び回収口5bからの流出を制御できる効果に加え、補助プランジャ33により確実にビスケット空間BSの溶湯を回収口5bから回収することができる。
The die-casting
なお、以上の実施形態において、ダイカストマシン1は本発明の成形機の一例であり、金型101ほ本発明の型の一例であり、溶湯は本発明の溶融状態の成形材料の一例であり、給湯口5aは本発明の供給口の一例であり、ビスケット空間BSは本発明の連通部の一例である。
In the above embodiment, the
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
成形機は、ダイカストマシンに限定されず、例えば、射出成形機であってもよい。ダイカストマシンは、コールドチャンバダイカストマシンに限定されず、ホットチャンバダイカストマシン等であってもよい。成形機は、横型締式や横射出式のものに限定されず、縦型締式のものであってもよいし、縦射出式のものであってもよい。スリーブは水平方向に延びるものに限定されず、水平方向に対して傾斜する方向に延びるものであってもよい。 The molding machine is not limited to a die casting machine, and may be, for example, an injection molding machine. The die casting machine is not limited to a cold chamber die casting machine, and may be a hot chamber die casting machine or the like. The molding machine is not limited to a horizontal clamping type or a horizontal injection type, and may be a vertical clamping type or a vertical injection type. The sleeve is not limited to the one extending in the horizontal direction, and may extend in a direction inclined with respect to the horizontal direction.
連通部(実施形態ではビスケット空間BS)の成形材料を加熱するヒータは、本発明の必須要件ではない。例えば、実施形態において説明したように、ビスケット空間の厚さTをランナの厚さtよりも大きくし、ビスケット空間の周囲を断熱性の高い部材により囲むなどすれば、ビスケット空間の成形材料を溶融状態としたまま、キャビティの成形材料を凝固させて成形サイクルを終了することは可能である。特に、キャビティが薄型のものである場合には、急速にキャビティの成形材料を凝固させて成形サイクルを終了することができる。 The heater that heats the molding material of the communication portion (in the embodiment, the biscuit space BS) is not an essential requirement of the present invention. For example, as described in the embodiment, if the thickness T of the biscuit space is made larger than the thickness t of the runner and the periphery of the biscuit space is surrounded by a highly heat-insulating member, the molding material of the biscuit space is melted. It is possible to end the molding cycle by solidifying the molding material in the cavity while keeping the state. In particular, when the cavity is thin, the molding material in the cavity can be rapidly solidified to complete the molding cycle.
補助プランジャは、本発明の必須要件ではない。補助プランジャが無くても、ビスケット空間の成形材料を回収することは可能である。例えば、スリーブが、回収口が下側になるように傾斜していれば、ビスケット空間の成形材料を、その自重により回収口から回収することができる。 The auxiliary plunger is not a requirement of the present invention. Even without an auxiliary plunger, it is possible to recover the molding material in the biscuit space. For example, if the sleeve is inclined so that the recovery port is on the lower side, the molding material in the biscuit space can be recovered from the recovery port by its own weight.
供給口への溶湯の供給は、ラドルにより行われるものに限定されず、例えば、供給口に連通された供給管を介して、電磁ポンプ、メカニカルポンプ、空圧機構等により溶湯が供給口へ送出されるものであってもよい。また、ラドルにより行われる場合、ラドルは、保温炉から溶湯を汲み上げるものに限定されない。例えば、1回の成形に必要な量の金属材料を1回の鋳造毎に溶解する溶解炉から溶湯が注がれるものであってもよい。 The supply of the molten metal to the supply port is not limited to that performed by a ladle. For example, the molten metal is sent to the supply port by an electromagnetic pump, a mechanical pump, a pneumatic mechanism, or the like via a supply pipe connected to the supply port. It may be done. Further, when performed by a ladle, the ladle is not limited to one that pumps molten metal from a heat-retaining furnace. For example, the molten metal may be poured from a melting furnace that melts an amount of metal material necessary for one molding for each casting.
供給口からスリーブへ成形材料を供給するときの射出プランジャのプランジャチップの位置は、回収口を塞ぐ位置に限定されず、回収口よりもキャビティ側の位置であってもよい。 The position of the plunger tip of the injection plunger when the molding material is supplied from the supply port to the sleeve is not limited to the position where the recovery port is closed, and may be a position on the cavity side of the recovery port.
1…ダイカストマシン(成形機)、5…スリーブ、5a…給湯口、5b…回収口、7…射出プランジャ、9…射出プランジャ駆動部、19…制御部、101…金型(型)、Ca…キャビティ、BS…ビスケット空間(連通部)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、
前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する
成形方法。 A molten molding material is supplied to the supply path from a supply port provided in a supply path that communicates between the split surfaces of the mold, and an injection plunger is advanced to the side between the split surfaces in the supply path. The cavity between the divided surfaces is filled, and the molding material of the cavity is solidified while applying pressure to the molding material of the cavity by the injection plunger through the molding material of the communication path between the divided surfaces. A molding method,
While keeping the molding material of the communication part in a molten state,
Solidifying the molding material of the cavity,
A molding method in which the molding material of the communication part is recovered from a recovery port provided in the supply path separately from the supply port.
前記射出プランジャを駆動する射出プランジャ駆動部と、
前記供給路に設けられた供給口から前記供給路に供給された溶融状態の成形材料を、前記射出プランジャを前進させて前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させるように前記射出プランジャ駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、
前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する
成形機。 An injection plunger capable of sliding on a supply path communicating between the divided surfaces of the mold;
An injection plunger drive unit for driving the injection plunger;
The molten molding material supplied to the supply path from the supply port provided in the supply path is advanced into the cavity between the divided surfaces by advancing the injection plunger, and between the divided surfaces of the supply path. A control unit for controlling the injection plunger drive unit so as to solidify the molding material of the cavity while applying pressure to the molding material of the cavity by the injection plunger through the molding material of the communication part of
Have
While keeping the molding material of the communication part in a molten state,
Solidifying the molding material of the cavity,
A molding machine that collects the molding material of the communication portion from a recovery port provided in the supply path separately from the supply port.
前記制御部は、
前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、
前記成形材料が凝固した後、前記射出プランジャを前記回収口よりも前記キャビティとは反対側へ後退させて前記連通部の成形材料が前記回収口に回収される
ように前記射出プランジャ駆動部を制御する
請求項2に記載の成形機。 The portion of the supply passage where the injection plunger slides is formed, extends in a horizontal direction or a direction inclined in the horizontal direction, the supply port opens on the upper surface, and the lower surface and the side opposite to the cavity from the supply port Having a sleeve with the recovery port open,
The controller is
In the state where the plunger tip of the injection plunger is on the opposite side of the cavity from the supply port and closes the recovery port or on the cavity side of the recovery port, the plunger tip Molding material is supplied to the supply path,
After the molding material is solidified, the injection plunger drive unit is controlled so that the injection plunger is retracted to the opposite side of the cavity from the recovery port, and the molding material of the communication portion is recovered by the recovery port. The molding machine according to claim 2.
前記補助プランジャを駆動する補助プランジャ駆動部と、
を有し、
前記制御部は、
前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置し、且つ、前記補助プランジャが前記供給口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、
前記補助プランジャが前記連通部を挟んで前記射出プランジャと対向した状態で、前記連通部における成形材料を介して前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記補助プランジャを前記キャビティとは反対側へ移動させて前記連通部の成形材料を前記回収口の位置まで押し戻す
ように前記射出プランジャ駆動部及び前記補助プランジャ駆動部を制御する
請求項3に記載の成形機。 An auxiliary plunger facing the injection plunger in the sleeve;
An auxiliary plunger drive unit for driving the auxiliary plunger;
Have
The controller is
The plunger tip of the injection plunger is located on the opposite side of the cavity from the supply port and closes the recovery port or on the cavity side of the recovery port, and the auxiliary plunger is the supply The molding material is supplied from the supply port to the supply path in a state of being located on the cavity side from the port,
In a state where the auxiliary plunger faces the injection plunger across the communication portion, the molding material of the cavity is solidified while applying pressure to the molding material of the cavity via the molding material in the communication portion,
The said injection plunger drive part and the said auxiliary plunger drive part are controlled so that the said auxiliary plunger may be moved to the opposite side to the said cavity, and the molding material of the said communication part may be pushed back to the position of the said collection port. Molding machine.
請求項3又は4に記載の成形機。 The molding machine according to claim 3, further comprising a ladle that supplies a molten molding material to the supply port.
請求項2〜5のいずれか1項に記載の成形機。 It is a cold chamber die-casting machine. The molding machine of any one of Claims 2-5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008004447A JP2009166056A (en) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | Molding method and molding machine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022211538A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | 주식회사 퓨쳐캐스트 | Semi-solid die casting apparatus having electromagnetic stirring module |
-
2008
- 2008-01-11 JP JP2008004447A patent/JP2009166056A/en active Pending
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