JP2013128953A - Injection molding method, and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧により、金属の溶湯を金型のキャビティ内に射出充填し、キャビティ内の溶湯を加圧成形する射出成形方法およびその装置に関する。 The present invention relates to an injection molding method and apparatus for injecting and filling a molten metal into a cavity of a mold by hydraulic pressure and press-molding the molten metal in the cavity.
例えば、特許文献1には、ボールネジ装置および油圧装置を備えた射出成形装置の射出成形方法が記載されている。この射出成形方法は、ボールネジ装置を駆動して金属の溶湯を金型のキャビティ内に射出充填し、油圧装置を駆動してボールネジ装置を押圧してキャビティ内の溶湯を加圧成形する。この溶湯の充填動作から加圧動作への切替は、ロードセルによって検知したボールネジ装置に加わる荷重と、予め設定したボールネジ装置に加わる最大荷重とが一致したときに指令する。これにより、溶湯の給湯量のばらつきに関係なく、油圧装置は加圧動作のみを行うことが可能となり、安定した昇圧特性を得ることができる。
For example,
また、特許文献2には、射出成形装置の金型のキャビティ内の圧力を金型に設けたロードセルによって計測する装置が記載されている。この装置によれば、キャビティ内の溶湯に掛かる圧力を再現性良く計測することができ、射出成形装置の耐久性を向上させることができる。
上述の特許文献1に記載の方法では、キャビティ内への溶湯の射出充填はボールネジ装置により行われ、キャビティ内の溶湯の加圧成形は油圧装置により行われる。このため、油圧装置による加圧成形中は、ボールネジ装置の射出充填力が加わったままとなっている。よって、ボールネジ装置の射出充填力により、金型が若干開いて所謂バリ吹きが発生するおそれがある。一方、特許文献1に記載の装置では、キャビティ内の溶湯に掛かる圧力を計測することができるので、上述のバリ吹きの発生を抑制することは可能である。しかし、非常に多種類に及ぶ金型毎にロードセルの配置箇所を設定する必要があり、手間が掛かると共にコスト高になり、良好な成形体を得るには射出成形の制御が困難である。また、成形体が複雑な形状のときはキャビティ内の正確な圧力を計測できない場合があり、その場合は上述のバリ吹きや所謂ヒケが発生するおそれがある。
In the method described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、良好な成形体を得ることができる射出成形を簡易に制御できる射出成形方法およびその装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the injection molding method and its apparatus which can control easily the injection molding which can obtain a favorable molded object.
(射出成形方法)
(請求項1)本発明の射出成形方法は、油圧で作動する射出装置を用いて、金属の溶湯を金型のキャビティ内に射出充填し、前記キャビティ内に射出充填した前記溶湯を加圧成形する射出成形方法であって、前記射出充填中の射出装置のイナーシャの変化を測定する測定工程と、前記測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正する補正工程と、を備える。
(Injection molding method)
(Claim 1) The injection molding method of the present invention uses a hydraulically operated injection device to inject and fill a molten metal into a cavity of a mold, and press-mold the molten metal injected and filled into the cavity. An injection molding method comprising: a measurement step of measuring a change in inertia of the injection device during injection filling; and a correction step of correcting injection molding conditions based on the measured inertia.
(請求項2)また、前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値を、指令した前記キャビティ内の前記溶湯に対する加圧力最大値を超えないように、前記射出成形条件を補正するとよい。 (Claim 2) In the correction step, the injection molding condition is corrected so that the measured maximum value of the inertia of the injection device does not exceed the maximum pressure applied to the molten metal in the commanded cavity. Good.
(請求項3)また、前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値を、指令した前記射出装置のイナーシャの最大値を超えないように、前記射出成形条件を補正するとよい。 (Claim 3) In the correction step, the injection molding condition may be corrected so that the measured maximum value of the inertia of the injection device does not exceed the commanded maximum value of the inertia of the injection device.
(請求項4)また、前記補正工程は、前記射出成形条件として前記射出装置の射出充填速度のパターンにおける指令した減速域の減速速度を補正するとよい。 (Claim 4) Moreover, the said correction process is good to correct | amend the deceleration speed of the commanded deceleration area in the pattern of the injection filling speed of the said injection device as said injection molding conditions.
(請求項5)また、前記補正工程は、前記減速速度の補正により、前記射出装置のイナーシャの最大測定値を、前記溶湯に対する最大加圧力指令値もしくは前記イナーシャの最大指令値を超えないようにできないとき、前記射出成形条件として指令した前記減速域の減速開始位置を補正するとよい。 (Claim 5) Further, in the correction step, the maximum measured value of the inertia of the injection device does not exceed the maximum pressure command value for the molten metal or the maximum command value of the inertia by correcting the deceleration speed. When this is not possible, the deceleration start position in the deceleration area commanded as the injection molding condition may be corrected.
(請求項6)また、前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値と最小値との差に基づいて、指令した前記射出装置の射出充填速度の制御域と前記キャビティ内の前記溶湯に対する加圧力の制御域との境界位置を補正するとよい。 (Claim 6) Further, the correction step is based on the difference between the measured maximum and minimum values of the inertia of the injection device, and the control range of the injection filling speed of the commanded injection device and the inside of the cavity. It is preferable to correct the boundary position with the control range of the applied pressure to the molten metal.
(射出成形装置)
(請求項7)本発明の射出成形装置は、油圧で作動する射出装置を用いて、金属の溶湯を金型のキャビティ内に射出充填し、前記キャビティ内に射出充填した前記溶湯を加圧成形する射出成形装置であって、前記射出充填中の射出装置のイナーシャの変化を測定するイナーシャ測定装置と、前記イナーシャ測定装置により測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正する補正装置と、を備える。
(Injection molding equipment)
(7) An injection molding apparatus according to the present invention uses a hydraulically operated injection device to inject and fill a molten metal into a cavity of a mold, and press-mold the molten metal injected and filled into the cavity. An inertia measuring device that measures a change in inertia of the injection device during injection filling, and a correction device that corrects injection molding conditions based on the inertia measured by the inertia measuring device. Prepare.
(請求項8)また、前記イナーシャ測定装置は、前記射出装置における前記油圧を受ける第1ロッドと、前記溶湯を射出および加圧する第2ロッドと、を連接する連接部材に設けられているとよい。 (8) The inertia measuring device may be provided on a connecting member that connects a first rod that receives the hydraulic pressure in the injection device and a second rod that injects and pressurizes the molten metal. .
(請求項1)本発明によると、射出充填中の射出装置のイナーシャの変化を測定している。これにより、射出充填中の溶湯に実際に加わる力を把握することができる。よって、測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正することにより、良好な成形体を得ることができる。 According to the present invention, the change in the inertia of the injection device during injection filling is measured. Thereby, the force actually applied to the molten metal during injection filling can be grasped. Therefore, a good molded article can be obtained by correcting the injection molding conditions based on the measured inertia.
(請求項2)射出充填中の射出装置のイナーシャの最大測定値が、キャビティ内の溶湯に対する最大加圧力指令値以下となるように射出成形条件を補正している。これにより、溶湯の射出充填中における金型の開きを防止することができる。よって、成形体におけるバリ吹きの発生を無くし、良好な成形体を得ることができる。 (Claim 2) The injection molding conditions are corrected so that the maximum measured value of the inertia of the injection apparatus during injection filling is equal to or less than the maximum pressure command value for the molten metal in the cavity. Thereby, the opening of the mold during the injection filling of the molten metal can be prevented. Therefore, generation | occurrence | production of the burr | flash in a molded object is eliminated and a favorable molded object can be obtained.
(請求項3)射出充填中の射出装置のイナーシャの最大測定値が、イナーシャの最大指令値以下となるように射出成形条件を補正している。これにより、多少のバリ吹きの発生は許容して均一な密度の成形体を得たい場合に有効である。 (Claim 3) The injection molding conditions are corrected so that the maximum measured value of the inertia of the injection device during injection filling is equal to or less than the maximum command value of the inertia. Thus, it is effective when it is desired to obtain a compact having a uniform density while allowing a slight amount of burrs to be generated.
(請求項4)一般的に、射出装置の射出充填速度は、低速域、高速域、減速域の3フェーズのパターンで構成されている。このパターンにおける減速域の減速指令速度を補正することにより、高速域の後の減速域で発生する射出装置のイナーシャの最大測定値を制御することが可能となる。 (Claim 4) In general, the injection filling speed of the injection apparatus is constituted by a three-phase pattern of a low speed region, a high speed region, and a deceleration region. By correcting the deceleration command speed in the deceleration area in this pattern, it is possible to control the maximum measured value of the inertia of the injection device that occurs in the deceleration area after the high speed area.
(請求項5)減速指令速度の補正により射出装置のイナーシャの最大測定値を、溶湯に対する最大加圧力指令値もしくはイナーシャの最大指令値を超えないようにできないときは、減速域の減速開始指令位置を補正することにより、高速域の後の減速域で発生する射出装置のイナーシャの最大測定値をさらに制御することが可能となる。 (Claim 5) When the maximum measured value of the inertia of the injection device cannot be exceeded by the correction of the deceleration command speed so as not to exceed the maximum pressure command value or the maximum command value of the inertia, the deceleration start command position in the deceleration region By correcting the above, it becomes possible to further control the maximum measured value of the inertia of the injection device generated in the deceleration region after the high speed region.
(請求項6)射出充填中の射出装置のイナーシャの最大測定値と最小測定値との差に基づいて、射出装置の射出充填速度の制御域とキャビティ内の溶湯に対する加圧力の制御域との境界指令位置を補正している。これにより、キャビティ内の溶湯の密度を均一化を図ることができ、成形体の精度を高めることができる。 (Claim 6) Based on the difference between the maximum measured value and the minimum measured value of the inertia of the injection device during injection filling, the control range of the injection filling speed of the injection device and the control range of the applied pressure to the molten metal in the cavity The boundary command position is corrected. Thereby, the density of the molten metal in a cavity can be made uniform, and the precision of a molded object can be improved.
(請求項7)本発明の射出成形装置によれば、上述した射出成形方法における効果と同様の効果を奏する。 (Embodiment 7) According to the injection molding apparatus of the present invention, the same effects as in the above-described injection molding method can be obtained.
(請求項8)射出装置における油圧を受ける第1ロッドと、溶湯を射出および加圧する第2ロッドとを連接する連接部材に、イナーシャ測定装置を設けているので、金型を交換してもそのまま対応することができ、簡易な構成により低コスト化が可能となる。また、キャビティ内の溶湯に対する加圧力も測定可能となり、従来の油圧測定による見掛けの加圧力に代えて実際の加圧力を把握することができ、成形の精度を向上させることができる。 (8) Since the inertia measuring device is provided in the connecting member that connects the first rod that receives the hydraulic pressure in the injection device and the second rod that injects and pressurizes the molten metal, it remains as it is even if the mold is replaced. Therefore, the cost can be reduced by a simple configuration. Further, it is possible to measure the pressure applied to the molten metal in the cavity, and it is possible to grasp the actual pressure instead of the apparent pressure applied by the conventional hydraulic pressure measurement, thereby improving the molding accuracy.
(1.射出成形装置の機械構成)
射出成形装置1の一例として、油圧により金型のキャビティ内に溶湯を高速高圧で射出充填し加圧成形するダイカストマシンを例に挙げ、図1および図2を参照して説明する。
(1. Machine configuration of injection molding equipment)
As an example of the
図1に示すように、射出成形装置1は、射出装置としてプランジャ10と、アキュムレータ20と、マニホールド30と、溶湯供給部40と、制御装置50等とから概略構成される。
As shown in FIG. 1, the
プランジャ10は、シリンダ11と、第1ロッド12と、第2ロッド13と、連接部材としてカップリング14等とから概略構成される。シリンダ11は、中空円筒状に形成され、マニホールド30に連結される。第1ロッド12は、両端に円柱状の第1ピストン12a,12aが固着され、シリンダ11の内周側に軸方向に摺動可能に挿入される。第2ロッド13は、両端に第1ピストン12aと同一径の円柱状の第2ピストン13a,13aが固着され、後述する溶湯供給部40のシリンダ42の内周側に軸方向に摺動可能に挿入される。
The
図2に示すように、カップリング14は、中空円筒状の一対の連接部14a,14aで構成される。連接部14aは、一端側に大径の円柱状の中空部14b、他端側に小径の円柱状の中空部14cが形成されている。中空部14bは、第1、第2ピストン12a,13aの径よりも若干大径に形成されている。中空部14cは、第1、第2ロッド12,13の径よりも若干大径に形成されている。一方の連接部14aの中空部14cには、第1ロッド12が挿入され、中空部14bには、第1ピストン12aが挿入される。他方の連接部14aの中空部14cには、第2ロッド13が挿入され、中空部14bには、第2ピストン13aが挿入される。
As shown in FIG. 2, the
そして、一対の連接部14a,14aは、第1ロッド12と第2ロッド13とが同軸となるように中空部14b,14bが対向配置され、図略のネジ等により締結固定される。中空部14bと第1、第2ピストン12a,13aとの間、および中空部14cと第1、第2ロッド12,13との間にクリアランスが設けられているので、第1、第2ロッド12,13が軸方向に摺動するときのセンタリングを自動的に行うことが可能となる。
The pair of connecting
さらに、第1ピストン12aと第2ピストン13aとの間には、第1、第2ピストン12a,13aの径と同一径の円柱状のスペーサ15が介在される。このスペーサ15の一端面側には、後で詳述する第1ロッド12、第2ロッド13およびカップリング14等(以下、プランジャ10という)のイナーシャの変化を測定するためのイナーシャ測定装置としてロードセル16が嵌め込まれる穴15aが穿設されている。ロードセル16の測定凸部16aは、第2ピストン13aの端面に当接され、ロードセル16の底面16bは、スペーサ15の穴15aの底面に当接され、スペーサ15の他端面は、第1ピストン12aの端面に当接される。
Further, a
アキュムレータ20は、マニホールド30に連結され、プランジャ10に供給するための油圧が蓄積される。
The
溶湯供給部40は、溶湯が貯留される貯留部41と、この貯留部41と連通するシリンダ42等とから構成される。シリンダ42の一端側からは、第2ロッド13が挿入される。シリンダ42の他端側には、金型60のキャビティと連通するように金型60が着脱可能に装着される。
The molten
制御装置50は、アキュムレータ20に蓄積された油圧をマニホールド30を介してプランジャ10に供給し、溶湯供給部40から供給される溶湯を金型60に射出充填し加圧成形する。この制御装置50には、ロードセル16により測定したプランジャ10のイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正するメモリ(図略)を有する補正装置51が備えられている。この補正装置51は、ハードウエアによる構成することもできるし、ソフトウエアによりそれぞれ実現する構成とすることもできる。
The
(2.制御装置による射出制御工程)
次に、制御装置50による射出制御工程について、図3の射出成形条件を参照して説明する。図3は、射出開始からのプランジャ10のストローク位置(時間)を横軸にとったときの、プランジャ10の射出充填速度(図示一点鎖線)、および金型60のキャビティ内の溶湯に対する加圧力(図示破線)の変化を示す。射出成形条件は、射出開始から射出充填が完了するプランジャ10のストローク位置V/Pまでの速度制御域AVCと、プランジャ10のストローク位置V/P以降の加圧力制御域APCとで構成されている。プランジャ10のストローク位置V/Pが、速度制御域AVCと加圧力制御域APCとの境界位置となっている。
(2. Injection control process by the controller)
Next, the injection control process by the
プランジャ10の射出充填速度(図示一点鎖線)は、プランジャ10のストローク位置がP1〜P2の間の低速域(低速速度V1)、プランジャ10のストローク位置がP3〜P4の間の高速域(高速速度V2、時間T3)、プランジャ10のストローク位置がP5〜V/Pの間の減速域(減速速度V3)の3フェーズのパターンで構成されている。金型60のキャビティ内の溶湯に対する加圧力(図示破線)は、プランジャ10のストローク位置V/P以降に加圧力最大値Mpに達するパターンで構成されている。
The injection filling speed of the plunger 10 (the one-dot chain line in the drawing) is a low speed range (low speed V1) where the stroke position of the
ここで、成形体にバリ吹きが発生する要因として以下のことが挙げられる。すなわち、プランジャ10が、金型60のキャビティ内への溶湯の射出充填完了時に急停止すると、停止直前のプランジャ10の射出充填速度とプランジャ10の自重によってイナーシャ(運動エネルギ)が発生し、その力によって成形体にバリ吹きが発生すると考えられる。バリ吹きの発生を抑制するには、上述の減速域を設けてプランジャ10の停止直前の射出充填速度を落とし、プランジャ10のイナーシャを減少させればよい。図3から明らかなように、金型60のキャビティ内の溶湯に対する加圧力(図示破線)のグラフからは、プランジャ10のイナーシャの変化をモニタすることはできない。そこで、この射出成形装置1には、プランジャ10のイナーシャの変化を測定するためのロードセル16がカップリング14に設けられている。
Here, the following is mentioned as a factor which generate | occur | produces a burr | flash on a molded object. That is, when the
図3に示すように、プランジャ10のイナーシャ(図示実線)は、プランジャ10による金型60のキャビティ内への溶湯の射出充填完了時(プランジャ10のストローク位置V/P)に急上昇して最大値Ipとなる。そして、直後に急降下して最大値Ipとなった時点から時間T1経過後に最小値Imとなり、その後は加圧力(図示破線)に追従して最小値Imとなった時点から時間T2経過後に加圧力最大値Mp付近に達する。
As shown in FIG. 3, the inertia (illustrated solid line) of the
ここで、プランジャ10のイナーシャの最大値Ipが加圧力最大値Mpを超えると、成形体にバリ吹きが発生することが判明した。一方、プランジャ10のイナーシャの最小値Imが過小であると、成形体に巣が発生することも判明した。そこで、補正装置51は、プランジャ10のイナーシャの変化が上述の急上昇および急降下を取らずに滑らかに上昇して加圧力最大値Mpを超えない付近に達するように射出成形条件を補正する。これにより、バリ吹きおよび巣の発生を抑制した良好な成形体を得ることが可能となる。
Here, when the maximum value Ip of the inertia of the
(3.補正装置による補正工程)
次に、補正装置51による射出成形条件の補正工程について、図4〜図11のフローチャートを参照して説明する。ここで、補正項目としては、射出充填の高速域の時間T3(図4参照)、射出充填の高速域の速度V2(図5参照)、イナーシャの最大値Ip(図6、図7参照)、イナーシャの最小値Im(図8参照)、イナーシャの最大値Ipから最小値Imになるまでの時間T1(図9参照)、キャビティ内の溶湯に対する加圧力最大値Mp(図10参照)、イナーシャの最小値Imから加圧力最大値Mp付近に達するまでの時間T2(図11参照)が挙げられる。なお、イナーシャの最大値Ipから最小値Imになるまでの時間T1は、補正せずに監視のみ行う。また、例えばイナーシャの最大値Ipを補正することにより、他の補正項目も補正する必要がある場合も生じるが、以下では各補正項目の補正のみについて説明する。
(3. Correction process by correction device)
Next, the injection molding condition correction process by the
図4に示すように、補正装置51は、作業者によって指令される高速域の高速開始指令位置P3および高速終了指令位置P4を入力してメモリに格納する(ステップ1)。そして、射出充填を開始したら、高速域の高速開始位置を測定し高速開始測定位置DP3としてメモリに格納する(ステップ2)。高速域の高速開始指令位置P3と高速開始測定位置DP3との差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ3)。高速域の高速開始指令位置P3と高速開始測定位置DP3との差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように高速域の高速開始指令位置P3を補正する(ステップ4)。
As shown in FIG. 4, the
一方、ステップ3において、高速域の高速開始指令位置P3と高速開始測定位置DP3との差が、閾値未満であるとき、又はステップ4において、高速域の高速開始指令位置P3を補正したら、高速域の高速終了位置を測定し高速終了測定位置DP4としてメモリに格納する(ステップ5)。高速域の高速終了指令位置P4と高速終了測定位置DP4との差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ6)。高速域の高速終了指令位置P4と高速終了測定位置DP4との差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように高速域の高速終了指令位置P4を補正し(ステップ7)、処理を終了する。以上により、射出充填の高速域の時間T3を補正することができる。 On the other hand, if the difference between the high speed start command position P3 in the high speed range and the high speed start measurement position DP3 is less than the threshold value in step 3, or if the high speed start command position P3 in the high speed range is corrected in step 4, the high speed range Is measured and stored in the memory as a high-speed end measurement position DP4 (step 5). The difference between the high speed end command position P4 in the high speed range and the high speed end measurement position DP4 is calculated, and it is determined whether or not the difference is less than a threshold value relating to the difference stored in the memory in advance (step 6). When the difference between the high speed end command position P4 in the high speed range and the high speed end measurement position DP4 is greater than or equal to the threshold value, the high speed end command position P4 in the high speed range is corrected so as to be less than the threshold value (step 7). finish. As described above, the time T3 in the high speed region of injection filling can be corrected.
図5に示すように、補正装置51は、作業者によって指令される高速域の高速開始指令速度V2Sおよび高速終了指令速度V2Eを入力してメモリに格納する(ステップ11)。そして、射出充填を開始したら、高速域の高速開始指令位置P3の油の流量F3を測定してメモリに格納する(ステップ12)。測定した油の流量F3に基づいて、高速域の高速開始速度を演算し高速開始演算速度VHSとしてメモリに格納する(ステップ13)。高速域の高速開始指令速度V2Sと高速開始演算速度VHSとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ14)。高速域の高速開始指令速度V2Sと高速開始演算速度VHSとの差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように高速域の高速開始指令速度V2Sを補正する(ステップ15)。
As shown in FIG. 5, the
一方、ステップ14において、高速域の高速開始指令速度V2Sと高速開始演算速度VHSとの差が、閾値未満であるとき、又はステップ15において、高速域の高速開始指令速度V2Sを補正したら、高速域の高速終了指令位置P4の油の流量F4を測定してメモリに格納する(ステップ16)。測定した油の流量F4に基づいて、高速域の高速終了速度を演算し高速終了演算速度VHEとしてメモリに格納する(ステップ17)。高速域の高速終了指令速度V2Eと高速終了演算速度VHEとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ18)。高速域の高速終了指令速度V2Eと高速終了演算速度VHEとの差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように高速域の高速終了指令速度V2Eを補正し(ステップ19)、処理を終了する。以上により、射出充填の高速域の速度V2を補正することができる。
On the other hand, if the difference between the high speed start command speed V2S in the high speed range and the high speed start calculation speed VHS is less than the threshold value in
図6に示すように、補正装置51は、作業者によって指令される減速域の減速開始指令位置P5、減速域の減速開始指令速度V3S、および最大加圧力指令値Mpを入力してメモリに格納する(ステップ21)。そして、射出充填を開始したら、イナーシャの最大値を測定し最大測定値DIpとしてメモリに格納する(ステップ22)。イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mpより大きいか否かを判断し(ステップ23)、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mp以下であるときは処理を終了する。
As shown in FIG. 6, the
一方、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mpより大きいときは、最大加圧力指令値Mp以下となる減速域の減速開始指令速度V3Sを、予めメモリに格納されているイナーシャの最大値Ipと減速域の減速速度V3との関係から補正する(ステップ24)。このイナーシャの最大値Ipと減速域の減速速度V3との関係は、図12に示すように、減速域の減速速度V3が大きくなるにつれてイナーシャの最大値Ipが小さくなる反比例関係にある。 On the other hand, when the maximum measured value DIp of the inertia is larger than the maximum pressure command value Mp, the deceleration start command speed V3S in the deceleration region that is equal to or less than the maximum pressure command value Mp is set to the maximum inertia value stored in the memory in advance. Correction is made from the relationship between the value Ip and the deceleration speed V3 in the deceleration region (step 24). The relationship between the maximum value Ip of inertia and the deceleration speed V3 in the deceleration region is inversely proportional to the maximum value Ip of inertia decreasing as the deceleration speed V3 in the deceleration region increases, as shown in FIG.
そして、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mpより大きいか否かを判断し(ステップ25)、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mp以下であるときは処理を終了する。一方、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mpより大きいときは、マニホールド30に設けられている射出充填速度を制御するバルブ(図略)の動作速度を演算し(ステップ26)、バルブの動作速度がバルブの応答速度よりも大きいか否かを判断する(ステップ27)。バルブの動作速度がバルブの応答速度よりも小さいときは、ステップ24に戻って上述の処理を実行する。 Then, it is determined whether or not the maximum measured value DIp of the inertia is greater than the maximum pressure command value Mp (step 25). If the maximum measured value DIp of the inertia is equal to or less than the maximum pressure command value Mp, the process is performed. finish. On the other hand, when the maximum measured value DIp of inertia is larger than the maximum pressure command value Mp, the operating speed of a valve (not shown) for controlling the injection filling speed provided in the manifold 30 is calculated (step 26). It is determined whether or not the valve operating speed is higher than the valve response speed (step 27). When the operation speed of the valve is smaller than the response speed of the valve, the process returns to step 24 to execute the above-described processing.
一方、バルブの動作速度がバルブの応答速度よりも大きいときは、減速域の減速開始指令位置P5を、予めメモリに格納されている減速域の減速速度V3と減速域の減速開始位置P5との関係から補正し(ステップ28)、処理を終了する。この減速域の減速速度V3と減速域の減速開始位置P5との関係は、図13に示すように、減速域の減速開始位置P5が射出充填開始位置に近づくにつれて減速域の減速速度V3が大きくなる比例関係にある。以上により、イナーシャの最大値Ipを補正することができる。 On the other hand, when the operating speed of the valve is larger than the response speed of the valve, the deceleration start command position P5 is set between the deceleration speed V3 in the deceleration area stored in advance in the memory and the deceleration start position P5 in the deceleration area. Correction is made from the relationship (step 28), and the process is terminated. As shown in FIG. 13, the relationship between the deceleration speed V3 in the deceleration area and the deceleration start position P5 in the deceleration area is such that the deceleration speed V3 in the deceleration area increases as the deceleration start position P5 in the deceleration area approaches the injection filling start position. There is a proportional relationship. As described above, the maximum value Ip of the inertia can be corrected.
上述の図6においては、最大加圧力指令値Mpを指令し(ステップ21)、イナーシャの最大測定値DIpが、最大加圧力指令値Mpより大きいか否かを判断したが(ステップ23,25)、図7に示すように、イナーシャの最大値を指令してイナーシャの最大指令値Ipとし(ステップ31)、イナーシャの最大測定値DIpが、イナーシャの最大指令値Ipより大きいか否かを判断するようにしてもよい(ステップ33,35)。なお、図7において、図6に示すステップ番号と同一のステップ番号22,24,26,27,28は同一の処理であるので、それらの説明は省略する。
In FIG. 6 described above, the maximum pressure command value Mp is commanded (step 21), and it is determined whether or not the maximum measured value DIp of inertia is larger than the maximum pressure command value Mp (steps 23 and 25). As shown in FIG. 7, the maximum value of inertia is commanded to obtain the maximum command value Ip of inertia (step 31), and it is determined whether or not the maximum measured value DIp of inertia is larger than the maximum command value Ip of inertia. You may make it (steps 33 and 35). In FIG. 7,
図8に示すように、補正装置51は、作業者によって指令される速度制御域AVCと加圧力制御域APCとの境界位置V/Pを入力してメモリに格納する(ステップ51)。そして、射出充填を開始したら、イナーシャの最大値を測定し最大測定値DIpとしてメモリに格納し(ステップ52)、イナーシャの最小値を測定し最小測定値DImとしてメモリに格納する(ステップ53)。そして、イナーシャの最大測定値DIpとイナーシャの最小測定値DImとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ54)。イナーシャの最大測定値DIpとイナーシャの最小測定値DImとの差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように速度制御域AVCと加圧力制御域APCとの境界位置V/Pを補正し(ステップ55)、処理を終了する。以上により、イナーシャの最小値Imを補正することができる。
As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、補正装置51は、射出充填を開始したら、イナーシャが最大となる時間tipを測定してメモリに格納し(ステップ61)、イナーシャが最小となる時間timを測定してメモリに格納する(ステップ62)。そして、イナーシャが最小となる時間timとイナーシャが最大となる時間tipとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ63)。イナーシャが最小となる時間timとイナーシャが最大となる時間tipとの差が、閾値未満であるときは、処理を終了し、閾値以上であるときは、音声や画像等により警告を発し(ステップ64)、処理を終了する。以上により、イナーシャの最大値Ipから最小値Imになるまでの時間T1を監視することができる。
As shown in FIG. 9, when the injection filling is started, the
図10に示すように、補正装置51は、作業者によって指令される最大加圧力指令値Mpを入力してメモリに格納する(ステップ71)。そして、射出充填を開始したら、キャビティ内の溶湯に対する加圧力の最大値を測定し最大加圧力測定値DMpとしてメモリに格納する(ステップ72)。そして、最大加圧力測定値DMpと最大加圧力指令値Mpとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ73)。最大加圧力測定値DMpと最大加圧力指令値Mpとの差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるように射出圧力を補正し(ステップ74)、処理を終了する。以上により、キャビティ内の溶湯に対する加圧力の最大値Mpを補正することができる。
As shown in FIG. 10, the
図11に示すように、補正装置51は、射出充填を開始したら、イナーシャが最大となる時間tipを測定してメモリに格納し(ステップ81)、キャビティ内の溶湯に対する加圧力が最大となる時間tmpを測定してメモリに格納する(ステップ82)。そして、キャビティ内の溶湯に対する加圧力が最大となる時間tmpとイナーシャが最大となる時間tipとの差を演算し、該差が予めメモリに格納されている該差に関する閾値未満であるか否かを判断する(ステップ83)。キャビティ内の溶湯に対する加圧力が最大となる時間tmpとイナーシャが最大となる時間tipとの差が、閾値以上であるときは、閾値未満となるようにマニホールド30に設けられている射出充填速度を制御するバルブの開度を補正し(ステップ84)、処理を終了する。以上により、イナーシャの最小値Imから加圧力最大値Mp付近に達するまでの時間T2を補正することができる。
As shown in FIG. 11, when the injection device is started, the
(4.射出成形方法による効果)
射出充填中のプランジャ10のイナーシャの変化を測定しているので、射出充填中の溶湯に実際に加わる力を把握することができる。そして、測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正、例えば、射出充填中のプランジャ10のイナーシャの最大測定値DIpが、キャビティ内の溶湯に対する最大加圧力指令値Mp以下となるように射出成形条件を補正している。これにより、溶湯の射出充填中における金型60の開きを防止することができ、成形体におけるバリ吹きの発生を無くし、良好な成形体を得ることができる。また、例えば、射出充填中のプランジャ10のイナーシャの最大測定値DIpが、イナーシャの最大指令値Ip以下となるように射出成形条件を補正している。これにより、多少のバリ吹きの発生は許容して均一な密度の成形体を得たい場合に有効である。
(4. Effect of injection molding method)
Since the change in the inertia of the
また、プランジャ10の減速域の減速速度V3を補正することにより、高速域の後の減速域で発生するプランジャ10のイナーシャの最大値Ipを制御することが可能となる。また、減速速度V3の補正によりプランジャ10のイナーシャの最大測定値DIpを、溶湯に対する最大加圧力指令値Mpもしくはイナーシャの最大指令値Ipを超えないようにできないときは、減速域に入るときの減速位置P5を補正することにより、さらにプランジャ10のイナーシャの最大測定値DIpを制御することが可能となる。また、射出充填中のプランジャ10のイナーシャの最大測定値DIpと最小測定値DImとの差に基づいて、プランジャ10の射出充填速度の制御域AVCとキャビティ内の溶湯に対する加圧力の制御域APCとの境界位置V/Pを補正している。これにより、キャビティ内の溶湯の密度を均一化することができ、成形体の精度を高めることができる。
Further, by correcting the deceleration speed V3 in the deceleration area of the
また、カップリング14にロードセル16を設けてプランジャ10のイナーシャを測定するように構成しているので、金型60を交換してもそのまま対応することができ、簡易な構成により低コスト化が可能となる。また、キャビティ内の溶湯に対する加圧力も測定可能となり、従来の油圧測定による見掛けの加圧力に代えて実際の加圧力を把握することができ、成形の精度を向上させることができる。
In addition, since the
(5.変形態様)
なお、上述した実施形態では、イナーシャ測定装置としてロードセル16を用いたが、圧力を測定する装置であれば用いることができる。また、ロードセル16をカップリング14に配置する構成としたが、第1ロッド12または第2ロッド13に配置する構成としてもよい。
(5. Modifications)
In the above-described embodiment, the
1:射出成形装置
10:プランジャ、 11:シリンダ、 12:第1ロッド、 12a:第1ピストン
13:第2ロッド、 13a:第2ピストン、 14:カップリング
14a:連接部、 14b,14c:中空部、 15:スペーサ、 16:ロードセル
20:アキュムレータ
30:マニホールド
40:溶湯供給部、 41:貯留部、 42:シリンダ
50:制御装置、 51:補正装置
60:金型
1: Injection molding device 10: Plunger, 11: Cylinder, 12: First rod, 12a: First piston 13: Second rod, 13a: Second piston, 14:
Claims (8)
前記射出充填中の射出装置のイナーシャの変化を測定する測定工程と、
前記測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正する補正工程と、を備える射出成形方法。 An injection molding method in which a molten metal is injected and filled into a cavity of a mold using a hydraulically operated injection device, and the molten metal injected and filled into the cavity is pressure-molded,
A measuring step for measuring a change in inertia of the injection device during the injection filling;
A correction step of correcting injection molding conditions based on the measured inertia.
前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値を、指令した前記キャビティ内の前記溶湯に対する加圧力最大値を超えないように、前記射出成形条件を補正する射出成形方法。 In claim 1,
In the injection molding method, the correction step corrects the injection molding condition so that the measured maximum value of the inertia of the injection device does not exceed the commanded maximum pressure force on the molten metal in the cavity.
前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値を、指令した前記射出装置のイナーシャの最大値を超えないように、前記射出成形条件を補正する射出成形方法。 In claim 1,
In the injection molding method, the correction step corrects the injection molding condition so that the measured maximum value of the inertia of the injection device does not exceed the commanded maximum value of the inertia of the injection device.
前記補正工程は、前記射出成形条件として前記射出装置の射出充填速度のパターンにおける指令した減速域の減速速度を補正する射出成形方法。 In claim 2 or 3,
The correction step is an injection molding method for correcting a deceleration speed in a commanded deceleration area in an injection filling speed pattern of the injection device as the injection molding condition.
前記補正工程は、前記減速速度の補正により、前記射出装置のイナーシャの最大測定値を、前記溶湯に対する最大加圧力指令値もしくは前記イナーシャの最大指令値を超えないようにできないとき、前記射出成形条件として指令した前記減速域の減速開始位置を補正する射出成形方法。 In claim 4,
When the correction step cannot correct the maximum measured value of the inertia of the injection device so as not to exceed the maximum pressure command value for the molten metal or the maximum command value of the inertia by correcting the deceleration speed, the injection molding condition An injection molding method for correcting the deceleration start position of the deceleration region commanded as
前記補正工程は、測定した前記射出装置のイナーシャの最大値と最小値との差に基づいて、指令した前記射出装置の射出充填速度の制御域と前記キャビティ内の前記溶湯に対する加圧力の制御域との境界位置を補正する射出成形方法。 In any one of Claims 1-5,
Based on the difference between the measured maximum value and minimum value of the inertia of the injection device, the correction step is a control range of the injection filling speed of the commanded injection device and a control range of the applied pressure to the molten metal in the cavity. Injection molding method for correcting the boundary position between
前記射出充填中の射出装置のイナーシャの変化を測定するイナーシャ測定装置と、
前記イナーシャ測定装置により測定したイナーシャに基づいて、射出成形条件を補正する補正装置と、を備える射出成形装置。 An injection molding device that uses a hydraulically operated injection device to inject and fill a molten metal into a cavity of a mold, and press-molds the molten metal that has been injected and filled into the cavity,
An inertia measuring device for measuring a change in inertia of the injection device during the injection filling;
An injection molding apparatus comprising: a correction device that corrects injection molding conditions based on the inertia measured by the inertia measuring device.
前記イナーシャ測定装置は、前記射出装置における前記油圧を受ける第1ロッドと、前記溶湯を射出および加圧する第2ロッドと、を連接する連接部材に設けられている射出成形装置。 In claim 7,
The inertia measuring device is an injection molding device provided on a connecting member that connects a first rod that receives the hydraulic pressure in the injection device and a second rod that injects and pressurizes the molten metal.
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