JP3491787B2 - 泡剤による成形型冷却制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気泡を含む泡剤によ
る成形型冷却制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、成形型を冷却するにあたり、
成形型の内部に形成した通路に冷却水を通水する内冷法
が採用されている。しかし冷却水を用いるため、成形型
の急冷作用が大きく、マイルド冷却には好ましくない。
また冷却水をスプレー等で外部から成形型に吹きつける
噴霧法も開発されているが、スプレーした冷却水が飛散
するため、環境保全性を考慮すると、この方法では充分
ではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記した冷
却水を通水する方式、スプレー噴霧による冷却方式とは
異なり、気泡を含有する泡剤で成形型を冷却する技術を
近年開発した（本出願時に未公知）。泡剤は、空気断熱
層として機能できる気泡を含み、成形型の急冷作用を抑
え得るため、マイルドな冷却に有利であり、熱衝撃の低
減に有利である。従って急冷に起因するクラック生成等
の不具合を解消するのに有利である。

【０００４】本発明は上記した気泡を含む泡剤の利用技
術の開発の一環としてなされたものであり、成形型にお
けるクラック生成を一層抑えるのに有利な泡剤による成
形型冷却制御方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る泡剤によ
る成形型冷却制御方法は、気泡を含む泡剤を成形型に供
給して前記成形型を冷却するに際して、気泡を含む泡剤
を供給可能な泡剤供給装置を用意し泡剤を供給する前の
状態の成形型の型表面温度及び型内温度の少なくとも一
方を検知し、その温度に基づいて、前記泡剤による初期
冷却条件を設定し、成形型を閉じた状態で、初期冷却条
件に基づいて泡剤を泡剤供給装置により成形型のキャビ
ティ型面に供給して成形型のキャビティ型面を冷却し、
更に、成形型から排出された泡剤の状況、泡剤供給後の
成形型の型表面温度及び型内温度の少なくとも一方に基
づいて、初期冷却条件を補正することを特徴とするもの
である。

【０００７】 請求項２に係る泡剤による成形型冷却制
御方法は、請求項１において、成形型の型表面温度と型
内温度との温度差が所定値以内となる様に、初期冷却条
件を補正することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】気泡を含む泡剤を成形型に供給す
る形態としては、成形型に供給する前の段階で、予め起
泡させて気泡を含む泡剤を生成し、その泡剤を成形型に
供給する方式を採用しても良く、或いは、成形型に供給
する前の段階では、気泡がないか又は少なく、成形型に
注入した後に、成形型内で起泡させて泡剤とする方式を
採用しても良い。

【０００９】泡剤には添加物を添加しても良い。添加物
の比熱は泡剤の冷却能力に影響を与える。添加物として
は、成形品の離型性を向上させる離型剤成分等を採用で
きる。この場合には成形型の冷却と離型剤塗布との双方
を同時に達成できる。添加物として、発泡性を高める発
泡剤を用いても良い。成形型の型表面温度及び型内温度
の検知は、温度センサで行うことができる。温度センサ
としては接触式温度センサでも、或いは非接触式温度セ
ンサでも良く、例えば熱電対、サーミスタ等の公知のも
のを採用できる。型表面温度を検知するには、非接触式
温度センサまたは接触式温度センサのいずれでも良い。
なお型内温度の検知は、接触式が良い。

【００１０】本発明方法によれば、型表面温度と型内温
度との温度差が小さくなる様に、初期冷却条件、補正条
件を設定することが好ましい。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を説明する。 （実施例の構成）図１に構成図を示す。成形型としての
金型１は、第１分割型１１と第２分割型１２とで構成さ
れている。金型１は、成形品としての鋳造品を成形する
キャビティ１０を形成するキャビティ型面１０ａをも
つ。金型１の近傍には、金型１が型開きした状態でキャ
ビティ型面１０ａの温度を検知する型表面温度センサ８
０が配置されている。型表面温度センサ８０は、非接触
でキャビティ型面１０ａの温度を検知する非接触式であ
る。金型１のキャビティ型面１０ａの所定深さの部位に
は、金型１の内部温度を検知する型内温度センサ８１が
埋設されている。

【００１２】型内温度センサ８１の配置するキャビティ
型面１０ａからの深さ位置は、防止するクラックの程度
に応じて選択することが好ましい。例えば泡剤を用いた
場合には、キャビティ型面１０ａの表出面に微小クラッ
クが発生し易い。この微小クラックの低減を意図する場
合には、型表層部付近の温度勾配が微小クラックの要因
となるため、型内温度センサ８１は、キャビティ型面１
０ａから約２ｍｍ〜７ｍｍ〜３ｃｍ程度の深さ位置に装
備することが好ましい。但しこの値に限定されるもので
はない。

【００１３】図１に示す様に、金型１の近傍には泡剤供
給装置２０が配置されている。添加剤成分供給装置２７
から添加剤の供給を泡剤供給装置２０は受ける。空気供
給装置２８から空気の供給を泡剤供給装置２０は受け
る。供給された添加剤成分と空気とを利用して起泡さ
せ、所定の空気の混合比をもつ泡剤が泡剤供給装置２０
において生成される。

【００１４】生成された泡剤は、泡剤供給装置２０によ
り注入通路２１を経て金型１のキャビティ１０に供給さ
れる。これにより金型１のキャビティ型面１０ａが泡剤
で冷却される。金型１から排出された泡剤は回収通路２
４に排出され、泡剤回収装置２３に回収される。回収通
路２４には、キャビティ１０から排出された泡剤の温度
を検知する排出泡剤温度センサ８３が配置されている。

【００１５】更に回収通路２４には、キャビティ１０か
ら排出された泡剤における添加成分の濃度を検知する泡
剤濃度センサ８２が配置されている。なお泡剤濃度セン
サ８２の配置場所は特に限定されず、泡剤供給装置２０
と金型１との間に配置しても良い。泡剤濃度センサ８２
としては、光を透過させて透過率の変動により泡剤中の
添加剤の割合を検知する光透過式、或いは、泡剤の比重
を検知して泡剤中の添加剤の割合を検知する比重式を採
用できる。

【００１６】更に回収通路２４には、これの開口面積を
調整する出口アクチュエータ１６Ｈが配置されている。
出口アクチュエータ１６Ｈとしては、具体的には電磁弁
やシャットピン等を採用できる。更に回収通路２４に
は、泡剤の空気の割合を検知することにより泡剤中の空
気の混合比を検知する混合比センサ８４が配置されてい
る。混合比センサ８４としては、泡剤を加圧した際にお
ける反発力で、泡剤における空気の割合を検知する反発
力検知式を採用したり、或いは、光を透過させて透過率
の変動により泡剤における空気の割合を検知する光透過
式を採用できる。

【００１７】図３は本実施例に係る制御装置７に係るブ
ロック図を示す。制御装置７は、入力処理回路７１と制
御回路７２と出力処理回路７３とを備えている。制御装
置の入力側には、型表面温度センサ８０、型内温度セン
サ８１、排出泡剤温度センサ８３が装備されている。従
って、型表面温度センサ８０の温度信号、型内温度セン
サ８１の温度信号、排出泡剤温度センサ８３の泡剤温度
信号が制御装置７に入力される。

【００１８】制御装置７の出力側には、泡剤供給装置２
０、添加剤成分供給装置２７、空気供給装置２８、出口
アクチュエータ１６Ｈが装備されている。従って制御装
置７からの制御信号に基づいて、泡剤供給装置２０、添
加剤成分供給装置２７、空気供給装置２８、出口アクチ
ュエータ１６Ｈの作動が制御される。ところで泡剤にお
ける気泡は空気断熱層として機能できる。従って泡剤中
の空気の混合比が高いと、泡剤の冷却能力は低下する傾
向にある。従って泡剤の冷却能力を高めるには、空気の
混合比を小さくすればよく、泡剤の冷却能力を低めるに
は、空気の混合比を高くすればよい。

【００１９】また泡剤供給装置２０から金型１に供給す
る泡剤の圧力が高いと、泡剤と金型１との間の境界領域
における微小隙間が低減され、熱的接触性が増加する傾
向にある。従って泡剤の冷却能力を高めるには、泡剤の
供給圧力を高めれば良く、泡剤の冷却能力を低めるに
は、供給圧力を小さくすれば良い。また泡剤供給装置２
０から金型１に供給する流量が大きいと、泡剤が金型１
を冷却する能力が高くなる傾向にある。従って泡剤の冷
却能力を高めるには、泡剤の供給流量を増加すれば良
く、泡剤の冷却能力を低めるには、供給流量を小さくす
れば良い。

【００２０】また出口アクチュエータ１６Ｈを作動させ
てその金型１の出口側の開口面積をなくしたり減少させ
たりすれば、金型１のキャビティ１０に供給された泡剤
の内圧が高まり、結果として、泡剤が金型１に良好に接
触し、泡剤と金型１との境界域における空気断熱層とし
て機能する微小隙間が低減し、泡剤が金型１を冷却する
冷却能力が向上する傾向にある。従って泡剤の冷却能力
を高めるには、出口アクチュエータ１６Ｈの開口面積を
小さくすれば良く、泡剤の冷却能力を低めるには、出口
アクチュエータ１６Ｈの開口面積を大きくすれば良い。

【００２１】更に泡剤に含まれている添加剤の比熱は、
泡剤の冷却能力に影響を与える。従って泡剤の冷却能力
を高めるには、比熱が高い添加剤の濃度を高めれば良
く、泡剤の冷却能力を低めるには、比熱が高い添加剤の
濃度を低めれば良い。また金型１に泡剤を供給する時間
が長いことは、泡剤と金型１との接触時間が確保され、
金型１の冷却能が高くなることを意味する。従って泡剤
の冷却能力を高めるには、泡剤の供給時間を長くすれば
良く、泡剤の冷却能力を低めるには、供給時間を短縮化
すれば良い。

【００２２】（制御）図２は本実施例に係る制御装置が
実行するメインルーチンのフローチャートである。先ず
ステップＳ２でクリヤ処理を行い、前回の操作でセット
されたフラグやレジスタ等をクリヤにする。ステップＳ
４で初期冷却条件設定サブルーチンを行い、ステップＳ
６で冷却条件補正サブルーチンを行い、ステップＳ８で
その他の処理を行い、メインルーチンにリターンする。

【００２３】図４は初期冷却条件設定サブルーチンのフ
ローチャートを示す。ステップＳ４２では金型１の型表
面温度Ｔｓ及び型内温度Ｔｉを入力する。ステップＳ４
４で型表面温度Ｔｓと型内温度Ｔｉとの差であるΔＴを
演算する。ステップＳ４６では型表面温度Ｔｓ、型内温
度Ｔｉ、更に温度差ΔＴに基づいて、泡剤に含まれる空
気の混合比Ｇ、金型１に供給する泡剤の流量Ｖ、金型１
に供給する泡剤の圧力Ｐ、更には金型１に泡剤を供給す
る供給時間ｔ、更に泡剤における添加剤濃度Ｃといった
パラメータを、金型１の温度が高温である冷却初期にお
ける初期冷却条件として設定する。

【００２４】鋳造品が離型された直後の冷却初期では金
型１のキャビティ型面１０ａの温度が高温である。その
ため、冷却初期においてキャビティ型面１０ａを急激に
冷却することは、熱衝撃が過大となり、好ましくない。
そこで冷却初期における初期冷却条件では、泡剤の冷却
能力を低めにする様に、上記した各パラメータを設定す
る。

【００２５】ステップＳ４８で上記した初期冷却条件に
関する出力信号を出力する。この様に設定された初期冷
却条件に基づいて、泡剤が泡剤供給装置２０で生成され
る。この泡は金型１に供給され、金型１の冷却に使用さ
れる。図５は上記した冷却条件補正サブルーチンのフロ
ーチャートを示す。ステップＳ６２で泡剤供給装置２０
がオンして泡剤を金型１に供給したか否かの供給信号を
入力し、ステップＳ６４で泡剤供給装置２０がオンした
か否か判定する。オンしておれば、ステップＳ６６で所
定時間待機する。待機する理由は、金型１に泡剤が充填
され、金型１から泡剤が排出されるには、ある程度の時
間を要するからである。時間が経過したら、ステップＳ
６８で入力処理する。

【００２６】入力処理では、排出泡剤温度センサ８３で
検知された回収通路２４における泡剤の温度、泡剤濃度
センサ８２で検知された回収通路２４における泡剤の濃
度、混合比センサ８４で検知された回収通路２４におけ
る泡剤の空気の混合比を入力する。更に型内温度センサ
８１で検知された型内温度Ｔｉも入力する。本実施例に
よれば、上記した型表面温度センサ８０は非接触式温度
センサであるため、金型１が型開きしていなければ型表
面温度の検知は困難である。即ち本実施例によれば、金
型１が型閉じした状態で金型１に泡剤を供給するため、
泡剤を金型１に供給している間において型表面温度を検
知することは、実際的には困難である。

【００２７】そこで本実施例によれば、排出泡剤温度セ
ンサ８３で検知された泡剤の温度、泡剤濃度センサ８２
で検知された泡剤の濃度、混合比センサ８４で検知され
た泡剤の空気の混合比を型表面温度データの代用とし、
この代用により、前記した型表面温度Ｔｓ、温度差ΔＴ
を推測するものである。即ちステップＳ７０では、金型
１に供給する泡剤の混合比Ｇ、金型１に供給する泡剤の
流量Ｖ、金型１に供給する泡剤の圧力Ｐ、更に添加剤濃
度Ｃを補正し、これにより泡剤の冷却能力を補正する。
更に出口アクチュエータ１６Ｈの開口面積も調整し、泡
剤の冷却能力を補正する。

【００２８】ステップＳ７２で補正結果を出力する。従
って補正結果に基づいて、泡剤が泡剤供給装置２０で生
成される。この様に補正条件で生成された泡は金型１に
供給され、金型１の冷却に使用される。ステップＳ７４
では、型内温度Ｔｉとしきい値Ｔａとを比較して、型内
温度Ｔｉがしきい値Ｔａ以下であれば、ステップＳ７８
で冷却終了信号を出力して泡剤供給装置２０をオフと
し、メインルーチンにリターンする。

【００２９】ステップＳ７４での判定の結果、型内温度
Ｔｉがしきい値Ｔａよりも高温であれば、金型１の冷却
がまだ不充分であり、泡剤による冷却条件の補正処理を
継続する必要がある。そこでステップＳ８０のタイマサ
ブルーチンで所定時間の時間待ちしてから、ステップＳ
６８に戻る。なおステップＳ８０で時間待ちするのは、
チャタリング防止を考慮したからである。

【００３０】本実施例によれば、型表面温度Ｔｓと型内
温度Ｔｉとの温度差ΔＴが一定域に収まることを目標と
して、前記した初期冷却条件を補正するものである。こ
の温度差ΔＴを一定域に収めるためには、金型１の温度
が高温である冷却初期では、キャビティ型面１０ａの過
大な急冷は好ましくなく、従って冷却初期では泡剤の冷
却能力を低めに抑える様に、上記パラメータを補正す
る。

【００３１】しかし冷却中期や冷却終期の様に金型１の
温度がある程度降温した場合には、冷却能力が大きい泡
剤で型冷却しても、温度差ΔＴは過大になり難い。その
ため、冷却中期や冷却終期では泡剤の冷却能力が高める
様に、前記パラメータを補正する。図６は、上記した制
御を行った場合における金型１の型表面温度Ｔｓと型内
温度Ｔｉとを模式的に示すグラフである。図６に示す様
に型表面温度Ｔｓと型内温度Ｔｉとの温度差ΔＴを小さ
く、かつできるだけ一定にすることが好ましい。

【００３２】（実施例の効果）前述した様に金型１の温
度が高温である冷却初期の場合には、冷却能力が大きい
泡剤を接触させて型冷却すると、それだけ温度差ΔＴが
過大となり、熱衝撃が過大となり、クラック生成の確率
が高まる。一方、金型１の温度がある程度降温した冷却
中期や冷却終期の場合には、冷却能力が大きい泡剤を接
触させて型冷却しても、温度差ΔＴは小さくて済み、従
って熱衝撃が小さくて済み、クラック生成の確率は低く
なる。

【００３３】この様に金型１の温度が高温である冷却初
期の段階では、冷却能力が大きい泡剤を金型１に接触さ
せることは、好ましくない。この点本実施例によれば、
泡剤を金型１に供給する前の状態における金型１の温度
を検知し、この温度に基づいて、泡剤による初期冷却条
件を設定するものである。従って急激な冷却が好ましく
ない冷却初期においては、金型１に供給される泡剤の冷
却能力を低下させる様に、初期冷却条件を設定すること
ができる。

【００３４】そのため、冷却初期における金型１の熱衝
撃を低減させるのに有利であり、クラック低減に有利で
あり、金型１の耐久性の向上、長寿命化を図り得る。更
に本実施例によれば、金型１から排出された前記泡剤の
状況、型内温度に基づいて、初期冷却条件を補正するた
め、金型１の温度の変動にも対応できる。特に本実施例
によれば、温度差ΔＴの過大化が回避され易いため泡剤
の冷却能力を増加しても支障が少ない冷却中期や冷却終
期においては、泡剤の冷却能力を高める補正を行う。そ
のため、クラック生成を抑えつつ、金型１の冷却合計時
間の短縮化を図るのに有利である。

【００３５】この様に本実施例によれば、初期冷却条件
の補正にあたり、金型１の型表面温度と型内温度との温
度差ΔＴが所定値以内となる様に補正するため、型表面
温度と型内温度との温度差ΔＴの低減を図り得、熱衝撃
の低減、クラック低減に有利である。 （適用例）以下、本発明の適用例を図７及び図８を参照
して説明する。

【００３６】金型１は、鋳造品を形成するキャビティ１
０を備えている。キャビティ１０はキャビティ型面１０
ａで区画されている。金型１は、固定型として機能する
第１分割型１１と、可動型として機能する第２分割型１
２とで構成されている。第１分割型１１の下部には、泡
剤を注入するための注入口１３が形成され、第１分割型
１１の上部には開放口１４が形成されている。第１分割
型１１の挿通孔には、注入口１３を開閉する第１シャッ
トピン１６が嵌合され、油圧シリンダまたは空圧シリン
ダ等の第１駆動源１６ｋにより前進後退可能とされてい
る。第１分割型１１の別の挿通孔には、開放口１４を開
閉する第２シャットピン１７が嵌合され、油圧シリンダ
または空圧シリンダ等の第２駆動源１７ｋにより前進後
退可能とされている。

【００３７】従って第１シャットピン１６は、注入口１
３を開閉する注入口開閉手段として機能する。第２シャ
ットピン１７は、開放口１４を開閉する開放口開閉手段
として機能する。泡剤供給系２は、金型１のキャビティ
１０に底部からつまり下注入方式で、離型剤成分を含む
泡剤、いわば泡離型剤を供給する系である。泡剤供給系
２は、起泡能力を備えたポンプ等を含む泡剤供給装置２
０と、泡剤供給装置２０と注入口１３とをつなぐ注入通
路２１と、注入通路２１に介在する三方向の第１切替弁
４１及び三方向の第２切替弁４２と、第１切替弁４１の
ポート４１ｂに通路２３ｆを介してつながり且つ泡剤を
回収する収容タンク等をもつ泡剤回収装置２３と、金型
１の開放口１４と泡剤回収装置２３とをつなぐ回収通路
２４と、開放口１４につながる二方向の第３切替弁４３
と、回収通路２４に介在する三方向の第４切替弁４４と
を備えている。

【００３８】なお第１切替弁４１はポート４１ａ〜４１
ｃをもつ。第２切替弁４２はポート４２ａ〜４２ｃをも
つ。第３切替弁４３はポート４３ａ、４３ｂをもつ。第
４切替弁４４はポート４４ａ〜４４ｃをもつ。エアブロ
ー供給系５は、金型１のキャビティ１０内の余剰の泡剤
を除去するために、金型１の開放口１４からキャビティ
１０にエアブローを供給する系である。エアブロー供給
系５は、第４切替弁４４のポート４４ｃにつながるエア
ブロー通路５０と、エアブロー通路５０につながるエア
供給源５１とを備えている。エア供給源５１はコンプレ
ッサや工場エア源等で形成できる。エアブロー供給系５
は、金型１の上部からエアブローを供給するので、余剰
の泡剤の排出除去に際して重力を利用するのに有利であ
る。

【００３９】吸引系６は、金型１のキャビティ１０を吸
引して減圧するものである。吸引系６は、第２切替弁４
２のポート４２ｂにつながる吸引通路６１と、吸引通路
６１につながる真空ポンプ等の吸引装置６２とを備えて
いる。吸引系６は、金型１の底部から吸引するので、余
剰の泡剤の排出除去に際して重力を利用するのに有利で
ある。

【００４０】本実施例によれば、第１切替弁４１の電磁
ソレノイド部４１ｈは信号線４１ｉを経て制御装置７に
より制御される。第２切替弁４２の電磁ソレノイド部４
２ｈは信号線４２ｉを経て制御装置７により制御され
る。第３切替弁４３の電磁ソレノイド部４３ｈは信号線
４３ｉを経て制御装置７により制御される。第４切替弁
４４の電磁ソレノイド部４４ｈは信号線４４ｉを経て制
御装置７により制御される。吸引装置６２は信号線６２
ｉを経て制御装置７により制御される。泡剤供給装置２
０は信号線２０ｉを経て制御装置７により制御される。
鋳造装置９７からの信号は、信号線９７ｉを経て制御装
置７に入力される。

【００４１】更に本実施例によれば、図８に示す様に金
型１のキャビティ１０に溶湯を注入する溶湯注入路１ｒ
が形成されている。溶湯注入路１ｒには溶湯通路９０が
連通している。溶湯通路９０には溶湯供給口９３が形成
されている。溶湯通路９０には加圧プランジャ９５が位
置Ｓ１、位置Ｓ２間で前進後退可能に装備されている。
なお、図２に示す位置Ｓ１は、泡剤の充填処理や循環処
理に際に、加圧プランジャ９５がセットされる位置であ
る。従ってキャビティ１０内の泡剤が溶湯通路９０に侵
入することは、加圧プランジャ９５によって抑えられ
る。図２に示す位置Ｓ２は、溶湯通路９０で溶湯を受け
る際に、加圧プランジャ９５がセットされる位置であ
る。

【００４２】本実施例の使用形態について各処理に分け
て説明する。 充填処理 本実施例によれば、まず、泡剤を金型１のキャビティ１
０に充填する充填処理を行う。充填処理は金型１を閉じ
た状態で行う。更に充填処理では、第１シャットピン１
６を矢印Ｘ２方向に後退させて注入口１３を開放してお
く。同様に第２シャットピン１７を矢印Ｘ２方向に後退
させて開放口１４を開放しておく。これによりキャビテ
ィ１０内の空気の除去性を確保する。

【００４３】この状態で、第１切替弁４１のポート４１
ａ、４１ｃが連通する様に制御装置７により制御され、
第２切替弁４２のポート４２ａ、４２ｃが連通する様に
制御装置７により制御される。充填処理では第１切替弁
４１のポート４１ｂ、第２切替弁４２のポート４２ｂは
閉じている。そして、制御装置７により作動された泡剤
供給装置２０によって、泡剤供給装置２０の泡剤は、第
１切替弁４１、第２切替弁４２、注入通路２１、注入口
１３を経て金型１のキャビティ１０に注入される。つま
り下注ぎされる。

【００４４】循環処理 上記した充填処理を終えたら、循環処理を行う。即ち、
泡剤供給装置２０の作動を更に制御装置７は継続する。
循環処理では、充填処理の場合と同様に、第３切替弁４
３のポート４３ａ、４３ｂを連通させておき、第４切替
弁４４のポート４４ａ、４４ｂを連通させておく。

【００４５】泡剤供給装置２０から泡剤がキャビティ１
０内に次々と供給されてくるので、金型１のキャビティ
１０内の泡剤は、開放口１４から次々と吐出される。吐
出された泡剤は、第３切替弁４３のポート４３ａ、４３
ｂ、第４切替弁４４のポート４４ａ、４４ｂ、回収通路
２４を経て泡剤回収装置２３に戻る。上記した循環処理
では、第１切替弁４１のポート４１ｂ、第２切替弁４２
のポート４２ｂ、第４切替弁４４のポート４４ｃは閉じ
ている。

【００４６】本例によれば、上記した充填処理、循環処
理においては、図２〜図５に示す冷却制御方法を実行す
るものである。 エアブロー処理 上記の様に泡剤の循環処理が終了すると、金型１を閉じ
た状態で、高圧の圧縮空気をキャビティ１０内に供給す
るエアブロー処理を行う。エアブロー処理では、第２シ
ャットピン１７を矢印Ｘ２方向に後退させたまま、つま
り開放口１４を開放したまま行う。

【００４７】更にエアブロー処理では、第４切替弁４４
を切り替えて第４切替弁４４のポート４４ａ、４４ｃを
連通させて開放口１４とエアブロー通路５０とが連通す
る様にする。第４切替弁４４のポート４４ｂは閉じる。
第３切替弁４３のポート４３ａ、４３ｂは連通してお
く。この状態で、エア供給源５１の作動により、エアブ
ローがエアブロー通路５０、第４切替弁４４のポート４
４ｃ、４４ａ、第３切替弁４３のポート４３ｂ、４３ａ
を経て金型１の開放口１４に供給される。

【００４８】従ってエアブローが金型１の上部から下部
に向けてキャビティ１０に吹き込まれる。従って余剰の
泡剤は、エアブローまたは重力により注入口１３から注
入通路２１に吐出される。上記したエアブロー処理で
は、第２切替弁４２のポート４２ｃ、４２ａが連通して
いると共に、第１切替弁４１のポート４１ｃ、４１ｂが
連通しているので、キャビティ１０から除去された泡剤
は、通路２３ｆを経て泡剤回収装置２３に回収される。

【００４９】泡剤回収装置２３に回収された泡剤は、泡
剤回収装置２３で消泡される。そして消泡後に、通路２
３ｍを経て泡剤供給装置２０に送給され、泡剤供給装置
２０で再び起泡されて、気泡を含む泡剤となる。なおエ
アブロー処理では、キャビティ型面１０ａに塗布されて
いる泡剤の乾燥を、エアブローにより促進する効果も期
待できる。

【００５０】吸引処理 上記の様にしたエアブロー処理が終了したら吸引処理を
行う。この場合には第２切替弁４２のポート４２ｂ、４
２ｃを連通させ、ポート４２ａを閉じる。更に第３切替
弁４３のポート４３ａも閉じる。吸引処理では、第１シ
ャットピン１６及び第２シャットピン１７は、矢印Ｘ２
方向に後退させて注入口１３及び開放口１４を開放した
まま行う。

【００５１】この状態で制御装置７は吸引装置６２を作
動させて、金型１のキャビティ１０内を減圧し、負圧状
態とする。従って、キャビティ１０内にまだ残留してい
た余剰の泡剤は、吸引除去される。吸引処理の際には金
型１は閉じているため、吸引は良好である。金型１の溶
湯注入路１ｒ、開放口１４、注入口１３に残留していた
泡剤も、吸引除去される。

【００５２】鋳造 上記した様に金型１のキャビティ型面１０ａに泡剤を付
着させたら、図８に示す加圧プランジャ９５を位置Ｓ１
から位置Ｓ２にし、その状態で、溶湯供給口９３から溶
湯通路９０に溶湯を装入する。そして加圧プランジャ９
５を矢印Ｃ１方向に前進させて、溶湯をキャビティ１０
に注入する。

【００５３】キャビティ１０内の溶湯が溶湯が固化する
と、型開きした金型１から離型すれば、鋳造品が得られ
る。この様な鋳造の際には第１シャットピン１６を作動
させて注入口１３を閉じておく。切替弁４１、４２に高
温の溶湯が侵入しない様にするためである。同様に、第
２シャットピン１７を作動させて開放口１４を閉じてお
く。切替弁４３、４４に高温の溶湯が侵入しない様にす
るためである。

【００５４】本実施例で用いる溶湯としては特に限定さ
れず、例えばアルミ系、銅系、亜鉛系、場合によっては
鉄系を採用できる。 （付記）上記した実施例から次の技術的思想も把握でき
る。 ○冷却初期では泡剤の冷却能力を低めに設定し、冷却中
期、冷却終期では泡剤の冷却能力を高めに設定する制御
を行う成形型冷却制御方法。冷却中期や冷却終期では型
温が過剰に高温ではなく、熱衝撃の低減を図り得るから
である。 ○泡剤の出口には、出口側の開口面積を調整する出口ア
クチュエータ等の開口面積可変手段が装備されている方
法及び装置。これにより泡剤による成形型の冷却能力を
調整できる。

【００５５】

【発明の効果】本発明方法によれば、泡剤を成形型に供
給する前の状態における成形型の温度に基づいて、泡剤
による初期冷却条件を設定するものである。従って急激
な冷却が好ましくない冷却初期においては、成形型に供
給される泡剤の冷却能力を低下させる様に、初期冷却条
件を設定することができる。そのため、冷却初期におけ
る成形型の熱衝撃を低減させるのに有利であり、クラッ
ク低減に有利であり、成形型の耐久性の向上、長寿命化
を図り得る。

【００５６】 更に請求項１の方法によれば、成形型か
ら排出された前記泡剤の状況、型表面温度、型内温度の
少なくとも一方に基づいて、初期冷却条件を補正するた
め、成形型の温度の変動にも対応できる。特に、冷却初
期を逸脱した冷却中期や冷却終期においては、成形型の
型表面温度と型内温度との温度差が過大となりにくいの
で、泡剤の冷却能力を高める補正を行えば、成形型の熱
衝撃を抑えつつ、成形型の冷却合計時間の短縮化を図る
のに有利である。

【００５７】 更に請求項２によれば、初期冷却条件の
補正にあたり、成形型の型表面温度と型内温度との温度
差ΔＴが所定値以内となる様に、補正するため、型表面
温度と型内温度との温度差の低減を図り得、熱衝撃の低
減、クラック低減に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の概略構成図である。

【図２】制御装置が実行するメインルーチンのフローチ
ャートである。

【図３】制御装置のブロック図である。

【図４】制御装置が実行する初期冷却条件設定サブルー
チンのフローチャートである。

【図５】制御装置が実行する冷却条件補正サブルーチン
のフローチャートである。

【図６】型表面温度及び型内温度の変化過程を模式的に
示すグラフである。

【図７】適用例に係る構成図である。

【図８】適用例に係る構成図である。

【符号の説明】

図中、１は金型（成形型）、１０はキャビティ、１０ａ
はキャビティ型面、１３は注入口、１４は開放口、２は
泡剤供給系、２０は泡剤供給装置、２１は注入通路、２
３は泡剤回収装置、５はエアブロー供給系、５０はエア
ブロー通路、６は吸引系、７は制御装置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−258139（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57770（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−200519（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124566（ＪＰ，Ａ) 特許3405011（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 17/22 B22D 17/32 B22C 9/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気泡を含む泡剤を成形型に供給して前記成
   形型を冷却するに際して、気泡を含む泡剤を供給可能な
   泡剤供給装置を用意し 前記泡剤を供給する前の状態の前記成形型の型表面温度
   及び型内温度の少なくとも一方を検知し、その温度に基
   づいて、前記泡剤による初期冷却条件を設定し、前記成形型を閉じた状態で、 前記初期冷却条件に基づい
   て泡剤を前記泡剤供給装置により成形型のキャビティ型
   面に供給して前記成形型のキャビティ型面を冷却し、 更に、前記成形型から排出された前記泡剤の状況、前記
   泡剤供給後の前記成形型の型表面温度及び型内温度の少
   なくとも一方に基づいて、前記初期冷却条件を補正する
   ことを特徴とする泡剤による成形型冷却制御方法。
2. 【請求項２】成形型の型表面温度と型内温度との温度差
   が所定値以内となる様に、前記泡剤による初期冷却条件
   を補正することを特徴とする請求項１に記載の泡剤によ
   る成形型冷却制御方法。