JP3589399B2 - High speed injection hydraulic circuit of light metal injection molding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軽合金チップを溶融して射出する軽金属用射出成形機に関し、特に、ヒータが取り付けられたシリンダの中に配置されたスクリュを回転してホッパに収納された軽合金チップをシリンダ先端部のノズルの方向に一定量送り込む計量動作の後に、加圧された油圧作動油をピストン室に送り込み、前記ピストン室に配置され前記スクリュに連結された射出ピストンを駆動して射出動作を行わせることにより、前記軽合金チップがヒータにより溶融された溶融軽合金を前記ノズルから射出させることができる軽金属用射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2の軽金属用射出成形機101において、シリンダ11にはホッパ12が取り付けられ、ホッパ12には軽合金チップ13が収納されている。計量モータ14が回転するとシリンダ11の中に配置されたスクリュ15が回転し、ホッパ12から供給される軽合金チップ13をシリンダ11の先端のノズル16に向けて送り出す。スクリュ15の回転数に対応して計量され(計量動作)、ノズル16に向けて送り出される軽合金チップ13は、シリンダ11の中を移動する際に、シリンダ11の外壁に設けられたヒータ17によって加熱され溶融軽合金になる。他方、アキュムレータ21には、油圧源22によって加圧され逆止弁23を介して送り込まれた圧油(加圧された油圧作動油)が貯留されている。方向切換流量調整弁24で通過する油の流量が調整され、配管27,28に対する流れ方向が方向切換流量調整弁24の左側部の矢印のように設定され、ACC切換弁25がACC切換弁25の左側部の矢印のように設定されて開かれると、アキュムレータ21に貯留されていた油が配管26,27を経てピストン室18aに送り込まれる。
【0003】
圧油がピストン室18aに送り込まれると、射出ピストン18は、ノズル16の方向に押圧され、ピストン室18bに入っていた油は、配管28を経由して油受容器24aに排出され、使った分の油を補うために油圧源22によって再びアキュムレータ21に貯留される。射出ピストン18がピストン室18aに入る圧油によって押圧されることにより、シリンダ11の先端部分にある溶融軽合金がノズル16から金型(不図示)の中に射出される(射出動作)。次に、計量モータ14が回転し、スクリュ15を回転させて軽合金チップ13を計量する。この時、方向切換流量調整弁24の流れ方向が方向切換流量調整弁24の右側部の矢印のように設定され、ACC切換弁25がACC切換弁25の右側部のように設定されて閉じられ、油圧源切換弁29が下側部の矢印のように設定されて開かれると、油圧源22からの圧油が配管34,28を経てピストン室18bに送り込まれ、射出ピストン18を計量モータ14の方向に後退させる。ピストン室18aに入っていた油は、配管27を経由して油受容器24aに排出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の軽金属用射出成形機は、溶融軽合金をノズル16から金型の中に射出するが、この場合に、ノズル16の先端部分には、コールドプラグ19が発生するので、これを射抜かなければ溶融軽合金の金型内への射出ができない。しかし、このコールドプラグ19を射抜く射出動作の初期には高い圧力が必要となる。射出動作におけるスクリュ15の速度は、ピストン室18aに充分な流量と圧力をもった圧油が供給されて初めて、適切なものとなるのであるが、射出動作の初期においては、ピストン室18aに圧油が送り込まれても、ピストン室18aの圧力が所定以上に上昇するまで、コールドプラグ19が射抜かれず、射出速度が所望の速度に到達するのに時間がかかることとなる。射出動作の初期の射出速度の立ち上がり性能は、成形に対して非常に重要である。なぜならば、金型に充填された溶融軽合金は、即座に凝固を始めるからである。
【0005】
そこで、可能な限り速い速度で射出動作を実行するのが望ましい。通常、軽合金射出成形の場合、射出時間は0.1秒内外であり、この時間のうち、例えば、コールドプラグ19を打ち抜くことにより影響を受けて、射出速度が最高速度に到達するのに0.05秒要した場合と、0.01秒要した場合とでは、溶融軽合金の充填量の比率は1:5となり、両者は外観の異なった成型品となってしまう。そこで、これを解決するのには、射出動作の初期における射出速度の立ち上り応答性向上のためにコールドプラグ19を射抜く力、すなわち、アキュムレータ21からピストン室18aに送り込まれる圧油の圧力を上昇させればよいのではないかと考えられる。なるほど、アキュムレータ21の圧油の圧力を上昇させれば、射出動作の初期における射出速度の立ち上り応答性は向上する。しかし、金型の中への溶融軽合金の充填の場合、溶融軽合金が金型の中で満杯になる瞬間には、極力圧力を下げた状態で満杯にさせる必要がある。そうでないと、成型品に余計な圧縮残留応力を生じさせたり、“ばり”等の成形不良を発生させることとなる。したがって、アキュムレータ21の圧力をむやみに上昇させることはできない。
【0006】
この発明は、上記問題を解決すべくなされたものであって、射出動作開始時のある一定の間のみの高圧でコールドプラグを素早く打ち抜くことができ、その後の成形は通常の圧力で処理できる軽金属用射出成形機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、この発明は、ヒータ(17)が取り付けられたシリンダ(11)の中に配置されたスクリュ(15)を回転してホッパ(12)に収納された軽合金チップ(13)をシリンダ先端部のノズル(16)の方向に一定量送り込む計量動作の後に、加圧された油圧作動油をピストン室(18a)に送り込み、前記ピストン室(18a)に配置され前記スクリュ(15)に連結された射出ピストン(18)を駆動して射出動作を行わせることにより、前記軽合金チップ(13)がヒータ(17)により溶融された溶融軽合金を前記ノズル(16)から射出させることができる軽金属用射出成形機において、油圧作動油を貯留するための第1,第2のアキュムレータ(21,31)と、油圧作動油を第1の圧力(A)に加圧して第1のアキュムレータ(21)に導く第1の加圧手段(22,23)と、油圧作動油を第1の圧力(A)よりも高い第2の圧力(B)に加圧して第2のアキュムレータ(31)に導く第2の加圧手段(32,33)と、前記射出動作の開始時には、第2のアキュムレータ(31)の圧油のみを前記ピストン室(18a)に送り込み、第2のアキュムレータ(31)の圧油の圧力が低下し、第1のアキュムレータ(21)の圧油の圧力とほぼ等しくなったとき、第1、第2のアキュムレータ(21,31)の油圧作動油を並行して前記ピストン室(18a)に送りこむ油圧回路(30,25,26,24,27)とを有する。
【0008】
このような構成によれば、射出動作の開始時には、ACC切換弁(25)を左側の矢印のように設定されると、第2のアキュムレータ(31)から圧油がACC切換弁(25)を通ってピストン室(18a)に送り込まれ、高い圧力の油圧作動油で射出ピストンを駆動することにより、ノズルに発生するコールドプラグを短時間で射抜くことができ、コールドプラグを射抜くことが遅れて従来のように溶融軽合金の射出速度の立ち上り応答性が低下するということがない。また、前記油圧回路は、第1のアキュムレータの圧力よりも第2のアキュムレータの圧力が高い間は逆止弁30が開かないので第1のアキュムレータの圧油は流れないが、前記射出動作の開始の後に、第2のアキュムレータの圧油の圧力が低下し、第1のアキュムレータの圧油の圧力とほぼ等しくなったとき、逆止弁30は開いて第1,第2のアキュムレータの油圧作動油を並行して前記ピストン室に安定的に送り込むことができる。即ち、射出開始にプラグを射抜く時だけ高い圧力で射出させ、プラグを射抜いた後は低い圧力で射出動作を進行させることができる。
【0009】
なお、この発明の実施の形態では、ヒータ(17)が取り付けられたシリンダ(11)の中に配置されたスクリュ(15)を回転してホッパ(12)に収納された軽合金チップ(13)をシリンダ先端部のノズル(16)の方向に一定量送り込む計量動作の後に、加圧された油圧作動油をピストン室(18a)に送り込み、前記ピストン室(18a)に配置され前記スクリュ(15)に連結された射出ピストン(18)を駆動して射出動作を行わせることにより、前記軽合金チップ(13)がヒータ(17)により溶融された溶融軽合金を前記ノズル(16)から射出させることができる軽金属用射出成形機において、油圧作動油を貯留するための第1,第2のアキュムレータ(21,31)と、油圧作動油を第1の圧力(A)に加圧して第1のアキュムレータ(21)に貯留する油圧源(22)および逆止弁(23)と、油圧作動油を第1の圧力(A)よりも高い第2の圧力(B)に加圧して第2のアキュムレータ(31)に貯留する油圧源(32)および逆止弁(33)と、前記射出動作の開始時には、第2のアキュムレータ(31)の圧油のみを前記ピストン室(18a)に送り込み、第2のアキュムレータ(31)の圧油の圧力が低下し、第1のアキュムレータ(21)の圧油の圧力とほぼ等しくなったとき、第1,第2のアキュムレータ(21,31)の油圧作動油を並行して前記ピストン室(18a)に送りこむ逆止弁(30)およびその他の油圧回路(25,26,24,27)とを有する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図1は、この発明の軽金属用射出成形機の実施の形態を示す図である。図1の軽金属用射出成形機は、実質的には、図2の軽金属用射出成形機にアキュムレータ31と、逆止弁30,33と、油圧源32とを付加したものである。図1の軽金属用射出成形機1において、シリンダ11にはホッパ12が取り付けられ、ホッパ12には軽合金チップ13が収納されている。計量モータ14が回転するとシリンダ11の中に配置されたスクリュ15が回転し、ホッパ12から供給される軽合金チップ13をシリンダ11の先端のノズル16に向けて送り出す。このように、軽合金チップ13は、ホッパ12から送り出されてシリンダ11の中をノズル16に向けて移動する際にスクリュ15の回転数(あるいは回転角度)に対応して計量され(計量動作)、さらに、シリンダ11の中を移動する際に、シリンダ11の外壁に設けられたヒータ17によって加熱され溶融軽合金になる。
【0011】
他方、アキュムレータ21には、油圧源22によって図2で示された従来例におけると同様な圧力に加圧され、逆止弁23を介して送り込まれた圧油(加圧された油圧作動油)が貯留されている。アキュムレータ31には、油圧源32によってアキュムレータ21に対するよりは高い圧力に加圧され、逆止弁33を介して送り込まれた圧油が貯留されている。また、アキュムレータ21,31は、逆止弁30を介して接続されており、アキュムレータ31の圧油は、アキュムレータ21の方には常に流れ込まず、アキュムレータ31の圧油の圧力がアキュムレータ21の圧油の圧力よりも高い場合には、アキュムレータ21の圧油は、アキュムレータ31の側には流れ込まない。したがって、方向切換流量調整弁24の流量が調整され、配管27,28に対する流れ方向が方向切換流量調整弁24の左側部の矢印のように設定され、ACC切換弁25がACC切換弁25の左側部の矢印のように設定されて開放されると、アキュムレータ31に貯留されていた高圧の圧油が配管26,27を経てピストン室18aに送り込まれる。
【0012】
高圧の圧油がピストン室18aに送り込まれると、射出ピストン18は、ノズル16の方向に高速に押圧される。ピストン室18bに入っていた油は、配管28を経由して油受容器24aに排出され、油圧源22,32によって再度アキュムレータ21,31に貯留される。射出ピストン18がピストン室18aに入るアキュムレータ31からの高圧の圧油によって押圧されることにより、シリンダ11の先端部分にあるコールドプラグ19は高速に射抜かれ、続いて、溶融軽合金がノズル16から金型(不図示)の中に射出される(射出動作)。射出が始まると、アキュムレータ31の圧油量が低減し、その圧力が次第に低下し、アキュムレータ21の中の圧油の圧力とほぼ同等になる。すると、アキュムレータ21の圧油も逆止弁30を通過し、アキュムレータ31の圧油とともにACC切換弁25、配管26、方向切換流量調整弁24、配管27を通過してピストン室18aに送り込まれ、従来と同様な通常の圧力で射出ピストン18を安定的に押圧することとなる。そして、溶融軽合金が金型のキャビティに充填完了される時点では、充分に圧力は低下され、“ばり”等を発生させないようになっている。
【0013】
上述のように、コールドプラグ19は高圧の圧油によって高速に射抜かれるので、射出速度が最高速度に到達するのは極めて速く、コールドプラグ19が射抜かれた後は、射出ピストン18は、アキュムレータ21,31から並行に供給される通常の圧力の圧油によって押圧されるので安定に射出動作を継続することができ、溶融軽合金の充填完了時点では、充分に圧力は低下される。次に、溶融軽合金の充填が完了すると計量動作に移行する。方向切換流量調整弁24の流れ方向が方向切換流量調整弁24の右側部の矢印のように設定され、ACC切換弁25がACC切換弁25の右側のように設定されて閉じられ、油圧源切換弁29が油圧源切換弁29の下側部の矢印のように設定されて開放されると、油圧源32からの圧油が配管28を経てピストン室18bに送り込まれ、射出ピストン18を計量モータ14の方向に後退させる。ピストン室18aに入っていた油は、配管27を経由して油受容器24aに排出される。
【0014】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明の軽金属用射出成形機は、スクリュを回転してホッパから軽合金チップをノズルの方向に一定量送り込む計量動作の後に、加圧された圧油を射出ピストンの後方のピストン室に送り込み、射出ピストンを駆動して、軽合金チップがヒータ17により溶融された溶融軽合金をノズルから金型の中に射出させるために、油圧作動油を貯留するための第1,第2のアキュムレータと、油圧作動油を第1の圧力(A)に加圧して第1のアキュムレータに貯留する第1の圧油貯留手段と、油圧作動油を第1の圧力(A)よりも高い第2の圧力(B)に加圧して第2のアキュムレータに貯留する第2の圧油貯留手段と、前記射出動作の開始時には、第2のアキュムレータの圧油のみを前記ピストン室に送り込み、第2のアキュムレータの圧油の圧力が低下し、第1のアキュムレータの圧油の圧力とほぼ等しくなったとき、第1,第2のアキュムレータの油圧作動油を並行して前記ピストン室に送りこむ油圧回路とを有することにより、射出動作の開始時に、油圧回路が高い圧力に設定した油圧作動油を第2のアキュムレータからピストン室に送り込み、高い圧力の油圧作動油で射出ピストンを駆動することにより、ノズルに発生するコールドプラグを短時間で射抜くことができ、コールドプラグを射抜くのが遅れて従来のように溶融軽合金の射出速度の立ち上り応答性が低下されるということがない。また、その後、第1,第2のアキュムレータから並行に油圧作動油がピストン室に送り込まれるので、安定に溶融軽合金の射出を行うことができ、成形形状を安定させることができる。また、金型のキャビティへの溶融軽合金の充填完了時には充分に射出圧力を低下させることができるので、“ばり”等を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の軽金属用射出成形機の実施の形態を示す図である。
【図2】軽金属用射出成形機の従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 軽金属用射出成形機
11 シリンダ
12 ホッパ
13 軽合金チップ
14 計量モータ
15 スクリュ
16 ノズル
17 ヒータ
18 射出ピストン
18a,18b ピストン室
19 コールドプラグ
21,31 アキュムレータ
22,32 油圧源
23,30,33 逆止弁
24 方向切換流量調整弁
24a 油受容器
25 ACC切換弁
26,27,28,34 配管
29 油圧源切換弁
A 第1の圧力
B 第2の圧力[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light metal injection molding machine that melts and injects a light alloy chip, and in particular, rotates a screw disposed in a cylinder to which a heater is attached to rotate a light alloy chip stored in a hopper into a cylinder tip. After the metering operation of feeding a fixed amount in the direction of the nozzle of the section, the pressurized hydraulic oil is fed into the piston chamber, and the injection piston arranged in the piston chamber and connected to the screw is driven to perform the injection operation. Accordingly, the present invention relates to a light metal injection molding machine capable of injecting a molten light alloy in which the light alloy tip is melted by a heater from the nozzle.
[0002]
[Prior art]
In a light metal
[0003]
When the pressurized oil is sent into the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional injection molding machine for light metal, the molten light alloy is injected from the
[0005]
Therefore, it is desirable to execute the injection operation at the highest possible speed. Normally, in the case of light alloy injection molding, the injection time is about 0.1 second or less, and during this time, for example, the injection speed is affected by punching out the
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and it is possible to quickly punch out a cold plug with high pressure only for a certain period at the start of an injection operation, and to form a light metal that can be processed at normal pressure thereafter. An object of the present invention is to provide an injection molding machine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a light alloy chip housed in a hopper (12) by rotating a screw (15) arranged in a cylinder (11) to which a heater (17) is attached. After the metering operation of feeding a fixed amount of (13) in the direction of the nozzle (16) at the tip of the cylinder, pressurized hydraulic oil is fed into the piston chamber (18a), and the screw is disposed in the piston chamber (18a). By driving the injection piston (18) connected to (15) to perform the injection operation, the light alloy chip (13) melts the molten light alloy melted by the heater (17) from the nozzle (16). In an injection molding machine for light metals that can be injected, first and second accumulators (21, 31) for storing hydraulic oil and hydraulic oil at a first pressure (A). A first pressurizing means for directing the pressure in the first accumulator (21) (22, 23), the pressurized hydraulic fluid to a first pressure (A) higher than the second pressure (B) And second pressurizing means (32, 33) leading to the second accumulator (31), and at the start of the injection operation, only the pressure oil of the second accumulator (31) is fed into the piston chamber (18a). When the pressure of the pressure oil of the second accumulator (31) decreases and becomes substantially equal to the pressure of the pressure oil of the first accumulator (21), the hydraulic oil of the first and second accumulators (21, 31) And a hydraulic circuit (30, 25, 26, 24, 27) for sending the hydraulic fluid into the piston chamber (18a) in parallel.
[0008]
According to such a configuration, at the start of the injection operation, if the ACC switching valve (25) is set as indicated by the arrow on the left, the pressure oil from the second accumulator (31) causes the ACC switching valve (25) to move. The cold plug generated in the nozzle can be quickly ejected by driving the injection piston with high pressure hydraulic fluid after being sent to the piston chamber (18a). As described above, the rising response of the injection speed of the molten light alloy does not decrease. Also, in the hydraulic circuit, while the pressure of the second accumulator is higher than the pressure of the first accumulator, the
[0009]
In the embodiment of the present invention, the light alloy chip (13) housed in the hopper (12) by rotating the screw (15) arranged in the cylinder (11) to which the heater (17) is attached. After the metering operation of feeding a predetermined amount of fluid in the direction of the nozzle (16) at the tip of the cylinder, pressurized hydraulic oil is fed into the piston chamber (18a), and the screw (15) is disposed in the piston chamber (18a). The light alloy chip (13) is caused to inject molten light alloy melted by the heater (17) from the nozzle (16) by driving the injection piston (18) connected to the nozzle to perform an injection operation. The first and second accumulators (21, 31) for storing hydraulic oil and the hydraulic oil are pressurized to a first pressure (A). The hydraulic source (22) and the check valve (23) stored in the accumulator (21), and the hydraulic oil is pressurized to a second pressure (B) higher than the first pressure (A) to produce a second pressure (B). At the start of the injection operation, only the hydraulic oil of the second accumulator (31) is fed into the piston chamber (18a) and the hydraulic pressure source (32) and the check valve (33) stored in the accumulator (31). When the pressure of the pressure oil of the second accumulator (31) decreases and becomes substantially equal to the pressure of the pressure oil of the first accumulator (21), the hydraulic oil of the first and second accumulators (21, 31) And a hydraulic circuit (25, 26, 24, 27) for sending a check valve (30) to the piston chamber (18a) in parallel.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light metal injection molding machine according to the present invention. The injection molding machine for light metal of FIG. 1 is substantially the same as the injection molding machine for light metal of FIG. 2 except that an
[0011]
On the other hand, the
[0012]
When high-pressure oil is sent into the
[0013]
As described above, since the
[0014]
【The invention's effect】
As described in detail above, the injection molding machine for light metal of the present invention comprises a metering operation of rotating a screw to feed a fixed amount of light alloy chips from a hopper in the direction of a nozzle. To drive the injection piston to drive the injection piston to cause the light alloy chip to be injected from the nozzle into the mold by the molten light alloy melted by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light metal injection molding machine according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a conventional example of a light metal injection molding machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine for light metals 11
Claims (1)
油圧作動油を貯留するための第1,第2のアキュムレータ(21,31)と、
油圧作動油を第1の圧力(A)に加圧して第1のアキュムレータ(21)に導く第1の加圧手段(22,23)と、
油圧作動油を第1の圧力(A)よりも高い第2の圧力(B)に加圧して第2のアキュムレータ(31)に導く第2の加圧手段(32,33)と、
前記射出動作の開始時には、第2のアキュムレータ(31)の圧油のみを前記ピストン室(18a)に送り込み、第2のアキュムレータ(31)の圧油の圧力が低下し、第1のアキュムレータ(21)の圧油の圧力とほぼ等しくなったとき、第1、第2のアキュムレータ(21,31)の油圧作動油を並行して前記ピストン室(18a)に送りこむ油圧回路(30,25,26,24,27)とを有することを特徴とする軽金属用射出成形機。By rotating a screw (15) arranged in a cylinder (11) to which a heater (17) is attached, a light alloy chip (13) housed in a hopper (12) is moved to a nozzle (16) at the tip of the cylinder. After the metering operation of feeding a predetermined amount in the direction, the pressurized hydraulic oil is fed into the piston chamber (18a), and the injection piston (18) arranged in the piston chamber (18a) and connected to the screw (15) is moved. A light metal injection molding machine capable of injecting a molten light alloy melted by a heater (17) from the nozzle (16) by driving and performing an injection operation,
First and second accumulators (21, 31) for storing hydraulic oil,
First pressurizing means (22, 23) which pressurizes the hydraulic oil to a first pressure (A) and guides the hydraulic oil to a first accumulator (21);
Second pressurizing means (32, 33) which pressurizes the hydraulic oil to a second pressure (B) higher than the first pressure (A ) and guides it to a second accumulator (31);
At the start of the injection operation, only the pressure oil of the second accumulator (31) is sent into the piston chamber (18a), the pressure of the pressure oil of the second accumulator (31) decreases, and the pressure of the first accumulator (21) decreases. ) Is substantially equal to the pressure oil pressure, the hydraulic circuits (30, 25, 26,) for sending the hydraulic oil of the first and second accumulators (21, 31) to the piston chamber (18a) in parallel. 24, 27). An injection molding machine for light metals.
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