JP3702098B2 - ダイカスト金型の冷却方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト金型の金型温度を最適に管理できるダイカスト金型の冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ダイカスト金型内に形成した冷却液通路内に冷却水を通水させて該金型を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却水を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法がある（例えば、特開平９−２９４１５号公報の従来の技術）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダイカスト金型の冷却方法は、作業者が冷却水のバルブを開閉して金型温度の制御をしているが、バルブの開閉操作は作業者の経験と勘による作業であり、金型温度を常に適切に制御できるとは限らず、焼き付き等のトラブルが発生するという問題点を有する。
そこで、本発明は、係る問題点を解決するためになされたものであり、金型温度を適切に管理することのできるダイカスト金型の冷却方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金型内に形成した冷却液通路内に冷却液を通液させて該金型内を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却液を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法において、
鋳物取り出し後の金型内部温度を測定し、該測定結果と、予め設定した金型内部温度と金型内を通液する冷却液の通液量との関係とに基づいて次回ショットにおける該冷却液の通液量を設定すると共に、
該鋳物取り出し後の金型キャビティ面温度を測定し、該金型内部温度の測定結果と該金型キャビティ面温度の測定結果との差と、予め設定された該両温度の差と該金型キャビティ面に噴射する冷却液の噴射量との関係とに基づいて該次回ショットにおける冷却液の噴射量を設定することを特徴とする。
【０００５】
本方法によれば、鋳物取り出し後の金型内部温度を目標温度に近づけることができると共に、冷却液の噴射後の金型内部温度と金型キャビティ面温度との差を目標温度差に近づけることができ、金型温度を量産時の金型の定常温度に設定できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
金型内部の冷却液通路内を通液する冷却液の種類は限定されず、水、エチレングリコール、又は油等を使用することができる。
金型外部から金型キャビティ面に噴射する冷却液としては、良好な気化性を有する液体、例えば、水、水とアルコールとの混合液体等を用いることができ、冷却液は、該液体のみで使用してもよく、該液体に離型剤を混合して使用してもよい。
金型内部温度の測定は、金型キャビティ面から１５〜３０ｍｍ程度内側であり、かつ冷却液通路からなるべく離れた位置で行うことが望ましい。
金型内部温度と冷却液の通液量との関係、及び金型内部温度と金型キャビティ面温度との差と冷却液の噴射量との関係は、表により表現してもよく、グラフにより表現してもよく、関数により表現してもよい。
金型内部温度と冷却液の通液量との関係、及び金型内部温度と金型キャビティ面温度との差と冷却液の噴射量との関係は、冷却液温度、外気温等の条件により異なったものとなるが、これらの関係は各条件が変化するごとに各条件に適したものを用いる。
金型内部を冷却する冷却液の通液量は、単位時間当たりの流量を変更して調整してもよく、所定流量下での通液時間を変更して調整してもよい。
金型キャビティ面を冷却する冷却液の噴射量は、単位時間当たりの噴射量である単位噴射量を変更して調整してもよく、所定単位噴射量下での噴射時間を変更して調整してもよい。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜６に基づいて説明する。
最初に本発明のダイカスト金型の冷却方法に使用するダイカスト金型装置を説明する。
図１に示すように、ダイカスト金型１は、固定プレート２に固定された固定型３と可動プレート４に固定された可動型５とから形成されている。
【０００８】
固定型３は、固定プレート２に固定された基盤部６と、可動型５との型合わせ面７が形成された本体部８と、基盤部６と本体部８とを連結し、かつ内部にエジェクタ９を備えた連結部１０とから形成されている。エジェクタ９は、本体部８を挿通する２本のエジェクタピン１１を有し、エジェクタピン１１を支持する支持板１２が、固定プレート２及び基盤部６を挿通するシリンダロッド１３を介してエジェクタ駆動装置（図示せず）に連結されている。
固定型３の本体部８の型合わせ面７には、金型キャビティ面１４が形成され、金型キャビティ面１４近傍の本体部８には温度測定装置（図示せず）に連結した熱電対１５が埋設されている。熱電対１５の先端は、水平方向（図１中前後方向）に貫設された冷却水通路１６ａ、１６ｂから上下方向に等距離を隔てて配置されている。
【０００９】
可動型５及び可動プレート４には射出スリーブ１７が嵌挿され、射出スリーブ１７中には、ピストン装置２０が配設されている。ピストン装置２０により射出スリーブ１７中を流通するアルミ溶湯１８が押圧され、アルミ溶湯１８が可動型５と固定型３との間に形成されたキャビティ１９に充填される。
可動型５の上方には、固定型３表面の温度を検出する赤外線式表面温度測定器２１が取り付け治具（図示せず）を介して可動プレート４と一体的に取り付けられている。
【００１０】
次に、上記ダイカスト金型装置を用いてダイカスト金型１の冷却方法を説明する。
図４に、１回のショットにおいて表面温度測定器２１により測定される固定型３の表面温度Ｓと、熱電対１５により測定される金型内部温度Ｉとを示す。図４の横軸はショット開始Ｔ０から終了Ｔ４に至るまでの経過時間であり、縦軸は温度である。
図４に示すように、１回のショットは、４つの時間領域Ｔ０−Ｔ１、Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、Ｔ３−Ｔ４に分けることができる。このような４つの時間領域に分けるのは、表面温度測定器２１が該各時間領域毎に固定型３の異なる部位の温度を測定するためである。そこで、最初に該各時間領域における工程作業と表面温度測定器２１の測温部位とを説明し、次いで次回ショットにおける金型冷却条件を設定する方法を説明する。
【００１１】
Ｔ０−Ｔ１では、図１に示すように、固定型３と可動型５とが閉じた状態でキャビティ１９中にアルミ溶湯１８が供給され、それと同時に固定型３の冷却水通路１６ａ、１６ｂ、１６ｃに冷却水が通水され、鋳造が行われる。この際、表面温度測定器２１は固定型３の上面２２の温度を測定するため、表面温度Ｓは低い値を示す。
【００１２】
Ｔ１−Ｔ２では、図２に示すように可動型５が固定型３から離型し、鋳物２３は固定型３に保持される。表面温度測定器２１は、鋳物２３の表面温度を測定する。
【００１３】
Ｔ２−Ｔ３では、図３に示すように鋳物２３がエジェクタピン１１により押し出されて固定型３から取り外され、表面温度測定器２１は、金型キャビティ面１４の表面温度を測定する。この際、固定型３と可動型５との間に冷却スプレー２４を配置し、冷却スプレー２４によりＴ２から所定時間金型キャビティ面に冷却水を噴射して金型キャビティ面１４を冷却する。冷却水の噴射終了後、冷却スプレー２４を両型３、５の間から取り除く。
【００１４】
Ｔ３−Ｔ４では、固定型３と可動型５とが型合わせされ、次のショットの準備が行われる。表面温度測定器２１は、固定型３の上面２２の温度を測定する。
【００１５】
次回ショットにおける冷却水通水時間は、図５のグラフに示す金型内部温度と冷却水通水時間との関係に基づき、Ｔ２における金型内部温度Ｉ(T2)に対応する冷却水通水時間を設定時間とする。
次回ショットにおいて、キャビティ１９中にアルミ溶湯１８を注湯すると同時に冷却水通路１６ａ、１６ｂ、１６ｃに冷却水を通水し、通水状態を該設定時間維持すると、該次回ショットにおける冷却水通水終了時点の金型内部温度Ｉが図５のグラフ作成の前提条件となった目標温度に近づく。
【００１６】
次回ショットにおける冷却水噴射時間は、図６のグラフに示す温度差（金型内部温度と金型キャビティ面温度との温度差）と冷却水噴射時間との関係に基づき、Ｔ２における金型内部温度Ｉ(T2)と金型キャビティ面温度Ｓ(T2)との温度差に対応する冷却水噴射時間を設定時間とする。
次回ショットにおいてＴ２の時点から金型キャビティ面１４に該設定時間冷却水を噴射すると、該次回ショットにおける冷却水噴射終了時点の金型キャビティ面温度Ｓと金型内部温度Ｉとの差が図６のグラフ作成の前提条件となった目標温度差に近づく。
【００１７】
次回ショットにおける冷却水通水終了時点の金型内部温度Ｉを目標温度に近づけ、かつ該次回ショットにおける冷却水噴射終了時点の金型内部温度Ｉと金型キャビティ面温度Ｓとの差を目標温度差に近づけることにより、金型１の温度を量産時の金型１の定常温度に設定できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、金型内に形成した冷却液通路内に冷却液を通液させて該金型内を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却液を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法において、鋳物取り出し後の金型内部温度を測定し、該測定結果と、予め設定した金型内部温度と金型内を通液する冷却液の通液量との関係とに基づいて次回ショットにおける該冷却液の通液量を設定すると共に、該鋳物取り出し後の金型キャビティ面温度を測定し、該金型内部温度の測定結果と該金型キャビティ面温度の測定結果との差と、予め設定された該両温度の差と該金型キャビティ面に噴射する冷却液の噴射量との関係とに基づいて該次回ショットにおける冷却液の噴射量を設定するので、金型内部温度及び金型キャビティ面温度を測定したショットの次回ショットにおいて、金型内部温度を目標温度に近づけることができると共に該金型内部温度と金型キャビティ面温度との差を目標温度差に近づけることができ、金型温度を量産時の金型の定常温度に設定できるため、本発明方法を各ショットにおいて繰り返し実施することにより常に安定した鋳物製品を鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するために用いたダイカスト金型装置の図である。
【図２】可動型と固定型とが離型した状態のダイカスト金型装置の図である。
【図３】可動型から鋳物を取り外した後の状態を示すダイカスト金型装置の図である。
【図４】１回のショットにおける経過時間と金型温度との関係を示す図である。
【図５】金型内部温度と冷却水通水時間との関係を示す図である。
【図６】金型内部温度と金型キャビティ面温度との温度差と金型キャビティ面への冷却水噴射時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 金型
１４ 金型キャビティ面
１５ 熱電対
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 冷却水通路
２１ 表面温度測定器
２４ 冷却スプレー
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト金型の金型温度を最適に管理できるダイカスト金型の冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ダイカスト金型内に形成した冷却液通路内に冷却水を通水させて該金型を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却水を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法がある（例えば、特開平９−２９４１５号公報の従来の技術）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダイカスト金型の冷却方法は、作業者が冷却水のバルブを開閉して金型温度の制御をしているが、バルブの開閉操作は作業者の経験と勘による作業であり、金型温度を常に適切に制御できるとは限らず、焼き付き等のトラブルが発生するという問題点を有する。
そこで、本発明は、係る問題点を解決するためになされたものであり、金型温度を適切に管理することのできるダイカスト金型の冷却方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金型内に形成した冷却液通路内に冷却液を通液させて該金型内を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却液を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法において、
鋳物取り出し後の金型内部温度を測定し、該測定結果と、予め設定した金型内部温度と金型内を通液する冷却液の通液量との関係とに基づいて次回ショットにおける該冷却液の通液量を設定すると共に、
該鋳物取り出し後の金型キャビティ面温度を測定し、該金型内部温度の測定結果と該金型キャビティ面温度の測定結果との差と、予め設定された該両温度の差と該金型キャビティ面に噴射する冷却液の噴射量との関係とに基づいて該次回ショットにおける冷却液の噴射量を設定することを特徴とする。
【０００５】
本方法によれば、鋳物取り出し後の金型内部温度を目標温度に近づけることができると共に、冷却液の噴射後の金型内部温度と金型キャビティ面温度との差を目標温度差に近づけることができ、金型温度を量産時の金型の定常温度に設定できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
金型内部の冷却液通路内を通液する冷却液の種類は限定されず、水、エチレングリコール、又は油等を使用することができる。
金型外部から金型キャビティ面に噴射する冷却液としては、良好な気化性を有する液体、例えば、水、水とアルコールとの混合液体等を用いることができ、冷却液は、該液体のみで使用してもよく、該液体に離型剤を混合して使用してもよい。
金型内部温度の測定は、金型キャビティ面から１５〜３０ｍｍ程度内側であり、かつ冷却液通路からなるべく離れた位置で行うことが望ましい。
金型内部温度と冷却液の通液量との関係、及び金型内部温度と金型キャビティ面温度との差と冷却液の噴射量との関係は、表により表現してもよく、グラフにより表現してもよく、関数により表現してもよい。
金型内部温度と冷却液の通液量との関係、及び金型内部温度と金型キャビティ面温度との差と冷却液の噴射量との関係は、冷却液温度、外気温等の条件により異なったものとなるが、これらの関係は各条件が変化するごとに各条件に適したものを用いる。
金型内部を冷却する冷却液の通液量は、単位時間当たりの流量を変更して調整してもよく、所定流量下での通液時間を変更して調整してもよい。
金型キャビティ面を冷却する冷却液の噴射量は、単位時間当たりの噴射量である単位噴射量を変更して調整してもよく、所定単位噴射量下での噴射時間を変更して調整してもよい。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜６に基づいて説明する。
最初に本発明のダイカスト金型の冷却方法に使用するダイカスト金型装置を説明する。
図１に示すように、ダイカスト金型１は、固定プレート２に固定された固定型３と可動プレート４に固定された可動型５とから形成されている。
【０００８】
固定型３は、固定プレート２に固定された基盤部６と、可動型５との型合わせ面７が形成された本体部８と、基盤部６と本体部８とを連結し、かつ内部にエジェクタ９を備えた連結部１０とから形成されている。エジェクタ９は、本体部８を挿通する２本のエジェクタピン１１を有し、エジェクタピン１１を支持する支持板１２が、固定プレート２及び基盤部６を挿通するシリンダロッド１３を介してエジェクタ駆動装置（図示せず）に連結されている。
固定型３の本体部８の型合わせ面７には、金型キャビティ面１４が形成され、金型キャビティ面１４近傍の本体部８には温度測定装置（図示せず）に連結した熱電対１５が埋設されている。熱電対１５の先端は、水平方向（図１中前後方向）に貫設された冷却水通路１６ａ、１６ｂから上下方向に等距離を隔てて配置されている。
【０００９】
可動型５及び可動プレート４には射出スリーブ１７が嵌挿され、射出スリーブ１７中には、ピストン装置２０が配設されている。ピストン装置２０により射出スリーブ１７中を流通するアルミ溶湯１８が押圧され、アルミ溶湯１８が可動型５と固定型３との間に形成されたキャビティ１９に充填される。
可動型５の上方には、固定型３表面の温度を検出する赤外線式表面温度測定器２１が取り付け治具（図示せず）を介して可動プレート４と一体的に取り付けられている。
【００１０】
次に、上記ダイカスト金型装置を用いてダイカスト金型１の冷却方法を説明する。
図４に、１回のショットにおいて表面温度測定器２１により測定される固定型３の表面温度Ｓと、熱電対１５により測定される金型内部温度Ｉとを示す。図４の横軸はショット開始Ｔ０から終了Ｔ４に至るまでの経過時間であり、縦軸は温度である。
図４に示すように、１回のショットは、４つの時間領域Ｔ０−Ｔ１、Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、Ｔ３−Ｔ４に分けることができる。このような４つの時間領域に分けるのは、表面温度測定器２１が該各時間領域毎に固定型３の異なる部位の温度を測定するためである。そこで、最初に該各時間領域における工程作業と表面温度測定器２１の測温部位とを説明し、次いで次回ショットにおける金型冷却条件を設定する方法を説明する。
【００１１】
Ｔ０−Ｔ１では、図１に示すように、固定型３と可動型５とが閉じた状態でキャビティ１９中にアルミ溶湯１８が供給され、それと同時に固定型３の冷却水通路１６ａ、１６ｂ、１６ｃに冷却水が通水され、鋳造が行われる。この際、表面温度測定器２１は固定型３の上面２２の温度を測定するため、表面温度Ｓは低い値を示す。
【００１２】
Ｔ１−Ｔ２では、図２に示すように可動型５が固定型３から離型し、鋳物２３は固定型３に保持される。表面温度測定器２１は、鋳物２３の表面温度を測定する。
【００１３】
Ｔ２−Ｔ３では、図３に示すように鋳物２３がエジェクタピン１１により押し出されて固定型３から取り外され、表面温度測定器２１は、金型キャビティ面１４の表面温度を測定する。この際、固定型３と可動型５との間に冷却スプレー２４を配置し、冷却スプレー２４によりＴ２から所定時間金型キャビティ面に冷却水を噴射して金型キャビティ面１４を冷却する。冷却水の噴射終了後、冷却スプレー２４を両型３、５の間から取り除く。
【００１４】
Ｔ３−Ｔ４では、固定型３と可動型５とが型合わせされ、次のショットの準備が行われる。表面温度測定器２１は、固定型３の上面２２の温度を測定する。
【００１５】
次回ショットにおける冷却水通水時間は、図５のグラフに示す金型内部温度と冷却水通水時間との関係に基づき、Ｔ２における金型内部温度Ｉ(T2)に対応する冷却水通水時間を設定時間とする。
次回ショットにおいて、キャビティ１９中にアルミ溶湯１８を注湯すると同時に冷却水通路１６ａ、１６ｂ、１６ｃに冷却水を通水し、通水状態を該設定時間維持すると、該次回ショットにおける冷却水通水終了時点の金型内部温度Ｉが図５のグラフ作成の前提条件となった目標温度に近づく。
【００１６】
次回ショットにおける冷却水噴射時間は、図６のグラフに示す温度差（金型内部温度と金型キャビティ面温度との温度差）と冷却水噴射時間との関係に基づき、Ｔ２における金型内部温度Ｉ(T2)と金型キャビティ面温度Ｓ(T2)との温度差に対応する冷却水噴射時間を設定時間とする。
次回ショットにおいてＴ２の時点から金型キャビティ面１４に該設定時間冷却水を噴射すると、該次回ショットにおける冷却水噴射終了時点の金型キャビティ面温度Ｓと金型内部温度Ｉとの差が図６のグラフ作成の前提条件となった目標温度差に近づく。
【００１７】
次回ショットにおける冷却水通水終了時点の金型内部温度Ｉを目標温度に近づけ、かつ該次回ショットにおける冷却水噴射終了時点の金型内部温度Ｉと金型キャビティ面温度Ｓとの差を目標温度差に近づけることにより、金型１の温度を量産時の金型１の定常温度に設定できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、金型内に形成した冷却液通路内に冷却液を通液させて該金型内を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却液を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法において、鋳物取り出し後の金型内部温度を測定し、該測定結果と、予め設定した金型内部温度と金型内を通液する冷却液の通液量との関係とに基づいて次回ショットにおける該冷却液の通液量を設定すると共に、該鋳物取り出し後の金型キャビティ面温度を測定し、該金型内部温度の測定結果と該金型キャビティ面温度の測定結果との差と、予め設定された該両温度の差と該金型キャビティ面に噴射する冷却液の噴射量との関係とに基づいて該次回ショットにおける冷却液の噴射量を設定するので、金型内部温度及び金型キャビティ面温度を測定したショットの次回ショットにおいて、金型内部温度を目標温度に近づけることができると共に該金型内部温度と金型キャビティ面温度との差を目標温度差に近づけることができ、金型温度を量産時の金型の定常温度に設定できるため、本発明方法を各ショットにおいて繰り返し実施することにより常に安定した鋳物製品を鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するために用いたダイカスト金型装置の図である。
【図２】可動型と固定型とが離型した状態のダイカスト金型装置の図である。
【図３】可動型から鋳物を取り外した後の状態を示すダイカスト金型装置の図である。
【図４】１回のショットにおける経過時間と金型温度との関係を示す図である。
【図５】金型内部温度と冷却水通水時間との関係を示す図である。
【図６】金型内部温度と金型キャビティ面温度との温度差と金型キャビティ面への冷却水噴射時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 金型
１４ 金型キャビティ面
１５ 熱電対
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 冷却水通路
２１ 表面温度測定器
２４ 冷却スプレー
Claims (1)
- 金型内に形成した冷却液通路内に冷却液を通液させて該金型内を冷却する内部冷却と、該金型の外部から冷却液を噴射して該金型を冷却する外部冷却とを有するダイカスト金型の冷却方法において、
鋳物取り出し後の金型内部温度を測定し、該測定結果と、予め設定した金型内部温度と金型内を通液する冷却液の通液量との関係とに基づいて次回ショットにおける該冷却液の通液量を設定すると共に、
該鋳物取り出し後の金型キャビティ面温度を測定し、該金型内部温度の測定結果と該金型キャビティ面温度の測定結果との差と、予め設定された該両温度の差と該金型キャビティ面に噴射する冷却液の噴射量との関係とに基づいて該次回ショットにおける冷却液の噴射量を設定することを特徴とするダイカスト金型の冷却方法。
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|---|---|---|---|
| JP18361598A JP3702098B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | ダイカスト金型の冷却方法 |
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| JP18361598A JP3702098B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | ダイカスト金型の冷却方法 |
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ID=16138893
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| CN115709271B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-28 | 宁波斯贝科技股份有限公司 | 一种压铸模具定模抽芯防卡死装置、方法、存储介质 |
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1998
- 1998-06-30 JP JP18361598A patent/JP3702098B2/ja not_active Expired - Fee Related
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