JP4436104B2 - Die casting machine - Google Patents

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Description

本発明は、ダイカストマシンに関する。   The present invention relates to a die casting machine.
ダイカストマシンやプラスチック射出成形機等の成形装置では、金型が型締された状態で成形材料を金型へ射出、充填する。
金型分割面から成形材料が漏れだすのを防ぐために型締装置により金型の型締を行うが、型締装置としては、たとえば、トグル機構式、直圧式、複合式等のものが知られている。
トグル機構式の型締装置は、型締限界で大きな型締力を発生し保持するのに適している。
直圧式型締装置は、たとえば、特許文献1等に開示されているように、油圧シリンダによって金型の開閉および型締を行う。
複合式型締装置は、たとえば、特許文献2〜4等に開示されているように、固定盤に対して移動盤を移動させて金型の開閉を行うアクチュエータと、金型の型締とを行うアクチュエータとを別々に備えている。
特開昭63−94808号公報 特開平10−52841号公報 実開平5−7419号公報 実開平5−49330号公報
In a molding apparatus such as a die casting machine or a plastic injection molding machine, a molding material is injected and filled into a mold while the mold is clamped.
In order to prevent the molding material from leaking from the mold dividing surface, the mold is clamped by a mold clamping device. For example, a toggle mechanism type, a direct pressure type, a composite type, etc. are known. ing.
The toggle mechanism type mold clamping device is suitable for generating and holding a large mold clamping force at the mold clamping limit.
The direct pressure type mold clamping apparatus performs opening / closing and mold clamping of a mold by a hydraulic cylinder, as disclosed in, for example, Patent Document 1 and the like.
For example, as disclosed in Patent Documents 2 to 4 and the like, the composite mold clamping device includes an actuator that opens and closes a mold by moving a moving plate with respect to a fixed plate, and mold clamping. The actuator to perform is provided separately.
JP-A-63-94808 Japanese Patent Laid-Open No. 10-52841 Japanese Utility Model Publication No. 5-7419 Japanese Utility Model Publication No. 5-49330
ところで、上記の各型締装置のうち、トグル式型締装置は、型締限界において非常に大きな型締力を発生させることができるが、機械的構造によって型締力が決定されるため、たとえば、金型の熱膨張等で型締力が上昇した場合には、型締力の補正動作が必要となったり、型締力のリアルタイム制御が難しいという不利益が存在する。
また、金属溶湯をキャビティに射出、充填するダイカストマシンでは、プラスチック射出成形機と比べて10数倍の射出速度を要するため、射出サージが発生した場合には非常に大きな型締力を必要とする。大きな型締力で常に金型を型締すると、金型が損傷しやすいという不利益が存在する。
直圧式や複合式の型締装置では、型締力を発生する油圧回路において射出時にサージの発生により定格型締力を越える型開力が発生した場合、型締保持ができずに金型が開いて製品にバリが発生してしまう可能性がある。
By the way, among the mold clamping devices described above, the toggle type mold clamping device can generate a very large mold clamping force at the mold clamping limit, but the mold clamping force is determined by the mechanical structure. When the mold clamping force rises due to thermal expansion of the mold, there is a disadvantage that correction operation of the mold clamping force is necessary or real-time control of the mold clamping force is difficult.
In addition, a die casting machine that injects and fills a metal melt into a cavity requires an injection speed that is ten times as high as that of a plastic injection molding machine. Therefore, when an injection surge occurs, a very large clamping force is required. . If the mold is always clamped with a large clamping force, there is a disadvantage that the mold is easily damaged.
With direct pressure and compound type clamping devices, if a mold opening force exceeding the rated clamping force occurs due to a surge during injection in the hydraulic circuit that generates the clamping force, the mold cannot be held and the mold cannot be held. Opening may cause burrs in the product.
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、金型の損傷を抑制でき、正確な型締力を安定して発生でき、射出サージが発生しても金型が開かない型締剛性を有するダイカストマシンを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to suppress damage to the mold, to stably generate an accurate mold clamping force, and to mold even if an injection surge occurs. An object of the present invention is to provide a die casting machine having a mold clamping rigidity that does not open.
本発明のダイカストマシンは、一対の金型を型締する型締力を発生する型締シリンダと、前記型締シリンダに作動液を供給する液圧回路と、前記液圧回路を制御して、前記金型に金属溶湯を射出、充填する射出装置の動作に応じて必要な型締力を発生させる制御手段とを有する。   The die casting machine of the present invention controls a clamping cylinder that generates a clamping force for clamping a pair of molds, a hydraulic circuit that supplies hydraulic fluid to the clamping cylinder, and the hydraulic circuit. Control means for generating a necessary clamping force in accordance with the operation of an injection device for injecting and filling molten metal into the mold.
好適には、本発明のダイカストマシンは、前記型締シリンダの発生する型締力を検出する検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された型締力に基づいて、前記型締シリンダの発生する型締力をフィードバック制御する。   Preferably, the die casting machine of the present invention has detection means for detecting a mold clamping force generated by the mold clamping cylinder, and the control means is based on the mold clamping force detected by the detection means. The mold clamping force generated by the mold clamping cylinder is feedback controlled.
さらに好適には、前記液圧回路は、前記型締シリンダの型締力を発生させる作動液が供給されるシリンダ室を解放可能に密封する密封手段を有する。   More preferably, the hydraulic circuit has sealing means for releasably sealing a cylinder chamber to which hydraulic fluid for generating a clamping force of the clamping cylinder is supplied.
本発明では、型締シリンダの発生する型締力は射出装置の動作に応じて変更される。すなわち、ダイカストマシンの射出装置の動作は、通常、射出工程と増圧工程とからなる。射出工程では、低速の射出速度で動作を開始し、高速の射出速度に切り換えて金属溶湯を金型へ射出、充填する。そして、金属溶湯を金型へ充填したのち、増圧工程に切り換える。このような射出装置の各動作に応じて必要な型締力は異なる。制御手段は、射出装置の各動作に応じて必要な型締力を発生する。   In the present invention, the mold clamping force generated by the mold clamping cylinder is changed according to the operation of the injection device. That is, the operation of the injection device of the die casting machine usually includes an injection process and a pressure increasing process. In the injection process, the operation is started at a low injection speed, and the molten metal is injected and filled into the mold by switching to a high injection speed. Then, after filling the mold with the molten metal, the process is switched to the pressure increasing step. The required mold clamping force varies depending on each operation of such an injection apparatus. The control means generates a necessary clamping force in accordance with each operation of the injection device.
本発明によれば、金型に対して必要最小限の型締力のみを作用させるので金型の損傷を抑制することができるとともに、バリの発生を抑制でき、品質の安定した鋳造品が得られる。
また、本発明によれば、液圧シリンダの液圧に基づいて型締力を制御するので、正確な型締力を容易に発生可能である。
According to the present invention, only the necessary minimum clamping force is applied to the mold, so that damage to the mold can be suppressed and the occurrence of burrs can be suppressed, and a cast product with stable quality can be obtained. It is done.
Further, according to the present invention, since the mold clamping force is controlled based on the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder, it is possible to easily generate an accurate mold clamping force.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの機械構造を示す側面図である。また、図2は図1に示すダイカストマシン1の水平方向の断面図である。なお、図1は一部に断面図を含む。また、図2はダイカストマシンの機械構造以外に油圧回路およびコントローラを含んでいる。
図1において、ダイカストマシン1は、射出装置50と、型締装置70とを有する。また、図2に示すように、ダイカストマシン1は、射出装置50および型締装置70に加えてコントローラ90と、油圧回路91とを有する。
なお、射出装置50は本発明の射出装置の一実施態様であり、油圧回路91は本発明の液圧回路の一実施態様であり、コントローラ90は本発明の制御手段の一実施態様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a mechanical structure of a die casting machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal sectional view of the die casting machine 1 shown in FIG. FIG. 1 partially includes a cross-sectional view. FIG. 2 includes a hydraulic circuit and a controller in addition to the mechanical structure of the die casting machine.
In FIG. 1, the die casting machine 1 includes an injection device 50 and a mold clamping device 70. As shown in FIG. 2, the die casting machine 1 includes a controller 90 and a hydraulic circuit 91 in addition to the injection device 50 and the mold clamping device 70.
The injection device 50 is an embodiment of the injection device of the present invention, the hydraulic circuit 91 is an embodiment of the hydraulic circuit of the present invention, and the controller 90 is an embodiment of the control means of the present invention.
型締装置70は、移動機構40によって型開閉が行われ、型締シリンダ9によって型締が行われる、いわゆる複合式の型締装置である。
型締装置70は、図1および図2に示すように、固定盤3と、移動盤4と、タイバー7と、型締用シリンダ9と、移動機構40と、ハーフナット20と、当接部材30と、ガイド部35とを有する。
The mold clamping device 70 is a so-called composite mold clamping device in which the mold is opened and closed by the moving mechanism 40 and the mold clamping cylinder 9 performs the mold clamping.
As shown in FIGS. 1 and 2, the mold clamping device 70 includes a stationary platen 3, a movable platen 4, a tie bar 7, a mold clamping cylinder 9, a moving mechanism 40, a half nut 20, and a contact member. 30 and a guide portion 35.
固定盤3は、ベース2上に固定されている。この固定盤3は、固定金型5を前面側に保持している。固定盤3には、タイバー7が挿入される貫通孔3hが形成されている。この貫通孔3hは、たとえば、固定盤3の四隅に形成されている。
移動盤4は、移動金型6を前面(固定盤3に対向する側)に保持している。この移動盤4は、ベース2上に型開方向A1および型閉方向A2に移動可能に設けられている。
The fixed platen 3 is fixed on the base 2. The stationary platen 3 holds the stationary mold 5 on the front side. The fixed platen 3 is formed with a through hole 3h into which the tie bar 7 is inserted. The through holes 3h are formed at the four corners of the fixed platen 3, for example.
The movable platen 4 holds the movable mold 6 on the front surface (side facing the fixed platen 3). The movable platen 4 is provided on the base 2 so as to be movable in the mold opening direction A1 and the mold closing direction A2.
固定金型5と移動金型6の一対の金型が型閉されることにより、固定金型5と移動金型6との間にキャビティが形成される。
タイバー7は、4本設けられており、一端部が移動盤4によって移動可能に支持されている。タイバー7は、型開方向A1および型閉方向A2に沿って水平に支持されている。 タイバー7の一端部には、ピストン8が連結され、このピストン8の両側部分が移動盤4に形成された支持孔4a、4bに嵌合挿入されている。この支持孔4a、4bによってタイバー7は一端部が支持されている。
タイバー7の他端部である自由端部には、鋸歯状の被結合溝7aが形成されている。
By closing the pair of molds of the fixed mold 5 and the movable mold 6, a cavity is formed between the fixed mold 5 and the movable mold 6.
Four tie bars 7 are provided, and one end of the tie bar 7 is supported by the moving board 4 so as to be movable. The tie bar 7 is supported horizontally along the mold opening direction A1 and the mold closing direction A2. A piston 8 is connected to one end of the tie bar 7, and both side portions of the piston 8 are fitted and inserted into support holes 4 a and 4 b formed in the moving plate 4. One end of the tie bar 7 is supported by the support holes 4a and 4b.
A serrated groove 7 a is formed at the free end, which is the other end of the tie bar 7.
型締用シリンダ9は、移動盤4の内部に形成されており、この移動盤4にタイバー7に連結されたピストン8が移動可能に内蔵されている。型締用シリンダ9のシリンダ室に高圧の作動油を供給することにより、移動盤4とタイバー7との間に力が作用し、タイバー7に対して移動盤4が駆動される。
タイバー7に連結されたピストン8の可動範囲、すなわち、型締用シリンダ9のもつストロークの範囲内で、移動盤4はタイバー7に対して移動可能である。
型締用シリンダ9には、圧力センサ80が設けられている。この圧力センサ80は、型締用シリンダ9内の作動油の圧力、すなわち、型締用シリンダ9の発生する型締力を検出し、検出信号80sをコントローラ90へ出力する。この圧力センサ80は、本発明の型締力検出手段の一実施態様である。
The mold clamping cylinder 9 is formed inside the movable platen 4, and a piston 8 connected to the tie bar 7 is incorporated in the movable platen 4 so as to be movable. By supplying high-pressure hydraulic oil to the cylinder chamber of the mold clamping cylinder 9, a force acts between the moving plate 4 and the tie bar 7, and the moving plate 4 is driven with respect to the tie bar 7.
The movable platen 4 is movable with respect to the tie bar 7 within a movable range of the piston 8 connected to the tie bar 7, that is, within a stroke range of the mold clamping cylinder 9.
The mold clamping cylinder 9 is provided with a pressure sensor 80. The pressure sensor 80 detects the pressure of hydraulic oil in the mold clamping cylinder 9, that is, the mold clamping force generated by the mold clamping cylinder 9, and outputs a detection signal 80 s to the controller 90. The pressure sensor 80 is an embodiment of the mold clamping force detecting means of the present invention.
移動機構40は、ベース2の内部に内蔵されており、ねじ軸41と、支持部材42と、サーボモータ43と、可動部材44とを有する。
支持部材42は、ねじ軸41の一端部を回転自在に支持している。
ねじ軸41の他端部は、サーボモータ43に接続されている。
ねじ軸41は、可動部材44にねじ込まれている。
可動部材44は、図2に示すように、移動盤4の両側に固定されている。
The moving mechanism 40 is built in the base 2 and includes a screw shaft 41, a support member 42, a servo motor 43, and a movable member 44.
The support member 42 rotatably supports one end portion of the screw shaft 41.
The other end of the screw shaft 41 is connected to the servo motor 43.
The screw shaft 41 is screwed into the movable member 44.
As shown in FIG. 2, the movable member 44 is fixed to both sides of the movable board 4.
この移動機構40では、サーボモータ43を回転制御することにより、ねじ軸41が回転し、このねじ軸41の回転が可動部材44の直線運動に変換される。これにより、移動盤4が型開方向A1または型閉方向A2に駆動される。   In the moving mechanism 40, by controlling the rotation of the servo motor 43, the screw shaft 41 rotates, and the rotation of the screw shaft 41 is converted into a linear motion of the movable member 44. Thereby, the movable board 4 is driven in the mold opening direction A1 or the mold closing direction A2.
ハーフナット20は、固定盤3の貫通孔3hの背面に配置されている。このハーフナット20は、タイバー7の被結合溝7aと噛合する図示しない溝が形成されている。
ハーフナット20は、図2に示すハーフナット開閉シリンダ21によって開閉され、ハーフナット20が閉じてタイバー7の被結合溝7aと噛合(結合)すると、タイバー7と固定盤3とが連結される。ハーフナット20が開くと、タイバー7と固定盤3との連結が解かれる。なお、ハーフナット20は周知の技術であるので詳細説明は省略する。
The half nut 20 is disposed on the back surface of the through hole 3 h of the fixed platen 3. The half nut 20 has a groove (not shown) that meshes with the coupled groove 7 a of the tie bar 7.
The half nut 20 is opened and closed by a half nut opening / closing cylinder 21 shown in FIG. 2, and when the half nut 20 is closed and engaged (coupled) with the coupled groove 7 a of the tie bar 7, the tie bar 7 and the stationary platen 3 are connected. When the half nut 20 is opened, the connection between the tie bar 7 and the stationary platen 3 is released. In addition, since the half nut 20 is a well-known technique, detailed description is abbreviate | omitted.
当接部材30は、タイバー7の自由端7bが当接することにより、このタイバー7を所定位置に位置決めする。この所定位置は、ハーフナット20がタイバー7の被結合溝7aに結合可能な位置である。タイバー7は、当接部材30に衝突することにより、移動が規制される。
当接部材30は、固定盤3の背面に図示しない連結部材を介して固定されている。
The contact member 30 positions the tie bar 7 at a predetermined position when the free end 7b of the tie bar 7 contacts. This predetermined position is a position where the half nut 20 can be coupled to the coupled groove 7 a of the tie bar 7. The movement of the tie bar 7 is restricted by colliding with the contact member 30.
The contact member 30 is fixed to the back surface of the fixed platen 3 via a connecting member (not shown).
射出装置50は、スリーブ51と、プランジャ52と、射出シリンダ56とを有している。
スリーブ51は、固定盤3の背面側に設けられており、固定金型5と移動金型6との間に形成されるキャビティと連通する。スリーブ51の後端側に形成された供給口51aを通じてアルミニウム合金等の金属溶湯がスリーブ51内に供給される。
The injection device 50 includes a sleeve 51, a plunger 52, and an injection cylinder 56.
The sleeve 51 is provided on the back side of the fixed platen 3 and communicates with a cavity formed between the fixed mold 5 and the movable mold 6. A molten metal such as an aluminum alloy is supplied into the sleeve 51 through a supply port 51 a formed on the rear end side of the sleeve 51.
プランジャ52は、プランジャチップ53とプランジャロッド54とから構成されている。プランジャロッド54の先端部にプランジャチップ53が接続されており、プランジャチップ53はスリーブ51の内周に嵌合している。
プランジャロッド54は、カップリング55によって射出シリンダ56のピストンロッド57に連結されている。
位置検出器98は、プランジャ52の位置を検出し、検出信号98sをコントローラ90に出力する。コントローラ90は、この検出信号98sに基づいて、プランジャ52の位置や射出速度を認識する。
The plunger 52 includes a plunger tip 53 and a plunger rod 54. A plunger tip 53 is connected to the tip of the plunger rod 54, and the plunger tip 53 is fitted to the inner periphery of the sleeve 51.
The plunger rod 54 is connected to the piston rod 57 of the injection cylinder 56 by a coupling 55.
The position detector 98 detects the position of the plunger 52 and outputs a detection signal 98 s to the controller 90. The controller 90 recognizes the position and injection speed of the plunger 52 based on the detection signal 98s.
射出シリンダ56は、たとえば、高圧の作動油によって駆動される。スリーブ51に金属溶湯が供給された状態において、射出シリンダ56を駆動しプランジャ52を前進させると、金属溶湯が固定金型5と移動金型6の間に形成されるキャビティに射出、充填される。なお、金属溶湯がキャビティに射出、充填されるときには、固定金型5と移動金型6とを型締し、金属溶湯が固定金型5と移動金型6の分割面から漏れるのを防ぐ。
射出シリンダ56には、射出圧力を検出する図示しない圧力センサーが設けられており、この圧力センサーの検出した射出圧力がコントローラに入力される。
The injection cylinder 56 is driven by high pressure hydraulic oil, for example. When the molten metal is supplied to the sleeve 51, when the injection cylinder 56 is driven and the plunger 52 is advanced, the molten metal is injected and filled into the cavity formed between the fixed mold 5 and the movable mold 6. . When the molten metal is injected and filled into the cavity, the fixed mold 5 and the movable mold 6 are clamped to prevent the molten metal from leaking from the split surfaces of the fixed mold 5 and the movable mold 6.
The injection cylinder 56 is provided with a pressure sensor (not shown) for detecting the injection pressure, and the injection pressure detected by the pressure sensor is input to the controller.
油圧回路91は、油圧源92からの型締シリンダ9への作動油の供給および型締シリンダ9から作動油の排出を行う。
油圧回路91は、圧力制御弁93と、方向制御回路94と、パイロットチェック弁95とを有する。
The hydraulic circuit 91 supplies hydraulic oil from the hydraulic source 92 to the mold clamping cylinder 9 and discharges hydraulic oil from the mold clamping cylinder 9.
The hydraulic circuit 91 includes a pressure control valve 93, a direction control circuit 94, and a pilot check valve 95.
圧力制御弁93は、コントローラ90からの制御指令93sを受けて、油圧源92から供給される高圧の作動油の一部をタンクTKに還流させることにより作動油の圧力を調整し、圧力が調整された作動油を方向制御回路94へ供給する。   In response to the control command 93s from the controller 90, the pressure control valve 93 adjusts the pressure of the hydraulic oil by returning a part of the high-pressure hydraulic oil supplied from the hydraulic source 92 to the tank TK. The supplied hydraulic oil is supplied to the direction control circuit 94.
方向制御回路94は、油圧源92側の管路と、型締シリンダ9の2つのシリンダ室9a,9bと接続されており、コントローラ90からの制御指令94sを受けて、油圧源92側から圧力調整されて供給される作動油を型締シリンダ9の2つのシリンダ室9a,9bの一方に選択的に供給する。方向制御回路94は、複数の制御バルブ等から構成される。 方向制御回路94を通じて、シリンダ室9bへ高圧の作動油を供給することにより、型締力が発生する。   The direction control circuit 94 is connected to the pipe line on the hydraulic source 92 side and the two cylinder chambers 9a and 9b of the mold clamping cylinder 9, and receives a control command 94s from the controller 90 and receives pressure from the hydraulic source 92 side. The adjusted hydraulic fluid is selectively supplied to one of the two cylinder chambers 9a and 9b of the mold clamping cylinder 9. The direction control circuit 94 includes a plurality of control valves and the like. A mold clamping force is generated by supplying high-pressure hydraulic oil to the cylinder chamber 9b through the direction control circuit 94.
パイロットチェック弁95は、方向制御回路94とシリンダ室9bとを接続する管路の途中に設けられており、方向制御回路94からシリンダ室9bへ向かう作動油の流れを許容し、シリンダ室9bから方向制御回路94へ向かう作動油の流れを阻止する。このパイロットチェック弁95によって、シリンダ室9bを密封することが可能となる。
また、パイロットチェック弁95は、方向制御回路94からパイロット圧が供給されることにより開放され、方向制御回路94へ向かう作動油の流れを許容する。
The pilot check valve 95 is provided in the middle of a pipe line connecting the direction control circuit 94 and the cylinder chamber 9b, and allows the flow of hydraulic oil from the direction control circuit 94 toward the cylinder chamber 9b. The flow of hydraulic oil toward the direction control circuit 94 is blocked. With this pilot check valve 95, the cylinder chamber 9b can be sealed.
The pilot check valve 95 is opened when pilot pressure is supplied from the direction control circuit 94, and allows the flow of hydraulic oil toward the direction control circuit 94.
図3は、コントローラ90の機能ブロック図である。
コントローラ90は、主制御部90Aと、型締力設定部90Bと、入力部90Cとを有する。コントローラ90のこれらの機能は、プロセッサやメモリ等のハードウエアと所要のソフトウエアとによって構成される。
FIG. 3 is a functional block diagram of the controller 90.
The controller 90 includes a main control unit 90A, a mold clamping force setting unit 90B, and an input unit 90C. These functions of the controller 90 are constituted by hardware such as a processor and a memory and necessary software.
型締力設定部90Bは、射出動作に応じて必要な複数の設定型締力を保持している。なお、型締力設定部90Bに保持されている設定型締力については後述する。   The mold clamping force setting unit 90B holds a plurality of set mold clamping forces necessary for the injection operation. The set mold clamping force held in the mold clamping force setting unit 90B will be described later.
入力部90Cは、圧力センサー80の検出した型締シリンダ9の発生する型締力を逐次サンプリングし、これを保持する。   The input unit 90C sequentially samples the mold clamping force generated by the mold clamping cylinder 9 detected by the pressure sensor 80, and holds this.
主制御部90Aは、型締シリンダ9の発生する型締力が型締力設定部90Bの設定型締力となるように油圧回路91(主に、圧力制御弁93)を制御する。
主制御部90Aには、圧力センサー80の検出した型締シリンダ9の型締力、射出シリンダ56の射出圧力、プランジャ52の射出位置等の情報が入力され、これらの情報に基づいて油圧回路91(主に、圧力制御弁93)に対する制御指令を生成して出力する。
具体的には、たとえば、主制御部90Aは、圧力センサー80の検出した実際の型締力と設定型締力との偏差を補償するように制御指令を生成し油圧回路91(主に、圧力制御弁93)へ与える。すなわち、主制御部90Aは、圧力センサー80の検出した実際の型締力を基に、フィードバック制御を行う。
なお、ダイカストマシン1の射出サイクルは非常に短いので、射出サイクル中に検出した型締力を用いてフィードバック制御を行うことが難しい場合もある。このため、過去の射出サイクルにおける型締力を用いて型締シリンダ9の発生する型締力を制御することも可能である。この場合には、たとえば、複数サイクルにおける型締力の平均値を用いることができる。
The main control unit 90A controls the hydraulic circuit 91 (mainly the pressure control valve 93) so that the mold clamping force generated by the mold clamping cylinder 9 becomes the set mold clamping force of the mold clamping force setting unit 90B.
Information such as the clamping force of the clamping cylinder 9 detected by the pressure sensor 80, the injection pressure of the injection cylinder 56, the injection position of the plunger 52, and the like is input to the main control unit 90A, and the hydraulic circuit 91 is based on these information. A control command for (mainly the pressure control valve 93) is generated and output.
Specifically, for example, the main control unit 90A generates a control command so as to compensate for the deviation between the actual mold clamping force detected by the pressure sensor 80 and the set mold clamping force, and the hydraulic circuit 91 (mainly, the pressure To the control valve 93). That is, the main control unit 90A performs feedback control based on the actual mold clamping force detected by the pressure sensor 80.
Since the injection cycle of the die casting machine 1 is very short, it may be difficult to perform feedback control using the mold clamping force detected during the injection cycle. For this reason, it is also possible to control the mold clamping force generated by the mold clamping cylinder 9 using the mold clamping force in the past injection cycle. In this case, for example, an average value of mold clamping forces in a plurality of cycles can be used.
また、主制御部90Aは、たとえば、射出位置、射出圧力、経過時間等から現在の射出動作を判断し、これに対応する設定型締力を選択する。
図4は、ダイカストマシン1の射出動作における射出速度、鋳造圧力および設定型締力の関係の一例を示すグラフである。
図4において、(1)は射出速度、(2)は鋳造圧力、(3)は設定型締力を示している。
Further, the main control unit 90A determines the current injection operation from the injection position, injection pressure, elapsed time, and the like, and selects a set mold clamping force corresponding thereto.
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship among the injection speed, casting pressure, and set clamping force in the injection operation of the die casting machine 1.
In FIG. 4, (1) shows the injection speed, (2) shows the casting pressure, and (3) shows the set clamping force.
射出工程は、低速工程、高速工程と、増圧工程とからなる。
図4に示すように、まず、低速射出速度VL でプランジャ52を駆動したのち、高速射出速度VH に切り換える。低速射出速度VL から高速射出速度VH への切り換えは、たとえば、プランジャ52が所定の位置に到達した時点である。この切り換え位置は、金属溶湯の先端が金型のゲートに略達した位置である。
高速射出速度VH で駆動後、金属溶湯が金型のキャビティに充填されたのち、速度制御から圧力制御に切り換え、一定の力でキャビティ内の金属溶湯を圧縮する。これにより、製品が鋳造される。
The injection process includes a low speed process, a high speed process, and a pressure increasing process.
As shown in FIG. 4, first, the plunger 52 is driven at the low injection speed VL and then switched to the high injection speed VH. The switching from the low speed injection speed VL to the high speed injection speed VH is, for example, when the plunger 52 reaches a predetermined position. This switching position is a position where the end of the molten metal has substantially reached the gate of the mold.
After driving at a high injection speed VH, the molten metal is filled in the mold cavity, and then the speed control is switched to the pressure control, and the molten metal in the cavity is compressed with a constant force. Thereby, a product is cast.
上記の鋳造サイクルにおいて、設定型締力は低速射出区間に対応する設定型締力Fsaと、高速射出区間に対応する設定型締力Fsbと、増圧区間に対応する設定型締力Fscが存在する。
低速射出速度VL ではキャビティ内に金属溶湯が射出されていないので比較的小さな型締力しか必要ない。
高速射出速度VH の区間ではキャビティ内に金属溶湯が射出され、金型が開くのを防ぐためにある程度大きな型締力が必要である。
増圧区間では、キャビティ内に充填された金属溶湯をさらに圧縮するので、高速射出速度VH の区間よりもさらに大きな型締力が必要となる。
In the above casting cycle, the set mold clamping force includes a set mold clamping force Fsa corresponding to the low speed injection section, a set mold clamping force Fsb corresponding to the high speed injection section, and a set mold clamping force Fsc corresponding to the pressure increasing section. To do.
Since the molten metal is not injected into the cavity at the low injection speed VL, only a relatively small mold clamping force is required.
In the section of the high injection speed VH, the molten metal is injected into the cavity, and a certain level of mold clamping force is required to prevent the mold from opening.
In the pressure increasing section, the molten metal filled in the cavity is further compressed, so that a larger mold clamping force is required than in the section of the high injection speed VH.
設定型締力Fsaから設定型締力Fsbへの切り換えは、たとえば、低速射出速度VL
から高速射出速度VH への切り換え位置の直前の切換位置(切換時点)P1 で行う。主制御部90Aは、たとえば、位置検出器98の検出信号98s、射出圧力、あるいは、鋳造サイクルを開始してからの経過時間等に基づいて低速から高速への切り換え位置に到達したと判断することができる。
設定型締力Fsbから設定型締力Fscへの切り換えは、たとえば、増圧工程の開始直前の切換位置(切換時点)P2 で行う。主制御部90Aは、たとえば、位置検出器98の検出信号98s、射出圧力、あるいは、鋳造サイクルを開始してからの経過時間等に基づいて、増圧工程の開始直前位置に到達したと判断することができる。
Switching from the setting mold clamping force Fsa to the setting mold clamping force Fsb is, for example, a low injection speed VL.
At high speed injection speed switching position immediately before the switching position of the VH (switching point) P 1 from. The main control unit 90A determines that the switching position from the low speed to the high speed has been reached based on, for example, the detection signal 98s of the position detector 98, the injection pressure, or the elapsed time from the start of the casting cycle. Can do.
Switching from the setting clamping force Fsb to set clamping force Fsc, for example, immediately before the start of the switching position of about increasing pressure step (switching point) performed by P 2. The main controller 90A determines that the position just before the start of the pressure increasing process has been reached based on, for example, the detection signal 98s of the position detector 98, the injection pressure, or the elapsed time since the start of the casting cycle. be able to.
次に、上記構成の型締装置の動作の一例について説明する。
図1および図2に示した状態の型締装置1は、移動盤4が所定の型開位置に移動した状態にある。この状態において、ピストン8はシリンダ室内において金型側に位置している。
Next, an example of the operation of the mold clamping device having the above configuration will be described.
The mold clamping apparatus 1 in the state shown in FIGS. 1 and 2 is in a state in which the movable platen 4 has moved to a predetermined mold opening position. In this state, the piston 8 is located on the mold side in the cylinder chamber.
高速型閉
この状態から、サーボモータ43を駆動して、移動盤4を型閉方向A2に向けて移動させる。移動盤4の移動速度は、サイクルタイムの短縮の観点から高速で行う。移動盤4を型閉方向A2に移動していくと、図5に示すように、タイバー7の自由端7bが当接部材30に当接し、タイバー7は停止する。この位置において、タイバー7の被結合溝7aは、ハーフナット20と結合可能となっている。
なお、衝撃緩和の観点から、タイバー7の自由端7bが当接部材30に衝突する直前に、サーボモータ43の回転速度を減速することが好ましい。
タイバー7の自由端7bが当接部材30に当接した状態では、型締用シリンダ9に高圧の作動油は供給されていない。このため、ピストン8は型締用シリンダ9のシリンダ室内を移動可能となっている。
High-speed mold closing From this state, the servo motor 43 is driven to move the movable board 4 in the mold closing direction A2. The moving speed of the moving board 4 is high speed from the viewpoint of shortening the cycle time. When the movable platen 4 is moved in the mold closing direction A2, as shown in FIG. 5, the free end 7b of the tie bar 7 comes into contact with the contact member 30, and the tie bar 7 stops. At this position, the coupled groove 7 a of the tie bar 7 can be coupled to the half nut 20.
From the viewpoint of shock mitigation, it is preferable to reduce the rotational speed of the servo motor 43 immediately before the free end 7b of the tie bar 7 collides with the contact member 30.
In a state where the free end 7 b of the tie bar 7 is in contact with the contact member 30, high pressure hydraulic oil is not supplied to the mold clamping cylinder 9. Therefore, the piston 8 can move in the cylinder chamber of the mold clamping cylinder 9.
ハーフナット閉じ
図5に示したように、タイバー7の自由端7bが当接部材30に当接し、タイバー7が位置決めされたところで、ハーフナット開閉シリンダ21を駆動し、ハーフナット20を閉じる。
As shown in FIG. 5, when the free end 7 b of the tie bar 7 comes into contact with the contact member 30 and the tie bar 7 is positioned, the half nut opening / closing cylinder 21 is driven to close the half nut 20.
低速型閉
ハーフナット20を閉じる動作と並行して、比較的低圧の設定型締力Fsaによる型締が開始される。
移動機構40による移動盤4の型閉方向A2への移動が継続して行われる。タイバー7に対して移動盤4が所定の型閉位置まで移動し、図5に示すように、移動金型6と固定金型5の型閉が完了する。すなわち、移動盤4は、タイバー7が位置決めされたのち、型締用シリンダ9のもつストロークの範囲内で移動し、型閉が行われる。ピストン8はシリンダ室内において移動金型6とは反対側に移動する。
これによって、移動盤4の移動中に、ハーフナット20とタイバー7の被結合溝7aとの結合動作が重複して行われる。
In parallel with the operation of closing the low-speed mold closing half nut 20, mold clamping by a relatively low pressure setting mold clamping force Fsa is started.
The moving mechanism 40 continues to move the moving plate 4 in the mold closing direction A2. The movable platen 4 moves to a predetermined mold closing position with respect to the tie bar 7, and the mold closing of the movable mold 6 and the fixed mold 5 is completed as shown in FIG. That is, after the tie bar 7 is positioned, the movable platen 4 moves within the stroke range of the mold clamping cylinder 9 and the mold is closed. The piston 8 moves to the side opposite to the moving mold 6 in the cylinder chamber.
Thereby, during the movement of the moving platen 4, the coupling operation of the half nut 20 and the coupled groove 7a of the tie bar 7 is performed in an overlapping manner.
低圧型締
型閉の完了後、図5に示すように、圧力制御弁93によって設定型締力Fsaに応じた圧力に調整された油圧源92からの作動油PLaが方向制御弁94を通じてシリンダ室9bに供給される。
シリンダ室9bへの作動油PLaの供給により、設定型締力Fsaで型締される。
After completion of the low-pressure mold closing , as shown in FIG. 5, the hydraulic oil PLa from the hydraulic source 92 adjusted to a pressure corresponding to the set mold clamping force Fsa by the pressure control valve 93 passes through the direction control valve 94 to the cylinder chamber. 9b.
By supplying the hydraulic oil PLa to the cylinder chamber 9b, the mold is clamped with the set mold clamping force Fsa.
射出動作開始
その後、スリーブ51へ所定量の金属溶湯が供給されたのち、プランジャ52が低速射出速度VL で駆動される。
After the injection operation is started, after a predetermined amount of molten metal is supplied to the sleeve 51, the plunger 52 is driven at a low injection speed VL.
高圧型締
低速射出速度VL から高速射出速度VH への切り換え位置の直前の、型締力を切り換える切換位置(切換時点)P1 に到達すると、シリンダ室9bに供給される作動油PLaの圧力が、圧力制御弁93によって調整され、設定型締力Fsbに応じた圧力に昇圧される。
ピストン8は移動金型6とは反対側にさらに移動し、タイバー7が伸長し、タイバー7の伸長量に応じた型締力が発生する。
これにより高圧型締は行われる。このとき、シリンダ室9b内の作動油PLaは、高圧状態で密封されている。
When the pressure reaches the switching position (switching point) P 1 at which the mold clamping force is switched immediately before the switching position from the high pressure mold clamping low speed injection speed VL to the high speed injection speed VH, the pressure of the hydraulic oil PLA supplied to the cylinder chamber 9b is increased. The pressure is adjusted by the pressure control valve 93 and the pressure is increased to a pressure corresponding to the set clamping force Fsb.
The piston 8 further moves to the side opposite to the moving mold 6, the tie bar 7 extends, and a mold clamping force corresponding to the extension amount of the tie bar 7 is generated.
As a result, high-pressure clamping is performed. At this time, the hydraulic oil PLa in the cylinder chamber 9b is sealed in a high pressure state.
射出、充填
型締力を設定型締力Fsbに上昇させたのち、スリーブ51に供給された金属溶湯はキャビティ内に射出、充填される。
金属溶湯はキャビティ内に射出、充填されると、金型5,6間には型開力が作用する。このとき、シリンダ室9bは密封されているので、型締シリンダ9はこの型開力に対して非常に高い型締剛性をもつ。このため、金属溶湯の射出によりサージが発生しても、確実に型閉状態を保持することができる。
After the injection and filling mold clamping force is increased to the set mold clamping force Fsb, the molten metal supplied to the sleeve 51 is injected and filled into the cavity.
When the molten metal is injected and filled in the cavity, a mold opening force acts between the molds 5 and 6. At this time, since the cylinder chamber 9b is sealed, the mold clamping cylinder 9 has a very high mold clamping rigidity with respect to this mold opening force. For this reason, even if a surge occurs due to the injection of the molten metal, the mold closed state can be reliably maintained.
増圧工程
増圧工程の開始直前の切換位置(切換時点)P2 に到達すると、シリンダ室9bに供給される作動油PLaの圧力が、圧力制御弁93によって調整され、設定型締力Fscに応じた圧力にさらに昇圧される。これにより、さらに高い型締力が発生する。
射出速度制御から増圧制御に切り換えられると、キャビティ内の金属溶湯にさらに大きな力が作用するが、これにあわせて型締力が増加されているので、金型が開くことはない。
Upon reaching the pressure boosting starting immediately before the switching position of the more step up pressure process (switching point) P 2, the pressure of the hydraulic fluid PLa supplied to the cylinder chamber 9b is adjusted by the pressure control valve 93, the set mold clamping force Fsc The pressure is further increased to the corresponding pressure. As a result, a higher clamping force is generated.
When the injection speed control is switched to the pressure increase control, an even greater force acts on the molten metal in the cavity, but the mold clamping force is increased accordingly, so the mold does not open.
型締圧抜き
鋳造が完了した状態では、シリンダ室9bは密封されているので、シリンダ室9b内の作動油PLaは高圧状態に保持されている。この状態で急に型開を行うと、衝撃が発生する。このため、図6に示すように、まず、パイロットチェック弁95へパイロット圧を供給し、パイロットチェック弁95を開く。パイロットチェック弁95を開くと、シリンダ室9bの高圧の作動油PLaが抜ける。
Since the cylinder chamber 9b is sealed when the mold clamping pressure release casting is completed, the hydraulic oil PLa in the cylinder chamber 9b is maintained in a high pressure state. If the mold is suddenly opened in this state, an impact is generated. Therefore, as shown in FIG. 6, first, pilot pressure is supplied to the pilot check valve 95 and the pilot check valve 95 is opened. When the pilot check valve 95 is opened, the high-pressure hydraulic oil PLa in the cylinder chamber 9b is released.
高圧型開
次いで、図6に示すように、シリンダ室9aへ高圧の作動油PLbが供給され,移動盤4が型開方向A1に移動し、型締が解放される。
このとき、タイバー7には、軸方向に型締を解放する解放力が作用するが、この解放力は当接部材30によって受け止められる。
ピストン8はシリンダ室内において金型側に向かって移動する。
High pressure mold opening Subsequently, as shown in FIG. 6, high pressure hydraulic fluid PLb is supplied to the cylinder chamber 9a, the movable platen 4 is moved in the die opening direction A1, clamping is released.
At this time, a releasing force for releasing the mold clamping is applied to the tie bar 7 in the axial direction, and this releasing force is received by the contact member 30.
The piston 8 moves toward the mold in the cylinder chamber.
ハーフナット解放
この型締の解放動作と重複して、ハーフナット20が解放される。これにより、タイバー7と固定盤3との連結が解かれる。型締の解放動作とハーフナット20の解放動作を重複して行う。
次いで、サーボモータ43が駆動され、低速で所定の位置まで移動盤4が後退する。低速で移動盤4を移動するのは、金型を開いた直後に高速で急激に移動盤4を後退させると、鋳造品や金型が損傷する等の不具合が発生する可能性があるからである。
移動盤4が低速で所定位置まで後退すると、図1と同様の型開位置まで移動盤4が高速で後退する。
以上の動作により、一連の型締動作が完了する。
Half nut release Half nut 20 is released overlapping with the mold clamping release operation. As a result, the connection between the tie bar 7 and the fixed platen 3 is released. The mold clamping release operation and the half nut 20 release operation are performed in duplicate.
Next, the servo motor 43 is driven, and the moving board 4 moves backward to a predetermined position at a low speed. The reason why the moving platen 4 is moved at a low speed is that if the moving platen 4 is moved backward rapidly at a high speed immediately after the mold is opened, there is a possibility that a defect such as damage to a cast product or the die may occur. is there.
When the moving board 4 moves backward to a predetermined position at a low speed, the moving board 4 moves backward at a high speed to the same mold opening position as that shown in FIG.
With the above operation, a series of mold clamping operations is completed.
以上のように、本実施形態によれば、型締シリンダ9の発生する力を検出し、フィードバック制御することにより、型締力を正確に制御することができる。
また、型締シリンダ9を駆動する油圧回路91に、型締シリンダ9のシリンダ室9bを密封可能なパイロットチェック弁95を設けることにより、型締シリンダ9の型締剛性を高めることができ、鋳造サイクル中に型締力を大きく変更することが可能となる。
また、本実施形態によれば、射出動作に応じて必要な型締力を発生するので、金型5,6を不必要に大きい型締力で型締しないので、金型5,6の寿命を延ばすことができる。
As described above, according to the present embodiment, the mold clamping force can be accurately controlled by detecting the force generated by the mold clamping cylinder 9 and performing feedback control.
Further, by providing a pilot check valve 95 capable of sealing the cylinder chamber 9b of the clamping cylinder 9 in the hydraulic circuit 91 for driving the clamping cylinder 9, the clamping rigidity of the clamping cylinder 9 can be increased, It is possible to greatly change the clamping force during the cycle.
Further, according to the present embodiment, a necessary mold clamping force is generated according to the injection operation, and therefore the molds 5 and 6 are not clamped with an unnecessarily large mold clamping force. Can be extended.
なお、上述した実施形態では、複合式型締装置に本発明を適用した場合について説明したが、型開閉および型締を同一のシリンダで行う直圧式型締装置にも本発明は適用可能である。
また、上述した実施形態では、作動液として作動油を用いた場合について説明したが、油以外の他の液体を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the composite mold clamping apparatus has been described. However, the present invention can also be applied to a direct pressure mold clamping apparatus that performs mold opening / closing and mold clamping with the same cylinder. .
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the case where hydraulic fluid was used as hydraulic fluid, it is also possible to use liquids other than oil.
本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの機械構造を示す側面図である。It is a side view which shows the machine structure of the die-casting machine which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すダイカストマシンの水平方向の断面図である。It is sectional drawing of the horizontal direction of the die-casting machine shown in FIG. コントローラの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a controller. ダイカストマシンの射出動作における射出速度、鋳造圧力および設定型締力の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the injection speed in the injection | pouring operation | movement of a die-casting machine, casting pressure, and setting clamping force. ダイカストマシンにおける型締動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mold clamping operation | movement in a die-casting machine. ダイカストマシンにおける型開動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mold opening operation | movement in a die-casting machine.
符号の説明Explanation of symbols
1…ダイカストマシン、2…ベース、3…固定盤、4…移動盤、5…固体金型、6…移動金型、50…射出装置、80…圧力センサ、90…コントローラ、91…油圧回路、92…油圧源、93…圧力制御弁、94…方向制御弁、95…パイロットチェック弁、98…位置検出器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die casting machine, 2 ... Base, 3 ... Fixed board, 4 ... Moving board, 5 ... Solid mold, 6 ... Moving mold, 50 ... Injection apparatus, 80 ... Pressure sensor, 90 ... Controller, 91 ... Hydraulic circuit, 92 ... Hydraulic source, 93 ... Pressure control valve, 94 ... Direction control valve, 95 ... Pilot check valve, 98 ... Position detector.

Claims (3)

  1. 一対の金型を型締する型締力を発生する型締シリンダと、
    前記型締シリンダに作動液を供給する液圧回路と、
    前記型締シリンダの発生する力を検出する検出手段と、
    前記一対の金型に形成されるキャビティに連通するスリーブと、
    前記スリーブ内を前進して金属溶湯を前記キャビティに射出、充填するプランジャと、
    前記検出手段によって検出された型締力が設定型締力となるように前記液圧回路をフィードバック制御し、前記プランジャを低速射出速度で前進させて金属溶湯を前記キャビティに射出する低速工程において第1の型締力を発生させ、前記プランジャを前記低速射出速度よりも大きい高速射出速度で前進させて金属溶湯を前記キャビティに射出する高速工程において前記第1の型締力よりも大きい第2の型締力を発生させ、前記低速工程及び前記高速工程において前記キャビティに充填された金属溶湯を増圧する増圧工程において前記第2の型締力よりも大きい第3の型締力を発生させるように、前記プランジャの位置、射出圧力、若しくは、鋳造サイクルを開始してからの経過時間に基づいて、前記設定型締力を、前記第1の型締力から前記第2の型締力へ、前記第2の型締力から前記第3の型締力へ切り換える制御手段と
    を有するダイカストマシン。
    A clamping cylinder that generates a clamping force for clamping a pair of molds;
    A hydraulic circuit for supplying hydraulic fluid to the mold clamping cylinder;
    Detecting means for detecting the force generated by the clamping cylinder;
    A sleeve communicating with a cavity formed in the pair of molds;
    A plunger that advances through the sleeve and injects and fills the molten metal into the cavity;
    The hydraulic circuit is feedback-controlled so that the mold clamping force detected by the detection means becomes the set mold clamping force, and the plunger is advanced at a low injection speed to inject the molten metal into the cavity in a low speed process. A second clamping force greater than the first clamping force is generated in a high-speed process in which a mold clamping force of 1 is generated and the plunger is advanced at a high-speed injection speed greater than the low-speed injection speed to inject the molten metal into the cavity. A mold clamping force is generated, and a third mold clamping force larger than the second mold clamping force is generated in the pressure increasing step of increasing the pressure of the molten metal filled in the cavity in the low speed process and the high speed process. , the position of the plunger, the injection pressure, or, based on the elapsed time from the start of the casting cycle, the set mold clamping force, before the said first clamping force To the second clamping force, the die casting machine and a control means from the second clamping force switch to the third clamping force.
  2. 前記制御手段は、前記型締シリンダの発生する型締力が、前記第1〜第3の型締力を定数として階段状に変化するように前記液圧回路を制御する
    請求項に記載のダイカストマシン。
    Wherein, the mold clamping force generated in the mold clamping cylinder, according to claim 1 for controlling the hydraulic circuit so as to change stepwise the first to third mold clamping force as a constant Die casting machine.
  3. 前記液圧回路は、前記型締シリンダの型締力を発生させる作動液が供給されるシリンダ室を解放可能に密封するパイロットチェック弁を有する
    請求項1又は2に記載のダイカストマシン。
    The hydraulic circuit die casting machine according to claim 1 or 2 having pilot check valve the hydraulic fluid for generating the clamping force of the mold clamping cylinder is releasably sealed cylinder chamber supplied.
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