JP4536197B2

JP4536197B2 - Die-casting machine control device and casting method using die-casting machine

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Publication number: JP4536197B2
Application number: JP2000063341A
Authority: JP
Inventors: 幸雄溝田; 忍児玉
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP2001246452A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンの制御装置およびダイカストマシンによる鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカストマシンにおいて、鋳造作業を自動化し、安定した品質のダイカスト製品を連続的に得るためには、鋳造条件を安定化させる必要がある。
従来においては、ダイカストマシンの起動時、あるいは、マシントラブルによる停止時からの再起動時に、オペレータが手動操作により鋳造条件を調整して鋳造を行い、得られた鋳造品をオペレータが視覚的に確認しながら鋳造条件を最適化し、この状態でダイカストマシンを自動運転して鋳造を行なっていた。
上記の鋳造条件を最適化する作業は、鋳造条件を最適化するノウハウを習得したオペレータが行う必要があり、このため、ダイカストマシンによる鋳造の完全な自動化および省人化が難しかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のダイカストマシンの起動時の鋳造条件を最適化する作業では、ダイカストマシンに備わる金型の温度を目標温度に調整することが主な作業である。
また、金型温度が目標温度よりも低いと、射出された溶湯の凝固速度が速くなり過ぎて製品の薄肉部等に十分量の溶湯が供給されない等の不具合が発生し、不良品となる場合が多い。
【０００４】
従来において金型温度の調整方法としては、たとえば、特開平１−１４８４５０号公報に開示されているように、金型温度を検出し、金型温度が目標温度と異なる場合に金型に流す冷却水の流量を調整し、金型温度が目標温度に到達したら鋳造を行う技術が知られている。
しかしながら、この方法によって金型温度を調整すると、たとえば、ダイカストマシンの起動時から金型温度が目標温度に到達するまでに長時間を要するという不利益が存在した。
また、金型温度は、鋳造温度、鋳造サイクルおよび冷却水量との相互関係によってほぼ決定されるので、冷却水量のみを制御したのでは、金型温度を正確に管理するのが難しい。
さらに、金型温度が目標温度から多少ずれていても、射出速度、型開き時間、加圧ピンの動作タイミング等の射出条件を最適化することにより、良好な鋳造品を得ることも可能であるが、上記方法では、金型温度が目標温度に到達するまで鋳造を行うことができないので、生産効率が低下するという不利益も存在した。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、ダイカストマシンの金型温度を速やかに自動調整でき、また、金型温度が目標温度からずれても不良品の発生量を低減することができ、品質の安定した鋳造品を得ることができるダイカストマシンの制御装置およびダイカストマシンによる鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係るダイカストマシンによる鋳造方法は、金属溶湯を金型に射出して鋳造品を鋳造するダイカストマシンによる鋳造方法であって、前記金型の温度を測定する金型温度測定ステップと、前記測定された金型温度と目標温度とが異なる場合に、正規の鋳造条件のうち前記金型温度に影響を与える鋳造条件を変更し、当該変更された鋳造条件にしたがって、前記金型温度を調整しつつ鋳造を行う鋳造条件変更ステップとを有する。
【０００７】
前記鋳造条件変更ステップは、前記正規の鋳造条件のうち、前記鋳造品の品質に影響する鋳造条件を測定された前記金型温度に応じて最適化する最適化ステップをさらに有する。
【０００８】
具体的には、前記ダイカストマシンは、金型内に充填された金属溶湯を局部的に加圧する加圧ピンを備え、前記鋳造品の品質に影響する鋳造条件を最適化するステップは、前記加圧ピンを押し込むタイミングを、測定された前記金型温度に応じて最適化する。
【０００９】
好適には、前記鋳造条件変更ステップは、予め用意された金型温度に応じた複数の金型温度調整用の鋳造条件から、測定した前記金型温度に対応する前記金型温度調整用の鋳造条件を選択し、当該選択した金型温度調整用の鋳造条件にしたがって鋳造する。
【００１０】
好適には、前記複数の金型温度調整用の鋳造条件は、前記金型温度が目標温度よりも高い場合および目標温度よりも低い場合の鋳造条件からなり、前記目標温度よりも低い場合の鋳造条件は、温度範囲が細分化されている。
【００１１】
前記金型温度調整用の鋳造条件は、前記金型温度に応じて規定された前記金型に射出する金属溶湯の射出速度を含む。
【００１２】
本発明の第２の観点に係るダイカストマシンによる鋳造方法は、金属溶湯を金型に射出して鋳造品を鋳造するダイカストマシンによる鋳造方法であって、金型の温度を測定する金型温度測定ステップと、前記測定された金型温度と目標温度とが異なる場合に、正規の鋳造条件のうち鋳造品の品質に影響する鋳造条件を測定した前記金型温度に応じて最適化しつつ、鋳造を行う鋳造条件変更ステップとを有する。
【００１３】
具体的には、前記ダイカストマシンは、金型内に充填された金属溶湯を局部的に加圧する加圧ピンを備え、前記鋳造品の品質に影響する鋳造条件を最適化するステップは、前記加圧ピンを押し込むタイミングを、測定された前記金型温度に応じて最適化する。
【００１４】
好適には、前記鋳造条件変更ステップは、予め用意された金型温度に応じた複数の加圧ピンの押込タイミング条件から、測定された前記金型温度に対応する押込タイミング条件を選択し、当該選択した押込タイミング条件にしたがって鋳造する。
【００１５】
本発明の第１の観点に係るダイカストマシンの制御装置は、金属溶湯を金型に射出して鋳造品を鋳造するダイカストマシンの制御装置であって、金型の温度を測定する金型温度測定手段と、前記測定された金型温度と目標温度とが異なる場合に、正規の鋳造条件のうち金型温度に影響を与える鋳造条件を変更する鋳造条件変更手段と、変更した前記鋳造条件にしたがって前記ダイカストマシンに鋳造を行わせ、前記金型温度が前記目標温度に達したら正規の鋳造条件にしたがって前記ダイカストマシンに鋳造を行なわせる制御手段とを有する。
【００１６】
前記鋳造条件変更手段は、前記正規の鋳造条件と予め用意された金型温度に応じて設定された複数の金型温度調整用の鋳造条件とを保持する鋳造条件保持部と、測定された前記金型温度と前記目標温度とを比較し、当該金型温度と目標温度との温度差に応じた鋳造条件を、前記鋳造条件保持部に保持された鋳造条件から選択し前記制御手段に出力する演算手段とを有する。
【００１７】
好適には、前記複数の金型温度調整用の鋳造条件は、前記金型温度が目標温度よりも高い場合および目標温度よりも低い場合の鋳造条件からなり、前記目標温度よりも低い場合の鋳造条件データは、温度範囲が細分化されている。
【００１８】
好適には、前記鋳造条件変更手段は、前記金型の温度に影響を及ぼす鋳造条件の変更に加えて、鋳造品の品質に影響する鋳造条件を前記金型温度に応じて最適化する。
【００１９】
具体的には、前記ダイカストマシンは、金型内に充填された金属溶湯を局部的に加圧する加圧ピンを備え、前記鋳造条件変更手段は、前記加圧ピンを押し込むタイミングを、測定された前記金型温度に応じて最適化する。
【００２０】
好適には、前記鋳造条件保持部は、前記加圧ピンの正規の押込タイミング条件と予め用意された金型温度に応じた複数の加圧ピンの押込タイミング条件とを保持しており、前記演算手段は、測定された前記金型温度と前記目標温度とを比較し、当該金型温度と目標温度との温度差に応じた押込タイミング条件を選択し、当該選択した押込タイミング条件を前記制御手段に出力する。
【００２１】
本発明の第２の観点に係るダイカストマシンの制御装置は、金属溶湯を金型に射出して鋳造品を鋳造するダイカストマシンの制御装置であって、金型の温度を測定する金型温度測定手段と、前記測定された金型温度と目標温度とが異なる場合に、正規の鋳造条件のうち鋳造品の品質に影響する鋳造条件を測定した前記金型温度に応じて最適化された鋳造条件に変更する鋳造条件変更手段と、変更した前記鋳造条件にしたがって前記ダイカストマシンに鋳造を行わせ、前記金型温度が前記目標温度に達したら正規の鋳造条件にしたがって前記ダイカストマシンに鋳造を行なわせる制御手段とを有する。
【００２２】
具体的には、前記ダイカストマシンは、金型内に充填された金属溶湯を局部的に加圧する加圧ピンを備え、前記鋳造条件変更手段は、前記加圧ピンを押し込むタイミングを、測定された前記金型温度に応じて最適化する。
【００２３】
好適には、前記鋳造条件変更手段は、前記加圧ピンの正規の押込タイミング条件と予め用意された金型温度に応じた複数の加圧ピンの押込タイミング条件とを保持する鋳造条件保持部と、測定された前記金型温度と前記目標温度とを比較し、当該金型温度と目標温度との温度差に応じた押込タイミング条件を選択し、当該選択した押込タイミング条件を前記制御手段に出力する前記演算手段とを有する。
【００２４】
本発明では、まず、金型温度を測定する。金型温度の測定は、たとえば、金属溶湯を射出する直前等に行う。
金型温度が目標温度と異なる場合には、金型温度に影響を与える鋳造条件を変更し、変更された鋳造条件にしたがって、前記金型温度を調整しつつ鋳造を行う。すなわち、金型温度が目標温度と異なっていても、金型温度を調整を行いながら鋳造を行う。
金型温度に影響を与える鋳造条件としては、たとえば、金型に流す冷却水の流量、金属溶湯に射出速度、金型に吹きつける離型剤の吹付時間等、種々存在し、本発明では、これらの金型温度に影響を与える鋳造条件を積極的に変更して金型温度が目標温度に近づくように鋳造を行う。
たとえば、ダイカストマシンの起動時には、金型温度は目標温度とは異なっているが、上記の金型温度の調整作業を行うことにより、速やかに金型温度が目標温度になり、その後は正規の鋳造条件で鋳造を行うことにより、ダイカストマシンの自動鋳造が行われる。
【００２５】
また、本発明では、鋳造条件を変更するために、予め金型温度に応じた複数の金型温度調整用の鋳造条件を用意しておくことで、測定した金型温度に応じて温度調整作用の度合いのことなる鋳造条件を選択することが可能となり、金型温度調整が速やかに行われ、かつ、正確に行われる。
【００２６】
また、上記のように、金型温度が目標温度と異なった状態で鋳造を行うと、安定した品質が得られない可能性があるが、本発明では、正規の鋳造条件のうち鋳造品の品質に影響を与える鋳造条件、たとえば、加圧ピンの押込タイミング条件を測定された金型温度に応じて最適化する。このように、金型温度が目標温度と異なった状態で鋳造を行っても、加圧ピンの押込タイミング条件等を最適化することで不良品の発生が低減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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システムの構成を示す構成図である。
図１に示すダイカストマシンシステム１は、ダイカストマシン２と、制御装置１１とを備える。なお、制御装置１１は、本発明の制御装置を構成している。
【００２８】
ここで、図２は、ダイカストマシン２の構造の一例を示す断面図である。
図２に示すダイカストマシンは、固定金型４と可動金型５とを図示しない型締装置によって所定の型締力で型締した状態で、これら固定金型４と可動金型５との間に形成されたキャビティ６に連通しているプランジャスリーブ７に金属溶湯を供給した後、プランジャスリーブ７に移動自在に嵌合しているプランジャ８を駆動し、キャビティ６内に金属溶湯を射出する。
一方、可動金型５の背面側には、キャビティ６内に突出可能に加圧ピン９が設けられている。この加圧ピン９は、油圧シリンダ３と連結されており、この油圧シリンダ３によって駆動される。
この加圧ピン９の駆動制御は、制御装置１１によって行われ、たとえば、図示しない圧力センサによって金型のキャビティ６への金属溶湯の充填完了に伴うプランジャ８の射出圧力が検出され、この射出圧力が一定の値に達してから所定時間経過したら加圧ピン９の加圧動作が開始し、凝固直前の金属溶湯を局部的に加圧する。
【００２９】
加圧ピン９は、金型のキャビティ６に充填された金属溶湯が冷却されて凝固する際に、体積の収縮により鋳造品の組織にひけが発生したり、金属溶湯に空気が巻き込まれ鋳造品の内部に巣が発生するのを防ぐために、金型のキャビティ６内に充填された金属溶湯が凝固する直前に加圧ピン９を金属溶湯に押し込んで局部的に加圧し、ひけや巣をつぶす（スクイズする）。
この加圧ピン９は、押し込みが溶湯金属の凝固が進行しすぎた状態で行われると、加圧ピン９は所定の深さまで押し込まれず、適切なスクイズ効果が得られない。また、加圧ピン９の押し込みのタイミングが金属の凝固が未だ進行していない状態で行われると、加圧ピン９は所定の深さ以上に押し込まれるが、溶融した金属に塑性流動が発生せず、適切なスクイズ効果が得られない。良好な鋳造品を得るためには、加圧ピン９の押し込みのタイミングを最適化する必要がある。
【００３０】
可動金型５には、可動金型５の温度を検出する温度センサ１０が設けられており、温度センサ１０の検出信号は制御装置１１に入力される。なお、温度センサ１０は本発明の金型温度測定手段の一具体例に対応している。また、図５には、温度センサ１０を可動金型５に設けた場合についてのみ示しているが、固定金型４に温度センサ１０を設けてもよく、また、複数の温度センサ１０を固定金型４および可動金型５の双方に設ける構成としてもよい。
【００３１】
また、金型４，５には、金型４，５を冷却するための図示しない冷却水管が形成されており、この冷却水管に冷却水Ｗが図示しない供給装置によって供給されるようになっている。この冷却水Ｗの流量は、制御装置１１によって制御可能となっており、冷却水Ｗの流量調整によって金型４，５の温度調整が可能になる。
【００３２】
上記のダイカストマシン２では、型締装置によって金型４，５が所定の型締力で型締された状態で、プランジャスリーブ７に金属溶湯が所定量供給される。この状態からプランジャ８が駆動され、プランジャスリーブ７に供給された金属溶湯をキャビティ６に射出する。
プランジャ８は、金属溶湯の空気の巻き込み等を避けるために最初は低い射出速度で駆動され、金属溶湯の先端が金型のゲートに到達したらプランシャ８は高い射出速度で駆動され、金属溶湯が金型のキャビティ６に急速に充填される。
金型４，５内で凝固した鋳造品は、金型４，５を開くことによって取り出される。
【００３３】
制御装置１１は、制御部１２と、演算部１３と、計測部１４と、内部メモリ１５と、入力部１６と、表示部１７とを備えている。
制御部１２は、上記のダイカストマシン２の、たとえば、型締装置、射出装置、加圧ピン９等を与えられた鋳造条件にしたがって駆動制御する。
【００３４】
計測部１４は、ダイカストマシン２から検出した、たとえば、上記の温度センサ１０による金型温度、プランジャ８の位置、速度、加圧ピンの位置等の各種計測データを取得し、内部メモリ１５に出力する。
【００３５】
入力部１６は、ダイカストマシン２による鋳造に必要な各種データを制御装置１１内に入力する。
この入力部１６による入力は、たとえば、オペレータのキー操作による入力や、フロッピーディスクドライブに装着した媒体からのデータの読み出しによる入力や、ホストコンピュータからの通信手段を介してのデータの入力からなる。
【００３６】
表示部１７は、演算部１３から出力される各種のデータ等を画面上に表示する。
【００３７】
内部メモリ１５は、各種データを保持するが、たとえば、上記の入力部１６から入力されたダイカストマシン２によって行う鋳造の条件を規定する正規の鋳造条件データを保持している。
また、内部メモリ１５は、入力部１６から入力された予め用意された金型温度に応じて設定された複数の金型温度調整用の鋳造条件データおよび最適化された鋳造条件データとを保持する。
【００３８】
上記の正規の鋳造条件データ、金型温度調整用の鋳造条件データおよび最適化された鋳造条件データの具体例を図３および図４に示す。
図３に示す鋳造条件データは、高速切換、高速射出速度、低速射出速度、ダイタイム、加圧ピン押込タイミングからなる。
また、鋳造条件データは、基準条件値として示すものが正規の鋳造条件データであり、変更条件値１〜変更条件値４として示すものが変更用の鋳造条件データである。
【００３９】
変更条件値１は、金型温度が基準条件値で示す目標温度１３０℃よりも高い場合の条件値であり、変更条件値２は目標温度１３０℃よりも低く１００℃よりも高い場合の条件値であり、変更条件値３は１００℃よりも低く７０℃よりも高い場合の条件値であり、変更条件値４は７０℃未満の場合の条件値である。
このように、金型温度が目標温度よりも低い場合に温度範囲を細分化するのは、以下の理由による。
たとえば、金型温度が目標温度よりも高い場合は、ほとんどの場合に、鋳造品にばり等が発生して不良品となるため、温度範囲を細分化しても鋳造品の品質を向上させる見込みが薄いが、金型温度が目標温度よりも低い場合には、ばり等が発生せず鋳造条件を最適化することで、鋳造品の品質を向上させることができ、この鋳造条件を最適化するのにできるだけ温度範囲を細分化する必要があるからである。
【００４０】
高速切換は、ダイカストマシン２の射出速度を低速から高速に切り換える制御を使用するかを規定する鋳造条件データである。
射出速度の切換を行なうと、金属溶湯の射出に要する時間がそれだけ短くなり、高温の金属溶湯が金型のキャビティに滞留する時間も短縮する。逆に、射出速度の切換を行なわないと、金属溶湯の射出に要する時間が長くなり、高温の金属溶湯が金型のキャビティに滞留する時間も長くなる。
このため、金型温度が、目標温度（１３０℃）よりも特に低い場合（７０℃未満）のときには、射出速度の切換制御を使用しない条件とすることで、目標温度より大幅に低い温度の金型を速やかに昇温させることができる。
【００４１】
高速射出速度は、基準条件値と変更条件値１〜３については同じであるが、変更条件値４については射出速度の切換制御を使用しないのでデータが存在しない。
【００４２】
低速射出速度は、基準条件値と変更条件値１〜３については同じであるが、変更条件値４は基準条件値の２倍の速度を規定している。これは、金型温度が７０℃よりも低い場合に、射出速度の切換制御を使用しないで低速射出速度のままで射出を行うと、金型温度が上昇しすぎたり、また、射出に時間がかかり過ぎる等の不具合を避けるためである。
【００４３】
ダイタイムは、ダイカストマシン２による鋳造開始から鋳造完了までの時間（サイクルタイム）を規定しており、ダイタイムが長いほど、金型に金属溶湯が存在する時間が長くなるため、金型温度が上昇し易くなる。
また、ダイタイムが長いと、次の鋳造動作が開始されるまでの時間が長くなり、金型温度が目標温度よりも低い場合にはさらに金型温度が下がる可能性がある。
このため、変更条件値４、３、２、１の順にダイタイムの値を短くしている。
【００４４】
加圧ピン押込タイミングは、加圧ピン９の押し込みのタイミングを規定している。
すなわち、加圧ピン押込タイミングの基準条件値は、プランジャ８によって金型のキャビティ６に金属溶湯を充填した時点から、たとえば、０．５ｓ後に加圧ピン９を押し込むことを意味している。加圧ピン押込タイミングは、本発明の鋳造品の品質に影響する鋳造条件の一具体例である。
たとえば、金型温度が目標温度よりも低いほど金型に充填された金属溶湯の凝固は進行するため、加圧ピン９の押し込みのタイミングを早める必要がある。このため、加圧ピン押込タイミングの変更条件値１〜４では、金型温度が低いほど、押し込みのタイミングを早めている。
この加圧ピン押込タイミングは、鋳造品の品質に影響を与える鋳造条件であり、この条件値を変更条件値１〜４のように金型温度に応じて最適化することで、鋳造品の品質を向上させることができる。
【００４５】
図４に示す鋳造条件データは、離型剤吹付量、エア吹付時間、冷却水供給および冷却水流量からなる。
なお、これらの鋳造条件データは、金型温度に直接影響するものである。
また、鋳造条件データは、基準条件値として示すものが正規の鋳造条件データであり、変更条件値１〜変更条件値４として示すものが金型温度調整用の鋳造条件データである。
【００４６】
離型剤吹付量は、鋳造品を取り出し、型開状態にある金型の表面に離型剤を、たとえば、スプレーで吹きつける際の吹きつけ量を規定している。
ダイカストマシン２では、金型から鋳造品を取り出したのちの作業として、たとえば、型清掃、金型外部冷却、離型剤の吹き付け、残留水分の除去といった工程が自動化されている。
【００４７】
離型剤には、たとえば、水溶性のものが使用される。このため、水溶性の離型剤を金型に吹きつけると、金型温度が低下する。
図４の変更条件値１〜変更条件値４に示すように、基準条件値をＭA とすると、金型温度が目標温度よりも高い場合には、基準条件値をＭA と同じ吹付量とし、金型温度が低下するにしたがって、吹きつけ量を減少させる。
これにより、金型温度が目標温度よりも低い場合に、離型剤の吹きつけによってさらに金型温度が下がるのを抑制することができる。
【００４８】
エア吹付時間は、上記した離型剤の吹き付けにより金型の表面に残る水分の除去を目的とした圧縮空気の吹きつけ時間を規定している。このエア吹付時間は、本発明の鋳造品の品質に影響する鋳造条件の一例である。残留水分が存在した状態で鋳造を行うと、鋳造品の品質が低下してしまうからである。
【００４９】
図４の変更条件値１〜変更条件値４に示すように、基準条件値をＴA とすると、金型温度が目標温度よりも高い場合には、基準条件値をＭA と同じ吹付時間とし、金型温度が低下するにしたがって、吹きつけ時間を長くする。
すなわち、金型温度が低いと、金型の表面に残る水分は蒸発しにくく、特に、金型温度が１００℃より下がると蒸発しにくくなる。このため、金型温度が低下するにしたがって、金型の表面へのエアの吹きつけ時間を十分な長さにして確実に残留水分を除去する。
【００５０】
冷却水供給は、金型４，５への冷却水の供給を行うかを否かを規定している。
正規の鋳造条件では、金型４，５へ冷却水の供給を当然行うが、図４の変更条件値４に示すように、金型温度が低すぎる状態では、金型４，５へ冷却水の供給を行わない。これにより、金型温度が金属溶湯の充填によって速やかに上昇する。
【００５１】
また、金型温度が低い場合でも、変更条件値２および変更条件値３に示すように、目標温度からの温度差が少ない場合には、金型４，５への冷却水の供給を行う。
これは、金型温度が目標温度から低くても目標温度からの温度差が少ない場合には、金型４，５への冷却水の供給を行うと、今度は金型温度が金属溶湯の充填によって目標温度よりも高くなりすぎてしまうのを防ぐためである。
【００５２】
冷却水流量は、金型４，５への冷却水の供給量を規定している。
上記したように、金型４，５への冷却水の供給および遮断によってのみ金型４，５の温度の上昇および下降を調整したのでは、たとえば、金型４，５の温度が基準条件値を大幅に越えて上昇したような場合に、速やかに温度を下降させることが難しい。
このため、金型４，５の温度が基準条件値を越えた場合には、金型４，５への冷却水の流量を正規の冷却水流量ＷA に対して増加させる。
これにより、金型４，５の温度が基準条件値を大幅に越えて上昇したような場合に、速やかに温度を下降させることができる。
また、変更条件値３に示すように、金型温度が目標温度よりも低い場合にも、温度差に応じて金型４，５への冷却水流量を正規の冷却水流量ＷA に対して減少させることで、速やかに温度を上昇させることができる。
なお、金型４，５の温度が基準条件値よりも高い場合には、単に冷却水流量を増加させるだけでなく、その温度差に応じて冷却水流量の増加を調整する構成とすることも可能である。
【００５３】
図３において説明した高速切換、高速射出速度、低速射出速度、ダイタイムおよび加圧ピン押込タイミングは、鋳造品の品質に影響する鋳造条件として選択されたものであり、これらの鋳造条件の変更条件値１〜変更条件値４は、測定された金型温度に応じて最適化された条件である。
一方、図４において説明した離型剤吹付量、エア吹付時間、冷却水供給、冷却水流量は、金型温度に影響を与える鋳造条件として選択されたものであり、これらの鋳造条件の変更条件値１〜変更条件値４は、測定された金型温度に応じて金型温度を調整するために選択される条件である。
なお、上記のように各種鋳造条件を、鋳造品の品質に影響する鋳造条件と金型温度に影響を与える鋳造条件とに区別したが、鋳造品の品質に影響を与え、かつ、金型温度に影響を与える鋳造条件も存在する。このため、鋳造品の品質に影響する鋳造条件と金型温度に影響を与える鋳造条件とのいずれの鋳造条件として使用するかは、適宜選択可能である。
【００５４】
演算部１３は、制御装置を総合的に制御する機能を果たす。また、演算部１３は、温度センサ１０により測定された金型４，５の金型温度と、図３または図４において説明した鋳造条件データでの目標温度とを比較し、測定された金型温度と目標温度との温度差に応じた鋳造条件データを、内部メモリ１５に保持された鋳造条件データから選択し制御部１２に出力する。
また、温度センサ１０により測定された金型４，５の金型温度と予め設定された目標温度とが一致する場合には、たとえば、図３や図４の基準条件値として示した鋳造条件データを選択して制御部１２に出力する。
【００５５】
次に、上記構成のダイカストマシンシステム１を用いた、本発明の鋳造方法について図５に示すフローチャートを参照して説明する。
図５に示すように、まず、鋳造条件データを制御装置１１にダウンロードする（ステップＳ１）。
鋳造条件データの制御装置１１へのダウンロードは、入力部１６を通じて行う。
また、鋳造データは、たとえば、図３および図４に示したような、正規の鋳造条件データ、温度に応じた金型温度調整用の鋳造条件データおよび鋳造品の品質に影響する鋳造条件を温度に応じて最適化した鋳造条件データからなる。
これにより、制御装置１１の内部メモリ１５には、上記各鋳造条件データが保持される。
【００５６】
次いで、ダイカストマシン２の金型４，５の温度Ｔを測定する（ステップＳ２）。
金型４，５の温度Ｔは、キャビティ６を構成する金型４，５の表面の温度を測定するのが好ましい。表面の温度が鋳造品の品質に直接的に関係するからである。
温度センサ１０によって測定された金型温度Ｔは、制御装置１１の計測部１４を通じて内部メモリ１５に保持される。
なお、複数箇所の温度を同時に測定した場合には、これらの温度の平均値を用いてもよい。
【００５７】
次いで、測定された金型温度Ｔと内部メモリ１５に保持された正規の鋳造条件データに規定された目標温度Ｔｒとを比較する（ステップＳ３）。
測定した金型温度Ｔが目標温度Ｔｒと異なる場合には、金型温度Ｔと目標温度Ｔｒとの温度差に応じて、内部メモリ１５に記憶された、たとえば、図３または図４で示した変更条件値１〜４で示した金型温度調整用の鋳造条件データのいずれかを選択する（ステップＳ４）。
【００５８】
さらに、金型温度Ｔと目標温度Ｔｒとの温度差に応じて、内部メモリ１５に記憶された、たとえば、図３または図４で示した加圧ピン押込タイミングやエア吹付時間のような金型温度に応じて鋳造品の品質に影響する鋳造条件を最適化した鋳造条件データを選択する（ステップＳ５）。
【００５９】
これにより、選択された金型温度調整用の鋳造条件データおよび最適化した鋳造条件データは、制御部１２に出力され、これらの鋳造条件にしたがってダイカストマシンによる鋳造を実行する（ステップＳ７）。
【００６０】
たとえば、測定された金型温度Ｔが７０℃未満の場合には、図３または図４に示した変更条件値４の鋳造条件データが選択され、これらの鋳造条件にしたがってダイカストマシンによる鋳造が実行される。
鋳造が完了して、ステップＳ２で説明した金型温度Ｔの測定を再度行う。
【００６１】
一方、ステップＳ３において、金型温度Ｔと目標温度Ｔｒが等しい場合には、内部メモリ１５に記憶された、たとえば、図３または図４で示した基準条件値で示した正規の鋳造条件データを選択し（ステップＳ６）、この正規の鋳造条件にしたがってダイカストマシンによる鋳造を実行する。
【００６２】
本実施形態によれば、たとえば、ダイカストマシンを起動したときには、金型温度Ｔは目標温度Ｔｒよりも低い状態にあるが、上記の手順によって金型温度Ｔの調整を行うことで、速やかに金型温度Ｔを目標温度Ｔｒに一致させることができる。
また、上記の手順によって金型温度Ｔの温度を目標温度Ｔｒに近づけつつ、加圧ピンの押し込みタイミングやエア吹きつけ量等の鋳造品の品質に直接影響する鋳造条件を目標温度からの温度差に応じて最適化しながら鋳造することで、金型温度Ｔが目標温度Ｔｒに一致していなくても良好な品質の鋳造品を得ることが可能になり、不良品の発生を抑制できる。
【００６３】
また、本実施形態では、ダイカストマシンが自動サイクルで鋳造を行っている最中に、何らかの原因で金型温度Ｔが目標温度Ｔｒからずれても、自動的に目標温度Ｔｒになるように調整されるので、自動運転によって鋳造した鋳造品の品質を安定化させることができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、金型４，５の温度をショット毎に測定する構成としたが、複数のショット毎に測定する構成とすることも可能である。
また、金型４，５の温度をショット毎に測定し、複数ショットの平均値を用いて鋳造条件データの変更および最適化を行う構成とすることも可能である。
さらに、上述した実施形態では、金型４，５の温度を射出前および鋳造完了後に測定する構成としたが、金型温度の測定は他の時点でも可能である。
【００６５】
さらに、上述した実施形態では、金型温度の調整するための鋳造条件の変更および鋳造品の品質に影響する鋳造条件を最適化を同時に行う場合について説明したが、金型温度の調整は行わず、加圧ピンの押し込みタイミング等の品質に影響を与える鋳造条件のみを金型温度に応じて最適化する構成とすることも可能である。
この場合には、金型温度の変動しても鋳造品の品質を安定化することができる。
【００６６】
また、上述した実施形態では、鋳造品の品質に影響する鋳造条件として図３に示した高速切換、高速射出速度、低速射出速度、ダイタイムおよび加圧ピン押込タイミングを一例として挙げ、これを最適化するための条件として変更条件値１〜変更条件値４を一例として挙げたが、本発明はこれに限定されない。
上述したように、ダイカストマシンでは、プランジャスリーブに金属溶湯を供給し、金属溶湯の空気の巻き込み等を避けるためにプランジャを低速の射出速度から高速の射出速度に切り換えて駆動し、金属溶湯を金型のキャビティに充填する射出速度の切り換えを行っている。
このプランジャの射出速度の切り換え位置は、プランジャスリーブに供給した金属溶湯の先端が金型の湯口に達する時点（以下、この時点におけるプランジャの位置をゲート切換位置という）で行うのが好ましい。すなわち、プランジャスリーブおよび金型のキャビティに金属溶湯を導く流路に金属溶湯が充填された時点で、プランジャを高速の射出速度に切り換えることが好ましい。
【００６７】
一方、一定量の金属溶湯をプランジャスリーブに供給しても、金型温度が目標温度と異なると、プランジャスリーブから金型のキャビティへの流路に導かれた金属溶湯は金型温度の影響を受け、体積が異なる可能性がある。
プランジャスリーブから金型のキャビティへの流路に導かれた金属溶湯の体積が変化した状態において、プランジャの射出速度を一定の切り換え位置で切り換えると、プランジャの射出速度の切り換えがゲート切換位置で行われなくなる。
プランジャの射出速度の切り換えがゲート切換位置で行われないと、鋳造品の表面にいわゆる湯ジワや湯境が発生しやすいという不利益が存在する。
【００６８】
したがって、金型温度に応じて最適化された射出速度切換位置を、たとえば、上記の図３に示した鋳造条件と同様に予め保持しておく構成とすることで、鋳造品の品質を安定化させる構成とすることも可能である。
具体的には、たとえば、図６に示すように、基準となる射出速度切換位置をＬA とすると、最適化された射出速度切換位置としての変更条件値１〜変更条件値４を、ＬB ，ＬC ，ＬD ，ＬE とする。
【００６９】
このとき、金型温度が目標温度を越える場合の射出速度切換位置ＬB は基準の射出速度切換位置ＬA よりも手前の位置とする。これは、金型温度が目標温度を越える場合には、金属溶湯の体積が増加し、プランジャは基準の射出速度切換位置ＬA よりも手前でゲート切換位置に達するからである。
また、金型温度が目標温度よりも低い場合には、温度差に応じて射出速度切換位置ＬC ，ＬD ，ＬE を基準の射出速度切換位置ＬA よりも前方位置とする。すなわち、射出速度切換位置ＬE は位置ＬD よりも前方にあり、位置ＬD は位置ＬC よりも前方にある。
【００７０】
上記のような構成とするとことで、測定した金型温度に応じて、プランジャの速度切換がゲート切換位置で行われることになり、鋳造品の品質を安定化させることができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイカストマシンの金型温度を速やかに自動調整できる。
また、本発明によれば、金型温度が目標温度からずれても不良品の発生量を低減することができる。
この結果、本発明によれば、品質の安定した鋳造品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンシステムの構成を示す構成図である。
【図２】ダイカストマシン２の構成の一例を示す断面図である。
【図３】正規の鋳造条件データおよび最適化された鋳造条件データの具体例を示す図である。
【図４】正規の鋳造条件データおよび金型温度調整用の鋳造条件データの他の具体例を示す図である。
【図５】本発明の鋳造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】正規の鋳造条件データおよび最適化された鋳造条件データの他の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１…ダイカストマシンシステム
２…ダイカストマシン
１１…制御装置
１２…制御部
１３…演算部
１４…計測部
１５…内部メモリ
１６…入力部
１７…表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a die casting machine and a casting method using the die casting machine.
[0002]
[Prior art]
In a die casting machine, it is necessary to stabilize casting conditions in order to automate casting operations and continuously obtain stable quality die casting products.
Conventionally, when a die casting machine is started up or restarted after a machine trouble, the operator manually adjusts the casting conditions to perform casting, and the operator visually confirms the resulting casting. However, the casting conditions were optimized, and in this state, the die casting machine was automatically operated to perform casting.
The work for optimizing the above casting conditions must be performed by an operator who has acquired know-how for optimizing the casting conditions. For this reason, it has been difficult to completely automate and save labor in casting using a die casting machine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described work for optimizing the casting conditions at the time of starting the die casting machine, the main work is to adjust the temperature of the mold provided in the die casting machine to the target temperature.
In addition, if the mold temperature is lower than the target temperature, the solidification rate of the injected molten metal will be too fast, causing problems such as not supplying a sufficient amount of molten metal to the thin part of the product, resulting in a defective product There are many.
[0004]
Conventionally, as a method for adjusting the mold temperature, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-148450, the mold temperature is detected, and cooling is performed through the mold when the mold temperature is different from the target temperature. A technique is known in which the flow rate of water is adjusted and casting is performed when the mold temperature reaches a target temperature.
However, when the mold temperature is adjusted by this method, for example, there is a disadvantage that it takes a long time for the mold temperature to reach the target temperature from the start of the die casting machine.
In addition, since the mold temperature is almost determined by the correlation between the casting temperature, the casting cycle, and the cooling water amount, it is difficult to accurately control the mold temperature if only the cooling water amount is controlled.
Furthermore, even if the mold temperature deviates somewhat from the target temperature, it is possible to obtain a good cast product by optimizing the injection conditions such as the injection speed, mold opening time, and operation timing of the pressure pin. However, in the above method, since casting cannot be performed until the mold temperature reaches the target temperature, there is a disadvantage that the production efficiency is lowered.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can quickly and automatically adjust the die temperature of the die casting machine, and reduce the amount of defective products even when the die temperature deviates from the target temperature. An object of the present invention is to provide a die-casting machine control device and a casting method using a die-casting machine that can obtain a cast product with stable quality.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A casting method using a die casting machine according to a first aspect of the present invention is a casting method using a die casting machine that casts a cast product by injecting a molten metal into a die, and the die temperature for measuring the temperature of the die. When the measurement step and the measured mold temperature and the target temperature are different, change the casting conditions that affect the mold temperature among the normal casting conditions, and according to the changed casting conditions, A casting condition changing step for casting while adjusting the mold temperature.
[0007]
The casting condition changing step further includes an optimization step of optimizing the casting conditions that affect the quality of the cast product among the regular casting conditions according to the measured mold temperature.
[0008]
Specifically, the die casting machine includes a pressure pin that locally pressurizes a molten metal filled in a mold, and the step of optimizing casting conditions affecting the quality of the cast product includes the step of adding the die. The timing for pressing the pressure pin is optimized according to the measured mold temperature.
[0009]
Preferably, in the casting condition changing step, the mold temperature adjustment casting corresponding to the measured mold temperature from a plurality of mold temperature adjustment casting conditions corresponding to the mold temperature prepared in advance. Conditions are selected, and casting is performed according to the selected casting conditions for adjusting the mold temperature.
[0010]
Preferably, the casting conditions for adjusting the mold temperatures include casting conditions when the mold temperature is higher than the target temperature and lower than the target temperature, and casting when the mold temperature is lower than the target temperature. The condition is that the temperature range is subdivided.
[0011]
The casting conditions for adjusting the mold temperature include the injection speed of the molten metal injected into the mold, which is defined according to the mold temperature.
[0012]
A casting method using a die casting machine according to a second aspect of the present invention is a casting method using a die casting machine that casts a cast product by injecting a molten metal into a die, and measuring the mold temperature. When the measured mold temperature and the target temperature are different, the casting is performed while optimizing according to the mold temperature measured for the casting condition that affects the quality of the cast product among the normal casting conditions. A casting condition changing step to be performed.
[0013]
Specifically, the die casting machine includes a pressure pin that locally pressurizes a molten metal filled in a mold, and the step of optimizing casting conditions affecting the quality of the cast product includes the step of adding the die. The timing for pressing the pressure pin is optimized according to the measured mold temperature.
[0014]
Preferably, the casting condition changing step selects an indentation timing condition corresponding to the measured mold temperature from indentation timing conditions of a plurality of pressure pins according to a mold temperature prepared in advance. Cast according to selected indentation timing conditions.
[0015]
A control apparatus for a die casting machine according to a first aspect of the present invention is a control apparatus for a die casting machine that casts a cast product by injecting a molten metal into a mold, and measures the temperature of the mold. And a casting condition changing means for changing a casting condition that affects the mold temperature among normal casting conditions when the measured mold temperature and the target temperature are different, and according to the changed casting condition Control means for causing the die casting machine to perform casting, and for causing the die casting machine to perform casting according to normal casting conditions when the mold temperature reaches the target temperature.
[0016]
The casting condition changing means includes a casting condition holding unit that holds the regular casting conditions and a plurality of mold temperature adjustment casting conditions set in accordance with a mold temperature prepared in advance, and the measured casting conditions. The mold temperature is compared with the target temperature, and the casting condition corresponding to the temperature difference between the mold temperature and the target temperature is selected from the casting conditions held in the casting condition holding unit and output to the control means. Computing means.
[0017]
Preferably, the casting conditions for adjusting the mold temperatures include casting conditions when the mold temperature is higher than the target temperature and lower than the target temperature, and casting when the mold temperature is lower than the target temperature. In the condition data, the temperature range is subdivided.
[0018]
Preferably, the casting condition changing means optimizes the casting condition affecting the quality of the cast product according to the mold temperature, in addition to changing the casting condition affecting the temperature of the mold.
[0019]
Specifically, the die casting machine includes a pressure pin that locally pressurizes the molten metal filled in the mold, and the casting condition changing means measures the timing of pushing the pressure pin. Optimize according to the mold temperature.
[0020]
Preferably, the casting condition holding unit holds a normal pressing timing condition of the pressing pin and a pressing timing condition of a plurality of pressing pins according to a mold temperature prepared in advance. The means compares the measured mold temperature with the target temperature, selects a pressing timing condition according to a temperature difference between the mold temperature and the target temperature, and determines the selected pressing timing condition as the control means. Output to.
[0021]
A control device for a die casting machine according to a second aspect of the present invention is a control device for a die casting machine that casts a cast product by injecting a molten metal into a die, and measures the temperature of the die. And the casting conditions optimized according to the mold temperature for measuring the casting conditions affecting the quality of the cast product among the normal casting conditions when the measured mold temperature and the target temperature are different Casting condition changing means for changing to the above, and causing the die casting machine to perform casting according to the changed casting condition, and causing the die casting machine to perform casting according to normal casting conditions when the mold temperature reaches the target temperature. Control means.
[0022]
Specifically, the die casting machine includes a pressure pin that locally pressurizes the molten metal filled in the mold, and the casting condition changing means measures the timing of pushing the pressure pin. Optimize according to the mold temperature.
[0023]
Preferably, the casting condition changing means includes a casting condition holding unit that holds a normal pressing timing condition of the pressing pin and a pressing timing condition of a plurality of pressing pins according to a mold temperature prepared in advance. The measured mold temperature and the target temperature are compared, a pressing timing condition according to the temperature difference between the mold temperature and the target temperature is selected, and the selected pressing timing condition is output to the control means And the calculating means.
[0024]
In the present invention, first, the mold temperature is measured. The mold temperature is measured, for example, immediately before the molten metal is injected.
When the mold temperature is different from the target temperature, the casting conditions affecting the mold temperature are changed, and casting is performed while adjusting the mold temperature according to the changed casting conditions. That is, even if the mold temperature is different from the target temperature, casting is performed while adjusting the mold temperature.
As casting conditions that affect the mold temperature, for example, there are various flow rates such as the flow rate of cooling water flowing through the mold, the injection speed of the molten metal, the spraying time of the release agent sprayed onto the mold, and the present invention, Casting is performed such that the mold temperature approaches the target temperature by actively changing the casting conditions that affect these mold temperatures.
For example, when the die casting machine is started up, the mold temperature is different from the target temperature, but by adjusting the mold temperature as described above, the mold temperature quickly reaches the target temperature, and then the normal casting is performed. By casting under conditions, automatic casting of the die casting machine is performed.
[0025]
Further, in the present invention, in order to change the casting conditions, by preparing a plurality of casting conditions for mold temperature adjustment according to the mold temperature in advance, the temperature adjustment action according to the measured mold temperature. Thus, it is possible to select casting conditions having different degrees, and the mold temperature is adjusted quickly and accurately.
[0026]
In addition, as described above, if casting is performed in a state where the mold temperature is different from the target temperature, there is a possibility that stable quality may not be obtained. The casting conditions that affect the pressure, for example, the pressing pin pressing timing conditions are optimized according to the measured mold temperature. Thus, even when casting is performed in a state where the mold temperature is different from the target temperature, the occurrence of defective products is reduced by optimizing the pressing pin pressing timing conditions and the like.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a die casting machine system according to an embodiment of the present invention.
A die casting machine system 1 shown in FIG. 1 includes a die casting machine 2 and a control device 11. In addition, the control apparatus 11 comprises the control apparatus of this invention.
[0028]
Here, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the die casting machine 2.
The die casting machine shown in FIG. 2 has a fixed mold 4 and a movable mold 5 placed between the fixed mold 4 and the movable mold 5 in a state in which the fixed mold 4 and the movable mold 5 are clamped with a predetermined clamping force by a mold clamping device not shown. After the molten metal is supplied to the plunger sleeve 7 communicating with the cavity 6 formed in the above, the plunger 8 movably fitted to the plunger sleeve 7 is driven to inject the molten metal into the cavity 6.
On the other hand, a pressure pin 9 is provided on the back side of the movable mold 5 so as to protrude into the cavity 6. The pressure pin 9 is connected to the hydraulic cylinder 3 and is driven by the hydraulic cylinder 3.
The drive control of the pressurizing pin 9 is performed by the control device 11. For example, the injection pressure of the plunger 8 is detected when the filling of the molten metal into the mold cavity 6 is completed by a pressure sensor (not shown). When a predetermined time elapses after reaching a certain value, the pressurizing operation of the pressurizing pin 9 is started, and the molten metal just before solidification is locally pressurized.
[0029]
When the molten metal filled in the cavity 6 of the mold is cooled and solidified, the pressure pin 9 causes sinking in the structure of the cast product due to volume shrinkage, or air is caught in the molten metal and the cast product. In order to prevent the formation of a nest inside the mold, the pressurizing pin 9 is pushed into the molten metal just before the molten metal filled in the mold cavity 6 is solidified, and the sink and nest are crushed. (Squeeze).
If the pressing pin 9 is pressed in a state where the solidification of the molten metal has progressed too much, the pressing pin 9 is not pressed to a predetermined depth, and an appropriate squeeze effect cannot be obtained. Further, if the pressure pin 9 is pressed in a state where the solidification of the metal has not yet progressed, the pressure pin 9 is pushed to a predetermined depth or more, but plastic flow is generated in the molten metal. Therefore, an appropriate squeeze effect cannot be obtained. In order to obtain a good casting, it is necessary to optimize the timing of pressing the pressure pin 9.
[0030]
The movable mold 5 is provided with a temperature sensor 10 that detects the temperature of the movable mold 5, and a detection signal of the temperature sensor 10 is input to the control device 11. The temperature sensor 10 corresponds to a specific example of the mold temperature measuring means of the present invention. 5 shows only the case where the temperature sensor 10 is provided in the movable mold 5, the temperature sensor 10 may be provided in the fixed mold 4, and a plurality of temperature sensors 10 may be provided in the fixed mold. It is good also as a structure provided in both the type | mold 4 and the movable metal mold | die 5. FIG.
[0031]
The molds 4 and 5 are formed with cooling water pipes (not shown) for cooling the molds 4 and 5, and cooling water W is supplied to the cooling water pipes by a supply device (not shown). Yes. The flow rate of the cooling water W can be controlled by the control device 11, and the temperature of the molds 4 and 5 can be adjusted by adjusting the flow rate of the cooling water W.
[0032]
In the die casting machine 2 described above, a predetermined amount of molten metal is supplied to the plunger sleeve 7 in a state where the molds 4 and 5 are clamped by a mold clamping device with a predetermined mold clamping force. The plunger 8 is driven from this state, and the molten metal supplied to the plunger sleeve 7 is injected into the cavity 6.
The plunger 8 is initially driven at a low injection speed in order to avoid the entrainment of air in the molten metal. When the tip of the molten metal reaches the gate of the mold, the planer 8 is driven at a high injection speed, and the molten metal is The mold cavity 6 is rapidly filled.
The cast product solidified in the molds 4 and 5 is taken out by opening the molds 4 and 5.
[0033]
The control device 11 includes a control unit 12, a calculation unit 13, a measurement unit 14, an internal memory 15, an input unit 16, and a display unit 17.
The control unit 12 controls driving of the die casting machine 2 according to casting conditions given, for example, a mold clamping device, an injection device, a pressure pin 9 and the like.
[0034]
The measurement unit 14 acquires various measurement data detected from the die casting machine 2 such as the mold temperature by the temperature sensor 10, the position of the plunger 8, the speed, the position of the pressure pin, and the like, and outputs it to the internal memory 15. To do.
[0035]
The input unit 16 inputs various data necessary for casting by the die casting machine 2 into the control device 11.
The input by the input unit 16 includes, for example, an input by an operator's key operation, an input by reading data from a medium mounted on a floppy disk drive, and an input of data from a host computer via communication means.
[0036]
The display unit 17 displays various data output from the calculation unit 13 on the screen.
[0037]
The internal memory 15 holds various data. For example, the internal memory 15 holds regular casting condition data that defines casting conditions performed by the die casting machine 2 input from the input unit 16.
The internal memory 15 holds a plurality of mold temperature adjustment casting condition data and optimized casting condition data set according to the mold temperature prepared in advance input from the input unit 16. .
[0038]
Specific examples of the above-mentioned regular casting condition data, casting condition data for adjusting the mold temperature, and optimized casting condition data are shown in FIGS.
The casting condition data shown in FIG. 3 includes high-speed switching, high-speed injection speed, low-speed injection speed, die time, and pressure pin pressing timing.
In addition, the casting condition data shown as the reference condition value is the normal casting condition data, and the casting condition data shown as the change condition value 1 to the change condition value 4 is the change casting condition data.
[0039]
The change condition value 1 is a condition value when the mold temperature is higher than the target temperature 130 ° C. indicated by the reference condition value, and the change condition value 2 is a condition value when the target temperature is lower than the target temperature 130 ° C. and higher than 100 ° C. The change condition value 3 is a condition value when it is lower than 100 ° C. and higher than 70 ° C., and the change condition value 4 is a condition value when it is lower than 70 ° C.
Thus, when the mold temperature is lower than the target temperature, the temperature range is subdivided for the following reason.
For example, if the mold temperature is higher than the target temperature, in most cases, the cast product will be flashed and become defective, so it is expected that the quality of the cast product will be improved even if the temperature range is subdivided. Although it is thin, when the mold temperature is lower than the target temperature, it is possible to improve the quality of the cast product by optimizing the casting conditions without generating flash, etc. This is because it is necessary to subdivide the temperature range as much as possible.
[0040]
High speed switching is casting condition data that defines whether to use control for switching the injection speed of the die casting machine 2 from low speed to high speed.
When the injection speed is switched, the time required for the injection of the molten metal is shortened accordingly, and the time for the high-temperature molten metal to stay in the cavity of the mold is also shortened. On the contrary, if the injection speed is not switched, the time required for the injection of the molten metal becomes longer, and the time for the high-temperature molten metal to stay in the mold cavity also becomes longer.
For this reason, when the mold temperature is particularly lower than the target temperature (130 ° C.) (less than 70 ° C.), the mold having a temperature significantly lower than the target temperature is set by not using the injection speed switching control. The mold can be quickly heated.
[0041]
The high-speed injection speed is the same for the reference condition value and the change condition values 1 to 3, but there is no data for the change condition value 4 because the injection speed switching control is not used.
[0042]
The low injection speed is the same for the reference condition value and the change condition values 1 to 3, but the change condition value 4 defines a speed twice as high as the reference condition value. This is because when the mold temperature is lower than 70 ° C. and the injection is performed at the low injection speed without using the injection speed switching control, the mold temperature rises excessively or the injection takes time. This is to avoid problems such as excessive load.
[0043]
The die time defines the time (cycle time) from the start of casting by the die casting machine 2 to the completion of casting. The longer the die time, the longer the time that the molten metal exists in the mold, so the mold temperature rises. It becomes easy.
Further, if the die time is long, the time until the next casting operation is started becomes long, and if the die temperature is lower than the target temperature, the die temperature may be further lowered.
For this reason, the die time value is shortened in the order of the change condition values 4, 3, 2, 1.
[0044]
The pressing pin pressing timing defines the pressing timing of the pressing pin 9.
That is, the reference condition value of the pressing pin pressing timing means that the pressing pin 9 is pressed, for example, 0.5 s after the molten metal is filled into the mold cavity 6 by the plunger 8. The pressing pin pressing timing is a specific example of casting conditions that affect the quality of the casting of the present invention.
For example, as the mold temperature is lower than the target temperature, the solidification of the molten metal filled in the mold proceeds, and therefore it is necessary to advance the pressing timing of the pressure pin 9. For this reason, in the change condition values 1 to 4 of the pressing pin pressing timing, the pressing timing is advanced as the mold temperature is lower.
This pressure pin push timing is a casting condition that affects the quality of the cast product. By optimizing this condition value according to the mold temperature as the change condition values 1 to 4, the quality of the cast product is improved. Can be improved.
[0045]
The casting condition data shown in FIG. 4 includes a release agent spraying amount, an air spraying time, a cooling water supply, and a cooling water flow rate.
These casting condition data directly affect the mold temperature.
The casting condition data shown as the reference condition value is the normal casting condition data, and the casting condition data shown as the change condition value 1 to the change condition value 4 is the casting condition data for mold temperature adjustment.
[0046]
The release agent spraying amount defines the spraying amount when the cast product is taken out and sprayed onto the surface of the mold in the mold open state, for example, by spraying.
In the die casting machine 2, as operations after taking out the cast product from the mold, for example, processes such as mold cleaning, mold external cooling, spraying of a release agent, and removal of residual moisture are automated.
[0047]
As the release agent, for example, a water-soluble one is used. For this reason, when water-soluble mold release agent is sprayed on the mold, the mold temperature decreases.
As shown in change condition value 1 to change condition value 4 in FIG. 4, when the reference condition value is MA, if the mold temperature is higher than the target temperature, the reference condition value is set to the same spraying amount as MA, As the mold temperature decreases, the spray amount is decreased.
Thereby, when mold temperature is lower than target temperature, it can suppress that mold temperature falls further by spraying a mold release agent.
[0048]
The air spraying time defines the spraying time of compressed air for the purpose of removing moisture remaining on the surface of the mold by the above-described spraying of the release agent. This air blowing time is an example of casting conditions that affect the quality of the casting of the present invention. This is because if the casting is performed in a state where residual moisture exists, the quality of the cast product is deteriorated.
[0049]
As shown in change condition value 1 to change condition value 4 in FIG. 4, when the reference condition value is TA, if the mold temperature is higher than the target temperature, the reference condition value is the same spraying time as MA, Increase spraying time as mold temperature decreases.
That is, when the mold temperature is low, moisture remaining on the mold surface is difficult to evaporate, and in particular, when the mold temperature is lower than 100 ° C., it is difficult to evaporate. For this reason, as the mold temperature is lowered, the time for blowing air onto the surface of the mold is made sufficiently long to reliably remove residual moisture.
[0050]
The cooling water supply specifies whether or not to supply the cooling water to the molds 4 and 5.
Under normal casting conditions, the cooling water is naturally supplied to the molds 4 and 5, but as shown in the change condition value 4 in FIG. 4, when the mold temperature is too low, the cooling water is supplied to the molds 4 and 5. Do not supply. Thereby, a mold temperature rises rapidly by filling with molten metal.
[0051]
Further, even when the mold temperature is low, as shown in the change condition value 2 and the change condition value 3, when the temperature difference from the target temperature is small, the cooling water is supplied to the molds 4 and 5.
If the mold temperature is lower than the target temperature but the temperature difference from the target temperature is small, supply of cooling water to the molds 4 and 5 will cause the mold temperature to be filled with molten metal. This is to prevent the temperature from becoming excessively higher than the target temperature.
[0052]
The cooling water flow rate defines the amount of cooling water supplied to the molds 4 and 5.
As described above, when the rise and fall of the temperature of the molds 4 and 5 are adjusted only by supplying and shutting down the cooling water to the molds 4 and 5, for example, the temperature of the molds 4 and 5 is the reference condition value. It is difficult to quickly lower the temperature when the temperature rises far beyond.
For this reason, when the temperature of the molds 4 and 5 exceeds the reference condition value, the flow rate of the cooling water to the molds 4 and 5 is increased with respect to the normal cooling water flow rate WA.
Thereby, when the temperature of the metal mold | die 4 and 5 rises exceeding a reference condition value significantly, temperature can be dropped rapidly.
Further, as shown in the change condition value 3, even when the mold temperature is lower than the target temperature, the cooling water flow rate to the molds 4 and 5 is decreased with respect to the normal cooling water flow rate WA according to the temperature difference. By making it, temperature can be raised rapidly.
In addition, when the temperature of the metal mold | die 4 and 5 is higher than a reference | standard condition value, it can also be set as the structure which not only increases a cooling water flow rate but adjusts the increase in a cooling water flow rate according to the temperature difference. Is possible.
[0053]
The high-speed switching, the high-speed injection speed, the low-speed injection speed, the die time, and the pressure pin pressing timing described in FIG. 3 are selected as casting conditions that affect the quality of the cast product, and the change condition values of these casting conditions 1 to change condition value 4 is a condition optimized according to the measured mold temperature.
On the other hand, the release agent spraying amount, the air spraying time, the cooling water supply, and the cooling water flow rate described in FIG. 4 are selected as casting conditions that affect the mold temperature, and the conditions for changing these casting conditions Value 1 to change condition value 4 are conditions selected to adjust the mold temperature according to the measured mold temperature.
As described above, the various casting conditions are divided into casting conditions that affect the quality of the cast product and casting conditions that affect the mold temperature. However, it affects the quality of the cast product and the mold temperature. There are also casting conditions that affect the process. For this reason, it can be suitably selected as a casting condition of a casting condition affecting the quality of the cast product and a casting condition affecting the mold temperature.
[0054]
The calculation unit 13 performs a function of comprehensively controlling the control device. Further, the calculation unit 13 compares the mold temperature of the molds 4 and 5 measured by the temperature sensor 10 with the target temperature in the casting condition data described in FIG. 3 or FIG. The casting condition data corresponding to the temperature difference between the temperature and the target temperature is selected from the casting condition data held in the internal memory 15 and output to the control unit 12.
Further, when the mold temperatures of the molds 4 and 5 measured by the temperature sensor 10 coincide with a preset target temperature, for example, casting condition data shown as the reference condition values in FIGS. 3 and 4 Is output to the control unit 12.
[0055]
Next, a casting method of the present invention using the die casting machine system 1 having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 5, first, casting condition data is downloaded to the control device 11 (step S1).
The casting condition data is downloaded to the control device 11 through the input unit 16.
The casting data includes, for example, normal casting condition data as shown in FIGS. 3 and 4, casting condition data for adjusting the mold temperature according to temperature, and casting conditions that affect the quality of the casting. It consists of casting condition data optimized according to
As a result, the casting condition data is held in the internal memory 15 of the control device 11.
[0056]
Next, the temperature T of the dies 4 and 5 of the die casting machine 2 is measured (step S2).
The temperature T of the molds 4 and 5 is preferably measured by measuring the surface temperature of the molds 4 and 5 constituting the cavity 6. This is because the surface temperature is directly related to the quality of the casting.
The mold temperature T measured by the temperature sensor 10 is held in the internal memory 15 through the measuring unit 14 of the control device 11.
In addition, when measuring the temperature of several places simultaneously, you may use the average value of these temperature.
[0057]
Next, the measured mold temperature T is compared with the target temperature Tr defined in the normal casting condition data held in the internal memory 15 (step S3).
When the measured mold temperature T is different from the target temperature Tr, it is stored in the internal memory 15 according to the temperature difference between the mold temperature T and the target temperature Tr, for example, as shown in FIG. 3 or FIG. One of the casting condition data for adjusting the mold temperature indicated by the change condition values 1 to 4 is selected (step S4).
[0058]
Further, the die such as the pressurizing pin pressing timing and the air blowing time shown in FIG. 3 or FIG. 4 stored in the internal memory 15 in accordance with the temperature difference between the die temperature T and the target temperature Tr. The casting condition data that optimizes the casting condition that affects the quality of the cast product according to the temperature is selected (step S5).
[0059]
Thus, the selected casting condition data for adjusting the mold temperature and the optimized casting condition data are output to the control unit 12, and casting by the die casting machine is executed in accordance with these casting conditions (step S7).
[0060]
For example, when the measured mold temperature T is less than 70 ° C., the casting condition data of the modified condition value 4 shown in FIG. 3 or FIG. 4 is selected, and casting by the die casting machine is executed according to these casting conditions. Is done.
After the casting is completed, the mold temperature T described in step S2 is measured again.
[0061]
On the other hand, if the mold temperature T is equal to the target temperature Tr in step S3, the normal casting condition data stored in the internal memory 15 and indicated by the reference condition value shown in FIG. 3 or FIG. Selection is made (step S6), and casting by a die casting machine is executed in accordance with the normal casting conditions.
[0062]
According to this embodiment, for example, when the die casting machine is started, the mold temperature T is lower than the target temperature Tr. However, by adjusting the mold temperature T according to the above procedure, the mold temperature T can be quickly adjusted. The mold temperature T can be matched with the target temperature Tr.
Further, while the temperature of the mold temperature T is brought close to the target temperature Tr by the above procedure, the casting condition that directly affects the quality of the cast product such as the pressing timing of the pressure pin and the amount of air blowing is a temperature difference from the target temperature. By performing casting while optimizing according to the above, it becomes possible to obtain a cast product of good quality even if the mold temperature T does not coincide with the target temperature Tr, and the occurrence of defective products can be suppressed.
[0063]
Further, in the present embodiment, while the die casting machine is performing casting in an automatic cycle, even if the mold temperature T deviates from the target temperature Tr for some reason, the die temperature machine is automatically adjusted to become the target temperature Tr. Therefore, the quality of the cast product cast by the automatic operation can be stabilized.
[0064]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
In the above-described embodiment, the temperature of the molds 4 and 5 is measured for each shot. However, the temperature can be measured for a plurality of shots.
Further, the temperature of the dies 4 and 5 may be measured for each shot, and the casting condition data may be changed and optimized using an average value of a plurality of shots.
Further, in the above-described embodiment, the temperature of the molds 4 and 5 is measured before injection and after completion of casting. However, the mold temperature can be measured at other times.
[0065]
Further, in the above-described embodiment, the case where the casting conditions for adjusting the mold temperature are changed and the casting conditions affecting the quality of the cast product are simultaneously optimized has been described. However, the mold temperature is not adjusted. It is also possible to adopt a configuration in which only the casting conditions that affect the quality such as the pressing timing of the pressure pin are optimized according to the mold temperature.
In this case, the quality of the cast product can be stabilized even if the mold temperature varies.
[0066]
In the above-described embodiment, the high speed switching, the high speed injection speed, the low speed injection speed, the die time, and the pressing pin pressing timing shown in FIG. Although the change condition value 1 to the change condition value 4 are given as an example of the conditions for doing this, the present invention is not limited to this.
As described above, in the die casting machine, the molten metal is supplied to the plunger sleeve, and the plunger is driven by switching from a low injection speed to a high injection speed in order to avoid entrainment of the molten metal air, etc. The injection speed for filling the mold cavity is switched.
This plunger injection speed switching position is preferably performed when the tip of the molten metal supplied to the plunger sleeve reaches the gate of the mold (hereinafter, the position of the plunger at this point is referred to as a gate switching position). That is, it is preferable to switch the plunger to a high injection speed when the molten metal is filled in the flow path for guiding the molten metal to the plunger sleeve and the mold cavity.
[0067]
On the other hand, even if a certain amount of molten metal is supplied to the plunger sleeve, if the mold temperature differs from the target temperature, the molten metal introduced into the flow path from the plunger sleeve to the mold cavity will be affected by the mold temperature. The volume may vary.
When the injection speed of the plunger is switched at a fixed switching position while the volume of the molten metal introduced into the flow path from the plunger sleeve to the mold cavity is changed, the plunger injection speed is switched at the gate switching position. I will not be broken.
If switching of the injection speed of the plunger is not performed at the gate switching position, there is a disadvantage that so-called hot water wrinkles and hot water boundaries are likely to occur on the surface of the casting.
[0068]
Therefore, the quality of the cast product is stabilized by maintaining the injection speed switching position optimized according to the mold temperature in advance, for example, in the same manner as the casting conditions shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which
Specifically, for example, as shown in FIG. 6, assuming that the reference injection speed switching position is LA, change condition values 1 to 4 as optimized injection speed switching positions are expressed as LB, LC. , LD, LE.
[0069]
At this time, the injection speed switching position LB when the mold temperature exceeds the target temperature is set to a position before the reference injection speed switching position LA. This is because when the mold temperature exceeds the target temperature, the volume of the molten metal increases and the plunger reaches the gate switching position before the reference injection speed switching position LA.
Further, when the mold temperature is lower than the target temperature, the injection speed switching positions LC, LD, LE are set in front of the reference injection speed switching position LA according to the temperature difference. That is, the injection speed switching position LE is ahead of the position LD, and the position LD is ahead of the position LC.
[0070]
With the above configuration, the plunger speed is switched at the gate switching position in accordance with the measured mold temperature, and the quality of the cast product can be stabilized.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, the die temperature of the die casting machine can be quickly and automatically adjusted.
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of defective products generated even when the mold temperature deviates from the target temperature.
As a result, according to the present invention, a cast product with stable quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a die casting machine system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the die casting machine 2;
FIG. 3 is a diagram showing a specific example of regular casting condition data and optimized casting condition data.
FIG. 4 is a diagram showing another specific example of normal casting condition data and casting condition data for mold temperature adjustment.
FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of a casting method of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another specific example of regular casting condition data and optimized casting condition data.
[Explanation of symbols]
1 ... Die casting machine system
2 ... Die casting machine
11 ... Control device
12 ... Control unit
13 ... Calculation unit
14 ... Measurement unit
15 ... Internal memory
16 ... Input section
17 ... Display section

Claims

A casting method by a die casting machine that injects a molten metal into a mold to cast a cast product,
A mold temperature measuring step for measuring the temperature of the mold;
The mold measured from a plurality of casting conditions prepared in advance corresponding to a target temperature of the mold, a temperature range higher than the target temperature, and one or more temperature ranges lower than the target temperature. A casting condition selection step for selecting a casting condition corresponding to the temperature;
A casting execution step for casting according to selected casting conditions;
In each of the plurality of casting conditions prepared in advance, the injection speed when injecting the molten metal into the mold, the pressing timing of the pressurizing pin for locally pressurizing the molten metal filled in the mold And the flow rate of the cooling water for cooling the mold is defined to a predetermined constant value ,
Casting conditions corresponding to a temperature range higher than the target temperature, the casting timing is the same as the casting conditions corresponding to the target temperature, the flow rate of the cooling water is large,
Casting condition corresponding to the temperature range lower than the target temperature, to the casting condition corresponding to the target temperature, the push timing rather early, by the die casting machine flow rate of the cooling water is same or fewer or no Casting method.

As a temperature range lower than the target temperature, a first temperature range, a second temperature range lower than the first temperature range, and a third temperature range lower than the second temperature range Is set,
The casting conditions corresponding to the first temperature range define the injection speed to perform low speed injection and high speed injection,
The casting conditions corresponding to the second temperature range define the injection speed in the same manner as the casting conditions corresponding to the first temperature range, and for the casting conditions corresponding to the first temperature range, The push-in timing is early,
The casting condition corresponding to the third temperature range defines the injection speed so as to perform only low-speed injection at a higher injection speed than the low-speed injection of the casting condition corresponding to the first temperature range, and the second The casting method by the die-casting machine according to claim 1 , wherein the indentation timing is early with respect to casting conditions corresponding to a temperature range .

A control device for a die casting machine for injecting molten metal into a mold to cast a cast product,
Mold temperature measuring means for measuring the temperature of the mold;
A casting condition holding unit for holding a plurality of casting conditions prepared in advance corresponding to a target temperature of the mold, a temperature range higher than the target temperature, and one or more temperature ranges lower than the target temperature; ,
Calculation means for selecting a casting condition corresponding to the measured mold temperature from the plurality of casting conditions held;
Control means for causing the die casting machine to perform casting in accordance with selected casting conditions,
In each of the plurality of casting conditions prepared in advance, the injection speed when injecting the molten metal into the mold, the pressing timing of the pressurizing pin for locally pressurizing the molten metal filled in the mold And the flow rate of the cooling water for cooling the mold is defined to a predetermined constant value ,
Casting conditions corresponding to a temperature range higher than the target temperature, the casting timing is the same as the casting conditions corresponding to the target temperature, the flow rate of the cooling water is large,
Casting condition corresponding to the temperature range lower than the target temperature, to the casting condition corresponding to the target temperature, the push timing rather early, the die casting machine flow rate of the cooling water is same or fewer or no Control device.