JP5786796B2 - Clamping device with temperature control function - Google Patents
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Description
本発明は、溶融金属の鋳造や樹脂材の成形加工等に用いられる金型を加熱冷却して温度を調整する温調機能を持った型締め装置に関する。 The present invention relates to a mold clamping device having a temperature control function for adjusting a temperature by heating and cooling a mold used for casting a molten metal, molding a resin material, or the like.
従来、溶融金属の鋳造や樹脂材の成形加工等においては、溶融金属又は溶融樹脂の流動性を確保するため金型の温度を高温に保つため、或いは、製造のヒケやソリを抑制するために、金型温度の制御が行われている。このため、金型にヒータを設置したり、又は熱媒体を金型中に流すといった方法が取られている。この方法をより強化する目的で、本出願人は、特許文献1で知られている方法を提案している。
Conventionally, in molten metal casting, resin material molding processing, etc., in order to keep the temperature of the mold high in order to ensure fluidity of the molten metal or molten resin, or to suppress manufacturing sinks and warpage The mold temperature is controlled. For this reason, the method of installing a heater in a metal mold | die or flowing a heat medium in a metal mold | die is taken. For the purpose of further strengthening this method, the present applicant has proposed a method known from
この特許文献1では、加圧鋳造用金型が、加熱手段及び/又は冷却手段が配設された金型の領域を少なくとも部分的に区画する少なくとも一つの断熱層を備えるようにしている。これにより、金型の領域間の熱の移動が抑制され、金型の各領域に対して、より熱的に独立した温度調節を可能としたものである。
In
ところが、これらの方法では、金型にヒータや熱媒体経路の穴加工が必要なため複雑な形状になり、金型コストが高くなっていた。また、金型交換時にはヒータの配線類や熱媒体用の配管類の接続が必要で、金型交換に時間がかかり、稼働率の低下の要因となっていた。 However, in these methods, since the die requires a heater or a hole in the heat medium path, the shape becomes complicated and the die cost is high. In addition, it is necessary to connect heater wiring and heat medium piping when exchanging the dies, which takes time for exchanging the dies and causes a reduction in operating rate.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型にヒータや熱媒体を通すための穴加工が不要で、かつ金型の配線や配管をなくすことができ、金型コストの低減や金型交換時の不稼働時間の短縮による製造コストの削減を図ることができる温調機能を有する型締め装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to eliminate the need for hole processing for passing a heater or a heat medium through the mold, and eliminate the wiring and piping of the mold. It is an object of the present invention to provide a mold clamping device having a temperature control function capable of reducing the manufacturing cost by reducing the die cost and shortening the non-operation time at the time of die replacement.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された温調機能を有する型締め装置を提供する。
温調機能を有する型締め装置は、一方の金型である固定金型(3)が装着された固定プラテン(1)と、他方の金型である可動金型(4)が装着された可動プラテン(2)とを備えていて、固定及び可動プラテン(1,2)の各々には、それぞれ温調ユニット(5)が設置されていて、この温調ユニットをそれぞれ固定金型(3)又は可動金型(4)に押し当てることで、所定の金型温度に制御するようにしたものである。
これにより、金型にヒータや熱媒体を通すための穴加工が不要となり、また金型の配線や配管をなくすことができ、金型コストの低減を図ることができる。
The present invention provides a mold clamping device having a temperature adjustment function described in each claim as a means for solving the above-mentioned problems.
The mold clamping device having a temperature control function is a movable platen (1) mounted with a fixed mold (3), which is one mold, and a movable mold (4), which is the other mold. A temperature control unit (5) is installed in each of the fixed and movable platens (1, 2), and each of the temperature control units is fixed to the fixed mold (3) or The temperature is controlled to a predetermined mold temperature by pressing against the movable mold (4).
This eliminates the need for drilling holes for passing a heater or heat medium through the mold, eliminates the wiring and piping of the mold, and reduces the mold cost.
温調ユニット(5)が、加熱手段又は冷却手段(9)と温度センサ(10)とを有する温調ブロック(8)と、この温調ブロックを金型に押し当てるためのアクチュエータ(6)とよりなることを規定したものであり、これにより、金型を適宜温度制御できる。温調ブロック(8)を熱伝導性の良い材質で形成したものであり、これにより、温調ブロックの熱を迅速にかつ効率良く金型に伝熱することができる。 Temperature control unit (5) is a heating means or cooling means (9) and temperature control block (8) having a temperature sensor (10), an actuator (6) for pressing the temperature control block to the mold Thus, the temperature of the mold can be appropriately controlled. The temperature control block (8) is obtained by forming a good material thermal conductivity, which makes it possible to heat transfer quickly and efficiently mold heat of the temperature control block.
固定及び可動プラテン(1,2)の各々には、複数個の温調ユニット(5)が設置されていて、この温調ユニットは、少なくとも1つの温調ブロック(8)を有しているものであり、これにより、各温調ユニットを個別に温調することで理想の金型温度分布に制御できる。温調ユニット(5)に、アクチュエータ(6)を温調ブロック(8)の熱から保護するための断熱材(7)を設けたものであり、これにより、アクチュエータ(8)は熱から保護され、作動不良等を防止できる。 Each of the solid Jooyobi movable platen (1), have a plurality of temperature control unit (5) is installed, the temperature control unit includes at least one temperature control block (8) Thus, by controlling the temperature of each temperature control unit individually, the ideal mold temperature distribution can be controlled. The temperature control unit (5), which provided an actuator insulation for protecting (6) from the heat of the temperature control block (8) (7), by which the actuator (8) is protected from the heat It is possible to prevent malfunction and the like.
金型への温調ブロック(8)の押し当てが、アクチュエータ(6)で行われ、一定に面圧を確保するために、バネ(11)を介して押し当てられるものであり、これにより、金型への過大な面圧がかかるのを防止できる。温調ユニット(5)は、アクチュエータ(6)の動作によって鋳造中に温調ブロック(8)を金型に押し付けたり、切り離したりすることで断続的な温調を可能としたものであり、これにより、鋳造サイクル中の詳細な温調が可能となる。 Pressing the temperature control block to the mold (8) takes place on the actuator (6), in order to ensure the surface pressure constant, which is pressed via a spring (11), thereby, It is possible to prevent excessive surface pressure from being applied to the mold. Temperature control unit (5) is obtained by allowing an intermittent temperature control of the actuator temperature control block (8) during casting by the operation of (6) or pressed against the mold by or detach, which Thus, detailed temperature control during the casting cycle becomes possible.
固定プラテン(1)と可動プラテン(2)とに装着した固定金型(3)及び可動金型(4)を別の金型に交換しても、該温調ユニット(5)を流用できることを規定したものであり、このように、温調ユニットが汎用性があり、種々の金型に対応できるので、経済的である。温調ブロック(8)の金型への押し当て面に逃がし加工(12)を設けることで、金型への伝熱を抑え、部分的に温度を低くすることを可能としたものである。 Fixed platen (1) and the movable platen (2) and the stationary mold attached to the (3) and be replaced movable mold (4) to another mold, can be diverted temperature regulating unit (5) Thus, the temperature control unit is versatile and can be used for various molds, so it is economical. By providing the machining relief to the pushing surface to the mold temperature control block (8) (12), reducing the heat transfer to the mold, in which it possible to lower the partial temperature.
金型のキャビティ(14)の裏面に空洞(15)を設けることで、充填中の溶融金属からの受熱による温度上昇量を局所的に大きくし、温調ユニット(5)による温調範囲以上の温度分布を設定可能にしたものであり、これにより、温調ブロック(8)の能力では得られない温度分布を設定することが可能となる。温調ユニット(5)が、固定及び可動プラテン(1,2)から取り外し可能であり、製品形状が大きく異なる製品の金型を設置する場合は、別の温調ユニットと交換できることを規定したものであり、これにより、温調ユニットを製品サイズや形状が近い複数の製品の金型に流用できる。 By providing a cavity (15) to the back surface of the mold cavity (14), locally increasing the temperature increment quantity due to heat from the molten metal during filling, the temperature control unit (5) by temperature control range of the This makes it possible to set the temperature distribution, and this makes it possible to set a temperature distribution that cannot be obtained with the capability of the temperature control block (8). Those temperature control unit (5) is a removable fixed and the movable platen (1), when installing the mold product shape differs greatly product which stipulates that can be exchanged for another temperature control unit Thus, the temperature control unit can be used as a mold for a plurality of products having similar product sizes and shapes.
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows the specific means as described in the Example mentioned later.
〔実施例〕
以下、図面に従って低圧鋳造機に適用した場合の本発明の実施例である型締め装置について説明する。図1は、本発明の型締め装置のプラテンと、このプラテンに設置した温調ユニット、金型を示している。即ち、型締め装置のプラテンは、固定プラテン1と可動プラテン2とから構成され、同様に金型もまた、固定金型3と可動金型4とから構成されている。固定金型3は、固型プラテン1に取り外し自在に装着されており、また可動金型4は、可動プラテン2に取り外し自在に装着されている。
〔Example〕
Hereinafter, a mold clamping device according to an embodiment of the present invention when applied to a low-pressure casting machine according to the drawings will be described. FIG. 1 shows a platen of a mold clamping device of the present invention, a temperature control unit and a mold installed on the platen. That is, the platen of the mold clamping device is composed of the
また、固定プラテン1及び可動プラテン2には、それぞれ温調ユニット5が取り外し自在に設置されている。図2においては、固定金型3及び可動金型4のそれぞれ左右に一つずつ温調ユニット5が設けられているが、これら金型3,4の前後方向(紙面の表裏方向)にもそれぞれ温調ユニット5を設けることができる。また、金型3,4の1側面に1つの温調ユニット5に限ることなく、複数の温調ユニット5を設けることもできる。
A
図4に示されるように、温調ユニット5は、加熱手段及び/又は冷却手段9と温度センサ10とを設置した温調ブロック8と、この温調ブロック8を固定金型3及び/又は可動金型4に押し当てるための、エアシリンダ又は油圧シリンダ等よりなるアクチュエータ6からなっている。したがって、アクチュエータ6を動作することで、温調ブロック8を金型3,4に押し当てたり、又はこれから切り離すことができる。温調ブロック8は、金型3,4に迅速に伝熱できるように、銅や銅合金又はアルミニウムやアルミ合金等のような熱伝導性のよい(大きい)材質で形成されている。
As shown in FIG. 4, the
また、温調ユニット5には、アクチュエータ6を温調ブロック8の熱から保護するために、アクチュエータ6と温調ブロック8との間に断熱材7が設けられている。さらに、温調ユニット5には、アクチュエータ6による金型3,4への押し当てにおいて一定の面圧を確保するために、バネ11を介して温調ブロック8を押し当てるようになっている。
The
温調ブロック8の加熱手段及び/又は冷却手段9は、ヒータ線や熱媒体を流す加熱配管又は冷却媒体を流す冷却配管等の温調管であり、これらは、温調ブロック8内に埋設されている。
個々の温調ユニット8において、アクチュエータ6と温調ブロック8とが必ずしも1対1に対応する必要がなく、図4に示すように1つのアクチュエータ6に対し2つの温調ブロック8を設けてもよく、更には、もっと多くの温調ブロック8を設けることも可能である。この場合、温調ブロック8を上下方向に複数設けるだけでなく、横方向(紙面の表裏方向)に複数設けてもよい。
The heating means and / or the cooling means 9 of the
In each
このように各温調ブロック8に設置された温度センサ10と加熱手段及び又は冷却手段9とにより、各温調ブロック8を個別に温調(温度調節)することで、全体を高温にしたり、温度分布を設定するなどして、製品に応じた所定の(理想の)鋳造前の金型温度に制御する。鋳造中は、溶融金属からの受熱を放熱するために、加熱手段9であるヒータ9をオフにする。また必要に応じて、ヒータの代わりに冷却手段9である冷却媒体を流す温調管が設けられた温調ブロック8にて金型3,4を冷却するなどして、次の鋳造の前には元と同じ金型温度になるように制御する。鋳造中は必要に応じて、局所的に加熱または冷却するといった制御も可能である。
また、温調ブロック8は、アクチュエータ6により前後に移動する動作が可能であるので、鋳造中に金型3,4に押し付けたり、切り離したりすることで、断続的な温調が可能である。
Thus, the
Moreover, since the
金型交換は、図2,3に示すような工程で行われる。図2に示すように、温調ユニット5のアクチュエータ6を動作して温調ブロック8を金型3,4から離す。次いで、図示していない金型クランプを解放するのみで、図3に示すように、金型3,4をプラテン1,2から取り外すことができる。即ち、固定プラテン1から固定金型3が、可動プラテン2から可動金型4がそれぞれ取り外される。
Mold exchange is performed in the process as shown in FIGS. As shown in FIG. 2, the
この金型交換作業においては、本発明では、金型3,4に加熱手段及び/又は冷却手段9であるヒータや冷却媒体又は熱媒体用の温調管が設けられていないので、ヒータ線や温調管等の接続作業をすることもなしに金型の交換作業を行うことができる。
In this mold exchanging operation, in the present invention, the heaters that are the heating means and / or the cooling means 9 and the cooling medium or the temperature control pipe for the heating medium are not provided in the
また本発明においては、図5に示すように温調ブロック8に逃がし加工12を施すことで、温調ブロック8から金型3,4への伝熱を抑制し、局所的に温度が異なる領域をつくることができる。即ち、温調ブロック8の金型の一部13に当接する面8aには、凹状に窪んだ逃がし加工12が施されている。本発明では、温調ブロック8を外から金型に押し付ける構造にすることで、金型内部に温調手段を設置する場合よりも温調機能(最高温度、温度分布など)は劣るが、温調ブロック8に逃がし加工12を施すことで、温調ブロック8から金型3,4への伝熱を抑制し、局所的に温度が異なる領域をつくることができる。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 5, a
さらに、本発明においては、図6に示すように、金型3,4のキャビティ14の裏側に空洞15を設けることで、充填中の溶融金属からの受熱による温度上昇量を局所的に大きくし、温調ブロック8の能力では得られない温度分布を設定することが可能となる。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 6, by providing a
以上説明したように、本発明の型締め装置によれば、プラテン1,2に設置した温調ユニット5により金型温度を抑制することにより、金型3,4にヒータや冷却媒体又は熱媒体を通すための穴加工が不要となり、また金型の配線や配管をなくすことができる。このため、金型費の低減、金型交換時の不稼働時間の短縮による製造コストの削減を図ることができる。
また、本発明では、温調ブロック8をアクチュエータ6により動作させることで、鋳造サイクル中の詳細な温調が可能となり、温調ブロック8に逃がし加工12を施したり、金型のキャビティ14の裏に空洞15を設置したりすることで、温調ブロック8では得られない温度分布を設定することができる。
As described above, according to the mold clamping device of the present invention, the mold temperature is suppressed by the
In the present invention, the
なお、本発明の上記説明においては、低圧鋳造機を例として説明しているが、本発明の型締め装置は、樹脂材の成形装置にも適用可能であることは、言うまでもないことである。 In the above description of the present invention, a low-pressure casting machine has been described as an example, but it goes without saying that the mold clamping apparatus of the present invention can also be applied to a resin material molding apparatus.
1 固定プラテン
2 可動プラテン
3 固定金型
4 可動金型
5 温調ユニット
6 アクチュエータ
7 断熱材
8 温調ブロック
9 加熱手段及び/又は冷却手段
10 温度センサ
11 バネ
12 逃がし加工
14 キャビティ
15 空洞
DESCRIPTION OF
Claims (5)
金型の他方である可動金型(4)が取り外し自在に装着された可動プラテン(2)と、
を備えている型締め装置であって、
前記固定プラテン(1)及び前記可動プラテン(2)の各々には、それぞれ温調ユニット(5)が設置されており、
前記温調ユニット(5)をそれぞれ前記固定金型(3)又は前記可動金型(4)に押し当てることで、所定の金型温度に制御することを特徴とする温調機能を有し、
前記温調ユニット(5)が、加熱手段又は冷却手段(9)と温度センサ(10)とを有する温調ブロック(8)と、前記温調ブロック(8)を前記金型に押し当てるためのアクチュエータ(6)とよりなり、
前記温調ユニット(5)は、前記アクチュエータ(6)の動作によって、鋳造中に前記温調ブロック(8)を前記金型に押し付けたり、切り離したりすることで断続的な温調が可能であることを特徴とする型締め装置。 A stationary platen (1) on which a stationary mold (3) which is one of the molds is detachably mounted;
A movable platen (2) to which a movable mold (4) which is the other of the molds is detachably mounted;
A mold clamping device comprising:
Each of the fixed platen (1) and the movable platen (2) is provided with a temperature control unit (5),
A temperature control function characterized by controlling the temperature control unit (5) to a predetermined mold temperature by pressing the temperature control unit (5) against the fixed mold (3) or the movable mold (4) , respectively.
The temperature control unit (5) has a temperature control block (8) having heating means or cooling means (9) and a temperature sensor (10), and presses the temperature control block (8) against the mold. Actuator (6) and
The temperature control unit (5) is capable of intermittent temperature control by pressing or separating the temperature control block (8) from the mold during casting by the operation of the actuator (6). A mold clamping device characterized by that.
金型の他方である可動金型(4)が取り外し自在に装着された可動プラテン(2)と、
を備えている型締め装置であって、
前記固定プラテン(1)及び前記可動プラテン(2)の各々には、それぞれ温調ユニット(5)が設置されており、
前記温調ユニット(5)をそれぞれ前記固定金型(3)又は前記可動金型(4)に押し当てることで、所定の金型温度に制御することを特徴とする温調機能を有し、
前記温調ユニット(5)が、加熱手段又は冷却手段(9)と温度センサ(10)とを有する温調ブロック(8)と、前記温調ブロック(8)を前記金型に押し当てるためのアクチュエータ(6)とよりなり、
前記加熱手段又は冷却手段(9)は、加熱手段であり、前記温調ブロック(8)の前記金型への押し当て面に逃がし加工(12)を設けることで、前記金型への伝熱を抑え、部分的に温度を低くすることが可能であることを特徴とする型締め装置。 A stationary platen (1) on which a stationary mold (3) which is one of the molds is detachably mounted;
A movable platen (2) to which a movable mold (4) which is the other of the molds is detachably mounted;
A mold clamping device comprising:
Each of the fixed platen (1) and the movable platen (2) is provided with a temperature control unit (5),
A temperature control function characterized by controlling the temperature control unit (5) to a predetermined mold temperature by pressing the temperature control unit (5) against the fixed mold (3) or the movable mold (4) , respectively.
The temperature control unit (5) has a temperature control block (8) having heating means or cooling means (9) and a temperature sensor (10), and presses the temperature control block (8) against the mold. Actuator (6) and
The heating means or the cooling means (9) is a heating means, and heat transfer to the mold is provided by providing a relief process (12) on the pressing surface of the temperature control block (8) to the mold. A mold clamping device characterized in that it is possible to suppress the temperature and partially lower the temperature.
金型の他方である可動金型(4)が取り外し自在に装着された可動プラテン(2)と、
を備えている型締め装置であって、
前記固定プラテン(1)及び前記可動プラテン(2)の各々には、それぞれ温調ユニット(5)が設置されており、
前記温調ユニット(5)をそれぞれ前記固定金型(3)又は前記可動金型(4)に押し当てることで、所定の金型温度に制御することを特徴とする温調機能を有し、
前記温調ユニット(5)が、加熱手段又は冷却手段(9)と温度センサ(10)とを有する温調ブロック(8)と、前記温調ブロック(8)を前記金型に押し当てるためのアクチュエータ(6)とよりなり、
前記金型は、キャビティ(14)の裏面に空洞(15)を設けることで、充填中の溶融金属からの受熱による温度上昇量を局所的に大きくしたことを特徴とする型締め装置。 A stationary platen (1) on which a stationary mold (3) which is one of the molds is detachably mounted;
A movable platen (2) to which a movable mold (4) which is the other of the molds is detachably mounted;
A mold clamping device comprising:
Each of the fixed platen (1) and the movable platen (2) is provided with a temperature control unit (5),
A temperature control function characterized by controlling the temperature control unit (5) to a predetermined mold temperature by pressing the temperature control unit (5) against the fixed mold (3) or the movable mold (4) , respectively.
The temperature control unit (5) has a temperature control block (8) having heating means or cooling means (9) and a temperature sensor (10), and presses the temperature control block (8) against the mold. Actuator (6) and
It said mold, by providing a cavity (15) on the rear surface of the cavity (14), clamping device according to claim locally to increase the temperature increment quantity due to heat from the molten metal during filling.
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