JP5956869B2 - Molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、ダイカストマシン等の成形機に関する。 The present invention relates to a molding machine such as a die casting machine.
金型により構成されたキャビティへ溶湯(溶融状態の金属材料)を射出した後、加圧ピンをキャビティ内へ突出させて、キャビティ内の溶湯を局部的に加圧することにより、巣の発生を抑制するダイカストマシンが知られている。ここで、加圧ピンのキャビティ内への移動を開始するタイミング(局部加圧の開始タイミング)が適切でないと、適切なスクイズ効果が得られず、巣の発生を抑制することができない。そこで、加圧ピンをキャビティ内へ移動させるタイミングを決定する種々の方法が提案されている。 After injecting molten metal (molten metal material) into the cavity constituted by the mold, the pressure pin is protruded into the cavity to locally pressurize the molten metal in the cavity, thereby suppressing nest formation. Die casting machines are known. Here, if the timing for starting the movement of the pressurizing pin into the cavity (starting timing of local pressurization) is not appropriate, an appropriate squeeze effect cannot be obtained and the occurrence of nests cannot be suppressed. Therefore, various methods for determining the timing for moving the pressure pin into the cavity have been proposed.
例えば、特許文献1では、溶湯の温度に基づいて局部加圧の開始タイミングを決定する方法が開示されている。また、例えば、特許文献2では、ゲートにおける溶湯の凝固状態に基づいて局部加圧の開始タイミングを決定する方法が開示されている。また、例えば、特許文献3では、射出圧力及び金型温度に基づいて局部加圧の開始タイミングを決定する方法が開示されている。
For example,
上述の種々の方法には、それぞれ長所短所がある。例えば、溶湯の温度に基づく場合においては、溶湯の高温に耐え得る温度センサが必要である。また、例えば、溶湯の凝固状態に基づく場合においては、ゲートに出し入れされる探査ピンが必要である。また、例えば、射出圧力に基づく場合においては、ゲートの状態等によって射出圧力が変動し、局部加圧の開始タイミングを適切に設定できないおそれがある。従って、新たな手法によって適切に局部加圧の開始タイミングを決定できるダイカストマシンが提供され、技術の多様化が図られることが望ましい。 Each of the various methods described above has advantages and disadvantages. For example, when based on the temperature of the molten metal, a temperature sensor that can withstand the high temperature of the molten metal is required. Further, for example, in the case of being based on the solidified state of the molten metal, an exploration pin that is taken in and out of the gate is necessary. Further, for example, when based on the injection pressure, the injection pressure varies depending on the state of the gate and the like, and there is a possibility that the start timing of local pressurization cannot be set appropriately. Therefore, it is desirable to provide a die casting machine capable of appropriately determining the start timing of local pressurization by a new method and to diversify the technology.
本発明の一態様に係る成形機は、キャビティ内へ成形材料を射出する射出装置と、前記キャビティ内へ移動して前記キャビティ内の成形材料を局部的に加圧する加圧部材と、前記加圧部材を駆動する加圧駆動装置と、前記キャビティを構成する金型の外部にある配管に設けられ、前記キャビティ内のガス圧を検出するガス圧センサと、射出中に前記ガス圧センサの検出したガス圧が所定の条件を満たした時点を基準として、前記加圧部材の前記キャビティ内への移動開始タイミングを決定し、前記加圧駆動装置を制御する制御装置と、を有する。
A molding machine according to an aspect of the present invention includes an injection device that injects a molding material into a cavity, a pressing member that moves into the cavity and pressurizes the molding material in the cavity locally, and the pressurization A pressure driving device for driving the member; a gas pressure sensor for detecting a gas pressure in the cavity provided in a pipe outside the mold constituting the cavity; and a gas pressure sensor detected during injection. And a control device that controls the pressurization driving device by determining the timing of starting the movement of the pressurizing member into the cavity with respect to a point in time when the gas pressure satisfies a predetermined condition.
好適には、前記射出装置は、空気若しくは不活性ガスで満たされた前記キャビティへ成形材料を射出し、前記所定の条件は、大気圧よりも高いガス圧により満たされる条件である。 Preferably, the injection device injects a molding material into the cavity filled with air or an inert gas, and the predetermined condition is a condition satisfied by a gas pressure higher than atmospheric pressure.
好適には、前記所定の条件は、ガス圧が大気圧よりも高い所定の設定圧力に到達することである。 Preferably, the predetermined condition is that the gas pressure reaches a predetermined set pressure higher than the atmospheric pressure.
好適には、前記所定の条件は、ガス圧が極大値に到達することである。 Preferably, the predetermined condition is that the gas pressure reaches a maximum value.
好適には、前記キャビティ内に活性ガスを供給する活性ガス供給装置を更に備え、前記射出装置は、前記活性ガス供給装置から供給された活性ガスで満たされた前記キャビティへ成形材料としての溶湯を射出し、前記所定の条件は、大気圧よりも低いガス圧により満たされる条件である。 Preferably, the apparatus further includes an active gas supply device that supplies an active gas into the cavity, and the injection device supplies molten metal as a molding material to the cavity filled with the active gas supplied from the active gas supply device. Injecting and the said predetermined conditions are the conditions satisfy | filled by the gas pressure lower than atmospheric pressure.
好適には、前記所定の条件は、ガス圧が大気圧よりも低い所定の設定圧力に到達することである。 Preferably, the predetermined condition is that the gas pressure reaches a predetermined set pressure lower than the atmospheric pressure.
好適には、前記所定の条件は、ガス圧が極小値に到達することである。 Preferably, the predetermined condition is that the gas pressure reaches a minimum value.
好適には、前記制御装置は、射出工程が所定の段階に至るまでに前記ガス圧が前記設定圧力に到達しないときは、成形品を不良と判定する。 Preferably, the control device determines that the molded product is defective when the gas pressure does not reach the set pressure before the injection process reaches a predetermined stage.
本発明によれば、適切に局部加圧のタイミングを決定できる。 According to the present invention, the timing of local pressurization can be determined appropriately.
図1は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン1の要部の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a main part of a
ダイカストマシン1は、例えば、固定金型101及び移動金型103の型締めを行う不図示の型締装置と、型締された固定金型101及び移動金型103により形成されたキャビティ105内に溶湯を射出する射出装置3と、キャビティ105内の溶湯を局部加圧する局部加圧装置5と、キャビティ105内の溶湯が凝固して形成されたダイカスト品を移動金型103若しくは固定金型101から押し出す不図示の押出装置とを有している。
The
また、ダイカストマシン1は、キャビティ105内のガス圧を検出するガス圧センサ7と、上記の各装置を制御するための制御装置9とを有している。
The
射出装置3は、例えば、キャビティに通じるスリーブ11と、スリーブ11内に挿入されたプランジャ13と、プランジャ13を駆動可能な液圧式の射出シリンダ15と、射出シリンダ15に作動液を供給する液圧回路17とを有している。
The injection device 3 includes, for example, a
スリーブ11に形成された給湯口11aからスリーブ11内に溶湯が注がれた後、プランジャ13がスリーブ11内をキャビティ105へ向かって前進することにより、スリーブ11内の溶湯がキャビティ105に射出される。
After the molten metal is poured into the
また、射出装置3は、例えば、プランジャ13(射出シリンダ15のピストン)の位置を検出する位置センサ19と、射出シリンダ15のヘッド側の圧力を検出する液圧センサ21とを有している。これらセンサの検出値は、制御装置9へ出力され、射出装置3の制御に供される。
The injection device 3 includes, for example, a
局部加圧装置5は、例えば、キャビティ105内へ移動可能な加圧ピン23と、加圧ピンを駆動可能な液圧式の加圧シリンダ25とを有している。
The local pressurizing
加圧シリンダ25へは、例えば、液圧回路17から作動液が供給される。射出装置3によりキャビティ105に溶湯が充填された後、加圧シリンダ25の生じた駆動力により加圧ピン23がキャビティ105内へ前進(突出)することにより、キャビティ105内の溶湯は局部的に加圧される。
For example, hydraulic fluid is supplied from the
ガス圧センサ7は、例えば、静電容量式、ピエゾ抵抗式若しくは振動式の圧力センサであり、キャビティ105内の圧力に応じた信号レベルの電気信号を制御装置9へ出力する。
The
図2(a)は、ガス圧センサ7周辺の詳細を示す断面図であり、図1の一部拡大図に相当する。図2(b)は、図2(a)に示す範囲において、固定金型101を移動金型103側から見た図である。
FIG. 2A is a cross-sectional view showing details of the periphery of the
固定金型101及び移動金型103には、キャビティ105内の排気を行うためのエアーベント107が構成されている。エアーベント107は、例えば、固定金型101と移動金型103との間に形成されたギザギザの隙間(チルベント107c)と、固定金型101に形成され、チルベント107cと金型外部とを連通する排気流路107aとにより構成されている。
The fixed
排気流路107aの金型外部側の端部には、配管109が接続されており、配管109は、分岐路109aと分岐路109bとに分岐している。分岐路109aの終端は閉塞されており、分岐路109bの終端は、大気に開放されている。
A
ガス圧センサ7は、分岐路109aに接続されている。従って、ガス圧センサ7は、直接的には分岐路109a内のガス圧を検出し、これにより、キャビティ105内のガス圧を間接的に検出する。
The
分岐路109bには、チェック弁29が設けられている。チェック弁29は、キャビティ105側から大気への流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止する。
A
制御装置9は、例えば、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を含むコンピュータにより構成されている。制御装置9は、予め設定されたプログラム、各種の設定値及び各種のセンサ(7、19、21等)に基づいて、各種の装置(不図示の型締装置、射出装置3の液圧回路17等)へ制御信号を出力する。
The control device 9 is constituted by a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and an external storage device, for example. The control device 9 is based on a preset program, various set values, and various sensors (7, 19, 21, etc.), and various devices (a mold clamping device not shown, the
図3は、ダイカストマシン1における射出動作の概要を示す図であり、図4は、図3の一部拡大図である。これらの図において横軸は、時間tを示している。縦軸は、射出速度V、射出位置D(プランジャ13の位置)、溶湯圧Pm、及び、キャビティ105内のガス圧Pgを示している。なお、これらの図において詳細は適宜に省略されている。また、溶湯圧Pmは、キャビティ105内の溶湯の圧力であり、射出圧力(プランジャ13が溶湯に付与する圧力)とは若干相違する。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the injection operation in the
時点t0は、射出開始時に対応する。すなわち、時点t0においては、スリーブ11に溶湯が供給されるなど、所定の射出開始条件が満たされ、制御装置9は、射出シリンダ15を駆動して、プランジャ13の前進を開始する。
The time point t0 corresponds to the start of injection. That is, at a time point t0, a predetermined injection start condition is satisfied, for example, molten metal is supplied to the
時点t0〜t1においては、射出速度Vに示されているように、低速射出が行われる。すなわち、制御装置9は、プランジャ13を比較的低速で前進させるように射出シリンダ15を制御する。低速で射出が行われることにより、溶湯による空気の巻き込みが抑制される。
At time points t0 to t1, low speed injection is performed as indicated by the injection speed V. That is, the control device 9 controls the
低速射出(t0〜t1)の間、射出位置Dは徐々に増加する。不図示の射出圧力は比較的低圧である。溶湯圧Pm及びガス圧Pgは、大気圧と概ね同等である。 During the low speed injection (t0 to t1), the injection position D gradually increases. The injection pressure (not shown) is relatively low. The molten metal pressure Pm and the gas pressure Pg are substantially equal to the atmospheric pressure.
時点t1〜t2においては、高速射出が行われる。すなわち、制御装置9は、位置センサ19の検出するプランジャ13の位置が所定の高速切換位置に到達するなど、所定の高速切換条件が満たされると(時点t1)、プランジャ13の速度を高速に切り換えるように射出シリンダ15を制御する。これにより、溶湯の凝固に遅れずに迅速に溶湯がキャビティ105に充填される。
From time t1 to t2, high speed injection is performed. That is, the control device 9 switches the speed of the
高速射出(t1〜t2)の間、射出位置Dは低速射出時よりも急激に増加する。不図示の射出圧力は低速射出時よりも大きくなる。その一方、溶湯圧Pmはあまり変化しない。ガス圧Pgは、エアーベント107からの排気よりもキャビティ105への溶湯の充填が速いことから、キャビティ105に溶湯が充填されるに従って上昇していく。
During the high speed injection (t1 to t2), the injection position D increases more rapidly than during the low speed injection. The injection pressure (not shown) is larger than that during low speed injection. On the other hand, the molten metal pressure Pm does not change much. The gas pressure Pg rises as the
時点t2においては、キャビティ105に溶湯が概ね充填される。従って、プランジャ13は、溶湯から反力を受け、射出速度Vは急激に低下する。なお、制御装置9は、適宜な減速制御を行ってもよい。そして、時点t4においては、射出速度Vは0となる。
At time t2, the
この間、射出位置Dも増加量が低下し、時点t4においては増加量は0となる。溶湯圧Pmは、キャビティ105に溶湯が充填されることによって急激に上昇する。すなわち、増圧が行われる。そして、時点4においては溶湯圧Pmは、終圧(鋳造圧力)に到達する。
During this time, the increase amount of the injection position D also decreases, and the increase amount becomes 0 at time t4. The molten metal pressure Pm increases rapidly when the
ガス圧Pgは、この減速開始から増圧終了までの間(t2〜t4の間)の時点t3において、ピーク(極大)となる。時点t3は、より詳細には、キャビティ105に溶湯が概ね充填される時点(プランジャ13の減速が概ね終了する時点)である。
The gas pressure Pg reaches a peak (maximum) at a time point t3 from the start of deceleration to the end of pressure increase (between t2 and t4). More specifically, the time point t3 is a time point when the molten metal is almost filled in the cavity 105 (a time point when the deceleration of the
時点t4以降、制御装置9は、増圧完了時の射出圧力を維持する(保圧を行う)ように射出シリンダ15を制御する。ただし、溶湯の凝固収縮に伴って、溶湯圧Pmは低下していく(t4〜t5)。なお、この間、射出速度及び射出位置は変化しない。ガス圧Pgは、キャビティ105からの排気が進むことによって徐々に低下して大気圧と同等となる。
After time t4, the control device 9 controls the
制御装置9は、ガス圧Pgが所定の条件を満たした時点を基準として、局部加圧を開始するタイミングを決定する。例えば、図3の例では、ガス圧Pgがピークとなった時点t3を基準として、所定の設定時間tdが経過した時点t5を局部加圧の開始タイミングとしている。 The control device 9 determines the timing for starting the local pressurization based on the time point when the gas pressure Pg satisfies a predetermined condition. For example, in the example of FIG. 3, the time point t5 when a predetermined set time td has elapsed is set as the local pressurization start timing with the time point t3 when the gas pressure Pg reaches a peak.
なお、設定時間tdは、例えば、作業者が所定の入力装置を介して制御装置9に対して設定する。ただし、設定時間tdは、ダイカストマシン1の製造者が設定してもよいし、試運転等において得られた各種の計測値に基づいて制御装置9が自動的に設定してもよいし、金型温度等の溶湯の凝固状態に影響を及ぼすパラメータの計測値に基づいて制御装置9により成形サイクル毎に補正されてもよい。
The set time td is set for the control device 9 by a worker through a predetermined input device, for example. However, the set time td may be set by the manufacturer of the
そして、制御装置9は、決定した開始タイミングが到来すると、加圧シリンダ25を駆動して加圧ピン23の前進を開始する。これにより、溶湯圧Pmは上昇を開始する。
And the control apparatus 9 will drive the
図5は、局部加圧の制御に係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、制御装置9により成形サイクル毎に実行される。なお、当該処理の開始時点は、成形サイクル中の適宜な時点(例えば射出開始時点)とされてよい。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure related to control of local pressurization. This process is executed by the control device 9 for each molding cycle. In addition, the start time of the said process may be made into the appropriate time (for example, injection start time) in a shaping | molding cycle.
ステップS1では、制御装置9は、ガス圧センサ7からガス圧Pgの検出値を取得する。
In step S <b> 1, the control device 9 acquires a detection value of the gas pressure Pg from the
ステップS2では、制御装置9は、取得したガス圧Pgが所定の設定圧力に到達したか否か判定する。設定圧力は、試運転若しくは以前の成形サイクルにおいて得られたガス圧Pgのピーク値若しくはこれより若干低い値とされている。これにより、実質的にガス圧Pgがピークとなる時点(t3)を特定することができる。なお、設定圧力は、作業者により手動で設定されてもよいし、制御装置9により自動的に設定されてもよい。 In step S2, the control device 9 determines whether or not the acquired gas pressure Pg has reached a predetermined set pressure. The set pressure is a peak value of the gas pressure Pg obtained in the trial run or the previous molding cycle, or a value slightly lower than this. Thereby, the time (t3) when the gas pressure Pg substantially reaches the peak can be specified. The set pressure may be set manually by an operator or automatically set by the control device 9.
そして、制御装置9は、ガス圧Pgが設定圧力に到達したと判定すると、ステップS3に進み、到達していないと判定した場合は、ステップS5へ進む。 If the control device 9 determines that the gas pressure Pg has reached the set pressure, the control device 9 proceeds to step S3. If it is determined that the gas pressure Pg has not reached the set pressure, the control device 9 proceeds to step S5.
ステップS3では、制御装置9は、ステップS2において設定圧力に到達したと判定された時点(t3)から所定の設定時間tdが経過したか否か判定し、経過したと判定されるまで待機する。そして、設定時間tdが経過したと判定されると、ステップS4へ進む。 In step S3, the control device 9 determines whether or not a predetermined set time td has elapsed from the time point (t3) when it is determined that the set pressure has been reached in step S2, and waits until it is determined that it has elapsed. When it is determined that the set time td has elapsed, the process proceeds to step S4.
ステップS4では、制御装置9は、加圧シリンダ25を駆動して、加圧ピン23の前進を開始する。これにより、局部加圧が行われる。
In step S <b> 4, the control device 9 drives the
ステップS5では、制御装置9は、射出工程の進行に関連する適宜なパラメータに基づいて、設定圧力に到達したガス圧Pgが検出されるべき期間を過ぎているか否かを判定する。 In step S5, the control device 9 determines whether or not the period in which the gas pressure Pg that has reached the set pressure is to be detected has passed, based on appropriate parameters related to the progress of the injection process.
例えば、制御装置9は、位置センサ19の検出するプランジャ13の速度が0となっているか否か判定する。また、例えば、制御装置9は、射出を開始してから所定の時間が経過しているか否かを判定する。また、例えば、制御装置9は、液圧センサ21の検出する圧力が終圧に到達しているか否か判定する。
For example, the control device 9 determines whether or not the speed of the
そして、制御装置9は、検出されるべき期間が過ぎていないと判定したときは、ステップS1に戻る。これにより、ステップS2の設定圧力に到達したか否かの判定が繰り返し行われる。 When the control device 9 determines that the period to be detected has not passed, the control device 9 returns to step S1. Thereby, it is repeatedly determined whether or not the set pressure in step S2 has been reached.
一方、制御装置9は、検出されるべき期間が過ぎていると判定したときは、ステップS6に進む。ステップS6では、制御装置9は、成形されたダイカスト品は不良品であると判断し、当該判断に応じた適宜な処理を実行する。 On the other hand, when it is determined that the period to be detected has passed, the control device 9 proceeds to step S6. In step S6, the control device 9 determines that the molded die-cast product is a defective product, and executes an appropriate process according to the determination.
例えば、制御装置9は、不良品が生じたことを表示装置若しくは音響装置を介して作業者へ伝達するための報知処理を行う。また、例えば、取り出されたダイカスト品を良品とは異なる搬送先へ搬送するための処理を行う。 For example, the control device 9 performs notification processing for transmitting to the worker that a defective product has occurred via a display device or an audio device. Further, for example, a process for transporting the taken die-cast product to a transport destination different from the non-defective product is performed.
図6は、局部加圧の制御に係る処理の手順の他の例を示すフローチャートである。この処理は、図5の処理と同様に、制御装置9により成形サイクル毎に実行される。処理の開始時期が適宜な時期とされてよいことも図5と同様である。 FIG. 6 is a flowchart illustrating another example of a processing procedure related to control of local pressurization. This process is executed for each molding cycle by the control device 9 as in the process of FIG. It is the same as in FIG. 5 that the start time of the process may be an appropriate time.
ステップS11では、図5のステップS1と同様に、制御装置9は、ガス圧センサ7からガス圧Pgの検出値を取得する。
In step S <b> 11, the control device 9 acquires the detected value of the gas pressure Pg from the
ステップS12では、制御装置9は、取得したガス圧Pgがピークに到達したか否か判定し、到達したと判定するまで待機する。当該判定は、例えば、現時点までの時系列データに基づいて、ガス圧Pgが、ある程度上昇した後にある程度下降したか否かに基づいて行われる。そして、制御装置9は、ガス圧Pgがピークに到達していると判定した場合は、その時点(t3)を特定し、ステップS13へ進む。 In step S12, the control device 9 determines whether or not the acquired gas pressure Pg has reached the peak, and waits until it is determined that it has reached. This determination is made based on, for example, whether or not the gas pressure Pg has risen to some extent and then has fallen to some extent based on time-series data up to the present time. If the control device 9 determines that the gas pressure Pg has reached the peak, the control device 9 specifies the time point (t3) and proceeds to step S13.
ステップS13では、制御装置9は、ステップS12において特定したピークの時点(t3)から所定の設定時間tdが経過したか否か判定し、経過したと判定されるまで待機する。そして、設定時間tdが経過したと判定されると、ステップS14へ進む。 In step S13, the control device 9 determines whether or not a predetermined set time td has elapsed from the time point (t3) of the peak specified in step S12, and waits until it is determined that it has elapsed. When it is determined that the set time td has elapsed, the process proceeds to step S14.
ステップS14では、制御装置9は、射出工程の進行に関連するガス圧Pg以外のパラメータが所定の条件を満たしたか否か判定する。例えば、制御装置9は、射出位置D、射出圧力若しくは溶湯圧が所定の値(若しくは範囲)に到達したか否かを判定する。 In step S14, the control device 9 determines whether parameters other than the gas pressure Pg related to the progress of the injection process satisfy a predetermined condition. For example, the control device 9 determines whether or not the injection position D, the injection pressure, or the molten metal pressure has reached a predetermined value (or range).
このステップS14の条件は、好ましくは、ステップS12の条件が満たされる時点を基準として設定された期間に満たされることを要求する。例えば、ガス圧Pgがピークに到達する前まで若しくはピークに到達した前後の所定の期間内に、上記のガス圧Pg以外のパラメータが所定の値に到達したか否かが判定される。 The condition of step S14 preferably requires that the time period set with reference to the time point when the condition of step S12 is satisfied is satisfied. For example, it is determined whether the parameters other than the gas pressure Pg have reached a predetermined value before the gas pressure Pg reaches the peak or within a predetermined period before and after the peak.
そして、制御装置9は、ガス圧Pg以外のパラメータに関する条件も満たされていると判定した場合は、ステップS15に進み、満たされていないと判定した場合は、ステップS16に進む。ステップS15及びステップS16は、図5のステップS4及びS6と同様である。 And the control apparatus 9 progresses to step S15, when it determines with the conditions regarding parameters other than gas pressure Pg being satisfy | filled, and when it determines with not being satisfy | filled, it progresses to step S16. Steps S15 and S16 are the same as steps S4 and S6 in FIG.
ステップS14において、ガス圧Pg以外のパラメータに関する条件も判定されることにより、ガス圧Pgに異常な変化が生じたときに、誤って開始タイミングが設定されることが抑制される。 In step S14, conditions relating to parameters other than the gas pressure Pg are also determined, so that an erroneous start timing is suppressed when an abnormal change occurs in the gas pressure Pg.
以上のとおり、本実施形態では、ダイカストマシン1は、キャビティ105内へ溶湯を射出する射出装置3と、キャビティ105内へ移動してキャビティ105内の成形材料を局部的に加圧する加圧ピン23と、加圧ピン23を駆動する加圧シリンダ25と、キャビティ105内のガス圧Pgを検出するガス圧センサ7と、射出中にガス圧センサ7の検出したガス圧が所定の条件を満たした時点(t3)を基準として、加圧ピン23のキャビティ105内への移動開始タイミング(t5)を決定し、加圧シリンダ25を制御する制御装置9と、を有する。
As described above, in this embodiment, the
従って、従来とは異なる方法により、適切に局部加圧を開始するタイミングを決定することができる。この方法は、例えば、以下のような有利な効果を奏する。ガス圧Pgは、キャビティ105への溶湯の充填が概ね完了したときにピークとなるから、溶湯の充填時を把握しやすい。その結果、加圧ピン23の移動開始タイミングを適切な時期とすることができる。また、ガス圧センサ7は、高温の溶湯に接触しないから、安価且つ長寿命である。また、ガス圧センサ7は、金型に対して外付けとすることができることから、金型は、取付用の雌ねじ部等を設ければよいだけであり、大きな設計変更は生じない。
Therefore, it is possible to appropriately determine the timing for starting local pressurization by a method different from the conventional method. This method has the following advantageous effects, for example. Since the gas pressure Pg peaks when the filling of the molten metal into the
また、本実施形態では、制御装置9は、射出工程が所定の段階に至るまでにガス圧Pgが設定圧力に到達しないときは、形成されたダイカスト製品を不良と判定する(ステップS2、S5及びS6)。 In the present embodiment, the control device 9 determines that the formed die-cast product is defective when the gas pressure Pg does not reach the set pressure before the injection process reaches a predetermined stage (Steps S2, S5, and S5). S6).
従って、局部加圧の開始タイミングを決定するための処理と、不良品判定の処理とが一部共通化されている。その結果、ダイカストマシン1の動作が簡素化され、その動作把握が容易である。また、作業者においては、設定すべきパラメータが減り、その負担が軽減される。
Therefore, the process for determining the start timing of local pressurization and the process for determining defective products are partially shared. As a result, the operation of the
<第2の実施形態>
図7は、第2の実施形態に係るダイカストマシン201の要部の構成を示す模式図である。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a main part of a
ダイカストマシン201は、PF(無孔性)ダイカスト法を行うダイカストマシンとして構成されている点が第1の実施形態と相違する。具体的には、ダイカストマシン201は、キャビティ105に活性ガス(例えば酸素)を供給する活性ガス供給装置231を有している。
The
活性ガス供給装置231は、例えば、圧縮された活性ガスを保持するボンベ233と、ボンベ233とスリーブ11とを連通する連通流路235と、連通流路235を開閉するバルブ237とを有している。制御装置9は、バルブ237を制御することにより、キャビティ105への活性ガスの供給を制御する。
The active
図8は、ダイカストマシン201における射出動作の概要を示す図であり、第1の実施形態の図3に相当する図である。また、図9は、図8の一部拡大図であり、第1の実施形態の図4に相当する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an outline of the injection operation in the
ダイカストマシン201においても、制御装置9は、第1の実施形態と同様に射出シリンダ15を駆動する。従って、第1の実施形態と同様に、低速射出(t10〜t11)、高速射出(t11〜t13)、減速射出及び増圧(t13〜t14)が行われる。
Also in the
ただし、射出開始前(時点t10前)に、キャビティ105の空気は活性ガスに置換される。具体的には、制御装置9は、給湯口11aがプランジャ13のプランジャチップ13aにより塞がれる位置までプランジャ13を移動させ、バルブ237を開き、活性ガスをスリーブ11に供給する。その後、所定の時間が経過すると、制御装置9は、バルブ237を閉じる。なお、キャビティ105内のガス圧は、例えば、チェック弁29の作用により、概ね大気圧に保たれる。
However, before the start of injection (before time t10), the air in the
そして、制御装置9は、プランジャチップ13aを後退させて、給湯口11aからスリーブ11へ溶湯を供給し、射出を開始する。溶湯がキャビティ105に射出されると、キャビティ105内の活性ガスは溶湯と反応する。これにより、気孔(巣)の少ないダイカスト品が形成される。
Then, the control device 9 retracts the
射出速度V、射出位置D及び溶湯圧Pmの変化は、第1の実施形態と概ね同様である。一方、ガス圧Pgは、キャビティ105内の活性ガスが溶湯と反応することによって減圧状態となり、大気圧よりも低下する。具体的には、ガス圧Pgは、概ね高速射出(t11〜t13)の間において大気圧よりも低くなる。また、その間において、ガス圧Pgは、ピーク(極小)となる(t12)。
Changes in the injection speed V, the injection position D, and the molten metal pressure Pm are substantially the same as those in the first embodiment. On the other hand, the gas pressure Pg becomes a reduced pressure state when the active gas in the
第2の実施形態においても、制御装置9は、第1の実施形態と同様に、ガス圧Pgが所定の条件を満たした時点を基準として、局部加圧を開始するタイミングを決定する。例えば、図8の例では、ピークとなった時点t12に対して所定の設定時間tdが経過した時点t15を局部加圧の開始タイミングとしている。 Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the control device 9 determines the timing for starting the local pressurization based on the time point when the gas pressure Pg satisfies a predetermined condition. For example, in the example of FIG. 8, the time point t15 when a predetermined set time td has elapsed from the time point t12 when the peak is reached is the local pressurization start timing.
制御装置9が実行する処理は、図4又は図5に示した処理と同様でよい。ただし、ステップS2の設定圧力は負圧であり、また、ステップS12のピークは極小となる点である。 The processing executed by the control device 9 may be the same as the processing shown in FIG. 4 or FIG. However, the set pressure in step S2 is a negative pressure, and the peak in step S12 is a point at which it is minimized.
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、第1の実施形態のように、キャビティ内が空気若しくは不活性ガスで満たされた状態で射出を行う成形機は、成形材料として樹脂を用いる射出成形機であってもよい。 The molding machine is not limited to a die casting machine. For example, as in the first embodiment, a molding machine that performs injection while the cavity is filled with air or an inert gas may be an injection molding machine that uses a resin as a molding material.
成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、横型締縦射出であってもよい。また、成形機は、コールドチャンバ式に限定されず、ホットチャンバ式であってもよい。型締装置は、トグル式であってもよいし、直圧式であってもよい。射出装置の駆動装置は、液圧シリンダに限定されず、例えば、電動機、又は、電動機と液圧シリンダとの複合装置であってもよい。 The molding machine is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be horizontal mold clamping vertical injection, for example. Further, the molding machine is not limited to the cold chamber type, and may be a hot chamber type. The mold clamping device may be a toggle type or a direct pressure type. The drive device of the injection device is not limited to a hydraulic cylinder, and may be, for example, an electric motor or a combined device of an electric motor and a hydraulic cylinder.
加圧部材は、キャビティ側への移動によって溶湯を局部加圧できる限りにおいて、適宜な形状及び大きさのものとされてよく、キャビティ内に突出するピン状の部材に限定されない。また、加圧部材の駆動装置は、液圧シリンダに限定されず、例えば、電動式のものとされてもよい。 The pressurizing member may be of an appropriate shape and size as long as the molten metal can be locally pressurized by moving toward the cavity, and is not limited to a pin-shaped member protruding into the cavity. Further, the driving device for the pressurizing member is not limited to the hydraulic cylinder, and may be an electric type, for example.
ガス圧が設定圧力に到達した時点を局部加圧開始タイミングを決定するための基準とする場合において、設定圧力は、ガス圧のピーク値と同等の値に限らず、ピーク値の8割など、適宜な値とされてよい。換言すれば、基準となる時点は、ガス圧のピークの時点に限定されない。この場合において、基準となる時点は、ピークの前であってもよいし、後であってもよい。 When the gas pressure reaches the set pressure as a reference for determining the local pressurization start timing, the set pressure is not limited to a value equivalent to the peak value of the gas pressure, but 80% of the peak value, It may be an appropriate value. In other words, the reference time point is not limited to the gas pressure peak time point. In this case, the reference time point may be before the peak or after the peak.
なお、本願において、設定圧力に到達したか否かの判定は、その具体的な処理方法としては、ガス圧が設定圧力と同等か否かの判定だけでなく、ガス圧が設定圧力に対して誤差等を考慮した所定範囲に含まれるか否かの判定、設定圧力よりも低い圧力から上昇しているガス圧が設定圧力を超えたか否かの判定、及び、設定圧力よりも高い圧力から下降しているガス圧が設定圧力を下回ったか否かの判定を含むものとする。 In the present application, the determination as to whether or not the set pressure has been reached includes not only the determination as to whether or not the gas pressure is equal to the set pressure, but also the gas pressure with respect to the set pressure. Judgment whether or not it is within the predetermined range considering errors, etc., judgment whether the gas pressure rising from the pressure lower than the set pressure has exceeded the set pressure, and lowering from the pressure higher than the set pressure It is assumed that the determination includes whether or not the gas pressure being operated has fallen below the set pressure.
局部加圧の開始タイミングは、基準となる時点から設定時間(td)が経過したときでなくてもよく、その基準となる時点自体であってもよい。換言すれば、設定時間は0であってもよい。この場合において、基準となる時点は、上述のように、ガス圧がピークとなる時点であってもよいし、それ以外の時点であってもよい。 The local pressurization start timing may not be when the set time (td) has elapsed from the reference time, but may be the reference time itself. In other words, the set time may be zero. In this case, the reference time point may be a time point when the gas pressure reaches a peak as described above, or may be a time point other than that.
図5及び図6に示した手順は、適宜に組み合わされるなどして変形されてよい。例えば、図6において、検出したピーク値(ステップS12)が所定の設定圧力を超えているか否か(ステップS2)を判定してもよい。また、例えば、図5において、ガス圧以外のパラメータに関する判定(ステップS14)が行われてもよい。この場合、ステップS14は、ステップS2の条件が満たされる時点を基準として設定された期間に満たされることを要求するものであることが好ましい。 The procedures shown in FIGS. 5 and 6 may be modified by appropriately combining them. For example, in FIG. 6, it may be determined whether or not the detected peak value (step S12) exceeds a predetermined set pressure (step S2). Further, for example, in FIG. 5, determination regarding parameters other than the gas pressure (step S <b> 14) may be performed. In this case, it is preferable that step S14 requires that the time period set based on the time point when the condition of step S2 is satisfied be satisfied.
1…ダイカストマシン(成形機)、3…射出装置、7…ガス圧センサ、9…制御装置、23…加圧ピン(加圧部材)、25…加圧シリンダ(加圧駆動装置)、105…キャビティ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記キャビティ内へ移動して前記キャビティ内の成形材料を局部的に加圧する加圧部材と、
前記加圧部材を駆動する加圧駆動装置と、
前記キャビティを構成する金型の外部にある配管に設けられ、前記キャビティ内のガス圧を検出するガス圧センサと、
射出中に前記ガス圧センサの検出したガス圧が所定の条件を満たした時点を基準として、前記加圧部材の前記キャビティ内への移動開始タイミングを決定し、前記加圧駆動装置を制御する制御装置と、
を有する成形機。 An injection device for injecting a molding material into the cavity;
A pressure member that moves into the cavity and locally pressurizes the molding material in the cavity;
A pressure driving device for driving the pressure member;
A gas pressure sensor provided in a pipe outside the mold constituting the cavity and detecting a gas pressure in the cavity;
Control for controlling the pressurization driving device by determining the start timing of the pressurization member to move into the cavity with reference to the time when the gas pressure detected by the gas pressure sensor satisfies a predetermined condition during injection Equipment,
Having a molding machine.
前記所定の条件は、大気圧よりも高いガス圧により満たされる条件である
請求項1に記載の成形機。 The injection device injects a molding material into the cavity filled with air or an inert gas,
The molding machine according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition that is satisfied by a gas pressure higher than atmospheric pressure.
請求項2に記載の成形機。 The molding machine according to claim 2, wherein the predetermined condition is that the gas pressure reaches a predetermined set pressure higher than atmospheric pressure.
請求項2に記載の成形機。 The molding machine according to claim 2, wherein the predetermined condition is that the gas pressure reaches a maximum value.
前記射出装置は、前記活性ガス供給装置から供給された活性ガスで満たされた前記キャビティへ成形材料としての溶湯を射出し、
前記所定の条件は、大気圧よりも低いガス圧により満たされる条件である
請求項1に記載の成形機。 An active gas supply device for supplying an active gas into the cavity;
The injection device injects molten metal as a molding material into the cavity filled with the active gas supplied from the active gas supply device,
The molding machine according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition that is satisfied by a gas pressure lower than atmospheric pressure.
請求項5に記載の成形機。 The molding machine according to claim 5, wherein the predetermined condition is that the gas pressure reaches a predetermined set pressure lower than atmospheric pressure.
請求項5に記載の成形機。 The molding machine according to claim 5, wherein the predetermined condition is that the gas pressure reaches a minimum value.
請求項3又は6に記載の成形機。 The molding machine according to claim 3 or 6, wherein the control device determines that the molded product is defective when the gas pressure does not reach the set pressure before the injection process reaches a predetermined stage.
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