JP6633902B2 - Injection device of molding machine and molding method - Google Patents

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本発明は、成形機の射出装置及び成形方法に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。   The present invention relates to an injection device of a molding machine and a molding method. The molding machine is, for example, a die casting machine or an injection molding machine.

金型内に通じるスリーブ内を摺動するプランジャ（より具体的には、その先端のプランジャチップ）によって、スリーブ内の成形材料（例えば、溶湯：溶融状態の金属）を金型内へ押し出す射出装置が知られている。プランジャチップは、成形材料の熱によって膨張する。この膨張量がスリーブの膨張量に対して相対的に大きいと、プランジャチップとスリーブとの摺動抵抗が増加する。その結果、プランジャチップが円滑に摺動しない、いわゆるかじりが生じる。その一方、プランジャ内を流れる冷却水によってプランジャチップを冷却し過ぎると、スリーブとプランジャチップとの間の隙間が大きくなり、成形材料がプランジャの後方（金型とは反対側）へ漏れ、やはりかじりが生じる。   An injection device for extruding a molding material (eg, molten metal: molten metal) in a sleeve by a plunger (more specifically, a plunger tip at the tip) that slides in a sleeve leading into the mold. It has been known. The plunger tip expands due to the heat of the molding material. If the amount of expansion is relatively large with respect to the amount of expansion of the sleeve, the sliding resistance between the plunger tip and the sleeve increases. As a result, so-called galling occurs in which the plunger tip does not slide smoothly. On the other hand, if the plunger tip is excessively cooled by the cooling water flowing in the plunger, the gap between the sleeve and the plunger tip becomes large, and the molding material leaks to the rear of the plunger (the side opposite to the mold), which also causes galling. Occurs.

このような課題を解決するために種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、プランジャを駆動する射出シリンダにおける油圧を検出し、その検出値に基づいてプランジャ内の冷却水の流量を調整する技術を開示している。特許文献２では、プランジャチップ及びスリーブの温度を検出し、その検出値に基づいてプランジャチップ及びスリーブの温度を調整する技術を開示している。特許文献３では、プランジャが高速切換位置に到達したときに冷却水の流量を増加させる技術を開示している。   Various techniques have been proposed to solve such problems. For example, Patent Literature 1 discloses a technique of detecting a hydraulic pressure in an injection cylinder that drives a plunger and adjusting a flow rate of cooling water in the plunger based on the detected value. Patent Literature 2 discloses a technique of detecting the temperatures of a plunger tip and a sleeve and adjusting the temperatures of the plunger tip and the sleeve based on the detected values. Patent Literature 3 discloses a technique for increasing the flow rate of cooling water when a plunger reaches a high-speed switching position.

特開平６−１９８４１４号公報JP-A-6-198414 特開平１０−１５６５２号公報JP-A-10-15652 特開２００２−１０６２７８号公報JP-A-2002-106278

しかし、上記の技術では、種々の不都合を生じる。例えば、かじりの要因は、上記のような熱膨張によるものだけではない。しかし、特許文献１及び３のように、熱の検出を行わない場合においては、かじりの要因（熱の影響）を正確に評価することができない。その結果、例えば、より好適な条件で射出を行うことができない。また、特許文献２では、プランジャチップの温度を検出することから、高温に耐えられる温度センサーが必要である。また、プランジャは、消耗品であることから、プランジャチップに温度センサーを設ける構成は、プランジャの交換に伴って、温度センサーの交換乃至は温度センサーの取り付け直しが生じ、長期的な観点においてコスト増加を招く。   However, the above technique causes various inconveniences. For example, the cause of galling is not limited to the above-described thermal expansion. However, when heat is not detected as in Patent Literatures 1 and 3, the factor of galling (effect of heat) cannot be accurately evaluated. As a result, for example, injection cannot be performed under more favorable conditions. In Patent Document 2, since the temperature of the plunger chip is detected, a temperature sensor that can withstand high temperatures is required. In addition, since the plunger is a consumable item, the configuration in which the temperature sensor is provided on the plunger chip requires replacement of the temperature sensor or re-attachment of the temperature sensor due to the replacement of the plunger, thereby increasing costs in a long-term perspective. Invite.

従って、プランジャの冷却量の調整に資することができる物理量をより好適に検出できる成形機の射出装置及び成形方法が提供されることが好ましい。   Therefore, it is preferable to provide an injection device and a molding method of a molding machine that can more appropriately detect a physical quantity that can contribute to adjustment of the cooling amount of the plunger.

本発明の一態様に係る成形機の射出装置は、プランジャチップを有するプランジャを介して金型内に成形材料を射出するためのスリーブと、前記プランジャチップの内部に供給される冷却媒体の温度を検出する第１の温度検出器と、前記プランジャチップの内部から排出される冷却媒体の温度を検出する第２の温度検出器と、を備える。   An injection device of a molding machine according to one embodiment of the present invention includes a sleeve for injecting a molding material into a mold via a plunger having a plunger tip, and a temperature of a cooling medium supplied inside the plunger tip. A first temperature detector for detecting the temperature; and a second temperature detector for detecting a temperature of the cooling medium discharged from the inside of the plunger chip.

好適には、前記プランジャの内部に冷却媒体を供給する第１の流路と、前記プランジャの内部から冷却媒体を排出する第２の流路と、を備え、前記第１の流路に前記第１の温度検出器を設け、前記第２の流路に前記第２の温度検出器を設けている。   Preferably, there is provided a first flow path for supplying a cooling medium into the plunger, and a second flow path for discharging the cooling medium from the inside of the plunger, wherein the first flow path is provided in the first flow path. One temperature detector is provided, and the second temperature detector is provided in the second flow path.

好適には、前記第１の温度検出器は、前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部に供給される前記冷却媒体の温度を検出する供給側温度センサーであり、前記第２の温度検出器は、前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部から排出される前記冷却媒体の温度を検出する排出側温度センサーである。   Preferably, the first temperature detector is a supply-side temperature sensor that detects the temperature of the cooling medium supplied to the inside of the plunger chip or the plunger, and the second temperature detector is A discharge-side temperature sensor for detecting the temperature of the cooling medium discharged from the plunger tip or the inside of the plunger.

好適には、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量、又は、前記プランジャに供給される冷却媒体の温度の少なくとも一方を調整する調整部と、前記供給側温度センサー及び前記排出側温度センサーの検出温度の双方の検出結果に基づいて前記調整部を制御する制御装置と、をさらに備えている。   Preferably, a flow rate of the cooling medium flowing through the plunger, or an adjusting unit that adjusts at least one of a temperature of the cooling medium supplied to the plunger, and a detection temperature of the supply-side temperature sensor and the detection-side temperature of the discharge-side temperature sensor. A control device that controls the adjusting unit based on both detection results.

好適には、前記制御装置は、前記供給側温度センサー及び前記排出側温度センサーの検出温度の差と、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量及び比熱とに基づいて、冷却媒体が吸収した熱量を算出し、前記熱量に基づいて前記調整部を制御する。   Preferably, the control device calculates the amount of heat absorbed by the cooling medium based on a difference between the detected temperatures of the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor, and a flow rate and a specific heat of the cooling medium flowing through the plunger. Then, the adjusting unit is controlled based on the heat quantity.

好適には、前記制御装置は、算出した前記熱量に基づいて前記プランジャチップの膨張量を算出し、前記膨張量が所定の許容範囲内のときは現状の冷却量を維持するように、前記許容範囲よりも大きいときは冷却量を増加するように、前記許容範囲よりも小さいときは冷却量を減少させるように、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量、及び、前記プランジャに供給される冷却媒体の温度の少なくとも一方を前記調整部により調整させる。   Preferably, the control device calculates an expansion amount of the plunger tip based on the calculated heat amount, and when the expansion amount is within a predetermined allowable range, maintains the current cooling amount. The flow rate of the cooling medium flowing through the plunger, and the cooling medium supplied to the plunger are increased so as to increase the cooling amount when the value is larger than the range and to decrease the cooling amount when the value is smaller than the allowable range. At least one of the temperatures is adjusted by the adjusting unit.

好適には、前記供給側温度センサー及び前記排出側温度センサーの検出温度の双方の表示、又は、前記供給側温度センサーと前記排出側温度センサーの検出温度の差の表示、の少なくとも一方の表示を行う表示装置を、さらに備える。   Preferably, the display of both the detected temperature of the supply side temperature sensor and the discharge side temperature sensor, or the display of at least one of the display of the difference between the detected temperature of the supply side temperature sensor and the detected temperature of the discharge side temperature sensor. And a display device for performing the operation.

本発明の一態様に係る成形方法は、好適には、プランジャチップを有するプランジャを介して金型内に成形材料を射出するためのスリーブと、前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部に供給される冷却媒体の温度を検出する第１の温度検出ステップと、前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部から排出される冷却媒体の温度を検出する第２の温度検出ステップと、前記第１の温度検出ステップ及び前記第２の温度検出ステップの検出温度の差に基づいて、前記プランジャチップの内部を流れる冷却媒体の流量又は温度の少なくとも一方を調整する調整ステップと、を備える。   The molding method according to one aspect of the present invention preferably includes a sleeve for injecting a molding material into a mold via a plunger having a plunger tip, and cooling supplied to the inside of the plunger tip or the plunger. A first temperature detecting step of detecting a temperature of a medium, a second temperature detecting step of detecting a temperature of a cooling medium discharged from the inside of the plunger chip or the plunger, the first temperature detecting step, An adjusting step of adjusting at least one of a flow rate and a temperature of the cooling medium flowing inside the plunger tip based on a difference between the detected temperatures in the second temperature detecting step.

上記の構成又は手順によれば、プランジャの冷却量の調整に資することができる物理量をより好適に検出できる。   According to the above configuration or procedure, a physical quantity that can contribute to adjusting the cooling amount of the plunger can be detected more appropriately.

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの構成を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing a configuration of a die casting machine according to an embodiment of the present invention. 図１のダイカストマシンのプランジャの冷却に係る構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration related to cooling of a plunger of the die casting machine in FIG. 1. プランジャの冷却を制御するために制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a procedure of a process executed by the control device to control cooling of the plunger. 図４（ａ）〜図４（ｄ）はプランジャに係る温度の計測実験結果を示す図。4 (a) to 4 (d) are diagrams showing the results of temperature measurement experiments on the plunger.

（基本構成）
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、一部に断面図を含む側面図である。 (Basic configuration)
FIG. 1 is a side view, partially including a cross-sectional view, showing a configuration of a main part of a die casting machine 1 according to an embodiment of the present invention.

ダイカストマシン１は、金型１０１内に溶湯（成形材料）を射出し、その溶湯を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。なお、溶湯は、溶融状態の金属材料である。溶湯に代えて、半凝固状態の金属が用いられてもよい。金属は、例えば、アルミニウムである。   The die casting machine 1 is for producing a die cast product (molded product) by injecting a molten metal (molding material) into a mold 101 and solidifying the molten metal in the mold 101. The mold 101 includes, for example, a fixed mold 103 and a movable mold 105. The molten metal is a metal material in a molten state. Instead of the molten metal, a metal in a semi-solid state may be used. The metal is, for example, aluminum.

ダイカストマシン１は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う型締装置３と、型締めされた金型１０１の内部に溶湯を射出する射出装置５と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５（図１では移動金型１０５）から押し出す押出装置７と、これら各装置を制御するための制御装置９とを有している。   The die casting machine 1 includes, for example, a mold clamping device 3 that opens and closes the mold 101 and mold clamping, an injection device 5 that injects molten metal into the mold 101 that has been clamped, and a fixed mold 103 or The extruder 7 extrudes from the movable mold 105 (the movable mold 105 in FIG. 1), and a controller 9 for controlling each of these devices.

ダイカストマシン１において、射出装置５及び制御装置９以外の構成（例えば型締装置３及び押出装置７）は、従来の種々の構成と同様とされてよく、説明を省略する。射出装置５及び制御装置９も、その基本構成（後述する冷却に係る構成以外）については、公知の種々の構成と同様とされてよい。射出装置５及び制御装置９の基本構成は、例えば、以下のとおりである。   In the die casting machine 1, the configuration other than the injection device 5 and the control device 9 (for example, the mold clamping device 3 and the extrusion device 7) may be the same as various conventional configurations, and the description thereof will be omitted. The injection device 5 and the control device 9 may also have the same basic configuration (other than a configuration related to cooling described later) similar to various known configurations. The basic configuration of the injection device 5 and the control device 9 is, for example, as follows.

射出装置５は、例えば、金型１０１内に通じるスリーブ１１と、スリーブ１１内を摺動可能なプランジャ１３と、プランジャ１３を駆動する射出シリンダ１５とを有している。なお、射出装置５の説明において、金型１０１側を前方、その反対側を後方ということがあり、射出装置５の各部材について、金型１０１側の端部を先端、その反対側の端部を後端ということがある。   The injection device 5 has, for example, a sleeve 11 communicating with the inside of the mold 101, a plunger 13 slidable in the sleeve 11, and an injection cylinder 15 for driving the plunger 13. In the description of the injection device 5, the mold 101 side may be referred to as the front, and the opposite side may be referred to as the rear. For each member of the injection device 5, the end on the mold 101 side is the tip, and the end on the opposite side. Is sometimes called the trailing edge.

スリーブ１１は、例えば、固定金型１０３に挿通された筒状部材であり、上面には給湯口１１ａが開口している。プランジャ１３は、スリーブ１１内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ１３ａと、先端がプランジャチップ１３ａに固定されたプランジャロッド１３ｂとを有している。プランジャチップ１３ａは、例えば、概略円柱状である。プランジャロッド１３ｂは、プランジャチップ１３ａよりも径が小さく、プランジャチップ１３ａよりも長い軸状である。プランジャチップ１３ａ及びプランジャロッド１３ｂは、例えば、金属により構成されている。プランジャロッド１３ｂの後端は、カップリング１７によって射出シリンダ１５のピストンロッド１５ａの先端と連結されている。   The sleeve 11 is, for example, a tubular member inserted into the fixed mold 103, and has a hot water supply port 11a opened on the upper surface. The plunger 13 has a plunger tip 13a slidable in the front-rear direction within the sleeve 11, and a plunger rod 13b having a tip fixed to the plunger tip 13a. The plunger tip 13a is, for example, substantially cylindrical. The plunger rod 13b has a smaller diameter than the plunger tip 13a and has a shaft shape longer than the plunger tip 13a. The plunger tip 13a and the plunger rod 13b are made of, for example, metal. The rear end of the plunger rod 13b is connected to the front end of the piston rod 15a of the injection cylinder 15 by a coupling 17.

型締装置３により金型１０１が型締めされると、溶湯が給湯口１１ａからスリーブ１１内に注がれる。そして、プランジャチップ１３ａが図示の位置からスリーブ１１内を摺動する（前進する）ことにより、溶湯は金型１０１内に押し出される（射出される）。その後、金型１０１内で溶湯が凝固することにより、ダイカスト品が形成される。ダイカスト品は、型締装置３による金型１０１の型開き後又は型開きと同時に、押出装置７によって移動金型１０５から押し出される。   When the mold 101 is clamped by the mold clamping device 3, molten metal is poured into the sleeve 11 from the hot water supply port 11a. Then, when the plunger tip 13a slides (moves forward) in the sleeve 11 from the position shown in the figure, the molten metal is pushed out (injected) into the mold 101. Thereafter, the melt is solidified in the mold 101 to form a die-cast product. The die-cast product is extruded from the movable mold 105 by the extruder 7 after or simultaneously with the mold opening of the mold 101 by the mold clamping device 3.

制御装置９は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含むコンピュータによって構成されており、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより所定の制御動作を実行する。なお、制御装置９は、適宜に分割乃至は分散して構成されてよい。例えば、制御装置９は、型締装置３、射出装置５及び押出装置７毎の下位の制御装置と、この下位の制御装置間の同期を図るなどの制御を行う上位の制御装置とを含んで構成されてよい。制御装置９は、ダイカストマシン１の制御装置であるが、各装置（例えば射出装置５）に着目したときは、その装置の制御装置として捉えられてもよい。   The control device 9 includes, for example, a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and an external storage device (not shown). The CPU executes a predetermined control operation by executing a program stored in the ROM or the like. I do. Note that the control device 9 may be configured to be divided or dispersed as appropriate. For example, the control device 9 includes a lower control device for each of the mold clamping device 3, the injection device 5, and the extrusion device 7, and a higher control device that performs control such as synchronization between the lower control devices. May be configured. The control device 9 is a control device of the die casting machine 1. However, when attention is paid to each device (for example, the injection device 5), the control device 9 may be regarded as a control device of the device.

制御装置９には、例えば、画像を表示する表示装置１９と、作業者の操作を受け付ける複数のスイッチ２１（操作盤）とが接続されている。表示装置１９は、例えば、液晶表示ディスプレイ乃至は有機ＥＬディスプレイを含んだタッチパネルによって構成されている。制御装置９は、表示装置１９（タッチパネル）及びスイッチ２１からの信号に基づいて、各種の装置（３、５、７等）及び表示装置１９にこれらを制御するための制御信号を出力する。   For example, the control device 9 is connected to a display device 19 for displaying an image and a plurality of switches 21 (operation panel) for receiving an operation by an operator. The display device 19 is configured by, for example, a touch panel including a liquid crystal display or an organic EL display. The control device 9 outputs control signals to control various devices (3, 5, 7, etc.) and the display device 19 based on signals from the display device 19 (touch panel) and the switch 21.

（プランジャの冷却に係る構成）
図２は、プランジャ１３の冷却に係る構成を示す模式図である。 (Configuration related to cooling of plunger)
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration related to cooling of the plunger 13.

プランジャ１３の内部にはプランジャ流路２３が形成されている。また、ダイカストマシン１（射出装置５）は、プランジャ流路２３に冷却水を流れさせる給排装置２５を有している。プランジャ流路２３に流れ込んだ冷却水がプランジャ１３の熱を吸収し、プランジャ流路２３から流れ出ることによって、プランジャ１３は冷却される。   A plunger passage 23 is formed inside the plunger 13. Further, the die casting machine 1 (the injection device 5) has a supply / discharge device 25 for causing the cooling water to flow through the plunger flow path 23. The cooling water flowing into the plunger flow path 23 absorbs the heat of the plunger 13 and flows out of the plunger flow path 23, whereby the plunger 13 is cooled.

プランジャ流路２３は、例えば、プランジャロッド１３ｂの後端側からプランジャチップ１３ａ側へ延び、プランジャチップ１３ａを経由して、プランジャロッド１３ｂの後端側へ延びる形状である。すなわち、プランジャ流路２３は、プランジャロッド１３ｂ内をプランジャロッド１３ｂに沿って延びる流入路２３ａ及び流出路２３ｂと、プランジャチップ１３ａ内に位置するチップ経由部２３ｃと、を有している。   The plunger flow path 23 has, for example, a shape extending from the rear end side of the plunger rod 13b to the plunger tip 13a side, and extending to the rear end side of the plunger rod 13b via the plunger tip 13a. That is, the plunger flow path 23 has an inflow path 23a and an outflow path 23b extending inside the plunger rod 13b along the plunger rod 13b, and a tip passing portion 23c located in the plunger tip 13a.

流入路２３ａの後方の流路端は、プランジャ１３（プランジャロッド１３ｂ）の外部へ開口しており、流入口２３ｅを構成している。同様に、流出路２３ｂの後方の流路端は、プランジャ１３（プランジャロッド１３ｂ）の外部へ開口しており、流出口２３ｆを構成している。また、流入路２３ａ及び流出路２３ｂのプランジャチップ１３ａ側の流路端は、チップ経由部２３ｃに通じている。   The end of the flow path behind the inflow path 23a opens to the outside of the plunger 13 (plunger rod 13b), and forms an inflow port 23e. Similarly, an end of the flow path behind the outflow path 23b opens to the outside of the plunger 13 (plunger rod 13b), and forms an outlet 23f. Further, the flow path ends of the inflow path 23a and the outflow path 23b on the side of the plunger chip 13a communicate with the chip passing portion 23c.

冷却水は、給排装置２５によって流入口２３ｅに供給され、流入路２３ａ、チップ経由部２３ｃ及び流出路２３ｂを順に流れ、流出口２３ｆから給排装置２５に排出される。なお、流入路２３ａ及び流出路２３ｂは、可逆であってもよい。すなわち、流入路２３ａ及び流出路２３ｂを構成する２つの流路は、給排装置２５に接続されるときに、２つの流路のうちいずれの流路が流入路２３ａ又は流出路２３ｂであるかが決められてもよい。   The cooling water is supplied to the inflow port 23e by the supply / discharge device 25, flows sequentially through the inflow path 23a, the tip passage portion 23c, and the outflow path 23b, and is discharged from the outflow port 23f to the supply / discharge device 25. Note that the inflow channel 23a and the outflow channel 23b may be reversible. That is, when the two flow paths forming the inflow path 23a and the outflow path 23b are connected to the supply / discharge device 25, which of the two flow paths is the inflow path 23a or the outflow path 23b May be determined.

流入路２３ａ、流出路２３ｂ及びチップ経由部２３ｃの具体的な形状は、適宜に設定されてよい。流入路２３ａ及び流出路２３ｂは、互いに同一の形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。なお、流入路２３ａ及び流出路２３ｂが互いに可逆である場合も同様である。すなわち、２つの流路の形状が同一乃至は対称であることは、２つの流路が可逆であることの必要条件ではない。   The specific shapes of the inflow channel 23a, the outflow channel 23b, and the tip passage portion 23c may be appropriately set. The inflow channel 23a and the outflow channel 23b may have the same shape or different shapes. The same applies to the case where the inflow path 23a and the outflow path 23b are reversible from each other. That is, the fact that the shapes of the two flow paths are the same or symmetric is not a necessary condition that the two flow paths are reversible.

図２の例では、流入口２３ｅ及び流出口２３ｆは、プランジャロッド１３ｂの外周面に、且つ、互いに逆側（紙面上下方向）に開口している。ただし、これらは、例えば、プランジャロッド１３ｂの外周面において、所定の角度で互いに異なる向きで開口したり、プランジャロッド１３ｂの外周面において、前後方向における位置を互いにずらして互いに同一の向きで開口したり、プランジャロッド１３ｂの後端面に開口したりしてもよい。すなわち、流入口２３ｅ及び流出口２３ｆは、プランジャロッド１３ｂにおいて適宜な位置に設けられてよい。   In the example of FIG. 2, the inflow port 23e and the outflow port 23f are opened on the outer peripheral surface of the plunger rod 13b and on opposite sides (vertical direction in the drawing). However, they open, for example, in different directions at a predetermined angle on the outer peripheral surface of the plunger rod 13b, or open in the same direction on the outer peripheral surface of the plunger rod 13b by shifting their positions in the front-rear direction. Alternatively, an opening may be provided at the rear end surface of the plunger rod 13b. That is, the inflow port 23e and the outflow port 23f may be provided at appropriate positions in the plunger rod 13b.

ただし、流入口２３ｅ及び流出口２３ｆは、プランジャ１３が前進限まで移動したときに、プランジャロッド１３ｂのうち、スリーブ１１の後端から外部に露出する部分に設けられていることが好ましい。給排装置２５の、流入口２３ｅ及び流出口２３ｆに接続される部分がスリーブ１１に干渉することを避ける観点からである。なお、前進限は、究極的には射出シリンダ１５の前進限によって規定されるが、実際の成形サイクルにおいてプランジャ１３が最大限前進する位置（例えば、型開きのときの押出追従において最大限前進する位置）であってよい。   However, the inflow port 23e and the outflow port 23f are preferably provided in a portion of the plunger rod 13b that is exposed to the outside from the rear end of the sleeve 11 when the plunger 13 moves to the forward limit. This is because the portion of the supply / discharge device 25 connected to the inlet 23 e and the outlet 23 f does not interfere with the sleeve 11. Although the advance limit is ultimately defined by the advance limit of the injection cylinder 15, the position at which the plunger 13 advances to the maximum in the actual molding cycle (for example, the maximum advance in the extrusion following when the mold is opened). Position).

また、図２の例では、チップ経由部２３ｃは、比較的広い空間状に構成されている。例えば、チップ経由部２３ｃは、プランジャチップ１３ａの外形の形状と類似した形状であり、その横断面及び縦断面それぞれの面積は、流入路２３ａ及び流出路２３ｂの、流れ方向に直交する断面積の合計よりも大きくされている。ただし、例えば、チップ経由部２３ｃは、流入路２３ａ又は流出路２３ｂの、流れ方向に直交する断面積と概ね同等の断面積を有する流路状であってもよい。   Further, in the example of FIG. 2, the chip transit portion 23c is configured in a relatively wide space. For example, the tip transit portion 23c has a shape similar to the shape of the outer shape of the plunger tip 13a. Has been larger than the sum. However, for example, the tip passage portion 23c may have a flow path shape having a cross-sectional area substantially equal to a cross-sectional area of the inflow channel 23a or the outflow channel 23b orthogonal to the flow direction.

給排装置２５は、例えば、一端が流入口２３ｅに接続され、他端が流出口２３ｆに接続された給排流路２７を有している。この給排流路２７は、上述のプランジャ流路２３とともに、環状の流路を構成する。冷却水は、当該環状の流路を循環する。   The supply / discharge device 25 has, for example, a supply / discharge flow path 27 having one end connected to the inflow port 23e and the other end connected to the outflow port 23f. The supply / discharge flow path 27 forms an annular flow path together with the plunger flow path 23 described above. The cooling water circulates through the annular flow path.

給排流路２７は、例えば、流入口２３ｅに接続される供給側流路２９（第１の流路）と、流出口２３ｆに接続される排出側流路３１（第２の流路）とを含んでいる。供給側流路２９及び排出側流路３１は、例えば、ホース（可撓性の管状部材）、パイプ（非可撓性の管状部材）、若しくは、貫通孔が形成されたブロック状の部材、又は、これらのいずれか２つ以上の組み合わせによって構成されてよい。ただし、プランジャ１３の移動に追従して変形できるように、少なくとも一部はホースであることが好ましい。   The supply / discharge flow path 27 includes, for example, a supply-side flow path 29 (first flow path) connected to the inflow port 23e, and a discharge-side flow path 31 (second flow path) connected to the outflow port 23f. Contains. The supply-side flow path 29 and the discharge-side flow path 31 are, for example, a hose (a flexible tubular member), a pipe (an inflexible tubular member), or a block-like member having a through-hole formed therein, or , Or a combination of any two or more of these. However, it is preferable that at least a part is a hose so that it can be deformed following the movement of the plunger 13.

給排装置２５は、冷却水の冷却及び供給を行う冷却水供給源３２を有している。冷却水供給源３２は、例えば、給排流路２７に沿って、排出側流路３１からの水を貯留する集水箱３３、集水箱３３の水を供給側流路２９へ送出するポンプ３５、及び、供給側流路２９へ流れる水を冷却可能な冷却装置３７を有している。なお、本実施形態の説明では、冷却水供給源３２を射出装置５の一部として説明しているが、その全部又は一部は、工場の設備であってもよい。ポンプ３５と冷却装置３７との順番は逆であってもよい。   The supply / discharge device 25 has a cooling water supply source 32 that cools and supplies cooling water. The cooling water supply source 32 includes, for example, a water collection box 33 for storing water from the discharge side flow path 31 along the supply / discharge flow path 27, a pump 35 for sending water from the water collection box 33 to the supply side flow path 29, Further, a cooling device 37 capable of cooling water flowing to the supply side flow path 29 is provided. In the description of the present embodiment, the cooling water supply source 32 is described as a part of the injection device 5, but the whole or a part thereof may be a facility of a factory. The order of the pump 35 and the cooling device 37 may be reversed.

集水箱３３、ポンプ３５及び冷却装置３７の構成は、公知の種々の構成と同様とされてよい。例えば、集水箱３３は、液面が大気開放されたタンクである。ポンプ３５は、例えば、非容量式（遠心式若しくは軸流式等）又は容量式（回転式若しくは往復式等）から適宜に選択されてよいし、その送出量は固定及び可変のいずれであってもよい。   The configurations of the water collecting box 33, the pump 35, and the cooling device 37 may be similar to various known configurations. For example, the water collecting box 33 is a tank whose liquid level is open to the atmosphere. The pump 35 may be appropriately selected from, for example, a non-capacity type (a centrifugal type or an axial flow type) or a capacity type (a rotary type or a reciprocating type), and a delivery amount thereof is either fixed or variable. Is also good.

冷却装置３７は、冷却水の温度を所定の目標温度に調整できるものであってもよいし、できないものであってもよい。冷却装置３７は、例えば、給排流路２７を空冷するものであってもよいし、冷却水を散水して冷却するクーリングタワーであってもよいし、給排流路２７の水と熱交換を行う冷却媒体の圧縮、凝縮及び膨張を行うチラーであってもよい。チラーにおける凝縮は、冷却媒体を空冷するものであってもよいし、クーリングタワーからの冷却水（給排流路２７の冷却水とは別）と熱交換を行うものであってもよい。   The cooling device 37 may or may not be capable of adjusting the temperature of the cooling water to a predetermined target temperature. The cooling device 37 may be, for example, a device that air-cools the supply / discharge channel 27, a cooling tower that sprays cooling water to cool it, or performs heat exchange with water in the supply / discharge channel 27. It may be a chiller that performs compression, condensation and expansion of the cooling medium to be performed. Condensation in the chiller may be air cooling of the cooling medium, or may be heat exchange with cooling water from the cooling tower (apart from the cooling water in the supply / discharge flow path 27).

給排装置２５は、更に、プランジャ１３の冷却量を調整するために、供給側流路２９における冷却水の温度を検出する供給側温度センサー３９と、排出側流路３１における冷却水の温度を検出する排出側温度センサー４１と、プランジャ流路２３の冷却水の流量を検出する流量センサー４３と、プランジャ流路２３の冷却水の流量を調整する流量制御弁４５とを有している。   The supply / discharge device 25 further includes a supply-side temperature sensor 39 for detecting the temperature of the cooling water in the supply-side flow path 29 and a cooling-water temperature in the discharge-side flow path 31 for adjusting the cooling amount of the plunger 13. It has a discharge-side temperature sensor 41 for detecting, a flow sensor 43 for detecting a flow rate of the cooling water in the plunger flow path 23, and a flow control valve 45 for adjusting a flow rate of the cooling water in the plunger flow path 23.

供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１の構成は、公知の種々の構成とされてよい。例えば、これらのセンサーは、いわゆる接触式のものであり、より具体的には、例えば、感温素子として熱電対を有するもの、又は、感温素子としてサーミスタを有するものである。供給側温度センサー３９は、（少なくとも感温素子）が供給側流路２９に位置している。排出側温度センサー４１は、（少なくとも感温素子）が排出側流路３１に位置している。なお、温度センサーが流路に位置している、又は、設けられているというとき、好ましくは、感温素子が流路内に露出していることが好ましいが、流路内の冷却水の温度と同等の温度を検出できるのであれば、感温素子が流路内に露出していなくてもよい。   The configuration of the supply-side temperature sensor 39 and the configuration of the discharge-side temperature sensor 41 may be various known configurations. For example, these sensors are of a so-called contact type, and more specifically, for example, those having a thermocouple as a temperature-sensitive element or those having a thermistor as a temperature-sensitive element. The supply-side temperature sensor 39 has at least a temperature-sensitive element located in the supply-side flow path 29. The discharge-side temperature sensor 41 (at least a temperature-sensitive element) is located in the discharge-side channel 31. When the temperature sensor is located or provided in the flow channel, it is preferable that the temperature-sensitive element is preferably exposed in the flow channel, but the temperature of the cooling water in the flow channel is preferable. The temperature sensing element does not need to be exposed in the flow path as long as the temperature equivalent to the temperature can be detected.

流量センサー４３は、公知の種々の構成とされてよい。ただし、流量センサー４３は、流量に及ぼす影響が小さいもの（例えば電磁式のもの）であることが好ましい。流量センサー４３は、例えば、供給側流路２９又は排出側流路３１に設けられ（図２では排出側流路３１）、直接的には、その流量センサー４３が設けられた流路の流量を検出する。ただし、冷却水は、供給側流路２９、プランジャ流路２３及び排出側流路３１に満たされた状態で流れるようにその流量が制御されることから、供給側流路２９又は排出側流路３１の流量は、概ねプランジャ流路２３の流量と同等である。   The flow sensor 43 may have various known configurations. However, it is preferable that the flow rate sensor 43 has a small influence on the flow rate (for example, an electromagnetic type). The flow rate sensor 43 is provided, for example, in the supply-side flow path 29 or the discharge-side flow path 31 (the discharge-side flow path 31 in FIG. 2), and directly determines the flow rate of the flow path in which the flow rate sensor 43 is provided. To detect. However, since the flow rate of the cooling water is controlled so as to flow in a state of being filled in the supply-side flow path 29, the plunger flow path 23, and the discharge-side flow path 31, the supply-side flow path 29 or the discharge-side flow path The flow rate of 31 is substantially equal to the flow rate of the plunger flow path 23.

流量制御弁４５は、公知の種々の構成とされてよい。ただし、より正確に流量を制御する観点からは、流量制御弁４５は、圧力補償付きのもの（流量調整弁）であることが好ましく、また、開口度を無段階で調整できるサーボ弁であることが好ましい。流量制御弁４５は、例えば、供給側流路２９又は排出側流路３１に設けられ（図２では供給側流路２９）、直接的には、その流量制御弁４５が設けられた流路の流量を制御する。ただし、供給側流路２９に設けられた流量制御弁４５によって極端に流量が絞られない限り（プランジャ流路２３が冷却水で満たされない状態が生じない限り）は、いずれの流路において流量を制御しても、流量は概ね同様である。   The flow control valve 45 may have various known configurations. However, from the viewpoint of more accurately controlling the flow rate, the flow rate control valve 45 is preferably a pressure-compensated valve (flow rate control valve), and is a servo valve capable of adjusting the opening degree steplessly. Is preferred. The flow control valve 45 is provided, for example, in the supply-side flow path 29 or the discharge-side flow path 31 (the supply-side flow path 29 in FIG. 2), and directly in the flow path in which the flow control valve 45 is provided. Control the flow rate. However, unless the flow rate is extremely restricted by the flow rate control valve 45 provided in the supply-side flow path 29 (unless the plunger flow path 23 is not filled with the cooling water), the flow rate in any flow path is reduced. Even if it is controlled, the flow rate is almost the same.

（プランジャの冷却に係る動作）
（冷却量の制御）
供給側温度センサー３９によってプランジャ１３（特にプランジャチップ１３ａ）の熱を吸収する前の冷却水の温度（供給側温度Ｔ１）が検出され、排出側温度センサー４１によって、プランジャ１３の熱を吸収した後の冷却水の温度（排出側温度Ｔ２）が検出される。ここで、例えば、冷却水の流量が一定であると仮定した場合に、プランジャチップ１３ａが溶湯から吸収する熱量が相対的に大きく、ひいては、プランジャチップ１３ａの膨張量が相対的に大きい状況においては、プランジャ１３から冷却水に伝達される熱量も相対的に大きい。従って、この状況では、供給側温度と排出側温度との差（ΔＴＷ＝Ｔ２−Ｔ１）は大きい。 (Operation related to cooling of plunger)
(Control of cooling amount)
The supply-side temperature sensor 39 detects the temperature of the cooling water (supply-side temperature T 1 ) before absorbing the heat of the plunger 13 (particularly the plunger tip 13 a), and the discharge-side temperature sensor 41 absorbs the heat of the plunger 13. The temperature of the subsequent cooling water (discharge-side temperature T 2 ) is detected. Here, for example, when it is assumed that the flow rate of the cooling water is constant, the amount of heat absorbed by the plunger tip 13a from the molten metal is relatively large, and thus the amount of expansion of the plunger tip 13a is relatively large. The amount of heat transmitted from the plunger 13 to the cooling water is also relatively large. Therefore, in this situation, the difference between the supply side temperature and the discharge side temperature (ΔT W = T 2 −T 1 ) is large.

そこで、本実施形態では、供給側温度と排出側温度との差に基づいて、プランジャ１３の冷却量を制御する。例えば、温度差が相対的に大きければ冷却量を大きくし、温度差が相対的に小さければ冷却量を小さくする。冷却量の制御は、例えば、流量制御弁４５による流量制御によってなされる。すなわち、流量を大きくすることにより冷却量が大きくされ、流量を小さくすることにより冷却量が小さくされる。   Therefore, in the present embodiment, the cooling amount of the plunger 13 is controlled based on the difference between the supply side temperature and the discharge side temperature. For example, if the temperature difference is relatively large, the cooling amount is increased, and if the temperature difference is relatively small, the cooling amount is reduced. The control of the cooling amount is performed, for example, by flow control by the flow control valve 45. That is, the cooling amount is increased by increasing the flow rate, and the cooling amount is decreased by decreasing the flow rate.

より具体的には、例えば、以下のように、温度差に基づいて冷却水がプランジャ１３から吸収した熱量を算出し、その熱量に基づいて冷却量を制御する。   More specifically, for example, as described below, the amount of heat absorbed by the cooling water from the plunger 13 is calculated based on the temperature difference, and the amount of cooling is controlled based on the amount of heat.

プランジャ１３から冷却水に与えられた熱量Ｑ（Ｊ）は、以下の式により表わされる。
Ｑ＝ｍＷ×ｃＷ×ΔＴＷ （１）
ここで、ｍＷは水の質量（ｇ）、ｃＷは水の比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）、ΔＴＷは供給側温度Ｔ１と排出側温度Ｔ２との差（Ｋ）である。 The amount of heat Q (J) given to the cooling water from the plunger 13 is represented by the following equation.
Q = m W × c W × ΔT W (1)
Here, m W is the mass (g) of water, c W is the specific heat of water (J / g · K), and ΔT W is the difference (K) between the supply side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2 .

質量ｍＷは、例えば、流量センサー４３の検出流量ｑ（ｃｍ３／ｓ）に基づいて算出される。例えば、１回の成形サイクルに必要な時間長さ（サイクルタイム）以下の時間長さで、適宜に所定の算定時間ＴＬを設定し、また、冷却水においては１ｃｍ３＝１ｇであると仮定し、ｍＷ＝ｑ×ＴＬにより算出してよい。 The mass mW is calculated based on, for example, the detected flow rate q (cm 3 / s) of the flow rate sensor 43. For example, it is assumed that a predetermined calculation time TL is appropriately set to a time length equal to or less than a time length (cycle time) required for one molding cycle, and that 1 cm 3 = 1 g in cooling water. Then, it may be calculated by m W = q × TL .

なお、後述する計測実験において示すように、１回の成形サイクル内で流量ｑ及び温度差ΔＴＷは変動する。従って、（１）式の流量ｑ及び温度差ΔＴＷは、例えば、算定時間ＴＬにおける平均値とされてよい。また、より正確に熱量Ｑを算出したい場合においては、ｑ×ｃＷ×ΔＴＷを算定時間ＴＬに亘って積分してもよい。 Incidentally, as shown in later-described measurement experiment, the flow rate q, and the temperature difference [Delta] T W within a single molding cycle varies. Therefore, the flow rate q and the temperature difference ΔT W in the equation (1) may be, for example, average values in the calculation time TL . Further, in a case to be calculated more accurately quantity Q may be integrated over a q × c W × ΔT W in the calculation time T L.

プランジャ１３において、溶湯との熱交換及び冷却水との熱交換に支配的なのは、プランジャチップ１３ａである。プランジャチップ１３ａは、溶湯から吸熱しつつ冷却水に放熱するが、簡単のために、溶湯から吸熱して第１温度になった後、上記の熱量Ｑだけ冷却水に放熱して第２温度になったと考える。   In the plunger 13, what is dominant in heat exchange with the molten metal and heat exchange with the cooling water is the plunger tip 13a. The plunger tip 13a radiates heat to the cooling water while absorbing heat from the molten metal. I think it has become.

そうすると、第１温度と第２温度との差ΔＴＰ（Ｋ）は、以下の式によって表わされる。
ΔＴＰ＝Ｑ／（ｍＰ×ｃＰ） （２）
ここで、ｍＰはプランジャチップ１３ａの質量（ｇ）、ｃＰはプランジャチップ１３ａの比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）である。 Then, the difference ΔT P (K) between the first temperature and the second temperature is represented by the following equation.
ΔT P = Q / (m P × c P ) (2)
Here, m P is the mass (g) of the plunger tip 13a, and c P is the specific heat (J / g · K) of the plunger tip 13a.

そして、この温度差ΔＴＰを用いて、第１温度から第２温度になったときのプランジャチップ１３ａの直径の変化量ΔＤ（ｃｍ）は、以下の式によって表わされる。
ΔＤ＝α×Ｄ×ΔＴＰ （３）
ここで、αはプランジャチップ１３ａの線膨張係数（１／Ｋ）、Ｄはプランジャチップ１３ａの直径（ｃｍ）である。 Then, the temperature difference with a [Delta] T P, the amount of change in the diameter of the plunger tip 13a when it becomes the first temperature to a second temperature [Delta] D (cm) is represented by the following equation.
ΔD = α × D × ΔT P (3)
Here, α is the linear expansion coefficient (1 / K) of the plunger tip 13a, and D is the diameter (cm) of the plunger tip 13a.

ここで、後述する計測実験に示すように、流量ｑ及び供給側温度を一定とした状態で、成形サイクルを繰り返すと、排出側温度は安定する（温度差ΔＴＷは安定する）。すなわち、溶湯がプランジャチップ１３ａに付与する熱量と、プランジャチップ１３ａが冷却水に付与する熱量とは均衡する。従って、上記の変化量ΔＤは、プランジャチップ１３ａが溶湯から熱を受けたときの膨張量とみなすことができる。 Here, as shown in a measurement experiment described later, when the molding cycle is repeated with the flow rate q and the supply side temperature kept constant, the discharge side temperature is stabilized (the temperature difference ΔT W is stabilized). That is, the amount of heat that the molten metal gives to the plunger tip 13a and the amount of heat that the plunger tip 13a gives to the cooling water are balanced. Therefore, the above-mentioned change amount ΔD can be regarded as an expansion amount when the plunger tip 13a receives heat from the molten metal.

従って、例えば、膨張量ΔＤが、所定の許容範囲（その上限値）よりも大きくなるのであれば、かじりが生じるおそれがあることから、冷却量を増加する。また、膨張量ΔＤが、所定の許容範囲（その下限値）よりも小さくなるのであれば、プランジャチップ１３ａとスリーブ１１との隙間から溶湯が後方へ漏れることによって、やはりかじりが生じるおそれがあることから、冷却量を減少する。また、膨張量ΔＤが許容範囲内に収まるのであれば、現状の冷却量を維持する。このようにすることにより、好適に冷却量を制御できる。   Therefore, for example, if the expansion amount ΔD is larger than a predetermined allowable range (the upper limit thereof), the cooling amount is increased because galling may occur. If the expansion amount ΔD is smaller than a predetermined allowable range (its lower limit value), the molten metal may leak backward from the gap between the plunger tip 13a and the sleeve 11, thereby possibly causing galling. From, the amount of cooling is reduced. If the expansion amount ΔD falls within the allowable range, the current cooling amount is maintained. By doing so, the cooling amount can be suitably controlled.

ただし、上記のように、ΔＴＰは、プランジャチップ１３ａが溶湯から吸熱して第１温度になった後、冷却水に放熱して第２温度になったと仮定したものである。また、実際には、プランジャチップ１３ａのうち特に高温になるのは表面付近である。また、プランジャチップ１３ａは、内部にチップ経由部２３ｃが形成されているなど、完全な円柱形状をしているわけではない。また、プランジャロッド１３ｂも冷却水の温度に影響する。 However, as mentioned above, [Delta] T P, after the plunger tip 13a has reached the first temperature by absorbing heat from the molten metal is obtained by assuming that becomes the second temperature by releasing heat to the cooling water. Actually, the temperature of the plunger tip 13a that becomes particularly high is near the surface. Further, the plunger tip 13a does not have a complete columnar shape, for example, a tip via portion 23c is formed inside. The plunger rod 13b also affects the temperature of the cooling water.

そこで、プランジャチップ１３ａの直径の膨張量ΔＤに補正係数を乗じた、又は、補正定数を加算した値を、膨張量ΔＤ′とし、この膨張量ΔＤ′に基づいて、冷却量の制御を行う。例えば、膨張量ΔＤ′は以下の式で表わされる。
ΔＤ′＝ΔＤ×Ｃａ （４）
ここで、Ｃａは、補正係数である。補正係数Ｃａは、例えば、実験等に基づいて求められてよい。 Therefore, a value obtained by multiplying the expansion amount ΔD of the diameter of the plunger tip 13a by a correction coefficient or adding a correction constant is defined as the expansion amount ΔD ′, and the cooling amount is controlled based on the expansion amount ΔD ′. For example, the expansion amount ΔD ′ is represented by the following equation.
ΔD ′ = ΔD × Ca (4)
Here, Ca is a correction coefficient. The correction coefficient Ca may be obtained based on, for example, an experiment.

なお、上記の例では、補正係数Ｃａは、種々の補正要因に対応した、いわば大雑把なものとなっているが、補正要因毎に補正係数又は補正定数を用意し、（１）〜（４）式までの計算途中に適宜に組み込んでもよい。別の観点では、補正した熱量Ｑを算出したり、補正した温度差ＴＰを算出したりしてもよい。この場合、例えば、鋳造条件の変更等によって変化した補正要因についてのみ補正係数等を求めればよい。 In the above example, although the correction coefficient Ca is roughly equivalent to various correction factors, a correction coefficient or a correction constant is prepared for each correction factor, and (1) to (4) It may be incorporated as needed during the calculation up to the formula. In another aspect, or to calculate a corrected amount of heat Q, may or calculated corrected temperature difference T P. In this case, for example, a correction coefficient or the like may be obtained only for a correction factor that has changed due to a change in casting conditions or the like.

図３は、上述した冷却量の制御を実現するために、制御装置９が実行する冷却制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、複数回繰り返される成形サイクルの開始時に開始される。   FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a cooling control process executed by the control device 9 in order to realize the above-described control of the cooling amount. This process is started, for example, at the start of a molding cycle that is repeated a plurality of times.

ステップＳＴ１では、制御装置９は、上述した算定時間ＴＬの開始時期が到来したか否か判定し、到来するまで待機し、到来したと判定したときは、ステップＳＴ２に進む。なお、算定時間ＴＬの開始時点及びその長さ（又は終了時点）は、例えば、ダイカストマシン１の製造者又は作業者（ユーザ）により、予め制御装置９に設定されている。 In step ST1, the control device 9 determines whether or not the start time of the above-described calculation time TL has arrived, waits until it arrives, and when it is determined that it has arrived, proceeds to step ST2. The start time and the length (or end time) of the calculation time TL are set in the control device 9 in advance by, for example, the manufacturer or the operator (user) of the die casting machine 1.

ステップＳＴ２では、制御装置９は、流量センサー４３、供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１による、流量ｑ、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２の計測を開始する。なお、ここでいう計測開始は、例えば、これらのセンサーによる検出信号の出力開始であってもよいし、既に出力が開始されている検出信号からのサンプリング開始であってもよい。 At step ST2, the control device 9, a flow sensor 43, according to the supply-side temperature sensor 39 and the discharge-side temperature sensor 41, the flow rate q, starts measuring the supply temperature T 1 and the discharge side temperature T 2. Note that the measurement start here may be, for example, the start of output of a detection signal by these sensors, or the start of sampling from a detection signal whose output has already been started.

ステップＳＴ３では、制御装置９は、算定時間ＴＬの終了時期が到来したか否か判定し、到来するまで流量ｑ、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２の計測を継続し、到来したと判定したときは、ステップＳＴ４に進む。 At step ST3, the control unit 9, end timing of the calculation time T L is determined whether or not the arrival, the flow rate q until arriving to continue the measurement of the supply-side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2, and arrives When the determination is made, the process proceeds to step ST4.

ステップＳＴ４では、制御装置９は、流量ｑ、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２の計測を終了する。なお、計測終了は、計測開始と同様に、検出信号の出力終了であってもよいし、その後も継続して出力される検出信号からのサンプリング終了であってもよい。 In step ST4, the control unit 9, the flow rate q, and ends the measurement of the supply-side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2. The end of the measurement may be the end of the output of the detection signal, similarly to the start of the measurement, or may be the end of the sampling from the detection signal continuously output thereafter.

ステップＳＴ５では、制御装置９は、ステップＳＴ２からＳＴ３までの間に計測した流量ｑ、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２を用いて、（１）式により熱量Ｑを算出する。既に述べたように、（１）式に相当する積分が行われてもよい。なお、比熱ｃＷは、ダイカストマシン１の製造者又は作業者により、予め制御装置９に設定されている。 In step ST5, the control unit 9, the flow rate q as measured between the steps ST2 to ST3, using the supply-side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2, to calculate the heat quantity Q by (1). As already described, the integration corresponding to the equation (1) may be performed. Incidentally, the specific heat c W is the manufacturer or operator of the die casting machine 1, are set in advance in the control unit 9.

ステップＳＴ６では、制御装置９は、ステップＳＴ５で算出した熱量Ｑを用いて、（２）式〜（４）式により膨張量ΔＤ′（指標値）を算出する。なお、質量ｍＰ、比熱ｃＰ、線膨張係数α、直径Ｄは、例えば、ダイカストマシン１の製造者又は作業者により、予め制御装置９に設定されている。 In step ST6, the control device 9 calculates the expansion amount ΔD '(index value) from the equations (2) to (4) using the heat quantity Q calculated in step ST5. The mass m P , the specific heat c P , the coefficient of linear expansion α, and the diameter D are set in the control device 9 in advance by, for example, a manufacturer or an operator of the die casting machine 1.

なお、図３の例では、熱量Ｑの算出と膨張量ΔＤ′の算出とを分けているが、実際には、（１）式〜（４）式が１つの式に纏められて、流量ｑ、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２から直接に膨張量ΔＤ′が算出されてもよいし、逆に、より細分化された式によって膨張量ΔＤ′が算出されてもよい。 In the example of FIG. 3, the calculation of the heat amount Q and the calculation of the expansion amount ΔD ′ are separated. However, actually, the expressions (1) to (4) are combined into one expression, and the flow rate q , 'may be calculated, on the contrary, the expansion amount ΔD by a more granular expression' directly to the expansion amount ΔD from the supply side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2 may be calculated.

ステップＳＴ７では、制御装置９は、ステップＳＴ６で算出した膨張量ΔＤ′が許容範囲の上限値よりも大きいか否か判定し、大きいと判定したときは、ステップＳＴ８に進み、大きくないと判定したときは、ステップＳＴ９に進む。   In step ST7, the control device 9 determines whether or not the expansion amount ΔD ′ calculated in step ST6 is larger than the upper limit value of the allowable range. If it is determined that the expansion amount ΔD 'is larger, the process proceeds to step ST8 and determines that it is not large. If so, the process proceeds to step ST9.

ステップＳＴ８では、制御装置９は、プランジャ流路２３を流れる冷却水の流量を増加させるように流量制御弁４５を制御する。制御装置９は、ステップＳＴ８の後、制御装置９は、ステップＳＴ１１に進む。   In step ST8, the control device 9 controls the flow control valve 45 so as to increase the flow rate of the cooling water flowing through the plunger flow path 23. After step ST8, control device 9 proceeds to step ST11.

ステップＳＴ９では、制御装置９は、ステップＳＴ６で算出した膨張量ΔＤ′が許容範囲の下限値よりも小さいか否か判定し、小さいと判定したときは、ステップＳＴ１０に進み、小さくないと判定したときは、ステップＳＴ１１に進む。   In step ST9, the control device 9 determines whether or not the expansion amount ΔD ′ calculated in step ST6 is smaller than the lower limit value of the allowable range. If it is determined that the expansion amount ΔD ′ is smaller, the control device 9 proceeds to step ST10 and determines that it is not smaller. At this time, the process proceeds to step ST11.

ステップＳＴ１０では、制御装置９は、プランジャ流路２３を流れる冷却水の流量を減少させるように流量制御弁４５を制御する。制御装置９は、ステップＳＴ１０の後、制御装置９は、ステップＳＴ１１に進む。   In step ST10, the control device 9 controls the flow control valve 45 so as to decrease the flow rate of the cooling water flowing through the plunger flow path 23. After step ST10, control device 9 proceeds to step ST11.

ステップＳＴ１１では、制御装置９は、冷却制御の終了条件が満たされたか否か判定する。終了条件は、例えば、成形サイクルの繰り返しが停止されたことなどである。そして、制御装置９は、終了条件が満たされていないと判定したときは、ステップＳＴ１に排出側、満たされたと判定したときは処理を終了する。   In step ST11, the control device 9 determines whether or not the condition for terminating the cooling control is satisfied. The termination condition is, for example, that the repetition of the molding cycle is stopped. Then, when the control device 9 determines that the termination condition is not satisfied, the process proceeds to step ST1 on the discharge side, and when it is determined that the termination condition is satisfied, the process ends.

なお、ステップＳＴ７及びＳＴ９で否判定がなされ、ステップＳＴ１１を経由して、ステップＳＴ１に戻ったときは、ステップＳＴ８及びＳＴ１０のいずれも実行されないから、冷却水の流量は、現状が維持されることになる。   In addition, when a negative determination is made in steps ST7 and ST9, and when returning to step ST1 via step ST11, neither step ST8 nor ST10 is executed, the flow rate of the cooling water must be maintained as it is. become.

また、算定時間ＴＬは、サイクルタイム以下の時間長さで設定され、その開始時点は、サイクルタイム内の１時点であるから、ステップＳＴ１〜ＳＴ４により、成形サイクル毎に、流量、供給側温度及び排出側温度が計測される。 Further, the calculation time TL is set with a time length equal to or shorter than the cycle time, and the start time is one time point within the cycle time. And the discharge side temperature is measured.

ステップＳＴ８及びＳＴ１０において、流量を増減させるときに、その流量の変化量は、適宜に設定されてよい。例えば、変化量は、指標値と許容範囲（その上限値又は下限値）との差に比例してもよいし、前記の差に関わらずに、一定の量であってもよい。なお、比例係数若しくは一定量は、ダイカストマシン１の製造者及び作業者のいずれが設定してもよい。   When the flow rate is increased or decreased in steps ST8 and ST10, the amount of change in the flow rate may be appropriately set. For example, the amount of change may be proportional to the difference between the index value and the allowable range (the upper limit or lower limit), or may be a constant amount regardless of the difference. Note that the proportional coefficient or the fixed amount may be set by either the manufacturer or the operator of the die casting machine 1.

上記では、ステップＳＴ１〜ＳＴ１０が成形サイクル毎に繰り返されるものとして説明した。しかし、ステップＳＴ７〜ＳＴ１０は、所定回数の成形サイクル毎に行うようにしてもよい。例えば、ステップＳＴ６で算出した指標値について、所定回数の成形サイクルの平均値を求め、その平均値に基づいてステップＳＴ７〜ＳＴ１０を実行してもよい。また、ステップＳＴ７〜ＳＴ１０を成形サイクル毎に行うものの、その判定の基になる指標値を、それまでの所定回数の成形サイクルの平均値としたりしてもよい。このようにすることにより、冷却量の調整量が温度差ＴＷの変化に対して過敏に反応して制御が発散するおそれが低減される。 In the above, steps ST1 to ST10 have been described as being repeated for each molding cycle. However, steps ST7 to ST10 may be performed every predetermined number of molding cycles. For example, with respect to the index value calculated in step ST6, an average value of a predetermined number of molding cycles may be obtained, and steps ST7 to ST10 may be executed based on the average value. Further, although steps ST7 to ST10 are performed for each molding cycle, the index value serving as the basis for the determination may be an average value of a predetermined number of molding cycles. By doing so, the reaction to control hypersensitivity possibility of divergence is reduced with respect to the change of the adjustment amount is the temperature difference T W of cooling amount.

（冷却量の表示）
上記の冷却量の制御に代えて、又は、加えて、制御装置９は、供給側温度Ｔ１及び排出側温度Ｔ２の双方、及び／又は、その温度差ＴＷを表示装置１９に表示させる。これにより、例えば、作業者は、温度差ＴＷに基づいて、流量制御弁４５の開口度等を調整し、冷却量を適切なものとすることができる。 (Display of cooling amount)
Instead of the control of the amount of cooling, or in addition, the control unit 9, both the supply-side temperature T 1 and the discharge side temperature T 2, and / or causes the display device 19 and the temperature difference T W . Thereby, for example, the operator can adjust the opening degree and the like of the flow control valve 45 based on the temperature difference TW , and can make the cooling amount appropriate.

なお、温度及び／又は温度差の表示時期は、計測時期からずれたサイクル中の適宜な時期とされてもよいし、計測と同時とされてもよい（リアルタイムで表示されてもよい）。また、表示態様は、文字でも図形でもよく、好ましくは、後述する図４（ｂ）〜図４（ｄ）のように、時間を横軸、温度を縦軸として、温度及び／又は温度差がリアルタイムで表示されることが好ましい。   The display time of the temperature and / or the temperature difference may be an appropriate time in the cycle shifted from the measurement time, or may be simultaneous with the measurement (may be displayed in real time). The display mode may be a character or a graphic. Preferably, as shown in FIGS. 4 (b) to 4 (d) described later, the time and / or the temperature difference are represented by the time on the horizontal axis and the temperature on the vertical axis. Preferably, it is displayed in real time.

作業者による冷却量の調整は、調整部（流量制御弁４５等）に対して直接的に人力で行うものであってもよいし、スイッチ２１等の操作部に対する操作によって行うものであってもよい。   The adjustment of the cooling amount by the operator may be performed directly by a human operator on the adjustment unit (the flow control valve 45 or the like) or may be performed by operating the operation unit such as the switch 21. Good.

以上のとおり、本実施形態に係るダイカストマシン１の射出装置５は、金型１０１内に通じるスリーブ１１内の溶湯を、スリーブ１１内を摺動するプランジャチップ１３ａを有するプランジャ１３によって金型１０１内へ押し出す射出装置であって、プランジャチップ１３ａの内部へ流れ込む冷却水の温度を検出する供給側温度センサー３９と、プランジャチップ１３ａの内部から流れ出る冷却水の温度を検出する排出側温度センサー４１と、を有している。   As described above, the injection device 5 of the die casting machine 1 according to the present embodiment uses the plunger 13 having the plunger tip 13a that slides inside the sleeve 11 to melt the molten metal in the sleeve 11 that leads into the mold 101. A supply-side temperature sensor 39 for detecting the temperature of the cooling water flowing into the plunger chip 13a, a discharge-side temperature sensor 41 for detecting the temperature of the cooling water flowing from the inside of the plunger chip 13a, have.

従って、供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１の検出した温度の差ΔＴＷに基づいて、冷却量を制御することができる。さらに、例えば、プランジャチップ１３ａの温度を直接検出する態様に比較して、温度センサーが高温に晒されるおそれが低い。従って、温度センサーとして、耐熱性の低いものを選択することができる。また、例えば、後述する計測実験にて示すように、プランジャチップ１３ａの温度は、その測定位置によって値が大きく変化する。その結果、例えば、測定位置が変化すると、それまでの経験乃至はデータを利用することが困難になる。これに比較して、本実施形態では、測定位置による温度の変化は、プランジャチップ１３ａよりも後方の位置での測定である限り、あまり生じない。その結果、例えば、測定位置が変化しても、それまでの経験乃至はデータを利用することが容易である。別の観点では、温度センサーの取り付け位置の自由度が高い。 Therefore, the cooling amount can be controlled based on the difference ΔT W between the temperatures detected by the supply-side temperature sensor 39 and the discharge-side temperature sensor 41. Further, for example, as compared with a mode in which the temperature of the plunger chip 13a is directly detected, the possibility that the temperature sensor is exposed to a high temperature is low. Therefore, a temperature sensor having low heat resistance can be selected. Further, for example, as shown in a measurement experiment described later, the value of the temperature of the plunger tip 13a greatly changes depending on the measurement position. As a result, for example, when the measurement position changes, it becomes difficult to use the experience or data until then. In contrast, in the present embodiment, a change in temperature depending on the measurement position does not occur so far as the measurement is performed at a position behind the plunger tip 13a. As a result, for example, even if the measurement position changes, it is easy to use the experience or data so far. From another viewpoint, the degree of freedom of the mounting position of the temperature sensor is high.

また、本実施形態では、ダイカストマシン１の射出装置５は、金型１０１内に通じるスリーブ１１内の溶湯をプランジャ１３によって金型１０１内へ押し出す射出装置であって、プランジャ１３に冷却水を供給可能な供給側流路２９と、プランジャ１３からの冷却水を排出可能な排出側流路３１と、供給側流路２９に設けられた供給側温度センサー３９と、排出側流路３１に設けられた排出側温度センサー４１と、を有している。   Further, in the present embodiment, the injection device 5 of the die casting machine 1 is an injection device that pushes the molten metal in the sleeve 11 communicating with the mold 101 into the mold 101 by the plunger 13, and supplies cooling water to the plunger 13. A supply side flow path 29, a discharge side flow path 31 capable of discharging the cooling water from the plunger 13, a supply side temperature sensor 39 provided in the supply side flow path 29, and a discharge side flow path 31 provided in the discharge side flow path 31. And a discharge-side temperature sensor 41.

従って、例えば、消耗品であるプランジャ１３を交換しても、温度センサーを交換したり、取り付け直したりする必要はない。その結果、プランジャ１３に温度センサーを設ける態様に比較して、長期的な観点においてコストを低減することができる。   Therefore, for example, even if the consumable plunger 13 is replaced, there is no need to replace or reattach the temperature sensor. As a result, the cost can be reduced from a long-term viewpoint as compared with a mode in which the plunger 13 is provided with a temperature sensor.

また、本実施形態では、射出装置５は、プランジャ１３を流れる冷却水の流量を調整可能な流量制御弁４５と、供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１の検出温度の双方の検出結果に基づいて流量制御弁４５を制御する制御装置９とを有している。   Further, in the present embodiment, the injection device 5 outputs the flow rate control valve 45 capable of adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the plunger 13 and the detection results of both the detection temperatures of the supply temperature sensor 39 and the discharge temperature sensor 41. And a control device 9 for controlling the flow control valve 45 based on the control information.

従って、例えば、供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１の検出温度に基づく冷却量の制御を自動的に行うことができる。また、例えば、１サイクル毎に冷却量を制御するなど、ダイカストマシン１若しくはその周囲の温度変化等に起因するプランジャチップ１３ａの温度変化に即座に対応することができる。   Therefore, for example, the cooling amount can be automatically controlled based on the temperatures detected by the supply-side temperature sensor 39 and the discharge-side temperature sensor 41. Further, for example, by controlling the cooling amount for each cycle, it is possible to immediately respond to a temperature change of the plunger chip 13a caused by a temperature change of the die casting machine 1 or its surroundings.

また、本実施形態では、制御装置９は、供給側温度センサー３９及び排出側温度センサー４１の検出温度の差ΔＴＷと、プランジャ１３を流れる冷却水の流量ｑ及び比熱ｃＷとに基づいて、冷却水が吸収した熱量Ｑ（別の観点では温度差ΔＴＷと流量ｑとの積に比例する値）を算出し、その熱量Ｑに基づいて流量制御弁４５を制御する。 Further, in the present embodiment, the control device 9 determines the difference ΔT W between the temperatures detected by the supply-side temperature sensor 39 and the discharge-side temperature sensor 41, the flow rate q of the cooling water flowing through the plunger 13, and the specific heat c W. heat the coolant has absorbed Q (in another aspect a value proportional to the product of the temperature difference [Delta] T W and the flow rate q) is calculated, to control the flow rate control valve 45 based on the heat quantity Q.

従って、例えば、冷却水の温度だけでなく、冷却水の流量ｑを踏まえて、より正確にプランジャチップ１３ａの熱に係る状態を把握することができ、かじりの発生をより確実に低減することができる。具体的には、例えば、温度差ΔＴＷのみに基づく制御では、何らかの要因によって冷却水の流量が少なく、それにより温度差ΔＴＷが大きいときに、誤って更に流量を少なくしてしまうおそれがある。しかし、温度差ΔＴＷだけでなく、流量ｑも用いることにより（熱量Ｑを算出することにより）、そのような不都合を解消できる。 Therefore, for example, based on not only the temperature of the cooling water but also the flow rate q of the cooling water, it is possible to more accurately grasp the state related to the heat of the plunger tip 13a, and it is possible to more reliably reduce the occurrence of galling. it can. Specifically, for example, in control based only on the temperature difference [Delta] T W is less flow rate of the cooling water for some reason, whereby when the temperature difference [Delta] T W is large, which may result in less further flow accidentally . However, such inconvenience can be solved by using not only the temperature difference ΔT W but also the flow rate q (by calculating the heat quantity Q).

また、本実施形態では、制御装置９は、算出した熱量Ｑに基づいて算出したプランジャチップ１３ａの膨張量が、所定の許容範囲内のときは現状の冷却量を維持するように、許容範囲よりも大きいときは冷却量を増加するように、許容範囲よりも小さいときは冷却量を減少させるように、流量制御弁４５に冷却水の流量を調整させる。   Further, in the present embodiment, when the expansion amount of the plunger tip 13a calculated based on the calculated heat amount Q is within a predetermined allowable range, the control device 9 maintains the current cooling amount so as to maintain the current cooling amount. The flow control valve 45 is caused to adjust the flow rate of the cooling water so that the cooling amount is increased when the value is larger than the predetermined value, and is decreased when the value is smaller than the allowable range.

従って、例えば、制御に係る最終的な判定は、温度差や熱量ではなく、かじりに直接に影響を及ぼす膨張量によってなされることになる。その結果、かじりの発生をより確実に低減することができる。また、例えば、許容範囲内であるときは現状を維持することから、スリーブ１１に注がれた溶湯の量若しくは温度の変動（誤差）、又は、ダイカストマシン１若しくはその周囲の温度変化等に過剰に反応するおそれが低減される。   Therefore, for example, the final determination relating to the control is made not based on the temperature difference or the amount of heat but on the amount of expansion that directly affects galling. As a result, the occurrence of galling can be reduced more reliably. Further, for example, when the temperature is within the allowable range, the current condition is maintained, so that the amount or the temperature of the molten metal poured into the sleeve 11 fluctuates (error) or the temperature of the die casting machine 1 or its surrounding changes in temperature. The risk of reacting with

また、本実施形態に係る射出装置５によって、本実施形態に係る成形方法が実現される。当該成形方法は、金型１０１内に通じるスリーブ１１内の溶湯を、スリーブ１１内を摺動するプランジャチップ１３ａを有するプランジャ１３によって金型１０１内へ押し出して、ダイカスト品を製造する成形方法であって、プランジャチップ１３ａの内部へ流れる冷却水の温度を検出する第１の温度検出ステップ（ステップＳＴ２〜ＳＴ４における供給側温度センサー３９による計測）と、プランジャチップ１３ａの内部から流れる冷却水の温度を検出する第２の温度検出ステップ（ステップＳＴ２〜ＳＴ４における排出側温度センサー４１による計測）と、第１の温度検出ステップ及び第２の温度検出ステップの検出温度の差に基づいて、プランジャチップ１３ａの内部を流れる冷却媒体の流量を調整する調整ステップ（ステップＳＴ５〜ＳＴ１０）と、を有している。   Further, the molding method according to the present embodiment is realized by the injection device 5 according to the present embodiment. This molding method is a molding method in which the molten metal in the sleeve 11 communicating with the mold 101 is extruded into the mold 101 by the plunger 13 having the plunger tip 13a that slides in the sleeve 11 to produce a die-cast product. A first temperature detection step (measurement by the supply-side temperature sensor 39 in steps ST2 to ST4) for detecting the temperature of the cooling water flowing into the plunger chip 13a, and the temperature of the cooling water flowing from the inside of the plunger chip 13a. Based on a second temperature detection step to be detected (measured by the discharge side temperature sensor 41 in steps ST2 to ST4) and a difference between the detected temperatures in the first temperature detection step and the second temperature detection step, the plunger chip 13a is detected. Adjusting step of adjusting the flow rate of the cooling medium flowing inside (step ST5) Has ST10 and), the.

（計測実験）
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、実施形態と同様のダイカストマシンにおいて、プランジャ１３に係る温度（供給側温度及び排出側温度等）の計測実験結果を示す図である。 (Measurement experiment)
FIG. 4A to FIG. 4D are diagrams illustrating the results of measurement experiments of the temperatures (supply-side temperature, discharge-side temperature, and the like) related to the plunger 13 in the same die casting machine as the embodiment.

この計測実験においては、溶湯の温度は６８０℃であり、プランジャチップ１３ａの直径は７０ｍｍであり、スリーブ充填率は３０％であった。また、温度を計測するショット数（成形サイクル数）は２０回とした。冷却水の流量ｑは、０（ｌ／ｓ）、３．０（ｌ／ｓ）、５．０（ｌ／ｓ）、８．５（ｌ／ｓ）の４ケースとした。プランジャの速度は、低速射出のみのケースと、低速射出、高速射出及び増圧を行うケースとの２ケースとした。ただし、両者は巨視的には同様の結果であったので、以下では、前者の速度のケースの計測結果のみを示す。   In this measurement experiment, the temperature of the molten metal was 680 ° C., the diameter of the plunger tip 13a was 70 mm, and the filling rate of the sleeve was 30%. The number of shots for measuring the temperature (the number of molding cycles) was set to 20 times. The flow rate q of the cooling water was set to four cases of 0 (l / s), 3.0 (l / s), 5.0 (l / s), and 8.5 (l / s). The plunger speed was set to two cases: a case of low-speed injection only, and a case of low-speed injection, high-speed injection and pressure increase. However, since both were macroscopically similar, the following shows only the measurement results in the former speed case.

図４（ａ）は、実施形態とは異なり、サーモカメラによって、押出追従のときにプランジャ１３の温度を計測した結果を示している。横軸は、冷却水の流量ｑ（ｌ／ｓ）を示し、縦軸は、温度Ｔ（℃）を示している。   FIG. 4A shows a result of measuring the temperature of the plunger 13 during the extrusion following by a thermo camera, which is different from the embodiment. The horizontal axis indicates the flow rate q (l / s) of the cooling water, and the vertical axis indicates the temperature T (° C.).

線Ｌ１は、チップ中央における２０ショットの最大値を示している。線Ｌ２は、チップ中央における２０ショットの最小値を示している。線Ｌ３は、チップ側面における２０ショットの最大値を示している。線Ｌ４は、チップ側面における２０ショットの最小値を示している。線Ｌ５は、これらの平均値を示している。   Line L1 indicates the maximum value of 20 shots at the center of the chip. Line L2 indicates the minimum value of 20 shots at the center of the chip. Line L3 indicates the maximum value of 20 shots on the chip side surface. Line L4 indicates the minimum value of 20 shots on the side surface of the chip. Line L5 shows the average value of these.

この図に示すように、プランジャチップ１３ａの温度は、１００℃を超える比較的高い温度となっている。すなわち、熱電対若しくはサーミスタ等の接触式の温度センサーを用いる場合においては、耐熱性が高いセンサーが必要である。   As shown in this figure, the temperature of the plunger tip 13a is a relatively high temperature exceeding 100 ° C. That is, when a contact-type temperature sensor such as a thermocouple or a thermistor is used, a sensor having high heat resistance is required.

また、プランジャチップ１３ａの温度は、測定位置によってばらつきが大きく、また、冷却水の流量を変化させたときの変化の態様も測定位置によって大きく相違する。すなわち、プランジャチップ１３ａの温度に基づく流量制御では、一貫性を確保することが困難である。   Further, the temperature of the plunger tip 13a greatly varies depending on the measurement position, and the manner of change when the flow rate of the cooling water is changed also greatly differs depending on the measurement position. That is, it is difficult to ensure consistency in the flow rate control based on the temperature of the plunger tip 13a.

図４（ｂ）〜図４（ｄ）は、実施形態と同様に、供給側温度及び排出側温度を計測した結果を示している。横軸は、時間ｔ（ｓ）を示し、縦軸は、温度Ｔ（℃）を示している。   4B to 4D show the results of measuring the supply-side temperature and the discharge-side temperature as in the embodiment. The horizontal axis indicates time t (s), and the vertical axis indicates temperature T (° C.).

なお、図４（ａ）を参照して説明した、サーモカメラによる温度計測では、その計測時期が押出追従のときのような時期に限定されることから、図４（ｂ）〜図４（ｄ）のような時系列では温度変化を示していない。このように、計測時期が限られないことも、本実施形態の計測方法の利点の一つである。   In the temperature measurement by the thermo camera described with reference to FIG. 4A, since the measurement time is limited to a time such as the time of the extrusion follow-up, FIGS. 4B to 4D. Time series such as ()) do not show temperature changes. Thus, the fact that the measurement time is not limited is also one of the advantages of the measurement method of the present embodiment.

図４（ｂ）〜図４（ｄ）はそれぞれ、冷却水の流量が８．５（ｌ／ｓ）、５．０（ｌ／ｓ）及び３．０（ｌ／ｓ）のケースに対応している。なお、当然に、図４（ａ）とは異なり、冷却水の流量が０（ｌ／ｓ）では、計測はできない。各図において、線Ｌ１１は、供給側温度を示し、線Ｌ１２は、排出側温度を示している。   4 (b) to 4 (d) correspond to cases where the flow rate of the cooling water is 8.5 (l / s), 5.0 (l / s) and 3.0 (l / s), respectively. ing. Naturally, unlike FIG. 4A, measurement cannot be performed when the flow rate of the cooling water is 0 (l / s). In each figure, the line L11 indicates the supply side temperature, and the line L12 indicates the discharge side temperature.

これらの図に示すように、冷却水の温度は、常温の範囲内（例えば２０℃±１５℃）に収まっている。すなわち、熱電対若しくはサーミスタ等の接触式の温度センサーの耐熱性は、さほど高くなくてよい。   As shown in these figures, the temperature of the cooling water falls within a normal temperature range (for example, 20 ° C. ± 15 ° C.). That is, the heat resistance of a contact-type temperature sensor such as a thermocouple or a thermistor may not be so high.

また、排出側温度（温度差ΔＴＷ）は、成形サイクルが繰り返されると、成形サイクル中の変動を残しつつも、巨視的には安定していく。これは既に述べたように、鋳造条件及び冷却水の流量等が一定であれば、溶湯がプランジャ１３に与える熱量と、プランジャ１３が冷却水に与える熱量とは、いつかは均衡することからである。従って、これも既に述べたように、巨視的には、供給側温度と排出側温度との差に基づいて算出される、プランジャ１３が冷却水に与えた熱量は、プランジャ１３が溶湯から受けた熱量とみなされてよい。 Further, when the molding cycle is repeated, the discharge-side temperature (temperature difference ΔT W ) macroscopically stabilizes while leaving fluctuations during the molding cycle. This is because, as described above, if the casting conditions, the flow rate of the cooling water, and the like are constant, the amount of heat that the molten metal gives to the plunger 13 and the amount of heat that the plunger 13 gives to the cooling water will someday be balanced. . Therefore, as described above, macroscopically, the amount of heat given to the cooling water by the plunger 13, which is calculated based on the difference between the supply side temperature and the discharge side temperature, is received by the plunger 13 from the molten metal. It may be considered a calorific value.

なお、この計測実験では、２０サイクルについてのみ計測を行ったことから、図４（ｃ）及び図４（ｄ）では、まだ完全に排出側温度が安定していないようにも見える。ただし、図示しないケースの結果も踏まえると、今回の計測実験の鋳造条件では、概ね２０サイクルまでには排出側温度は安定した。   In addition, in this measurement experiment, since the measurement was performed only for 20 cycles, it seems that the discharge-side temperature is not yet completely stable in FIGS. 4C and 4D. However, based on the results of a case (not shown), under the casting conditions of the present measurement experiment, the discharge-side temperature was stabilized by about 20 cycles.

排出側温度が巨視的に安定した部分においては、図４（ｂ）〜図４（ｄ）を比較すると、冷却水の流量が増加するほど、供給側温度と排出側温度との差は小さくなる。このことから、温度差ΔＴＷに基づいて冷却水の流量を調整する制御が可能であることが確認された。 In a portion where the discharge-side temperature is macroscopically stable, comparing FIGS. 4B to 4D, the difference between the supply-side temperature and the discharge-side temperature decreases as the flow rate of the cooling water increases. . From this, it was confirmed that control for adjusting the flow rate of the cooling water based on the temperature difference ΔT W was possible.

なお、以上の実施形態において、供給側温度センサー３９は第１の温度検出器の一例であり、供給側温度センサー４１は第２の温度検出器の一例であり、供給側流路２９は第１の流路の一例であり、排出側流路３１は第２の流路の一例である。   In the above embodiment, the supply-side temperature sensor 39 is an example of a first temperature detector, the supply-side temperature sensor 41 is an example of a second temperature detector, and the supply-side flow path 29 is a first temperature detector. And the discharge-side flow path 31 is an example of a second flow path.

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 embodiments, and may be implemented in various modes.

例えば、成形機は、ダイカストマシンに限定されず、プラスチックを成形する射出成形機であってもよいし、他の金属成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、縦型締めのもの及び／又は縦射出のものであってもよい。また、成形機は、液圧機器（油圧機器）によって駆動されるものに限定されず、電動機によって駆動されるものであってもよいし、液圧機器と電動機とを組み合わせたハイブリッド式のものであってもよい。   For example, the molding machine is not limited to a die casting machine, but may be an injection molding machine for molding plastic, or may be another metal molding machine. The molding machine is not limited to the horizontal clamping horizontal injection, but may be a vertical molding and / or a vertical injection. The molding machine is not limited to a machine driven by hydraulic equipment (hydraulic equipment), but may be a machine driven by an electric motor or a hybrid type machine combining a hydraulic equipment and a motor. There may be.

プランジャ内を流れる冷却媒体は、水に限定されない。水以外の液体であってもよいし、気体であってもよい。ただし、水であれば安価である。また、工場は、通常、冷却水を供給する設備を有していることから、当該設備を利用できる。また、プランジャ内の流路を含む、冷却媒体の流路は、冷却媒体を循環させるものに限定されない。例えば、冷却に利用された水は、工場外へ排出されてもよい。   The cooling medium flowing in the plunger is not limited to water. It may be a liquid other than water or a gas. However, water is inexpensive. In addition, since factories usually have equipment for supplying cooling water, the equipment can be used. In addition, the flow path of the cooling medium, including the flow path in the plunger, is not limited to the one that circulates the cooling medium. For example, the water used for cooling may be discharged outside the factory.

供給側温度及び排出側温度は、プランジャ内を流れる冷却媒体の、プランジャ外部における温度でなくてもよい。換言すれば、供給側温度センサー及び排出側温度センサーは、給排装置の供給側流路及び排出側流路に設けられるものでなく、プランジャに設けられるものであってもよい。プランジャのうち、冷却水の温度変化に支配的なのはプランジャチップであり、プランジャチップよりも供給側及び排出側において温度が検出されれば、実施形態において説明した冷却量の調整を行うことができる。従って、例えば、温度センサーは、実施形態のプランジャ１３の流入口２３ｅ及び流出口２３ｆ付近においてプランジャ１３に取り付けられるものであってもよい。   The supply-side temperature and the discharge-side temperature need not be the temperatures of the cooling medium flowing inside the plunger outside the plunger. In other words, the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor are not provided in the supply-side flow path and the discharge-side flow path of the supply / discharge device, but may be provided in the plunger. Of the plungers, the one that is dominant in the change in the temperature of the cooling water is the plunger tip. If the temperature is detected on the supply side and the discharge side of the plunger tip, the cooling amount described in the embodiment can be adjusted. Therefore, for example, the temperature sensor may be attached to the plunger 13 near the inflow port 23e and the outflow port 23f of the plunger 13 of the embodiment.

本発明の一態様に係る成形方法において、射出装置は、供給側温度センサー及び排出側温度センサーを有していなくてもよい。例えば、試運転のときなど、適宜な時期に一時的に温度センサーを射出装置に取り付け、その検出結果を踏まえて、作業者が冷却量を調整してもよい。   In the molding method according to one embodiment of the present invention, the injection device may not include the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor. For example, a temperature sensor may be temporarily attached to the injection device at an appropriate time, such as during a trial run, and an operator may adjust the cooling amount based on the detection result.

冷却量の調整は、プランジャ内を流れる冷却媒体の流量を調整することによるものに限定されない。例えば、流量の調整に代えて又は加えて、プランジャ内を流れる冷却媒体の温度が調整されてよい。換言すれば、冷却量を調整する調整部は、プランジャ内を流れる冷却媒体の温度を制御する冷却装置であってもよい。例えば、実施形態の冷却装置３７が、プランジャ内を流れる冷却媒体をファンによって空冷するものである場合は、そのファンの回転数を調整してもよい。また、例えば、冷却装置３７がプランジャ内を流れる冷却媒体と熱交換を行うチラーである場合においては、チラーの冷却媒体の流量を調整したり、チラーの冷却媒体を冷却する装置（例えばファン又はクーリングタワー）の冷却量を調整したりしてよい。   The adjustment of the cooling amount is not limited to adjusting the flow rate of the cooling medium flowing in the plunger. For example, instead of or in addition to adjusting the flow rate, the temperature of the cooling medium flowing in the plunger may be adjusted. In other words, the adjusting unit that adjusts the cooling amount may be a cooling device that controls the temperature of the cooling medium flowing in the plunger. For example, when the cooling device 37 of the embodiment cools the cooling medium flowing in the plunger with a fan, the rotation speed of the fan may be adjusted. Further, for example, when the cooling device 37 is a chiller that exchanges heat with the cooling medium flowing in the plunger, a device that adjusts the flow rate of the cooling medium of the chiller or cools the cooling medium of the chiller (for example, a fan or a cooling tower) ) May be adjusted.

また、冷却量の調整がプランジャ内を流れる冷却媒体の流量を調整することによる場合において、流量を調整する構成は、流量制御弁に限定されない。例えば、プランジャ内に冷却媒体を送出するポンプとして、その送出量を変化させることが可能なものを用い、このポンプを調整部として利用してもよい。なお、送出量の変化は、回転数の変化によって実現されてもよいし、１回転あたりの吐出量の変化によって実現されてもよい。   Further, in the case where the adjustment of the cooling amount is performed by adjusting the flow rate of the cooling medium flowing in the plunger, the configuration for adjusting the flow rate is not limited to the flow control valve. For example, a pump that can change the delivery amount may be used as a pump that sends the cooling medium into the plunger, and this pump may be used as the adjustment unit. Note that the change in the delivery amount may be realized by a change in the number of rotations, or may be realized by a change in the discharge amount per rotation.

射出装置は、供給側温度と排出側温度とに基づいて、プランジャの冷却量を調整するための調整部を有していなくてもよい。例えば、工場設備からプランジャへ冷却水が供給される場合において、その工場設備によって冷却水の流量及び温度が調整されてもよい。ただし、調整部が工場設備のものであるとしても、射出装置の設置後においては、調整部を射出装置の一部としてみなすか否かの定義の問題に過ぎない。   The injection device does not have to include an adjusting unit for adjusting the cooling amount of the plunger based on the supply-side temperature and the discharge-side temperature. For example, when cooling water is supplied from a factory facility to a plunger, the flow rate and temperature of the cooling water may be adjusted by the factory facility. However, even if the adjusting unit is of a factory facility, it is only a matter of defining whether or not the adjusting unit is regarded as a part of the injection device after the installation of the injection device.

射出装置は、調整部を制御する制御装置を有していなくてもよい。既に述べたように、供給側温度及び排出側温度に基づいて、及び／又は、その温度差に基づいて、作業者が調整部を制御してもよいからである。逆に、射出装置は、作業者にそのような冷却量の調整をさせるための構成を有していなくてもよい。すなわち、射出装置の表示装置は、供給側温度及び排出側温度の双方の表示、及び、その温度差の表示を行わなくてもよい。   The injection device may not have a control device that controls the adjustment unit. As described above, the operator may control the adjustment unit based on the supply-side temperature and the discharge-side temperature and / or based on the temperature difference. Conversely, the injection device does not have to have a configuration for allowing the operator to adjust such a cooling amount. In other words, the display device of the injection device does not need to display both the supply-side temperature and the discharge-side temperature and display the temperature difference.

検出温度の差に基づく冷却量の調整方法（調整部の制御方法）は、温度差に基づいて熱量を算出し、その熱量に基づいて膨張量を算出するものに限定されない。例えば、温度差が所定の許容範囲に収まるか否かが判定され、その判定に基づいて冷却量が制御されたり、算出した熱量が所定の許容範囲に収まるか否か判定され、その判定に基づいて冷却量が制御されたりしてもよい。また、指標値（膨張量等）が許容範囲に収まるか否かの判定を行わずに、指標値の目標値からの偏差に応じて冷却量が制御されてもよい。   The method of adjusting the cooling amount based on the difference between the detected temperatures (the method of controlling the adjusting unit) is not limited to the method of calculating the amount of heat based on the temperature difference and calculating the amount of expansion based on the amount of heat. For example, it is determined whether the temperature difference falls within a predetermined allowable range, the cooling amount is controlled based on the determination, or it is determined whether the calculated heat amount falls within a predetermined allowable range, and based on the determination, Alternatively, the cooling amount may be controlled. Further, the cooling amount may be controlled in accordance with the deviation of the index value from the target value without determining whether the index value (expansion amount or the like) falls within the allowable range.

熱量に基づいて冷却量の調整がなされる場合、実質的に熱量が算出されていればよい。例えば、（１）〜（４）式が纏められて１つの式にされ、（１）式自体はプログラムになかったり、さらには、（１）〜（４）式の係数同士が乗じられた値が当初から用いられており、プログラムに比熱ｃｗが表れていなかったり、計算途中で補正係数が乗じられ、補正された熱量が算出されたりしていてもよい。なお、例えば、温度差Ｔｗと冷却媒体の流量ｑとの双方に概略比例した値に基づいて制御が行われていれば、熱量が実質的に算出されていると考えることができる。熱量について述べたが、膨張量についても同様である。 When the cooling amount is adjusted based on the heat amount, it is sufficient that the heat amount is substantially calculated. For example, the expressions (1) to (4) are put together into one expression, and the expression (1) itself is not included in the program, and further, the value obtained by multiplying the coefficients of the expressions (1) to (4) by each other May be used from the beginning, and the specific heat c w may not appear in the program, or a corrected coefficient may be multiplied during the calculation to calculate the corrected calorific value. Note that, for example, if the control is performed based on a value that is approximately proportional to both the temperature difference Tw and the flow rate q of the cooling medium, it can be considered that the heat amount has been substantially calculated. Although the amount of heat has been described, the same applies to the amount of expansion.

供給側温度、排出側温度及び流量に基づく、熱量又は膨張量の算出において、その一部又は全部は、予め構築されたデータベース（マップ）からの値の抽出（特定）を含んでいてもよい。例えば、供給側温度及び排出側温度（又は温度差）並びに流量をキーとして、マップを探索し、熱量又は膨張量を特定してもよい。   In calculating the amount of heat or the amount of expansion based on the supply-side temperature, the discharge-side temperature, and the flow rate, part or all of the calculation may include extraction (identification) of a value from a database (map) constructed in advance. For example, a map may be searched using the supply-side temperature and the discharge-side temperature (or temperature difference) and the flow rate as keys, and the amount of heat or expansion may be specified.

１…ダイカストマシン（成形機）、５…射出装置、１１…スリーブ、１３…プランジャ、１３ａ…プランジャチップ、３９…供給側温度センサー（第１の温度検出器）、４１…排出側温度センサー（第２の温度検出器）、１０１…金型。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die-casting machine (molding machine), 5 ... Injection apparatus, 11 ... Sleeve, 13 ... Plunger, 13a ... Plunger chip, 39 ... Supply-side temperature sensor (first temperature detector), 41 ... Discharge-side temperature sensor (No. 2), 101 ... mold.

Claims (6)

プランジャチップを有するプランジャを介して金型内に成形材料を射出するためのスリーブと、
前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部に供給される冷却媒体の温度を検出する供給側温度センサーと、
前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部から排出される冷却媒体の温度を検出する排出側温度センサーと、
前記プランジャに流れる冷却媒体の流量、又は、前記プランジャに供給される冷却媒体の温度の少なくとも一方を調整する調整部と、
前記供給側温度センサー及び前記排出側温度センサーの検出温度の差と、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量及び比熱とに基づいて、冷却媒体が吸収した熱量を算出し、算出した前記熱量、並びに前記プランジャチップの質量及び比熱に基づいて前記プランジャチップの膨張量を算出し、その算出した膨張量が所定の許容範囲内のときは現状の冷却量を維持するように、前記許容範囲よりも大きいときは冷却量を増加するように、前記許容範囲よりも小さいときは冷却量を減少させるように、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量、及び前記プランジャに供給される冷却媒体の温度の少なくとも一方を前記調整部に調整させる制御部と、
を備えることを特徴とする成形機の射出装置。 A sleeve for injecting molding material into the mold via a plunger having a plunger tip,
A supply-side temperature sensor that detects a temperature of a cooling medium supplied to the inside of the plunger chip or the plunger ,
A discharge-side temperature sensor that detects the temperature of a cooling medium discharged from the inside of the plunger chip or the plunger ,
An adjusting unit that adjusts at least one of the flow rate of the cooling medium flowing through the plunger, and the temperature of the cooling medium supplied to the plunger,
Based on the difference between the detected temperatures of the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor, and the flow rate and specific heat of the cooling medium flowing through the plunger, calculate the amount of heat absorbed by the cooling medium, and calculate the calculated amount of heat, The expansion amount of the plunger tip is calculated based on the mass and the specific heat of the plunger tip, and when the calculated expansion amount is within a predetermined allowable range, the current cooling amount is maintained so as to maintain the current cooling amount. In order to increase the amount of cooling, when at least one of the flow rate of the cooling medium flowing through the plunger and the temperature of the cooling medium supplied to the plunger so as to decrease the amount of cooling when smaller than the allowable range, A control unit for causing the adjustment unit to adjust,
An injection device for a molding machine, comprising: 前記プランジャの内部に冷却媒体を供給する第１の流路と、
前記プランジャの内部から冷却媒体を排出する第２の流路と、
を備え、
前記第１の流路に前記供給側温度センサーを設け、前記第２の流路に前記排出側温度センサーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の成形機の射出装置。 A first flow path for supplying a cooling medium into the plunger;
A second flow path for discharging a cooling medium from the inside of the plunger;
With
The injection device for a molding machine according to claim 1, wherein the supply-side temperature sensor is provided in the first flow path, and the discharge-side temperature sensor is provided in the second flow path. 前記供給側温度センサー及び前記排出側温度センサーの検出温度の双方の表示、又は、前記供給側温度センサーと前記排出側温度センサーの検出温度の差の表示、の少なくとも一方の表示を行う表示装置を、さらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。 A display device that displays at least one of the display of the detected temperatures of the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor, or the display of the difference between the detected temperatures of the supply-side temperature sensor and the discharge-side temperature sensor. The injection device for a molding machine according to claim 1 or 2 , further comprising: 前記制御部は、前記膨張量の算出を１回以上の成形サイクル毎に１回のみ行うThe control unit performs the calculation of the expansion amount only once in each of one or more molding cycles.
請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出装置。The injection device according to claim 1. 前記制御部は、算出した前記膨張量に基づく前記調整部の制御を１回以上の成形サイクル毎に１回のみ行うThe control unit controls the adjustment unit based on the calculated expansion amount only once in each of one or more molding cycles.
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。The injection device according to claim 1. プランジャチップを有するプランジャを介して金型内に成形材料を射出するステップと、
前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部に供給される冷却媒体の温度を検出する第１の温度検出ステップと、
前記プランジャチップ又は前記プランジャの内部から排出される冷却媒体の温度を検出する第２の温度検出ステップと、
前記第１の温度検出ステップ及び前記第２の温度検出ステップの検出温度の差と、前記プランジャに流れる冷却媒体の流量及び比熱とに基づいて、冷却媒体が吸収した熱量を算出し、算出した前記熱量、並びに前記プランジャチップの質量及び比熱に基づいて前記プランジャチップの膨張量を算出し、その算出した膨張量が所定の許容範囲内のときは現状の冷却量を維持するように、前記許容範囲よりも大きいときは冷却量を増加するように、前記許容範囲よりも小さいときは冷却量を減少させるように、前記プランジャチップの内部を流れる冷却媒体の流量、及び前記プランジャに供給される冷却媒体の温度の少なくとも一方を調整する調整ステップと、
を備えることを特徴とする成形方法。 A step of injecting a molding material into the mold through the plunger having a plunger tip,
A first temperature detection step of detecting a temperature of a cooling medium supplied to the inside of the plunger tip or the plunger;
A second temperature detection step of detecting a temperature of the cooling medium discharged from the inside of the plunger tip or the plunger;
The amount of heat absorbed by the cooling medium is calculated based on the difference between the detected temperatures of the first temperature detecting step and the second temperature detecting step, and the flow rate and specific heat of the cooling medium flowing through the plunger. The amount of heat, the amount of expansion of the plunger tip is calculated based on the mass and specific heat of the plunger tip, and when the calculated amount of expansion is within a predetermined allowable range, the current cooling amount is maintained. The flow rate of the cooling medium flowing inside the plunger chip, and the cooling medium supplied to the plunger, so as to increase the cooling amount when the pressure is larger than the above, and to decrease the cooling amount when the value is smaller than the allowable range. An adjusting step of adjusting at least one of the temperatures of
A molding method comprising:
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