JPH0270368A - 低圧鋳造機の加圧制御方法及び加圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車部品等の鋳造品の成形に利用きれる
低圧鋳造機における溶湯の加圧方法及び加圧装置に関す
るものである。

（従来技術及びその課題） 従来、低圧鋳造機において、保持炉内の金属溶湯に圧力
を加えて鋳型内へこの金属溶湯を鋳込む際に、鋳込みの
初期においては鋳型が冷えている場合があり、又、保持
炉内の金属溶湯は時間の経過とともに次第に温度が低下
するものであるため、例えば鋳型温度及び金属溶湯温度
が管理温度範囲より低い時には、鋳型内へ金属溶湯を注
入した時に金属溶湯の凝固時間が設定値よりも短くなり
、鋳型充填後に溶湯面に加える押湯圧を保持している間
に湯口部の下部の金属溶湯が凝固し、製品の取り出しが
困難となるという問題点があった。一方、鋳型温度及び
金属溶湯温度が管理温度範囲より高い時には、溶湯面に
加える圧力を取り除いた時に、湯口部の凝固が終了して
おらず、この状態で製品を取り出すと鋳物製品が不良と
なるという問題点があった。尚、実操業においては鋳型
温度及び金属溶湯温度を管理温度範囲内に維持するため
に型温コントロール及び湯温制御等を駆使しているが、
例えばショット毎に手動で前記押湯圧保持時間又は排気
時間を変更して対処することが極めて困難で、種々の鋳
物不良の原因となっていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって
、鋳型内への金属溶湯の鋳込みを繰り返し行なう時に、
鋳型温度及び金属溶湯温度が変動しても、鋳込み毎に最
適な押湯圧保持時間及び排気時間を選択し、同一品質の
鋳物製品を繰り返し生産することのできる低圧鋳造機の
加圧制御方法及び加圧制御装置を提供せんことを目的と
し、その第１の要旨である制御方法は、金属溶湯を加圧
し鋳型内に充填した後、一定時間押湯する押湯圧保持時
間と、該押湯圧保持時間の経過後に徐々に減圧する排気
時間とを持たせた低圧鋳造機の加圧制御方法において、
前記金属溶湯と前記鋳型の各温度を検出し、検出きれた
検出温度値に基づいて、前記押湯圧保持時間と前記排気
時間を適正値に自動選択し加圧制御することである。

又、第２の要旨である加圧制御装置は、保持炉内の金属
溶湯を加圧して鋳型内に充填し得る加圧手段と、充填後
に一定時間押渇する押湯圧保持時間と押湯後に減圧する
排気時間とを有する制御パターンにより前記加圧手段を
制御する制御手段とを備えた低圧鋳造機の加圧制御装置
において、前記金属溶湯の温度を検出し得る溶湯温度セ
ンサと、前記鋳型の温度を検出し得る鋳型温度センサを
設け、該各センサと前記制御手段とを接続するとともに
、該制御手段内で前記各センサからの検出温度値に基づ
き前記押湯圧保持時間と前記排気時間を適正値に自動選
択し、前記加圧手段を制御し得るように構成したことで
ある。

（作用） 前記第１の請求の範囲における低圧鋳造機の加圧制御方
法は、金属溶湯と鋳型の温度をそれぞれ検出して、この
検出値に基づいて押湯圧保持時間と排気時間を適正値に
自動選択し加圧制御することとしたため、金属溶湯の温
度及び鋳型の温度が変動した時にも、各ショット毎に適
正な押湯圧保持時間と排気時間が得られ、鋳型内に鋳込
まれる金属溶湯の凝固時間が適正なものとなり、不良品
が生ずることが防がれ、かつ製品の取り出しを良好に行
なうことができ、同一品質の鋳物を繰り返し生産するこ
とができる。

又、第２の請求範囲における加圧制御装置においては、
金属溶湯の温度を検出し得る溶湯温度センサと鋳型温度
を検出し得る鋳型温度センサを設けて、この各センサか
らの検出値を制御手段に入力し、制御手段内で各温度セ
ンサからの検出温度値に基づいて適正な押湯圧保持時間
と排気時間を演箕選択して加圧手段を制御するため、各
ショット毎に自動的に適正制御が行なわれることとなり
、不良品の発生を無くして良好な製品の連続生産が可能
となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は低圧鋳造機における概略構成システム図であり
、図において、低圧鋳造機の下ダイベース５の下部には
溶湯保持炉１が配設きれており、この溶湯保持炉１内に
はルツボ２が配置され、ルツボ２内にアルミ等の金属溶
湯３を封入可能となっている。

このルツボ２の中央部には、金属溶湯３内に浸漬されて
下ダイベース５より垂下状にストーク４が配設されてお
り、ストーク４の上端部が、上型と下型よりなり内部に
キャビティ空間Ｋを形成した鋳型６に接続されており、
ストーク４を介し金属溶湯３を鋳型６のキャビティ空間
に内に導入可能となっている。尚、キャビティ空間にの
入り口部は湯口部Ｋａとなっている。

前記ルツボ２の図示左上部には配湯口１３が連通状に配
設されており、この配湯口１３には給気口１４が連通接
続されている。又、配湯口１３には圧力センサ９が接続
されている。

前記給気口１４には排気弁１５が接続されているととも
に、その上流側には流量調節弁１０が配設されており、
さらにその上流側には減圧弁１１が配設され、外部のニ
アコンプレッサ等に接続されている。従って、この給気
口１４には前記減圧弁１１を通り流量調節弁１０で流量
が調節された状態でエアが流入され、流入されたエアが
ルツボ２内の金属溶湯３の上面に圧力を加えて金属溶湯
３を下方に押圧し、この押圧力により金属溶湯３がスト
ーク４を通り前記キャビティ空間に内に注入される構造
となっている。前記圧力センサ９はこの時の金属溶湯３
に加えられる圧力を検出し得るものである。又、圧力検
出センサ９及び流量調節弁１０はマイクロコンピュータ
にて構成される制御手段１２に接続されている。

さらに本例においては、前記ルツボ２内の金属溶湯３に
浸漬された状態で溶湯温度センサ７が配設されており、
さらに前記鋳型６には鋳型温度を検出し得る鋳型温度セ
ンサ８が配設され、これらの温度センサ７及び８は前記
制御手段１２に接続されている。

このような装置において、前記制御手段１２内には第２
図に示すような圧力−時間パターン線図がメモリされて
おり、この圧力−時間パターンに従って加圧制御が行な
われる。即ち、第２図において、鋳込みスタートボタン
が押された時（Ｓ）に、前述した如く配湯口１３に給気
口１４からエア圧が加えられて金属溶湯３が押圧され、
ストーク４を介しキャビティに内に金属溶湯３が注入さ
れる。その注入開始ポイントが図中Ｐｔで示す点であり
、図中Ｐ、で示す時点においてキャビティ空間に内への
充填が終了し、との２１点から２８点に亘り更にエア圧
が加えられて、キャビティ空間に内の金属溶湯３に圧力
が加わり押湯工程となる。その後Ｐ、からＰ、の間は押
湯圧が保持された時間であり、この時間はＡで示す押湯
圧保持時間となっている。この押湯圧保持時間Ａが経過
した後に、Ｐ４からＰ６において徐々に前記排気弁１５
が開かれてエアが排気され、この排気時間Ｂの時間内に
自然冷却され、その後にキャビティ空間により製品が取
り出されてワンショットが終了する。

この第２図に示す圧力−時間パターンに沿った制御が制
御手段１２により行なわれる時には、前記圧力センサ９
からの信号が制御手段１２に入力されており、この信号
に基づいて制御手段１２内にて比較演算され、その結果
を前記流量調節弁１０に電気信号として送り、流量調節
弁１０の弁開度が調節されて制御が行なわれる。

しかし第２図に示す圧力−時間パターンはあくまでも標
準パターンであり、鋳込み作業の初期段階においては鋳
型６が冷えている場合もあり、又、時間の経過とともに
金属溶湯３の温度が低下するため、鋳型６及び金属溶湯
３の温度の低い状態で前記第２図の圧力−時間パターン
に従って制御が行なわれると、キャビティ空間に内での
金属溶湯３の凝固時間が短くなり、第２図における押湯
圧保持時間Ａの時間内に湯口部Ｋａの下部のストーク４
内の金属溶湯が凝固し、鋳型６から製品の取り出しが困
難となる事態が生ずることとなり、一方、鋳型６及び金
属溶湯３の温度が高い時には排気時間Ｂの終了後にはま
だ湯口部Ｋａ内の金属溶湯の凝固が終了しておらず、こ
の状態でキャビティ空間により製品を取り出すと不良品
が発生することとなる。

そのため、本例では前記溶湯温度センサ７及び鋳型温度
センサ８からの温度検出値を制御手段１２に入力して、
第３図に示すデータテーブルに基づき、前記第２図にお
ける押湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂを適正値に修正する
こととしている。即ち、第３図に示すデータテーブルは
、溶湯温度センサ７により検出される溶湯温度と、鋳型
温度センサ８にて検出される鋳型温度とを段階的に縦軸
と横軸に配置し、それぞれの温度値に対応した適正な押
湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂをそれぞれマトリックス表
示したものであり、この各データは過去における実施デ
ータに基づいて予め作成され制御手段１２内にメモリさ
れているものである。

このような条件下において、前記制御手段１２内では第
４図に示すフローチャートに従って制御が行なわれる。

即ち、各ショット毎のスタートボタンが押されると、ス
テップ１（ＳＬ）において前述した第２図の圧力−時間
パターンに従った加圧プログラムが開始される。これと
同時にタイマーがステップ２（Ｓ２）においてカウント
を開始し、タイマーのカウントアツプ（一定時間後）後
に前記溶湯温度センサ７及び鋳型温度センサ８からの温
度検出値を比較し、前ショットと同一温度である時には
パターン変更の必要がないためＳ８にてタイマーがリセ
ットし、Ｓｌの標準パターンに沿った加圧プログラムが
続行される。尚、Ｓ３において鋳型温度及び金属溶湯温
度が変化しており、パターン変更の必要があると判断し
た時には、Ｓ４において前述した第３図のデータテーブ
ルを見る。次に８５において、データテーブルより前記
溶湯温度センサ７及び鋳型温度センサ８からの温度検出
値に基づいて最適条件の押湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂ
の組合わせが選択される〈Ｓ６）。この選択に従って押
湯圧保持時間Ａ及び排気時間Ｂの入れ替えが８７にて行
なわれ、Ｓ９において、第２図における圧力−時間パタ
ーンにおける押湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂが新たに選
択されたそれぞれの時間に入れ替えられる。従って、入
れ替えられた押湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂに沿ってプ
ログラムが進行し加圧制御が行なわれる。このように、
加圧スタート後の一定時間内に、溶湯温度センサ７によ
って検出された金属溶湯３の温度及び鋳型温度センサ８
にて検出きれた鋳型６の温度に基づいて、制御手段１２
内にてプログラムが自動的に変更され、最良の押湯圧保
持時間Ａと排気時間Ｂに沿って加圧制御が行なわれる。

従って、鋳型温度、金属溶湯温度が変動した時にも、シ
ョット毎に最適な押湯圧保持時間Ａと排気時間Ｂを得る
ことができ、品質の均一な鋳物製品を繰り返し良好な状
態で生産することができる。

（発明の効果） 本発明の低圧鋳造機の加圧制御方法においては、金属溶
湯と鋳型の各温度を検出し・該検出温度値に基づいて、
押湯圧保持時間と排気時間を適正値に自動選択し加圧制
御することとしたため、鋳造を繰り返し行なう時に、各
ショット毎に鋳型温度及び溶湯温度が変動したとしても
、最適な押湯圧保持時間及び排気時間を選択して最適な
加圧制御を行なうことができ、品質の均一な鋳物製品を
繰り返し生産することが可能となる効果を有する。

又、第２の発明における加圧制御装置は、保持炉内の金
属溶湯を加圧して鋳型内に充填し得る加圧手段と、充填
後に一定時間押渇する押湯圧保持時間と押湯後に減圧す
る排気時間とを有する制御パターンにより前記加圧手段
を制御する制御手段とを備えた低圧鋳造機の加圧制御装
置であって、前記金属溶湯の温度を検出し得る溶湯温度
センサと、前記鋳型の温度を検出し得る鋳型温度センサ
を設け、該各センサと前記制御手段とを接続するととも
に、該制御手段内で前記各センサからの検出温度値に基
づき前記押湯圧保持時間と前記排気時間を適正値に自動
選択し、前記加圧手段を制御し得るように構成したこと
により、各ショット毎に溶湯温度センサと鋳型温度セン
サからの温度検出値に基づいて最適な加圧条件を自動的
に選択し、加圧手段を制御して最良の条件で良好な製品
を得ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は低圧鋳造機の概
略構成システム図、第２図は制御手段内にメモリされて
いる圧力−時間パターン図、第３図は同じく制御手段内
にメモリきれているデータテーブル、第４図は制御手段
の制御プログラムを示すフローチャートである。 １・・・溶湯保持炉　　　　２・・・ルツボ３・・・金
属溶湯　　　　　４・・・ストーク６・・・鋳型　　　
　　　　７・・・溶湯温度センサ８・・・鋳型温度セン
サ　　９・・・圧カセンサ１０・・・流量調節弁 １５・・・排気弁 Ａ・・・押湯圧保持時間 Ｋ・・・キャビティ空間 ・・減圧弁 Ｂ・・・排気時間 Ｋａ・・・湯口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属溶湯を加圧し鋳型内に充填した後、一定時間
   押湯する押湯圧保持時間と、該押湯圧保持時間の経過後
   に徐々に減圧する排気時間とを持たせた低圧鋳造機の加
   圧制御方法において、前記金属溶湯と前記鋳型の各温度
   を検出し、検出された検出温度値に基づいて、前記押湯
   圧保持時間と前記排気時間を適正値に自動選択し加圧制
   御することを特徴とする低圧鋳造機の加圧制御方法。
2. （２）保持炉内の金属溶湯を加圧して鋳型内に充填し得
   る加圧手段と、充填後に一定時間押湯する押湯圧保持時
   間と押湯後に減圧する排気時間とを有する制御パターン
   により前記加圧手段を制御する制御手段とを備えた低圧
   鋳造機の加圧制御装置において、前記金属溶湯の温度を
   検出し得る溶湯温度センサと、前記鋳型の温度を検出し
   得る鋳型温度センサを設け、該各センサと前記制御手段
   とを接続するとともに、該制御手段内で前記各センサか
   らの検出温度値に基づき前記押湯圧保持時間と前記排気
   時間を適正値に自動選択し、前記加圧手段を制御し得る
   ように構成したことを特徴とする低圧鋳造機の加圧制御
   装置。