JPH03184664A - ダイカストマシンの射出圧力制御方法およびその装置 - 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、ダイカストマシンの射出圧力の制御方法お
よび装置に関する。

［従来の技術］ 従来のダイカストマシンの射出圧力の制御装置を第５図
に基づいて詳細に説明すると、ｌはダイカストマシンの
金型装置、２はそのキャビティ、３は溶湯で射出プラン
ジャ４で前記キャビティ２に射出・充填して加圧鋳造す
るダイカストマシンであり、５は射出シリンダでそのヘ
ッド側に増圧シリンダ６を設けて、そのピストンの面積
比（例えば、１：２．７）によって増圧するようになっ
ている。

７はピストンアキュムレータ、８はそのピストンであり
油９とガス１０を遮断している。１１はガスアキュムレ
ータで、その下部に油溜め１２を設け、手動ストップバ
ルブ３４と３５を配設して油圧源１４と油タンク２３に
接続し、前記油溜め１２に油圧を供給してガスアキュム
レータ１１のガス１０を圧縮して昇圧し、また、前記油
溜め１２の油を排出しガスｌＯを膨張させて減圧するよ
うになっている。

ガスアキュムレータ１１の圧力の設定はダイカストマシ
ンの運転を停止しておいて圧力計２９を見ながら手動で
設定するようになっている。

パイロットチエツクバルブ２５とソレノイドバルブ２４
はピストンアキュムレータフの油充填回路を構成してお
り、ソレノイドバルブ２４を非励磁にしてパイロットチ
エツクバルブ２５を開きチエツクバルブ２６を通じてピ
ストンアキュムレータ７に油を充填するようになってい
る。

３０は射出速度制御弁で射出プランジャ４の速度を制御
し、２７は増圧立上げ時間調整弁でその開度を調整する
開度調整装置２８を備えて遠隔制御可能になっている。

前記増圧立上り時間調整弁２７は、溶湯３をキャビティ
２に射出・充填完了後に作動し、増圧シリンダ６を作動
して射出シリンダ５のヘッド側の油圧を増圧するように
なっている。第４図はダイカストマシンの射出圧力の変
化を示すオッシログラフで、縦軸に射出圧力、横軸に時
間をとっている。Ｓは射出開始点、Ｇはキャビティ２に
溶湯を充填完了し、射出プランジャ４の前進が殆ど停止
して射出圧力が急激に上昇し、増圧立上り時間調整弁２
７が作動開始する時点である。

増圧立上り時間調整弁２７が作動を開始するとその開度
調整装置２８によって設定された開度の流量が増圧シリ
ンダ６に供給され、増圧立上り時間を調整するようにな
っている。その開度を大にすると増圧立上り時間Ｔが小
になり、その開度を小にすると増圧立上り時間Ｔを大に
することができる。

増圧完了後の増圧圧力Ｐ２Ｍは、ピストンアキュムレー
タ７の充填直後のガスアキュムレータ１１の圧力ＰＧＡ
ｃｃ（以下、単に、ガスアキュムレータの圧力ＰＧＡｃ
ｃという。）と、増圧シリンダ６の増圧比によって決ま
る圧力である。

増圧立上り時間Ｔは増圧立上り時間調整弁２７が作動を
開始する前記Ｇ点から増圧完了後の増圧圧力Ｐ２Ｍの９
０％の圧力Ｐ２のＦ点に達するまでの時間として定義し
ている。

そこで実線の曲線は増圧立上り時間Ｔが小、すなわち、
増圧立上りが速い場合で、点線で示した曲線は増圧立上
り時間Ｔが大、すなわち、増圧立上りが遅い場合である
。

ガスアキュムレータ１１の圧力Ｐ　Ｇ　Ａｃｃが高すぎ
る場合は、増圧完了後の増圧圧力Ｐ２Ｍが鋳造製品に必
要な増圧圧力ＰＮより高くなり、キャビティ２内の溶湯
が凝固する凝固時間はＴＧより前に過大の増圧圧力Ｐ２
Ｍが印荷され、型締力より大きい力が発生するので溶湯
３は金型のパーティングラインから噴出し、パリを発生
して製品不良を発生する。

そこで、増圧立上り時間調整弁２７の開度調整装置２８
を制御して増圧立上り時間Ｔを溶湯３の凝固時間′「Ｇ
よりも大のＴ′とし、溶湯３が凝固してから増圧圧力Ｐ
２Ｍが印荷されるように遅らせて溶湯３の噴出を防止し
、ダイカストマシンの運転を継続している場合が多く、
ガスアキュムレータ１１の圧力ＰＧＡｃｃの設定し直し
は、ダイカストマシンの運転を停止することによって生
産性が低下するのを防ぐために行なわれない場合が多い
。

また、ダイカストマシン連続運転後と、翌朝一番のダイ
カスト作業では工場の環境温度の変化が大きく、ガスア
キュムレータ１１の圧力ＰＧ＾ＣＣが大きく変化し、特
に寒冷地においてはそれが顕著である。その結果として
増圧圧力Ｐ２Ｍが大きく変化し、翌朝一番のダイカスト
作業では鋳造製品の不良を多発する。

［発明が解決しようとする課題〕 上述のごとく、ガスアキュムレータの圧力ＰＧ　Ａｃｃ
を設定し直すためにはダイカストマシンの運転を停止す
る必要があり、それに伴なう生産性の低下や、操作の煩
雑さから一般的にはガスアキュムレータの圧力ＰＧＡｃ
ｃの設定し直しが敬遠され、増圧圧力Ｐ２Ｍが変化した
ままの状態で運転されている場合が多い。増圧圧力Ｐ２
Ｍが過大に上昇することに基づいて金型のキャビティに
充填された溶湯が金型のパーティングラインから噴出し
てパリを発生し鋳造製品不良を生ずるのを避けるため、
増圧圧力Ｐ２Ｍに達するまでの時間を第４図の破線で示
す曲線のように増圧立上り時の速度を遅くして、溶湯の
凝固完了時間ＴＧより後に増圧圧力Ｐ２Ｍになるように
する場合もあった。

また、鋳造製品によって増圧圧力Ｐ２Ｍを低くしてよい
場合でも、ガスアキュムレータの圧力ＰＧＡｃｃの設定
し直し操作の煩雑さから行なわれず、前記増圧立上り時
間調整弁２７の開度制御装置２８による増圧立上り時間
Ｔの制御で対処している場合が多い。

キャビティに充填された溶湯の凝固完了時間ＴＧは、Ｔ
Ｇ　＝Ｏ，０１ｘｔ２で、ｔは製品の厚さでありｔ＝３
〜５ＩＩＩＩ１１の場合、ＴＧは０．０９〜０．２５秒
と非常に短時間で、増圧立上り時間Ｔの制御は本来相当
に難しい制御であった。モして増圧立上り時間Ｔの制御
のばらつきは、鋳造製品の品質にばらつきを生じる原因
になっていた。

また、第４図のハツチングを施した部分の面ＦＲＡはエ
ネルギー損失の部分を示し、キャビティに充填された溶
湯が凝固してから印荷される増圧圧力Ｐ２Ｍが鋳造製品
に必要な増圧圧力ＰＮよりも高い場合に生じるもので、
無効の圧力印荷である。言換えればアキュムレータに無
効のエネルギーが充填されている訳で、エネルギーの損
失である。

この発明は、前記の課題に鑑みてなされたもので、アキ
ュムレータの無効エネルギーの充填を排除するとともに
増圧圧力を一定にして鋳造製品の品質を一定にするダイ
カストマシンの射出圧力の制御方法および装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段、作用］ 上記の目的を達成するために本発明は、射出圧力制御方
法においては、ガスアキュムレータの下部に油溜めを設
け、該油溜めにソレノイドバルブを介して油圧ポンプか
らの油圧源に接続し、前記ソレノイドバルブの他のポー
トを油タンクに接続して前記油溜めの油を排出可能とし
、ガスアキュムレータに圧力センサを設けてピストンア
キュムレータ充填完了直後のガスアキュムレータの圧力
をダイカストマシンの鋳造サイクルの毎サイクル毎、あ
るいは数サイクル毎に間欠的に検出し、予め設定した圧
力値と比較して前記検出値が前記設定値より大であると
きはガスアキュムレータ内より排油し、前記検出値が前
記設定値より小であるときは給油するよう前記ソレノイ
ドバルブを作動して増圧完了後の増圧圧力を一定に制御
するようにした射出圧力制御方法であり、その装置とし
ては、射出シリンダのヘッド側に増圧シリンダを設けた
ダイカストマシンの射出シリンダと、その油圧供給源に
ピストンアキュムレータを設け、そのガス圧としてガス
アキュムレータを備えた油圧回路における射出圧力制御
装置において、前記ガスアキュムレータの下部に油溜め
を設け、ソレノイドバルブを介して油圧ポンプからの油
圧源に接続し、前記ソレノイドバルブの他のポートを油
タンクに接続して前記油溜めの油を排出可能としたガス
アキュムレータ圧力の遠隔制御手段と、前記ガスアキュ
ムレータに圧力センサを設けて前記ピストンアキュムレ
ータ充填完了直後のガスアキュムレータの圧力をダイカ
ストマシンの鋳造サイクルの毎サイクル毎、あるいは数
サイクル毎に間欠的に検出し、前記検出値が前記設定値
より大であるときは、ガスアキュムレータ内より排油し
、前記検出値が前記設定値より小であるときは給油する
よう前記ソレノイドバルブを作動して増圧完了後の増圧
圧力を一定に制御するようにした射出圧力制御装置であ
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
〜２図は本発明の実施例を示す図で、第１図はガスアキ
ュムレータの圧力を油溜めの油圧によって検出し、第２
図はガス圧力によって検出した場合のダイカストマシン
の射出装置の概略図である。該実施例においては従来技
術との比較対照を行なうのに便なるように、従来技術と
同じ構成要素については、第５図と同じ品番を付しであ
る。第１〜２図において、■は金型装置、２はキャビテ
ィ、３は溶湯、４は射出プランジャ、５は射出シリンダ
、６は増圧シリンダ、７はピストンアキュムレータ、８
はピストン、９は油、１０はガス、１１はガスアキュム
レータ、１２は油溜め、１３は三方ソレノイドバルブ、
１４は油圧源、１５は圧力センサ、１６は圧力設定比較
器、１７は制御信号、１８は出力アンプ、１９．２０は
制御出力、２１は制御装置、２２は同期信号、２３は油
タンク、２４はソレノイドバルブ、２５はパイロットチ
エツクバルブ、２６はチエツクバルブ、２７は増圧立上
り時間調整弁、２８は開度調整装置、２９は圧力計、３
０は射出速度制御弁、３１は四方ソレノイドバルブ、３
２．３３はパイロットチエツクバルブである。

１１のガスアキュムレータは、ピストンアキュムレータ
でもブラダ形でもよい。そのガスアキュムレータ１１の
下部に油溜め１２を設け、三方ソレノイドバルブ１３を
配設してその一つのポートを油圧源１４に接続し、他の
ポートを油タンク２３に接続してあり、前記油溜め１２
に油圧を供給してガスアキュムレータ１１のガスｌＯを
圧縮して昇圧し、また、前記油溜めＩ２の油を排出して
ガスアキュムレータ１１のガス１０を膨張させて減圧す
るようになっている。三方ソレノイドバルブ１３は」Ｊ
−りのないバルブとし、三方ソレノイドバルブに限定す
るものではなく第２図のように四方ソレノイドバルブ３
１とパイロットチエツクバルブ３２．３３と、チエツク
バルブ２６を複合させてもよい。

１５は圧力センサで、その出力信号を圧力設定比較器１
６に人力して、予め設定した圧力と比較し、その両者に
差異があれば制御信号１７を出力して出力アンプ１８を
経て前記三方ソレノイドバルブ１３　（第２図において
は四方ソレノイドバルブ３１）を作動させるようになっ
ている。

出力アンプ１８の制御出力１９はガスアキュムレータ１
１の圧力を昇圧する制御出力で、制御出力２０はガスア
キュムレータ１１の圧力を減圧する制御出力である。

三方ソレノイドバルブ１３　（第２図においては、四方
ソレノイドバルブ３１）を制御するタイミングは、ダイ
カストマシンの制御装置２１からの同期信号２２によっ
て、ピストンアキュムレータ７の充填完了直後にガスア
キュムレータ１１の圧力を圧力センサ１５で検出して、
前記三方ソレノイドバルブ１３　（第２図においては四
方ソレノイドバルブ３１）を作動させるようになってい
る。

圧力センサ１５は油溜め１２の油圧を検出してもよいし
、第２図のようにガス圧力を検出してもよい。

前記三方ソレノイドバルブ１３　（第２図においては四
方ソレノイドバルブ３１）を作動させるタイミングは、
ダイカストマシンの鋳造サイクルの毎サイクルの前記タ
イミング、あるいは、数サイクル毎に間欠的に行なうよ
うになっている。

第３図は本発明のフローチャートで、制御プログラムの
スタートでダイカストマシンの油圧ポンプが運転されて
ピストンアキュムレータ７が充填を開始し、所定時間充
填後のタイミングにガスアキュムレータ１１の圧力ＰＧ
Ａｃｃを圧力センサ１５で検出し、圧力設定比較器１６
で予め設定した圧力と比較して、その差異がガスアキュ
ムレータの圧力ＰＧＡｃｃが予め設定した圧力より大で
あれば、制御出力２０を出力して三方ソレノイドバルブ
１３　（第２図においては四方ソレノイドバルブ３１）
を油タンク２３側に開いて油溜め１２の油を排出してガ
スアキュムレータ１１の圧力を減圧し、予め設定した圧
力より小であれば、制御出力１９を出力して三方ソレノ
イドバルブ１３〈第２図においては四方ソレノイドバル
ブ３１）を油圧源１４側に開いて油溜め１２に油圧を供
給して昇圧して、予め設定した圧力に制御する。そして
等しくなるとＹｅｓで鋳造サイクル実行に進み、−サイ
クルを実行すると元に戻り、再びピストンアキュムレー
タ７が充填を開始し、所定時間充填後のタイミングに前
記ガスアキュムレータ１１の圧力ＰＧＡｃｃの制御が行
なわれ、つねに一定の圧力に制御される。ピストンアキ
ュムレータ７が充填を開始し、所定時間充填後のタイミ
ングはダイカストマシンの制御装置２１からの信号２２
によって同期するようになついる。

第３図において、鋳造サイクル実行後、元に戻る代わり
に数回の鋳造サイクル実行後に元に戻るようにしてもよ
い。

［発明の効果］ 上述したように、ガスアキュムレータの圧力を遠隔制御
可能とし、予め設定した圧力に一定に制御して、射出圧
力の増圧完了後の増圧圧力Ｐ２Ｍを鋳込製品に必要な増
圧圧力ＰＮに合わせて一定に制御し、アキュムレータの
無効エネルギーの充填を排除するとともにｖｊ造型製品
品質を一定に制御する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のダイカストマシンの射出装
置の概略図、第２図は他の実施例の概略図、第３図は本
発明のフローチャート、第４図はダイカストマシンの射
出圧力の変化を示すオッシログラフ、第５図は従来のダ
イカストマシンの射出装置の概略図である。 ■・・・・・・金型装置、２・・・・・・キャビティ、
３・・・・・・溶湯、４・・・・・・射出プランジャ、
５・・・・・・射出シリンダ、６・・・・・・増圧シリ
ンダ、７・・・・・・ピストンアキュムレータ、８・・
・・・・ピストン、９・・・・・・油、ｌＯ・・・・・
・ガス、１１・・・・・・ガスアキュムレータ、１２・
・・・・・油溜め、１３・・・・・・三方ソレノイドバ
ルブ、１４・・・・・・油圧源、１５・・・・・・圧力
センサ、１６・・・・・・圧力設定比較器、１７・・・
・・・制御信号、１８・・・・・・出力アンプ、１９．
２０・・・・・・制御出力、２１・・・・・・制御装置
、２２・・・・・・同期信号、２３・・・・・・油タン
ク、２４・・・・・・ソレノイドバルフ、２５・・・・
・・パイロットチエツクバルブ、２６・・・・・・チエ
ツクバルブ、２７・・・・・・増圧立上り時間調整弁、
２８・・・・・・開度調整装置、２９・・・・・・圧力
計、３０・・・・・・射出速度制御弁、３１・・・・・
・四方ソレノイドバルブ、３２．３３・・・・・・パイ
ロットチエツクバルブ、３４．３５・・・・・・手動止
弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、射出シリンダのヘッド側に増圧シリンダを設けたダ
   イカストマシンの射出シリンダと、その油圧供給源にピ
   ストンアキュムレータを設け、そのガス圧としてガスア
   キュムレータを備えた油圧回路における射出圧力制御方
   法において、前記ガスアキュムレータの下部に油溜めを
   設け、ソレノイドバルブを介して油圧ポンプからの油圧
   源に接続し、前記ソレノイドバルブの他のポートを油タ
   ンクに接続して前記油溜めの油を排出可能とし、ガスア
   キュムレータに圧力センサを設けて前記ピストンアキュ
   ムレータ充填完了直後の圧力をダイカストマシンの鋳造
   サイクルの毎サイクル毎、あるいは数サイクル毎に間欠
   的に検出し、予め設定した圧力値と比較して前記検出値
   が前記設定値より大であるときは、ガスアキュムレータ
   内より排油し、前記検出値が前記設定値より小であると
   きは給油するよう前記ソレノイドバルブを作動して増圧
   完了後の増圧圧力を一定に制御するようにしたことを特
   徴とするダイカストマシンの射出圧力制御方法。 ２、射出シリンダのヘッド側に増圧シリンダを設けたダ
   イカストマシンの射出シリンダと、その油圧供給源にピ
   ストンアキュムレータを設け、そのガス圧としてガスア
   キュムレータを備えた油圧回路における射出圧力制御装
   置において、前記ガスアキュムレータの下部に油溜めを
   設け、ソレノイドバルブを介して油圧ポンプからの油圧
   源に接続し、前記ソレノイドバルブの他のポートを油タ
   ンクに接続して前記油溜めの油を排出可能としたガスア
   キュムレータ圧力の遠隔制御手段と、前記ガスアキュム
   レータに圧力センサを設けて前記ピストンアキュムレー
   タ充填完了直後のガスアキュムレータの圧力をダイカス
   トマシンの鋳造サイクルの毎サイクル毎、あるいは数サ
   イクル毎に間欠的に検出し、前記検出値が前記設定値よ
   り大であるときは、ガスアキュムレータ内より排油し、
   前記検出値が前記設定値より小であるときは給油するよ
   う前記ソレノイドバルブを作動して増圧完了後の増圧圧
   力を一定に制御するようにしたことを特徴とするダイカ
   ストマシンの射出圧力制御装置。