JPH0337828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイカストマシン等の射出成形装置を
用いる鋳造品の製造方法に関するものであり、
尚、詳しくは射出成形装置の操作において製品を
取り出す為に可動金型を後退させる型開き時の射
出製品突出し方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に射出成形による鋳造品の製造は、第１図
に示す如き射出成形装置を用い、先ず射出スリー
ブ２１内へ所定量の溶融金属である溶湯を注ぎ、
該溶湯をプランジヤチツプ２２をもつて固定金型
１２と可動金型１３とより成る金型１１の間に成
形されたキヤビテイ１５内に圧入し、キヤビテイ
１５へ充填された溶湯を冷却固化させて製品２７
を成形した後、可動金型１３を可動盤１７と共に
後退させて型開きを行ない、然る後、可動金型１
３より成形された製品２７を取り出し、金型１１
の清掃、離型剤塗布等を行なつた後、可動金型１
３と固定金型１２とを合せる様に型締めし、再度
キヤビテイ１５へ溶湯を圧入充填して、射出成形
を繰り返す。

ところで、上記射出成形における量産性を高め
る為に、前記溶湯の圧入から次回圧入準備となる
型締め迄のサイクルタイムを短縮する工夫が種々
試みられている。

このサイクルタイムの短縮ととしては、溶湯の
冷却固化工程であるチルタイムを短縮する為に、
固定金型１２、可動金型１３及びキヤビテイ１５
の形状等に工夫がなされ、又、型開き、製品の取
り出し、及び金型１１の清掃、離型剤塗布等の効
率化が図られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述の如くサイクルタイムの短縮としては溶湯
の冷却期間であるチルタイムの時間短縮、及び型
開き、清掃、型締等の工程における時間短縮が試
みられているも、チルタイムの時間短縮において
は、余りチルタイムを短くすると溶湯の冷却固化
が不充分となり、可動金型１３からの製品を取り
出す工程、更に取り出し後の冷却及び加工工程に
おいて製品が変形する欠点があり、又、型開きに
際しては第２図に示す様に可動金型１３の後退と
共にプランジヤチツプ２２を前進させて射出スリ
ーブ２１内の残り湯が凝固したビスケツト２９を
射出スリーブ２１から押し出すも、このとき、ビ
スケツト２９が壊れ、内部の溶湯が飛び散り、危
険なだけでなく、飛散した溶湯が金型１１の合せ
面に付着し、以後の鋳造を困難とする欠点があつ
た。

そして、多くの場合、金型１１内のキヤビテイ
１５へ充填され、製品２７を形成する溶湯よりも
厚肉部ないしは大きな固まり部であるビスケツト
２９を形成する残り湯の冷却に長時間を要し、型
開き時にビスケツト２９を壊さない様にする為に
は、このビスケツト２９部の溶湯が固まり終るま
でチルタイムを長くする必要が有り、ひいてはサ
イクルタイムを長くする結果となつていた。

本発明は、この様な欠点を排し、型開き時に内
部が未凝固のビスケツト２９を壊さずに型開きを
行なう方法であり、ビスケツト２９の外周部が固
化した時点で型開きを行ない、チルタイムひいて
は鋳造のサイクルタイムを短くし、量産性を高め
得る型開き方法であること以下の通り。

［問題を解決するための手段］ 射出成形において、溶湯をキヤビテイに射出
し、金型内の鋳造品を冷却する所要時間が経過し
た後、前記鋳造品を取り出す為に金型を開くに際
して、固定金型内のビスケツトを突き出す射出シ
リンダの変位と、可動金型の型開きによる変位と
を同調させ、以てプランジヤチツプの前進速度と
可動金型の後退速度とを等速とすることを特徴と
する射出成形装置における金型の型開き時の射出
製品突出し方法であり、可動金型の後退速度とプ
ランジヤチツプの前進速度とを等速とする為に、
可動金型の後退速度や射出プランジヤの前進速度
を検出しつつ射出速度制御弁の開度を調整して射
出プランジヤの前進速度即ちプランジヤチツプの
前進速度を可動金型の後退速度に同調させること
とし、又、併せて射出シリンダへの送油圧を検出
し、可動金型の変位とプランジヤチツプの変位と
の同調を取ると共に、送油圧が設定した極低圧を
越える場合には射出速度制御弁の開度を小さくす
る制御を行なうこととする。

［作用］ 本発明においてはビスケツトを固定金型から押
し出すに際し、該ビスケツトを押し出すプランジ
ヤチツプの前進速度と可動金型の後退速度とを検
出しつつ同調させることにより等速度とする故、
型開きに際してプランジヤチツプと可動金型との
間隔を一定に保つことができ、プランジヤチツプ
と可動金型との間に挟まれたビスケツトをプラン
ジヤチツプにより押し潰すことなく固定金型から
押し出し得ることとなる。

従つてビスケツトの内部の溶湯が未凝固であつ
ても、ビスケツトの外周が冷却凝固し、勿論、キ
ヤビテイ内の製品が冷却凝固すれば型開きが可能
となり、チルタイムを短縮することが可能とな
る。

更に、プランジヤチツプの前進速度と可動金型
の後退速度を検出しつつ同調させるのみでなく、
射出シリンダへの送油圧が設定値を越えた場合に
は射出速度制御弁の開度を小さくすることによ
り、プランジヤチツプがビスケツトに高圧を加わ
えることを一層確実に防止することができる。

［実施例］ 本発明の方法を実施する装置としては、例えば
第１図に示す様なダイカストマシンを用いる。

第１図において、１１は固定金型１２と可動金
型１３とから成る金型、１５は金型１１のキヤビ
テイ、１６は固定盤、１７は可動盤、１８はリン
クハウジング、１９はトグル機構、２０は型締シ
リンダ、１４はマシンベース、９はコラム、１０
はコラムナツト、２１は射出スリーブ、２２はプ
ランジヤチツプ、２４は射出プランジヤ、２５は
射出シリンダである。

そして、可動盤１７に対し型開変位検出器４１
を設けると共に射出プランジヤ２４に対しても射
出変位検出器４２を設け、第５図に示す様なフイ
ードバツク制御系により射出速度制御弁５０を制
御する。

即ち、第１図に示される様に、型開変位検出器
４１としては可動盤１７へ一体にストライカ３１
を取り付け、該ストライカ３１には所謂磁気スケ
ール３２が設けられており、該磁気スケール３２
に対向した磁気検出器３３を設けるものであつ
て、前記磁気検出器３３によりストライカ３１の
移動量、即ち可動盤１７ひいては可動金型１３の
後退量を検出し得ることとする。

この様に可動盤１７即ち可動金型１３の後退を
直接的に検出するのは、射出成形装置では、多く
の場合、型締シリンダ２０とトグル機構１９とに
よる金型１１の型締めが行なわれており、該トグ
ル機構１９により金型１１の開閉を行なうと、第
３図に示す様に型開きシリンダの後退量に対して
可動盤１７の後退速度が随時変化する故、可動盤
１７、即ち可動金型１３の後退も、その後退位置
により後退速度が複雑な変化をすることとなり、
この可動金型１３の後退と同調を取る為である。

又、射出変位検出器４２としては射出シリンダ
２５の射出プランジヤ２４に一体的にストライカ
３１を取り付け、該ストライカ３１の磁気スケー
ル３２に対向した磁気検出器３３を設けることは
前記型開変位検出器４１と同様とする。尚、この
射出変位検出器４２は溶湯をキヤビテイ１５に充
填する際の射出速度制御用のプランジヤ位置検出
器と共用することができる。

そして、上述の型開変位検出器４１により検出
された可動金型１３の後退量を射出速度制御弁５
０への開度調整目標値とし、射出変位検出器４２
により検出されたプランジヤチツプ２２の前進量
をフイードバツク信号として比較演算器４３へ入
力し、この型開変位検出器４１の出力と射出変位
検出器４２の出力との偏差により射出速度制御装
置４４をもつて射出速度制御弁５０を制御し、以
て射出シリンダ２５によるプランジヤチツプ２２
の変位を可動金型１３の型開きによる変位に同調
させる。

ところで、上記型開き時における射出プランジ
ヤ２４の前進速度は、溶湯をキヤビテイ１５に充
填する際の射出プランジヤ２４の高速前進速度に
比較して極めて低速度となるけれども、第４図に
示す如き射出速度制御弁５０を使用している場合
は別途に極低速用の流量制御弁を用いることな
く、単一の射出速度制御弁５０により速度制御が
可能である。

この射出速度制御弁５０は、第４図に示す如き
構造であり、該図に示す射出速度制御弁５０にお
いて、５２は軸線方向からの作動油流入口５３や
内周面部において軸線と直角に設けた作動油流出
用の環状溝５４ａ、および作動油流出口５４を有
するバルブボデイ、５５はバルブボデイ５２中を
軸線方向へ移動し、外周面付近の内部に軸線方向
の貫通穴５５ａを有するスプール、５６はスプー
ル５５の後部に一体に設けられた軸、５６ａは軸
５７の後端側に一体に設けられているナツト軸、
５７はナツト軸５６ａの内部軸心部にボールねじ
５８によつて螺合されているねじ軸、５９はねじ
軸５７とパルスモータ５１の軸とを連結するジヨ
イント、６０はナツト軸５６ａの回転を阻止し軸
方向への移動をガイドするキーである。

そして、パルスモータ５１の回転に応じてスプ
ール５５が軸線方向に前後進してバルブの開閉と
開度の調整を瞬時に行い、以て流量制御を行うも
のである。この射出速度制御弁５０は、前記した
様に、軸線方向端面部に作動油流入口５３を備
え、環状溝である側面作動油流出部５４ａを備え
たシリンダ状のバルブボデイ５２内で、スプール
５５をパルスモータ５１の作用によつて軸線方向
に駆動して流量制御を行うもので、作動油による
スプール５５の軸線方向推力をスプール５５の開
き量及び移動速度の増加に応じて急激に変化さ
せ、スプール５５が小開度位置から大開度位置へ
移動し始めるときは、弁開き方向の推力が作用し
て弁を開き易くし、スプール５５が大開度位置ま
で移動して来た時は、弁閉じ方向への推力が作用
して弁が素早く停止し得る様にすることにより流
量の高速切換に必要な駆動力を軽減させ、又、切
替時間も極めて短いものにし、射出速度制御弁５
０による流量の高速切換え性能の一層の向上及び
駆動力の軽減を行える様にしたものである。

この射出速度制御弁５０では、射出速度制御装
置４４に内蔵される制御パルス発生器からの制御
パルス列により、パルスモータ５１の回転量即ち
回転角度によりスプール５５の開き量が決つて、
射出シリンダ２５への流量が制御されるし、又、
パルスモータ５１の前記回転の際の回転速度の大
小によつて流量の変化率即ち速度の状態が決る。

尚、この様な構造と作用とを持たせた射出速度
制御弁５０では、速度変更の指令を受けて実際に
スプール５５が開き始めるまでの時間を最大１ミ
リ秒以下に押さえることができる様になり、従来
の通常の流量制御バルブに比べて、応答性が極め
て良く、又、弁開閉などの作動性や操作精度も極
めて良くなつている。尚、ナツト軸５６ａの表面
の一部には永久磁石６１を固定し、この永久磁石
６１と対向ケーシング６２の一部には、例えばゼ
ロクロスセンサと呼ばれる磁気作用による位置検
出器６３を取付けている。この位置検出器６３は
永久磁石６１の移動に感応する近接スイツチで構
成し、ナツト軸５６ａやスプール５５の軸線方向
の移動距離をここで正確に検知して、制御装置に
フイードバツクすることができる。

又、スプール５５の零位置を永久磁石６１と位
置検出器６３の作用によつて電気的に検知し、本
図に図示されていない制御パルス発生器により駆
動されるパルスモータ５１を制御してその位置に
正確に止めておくことができる様にすることもで
きる。

尚、位置検出器６３としては、精度0.01ミリの
ものを用いることができる。従つて、この様な射
出速度制御弁５０を用いることにより溶湯をキヤ
ビテイ１５に充填する時の射出速度の制御は勿
論、可動金型１３の後退に合せた低速での正確な
プランジヤチツプ２２の前進をも制御し得るので
ある。

勿論、この射出速度制御弁５０と同様な流量制
御弁４８を型締回路内にも用いることができる。
即ち、第１図において、２０はリンクハウジング
１８に取付けたトグル機構駆動用の型締シリン
ダ、４７は型締型開用の切替弁、４８は型締型開
速度を制御し得る流量制御弁である。

そして、この様な射出速度制御弁５０を用いて
射出プランジヤ２４を前進させ、その際、前述の
如く可動金型１３の後退に合せた前進速度とする
様に射出速度制御弁５０にて微量の圧油を射出シ
リンダ２５へ送油する故、ビスケツト２９は可動
金型１３とプランジヤチツプ２２とによつて強圧
されることがなく、ビスケツト２９の内部が未凝
固であつても、ビスケツト２９の外周部がある程
度凝固しておれば、ビスケツト２９を押し潰すこ
となく固定金型１２に取付けた射出スリーブ２１
よりビスケツト２９を押し出すことができる。

又、他の実施例としては、第６図に示す様に型
開変位検出器４１と射出変位検出器４２との両出
力を比較して速度同調を取りつつ、押圧力設定器
４６の設定値と射出圧力検出器４５の検出値を比
較して同調を修正し、プランジヤチツプ２２によ
るビスケツト２９への押圧力の最大値を制限し、
以て、ビスケツト２９の破損防止を一層確実とす
るものである。

この実施例は、可動金型１３の後退とプランジ
ヤチツプ２２の前進との同調を取る様に射出速度
制御弁５０を制御するのみでなく、射出シリンダ
２５への送油圧を極低圧とすべく油圧検出に基く
制御をも行なうものであり、射出シリンダ２５に
おける射出圧力を射出圧力検出器４５にて検出
し、人為的に設定される押圧力設定器４６の設定
低圧力と比較し、射出速度制御弁５０を制御する
ものである。

この実施例では可動金型１３の後退速度が遅く
なると可動金型１３からの抵抗力がビスケツト２
９を介してプランジヤチツプ２２の前進を阻害
し、射出シリンダ２５の油圧が上昇した場合に
は、押圧力設定器４６の設定低圧力に達すると射
出速度制御弁５０の開度を小さくし、以てプラン
ジヤチツプ２２の前進を減速又は停止させ、可動
盤１７の後退速度に対しプランジヤチツプ２２の
前進速度を一層確実に同調させ得るものである。

そして、例えば型締め力1650tの射出成形装置
においては、通常溶湯の射出圧力が数十ｔ乃至百
ｔであるのに対し、押圧力設定器４６による設定
圧力を5tの如く極めて小さくすることによりプラ
ンジヤチツプ２２の前進速度が可動金型１３の後
退速度との同調から外れた場合にもプランジヤチ
ツプ２２によるビスケツト２９への押圧を最大5t
等と極めて小さくし、以てビスケツト２９を押し
潰すことなくビスケツト２９を射出スリーブ２１
から押し出すことを可能としている。

［発明の効果］ 本発明は、型開きに際してビスケツトを押し出
す為のプランジヤチツプの前進を可動金型の後退
と同調させて前進させることとした射出成形装置
における型開き時の射出製品突出し方法である
故、金型の型開きに際してビスケツトを押し潰す
虞れが無く、ビスケツトの内部が未凝固状態であ
つても、ビスケツトの外周が冷却凝固し、従つ
て、キヤビテイに充填された製品部分の溶湯もそ
の外周が充分凝固した時点で金型の型開きを行な
うことができ、射出成形におけるチルタイム、ひ
いてはサイクルタイムの短縮を可能とし、製品の
量産性を高めることができる。そして、該方法
は、可動金型の後退速度を検出する型開変位検出
器の出力と射出スリーブの前進速度を検出する射
出変位検出器の出力とを比較して、又は型開変位
検出器の出力と射出変位検出器の出力とを比較す
ると共に射出圧力を押圧力設定値と比較して射出
速度制御弁の開度を制御する方法である故、従来
の射出成形装置における製品成形の為の射出速度
制御に用いられる射出速度制御弁（流量制御弁）
及び射出シリンダの位置検出装置、射出圧力検出
器を利用し、可動金型の型開変位検出器や押圧力
設定器及び比較演算器等を付加するのみで容易に
実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出成形装置の概要を示す図にして、
第２図は可動金型を多少後退させた図、第３図は
型開きシリンダの後退量と可動金型の後退速度と
の関係を示す図にして第４図は射出速度制御弁の
一例を示す図、第５図及び第６図は制御回路例を
示すブロツク図である。 １１＝金型、１２＝固定金型、１３＝可動金
型、１５＝キヤビテイ、１６＝固定盤、１７＝可
動盤、１８＝リンクハウジング、１９＝トグル機
構、２０＝型締シリンダ、２１＝射出スリーブ、
２２＝プランジヤチツプ、２４＝射出プランジ
ャ、２５＝射出シリンダ、２７＝製品、２９＝ビ
スケツト、４１＝型開変位検出器、４２＝射出変
位検出器、４３＝比較演算器、４４＝射出速度制
御装置、４５＝射出圧力検出器、４６＝押圧力設
定器、４８＝流量制御弁、５０＝射出速度制御
弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出成形において、溶湯をキヤビテイに射出
   し、金型内の鋳造品を冷却する所要時間が経過し
   た後、前記鋳造品を取り出す為に金型を開くに際
   し、可動金型の後退速度を検出し、且つ、射出プ
   ランジヤの前進速度を検出し、固定金型内のビス
   ケツトを突き出す射出シリンダの変位を前記検出
   した可動金型の型開きによる後退速度の変位と比
   較しつつ射出速度制御弁の開度を制御し、以てプ
   ランジヤチツプの前進速度と可動金型の後退速度
   とを等速とすることを特徴とする射出成形装置に
   おける型開き時の射出製品突出し方法。 ２ 射出成形において、溶湯をキヤビテイに射出
   し、金型内の鋳造品を冷却する所要時間が経過し
   た後、前記鋳造品を取り出す為に金型を開くに際
   し、可動金型の後退速度を検出し、又射出プラン
   ジヤの前進速度をも検出し、固定金型内のビスケ
   ツトを突き出す射出シリンダの変位を前記検出し
   た可動金型の型開きによる後退速度の変位と比較
   しつつ射出速度制御弁の開度を制御し、以てプラ
   ンジヤチツプの前進速度と可動金型の後退速度と
   を等速とし、且つ、射出シリンダへの送油圧を検
   出し、該送油圧が設定値を越える場合は前記射出
   速度制御弁の開度を小さくすることを特徴とする
   射出成形装置における型開き時の射出製品突出し
   方法。