JPH0740027A - ダイカストにおける型内減圧制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出スピードを拘束することなくキャビティ
内のガス圧を一定値に制御する。 【構成】 センサ９で射出スピードを検出し、その出力
をコントローラ１０に送ってコントローラ１０で検出さ
れた射出スピードに応じて型内圧力を一定にする減圧度
を求め、それを減圧度制御弁８に送って減圧度制御弁の
開度を制御し、これによってキャビティ３内のガス圧を
一定値の負圧に制御する。射出スピードが変化した場
合、減圧度だけを変化させて、型内圧力を一定に保つこ
とができ、射出スピードを拘束することなく型内圧力を
一定値に制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空ダイカストにおけ
る型内減圧制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属を高速で鋳型内に圧入して鋳造
するダイカストにおいて、キャビティ内ガスは鋳物中に
巻込まれて巣を形成したり、背圧となって湯まわりを悪
くする要因となるので、溶湯射出時に型内を減圧する、
いわゆる真空ダイカスト法は知られている。射出時にキ
ャビティ内のガス圧が変動して、圧力が高くなると湯ま
わり性が悪くなり、圧力が低くなり過ぎるとスリーブ内
溶湯の吸い込みなどが発生するため、ガス圧は減圧側で
一定圧に制御されることが望ましい。この意味で、特開
昭５１−２６２９３号は、キャビティ内のガス圧を一定
にするために射出スピードを制御するようにしたダイカ
スト方法を提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術は、
キャビティ内のガス圧を一定値（負圧）にするために、
キャビティ内のガス圧に基づいて射出スピードを変化さ
せるため、射出スピードがキャビティ圧力の拘束を受
け、必要な射出スピードを得ることができない場合が生
じる。たとえば、キャビティ充填時の湯先のスピードを
所定値以下にするために、キャビティの断面積に応じて
射出スピードを制御する必要がある場合、従来技術では
必要な射出スピードの制御をすることができない。この
ため、断面積が絞られた部位での湯先のスピードが速く
なり過ぎ、ガスの巻き込みが発生したりする。本発明の
目的は、射出スピードを拘束することなくキャビティ内
のガス圧を一定値に制御することができる、ダイカスト
における型内減圧制御方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るダイカストにおける型内減圧制御方法
は、次の方法から成る。すなわち、射出スピードを検出
し、検出された射出スピードに応じて減圧度を制御し型
内圧力を一定圧に制御する、ダイカストにおける型内減
圧制御方法。

【０００５】

【作用】本発明方法では、射出スピードに応じて減圧度
を制御することにより型内圧力を一定に制御するもので
あるから、射出スピードが変化しても減圧度が変化する
だけで、型内のガス圧は一定に制御できる。したがっ
て、射出スピードを型内ガス圧の変動を伴うことなく必
要な値に自由に変化させることができ、射出スピードが
ガス圧を一定に保つために拘束される場合に生じるガス
の巻き込み等の不具合が、本発明方法ではなくなる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の方法を実施するダイカスト装
置を示している。図中、１は可動金型、２は固定金型で
あり、両金型は協働して、内部に、製品を鋳造するため
のキャビティ３を形成している。可動金型１、固定金型
２は、それぞれ、ダイカストマシンの可動プラテン、固
定プラテンにとりつけられている。キャビティ３にはプ
ランジャスリーブ１１が連通されており、プランジャス
リーブ１１にはプランジャ４が往復動可能に挿入されて
いる。プランジャ４のプランジャロッド１２は、図示し
ない油圧シリンダに連結されており、プランジャ４で、
スリーブ１１内に給湯された金属溶湯をキャビティ３内
に高速で射出する。キャビティ３には、さらに、キャビ
ティ内のガスを効率よく排出する減圧バルブ５が接続さ
れており、減圧バルブ５には、たとえばシャットオフピ
ンやＧＦ（ガスフリー）バルブが用いられる。

【０００７】キャビティ３には、減圧バルブ５を介し
て、キャビティ３内のガスを吸引する真空ポンプ６が接
続されている。減圧バルブ５と真空ポンプ６とを接続す
る配管上には、キャビティ３内の減圧タイミングを制御
する電磁弁７が設けられている。この弁７を以下、減圧
制御弁という。減圧制御弁７を開とするキャビティ３の
減圧が開始され、減圧制御弁７を閉とするとキャビティ
３の真空引きは停止される。キャビティ３には、減圧バ
ルブ５を介して、大気開放管が接続されている。この大
気開放管上には、キャビティ３内の減圧度を制御する電
磁弁８が設けられている。この弁８を以下、減圧度制御
弁という。減圧度制御弁８には、たとえば比例電磁弁
（デューティ制御電磁弁で、任意の開度に制御できる）
が用いられる。減圧度制御弁８が開側にされると、キャ
ビティ３の減圧度は低下する。すなわち大気圧に近づ
く。

【０００８】溶湯射出側には、射出スピードを検出する
センサ９が設けられている。たとえば、プランジャロッ
ド１２にマグネスケールが張ってあり、センサ９にてプ
ランジャロッド１２が動くときのパルスを計測し、射出
スピードを算出する。センサ９の出力はコントローラ１
０（コンピュータ）に入力される。また、減圧バルブ
５、減圧制御弁７、減圧度制御弁８、真空ポンプ６はコ
ントローラ１０の指令（コンピュータの出力信号）によ
り制御される。

【０００９】コントローラ１０は、センサ９からの信号
を一定時間間隔で読み込み、たとえば図２に示したマッ
プを用いて、射出スピードに応じた減圧度制御弁開度を
読みとり、この開度を減圧度制御弁８に出力して、減圧
度制御弁８の開度を制御する。その制御は、射出スピー
ドが大きい程、減圧度制御弁８の開度が小となる（キャ
ビティ３の真空度が高くなる）ように定められ、図２の
ａ、ｂ、ｃで示すように、直線関係、または曲線関係に
ある。

【００１０】上記装置を用いて、以下のように、ダイカ
ストにおける型内減圧制御方法が実施され、ダイカスト
が実行される。図示しない給湯装置にて、給湯口から溶
湯がプランジャスリーブ１１に入れられた後、プランジ
ャ４は予め定められた射出パターンに従って前進する。
図１に示すような横型ダイカストでは、一般的には最初
はスリーブ１１内のガスを抜くために低速（たとえば、
プランジャ速度が０１〜０．３ｍ／ｓ）で射出し、図示
しないプランジャ位置検出量、たとえばリミットスイッ
チにて検出される定められた位置まで前進すると、そこ
からは高速（たとえば、プランジャ速度が１．５〜３．
０ｍ／ｓ）で射出する。

【００１１】一方、キャビティ３のガス抜きについて
は、ダイカストマシンの起動信号等にて真空ポンプ６を
運転しておき、図示しない位置検出器、たとえばプラン
ジャフランジでたたかれるリミットスイッチにて、所定
の位置にプランジャ４が前進したとき（一般的には、効
率よくキャビティ３内を減圧するため、プランジャ４が
スリーブ１１の図示しない給湯口をふさぐ直前）、減圧
制御弁７を開き、型内の減圧を開始する。減圧制御弁７
によるキャビティ３の減圧開始と同時にコントローラ１
０によるキャビティ３のガス圧制御が始まる。すなわ
ち、射出スピードをセンサ９で検出し、その射出スピー
ドに応じて、図２のマップ等に従って、減圧度制御弁８
を制御する。減圧度制御弁８の開度が大になると、そこ
から入る空気量が増え、キャビティ３内に減圧する能力
は小さくなる。型内減圧を射出スピードに応じて制御し
ながらキャビティ充填が終了すると、速やかに凝固さ
せ、型開きして製品をとり出す。

【００１２】図５は横型ダイカストにおける本発明方法
による型内減圧を示し、これと比較するために、図３、
図４に従来ダイカスト法による場合を示す。図３に減圧
をしない一般的な射出パターンとキャビティ内のガス圧
の関係を示す。ガス圧は射出スピードにほぼ比例してい
る。この場合、キャビティ内のガス圧が高くなると（大
気圧より大の領域）、湯まわり性が悪くなる。図４に、
減圧を実行した場合（真空ダイカスト法）の射出パター
ンとキャビティ内のガス圧および減圧度の関係を示す。
キャビティ内ガス圧は図３の場合に比べて全体的に低下
するが、低速射出時にはキャビティ内が負圧になるた
め、スリーブ内溶湯の吸込みが発生し、湯流れが変化し
湯じわなどの不良が発生すること、高速射出時にはガス
圧が高くなり湯まわり性が悪くなること、などの問題が
生じる。図５に本発明方法における射出パターンとキャ
ビティ内ガス圧および減圧度を示す。図５に示すよう
に、本発明では減圧度が射出速度に対応して変化し、キ
ャビティ内ガス圧が一定（大気圧より低い圧力で一定）
となる。このため、ガス圧が変動したために生じた従来
の真空ダイカスト法における問題がなくなる。

【００１３】本発明の型内減圧制御方法は、竪型ダイカ
ストにも適用される。図６は竪型ダイカストの装置の概
略を、図７は竪型ダイカストに従来法を適用した場合の
射出スピード、ガス圧、減圧度の関係を示しており、図
８は竪型ダイカストに本発明方法を適用した場合を示し
ている。図中、横型ダイカストの部材に準じる部材には
図１と同一の符号を付してある。竪型ダイカストでは、
キャビティ３内でのガスの巻き込みをなくすため、溶湯
を層流にて充填する。たとえば、図６に示すような形状
の場合、キャビティに充填開始するまではある程度高速
に（たとえば、プランジャ４速度で１５０〜２００ｍｍ
／ｓ）、ａ部迄は低速で（たとえば、１００〜１５０ｍ
ｍ／ｓ）、ａ〜ｂ部はキャビティが絞られているために
さらに低速で（たとえば、５０〜１００ｍｍ／ｓ）、ｂ
〜ｃ部はａ部までと同様のスピードで充填する。この場
合の、従来法の射出パターンとガス圧は図７に示すよう
になり、ガス圧が変動するので、横型で述べたと同じ問
題が生じる。しかし、本発明方法を適用すると、図８に
示すように速度に対応して減圧度を変化させ、ガス圧を
一定に保つことができ、従来法の問題を解決できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、射出スピードを検出
し、検出された射出スピードに応じて減圧度を制御する
ことにより型内圧力を一定としたから、型内圧力を一定
にするために射出スピードが型内圧力から拘束されるこ
とはなく、射出スピードを自由に変化させつつ型内圧力
を一定に制御することができる。これによって、キャビ
ティ内圧力が変動する場合に生じていた、湯まわり性の
悪化、スリーブ内溶湯の吸い込みなどの不具合を防止で
きる。また、射出スピードが型内圧力を一定に保つため
に型内圧力から拘束されていた場合に生じる、キャビテ
ィ絞り部でのガスの巻き込みも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイカストにおける型内減圧制御方法
を実施する横型装置の回路系統の一部を含む断面図であ
る。

【図２】本発明方法で用いる減圧度制御弁開度対射出ス
ピードマップである。

【図３】減圧を実行しない、従来の横型ダイカストにお
ける型内ガス圧、射出スピードの制御パターン図であ
る。

【図４】減圧を実行する、従来の横型ダイカストにおけ
る型内ガス圧、射出スピード、減圧度の制御パターン図
である。

【図５】図１の装置で本発明方法を実施したときの型内
ガス圧、射出スピード、減圧度の制御パターン図であ
る。

【図６】竪型ダイカスト装置のキャビティ、スリーブ図
である。

【図７】図６の装置で減圧を実行した場合の、型内ガス
圧、射出スピード、減圧度の制御パターン図である。

【図８】図６の装置で本発明方法を実施したときの型内
ガス圧、射出スピード、減圧度の制御パターン図であ
る。

【符号の説明】

１ 可動型 ２ 固定型 ３ キャビティ ４ プランジャ ５ 減圧バルブ ６ 真空ポンプ ７ 減圧制御弁 ８ 減圧度制御弁 ９ センサ １０ コントローラ １１ プランジャスリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出スピードを検出し、 検出された射出スピードに応じて減圧度を制御し型内圧
   力を一定圧に制御する、ことを特徴とするダイカストに
   おける型内減圧制御方法。