JPH1015653A - 射出成形法および装置 - Google Patents
射出成形法および装置Info
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- JPH1015653A JPH1015653A JP17510996A JP17510996A JPH1015653A JP H1015653 A JPH1015653 A JP H1015653A JP 17510996 A JP17510996 A JP 17510996A JP 17510996 A JP17510996 A JP 17510996A JP H1015653 A JPH1015653 A JP H1015653A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 緻密な組織の射出成形品を得るために射出プ
ランジャ圧力は維持しながら型締力は従来の３／４以下
にしてコストの安い設備を作る。 【解決手段】 型締シリンダ内の油圧の増圧変動を検出
し，射出プランジャによる金型キャビティ内への充填速
度または充填圧力を制御して，キャビティ内の成形材料
の凝固収縮速度に応じて成形材料を補給しながら過剰な
圧力がかからないようにする。
ランジャ圧力は維持しながら型締力は従来の３／４以下
にしてコストの安い設備を作る。 【解決手段】 型締シリンダ内の油圧の増圧変動を検出
し，射出プランジャによる金型キャビティ内への充填速
度または充填圧力を制御して，キャビティ内の成形材料
の凝固収縮速度に応じて成形材料を補給しながら過剰な
圧力がかからないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軽金属のダイカスト
成形や樹脂の射出成形を行う射出成形方法および装置に
関するもので，特に，型締力を小さくする技術に関する
ものである。
成形や樹脂の射出成形を行う射出成形方法および装置に
関するもので，特に，型締力を小さくする技術に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】軽金属をダイカスト法で鋳造する場合，
従来は，通常，バリ吹きを防止するために， 型締力＞キャビティ投影面積×射出プランジャ最大圧力 のダイカストマシンを使用して鋳造を行っていた。この
ために，製品が大きくなると，キャビティ投影面積が大
きくなるので，ひけ巣のない緻密な鋳造品を作るための
大きな射出プランジャ圧力を必要とする製品を鋳造する
ためには，大きい型締力のダイカストマシンを必要とし
ていた。
従来は，通常，バリ吹きを防止するために， 型締力＞キャビティ投影面積×射出プランジャ最大圧力 のダイカストマシンを使用して鋳造を行っていた。この
ために，製品が大きくなると，キャビティ投影面積が大
きくなるので，ひけ巣のない緻密な鋳造品を作るための
大きな射出プランジャ圧力を必要とする製品を鋳造する
ためには，大きい型締力のダイカストマシンを必要とし
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】大きい製品を作るため
に大きいキャビティ面積は必要であるが，射出プランジ
ャ圧力の最高圧力がキャビティ面積全面にかかることは
必ずしも必要ではない。しかし，密度が高く強度の強い
鋳造品を鋳造するためには，溶湯がキャビティ内で凝固
収縮する時にできる空隙に溶湯を圧力をかけて補充注入
する必要があり，そのために大きい射出プランジャ圧力
を必要とする。溶湯がキャビティ内で凝固収縮する時に
できる空隙にメタルを充分に補充しながら且つ射出プラ
ンジャの最大圧力がキャビティ面積全面にかからないよ
うにできれば，型締力を小さくできる。このことは，ダ
イカストだけでなく，射出スクリュや射出プランジャを
用いる射出成形機においても同じである。
に大きいキャビティ面積は必要であるが，射出プランジ
ャ圧力の最高圧力がキャビティ面積全面にかかることは
必ずしも必要ではない。しかし，密度が高く強度の強い
鋳造品を鋳造するためには，溶湯がキャビティ内で凝固
収縮する時にできる空隙に溶湯を圧力をかけて補充注入
する必要があり，そのために大きい射出プランジャ圧力
を必要とする。溶湯がキャビティ内で凝固収縮する時に
できる空隙にメタルを充分に補充しながら且つ射出プラ
ンジャの最大圧力がキャビティ面積全面にかからないよ
うにできれば，型締力を小さくできる。このことは，ダ
イカストだけでなく，射出スクリュや射出プランジャを
用いる射出成形機においても同じである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】射出プランジャや射出ス
クリュ等を前進させて成形材料をキャビティ内に充満さ
せるとき，成形材料の凝固層比率が小さいと，圧力伝達
の抵抗は小さく，パスカルの原理が働く。このとき，射
出プランジャ圧力が高いと， 型開力＝キャビティ投影面積×射出プランジャ圧力 が型締力より大きくなり，型締シリンダのラムを押戻
し，型締シリンダ内の油圧を増圧し，また，タイバも所
期の寸法よりも長く伸ばされ，型が開き，バリを吹く。
この変化を早期に検出し，その変化量が０に近くなるま
で射出プランジャ圧力を下げるように制御すれば，型開
力はほぼ型締力と同じになり，型が開くことはなく，も
し開いても，その隙間は小さく，バリを吹くには至らな
い。
クリュ等を前進させて成形材料をキャビティ内に充満さ
せるとき，成形材料の凝固層比率が小さいと，圧力伝達
の抵抗は小さく，パスカルの原理が働く。このとき，射
出プランジャ圧力が高いと， 型開力＝キャビティ投影面積×射出プランジャ圧力 が型締力より大きくなり，型締シリンダのラムを押戻
し，型締シリンダ内の油圧を増圧し，また，タイバも所
期の寸法よりも長く伸ばされ，型が開き，バリを吹く。
この変化を早期に検出し，その変化量が０に近くなるま
で射出プランジャ圧力を下げるように制御すれば，型開
力はほぼ型締力と同じになり，型が開くことはなく，も
し開いても，その隙間は小さく，バリを吹くには至らな
い。
【０００５】キャビティ内に充填された成形材料は冷却
されるに従い凝固収縮し，隙間が発生する。この隙間に
成形材料を補充するために射出プランジャを前進させ
る。この前進速度が早いとキャビティ内の圧力が高くな
り，型開力＞型締力となるので，型締シリンダ内の油圧
またはタイバ長さなどの変化を検出しながら，その情報
をフィードバックして，金型キャビティ内の圧力が過剰
に上昇することのないように，冷却による凝固収縮量に
応じて射出プランジャを制御して前進させると，型開力
＝型締力を維持することができ，バリ吹きを防止しなが
ら成形材料の補充を行うことができる。
されるに従い凝固収縮し，隙間が発生する。この隙間に
成形材料を補充するために射出プランジャを前進させ
る。この前進速度が早いとキャビティ内の圧力が高くな
り，型開力＞型締力となるので，型締シリンダ内の油圧
またはタイバ長さなどの変化を検出しながら，その情報
をフィードバックして，金型キャビティ内の圧力が過剰
に上昇することのないように，冷却による凝固収縮量に
応じて射出プランジャを制御して前進させると，型開力
＝型締力を維持することができ，バリ吹きを防止しなが
ら成形材料の補充を行うことができる。
【０００６】凝固が進むに従って圧力伝達抵抗が大きく
なり，隙間に成形材料を補充するためには射出プランジ
ャ圧力を大きくする必要があるが，末端の圧力は低くな
っているので，金型キャビティ内の圧力ｐacの総和の型
開力Ｆ0 が， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ≦ＦC と型締力ＦC を超えないよう射出プランジャの前進速度
または圧力を制御すれば型が開いてバリを吹くことはな
い。なお，ｐacはキャビティ内の圧力，Ａはキャビティ
の投影面積である。
なり，隙間に成形材料を補充するためには射出プランジ
ャ圧力を大きくする必要があるが，末端の圧力は低くな
っているので，金型キャビティ内の圧力ｐacの総和の型
開力Ｆ0 が， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ≦ＦC と型締力ＦC を超えないよう射出プランジャの前進速度
または圧力を制御すれば型が開いてバリを吹くことはな
い。なお，ｐacはキャビティ内の圧力，Ａはキャビティ
の投影面積である。
【０００７】このように射出シリンダの圧力または速度
を制御すると，一般的には， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ≦（１／２）ｐap max×Ａ にすることは容易であり，型締力を従来のものの３／４
以下とかなり小さくすることができ，型締装置を小さく
してコストを下げることができる。
を制御すると，一般的には， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ≦（１／２）ｐap max×Ａ にすることは容易であり，型締力を従来のものの３／４
以下とかなり小さくすることができ，型締装置を小さく
してコストを下げることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の１実施例の
モデル例として竪型ダイカストマシンによる軽金属の鋳
造例を示す。図１は型締状態，図２は型開状態を示す。
図１，図２において，平行な４本のタイバ１に軸線方向
の一方から順に固定盤２，摺動可能な可動盤３，摺動可
能なストッパ取付盤４，および，マシン軸心部に型締シ
リンダ５を設けたシリンダプラテン６を取付け，型締シ
リンダ５内にストッパ取付盤４と一体のラム７を摺動自
在に設けた。可動盤３のストッパ取付盤４側で型締シリ
ンダ５の外周より外側にある同一円周上の位置に互いに
等間隔でマシン軸心と平行に互いに同一で一定の長さの
型締力伝達用柱８を４本固定して設け，型締力伝達用柱
８と同一軸線上にあるストッパ取付盤４とシリンダプラ
テン６の位置にそれぞれ型締力伝達用柱８が入り得る穴
４ａ，６ａを設け，ストッパ取付盤４の可動盤３側の面
で型締力伝達用柱８が通る位置に，型締時には型締力伝
達用柱８の端面を後方より押さえ，型開時には型締力伝
達用柱８の通過を許し得るように，ストッパプレート９
を摺動自在に設け，型締力伝達用柱８よりも外側の位置
でストッパ取付盤４と可動盤３の間に可動盤移動用の一
定ストロークのアプローチシリンダ１０を２個設けた。
モデル例として竪型ダイカストマシンによる軽金属の鋳
造例を示す。図１は型締状態，図２は型開状態を示す。
図１，図２において，平行な４本のタイバ１に軸線方向
の一方から順に固定盤２，摺動可能な可動盤３，摺動可
能なストッパ取付盤４，および，マシン軸心部に型締シ
リンダ５を設けたシリンダプラテン６を取付け，型締シ
リンダ５内にストッパ取付盤４と一体のラム７を摺動自
在に設けた。可動盤３のストッパ取付盤４側で型締シリ
ンダ５の外周より外側にある同一円周上の位置に互いに
等間隔でマシン軸心と平行に互いに同一で一定の長さの
型締力伝達用柱８を４本固定して設け，型締力伝達用柱
８と同一軸線上にあるストッパ取付盤４とシリンダプラ
テン６の位置にそれぞれ型締力伝達用柱８が入り得る穴
４ａ，６ａを設け，ストッパ取付盤４の可動盤３側の面
で型締力伝達用柱８が通る位置に，型締時には型締力伝
達用柱８の端面を後方より押さえ，型開時には型締力伝
達用柱８の通過を許し得るように，ストッパプレート９
を摺動自在に設け，型締力伝達用柱８よりも外側の位置
でストッパ取付盤４と可動盤３の間に可動盤移動用の一
定ストロークのアプローチシリンダ１０を２個設けた。
【０００９】ストッパプレート９はマシン軸心を中心に
して回動するリング状のプレートとし，リング状プレー
トに型締力伝達用柱８が通過し得る貫通穴を同一軸線上
に４個設けた。１１はストッパプレートリングガイドで
ある。１２は型締シリンダ５のヘッド側の油圧室，１３
はロッド側の油圧室，１４はアプローチシリンダ１０の
ピストンロッド，１５は可動金型，１６は固定金型，１
７はキャビティ，１８は固定金型１６のゲートである。
して回動するリング状のプレートとし，リング状プレー
トに型締力伝達用柱８が通過し得る貫通穴を同一軸線上
に４個設けた。１１はストッパプレートリングガイドで
ある。１２は型締シリンダ５のヘッド側の油圧室，１３
はロッド側の油圧室，１４はアプローチシリンダ１０の
ピストンロッド，１５は可動金型，１６は固定金型，１
７はキャビティ，１８は固定金型１６のゲートである。
【００１０】１９は鋳込スリーブ，２０はプランジャチ
ップ，２１はプランジャ，２２は射出シリンダであり，
射出シリンダ２２は下端部をピン２３を介して射出シリ
ンダ２２取付用の取付板２４に揺動自在に取付けられて
いる。２５は取付板２４と固定盤２を連結したタイロッ
ド，２６はビスケットシュートである。射出シリンダ２
２の揺動用のシリンダは図示を省略した。２７は押出ピ
ン，２８は押出板，２９は押出シリンダ，３０はアキュ
ラッドピンとも呼んでいるもので，マシンの軸心部にあ
って切断ピンも兼ねる加圧ピン，３１は加圧シリンダで
ある。
ップ，２１はプランジャ，２２は射出シリンダであり，
射出シリンダ２２は下端部をピン２３を介して射出シリ
ンダ２２取付用の取付板２４に揺動自在に取付けられて
いる。２５は取付板２４と固定盤２を連結したタイロッ
ド，２６はビスケットシュートである。射出シリンダ２
２の揺動用のシリンダは図示を省略した。２７は押出ピ
ン，２８は押出板，２９は押出シリンダ，３０はアキュ
ラッドピンとも呼んでいるもので，マシンの軸心部にあ
って切断ピンも兼ねる加圧ピン，３１は加圧シリンダで
ある。
【００１１】型開状態でアプローチシリンダ１０を作用
させて可動盤３を下降させ，可動金型１５が固定金型１
６に軽く接した時点ないしはほぼ接した時点で図示して
いないシリンダを作動させてストッパプレート９を回動
させ，型締力伝達用柱８の上端面の上側にストッパプレ
ート９の穴のない部分を位置させる。この状態で，型締
シリンダ５の油圧室１２に高圧油を供給すると，ラム７
に型締力が加わり，ストッパ取付盤４を押す。
させて可動盤３を下降させ，可動金型１５が固定金型１
６に軽く接した時点ないしはほぼ接した時点で図示して
いないシリンダを作動させてストッパプレート９を回動
させ，型締力伝達用柱８の上端面の上側にストッパプレ
ート９の穴のない部分を位置させる。この状態で，型締
シリンダ５の油圧室１２に高圧油を供給すると，ラム７
に型締力が加わり，ストッパ取付盤４を押す。
【００１２】ストッパ取付盤４には４個の穴のあいたリ
ング状のストッパプレート９があり，型締状態において
はこのストッパプレート９が型締力伝達用柱８の終端を
ふさぐ位置にあるので，荷重はストッパ取付盤４，スト
ッパプレート９，型締力伝達用柱８を順次経由して可動
盤３に伝えられ，可動盤３に取付けられた可動金型１５
を加圧する。固定盤２には固定金型１６が取付けられて
おり，可動金型１５が固定金型１６と接触加圧して型締
を完了する。
ング状のストッパプレート９があり，型締状態において
はこのストッパプレート９が型締力伝達用柱８の終端を
ふさぐ位置にあるので，荷重はストッパ取付盤４，スト
ッパプレート９，型締力伝達用柱８を順次経由して可動
盤３に伝えられ，可動盤３に取付けられた可動金型１５
を加圧する。固定盤２には固定金型１６が取付けられて
おり，可動金型１５が固定金型１６と接触加圧して型締
を完了する。
【００１３】次に，図示していない傾転装置と射出シリ
ンダ２２により鋳込スリーブ１９に給湯された溶湯は，
鋳込スリーブ１９を垂直に立て固定金型１６の下面にド
ッキングした後，プランジャ２１の先端につけられたプ
ランジャチップ２０によって金型１５，１６のキャビテ
ィ１７内に充填される。充填が終れば，プランジャチッ
プ２０による加圧を続けるとともに，加圧シリンダ３１
を作用させて加圧ピン３０を前進させる。この時，キャ
ビティ１７内の溶湯の冷却収縮の進行度合に応じて加圧
ピン３０を前進させて押湯動作を行い，巣のない緻密な
鋳込製品を得る。加圧ピン３０の先端部はゲート１８部
まで前進させ，後の型開時に鋳込製品よりビスケット部
３３を分離させ易くしておく。
ンダ２２により鋳込スリーブ１９に給湯された溶湯は，
鋳込スリーブ１９を垂直に立て固定金型１６の下面にド
ッキングした後，プランジャ２１の先端につけられたプ
ランジャチップ２０によって金型１５，１６のキャビテ
ィ１７内に充填される。充填が終れば，プランジャチッ
プ２０による加圧を続けるとともに，加圧シリンダ３１
を作用させて加圧ピン３０を前進させる。この時，キャ
ビティ１７内の溶湯の冷却収縮の進行度合に応じて加圧
ピン３０を前進させて押湯動作を行い，巣のない緻密な
鋳込製品を得る。加圧ピン３０の先端部はゲート１８部
まで前進させ，後の型開時に鋳込製品よりビスケット部
３３を分離させ易くしておく。
【００１４】冷却が完了すると，油圧室１２の油の圧力
を落し，油圧室１３に高圧油を供給すると，型締力はな
くなる。そこで，図示していないシリンダを作動させ，
リング状のストッパプレート９を旋回させ，ストッパプ
レート９に設けられた穴の位置を型締力伝達用柱８の位
置に合せると，型締力伝達用柱８は後退できる。しかる
後，アプローチシリンダ１０のロッド側に圧力油を供給
し，ピストンロッド１４を引上げると可動盤３が上昇
し，これに取付けた可動金型１５も上昇して型開が行わ
れる。このとき，加圧ピン３０は後退させておく。型開
が完了すると，押出ピン２７によって鋳込製品３２を可
動金型１５から分離し，製品取出を行う。なお，ビスケ
ット部３３は鋳込スリーブ１９を下降させて固定金型１
６から離し，傾転させた後，取出す。
を落し，油圧室１３に高圧油を供給すると，型締力はな
くなる。そこで，図示していないシリンダを作動させ，
リング状のストッパプレート９を旋回させ，ストッパプ
レート９に設けられた穴の位置を型締力伝達用柱８の位
置に合せると，型締力伝達用柱８は後退できる。しかる
後，アプローチシリンダ１０のロッド側に圧力油を供給
し，ピストンロッド１４を引上げると可動盤３が上昇
し，これに取付けた可動金型１５も上昇して型開が行わ
れる。このとき，加圧ピン３０は後退させておく。型開
が完了すると，押出ピン２７によって鋳込製品３２を可
動金型１５から分離し，製品取出を行う。なお，ビスケ
ット部３３は鋳込スリーブ１９を下降させて固定金型１
６から離し，傾転させた後，取出す。
【００１５】型締シリンダ５作動用の油圧回路におい
て，３４はＰポートを油圧ポンプ等の油圧源に連結し，
Ｔポートをタンク３５に連結し，Ａ，Ｂポートを型締シ
リンダ５の油圧室１２，１３と連結した型締型開用の切
替弁，３４ａは切替弁３４用のソレノイド，３６は切替
弁３４のＡポートと油圧室１２間の管路内に設けた逆止
弁，３７は型締シリンダ５の圧力検知装置である。射出
シリンダ２２作動用の油圧回路において，３８はＰポー
トを油圧源に連結し，Ｔポートをタンク３５に連結し，
Ａ，Ｂポートを射出シリンダ２２の油圧室に連結した射
出用の切替弁，３８ａ，３８ｂはそれぞれ切替弁３８用
のソレノイド，３９はリリーフ等の圧力制御弁，４０は
流量制御弁である。
て，３４はＰポートを油圧ポンプ等の油圧源に連結し，
Ｔポートをタンク３５に連結し，Ａ，Ｂポートを型締シ
リンダ５の油圧室１２，１３と連結した型締型開用の切
替弁，３４ａは切替弁３４用のソレノイド，３６は切替
弁３４のＡポートと油圧室１２間の管路内に設けた逆止
弁，３７は型締シリンダ５の圧力検知装置である。射出
シリンダ２２作動用の油圧回路において，３８はＰポー
トを油圧源に連結し，Ｔポートをタンク３５に連結し，
Ａ，Ｂポートを射出シリンダ２２の油圧室に連結した射
出用の切替弁，３８ａ，３８ｂはそれぞれ切替弁３８用
のソレノイド，３９はリリーフ等の圧力制御弁，４０は
流量制御弁である。
【００１６】４１は規定型締圧力を設定し，圧力検知装
置３７によって検出した型締シリンダ５の検出圧力と規
定型締圧力との差を演算し，その演算値に基づいた出力
信号を射出シリンダ２２の圧力制御弁３９と流量制御弁
４０に出力する制御装置である。圧力制御弁３９では制
御装置４１からの出力信号に基づいて射出シリンダ２２
の圧力を下げるように制御する。また，この出力信号に
基づいて，流量制御弁４０では射出プランジャ２１やプ
ランジャチップ２０の速度を下げるようにすることもで
きる。
置３７によって検出した型締シリンダ５の検出圧力と規
定型締圧力との差を演算し，その演算値に基づいた出力
信号を射出シリンダ２２の圧力制御弁３９と流量制御弁
４０に出力する制御装置である。圧力制御弁３９では制
御装置４１からの出力信号に基づいて射出シリンダ２２
の圧力を下げるように制御する。また，この出力信号に
基づいて，流量制御弁４０では射出プランジャ２１やプ
ランジャチップ２０の速度を下げるようにすることもで
きる。
【００１７】射出プランジャ２１で成形材料である溶湯
を金型キャビティ１７内に射出充填して鋳込製品３２を
成形するときに，型締シリンダ５に作用する圧力を検出
し，その検出圧力が規定型締圧力よりも増圧されると
き，その圧力差をフィードバックして射出シリンダ２２
の圧力を下げるように制御してキャビティ１７内の溶湯
の凝固収縮速度に応じて射出プランジャを前進させて溶
湯を加圧し，キャビティ投影面積×射出プランジャ最大
圧力として計算される型締力の３／４以下の小さい型締
力でもバリが吹かないようにダイカストを行う。そし
て，射出充填されたキャビティ１７内の溶湯の凝固収縮
速度を経験や実験結果から予想し，射出プランジャ２１
の加圧速度あるいは加圧圧力をプログラム設定して，キ
ャビティ投影面積×射出プランジャ最大圧力として計算
される型締力の３／４以下の小さい型締力でもバリが吹
かないように射出成形する。
を金型キャビティ１７内に射出充填して鋳込製品３２を
成形するときに，型締シリンダ５に作用する圧力を検出
し，その検出圧力が規定型締圧力よりも増圧されると
き，その圧力差をフィードバックして射出シリンダ２２
の圧力を下げるように制御してキャビティ１７内の溶湯
の凝固収縮速度に応じて射出プランジャを前進させて溶
湯を加圧し，キャビティ投影面積×射出プランジャ最大
圧力として計算される型締力の３／４以下の小さい型締
力でもバリが吹かないようにダイカストを行う。そし
て，射出充填されたキャビティ１７内の溶湯の凝固収縮
速度を経験や実験結果から予想し，射出プランジャ２１
の加圧速度あるいは加圧圧力をプログラム設定して，キ
ャビティ投影面積×射出プランジャ最大圧力として計算
される型締力の３／４以下の小さい型締力でもバリが吹
かないように射出成形する。
【００１８】今，ここで，射出シリンダ２２の径をＤ
S ，射出シリンダ２２の油圧の圧力をｐos，プランジャ
チップ２０の径をｄp ，キャビティ１７の投影面積を
Ａ，型締シリンダ５の径をＤC ，型締シリンダ５の油圧
室１２の圧力をｐocとすると， 射出力ＦS ＝（π／４）ＤS 2ｐos プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐapは，
S ，射出シリンダ２２の油圧の圧力をｐos，プランジャ
チップ２０の径をｄp ，キャビティ１７の投影面積を
Ａ，型締シリンダ５の径をＤC ，型締シリンダ５の油圧
室１２の圧力をｐocとすると， 射出力ＦS ＝（π／４）ＤS 2ｐos プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐapは，
【００１９】
【数１】 ｐap＝ＦS ／｛（π／４）ｄp 2｝＝（ＤS 2／ｄp 2）ｐos
【００２０】型締力ＦC ＝（π／４）ＤC 2ｐoc そして，キャビティ１７内の各部の溶湯の圧力をｐacと
すると， 型開力ＦO ＝∫ｐacｄＡ となる。
すると， 型開力ＦO ＝∫ｐacｄＡ となる。
【００２１】図３は溶湯をキャビティ１７内に鋳込んだ
後の溶湯の凝固過程における溶湯の最高圧力の変化状態
を示し，図４は溶湯の凝固過程におけるキャビティ１７
内の圧力分布の例を示す。ａは溶湯が液体の状態，ｂは
溶湯が半凝固状態，ｃは凝固状態の場合を示す。溶湯を
キャビティ１７内に充填したときは，溶湯はまだ図３，
図４におけるａの状態で，凝固が始まっておらず，パス
カルの原理が働く状態で，金型キャビティ１７内の圧力
ｐac＝プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐapであり，こ
の値が大きいと，
後の溶湯の凝固過程における溶湯の最高圧力の変化状態
を示し，図４は溶湯の凝固過程におけるキャビティ１７
内の圧力分布の例を示す。ａは溶湯が液体の状態，ｂは
溶湯が半凝固状態，ｃは凝固状態の場合を示す。溶湯を
キャビティ１７内に充填したときは，溶湯はまだ図３，
図４におけるａの状態で，凝固が始まっておらず，パス
カルの原理が働く状態で，金型キャビティ１７内の圧力
ｐac＝プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐapであり，こ
の値が大きいと，
【００２２】
【数２】 Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ＝ｐapＡ＞ＦC ＝（π／４）ＤC 2ｐoc
【００２３】となって，可動金型１５を開く力が大き
く，可動盤３を押上げる。その結果，型締シリンダ５の
ラム７が上昇する。型締シリンダ５の油圧室１２の油圧
の油はチェック弁３６によって閉じられているので，圧
縮され，圧力が上昇し，バランスする。そのときの型締
力をＦC ’，油圧をｐoc’とすると，
く，可動盤３を押上げる。その結果，型締シリンダ５の
ラム７が上昇する。型締シリンダ５の油圧室１２の油圧
の油はチェック弁３６によって閉じられているので，圧
縮され，圧力が上昇し，バランスする。そのときの型締
力をＦC ’，油圧をｐoc’とすると，
【００２４】
【数３】 Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ＝ＦC ’＝（π／４）ＤC 2ｐoc’
【００２５】ここで，Δｐac＝ｐoc’−ｐocを検出し，
この値が０になるように流量調整弁４０あるいは圧力調
整弁３５を調整してｐosを制御し，ＦO ＝ＦC として，
型が開いてバリを吹くことを防止する。そして，型締シ
リンダ５の検出圧力と規定型締圧力の差をフィードバッ
クして射出シリンダ２２の圧力を下げるように制御して
キャビティ１７内の溶湯の凝固収縮速度に応じて射出プ
ランジャ２１を前進させて溶湯を加圧し，キャビティ１
７の投影面積Ａ×射出プランジャ２１の最大圧力ｐap
maxとして計算される型締力の３／４以下ないしは１／
２以下の小さい型締力でもバリが吹かないようにするこ
とができる。この場合，型締シリンダ５の油量が多い
と，油圧の圧力変動による油体積の変化が大きく，可動
盤３の変化が大きくなり，金型の合せ面の隙間が大きく
なり，バリが吹き，実用化できないが，図１，図２に示
すようなストロークの短い油量の少ない型締シリンダ５
を用いると，可動盤３の小さい変位で型締シリンダ５の
油圧室１２の油圧の変動を検知できる。
この値が０になるように流量調整弁４０あるいは圧力調
整弁３５を調整してｐosを制御し，ＦO ＝ＦC として，
型が開いてバリを吹くことを防止する。そして，型締シ
リンダ５の検出圧力と規定型締圧力の差をフィードバッ
クして射出シリンダ２２の圧力を下げるように制御して
キャビティ１７内の溶湯の凝固収縮速度に応じて射出プ
ランジャ２１を前進させて溶湯を加圧し，キャビティ１
７の投影面積Ａ×射出プランジャ２１の最大圧力ｐap
maxとして計算される型締力の３／４以下ないしは１／
２以下の小さい型締力でもバリが吹かないようにするこ
とができる。この場合，型締シリンダ５の油量が多い
と，油圧の圧力変動による油体積の変化が大きく，可動
盤３の変化が大きくなり，金型の合せ面の隙間が大きく
なり，バリが吹き，実用化できないが，図１，図２に示
すようなストロークの短い油量の少ない型締シリンダ５
を用いると，可動盤３の小さい変位で型締シリンダ５の
油圧室１２の油圧の変動を検知できる。
【００２６】キャビティ１７内の溶湯の凝固が進行する
と収縮による隙間ができるので，プランジャチップ２０
を前進させて隙間に溶湯を補充する。また，キャビティ
１７内の溶湯はできるだけ末端から凝固するよう金型を
設計し，鋳込スリーブ１９からの溶湯の補充ができやす
いようにする。凝固比率が小さいときは圧力は伝達しや
すく，溶湯も補充しやすいが，凝固比率が高くなるに従
って圧力伝達抵抗は大きくなり，溶湯は図３に示すａの
状態からｂ，ｃの状態に移行するので，図４において， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ＝ＦC を保ちながらプランジャ２１の圧力を上げて溶湯の補充
を充分に行って，密度の高い緻密な鋳造品を作る。さら
に，ビスケット部３３が冷却凝固し，プランジャチップ
２０の前進が停止した後，加圧ピン３０を前進させ，更
に高圧で溶湯を補充することもできる。
と収縮による隙間ができるので，プランジャチップ２０
を前進させて隙間に溶湯を補充する。また，キャビティ
１７内の溶湯はできるだけ末端から凝固するよう金型を
設計し，鋳込スリーブ１９からの溶湯の補充ができやす
いようにする。凝固比率が小さいときは圧力は伝達しや
すく，溶湯も補充しやすいが，凝固比率が高くなるに従
って圧力伝達抵抗は大きくなり，溶湯は図３に示すａの
状態からｂ，ｃの状態に移行するので，図４において， Ｆ0 ＝∫ｐacｄＡ＝ＦC を保ちながらプランジャ２１の圧力を上げて溶湯の補充
を充分に行って，密度の高い緻密な鋳造品を作る。さら
に，ビスケット部３３が冷却凝固し，プランジャチップ
２０の前進が停止した後，加圧ピン３０を前進させ，更
に高圧で溶湯を補充することもできる。
【００２７】キャビティ１７内の溶湯の凝固が完了する
と，プランジャチップ２０と鋳込スリーブ１９を後退さ
せ，傾転させ，図２に示すようにする。加圧ピン３０を
更に前進させて，ゲート１８部でビスケット部３３を切
断して突落す。次に，型締シリンダ５の油圧室１３に油
を送り，ラム７を引上げ，ストッパプレート９である穴
のあいたストッパリングを旋回させ，穴と型締力伝達用
柱８の位置を合せた後，アプローチシリンダ１０によっ
て可動盤３を引上げ，型開を行う。そして，押出ピン２
７を突出して鋳込製品３２を上金型である可動金型１５
から離し，製品取出を行う。
と，プランジャチップ２０と鋳込スリーブ１９を後退さ
せ，傾転させ，図２に示すようにする。加圧ピン３０を
更に前進させて，ゲート１８部でビスケット部３３を切
断して突落す。次に，型締シリンダ５の油圧室１３に油
を送り，ラム７を引上げ，ストッパプレート９である穴
のあいたストッパリングを旋回させ，穴と型締力伝達用
柱８の位置を合せた後，アプローチシリンダ１０によっ
て可動盤３を引上げ，型開を行う。そして，押出ピン２
７を突出して鋳込製品３２を上金型である可動金型１５
から離し，製品取出を行う。
【００２８】次に，溶湯の圧力によって型締シリンダ５
の油圧室１２の油圧が増圧したときの変位量について検
量する。型締シリンダ５は型締力を出すためだけに用い
られるので，ストロークは短く，油圧室１２の油も少な
い。型締状態の体積Ｖ＝（π／４）ＤC 2×Ｓとする。油
の圧縮率β，溶湯による増圧量をΔｐocとすると，型締
シリンダ５のラム７の変位量ΔＳは次に示すようにな
る。
の油圧室１２の油圧が増圧したときの変位量について検
量する。型締シリンダ５は型締力を出すためだけに用い
られるので，ストロークは短く，油圧室１２の油も少な
い。型締状態の体積Ｖ＝（π／４）ＤC 2×Ｓとする。油
の圧縮率β，溶湯による増圧量をΔｐocとすると，型締
シリンダ５のラム７の変位量ΔＳは次に示すようにな
る。
【００２９】
【数４】 ΔＳ＝（ΔＶ／Ｖ）×Ｓ＝｛（Ｖ×β×Δｐoc）／Ｖ｝×Ｓ ＝Ｓ×β×Δｐoc
【００３０】すなわち，油圧室１２の油量が少なくなる
ように型締装置を設計すれば，Δｐocが少し大きくても
ΔＳは小さく，バリを吹くことはなく，容易に制御でき
る。例えば，一例として油圧作動油に水グリコールを用
いると，圧縮率βは概略４．０×１０-5ｃｍ2 ／ｋｇで
あり，油圧室１２の長さを６０ｍｍ，検出のための圧力
差Δｐocを５ｋｇ／ｃｍ2 とすると， ΔＳ＝６０×４．０×１０-5×５ ＝０．０１２ｍｍ となり，これにタイバ１の伸び，各プラテンの変形，金
型の圧縮などの変形量を加えても，一般的な設計であれ
ば，合計変位量は０．１ｍｍ以下であり，この程度の型
開ではバリを吹くことはない。
ように型締装置を設計すれば，Δｐocが少し大きくても
ΔＳは小さく，バリを吹くことはなく，容易に制御でき
る。例えば，一例として油圧作動油に水グリコールを用
いると，圧縮率βは概略４．０×１０-5ｃｍ2 ／ｋｇで
あり，油圧室１２の長さを６０ｍｍ，検出のための圧力
差Δｐocを５ｋｇ／ｃｍ2 とすると， ΔＳ＝６０×４．０×１０-5×５ ＝０．０１２ｍｍ となり，これにタイバ１の伸び，各プラテンの変形，金
型の圧縮などの変形量を加えても，一般的な設計であれ
ば，合計変位量は０．１ｍｍ以下であり，この程度の型
開ではバリを吹くことはない。
【００３１】なお，前記実施例ではダイカストマシンに
よる場合を示したが，これは，射出成形機による場合に
も用いることができる。また，前記実施例では型締シリ
ンダ５の圧力を検出して制御するようにしたが，これ
は，その代りに，タイバ１の変形量を検出し，変形量か
ら求められる型締力を用いて制御するようにすることも
できる。
よる場合を示したが，これは，射出成形機による場合に
も用いることができる。また，前記実施例では型締シリ
ンダ５の圧力を検出して制御するようにしたが，これ
は，その代りに，タイバ１の変形量を検出し，変形量か
ら求められる型締力を用いて制御するようにすることも
できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明においては，特許請求の範囲に記
載したようにし，従来の３／４以下の小さい型締力の型
締装置で強力な成形材料の空隙補充ができるので，コス
トの安い設備で密度の高い緻密な組織の成形品を得るこ
とができる。
載したようにし，従来の３／４以下の小さい型締力の型
締装置で強力な成形材料の空隙補充ができるので，コス
トの安い設備で密度の高い緻密な組織の成形品を得るこ
とができる。
【図１】本発明の方法を実施するための装置の１実施例
を示すもので，型締を行い，溶湯を金型キャビティに充
填した状態を示す鋳造機の縦断面図である。
を示すもので，型締を行い，溶湯を金型キャビティに充
填した状態を示す鋳造機の縦断面図である。
【図２】本発明における型開を行い，製品を取出してい
る状態を示す鋳造機の縦断面図である。
る状態を示す鋳造機の縦断面図である。
【図３】溶湯の凝固過程における溶湯の最高圧力の変化
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】溶湯の凝固過程における型内の圧力分布の例を
示す線図である。
示す線図である。
１ タイバ ２ 固定盤 ３ 可動盤 ４ ストッパ取付盤 ５ 型締シリンダ ６ シリンダプラテン ７ ラム ８ 型締力伝達用柱 ９ ストッパプレート １０ アプローチシリンダ １２，１３ 油圧室 １５ 可動金型 １６ 固定金型 １７ キャビティ １８ ゲート １９ 鋳込スリーブ ２０ プランジャチップ ２１ プランジャ ２２ 射出シリンダ ２７ 押出ピン ２９ 押出シリンダ ３０ 加圧ピン ３１ 加圧シリンダ ３２ 鋳造製品 ３３ ビスケット部 ３４，３８ 切替弁 ３７ 圧力検出装置 ３９ 圧力制御弁 ４０ 流量制御弁 ４１ 制御装置
Claims (5)
- 【請求項１】 射出プランジャで成形材料を金型キャビ
ティ内に射出充填して成形品を成形するときに，型締シ
リンダに作用する圧力を検出し，その検出圧力が規定型
締圧力よりも増圧されるとき，その圧力差をフィードバ
ックして射出シリンダの圧力を下げるように制御してキ
ャビティ内の成形材料の凝固収縮速度に応じて射出プラ
ンジャを前進させて成形材料を加圧し，キャビティ投影
面積×射出プランジャ最大圧力として計算される型締力
の３／４以下の小さい型締力でもバリが吹かないように
射出成形する射出成形法。 - 【請求項２】 射出プランジャで成形材料を金型キャビ
ティ内に射出充填して成形品を成形するときに，タイバ
の変形量を検出し，その変形量から求められる型締力が
規定型締力よりも大きくなるとき，その型締力の差をフ
ィードバックして射出シリンダの圧力を下げるように制
御してキャビティ内の成形材料の凝固収縮速度に応じて
射出プランジャを前進させて成形材料を加圧し，キャビ
ティ投影面積×射出プランジャ最大圧力として計算され
る型締力の３／４以下の小さい型締力でもバリが吹かな
いように射出成形する射出成形法。 - 【請求項３】 射出充填されたキャビティ内の成形材料
の凝固収縮速度を予想し射出プランジャの加圧速度ある
いは加圧圧力をプログラム設定して射出成形するように
した請求項１または請求項２記載の射出成形法。 - 【請求項４】 型締シリンダの圧力検出装置と，規定型
締圧力を設定し，型締シリンダの検出圧力と規定型締圧
力の差を演算し，その演算値に基づいた出力信号を射出
シリンダの圧力制御装置に出力する制御装置と，前記出
力信号に基づいて射出シリンダの圧力を下げるように制
御する圧力制御装置を備えた射出成形装置。 - 【請求項５】 タイバ変形量検出装置からなる型締力検
出装置と，規定型締力を設定し，検出した型締力と規定
型締力の差を演算し，その演算値に基づいた出力信号を
射出シリンダの圧力制御装置に出力する制御装置と，前
記出力信号に基づいて射出シリンダの圧力を下げるよう
に制御する圧力制御装置を備えた射出成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17510996A JPH1015653A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 射出成形法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17510996A JPH1015653A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 射出成形法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1015653A true JPH1015653A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15990430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17510996A Pending JPH1015653A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 射出成形法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1015653A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6673282B2 (en) | 2001-04-02 | 2004-01-06 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Method for protecting dies in an injection molding machine |
| US6695995B1 (en) | 1999-08-31 | 2004-02-24 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Apparatus and method for setting position of movable mold of motor-driven injection molding machine |
| US6755635B2 (en) | 2000-07-28 | 2004-06-29 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Apparatus for protecting mold in injection molding machine |
| JP2012250360A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 成形機、及び射出制御方法 |
| US8709241B2 (en) | 2008-08-09 | 2014-04-29 | Judo Wasseraufbereitung Gmbh | Retrofittable control unit for a softening apparatus |
| CN114919146A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-19 | 宁波顺兴机械制造有限公司 | 一种合模机构的锁模力输出自动调整方法 |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP17510996A patent/JPH1015653A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6695995B1 (en) | 1999-08-31 | 2004-02-24 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Apparatus and method for setting position of movable mold of motor-driven injection molding machine |
| US6755635B2 (en) | 2000-07-28 | 2004-06-29 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Apparatus for protecting mold in injection molding machine |
| US6673282B2 (en) | 2001-04-02 | 2004-01-06 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Method for protecting dies in an injection molding machine |
| DE10214093B4 (de) * | 2001-04-02 | 2007-02-08 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Verfahren zum Schutz von Formen einer Spritzgussmaschine |
| US8709241B2 (en) | 2008-08-09 | 2014-04-29 | Judo Wasseraufbereitung Gmbh | Retrofittable control unit for a softening apparatus |
| JP2012250360A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 成形機、及び射出制御方法 |
| CN114919146A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-19 | 宁波顺兴机械制造有限公司 | 一种合模机构的锁模力输出自动调整方法 |
| CN114919146B (zh) * | 2022-04-19 | 2024-02-23 | 宁波顺兴机械制造有限公司 | 一种合模机构的锁模力输出自动调整方法 |
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