JPH1024357A - 射出成形法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏折のない緻密な組織の鋳造品を得るため
に，バリを吹かない範囲で最大の加圧ピンによる加圧を
行う。 【解決手段】 型締シリンダ内の油圧の増圧変動を検出
し，加圧ピンによる金型キャビティ内への充填圧力を制
御して凝固収縮速度に応じてメタルを補給しながら過剰
な圧力がかからないようにする。また，加圧ピンによる
加圧圧力上昇を遅くなるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軽合金をダイカスト
法で鋳造する場合や樹脂の射出成形を行う場合に，緻密
な組織の成形品を製造することができる射出成形方法お
よび装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】厚肉の軽合金部品をダイカスト法で鋳造
する場合，溶湯を金型キャビティ内に射出プランジャで
鋳込，充填，加圧を行った後，溶湯の冷却凝固収縮によ
って発生するひけ巣に対してアキュラッドピンとも呼ぶ
加圧ピンによって流動メタルを補充充填してひけ巣のな
い緻密な組織の成形品を鋳造する。この場合のアキュラ
ッドピンの加圧圧力は，半凝固の流動メタルを鋳造品に
発生する隙間に押込むために，大きくなるように設計さ
れている。

【０００３】もし，押湯部分および金型キャビティ内に
充填された溶湯の冷却凝固が進行していない段階でアキ
ュラッドピンを設計最大圧力で前進させると，押湯部分
の溶湯の圧力が射出圧力よりも高くなって射出プランジ
ャを押戻したり，金型キャビティ内の溶湯の圧力が広い
範囲で上昇し，その型開力がダイカストマシンの型締力
を超えてバリを吹くので，通常，射出プランジャで鋳込
充填を完了して押湯部分および金型キャビティ内の凝固
がある程度進行する時間をタイマで設定し，例えば約３
秒後のようにその時間経過後に予めプログラムで設定し
た速度でアキュラッドピンを前進させてひけ巣にメタル
を補充している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鋳造条件は溶湯温度，
溶湯量，射出速度，金型温度，離型剤の付着状況などに
よって変化し，バラツキを生ずる。したがって，前項で
説明したようにアキュラッドピンの前進開始時間をタイ
マで設定し，前進速度をプログラムで設定しても，溶湯
の凝固の進行が遅いときは，アキュラッドピンの加圧に
よる増圧で射出プランジャを押戻したり型開力が大きく
なってバリを吹き，逆に，溶湯の凝固の進行が早いと，
アキュラッドピンの加圧が遅れてひけ巣へのメタル充填
が不足する。

【０００５】また，溶湯の凝固の進行が早く，アキュラ
ッドピン前進までのタイマの設定時間が長すぎたとき
は，鋳造品の金型表面部分の凝固が完了し，その収縮に
よってその部分に引張応力が発生し，あるいは，最悪の
場合は，ひけによる空隙が発生する。このような状態で
アキュラッドピンの加圧前進を行うと，肉厚の中央部分
にあるメタルが表面の引張応力の高い所あるいはひけに
よる空隙部分に入り込み，一種の偏折を形成し，強度を
著しく落とすので，射出プランジャによる金型キャビテ
ィ内への溶湯充填からアキュラッドピン前進までの間，
金型キャビティ内の溶湯の圧力をある程度維持する必要
がある。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て樹脂を射出成形する射出
成形機においても同じである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】射出プランジャを前進さ
せて溶湯等の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またはピ
ストンを押戻し，型締シリンダの油圧室の油圧を増圧
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。この変化量を小さいうちに検出し，
バリの吹かない範囲の変化量に維持するように射出プラ
ンジャ圧力を下げて制御する。

【０００７】キャビティ内に充填された成形材料は冷却
されるに従って凝固収縮し，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。凝固が進むに従い，金型キャビティ内の圧力抵抗も
大きくなり，射出プランジャの圧力も大きくなる。ま
た，一方，射出スリーブ内にはスリーブ内壁からの冷却
により凝固層が発生し，これがゲート入口に貯まり，抵
抗となって射出プランジャの進行を妨げることがある。
このときは，金型キャビティ内の凝固収縮によるひけ巣
が発生し，圧力が低下しているにも拘らず，射出プラン
ジャは前進できず成形材料の補給ができないので，射出
プランジャの圧力が最高になると同時にアキュラッドピ
ンの前進を開始することによってひけ巣の発生を防止す
る。そして，この時のアキュラッドピンの加圧圧力を少
なくとも射出プランジャの圧力と同じにすれば，射出プ
ランジャがパスカルの原理によって後退することはな
い。しかし，実際には，射出プランジャの先端部分では
成形材料の凝固が進行しており，パスカルの原理は働か
ず，アキュラッドピンの加圧圧力は射出シリンダ内の圧
力が増圧される直前まで大きくできる。

【０００８】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アキュラッドピ
ンの加圧圧力を大きくする。そのとき，金型キャビティ
内の圧力ｐ_acの総和の型開力Ｆ₀ が Ｆ₀ ＝∫ｐ_acｄＡ≦Ｆ_C となり，型締力Ｆ_C を超えないようにアキュラッドピン
の圧力，圧力の上昇速度または前進速度を制御すれば，
型が開いてバリを吹くことはない。アキュラッドピンの
圧力上昇は遅くなるように制御する。このように，アキ
ュラッドピンの圧力，圧力の上昇速度または速度を制御
すれば射出プランジャによる加圧状態から連続的に金型
キャビティ内の圧力を保つことができてひけ巣あるいは
偏折，はみ出しを防止することができるとともに，バリ
吹きも防止できる。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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，４１は逆止弁，４２は射出シリンダ２２の
圧力検知装置である。

【００１７】４３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４３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。

【００１８】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ことがで
きる。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ことができる。

【００１９】加圧シリンダ３１作動用の油圧回路におい
て，４４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ポートを加圧シリンダ３１の油
圧室に連結した加圧用の切替弁，４４ａ，４４ｂはそれ
ぞれ切替弁４４用のソレノイド，４５はリリーフ等の圧
力制御装置である。制御装置４３では前記したように規
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の差を演算
し，その演算値に基づいた出力信号を出力するが，その
出力信号を加圧シリンダ３１の圧力制御装置４５に出力
することもできる。圧力制御装置４５では制御装置４３
からの出力信号に基づいて加圧シリンダ３１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
速度に応じて加圧ピン３０を前進させて溶湯を加圧し押
湯を行う。

【００２０】４６は第２の制御装置であり，制御装置４
６では規定射出圧力を設定し，圧力検知装置４２によっ
て検出した射出シリンダ２２の検出圧力が規定射出圧力
に到達したことを検知して加圧ピン３０の圧力を増大さ
せる出力信号を発し，かつ，射出シリンダ２２の検出圧
力が射出時の規定圧力よりも増圧されるときに，加圧シ
リンダ３１の圧力を，バリを吹かない範囲で最大値を保
つように，上昇度合が遅くなるように制御する。

【００２１】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ｐ_os，プランジャ
チップ２０の径をｄ_p ，キャビティ１７の投影面積を
Ａ，型締シリンダ５の径をＤ_C ，型締シリンダ５の油圧
室１２の圧力をｐ_oc，加圧シリンダ３１の径をＤ_a ，加
圧シリンダ３１の油圧の圧力をｐ_oa，加圧ピン３０の径
をｄ_aとすると， 射出力Ｆ_S ＝（π／４）Ｄ_S ²ｐ_os プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐ_apは，

【００２２】

【数１】 ｐ_ap＝Ｆ_S ／｛（π／４）ｄ_p ²｝＝（Ｄ_S ²／ｄ_p ²）ｐ_os

【００２３】型締力Ｆ_C ＝（π／４）Ｄ_C ²ｐ_oc 加圧ピン３０による加圧力Ｆ_a ＝（π／４）Ｄ_a ²ｐ_oa 加圧ピン３０による加圧圧力ｐ_aaは，

【００２４】

【数２】 ｐ_aa＝Ｆ_a ／｛（π／４）ｄ_a ²｝＝（Ｄ_a ²／ｄ_a ²）ｐ_oa

【００２５】そして，キャビティ１７内の各部の溶湯の
圧力をｐ_acとすると， 型開力Ｆ_O ＝∫ｐ_acｄＡ となる。

【００２６】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
ｐ_ac＝プランジャチップ２０面溶湯圧力ｐ_apであり，一
般的には，

【００２７】

【数３】 Ｆ₀ ＝ｐ_ac・Ａ＝ｐ_ap・Ａ＜Ｆ_C ＝（π／４）Ｄ_C ²ｐ_oc

【００２８】である。この段階で，加圧ピン３０を前進
させるとき，加圧ピン３０の加圧圧力ｐ_aa＝ｐ_apになる
ように加圧シリンダ３１の油圧を設定すると，加圧力が
不足して前進しないが，プランジャチップ２０先端およ
び金型ゲート１８付近の凝固が進むと，ｐ_ac＜ｐ_ap＝ｐ
_aaとなり，加圧ピン３０は凝固収縮体積を補充充填する
ために前進する。

【００２９】しかし，この加圧ピン３０の加圧圧力によ
ってプランジャチップ２０や射出プランジャ２１にかか
る反力は射出力と同じかあるいは圧力抵抗により小さく
なるように制御装置４３で制御するので，射出プランジ
ャ２１が後退することなく，射出プランジャ２１による
加圧から加圧ピン３０による加圧と連続して加圧するこ
とができ，凝固収縮による空隙の発生はなく，偏折，は
み出しを防止できる。

【００３０】実際に鋳造を行うときは，プランジャチッ
プ２０先端のビスケット３３部分には鋳込スリーブ１９
内壁で冷却された凝固層が多く，少しｐ_aa＞ｐ_apであっ
ても，射出プランジャ２１が後退することはない。この
ため射出シリンダ２２内の油圧の圧力を検出し，これが
増圧されない範囲で加圧ピン３０の圧力ｐ_aaが大きくな
るよう加圧シリンダ３１の圧力を高くする。

【００３１】溶湯を射出プランジャ２１で金型キャビテ
ィ１７に充填加圧した後，凝固収縮体積に充分に対応で
きる体積を持つ加圧ピン３０をバリが吹かない範囲でで
きるだけ早く前進させ，メタルを補充充填すると，ひけ
巣のない緻密な鋳造品ができる。このとき，

【００３２】

【数４】Ｆ₀ ＝∫ｐ_acｄＡ＝Ｆ_C ＝Ｆ_CO＋ΔＦ_C ＝（π
／４）Ｄ_C ²（ｐ_oc＋Δｐ_oc）

【００３３】と金型を開く力が最初の型締力よりわずか
に大きくなるように加圧ピン３０の加圧圧力を大きく
し，型締シリンダ５内の油圧の増圧度合，すなわち，検
出圧力と規定圧力との差圧Δｐ_ocを検出し，この値をフ
ィードバックして加圧シリンダ３１の油圧の圧力ｐ_oaを
制御してΔｐ_ocを予定の値を保ちながら加圧ピン３０を
前進させると，金型からバリを吹くことなく，しかも，
最大の力で凝固収縮に発生する空隙にメタルを補充充填
して偏折のない緻密な組織の鋳造製品を鋳造することが
できる。

【００３４】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，鋳込スリーブ１９を後退さ
せ，図２に示すように傾転させる。一方，加圧ピン３０
を更に前進させてゲート１８部でビスケット３３を切断
して突落とす。次に，型締シリンダ５の油圧室１３に油
を送り，ラム７またはピストンを引上げ，取付けた穴の
あいたストッパリングからなるストッパプレート９を旋
回し，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２７を突出して鋳込製品３２を可
動金型１５から離し，製品取出を行う。

【００３５】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）Ｄ_C ²×Ｓとする。油
の圧縮率β，溶湯による増圧量をΔｐ_ocとすると，ラム
７の変位量ΔＳは，

【００３６】

【数５】ΔＳ＝（ΔＶ／Ｖ）×Ｓ＝｛（Ｖ×β×ｐ_oc）
／Ｖ｝×Ｓ＝Ｓ×β×Δｐ_oc

【００３７】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，Δｐ_ocが少し大きくても
ΔＳは小さく，バリを吹くことなく，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Δｐ_ocを５ｋｇ／ｃｍ² とすると， ΔＳ＝６０×４．０×１０^-5×５ ＝０．０１２ｍｍｍ 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。

【００３８】図５はプランジャチップ２０，加圧ピン３
０の溶湯に対する加圧圧力の変化と金型キャビティ１７
のある金型表面付近におけるメタル圧の変化の関連の一
例を示すもので，図５（ａ）に従来法，図５（ｂ）に本
発明による方法を示す。図５（ａ），図５（ｂ）におい
て，横軸は時間（秒），縦軸は圧力ｐを示し，図中，ｐ
_acはキャビティ１７内の溶湯圧力，ｐ_apはプランジャチ
ップ２０による溶湯への加圧圧力，ｐ_aaは加圧ピン３０
による溶湯への加圧圧力を示す。

【００３９】図５（ａ）に示す従来法においては，プラ
ンジャチップ２０を前進させて溶湯をキャビティ１７内
に鋳込み充填した後，プランジャチップ２０によりキャ
ビティ１７内の溶湯を一定圧力ｐ_apで加圧し続けるが，
キャビティ１７内の溶湯は次第に冷却されて凝固され始
めるので，プランジャチップ２０による加圧圧力ｐ_apの
近くまで一旦上昇した溶湯の圧力ｐ_acは次第に下がると
共に，溶湯が収縮して表面にひけ巣が発生する。このと
き，大きな一定値の加圧ピン３０圧力ｐ_aaを作用させる
と，キャビティ１７内の溶湯圧力ｐ_acは一旦，大きく上
昇し，その後，冷却凝固に伴って次第に下がり始める。
溶湯圧力ｐ_acがプランジャチップ２０圧力ｐ_apより急に
大きくなった時，キャビティ１７から溶湯のはみ出しが
発生し，バリが吹くことがある。

【００４０】これに対して，図５（ｂ）に示す本発明法
においては，従来法と同様に，プランジャチップ２０を
前進させて溶湯をキャビティ１７内に鋳込み充填した
後，プランジャチップ２０によりキャビティ１７内の溶
湯を一定圧力ｐ_apで加圧し続けるが，充填がほぼ終った
時点で加圧ピン３０圧力ｐ_aaを作用させる。この加圧ピ
ン３０圧力ｐ_aaは，最初からいきなり最大圧力にしない
で，最初はプランジャチップ２０圧力ｐ_apより少し大き
目まで一旦上昇させた後，そこから徐々に上昇させてい
く。これは，加圧ピン３０の圧力上昇が早いとプランジ
ャチップ２０が後退するので，本発明のこの実施例で
は，加圧ピン３０用の加圧シリンダ３１の圧力上昇を遅
くなるように制御したのである。

【００４１】溶湯がキャビティ１７内に充填されて一旦
大きくなったキャビティ１７内の溶湯圧力ｐ_acが下降し
始めようとするとき，加圧ピン３０圧力ｐ_aaをプランジ
ャチップ２０圧力ｐ_apより少しだけ大きくすると，キャ
ビティ１７内の溶湯圧力ｐ_acは上昇し始める。これに続
いて，加圧ピン３０圧力ｐ_aaを徐々に上昇させていくの
で，キャビティ１７内の溶湯圧力ｐ_acも徐々に上昇して
いき，やがて，適当なほぼ一定な値に保持される。した
がって，バリが吹くこともなく，かつ，押湯も充分に効
き，偏折と巣のない緻密な鋳造製品３２が得られる。加
圧ピン３０圧力ｐ_aaを徐々に上昇させていき，最後は最
大圧力まで上昇させるが，その途中で溶湯の冷却凝固に
伴ってキャビティ１７内の溶湯圧力ｐ_acはほぼ一定な値
から徐々に下がり始めるが，この時はすでに溶湯の凝固
も進んでおり，押湯も効かない状態になっているので，
何ら支障はない。

【００４２】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。

【００４３】

【発明の効果】本発明においては，特許請求の範囲に記
載したようにしたので，型締装置の型締力を最大限に活
用して強力な溶湯メタルの空隙補充ができる。そして，
コストの安い設備で密度の高い緻密なしかも偏折のない
組織の軽合金の成形品を作ることができる。

【００４４】すなわち，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続いて加圧ピンで金型キャ
ビティ内の成形材料を押圧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，ないしは，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，その圧力差ない
しはその型締力の差をフィードバックして加圧ピン用の
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加圧ピンを前進させて
成形材料を加圧するようにしたので，射出力や型締力に
対して加圧ピンによる加圧圧力を適当な値に保つことが
でき，この加圧圧力が大きくなり過ぎてプランジャチッ
プを後退させて押湯作用が弱くなったり，あるいは，バ
リが吹くこともなく，良好な鋳込動作が行える。

【００４５】また，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，射出圧力が規定射出圧力に到
達すると同時に加圧ピンの圧力を増大させて少なくとも
射出プランジャの圧力と同じにするかあるいはそれ以上
の圧力にして前進を開始させるとともに，射出シリンダ
の圧力を検出して射出時の規定圧力よりも増圧されると
きは加圧ピン用のシリンダの圧力上昇を遅くなるように
制御して射出プランジャの後退を防止して加圧ピンの加
圧体積を有効に活用し金型キャビティ内の圧力を保ち，
収縮による空隙の発生を防止するようにしたので，キャ
ビティ内の溶湯圧力が急に下がることもなく，また，上
昇し過ぎることもなく，適当な範囲内に比較的に長い間
保持させておくことができる。したがって，良好な押湯
状態が得られ，また，バリが吹くこともなく，良好な鋳
込状態で偏折と巣がなく緻密で機械的性質の良い良好な
鋳込製品を確実容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【図５】プランジャチップ，加圧ピンおよび金型キャビ
ティ内の溶湯のそれぞれの圧力の変化状態を示す時間−
圧力線図であり，（ａ）は従来法，（ｂ）は本発明法の
１例を示す。

【符号の説明】

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（アキュラッドピン） ３１ 加圧シリンダ ３２ 鋳造製品 ３３ ビスケット部 ３４，３８，４４ 切替弁 ３７，４２ 圧力検出装置 ３９ 圧力制御弁 ４０ 流量制御弁 ４３，４６ 制御装置 ４５ 圧力制御装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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続いて加圧ピンで金型キャビティ内
   の成形材料を押圧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
   ックして加圧ピン用の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
   加圧ピンを前進させて成形材料を加圧するようにした射
   出成形法。
2. 【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続いて加圧ピンで金型キャビティ内
   の成形材料を押圧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
   ィードバックして加圧ピン用の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
   に応じて加圧ピンを前進させて成形材料を加圧するよう
   にした射出成形法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において，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，射出圧力が規定射出圧力に到達すると同時に加圧ピ
   ンの圧力を増大させて少なくとも射出プランジャの圧力
   と同じにするかあるいはそれ以上の圧力にして前進を開
   始させるとともに，射出シリンダの圧力を検出して射出
   時の規定圧力よりも増圧されるときは加圧ピン用のシリ
   ンダの圧力上昇を遅くなるように制御して射出プランジ
   ャの後退を防止して加圧ピンの加圧体積を有効に活用し
   金型キャビティ内の圧力を保ち，収縮による空隙の発生
   を防止するようにした射出成形法。
4. 【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加圧
   シリンダの圧力制御装置に出力する制御装置と，前記出
   力信号に基づいて型締シリンダの検出圧力と規定型締圧
   力の差をフィードバックして加圧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。
5. 【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
   加圧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検出した型締と規定型締力の差を
   フィードバックして加圧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。
6. 【請求項６】 射出シリンダの圧力検出装置と，規定射
   出圧力を設定し，射出圧力が規定射出圧力に到達したこ
   とを検知して加圧ピン用の制御装置に加圧ピンの圧力を
   増大させる出力信号を発し，かつ，射出シリンダの検出
   圧力が射出時の規定圧力よりも増圧されるときに加圧ピ
   ン用のシリンダの圧力上昇を遅くなるように制御する制
   御装置を備えた請求項４または請求項５記載の射出成形
   装置。