KR0180023B1 - 다이캐스팅기의 사출제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇳물이 금형의 캐버티내에 고속으로 사출된 직후, 사출실린더의 로드측에 있는 챔버내의 압축유가 탱크측내로 방출되어 압력의 증대가 시작되는 다이캐스팅기의 사출제어방법에 관한 것이다. 고속장입이 압력의 증대로 전환되는 전환위치에 대한 기준지점은 장입이 완료될 때 위치되는 플런저팁의 예사위치에 취해지며, 사출린린더내의 압축유는 탱크내로 방출되어 상기 예상위치로 부터 소정의 섹션에 의해 사출후방이동측 쪽으로 복귀되는 플런저팁의 지점에서 압력의 증대를 시작한다.

Description

다이캐스팅기의 사출제어방법

제1도는 본발명에 따른 사출제어를 실행하기 위한 장치의 구조를 도시하는 설명도.

제2도는 사출실린더를 제어하기 위한 유압회로의 회로도.

제3도는 본 발명에 따른 사출제어에서 사출플런저의 사출속도와 변위의 관계를 도시하는 다이어그램.

제4도는 종래의 사출제어에서 사출플런저의 사출속도와 변위의 관계를 도시하는 다이어그램.

[발명의 분야]

본 발명은 플런저 슬리이브내의 쇳물이 금형내의 공동으로 장입된 직후 압력의 증대가 일어나도록 허용하는 다이캐스팅기의 사출제어방법에 관한 것이다.

[발명의 배경]

제4도는 종래의 다이캐스팅 공정에서 사출제어를 설명하기 위한 다이어그램이다.

사출제어는 3단계, 즉 쇳물이 플런저 슬리이브내로 쏟아부어진 후 쇳물을 저속(Vℓ)으로 장입하는 단계, 쇳물을 공동내에 고속으로 장입하는 단계, 및 점선으로 도시된 바와 같이 쇳물을 공동내로 장입한 직후 압력의 증대를 실행하는 마지막 단계로 분류된다.

이 3단계중 쇳물의 고속장입에 있어서, 사출실린더의 로드측 챔버내의 압축유가 헤드측챔버로 순환되도록 하고, 따라서 소량의 압출유의 유량을 사용하여 사출운동을 고속으로 실행하는, 소위 쇳물돌림 시스템이 적용된다.

더욱이, 장입후 증대된 압력제어에 있어서, 공동내로 장입된 쇳물을 가능한 한 빨리 압축 하는 것은 결함이 없는 양질의 캐스팅을 제공하기 위해 절대 필요한 것이다.

종래의 기술에서, 쇳물돌림제어가 급속압력제어로 전환되는 밸브전환점을 산출하기 위한 기준점은 사출실린더의 행정에서 후방이동의 한계인 위치(0)에서 취해지며, 이 전환위치는 후방이동의 한계위치로 부터 소정의 거리에 있는 위치에 설정된다. 리밋스위치와 같은 위치검출기는 전환위치에 제공되며, 제어밸브는 위치검출기로 부터의 검출신호에 근거하여 전환된다.

다이캐스팅 공정에 있어서, 레이들의 회전각의 편차는 공급되는 쇳물의 양을 변화시킨다.

이러한 이유로 인해, 고속제어에서 급속 증대된 압력제어로 전환되는 기준점이 사출실린더의 후방이동의 한계위치에 취해지는 경우에, 압력증대가 실제 시작되는 위치는 고속사출제어에 대한 관계에 있어 서로 다르다.

이 경우에, 전환작용이 최적위치(L)와 같이 설정된 전환위치에 못미치는 위치에서 실행 될 때, 고속사출은 조절되어 제동작용이 불편하게 가해진다.

다른 한편, 전환작용이 설정위치 뒤의 위치에서 실행되면, 압력의 증대가 지연되며,이것은 생산량에 영향을 미친다.

[발명의 개요]

본 발명의 목적은 상기 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 다이캐스팅기의 사출제어방법을 제공하는 것이며, 여기에서 쇳물이 공동내에 고속으로 사출된 후 압력의 증대로 전환될 때의 타이밍은 일정하게 되며, 이것은 압력의 증대가 쇳물의 장입직후 시작되도록 허용한다.

상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에 의하면 다이캐스팅기의 사출제어방법에 있어서, 플런저 슬리이브에 공급되는 쇳물을 플런저 슬리이브내에 저속으로 장입한 후, 이 쇳물을 금형내의 공동내에 고속으로 장입하기 위하여, 유압에너지가 축적되는 어큐뮬레이터로부터 사출실린더로 공그보디는 압축유를 제어하는 단계,

상기 고속장입이 압력의 증대로 전환되는 전환위치에 대한 기준지점은 예상위치로서 사용되며, 상기 장입이 완료되었을 때 위치되는 플런저팁의 예상위치로 부터 소정의 섹션에 의해 사출후방이동측으로 복귀되는 플런저팁의 지점에서 압력의 증대를 시작하기 위하여 상기 장입직후 상기 사출실린더의 로드측에 있는 챔버내의 압축유를 탱크측내로 방출하는 단계를 포함한다.

상기 제어방법에 있어서, 사출실린더의 이동을 제어하는 제어밸브의 전기 스캔시간 또는 지연시간을 고려하여 압력의 증대를 시작하는 지점을 수정하는 것이 바람직하다.

또한, 쇳물의 공급량에 근거하여 상기 기준지점은 장입이 완료될 때의 상기 플런저팁의 위치가 되는 것이 가능하며, 상기 기준지점은 상기 플런저팁의 전방이동의 한계위치를 측정함으로써 얻어지는 데이터에 근거하여 설정될 수 있다.

더욱이, 시간자연 또는 불충분한 압력상승이 사출제어의 결과로써 발생하는 경우에, 상기 소정의 섹션은 압력상승에 대한 적당한 시간주기가 제공되도록 소정의 섹션의 특정값을 수정함으로써 변경될 수 있다.

본 발명에 따르면 사출속도제어가 압력제어로 전환되는 위치는 공동내로의 쇳물의 장입이 완료될 때의 플런저팁이 도달하는 예상위치가 기준지점으로서 사용되는 방식으로 결정되며, 압력의 증대는 플런저팁이 기준위치로 부터 소정의 섹션에 의해 사출후방 이동측쪽으로 복귀될 때 위치되는 위치에서 시작된다. 이것은 금형의 교환으로 인한 플런저의 정지위치의 변동 또는 공급된 쇳물의 표면레벨의 하락으로 인한 쇳물 공급량의 연속적인 감소와 같은 쇳물 공급상태의 변동에 관계없이 압력의 증대가 항상 일정한 타이밍에서 시작되도록 허용한다. 또한, 제어밸브의 전환운동의 지연시간에 의해 압력의 증대를 시작하는 지점을 수정하면 사출실린더의 로드측에 있는 챔버내의 압축유가 장입직후 탱크내로 방출되도록 배출되며, 따라서 압력은 속도제어로 부터 전환작동직후 쇳물에 가해질 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부도면을 참조하여 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명백하게 알 수 있다.

[바람직한 실시예]

본 발명의 한 실시예는 첨부도면을 참조하여 설명될 것이다. 제1도를 참조하면, 참조부호 10은 금형(11 및 12)에 의해 형성되는 공동을 표시한다. 더욱이, 공동(10)은 탕도(13)를 통하여 플런저 슬리이브(14)와 연결한다.

사출플런저(15)의 플런저팁(16)은 플런저 슬리이브(14)내에 미끄럼가능하게 끼워지며, 레이들(도시되지 않음)을 사용하여 유출포트(17)로 부터 쏟아부어진 쇳물이 전방으로 이동되어 압력하에서 공동내로 가해지는 플런저팁(16)에 의해 압축된다.

사출플런저(15)를 구동하는 사출실린더(18)는 제2도에 도시된 유압제어 회로에 의해 제어된다.

제2도를 참조하면, 참조부호 20은 압축유의 에너지가 축적되는 어큐뮬레이터를 표시하며, 압축유는 파이프라인(21)에 의해 사출실린더(18)의 헤드측 실린더 챔버(18a) 내로 공급된다. 파이프라인(21)에는 고속차단밸브(22)가 제공되며, 이 고속차단밸브(22)의 하류는 가변쓰로틀밸브(23)와 고속차단밸브(24)가 각각 구비되는 2개의 라인으로 분기된다.

사출실린더(18)가 저속으로 작동되면 고속차단밸브(24)는 폐쇄되어 압축유가 가변 쓰로틀밸브(23)를 통하여 실린더 챔버(18a)로 공급되며, 사출실린더(18)가 고속으로 작동되면 고속차단밸브(24)는 개방되어 대유량의 압축유가 실린더챔버(18a)로 공급되도록 한다.

더욱이, 압축유는 유압공급 파이프라인(25)에 의하여 유압원(26)으로 부터 상기 어큐뮬레이터(20)로 공급된다.

동시에, 압축유가 유압원(26)으로 부터 공급되는 파이프라인(27,28 및 30)에는 제1전자 방향전환밸브(31), 제2전자방향전환밸브(32) 및 제3전자방향전환밸브(33)가 구비된다.

상기 제1전자방향전환밸브(31)는 사출실린더(18)의 작동을 제어하기 위한 전환밸브이며, 사출실린더(18)가 저사출속도로 작동되면 사출솔레노이드(31a)는 여기되어 파일럿압이 파일럿압라인(35)으로 부터 고속차단밸브(24)상에 작용하여 이 고속차단밸브(24)를 폐쇄시키도록 한다. 솔레노이드(31b)가 여기되면, 압축유는 사출실린더(18)의 로드측에서의 실린더 챔버(18b)에 공급되어 사출플런저(15)를 후방으로 이동시킨다.

상기 제2전자방향전환밸브(32)는 사출실린더(18)의 로드측에 있는 실린더챔버(18b)내의 압축유를 로드측의 대향측에 있는 실린더챔버(18a)로 순환시키기 위하여 쇳물돌림제어로 전환작동을 실행하며, 사출제어의 전환작동을 속도제어로 부터 압력제어로 실행하는 전환밸브이다. 제2방향전환밸브(32)에는 파일럿압라인(36 및 37)을 통하여 고속차단밸브(38) 및 고속차단밸브(39)가 각각 연결되며, 상기 고속차단밸브(38)는 로드측에 있는 실린더챔버(18b)내의 압축유를 탱크측내로 방출하며, 상기 고속차단밸브(39)는 로드측의 대향측에 있는 실린더챔버(18a)를 로드측에 있는 실린더챔버(18b)와 연결시킨다.

또한, 제3전자방향전환밸브(33)는 어큐뮬레이터(20)로 부터 사출실린더(18)로 공급되는 압축유의 유량을 전환하기 위한 전환밸브이다. 제3전자방향전환밸브(33)에는 파일럿압라인(40)을 통하여 고속차단밸브(22)가 연결된다.

제1도를 참조하면, 참조부호 42는 상기 제2 내지 제3전자방향전환밸브(31,32 및 33)의 개폐작동을 제어하는 제어부를 표시한다. 이 제어부(42)에는 플런저팁(16)의 위치를 검출하기 위한 위치검출수단(43)이 배열된다.

이 위치검출수단(43)은 플런저팁(16)의 연속적인 선형위치를 검출하는 센서이며, 이 센서의 출력은 입력 인터페이스부(44)에 의해 중앙처리장치(45)내로 입력된다.

이 중앙처리장치(45)는 사출제어의 처리순서가 기재된 프로그램에 따라 작동하여, 출력 인터페이스부(46)에 의해 밸브의 개폐신호를 밸브구동회로(47)로 출력한다.

상기 제1 내지 제3전자방향전환밸브(31,32 및 33)의 솔레노이드는 밸브구동회로(47)에 의해 구동되고 제어된다.

제3도는 본 실시예에 따른 사출제어처리중에 플런저팁(16)의 사출속도와 변위 간의 관계를 도시하는 다이어그램이다.

저사출속도(Vℓ)에서 고사출속도(Vh)로 전환하는 작동은 플런저팁(16)이 캐스팅 상태로 부터 결정되는 소정위치(L1)에 도달했을 때 실행된다. 이 위치는 상기 위치검출수단(43)에 의해 검출되기에 적합하다. 더욱이, 쇳물이 공동(10)내로 장입된 후 증대된 압력제어로 전환되는 고속제어의 위치는 플런저팁(16)이 소정섹션(S)에 의해 위치(L0)로부터 복귀되는 위치(L2)에 플런저(15)가 도달했을 때 시작되는 방식으로 결정된다.

압력증대의 시작위치(L2)를 결정하기 위한 기준인 원점(L0)은 쇳물의 장입이 완료될 때 플런저팁이 도달할 전방이동의 한계위치에서 취해지며, 이 원점(L0)의 위치에 대하여, 압축유의 공급량에 근거하여 예상되거나 또는 실제 작동상태와 비슷한 상태에서 캐스팅 사이클의 전방이동의 한계위치의 측정데이타를 실질적으로 처리함으로써 산출되는 값이 사용된다.

또한, 섹션(S)의 값은 캐스팅상태에 따라 설정되나, 전환신호가 설정값에 근거하여 제어밸브에 실제 출력될 때의 시간에서 부터 밸브가 전환되는 시간까지의 주기를 고려하여 설정값을 수정함으로써 결정된다. 이와 관련하여, 섹션(S)의 값은 압력의 상승 또는 압력의 부족한 상승시에 시간지연이 사출제어의 결과로 발생하는 경우에 압력상승에 대한 적정시간이 제공되도록 변화될 수 있다. 제어부(42)의 중앙처리장치(45)는 이전에 저장된 기준지점(L0)의 위치로 부터 압력의 상승을 시작하는 위치를 계산하며, 위치검출수단(43)의 출력으로 부터 플런저팁(16)이 압력증대 시작위치에 도달한 것을 검출하여 압력증대 시작위치를 밸브구동회로(47)로 출력한다. 실제 사출제어는 제2도를 참조하여 설명될 것이다.

캐스팅 사이클이 시작되면, 쇳물은 공동(10)내에 저사출속도(Vℓ)로 압축된다.

저사출속도의 처리에 있어서, 제2도의 제1전자방향전환밸브(31)의 솔레노이드(31a)는 파일럿압라인(35)으로 부터 공급되는 압력에 의해 폐쇄된다. 더욱이, 제2전자방향전환밸브(32)의 솔레노이드(32a)는 여기되어 고속차단밸브(38 및 39)가 이에 가해진 파일럿압에 의해 폐쇄된다. 제3전자방향전환밸브(33)의 솔레노이드(33a)는 여기되어 아무런 파일럿압이 고속차단밸브(22)에 가해지지 않으므로 개방된다. 따라서 어큐뮬레이터(20)내에 축적된 압축유는 가변쓰로틀밸브(23)를 통해 사출실린더(18)의 로드측에 있는 실린더챔버(18a)로 공급되어, 사출실린더(18)가 사출운동을 저속으로 실행한다.

사출플런저(18)는 전방으로 저속으로 이동되어 지속사출이 고속사출로 전환되는 위치(L1)에 도달한다. 이 위치는 위치검출수단(43)에 의해 검출된다. 제1전자방향전환밸브(31)는 그 솔레노이드(31a)내에서 소자되어 그 중립위치로 복귀시키며, 제2전자방향전환밸브(32)도 또한 그 솔레노이드(32a)내에서 소자되어 그 중립위치로 복귀시킨다.

그 결과, 대량의 압축유는 파일럿라인(35)내로 개방되는 고속차단밸브(24)를 통하여 어큐뮬레이터(20)로 부터 사출실린더(18)의 헤드측에 있는 실린더챔버(18a)내로 공급되며, 동시에 파일럿압이 고속차단밸브(39)상에 작용하지 않으므로 로드측의 실린더 챔버(18b)와 헤드축의 실린더챔버(18a)가 서로 연결하도록 허용하여, 작동유가 플런저의 전방 이동을 따라 사출실린더(18)의 로드측으로 부터 헤드측으로 순환되도록하며, 따라서 사출 플런저(18)가 사출운동을 고속(Vh)으로 실행하도록 허용한다.

플런저팁(16)이 L0의 행정끝에서 S만큼 못미치는 일정한 위치(L2)에 도달하면, 제2전자전환밸브(32)의 솔레노이드(32b)는 여기되어 파일럿압에 의해 고속차단밸브(39)를 강제적으로 폐쇄하여, 작동유가 로드측의 실린더챔버(18b)로 부터 헤드측의 실린더챔버(18a)내로 순환되지 않으며, 따라서 쇳물돌림모드가 압력제어모드로 변환된다.

이 경우에, 고속차단밸브(38)가 파일럿압에 종속되지 않아 개방되므로, 로드측에 있는 실린더챔버(18b)내의 작동유는 고속차단밸브(38)를 통하여 탱크내로 방출되도록 배출되며, 따라서 공동(10)내로 장입된 쇳물에 고압이 즉시 가해지도록 허용한다.

이 방식에 있어서, 사출속도제어가 압력제어로 전환되는 위치는 쇳물의 공동(10)내로의 장입이 완료될 때 플런저팁(16)이 도달하는 예상위치가 기준지점으로서 사용되는 방식으로 결정되며, 밸브는 플런저팁이 소정섹션에 의해 기준지점으로 부터 사출후방이동측으로 복귀될 때 위치되는 위치에서 작동된다. 따라서, 압력의 증대는 금형이 교환될 때 후방이동의 한계위치의 변화와 같은 쇳물의 레벨표면의 변동으로 인한 쇳물의 공급량의 변화에 관계없이 장입완료후 항상 일정한 타이밍으로 시작될 수 있다.

상기 설명으로 부터 알수 있는 바와 같이, 본 발명에 있어서 상기 사출실린더의 로드측에 있는 챔버내의 압축유는 탱크측내로 방출되어, 장입이 완료될 때 상기 플런저팁의 예상위치로 부터 소정의 섹션에 의해 사출후방이동측 쪽으로 복귀되는 플런저팁의 지점에서 압력의 증대를 시작하며, 고속장입이 압력의 증대로 전환되는 전환위치에 대한 기준지점은 상기 예상위치로서 사용된다. 따라서, 쇳물이 공동내에 고속으로 사출된 후 고속제어가 압력의 증대로 전환될 때의 타이밍은 일정하고, 압력의 증대는 장입직후 시작되므로, 본 발명은 캐스팅의 질의 개선 및 안정화에 크기 기여한다.

Claims (5)

1. 다이캐스팅기의 사출제어방법에 있어서, 플런저 슬리이브에 공급되는 쇳물을 플런저 슬리이브내에 저속으로 장입한 후, 이 쇳물을 금형내의 캐버티내에 고속으로 장입하기 위하여, 유압에너지가 축적되는 어큐뮬레이터로 부터 사출실린더로 공급되는 압축유를 제어하는 단계, 상기 고속장입이 압력의 증대로 전환되는 전환위치에 대한 기준지점은 예상위치로서 사용되며, 상기 장입이 완료되었을 때 위치되는 플런저팁의 예상위치로 부터 소정의 섹션에 의해 사출후방이동측으로 복귀되는 플런저팁의 지점에서 압력의 증대를 시작하기 위하여 상기 장입직후 상기 사출실린더의 로드측에 있는 챔버내의 압축유를 탱크측내로 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 사출제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 압력의 증대를 시작하는 지점은 상기 사출실린더의 이동을 제어하는 제어밸브의 지연시간에 의해 수정하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 사출제어방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기준지점은 쇳물의 공급량에 근거하여 장입이 완료될 때의 상기 플런저팁의 위치가 되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 사출제어방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기준지점은 상기 플런저팁의 전방이동의 한계위치를 측정함으로써 얻어지는 데이터에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 사출제어방법.
5. 제1항에 있어서, 시간지연 또는 불충분한 압력상승이 사출제어의 결과로써 발생하는 경우에, 상기 소정의 섹션은 압력상승에 대한 적당한 시간주기가 제공되도록 소정의 섹션의 특정값을 수정함으로써 변경되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 사출제어방법.