TW201739543A - 壓鑄機及固液共存態金屬之成形方法 - Google Patents

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Abstract

提供能夠對固液共存態金屬適當地賦予壓力的壓鑄機。壓鑄機(1)具有：合模裝置(7)，其進行一對模具(101)的開閉模及合模；射出裝置(9)，其在連通到一對模具(101)之間的套筒(39)內使柱塞(41)前進，藉此向一對模具(101)進行射出；控制裝置(47)，其控制合模裝置(7)及射出裝置(9)。控制裝置(47)具有射出控制部(93)及加壓用合模控制部(95)。射出控制部(93)係將射出裝置(9)控制成，在一對模具(101)隔著間隙相對向的狀態時開始進行射出。加壓用合模控制部(95)係將控制合模裝置(7)控制成，在射出開始後進行模具接觸及合模。進而，射出控制部(93)進行在前述柱塞停止前使柱塞(41)減速的控制。

Description

壓鑄機及固液共存態金屬之成形方法
本發明係關於壓鑄機及固液共存態金屬之成形方法。固液共存態金屬可以是液狀金屬被冷卻而成為固液共存狀態的半凝固金屬、及固體金屬被加熱而成為固液共存狀態的半熔融金屬的任一種。
已知有將固液共存態金屬成形的技術。例如，在專利文獻1中，在結構與用於將液狀金屬(熔液)成形的通常壓鑄機相同的壓鑄機中，向連通到合模後的模具間的套筒供給半凝固金屬，藉由柱塞將套筒內的半凝固金屬向模具間射出，由此進行成形。另外，在專利文獻2中，向開模的模具間搬送半熔融金屬(不進行射出)，接著將模具合模，由此進行成形。
在不屬於固液共存態金屬成形領域的樹脂成形領域，向稍稍開模的模具間射出熔融樹脂之後進行合模而進行成形之所謂的射出壓縮成形法是已知的。
專利文獻1：(日本)特開2014-217865號公報
專利文獻2：(日本)特開2011-67838號公報
在將固液共存態金屬成形時，當對固液共存態金屬賦予較高的壓力時，能夠壓縮初晶而將組織緻密化。即，能夠提升產品品質。另一方面，在專利文獻1那樣地藉由柱塞對固液共存態金屬賦予壓力的構成中，難以對固液共存態金屬賦予足夠的壓力。另外，在專利文獻2那樣地向開模的模具間搬送固液共存態金屬而藉由合模對固液共存態金屬賦予壓力的構成中，開模方向被限定為鉛直方向，另外，必須構成固液共存態金屬成形用的專用裝置。
因此，較佳為提供能夠適當地對固液共存態金屬賦予壓力的壓鑄機及固液共存態金屬之成形方法。
本發明一態樣的壓鑄機具有：合模裝置，其進行一對模具的開閉模及合模；射出裝置，其在連通到前述一對模具之間的套筒內使柱塞前進，藉此向前述一對模具進行射出；控制裝置，其控制前述合模裝置及前述射出裝置，前述控制裝置具有：射出控制部，其將前述射出裝置控制成，在前述一對模具隔著間隙相對向的狀態時開始進行射出；加壓用合模控制部，其將前述合模裝置控制成，在射出開始後進行模具接觸及合模，前述射出控制部進行在前述柱塞停止前使前述柱塞減速的控制。
較佳為，前述射出控制部控制成，在固液共存態金屬向前述一對模具之間的填充接近完成導致的射出壓力的上升之前使前述柱塞減速。
較佳為，前述射出控制部，作為使前述柱塞減速的控制係進行使前述柱塞停止的控制。
較佳為，進一步具有通電感測器，其輸出與前述模具內的既定位置的通電對應的信號，前述射出控制部在根據來自前述通電感測器的信號檢測到通電時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
較佳為，前述模具在其內部構成製品部及溢流部，前述既定位置，是前述溢流部內的從該溢流部的端部朝向前述製品部側遠離的位置。
較佳為，進一步具有溫度感測器，其輸出與前述製品部的溫度對應的信號，前述加壓用合模控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述製品部的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，開始模具接觸及合模的控制。
較佳為，進一步具有溫度感測器，其輸出與前述模具內的溫度對應的信號，前述射出控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述模具內的溫度上升至既定的減速開始溫度時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
較佳為，前述加壓用合模控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述模具內的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，開始進行模具接觸及合模的控制。
較佳為，進一步具有位置感測器，其輸出與前述柱塞 的位置對應的信號，前述射出控制部，在根據來自前述位置感測器的信號檢測到前述柱塞的位置到達既定的減速開始位置時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
較佳為，前述射出控制部，在檢測到從射出開始後的既定時刻起經過了既定長度的時間時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
較佳為，進一步具有速度感測器，其輸出與前述柱塞的速度對應的信號，前述射出控制部，在以使前述柱塞以既定的目標速度向前述模具前進的方式進行控制的狀態下，在根據來自前述速度感測器的信號檢測到前述柱塞的速度下降到比前述目標速度低的既定的減速開始速度時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
較佳為，進一步具有壓力感測器，其輸出與射出壓力對應的信號，前述射出控制部，在以使前述柱塞以既定的目標速度向前述模具前進的方式進行控制的狀態下，在根據來自前述壓力感測器的信號檢測到射出壓力上升至既定的減速開始壓力時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
本發明另一態樣的固液共存態金屬之成形方法，係具有射出步驟及加壓用合模步驟，射出步驟，其控制用於驅動前述柱塞的驅動部，向隔著間隙相對向的一對模具之間將連通到該一對模具之間的套筒內的固液共存態金屬藉由前述柱塞推出；加壓用合模步驟，其進行讓前述固液共存態金屬射出後的前述一對模具的合模，在前述射出步驟中，進行在前述柱塞停止前使前述柱塞減速的控制。
根據上述構成或步驟，能夠適當地對固液共存態金屬賦予壓力。
1‧‧‧壓鑄機
7‧‧‧合模裝置
9‧‧‧射出裝置
39‧‧‧套筒
41‧‧‧柱塞
47‧‧‧控制裝置
93‧‧‧射出控制部
95‧‧‧加壓用合模控制部
101‧‧‧模具
圖1是表示本發明第一實施形態的壓鑄機的主要部分的構成的側視圖；圖2是表示圖1的壓鑄機的半凝固金屬供給裝置的一例的示意圖；圖3(a)及圖3(b)是表示圖1的壓鑄機的各種感測器的示意圖；圖4是表示圖1的壓鑄機的信號處理系統的構成的方塊圖；圖5(a)~圖5(c)是示意性地表示圖1的壓鑄機所執行的鑄造循環的概要的剖面圖；圖6(a)~圖6(c)是表示圖5(c)的後續的剖面圖；圖7(a)及圖7(b)是表示比較例及實施形態的射出速度、射出壓力及合模力的經時變化的圖；圖8(a)~圖8(c)是表示射出及加壓控制的概要的示意圖；圖9是表示圖1的壓鑄機的控制裝置所執行的循環處理的程序的一例的流程圖；圖10(a)~圖10(c)是表示第一~第三變形例的開始柱塞的減速時的控制的示意圖； 圖11是表示第二實施形態的壓鑄機的要部構成的側視圖。
<第一實施形態> (壓鑄機的整體結構)
圖1是表示本發明第一實施形態的壓鑄機1的主要部分的構成，係包含局部剖面圖的側視圖。
壓鑄機1向模具101內(模穴Ca等空間，以下相同)射出液狀金屬(熔液)或固液共存態金屬，使該金屬在模具101內凝固，由此製造壓鑄件(成形件)。壓鑄機1可用於液狀金屬及固液共存態金屬的任一種的成形，但在以下的說明中，主要說明作為固液共存態金屬的一例、即半凝固金屬的成形的構成及程序。金屬例如為鋁或鋁合金。
模具101包括例如固定模具103及移動模具105。在本實施形態的說明中，為了方便，用一種剖面線表示固定模具103或移動模具105的截面，但這些模具既可以是直刻(direct carving)式，也可以是嵌入式。另外，固定模具103及移動模具105也可以與模芯(core)等組合。
壓鑄機1具有：例如進行用於成形的機械動作的機器主體3和對機器主體3的動作進行控制的控制單元5。機器主體3具有：例如進行模具101的開閉及合模的合模裝置7、向模具101的內部射出半凝固金屬的射出裝置9、 將壓鑄件從固定模具103或移動模具105(圖1中為移動模具105)推出的推出裝置11。另外，機器主體3具有向射出裝置9供給半凝固金屬的供給裝置13(參照圖2)。
在壓鑄機1中，除了供給裝置13及控制單元5以外的構成(例如合模裝置7及射出裝置9的構成)，可以設為與將液狀金屬或固液共存態金屬射出而進行成形的公知的各種構成相同。另外，供給裝置13的構成，可以設為與公知的各種半凝固金屬供給裝置的構成相同。
合模裝置7例如作為基本的構成，具有保持固定模具103的固定模板15、保持移動模具105的移動模板17、架設在兩模板上的一個以上(通常為多個，例如四個)繫桿19。
固定模板15及移動模板17相對向地配置，在其對向側(前面側)保持固定模具103或移動模具105。藉由使移動模板17在與固定模具15相對向的方向(開閉模方向)上移動，進行模具101的開閉模。另外，例如，在模具101閉模(模具接觸)的狀態下(用兩點鏈線表示)，在固定模板15上固定的繫桿19的移動模板17側部分被向移動模板17的背後(紙面左側)拉伸，由此得到與繫桿19的拉伸量對應的合模力(將模具101緊固的力)。
另外，合模裝置7具有例如電動式且肘節式的合模驅動部21作為用於實現開閉模及合模的驅動部。具體地，合模驅動部21具有：例如位於移動模板17的背後的連桿外殼23、夾置在連桿外殼23與移動模板17之間的多個 連桿25、向多個連桿25賦予驅動力的合模電動機27。
連桿外殼23與繫桿19的紙面左側部分固定在一起。另外，如上所述，繫桿19的紙面右側部分與固定模板15固定在一起。因此，當藉由合模電動機27對多個連桿25賦予驅動力，連桿外殼23與移動模板17相互分離時，移動模板17朝向固定模板15移動，進行閉模。驅動力的賦予也可以在模具接觸而移動模板17向固定模板15的移動被限制之後繼續。因此，繫桿19被向移動模板17的背後拉伸，產生合模力。
合模電動機27例如為旋轉式電動機。合模電動機27的旋轉，例如藉由螺桿機構29轉換成平移運動而向連桿25傳遞。螺桿機構29具有：例如相對於連桿外殼23的軸向移動被限制且藉由合模電動機27而繞軸旋轉的螺桿軸31、和與螺桿軸31螺合且與連桿25連結且繞軸旋轉被限制的螺母33(十字頭)。
另外，合模裝置7具有：對合模電動機27的旋轉進行檢測的編碼器35和對合模力進行檢測的合模力感測器37。
編碼器35既可以是增量式，也可以是絕對式。編碼器35及/或控制單元5藉由對編碼器35中生成的脈衝數量進行累計，能夠檢測移動模板17和連桿外殼23(繫桿19的連桿外殼23側部分)間的相對位置。因此，編碼器35能夠在模具接觸前檢測移動模板17的位置，在模具接觸後檢測繫桿19的伸長。
合模力感測器37包括例如應變儀而構成，其安裝於繫桿19之在合模過程中伸長的部分，生成與繫桿19的應變對應的信號。合模力感測器37及/或控制單元5能夠根據所生成的信號(應變)和繫桿19的資訊算出合模力。合模力的算出所使用的繫桿19的資訊，例如為繫桿19的根數、楊氏模量及截面積(直徑)。
射出裝置9具有：例如連通到模具101內的套筒39、可在套筒39內滑動的柱塞41、對柱塞41進行驅動的射出驅動部43。在射出裝置9的說明中，將模具101側設為前方，將其相反側設為後方。
在半凝固金屬配置於套筒39內的狀態下，柱塞41藉由在套筒39內從圖示的位置向前方滑動，將半凝固金屬向模具101內推出(射出)。之後，在模具101內使半凝固金屬凝固，由此形成壓鑄件。
套筒39例如是與固定模具103連結的筒狀構件，在上面開設有用於將金屬材料放入套筒39內的供給口39a。在套筒39專用於固液共存態金屬的情況下，供給口39a也可以由將套筒39的上面後端切開的切口構成。柱塞41具有可在套筒39內沿前後方向滑動的柱塞頭41a、和前端固定在柱塞頭41a上的柱塞桿41b。
射出驅動部43例如為液壓式，包括射出缸45而構成。射出缸45具有缸部45a、和向缸部45a的前方延伸而與柱塞桿41b的後端連結的活塞桿45c。而且，藉由相對於缸部45a沿軸向對活塞桿45c進行驅動，柱塞41被驅 動。
控制單元5例如具有進行各種運算並輸出控制指令的控制裝置47(參照圖4)、顯示圖像的顯示裝置49、接受操作者的輸入操作的輸入裝置51。另外，從另一觀點，控制單元5例如包括具有電源電路及控制電路的未圖示的控制盤、和作為使用者介面的操作部53。
控制裝置47例如設於未圖示的控制盤及操作部53。控制裝置47可以適當分割甚至分散而構成。例如，控制裝置47可以包括合模裝置7、射出裝置9、推出裝置11及半凝固金屬供給裝置13各個裝置的下位控制裝置、和進行這些下位控制裝置間的同步等控制的上位控制裝置而構成。
顯示裝置49及輸入裝置51例如設於操作部53。操作部53例如設於合模裝置7的固定模板15上。顯示裝置49例如由包括液晶顯示器乃至有機EL顯示器的觸控面板構成。輸入裝置51例如由機械式開關及前述觸控面板而構成。
(半凝固金屬的供給裝置的構成)
圖2是表示向射出裝置9供給半凝固金屬的供給裝置13的一例的示意圖。
供給裝置13構成為，由液狀的金屬材料M製造半凝固狀的金屬材料M而向套筒39供給的裝置。供給裝置13例如具有保持液狀的金屬材料M的保持爐55、從保持爐 55汲取液狀的金屬材料的澆注裝置57、藉由澆注裝置57澆注液狀的金屬材料並使所澆注的液狀的金屬材料成為半凝固狀態的半凝固化裝置59。
保持爐55及澆注裝置57可以設為，例如與將一般液狀的金屬材料成形的壓鑄機中用於向套筒39澆注液狀的金屬材料的公知的結構大致相同。保持爐55例如在上面開放的爐體收納金屬材料並且加熱該金屬材料而將其保持為液狀。保持爐55也可以兼作為熔化爐。澆注裝置57包括例如澆斗61、搬送澆斗61的澆斗搬送裝置63而構成，從保持爐55汲取1次射出(one shot)分量的液狀的金屬材料。
半凝固化裝置59例如具有：藉由澆注裝置57澆注液狀的金屬材料M的容器65、在向容器65澆注液狀的金屬材料前對容器進行冷卻的預冷卻裝置67、在向容器65澆注液狀的金屬材料時載置容器65的載置裝置69、搬送容器65的容器搬送裝置71。
容器65例如為大致圓筒狀的構件。容器65既可以有底，也可以無底。預冷卻裝置67例如藉由將容器65浸在冷卻介質中來冷卻容器65。冷卻介質既可以為氣體，也可以為液體。載置裝置69例如在載置有容器65的載置面下使冷卻介質循環而從下方冷卻容器65。載置裝置69的載置面在容器65無底的情況下構成容器的底。容器搬送裝置71例如由多關節機機器人構成。
當藉由預冷卻裝置67冷卻後的容器65藉由容器搬送 裝置71搬送到載置裝置69上時，藉由澆注裝置57將液狀金屬從澆斗61向容器65澆注。液狀金屬的熱被容器65奪取而冷卻，並且藉由澆注時的流動進行攪拌。由此，製造半凝固金屬。然後，容器65藉由容器搬送裝置71向套筒39的供給口39a上搬送，半凝固金屬從容器65向套筒39內落下。由此，半凝固金屬被供給至射出裝置9。
(設於模具上的感測器)
圖3(a)是從開閉模方向觀察模具101時的示意性的透視圖。
在固定模具103的移動模具105側的面及移動模具105的固定模具103側的面的至少一方上形成有凹部，當模具101閉模時，在模具101內構成了空間。該空間具有：例如從澆鑄口(套筒39)延伸的澆道101a(流道)、模穴Ca(製品部)及溢流部101b(熔融液積存部)。
澆道101a是向模穴Ca引導半凝固金屬的部分。模穴Ca是形成製品的部分。溢流部101b是例如收納剩餘的半凝固金屬的部分。雖然沒有特別圖示，但排氣部也可以從溢流部101b延伸。
這些部分的形狀可根據製品的形狀而適當設定。另外，在圖示的例子中，在一個模具101構成有一個模穴Ca，但也可以在一個模具101構成多個模穴Ca。溢流部 101b既可以與模穴Ca一對一地設置，也可以相對於一個模穴Ca設置多個。與讓熔液射出的模具相比，溢流部101b與模穴Ca的連接部的截面積可形成為較大(例如在開閉模方向上較厚)。
模具101具有：在模穴Ca幾乎完全填充了半凝固金屬時使半凝固金屬進入的溢流部101b(以下，在稱為溢流部101b的情況下，指這種溢流部)。這種溢流部101b例如與模穴Ca的外緣之半凝固金屬大致最後到達的部分連接。
例如，溢流部101b對於模穴Ca的連接位置，就模穴Ca而言，是位於澆道101a對於模穴Ca的連接位置(澆口)的相反側。此處所稱的相反側，在橫向合模的模具101中，可以是模穴Ca的下側及上側。另外，例如，溢流部101b對於模穴Ca的連接位置，為模穴Ca的外緣中從澆道101a起的路徑(例如通過模穴Ca內的最短路徑)的長度最長的位置。
壓鑄機1具有：設置在模具101上的通電感測器73及溫度感測器75。這些感測器可以設於固定模具103及移動模具105的任一方。另外，這些感測器例如可設於在模具101內的空間露出的位置或與其接近的位置。這些感測器在固定模具103或移動模具105中，可以設於構成模具101內的空間的凹部及凸部的任一個。在本實施形態的說明中，示例了在固定模具103的凹部設置的情況(圖8(b)及圖8(c)等)。
通電感測器73輸出與模具101內的既定位置的通電對應的信號。即，通電感測器73檢測模具101內的既定位置的通電。與通電對應的信號既可以是僅在檢測到通電時輸出的信號，也可以是與通電及非通電分別對應的信號位準的信號。
具體地，雖然沒有特別圖示，但通電感測器73具有在模具101內露出的一對電極。而且，當向模具101內射出的半凝固金屬與一對電極接觸時，一對電極通電。然後，當一對電極通電時，通電感測器73將表示該通電的信號輸出。
藉由通電感測器73檢測到通電，可檢測到半凝固金屬到達通電感測器73對通電進行檢測的位置。
通電感測器73對通電進行檢測的位置(一對電極的露出位置)，例如以可檢測在模穴Ca內幾乎完全填充了半凝固金屬的方式設置於模具101內的適當位置。
例如，檢測到通電的位置為溢流部101b內的位置。更佳為，為了在半凝固金屬完全填充到溢流部101b內之前檢測通電，檢測到通電的位置為從溢流部101b的端部(例如與模穴Ca相反側的外緣)向模穴Ca側遠離的位置，例如，是比溢流部101b的體積的中心更靠模穴Ca側的位置。
另外，例如與圖示例不同，檢測到通電的位置也可以為模穴Ca當中，與澆道101a的相反側的外緣相鄰的位置、或從澆道101a起的路徑最長的位置。此處所稱的相 反側及路徑的意思，與關於溢流部101b的位置所表述的意思相同。
溫度感測器75輸出與模具101內的既定位置的溫度對應的信號。即，溫度感測器75檢測模具101內的既定位置的溫度。與溫度對應的信號例如為信號位準對應於溫度的變化而變化的信號。溫度感測器75既可以是接觸式，也可以是非接觸式。例如，溫度感測器75為在模具101內露出的熱電偶。此外，溫度感測器75也可以為例如埋設於模具101而不在模具101內(供給有半凝固金屬的空間)露出的熱敏電阻。
當半凝固金屬向模具101內射出，半凝固金屬要到達溫度感測器75對溫度進行檢測的位置時，溫度感測器75所檢測的溫度上升。因此，例如，根據溫度感測器75的檢測溫度，可檢測到半凝固金屬到達溫度被檢測的位置。另外，在半凝固金屬到達溫度被檢測的位置後，半凝固金屬的熱被模具101奪取，故溫度感測器75所檢測的溫度降低。因此，例如，根據溫度感測器75的檢測溫度，可掌握半凝固金屬的凝固的進展狀態。
溫度感測器75對溫度進行檢測位置可以設為模具101內的適當位置。
例如，在為了檢測在模穴Ca內幾乎完全填充了半凝固金屬而設置溫度感測器75的情況下，溫度感測器75對溫度進行檢測的位置較佳為與上述的通電感測器73對通電進行檢測的較佳位置相同。例如，檢測位置可以是模穴 Ca當中，與澆道101a的相反側的外緣相鄰的位置、或從澆道101a起的路徑最長的位置，或者是溢流部101b內的位置。溢流部101b內的位置，例如為從溢流部101b的端部向模穴Ca遠離的位置、或比溢流部101b的體積的中心更靠模穴Ca側的位置。
另外，例如，為了掌握半凝固金屬的凝固的進展狀況而設置溫度感測器75的情況下，溫度感測器75對溫度進行檢測的位置可以設為模具101內的適當位置。例如，檢測位置可以是模穴Ca當中，與澆道101a的相反側的外緣相鄰的位置、或者從澆道101a起的路徑最長的位置，也可以與圖示例相反地是與澆道101a相近的位置。
(射出驅動部的結構)
圖3(b)是表示對柱塞41進行驅動的射出驅動部43及其周邊設備的構成的示意圖。
射出驅動部43具有前述的射出缸45、和對動作液相對於射出缸45的流動進行控制的液壓裝置77。
射出缸45除了上述缸部45a及活塞桿45c以外，還具有：固定於活塞桿45c且可在缸部45a內滑動的活塞45b。缸部45a的內部被活塞45b劃分成活塞桿45c延伸側的桿側室45r和其相反側的頭側室45h。而且，藉由向頭側室45h及桿側室45r選擇性地供給動作液，活塞45b及活塞桿45c前進或後退。圖3(b)中表示所謂的單缸式的射出缸45，但射出缸45也可以是所謂的增壓式。
液壓裝置77具有：例如可送出動作液的泵79、收納動作液的儲槽81、允許及禁止動作液從泵79向頭側室45h的供給的流入側閥83、允許及禁止動作液從桿側室45r向儲槽81的排出的流出側閥85。
將流入側閥83開啟，動作液從泵79向頭側室45h供給，並且將流出側閥85開啟，允許動作液從桿側室45r向儲槽81的排出，由此使活塞45b前進。
另外，使用流量控制閥作為流入側閥83而構成入口節流式回路(meter-in circuit)，及/或使用流量控制閥作為流出側閥85而構成出口節流式回路(meter-out circuit)，藉此對活塞45b的前進速度進行控制。流量控制閥是例如可與負載變動等無關地將流量調節為設定值的壓力補償型流量控制閥，或使用於伺服機構中且可根據輸入的信號無段地調節流量的伺服閥。
在圖3(b)中僅簡略地表示本實施形態中與活塞45b的前進相關的主要構成。因此，液壓裝置77也可以包括圖示以外的構成要素。例如，液壓裝置77具有用於使活塞45b後退而向桿側室45r供給動作液的流路、對該流路中動作液的流動進行控制的閥等。另外，與圖示的例不同，動作液向頭側室45h的供給也可以來自蓄液器，從桿側室45r排出的動作液也可以經由所謂的迂迴回路(runaround circuit)而向頭側室45h回流。
(射出裝置的感測器)
射出裝置9(壓鑄機1)具有對頭側室45h的壓力進行檢測的頭側壓力感測器87H、對桿側室45r的壓力進行檢測的桿側壓力感測器87R、對柱塞41的位置進行檢測的位置感測器89。以下，有時不對頭側壓力感測器87H及桿側壓力感測器87R進行區別，而統稱為“壓力感測器87”。
壓力感測器87輸出與壓力對應的信號。與壓力對應的信號，例如為信號位準根據壓力的變化而變化的信號。壓力感測器87可使用隔膜式等公知的適當的感測器。
能夠根據頭側壓力感測器87H及桿側壓力感測器87R(兩個壓力感測器87)的檢測壓力求出柱塞41對半凝固金屬賦予的壓力(射出壓力)。具體地，首先，利用將頭側壓力感測器87H檢測到的壓力與活塞45b的頭側室45h處的受壓面積相乘的乘積，求出從動作液對活塞45b所賦予的前進方向的作用力。另外，利用將桿側壓力感測器87R檢測到的壓力與活塞45b的桿側室45e處的受壓面積相乘的乘積，求出從動作液對活塞45b賦予的後退方向的作用力。之後，藉由從前者減去後者，求出活塞45b對柱塞41賦予的驅動力。藉由將該驅動力除以柱塞頭41a對於半凝固金屬的按壓面積，求出射出壓力。
在未設有出口節流式回路的情況下，也可以不設置桿側壓力感測器87R。即，在射出時桿側室45r設為儲槽壓力的情況下，可以根據頭側壓力感測器87H的檢測壓力求出射出壓力。
位置感測器89例如構成線性編碼器。例如，位置感測器89對於未圖示的尺規部在與該尺規部的軸向正交的方向上相對向，按照其與該尺規部間的軸向上的相對移動生成脈衝。而且，位置感測器89及/或控制單元5可藉由累計所生成的脈衝的數量來決定位置感測器89與尺規部的相對位置，另外可藉由指定單位時間的脈衝數量來決定速度。
而且，位置感測器89相對於缸部45a固定地設置，尺規部設置在活塞桿45c或相對於活塞桿45固定的構件。因此，藉由對活塞桿45c的位置及/或速度進行檢測，可間接地檢測柱塞41的位置及/或速度。
位置感測器89既可以僅輸出脈衝，也可以決定位置及/或速度並輸出與所決定的位置及/或速度對應的信號。前者的情況下，由於脈衝總數根據位置不同而不同，也可以輸出與位置對應的信號；另外，由於每單位時間的脈衝數根據速度不同而不同，也可以輸出與速度對應的信號。後者的情況的信號，例如為信號位準根據位置及/或速度的變化而變化的信號。
位置感測器89除了上述這種線性編碼器以外，也可以是例如相對於缸部45a固定地設置且用於測定其與活塞桿45c或相對於活塞桿45c固定的構件間的距離的雷射測長器。
(信號處理系統的構成)
圖4是表示壓鑄機1的信號處理系統的構成的方塊圖。
雖然沒有特別圖示，但控制裝置47例如由包括CPU、RAM、ROM及外部儲存裝置的電腦構成。藉由CPU執行ROM及外部儲存裝置中所儲存的程式，構成承擔各種控制乃至運算的任務的多個功能部(91、93、95、97及99)。另外，在外部儲存裝置(也可以暫時使用RAM)儲存了包含控制中用到的資訊的資料DT。
控制裝置47中構築的多個功能部當中，在紙面上方表示的功能部(91、93及95)是與合模裝置7及射出裝置9相關的功能部。這些功能部用於例如根據來自合模裝置7及射出裝置9的信號、以及資料DT的資訊，向合模裝置7及射出裝置9輸出控制指令。將在控制裝置47所執行的處理的程序(圖9)等的說明中說明這些功能部的詳細內容。
供給控制部97是對供給裝置13進行控制的功能部，其根據來自保持爐55、澆斗搬送裝置64、預冷卻裝置67、載置裝置69及容器搬送裝置71的各種信號(例如來自未圖示的溫度感測器及位置感測器的信號)而控制這些裝置。
輸入設定部99根據來自輸入裝置51的信號，對資料DT中保持的資訊進行設定乃至更新。在控制裝置47所執行的處理的程序(圖9)等的說明中說明在資料DT中保持的資訊的詳細內容。
(鑄造循環的概要)
圖5(a)~圖6(c)是示意性地表示壓鑄機1所執行的鑄造循環的概要的剖面圖。鑄造循環從圖5(a)向圖6(c)依序進行。
如圖5(a)所示，在鑄造循環開始時，移動模板17配置在距固定模板15較遠的既定的開模位置，模具101設為開模狀態。
之後如圖5(b)所示，藉由合模驅動部21進行閉模及合模。如後述，該合模是為了決定模具101的模具厚度(從另一觀點，為模具接觸時的移動模板17的位置)而進行。
之後如圖5(c)所示，藉由合模驅動部21進行開模。此時，模具101以其對接面(合模時在開閉模方向上相互抵接的面)彼此以較小的間隙d分離的方式進行定位。
之後如圖6(a)所示，藉由供給裝置13向套筒39供給半凝固金屬M。
之後如圖6(b)所示，藉由射出驅動部43向前方驅動柱塞41，向模具101之間射出半凝固金屬M。模具101以間隙d開模，但由於半凝固金屬M的黏度較高及間隙d較小等，故可抑制半凝固金屬M向模具101的對接面的溢出(毛邊的生成)(在此所說的抑制包括不產生溢出的情況)。
之後如圖6(c)所示，藉由合模驅動部21進行合模。由此，對在模具101間填充的半凝固金屬M加壓。其結果，半凝固金屬M(的一部分)成形為模具101的模穴Ca的形狀。另外，初晶因加壓時的壓力被壓縮而將金屬組織緻密化，製品的品質提高。
之後，進行開模、製品的取出等，鑄造循環結束。另外，在以將鑄造循環反復進行的方式對壓鑄機1進行操作的情況下，開始下一鑄造循環。
這樣，本實施形態的壓鑄機1的特徵之一在於，不以合模的狀態進行射出，而以稍稍開模的狀態進行射出(圖6(b))，之後藉由合模進行半凝固金屬的加壓(圖6(c))。
圖5(c)的間隙d的大小可以考慮合模力及半凝固金屬的黏度等各種因素而適當地設定。例如，間隙d為0.1mm以上且3.0mm以下。當為這種大小時，例如能夠降低半凝固金屬從模穴Ca溢出的風險，並且得到加壓(圖6(c))的效果。另外，基於充分得到加壓的效果的觀點，間隙d較佳為在1mm以上。
間隙d的設定值被保持在資料DT。該設定值既可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作而由輸入設定部99設定，還可以基於模具形狀的資訊等而由控制裝置47算出並設定。
與通常開模(圖5(a))時的模具101的對接面之間的距離相比，間隙d顯然較小。例如，通常開模時的對 接面之間的距離至少為可從模具101之間取出製品的大小，甚至大於製品及料頭(biscuit)的厚度。另一方面，間隙d小於製品的厚度。因此，例如，可以藉由模具101的對接面彼此的間隔是否小於由模具101形成的製品的厚度，判定是否為圖5(c)的接近狀態。
在將半凝固金屬向套筒39供給時(圖6(a))，半凝固金屬與液狀金屬不同，其向套筒39的前方(固定模具103)流動而從固定模具103流下的可能性極低。因此，半凝固金屬向套筒39供給(圖6(a))的時期，也可以不在圖5(c)的定位完成後，而與圖5(a)~圖5(c)的動作期間重複地進行。在重複進行的情況下，可縮短鑄造循環。
但是，例如，如果在半凝固金屬向套筒39供給後，進行圖5(c)的定位等，有可能在套筒39內對半凝固金屬進行不必要的冷卻。基於降低這種風險的觀點，圖5(c)的定位較佳為在半凝固金屬向套筒39的供給完成以前或剛完成以後完成。
與上述關聯地，在使柱塞41前進時(圖6(b))，由於半凝固金屬與液狀金屬不同，不會從前進開始前或前進剛開始後到達模具101之間，故而圖5(c)的定位也可以在柱塞41的前進開始後(射出開始後)完成。但是，基於在將間隙d確實地控制為目標大小的狀態下使半凝固金屬向模具101間移動的觀點，較佳為在圖5(c)的定位完成後使柱塞41前進。
可以採用適當的結構及/或動作，以使在射出時，間隙d不因從半凝固金屬向模具101施加的壓力而變大。例如，螺桿機構29可不採用滾珠螺桿機構而採用滑動螺桿機構、或減小其導程角，以使螺桿軸31不因向螺母33賦予的向連桿外殼23側的作用力而旋轉。另外，對合模電動機27進行反饋控制，或設置制動器，以使其停止在恆定位置。此外，也可以在移動模板17或合模驅動部21設置適當的擋塊(stopper)。
(模具厚度的測定)
如參照圖5(b)說明地，在本實施形態中，在每個鑄造循環測定模具厚度。由此，例如，即使在模具厚度因溫度變化而變化的情況下，也能夠在圖5(c)的工序中正確地控制間隙d。其測定方法如下。
在模具厚度的測定中，例如，以使移動模板17向閉模方向移動的方式驅動合模驅動部21，該驅動的進行，是從開模狀態(圖5(a))經由模具接觸直到合模力感測器37所檢測的合模力達到既定的測定用合模力為止。此時，從開模狀態到模具接觸，繫桿19不伸長，其長度為L0。另一方面，從模具接觸開始到得到測定用合模力，繫桿19伸長與合模力對應的伸長量，在得到測定用合模力時，繫桿19的長度為L0+△L。
在此，△L可根據測定用合模力、以及繫桿19的根數、楊氏模量、截面積及長度L0算出。另一方面，移動 模板17的位置x(相對於繫桿19的連桿外殼23側的端部的相對位置)可根據編碼器35的檢測值來決定。因此，如果在得到測定用合模力時設為位置x=x2，則模具接觸位置x1可藉由x1=x2-△L算出。由於固定模板15被固定，故而模具接觸位置x1的決定相當於模具厚度的測定。
然後，圖5(c)的接近狀態下的位置x3可使用模具接觸位置x1及既定的間隙d，藉由x3=x1-d算出。
在合模力感測器37包括應變儀而構成的情況下，也可以根據應變及長度L0算出△L。因此，例如在根據合模力和繫桿的資訊而算出的情況下，可以不是使用合模力本身的值的態樣，而包括使用合模力的關聯值(例如應變)的態樣。對其他的物理量(相對位置x等)也相同。
為了進行上述那樣的測定，控制裝置47例如以合模力感測器37所檢測的合模力向資料DT所保持的測量用合模力的設定值收斂的方式進行合模電動機27的反饋控制。資料DT所保持的測量用合模力的設定值例如由壓鑄機1的製造者設定。但是，測量用合模力的設定值也可以根據來自輸入裝置51的信號而由輸入設定部99設定等。
測量用合模力的具體值可以適當設定。例如，在將表示壓鑄機大小的合模力的大小設為100%時，既可設為100%，也可以設為比100%小。另外，測量用合模力既可以與圖6(c)中的加壓用的合模力相同，也可以不同。
(比較例的射出及加壓的物理量的變化)
圖7(a)是表示比較例的射出(圖6(b))及加壓(圖6(c))的射出速度、射出壓力及合模力的經時變化的圖。
該圖中，橫軸表示時間t，縱軸表示射出速度V(柱塞41的前進速度)、射出壓力P(柱塞41對半凝固金屬賦予的壓力)、或合模力F(將模具101合模的作用力)。線LV、LP及LF分別表示射出速度V、射出壓力P及合模力F相對於經過時間t的變化。
射出速度V例如在半凝固金屬在模具101間移動的期間，在幾乎整個期間為恆定。即，在液狀金屬的射出過程中，大多會進行為了減輕液狀金屬引起的空氣捲入的低速射出、及為了趕上液狀金屬的凝固而進行填充等的高速射出，但在比較例(及本實施形態)中的半凝固金屬的射出過程中，不進行這種變速。但是，也可以進行適當的變速。
具體地，射出速度從射出工序開始時(t0)較迅速地到達較低速的恆定速度V1(t1)。此時的速度梯度(加速度)可設為例如不在射出裝置9產生過度負擔的範圍內的最大的速度梯度。而且，相對長地維持恆定速度V1，在此期間半凝固金屬的大部分移動到模具101間。之後，因柱塞41從在模具101間幾乎完全填充了的半凝固金屬受到作用力而使射出速度開始下降(t2)。進而，射出速度因半凝固金屬的填充完成而變成(大致)0(t3)。 即，狹義的射出結束。
射出壓力P隨著柱塞41的前進開始(t0)而上升，在柱塞41以恆定的速度前進時(t1~t2)，以較低的壓力變遷。之後，當半凝固金屬在模具101間被填充至一定程度時(t2)，半凝固金屬相對於填充的阻力變大，輸出壓力比較急劇地上升。另外，在柱塞41因在柱塞41減速期間(t2~t3)開始的升壓動作而大致停止(t3)之後，射出壓力成為最大(最終壓力P1)(t4)，之後，維持恆定值。
圖7(a)中用線LF表示的合模力F，是表示隨著間隙d的縮小而施加到模具101上的作用力、和之後模具接觸而施加到模具101上的作用力二者。該圖的例子中，當射出壓力P達到最終壓力P1時(t4。從另一觀點，當射出壓力收斂為恆定大小時)，移動模板17因合模電動機27的驅動力而開始向固定模板15側的移動(間隙d開始縮小)。由此，合模力F開始上升，在從時刻t4到時刻t5之間的適當時刻，模具接觸，合模力F達到事先設定的加壓用合模力F1。之後，將合模力F維持在加壓用合模力F1。
(實施形態的射出及加壓的物理量的變化)
圖7(b)是表示實施形態的射出(圖6(b))及加壓(圖6(c))的射出速度、射出壓力及合模力的經時變化的圖，與圖7(a)相當。
在圖7(a)所示的比較例中，因柱塞41從在模具101間幾乎完全填充了的半凝固金屬受到作用力而使射出速度V減速，直到0(t2~t3)。此時，射出壓力P上升。在這種態樣，例如，當模具101間的間隙d大時，可能因上升了的射出壓力P而平半凝固金屬向模具101的對接面溢出，產生毛邊。另一方面，當減小間隙d時，藉由加壓將半凝固金屬的組織緻密化的效果下降。
因此，在本實施形態中，如圖7(b)所示，在模具101間幾乎完全填充有半凝固金屬時(t2)、或在此之前，藉由射出驅動部43進行柱塞41的減速。另外，也不進行在柱塞41大致停止後的升壓動作。從另一觀點，進行柱塞41的減速控制而結束射出(使柱塞41(大致)停止。)。由此，射出壓力P的上升被抑制(包括不上升的情況)。進而，能夠增大間隙d而充分得到加壓的效果，並且抑制毛邊產生。例如，使得將間隙d設為1mm以上變得容易化。
此外，例如可考慮，從射出控制部93不輸出將流入側閥83及/或流出側閥85的開度逐漸縮小那樣的控制信號，而輸出僅以將這些閥關閉為目的的控制信號的情況。例如，控制信號的信號位準，不是從與開啟位置對應的信號位準向與關閉位置對應的信號位準逐漸變化，而是從與開啟位置對應的信號位準瞬間切換成與關閉位置對應的信號位準變化。即使在該情況下，結果仍是產生減速，之後產生停止。因此，在本實施形態的說明中，在使柱塞41 減速的控制等的情況下，只要沒有特別說明，則不僅包括只以減速、或以減速及停止為目的的控制，還包括只以使柱塞41停止為目的的控制等。另外，在使柱塞41停止的控制的情況下，只要沒有特別說明，則包括將閥的開度逐漸縮小且最終將閥關閉那樣的、在狹義的減速控制之後進行停止的情況。在減速控制等的情況下並不包括：不輸出用於減速的控制信號，而藉由柱塞41從幾乎完全填充於模具101內的半凝固金屬受到的作用力來進行減速的情況。
除了進行減速控制及不進行升壓動作以外，實施形態中的動作可以設為與比較例中的動作相同，關於上述比較例的說明可以原封不動地適用於本實施形態。例如，射出速度V在半凝固金屬在模具101間移動的期間，可設為在幾乎整個期間為恆定。
開始減速的時刻可以與圖示例不同，而為在模具101間幾乎完全填充有半凝固金屬的時刻(t2附近)，如圖示例所示，也可以在前述時刻之前(t6)。可根據各個模具101的形狀等進行適當設定，以使在加壓完成時半凝固金屬遍佈模穴Ca，另一方面，以便適當地抑制射出壓力的上升。
如圖示例所示，柱塞41可以大致藉由射出驅動部43所造成的減速而大致停止，不產生射出壓力的上升。另外，與圖示例不同，也可以一邊藉由射出驅動部43而減速，一邊從半凝固金屬受到的作用力而停止。即使在後者 的情況下，與不進行減速控制的情況相比，藉由進行減速控制可抑制射出壓力的上升。
減速時的速度梯度可適當地設定。如根據上述說明所理解地，該速度梯度既可以作為控制延遲的結果而產生，也可以有意圖地進行控制。另外，在對速度梯度進行控制的情況下，該控制既可以為反饋控制，也可以為開環控制。
(射出及加壓的控制的概要)
圖8(a)~圖8(c)是表示射出及加壓的控制的概要的示意圖。
圖8(a)示意性地表示使柱塞41前進而向模具101間填充半凝固金屬時(圖7(b)的t0~t6)的控制。如既述，此時的速度例如基本上為較低速的恆定速度V1。
射出控制部93(主速度控制部93a)，例如參照資料DT中保持的射出速度的設定值(目標值)，根據位置感測器89的檢測值，以柱塞41的速度向該設定值收斂的方式進行射出驅動部43的速度反饋控制。該速度反饋控制既可以是求出速度本身的偏差，也可以是求出根據速度的設定值求出的按時刻的(單位經過時間的)目標位置與檢測到的位置的偏差，並按時刻進行位置反饋控制而藉此實質上進行速度反饋控制。如既述，藉由流入側閥83(在此未圖示)及/或流出側閥85的開度來控制射出驅動部43的速度。
資料DT的射出速度的設定值，例如根據來自輸入裝置51的信號而由輸入設定部99設定。換言之，由操作者設定。也可以由壓鑄機1的製造者對射出速度的設定值或該設定值的可設定範圍進行設定，還可以根據模具形狀的資訊等由控制裝置47對射出速度的設定值進行設定。
恆定速度V1的具體值可適當地設定。例如，恆定速度V1可以與液狀金屬的射出中的低速射出的速度相等，可以為1m/s以下，進而為0.2m/s以下(例如0.1m/s左右)。這是因為在本實施形態中，最終是藉由合模力將半凝固金屬成形，故而在較早時期就填充半凝固金屬並且用柱塞41在較早時期對半凝固金屬賦予高壓力的必要性低。
圖8(b)示意性地表示開始柱塞41的減速時(圖7(b)的t6)的控制。
射出控制部93(減速控制部93b)，例如當根據來自通電感測器73的信號檢測到通電時，以將柱塞41減速的方式控制射出驅動部43。如既述，通電感測器73例如位於比溢流部101b的端部更靠模穴Ca，在半凝固金屬幾乎完全填充於模穴Ca且在模具101間的整個空間填充半凝固金屬之前對通電進行檢測。因此，在射出壓力上升的時刻t2之前，開始減速。
使柱塞41減速的控制，是將流入側閥83(在此未圖示)及/或流出側閥85的開度縮小(關閉)的控制。例如，射出控制部93輸出用於將流入側閥83及/或流出側 閥85關閉的控制信號。到停止為止的減速，例如由這些閥或射出缸45等的控制延遲而產生。當然，不是藉由控制延遲進行減速，而是以任意的速度梯度進行減速的方式輸出控制信號。當流入側閥83及/或流出側閥85被關閉時，基本上從射出缸45不對柱塞41賦予壓力，射出壓力實質上為0(也參照圖7(b))。
從通電感測器73檢測到通電到開始減速為止，當然可以產生不可避免的控制延遲。另外，在將通電感測器73安裝到模具101後，進行了試射出的結果，通電的檢測時刻與減速的適當開始時刻可能會有偏差。在這種情況，為了對減速的開始時刻進行微調，可以在從檢測到通電到輸出用於減速的控制信號為止有意地設定若干(雖也根據射出速度等，但例如為0.1秒以下)時滯。在本實施形態中，在檢測到通電“時”開始使柱塞41減速的控制這樣的情況，是包括具有用於這種微調的時滯的情況。即，控制的開始時刻只要根據檢測的時刻即可。在後述的代替通電檢測的各種變形例中也相同。
圖8(c)示意性地表示開始加壓時(圖7(b)的t7)的控制。
加壓用合模控制部95，例如根據溫度感測器75所檢測的溫度，判定半凝固金屬(從另一觀點為模具101內或模穴Ca內)的溫度是否下降至既定的加壓開始溫度。更具體地，例如，加壓用合模控制部95以由通電感測器73檢測到通電為條件，或對射出開後模具101內的溫度是否 超過加壓開始溫度進行反覆判定，且以該判定成為肯定判定為條件，判定模具101內的溫度是否在加壓開始溫度以下。而且，在判定為(檢測到)降低至加壓開始溫度時，加壓用合模控制部95控制合模裝置7(合模電動機27)而開始進行加壓用的合模。
藉由這樣開始加壓，例如在半凝固金屬的黏度以某種程度變高度後進行加壓，能夠抑制加壓的壓力向溢流部釋放。
加壓開始溫度可以保持在資料DT、或由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作而由輸入設定部99設定，還可以基於半凝固金屬的材料等資訊由控制裝置47設定。加壓開始溫度可以基於試成形等而適當地設定。作為一例，加壓開始溫度可以設為半凝固金屬的固相率成為所謂的流動極限固相率時的溫度或該溫度以下的溫度。
另外，是否達到加壓開始溫度的判定中使用的溫度，可以就那樣是溫度感測器75的檢測溫度，也可以是對該檢測溫度進行了既定校正的溫度。校正例如是將溫度感測器75所處位置的溫度轉換成半凝固金屬的中心部的溫度。其中，校正後的檢測溫度與加壓開始溫度的比較，可視為相當於原始檢測溫度與校正後狹義的加壓開始溫度的比較，其結果即是檢測溫度與廣義的加壓開始溫度的比較。
加壓用合模力F1的具體值可以適當地設定。例如， 一般藉由合模力來表示壓鑄機的大小，該合模力通常在鑄造循環中使用。該合模力的大小可設為加壓用合模力F1。另外，在將表示壓鑄機大小的合模力的大小設為100%時，可以根據製品所要求的品質、模穴Ca的形狀、半凝固金屬的固相率等，在不到100%的範圍、或超過100%的範圍對加壓用合模力F1進行適當地設定。另外，合模力上升過程中的合模力的變化態樣也可以適當地設定。
加壓用合模力的設定值儲存在資料DT。該設定值既可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作而由輸入設定部99設定，還可以根據半凝固金屬的材料的資訊等而由控制裝置47設定。
進行加壓期間，射出控制部93可以適當地控制射出裝置9，而避免柱塞41因從半凝固金屬受到的壓力而後退。例如，射出控制部93可以控制未圖示的閥，而禁止動作液從頭側室45h排出。另外，例如，也可以由射出驅動部43向柱塞41施加前進方向的作用力。在向柱塞41施加前進方向的作用力的情況下，可以僅抑制柱塞41的後退，也可以除了加壓作用力以外，還向半凝固金屬賦予柱塞41的作用力。另外，在向柱塞41施加前進方向的作用力的情況下，在射出結束期的減速後，可以在暫時停止射出驅動部43的驅動後對射出驅動部43進行再驅動，也可以一邊進行結束射出期的減速一邊繼續進行射出驅動部43的驅動。
(控制裝置實現的處理的程序的一例)
圖9是表示控制裝置47為了實現參照圖5(a)~圖8說明的鑄造循環所執行的循環處理的程序的一例的流程圖。該處理例如將對輸入裝置51的循環開始的操作作為觸發點(trigger)而反覆執行。
在步驟ST1中，控制裝置47以進行閉模的方式控制合模裝置7(圖5(a)及圖5(b))。具體地，例如，控制裝置47以使合模電動機27朝向讓移動模板17向閉模方向移動的旋轉方向旋轉的方式，向合模電動機27輸出控制指令。例如，根據編碼器35的檢測值而適當地對此時的速度進行反饋控制。
在步驟ST2中，控制裝置47進行用於對模具厚度(模具接觸位置)進行測量的合模(圖5(b))。具體地，在步驟ST1之後，控制裝置47以使合模電動機27朝向讓移動模板17向閉模方向移動的旋轉方向旋轉的方式，向合模電動機27輸出控制指令，並使合模電動機27旋轉，直到得到資料DT中儲存的測量用合模力。而且，控制裝置47根據測量用合模力及資料DT中儲存的繫桿資訊(根數、截面積、楊氏模量及長度L0)算出△L，而決定模具接觸位置。
反映了模具101的熱膨脹等的正確的模具接觸位置在步驟ST2中被決定，但在步驟ST1等中，也可以使用不具有這種正確性而是輸入或測量到的標準模具接觸位置。 例如，在步驟ST1中，可以在移動模板17向標準模具接觸位置靠近到既定的距離時，以緩和模具接觸的撞擊的方式對移動模板17進行減速。另外，也可以在移動模板17向標準模具接觸位置靠近到既定的距離時，從速度控制(步驟ST1)切換成扭矩控制(步驟ST2)。
在步驟ST3中，控制裝置47(間隙控制部91)以由步驟ST2決定的模具接觸位置為基準，以模具101以間隙d開模的方式控制合模裝置7(圖5(c))。具體地，例如參照圖5(b)及圖5(c)說明地，間隙控制部91決定與資料DT中儲存的間隙d(間隙設定值)對應的位置x3，且根據編碼器35的檢測值進行移動模板17的位置的反饋控制，以使移動模板17定位於所決定的位置。
在步驟ST4中，控制裝置47(供給控制部97及射出控制部93)控制供給裝置13及射出裝置9，以使半凝固金屬的射出開始(圖6(a)及圖6(b))。具體地，供給控制部97以與步驟ST1~ST3並行地將所製造及搬送的半凝固金屬向套筒39供給的方式控制供給裝置13，之後，射出控制部93以使柱塞41前進的方式控制射出驅動部43。此時的射出控制部93的主速度控制部93a實現的射出速度的控制如既述的內容。圖9中，為了方便，在步驟ST3之後圖示了步驟ST4，但如既述內容，兩者的時刻可以適當地重複。
在步驟ST5中，如參照圖8(b)說明地，控制裝置47(減速控制部93b)判定是否從通電感測器73接收到 表示通電檢測的信號。即，控制裝置47判定開始柱塞41的減速的條件是否被滿足。而且，控制裝置47在判定為否時待機，在判定為是時前進至步驟ST6。
在步驟ST6中，控制裝置47(減速控制部93b)以進行柱塞41的減速的方式進行射出驅動部43的控制。如既述內容，該減速控制可為：僅指示狹義的減速(不包括停止)、僅指示停止並作為結果產生減速、指示狹義的減速及停止。
在步驟ST7中，如參照圖8(c)說明地，控制裝置47(加壓用合模控制部95)根據來自溫度感測器75的信號，判定半凝固金屬的溫度是否下降至資料DT中儲存的加壓開始溫度。即，控制裝置47判定加壓開始條件是否被滿足。然後，控制裝置47在判定為否時待機，在判定為是時前進至步驟ST8。
在步驟ST8中，控制裝置47(加壓用合模控制部95)以進行用於加壓的合模的方式控制合模裝置7(圖6(c))。具體地，加壓用合模控制部95以使合模電動機朝向讓移動模板17向閉模方向移動的旋轉方向旋轉的方式，向合模電動機27輸出控制指令，並使合模電動機27旋轉直到由合模力感測器37檢測的合模力達到資料DT中儲存的加壓用合模力。加壓用合模控制部95例如可以根據合模力感測器37的檢測值進行反饋控制，以使合模力朝向加壓用合模力收斂。
在步驟ST9中，控制裝置47根據經過時間等判定半 凝固金屬是否凝固，在判定為凝固時，以進行開模的方式控制合模裝置7，或以將製品從模具101取出的方式控制推出裝置11。然後，控制裝置47結束循環處理(開始下一循環處理)。雖然沒有特別圖示，但除此以外，也可以在適當的時期，將進行模具101的洗淨或脫模劑的塗布等適當的步驟插入。
如上前述，在本實施形態中，壓鑄機1具有：進行一對模具101的開閉模及合模的合模裝置7、使柱塞41在連通到一對模具101間的套筒39內前進而向一對模具101進行射出的射出裝置9、對合模裝置7及射出裝置9進行控制的控制裝置47。而且，控制裝置47具有射出控制部93及加壓用合模控制部95。射出控制部93以在一對模具101處於隔著間隙相對向的狀態(例如以間隙d相對向的接近狀態)時開始射出的方式控制射出裝置9(圖6(b))。加壓用合模控制部95以在射出開始後進行模具接觸及合模的方式控制合模裝置7(圖6(c))。進而，射出控制部93在柱塞41(藉由控制及/或藉由來自半凝固金屬的作用力)停止前進行使柱塞41減速的控制。
從另一觀點，在本實施形態中，固液共存態金屬(例如半凝固金屬)的成形方法具有射出步驟(ST4)及加壓用合模步驟(ST8)。射出步驟(ST4)控制射出驅動部43，向隔著間隙相對向的一對模具101之間，將連通到該一對模具101間的套筒39內的固液共存態金屬藉由柱塞41推出(圖6(b))。加壓用合模步驟(ST8)進行在其 間存在固液共存態金屬的一對模具101的模具接觸及合模(圖6(c))。進而，在射出步驟中，在柱塞41停止前進行使柱塞41減速的控制。
因此，藉由模具101實現的加壓，能夠將較高的壓力徹底地賦予固液共存態金屬。其結果，固液共存態金屬的初晶被壓縮而將金屬的組織緻密化，製品的品質提高。而且，固液共存金屬向模具101間的供給藉由柱塞41實現的推出而從套筒39向模具101進行，故而可利用將液狀金屬成形的壓鑄機的構造。其結果，例如，裝置整體或各構件的通用性提高，進而能夠降低成本。
進一步地，進行使柱塞41減速的控制而結束射出，故在模具101間幾乎完全填充而無處可去的半凝固金屬，被柱塞41擠壓而對半凝固金屬賦予較高壓力的風險降低。其結果，可抑制毛邊的產生，從另一觀點，能夠增大間隙d。
另外，在本實施形態中，作為使柱塞41減速的控制，射出控制部93進行使柱塞41停止的控制而結束射出。因此，能夠更確實地抑制半凝固金屬的壓力上升。
另外，在本實施形態中，壓鑄機1進一步具有通電感測器73，該通電感測器73輸出與模具101內的既定位置的通電對應的信號。射出控制部93在根據來自通電感測器73的信號檢測到通電時，開始進行使柱塞41減速的控制。
因此，能夠正確地掌握半凝固金屬的位置，而在半凝 固金屬填充完成時或之前確實地開始進行減速控制。
另外，在本實施形態中，模具101在其內部構成模穴Ca(製品部)及溢流部101b。對通電進行檢測的位置，是溢流部101內的從該溢流部101b的端部向模穴Ca側遠離的位置。
因此，能夠在半凝固金屬在模穴Ca幾乎完全填充且模具101的整個內部空間尚未被半凝固金屬完全填充時，開始減速。其結果，例如，能夠降低因模穴Ca內未充分填充半凝固金屬而製造出不良品的風險。另外，能夠使從柱塞41施加到半凝固金屬的壓力向溢流部101b釋放，由此也能夠降低毛邊產生的風險。
另外，在本實施形態中，壓鑄機1進一步具有溫度感測器75，該溫度感測器75輸出與模穴Ca(製品部)的溫度對應的信號。加壓用合模控制部95在根據來自溫度感測器75的信號檢測到模穴Ca的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，開始進行加壓用的模具接觸及合模。
因此，如既述，在半凝固金屬的黏度以某種程度變高後進行加壓，能夠抑制加壓的壓力向溢流部釋放。由此，例如，能夠將溢流部101b增厚(增大開口截面)。其結果，容易將通電感測器73設置在適當的位置，或容易使從柱塞41施加到半凝固金屬的壓力釋放。
<減速開始條件的變形例>
在上述實施形態中，如參照圖8(b)所說明地，將 減速控制的開始條件(步驟ST5)設為由通電感測器73檢測到通電。但是，減速控制的開始條件也可以是除此以外的各種條件，以下表示數個例子。
(第一變形例)
圖10(a)是第一變形例的與圖8(b)對應的圖，示意性地表示在開始柱塞41的減速時的控制。
如實施形態的說明中所述，當半凝固金屬到達溫度感測器75時，溫度感測器75的檢測溫度上升。因此，在第一變形例中，當射出控制部93根據來自溫度感測器75的信號而檢測模具101內的溫度上升至既定的減速開始溫度時，以對柱塞41進行減速的方式控制射出驅動部43。更具體地，射出控制部93例如在射出開始後對模具101內的溫度是否在既定的減速開始溫度以上進行反覆判定，在獲得肯定判定時開始減速控制。
減速開始溫度儲存在資料DT中，供射出控制部93參照。另外，減速開始溫度可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作由輸入設定部99設定，還可以根據適當的資訊由控制裝置47設定。另外，減速開始溫度也可以根據向套筒39供給的半凝固金屬的溫度等適當地設定。
此外，這樣使用溫度感測器75時的溫度感測器75的適當位置如既述。另外，除了無需設置通電感測器73和減速控制的開始條件為溫度以外，第一變形例的構成及動 作與實施形態相同即可。
根據第一變形例，與實施形態相同地，也能夠正確地掌握半凝固金屬的位置，確實地在半凝固金屬的填充時或之前開始減速控制。
另外，在第一變形例中，用於減速控制的開始條件是否被滿足的判定的溫度感測器75，也用於加壓開始條件是否被滿足的判定(圖8(c)及步驟ST7)。因此，與實施形態相比結構簡化。
(第二變形例)
圖10(b)是第二變形例的與圖8(b)對應的圖，示意性地表示在開始柱塞41的減速時的控制。
柱塞41的位置與半凝固金屬在模具101間的填充程度顯然相關。因此，在第二變形例中，當射出控制部93根據來自位置感測器89的信號而檢測柱塞41到達既定的減速開始位置時，以對柱塞41進行減速的方式控制射出驅動部43。此外，除了無需設置通電感測器73和減速控制的開始條件為柱塞41的位置以外，第二變形例的構成及動作與實施形態相同即可。
減速開始位置儲存在資料DT中，供射出控制部93參照。另外，減速開始位置，例如可以根據操作者對輸入裝置51的操作由輸入設定部99設定，也可以由控制裝置47自動設定，亦即，對於根據與經由輸入裝置51輸入的鑄造條件相關的資訊(例如料頭部厚度的資訊)等所決定 的半凝固金屬在模具101內(或模穴Ca內)幾乎完全填充時的柱塞41的位置，以既定的量或比例在前方的位置。
在射出後不進行加壓的通常的壓鑄機中，也能進行相對於柱塞41的位置設定變速。第二變形例也可以利用這種壓鑄機所具備的功能而實現。
此外，除了在射出之後進行加壓以外，第二變形例例如在以下方面也與通常的壓鑄機的速度控制不同。在通常的壓鑄機中，在低速射出之後進行高速射出，故而在較低速的射出後不進行減速。在通常的壓鑄機中，在狹義的射出(低速射出及高速射出)之後進行增壓，故而不進行使柱塞41停止那樣的減速控制。在藉由從射出開始起的每單位經過時間的位置反饋控制而實質上進行柱塞41的速度反饋控制的情況下，並不藉由既定位置的檢測而開始減速。
(第三變形例)
與上述的第二變形例相同，第三變形例的控制由圖10(b)所示。
如第二變形例中所述，也可以使用在射出後不進行加壓的通常的壓鑄機中的相對於柱塞41的位置設定射出速度的功能，對減速開始位置進行設定。另一方面，如既述，有一種壓鑄機，其根據來自位置感測器89的信號進行從射出開始起的每單位經過時間的位置反饋控制，由此 實質上進行柱塞41的速度反饋控制。當組合這兩者時，射出控制部93不是根據來自位置感測器89的信號在檢測到減速開始位置時開始減速，而是在檢測到從射出開始(既定時刻)起經過了既定長度的時間(與減速開始位置對應的時刻(例如圖7(b)的t6)到來)時開始減速。
此外，除了用於對柱塞41到達減速開始位置進行檢測的具體的資訊不是位置感測器89所檢測的位置，而是從射出控制部93開始射出起進行計時的經過時間以外，第三變形例的構成及動作與第二變形例相同。
(第四變形例)
第四變形例的控制也由圖10(b)所示。如參照圖7(a)說明地，即使在射出控制部93以使柱塞41以既定的目標速度V1向模具101前進的方式進行控制的狀態下(不進行減速控制)，當半凝固金屬在模具101間幾乎完全填充時，柱塞41也因從半凝固金屬受到的作用力而減速。
因此，在第四變形例中，射出控制部93在以柱塞41的速度成為目標速度V1的方式進行控制的狀態下，在根據來自位置感測器89(速度感測器)的信號而檢測到柱塞41的速度下降至比目標速度V1低的既定的減速開始速度Vs(圖7(a))時，開始進行使柱塞41減速的控制。此外，除了無需設置通電感測器73和減速控制的開始條件為柱塞41的速度以外，第四變形例的構成及動作與實 施形態相同即可。
減速開始速度儲存在資料DT中，供射出控制部93參照。另外，減速開始位置例如可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作由輸入設定部99設定，還可以由控制裝置47自動地設定比目標速度V1低既定的量或比例的速度。
(第五變形例)
圖10(c)是第五變形例的與圖8(b)對應的圖，示意性地表示在開始柱塞41的減速時的控制。
如參照圖7(a)說明地，在射出控制部93以使柱塞41以固定的目標速度V1向模具101前進的方式進行控制的狀態下，當半凝固金屬在模具101間大致填充完成時，射出壓力較急劇地上升。
因此，在第五變形例中，射出控制部93在以柱塞41的速度成為目標速度V1的方式進行控制的狀態下，在根據來自壓力感測器87(87H及87R的組合、或僅87H)的信號而檢測到射出壓力上升至既定的減速開始壓力Ps(圖7(a))時，開始使柱塞41減速的控制。此外，除了無需設置通電感測器73和減速控制的開始條件為射出壓力以外，第五變形例的構成及動作與實施形態相同即可
減速開始壓力儲存在資料DT中，供射出控制部93參照。另外，減速開始位置例如可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作由輸入設 定部99設定，還可以由控制裝置47基於目標速度V1等來設定。
在實施形態(通電判定)、第一變形例(溫度判定)、第二變形例(位置判定)及第三變形例(時間判定)中，可以在半凝固金屬(固液共存態金屬)向模具101內的填充接近完成導致的射出壓力的上升(圖7(a)的時刻t2以後的上升)產生前、及產生開始後(例如剛開始後)的任一者開始減速控制，較佳為地，以在產生前開始減速控制的方式對感測器的位置或判定條件進行設定。
(加壓開始條件的變形例)
在實施形態中，如參照圖8(c)說明地，將加壓開始條件(步驟ST7)設為溫度感測器75的檢測溫度下降至既定的加壓開始溫度。但是，除此以外，加壓開始條件還可以是各種條件。
例如，雖然沒有特別圖示，加壓用合模控制部95也可以在從適當的計時開始時刻起的經過時間到達了既定的加壓開始時刻時開始加壓。計時開始時刻可以適當設定，例如可以是射出開始時刻，也可以是開始柱塞41的減速的時刻，還可以是柱塞41停止的時刻。加壓開始時刻(從另一觀點為從計時開始時刻起的經過時間)也可以適當地設定，例如可以是推測為柱塞41停止的時刻，還可以是推測為半凝固金屬的黏度以某種程度變高後的時刻。
計時開始時刻及/或加壓開始時刻保持在資料DT中，供加壓用合模控制部95參照。計時開始時刻及/或加壓開始時刻例如可以由壓鑄機1的製造者設定，也可以根據操作者對輸入裝置51的操作由輸入設定部99設定，還可以根據適當的資訊由控制裝置47自動設定。
另外，雖然沒有特別圖示，也能夠將用於減速開始條件的指標作為加壓開始條件。例如，加壓用合模控制部95也可以在根據來自通電感測器73的信號檢測到通電時，開始加壓。該情況的通電感測器73可以與減速開始條件的判定中使用的構件相同，也可以不同。另外，例如，加壓用合模控制部95也可以在根據來自位置感測器89的信號檢測到柱塞41到達了既定的加壓開始位置時，開始加壓。另外，例如，加壓用合模控制部95也可以在根據來自壓力感測器87(87H及87R的組合、或僅87H)的信號檢測到射出壓力上升至既定的加壓開始壓力時，開始加壓。
此外，在實施形態中，半凝固金屬的加壓開始(移動模板17的移動開始)的時刻被設為半凝固金屬的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，其結果，在圖7(b)中，在半凝固金屬在模具101間幾乎完全填充後(時刻t6之後或t2之後)，開始加壓。但是，在上述各種變形例中，只要能夠藉由模具101對半凝固金屬進行加壓即可，可以在實施形態所示的加壓開始時刻之前，也可以與其相同，還可以在其之後。
例如，如果考慮極端情況，加壓開始時刻可以在射出開始後(t0後)乃至射出的中間時刻以後(圖7(b)的(t2-t0)/2以後)，也可以在射出開始前(t0前)。但是，在較早時期開始加壓的情況下，需要將加壓的速度設得較低，而避免相對於射出在較早時期產生模具接觸。
實際上，加壓開始的時刻，是例如柱塞41的減速開始時刻(t6)即將到來之前、從減速開始時刻到柱塞41大致停止的時刻之間(t6~t2)的適當時刻、在柱塞41大致停止後(圖7(b)的t2之後)的適當時期。
基於確實地藉由模具101對半凝固金屬進行加壓的觀點，加壓開始時刻較佳為減速開始時刻(t6)以後，更佳為柱塞41的停止時刻(圖7(b)的t2)以後。
可以將實施形態及第一~第五變形例中的減速開始條件和上述各種變形例的加壓開始條件適當地組合。例如，藉由將第三~第五變形例的減速開始條件的任一個和使用經過時間(計時器)、位置感測器(89)或壓力感測器(87)的任一個的加壓開始條件組合，也可以不需要通電感測器73及溫度感測器75。
<第二實施形態>
圖11是表示第二實施形態的壓鑄機201的主要部分的構成，係與圖1對應的圖。
在第一實施形態中，射出裝置9的射出驅動部43為液壓式。與此相對，在第二實施形態中，射出裝置209的 射出驅動部243為電動式。除此之外，第二實施形態與第一實施形態相同。
電動式的射出驅動部243可設為各種結構。在圖示例中，射出驅動部243具有旋轉式的電動機244、和將電動機244的旋轉轉換成平移運動而向柱塞41傳遞的傳遞機構245。
傳遞機構245例如由螺桿機構構成，具有螺桿軸245a、和與螺桿軸245a螺合的螺母245b。螺桿軸245a例如限制軸向的移動並且允許繞軸的旋轉，對電動機244的旋轉進行傳遞。螺母245b例如允許軸向的移動並且限制繞軸的旋轉，與柱塞41連結。然後，當藉由電動機244使螺桿軸245a繞軸旋轉時，螺母245b向軸向移動，進而柱塞41前進或後退。
壓鑄機201的動作基本上與第一實施形態(及其各種變形例)相同。但由於是電動式，故而速度控制及壓力(扭矩)控制藉由向電動機244供給的電力(直流或交流)的電流、電壓及/或頻率來進行控制。
另外，關於速度反饋控制、減速開始條件的判定及/或加壓開始條件的判定，可以代替位置感測器89而使用電動機244的編碼器244a。編碼器244a可以視為可對柱塞41的位置進行檢測的位置感測器的一種。與位置感測器89相同，編碼器244a可成為速度感測器。
在電動式的射出驅動部243中未設有壓力感測器87。但是，關於減速開始條件的判定及/或加壓開始條件 的判定，射出壓力例如可以根據電動機244產生的扭矩來決定。扭矩的檢測例如可根據消耗電力來測定，也可藉由檢測驅動軸與負載軸之間產生的位移或變形來測定。
在第二實施形態中，也與第一實施形態相同地，在使一對模具101隔著間隙d相對向的接近狀態下開始射出，並在射出開始後藉由合模進行加壓；在射出時，進行使柱塞減速的控制而結束射出，故而產生與第一實施形態相同的效果。即，可得到金屬組織的緻密化實現的品質提升，另外能夠抑制毛邊的產生(從另一觀點，能夠增大間隙d)。
另外，在第二實施形態中，射出裝置209為電動式。在將熔液射出的通常的射出裝置中，為了實現快速地射出熔液的高速射出，大多採用具有射出缸和向射出缸供給動作液的蓄液器的結構，特別是在大型壓鑄機中，難以將射出裝置設為電動式。但是，如果以半凝固金屬為前提，容易採用本實施形態這樣的電動式的射出裝置20。進而，容易將壓鑄機201整體設為電動式。
本發明不限於以上的實施形態及變形例，能夠以各種方式實施。
例如，壓鑄機不限於橫向合模橫向射出，也可以是縱向合模及/或縱向射出。壓鑄機可以是能夠進行半凝固金屬的成形還有熔液的成形的設備，也可以是不能進行熔液的成形而專用於固液共存態金屬的成形的設備。
合模裝置的驅動部不限於電動式，也可以是液壓式 (油壓式)。但是，基於正確地以既定的間隙使一對模具相對向的觀點，合模裝置的驅動部較佳為電動式。另外，合模裝置不限於肘節式，也可以是所謂的直壓式，還可以是開閉模和合模由單獨的驅動部進行的所謂的複合式。繫桿可以與實施形態相反地固定於移動模板，而可相對於固定模板移動。
如實施形態所述，射出裝置的驅動部可以是液壓式，也可以是電動式，進而還可以是將兩者組合的混合式。在液壓式的情況下，射出裝置的驅動部也可以不具有蓄液器。這是因為如果只是將半凝固金屬成形，不需要以高速驅動射出缸。在電動式的情況下，射出裝置的驅動部也可以使用線性馬達。另外，在使用旋轉式馬達的情況下，將旋轉轉換成平移運動的機構不限於螺桿機構，例如，也可以是齒輪齒條機構。另外，在使用螺桿機構的情況下，也可以將螺桿軸與柱塞連結而使螺母旋轉。
合模裝置的驅動部的構成和射出裝置的驅動部的構成的組合也是靈活的，例如，可以設為使兩者為電動式的全電動式(第二實施形態)，也可以是使兩者為液壓式的全液壓式，還可以是使任一方為電動式而另一方為液壓式的混合式(例如第一實施形態)。
柱塞的速度的一部分或全部也可以藉由開環控制進行控制。即使在開環控制的情況下，如第三變形例，也可以在從既定時刻(通常為射出開始)起經過了既定長度的時間時開始減速。
27‧‧‧合模電動機
41‧‧‧柱塞
43‧‧‧射出驅動部
45‧‧‧射出缸
75‧‧‧溫度感測器
79‧‧‧泵
81‧‧‧儲槽
85‧‧‧流出側閥
89‧‧‧位置感測器
93a‧‧‧主速度控制部
93b‧‧‧減速控制部
95‧‧‧加壓用合模控制部
101‧‧‧模具
101b‧‧‧溢流部
103‧‧‧固定模具
105‧‧‧移動模具
Ca‧‧‧模穴
M‧‧‧金屬材料

Claims (13)

  1. 一種壓鑄機，係具有：合模裝置，其進行一對模具的開閉模及合模；射出裝置，其在連通到前述一對模具之間的套筒內使柱塞前進，藉此向前述一對模具進行射出；控制裝置，其控制前述合模裝置及前述射出裝置，前述控制裝置具有：射出控制部，其將前述射出裝置控制成，在前述一對模具隔著間隙相對向的狀態時開始進行射出；加壓用合模控制部，其將前述合模裝置控制成，在射出開始後進行模具接觸及合模，前述射出控制部進行在前述柱塞停止前使前述柱塞減速的控制。
  2. 如請求項1前述的壓鑄機，其中，前述射出控制部控制成，在固液共存態金屬向前述一對模具之間的填充接近完成導致的射出壓力上升之前使前述柱塞減速。
  3. 如請求項1或2所述的壓鑄機，其中，前述射出控制部，作為使前述柱塞減速的控制係進行使前述柱塞停止的控制。
  4. 如請求項1~3中任一項所述的壓鑄機，其中，進一步具有通電感測器，其輸出與前述模具內的既定位置的通電對應的信號，前述射出控制部在根據來自前述通電感測器的信號檢 測到通電時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  5. 如請求項4所述的壓鑄機，其中，前述模具係在其內部構成製品部及溢流部，前述既定位置，是前述溢流部內的從該溢流部的端部朝向前述製品部側遠離的位置。
  6. 如請求項4或5所述的壓鑄機，其中，進一步具有溫度感測器，其輸出與前述模具的製品部的溫度對應的信號，前述加壓用合模控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述製品部的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，開始進行模具接觸及合模的控制。
  7. 如請求項1~3中任一項所述的壓鑄機，其中，進一步具有溫度感測器，其輸出與前述模具內的溫度對應的信號，前述射出控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述模具內的溫度上升至既定的減速開始溫度時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  8. 如請求項7所述的壓鑄機，其中，前述加壓用合模控制部，在根據來自前述溫度感測器的信號檢測到前述模具內的溫度下降至既定的加壓開始溫度時，開始進行模具接觸及合模的控制。
  9. 如請求項1~3中任一項所述的壓鑄機，其中，進一步具有位置感測器，其輸出與前述柱塞的位置對應的信號， 前述射出控制部，在根據來自前述位置感測器的信號檢測到前述柱塞的位置到達既定的減速開始位置時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  10. 如請求項1~3中任一項所述的壓鑄機，其中，前述射出控制部，在檢測到從射出開始後的既定時刻起經過了既定長度的時間時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  11. 如請求項1或3所述的壓鑄機，其中，進一步具有速度感測器，其輸出與前述柱塞的速度對應的信號，前述射出控制部，在以使前述柱塞以既定的目標速度向前述模具前進的方式進行控制的狀態下，在根據來自前述速度感測器的信號檢測到前述柱塞的速度下降到比前述目標速度低的既定的減速開始速度時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  12. 如請求項1或3所述的壓鑄機，其中，進一步具有壓力感測器，其輸出與射出壓力對應的信號，前述射出控制部，在以使前述柱塞以既定的目標速度向前述模具前進的方式進行控制的狀態下，在根據來自前述壓力感測器的信號檢測到射出壓力上升至既定的減速開始壓力時，開始進行使前述柱塞減速的控制。
  13. 一種固液共存態金屬之成形方法，係具有射出步驟及加壓用合模步驟： 射出步驟，控制用於驅動柱塞的驅動部，向隔著間隙相對向的一對模具之間將連通到一對模具之間的套筒內的固液共存態金屬藉由前述柱塞推出；加壓用合模步驟，其進行讓前述固液共存態金屬射出後的前述一對模具的合模，在前述射出步驟，進行在前述柱塞停止前使前述柱塞減速的控制。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3072768B1 (fr) * 2017-10-25 2020-01-24 Roctool Procede et dispositif de moulage notamment d’un verre metallique
CN110947932B (zh) * 2018-09-26 2022-05-13 重庆波热智慧科技有限公司 空腔导热式压铸头空腔传热导热式压铸模具
JP7222751B2 (ja) * 2019-02-20 2023-02-15 芝浦機械株式会社 ダイカストマシン、金型付ダイカストマシン、ダイカストマシン用制御装置及びダイカスト方法
CN110605372B (zh) * 2019-11-18 2020-03-20 常州铭赛机器人科技股份有限公司 金属热压成型装置
CN112355274A (zh) * 2020-09-11 2021-02-12 周芮冬 一种压铸机压射增压自动调节装置
US20220111435A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14 Lincoln Global, Inc. Systems and methods for melting metals prior to a casting process
KR102546586B1 (ko) * 2021-04-22 2023-06-22 (주)세미코 사출압력이 일정하게 유지되는 고압 다이캐스팅 주조기
TWI773304B (zh) * 2021-05-07 2022-08-01 多電工業股份有限公司 壓鑄機之射出增壓控制系統及方法
KR102555462B1 (ko) * 2021-07-27 2023-07-13 주식회사 경안금속 차량 제어기 하우징 제조를 위한 고압다이캐스팅 장치
TWI781883B (zh) * 2022-01-28 2022-10-21 國立高雄科技大學 成型機教具

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589758A (ja) * 1981-07-09 1983-01-20 Fuso Light Alloys Co Ltd ダイカスト法
US4493362A (en) * 1982-05-27 1985-01-15 Ex-Cell-O Corporation Programmable adaptive control method and system for die-casting machine
JPS59156560A (ja) * 1983-02-25 1984-09-05 Toyota Motor Corp ダイカスト鋳造の局部加圧方法
JPH084916B2 (ja) * 1989-06-08 1996-01-24 宇部興産株式会社 溶湯鍛造方法および装置
JPH0768368A (ja) * 1993-08-31 1995-03-14 Toyota Motor Corp 高圧鋳造方法
US5758707A (en) * 1995-10-25 1998-06-02 Buhler Ag Method for heating metallic body to semisolid state
JPH11156523A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Asahi Tec Corp 金属部材の鋳造方法
JP2000280277A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Hitachi Metals Ltd 金型構造
JP2003231161A (ja) * 2002-02-06 2003-08-19 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機の型締ユニット
TWI274611B (en) * 2002-08-01 2007-03-01 Toshiba Machine Co Ltd Injection device for die-cast machine
JP4184152B2 (ja) * 2003-05-16 2008-11-19 東芝機械株式会社 ダイカスト装置および鋳造方法
JP2005334909A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Honda Motor Co Ltd ダイキャスト方法
JP4312560B2 (ja) * 2003-09-25 2009-08-12 東芝機械株式会社 ダイカスト装置および鋳造方法
KR100537493B1 (ko) 2004-02-05 2005-12-19 주식회사 성창에어텍 가압식 다이캐스팅 장치 및 이를 이용한 다이캐스팅 방법
JP2006289461A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Toyota Motor Corp ダイカスト装置及びダイカスト装置の制御方法
JP4617491B2 (ja) * 2006-07-13 2011-01-26 マツダ株式会社 加圧鋳造方法
KR101506921B1 (ko) * 2008-10-01 2015-04-07 도요 기카이 긴조쿠 가부시키가이샤 다이캐스트 장치에서의 사출 실린더의 유압 회로
JP5556108B2 (ja) 2009-09-25 2014-07-23 トヨタ自動車株式会社 半溶融金属の鋳造方法、及び半溶融金属の鋳造装置
JP2011147973A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Honda Motor Co Ltd 加圧鋳造装置及び加圧鋳造方法
JP5770012B2 (ja) * 2010-11-24 2015-08-26 東芝機械株式会社 品質管理装置及びダイカストマシン
CN102069171A (zh) * 2011-01-29 2011-05-25 马保庆 一种挤压压铸机及其挤压压铸方法
JP5773223B2 (ja) * 2012-12-21 2015-09-02 村田機械株式会社 型締装置と型締方法
JP6171216B2 (ja) 2013-05-09 2017-08-02 東芝機械株式会社 半凝固金属の製造装置、半凝固金属の製造方法及び半凝固金属を用いた成形方法
JP5642256B1 (ja) * 2013-11-08 2014-12-17 満 江口 アルミニウム合金用ホットチャンバー鋳造機及びアルミニウム合金を金属材料に用いたホットチャンバー鋳造方法
JP6017408B2 (ja) * 2013-12-19 2016-11-02 東芝機械株式会社 射出装置及び成形装置
JP6457750B2 (ja) * 2014-07-02 2019-01-23 東芝機械株式会社 成形装置

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Publication number Publication date
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