JP6023490B2

JP6023490B2 - 成形機

Info

Publication number: JP6023490B2
Application number: JP2012161223A
Authority: JP
Inventors: 伸吾池田; 山中　章弘; 章弘山中; 侑史原田
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: WO2014014042A1; CN104395016B; JP2014018840A; CN104395016A

Description

本発明は、金属溶湯等の成形材料を金型内へ射出充填して成形体を製造するダイカストマシン等の成形機に関する。

従来から用いられている成形機たるダイカストマシンにおいては、溶解炉で溶融された金属材料を１ショット毎にラドルで計量して汲み上げ、汲み上げられた金属溶湯を射出スリーブの給湯口に給湯し、射出スリーブ内に進退可能に設けられた射出プランジャの前進動作により金型のキャビティ内へ金属溶湯を射出充填して、鋳造成形体の成形が行われている。

金型のキャビティ内へ金属溶湯を射出するダイカストマシンの射出工程においては、当該射出工程の終了直前に増圧工程を行う機器があることが知られており、例えば、特許文献１には、プランジャによりキャビティ内の成形材料の圧力を上昇させる増圧工程を行うダイカストマシン等の成形機が開示されている。

特開２０１１−２２４６２６号公報

しかし、特許文献１に開示されている従来技術は、増圧工程を行う駆動源を油圧としたものであり、増圧工程を行う駆動源として電動駆動源を適用することは示唆も開示もされてはいない。すなわち、増圧工程を行う駆動源として、電動駆動源を適用したり、或いは、油圧駆動源を適用するといった、取り換え構造を有しているものではないため、ユーザの希望や、製造される成形体の種類等に応じて、増圧工程の駆動源を切り換えることが極めて困難であるため、不便であるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、成形機に構成される増圧工程を行う装置を、製造される成形体の種類等に応じて、電動駆動源で動作される電動増圧ユニット、又は、油圧駆動源で動作される油圧増圧ユニットに容易に取り換えできるようにすることで、汎用性に優れると共に低コスト化を図ることが可能な成形機を提供することを目的とする。

本発明の成形機は、
金属溶湯が供給される筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内で進退される射出プランジャとを備え、前記射出プランジャの前進により成形材料を型閉された金型のキャビティ内に射出充填する成形機であって、
前記射出プランジャを前進させる射出ピストンと、該射出ピストンを進退自在に収容する射出マニホールドとを備え、
該射出マニホールドの一方の面に設けられた増圧ユニット取付面に、前記金型のキャビティ内に射出充填された成形材料の圧力をさらに増圧させる油圧増圧ユニット又は電動増圧ユニットを取り付けできるように、前記油圧増圧ユニットをネジ止めするときに用いられる油圧増圧ユニット取付孔と前記電動増圧ユニットをネジ止めするときに用いられる電動増圧ユニット取付孔を形成することにより、前記油圧増圧ユニット及び前記電動増圧ユニットを取り換え可能に構成したことを特徴とする。

さらに本発明の成形機は、
前記増圧ユニット取付面には、さらに、前記油圧増圧ユニットを前記増圧ユニット取付面に取り付けたときに油路として用いられる、ポンプライン用孔、ＡＣＣライン用孔、及びタンクライン用孔が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、成形機を使用するユーザの要望に沿って、金型のキャビティ内に射出充填される金属溶湯を増圧する駆動源として、油圧増圧ユニット又は電動増圧ユニットの何れかを選択的に取り付けて使用することができる。すなわち、成形する成形体の形状やサイズ等の各種条件に応じて、油圧増圧ユニット又は電動増圧ユニットを適用することが可能であることから、例えば、比較的大型な成形体を製造するに際しては、油圧増圧ユニットを取り付けることで、良質な成形体を得ることができる。一方で、多段的な増圧を行わなければならないときには、油圧制御では細やかな増圧制御が困難であるため、電動サーボモータを駆動源とする電動増圧ユニットを用いることで、成形体の形状等に応じて所望の多段制御が可能となる。よって、制御性に優れた成形機を提供することが可能となりその価値は多大なものとなる。また、電動増圧ユニットを用いる場合には、これに構成される電動サーボモータ、電動サーボモータの回転数を検出する検出手段など部品点数が多くなり、制御も複雑化してコストの上昇を招くことが知られているが、設備コスト高を避けたいユーザや、成形体の製造に多段的な増圧制御が不要な場合には、油圧増圧手段を取り付けた成形機を提供することで設備コストを安価に抑えることができる。

本発明のダイカストマシンの射出機構を示す構成図であり、電動増圧ユニットを取り付けた状態を示したものである。本発明のダイカストマシンの射出機構を示す構成図であり、油圧増圧ユニットを取り付けた状態を示したものである。油圧増圧ユニット又は電動増圧ユニットが取り付けられる射出機構の増圧ユニット取付面を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図３により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施形態において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。

図１に示す成形機たるダイカストマシンに構成される射出機構１は、固定ダイプレート２に装着された固定金型３と移動ダイプレート４に装着された移動金型５とからなる型閉された金型内のキャビティへ成形材料たる金属溶湯を射出充填するものである。

射出機構１には、固定ダイプレート２に一体に設けられ、上部に金属溶湯が供給される注入口１１が形成された筒状の射出スリーブ１２、射出スリーブ１２内で進退可能に設けられた射出プランジャ１３、射出プランジャ１３の後端部に一体に設けられた射出ピストン１４、射出ピストン１４を進退自在に保持する射出マニホールド１５を備える。

また、射出マニホールド１５の後面の増圧ユニット取付面４０には、図３に示すように、当該増圧ユニット取付面４０に対し電動増圧ユニット５０をネジ止めするときに用いられる電動増圧ユニット取付孔４１のほか、増圧ユニット取付面４０に対し、電動増圧ユニット５０に代えて油圧増圧ユニット７０をネジ止めするときに用いられる油圧増圧ユニット取付孔４２、油圧増圧ユニット７０を増圧ユニット取付面４０に取り付けたときに油路として用いられる、ポンプライン用孔４３、ＡＣＣライン用孔４４、及びタンクライン用孔４５が形成されている。

また、増圧ユニット取付面４０には、当該増圧ユニット取付面４０に対し、電動増圧ユニット５０を取り付けた状態にあるときに動作されるピストン型スプール１６、及び、増圧ユニット取付面４０に対し、電動増圧ユニット５０に代えて油圧増圧ユニット７０を取り付けた状態にあるときに動作される油圧ピストン７１が挿通される油圧／電動用共用孔４６が形成されている。

ここで、増圧ユニット取付面４０に電動増圧ユニット５０を取り付けた場合の射出機構１について、図１に基づきさらに説明する。図１に示すように、射出ピストン１４の後方には、射出スリーブ１２内に供給された金属溶湯を金型のキャビティへ射出充填等するときに射出ピストン１４を押圧して射出プランジャ１３を前進させるピストン型スプール１６が前記油圧／電動用共用孔４６に挿通して配設されており、ピストン型スプール１６は、電動サーボモータ１７を駆動源として、駆動伝達ベルト１８等からなる駆動伝達機構１９により、電動駆動伝達プレート２０が前進動作されることにより押圧され前進される。なお、ピストン型スプール１６、電動サーボモータ１７、駆動伝達機構１９、及び電動駆動伝達プレート２０等が構成された電動増圧ユニット５０は、電動駆動伝達プレート２０を前進動作させることにより、射出スリーブ１２内に供給された金属溶湯を金型のキャビティへ射出充填する射出工程、該射出工程の終了直前に行われる増圧工程を行うものであり、また、図１に示すように、ピストン型スプール１６は、電動駆動伝達プレート２０や射出ピストン１４に対し一体に装着されているのではなく別体で設けられており、当該ピストン型スプール１６の後端部（図１に示す右側）には、図示しないが電動駆動伝達プレート２０がピストン型スプール１６を押圧したときに発生する圧力を検出するためのロードセル（圧力検出手段）を構成してもよい。

また、射出機構１は油圧動作手段２１を備えており、この油圧動作手段２１に構成されたアキュームレータ（以下、ＡＣＣと称す。）２２の油圧により、射出マニホールド１５内の射出ピストン１４が前進されるようになっていて、油圧動作手段２１には、ＡＣＣ２２と射出マニホールド１５の第１油室とを接続する油路上に配設され、方向切り替え機能と流量制御機能とを備えて射出プランジャ１３を射出ピストン１４を介して前進させるための油圧制御を行う複数の制御弁２３、制御弁２３とタンク２４とを接続する油路上に配設された、モータ２５で駆動される油圧ポンプ２６、射出マニホールド１５の第２油室とタンク２４とを接続する油路上に配設された制御弁たる油圧流量調整弁２８、射出マニホールド１５の第２油室に配設された圧力センサ２７等が構成されている。

また、ダイカストマシンには、ロードセル又は圧力センサ２７により検出された圧力の検出結果等に基づき、制御弁２３，２８の開閉による油圧動作手段２１の動作、電動サーボモータ１７の駆動等の制御を個々に行うなど、ダイカストマシン全体の制御を司る制御手段３０、ダイカストマシンの設定情報等を表示する表示手段３１、表示手段３１に表示される各種数値を所望の数値に設定するためのキー入力手段３２等が構成されている。

次に、増圧ユニット取付面４０に、電動増圧ユニット５０に代えて油圧増圧ユニット７０を取り付けた場合の射出機構１について、図２に基づきさらに説明する。図２に示すように、射出ピストン１４の後方には、射出スリーブ１２内に供給された金属溶湯を金型のキャビティへ射出充填する射出工程の終了直前に行われる増圧工程を行うときに、射出ピストン１４を押圧して射出プランジャ１３を押圧する前述した油圧ピストン７１が、前記油圧／電動用共用孔４６に挿通して配設されており、油圧ピストン７１は、制御手段３０が油圧増圧ユニット７０の油圧増圧ユニット用制御弁７２等を制御することで、ＡＣＣ２２の油圧により前進され、射出シリンダー１５内の射出ピストン１４が押圧される。なお、射出工程において、前記増圧工程よりも前に行われる、低速射出工程及びこれに続いて行われる高速射出工程においては、油圧ピストン７１が前進されることに伴い行われるのではなく、油圧動作手段２１によって射出ピストン１４が前進されることにより行われる（低速射出工程及び高速射出工程においては、油圧ピストン７１は前進されない。）。

以上のように本実施形態のダイカストマシンによれば、金属溶湯が供給される筒状の射出スリーブ１２と、射出スリーブ１２内で進退される射出プランジャ１３とを備え、射出プランジャ１３の前進により金属溶湯を型閉された金型のキャビティ内に射出充填するダイカストマシンであって、射出プランジャ１３を前進させる射出ピストン１４と、射出ピストン１４を進退自在に収容する射出マニホールド１５とを備え、射出マニホールド１５の一方の面に設けられた、増圧ユニット取付面４０の取付手段としてのネジ孔（油圧増圧ユニット取付孔４２又は電動増圧ユニット取付孔４１）を用いて、金型のキャビティ内に射出充填された金属溶湯の溶湯圧力をさらに増圧させる油圧増圧ユニット７０又は電動増圧ユニット５０を、増圧ユニット取付面４０に対し、ボルト等によるネジ止めによって、簡単に取り換えできるように構成したものである。これにより、金型のキャビティ内に射出充填される金属溶湯を増圧する駆動源として、油圧増圧ユニット７０又は電動増圧ユニット５０の何れかを選択的に取り付けて使用することができる。すなわち、成形する成形体の形状やサイズ等の各種条件に応じて、油圧増圧ユニット７０又は電動増圧ユニット５０を適用することが可能であることから、例えば、比較的大型な成形体を製造するに際しては、油圧増圧ユニット５０を取り付けることで、良質な成形体を得ることができる。一方で、多段的な増圧を行わなければならないときには、油圧制御では細やかな増圧制御が困難であるため、１７電動サーボモータを駆動源とする電動増圧ユニット５０を用いることで、成形体の形状等に応じて所望の多段制御が可能となる。よって、制御性に優れたダイカストマシンを提供することが可能となりその価値は多大なものとなる。しかも、電動増圧ユニット５０を用いる場合には、これに構成される電動サーボモータ１７、電動サーボモータ１７の回転数を検出する図示しない検出手段など部品点数が多くなり、制御も複雑化してコストの上昇を招くことが知られているが、設備コスト高を避けたいユーザや、成形体の製造に多段的な増圧制御が不要な場合には、油圧増圧手段７０を取り付けたダイカストマシンを提供することで設備コストを安価に抑えることができる。

３固定金型（金型）
５移動金型（金型）
１２射出スリーブ
１３射出プランジャ
１５射出マニホールド
４０増圧ユニット取付面
４１電動増圧ユニット取付孔（取付手段たるネジ孔）
４２油圧増圧ユニット取付孔（取付手段たるネジ孔）
５０電動増圧ユニット
７０油圧増圧ユニット

Claims

金属溶湯が供給される筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内で進退される射出プランジャとを備え、前記射出プランジャの前進により成形材料を型閉された金型のキャビティ内に射出充填する成形機であって、
前記射出プランジャを前進させる射出ピストンと、該射出ピストンを進退自在に収容する射出マニホールドとを備え、
該射出マニホールドの一方の面に設けられた増圧ユニット取付面に、前記金型のキャビティ内に射出充填された成形材料の圧力をさらに増圧させる油圧増圧ユニット又は電動増圧ユニットを取り付けできるように、前記油圧増圧ユニットをネジ止めするときに用いられる油圧増圧ユニット取付孔と前記電動増圧ユニットをネジ止めするときに用いられる電動増圧ユニット取付孔を形成することにより、前記油圧増圧ユニット及び前記電動増圧ユニットを取り換え可能に構成したことを特徴とする成形機。
前記増圧ユニット取付面には、さらに、前記油圧増圧ユニットを前記増圧ユニット取付面に取り付けたときに油路として用いられる、ポンプライン用孔、ＡＣＣライン用孔、及びタンクライン用孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成形機。