JP6065673B2 - Mold venting device - Google Patents
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Description
本発明は金型キャビティ内を減圧する金型用ガス抜き装置に関する。 The present invention relates to a degassing apparatus for a mold that depressurizes the inside of a mold cavity.
真空ダイカストを行う場合、プランジャチップが所定の位置に到達したことを検出し、電磁弁を動作させて真空タンクと金型キャビティを連通させることにより金型キャビティ内のガス抜きが行われる。 When vacuum die casting is performed, it is detected that the plunger tip has reached a predetermined position, and the electromagnetic valve is operated to connect the vacuum tank and the mold cavity, thereby degassing the mold cavity.
特許文献1に開示された装置では、電磁弁と金型キャビティとの間に金型キャビティの真空度を制御する制御弁が設けられている。この制御弁の開度により、電磁弁が全開した場合であっても、急速にガス抜きされることがない。したがって、溶湯に空気が巻き込まれることはなく、成形品の品質劣化を抑制できる。 In the apparatus disclosed in Patent Document 1, a control valve for controlling the degree of vacuum of the mold cavity is provided between the electromagnetic valve and the mold cavity. Due to the opening of the control valve, even when the electromagnetic valve is fully opened, the gas is not rapidly degassed. Therefore, air is not caught in the molten metal, and quality deterioration of the molded product can be suppressed.
しかしながら、特許文献1において、制御弁による真空度制御自体が難しく、その動作に時間を要する。また、制御弁の応答時間のバラツキによって繰り返し精度よく所定のガス抜きを再現することが困難である。さらに、低速射出工程及び高速射出工程を一つの真空タンクで賄うため、高速射出工程の開始時の真空タンクが高真空状態にならず、金型キャビティ内を十分な真空度にできない場合がある。 However, in Patent Document 1, it is difficult to control the degree of vacuum by the control valve itself, and the operation takes time. In addition, it is difficult to reproduce the predetermined degassing accurately and repeatedly due to variations in the response time of the control valve. Furthermore, since the low-speed injection process and the high-speed injection process are covered by a single vacuum tank, the vacuum tank at the start of the high-speed injection process may not be in a high vacuum state, and the mold cavity may not be able to have a sufficient degree of vacuum.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、精度よく所定のガス抜きを再現できると共に金型キャビティ内を十分な真空度にすることができる金型用ガス抜き装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a mold degassing apparatus capable of reproducing a predetermined degassing with high accuracy and making the mold cavity have a sufficient degree of vacuum. And
本発明に係る金型用ガス抜き装置は、金型キャビティからのガス抜き用通路にガス抜き用弁を有する。金型用ガス抜き装置は、ガス抜き用弁を介してガス抜き用通路によって金型キャビティと真空タンクとを連通させ、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作に併行して、金型キャビティ内のガスを真空ポンプによって真空引きされた真空タンクにより吸引して金型キャビティ内を減圧する。金型用ガス抜き装置は、低真空タンク、切り替え弁、及び制御装置を有する。低真空タンクは、真空ポンプにより真空タンクを介して真空タンクよりも低真空に真空引きされる。切り替え弁は、ガス抜き用弁と真空タンクとの間のガス抜き通路に設けられ、真空タンク及び低真空タンクのいずれか一方をガス抜き用弁に接続する。制御装置は、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、ガス抜き用弁を低真空タンクと接続し、後半の期間では、ガス抜き用弁を真空タンクと接続するように切り替え弁を制御する。 The degassing apparatus for a mold according to the present invention has a degassing valve in a degassing passage from the mold cavity. The gas venting device for the mold is connected to the mold cavity and the vacuum tank through the gas venting passage through the gas venting valve, and the plunger tip presses the molten metal into the mold cavity. The gas in the cavity is sucked by a vacuum tank evacuated by a vacuum pump to depressurize the mold cavity. The mold degassing device has a low vacuum tank, a switching valve, and a control device. The low vacuum tank is evacuated to a lower vacuum than the vacuum tank through the vacuum tank by a vacuum pump. The switching valve is provided in a gas vent passage between the gas vent valve and the vacuum tank, and connects either the vacuum tank or the low vacuum tank to the gas vent valve. The control device connects the gas vent valve with the low vacuum tank during the first half of the operation in which the plunger tip press-fits the molten metal into the mold cavity, and connects the gas vent valve with the vacuum tank during the second half. Control the switching valve.
本発明によれば、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、ガス抜き用弁を低真空タンクと接続し、後半の期間では、ガス抜き用弁を真空タンクと接続するように切り替え弁によって切り替え制御するだけであるため、制御が容易である。また、低真空タンクと真空タンクとを設け、真空タンクを、予め高真空に維持させた状態から後半の期間が始まるので、金型キャビティ内を十分な真空度にできる。 According to the present invention, the degassing valve is connected to the low vacuum tank during the first half of the operation in which the plunger tip press-fits the molten metal into the mold cavity, and the degassing valve is connected to the vacuum tank during the second half. Thus, since only switching control is performed by the switching valve, the control is easy. In addition, since the latter half of the period starts from a state in which a low vacuum tank and a vacuum tank are provided and the vacuum tank is maintained in a high vacuum in advance, the inside of the mold cavity can be sufficiently vacuumed.
以下、添付の図面を参照して実施の形態に係る金型用ガス抜き装置を詳細に説明する。 Hereinafter, a degassing apparatus for a mold according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、第1の実施の形態に係る金型用ガス抜き装置を示す概略図である。金型用ガス抜き装置は、図1に示すように、鋳造製品を形成する鋳造装置10、及び鋳造装置10の金型キャビティ11内を減圧するガス抜き装置20、及び鋳造装置10及びガス抜き装置20を制御する制御装置30を有する。
FIG. 1 is a schematic view showing a mold gas venting apparatus according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the mold degassing apparatus includes a
鋳造装置10は、図1に示すように、固定金型13、固定金型13に対して相対的に移動可能な可動金型15、固定金型13と可動金型15により形成される金型キャビティ11に溶湯Aを射出する射出部14から構成されている。固定金型13と可動金型15の接合面には、射出部14から溶湯Aを金型キャビティ11に供給するための給湯用通路121及び金型キャビティ11からガスを抜くためのガス抜き用通路122が設けられている。可動金型15には、型開時に製品を押し出す押出板ピン16及び押出ピン16が固定された押出板17が装着されている。
As shown in FIG. 1, the
射出部14は、溶湯Aが供給される筒状の射出スリーブ141、射出スリーブ141内で進退されるプランジャチップ142を有する。射出スリーブ141は、給湯口141aから溶湯Aを供給され、固定金型13の給湯用通路121に連結されている。プランジャチップ142は、射出スリーブ141内の溶湯Aを押し出して、給湯用通路121を介して金型キャビティ11に供給する。
The
また、射出部14は、プランジャチップ142に連結されたプランジャロッド143、プランジャロッド143を駆動させる駆動機構144、及び射出ストローク(プランジャチップ142の移動距離)を検出するセンサ145を有する。
The
ガス抜き装置20は以下のように構成されている。すなわち、図1に示すように、ガス抜き用通路122にガス抜き用弁21が設けられている。ガス抜き用弁21はガス抜き用通路L1を介してソレノイドバルブ22a、22bに接続される。ガス抜き用通路L1にはフィルタ23、エアーブローライン24が設けられている。
The
ソレノイドバルブ22aはガス抜き用通路L2を介して真空タンク25aに接続されている。ソレノイドバルブ22aはガス抜き用通路L1,L2の間を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ22aを制御することにより、ガス抜き用弁21を介して金型キャビティ11と真空タンク25aが連通し、金型キャビティ11内のガスは真空タンク25aにより吸引される。
The
真空タンク25aはガス抜き用通路L3を介して真空ポンプ26aに接続されている。ガス抜き用通路L3にはソレノイドバルブ22cが設けられている。ソレノイドバルブ22cはガス抜き用通路L3を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ22cを制御することにより、真空タンク25aは真空ポンプ26aに連通して真空引きされる。なお、真空ポンプ26aはモータ26bにより駆動される。
The
一方、ソレノイドバルブ22bはガス抜き用通路L4を介して低真空タンク25bに接続されている。低真空タンク25bは真空タンク25aよりも低真空に真空引きされている。ガス抜き用通路L4にはソレノイドバルブ22dが設けられている。ソレノイドバルブ22dはガス抜き用通路L4を連通又は大気開放可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ22b、22dを制御することにより、ガス抜き用弁21を介して金型キャビティ11と低真空タンク25bが連通し、金型キャビティ11内のガスは低真空タンク25bにより吸引される。また、ソレノイドバルブ22b、22dを制御することにより、ガス抜き用弁21を介して金型キャビティ11は大気開放される。
On the other hand, the
低真空タンク25bには、低真空タンク25b内の圧力を計測する圧力計27a、及び低真空タンク25b内を所定の圧力に設定するための圧力スイッチ27bが設けられている。また、低真空タンク25bはガス抜き用通路L5を介して真空タンク25aに接続されている。ガス抜き用通路L5には絞り28、及びソレノイドバルブ22eが設けられている。絞り28は低真空タンク25bから真空タンク25aに流れるガスの流量を調整可能に構成されている。ソレノイドバルブ22eはガス抜き用通路L5を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ22c,22eを制御することにより、低真空タンク25bは真空タンク25aを介して真空ポンプ26aに連通して真空引きされる。
The
また、真空ポンプ26aによって真空タンク25aを介して低真空タンク25bを真空引きする動作(低真空引き動作)は、溶湯Aを金型キャビティ11に射出する期間以外で実行される。低真空引き動作中に、設定された圧力を圧力スイッチ27bが検出したら、制御装置30によってソレノイドバルブ22eは閉じられる。これにより、低真空タンク25b内は低真空に保持される。
The operation of evacuating the
制御装置30は、駆動機構144を制御してプランジャチップ142を進退させる。制御装置30は、センサ145に検知された射出ストロークを読み取る。制御装置30は、ソレノイドバルブ22a〜22eの駆動を制御する。また、制御装置30は、圧力スイッチ27bの状態を読み取る。例えば、制御装置30はコンピュータにより構成される。
The
次に、図1及び図2を参照して、プランジャチップ142が溶湯Aを金型キャビティ11に圧入する圧入動作を説明する。図2(a)の横軸は射出ストロークを示す。図2(a)の縦軸は、射出速度(プランジャロッド143の速度)、又は金型キャビティ11内の圧力を示す。図2(b)は射出ストロークに対するソレノイドバルブ22a〜22eの状態を示すタイミングチャートである。なお、図2(b)において、”ON”はバルブの開放状態を示し、”OFF”はバルブの閉鎖状態を示す。
Next, with reference to FIGS. 1 and 2, a press-fitting operation in which the
図2に示すように、圧入動作の前半の期間で射出ストロークはl2まで達し、圧入動作の後半の期間で射出ストロークはl4まで達する。 As shown in FIG. 2, the injection stroke reaches 12 in the first half of the press-fitting operation, and the injection stroke reaches 14 in the second half of the press-in operation.
先ず、圧入動作の前半の期間を説明する。図2に示すように、射出ストロークがl1に達すると、プランジャチップ142により給湯口141aが塞がれる。このとき、制御装置30はガス抜き用弁21を低真空タンク25bと接続する。これにより、金型キャビティ11内の圧力は圧力P1まで下降する。一方、圧入動作の前半の期間において、制御装置30は射出速度を略一定の速度V1とする。すなわち、溶湯Aの圧入速度は一定とされる。
First, the first half of the press-fitting operation will be described. As shown in FIG. 2, when the injection stroke reaches 11, the hot
次に、圧入動作の後半の期間を説明する。図2に示すように、射出ストロークがl2に達すると、制御装置30はガス抜き用弁21を真空タンク25aと接続する。これにより、金型キャビティ11内の圧力は圧力P2まで下がる。一方、圧入動作の後半の期間において、射出ストロークがl3に達すると、制御装置30は射出速度を速度V2まで上げる。すなわち、溶湯Aの圧入速度は上げられる。なお、プランジャチップ142がl3に到達する0.3秒前の位置がl2に設定される。したがって、l2は速度V1により決まる位置とされる。上記においては、一例として「0.3秒」としたが、この時間は金型や鋳造条件によって変わる。
Next, the second half period of the press-fitting operation will be described. As shown in FIG. 2, when the injection stroke reaches 12, the
以上、本実施の形態は、真空タンク25aと低真空タンク25bにより金型キャビティ11内のガスを抜く。したがって、バルブの開度で金型キャビティ11のガス抜きを制御する場合よりも、本実施の形態は安価に精度よく所定のガス抜きを再現できる。
As described above, in the present embodiment, the gas in the
また、本実施の形態においては、先ず、低真空タンク25bにより緩やかに金型キャビティ11内のガスを抜く。したがって、本実施の形態によれば、溶湯Aに空気が巻き込まれることはなく、成形品の品質劣化を抑制できる。更に、本実施の形態は、圧入動作の後半の期間において、真空タンク25aにより金型キャビティ11内のガスを抜くと共に射出速度を上げる。したがって、本実施の形態は、金型キャビティ11内を十分な真空度にすることができ、成形品の品質劣化を抑制できる。
In the present embodiment, first, the gas in the
以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。 Although the embodiments of the invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and additions can be made without departing from the spirit of the invention.
10…鋳造装置、 11…金型キャビティ、 13…固定金型、 14…射出部、 141…射出スリーブ、 142…プランジャチップ、 143…プランジャロッド、 144…駆動機構、 145…センサ、 15…可動金型、 16…押出ピン、 17…押出板、 20…ガス抜き装置、 21…ガス抜き用弁、 22a〜22e…ソレノイドバルブ、 23…フィルタ、 24…エアーブローライン、 25a…真空タンク、 25b…低真空タンク、 26a…真空ポンプ、 26b…モータ、 27a…圧力計、 27b…圧力スイッチ、 28…絞り、 L1〜L5…ガス抜き用通路、 30…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記真空ポンプにより前記真空タンクを介して前記真空タンクよりも低真空に真空引きされる低真空タンクと、
前記ガス抜き用弁と前記真空タンクとの間のガス抜き通路に設けられ、前記真空タンク及び前記低真空タンクのいずれか一方を前記ガス抜き用弁に接続する切り替え弁と、
前記低真空タンクと前記真空タンクとを接続する接続弁と、
前記プランジャチップが溶湯を前記金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、前記ガス抜き用弁を前記低真空タンクと接続し、後半の期間では、前記ガス抜き用弁を前記真空タンクと接続するように前記切り替え弁を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記真空ポンプによって前記真空タンクを介して前記低真空タンクを真空引きする動作中に前記接続弁を接続状態とし、前記溶湯を前記金型キャビティに射出する鋳造時においては前記接続弁を遮断する
ことを特徴とする金型用ガス抜き装置。 A gas venting valve is provided in the gas venting passage from the mold cavity, and the mold cavity and the vacuum tank are communicated by the gas venting passage through the gas venting valve. In parallel with the operation of press-fitting into the mold cavity, a gas venting device for the mold that decompresses the inside of the mold cavity by sucking the gas in the mold cavity with the vacuum tank evacuated by a vacuum pump,
A low vacuum tank that is evacuated to a lower vacuum than the vacuum tank via the vacuum tank by the vacuum pump;
A switching valve that is provided in a gas vent passage between the gas vent valve and the vacuum tank and connects either the vacuum tank or the low vacuum tank to the gas vent valve;
A connection valve for connecting the low vacuum tank and the vacuum tank;
In the first half of the operation in which the plunger tip press-fits the molten metal into the mold cavity, the degassing valve is connected to the low vacuum tank, and in the second half, the degassing valve is connected to the vacuum tank. And a control device for controlling the switching valve ,
The control device places the connection valve in a connected state during the operation of evacuating the low vacuum tank through the vacuum tank by the vacuum pump, and the connection is performed at the time of casting injecting the molten metal into the mold cavity. Shut off valve
A degassing device for a mold characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1記載の金型用ガス抜き装置。 2. The mold according to claim 1, wherein the switching valve switches a target connected to the degassing valve to one of three types of the vacuum tank, the low vacuum tank, and the atmosphere release. Gas venting device.
前記制御装置は、前記真空ポンプによって前記真空タンクを介して前記低真空タンクを真空引きする動作中に、設定された圧力を前記圧力スイッチが検出したら、前記接続弁を遮断する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の金型用ガス抜き装置。 Further comprising a pressure switch for setting the pressure of the low-vacuum tank,
The control device shuts off the connection valve when the pressure switch detects a set pressure during the operation of evacuating the low vacuum tank through the vacuum tank by the vacuum pump. The degassing apparatus for molds according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の金型用ガス抜き装置。 The mold degassing according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device controls the speed of the plunger tip so as to increase the press-fitting speed of the molten metal in the second half period. apparatus.
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