JPH08155622A - 局部加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して油
圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、鋳巣
を減少または解消するため、加圧ピンを作動させる油圧
回路を独立して制御すると共に、加圧ピンの圧力を直接
計測し、加圧ピンの位置を制御し、高品質のダイカスト
製品を生産を可能とした局部加圧装置を提供する。 【構成】 加圧ピン装置は、油圧シリンダ１４のピスト
ンの一側にリニアスケ−ル１９を設け、ロッド１４ｂの
先端位置を計測するように構成し、他側のにロッド１４
ｂ先端にはネジ１４ｃを形成し、保持ナット１６および
ナット１７を螺合してダブルナットを構成し、保持ナッ
ト１６にはフランジ部１３ａ付加圧ピン１３を移動自在
に遊合せしめ、フランジ部１３ａにより、加圧ピン１３
が保持ナット１６から離脱するのを係止し、ロッド１４
ｂと加圧ピン１３のフランジ部１３ａとの間には圧電素
子２０を挟持し、加圧ピン１３のスラスト力を圧力検知
できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加圧鋳造時のストロ−ク
値を制御し鋳巣を減少または解消する局部加圧装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、局部加圧方法により鋳物を製造す
る場合、金型のキャビティに注入した溶湯が冷却されて
凝固するときその容積が収縮することから、内引けを生
ずる。また、溶湯を高速で射出するため、溶湯に空気を
巻き込み鋳物の内部に鋳巣を生ずることになる。これら
のは内引け、鋳巣の発生などの欠陥をなくすため、キャ
ビティ内の溶湯が凝固する直前に加圧ピンをキャビティ
内に突出させる方法がとられている。この種の加圧ピン
の動作はダイカストマシンの中子ポ−トを作動させる油
圧回路を改良または機能を向上するための回路を付加す
ることなく使用していた。

【０００３】特公昭５９−１５６５６０号の公報によれ
ば、加圧ピンの加圧タイミングをタイマ−により一定に
制御するものであり、特開昭５８−９７５８の公報によ
れば、金型温度をセンサ−で検出し、この検出温度によ
り、加圧ピンの動作を制御するものであった。特開平４
−１１８１６７は加圧ピンの位置を直接計測でき、金型
ごとにこれらのセンサを取付けなければならなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術によれば以下
に述べる技術的課題があった。

【０００５】特公昭５９−１５６５６０号の公報の技術
においては、鋳込み開始の金型温度と型温安定時に凝固
温度が異なるため、製品の品質にバラツキを生じること
があった。特開昭５８−９７５８の公報の技術において
は、金型温度または溶湯温度と加圧タイミングの関係が
明確でないと、把握しにくいという問題があり、さら
に、金型温度、溶湯温度と射出圧力の関係を一定にする
ことが困難であった。

【０００６】特開平４−１１８１６７は加圧ピンの位置
を直接計測できるものの、金型ごとにこれらのセンサを
取付けなければならないとういう煩わしさがあった。

【０００７】本発明は前記技術的課題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、金型を用いた加圧鋳
造中の成形品に対して油圧シリンダにより加圧ピンを凝
固直前に押込んで、鋳巣を減少または解消するため、加
圧ピンを作動させる油圧回路を独立して制御すると共
に、加圧ピンの圧力を直接計測し、加圧ピンの位置を制
御し、高品質のダイカスト製品を生産を可能とした局部
加圧装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の局部加圧装置は下記の手段を設けた。

【０００９】本発明の局部加圧装置は金型を用いた加圧
鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダにより加圧ピン
を凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消するように
した加圧鋳造装置において、油圧供給源と、同油圧供給
源からの作動油の圧力を調整する圧力調整部と、同圧力
調整部で圧力調整された作動油の圧力を補償する圧力補
償部と、前記圧力補償部で圧力調整された作動油の流量
を調整する流量調整部と、同流量調整部で流量を調整さ
れた作動油の方向を切換える方向切換弁と、加圧ピンと
シリンダロッドの端部間に圧力センサを狭持し、加圧ピ
ンの進退動作を行う油圧シリンダと、シリンダロッドに
設けられ、加圧ピンの位置を直接的に計測する位置検出
センサと、前記油圧シリンダの発進および動作時間を制
御する制御装置とによって構成した。

【００１０】本発明の加圧ピン装置は、油圧シリンダの
ピストンの一側にリニアスケ−ルを設け、ロッドの先端
位置を計測するように構成し、他側のにロッド先端には
ネジを形成し、ナットを螺合し、保持ナットにはフラン
ジ部付加圧ピンを移動自在に遊合せしめ、フランジ部に
より、加圧ピンが保持ナットから離脱するのを係止し、
フランジ部とロッドの間には圧電素子を挟持し、加圧ピ
ンのスラスト力を圧力検知できるように構成した。

【００１１】加圧ピンは、加圧ピンのフランジ部にリン
グ状のストッパを設け、このストッパの中に圧電素子を
入れ、ストッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が破
壊するのを防止した。

【００１２】加圧ピンの位置決め制御は油圧シリンダの
ピストンの左右にロッドおよびリニアスケ−ルを固定
し、位置センサ−により位置を計測し、制御装置で制御
してもよい。

【００１３】

【作用】上記のように構成した本発明の装置の作用につ
いて、以下説明する。

【００１４】油圧シリンダのロッドに加圧ピンを接続
し、前記ロッドと前記加圧ピンの間に圧電素子を挟み、
前記圧力センサを介して直接圧力を計測し、同加圧ピン
の位置を位置センサを介して直接計測し、圧力センサに
よって得られた圧力を基に、油圧シリンダの位置および
動作時間を制御装置によって制御する。

【００１５】加圧ピンは、ストッパの中に圧電素子を入
れ、ストッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が作動
する範囲以上に圧縮して、圧電素子が破壊するのを防止
した。 さらに、局部加圧は加圧鋳造時のストロ−ク値
がフルストロ−ク値より少ない位置で停止し後退するよ
うにするように加圧ピンのストロ−ク値を制御する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を基に
説明する。

【００１７】本発明の加圧鋳造装置は加圧ピンは金型を
用いた加圧鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダによ
り加圧ピンを凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消
するためのものである。

【００１８】図１は本発明に使用されるダイカストマシ
ンの加圧ピンを動作させる油圧回路を示す。

【００１９】以下に述べる油圧回路の説明において、主
要構成についてのみ説明し、細部については一般的な技
術のため説明を省略する。

【００２０】図１において、１は油圧供給装置で、油圧
供給装置１は油圧ポンプ２、モ−タ３、リリ−フ弁４、
タンク５等からなる。油圧供給源１から供給される圧油
はアキュムレ−タＡＣＣでさらに加圧され、油圧供給源
１からの作動油の圧力を調整する圧力調整部圧部として
の逃し弁６、比例電磁式リリ−フ弁７と、作動油の流量
を調整する流量調整部としての比例電磁式方向流量弁
８、圧力補償部としてのシリ−ズ型圧力補償弁９、減圧
弁１０、および流量調整部で流量を調整された作動油の
方向を切換える方向切換弁１２、方向切換弁１２に接続
され加圧ピン１３の進退動作を行う油圧シリンダ１４
と、加圧ピン１３の位置を制御し、油圧シリンダ１４の
発進および動作時間を制御する制御装置１５とによって
構成した。

【００２１】なお、加圧ピン１３の位置決め制御は方向
切換弁１４を通過した作動油の流量を所定の単位でカウ
ントする流量カウンタ１１によって位置を間接的に計測
し、制御装置１５によって制御することもできる。

【００２２】次に、加圧ピン１３の詳細な構成を図２の
断面図を用いて説明する。

【００２３】同図において、加圧ピン１３の位置決め制
御は油圧シリンダのピストン１４ａの右側にリニアスケ
−ル１９を設け、ロッド１４ｂの先端位置を計測するよ
うに構成し、ロッド１４ｂの先端にはネジ１４ｃを形成
し、保持ナット１６およびナット１６ａが螺合してダブ
ルナットを構成している。保持ナット１６にはフランジ
部１３ａ付加圧ピン１３が移動自在に遊合し、フランジ
部１３ａにより、加圧ピン１３が保持ナット１６から離
脱するのを係止する。フランジ部１３ａとロッド１４ｂ
の間には圧力センサとしての圧電素子２０が挟持され、
加圧ピン１３のスラスト力を圧力検知できるように構成
している。

【００２４】なお、圧電素子２０を保護するために、加
圧ピン１３のフランジ部１３ａにリング状のストッパ２
１を設け、このストッパ２１の中に圧電素子２０を入
れ、ストッパ２１端面とロッド１４ｂを当接させ、圧電
素子２０が作動する範囲以上に圧縮して、圧電素子２０
が破壊するのを防止している。

【００２５】なお、制御装置１５は油圧シリンダ１４の
発進および動作時間を制御する。

【００２６】本発明の加圧鋳造装置の作用について説明
する。

【００２７】まず、溶湯を射出スリ−ブに入れて射出す
ると、溶湯がキャビティに充填される。その時、射出シ
リンダ−の圧力が上昇し、これをシリ−ズ型圧力補償弁
９で検知し、制御装置１５へ送る。制御装置１５は予め
設定された時間Ｔ、流量Ｑ、圧力Ｐに基づいて、タイマ
−Ｔ１、Ｔ２、比例電磁式方向流量弁８、比例電磁式リ
リ−弁７を制御する。この流量Ｑ、圧力Ｐは個々に独立
して制御しても、また相互に制御しても目的は達成され
る。

【００２８】射出スリ−ブが高速射出のリミットスイッ
チを踏むと、シリ−ズ型圧力補償弁９、減圧弁１０の設
定圧力に達した時点でタイマ−時間Ｔ１後に、加圧ピン
作動する。タイマ−Ｔ１のタイムアウト後、比例電磁式
方向流量弁８は比例電磁式リリ−フ弁７を介して作動
し、流量Ｑを微細に制御し、成形品に対して加圧ピン１
３によるスクイズを行う。

【００２９】スクイズは、油圧シリンダ１４の発進およ
びスクイズ動作時間およびスクイズ圧力を制御する制御
装置１５により制御される。

【００３０】スクイズ時、スケ−ル１５、センサ２５で
スクイズストロ−クが計測されているので、このカウン
ト値から、凝固直前に押込んだスクイズストロ−クの移
動距離を直接的に計測できる。

【００３１】次に、この計測スクイズ圧力と設定スクイ
ズ圧力を比較し、設定スクイズ圧力の所定の範囲になる
まで、油圧シリンダ１４を作動し、成形品を加圧し、加
圧鋳造時のストロ−ク値がフルストロ−ク値より少ない
位置で停止する。加圧ピン１３の保持時間のタイムアウ
トＴ２後、方向切換弁１２を非励磁とすると、油圧シリ
ンダ１４は前進状態に復帰し、次の射出開始を待つ。油
圧シリンダ１４の先端に圧力センサとしての圧電素子２
０を介して、加圧ピン１３を動作させ、加圧ピン１３の
位置を圧電素子２０を介して直接的に計測し、圧電素子
２０によって得られた圧力を基に、制油圧シリンダの位
置および動作時間を御装置とによって制御する。

【００３２】さらに、局部加圧は加圧鋳造時のストロ−
ク値がフルストロ−ク値より少ない位置で停止し後退す
るようにするように加圧ピン１３のストロ−ク値を制御
する。 さらに、加圧鋳造時のストロ−ク値がフルスト
ロ−ク値より少ない位置で停止し後退するようにするよ
うに加圧ピン１３のストロ−ク値を制御する。

【００３３】加圧ピン１３は、ストッパ２１の中に圧電
素子２０を入れ、ストッパ２１端面と加圧ピン１３を当
接させ、圧電素子２０が作動する範囲以上に圧縮して、
圧電素子が破壊するのを防止した。

【００３４】このとき、比例電磁式方向流量弁８は中立
状態にあるので、圧油は通過できずに、アキュムレ−タ
ＡＣＣ側に流れ、アキュムレ−タＡＣＣに圧力を蓄積す
る。

【００３５】余剰の圧油はリリ−フ弁７を介してタンク
５に回収される。

【００３６】なお、圧電素子２０からの信号は、発信器
２２を用いて外部の受信器（図示省略）で受信し、制御
装置１５で制御し、油圧シリンダ１４を制御するように
構成する。

【００３７】以上述べたように、本実施例によれば、油
圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、加圧
ピンの圧力を検知しながら、鋳造中の成形状態にあった
圧力で、流量、時間をそれぞれ制御しながら、加圧ピン
を凝固直前に押込むので、成形品に合った局部加圧がで
き、鋳巣減少または解消を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、油圧シリンダにより加
圧ピンを凝固直前に押込んで、加圧ピンの圧力を検知し
ながら、鋳造中の成形状態にあった圧力で、流量、時間
をそれぞれ制御しながら、加圧ピンを凝固直前に押込む
ので、成形品に合ったスクイズができ、鋳巣を減少また
は解消を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイカストマシンにおける加圧ピンを作動させ
る油圧回路を示す。

【図２】加圧ピンの詳細な構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 油圧供給源 ７ 比例電磁式リリ−弁 ８ 比例電磁式方向流量弁 ９ シリ−ズ型圧力補償弁 １３ 加圧ピン １３ａ フランジ部 １４ 油圧シリンダ １５ 制御装置 １６ 保持ナット ２０ 圧電素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対し
   て、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで
   鋳巣を減少または解消するようにした加圧鋳造装置にお
   いて、油圧供給源と、同油圧供給源からの作動油の圧力
   を調整する圧力調整部と、同圧力調整部で圧力調整され
   た作動油の圧力を補償する圧力補償部と、前記圧力補償
   部で圧力調整された作動油の流量を調整する流量調整部
   と、同流量調整部で流量を調整された作動油の方向を切
   換える方向切換弁と、加圧ピンとシリンダロッドの端部
   間に圧力センサを狭持し、加圧ピンの進退動作を行う油
   圧シリンダと、シリンダロッドに設けられ、加圧ピンの
   位置を直接的に計測する位置検出センサと、前記油圧シ
   リンダの発進および動作時間を制御する制御装置とによ
   って構成したことを特徴とする局部加圧装置。
2. 【請求項２】 油圧シリンダのピストンの一側にリニア
   スケ−ルを設け、ロッドの先端位置を計測するように構
   成し、他側のにロッド先端にはネジを形成し、ナットを
   螺合し、保持ナットにはフランジ部付加圧ピンを移動自
   在に遊合せしめ、フランジ部により、加圧ピンが保持ナ
   ットから離脱するのを係止し、フランジ部とロッドの間
   には圧電素子を挟持し、加圧ピンのスラスト力を圧力検
   知できるように構成したことを特徴とする加圧ピン装
   置。
3. 【請求項３】 加圧ピンのフランジ部にリング状のスト
   ッパを設け、このストッパの中に圧電素子を入れ、スト
   ッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が作動する範囲
   以上に圧縮して、圧電素子が破壊するのを防止すること
   を特徴とする請求項３項記載のピン装置。