KR100698447B1 - 형 체결 장치 및 성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 금형의 분할면 사이로부터의 성형 재료의 취출을 억제할 수 있고, 또한 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 형 체결 장치를 제공하는 것이다.

금형에 관한 정보를 기초로 하여, 복수의 타이 바아(7A 내지 7D)가 분담하는 하중의 배분을 결정하고, 이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 각 형 체결용 실린더(9A 내지 9D)의 실린더실(9a)의 작동유의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 장치(70)를 갖는다.

Description

형 체결 장치 및 성형기{MOLD CLAMPING APPARATUS AND MOLDING MACHINE}

본 발명은, 다이캐스트기 등의 성형기의 형 체결 장치 및 성형기에 관한 것이다.

다이캐스트기 등의 성형기에 이용되는 형 체결 장치는, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 다른 쪽을 보유 지지하는 이동 다이 플레이트를 구비하고 있고, 형 체결할 때에는 이동 다이 플레이트를 금형의 두께(다이하이트)에 따른 위치에 위치 결정한 후, 이동 다이 플레이트와 고정 다이 플레이트 사이에 힘을 작용시켜 금형의 형 체결을 행한다.

이 형 체결은, 예를 들어 이동 다이 플레이트와 고정 다이 플레이트 사이에 설치된 복수의 타이 바아에 장력을 발생시킴으로써 행해진다.

통상, 복수의 타이 바아는 금형의 분할면 사이에 작용하는 힘의 분포가 균일해지도록, 이동 다이 플레이트 및 고정 다이 플레이트의 중심부에 관해서 대칭인 위치에 배치되고, 각 타이 바아에 동일한 크기의 하중을 분담시킨다.

특허 문헌 1에서는, 분할면 사이에 작용하는 힘의 분포가 균일해지도록, 타이 바아와는 별도로, 고정 다이 플레이트 및 이동 다이 플레이트 사이에 하중을 부여하는 장치를 설치한 기술이 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평8-267212호 공보

[문헌 1] 일본 특허 공개 평8-267212호 공보

그런데, 복수의 타이 바아의 하중의 크기를 동일하게 하여 형 체결하였다고 해도, 캐비티의 배치가 대칭이 아니면 금형의 분할면 사이에 작용하는 힘의 분포는 불균일하다. 이 분할면 사이에 작용하는 힘의 분포가 불균일 캐비티에 사출 및 충전된 성형 재료가 분할면 사이로부터 취출 및 버어가 이루어질 가능성이 있다. 특히, 다이캐스트기에서는 성형 재료가 금속이기 때문에 질량이 크고, 용해한 금속을 캐비티 내에 사출 및 충전하였을 때에 금형이 받는 힘은 수지 등의 성형 재료와 비교하여 매우 크다. 이로 인해, 금형의 형 개방이 발생하기 쉽고, 용해한 금속이 취출하기 쉽다.

한편, 주조 사이클 중에 성형 재료가 분할면 사이로부터 취출하는 경우에, 이를 방지하기 위해 복수의 타이 바아의 하중을 일률적으로 증가시켜 형 체결력을 상승시키면, 금형에 지나친 부하가 가해져 금형의 수명을 단축시킬 가능성이 있다.

본 발명은, 상기한 문제에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 금형의 분할면 사이로부터의 성형 재료의 취출을 억제할 수 있고, 또한 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 형 체결 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 형 체결 장치는 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과, 상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과, 이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단을 갖는다.

본 발명의 제2 관점에 관한 형 체결 장치는, 한 쌍의 금형으로 형성되는 캐비티에 성형 재료를 사출 및 충전하는 성형기의 형 체결 장치이며, 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 압력 조정된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과, 상기 캐비티에의 성형 재료의 사출 및 충전에 의해 발생하는 상기 복수의 타이 바아의 피스톤의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 상기 변위 검출 수단에 의해 검출되는 변위를 억제하도록 상기 복수의 형 체결용 실린더에 공급하는 작동액의 압력을 독립적으로 조정하는 제어 수단을 갖는다.

본 발명의 제1 관점에서는, 복수의 타이 바아가 각각 분담하는 하중의 배분이 금형의 형상 정보 및 부착 위치 정보 등의 금형에 관한 정보를 기초로 하여 독립적으로 조정되고, 금형의 분할면 사이에 작용하는 압력의 분포가 균일화된다.

본 발명의 제2 관점에서는, 캐비티에의 성형 재료의 사출 및 충전에 의해, 금형의 형 개방이 발생하여 성형 재료가 금형의 분할면 사이로부터 취출하면, 변위 검출 수단에 의해 각 타이 바아의 피스톤의 변위가 검출된다. 제어 수단은, 각 형 체결용 실린더에 공급하는 작동액의 압력을 독립적으로 제어하고, 각 타이 바아의 피스톤에 발생하는 변위가 억제되어 성형 재료의 금형의 분할면 사이로부터의 취출이 억제된다.

본 발명의 제3 관점에 관한 성형기는 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과, 상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과, 이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단과, 상기 한 쌍의 금형에 의해 형성되는 캐비티에 상기 한 쪽의 금형에 설치된 주입구를 통해 연통하는 사출 슬리브와, 상기 사출 슬리브 내를 전진하여 상기 캐비티에 성형 재료를 사출 충전하는 사출 플런저를 갖고, 상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되고, 상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되어 있다.

바람직하게는, 상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 고정 다이 플레이트에 대해 고정하는 볼트의 볼트 헤드를 삽입 가능한 평행하게 배열된 복수의 T 홈을 갖고, 상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 이동 다이 플레이트에 대해 고정하는 볼트의 볼트 헤드를 삽입 가능한 평행하게 배열된 복수의 T 홈을 갖고, 상기 고정 다이 플레이트의 복수의 T 홈은 배열 방향에 있어서 상기 한 쪽의 금형의 넓이보다도 넓은 범위로 형성되고, 상기 이동 다이 플레이트의 복수의 T 홈은 배열 방향에 있어서 상기 다른 쪽의 금형의 넓이보다도 넓은 범위로 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 금형에 관한 정보는 상기 주입구 위치의 정보를 포함한다.

본 발명의 제4 관점에 관한 형 체결 장치는 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와, 상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와, 피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와, 상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과, 상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과, 이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단을 갖고, 상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되고, 상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되어 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시 형태>

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 형 체결 장치의 기계 부분의 구성을 도시하는 일부에 단면도를 포함하는 정면도이다. 또한, 도2는 도1에 도시한 형 체결 장치를 상측으로부터 본 도면이다.

또, 본 실시 형태에서는 형 체결 장치를 다이캐스트기에 적용한 경우에 대해 설명한다.

형 체결 장치(1)는 고정 다이 플레이트(3)와, 이동 다이 플레이트(4)와, 타이 바아(7)와, 형 체결용 실린더(9)와, 이동 기구(40)와, 하프 너트(20)를 갖는다.

또, 하프 너트(20)는 본 발명의 결합 수단의 제1 실시 형태이다.

고정 다이 플레이트(3)는 베이스(2) 상에 고정되어 있다. 이 고정 다이 플레이트(3)는 고정 금형(5)을 전방면측으로 보유 지지하고 있다.

이동 다이 플레이트(4)는 이동 금형(6)을 전방면[고정 다이 플레이트(3)에 대향하는 쪽]으로 보유 지지하고 있다. 이 이동 다이 플레이트(4)는 베이스(2) 상에 형 개방 방향 A1 및 형 폐쇄 방향 A2로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이동 다이 플레이트(4)에는 타이 바아(7)가 삽입되는 관통 구멍(4h)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(4h)은, 예를 들어 이동 다이 플레이트(4)의 네 구석으로 형성되어 있다.

고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 한 쌍의 금형이 형 폐쇄됨으로써, 고정 금형(5)의 오목부(5a)와 이동 금형(6)의 오목부(6a) 사이에 캐비티가 형성된다.

고정 다이 플레이트(3)의 배면에는 슬리브(60)가 설치되어 있다. 슬리브(60)에는 플런저 칩(61)이 끼워 맞추어져 있고, 이 플런저 칩(61)이 선단부에 연결된 플런저 로드(62)는 커플링(63)을 통해 사출 실린더(65)의 피스톤 로드(64)와 연결되어 있다.

사출 실린더(65)는 유압에 의해 구동되어 피스톤 로드(64)를 신축시킨다.

공급구(60a)를 통해 슬리브(60)에 용융 금속(ML)이 공급된 상태로 피스톤 로드(64)를 전진시킴으로써, 형 체결된 고정 금형(5)과 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티에 성형 재료로서의 용융 금속(ML)이 사출 및 충전된다.

타이 바아(7)는 고정 다이 플레이트(3)에 의해 수평하게 지지되어 있다.

타이 바아(7)의 이동 다이 플레이트(4) 측의 자유 단부에는, 예를 들어 톱니형의 피결합 홈(7a)이 형성되어 있다. 또, 피결합 홈(7a)은 본 발명의 피결합부의 제1 실시 형태이다.

타이 바아(7)의 중도에는, 형 체결용 실린더(9)에 내장되는 피스톤(8)이 설치되어 있다.

형 체결용 실린더(9)는 고정 다이 플레이트(3)의 내부에 형성되어 있고, 이 고정 다이 플레이트(3)에 피스톤(8)이 이동 가능하게 내장되어 있다. 형 체결용 실린더(9)의 실린더실에 고압의 작동유를 공급함으로써, 고정 다이 플레이트(3)와 타이 바아(7) 사이에 힘이 작용하고, 타이 바아(7)가 고정 다이 플레이트(3)에 대해 구동된다.

타이 바아(7)에 연결된 피스톤(8)의 가동 범위, 즉 형 체결용 실린더(9)가 갖는 스트로크의 범위 내에서, 타이 바아(7)는 고정 다이 플레이트(3)에 대해 이동가능하다.

이동 기구(40)는 베이스(2)의 내부에 내장되어 있고, 나사 축(41)과, 지지 부재(42)와, 서보 모터(43)와, 가동 부재(44)를 갖는다.

지지 부재(42)는 나사 축(41)의 일단부를 회전 가능하게 지지하고 있다.

나사 축(41)의 타단부는 서보 모터(43)에 접속되어 있다.

나사 축(41)은 가동 부재(44)에 나사 삽입되어 있다.

가동 부재(44)는, 도2에 도시한 바와 같이 이동 다이 플레이트(4)의 양측에 고정되어 있다.

이 이동 기구(40)에서는 서보 모터(43)를 회전 제어함으로써, 나사 축(41)이 회전되고, 이 나사 축(41)의 회전이 가동 부재(44)의 직선 운동으로 변환된다. 이에 의해, 이동 다이 플레이트(4)가 형 개방 방향 A1 또는 형 폐쇄 방향 A2로 구동된다.

하프 너트(20)는 이동 다이 플레이트(4)의 관통 구멍(4h)의 배후에 배치되어 있다. 이 하프 너트(20)는 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)과 치합하는 도시하지 않은 홈이 형성되어 있다.

하프 너트(20)는 하프 너트 개폐 실린더(21)에 의해 개폐되고, 하프 너트(20)가 폐쇄되어 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)과 치합(결합)하면, 타이 바아(7)와 이동 다이 플레이트(4)가 연결된다. 하프 너트(20)가 개방되면 타이 바아(7)와 이동 다이 플레이트(4)와의 연결을 해결할 수 있다. 또, 하프 너트(20)는 이미 알려진 기술이기 때문에 상세 설명은 생략한다.

다음에, 형 체결 장치(1)의 기본 동작에 대해 설명한다.

도1 및 도2에 도시한 상태의 형 체결 장치(1)는, 이동 다이 플레이트(4)가 소정의 형 개방 위치로 이동한 상태에 있다. 이 상태에 있어서, 피스톤(8)은 형 체결용 실린더(9)에 있어서 소정 위치에 위치 결정되어 있다.

이 상태로부터, 서보 모터(43)를 구동하여 이동 다이 플레이트(4)를 형 폐쇄 방향 A2를 향해 이동시킨다. 이동 다이 플레이트(4)의 이동 속도는 사이클 타임의 단축화 관점으로부터 고속으로 행한다.

그리고, 이동 다이 플레이트(4)를 형 폐쇄 방향 A2로 이동시켜 행하고, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)이 접촉되는 전방 위치에서 감속시키고, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 접촉시킨다.

이에 의해, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 형 폐쇄가 완료된다.

이 상태에서, 각 타이 바아(7)의 피스톤(8)의 형 체결용 실린더(9) 내에서의 위치를 형 체결용 실린더(9)의 실린더실에 작동유를 공급함으로써 조정하고, 하프 너트(20)와 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)이 치합 가능한 상태로 한다.

이어서, 도3에 도시한 바와 같이 하프 너트(20)를 폐쇄하여 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)과 치합한다. 이에 의해, 각 타이 바아(7)와 이동 다이 플레이트(4)가 결합된다.

또한, 형 체결용 실린더(9)의 이동 다이 플레이트(4) 측의 실린더실(9a)로 고압의 작동유(PL)를 공급하여 형 체결을 행한다. 이에 의해, 타이 바아(7)가 신장하여 타이 바아(7)의 신장량에 따른 형 체결력이 발생한다.

이 상태에서, 고정 금형(5)과 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티로 슬리브(60)로부터 용융 금속을 사출 및 충전함으로써, 다이캐스트 제품이 주조된다.

여기서, 도4에 형 체결 장치(1)의 4개의 형 체결용 실린더 중 하나의 형 체결용 실린더(9A)의 주변 구조 및 제어 장치(70)의 구성을 도시한다.

도4에 도시한 바와 같이, 형 체결용 실린더(9A)에는 유압 회로(110A)가 접속되어 있다. 또, 다른 3개의 형 체결용 실린더(9B 내지 9D)에는 유압 회로(110A)와 동일 구성의 유압 회로(110B 내지 110D)가 접속되어 있다.

이 유압 회로(110A)는 압력 제어 밸브(PCV1) 및 방향 제어 밸브(DCV1)를 구비하고 있다.

방향 제어 밸브(DCV1)는 유압원(150)으로부터 공급되는 고압의 작동유를 제어 장치(70)로부터의 제어 명령에 따라서, 형 체결용 실린더(9A)의 실린더실(9a, 9b)의 한 쪽에 공급한다. 이 방향 제어 밸브(DCV1)의 주된 역할은, 형 체결용 실린더(9A)의 실린더실(9a, 9b)의 한 쪽에 작동유를 공급함으로써, 피스톤(8)의 위치 조정을 행한다.

즉, 하프 너트(20)와 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)을 치합하기 위해서는, 방향 제어 밸브(DCV1)에 의해 타이 바아(7)의 피스톤(8)의 위치 제어를 행하여 하프 너트(20)가 타이 바아(7)의 피결합 홈(7a)에 치합 가능한 위치에 위치 결정할 필요가 있기 때문이다.

또, 방향 제어 밸브(DCV1)는 피스톤(8)을 구동하지 않을 때에는, 유압원(150)으로부터의 작동유를 탱크(151)를 향해 흐르게 한다.

압력 제어 밸브(PCV1)는 형 체결시에 있어서, 방향 제어 밸브(DCV1)를 통해 공급되는 유압원(150)으로부터의 작동유의 압력을 제어 장치(70)로부터의 제어 명령에 따라서 형 체결에 필요한 압력으로 조정하여 실린더실(9a)로 공급한다.

형 체결용 실린더(9A)의 실린더실(9a)에는 압력 센서(PRS1)가 설치되어 있다. 또, 다른 형 체결용 실린더(9B 내지 9D)의 실린더실(9a)에도 압력 센서(PRS1)와 동일한 압력 센서(PRS2 내지 PRS4)가 형성되어 있다.

압력 센서(PRS1)는 실린더실(9a) 내의 작동유의 압력을 검출하고, 검출된 압력을 제어 장치(70)에 피드백한다.

형 체결용 실린더(9A)의 실린더실(9b) 측에는 타이 바아(7A)의 후단부의 위치를 검출하는 위치 센서(POS1)가 형성되어 있다. 또, 다른 타이 바아(7B 내지 7D)에 대해서도, 위치 센서(POS1)와 동일한 위치 센서(POS2 내지 POS4)가 형성되어 있다.

위치 센서(POS1)에 의해, 타이 바아(7A)의 후단부의 위치를 검출함으로써, 피스톤(8)의 위치를 검출할 수 있다. 즉, 타이 바아(7A)의 피스톤(8)과 피결합 홈(7a) 사이는 형 체결시에 탄성 변형하지만, 타이 바아(7A)의 후단부는 형 체결시에 변형하지 않기 때문에, 이 후단부의 위치를 검출함으로써 피스톤(8)의 위치를 정확하게 특정할 수 있다.

위치 센서(POS1)가 검출된 피스톤(8)의 위치 정보는 제어 장치(70)에 피드백된다.

제어 장치(70)는 주제어부(71), 금형 정보 설정부(72), 타이 바아 로드 배분부(73), 타이 바아 로드 보정부(74), 변위 검출부(75), 가산부(AD1 내지 AD4) 및 버어 발생 판별부(76)를 갖는다.

또, 타이 바아 로드 배분부(73)는 본 발명의 타이 바아 로드 배분 수단의 제1 실시 형태이며, 타이 바아 로드 보정부(74)는 본 발명의 보정 수단의 제1 실시 형태이며, 변위 검출부(75)는 본 발명의 변위 검출 수단의 제1 실시 형태이다. 또한, 제어 장치(70)의 각 기능은 프로세서 등의 소요의 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 구성된다.

주제어부(71)는, 각 형 체결용 실린더(9A 내지 9D)의 실린더실(9a) 내의 작동유의 압력이 원하는 압력이 되도록, 각 압력 제어 밸브(PCV1 내지 PCV4)를 독립적으로 제어하는 제어 명령을 출력한다.

또한, 주제어부(71)는 각 방향 제어 밸브(DCV1 내지 DCV4)를 각각 독립적으로 제어하는 제어 명령을 출력하고, 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 위치 제어를 행한다.

금형 정보 설정부(72)는 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)의 형상 정보나 이러한 고정 다이 플레이트(3) 및 이동 다이 플레이트(4)에 대한 부착 위치의 정보 등의 금형에 관한 정보를 설정한다. 이러한 정보는 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)에 작용하는 힘의 분포나, 이들에 발생하는 변형량을 산출하는 데 이용된다.

타이 바아 로드 배분부(73)는 금형 정보 설정부(72)에 의해 설정된 금형에 관한 정보를 이용하여, 각 타이 바아(7A 내지 7D)에 부여해야 할 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 결정한다.

변위 검출부(75)는 위치 센서(POS1 내지 POS4)가 검출되는 피스톤(8)의 위치 정보로부터, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티에의 용융 금속의 사출 및 충전에 의해 발생하는 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)를 검출한다.

버어 발생 판별부(76)는 변위 검출부(75)가 검출된 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)로부터, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)의 분할면 사이로부터 용융 금속이 취출되어 제품에 버어가 발생하고 있는지 여부를 판별한다.

버어 발생 판별부(76)는 버어가 발생하고 있는지 여부를 도시하는 판별 신호(76s)를 타이 바아 로드 보정부(74)로 출력한다.

타이 바아 로드 보정부(74)는 버어 발생 판별부(76)로부터의 판별 신호(76s)가 버어가 발생하고 있는 것을 나타내고 있는 경우에는, 변위 검출부(75)에 의해 검출된 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)를 기초로 하여, 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위를 억제하기 위해 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 값을 보정하는 보정치(M1 내지 M4)를 결정한다.

가산부(AD1 내지 AD4)는 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)에 결정된 보정치(M1 내지 M4)를 가산하고, 새로운 타이 바아 로드(TL1' 내지 TL4')로서 주제어부(71)에 출력한다. 주제어부(71)는 타이 바아(7A 내지 7D)에 부여하는 하중을 새로운 타이 바아 로드(TL1' 내지 TL4')가 되도록 제어한다.

다음에, 제어 장치(70)에 있어서의 처리 순서의 일예에 대해 도6의 흐름도를 참조하여 설명한다.

우선, 오퍼레이터 등이 제어 장치(70)에 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)에 관한 정보를 입력한다(스텝 S1). 이 정보에는, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)의 치수나 부착 위치가 포함된다. 보다 상세하게는, 캐비티의 형상 및 주입구(5h)의 위치나 크기도 포함된다. 따라서, 이 정보로부터 형 체결시에 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)에 발생하는 변형이나 응력 분포를 특정할 수 있다.

금형에 관한 정보의 입력이 완료되면(스텝 S2), 이 금형에 관한 정보를 기초로 하여 타이 바아(7A 내지 7D)에 발생시키는 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 결정한다(스텝 S3).

도5는, 금형 형상의 일예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도이며, (b)는 (a)의 A-A'선 방향의 단면도이다.

도5에 도시한 바와 같이, 고정 금형(5)의 오목부(5a) 및 이동 금형(6)의 오목부(6a)에 의해 형성되는 캐비티(Ca)의 분포는 고정 다이 플레이트(3) 및 이동 다이 플레이트(4)의 중심(Ct)에 관해 대칭으로는 되어 있지 않고, 도5의 (b)에 도시한 바와 같이 우측 상측으로 치우쳐 분포되어 있다.

4개의 타이 바아(7A 내지 7D)는 중심(Ct)에 관해서 대칭으로 배치되어 있다.

타이 바아(7A 내지 7D)와 같은 값의 하중을 부여하면, 고정 금형(5)의 분할면(5b)과 이동 금형(6)의 분할면(6b) 사이에 작용하는 힘의 분포는 캐비티(Ca)가 존재하지 않은 부분에서는 대략 균일하게 되지만, 캐비티(Ca)가 존재하는 우측 상측 영역에서는 균일하게 되지 않을 가능성이 있다. 이는, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)의 캐비티(Ca)의 주변 영역의 강성이 다른 영역의 강성보다도 낮으므로 형 체결력을 받아 변형하고, 캐비티(Ca)의 주변 영역에 있어서의 분할면(5b, 6b) 사이의 평행도가 저하되기 때문이다. 따라서, 캐비티(Ca)가 존재하는 주변 영역의 분할면(5b, 6b) 사이에서 용융 금속의 취출이 발생하기 쉽다.

또한, 고정 금형(5)의 분할면(5b)과 이동 금형(6)의 분할면(6b) 사이에 작용하는 힘의 분포의 변동은 금형이 다이 플레이트의 중심부에 대해 편심하여 부착되어 있는 것에도 기인하여 생긴다. 고정 금형(5) 및 이동 금형(6) 중 타이 바아(7A 내지 7D)에 가까운 부분일수록 강한 형 체결력을 받기 때문이다. 또, 후술하는 제2 실시 형태를 설명하기 위한 도10에서는, 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')이 고정 다이 플레이트(3') 및 이동 다이 플레이트(4')의 중심(Ct)에 대해 편심한 위치에 배치되어 있는 경우를 예시하고 있다.

또한, 주입구(5h)(도5 참조)의 위치에 따라서도, 고정 금형(5)의 분할면(5b)과 이동 금형(6)의 분할면(6b) 사이에 작용하는 힘의 분포는 변화한다. 주입구(5h)가 설치됨으로써, 고정 금형(5) 자체의 강성은 주입구(5h) 주변에서 저하되어 있는 것, 슬립(60)이 고정됨으로써 고정 금형(5) 자체의 강성에 슬리브(60)의 강성이 부가되는 것, 주입구(5h) 주변의 용탕은 다른 영역의 용탕보다도 플런저 칩(61)에 의한 증압의 영향을 받는 것 등의 이유이기 때문이다. 따라서, 이들 여러 가지의 요인을 기초로 하여 분할면(5b)과 분할면(6b) 사이에 작용되는 힘은 주입구(5h) 주변에 있어서 다른 영역보다도 크게 또는 작아진다.

타이 바아 로드 배분부(73)에서는, 캐비티(Ca)의 주변 영역에 있어서의 변형을 억제하고, 분할면(5b, 6b) 사이의 평행도를 높여 분할면(5b, 6b) 사이에 작용하는 힘의 분포의 균일성을 높이도록, 타이 바아(7A 내지 7D)에 부여하는 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)를 결정한다.

또, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)에 발생하는 변형이나 응력 분포 등의 해석은, 이미 알려진 구조 해석 기술을 소프트웨어화함으로써 자동화할 수 있다.

타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분이 자동적으로 결정된 후, 이러한 값이 적절한지 여부를 오퍼레이터가 판단하고(스텝 S4), 문제가 있으면 수정한다(스텝 S5).

이상과 같은 순서에 의해, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분이 결정된다.

다음에, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분이 결정된 후 주조 공정의 일예에 대해 도7에 도시한 공정 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 형 두께 조정이나 형 폐쇄 등의 주조 전에 필요한 전공정을 행한다(프로세스 PR1).

이어서, 형 체결을 행한다(프로세스 PR2). 형 체결은 제어 장치(70)가 각 형 체결용 실린더(9A 내지 9D)의 실린더실(9b)로의 작동유의 공급을 제어함으로써 행해진다. 이 때, 타이 바아(7A 내지 7D)에는 미리 결정된 배분의 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)가 공급된다.

형 체결이 완료된 후, 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)의 검출을 개시한다(프로세스 PR3). 이 검출은, 제어 장치(70)의 변위 검출부(75)에 의해 행해진다.

이어서, 슬리브(60)에 소정량의 용융 금속(ML)을 공급하고, 플런저 칩(61)을 전진시켜 용융 금속(ML)을 고정 금형(5) 및 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티(Ca)에 사출 및 충전한다(프로세스 PR4).

용융 금속(ML)의 사출 충전 공정은, 예를 들어 플런저 칩(61)을 소정의 위치까지 저속으로 전진시키고, 이어서 고속으로 절환하여 용융 금속(ML)을 캐비티(Ca)로 사출하는 사출 공정과, 캐비티(Ca)에 용융 금속(ML)이 충전된 부분에서 캐비티(Ca) 내의 용융 금속(ML)의 압력을 상승시키는 승압 공정으로 이루어진다.

승압 공정에서는, 캐비티(Ca) 내의 용융 금속(ML)의 압력이 급상승하고, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 형 개방시키는 힘이 작용한다. 이 형 개방시키는 힘은, 각 타이 바아(7A 내지 7D)에 작용되지만, 각 타이 바아(7A 내지 7D)에 작용하는 힘이 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)보다도 큰 경우에는 형 개방이 발생하고, 캐비티 내의 용융 금속(ML)이 분할면(5b, 6b) 사이로 취출할 가능성이 있다. 형 개방이 발생한 경우에는, 타이 바아(7A 내지 7D) 중 적어도 어느 하나의 피스톤(8)에 변위가 발생한다. 또, 피스톤(8)에 변위가 발생한 경우의 처리에 대해서는 후술한다.

사출 충전 공정이 완료된 후, 각 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)의 검출을 종료한다(프로세스 PR5).

이어서, 캐비티(Ca)에 있어서 주조품을 성형한 후, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 형 개방하고, 주조품을 꺼내어 고정 금형(5)과 이동 금형(6)으로의 이형제의 송풍 등의 후공정을 행한다(프로세스 PR6).

도8은, 피스톤(8)의 변위 데이터(D1 내지 D4)가 얻어진 후에 있어서의 제어 장치(70)의 처리의 일예를 도시하는 흐름도이다.

제어 장치(70)에서는 변위 검출부(75)에 있어서, 피스톤(8)의 변위 데이터(D1 내지 D4)를 취득하면(스텝 S11), 이러한 데이터로부터 버어가 발생하였는지 여부를 판단한다(스텝 S12).

여기서, 도9는 주조 공정에 있어서 버어가 발생한 경우의 피스톤(8)의 변위 데이터(D1 내지 D4)의 일예를 나타내는 그래프이다.

도9의 그래프 (1) 및 (2)에 나타낸 바와 같이, 피스톤(8)의 변위 데이터(D1 내지 D4) 중의 적어도 어느 하나에 변위가 발생하고 있는 경우에는, 버어 발생 판별부(76)는 형 개방에 의해 주조된 제품에 버어가 발생하였다고 판단한다.

버어가 발생하였다고 판단한 경우에는, 차회의 주조 사이클에 있어서 피스톤(8)의 변위를 억제하도록, 미리 설정한 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)를 각각 보정하는 보정량(M1 내지 M4)을 산출한다(스텝 S13).

보정량(M1 내지 M4)은, 예를 들어 변위량에 따라서 타이 바아 로드를 증가시켜 버어가 발생하지 않는다고 예상되는 보정량을 결정한다. 도9에 도시한 예에서는, 타이 바아(7A)의 타이 바아 로드(TL1) 및 타이 바아(7B)의 타이 바아 로드(TL2)를 각각 변위량에 따라서 증가시키는 보정량(M1, M2)을 결정한다.

또한, 복수의 주조 사이클에 의해 얻어진 피스톤(8)의 변위 데이터(D1 내지 D4)로부터 버어가 발생하지 않는 가장 적절한 보정량(M1 내지 M4)을 탐색해도 좋다.

제어 장치(70)에서는 보정량(M1 내지 M4)이 결정된 후, 이들이 미리 설정된 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)에 각각 가산되고, 새로운 타이 바아 로드(TL1' 내지 TL4')가 설정된다(스텝 S14).

형 체결시에, 새로운 타이 바아 로드(TL1' 내지 TL4')를 기초로 하여 각 형 체결용 실린더(9A 내지 9D)의 실린더실(9a)의 압력 제어가 행해지면, 도9의 그래프 (1')나 (2')에 나타낸 바와 같이, 피스톤(8)의 변위량이 억제되어 버어의 발생이 방지된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 고정 금형(5) 및 이동 금형(6)에 관한 정보를 기초로 하여, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 제품을 성형하기 전에 조정하기 때문에, 구조나 부착 위치의 비대칭성에 기인하는 분할면(5b, 6b) 사이의 평행도의 저하를 방지할 수 있어 분할면(5b, 6b)으로부터의 용융 금속의 취출을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 미리 조정한 상태에 있어서, 분할면(5b, 6b) 사이로부터의 용융 금속의 취출이 발생한 경우라도, 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)를 기초로 하여 각 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)를 각각 보정함으로써, 분할면(5b, 6b) 사이로부터의 용융 금속의 취출을 방지할 수 있다.

<제2 실시 형태>

도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 다이캐스트기의 기계 부분의 구성을 도시하는 일부에 단면도를 포함하는 정면도이다. 또, 제1 실시 형태의 형 체결 장치와 마찬가지의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

다이캐스트기(DC1)는 형 체결 장치(1')와, 사출 장치(50)를 구비하고 있다.

형 체결 장치(1')는, 제1 실시 형태의 형 체결 장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 단, 후술하는 바와 같이 고정 다이 플레이트(3'), 이동 다이 플레이트(4')에 있어서의 금형의 부착면(3a', 4a')의 구성이 제1 실시 형태와 서로 다르다.

또, 도10에서는 볼록부를 갖는 이동 금형(6')과 오목부를 갖는 고정 금형(5')이 형 체결 장치(1')에 부착되고, 상기 볼록부 및 오목부에 의해 캐비티가 형성되는 경우를 예시하고 있지만, 도1과 같이 오목부를 갖는 이동 금형(6) 및 오목부를 갖는 고정 금형(5)이 부착되는 경우와 본질적으로 변하는 것은 아니다.

사출 장치(50)는 캐비티에 연통하는 슬리브(60)와, 슬리브(60) 내를 미끄럼 이동 가능한 사출 플런저(66)와, 사출 플런저(66)를 구동하는 사출 실린더(65)를 구비하고 있다. 사출 장치(50)는 바닥면 설치의 가대(55)에 지지되어 있다. 또, 제2 실시 형태로서는 가대(55)에는 사출 장치(50)를 승강시키기 위한 장치는 설치되어 있지 않는다. 단, 사출 장치(50)를 승강시키기 위한 장치를 설치해도 좋다.

슬리브(60)는 고정 다이 플레이트(3')의 절결부(3c')에 삽입 관통되는 동시에, 고정 금형(5')을 관통하도록 설치된 주입구(5h')에 끼워 맞춤 삽입된다. 주입구(5h')는 고정 다이 플레이트(3') 측으로부터 이동 다이 플레이트(4') 측을 향해 직경이 축소되도록 단차가 형성되어 있고, 상기 단차에 의해 슬리브(60)는 형 개폐 방향에 있어서 위치 결정되어 있다. 또, 후술하는 바와 같이 다이캐스트기(DC1)에서는, 사출 장치(50)를 고정 다이 플레이트에 대해 승강시키지 않아도 좋기 때문에, 절결부(3c')는 종래의 다이캐스트기에 비해 작게 설정할 수 있다. 예를 들어, 슬리브(60)가 절결부(3c')에 대해 끼워 맞추도록 해도 좋고, 슬리브(60)의 위치를 미조정할 수 있는 정도의 크기로 설정해도 좋다.

사출 플런저(66)는, 슬리브(60)에 끼워 맞추는 플런저 칩(61)과, 플런저 칩(61)이 선단부에 연결된 플런저 로드(62)를 구비하고 있다. 플런저 로드(62)는 커플링(63)을 통해 사출 실린더(65)의 피스톤 로드(64)와 연결되어 있다. 사출 실린더(65)는 유압에 의해 구동되고, 피스톤 로드(64)를 축 방향으로 이동시킨다.

다이캐스트기(1)에 있어서의 금형의 부착 구조의 일예에 대해 설명한다.

도11은 이동 다이 플레이트(4')의 이동 금형(6')이 부착되는 부착면(4a')을 도시하는 도면으로, 도11의 (a)는 부착면(4a')을 고정 다이 플레이트(3') 측으로부터 본 정면도, 도11의 (b)는 도11의 (a)의 X-X선에 있어서의 단면도이다. 또, 고정 다이 플레이트(3')의 고정 금형(5')이 부착되는 부착면(3a')도 부착면(4a')과 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다. 단, 고정 다이 플레이트(3')에는 상술의 절결부(3c')가 형성된다.

도10 및 도11의 (a)에 도시한 바와 같이, 부착면(4a')에는 단면 대략 T 자형의 홈부(4i', 4j')가 각각 상하 방향 및 수평 방향으로 연장되도록, 대략 등간격으로 형성되어 있다. 홈부(4i', 4j')는 이동 다이 플레이트(4')의 모서리부로부터 중앙측으로 연장되어 있고, 중앙측의 단부에서는 홈부(4i', 4j')의 바닥부의 폭과 동일한 길이의 직경의 원형 구멍(4k')이 마련되어 있다. 홈부(4i', 4j')의 바닥부에는, 이동 다이 플레이트(4')의 모서리부측 또는 원형 구멍(4k')으로부터 도11의 (b)에 도시한 바와 같이 볼트(81)의 볼트 헤드(81a)를 삽입 가능하다. 볼트(81)는 이동 금형(6')에 마련된 관통 구멍(6c')에 삽입 관통되고, 볼트(81)와 너트(82)가 나사 결합됨으로써 이동 금형(6')은 이동 다이 플레이트(4')에 고정된다.

홈부(4i', 4j')는 이동 금형(6')보다도 넓은 범위에 걸쳐 형성되어 있고, 도10 및 도11의 (a)에 도시한 바와 같이 이동 금형(6')은 이동 다이 플레이트(4')에 대해 상하 방향이 적당한 위치에 고정 가능하다. 단, 부착 가능한 범위는 홈부(4i')가 마련된 범위와 이동 금형(6')에 마련된 관통 구멍(6c)의 위치에 의해 규정되고, 최상단의 부착 위치(HL)로부터 최하단의 부착 위치(LL)까지의 범위에서 부착 위치를 설정 가능하다.

최상단의 부착 위치(HL) 및 최하단의 부착 위치(LL)는 적절하게 설정하여 좋지만, 예를 들어 소정 크기의 금형으로 하부에 주입구(5h')가 설치된 금형을 소정 위치에 고정된 슬리브(60)에 대해 주입구(5h')를 위치 맞출 수 있게 배치한 경우의 위치를 최상단의 부착 위치(HL)로 하고, 상기 소정 크기의 금형으로 상부에 주입구(5h')가 설치된 다른 금형을, 상기 소정 위치에 고정된 슬리브(60)에 대해 주입구(5h')를 위치 맞출 수 있게 배치한 경우의 위치를 최하단의 부착 위치(LL)로 해도 좋다. 이에 의해, 상부 또는 하부 중 어느 하나에 주입구(5h')가 설치된 경우라도, 슬리브(60)의 위치를 변경하지 않고 금형을 다이 플레이트에 부착할 수 있다.

슬리브(60)의 상하 위치는, 도10 및 도11의 (a)에 도시한 바와 같이 상하로 배열된 타이 바아(7)의 중심 간격(L)의 중간으로부터, 주입구(5h')의 최대 이동 범위(1)의 절반의 1/2만큼 하방에 설치되어 있다. 최대 이동 범위(1)는 다이캐스트기(DC1)가 대상으로 하는 복수 종류의 금형을 동일 위치에 배치하였다고 가정한 경우에 있어서의 주입구의 최상단 위치와 최하단 위치와의 거리이며, 도1에서는 최하단의 주입구(5h')를 도시하는 동시에, 최상단의 주입구(5h'')를 나타내고 있다. 또, 슬리브(60)를 타이 바아(7)의 중간으로부터 1/2만큼 상측에 설치하는 것도 가능하고, 도1에서는 상측에 설치된 경우의 슬리브(60')를 점선으로 나타내고 있다.

또, 슬리브(60)의 상하 위치는 대상 금형 범위에 있어서의 타이 바아(7)의 편하중이 최소가 되도록 설정해도 좋다. 즉, 다이캐스트기(DC1)가 대상이 되는 복수 종류의 금형의 크기 및 주입구의 위치 등의 모든 양이 특정되면, 상기 복수 종류의 금형을 고정된 슬리브(60)에 대해 위치 맞춘 경우의 각 금형의 배치 위치의 상대 관계가 특정된다. 예를 들어, 최대 거리(1)로서 확보되어야 할 거리가 특정된다. 그래서, 각 금형의 배치 위치의 상대 관계를 기초로 하여 편심 하중이 최소가 되는 슬리브(60)의 위치를 특정한다. 예를 들어, 최상단에 배치되게 되는 금형 및 최하단에 배치되게 되는 금형의 분할면에 작용하는 하중의 변동이 최소가 되는 슬리브(60)의 위치를 특정한다.

이상의 부착 구조를 갖는 다이캐스트기(DC1)에 있어서의 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')의 교환 방법의 일예를 이하에 설명한다.

우선, 이동 다이 플레이트(4')를 고정 다이 플레이트(3') 측으로 구동하여 고정 금형(5')과 이동 금형(6')을 조합한다. 그리고, 볼트(81) 및 너트(82)를 제거하여 크레인 등으로 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')을 매달아 올린다.

다음에, 새롭게 부착되는 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')을 조합시킨 상태에서, 크레인 등으로 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')을 매달아 올리고, 고정 다이 플레이트(3') 및 이동 다이 플레이트(4') 사이로 반송한다. 그리고, 슬리브(60)의 위치에 대해 주입구(5h')의 위치가 일치하도록 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')의 위치를 결정한다. 또, 금형의 제거로부터 이 위치 결정까지의 동안, 슬리브(60)는 고정 다이 플레이트(3')에 대해 형 개폐 방향으로 직교하는 방향(상하 방향)에 있어서 이동시키지 않는다.

위치 결정이 이루어지면, 슬리브(60)가 주입구(5h')에 끼워 맞춤 삽입되도록 미조정을 행하면서, 서서히 이동 다이 플레이트(4')를 고정 다이 플레이트(3') 측에 전진시킨다. 또, 이 때에는 슬리브(60)의 위치를 형 개폐 방향으로 직교하는 방향(상하 방향)으로 미세 조정해도 좋다. 그리고, 볼트(81) 및 너트(82)를 임시 체결하고, 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')을 고정 다이 플레이트(3') 및 이동 다이 플레이트(4')에 부착한다. 그 후, 고정 금형(5') 및 이동 금형(6')의 위치 등의 각 부의 점검 및 조정하고, 볼트(81) 및 너트(82)를 견고하게 나사 결합한다.

제2 실시 형태의 형 체결 장치(1')는 제1 실시 형태의 형 체결 장치(1)와 마찬가지로 동작한다. 즉, 도6 내지 도9에서 설명한 바와 같이 금형의 분할면에 작용하는 힘의 분포가 균일해지도록 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 결정 및 보정 등이 이루어진다.

이상의 제2 실시 형태의 성형기(DC1)에 따르면 이하의 효과를 얻을 수 있다.

통상, 형 체결 장치에서는 분할면 사이에 작용하는 힘의 분포가 균일해지도록, 금형은 복수의 타이 바아 사이의 중심에 배치된다. 한편, 금형의 주입구는 한 쌍의 금형에 의해 형성되는 캐비티의 형상 등의 여러 가지 조건을 기초로 하여 설정되고, 금형에 의해 주입구의 위치는 다르다. 따라서, 다이 플레이트로 보유 지지되는 금형의 마무리를 바꾸면, 그 때마다 주입구의 위치가 변경되게 되어 주입구에 접속되는 사출 슬리브나, 사출 슬리브 내를 미끄럼 이동하는 사출 플런저 등을 포함하는 사출 장치의 위치를 변경할 필요가 생긴다.

그러나, 제2 실시 형태의 성형기(DC1)에 따르면, 금형을 슬리브(60)의 위치에 맞춰 다이 플레이트가 적당한 위치에 부착되므로, 사출 장치(50)를 상하시킬 필요가 없다. 게다가, 상술한 바와 같이 금형의 부착 위치 등에 따라서 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 조정하는 등으로 하고 있으므로 분할면(5b, 6b) 사이로부터의 용융 금속의 취출을 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들어 사출 장치를 승강하는 장치를 생략 가능하다. 사출 장치의 위치를 변경하기 위한 작업 시간을 축소할 수 있다. 사출 슬리브나 사출 플런저의 위치 결정(코어 내기)을 정확하게 할 수 없는 데 기인하는 사출 슬리브와 플런저 칩과의 지나친 마모 등을 방지하여 사출 슬리브 등의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되지 않는다.

상술한 실시 형태에서는, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분을 미리 조정한 후에, 분할면(5b, 6b) 사이로부터의 용융 금속의 취출이 있었던 경우에는, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)를 각각 보정하는 구성으로 하였지만, 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 배분의 조정을 하지 않고 같게 배분해 두고, 타이 바아(7A 내지 7D)의 피스톤(8)의 변위(D1 내지 D4)를 기초로 하여 각 타이 바아 로드(TL1 내지 TL4)의 값을 조정하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 금형의 구조 해석을 하기 위한 소프트웨어가 불필요해진다.

타이 바아의 개수는 4개로 한정되지 않는다. 타이 바아는 2개 이상이면 좋다. 또, 금형에 작용하는 3 방향의 모멘트를 제어 가능하게, 타이 바아는 3개 이상 설치되는 것이 바람직하다. 좌우 방향에 있어서 형 체결력의 균일화를 쉽게 하기 위해, 타이 바아의 개수 및 위치가 좌우 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다. 상하 방향에 있어서 형 체결력의 균일화를 쉽게 하기 위해, 타이 바아의 개수 및 위치가 상하 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 실시 형태에서는, 형 체결용 실린더(9)가 고정 다이 플레이트(3)에 설치되고, 하프 너트(20)가 이동 다이 플레이트(4)에 설치된 구성으로 하였지만, 형 체결용 실린더(9)를 이동 다이 플레이트(4)에 설치하고, 하프 너트(20)를 고정 다이 플레이트(3)에 설치하는 형 체결 장치에 있어서도 본 발명은 적용 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 본 발명의 형 체결 장치를 다이캐스트기에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 플라스틱 사출 성형기 등의 다른 성형기의 형 체결 장치에도 적용 가능하다.

다이 플레이트에 있어서 금형을 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 하는 구성은, T 홈의 대상이 되는 금형보다도 넓은 범위로 설치하는 데 한정되지 않는다. 예를 들어, 금형을 보유 지지하는 클램프 수단을 다이 플레이트의 부착면에 따라서 이동 가능하게 설치해도 좋다.

본 발명에 따르면, 금형의 분할면 사이로부터의 성형 재료의 취출을 억제할 수 있고, 또한 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 형 체결 장치를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 형 체결 장치의 기계 부분의 구성을 도시하는 일부에 단면도를 포함하는 정면도.

도2는 도1에 도시한 형 체결 장치를 상측으로부터 본 도면.

도3은 형 체결시 형 체결 장치의 상태를 도시하는 도면.

도4는 형 체결 장치의 4개의 형 체결용 실린더 중 하나의 형 체결용 실린더의 주변 구조 및 제어 장치의 구성을 도시하는 도면.

도5는 금형 형상의 일예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도이며, (b)는 (a)의 A-A'선 방향의 단면도.

도6은 제어 장치에 있어서의 처리 순서의 일예를 도시하는 흐름도.

도7은 주조 공정의 일예를 도시하는 공정도.

도8은 피스톤의 변위 데이터가 얻어진 후에 있어서의 제어 장치의 처리의 일예를 도시하는 흐름도.

도9는 주조 공정에 있어서 버어가 발생한 경우의 피스톤의 변위 데이터의 일예를 나타내는 그래프.

도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 성형기의 기계 부분의 구성을 도시하는 일부에 단면도를 포함하는 정면도.

도11은 금형 및 다이 플레이트의 부착 구조의 일예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 형 체결 장치

3 : 고정 다이 플레이트

4 : 이동 다이 플레이트

7 : 타이 바아

9 : 형 체결용 실린더

20 : 하프 너트

70 : 제어 장치

71 : 주제어부

72 : 금형 정보 설정부

73 : 타이 바아 로드 배분부

74 : 타이 바아 로드 보정부

75 : 변위 검출부

76 : 버어 발생 판별부

AD1 내지 AD4 : 가산부

Claims (9)

1. 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

   상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

   피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과,

   상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과,

   이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단을 갖는 형 체결 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 금형에 관한 정보는 상기 금형의 형상 정보 및 상기 금형의 상기 고정 다이 플레이트 및 이동 다이 플레이트에의 부착 위치의 정보를 포함하는 형 체결 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 금형으로 형성되는 캐비티에의 성형 재료의 사출 및 충전에 의해 발생하는 상기 복수의 타이 바아의 피스톤의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과,

   상기 변위 검출 수단에 의해 검출되는 변위를 기초로 하여, 상기 타이 바아 로드 배분 수단이 결정된 하중을 상기 변위를 억제하도록 보정하는 보정 수단을 더 갖는 형 체결 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동유의 액압을 검출하는 압력 검출 수단을 더 갖고,

   상기 제어 수단은, 상기 압력 검출 수단이 검출되는 압력을 참조하여 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 제어하는 형 체결 장치.
5. 한 쌍의 금형으로 형성되는 캐비티에 성형 재료를 사출 및 충전하는 성형기의 형 체결 장치이며,

   베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

   상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

   피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 압력 조정된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과,

   상기 캐비티에의 성형 재료의 사출 및 충전에 의해 발생하는 상기 복수의 타이 바아의 피스톤의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과,

   상기 변위 검출 수단에 의해 검출되는 변위를 억제하도록 상기 복수의 형 체결용 실린더에 공급하는 작동액의 압력을 독립적으로 조정하는 제어 수단을 갖는 형 체결 장치.
6. 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

   상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

   피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과,

   상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과,

   이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단과,

   상기 한 쌍의 금형에 의해 형성되는 캐비티에 상기 한 쪽의 금형에 설치된 주입구를 통해 연통하는 사출 슬리브와,

   상기 사출 슬리브 내를 전진하여 상기 캐비티에 성형 재료를 사출 충전하는 사출 플런저를 갖고,

   상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되고,

   상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되어 있는 성형기.
7. 제6항에 있어서, 상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 고정 다이 플레이트에 대해 고정하는 볼트 헤드를 삽입 가능한 평행하게 배열된 복수의 T 홈을 갖고,

   상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 이동 다이 플레이트에 대해 고정하는 볼트의 볼트 헤드를 삽입 가능한 평행하게 배열된 복수의 T 홈을 갖고,

   상기 고정 다이 플레이트의 복수의 T 홈은, 배열 방향에 있어서 상기 한 쪽의 금형의 넓이보다도 넓은 범위로 형성되고,

   상기 이동 다이 플레이트의 복수의 T 홈은, 배열 방향에 있어서 상기 다른 쪽의 금형의 넓이보다도 넓은 범위로 형성되어 있는 성형기.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 금형에 관한 정보는, 상기 주입구의 위치의 정보를 포함하는 성형기.
9. 베이스 상에 고정되고, 한 쌍 금형의 한 쪽을 보유 지지하는 고정 다이 플레이트와,

   상기 한 쌍 금형의 다른 쪽을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 형 개폐 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 다이 플레이트와,

   피스톤과 피결합부를 구비하고, 상기 금형에 부여하는 형 체결력을 상기 피스톤과 피결합부 사이에서 분담하는 복수의 타이 바아와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 한 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피스톤을 각각 내장하고, 상기 형 체결력을 발생시키기 위한 승압된 작동액이 공급되는 복수의 형 체결용 실린더와,

   상기 고정 다이 플레이트 및 상기 이동 다이 플레이트의 다른 쪽에 구비되고, 상기 복수의 타이 바아의 피결합부에 각각 치합함으로써, 상기 복수의 타이 바아와 해방 가능하게 각각 결합하는 복수의 결합 수단과,

   상기 금형에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 복수의 타이 바아가 분담하는 하중의 배분을 결정하는 타이 바아 로드 배분 수단과,

   이렇게 결정된 배분의 하중이 되도록 상기 복수의 형 체결용 실린더의 작동액의 압력을 독립적으로 제어하는 제어 수단을 갖고,

   상기 고정 다이 플레이트는 상기 한 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되고,

   상기 이동 다이 플레이트는 상기 다른 쪽의 금형을 상기 형 개폐 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 복수 위치에서 보유 지지 가능하게 구성되어 있는 형 체결 장치.