JP2006021231A - Injecting unit for metal material and injection-forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マグネシウムやアルミニウム等の金属材料の射出装置および射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection device and an injection molding method for a metal material such as magnesium or aluminum.
従来、マグネシウムやアルミニウム等の金属材料の成形方法としては、溶融金属を加圧下で金型内に射出充填して成形品を得るダイカスト法や、ペレット状の金属材料を射出スクリュによって融解して金型に充填するチクソモールド法が知られている。しかしながら、ダイカスト法では金属材料を予め溶解するための溶解炉が必要であるので、コストが高くなったり溶解炉中に酸化物が堆積する等の問題があった。一方、チクソモールド法では、ペレット状の金属材料の取り扱いが煩雑であったり、射出スクリュを使用するため金属材料の安定した溶解が困難であるという問題があった。 Conventionally, metal materials such as magnesium and aluminum have been formed by die casting, in which molten metal is injected and filled into a mold under pressure, or by melting a pellet-shaped metal material with an injection screw. A thixo mold method for filling a mold is known. However, since the die casting method requires a melting furnace for melting the metal material in advance, there are problems such as high cost and oxide deposition in the melting furnace. On the other hand, in the thixomold method, there are problems that handling of the metal material in the form of a pellet is complicated and that it is difficult to stably dissolve the metal material because an injection screw is used.
そこで、上記の問題を解決するものとしては、特許文献1、特許文献2に記載されたものが知られている。前記特許文献1、特許文献2に記載の射出装置では、軽金属材料を所定長さの短棒材料として1個ずつ射出シリンダに補給する供給機構と、先に補給した短棒材料から順に融解する射出シリンダ及びその加熱装置と、未溶融の短棒材料を累進的に前進させることによって融解した短棒材料を射出する押し込み棒部材、または射出油圧ピストンロッドとを備えている。この射出装置において、押し込み棒部材は、油圧駆動装置である第1の駆動装置と、電動駆動装置である第2の駆動装置とによって駆動され、また、射出油圧ピストンロッドは、1個の射出油圧シリンダによって駆動される。 In order to solve the above problem, those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known. In the injection devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a supply mechanism that supplies light metal material to the injection cylinder one by one as a short rod material of a predetermined length, and injection that melts in order from the short rod material previously supplied. A cylinder and its heating device and a push rod member or an injection hydraulic piston rod for injecting molten short rod material by progressively advancing unmelted short rod material are provided. In this injection device, the push rod member is driven by a first drive device that is a hydraulic drive device and a second drive device that is an electric drive device, and the injection hydraulic piston rod has one injection hydraulic pressure. Driven by a cylinder.
前記特許文献1、特許文献2に記載の射出装置では、短棒材料は数ショット分以上に相当する容積すなわち長さを有するので、通常の成形時において短棒材料の供給が数ショット毎に行われる。よってショット毎の成形サイクル時間が不均等になるとともに、射出シリンダに供給されて貯留する軽金属材料の量がショット毎に変化する結果、成形品の品質がばらつくこととなるという問題があった。また1ショット射出する毎に消費して短縮された軽金属材料の押し込み量を一定にするため、押し込み棒部材の突出し量を第2の駆動装置によってショット毎に累進的に調整しなければならない。そのため、前記特許文献1、特許文献2で提案された射出装置は、第2の駆動装置が必要になるとともに、その制御装置をも備えねばならず、射出装置のコストが高くなるのみならず、第2の駆動装置を作動させる時間が成形サイクル時間を遅延させる要因となっていた。 In the injection devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, since the short bar material has a volume, that is, a length corresponding to several shots or more, the short bar material is supplied every several shots during normal molding. Is called. As a result, the molding cycle time for each shot becomes uneven, and the amount of light metal material supplied to and stored in the injection cylinder varies from shot to shot, resulting in variations in the quality of the molded product. Further, in order to keep the amount of pushing in the light metal material that is consumed and shortened every time one shot is ejected, the amount of protrusion of the pushing bar member must be progressively adjusted for each shot by the second driving device. Therefore, the injection device proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 requires the second drive device and must have the control device, which not only increases the cost of the injection device, The time for operating the second driving device is a factor for delaying the molding cycle time.
本発明は、前記の状況を鑑みてなされたものであり、簡易な構成により品質の優れた成形品を成形することのできる金属材料の射出装置および射出成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a metal material injection device and an injection molding method capable of forming a molded product having excellent quality with a simple configuration.
本発明の請求項1に記載の金属材料の射出装置は、複数の棒状金属材料を前方のものから順に溶融して溶融材料にする加熱筒と、加熱筒の先端に取付けられ少なくとも溶融材料の射出時に金型に接続されるノズルと、後方の棒状金属材料の後端を押圧して溶融材料をノズルを介して金型内へ射出するプランジャと、棒状金属材料を加熱筒に向けて供給する供給機構と、を有する金属材料の射出装置において、プランジャの位置を検出するセンサと、長さの異なる棒状金属材料を加熱筒に向け供給可能な供給機構とが備えられ、射出後におけるプランジャの位置をセンサにより検出した値に加算した合計値が、所定の範囲内となるような棒状金属材料を供給機構を用いて加熱筒に向けて供給することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a metal material injection apparatus comprising: a heating cylinder that melts a plurality of rod-shaped metal materials in order from the front to form a molten material; and an injection of at least the molten material that is attached to the tip of the heating cylinder A nozzle that is sometimes connected to the mold, a plunger that presses the rear end of the rear bar-shaped metal material to inject the molten material into the mold through the nozzle, and a supply that supplies the bar-shaped metal material toward the heating cylinder A metal material injection device comprising: a sensor for detecting a position of the plunger; and a supply mechanism capable of supplying a rod-shaped metal material having a different length toward the heating cylinder. A bar-shaped metal material whose total value added to the value detected by the sensor falls within a predetermined range is supplied toward the heating cylinder using a supply mechanism.
本発明の請求項2に記載の金属材料の射出装置は、請求項1において、加熱筒の後方位置に供給機構が配設され、供給機構により供給された棒状金属材料は、プランジャを用いて加熱筒内に挿入されることを特徴とする。 A metal material injection device according to a second aspect of the present invention is the metal material injection device according to the first aspect, wherein a supply mechanism is disposed at a rear position of the heating cylinder, and the rod-shaped metal material supplied by the supply mechanism is heated using a plunger. It is characterized by being inserted into a cylinder.
本発明の請求項3に記載の金属材料の射出成形方法は、加熱筒内に複数の棒状金属材料を挿入し、前方の棒状金属材料から順に溶融して溶融材料とし、後方の棒状金属材料の後端をプランジャにより押圧して溶融材料を金型内へ射出する金属材料の射出成形方法において、射出後におけるプランジャの位置を検出し、検出した値に加算した合計値が、所定の範囲内となるような長さの棒状金属材料を加熱筒に向けて供給することを特徴とする。 In the metal material injection molding method according to claim 3 of the present invention, a plurality of bar-shaped metal materials are inserted into a heating cylinder, and are melted in order from the front bar-shaped metal material to obtain a molten material. In the metal material injection molding method in which the rear end is pressed by the plunger and the molten material is injected into the mold, the position of the plunger after injection is detected, and the total value added to the detected value is within a predetermined range. A bar-shaped metal material having such a length is supplied toward the heating cylinder.
本発明の請求項4に記載の金属材料の射出成形方法は、請求項3において、長短2種類の棒状金属材料を準備し、射出後におけるプランジャの位置が所定位置よりも前方であった場合は、長い方の棒状金属材料を次に加熱筒に向けて供給し、射出後におけるプランジャの位置が所定位置よりも後方であった場合は、短い方の棒状金属材料を次に加熱筒に向けて供給することを特徴とする。 The metal material injection molding method according to claim 4 of the present invention is the metal material injection molding method according to claim 3, wherein two types of long and short rod-shaped metal materials are prepared, and the position of the plunger after injection is ahead of a predetermined position. Then, when the longer rod-shaped metal material is supplied toward the heating cylinder and the position of the plunger after injection is behind the predetermined position, the shorter rod-shaped metal material is then directed toward the heating cylinder. It is characterized by supplying.
本発明の請求項5に記載の金属材料の射出成形方法は、加熱筒内に複数の棒状金属材料を挿入し、前方の棒状金属材料から順に溶融して溶融材料とし、後方の棒状金属材料の後端をプランジャにより押圧して前記溶融材料を金型内へ射出する金属材料の射出成形方法において、1成形サイクルに必要とされる射出充填容積を加熱筒内断面積で除算して射出充填値を演算し、射出後におけるプランジャの停止位置から射出充填残量値を検出し、射出充填値から射出充填残量値を減算した減算値を用いて、次に加熱筒に向けて供給する棒状金属材料の長さを決定することを特徴とする。
In the metal material injection molding method according to
本発明は、加熱筒内に複数の棒状金属材料を挿入し、前方の棒状金属材料から順に溶融して溶融材料とし、後端の棒状金属材料をプランジャにより押圧して溶融材料を金型内へ射出する金属材料の射出装置および射出成形方法において、射出後におけるプランジャの位置を検出し、検出した値に加算した合計値が、所定の範囲内となるような長さの棒状金属材料を加熱筒に向けて供給するようにしたので、簡易な構成により品質の優れた成形品を成形することのできる金属材料の射出装置および射出成形方法を提供することができる。 In the present invention, a plurality of rod-shaped metal materials are inserted into a heating cylinder, melted in order from the front rod-shaped metal material to form a molten material, and the rod-shaped metal material at the rear end is pressed by a plunger to put the molten material into the mold. In an injection apparatus and an injection molding method for a metal material to be injected, a rod-shaped metal material having a length such that the position of the plunger after injection is detected and the total value added to the detected value is within a predetermined range is heated. Therefore, it is possible to provide a metal material injection device and an injection molding method capable of forming a molded product having excellent quality with a simple configuration.
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は溶融材料の射出開始前の状態を示す金属材料の射出装置の断面図である。図2は溶融材料の射出後の状態を示す金属材料の射出装置の断面図である。図3は棒状金属材料の供給時の状態を示す金属材料の射出装置の断面図である。図4は射出後におけるプランジャの位置と供給される棒状金属材料の関係を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal material injection apparatus showing a state before the start of injection of molten material. FIG. 2 is a cross-sectional view of the metal material injection device showing a state after injection of the molten material. FIG. 3 is a cross-sectional view of the metal material injection apparatus showing a state when supplying the rod-shaped metal material. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position of the plunger after injection and the rod-shaped metal material to be supplied.
図1ないし図3に示されるように本実施形態の軽金属用射出成形装置は、射出装置11と図示しない型締装置とからなっている。射出装置11は、図1ないし図3に示されるように、加熱筒12と、加熱筒12の先端に取付けられ金型13に接続されるノズル14と、加熱筒12の後方位置に配設される供給機構15と、供給機構15の更に後方位置に配設される射出機構である射出シリンダ16等からなっている。なお本実施形態においてノズル14は、常時固定金型17に当接し、ノズル14の温度を昇降させることにより、ノズル内部の金属材料を固化状態または溶融状態にすることが可能なものである。しかし射出装置が移動可能であって、少なくとも溶融材料の射出時のみノズルと金型とが当接するものであってもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the light metal injection molding apparatus of this embodiment includes an
また型締装置は、固定金型17が取付けられる固定盤と、可動金型18が取付けられる可動盤と、可動盤を移動させる型開閉機構や型締機構等からなっている。そして固定金型17と可動金型18を型合わせした際に、金型13の間にはキャビティ19が形成されるようになっている。また固定金型17と可動金型18の内部には媒体流路が配設され、冷却媒体によりキャビティ19内に射出充填された溶融材料を冷却可能となっている。なお固定金型におけるキャビティへの連通路は、ホットランナとしてもよい。
The mold clamping device includes a fixed plate to which the fixed
射出装置11の加熱筒12は、所定の長さを有しており、加熱筒12の内部には短い方の棒状金属材料M1または長い方の棒状金属材料M2(以下単に棒状金属材料M1またはM2と略す)を複数挿入可能となっている。また加熱筒12は、加熱筒外周に配設された複数のヒータ20により前部ほど高温となるようにゾーンコントロールされるようになっている。そして加熱筒12の後端には棒状金属材料M1またはM2を挿入する材料挿入口21が設けられている。なお図示は省略するが、加熱筒後端に、棒状金属材料の外周を削りつつ加熱筒の内部に挿入するダイス部を配設してもよく、その場合ダイス部の直径は、挿入される棒状金属材料の直径よりも僅かに小さく形成される。また加熱筒後端に、プランジャの後退時に加熱筒の材料挿入口を遮蔽する遮断装置を設けるようにしてもよい。更には加熱筒の後部には加熱筒内の空気や金属材料の溶融時に発生したガス等を吸引して脱気することのできる真空吸引装置を設けても良い。
The
加熱筒12の後方位置には、予熱された棒状金属材料M1またはM2を加熱筒12に向け供給する供給機構15が配設されている。本実施形態では供給機構15によって準備・供給される長短2種類の棒状金属材料M1またはM2はいずれも円柱形状をしており、短い方の棒状金属材料M1は、1成形サイクルで成形される成形品PとスプルSの合計容積よりも容積が小さい。一方長い方の棒状金属材料M2は、1成形サイクルで成形される成形品PとスプルSの合計容積よりも容積が大きい。供給機構15の具体的な構成について説明すると、加熱筒12の後方位置には、プランジャ25が内部を進退するように設けられた筒状の供給部24が配設されている。そして前記供給部24の上方には、短い方の棒状金属材料M1が供給される供給路22と、長い方の棒状金属材料M2が供給される供給路23が、それぞれ上方から下方に向けて取付けられている。そして前記供給路22,23の底部であって供給部24との間にはストッパ22a,23aが開閉可能に取付けられている。また供給路22,23における前記ストッパ22a,23aの上方には、別のストッパ22b,23bがそれぞれ開閉可能に取付けられている。なお供給機構については、2本の供給路が投入口付近で合流するようにし、供給部の同じ位置に棒状金属材料M1またはM2が投入されるようにしてもよい。また供給機構を加熱筒の後部の上方に配設し、加熱筒の後部上面に設けた投入口から棒状金属材料を投入するもの等他の構造のものであってもよい。
A
また加熱筒12の延長線上であって供給機構15の後方位置には、油圧により高速作動可能な射出シリンダ16が配設されている。射出シリンダ16のロッドは、加熱筒12の内部に進退可能であって、前記棒状金属材料M1またはM2を押圧する円柱状のプランジャ25となっている。そしてプランジャ25に並行して該プランジャ25の位置を検出する位置検出センサ26が配設されている。なおプランジャを駆動する射出機構のアクチュエータについては、電動モータを使用したものであってもよい。
An
次に本実施形態の金属材料の射出成形方法について説明する。本実施形態では金属材料は、融点が比較的低いマグネシウム、アルミニウム、またはそれらの合金等の軽金属材料が好適に用いられる。図1に示されるように、連続成形の開始時または連続成形中の射出装置11においては、複数の棒状金属材料M1またはM2が加熱筒12内に挿入され、前方の棒状金属材料M1またはM2から順に溶融して溶融材料M3となった状態にある。そして加熱筒12内の中央部の棒状金属材料M1またはM2は完全に溶融していない半溶融の状態にあり、加熱筒12内における後方の棒状金属材料M1またはM2は固化したままの状態にある。そしてノズル14を昇温してノズル14内の金属材料を溶融状態とするのとほぼ同時に、加熱筒12内における最後方の棒状金属材料M1またはM2の後端に当接されたプランジャ25を、射出シリンダ16を駆動させて高速前進させることにより、溶融材料M3をノズル14を介して金型13内のキャビティ19に射出充填させる。その後保圧を含む射出充填が完了すると、図2に示されるように、プランジャ25は加熱筒12内で完全に停止する。
Next, the metal material injection molding method of this embodiment will be described. In the present embodiment, a light metal material such as magnesium, aluminum, or an alloy thereof having a relatively low melting point is preferably used as the metal material. As shown in FIG. 1, in the
射出後におけるプランジャの位置Aは、プランジャ25の最前進位置を0として位置検出センサ26によって検出される。そして射出後におけるプランジャの位置Aにより、加熱筒12内における溶融材料M3、半溶融の棒状金属材料M1またはM2と、固化状態の棒状金属材料M1またはM2を加えた残量が検出される。そして本実施形態では、図4に示されるように、前記センサ26によって検出された射出後におけるプランジャの位置Aが所定位置B(基準位置)よりも前方であった場合と、後方であった場合によって次に供給する棒状金属材料を、短い方の棒状金属材料M1とするか長い方の棒状金属材料M2とするか決定する。つまり射出後におけるプランジャの位置Aが所定位置Bより前方であった場合は、図4の(a)に示されるように次に長い方の棒状金属材料M2が供給される。また射出後におけるプランジャの位置Aが所定位置Bより後方であった場合は、図4の(b)に示されるように次に短い方の棒状金属材料M1が供給される。換言すれば、射出後におけるプランジャの位置Aを検出し、検出した値に、次に供給を予定する棒状金属材料M1またはM2の長さを加算した合計値Cが所定の範囲D内となるように、次に供給する棒状金属材料M1またはM2が決定される。なお前回の成形サイクルにおいて正規の成形が行えなかった場合等においては、次に棒状金属材料M1またはM2を供給しない場合や、複数本に供給する場合もある。
The position A of the plunger after the injection is detected by the
次に射出シリンダ16が作動してプランジャ25が後退して供給機構15の供給部24に棒状金属材料M1またはM2が供給可能となる。そして例えば射出後におけるプランジャの位置Aが所定位置Bより後方であった場合は、図3に示されるように、供給機構15のストッパ22aが開放され、予熱された短い方の棒状金属材料M1が1本、軸方向とプランジャ25の進退方向が一致するよう供給部24に供給される。そして供給機構15においては、開放されたストッパ22aが閉鎖された後、その上方のストッパ22bが開放および閉鎖され、次の予熱された短い方の棒状金属材料M1が1本、ストッパ22aの上方に供給される。また長い方の棒状金属材料M2を供給する場合にも同様にストッパ23a,23bの開閉作動が行われる。そして供給部24に予熱された棒状金属材料M1またはM2のいずれか1本が供給されると、再度プランジャ25が前進し、予熱された棒状金属材料M1またはM2の後端にプランジャ25の前面25aが当接し、前記棒状金属材料M1またはM2はそのまま加熱筒12内に挿入される。そして図1に示されるように、今回投入された棒状金属材料M1またはM2の前端が前回の成形時に最後方にあった棒状金属材料M1またはM2の後端と当接される。そしてこの棒状金属材料M1またはM2が当接された位置における加熱筒12の設定温度は、挿入された棒状金属材料M1またはM2の予熱温度よりも高く設定されており、挿入された棒状金属材料M1またはM2は昇温が開始される。
Next, the
よって本実施形態では、特許文献1等のように第2の駆動装置を必要とせず、射出シリンダ16のみという簡易な構成であっても、プランジャ25による射出開始位置がほぼ一定の範囲内とすることができ、その結果、安定した射出が行える。そして本実施形態では昇温ゾーンに相当する加熱筒12の後部に各成形サイクル毎に常にほぼ同じ位置まで棒状金属材料M1またはM2が充填されるから、各成形品Pが成形される棒状金属材料M1またはM2の加熱筒12内における熱履歴は、ほぼ一定となるという利点がある。一方特許文献1等においては、数ショット毎に長さの長い棒状金属材料を供給するので、各成形品が成形される棒状金属材料の熱履歴がそれぞれ相違する。また加熱筒12の後部の温度についても各成形サイクル毎にほぼ一定の位置に一定の温度の棒状金属材料M1またはM2を挿入することにより温度が一定するのに対して、特許文献1等では数ショット毎に長さの長い棒状金属材料を供給するので、加熱筒の後部の温度が変化しやすい。
Therefore, in this embodiment, the second drive device is not required as in Patent Document 1, and the injection start position by the
一方型締装置側においては、前記射出装置11側の棒状金属材料M1またはM2の供給と並行して、キャビティ19に射出充填された溶融材料M3が所定時間かけて冷却される。そして冷却が完了すると可動金型18が型開されて、成形品Pが取出され、次の成形に向けて再型締が行われる。そして射出装置11側および型締装置側の前記作動の間にも、加熱筒12内では、半溶融の棒状金属材料M1またはM2のうち最前方のものは、加熱筒12の前部の金属材料が溶融されるよう温度設定された溶融ゾーンに相当する部分に送られて溶融が進行し、後方側の固化状態の棒状金属材料M1またはM2も同時に前進し、予定温度まで昇温させることにより半溶融化の進行がなされる。そして再型締から所定時間が経過すると、ほぼ1成形サイクル分の半溶融状態の棒状金属材料M1またはM2の溶融化と、固化状態または半溶融状態の棒状金属材料M1またはM2の予定温度までの半溶融化の進行がそれぞれ完了し、次の射出開始準備が完了する。なお型締装置側と射出装置側のいずれが速く次の成形の準備が完了するかは成形品や装置の構造等によって相違する場合もあるので限定されない。
On the other hand, on the mold clamping device side, in parallel with the supply of the rod-shaped metal material M1 or M2 on the
次に別の実施形態の金属材料の射出成形方法について図5,図6により説明する。別の実施形態では、まず成形品の容積とスプルの容積を加えた1成形サイクルに必要とされる射出充填容積を求め、それを加熱筒内断面積(加熱筒内部空間における軸方向に直交する断面積)で除算し、射出充填容積を加熱筒の長さ方向に置換えた射出充填値Eを演算する。そして射出終了後におけるプランジャの停止位置を位置センサにより検出し、プランジャ最前進位置Fを0とした射出充填残量値Gを得る。そして射出充填値Eから射出充填残量値Gを減算して減算値Hを得る。前記減算値Hが0または負値のときは、次の成形サイクル時には加熱筒に向けて棒状金属材料を供給しない。よって本発明における「加熱筒に向けて供給する棒状金属材料を決定する」には、棒状金属材料を供給しない場合も含まれる。また減算値Hが正値のときは、減算値Hが棒状金属材料の長さより小となる条件の中で、最短の棒状金属材料M1またはM2を次に加熱筒に向けて供給する。図5の(a),(b)の具体例では前記射出充填値Eが60mmであり、供給される棒状金属材料M1,M2の長さは、50mmと75mmの長短2種類が準備されている。そして図5の(a)においては、前記射出充填残量値Gが5mmであるから、射出充填値E(60mm)から射出充填残量値G(5mm)を減算し減算値H(55mm)を得て、前記減算値H(55mm)よりも長い75mmの棒状金属材料M2が次に供給される。また図5の(b)の例では、射出充填残量値Gが15mmであるから、射出充填値E(60mm)から射出充填残量値G(15mm)を減算し減算値H(45mm)を得て、前記減算値H(45mm)よりも長い棒状金属材料M1またはM2の中で最短の50mmの棒状金属材料M1が次に供給される。なお上記の演算において、射出充填値Eに所定の余裕値を加えたものから、射出充填残量値Gを減算するようにしてもよい。 Next, another embodiment of the metal material injection molding method will be described with reference to FIGS. In another embodiment, first, an injection filling volume required for one molding cycle obtained by adding the volume of the molded product and the volume of the sprue is obtained, and this is calculated as the cross-sectional area in the heating cylinder (perpendicular to the axial direction in the heating cylinder internal space The injection filling value E is calculated by dividing the injection filling volume in the length direction of the heating cylinder. Then, the stop position of the plunger after the end of the injection is detected by the position sensor, and the injection filling remaining amount value G with the plunger most advanced position F being 0 is obtained. Then, a subtraction value H is obtained by subtracting the injection filling residual value G from the injection filling value E. When the subtraction value H is 0 or a negative value, the rod-shaped metal material is not supplied toward the heating cylinder during the next molding cycle. Therefore, “determining the rod-shaped metal material to be supplied toward the heating cylinder” in the present invention includes a case where no rod-shaped metal material is supplied. When the subtraction value H is a positive value, the shortest bar-shaped metal material M1 or M2 is then supplied toward the heating cylinder under the condition that the subtraction value H is smaller than the length of the bar-shaped metal material. In the specific examples of FIGS. 5A and 5B, the injection filling value E is 60 mm, and the lengths of the rod-shaped metal materials M1 and M2 to be supplied are prepared in two types, 50 mm and 75 mm. . In FIG. 5A, since the injection filling remaining amount value G is 5 mm, the injection filling remaining amount value G (5 mm) is subtracted from the injection filling value E (60 mm) to obtain a subtraction value H (55 mm). As a result, a rod-shaped metal material M2 having a length of 75 mm longer than the subtraction value H (55 mm) is supplied next. In the example of FIG. 5B, since the remaining injection filling value G is 15 mm, the remaining injection filling value G (15 mm) is subtracted from the injection filling value E (60 mm) to obtain a subtraction value H (45 mm). As a result, the rod-shaped metal material M1 having the shortest length of 50 mm among the rod-shaped metal materials M1 or M2 longer than the subtraction value H (45 mm) is supplied next. In the above calculation, the injection filling remaining amount value G may be subtracted from the injection filling value E added with a predetermined margin value.
また別の実施形態では、成形される成形品の射出充填容積が異なる金型に交換された場合についても対応可能である。例えば図6の(a),(b)に示されるのは、射出充填値Eが110mmとなるような金型と交換された場合である。図6の(a)においては、射出充填残量値Gが15mmであるから、射出充填値E(110mm)から射出充填残量値G(15mm)を減算し減算値H(95mm)を得て、演算された減算値H(95mm)より長い棒状金属材料が供給されることになる。よって次に供給されるのは75mmの1本の棒状金属材料M2ではなく、50mmの棒状金属材料M1が2本供給される。また図6の(b)においては、射出充填残量値Gが40mmであるから、射出充填値E(110mm)から射出充填残量値G(40mm)を減算し減算値H(70mm)を得て、前記減算値H(70mm)より長い75mmの棒状金属材料M2が1本供給される。このようにして別の実施形態においては、金型が交換されても適宜の棒状金属材料M1,M2を組合せることにより、次回の射出開始時のプランジャの位置を所定の範囲内とすることができる。更に別の実施形態として、棒状金属材料については、成形品とスプルを含む1成形サイクル分の容積とほぼ等しい標準棒状金属材料と、前記標準棒状金属材料より全長の短い棒状金属材料、前記標準棒状金属材料よりも長さの長い棒状金属材料の3種類の棒状金属材料を選択的に加熱筒に供給するようにしてもよい。または前記4種類以上の長さの異なる棒状金属材料を準備し、いずれかを加熱筒に供給するようにしてもよい。 In another embodiment, the case where the molded product to be molded is replaced with a mold having a different injection filling volume can be dealt with. For example, FIGS. 6A and 6B show a case where the mold is replaced with a mold having an injection filling value E of 110 mm. In FIG. 6A, since the remaining injection filling value G is 15 mm, the remaining injection filling value G (15 mm) is subtracted from the injection filling value E (110 mm) to obtain a subtraction value H (95 mm). Thus, a rod-shaped metal material longer than the calculated subtraction value H (95 mm) is supplied. Therefore, the next supply is not a single 75 mm metal rod M2 but two 50 mm metal rods M1. In FIG. 6B, since the remaining injection filling value G is 40 mm, the subtracted value H (70 mm) is obtained by subtracting the remaining injection filling value G (40 mm) from the injection filling value E (110 mm). Thus, one rod-like metal material M2 having a length of 75 mm longer than the subtraction value H (70 mm) is supplied. In this way, in another embodiment, even when the mold is replaced, by combining the appropriate rod-shaped metal materials M1 and M2, the position of the plunger at the start of the next injection can be within a predetermined range. it can. As yet another embodiment, for a rod-shaped metal material, a standard rod-shaped metal material substantially equal in volume to one molding cycle including a molded product and a sprue, a rod-shaped metal material having a shorter overall length than the standard rod-shaped metal material, and the standard rod-shaped material You may make it supply three types of rod-shaped metal materials of a rod-shaped metal material longer than a metal material selectively to a heating cylinder. Or you may make it prepare the said 4 or more types of rod-shaped metal material from which length differs, and supply either to a heating cylinder.
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。そして本実施形態、別の実施形態ともに目的を同じくする別の計算方法を含む。 In addition, this invention includes what can be implemented in the aspect which added various change, correction, improvement, etc. based on the knowledge of those skilled in the art. Further, it goes without saying that any of the embodiments to which the above-mentioned changes are added is included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention. This embodiment and another embodiment include another calculation method having the same purpose.
11 射出装置
12 加熱筒
13 金型
14 ノズル
15 供給機構
16 射出シリンダ
17 固定金型
18 可動金型
19 キャビティ
20 ヒータ
21 材料挿入口
22,23 供給路
22a,22b,23a,23b ストッパ
24 供給部
25 プランジャ
25a 前面
26 位置検出センサ
A 射出後におけるプランジャの位置
B 所定位置
C 合計値
D 所定の範囲
E 射出充填値
F プランジャ最前進位置
G 射出充填残量値
H 減算値
M1 短い方の棒状金属材料
M2 長い方の棒状金属材料
M3 溶融材料
P 成形品
S スプル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記プランジャの位置を検出するセンサと、
長さの異なる棒状金属材料を加熱筒に向け供給可能な供給機構とが備えられ、
射出後におけるプランジャの位置を前記センサにより検出した値に加算した合計値が、所定の範囲内となるような前記棒状金属材料を前記供給機構を用いて加熱筒に向けて供給することを特徴とする金属材料の射出装置。 A heating cylinder that melts a plurality of rod-shaped metal materials in order from the front to form a molten material, a nozzle that is attached to the tip of the heating cylinder and is connected to a mold at least when the molten material is injected, and a rod-shaped metal behind In a metal material injection apparatus comprising: a plunger that presses a rear end of the material and injects the molten material into a mold through a nozzle; and a supply mechanism that supplies the rod-shaped metal material toward the heating cylinder.
A sensor for detecting the position of the plunger;
A supply mechanism capable of supplying rod-shaped metal materials of different lengths to the heating cylinder,
The rod-shaped metal material is supplied toward the heating cylinder using the supply mechanism such that the total value obtained by adding the position of the plunger after injection to the value detected by the sensor is within a predetermined range. Metal material injection device.
前記供給機構により供給された棒状金属材料は、プランジャを用いて加熱筒内に挿入される請求項1に記載の金属材料の射出装置。 The supply mechanism is disposed at a rear position of the heating cylinder,
The metal material injection device according to claim 1, wherein the rod-shaped metal material supplied by the supply mechanism is inserted into the heating cylinder using a plunger.
射出後におけるプランジャの位置を検出し、検出した値に加算した合計値が、所定の範囲内となるような前記棒状金属材料を加熱筒に向けて供給することを特徴とする金属材料の射出成形方法。 A plurality of rod-shaped metal materials are inserted into a heating cylinder, melted in order from the front rod-shaped metal material to form a molten material, and the rear end of the rod-shaped metal material at the rear is pressed by a plunger to inject the molten material into the mold. In the metal material injection molding method,
An injection molding of a metal material, characterized by detecting the position of the plunger after injection and supplying the rod-shaped metal material toward the heating cylinder so that the total value added to the detected value is within a predetermined range. Method.
射出後におけるプランジャの位置が所定位置よりも前方であった場合は、長い方の棒状金属材料を次に加熱筒に向けて供給し、
射出後におけるプランジャの位置が所定位置よりも後方であった場合は、短い方の棒状金属材料を次に加熱筒に向けて供給する請求項3に記載の金属材料の射出成形方法。 Prepare two types of long and short bar metal materials,
If the position of the plunger after injection is ahead of the predetermined position, then supply the longer rod-shaped metal material toward the heating cylinder,
4. The metal material injection molding method according to claim 3, wherein when the position of the plunger after injection is behind the predetermined position, the shorter rod-shaped metal material is supplied to the heating cylinder next.
1成形サイクルに必要とされる射出充填容積を加熱筒内断面積で除算して射出充填値を演算し、
射出後におけるプランジャの停止位置から射出充填残量値を検出し、
前記射出充填値から前記射出充填残量値を減算した減算値を用いて、次に加熱筒に向けて供給する棒状金属材料の長さを決定することを特徴とする金属材料の射出成形方法。 A plurality of rod-shaped metal materials are inserted into a heating cylinder, melted in order from the front rod-shaped metal material to form a molten material, and the rear end of the rod-shaped metal material at the rear is pressed by a plunger to inject the molten material into the mold. In the metal material injection molding method,
The injection filling value is calculated by dividing the injection filling volume required for one molding cycle by the cross-sectional area in the heating cylinder,
Detect the remaining injection filling value from the plunger stop position after injection,
A metal material injection molding method comprising: determining a length of a rod-shaped metal material to be next supplied to the heating cylinder by using a subtraction value obtained by subtracting the injection filling remaining amount value from the injection filling value.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011224573A (en) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Honda Electronic Co Ltd | Die casting apparatus with ultrasonic wave application |
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2004
- 2004-07-08 JP JP2004201813A patent/JP2006021231A/en active Pending
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