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JP3331528B2 - Injection method of horizontal die casting machine - Google Patents
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JP3331528B2 - Injection method of horizontal die casting machine - Google Patents

Injection method of horizontal die casting machine

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JP3331528B2
JP3331528B2 JP32111893A JP32111893A JP3331528B2 JP 3331528 B2 JP3331528 B2 JP 3331528B2 JP 32111893 A JP32111893 A JP 32111893A JP 32111893 A JP32111893 A JP 32111893A JP 3331528 B2 JP3331528 B2 JP 3331528B2
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low
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は空気の巻き込みを最小限
に押さえるようにした横型ダイカストマシンの射出方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection method for a horizontal die casting machine in which air entrapment is minimized.

【従来技術】アルミ鋳造製品を大量生産する場合、図1
に示す横型ダイカストマシンが多用されている。この機
械によれば、溶湯を射出スリーブ4内へ給湯して、射出
プランジャ5によって低速射出し、金型1,2のキャビ
ティ3内に高速充填させて、加圧成形を行いアルミ鋳造
製品を得ることができる。日本におけるダイカスト成形
では、射出スリーブの内径は5〜15cmで、溶湯の初
期容積充填率は20〜30%であることが多い。ここで
初期容積充填率とは射出スリーブの断面積と射出スリー
内に充填された溶湯の断面積の初期の比率を100%
で表現した値をいう(以下、初期容積充填率を単に充填
率と略していう)。ダイカスト成形は図2に示すように
大別して低速射出工程Aと高速射出工程Bと増圧工程C
からなる。
2. Description of the Related Art When mass-producing aluminum cast products, FIG.
The horizontal die casting machine shown in FIG. According to this machine, molten metal is supplied into the injection sleeve 4, injected at a low speed by the injection plunger 5, filled into the cavities 3 of the molds 1 and 2 at a high speed, and subjected to pressure molding to obtain an aluminum cast product. be able to. In die casting in Japan, the inner diameter of the injection sleeve is 5 to 15 cm, and the initial volume filling rate of the molten metal is often 20 to 30%. Here, the initial volume filling rate is the sectional area of the injection sleeve and the injection three.
The initial ratio of the cross-sectional area of the molten metal filled in the tube is 100%
(Hereinafter, the initial volume filling rate is simply referred to as the filling rate). As shown in FIG. 2, the die casting is roughly divided into a low-speed injection step A, a high-speed injection step B, and a pressure increase step C.
Consists of

【0002】射出プランジャの速度については溶湯の湯
先が金型のゲートに到達する過程の前半と後半では、そ
の役割と値とを大きく異にしている。低速射出工程A
は、射出スリーブ内に充填された溶湯をキャビテイ内に
できるだけ早く充填する段階で、射出プランジャを早く
移動すると空気巻込量が増し、品質に悪影響を及ぼすた
め1m/s未満の低速で射出しなければならない。高速
射出工程Bは、充填率100%にした溶湯を高速でキャ
ビティに充填する工程で、増圧工程Cは鋳造品の密度の
向上のためにある。鋳造品の空気の巻込みは前半の低速
射出時と後半の高速射出時に発生するものとに分けら
れ、その比率は2:1であり、特に低速射出時の空気の
巻込みが問題となっていた。一定速の低速射出速度の設
定基準について、米国のロードアイランド大学のDr.
LesterとW.Garberは1982年5・6月
発行の雑誌「ダイカストエンジニア」にて、高速度映画
と水アナロジー法を用いて、射出スリーブ内の溶湯を水
に例えてその挙動を調査した。
[0002] The role and value of the speed of the injection plunger differ greatly in the first half and the second half of the process in which the tip of the molten metal reaches the mold gate. Low-speed injection process A
At the stage where the molten metal filled in the injection sleeve is filled into the cavity as soon as possible, if the injection plunger is moved quickly, the air entrainment increases and the quality is adversely affected. Must. The high-speed injection step B is a step of filling the cavity with the molten metal having a filling rate of 100% at a high speed, and the pressure-increasing step C is for improving the density of the casting. The entrainment of air in the casting is divided into the first half of low-speed injection and the second half of high-speed injection, and the ratio is 2: 1. In particular, air entrapment during low-speed injection is a problem. Was. Regarding the standard for setting the constant low-speed injection speed, Dr. University of Rhode Island in the United States
Lester and W.C. Garber used a high-speed movie and the water analogy method in a magazine "Diecast Engineer" published in May and June 1982 to investigate the behavior of the molten metal in the injection sleeve as water.

【0003】この結果、射出スリーブ内の空気の巻き込
みはプランジャ速度、初期の充填率、および射出スリー
の直径によって決まることを見出した。
As a result, air entrainment in the injection sleeve depends on plunger speed, initial filling rate, and injection three.
It found that depend blanking diameter.

【0004】一般に、所定の充填率の溶湯に対して、プ
ランジャを一定速度で動かすと図3に示すように、その
前面に波を作り、一定の高さまで盛り上ってプランジャ
の進行方向に進んで行く。この場合、溶湯が空気を巻き
込まずに、波が進行することが好ましい。彼らは波の高
さと波の速度が図4に示すように溶湯が空気を巻き込ま
ずに、スリーブ内面の最上部に接触する時のプランジャ
速度を臨界低速射出速度(以下、臨界射出速度という)
と名づけ、波の速度と波の高さの関係を射出スリーブ内
の溶湯の初期充填率、プランジャ速度とプランジャ直径
の関係として表し、低射出速度の推奨値とた。この臨
界射出速度の一例として、射出スリーブ内径D=1〜6
(in)、充填率rv=55〜95%の範囲における臨
界射出速度の実験および観察を実施した。
In general, when a plunger is moved at a constant speed with respect to a molten metal having a predetermined filling rate, as shown in FIG. 3, a wave is formed on the front surface, rises to a certain height, and proceeds in the traveling direction of the plunger. Go by. In this case, it is preferable that the waves travel without the molten metal getting into the air. They set the plunger speed at the time when the molten metal comes into contact with the uppermost part of the inner surface of the sleeve without entraining air as shown in FIG.
In the injection sleeve, the relationship between the wave speed and wave height
It was expressed as the relationship between the initial filling rate of the molten metal , the plunger speed and the plunger diameter, and was a recommended value for a low injection speed. As an example of the critical injection speed, the injection sleeve diameter D = 1 to 6
(In), experiments and observations of the critical injection speed in the range of filling ratio rv = 55 to 95% were performed.

【0005】その結果によると、充填率rvが50%以
上の場合はほぼ臨界射出速度にて予想の通りに液体をプ
ランジャ前面にスリーブ最上部まで盛り上げて前方へ送
り出すことができたが、充填率rvが50%未満の場合
には上に盛上ろうとした水が図6に示すように、すぐに
前方に射出されて落下することにより激しい空気巻き込
みを生じた。低速射出速度を可変にする射出法として
は、図7に示すようにビューラー社が推奨した速度零か
ら等加速度的に増速させる等加速度射出法があり、この
方法によれば、経験的に波はなだらかで崩れにくい形に
なることが知られている。
According to the results, when the filling ratio rv is 50% or more, the liquid can be raised to the uppermost portion of the sleeve on the front surface of the plunger and sent forward at almost the critical injection speed as expected. When the rv was less than 50%, the water that had swelled upward was immediately ejected forward and dropped as shown in FIG. 6, causing severe air entrapment. As an injection method for varying the low-speed injection speed, there is a constant acceleration injection method in which the speed is increased at a constant acceleration from zero as recommended by Buehler, as shown in FIG. It is known that it is smooth and hard to collapse.

【0006】前述したレポートとは別に、本発明者等は
1988年日本ダイカスト会議論文に低速射出速度につ
いて、「射出スリーブ内の空気の混入の理論と実際」と
題して発表した。この論文の中で本発明者等は充填率r
vが50%未満の場合に、臨界射出速度Vc1が使えな
場合のスリーブ内の溶湯の長波の波速Vasによる影
響で溶湯内に空気の巻き込みを生じるためであることを
示し、低速射出速度を求める場合、臨界射出速度Vc1
(m/s)を与える次式から求めることを提案した。
[0006] Apart from the above-mentioned report, the present inventors have published a low-speed injection speed in the paper of the 1988 Japan Die Casting Conference entitled "Theory and Practice of Air Mixing in the Injection Sleeve". In this paper the present inventors describe the filling rate r
v If is less than 50%, that is to produce the entrainment of air into the molten metal in the effects of wave speed Vas long wave of the molten metal in the sleeve when not use critical injection speed Vc1
In the case where the low injection speed is obtained, the critical injection speed Vc1
(M / s) was proposed to be obtained from the following equation.

【0007】Vc1=1/100・√(2・g・(D−
Y)・(100−rv)/(100+rv) Y=Y(D,rv) D:射出スリーブ内径(cm)、g:重力の加速度(c
m/s) Y:初期充填高さ(cm)、rv:充填率(%) ここで、gは一定であり、初期充填高さYは射出スリー
ブ内径Dと充填率rvによって定まるので、臨界射出速
度Vc1は数値計算により定まる。
Vc1 = 1/100 · √ ( 2 · g · (D−
Y) · (100−rv) / (100 + rv) ) Y = Y (D, rv) D: Injection sleeve inner diameter (cm), g: Gravity acceleration (c)
m / s 2 ) Y: initial filling height (cm), rv: filling rate (%) Here, g is constant, and the initial filling height Y is determined by the inner diameter D of the injection sleeve and the filling rate rv. The injection speed Vc1 is determined by numerical calculation.

【0008】また、この論文の中で、射出スリ−ブ内の
溶湯面上に発生すべき微小高さの長波の理論的波速は、
内径Dの射出スリ−ブに充填する溶湯量によって求めら
れる充填率rv(10%≦rv<50%)と、射出スリ−ブ
の内径Dと充填率rvから関数Vas=Vas(D,rv)から求め
ることができる。
In this paper, the theoretical wave speed of a long wave of a minute height to be generated on the molten metal surface in the injection sleeve is:
A function Vas = Vas (D, rv) is obtained from the filling rate rv (10% ≦ rv <50%) determined by the amount of molten metal to be filled in the injection sleeve having the inner diameter D, and the inner diameter D and the filling rate rv of the injection sleeve. Can be obtained from

【0009】スリ−ブ内の溶湯の長波の波速Vas(m/s)
は次式によって求まるとした。
The wave speed Vas (m / s) of the long wave of the molten metal in the sleeve
Is determined by the following equation.

【0010】Vas=1/100・√(g・A/T A=A(D,rv) T=T(D,rv) A:充填率rvの際の溶湯部断面積(cm) T:充填率rvの際の溶湯部断面の幅(cm) D:射出スリーブ内径(cm) さらに、溶湯表面上に微小な波を作った際の波の速さ、
いわゆる長波の波速Vas(m/s)を本発明者等が理
論的に調べた結果、波速Vasは充填率rvが大きくな
るほど大きくなり、長波の波速Vas(m/s)と臨界
射出速度Vc1(m/s)の式より、充填率rvが約4
7%の値にて長波の波速Vas(m/s)と臨界射出速
度Vc1の値と一致することを見出した。図8は充填
率rvと長波の波速Vas、臨界射出速度Vc1、折返
し波を使う射出速度Vc3の関係を示す。長波の波速の
考え方を使うと充填率rvが小さい場合に、激しい空気
巻き込みが生じる現象が理解できる。
Vas = 1/100 · √ ( g · A / T ) A = A (D, rv) T = T (D, rv) A: cross section area of molten metal at filling rate rv (cm 2 ) T : Width of cross section of molten metal at filling rate rv (cm) D: Inner diameter of injection sleeve (cm) Further, wave speed when a minute wave is formed on the surface of molten metal,
As a result of theoretically examining the wave speed Vas (m / s) of a so-called long wave by the present inventors, the wave speed Vas increases as the filling rate rv increases, and the wave speed Vas (m / s) of the long wave and the critical injection speed Vc1 ( m / s), the filling rate rv is about 4
Long wave of the wave speed Vas at 7% value as (m / s) and values of the critical injection speed Vc1 is found to be consistent. FIG. 8 shows the relationship among the filling rate rv, the wave speed Vas of a long wave, the critical injection speed Vc1, and the injection speed Vc3 using a folded wave. Using the concept of the wave speed of a long wave, it can be understood that when the filling rate rv is small, a severe air entrainment occurs.

【0011】長波の波速Vasは空気中を伝わる音速に相
当する表面の波の速度であって、この考え方に従えば、
プランジャの押圧によって形成される波の性質を理解で
きる。 すなわち、プランジャ速度VLを臨界射出速度V
c1で一定速射出する時、充填率rvが47%以上の場合で
は、Vas−Vc1>0の関係にあるので、長波の波速Vas
より遅い速度で、前方に射出され、プランジャの前面下
部の溶湯の薄い層が水平方向に展開され、安定した波が
一定の波高で推移することができる。
The wave speed Vas of a long wave is the speed of a surface wave corresponding to the speed of sound propagating in the air.
The nature of the waves formed by the plunger pressing can be understood. That is, the plunger speed VL is changed to the critical injection speed V
When injecting at a constant speed at c1, if the filling rate rv is 47% or more, there is a relationship of Vas−Vc1> 0.
At a slower speed, it is injected forward, a thin layer of molten metal at the lower front part of the plunger is spread out horizontally, and a stable wave can travel at a constant wave height.

【0012】充填率rvが47%未満の場合では、長波の
波速Vasより臨界射出速度Vc1の方が早く、Vas−Vc1
<0の関係にあるので、長波の波速Vasより早い速度で
プランジャの前面下部の溶湯は薄い層が次々と垂直方向
に積層され、波の盛り上がりが形成されるが広がること
ができない。したがって、プランジャの前面には図6に
示すように垂直方向に波の盛り上がりが形成されて、波
頭が前方に押されて落下して激しい空気巻込みを生じる
ようになる。
When the filling rate rv is less than 47%, the critical injection speed Vc1 is faster than the long wave speed Vas, and Vas-Vc1.
Since the relation of <0 is satisfied, thin layers of the molten metal on the lower part of the front surface of the plunger are vertically stacked one after another at a speed higher than the wave speed Vas of the long wave, and a swelling of the wave is formed but cannot spread. Therefore, as shown in FIG. 6, the front of the plunger is formed with a swelling of waves in the vertical direction, and the wave front is pushed forward and falls, causing violent air entrainment.

【0013】さらに、射出法の一例としては、臨界射出
速度Vc1よりかなり小さな一定速度にて小さな波を作
り、その波が進行してシリンダの金型側で反射して盛上
って戻ってきたところを、プランジャ先端で折返して波
を上に盛上げて波の最上部が丁度シリンダの最上部に接
触させる方法がある。この方法によれば、折返し波を使
う一定のプランジャ速度Vc3は波動方程式を数値的に解
く方法を繰返して使用することによって求めることがで
きる。
Further, as an example of the injection method, a small wave is formed at a constant speed which is considerably lower than the critical injection speed Vc1, and the wave travels, is reflected on the mold side of the cylinder, and returns ascending. However, there is a method in which the wave is turned up at the tip of the plunger and the top of the wave is brought into contact with the top of the cylinder. According to this method, the constant plunger speed Vc3 using the folded wave can be obtained by repeatedly using a method of numerically solving the wave equation.

【0014】しかも、プランジャ速度Vc3の値は臨界射
出速度Vc1の約 1/3である。臨界射出速度と同様に低速
射出速度の推奨値にされる資格を持つ速度であるが、充
填率rvが小さい場合にこのように遅い速度を用いると、
射出中の溶湯内に多くの凝固片を生じるので、実用向き
でない。
Further, the value of the plunger speed Vc3 is about 1/3 of the critical injection speed Vc1. It is a speed that is qualified to be the recommended value of the low speed injection speed as well as the critical injection speed, but if such a low speed is used when the filling rate rv is small,
It is not suitable for practical use because many solidified pieces are generated in the molten metal during injection.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】一定速度の低速射出法
では射出スリーブの充填率が50%以上の場合には、ほ
ぼ臨界射出速度Vc1にて予想通りに液体をピストン前
面で射出スリーブの最上部まで盛り上げて、前方に押し
出すことができたが、充填率rvが50%以下の場合に
は上に盛り上がろうとした液体がすぐに前方に落下する
ため激しい空気の巻き込みを生じ定量的に良品を製造す
ることが困難であった。
In the low-speed injection method at a constant speed, when the filling rate of the injection sleeve is 50% or more, the liquid is injected almost as expected at the critical injection speed Vc1 at the top of the injection sleeve at the front surface of the piston. It was able to extrude forward, but when the filling ratio rv was 50% or less, the liquid that had swelled upward immediately dropped forward, causing intense air entrainment and quantitatively producing good products. It was difficult to do.

【0016】また、ビューラー社の前記等加速度射出法
では、好適な加速度の値は発表されてないため、使用の
割合が多い充填率50%未満の場合の低速射出速度は勘
と経験と試行錯誤とによって定めざるを得ない状況にあ
り、その理論の確立が求められていた。
In the constant acceleration injection method of Bühler, no suitable acceleration value is disclosed, so that the low injection speed when the filling rate is less than 50%, which is frequently used, is intuitive, experience, and trial and error. And the situation had to be determined, and the establishment of that theory was required.

【0017】本発明は従来の問題に鑑みてなされたもの
でその目的とするところは、充填率rv(10%≦rv<4
7%)の場合に、一定速または可変速で溶湯を低速射出
する横型ダイカストマシンの射出方法において、従来勘
と経験とから試行錯誤にて値を決めていた状態に比べて
労力少なくかつ迅速に、空気の巻込みと凝固片の混入が
少ない高品質のダイカスト鋳造品を得るための速射出
方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the conventional problems, and an object thereof is to provide a filling rate rv (10% ≦ rv <4).
7%) , in the injection method of the horizontal die casting machine that injects the molten metal at a constant speed or a variable speed at a low speed , with less labor and faster than in the state where values were determined by trial and error from conventional intuition and experience. , Air entrainment and mixing of coagulated pieces
To provide a low-speed injection method for obtaining a less high-quality die-casting product.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため下記の手段を有する。
The present invention has the following means to solve the above-mentioned problems.

【0019】第一の手段は低速射出油圧回路の射出制御
弁を一定開度に保持して、射出スリ−ブに充填した溶湯
を射出プランジャにより低速射出した後、キャビティに
高速充填し、増圧するように制御する横型ダイカストマ
シンの射出方法において、内径Dの射出スリ−ブに充填
する溶湯量によって求められる充填率rv(10%≦rv<
47%)を求め、この内径Dと充填率rvから溶湯面上に
発生すべき微小高さの長波の理論的波速Vas=Vas(D,r
v)を求め、この長波の理論的波速の0.9〜1.2倍の
値を低速射出速度として、一定速で溶湯を低速射出す
る。
The first means is to hold the injection control valve of the low-speed injection hydraulic circuit at a constant opening, inject the molten metal filled in the injection sleeve at a low speed by the injection plunger, and then fill the cavity at a high speed and increase the pressure. Filling rate rv (10% ≦ rv <) determined by the amount of molten metal to be filled into the injection sleeve having an inner diameter D in the injection method of the horizontal die casting machine controlled as described above.
47%) and the theoretical wave speed Vas = Vas (D, r) of a long wave of a minute height to be generated on the melt surface from the inner diameter D and the filling rate rv.
v) is determined, and the molten metal is injected at a low speed at a constant speed with a value 0.9 to 1.2 times the theoretical wave speed of the long wave as a low injection speed.

【0020】第二の手段は低速射出油圧回路のデジタル
射出制御弁の開度を可変として、低速射出した後、射出
スリ−ブに充填した溶湯を射出プランジャにより高速充
填し、増圧するように制御する横型ダイカストマシンの
射出方法において、内径Dの射出スリ−ブに充填する溶
湯量によって定められる充填率rv( 10%≦rv<47
%)を求め、前記射出スリ−ブの内径Dと充填率rvから
溶湯面上に発生すべき微小高さの長波の理論的波速Vas
=Vas(D,rv)を求め、この長波の理論的波速の0.8〜
1・1倍の値を低速射出速度の初期値として設定し、前
記射出スリ−ブの内径Dと充填率rvより溶湯の頂部が前
記射出スリ−ブの最上部接触する射出プランジャの移動
速度すなわち臨界射出速度VC1=VC1(D,rv)を求め、こ
の臨界射出速度の0.9〜1.2倍の値を低速射出速度
の最終値になるように増速射出する。
The second means is such that the opening degree of the digital injection control valve of the low-speed injection hydraulic circuit is made variable, and after low-speed injection, the molten metal filled in the injection sleeve is charged at a high speed by the injection plunger and the pressure is increased. In the injection method of a horizontal die casting machine, a filling rate rv (10% ≦ rv <47) determined by an amount of molten metal to be filled into an injection sleeve having an inner diameter D.
%) And the theoretical wave velocity Vas of a long wave having a minute height to be generated on the melt surface from the inner diameter D of the injection sleeve and the filling rate rv.
= Vas (D, rv), and the theoretical wave speed of this long wave is 0.8 to
A value of 1.1 times is set as the initial value of the low speed injection speed, and the moving speed of the injection plunger where the top of the molten metal contacts the uppermost portion of the injection sleeve, based on the inner diameter D of the injection sleeve and the filling rate rv, that is, The critical injection speed VC1 = VC1 (D, rv) is determined, and the injection speed is increased so that a value 0.9 to 1.2 times the critical injection speed becomes the final value of the low-speed injection speed.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の「低速射出方法」の一実施例
について図面を基に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the "low-speed injection method" of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】第一実施例、第二実施例で共通に使用する
装置の概要は次の通りである。
The outline of the device commonly used in the first embodiment and the second embodiment is as follows.

【0023】図1に本発明の対象である横型ダイカスト
機の溶湯射出部の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a molten metal injection section of a horizontal die casting machine to which the present invention is applied.

【0024】1、2は金型で、3は金型1、2によって
構成されるキャビティである。4は射出シリンダ8のロ
ッド8aに固定された射出スリ−ブで、射出スリ−ブ4
には射出プランジャ5が嵌合している。6は射出プラン
ジャ5の射出速度を制御する射出制御弁で、射出制御弁
6は演算装置を内蔵したダイカスト機のコントローラ7
により制御される。射出制御弁6がデジタル射出制御弁
である場合はコントローラ7にてその動作信号が作られ
デジタル射出制御弁6に与えられる。コントローラ7内
のメモリには、射出スリ−ブ4に与えられる溶湯投入量
V( cm3 ) から溶湯の充填率rv(%) を算出する式と、充
填率rv(%) から臨界射出速度Vc1(m/s)を算出する式
と、充填率rv(%) から長波の波速Vas(m/s) を算出する
式が記憶されている。この装置を用いて、下記の第一実
施例、第二実施例に示す充填率rv(%) 、低速射出におけ
る臨界射出速度Vc1(m/s) 、長波の波速Vas(m/s) を求
め、この射出速度で射出すれば、射出スリ−ブ4内での
空気の巻き込みを最小限とした溶湯をキャビティ3内に
射出することができる。
Reference numerals 1 and 2 denote dies, and reference numeral 3 denotes a cavity formed by the dies 1 and 2. Reference numeral 4 denotes an injection sleeve fixed to the rod 8a of the injection cylinder 8, and the injection sleeve 4
Is fitted with an injection plunger 5. Reference numeral 6 denotes an injection control valve for controlling the injection speed of the injection plunger 5, and the injection control valve 6 is a controller 7 of a die casting machine having a built-in arithmetic unit.
Is controlled by When the injection control valve 6 is a digital injection control valve, an operation signal is generated by the controller 7 and is given to the digital injection control valve 6. The memory in the controller 7 has a formula for calculating the filling rate rv (%) of the molten metal from the molten metal input amount V (cm 3 ) given to the injection sleeve 4, and a critical injection speed Vc1 based on the filling rate rv (%). An equation for calculating (m / s) and an equation for calculating the long wave velocity Vas (m / s) from the filling rate rv (%) are stored. Using this apparatus, the filling rate rv (%), the critical injection speed Vc1 (m / s), and the wave speed Vas (m / s) of the long wave shown in the following first and second embodiments are obtained. By injecting at this injection speed, it is possible to inject the molten metal into the cavity 3 in which the entrainment of air in the injection sleeve 4 is minimized.

【0025】[第一実施例]長波の速度Vas(m/s) で一
定低速の射出速度で溶湯を射出する例である。実用上は
生産性を上げるため少し波を崩しても早めに射出し、ま
たシリンダ上部に空を作らないためにこの速度より微小
量だけ射出速度を大きくした値を中心値として用いる。
[First Embodiment] This is an example in which a molten metal is injected at a constant low injection speed at a long wave speed Vas (m / s). Practically, in order to increase the productivity, the injection is performed early even if the wave breaks a little, and a value obtained by increasing the injection speed by a minute amount than this speed is used as the center value so as not to form an empty space above the cylinder.

【0026】一定速の好適な射出速度VL をコントロ−
ラ7で算出させる手順は次の通りである。内径Dの射出
スリ−ブに充填する溶湯量によって求められる充填率rv
(10%≦rv<47%)を求め、この内径Dと充填率rvか
ら溶湯面上に発生すべき微小高さの長波の理論的波速V
as(m/s)を次式によって求める。
Controlling a suitable injection speed VL at a constant speed
The procedure for calculation in step 7 is as follows. Filling ratio rv determined by the amount of molten metal to be filled into the injection sleeve of inner diameter D
(10% ≦ rv <47%), and from this inner diameter D and the filling rate rv, a theoretical wave velocity V of a long wave having a minute height to be generated on the melt surface.
as (m / s) is obtained by the following equation.

【0027】Vas=1/100・√(g・A/T A=A(D,rv) T=T(D,rv) A:充填率rvの際の溶湯部断面積(cm2) T:充填率rvの際の溶湯部断面の表面の幅(cm) D:射出スリ−ブ内径(cm) 算出した低速射出速度VLの値に基づいてデジタル射出
制御弁6の入力信号を制御し、低速射出油圧回路の射出
制御弁6を一定開度に保持して、射出プランジャ5が低
速射出速度VLになるように速度制御する。なお、波速
Vas(m/s)の0.9〜1.2倍の値を低速射出速度VL
(m/s)として選択するとよい。
Vas = 1/100 · √ ( g · A / T ) A = A (D, rv) T = T (D, rv) A: Cross section area of molten metal at filling rate rv (cm 2 ) T : The width (cm) of the surface of the section of the molten metal at the filling ratio rv D: The inner diameter of the injection sleeve (cm) The input signal of the digital injection control valve 6 is controlled based on the calculated value of the low injection speed VL. The injection control valve 6 of the low-speed injection hydraulic circuit is maintained at a constant opening to control the speed of the injection plunger 5 to the low injection speed VL. Note that the value 0.9 to 1.2 times the wave speed Vas (m / s) is set to the low injection speed VL.
(M / s).

【0028】この低速射出後、キャビティに高速充填
し、増圧するように制御し、品質の安定したダイカスト
製品を得ることができる。
After the low-speed injection, the cavity is filled at a high speed and the pressure is controlled to increase, so that a die-cast product with stable quality can be obtained.

【0029】充填率rv47%未満の場合に長波の波速
Vasにてプランジャを動かす射出法は、折り返し波を使
う場合よりも速い速度にて図9にしめすように安定な盛
り上がりを持った波を打ち出し得る.この場合、その空
気の含有量は臨界射出速度を用いた場合よりもかなり少
なく、凝固片の析出量も折り返し波を利用した場合より
少なくなる。 〔第二実施例〕 本実施例は充填率rvが47%以下で、低速射出用油圧
回路にセットされたデジタル射出制御弁6の開度を可変
として増速制御する低速射出方法である。
When the filling rate rv is less than 47%, the injection method in which the plunger is moved at the long wave speed Vas is a wave having a stable swell as shown in FIG. Can be launched. In this case, the air content is considerably lower than in the case where the critical injection speed is used, and the amount of solidified pieces deposited is also smaller than in the case where the return wave is used. [Second Embodiment] The present embodiment is a low-speed injection method in which the filling rate rv is 47% or less, and the opening of the digital injection control valve 6 set in the low-speed injection hydraulic circuit is made variable to increase the speed.

【0030】低速射出速度が可変速に設定できるデジタ
ル射出制御弁6が装備されている横型ダイカスト機を用
いて、初速度を長波の波速Vasより弱干量少ない速度に
設定し、湯先がゲートに到着するプランジャ位置の少し
手前の位置にて、最終速度が充填率rvより得られる臨界
射出速度Vc1より少し大きな速度になるように設定す
る。途中の射出速度はプランジャの位置の増加量と射出
速度の増加量が比例関係を保つように設定する。充填率
rvから可変速の好適な低速射出速度の初期値VL1と最終
値VL2を算出する。次ぎに、内径Dの射出スリ−ブに充
填する溶湯量によって定められる充填率rv( 10%≦rv
<47%)を求め、同内径Dと充填率rvより溶湯上に発
生すべき微小高さの長波の理論的波速Vas=Vas(D,rv)
の0.8〜1・1倍の速度を低速射出速度の初期値VL1
として設定する。初期値VL1はプランジャストローク0
(cm)でのプランジャ速度で、低速射出速度の初期値V
L1はスリ−ブ内の溶湯の長波の波速Vas(m/s) を与える
次式から求める。
Using a horizontal die casting machine equipped with a digital injection control valve 6 capable of setting a low-speed injection speed to a variable speed, the initial speed is set to a speed slightly less than the long-wave wave speed Vas. At a position slightly before the plunger position that arrives at the position, the final speed is set to be slightly higher than the critical injection speed Vc1 obtained from the filling rate rv. The injection speed in the middle is set so that the increase in the position of the plunger and the increase in the injection speed maintain a proportional relationship. Filling rate
An initial value VL1 and a final value VL2 of a suitable low-speed injection speed of a variable speed are calculated from rv. Next, a filling rate rv (10% ≦ rv) determined by the amount of molten metal to be filled into the injection sleeve having the inner diameter D.
<47%), and the theoretical wave velocity Vas = Vas (D, rv) of a long wave having a minute height to be generated on the molten metal from the same inner diameter D and the filling rate rv.
0.8 to 1.1 times the initial value of the low-speed injection speed VL1
Set as Initial value VL1 is plunger stroke 0
The initial value V of the low-speed injection speed at the plunger speed in (cm)
L1 is obtained from the following equation which gives the wave speed Vas (m / s) of the long wave of the molten metal in the sleeve.

【0031】Vas=1/100・√(g・A/T A=A(D,rv) T=T(D,rv) A:充填率rvの際の溶湯部断面積(cm2) T:充填率rvの際の溶湯部断面の表面の幅(cm) D:射出スリ−ブ内径(cm) 最終値VL2は溶湯の湯先がゲ−ト直前のプランジャ速度
で、臨界射出速度Vc1(m/s)を与える次式から求め
る。
Vas = 1/100 · √ ( g · A / T ) A = A (D, rv) T = T (D, rv) A: Cross-sectional area (cm 2 ) of the molten metal at the filling rate rv : Surface width of the cross section of the molten metal at filling rate rv (cm) D: Inner diameter of injection sleeve (cm) Final value VL2 is the plunger speed just before the gate of the molten metal, and the critical injection speed Vc1 ( m / s) from the following equation.

【0032】Vc1=1/100・√(2・g・(D−
Y)・(100−rv)/(100+rv) Y=Y(D,rv) D:射出スリーブ内径(cm)、g:重力の加速度(c
m/s) Y:初期充填高さ(cm)、rv:充填率(%) 上式から低速射出速度の最終値VL2を求め、射出速度の
1.0〜1.2倍の値とする。そして、中間のデータは
初期値VL1と最終値VL2を基に、その中間のデータを等
加速度的に増速させるようにデータを与えるか、位置の
増分に比例して速度の増分を与えるデータを与えるよう
にする。プランジャーの初期位置から該当する初速度V
L1にて動き始め、プランジャ位置の増加分に比例した増
速度を行って、溶湯の湯先がゲートに到達する際のプラ
ンジャ位置より少し手前にて該当する最終速度VL2に到
る増速パターンを算出しこれに相当する低速射出部の入
力信号を算出し、デジタル射出弁に与えられるように自
動設定する。この臨界射出速度の0.9から1.2倍を
低速射出速度の最終値になるように増速制御する。この
波は理論上は連続的に増速する射出プランジャによって
滑らかに作られるが、実用上は、図10に示すようにプ
ランジャの断続的な増速によって作られる。なお、充填
率rvが47%未満で増速しても波が崩れないのは、プ
ランジャ前面の波が少し盛り上がるとその部分の見掛け
の充填率が増大して波速が増加するからである。実際上
は三段程度の粗い増速による可変速の低速射出でも十分
な効果がある。
Vc1 = 1/100 · √ ( 2 · g · (D−
Y) · (100−rv) / (100 + rv) ) Y = Y (D, rv) D: Injection sleeve inner diameter (cm), g: Gravity acceleration (c)
m / s 2 ) Y: Initial filling height (cm), rv: Filling rate (%) Obtain the final value VL2 of the low-speed injection speed from the above formula, and set it to 1.0 to 1.2 times the injection speed. . Then, based on the initial value VL1 and the final value VL2, the intermediate data is provided with data so as to increase the speed of the intermediate data at a constant acceleration, or data which gives an increase in speed in proportion to the increase in position. To give. Initial velocity V from the initial position of the plunger
Start moving at L1, increase the speed in proportion to the increase of the plunger position, and perform the speed increase pattern that reaches the corresponding final speed VL2 slightly before the plunger position when the tip of the molten metal reaches the gate. The calculated input signal of the low-speed injection unit is calculated and automatically set so as to be given to the digital injection valve. The speed increase control is performed so that 0.9 to 1.2 times the critical injection speed becomes the final value of the low speed injection speed. This wave is theoretically produced smoothly by the injection plunger which continuously increases in speed, but in practical use, it is generated by intermittent acceleration of the plunger as shown in FIG. The reason why the waves do not collapse even if the speed is increased when the filling rate rv is less than 47% is that when the waves on the front face of the plunger are slightly raised, the apparent filling rate of the portion increases and the wave speed increases. In practice, a sufficient effect can be obtained even with a variable speed low speed injection by roughly three stages of coarse speed increase.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、低速射出油圧回路の射
出制御弁を一定開度に保持して、射出スリ−ブに充填し
た溶湯を低速射出する横型ダイカストマシンの低速射制
御方法において、溶湯の投入量が充填率を与えればすぐ
に空気巻込みと凝固片との発生が少ない好適な低速射出
速度の値が示され、低速射出速度の自動設定も可能にな
るので、従来、勘と経験とから試行錯誤にて値を決めて
いた状態に比べて労力少なくかつ迅速に、高品質のダイ
カスト成形品が得られる。
According to the present invention, there is provided a low-speed injection control method for a horizontal die casting machine for injecting molten metal filled in an injection sleeve at low speed while maintaining an injection control valve of a low-speed injection hydraulic circuit at a constant opening. As soon as the amount of molten metal gives the filling rate, a suitable value of the low-speed injection speed with less air entrainment and generation of coagulated pieces is shown, and the automatic setting of the low-speed injection speed becomes possible. A high-quality die-cast product can be obtained quickly and with less labor than a state where values are determined by trial and error from experience.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の対象である横型ダイカスト機の溶湯射
出部の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a molten metal injection section of a horizontal die casting machine which is an object of the present invention.

【図2】通常の射出速度の制御パターンを示す。FIG. 2 shows a normal injection speed control pattern.

【図3】通常の一定速射出で生じる波形を示す。FIG. 3 shows a waveform generated by normal constant speed injection.

【図4】通常の臨界射出速度VCL1 による溶湯の波形を
示す。
FIG. 4 shows a waveform of a molten metal at a normal critical injection speed VCL1.

【図5】臨界射出速度VC1以上の速度で射出した際の溶
湯の波の崩れを示す。
FIG. 5 shows the collapse of the melt wave when the molten metal is injected at a speed higher than the critical injection speed VC1.

【図6】長波の波速Vas以上の速度で射出した際の溶湯
の波の崩れを示す。
FIG. 6 shows the breaking of a wave of a molten metal when the molten metal is ejected at a speed higher than the wave speed Vas of a long wave.

【図7】増速度射出のに生じる溶湯の波形を示す。FIG. 7 shows a waveform of a molten metal generated at the time of accelerated injection.

【図8】充填率 rv と臨界射出速度Vc1、長波の波速V
as及び折返し波を使う射出速度Vc3の関係を示すグラフ
である。
FIG. 8: Filling ratio rv, critical injection speed Vc1, and wave speed V of long wave
It is a graph which shows the relationship of as and injection speed Vc3 which uses a folding wave.

【図9】本発明の長波の波速Vasの速度で射出した際の
溶湯の波形を示す。
FIG. 9 shows a waveform of a molten metal when the molten metal is injected at a speed of a long wave wave speed Vas of the present invention.

【図10】本発明の長波の波速Vasを初期値とし、速度
臨界射出速度を最終値とし、その中間を増速で射出した
際の溶湯の波形を示す
FIG. 10 shows a waveform of a molten metal when a long-wave wave velocity Vas of the present invention is set as an initial value, a velocity critical injection speed is set as a final value, and injection is performed at an increased speed in the middle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金型 2 金型 3 キャビティ 4 射出シリンダ 5 射出プランジャ 6 射出制御弁 7 コントローラ Reference Signs List 1 mold 2 mold 3 cavity 4 injection cylinder 5 injection plunger 6 injection control valve 7 controller

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 低速射出油圧回路の射出制御弁を一定開
度に保持して、射出スリ−ブに充填した溶湯を射出プラ
ンジャにより低速射出した後、キャビティに高速充填
し、増圧するように制御する横型ダイカストマシンの射
出方法において、 内径Dの射出スリ−ブに充填する溶
湯量によって求められる初期容積充填率rv(10%≦rv
<47%)を求め、この内径Dと初期容積充填率rvから
溶湯面上に発生すべき微小高さの長波の理論的波速Vas
=Vas(D,rv)を求め、この長波の理論的波速の0.9〜
1.2倍の値を低速射出速度として、一定速で溶湯を低
速射出することを特徴とする横型ダイカストマシンの射
出方法。
1. An injection control valve of a low-speed injection hydraulic circuit is maintained at a constant opening, and after a molten metal filled in an injection sleeve is injected at a low speed by an injection plunger, the cavity is filled at a high speed and the pressure is increased. In the injection method of a horizontal die casting machine, an initial volume filling ratio rv (10% ≦ rv) determined by an amount of molten metal to be filled into an injection sleeve having an inner diameter D.
<47%), and the theoretical wave velocity Vas of a long wave having a minute height to be generated on the melt surface from the inner diameter D and the initial volume filling rate rv.
= Vas (D, rv), and the theoretical wave speed of this long wave is 0.9 to
An injection method for a horizontal die casting machine, characterized in that the molten metal is injected at a low speed at a constant speed, with a value of 1.2 times as a low injection speed.
【請求項2】低速射出油圧回路のデジタル射出制御弁の
開度を可変として、低速射出した後、射出スリーブに充
填した溶湯を射出プランジャにより高速充填し、増圧す
るように制御する横型ダイカストマシンの射出方法にお
いて、 内径Dの射出スリーブに充填する溶湯量によって定めら
れる初期容積充填率rv(10%≦rv<47%)を求
め、前記射出スリーブの内径Dと初期容積充填率rvか
ら溶湯面上に発生すべき微小高さの長波の理論的波速V
as=Vas(D,rv)を求め、この長波理論的波
速Vasの0.8〜1.1倍の値を低速射出速度の初期
値として設定し、前記射出スリーブの内径Dと初期容積
充填率rvより溶湯の頂部が射出スリーブの最上部
触する射出プランジャの移動速度(臨界射出速度)Vc
1=Vc1(D,rv)を求め、この臨界射出速度の
0.9〜1.2倍の値を低速射出速度の最終値になるよ
うに増速射出することを特徴とする横型ダイカストマシ
ンの射出方法。
2. A horizontal die-casting machine in which the opening degree of a digital injection control valve of a low-speed injection hydraulic circuit is made variable, and after low-speed injection, molten metal filled in an injection sleeve is filled at a high speed by an injection plunger and the pressure is increased. In the injection method, an initial volume filling rate rv (10% ≦ rv <47%) determined by an amount of molten metal to be filled in an injection sleeve having an inner diameter D is obtained, and an initial volume filling rate rv on the molten metal surface is determined from the inner diameter D of the injection sleeve and the initial volume filling rate rv. Wave velocity V of a minute long wave to be generated
as = Vas (D, rv) asking to set the 0.8 to 1.1 times the value of the long-wave theoretical wave speed Vas as an initial value of the slow injection speed, the inner diameter D and the initial volume filling of the injection sleeve The moving speed (critical injection speed) Vc of the injection plunger at which the top of the molten metal contacts the top of the injection sleeve from the ratio rv.
1 = Vc1 (D, rv) is obtained, and the value of 0.9 to 1.2 times the critical injection speed is increased so as to become the final value of the low speed injection speed. Injection method.
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