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JP6984502B2 - Molding condition judgment method, molding condition judgment device and molding condition judgment program - Google Patents
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Molding condition judgment method, molding condition judgment device and molding condition judgment program Download PDF

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Description

この発明は、ダイカストマシンの成形条件判定方法、成形条件判定装置及び成形条件判定プログラムに関するものである。 The present invention relates to a molding condition determination method, a molding condition determination device, and a molding condition determination program of a die casting machine.

金型が取り付けられたダイカストマシンによってアルミニウム製品を鋳造する場合、マシンの鋳造能力、金型の金型条件及び溶湯の条件等の成形条件(鋳造条件)を検討し、ダイカストマシンに設定する必要がある。いわゆるP−Q線図は、この成形条件に従って鋳造されるアルミニウム製品の品質判定に多用されている。 When casting aluminum products with a die-casting machine equipped with a mold, it is necessary to consider the molding conditions (casting conditions) such as the casting capacity of the machine, the mold conditions of the mold, and the conditions of the molten metal, and set them in the die-casting machine. be. The so-called PQ 2 diagram is often used for quality determination of aluminum products cast according to this molding condition.

P−Q線図は、例えば特許文献1に示すように、縦軸を溶湯充填圧力(P:メタル圧)とし、横軸を溶湯流量の二乗値(Q)とした2次元座標平面上に、マシン特性線と、金型特性線とを描画させたものである。マシン特性線は、使用するダイカストマシンの鋳造能力を示す直線であり、P=P×(1−Q/Q )で表される。ここで、P=PACC×A/A、Q=VS0×Aであり、PACCはアキュムレータ圧力(射出用アキュムレータ)、VS0は空打ち時射出速度、Aは射出シリンダ断面積(ヘッド側)、Aはスリーブ断面積である。また、金型特性線は、金型特有の特性線であり、P=B×Qで表される。ここで、B=D/(2×A ×C )であり、Dは溶湯密度、Aはゲート断面積、Cは流量係数である(特許文献1の段落[0009]を参照)。また、Qは、金型のゲートに送り込まれる溶湯流量である。 P-Q 2-wire diagram, for example, as shown in Patent Document 1, the vertical axis melt filling pressure: and (P metal pressure), the horizontal axis square value of a molten metal flow rate (Q 2) and the on a two-dimensional coordinate plane The machine characteristic line and the mold characteristic line are drawn on the surface. Machine characteristic curve is a straight line showing the casting ability of the die casting machine to be used is expressed by P = P 0 × (1- Q 2 / Q 0 2). Here, a P 0 = P ACC × A C / A S, Q 0 = V S0 × A S, P ACC accumulator pressure (injection accumulator), V S0 is ineffective when the injection velocity, A C injection Cylinder cross-sectional area (head side) and AS are sleeve cross-sectional areas. The mold characteristic line is a characteristic line peculiar to the mold and is represented by P = B × Q 2. Here, B = D m / (2 × Ag 2 × C g 2 ), where D m is the molten metal density, Ag is the gate cross-sectional area, and C g is the flow coefficient (paragraph [0009] of Patent Document 1). ]). Further, Q is the flow rate of the molten metal sent to the gate of the mold.

このようなP−Q線図において、マシン特性線と金型特性線との交点は「プロセスポイント」と呼ばれている。プロセスポイン卜の横軸座標値は、実鋳造時の溶湯流量(推定値)の二乗値であり、縦軸座標値は、実鋳造時の溶湯充填圧力である。 In such a PQ 2 diagram, the intersection of the machine characteristic line and the mold characteristic line is called a "process point". The horizontal axis coordinate value of the process point is the square value of the molten metal flow rate (estimated value) at the time of actual casting, and the vertical axis coordinate value is the molten metal filling pressure at the time of actual casting.

特許第5238247号公報Japanese Patent No. 5238247

しかしながら、従来、ダイカストマシンのユーザやオペレータは、新しい金型(製品)の成形条件を検討する試験鋳造のための設定射出速度、目標速度到達時間及び目標時間到達距離を含む目標設定情報を設定する場合や、鋳造製品の品質や良品率の向上等を目的として従来の成形条件を変更する場合などにおいて、その成形条件の実現可能性などを判断するのが非常に難しいという問題があった。特に、P−Q線図を用いた従来の判断手法においては、ダイカストマシンの加速中の溶湯充填圧力は考慮されていないため、成形条件の判定が実鋳造の実体にそぐわないということがあった。 However, conventionally, users and operators of die casting machines set target setting information including setting injection speed, target speed arrival time and target time arrival distance for test casting to examine molding conditions of a new mold (product). In some cases, or when the conventional molding conditions are changed for the purpose of improving the quality and non-defective rate of the cast product, there is a problem that it is very difficult to judge the feasibility of the molding conditions. In particular, in the conventional judgment method using the PQ 2 diagram, the molten metal filling pressure during acceleration of the die casting machine is not taken into consideration, so that the judgment of the molding conditions may not be suitable for the actual casting. ..

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、金型が取り付けられたダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定することができる成形条件判定方法、成形条件判定装置及び成形条件判定プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a molding condition determination method and a molding condition determination device capable of determining the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine to which the mold is attached. And to provide a molding condition determination program.

本発明に係る成形条件判定方法は、縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記ダイカストマシンの鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の金型特性線が描画されたP−V線図を作成し、前記P−V線図上に前記金型の充填抵抗、前記射出装置の加速抵抗及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度に基づく加速度情報を付加し、前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定し、判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力することを特徴とする。 In the molding condition determination method according to the present invention, the vertical axis is the molten metal filling pressure, the horizontal axis is the square value of the injection speed of the injection device of the die casting machine, the machine characteristic line based on the casting ability of the die casting machine, and the die casting machine. A PV 2- line diagram in which the mold characteristic lines of the mold to be attached to the mold are drawn is created, and the filling resistance of the mold, the acceleration resistance of the injection device, and the injection device are displayed on the PV 2-line diagram. Acceleration information based on the acceleration calculated based on the weight of the movable part of the die casting machine is added, and the molding condition indicated by the target setting information input to the die casting machine is determined based on the acceleration information. It is characterized in that it outputs determination result information regarding molding conditions.

本発明の一実施形態においては、前記加速度情報は、前記P−V線図上に、前記金型特性線を平行移動させたシフト金型特性線である。 In one embodiment of the present invention, the acceleration information is a shift mold characteristic line obtained by translating the mold characteristic line on the PV 2 diagram.

本発明の他の実施形態においては、前記加速度情報は、前記P−V線図上に、前記金型特性線の上側に描かれた実鋳造加速度モデルを表す充填圧曲線である。 In another embodiment of the present invention, the acceleration information is a filling pressure curve representing an actual casting acceleration model drawn above the mold characteristic line on the PV 2 diagram.

本発明の更に他の実施形態においては、前記目標設定情報は、前記射出装置の目標射出速度を含み、前記判定結果情報は、前記成形条件を満たす適正設定情報を含み、前記適正設定情報は、前記目標射出速度に達する実鋳造射出速度の高速充填区間の距離及び時間の少なくとも一つを含む。 In still another embodiment of the present invention, the target setting information includes a target injection speed of the injection device, the determination result information includes appropriate setting information satisfying the molding condition, and the appropriate setting information includes the appropriate setting information. Includes at least one of the distances and times of the high speed filling section of the actual casting injection rate to reach the target injection rate.

本発明の更に他の実施形態においては、前記適正設定情報に基づいて、前記ダイカストマシンの鋳造能力及び前記金型の金型条件を変更した場合の成形条件を決定し提示する。 In still another embodiment of the present invention, the casting ability of the die casting machine and the molding conditions when the mold conditions of the mold are changed are determined and presented based on the appropriate setting information.

本発明に係る成形条件判定装置は、縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記ダイカストマシンの鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の金型特性線を算出して、記憶手段の作業領域上にP−V線図を作成する作図手段と、前記P−V線図上に前記金型の充填抵抗、前記射出装置の加速抵抗及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度に基づく加速度情報を付加する付加手段と、前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定する判定手段と、判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。 In the molding condition determination device according to the present invention, the vertical axis is the molten metal filling pressure, the horizontal axis is the square value of the injection speed of the injection device of the die casting machine, the machine characteristic line based on the casting ability of the die casting machine, and the die casting machine. A drawing means for calculating a mold characteristic line of a mold attached to a mold to create a PV 2- line diagram on the work area of the storage means, and a filling resistance of the mold on the PV 2-line diagram. , Additional means for adding acceleration information based on the acceleration calculated based on the acceleration resistance of the injection device and the weight of the movable part of the injection device, and target setting information input to the die casting machine based on the acceleration information. It is characterized by including a determination means for determining the molding condition indicated by the above and an output means for outputting determination result information regarding the molding condition according to the determination result.

本発明に係る成形条件判定プログラムは、コンピュータに、ダイカストマシンの鋳造能力に関する情報及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の金型条件に関する情報を入力する入力手順と、縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記金型条件に基づく金型特性線が描画されたP−V線図を作成する作成手順と、前記P−V線図上に前記金型の充填抵抗、前記射出装置の加速抵抗及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度に基づく加速度情報を付加する付加手順と、前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定する判定手順と、判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力する出力手順とを実行させる。 The molding condition determination program according to the present invention has an input procedure for inputting information on the casting ability of the die casting machine and information on the mold conditions of the mold to be attached to the die casting machine into a computer, and the vertical axis is the molten metal filling pressure. Create a PV 2- line diagram in which the machine characteristic line based on the casting ability and the mold characteristic line based on the mold condition are drawn with the horizontal axis as the square value of the injection speed of the injection device of the die casting machine. A procedure and an additional procedure for adding acceleration information based on the acceleration calculated based on the filling resistance of the mold, the acceleration resistance of the injection device, and the weight of the moving part of the injection device on the PV 2 diagram. , The determination procedure for determining the molding condition indicated by the target setting information input to the die casting machine based on the acceleration information, and the output procedure for outputting the determination result information regarding the molding condition according to the determination result are executed. ..

本発明によれば、ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定することができる。 According to the present invention, it is possible to determine the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine.

ダイカストマシンの全体構成を概略的に示す部分断面側面図である。It is a partial cross-sectional side view which shows the whole structure of the die casting machine roughly. ダイカストマシンの射出充填工程におけるプランジャチップの位置、溶湯の状態、射出速度、射出圧力の関係を概略的に示す説明図及び波形図である。It is explanatory drawing and waveform diagram which shows the relationship of the position of the plunger chip, the state of molten metal, the injection speed, and the injection pressure in the injection filling process of a die casting machine. 本発明の一実施形態に係る成形条件判定方法に用いられるP−V線図である。It is a PV 2 diagram used in the molding condition determination method which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態における速度・圧力と時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between speed / pressure and time in the same embodiment. 同実施形態における速度とプランジャチップの移動距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the speed and the moving distance of a plunger tip in the same embodiment. 同成形条件判定方法に用いられる目標マシン特性線を説明するためのP−V線図である。It is a PV 2 diagram for demonstrating the target machine characteristic line used in the same molding condition determination method. 同成形条件判定方法による成形条件判定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the molding condition determination processing procedure by the same molding condition determination method.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る成形条件判定方法、成形条件判定装置及び成形条件判定プログラムを詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the molding condition determination method, the molding condition determination device, and the molding condition determination program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the following embodiments do not limit the invention according to each claim, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the means for solving the invention. ..

図1は、油圧式の射出シリンダを備えた横型のダイカストマシンの概略構成を示している。図1に示すように、横型のダイカストマシン1は、金型装置2と、射出装置3と、操作盤20と、制御盤21とを備えて構成されている。金型装置2は、対向する一対の固定プラテン4と可動プラテン5との間に取り付けられた固定金型6と可動金型7とを備える。両金型6,7の間には、製品形状を含む金型キャビティ(空洞部)8が形成される。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a horizontal die casting machine equipped with a hydraulic injection cylinder. As shown in FIG. 1, the horizontal die casting machine 1 includes a mold device 2, an injection device 3, an operation panel 20, and a control panel 21. The mold device 2 includes a fixed mold 6 and a movable mold 7 attached between a pair of fixed platens 4 and a movable platen 5 that face each other. A mold cavity 8 including the product shape is formed between the molds 6 and 7.

金型キャビティ8は、両金型6,7がそれぞれ取り付けられた両プラテン4,5を、図示しない型開閉手段により型閉じすることで形成される。固定プラテン4は、アルミニウム等の溶湯が注湯される筒状のスリーブ9を備えている。スリーブ9は、固定プラテン4の固定金型6側から射出装置3側に貫通し突出するように配置されている。このスリーブ9の内部空間は、固定金型6を貫通して金型キャビティ8内に連通する。 The mold cavity 8 is formed by closing both platens 4 and 5 to which both molds 6 and 7 are attached by means for opening and closing a mold (not shown). The fixed platen 4 includes a tubular sleeve 9 into which a molten metal such as aluminum is poured. The sleeve 9 is arranged so as to penetrate and project from the fixed mold 6 side of the fixed platen 4 to the injection device 3 side. The internal space of the sleeve 9 penetrates the fixed mold 6 and communicates with the inside of the mold cavity 8.

一方、射出装置3は、金型装置2に対して往復運動するピストン14と、装置本体15とを有する油圧式の射出シリンダ10を備える。ピストン14は、図1の右端側にピストンヘッドを備え、左端側は、射出カップリング13によってプランジャロッド12と連結されている。 On the other hand, the injection device 3 includes a hydraulic injection cylinder 10 having a piston 14 that reciprocates with respect to the mold device 2 and a device main body 15. The piston 14 is provided with a piston head on the right end side of FIG. 1, and the left end side is connected to the plunger rod 12 by an injection coupling 13.

プランジャロッド12の左端側には、プランジャチップ11が取り付けられており、このプランジャチップ11は、スリーブ9の突出端側からスリーブ9内に嵌合されている。射出装置3は、射出シリンダ10のピストン14を金型装置2に向かって前進させることにより、スリーブ9内に注湯された溶湯を金型キャビティ8内に射出充填させる。 A plunger tip 11 is attached to the left end side of the plunger rod 12, and the plunger tip 11 is fitted into the sleeve 9 from the protruding end side of the sleeve 9. The injection device 3 advances the piston 14 of the injection cylinder 10 toward the mold device 2, so that the molten metal poured into the sleeve 9 is injected and filled into the mold cavity 8.

操作盤20は、ダイカストマシン1を操作するために設けられている。制御盤21には、ダイカストマシン1を制御するための各種制御機器や電子機器等が収納されている。操作盤20及び制御盤21には、各種成形条件等の入力及び設定を行うためのタッチパネルを含む入力装置(図示せず)、並びに入力情報、成形条件の判定結果及びダイカストマシン1の運転状況に関する情報、警報・警告メッセージ等の報知に関する情報等を表示する表示装置20a,21aが配置されている。 The operation panel 20 is provided for operating the die casting machine 1. The control panel 21 houses various control devices, electronic devices, and the like for controlling the die casting machine 1. The operation panel 20 and the control panel 21 relate to an input device (not shown) including a touch panel for inputting and setting various molding conditions, input information, determination results of molding conditions, and operating conditions of the die casting machine 1. Display devices 20a and 21a for displaying information and information related to notification such as alarm / warning messages are arranged.

射出シリンダ10においては、図示しない油圧供給源から圧油をヘッド室16に供給することで、ピストン14を前進させる。金型キャビティ8内に射出充填した溶湯を凝固させた後に、型開閉手段によって可動金型7を固定金型6から型開きさせる。そして、図示しない製品取出手段等で、例えば可動金型7側に保持させたアルミニウム製品を金型装置2外へ搬送させる。これにより、アルミニウム製品がダイカスト鋳造により成形される。 In the injection cylinder 10, the piston 14 is advanced by supplying pressure oil to the head chamber 16 from a hydraulic pressure supply source (not shown). After the molten metal injected and filled in the mold cavity 8 is solidified, the movable mold 7 is opened from the fixed mold 6 by the mold opening / closing means. Then, for example, the aluminum product held on the movable mold 7 side is conveyed to the outside of the mold device 2 by a product taking-out means (not shown). As a result, the aluminum product is formed by die casting.

ダイカスト鋳造方法では、スリーブ9内に注湯(供給)された溶湯を、金型キャビティ8内に満たすまでの射出速度、その後の射出圧力、更に射出充填工程から増圧工程への切替タイミングを如何に好適に設定できるかが、良品を鋳造するためには極めて重要である。 In the die casting method, how is the injection speed until the molten metal poured (supplied) in the sleeve 9 is filled in the mold cavity 8, the subsequent injection pressure, and the timing of switching from the injection filling process to the pressure increasing process? It is extremely important for casting a good product to be able to set it appropriately.

次に、アルミニウム製品の鋳造方法における射出充填工程の射出速度と、増圧工程の射出圧力との関係を、図2を用いて説明する。速度制御による射出充填工程が開始される前の注湯工程において、注湯装置(図示せず)により溶湯がスリーブ9上面に設けられた開口部9aからスリーブ9内に注湯されて、射出開始状態となる。この時のプランジャチップ11の先端位置はAの位置である。 Next, the relationship between the injection speed in the injection filling step and the injection pressure in the pressure increasing step in the method of casting an aluminum product will be described with reference to FIG. In the pouring process before the injection filling process by speed control is started, the molten metal is poured into the sleeve 9 from the opening 9a provided on the upper surface of the sleeve 9 by the pouring device (not shown), and the injection is started. It becomes a state. The tip position of the plunger tip 11 at this time is the position A.

この状態から、まず低速射出工程(S)が行われる。この低速射出工程では、プランジャチップ11を安定した低速(V)で前進させる制御が要求される。なぜなら、この状態でプランジャチップ11を高速で前進させたり、速度変動を伴うような不安定な状態で前進させたりすると、スリーブ9の内部において溶湯を波立たせて、溶湯内に空気が巻き込まれ、巣等の製品不良の要因となるためである。 From this state, the low-speed injection process ( SL ) is first performed. In this low-speed injection process, control for advancing the plunger tip 11 at a stable low speed ( VL ) is required. This is because if the plunger tip 11 is advanced at high speed in this state or is advanced in an unstable state accompanied by speed fluctuation, the molten metal is ruffled inside the sleeve 9 and air is entrained in the molten metal. This is because it causes product defects such as nests.

溶湯がスリーブ9内を満たし、更に、溶湯の湯面がゲートG(金型キャビティ8内への溶湯流入口)近傍まで上昇するBの位置までプランジャチップ11を前進させると、図示しない射出ストロークセンサ等によりこれが検出されて、低速射出工程から高速射出工程に切り替えが行われる。 When the plunger tip 11 is advanced to the position B where the molten metal fills the inside of the sleeve 9 and the molten metal surface rises to the vicinity of the gate G (the inlet of the molten metal into the mold cavity 8), an injection stroke sensor (not shown) is used. This is detected by the above, and the low-speed injection process is switched to the high-speed injection process.

高速射出工程(Sh)では、プランジャチップ11の前進速度を一気に加速させ、高速(Vh)で金型キャビティ8内に溶湯を射出充填させる。これは、溶湯に対して温度が低い金型キャビティ8の表面に溶湯が接触すると急速に溶湯の凝固が進行するためであり、良品を鋳造するためには、できるだけ短時間で金型キャビティ8内への溶湯の射出充填を完了させることが望ましいからである。特に、アルミニウム製品が大型の場合、複雑な形状の場合、或いは薄くて軽い場合等には、高速射出工程においてより高速での射出充填が求められる。 In the high-speed injection step (Sh), the forward speed of the plunger tip 11 is accelerated at once, and the molten metal is injected and filled in the mold cavity 8 at high speed (Vh). This is because when the molten metal comes into contact with the surface of the mold cavity 8 whose temperature is lower than that of the molten metal, the molten metal rapidly solidifies, and in order to cast a good product, the inside of the mold cavity 8 takes as short a time as possible. This is because it is desirable to complete the injection filling of the molten metal into the mold. In particular, when the aluminum product is large, has a complicated shape, or is thin and light, injection filling at a higher speed is required in the high-speed injection process.

その後、金型キャビティ8内が溶湯で完全に満たされる直前になると、金型キャビティ8内の各部位に充填された溶湯の冷却凝固の進行に伴い、溶湯の流動性が低下し、金型キャビティ8内への溶湯の充填抵抗が急激に上昇する。このため、射出シリンダ10のヘッド室16の圧力である充填圧力(射出圧力)が急激に上昇し、これに呼応するように射出速度が急速に低下する。そして、プランジャチップ11がCの位置に達し、金型キャビティ8内が溶湯で完全に満たされると、次の圧力制御による増圧工程(Sp)に切り替えられる。 After that, just before the inside of the mold cavity 8 is completely filled with the molten metal, the fluidity of the molten metal decreases as the cooling and solidification of the molten metal filled in each part in the mold cavity 8 progresses, and the mold cavity 8 is filled. The filling resistance of the molten metal into the 8 increases sharply. Therefore, the filling pressure (injection pressure), which is the pressure of the head chamber 16 of the injection cylinder 10, rises sharply, and the injection speed drops rapidly in response to this. Then, when the plunger tip 11 reaches the position C and the inside of the mold cavity 8 is completely filled with the molten metal, the process is switched to the next pressure increasing step (Sp) by pressure control.

ここで、上記の射出充填工程では、高速射出工程(Sh)における射出速度が重要である。高速射出工程(Sh)が開始されるのは、溶湯の湯面がゲートG近傍まで上昇するBの位置である。一般的に、スリーブ9の内径のスリーブ断面積に対して、ゲートG通過時の溶湯の流動方向に直交するゲート断面積は小さくなるように設計されている。 Here, in the above-mentioned injection filling step, the injection speed in the high-speed injection step (Sh) is important. The high-speed injection process (Sh) is started at the position B where the surface of the molten metal rises to the vicinity of the gate G. Generally, the gate cross-sectional area orthogonal to the flow direction of the molten metal when passing through the gate G is designed to be smaller than the sleeve cross-sectional area of the inner diameter of the sleeve 9.

従って、スリーブ9から金型キャビティ8内に充填される溶湯は、ゲートG通過時に流動断面積が減少し、流動が絞り込まれるため、充填抵抗(流動抵抗)が急増する。このため、ダイカストマシン1の射出装置3には、高速射出工程(Sh)における高速充填区間において、スリーブ9内の溶湯を、ゲートGを通過する際の充填抵抗に打ち勝って、なお且つ所望する目標射出速度(Vh)で、金型キャビティ8内に充填させる鋳造能力が要求される。 Therefore, the molten metal filled in the mold cavity 8 from the sleeve 9 has a reduced flow cross-sectional area when passing through the gate G, and the flow is narrowed down, so that the filling resistance (flow resistance) rapidly increases. Therefore, the injection device 3 of the die casting machine 1 has a desired target of overcoming the filling resistance when the molten metal in the sleeve 9 passes through the gate G in the high-speed filling section in the high-speed injection step (Sh). At the injection speed (Vh), the casting ability to fill the mold cavity 8 is required.

なお、ゲートGを通過する際の溶湯の充填抵抗は、ゲート断面積に反比例し、ゲートGを通過する溶湯の流量(単位時間当たりの流動容積、以下、「溶湯流量」と称する。)に比例する。また、このようなゲートGは、ゲート断面積も含め、形状等、金型設計の要素であるため、金型(アルミニウム製品)毎に異なる。 The filling resistance of the molten metal when passing through the gate G is inversely proportional to the cross-sectional area of the gate, and is proportional to the flow rate of the molten metal passing through the gate G (flow volume per unit time, hereinafter referred to as "molten metal flow rate"). do. Further, since such a gate G is an element of mold design such as a shape including the cross-sectional area of the gate, it differs for each mold (aluminum product).

このため、様々な種類の金型が取り付けられる前提のダイカストマシンにおいて、このような、金型のゲートに起因する充填抵抗を加味した鋳造能力を、ダイカストマシン単体の仕様として提示することは困難である。そこで、ダイカストマシンでは、溶湯の充填抵抗を考慮していない、いわゆる空打ち等で再現可能な最大射出速度を、仕様上の最大射出速度として提示すると共に、ダイカストマシンの操作盤等で設定する設定射出速度を、溶湯の充填抵抗を考慮していない、空打ち等で再現可能な射出速度とすることが一般的である。 For this reason, in a die casting machine that is premised on mounting various types of dies, it is difficult to present such casting ability in consideration of the filling resistance caused by the gate of the die as the specifications of the die casting machine alone. be. Therefore, in the die casting machine, the maximum injection speed that can be reproduced by so-called blank shot, etc., which does not consider the filling resistance of the molten metal, is presented as the maximum injection speed in the specifications, and is set on the operation panel of the die casting machine. Generally, the injection speed is set to an injection speed that can be reproduced by blank shot or the like without considering the filling resistance of the molten metal.

例えば、所定のダイカストマシンに所定の金型を取り付け、アルミニウム製品を鋳造する場合の事前推定による品質判定に、実鋳造時の溶湯充填圧力(射出装置のプランジャチップを介して溶湯に付与させる圧力、メタル圧)の値や、溶湯流量の二乗値が必要になり、これらの値を活用したいわゆるP−Q線図が多く使用されている。 For example, when a predetermined die is attached to a predetermined die casting machine and an aluminum product is cast, the quality is judged by pre-estimation, and the molten metal filling pressure at the time of actual casting (pressure applied to the molten metal via the plunger tip of the injection device). The value of (metal pressure) and the squared value of the molten metal flow rate are required, and so-called PQ 2 diagram utilizing these values is often used.

このP−Q線図は、縦軸を溶湯充填圧力(P:メタル圧)とし、横軸を溶湯流量の二乗値(Q)とした2次元座標平面上に、マシン特性線と、金型特性線とを描画させたものである。マシン特性線は、使用するダイカストマシンの鋳造能力を示す直線であり、P=P×(1−Q/Q )で表される。ここで、P=PACC×A/A、Q=VS0×Aであり、PACCはアキュムレータ圧力(射出用アキュムレータ)、VS0は空打ち時射出速度、Aは射出シリンダ断面積(ヘッド側)、Aはスリーブ断面積である。また、金型特性線は、金型特有の特性線であり、P=B×Qで表される。ここで、B=D/(2×A ×C )であり、Dは溶湯密度、Aはゲート断面積、Cは流量係数である(特許文献1の段落[0009]を参照)。また、Qは、金型のゲートに送り込まれる溶湯流量である。 The P-Q 2 line diagram, the vertical axis melt filling pressure: and (P metal pressure), the horizontal axis square value of a molten metal flow rate (Q 2) and the on a two-dimensional coordinate plane, and machine characteristic line, gold It is a drawing of the type characteristic line. Machine characteristic curve is a straight line showing the casting ability of the die casting machine to be used is expressed by P = P 0 × (1- Q 2 / Q 0 2). Here, a P 0 = P ACC × A C / A S, Q 0 = V S0 × A S, P ACC accumulator pressure (injection accumulator), V S0 is ineffective when the injection velocity, A C injection Cylinder cross-sectional area (head side) and AS are sleeve cross-sectional areas. The mold characteristic line is a characteristic line peculiar to the mold and is represented by P = B × Q 2. Here, B = D m / (2 × Ag 2 × C g 2 ), where D m is the molten metal density, Ag is the gate cross-sectional area, and C g is the flow coefficient (paragraph [0009] of Patent Document 1). ]). Further, Q is the flow rate of the molten metal sent to the gate of the mold.

なお、上記のマシン特性線の説明は、ダイカストマシン1に当てはめた場合、圧油を射出シリンダ10のヘッド室16に供給させ、射出シリンダ10のロッド室17から圧油を排出させて、ピストン14を前進させる構造の射出シリンダを前提としている。従って、例えばロッド室17から排出させた圧油を、そのままヘッド室16に供給させる圧油と合流させて、ピストン14の前進速度を増速させる、いわゆる差動回路(ランアラウンド回路)を構成する射出シリンダを前提としたものではない。差動回路の場合、ロッド室17にもヘッド室16とほぼ同じ背圧が生じるため、P=PACC×(A−A)/A(A:射出シリンダのロッド側断面積)となる。このようなP−Q線図において、マシン特性線と金型特性線との交点は「プロセスポイント」と呼ばれている。プロセスポイン卜の横軸座標値は、実鋳造時の溶湯流量(推定値)の二乗値であり、縦軸座標値は、実鋳造時の溶湯充填圧力である。 In the above description of the machine characteristic line, when applied to the die casting machine 1, the pressure oil is supplied to the head chamber 16 of the injection cylinder 10, the pressure oil is discharged from the rod chamber 17 of the injection cylinder 10, and the piston 14 is used. It is premised on an injection cylinder with a structure that advances. Therefore, for example, a so-called differential circuit (runaround circuit) is configured in which the pressure oil discharged from the rod chamber 17 is merged with the pressure oil to be supplied to the head chamber 16 as it is to increase the forward speed of the piston 14. It is not premised on an injection cylinder. For differential circuit, since substantially the same back pressure as the head chamber 16 to the rod chamber 17 occurs, P 0 = P ACC × ( A C -A R) / A S (A R: Rod side cross-sectional area of the injection cylinder ). In such a PQ 2 diagram, the intersection of the machine characteristic line and the mold characteristic line is called a "process point". The horizontal axis coordinate value of the process point is the square value of the molten metal flow rate (estimated value) at the time of actual casting, and the vertical axis coordinate value is the molten metal filling pressure at the time of actual casting.

プロセスポイントの横軸座標値は、実鋳造時の金型のゲートに起因する充填抵抗を加味した、実際にゲートを通過する溶湯の溶湯流量であり、縦軸座標値は、この溶湯流量に対応する溶湯充填圧力(メタル圧)の推定値である。ゲートGを通過する際の溶湯の充填抵抗は、ゲート断面積に反比例し、ゲートGを通過する溶湯流量に比例することを先に説明したが、P−Q線図におけるマシン特性線は、ダイカストマシンのスリーブから押し出す溶湯の溶湯流量が多い程、溶湯充填圧力(メタル圧)が低下することを、ダイカストマシンの鋳造能力に基づいて示したものであり、その溶湯流量を二乗値とすることにより、対応する溶湯充填圧力との関係を一次関数で示すことができる。 The horizontal axis coordinate values of the process points are the molten metal flow rates that actually pass through the gate, taking into account the filling resistance caused by the gate of the mold during actual casting, and the vertical axis coordinate values correspond to this molten metal flow rate. It is an estimated value of the molten metal filling pressure (metal pressure). Filling resistance of the molten metal as it passes through the gate G is inversely proportional to the gate cross-sectional area, but that is proportional to the melt flow through the gate G has been described above, the machine characteristic line of P-Q 2-wire diagram, It is shown based on the casting ability of the die casting machine that the molten metal filling pressure (metal pressure) decreases as the molten metal flow rate extruded from the sleeve of the die casting machine increases, and the molten metal flow rate should be the square value. Therefore, the relationship with the corresponding molten metal filling pressure can be shown by a linear function.

一方、P−Q線図における金型特性線は金型固有の特性線であり、金型のゲートに送り込まれる溶湯流量が多い程、ゲートを通過する際の溶湯の充填抵抗により、溶湯充填圧力が増加することを、金型をダイカストマシンに取り付けた状態で行う実鋳造時のデータ等に基づいて示したものである。例えば、金型のゲートに送り込まれる溶湯流量を仮にQとすると、Qは、実鋳造時における射出装置3の実鋳造射出速度(プランジャチップ11の前進速度)Vとスリーブ断面積Aとの積、すなわちQ=V×Aで表すことができる。そして、こちらも、その溶湯流量を二乗値とすることにより、対応する溶湯充填圧力との関係を一次関数で示すことができる。 On the other hand, the mold characteristic line in the PQ 2 diagram is a characteristic line peculiar to the mold, and the larger the flow rate of the molten metal sent to the gate of the mold, the more the molten metal is filled due to the filling resistance of the molten metal when passing through the gate. It is shown that the pressure increases based on the data at the time of actual casting performed with the mold attached to the die casting machine. For example, if the melt flow rate fed to the gate of the mold if the Q, Q is the V S and the sleeve cross-sectional area A S (forward speed of the plunger tip 11) actual casting injection speed of the injection apparatus 3 at the time of actual casting product, i.e., can be expressed by Q = V S × A S. Also, by setting the molten metal flow rate to the square value, the relationship with the corresponding molten metal filling pressure can be shown by a linear function.

なお、以下の説明では、P−Q線図に代えてP−V線図を用いて説明するが、P−Q線図を用いることもできる。また、従来のP−Q線図を用いた成形条件判定方法では、加速中の状況についての検討がなされていなかったが、本実施形態では、高速射出工程(Sh)に切り替わった直後の加速中の状態を考慮した判定を行っている。 In the following description, will be described with reference to P-V 2-wire diagram in place of the P-Q 2 line diagram, it is also possible to use a P-Q 2 line view. Further, in the conventional molding condition determination method using the PQ 2- line diagram, the situation during acceleration has not been examined, but in the present embodiment, acceleration immediately after switching to the high-speed injection process (Sh). Judgment is made in consideration of the state inside.

本発明の一実施形態に係る成形条件判定方法は、上述した横型のダイカストマシン1を使用するアルミニウム製品の鋳造方法を前提としている。本実施形態に係る成形条件判定方法に用いられるP−V線図、マシン特性線M、金型特性線D、充填圧曲線PC、シフト金型特性線SD、及び目標マシン特性線TMについて、ダイカストマシン1に備えられた成形条件判定装置において展開される図3のP−V線図を参照しながら説明する。 The molding condition determination method according to the embodiment of the present invention is premised on the casting method of an aluminum product using the horizontal die casting machine 1 described above. Regarding the PV 2 diagram, the machine characteristic line M, the mold characteristic line D, the filling pressure curve PC, the shift mold characteristic line SD, and the target machine characteristic line TM used in the molding condition determination method according to the present embodiment. This will be described with reference to the PV 2 diagram of FIG. 3 developed in the molding condition determination device provided in the die casting machine 1.

図3に示すように、P−V線図は、縦軸を溶湯充填圧力(メタル圧:MPa)とし、横軸をダイカストマシン1の射出装置3における射出速度(プランジャチップ11の前進速度)の二乗値((m/s))としたものである。従来から用いられているP−Q線図との相違点は、横軸を溶湯流量(Q)の二乗値ではなく、射出速度の二乗値とした点である。 As shown in FIG. 3, in the PV 2 diagram, the vertical axis is the molten metal filling pressure (metal pressure: MPa), and the horizontal axis is the injection speed in the injection device 3 of the die casting machine 1 (advance speed of the plunger chip 11). The squared value of ((m / s) 2 ). The difference from the conventional PQ 2- line diagram is that the horizontal axis is not the squared value of the molten metal flow rate (Q) but the squared value of the injection speed.

P−V線図上に描画されたマシン特性線Mは、先に説明したP−Q線図のマシン特性線(P=P×(1−Q/Q ))中の溶湯流量Q及びQを、射出装置3のスリーブ9のスリーブ断面積Aと射出速度との積に置換させたものである。すなわち、同関係式に、Q=V×A及びQ=VS0×Aを代入すると、マシン特性線Mは、P=P×(1−V /VS0 )と、射出速度の二乗値を含む一次関数となり、P−V線図上に描画することができる。 Machine characteristic line M drawn on the P-V 2-wire diagram, previously-described P-Q 2-wire diagram of the machine characteristic line (P = P 0 × (1 -Q 2 / Q 0 2)) in the the melt flow rate Q and Q 0, is obtained by replacing the product of the sleeve cross-sectional area a S of the sleeve 9 of the injection device 3 and the injection speed. That is, in the equation, by substituting Q = V S × A S and Q 0 = V S0 × A S , the machine characteristic line M is, P = P 0 × (1 -V S 2 / V S0 2) and , It becomes a linear function including the squared value of the injection speed, and can be drawn on the PV 2-line diagram.

なお、Vは、実鋳造時における射出装置3の実鋳造射出速度であることは既に説明した通りである。この実鋳造射出速度Vは、ダイカストマシン1に、固定金型6と可動金型7とを取り付けた状態で、設定射出速度としてVS0を設定した状態において実鋳造を行うことにより得られる数値である。 Incidentally, V S, it is as previously described is actual casting injection speed of the injection apparatus 3 at the time of actual casting. The actual casting injection speed V S is a numerical value to the die casting machine 1, in a state attached and fixed die 6 and the movable mold 7, obtained by performing the actual casting under the set conditions of the V S0 as set injection speed Is.

また、VS0は、溶湯を使用しない空打ちを行うことにより得られる最高設定射出速度である。それ以外の数値(P,A,A)は、ダイカストマシン1の仕様上の特性から得られる数値(固定値)であり、P−V線図上にマシン特性線Mを描画することについては、特別な困難性は生じない。 Further, VS0 is the maximum set injection speed obtained by performing a blank shot without using a molten metal. All other figures (P 0, A C, A S) is a numerical value obtained from the characteristics of the specifications of the die casting machine 1 (fixed value), render the machine characteristic line M on P-V 2-wire diagram There are no particular difficulties with this.

一方、P−V線図上に描画された金型特性線Dは、先に説明したP−Q線図の金型特性線の関係式(P=B×Q)中の溶湯流量Qを、射出装置3のスリーブ9のスリーブ断面積Aと射出速度との積に置換させたものである。すなわち、同関係式に、Q=V×Aを代入すると、金型特性線Dは、P=B×V ×A と、射出速度の二乗値を含む一次関数となり、P−V線図上に描画することができる。 On the other hand, the die characteristic line D drawn on the P-V 2-wire diagram, molten metal flow rate in relation to the mold characteristic line P-Q 2 line diagram described previously (P = B × Q 2) the Q, is obtained by replacing the product of the sleeve cross-sectional area a S of the sleeve 9 of the injection device 3 and the injection speed. That is, in the equation, by substituting Q = V S × A S, mold characteristic line D, the P = B × V S 2 × A S 2, becomes a linear function including square value of the injection speed, P -V Can be drawn on a 2-line diagram.

なお、B(B=D/(2×A ×C ))には、固定値ではないD(溶湯密度)及びC(流量係数)を含む。これら溶湯密度D及び流量係数Cは、射出充填工程における溶湯の凝固進行に伴って変化するが、その変化量は小さく、金型特性線Dの一次関数としての傾きに大きく影響を及ぼすものではない。 In addition, B (B = D m / (2 × Ag 2 × C g 2 )) includes D m (melt density) and C g (flow coefficient) which are not fixed values. The molten metal density D m and the flow coefficient C g change with the progress of solidification of the molten metal in the injection filling step, but the amount of change is small and greatly affects the inclination of the mold characteristic line D as a linear function. is not it.

このため、これら溶湯密度D及び流量係数Cについては、射出充填工程における変化量の中間値や、経験上好適とされる値を固定値として適宜採用して金型特性線Dが描画されればよいので、P−V線図上に金型特性線Dを描画することについては、特別な困難性は生じない。 Therefore, for the molten metal density D m and the flow coefficient C g , the mold characteristic line D is drawn by appropriately adopting an intermediate value of the amount of change in the injection filling process or a value that is empirically suitable as a fixed value. Therefore, there is no particular difficulty in drawing the mold characteristic line D on the PV 2-line diagram.

マシン特性線Mは、ダイカストマシン1の鋳造能力を反映し、設定射出速度又は溶湯充填圧力を変えるとその傾きを変化させることができる。図示のマシン特性線Mは、例えば溶湯の充填抵抗を考慮していない状態(溶湯充填圧力P=0)を、関係式P=P×(1−V /VS0 )に反映させた結果を示しており、実鋳造射出速度V=VS0の状態、すなわち、本実施形態においては空打ち等で再現可能な最高設定射出速度と実鋳造射出速度とが等しい、マシン特性線Mと横軸との交点(横軸切片値)VS0がダイカストマシン1の仕様上の最高設定射出速度の二乗値を示している。 The machine characteristic line M reflects the casting ability of the die casting machine 1 and its inclination can be changed by changing the set injection speed or the molten metal filling pressure. Machine characteristic line M shown, for example, a state that does not take into account the filling resistance of the molten metal (molten metal filling pressure P = 0), is reflected in the equation P = P 0 × (1- V S 2 / V S0 2) and shows the results of the actual casting injection speed V S = V S0 state, i.e., is equal to the reproducible maximum set injection speed and actual casting injection speed at idle driving or the like in this embodiment, the machine characteristic line M The intersection point (intercept value) VS0 between the die casting machine 1 and the horizontal axis indicates the squared value of the maximum set injection speed in the specifications of the die casting machine 1.

P−V線図上におけるマシン特性線M及び金型特性線Dの交点(プロセスポイント)PPは、金型を実装した実鋳造時の設計上のダイカストマシン1の最高設定射出速度VMを表し、このプロセスポイントPPにおいては、金型の充填抵抗とダイカストマシン1の充填圧力とが等しいため、射出装置3は加速することがない。このため、これ以上高速且つ短時間で射出充填を行うことはできない。 The intersection (process point) PP of the machine characteristic line M and the mold characteristic line D on the PV 2 diagram represents the maximum setting injection speed VM of the die casting machine 1 in the design at the time of actual casting in which the mold is mounted. At this process point PP, the filling resistance of the mold and the filling pressure of the die casting machine 1 are equal to each other, so that the injection device 3 does not accelerate. Therefore, injection filling cannot be performed at a higher speed and in a shorter time.

一方、ダイカスト成形においては、鋳造品の品質を確保するためには、射出工程における充填時間が極力短い方が良い。また、射出工程におけるプランジャチップ11の移動距離は極力長い方が良い。この充填時間を短くする、又は移動距離を長くするためには、高速射出工程Shにおける目標射出速度Vhを大きくする必要がある。ダイカスト鋳造では、前述したように、射出速度を低速→高速→低速と変えるが、ここで言う「充填時間」及び「移動距離」とは、低速から速度が上がり始めた時から、再び低速まで速度が落ちた時の時間の長さ(図4の高速射出工程Shの時間の長さTsh)及びプランジャチップ11の移動距離(図5の高速射出工程Shの距離Lsh)と定義される。よって、充填時間Tsh及び移動距離Lshは、高速射出工程Shにおける目標射出速度Vhの大きさと、その目標射出速度Vhに加速するまで、及び、低速に減速するまでの加速度aの大きさによって決まる。言い換えると、充填時間Tshを短くするためには、又は移動距離Lshを長くするためには、(1)目標射出速度Vhを大きくする、(2)加速(減速)の加速度aを大きくする必要がある。 On the other hand, in die casting, in order to ensure the quality of the cast product, it is better that the filling time in the injection process is as short as possible. Further, the moving distance of the plunger tip 11 in the injection process should be as long as possible. In order to shorten the filling time or increase the moving distance, it is necessary to increase the target injection speed Vh in the high-speed injection step Sh. In die casting, as described above, the injection speed is changed from low speed to high speed to low speed, but the "filling time" and "moving distance" here mean the speed from low speed to low speed again. Is defined as the length of time when the head falls (the time length Tsh of the high-speed injection process Sh in FIG. 4) and the moving distance of the plunger chip 11 (the distance Lsh of the high-speed injection process Sh in FIG. 5). Therefore, the filling time Tsh and the moving distance Lsh are determined by the magnitude of the target injection speed Vh in the high-speed injection process Sh and the magnitude of the acceleration a until the target injection speed Vh is accelerated and the speed is reduced to a low speed. In other words, in order to shorten the filling time Tsh or to lengthen the moving distance Lsh, it is necessary to (1) increase the target injection speed Vh and (2) increase the acceleration a of acceleration (deceleration). be.

従って、ダイカスト成形において、成形条件を検討する際には、高速射出工程Shにおける加速度aを考慮した上で、充填時間Tshが目標とする時間よりも短いかどうか、又は移動距離Lshが目標とする距離よりも長いかどうか、を確認する必要がある。しかし、成形条件の事前検討や現場での確認などで、加速度aを考慮して充填時間が目標時間より短いかどうか、又は移動距離が目標距離よりも長いかどうかを検討したいと考えても、従来のP−Q線図(又はP−V線図)を用いて検討するのは困難である。これを算出するためには、鋳造する物の重量(金型のゲート上のアルミの体積から算出)、可動部分の重量、チップの直径、高速区間の長さ、高速速度、射出装置の加速及び減速特性を調べて、運動方程式をつくり、シミュレーションする必要がある。 Therefore, in die casting, when considering the molding conditions, whether the filling time Tsh is shorter than the target time or the moving distance Lsh is the target in consideration of the acceleration a in the high-speed injection process Sh. You need to check if it is longer than the distance. However, even if you want to consider whether the filling time is shorter than the target time or the moving distance is longer than the target distance in consideration of the acceleration a, in advance examination of molding conditions or confirmation at the site. It is difficult to study using a conventional PQ 2- line diagram (or PV 2-line diagram). To calculate this, the weight of the object to be cast (calculated from the volume of aluminum on the gate of the mold), the weight of the moving part, the diameter of the tip, the length of the high speed section, the high speed, the acceleration of the injection device and It is necessary to investigate the deceleration characteristics, create an equation of motion, and simulate it.

ダイカストマシンの射出装置の加速性能は、P−V線図におけるマシン特性線Mと金型特性線Dに囲まれる領域の大きさから推定することができる。高速へ加速するときの加速度の大きさは金型特性線Dとマシン特性線Mとの間で示される充填力の余剰充填力(余剰パワー)Fを射出装置3の可動部の質量mで割ると、運動方程式から最大加速度aが求められる。一般的にマシン特性線Mは右肩下がりの特性なので、実鋳射出速度Vsが高くなると充填力の余裕は比例して小さくなるので、速度が大きくなるにつれ、いずれ加速度を維持できなくなる。 The acceleration performance of the injection device of the die casting machine can be estimated from the size of the region surrounded by the machine characteristic line M and the mold characteristic line D in the PV 2 diagram. The magnitude of acceleration when accelerating to high speed is obtained by dividing the excess filling force (surplus power) F of the filling force shown between the mold characteristic line D and the machine characteristic line M by the mass m of the moving part of the injection device 3. Then, the maximum acceleration a can be obtained from the equation of motion. In general, since the machine characteristic line M has a characteristic of declining to the right, the margin of the filling force decreases proportionally as the actual casting injection speed Vs increases, so that the acceleration cannot be maintained as the speed increases.

マシン特性線Mと金型特性線Dの交点のプロセスポイントPPは、この加速度がゼロになり、その金型の理論上の最大速度となる点を示している。特定の加速度を維持するための余剰充填力Fは、射出装置3のピストン14やプランジャロッド12等の質量mに求める加速度aをかけると運動方程式(F=m・a)より計算できる。この余剰充填力Fを目標値Fsとして、図3に示すように、金型特性線Dの上側に、金型特性線Dに対して平行に記載すると、その線が目標加速度aを維持するために必要な充填力の線となる。この線を「シフト金型特性線SD」と呼ぶ。この「シフト金型特性線SD」は、本発明における「加速度情報」の一例である。シフト金型特性線SDを金型特性線Dからどの位シフトさせることができるかどうかは、P−V線図から容易に把握することができる。シフト金型特性線SDがマシン特性線Mと交差するプロセスポイントPMが、その加速度aを維持できる最大速度V2となる。このような作図をすることにより、金型ごとの最大加速度aを容易に把握することができるようになる。そして、最大加速度aと最大速度V2が求められたら、充填時間Tsh又は移動距離Lshが求められる。 The process point PP at the intersection of the machine characteristic line M and the mold characteristic line D indicates that this acceleration becomes zero and becomes the theoretical maximum velocity of the mold. The surplus filling force F for maintaining a specific acceleration can be calculated from the equation of motion (F = m · a) by multiplying the mass m of the piston 14 or the plunger rod 12 of the injection device 3 by the desired acceleration a. When this excess filling force F is set as the target value Fs and described in parallel to the mold characteristic line D on the upper side of the mold characteristic line D as shown in FIG. 3, the line maintains the target acceleration a. It becomes the line of the filling force required for. This line is called the "shift mold characteristic line SD". This "shift mold characteristic line SD" is an example of "acceleration information" in the present invention. How much the shift mold characteristic line SD can be shifted from the mold characteristic line D can be easily grasped from the PV 2 diagram. The process point PM at which the shift mold characteristic line SD intersects the machine characteristic line M has a maximum speed V2 capable of maintaining the acceleration a. By drawing in this way, the maximum acceleration a for each mold can be easily grasped. Then, when the maximum acceleration a and the maximum speed V2 are obtained, the filling time Tsh or the moving distance Lsh is obtained.

次に実際の加速度による溶湯充填圧力の変化のシミュレーション結果について説明する。いま、射出装置3の速度が一定であるとき、すなわち加速度がゼロであるときは、溶湯充填圧力は金型特性線Dと重なるが、実際に射出装置3が高速射出工程において加速中であるときは、射出充填を加速するために加速力が必要となる。このため、加速度aを加味した溶湯充填圧力が金型特性線Dを超えてその上側に現れることとなる。図4は、低速射出工程(S)、高速射出工程(Sh)及び増圧工程(Sp)に至る射出速度Vと射出圧力(溶湯充填圧力)Pの時間変化を示すグラフである。高速射出工程(Sh)の初期の加速期間中においては、加速度の大きさに応じた溶湯充填圧力が発生している。この溶湯充填圧力は、図3に示すように、金型特性線Dの上側に曲線を描く。この曲線を「充填圧曲線PC」と呼ぶ。この「充填圧曲線PC」も、本発明における「加速度情報」の他の例である。 Next, the simulation result of the change in the molten metal filling pressure due to the actual acceleration will be described. Now, when the speed of the injection device 3 is constant, that is, when the acceleration is zero, the molten metal filling pressure overlaps with the mold characteristic line D, but when the injection device 3 is actually accelerating in the high-speed injection process. Requires acceleration to accelerate injection filling. Therefore, the molten metal filling pressure including the acceleration a exceeds the mold characteristic line D and appears on the upper side thereof. Figure 4 is a low-speed injection step (S L), is a graph showing temporal changes of the high-speed injection step (Sh) and injection speed V and an injection pressure leading to the pressure increase step (Sp) (melt filling pressure) P. During the initial acceleration period of the high-speed injection process (Sh), the molten metal filling pressure corresponding to the magnitude of the acceleration is generated. As shown in FIG. 3, the molten metal filling pressure draws a curve on the upper side of the mold characteristic line D. This curve is called a "filling pressure curve PC". This "filling pressure curve PC" is also another example of "acceleration information" in the present invention.

充填圧曲線PCは、射出装置3の射出力をf1とした場合、金型特性線Dで示す金型の充填抵抗(f2)、射出装置3の加速抵抗(加速力:F=f1−f2)及び可動部分(例えば、ピストン14、射出カップリング13、プランジャロッド12及びプランジャチップ11等の鋳込部品)の重量(m)に基づいて、運動方程式(F=m・a)により算出された必要な加速度(a)に基づく実鋳造加速度モデルを表している。充填圧曲線PCは、金型特性線Dとシフト金型特性線SDとの間に描かれる。 In the filling pressure curve PC, when the firing output of the injection device 3 is f1, the filling resistance (f2) of the mold shown by the mold characteristic line D and the acceleration resistance of the injection device 3 (acceleration force: F = f1-f2). And the need calculated by the equation of motion (F = m · a) based on the weight (m) of the moving parts (eg, cast parts such as piston 14, injection coupling 13, plunger rod 12, and plunger tip 11). The actual casting acceleration model based on the acceleration (a) is represented. The filling pressure curve PC is drawn between the mold characteristic line D and the shift mold characteristic line SD.

充填圧曲線PCは、実鋳造においては、P−V線図上のマシン特性線Mと金型特性線DのプロセスポイントPPにより表される金型の最高設定射出速度VMよりも低い速度において、所定の加速度を維持しながら到達できる加速度最高速度が来ることを表している。すなわち、溶湯の充填抵抗を考慮していないダイカストマシン1の仕様上の設定射出速度に対して、金型のゲートGに起因する溶湯の充填抵抗がある場合において、射出装置3の加速度を考慮した実鋳造射出速度の最高速度(最高実鋳造射出速度)がどの程度の速度であるか等を判定することができる。 In actual casting, the filling pressure curve PC is at a speed lower than the maximum set injection speed VM of the mold represented by the process point PP of the machine characteristic line M and the mold characteristic line D on the PV 2 diagram. , Indicates that the maximum acceleration speed that can be reached while maintaining a predetermined acceleration will come. That is, the acceleration of the injection device 3 is taken into consideration when there is a filling resistance of the molten metal due to the gate G of the mold with respect to the set injection speed in the specifications of the die casting machine 1 which does not consider the filling resistance of the molten metal. It is possible to determine how fast the maximum actual casting injection speed (maximum actual casting injection speed) is.

これにより、ダイカストマシン1では、充填圧曲線PCに基づいて、ダイカストマシン1に入力された目標設定情報(目標射出速度、目標射出時間等)が示す成形条件を、実鋳造に限りなく近い状態で判定することが可能となる。また、この判定結果に応じて、成形条件に関する判定結果情報を出力することも可能となる。 As a result, in the die casting machine 1, the molding conditions indicated by the target setting information (target injection speed, target injection time, etc.) input to the die casting machine 1 based on the filling pressure curve PC are as close as possible to the actual casting. It becomes possible to judge. Further, it is also possible to output the determination result information regarding the molding conditions according to the determination result.

判定結果情報は、成形条件により左右される実際の高速射出工程における短時間充填の可否や、高い溶湯充填圧力を維持可能な最高実鋳造射出速度の算出等に用いられ得る。判定結果情報は、例えば成形条件を満たす適正設定情報(設定射出速度、設定射出時間等)を含み、適正設定情報は、例えば目標射出速度に達する実鋳造射出速度の高速射出工程における高速充填区間の距離及び時間の少なくとも一つを含んでいる。 The determination result information can be used for determining whether or not short-time filling is possible in the actual high-speed injection process, which depends on the molding conditions, and for calculating the maximum actual casting injection speed that can maintain a high molten metal filling pressure. The determination result information includes, for example, appropriate setting information (set injection speed, set injection time, etc.) that satisfies the molding conditions, and the appropriate setting information is, for example, the high-speed filling section in the high-speed injection process of the actual casting injection speed that reaches the target injection speed. Includes at least one of distance and time.

シフト金型特性線SDは、充填圧曲線PCに基づいて、P−V線図上に描画することもできる。この場合、シフト金型特性線SDは、充填圧曲線PCにより求められる必要加速力、すなわち、必要な加速度aと射出装置3の可動部分の重量(m)により算出された加速力(F)に応じて、金型特性線Dを縦軸に沿って平行移動させたものである。具体的には、充填圧曲線PCの破線部分における最高溶湯充填圧力を表す点(縦軸切片値)bと、このときの射出速度V1と金型特性線Dとの交点(縦軸切片値)cとにより求まる加速力(F)をシフト量として、金型特性線Dを原点0を通らない状態で縦軸に沿って平行移動させる。なお、シフト量は、加速度が大きいほど大きくなる。 The shift mold characteristic line SD can also be drawn on the PV 2- line diagram based on the filling pressure curve PC. In this case, the shift mold characteristic line SD has the required acceleration force obtained by the filling pressure curve PC, that is, the acceleration force (F) calculated from the required acceleration a and the weight (m) of the movable part of the injection device 3. Accordingly, the mold characteristic line D is moved in parallel along the vertical axis. Specifically, the point (vertical section value) b representing the maximum molten metal filling pressure in the broken line portion of the filling pressure curve PC and the intersection point (vertical section value) between the injection speed V1 and the mold characteristic line D at this time. With the acceleration force (F) obtained by c as the shift amount, the mold characteristic line D is moved in parallel along the vertical axis without passing through the origin 0. The shift amount increases as the acceleration increases.

そして、このシフト金型特性線SDとマシン特性線Mとの交点(プロセスポイント)PMが、破線部分を含む充填圧曲線PCにより表される目標とする加速度を維持することができる加速度最高速度(横軸切片値)V2を表している。従って、プロセスポイントPPで表される金型の最高設定射出速度よりも低い速度に、所定の加速度aを維持しながら到達できる射出速度があることを容易に把握することができる。 Then, the maximum acceleration speed (process point) PM at which the intersection (process point) PM between the shift mold characteristic line SD and the machine characteristic line M can maintain the target acceleration represented by the filling pressure curve PC including the broken line portion ( Horizontal axis intercept value) represents V2. Therefore, it can be easily grasped that there is an injection speed that can be reached while maintaining a predetermined acceleration a at a speed lower than the maximum set injection speed of the mold represented by the process point PP.

なお、充填圧曲線PCは、点PM近傍において、マシン特性線Mを超過するため、この射出装置3の能力を超える。このため、実際には、マシン特性線Mの下側に描かれた充填圧曲線PCの破線部分に沿った加速度制御を行う必要がある。 Since the filling pressure curve PC exceeds the machine characteristic line M in the vicinity of the point PM, it exceeds the capacity of the injection device 3. Therefore, in reality, it is necessary to control the acceleration along the broken line portion of the filling pressure curve PC drawn below the machine characteristic line M.

実線で示す充填圧曲線PCで加速度制御を行う場合には、図3に示すように、マシン特性線Mを上側にシフトさせた目標マシン特性線TMに沿った能力の射出装置3を用いる必要がある。目標マシン特性線TMは、充填圧曲線PCの充填圧ピークポイントdよりも上側に配置されるように、ダイカストマシン1の仕様上の特性から得られる各数値を、充填圧曲線PC、シフト金型特性線SD等に基づき演算して描画したものである。 When the acceleration is controlled by the filling pressure curve PC shown by the solid line, it is necessary to use the injection device 3 having the ability along the target machine characteristic line TM in which the machine characteristic line M is shifted upward as shown in FIG. be. The target machine characteristic line TM is arranged above the filling pressure peak point d of the filling pressure curve PC, and each numerical value obtained from the characteristic characteristics of the die casting machine 1 is set to the filling pressure curve PC and the shift mold. It is calculated and drawn based on the characteristic line SD or the like.

この目標マシン特性線TMは、シフト金型特性線SDにより表される金型条件の金型が取り付けられた場合にも、余裕のある溶湯充填圧力を有することで、特に高速射出工程においても高い加速度による射出装置3の加速を持続させて鋳造を行うことが可能なダイカストマシン1の鋳造能力(出力特性)を示している。 This target machine characteristic line TM is particularly high even in a high-speed injection process because it has a sufficient molten metal filling pressure even when a mold with mold conditions represented by the shift mold characteristic line SD is attached. It shows the casting ability (output characteristic) of the die casting machine 1 capable of continuously accelerating the injection device 3 by acceleration for casting.

従って、例えば図6に示すように、金型特性線D1とマシン特性線MとがP−V線図上に描かれたダイカストマシン1において、金型を、充填圧ピークが高い金型特性線D2の特性を示すものに取り替えた場合に、充填圧曲線PCを考慮することにより、その充填圧ピークポイントよりも上側に、十分余裕のある溶湯充填圧力を有する目標マシン特性線TMを描くことで、高い加速度を維持して射出充填を行うことができるマシンの出力特性を容易に把握することができる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 6, in the die casting machine 1 in which the mold characteristic line D1 and the machine characteristic line M are drawn on the PV 2 diagram, the mold has a high filling pressure peak. When the line D2 is replaced with one showing the characteristics, the target machine characteristic line TM having a sufficient molten metal filling pressure is drawn above the filling pressure peak point by considering the filling pressure curve PC. Therefore, it is possible to easily grasp the output characteristics of the machine capable of performing injection filling while maintaining high acceleration.

これらシフト金型特性線SD及び目標マシン特性線TMを、充填圧曲線PCと共に描画したP−V線図を作成すれば、所定の金型及びダイカストマシンが目標設定情報に応じた成形条件を満たすことができるか否かや、金型の金型条件或いはダイカストマシン1の出力特性などが適切であるか否かなどを、より詳細かつ広範囲に亘って容易に判定し判定結果情報を出力することが可能となる。 By creating a PV 2- line diagram in which these shift mold characteristic lines SD and target machine characteristic lines TM are drawn together with the filling pressure curve PC, the predetermined mold and die casting machine can set the molding conditions according to the target setting information. Whether or not it can be satisfied, whether or not the mold conditions of the mold or the output characteristics of the die casting machine 1 are appropriate, etc. are easily determined in more detail and over a wide range, and the determination result information is output. Is possible.

このように、P−V線図上に、マシン特性線M、金型特性線D、及び充填圧曲線PCを描画し、更にシフト金型特性線SDや目標マシン特性線TMを描画することにより、ダイカストマシン1の鋳造能力と金型の金型条件に基づいて、入力された目標設定情報が示す成形条件を実現することができるか否かを容易に判定することが可能となる。また、成形条件に応じた出力特性や金型条件、或いは成形条件を満たすために必要な出力特性や金型条件なども容易に判定することができる。 In this way, the machine characteristic line M, the mold characteristic line D, and the filling pressure curve PC are drawn on the PV 2 diagram, and the shift mold characteristic line SD and the target machine characteristic line TM are further drawn. This makes it possible to easily determine whether or not the molding conditions indicated by the input target setting information can be realized based on the casting capacity of the die casting machine 1 and the mold conditions of the mold. Further, the output characteristics and the mold conditions according to the molding conditions, or the output characteristics and the mold conditions required to satisfy the molding conditions can be easily determined.

なお、先に説明したように、マシン特性線M、金型特性線D、充填圧曲線PC、シフト金型特性線SD、目標マシン特性線TMをP−V線図上に描画することには、特別の困難性はない。そこで、ダイカストマシン1の制御盤21内に収められた制御装置(図示せず)の記憶部に入力されたマシン及び金型の仕様データや、試験鋳造により得られた実験データ等を活用して、この記憶部の作業領域上に、金型(アルミニウム製品)毎のマシン特性線M及び金型特性線DをP−V線図上に描画したP−V線図を作成して記憶させる。 As described above, the machine characteristic line M, the mold characteristic line D, the filling pressure curve PC, the shift mold characteristic line SD, and the target machine characteristic line TM are drawn on the PV 2-line diagram. There is no particular difficulty. Therefore, the specification data of the machine and the mold input to the storage unit of the control device (not shown) housed in the control panel 21 of the die casting machine 1, the experimental data obtained by the test casting, and the like are utilized. , A PV 2- line diagram in which the machine characteristic line M and the mold characteristic line D for each mold (aluminum product) are drawn on the PV 2- line diagram is created and stored on the work area of this storage unit. Let me.

記憶されたP−V線図は、成形条件提示手段の一例であるダイカストマシン1の操作盤20や制御盤21の表示装置20a,21aの表示画面(タッチパネル等)上に、必要に応じて表示するようにしてもよい。この場合、表示画面上に各種の情報を数値として表示させたり、点滅表示させたり、成形条件の判定に応じて予め記憶されているメッセージとして判定結果情報を表示させたりしてもよい。 The stored PV 2- line diagram is, if necessary, on the display screens (touch panel, etc.) of the operation panel 20 of the die casting machine 1 and the display devices 20a, 21a of the control panel 21, which are examples of the molding condition presenting means. It may be displayed. In this case, various information may be displayed as numerical values on the display screen, may be displayed blinking, or the determination result information may be displayed as a message stored in advance according to the determination of the molding conditions.

このような表示装置20a,21aにおける表示は、鋳造の現場において、例えば設定射出速度に対して、現状の射出装置3と金型での実鋳造射出速度はどのような速度か等をオペレータに容易に把握させることが可能となる。このように、本実施形態に係る成形条件判定方法を用いるダイカストマシン1では、ユーザやオペレータが上述したような各種の判定による結果を、現場において容易に把握することが可能となる。 Such a display on the display devices 20a and 21a makes it easy for the operator to know at the casting site, for example, what kind of speed the actual casting injection speed of the current injection device 3 and the mold is with respect to the set injection speed. It becomes possible to grasp. As described above, in the die casting machine 1 using the molding condition determination method according to the present embodiment, the user or the operator can easily grasp the results of various determinations as described above in the field.

また、本実施形態に係る成形条件判定方法によれば、入力された目標設定情報を用いて、ダイカストマシン1の射出装置3の加速度の大きさを算出することができるので、その加速度を考慮して、所定の距離や時間(特に、高速充填区間の距離や時間)でその目標射出速度に実鋳造射出速度が達することができるか否かを判定することができる。また、射出装置3の目標射出速度への到達時間と到達距離を算出して、成形条件に含まれる速度条件が実現できるか否かを判定することができる。 Further, according to the molding condition determination method according to the present embodiment, the magnitude of the acceleration of the injection device 3 of the die casting machine 1 can be calculated by using the input target setting information, so that the acceleration is taken into consideration. Therefore, it is possible to determine whether or not the actual casting injection speed can reach the target injection speed at a predetermined distance and time (particularly, the distance and time of the high-speed filling section). Further, it is possible to calculate the arrival time and the arrival distance of the injection device 3 to the target injection speed, and determine whether or not the speed condition included in the molding condition can be realized.

また、射出充填工程における射出充填の途中で、加速度が低下するか持続できるかを判定したり、速度条件からプランジャチップ11が高速充填区間を横切るのに必要な時間の長さを計算して短時間充填の可否を判定したりすることもできる。なお、速度条件からは、高速充填区間を横切るのに必要な距離を計算して、目標設定情報に含まれる設定値と比較してその妥当性を判定することもできる。 Further, in the middle of injection filling in the injection filling process, it is determined whether the acceleration decreases or can be sustained, and the length of time required for the plunger tip 11 to cross the high-speed filling section is calculated from the speed condition and shortened. It is also possible to determine whether or not time filling is possible. From the velocity condition, it is also possible to calculate the distance required to cross the high-speed filling section and compare it with the set value included in the target setting information to determine its validity.

そして、上述したように、成形条件に応じて、射出充填に必要な加速度を生み出す溶湯充填圧力の余裕を持たせた充填圧曲線PCをP−V線図上に描くことで、例えば金型を変えた場合でも同じ加速度が出せるマシンの出力特性を判定することができるので、これを用いればダイカストマシン1における射出装置3の大きさの可否をも判定することが可能となる。 Then, as described above, by drawing a filling pressure curve PC having a margin of the molten metal filling pressure that produces the acceleration required for injection filling according to the molding conditions on the PV 2- line diagram, for example, a mold. Since it is possible to determine the output characteristics of the machine capable of producing the same acceleration even when the above is changed, it is possible to determine whether or not the size of the injection device 3 in the die casting machine 1 can be determined by using this.

図7に示すように、本発明の成形条件判定プログラムが実行された場合の成形条件判定処理は、例えば次のような手順で行われる。まず、オペレータ等が、コンピュータの入力手段を用いてダイカストマシン1の鋳造能力に関する情報及びダイカストマシン1に取り付けられる金型6,7の金型条件に関する情報を入力する(ステップS100)。次に、コンピュータの作図手段が、記憶手段の作業領域にP−V線図を作成し、これをコンピュータの表示装置に表示する(ステップS110)。続いて、コンピュータの付加手段が、P−V線図上に金型6,7の充填抵抗、射出装置3の加速抵抗及び該射出装置3の可動部分の重量に基づき算出された加速度に基づく加速度情報(シフト金型特性線SD又は充填圧曲線PC)を付加する(ステップS120)。そして、この加速度情報に基づいて、コンピュータの判定手段が、ダイカストマシン1に入力された目標設定情報が示す成形条件の判定処理を行う(ステップS130)。 As shown in FIG. 7, the molding condition determination process when the molding condition determination program of the present invention is executed is performed by, for example, the following procedure. First, an operator or the like inputs information on the casting ability of the die casting machine 1 and information on the mold conditions of the dies 6 and 7 attached to the die casting machine 1 by using an input means of a computer (step S100). Next, the drawing means of the computer creates a PV 2- line diagram in the work area of the storage means and displays it on the display device of the computer (step S110). Subsequently, the additional means of the computer is based on the acceleration calculated based on the filling resistance of the molds 6 and 7, the acceleration resistance of the injection device 3, and the weight of the movable part of the injection device 3 on the PV 2 diagram. Acceleration information (shift mold characteristic line SD or filling pressure curve PC) is added (step S120). Then, based on this acceleration information, the determination means of the computer performs the determination process of the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine 1 (step S130).

判定処理の後、成形条件に問題がないとの結果が出された場合(ステップS140のYes)は、コンピュータの出力手段が判定結果情報を出力し(ステップS160)、本フローチャートによる処理を終了する。成形条件に問題があるとの結果が出された場合(ステップS140のNo)は、コンピュータのナビゲーション手段によるナビゲーション処理が行われ(ステップS150)、その後、コンピュータの出力手段が判定結果情報を出力し(ステップS160)、処理を終了する。 If the result that there is no problem in the molding conditions is obtained after the determination process (Yes in step S140), the output means of the computer outputs the determination result information (step S160), and the process according to this flowchart ends. .. When the result that there is a problem in the molding condition is obtained (No in step S140), the navigation process is performed by the navigation means of the computer (step S150), and then the output means of the computer outputs the determination result information. (Step S160), the process is terminated.

ステップS150のナビゲーション処理は、例えば目標設定情報が成形条件を満たさないものであると判定された場合に、上述した表示装置20a,21aの表示画面上に各種の情報を表示して、成形条件を満たすためにはどのような対応を採ればよいのか等をユーザやオペレータにナビゲートすることなどが挙げられる。 In the navigation process of step S150, for example, when it is determined that the target setting information does not satisfy the molding conditions, various information is displayed on the display screens of the display devices 20a and 21a described above, and the molding conditions are set. For example, navigating the user or operator as to what kind of measures should be taken to satisfy the requirements.

以上のように、本実施形態に係る成形条件判定方法、成形条件判定装置及び成形条件判定プログラムでは、ダイカストマシン1に入力された目標設定情報が示す成形条件を判定することにより、取り付けられた金型の金型条件やダイカストマシン1の鋳造能力が、成形条件を満たすものか、満たさない場合はどのような能力や条件が必要であるかを容易に把握することができる。 As described above, in the molding condition determination method, the molding condition determination device, and the molding condition determination program according to the present embodiment, the gold attached by determining the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine 1. It is possible to easily grasp whether the mold conditions of the mold and the casting ability of the die casting machine 1 satisfy the molding conditions, and if not, what kind of capacity and conditions are required.

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

例えば、上述した実施形態では、ダイカストマシン1の操作盤20や制御盤21の表示装置20a,21aの表示装置に、P−V線図又はP−Q線図が表示され得るものとして説明したが、これに限定されず、現場の管理責任者等が、現場管理用に使用するノートパソコンやタブレット端末の表示画面上に、ダイカストマシン1の制御盤21から無線や有線によりP−V線図又はP−Q線図のデータを送受信させて各種の情報を表示、入力或いは編集させるようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, it is assumed that the PV 2- line diagram or the P-Q 2- line diagram can be displayed on the display devices of the operation panel 20 of the die casting machine 1 and the display devices 20a and 21a of the control panel 21. was, but is not limited to this, management responsibilities and others in the field is, in notebook computers and tablet devices on the display screen to be used for site management, P-V 2 from the control panel 21 of the die casting machine 1 by wireless and wired the diagram or P-Q data of 2 diagram by transceiver displays various information may be input by or edited.

1 ダイカストマシン
2 金型装置
3 射出装置
6 固定金型
7 可動金型
10 射出シリンダ
20 操作盤
20a 表示装置
21 制御盤
21a 表示装置
M マシン特性線
D 金型特性線
SD シフト金型特性線
TM 目標マシン特性線
PC 充填圧曲線
1 Die-casting machine 2 Mold device 3 Injection device 6 Fixed mold 7 Movable mold 10 Injection cylinder 20 Operation panel 20a Display device 21 Control panel 21a Display device M Machine characteristic line D Mold characteristic line SD Shift mold characteristic line TM Target Machine characteristic line PC filling pressure curve

Claims (11)

縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記ダイカストマシンの鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の充填抵抗を示す金型特性線が描画されたP−V線図を作成し、
前記P−V線図上に目標加速度及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度情報を付加し、
前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定し、
判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力する
ことを特徴とする成形条件判定方法。
The vertical axis is the molten metal filling pressure, and the horizontal axis is the squared value of the injection speed of the injection device of the die casting machine. The machine characteristic line based on the casting ability of the die casting machine and the filling resistance of the mold attached to the die casting machine are shown. Create a PV 2- line diagram with the mold characteristic lines drawn,
Adding the target acceleration and the injection-acceleration information calculated based on the weight of the moving part of the device on the P-V 2-wire diagram,
Based on the acceleration information, the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine are determined.
A molding condition determination method characterized by outputting determination result information regarding the molding condition according to the determination result.
前記加速度情報は、
前記P−V線図上に、前記金型特性線を平行移動させたシフト金型特性線である
ことを特徴とする請求項1記載の成形条件判定方法。
The acceleration information is
The molding condition determination method according to claim 1, wherein the shift mold characteristic line is obtained by translating the mold characteristic line on the PV 2 diagram.
前記加速度情報は、
前記P−V線図上に、前記金型特性線の上側に描かれた実鋳造加速度モデルを表す充填圧曲線である
ことを特徴とする請求項1記載の成形条件判定方法。
The acceleration information is
The molding condition determination method according to claim 1, wherein the filling pressure curve represents an actual casting acceleration model drawn on the upper side of the mold characteristic line on the PV 2 diagram.
前記目標設定情報は、前記射出装置の目標射出速度を含み、
前記判定結果情報は、前記成形条件を満たす適正設定情報を含み、
前記適正設定情報は、溶湯の湯面がゲート近傍まで上昇してから金型キャビティ内が溶湯で完全に満たされる直前までの、前記目標射出速度に達する実鋳造射出速度の高速充填区間の距離及び時間の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の成形条件判定方法。
The target setting information includes the target injection speed of the injection device.
The determination result information includes appropriate setting information satisfying the molding conditions.
The appropriate setting information includes the distance of the high-speed filling section of the actual casting injection speed to reach the target injection speed from the rise of the molten metal level to the vicinity of the gate to just before the mold cavity is completely filled with the molten metal. The molding condition determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the method comprises at least one time.
前記適正設定情報に基づいて、前記ダイカストマシンの鋳造能力及び前記金型の金型条件を変更した場合の成形条件を決定し提示する
ことを特徴とする請求項4記載の成形条件判定方法。
The molding condition determination method according to claim 4, wherein the casting ability of the die casting machine and the molding conditions when the mold conditions of the mold are changed are determined and presented based on the appropriate setting information.
縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記ダイカストマシンの鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の充填抵抗を示す金型特性線を算出して、記憶手段の作業領域上にP−V線図を作成する作図手段と、
前記P−V線図上に目標加速度及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度情報を付加する付加手段と、
前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定する判定手段と、
判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力する出力手段とを備えた
ことを特徴とする成形条件判定装置。
The vertical axis is the molten metal filling pressure, and the horizontal axis is the squared value of the injection speed of the injection device of the die casting machine. The machine characteristic line based on the casting ability of the die casting machine and the filling resistance of the mold attached to the die casting machine are shown. A drawing means for calculating a mold characteristic line and creating a PV 2- line diagram on the work area of the storage means, and
Adding means for adding said target acceleration and injection-acceleration information calculated based on the weight of the moving part of the device on the P-V 2-wire diagram,
Based on the acceleration information, a determination means for determining the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine, and
A molding condition determination device including an output means for outputting determination result information regarding the molding condition according to the determination result.
前記付加手段は、前記P−V線図上に、前記加速度情報として、前記金型特性線を平行移動させたシフト金型特性線を付加する
ことを特徴とする請求項6記載の成形条件判定装置。
The molding condition according to claim 6, wherein the additional means adds a shift mold characteristic line obtained by translating the mold characteristic line as the acceleration information on the PV 2 diagram. Judgment device.
前記付加手段は、前記P−V線図上に、前記加速度情報として、前記金型特性線の上側に描かれた実鋳造加速度モデルを表す充填圧曲線を付加する
ことを特徴とする請求項6記載の成形条件判定装置。
The additional means is characterized in that a filling pressure curve representing an actual casting acceleration model drawn on the upper side of the mold characteristic line is added as the acceleration information on the PV 2 diagram. 6. The molding condition determination device according to 6.
前記目標設定情報は、前記射出装置の目標射出速度を含み、
前記判定結果情報は、前記成形条件を満たす適正設定情報を含み、
前記適正設定情報は、前記目標射出速度に達する実鋳造射出速度の高速充填区間の距離及び時間の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項記載の成形条件判定装置。
The target setting information includes the target injection speed of the injection device.
The determination result information includes appropriate setting information satisfying the molding conditions.
The molding condition determination according to any one of claims 6 to 8, wherein the proper setting information includes at least one of a distance and a time of a high-speed filling section of an actual casting injection speed that reaches the target injection speed. Device.
前記適正設定情報に基づいて、前記ダイカストマシンの鋳造能力及び前記金型の金型条件を変更した場合の成形条件を決定し提示する成形条件提示手段を備えた
ことを特徴とする請求項9記載の成形条件判定装置。
9. The invention according to claim 9, further comprising a molding condition presenting means for determining and presenting the casting ability of the die casting machine and the molding conditions when the mold conditions of the mold are changed based on the appropriate setting information. Molding condition judgment device.
コンピュータに、
ダイカストマシンの鋳造能力に関する情報及び前記ダイカストマシンに取り付けられる金型の金型条件に関する情報を入力する入力手順と、
縦軸を溶湯充填圧力とし、横軸をダイカストマシンの射出装置の射出速度の二乗値として、前記鋳造能力に基づくマシン特性線、及び前記金型条件に基づく金型特性線が描画されたP−V線図を作成する作成手順と、
前記P−V線図上に目標加速度及び該射出装置の可動部分の重量に基づき算出された加速度情報を付加する付加手順と、
前記加速度情報に基づいて、前記ダイカストマシンに入力された目標設定情報が示す成形条件を判定する判定手順と、
判定結果に応じて前記成形条件に関する判定結果情報を出力する出力手順とを実行させるための成形条件判定プログラム。
On the computer
An input procedure for inputting information on the casting ability of the die casting machine and information on the mold conditions of the mold attached to the die casting machine, and
The vertical axis is the molten metal filling pressure, and the horizontal axis is the squared value of the injection speed of the injection device of the die casting machine. The machine characteristic line based on the casting ability and the mold characteristic line based on the mold condition are drawn. a creation procedure for creating a V 2-wire diagram,
And additional steps of adding the target acceleration and the injection-acceleration information calculated based on the weight of the moving part of the device on the P-V 2-wire diagram,
A determination procedure for determining the molding conditions indicated by the target setting information input to the die casting machine based on the acceleration information, and a determination procedure.
A molding condition determination program for executing an output procedure for outputting determination result information regarding the molding condition according to the determination result.
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