特開 2023-182935 プログラム、記録媒体、及び成形機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023182935

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】プログラム、記録媒体、及び成形機

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/32 20060101AFI20231220BHJP

   B29C 45/77 20060101ALI20231220BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

B22D17/32 F

B29C45/77

B29C45/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096207

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】三田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 俊治

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202AP07

4F202AP11

4F202AP13

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK06

4F206AP07

4F206AP11

4F206AP13

4F206JA07

4F206JF01

4F206JL02

4F206JM04

4F206JN11

4F206JP13

4F206JQ31

4F206JQ81

(57)【要約】

【課題】成形機の鋳造条件を精度良く算出することが可能なプログラムを提供する。
【解決手段】実施形態のプログラムは、第１の成形機の第１の機械特性、及び、第１の射出プランジャチップ断面積と第１のゲート断面積を含む金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のマシンラインを算出する手順と、射出プランジャチップ断面積をゲート断面積で除した値であるゲート比とゲート流出係数との相関関係式を記憶装置から呼び出す手順と、金型特性に基づき第１のゲート比を算出する手順と、第１のゲート比と相関関係式から第１のゲート流出係数を算出する手順と、第１のゲート流出係数と金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のダイラインを算出する手順と、第１のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から第１の射出速度を算出する手順と、をコンピュータに実行させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の成形機の第１の機械特性、及び、第１の射出プランジャチップ断面積と第１のゲート断面積を含む金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のマシンラインを算出する手順と、
射出プランジャチップ断面積をゲート断面積で除した値であるゲート比とゲート流出係数との相関関係式を記憶装置から呼び出す手順と、
前記金型特性に基づき第１のゲート比を算出する手順と、
前記第１のゲート比と前記相関関係式から第１のゲート流出係数を算出する手順と、
前記第１のゲート流出係数と前記金型特性に基づき、前記Ｐ－Ｑ^２線図の第１のダイラインを算出する手順と、
前記第１のマシンラインと前記第１のダイラインの交点位置座標から第１の射出速度を算出する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項2】

第２の成形機の第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第２のマシンラインを算出する手順と、
前記第２のマシンラインと前記第１のダイラインの交点位置座標から第２の射出速度を算出する手順と、
を更に備える請求項１記載のプログラム。

【請求項3】

前記記憶装置に記憶された目標射出速度を呼び出す手順と、
前記目標射出速度と前記第１の射出速度とを比較する手順と、
を更に備える請求項１記載のプログラム。

【請求項4】

前記記憶装置に記憶された目標射出速度を呼び出す手順と、
前記目標射出速度と前記第１の射出速度とを比較する手順と、
前記目標射出速度と前記第２の射出速度とを比較する手順と、
を更に備える請求項２記載のプログラム。

【請求項5】

前記Ｐ－Ｑ^２線図を表示装置に表示させる手順を、を更に備える請求項１又は請求項２記載のプログラム。

【請求項6】

前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、第１の鋳造圧力を算出する手順を、更に備える請求項１記載のプログラム。

【請求項7】

前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、第１の鋳造圧力を算出する手順と、
前記第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、第２の鋳造圧力を算出する手順と、
を更に備える請求項２記載のプログラム。

【請求項8】

前記記憶装置に記憶された目標鋳造圧力を呼び出す手順と、
前記第１の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第１の成形機において使用可能な第１の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、
を更に備える請求項１記載のプログラム。

【請求項9】

前記記憶装置に記憶された目標鋳造圧力を呼び出す手順と、
前記第１の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第１の成形機において使用可能な第１の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、
前記第２の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第２の成形機において使用可能な第２の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、
を更に備える請求項２記載のプログラム。

【請求項10】

前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第１の成形機において設定可能な第１の鋳造圧力範囲を算出する手順と、
を更に備える請求項１記載のプログラム。

【請求項11】

前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第１の成形機において設定可能な第１の鋳造圧力範囲を算出する手順と、
前記第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第２の成形機において設定可能な第２の鋳造圧力範囲を算出する手順と、
を更に備える請求項２記載のプログラム。

【請求項12】

請求項１又は請求項２記載のプログラムが記録された記録媒体。

【請求項13】

請求項１又は請求項２記載のプログラムを備える成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形機の鋳造条件を算出するプログラム、記録媒体、及び成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

成形機の一例であるダイカストマシンは、型締装置を用いて型締めされた金型内のキャビティ（空洞部）に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、製品（ダイカスト品）を製造する。

【0003】

特定の製品を製造する際に、当該製品の製造に適したダイカストマシンを、異なる性能や特性を有する複数の機種の中から選定する場合、選定者の知識や経験に頼る部分が多い。選定者の知識や経験に頼らずとも、適正な機種を選定できるようにするために、ダイカストマシンの機械特性や金型特性から、精度良く鋳造条件を算出できることが望まれる。

【0004】

特許文献１には、ゲート流出係数を用いて予測ゲート断面積を算出し、不良品の発生を予告する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０－２１６９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、成形機の鋳造条件を精度良く算出することが可能なプログラム、記録媒体、及び成形機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様のプログラムは、第１の成形機の第１の機械特性、及び、第１の射出プランジャチップ断面積と第１のゲート断面積を含む金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のマシンラインを算出する手順と、射出プランジャチップ断面積をゲート断面積で除した値であるゲート比とゲート流出係数との相関関係式を記憶装置から呼び出す手順と、前記金型特性に基づき第１のゲート比を算出する手順と、前記第１のゲート比と前記相関関係式から第１のゲート流出係数を算出する手順と、前記第１のゲート流出係数と前記金型特性に基づき、前記Ｐ－Ｑ^２線図の第１のダイラインを算出する手順と、前記第１のマシンラインと前記第１のダイラインの交点位置座標から第１の射出速度を算出する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0008】

上記態様のプログラムにおいて、第２の成形機の第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第２のマシンラインを算出する手順と、前記第２のマシンラインと前記第１のダイラインの交点位置座標から第２の射出速度を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0009】

上記態様のプログラムにおいて、前記記憶装置に記憶された目標射出速度を呼び出す手順と、前記目標射出速度と前記第１の射出速度とを比較する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0010】

上記態様のプログラムにおいて、前記記憶装置に記憶された目標射出速度を呼び出す手順と、前記目標射出速度と前記第１の射出速度とを比較する手順と、前記目標射出速度と前記第２の射出速度とを比較する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0011】

上記態様のプログラムにおいて、前記Ｐ－Ｑ^２線図を表示装置に表示させる手順を、を更に備えることが好ましい。

【0012】

上記態様のプログラムにおいて、前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、第１の鋳造圧力を算出する手順を、更に備えることが好ましい。

【0013】

上記態様のプログラムにおいて、前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、第１の鋳造圧力を算出する手順と、前記第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、第２の鋳造圧力を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0014】

上記態様のプログラムにおいて、前記記憶装置に記憶された目標鋳造圧力を呼び出す手順と、前記第１の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第１の成形機において使用可能な第１の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0015】

上記態様のプログラムにおいて、前記記憶装置に記憶された目標鋳造圧力を呼び出す手順と、前記第１の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第１の成形機において使用可能な第１の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、前記第２の機械特性及び前記目標鋳造圧力に基づき、前記第２の成形機において使用可能な第２の射出プランジャチップ径範囲を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0016】

上記態様のプログラムにおいて、前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第１の成形機において設定可能な第１の鋳造圧力範囲を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0017】

上記態様のプログラムにおいて、前記第１の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第１の成形機において設定可能な第１の鋳造圧力範囲を算出する手順と、前記第２の機械特性及び前記金型特性に基づき、前記第２の成形機において設定可能な第２の鋳造圧力範囲を算出する手順と、を更に備えることが好ましい。

【0018】

本発明の一態様の記録媒体は、上記態様のプログラムが記録された記録媒体。

【0019】

本発明の一態様の成形機は、上記態様のプログラムを備える成形機。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、成形機の鋳造条件を精度良く算出することが可能なプログラム、記録媒体、及び成形機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施形態のプログラムを実行するコンピュータのブロック図。

【図2】第１の実施形態のゲート比とゲート流出係数との相関関係式の一例を示す図。

【図3】第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図。

【図4】第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図。

【図5】第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図。

【図6】第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図。

【図7】第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図。

【図8】第２の実施形態のプログラムを実行するコンピュータのブロック図。

【図9】第３の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0023】

（第１の実施形態）
第１の実施形態のプログラムは、第１の成形機の第１の機械特性、及び、第１の射出プランジャチップ断面積と第１のゲート断面積を含む金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のマシンラインを算出する手順と、射出プランジャチップ断面積をゲート断面積で除した値であるゲート比とゲート流出係数との相関関係式を記憶装置から呼び出す手順と、金型特性に基づき第１のゲート比を算出する手順と、第１のゲート比と相関関係式から第１のゲート流出係数を算出する手順と、第１のゲート流出係数と金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のダイラインを算出する手順と、第１のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から第１の射出速度を算出する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0024】

また、第１の実施形態の記録媒体は、上記プログラムが記録された記録媒体である。

【0025】

図１は、第１の実施形態のプログラムを実行するコンピュータのブロック図である。第１の実施形態のコンピュータは、パーソナルコンピュータ１００である。第１の実施形態のプログラムは、ダイカストマシン（成形機）の機種選定サポートプログラムである。第１の実施形態のプログラムは、パーソナルコンピュータ１００にダイカストマシンの機種選定サポートのための手順を実行させる。

【0026】

パーソナルコンピュータ１００は、入力装置１０、記憶装置１２、演算装置１４、及び表示装置１６を備える。演算装置１４は、鋳造圧力算出部１４ａ、射出プランジャチップ径範囲算出部１４ｂ、鋳造圧力範囲算出部１４ｃ、Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄ、射出速度算出部１４ｅ、及び比較判定部１４ｆを含む。

【0027】

入力装置１０は、パーソナルコンピュータ１００に各種の情報やデータを入力する機能を有する。入力装置１０は、例えば、キーボード、タッチパネル、又はＬＡＮポートやＵＳＢポート等のハードウェアインターフェースである。

【0028】

入力装置１０から、例えば、ダイカストマシンの機械特性や、ダイカストマシンで使用される金型の金型特性が入力される。入力装置１０から、入力されるダイカストマシンの機械特性は、例えば、ダイカストマシンの型締力、充填力、射出力、アキュムレータ圧力を含む。また、入力装置１０から、入力される金型特性は、例えば、射出プランジャチップ径（以下、単にチップ径とも記述）、ゲート断面積、投影面積を含む。

【0029】

また、入力装置１０から、例えば、ゲート比とゲート流出係数との相関関係式が入力される。また、入力装置１０から、例えば、溶湯密度、ダイカストマシンの目標射出速度、目標鋳造圧力が入力される。

【0030】

記憶装置１２は、入力装置１０から入力された各種の情報やデータを記憶する機能を有する。また、記憶装置１２は、演算装置１４で実行された演算結果を記憶する機能を有する。

【0031】

記憶装置１２は、例えば、入力装置１０から入力されたダイカストマシンの機械特性や、金型の金型特性を記憶する。また、記憶装置１２は、例えば、入力装置１０から入力されたゲート比とゲート流出係数との相関関係式を記憶する。また、記憶装置１２は、例えば、入力装置１０から入力された溶湯密度、ダイカストマシンの目標射出速度、目標鋳造圧力を記憶する。

【0032】

また、記憶装置１２は、第１の実施形態のダイカストマシンの機種選定サポートプログラムを記憶する機能を有する。記憶装置１２は、第１の実施形態のプログラムが記録された記録媒体の一例である。

【0033】

記憶装置１２は、例えば、半導体メモリ又はハードディスクである。なお、第１の実施形態のプログラムが記録された記録媒体は、例えば、データ処理プログラムが記憶されたコンパクトディスク（ＣＤ）やデジタル・ヴァーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）であっても構わない。

【0034】

演算装置１４は、各種の演算を行う機能を有する。演算装置１４は、例えば、電子回路である。演算装置１４は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。演算装置１４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。

【0035】

鋳造圧力算出部１４ａは、特定の金型においてダイカストマシンが実現可能な最大鋳造圧力を算出する機能を有する。最大鋳造圧力は、例えば、公知の計算式により、記憶装置１２に記憶されたダイカストマシンの型締力と金型の投影面積から算出する。

【0036】

鋳造圧力算出部１４ａは、例えば、算出された最大鋳造圧力を表示装置１６に表示させる機能を有する。

【0037】

射出プランジャチップ径範囲算出部１４ｂは、ダイカストマシンが実現可能な射出プランジャチップ径の範囲を算出する機能を有する。射出プランジャチップ径の範囲は、例えば、公知の計算式により、記憶装置１２に記憶されたダイカストマシンの射出力又は充填力、及び、目標鋳造圧力から算出する。

【0038】

射出プランジャチップ径範囲算出部１４ｂは、例えば、算出された射出プランジャチップ径範囲を表示装置１６に表示させる機能を有する。

【0039】

鋳造圧力範囲算出部１４ｃは、ダイカストマシンが実現可能な鋳造圧力の範囲を算出する機能を有する。鋳造圧力の範囲は、例えば、公知の計算式により、記憶装置１２に記憶されたダイカストマシンの射出力又は充填力、及び、射出プランジャチップ径から算出する。

【0040】

鋳造圧力範囲算出部１４ｃは、例えば、算出された鋳造圧力範囲を表示装置１６に表示させる機能を有する。

【0041】

Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄは、ダイカストマシンのＰ－Ｑ^２線図を作成する機能を有する。なお、Ｐ－Ｑ^２線図におけるＰは、流動時の溶湯圧力である。また、Ｐ－Ｑ^２線図におけるＱは、溶湯を充填中の単位時間当たりの溶湯流量である。

【0042】

Ｐ－Ｑ^２線図は、例えば、公知の計算式を用いて、記憶装置１２に記憶された機械特性及び金型特性から作成する。Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄは、Ｐ－Ｑ^２線図のマシンライン及びダイラインを算出する。

【0043】

Ｐ－Ｑ^２線図において、Ｐ軸の切片をＰ_０、Ｑ^２軸の切片をＱ_０ ^２とした場合に、マシンラインは下記（式１）、ダイラインは下記（式２）で表される。
Ｐ＝Ｐ_０（１－Ｑ^２／Ｑ_０ ^２） ・・・（式１）
Ｐ＝ρ（Ｑ／ＣｄＡｇ）^２／２ ・・・（式２）
ρ：溶湯密度、Ｃｄ：ゲート流出係数、Ａｇ：ゲート断面積

【0044】

なお、Ｐ軸の切片をＰ_０は、射出プランジャ内が密閉された状態、すなわちゲートが全くなく溶湯がキャビティに流入しない状態でのダイカストマシンの最大圧力である。Ｐ_０は、ダイカストマシンの充填力に比例し、チップ径の二乗に反比例する。

【0045】

また、Ｑ_０は、射出プランジャ前面に全く抵抗（圧力）がない状態で、射出プランジャが出せる最高速度での最大溶湯流量である。Ｑ_０は、射出速度及びチップ径の二乗に比例する。言い換えれば、Ｑ_０は、射出速度及びチップ断面積に比例する。

【0046】

（式２）を用いて、Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄのダイラインを算出する。ダイラインの算出は、（式２）に示すように、ゲート流出係数Ｃｄとゲート断面積Ａｇに基づく。なお、ゲート流出係数はゲート流量係数とも称される。

【0047】

Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄは、射出プランジャチップ断面積（チップ断面積）をゲート断面積Ａｇで除した値であるゲート比とゲート流出係数Ｃｄとの相関関係式から、ゲート流出係数Ｃｄを算出する。Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄは、ゲート流出係数Ｃｄの算出に先立ち、射出プランジャチップ断面積をゲート断面積Ａｇで除してゲート比を求める。

【0048】

Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄは、例えば、作成したＰ－Ｑ^２線図を表示装置１６に表示させる機能を有する。

【0049】

図２は、第１の実施形態のゲート比とゲート流出係数との相関関係式の一例を示す図である。横軸をゲート比、縦軸をゲート流出係数として、複数の実測値をプロットし、それらの実測値に基づく近似式を求め、ゲート比とゲート流出係数との相関関係式とする。

【0050】

射出速度算出部１４ｅは、ダイカストマシンの射出速度を算出する機能を有する。射出速度算出部１４ｅは、Ｐ－Ｑ^２線図のマシンラインとダイラインの交点位置座標から射出速度を算出する。交点位置座標のＱ^２座標は、射出速度及びチップ断面積に比例する。このため、記憶装置１２に記憶されたチップ径から求められるチップ断面積を用いて、射出速度が算出される。

【0051】

比較判定部１４ｆは、例えば、算出された最大鋳造圧力、射出プランジャチップ径範囲、鋳造圧力範囲、及び射出速度を、それぞれの目標値と比較し、ＯＫ又はＮＧを判定する機能を有する。比較判定部１４ｆは、例えば、比較結果及び判定結果を、表示装置１６に表示させる機能を有する。

【0052】

表示装置１６は、演算装置１４による演算結果や、演算装置１４による比較結果又は判定結果を、表示する機能を有する。表示装置１６は、例えば、液晶ディスプレイである。

【0053】

表示装置１６は、例えば、入力装置１０の機能を兼ね備えていても構わない。表示装置１６は、例えば、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）である。

【0054】

次に、第１の実施形態の機種選定サポートプログラムで実行される処理手順の一例を説明する。

【0055】

パーソナルコンピュータ１００の記憶装置１２には、第１の実施形態の機種選定サポートプログラムがインストールされている。

【0056】

また、パーソナルコンピュータ１００の記憶装置１２には、複数の機種のダイカストマシンの機械特性を記憶装置１２に記憶される。複数の機種のダイカストマシンの機械特性は、例えば、サーバマシンからダウンロードされる。以下、機種Ａ（第１の成形機）、機種Ｂ（第２の成形機）、機種Ｃ（第３の成形機）、及び機種Ｄ（第４の成形機）の４つの機種の中から機種選定を行う場合を例に説明する。

【0057】

例えば、機種Ａの機械特性が第１の機械特性、機種Ｂの機械特性が第２の機械特性、機種Ｃの機械特性が第３の機械特性、機種Ｄの機械特性が第４の機械特性である。

【0058】

パーソナルコンピュータ１００の記憶装置１２には、あらかじめ、ゲート比とゲート流出係数との相関関係式が記憶されている。

【0059】

最初に、ユーザは入力装置１０から、特定の金型（以下、金型Ｘと称する）の金型情報を入力し、記憶装置１２に記憶させる。入力される金型特性は、例えば、チップ径、ゲート断面積、投影面積を含む。また、ユーザは入力装置１０から、溶湯密度、ダイカストマシンの目標射出速度、目標鋳造圧力を入力し、記憶装置１２に記憶させる。

【0060】

次に、例えば第１の処理として、金型Ｘを使用した場合に、４つのダイカストマシンのそれぞれが実現可能な最大鋳造圧力を算出する。例えば、第１の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ａの第１の最大鋳造圧力が算出される。また、例えば、第２の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｂの第２の最大鋳造圧力が算出される。また、例えば、第３の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｃの第３の最大鋳造圧力が算出される。また、例えば、第４の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｄの第４の最大鋳造圧力が算出される。

【0061】

第１の処理は、鋳造圧力算出部１４ａによって実行される。

【0062】

図３は、第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。図３に示すように、算出された第１ないし第４の最大鋳造圧力は、表示装置１６の画面に表示される。

【0063】

表示装置１６の画面には、例えば、目標鋳造圧力も表示される。図３では、目標鋳造圧力が６０ＭＰａである場合を示す。

【0064】

次に、例えば第２の処理として、４つのダイカストマシンのそれぞれが実現可能な射出プランジャチップ径範囲を算出する。例えば、第１の機械特性及び目標鋳造圧力に基づき、機種Ａの第１の射出プランジャチップ径範囲が算出される。また、例えば、第２の機械特性及び目標鋳造圧力に基づき、機種Ｂの第２の射出プランジャチップ径範囲が算出される。また、例えば、第３の機械特性及び目標鋳造圧力に基づき、機種Ｃの第３の射出プランジャチップ径範囲が算出される。また、例えば、第４の機械特性及び目標鋳造圧力に基づき、機種Ｄの第４の射出プランジャチップ径範囲が算出される。

【0065】

第２の処理は、射出プランジャチップ径範囲算出部１４ｂによって実行される。第２の処理に先立ち、記憶装置１２に記憶された機械特性及び目標鋳造圧力が呼び出される。

【0066】

図４は、第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。図４に示すように、算出された第１ないし第４の射出プランジャチップ径範囲（チップ径範囲）は、表示装置１６の画面に表示される。

【0067】

表示装置１６の画面には、例えば、金型Ｘのチップ径も表示される。図４では、金型Ｘのチップ径が８０ｍｍである場合を示す。

【0068】

次に、例えば第３の処理として、金型Ｘを使用した場合に、４つのダイカストマシンのそれぞれが実現可能な鋳造圧力範囲を算出する。例えば、第１の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ａの第１の鋳造圧力範囲が算出される。また、例えば、第２の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｂの第２の鋳造圧力範囲が算出される。また、例えば、第３の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｃの第３の鋳造圧力範囲が算出される。また、例えば、第４の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｄの第４の鋳造圧力範囲が算出される。

【0069】

第３の処理は、鋳造圧力範囲算出部１４ｃによって実行される。第３の処理に先立ち、記憶装置１２に記憶された機械特性及び金型特性が呼び出される。

【0070】

図５は、第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。図５に示すように、算出された第１ないし第４の最大鋳造圧力は、表示装置１６の画面に表示される。

【0071】

表示装置１６の画面には、例えば、目標鋳造圧力も表示される。図５では、目標鋳造圧力が６０ＭＰａである場合を示す。

【0072】

次に、例えば第４の処理として、金型Ｘを使用した場合の、４つのダイカストマシンのＰ－Ｑ^２線図を作成する。Ｐ－Ｑ^２線図の作成にあたって、４つのダイカストマシンそれぞれのマシンラインを算出する。

【0073】

例えば、第１の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ａの第１のマシンラインが算出される。また、例えば、第２の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｂの第２のマシンラインが算出される。また、例えば、第３の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｃの第３のマシンラインが算出される。また、例えば、第４の機械特性及び金型特性に基づき、機種Ｄの第４のマシンラインが算出される。

【0074】

また、金型特性に基づき、金型Ｘの第１のゲート比を算出する。そして、算出された金型Ｘの第１のゲート比と、記憶装置１２に記憶されたゲート比とゲート流出係数との相関関係式から、第１のゲート流出係数を算出する。第１のゲート流出係数の算出前に、記憶装置１２に記憶されたゲート比とゲート流出係数との相関関係式が呼び出される。

【0075】

得られた第１のゲート流出係数と金型特性に基づき、Ｐ－Ｑ^２線図の第１のダイラインを算出する。作成されたＰ－Ｑ^２線図の各マシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から各機種の射出速度を算出する。

【0076】

第４の処理では、例えば、第１のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から機種Ａの第１の射出速度を算出する。また、例えば、第２のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から機種Ｂの第２の射出速度を算出する。また、例えば、第３のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から機種Ｃの第３の射出速度を算出する。また、例えば、第４のマシンラインと第１のダイラインの交点位置座標から機種Ｄの第４の射出速度を算出する。

【0077】

第４の処理は、Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄ及び射出速度算出部１４ｅによって実行される。第４の処理に先立ち、記憶装置１２に記憶された機械特性及び金型特性が呼び出される。

【0078】

図６は、第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。図６に示すように、算出された第１ないし第４のマシンライン及び第１のダイラインは、表示装置１６の画面に表示される。表示装置１６の画面には、例えば、算出された機種Ａないし機種Ｄの第１ないし第４の射出速度も表示される。

【0079】

次に、例えば第５の処理として、第１の処理ないし第４の処理の算出結果と目標値とを比較する処理を行う。例えば、第１の処理で算出された第１の最大鋳造圧力ないし第４の最大鋳造圧力と、目標鋳造圧力とを比較する。そして、例えば、第１の最大鋳造圧力ないし第４の最大鋳造圧力が、目標鋳造圧力より大きいか否かを判定する。

【0080】

また、例えば、第２の処理で算出された第１の射出プランジャチップ径範囲ないし第４の射出プランジャチップ径範囲と、目標鋳造圧力とを比較する。そして、例えば、金型情報に含まれるチップ径範囲が、第１の射出プランジャチップ径範囲ないし第４の射出プランジャチップ径範囲の中に納まるか否かを判定する。

【0081】

また、例えば、第３の処理で算出された第１の鋳造圧力範囲ないし第４の鋳造圧力範囲と、目標鋳造圧力とを比較する。そして、例えば、目標鋳造圧力が、第１の鋳造圧力範囲ないし第４の鋳造圧力範囲の中に納まるか否かを判定する。

【0082】

また、例えば、第４の処理で算出された第１の射出速度ないし第４の射出速度と、目標射出速度とを比較する。そして、例えば、第１の射出速度ないし第４の射出速度が、目標射出速度より大きいか否かを判定する。

【0083】

第５の処理は、比較判定部１４ｆによって実行される。

【0084】

図７は、第１の実施形態の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。図７に示すように、第１の処理ないし第４の処理の算出結果と目標値とを比較し判定した結果が、一覧表として、表示装置１６の画面に表示される。

【0085】

例えば、図７に表示された比較判定結果に基づき、ユーザはダイカストマシンの機種選定を行う。例えば、総合評価でＯＫとなった機種Ｃが選定される。

【0086】

次に、第１の実施形態のプログラム及び記録媒体の作用及び効果について説明する。

【0087】

特定の製品を特定の金型（以下、金型Ｘと称する）を用いて製造しようとする場合、異なる性能や特性を有する複数の機種の中から適切なダイカストマシンを選定する必要がある。ダイカストマシンの選定は、選定者の知識や経験に頼る部分が多い。したがって、ダイカストマシンの選定が適切に行われなかったり、選定に時間を要したりするおそれがある。このため、選定者の知識や経験に頼らずとも、適正な機種を選定ができることが望まれる。

【0088】

第１の実施形態の機種選定サポートプログラムは、パーソナルコンピュータ１００を用いて、ユーザがダイカストマシンの機種選定を行うことをサポートする。第１の実施形態の機種選定サポートプログラムは、特定の金型Ｘの金型情報及び複数の機種の機械特性から、特定の金型Ｘを用いた場合のそれぞれの機種の鋳造条件を精度良く算出することが可能となる。そして、算出された鋳造条件と目標値とを比較し判定することで、ユーザが知識や経験に頼らず、特定の金型Ｘに応じた適正な機種を、容易かつ迅速に選定することが可能となる。

【0089】

発明者の検討により、ゲート比とゲート流出係数との間には、図２に示すような相関関係が存在することが見いだされた。第１の実施形態の機種選定サポートプログラムは、Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインを算出する際に、あらかじめ実測値から求められたゲート比とゲート流出係数との相関関係式を用いる。したがって、ゲート比に応じた適正なゲート流出係数を選択できる。よって、Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインの算出精度を向上させることが可能となる。

【0090】

Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインの算出精度が向上することで、Ｐ－Ｑ^２線図を用いた鋳造条件の算出精度が向上する。例えば、Ｐ－Ｑ^２線図を用いた射出速度の算出精度が向上する。したがって、機種選定を適切に行うことが可能となる。

【0091】

以上、第１の実施形態のプログラム及び記録媒体によれば、ダイカストマシンの機種選定を容易かつ迅速に行うことが可能となる。また、第１の実施形態のプログラム及び記録媒体によれば、ダイカストマシンの鋳造条件を精度良く算出することが可能となる。よって、第１の実施形態のプログラム及び記録媒体によれば、ダイカストマシンの機種選定を適切に行うことが可能となる。

【0092】

（第２の実施形態）
第２の実施形態のプログラムは、ダイカストマシンの鋳造条件シミュレーションプログラムである点で、第１の実施形態のプログラムと異なる。また、第２の実施形態の記録媒体は、第２の実施形態のプログラムが記録された記録媒体である。以下、第１の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。

【0093】

図８は、第２の実施形態のプログラムを実行するコンピュータのブロック図である。第２の実施形態のコンピュータは、パーソナルコンピュータ２００である。第２の実施形態のプログラムは、ダイカストマシン（成形機）の鋳造条件シミュレーションプログラムである。第２の実施形態のプログラムは、パーソナルコンピュータ２００にダイカストマシンの鋳造条件シミュレーションのための手順を実行させる。

【0094】

パーソナルコンピュータ２００は、入力装置１０、記憶装置１２、演算装置１４、及び表示装置１６を備える。演算装置１４は、Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄ及び射出速度算出部１４ｅを含む。

【0095】

パーソナルコンピュータ２００は、例えば、記憶装置１２に記憶された機械特性と、入力装置１０から入力される金型情報等に基づき、ダイカストマシンの鋳造条件をシミュレーションする機能を備える。

【0096】

ダイカストマシンの鋳造条件のシミュレーションは、第２の実施形態の鋳造条件シミュレーションプログラムが演算装置１４に実行させる。鋳造条件シミュレーションプログラムは、例えば、記憶装置１２に記憶される。

【0097】

パーソナルコンピュータ２００は、Ｐ－Ｑ^２線図作成部１４ｄによって、特定のダイカストマシンのＰ－Ｑ^２線図を作成する。また、パーソナルコンピュータ２００は、射出速度算出部１４ｅによって、特定のダイカストマシンの射出速度を算出する。作成されたＰ－Ｑ^２線図や、射出速度は、例えば、表示装置１６に表示される。

【0098】

第２の実施形態の鋳造条件シミュレーションプログラムは、第１の実施形態と同様、Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインを算出する際に、あらかじめ実測値から求められたゲート比とゲート流出係数との相関関係式を用いる。したがって、ゲート比に応じた適正なゲート流出係数を選択できる。よって、Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインの作成精度を向上させることが可能となる。

【0099】

Ｐ－Ｑ^２線図のダイラインの作成精度が向上することで、Ｐ－Ｑ^２線図を用いた鋳造条件の算出精度が向上する。例えば、Ｐ－Ｑ^２線図を用いた射出速度の算出精度が向上する。

【0100】

以上、第２の実施形態のプログラム及び記録媒体によれば、ダイカストマシンの鋳造条件を精度良くシミュレーションすることが可能となる。

【0101】

（第３の実施形態）
第３の実施形態の成形機は、第２の実施形態のプログラムを備える成形機である。以下、第２の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。

【0102】

図９は、第３の実施形態の成形機の全体構成を示す模式図である。図９は、一部に断面図を含む側面図である。ダイカストマシン３００は、コールドチャンバ式のダイカストマシンである。

【0103】

ダイカストマシン３００は、図９に示すように、制御装置１１、ディスプレイ１５、固定金型６０、可動金型６２、型締装置７０、押出装置７２、射出装置７４、及び油圧回路７８を備える。ダイカストマシン３００は、ベース８２、固定ダイプレート８４、可動ダイプレート８６、リンクハウジング８８、及びタイバー９０を備える。射出装置７４は、プランジャチップ７４ａを含む。

【0104】

ダイカストマシン３００は、固定金型６０、及び、可動金型６２で構成される金型の内部（図９中のキャビティＣａ）に液状金属である溶湯（溶融材料）を射出して充填する。そして、溶湯を金型内で凝固させることにより、ダイカスト品を製造する。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。

【0105】

金型は、固定金型６０及び可動金型６２を含む。金型は、型締装置７０と射出装置７４との間に設けられる。

【0106】

固定ダイプレート８４はベース８２の上に固定される。固定ダイプレート８４は、固定金型６０を保持することが可能である。

【0107】

可動ダイプレート８６は、ベース８２の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図９に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。可動ダイプレート８６は、可動金型６２を固定金型６０に対向して保持することが可能である。

【0108】

リンクハウジング８８は、ベース８２の上に設けられる。リンクハウジング８８には、型締装置７０を構成するリンク機構の一端が固定される。

【0109】

固定ダイプレート８４とリンクハウジング８８は、タイバー９０により固定される。タイバー９０は、固定金型６０と可動金型６２に型締力が加えられている間は、型締力を支える。

【0110】

型締装置７０は、金型の開閉及び型締めを行う機能を有する。射出装置７４は、金型のキャビティＣａに溶湯を射出し、溶湯を加圧する機能を有する。押出装置７２は、製造されたダイカスト品を金型から押し出す機能を有する。

【0111】

油圧回路７８は、例えば、型締装置７０、押出装置７２、及び、射出装置７４を油圧により駆動する機能を有する。

【0112】

制御装置１１は、例えば、型締装置７０、押出装置７２、及び射出装置７４を制御する機能を有する。制御装置１１は、ダイカストマシン３００による成形動作を制御する。

【0113】

制御装置１１は、各種の演算を行って、ダイカストマシン３００の各部に制御指令を出力する機能を有する。制御装置１１は、例えば、成形条件等を記憶する機能を有する。

【0114】

制御装置１１は、図示しない第２の実施形態の記憶装置１２及び演算装置１４を含む。記憶装置１２には、第２の実施形態の鋳造条件シミュレーションプログラムが記憶されている。演算装置１４によって、鋳造条件シミュレーションプログラムが実行される。

【0115】

制御装置１１は、例えば、電子回路である。制御装置１１は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。制御装置１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。

【0116】

ディスプレイ１５は、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）である。例えば、ディスプレイ１５を介してオペレータは、ダイカストマシン３００の成形条件の設定及び確認を行うことが可能である。ディスプレイ１５は、例えば、第２の実施形態の入力装置１０及び表示装置１６として機能する。

【0117】

ダイカストマシン３００の、オペレータは、例えば、ディスプレイ１５から金型条件等を入力することで、ダイカストマシン３００の鋳造条件のシミュレーションを行うことが可能となる。

【0118】

以上、第３の実施形態のダイカストマシンによれば、ダイカストマシンの鋳造条件を精度良くシミュレーションすることが可能となる。

【0119】

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施形態においては、プログラム、記録媒体、及び成形機などで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、プログラム、記録媒体、及び成形機などに関わる要素を適宜選択して用いることができる。

【0120】

第１の実施形態においては、機種選定の対象となるダイカストマシンが４種の場合を例に説明したが、機種選定の対象となるダイカストマシンは２種、３種、又は５種以上であっても構わない。

【0121】

第１ないし第３の実施形態においては、成形機がダイカストマシンである場合を例に説明したが、成形機は、例えば、プラスチック製品を製造する射出成形機であっても構わない。

【0122】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての中子駆動装置及び成形機は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。

【符号の説明】

【0123】

１０ 入力装置
１１ 制御装置
１２ 記憶装置
１４ 演算装置
１４ａ 鋳造圧力算出部
１４ｂ 射出プランジャチップ径範囲算出部
１４ｃ 鋳造圧力範囲算出部
１４ｄ Ｐ－Ｑ^２線図作成部
１４ｅ 射出速度算出部
１４ｆ 比較判定部
１５ ディスプレイ
１６ 表示装置
６０ 固定金型
６２ 可動金型
７０ 型締装置
７２ 押出装置
７４ 射出装置
７４ａ プランジャチップ
７８ 油圧回路
８２ ベース
８４ 固定ダイプレート
８６ 可動ダイプレート
８８ リンクハウジング
９０ タイバー
１００ パーソナルコンピュータ
２００ パーソナルコンピュータ
３００ ダイカストマシン（成形機）
Ｃａ キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】