CN1007594B - 卧式铸模夹紧及立式注射型压铸机 - Google Patents

Abstract

在卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机或这类的注射成型机中，其固定的和活动的金属铸模是固定在固定和活动型板上，已熔金属或塑料树脂由压射室压射入由金属铸模确定的型腔内。固定型板有做成一体的垂直构件和水平构件，水平构件在固定金属铸模下延伸。压射室悬挂在水平构件上。本设计避免了已熔金属的泄漏并提供大的安装金属模的空间。

Description

本发明是关于卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机，特别是关于用固定型板来支撑注射装置的支架结构。

注射成型机，例如压铸机和塑料注射成型机，由于以下原因通常称之为注射型压铸机：因为这些机器相类似;“注射材料”这一术语，在压铸机中是指已熔金属，而在注射成型机中是指塑料树脂。

这种型式压铸机的例子，在以下日本专利出版物中可以找到：公开号为昭58-55859和昭59-13941A。

在这些现有技术的机器中，把已熔金属浇注入铸造压射室后，将该压射室上升到紧靠于另一固定压射室，并用油压操纵的压射冲头将已熔金属压射入型腔。

在介绍本发明之前，利用图5首先对前面提及作压铸机用的注射成型机现有技术进行介绍。图5所示压铸机由垂直底座1和一对固定型板2（图中只表示出一个型板）所组成。垂直底座1紧固在地基上。一对固定型板2在垂直图面方向上间隔排列。这对固定型板2的四个角，分别用四个柱体3相连接。注射装置4具有用四根立柱5相连接的上、下固定板6和7。压射缸8被夹紧在上、下固定板6和7之间。压射室9的支承块10通过柱塞11安装在上固定板6上，柱塞11在垂直方向上可以移动。压射室9与压射冲头相连（图 中未表示出）。通过压射缸8中的压力油的作用，压射冲头在垂直方向上可以运动。注射装置4用一对拉杆12支撑，拉杆悬挂在一对柱体3上。一对支撑梁13，用螺母14紧固在悬挂拉杆12的下端部。所以，用梁13加以支撑的固定板6是可以转动的。固定金属铸模15和活动金属铸模（图中未给出，在金属铸模15的前方），分别被安装在固定型板2和在其前方的活动型板上。当活动型板和活动金属铸模一起，沿水平方向移动并使两块金属铸模合模时，在活动和固定铸模的邻接表面形成了型腔和固定压射室。

把已熔金属浇注入压射室9以后，用柱塞11把支承块10上升到使压射室9紧靠固定压射室，用压射缸8中的压力油使压射冲头上升;这样，压射室9可以把“注射材料”射入型腔。如上所述，现有技术的注射成型设备具有不少优点，但仍具有一些待解决的问题。本发明打算解决这些问题。

这种现有技术的卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机或注射式造型机，它们所具有的优点为：已熔金属在压射室停留时间短，以致其温度下降很小;已熔金属与空气间的接触面积很小，使得因压射室中含有气体而在生产过程形成的气孔数也很少;在完成装料时，由于压射冲头正对型腔，所以喷射压力传递效率高。但是，在注射装置的支架结构中是有问题的。

特别是在现有技术注射成型机中，因为注射装置是用拉杆支撑的，拉杆悬挂在几根柱体上，这些柱子却是支撑在固定成型支承板上，由于注射装置的重量柱子要弯曲，这使得压射室和金属成型室之间形成间隙。其结果，有不少产品将会报废，或者已熔金属会通 过间隙漏出来。此外，由于拉杆需要有大的空间尺寸，使得压铸机的横向尺寸增大。

相应地，本发明的目的是提供了一种改进的卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机，或者说是一种可防止在压铸时出现已熔金属泄漏的注射成型机。这样，可防止出现不合格的铸件或成型成品以及飞刺（铸件缺陷）。

本发明的另一个目的，是提供一种新型卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机，或者说是一种具有大的用于安装金属膜的空间的注射式成型机。

本发明的另一个目的，是提供一种新型卧式夹紧和立式注射型压铸机或成型机，这些机器具有经过改进的注射装置支架结构。

根据本发明所提供的卧式铸模夹紧及立式注射型压铸机包括：紧固在固定型板上的固定金属铸模、紧固在活动型板上的活动金属铸模、在水平方向使上述活动型板和活动金属铸模朝向和离开上述固定金属铸模和固定型板方向运动的装置，当上述活动和固定金属铸模夹紧在一起时两者所确定的型腔、安装在固定金属铸模和活动金属铸模下方的注射装置，该装置具有一个装有要压射到型腔中的熔融金属的压射室，并具有由拉杆构成的悬挂装置，其特征为：所述固定型板包括一个垂直构件和与该垂直构件作成一体且在固定铸模的下方由垂直构件伸向活动型板的水平构件，上述注射装置用拉杆悬挂在固定型板的水平构件上。

在附图中：

图1是表示本发明注射成型机的注射装置支架结构的纵向剖视 图;

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线所作的剖视图;

图3是表示本发明改进的压铸机纵向剖视图;

图4沿图3的Ⅳ-Ⅳ线所作的纵向剖视图;

图5是部分剖面侧视图，它表示了压射室现有技术所采用的注射装置支架结构;

图6是纵向剖视图，它表示了根据本发明的卧式铸模夹紧和立式注射型压铸机的另一种具体结构;

图7是图6示压铸机的左侧视图;

图8是本机器的固定型板和底座的侧视图;

图9是图8所示的固定型板和底座的俯视图;

图10是表示压射室的部分剖面的正视图。

本发明的压铸机21如图1和图2所示。该压铸机由卧式铸模夹紧装置22和立式注射装置23组成。如图1所示，卧式铸模夹紧装置22安装在机器底座24上，底座紧固在地面并向水平方向延伸。固定型板25紧固在底座24孔口的边缘，该孔口在底座24上表面后端部位。固定型板25具有L型外形，它由正方形的垂直构件25a和水平构件25b组成。水平构件朝活动型板28（下面介绍）方向延伸。紧固在底座24上的水平构件25b的宽度，略小于垂直构件的宽度。图中未表示出来的另一固定型板，是可调地紧固在底座24的另一端，位于固定型板25的对面。这两个固定型板，用柱体27彼此相连接。柱体27紧固在固定型板的四个角部。活动型板28是可滑动地安装在柱体27上，并面朝固定型板25。活动型板28，通过曲柄机构29，与 另一固定型板的铸模夹紧液压缸相连接（图中未给出）。固定金属铸模30安装在固定型板25上，并用键31防止它在垂直方向的移动。然而，活动金属铸模32是安装在活动型板28上，并用键33防止它在垂直方向的移动。所以，金属铸模30和32在水平方向可相对移动，直至分离面或配合面34处彼此贴紧为止。当彼此夹紧时，金属铸模30和32确定了型腔35、在型腔下方的喉道36以及与喉道36相通的垂直孔37。分离式固定压射室38紧固在垂直通孔37的内侧表面上。推出装置39是用于从活动金属铸模32中脱出铸造成品。在压射室38的上方部位，其内壁表面形成一环形凹槽38a。用于收集注入浇铸压射室58中已熔金属的凝固表面层，凹槽38a是十分有效的。对此以后还要说明，否则已熔金属的凝固表面层将会进入浇铸型腔。

立式注射装置23具有拉杆40形式的四个悬挂支撑件。拉杆40用螺纹连接在固定型板25的水平构件25b上。拉杆40的间距小于柱体27的间距。拉杆40经底座24延伸入41一小段距离，而处于地面之下。拉杆40的下端部，用螺母43紧固在支撑梁42的四个角部。俯视时，梁42呈U形。用编号44表示整体的注射装置，它由梁42支撑而且可以移动。注射装置44包括矩形上固定垫板45和下固定垫板46。垫板45和46用四个拉杆47彼此相连接，拉杆上端用螺纹拧入上固定垫板45，拉杆下端用螺母48紧固在下固定垫板46上。上固定垫板45，在中心部位装有垂直销轴49。销轴49被夹紧在U形支撑梁42的两个侧壁之间，使得注射装置44用梁42转动地加以支撑。压射缸50，被夹紧在上、下固定垫板45和46之间的中心位置上。压射缸50的活塞杆51，经过上固定垫板45向上延伸。压射冲头52，用联结器 53连接在活塞杆51的上端部。下固定垫板46备有供油接口54。钟罩形支承块55，用两个销轴56支承，销轴56紧固在上固定垫板45上。支承块55的下部设计成可容纳联结器53。由于支承块的液压缸57进入压力油以及由于活塞杆51的垂直运动，可使支承块55在垂直方向上移动。缸形浇铸压射室58紧固在支承块55的上端部。浇铸压射室58与固定压射室38同心并具有相同直径。随着活塞杆51上升运动，由于压力油进入液压缸57使支承块55上升，浇铸压射室58贴合压在固定压射室38上;当支承块55下行时，两个压射室彼此分开。倾斜液压缸59是通过支承梁固定在上固定垫板45上。活塞杆60的自由端，用销轴连在一根拉杆47上。这样，当活塞杆60缩回时，注射装置44绕销轴49倾斜，使得已熔金属可注入浇铸压射室58。

上述压铸机操作如下：

把压射冲头52放入浇铸压射室58后，倾斜液压缸59工作，使注射装置绕销轴49转成倾斜状。用杓或类似的工具，将已熔金属注入浇铸压射室58，接着倾斜液压缸59反方向进行操作，使注射装置44转成垂直位置。然后，通过曲柄机构29和活动型板28并依靠铸模夹紧液压缸的作用，活动金属铸模32移动到使两个金属铸模30和32夹紧。当金属铸模30、32完全压紧时，压力油同时引入液压缸57和压射缸50，使浇铸压射室58和压射冲头52上升，浇铸压射室58和固定压射室38的下端部相互压紧。浇铸压射室58压紧在固定压射室38上后，压力油引入压射缸50，升起压射冲头52，以便通过压射室58和38以及喉道36，将已熔金属压射入型腔35。经注射及铸件冷却后，浇铸压射室58与金属铸模30和32相脱离。操纵铸模夹紧液压缸使铸 模开启，借助推出装置39，使铸件由金属铸模30和32中脱出。这样，就完成了一个工作循环。

在图3和图4所示的改进压铸机中，立式注射装置是设计成在水平方向可以运动的。在图3和图4中的那些与图1和图2的同名零组件，采用相同数字编号。固定型板61对应上述设备所示的型板25。固定型板61呈L型，它包括做成一体的垂直构件61a和水平构件61b。然而，水平构件61b的厚度大于上述设备的水平构件25b的厚度。水平构件61b的底部开有沟槽61c。矩形支承板62的肋条62a，可以容纳在沟槽61c中，使得支承板62在水平方向可作相对水平构件61b的移动。垂直拉杆63比上述设备的拉杆40要短。垂直拉杆63用螺纹拧在支承板62的下部表面，以使拉杆的下端可支承梁42。如同上述设备，用倾斜液压缸59，可使支承梁42和注射装置44呈斜置。气动式气缸64，通过支架固定在底座24上平板的后表面上。气缸64的活塞杆65的自由端，用轴销与支承板62的一端相连接。对于本结构，当活塞杆65往复运动时，立式注射装置23，在水平方向作与铸模夹紧方向相平行的运动。这样，不管金属铸模30和32的尺寸如何变化，都可使浇铸压射室58与金属铸模30和32的固定压射室38很好地对准中心。浇铸操作，与上述设备的操作相同。

按照上述设备，固定金属铸模是紧固在固定型板上，固定型板由做成整体L型的垂直构件和水平构件所组成。注射装置用悬挂在水平构件上的支承件加以支撑。这样，由于整个注射装置是用刚性可卸垫板加以支承，所以注射装置不会由于它的自重而向下移动。因此，不可能再有通过浇铸压射室与金属铸模之间的间隙泄漏出已 熔金属，也不可能在金属铸模的连接表面处形成飞刺。由于注射装置支承构件的上端部装配件所占的空间不大，所以增大了安装金属铸模的可用空间。此外，注射装置支承构件的间距可以做得比现有技术的尺寸小，所以注射装置或压射装置的外形尺寸可以减小。

在已作了说明的设备中，L型固定型板25和61的每一种型板，是由整体式的垂直构件和水平构件所组成，把水平构件做成略微向上倾斜是有好处的。

关于该改进，例如当水平构件在与已熔金属射出线相交位置处具有大约150mm的臂长时，则在注射前，在注射区水平构件向上倾斜约0.12mm（根据对边距离），对于与固定压射室38相脱离的浇铸压射室58以及注射装置23，相对于金属铸模30和32的垂直配合线，大约也有0.12mm的倾斜量。但是，只要已熔金属充注一完成，由于已熔金属压射出所引起的反力，使水平构件向下变形，并使倾斜角成为零。这样，已熔金属压射线能够与垂直配合线很好对准重合，防止在浇铸压射室58和固定压射室38之间形成不该有的间隙，相应地防止出现已熔金属的泄漏。

图6到图10中所示的改进压铸机121，由卧式铸模夹紧装置122和立式浇铸装置123所组成。卧式铸模夹紧装置122安装在底座124上，底座124固定在地基上。底座124由两个间隔排列的支承构件124a和两个连接构件124b组成（在图中只表示出一个）。支承构件124a向水平方向延伸。连接构件124b把一对支承构件的两端彼此连接起来。一对矩形长导向板124c安装在支承构件124a的上端部。固定型板125由垂直构件125a和水平构件125b构成。垂直构件 125a呈矩形，并具有足够的刚性。水平构件125b放在水平导向板124c之间。如图8所示，垂直构件125a下端部固定在导向板124c上，也就是把垂直构件125a固定在底座124上。由图9可知，固定型板125的水平构件125b具有宽度为W。宽度W比导向板124c的间距W1要略小一些。水平构件125b没有固定在底座124上。这样，当施加以垂直外力时，水平构件125b会产生不大的向下变形。图中未表示出的一个其他固定型板，是可调地固定在底座124的另一端。用柱体127将另一固定型板和固定型板125的四个角彼此连在一起。柱体与型板用螺母126a固定。活动型板128安装在柱体127上，并面对固定型板125;而且活动型板128是可滑动地安装在导向板124c上，使得它可朝向和离开固定型板125方向移动。活动型板128通过曲柄机构129与另一固定型板相连接。固定金属铸模130，用固定型板125上的水平键131来防止其垂直方向上的移动。在垂直图面方向上固定铸模130的位置，用位于固定型板125中心部位的垂直键131a来确定。用键133将活动金属铸模132安装在活动型板128上。键133防止金属铸模132的垂直移动。这些金属铸模130和132，可在分离或配合面134位置上开启和闭合。

垂直键装在固定型板125和固定金属铸模130之间，并位于机器的中心线上。垂直键的功用是使浇铸压射室158与固定金属铸模很容易对准中心。浇铸压射室158是下面要介绍的立式浇铸装置123的组成部分，它位于固定金属铸模130和活动金属铸模132的下方并正好在机器的中心线上。金属铸模130和132确定了型腔135，在型腔下方的喉道136以及垂直孔137。分离式固定压射室 138是配合装在垂直孔137中。推出装置139是用来从活动金属铸模型腔135脱出铸件成品。压射室138加工有环形凹槽138a，它与图1和图3的凹槽38a相类似。

立式注射装置123有四根垂直拉杆140。用拉杆上端部的螺纹拧入固定型板125的水平构件125b的螺纹孔内。拉杆140经过底座124的一对支承构件124a，向下延伸入141一小段距离，而处于地面之下。还装有矩形框架142。它由一对支承构件142a分别与支承构件142a两端相互连接的连接构件142b和142c所构成。两根拉杆140的下端部，插在各自的支承构件142a上，并且每根拉杆140用上、下螺母143和144夹紧。框架142能刚性地支承在水平状态。

详细表示在图10中的注射装置145，它是悬挂支承在框架142上。特别是注射装置145，它装备有杆侧支承块146，支承块上有压射冲头孔。端盖148用螺母149紧固在垂直拉杆147的下端部。拉杆147用其上端部螺纹拧入支承块下表面四个角的螺纹孔中。液压缸150是插在支承块146和端盖148之间，并用锁紧螺母紧固。支承块146、拉杆147、端盖148、螺母149和液压缸150构成了压射缸155。法兰式倾斜轮151装在支承块146的两侧，框架142支承住倾斜轮151的轴。这样，使注射装置145在倾斜状态时由框架142支承住。一对垂直柱塞152用键和螺栓紧固在支承块的两侧。每个柱塞152的主要部分采用园形杆形式。园形杆在压射室壳体153的孔153a中可滑动移动。压射室壳体153由U字形结合容器153b、过渡部分153c以及套状部分153d组成。结合容器153b在压射室壳体153的下端部。过渡部分153c从结合容器153b开始向上延 伸。套状部分153d与园柱形部分153c的上端部相连接。当压力油进入孔153a时，注射装置由图10所示位置向上升起。如图7所示，止动器154A紧固在固定型板125的下表面，以限制压射室壳体153的上行运动。止动器154B紧固在框架142上，以限制压射室壳体的下行运动。

注射装置145还包括液压缸150，并装有活塞杆156。液压缸150为一重要构件。通过进入液压缸150的压力油，可使活塞杆156在垂直方向上运动活塞杆156延伸穿过支承块，其上端用一金属件157支承。该金属件157紧固在支承块146上。缸形浇铸压射室158固定在压射室壳体153上端部的套状支承件153d上。压射冲头159由可在垂直方向上运动的浇铸压射室支承。压射冲头159的下端部，通过联结器160与活塞杆156同心连接。联结器160的下端可与压射室壳体153的结合容器153b的上端相连并可卸开。联结器160可在垂直方向沿镶条161滑动。镶条161安装于压射室壳体153的两侧。当压射室壳体153上升时，浇铸压射室158贴合压紧在固定压射室138上。如图6所述，固定压射室138有垂直通孔137。贴合压紧后，压射冲头159的头部，经浇铸压射室158和固定压射室138的通孔而上升。定位环162固定在固定型板125的水平构件125b上，作为浇铸压射室158的导向之用。

现在介绍注射装置145的倾斜设备，该设备是用来加注已熔金属或塑料树脂。杆侧支承块146的一侧和端盖148，用一对连接板163彼此连起来。两个支架164固定在框架142的连接构件142b上，并设计成向下倾斜。通过轴承166，用支架164可转动地支承倾 斜液压缸165。活塞杆167的外端，用销轴168铰接于连接板163上。这样，当压力油使活塞杆167作往复运动时，于是装置145在图6所示的实线位置和虚线位置间运动。撞锤169固定在与注射装置145一起转动的倾斜轮151的轴的一端。两个限制开关170和171固定在框架142上，并由撞锤169控制。这些限制开关用于使注射装置145保持在垂直位置或倾斜位置。

在工作时，压射室外壳153和压射冲头159处于图6所示的放下位置，注射装置145处于垂直位置，当压力油进入倾斜液压缸165而使活塞杆167缩回时，注射装置145将倾斜到虚线位置。当撞锤169触动限制开关170时，就停止该运动。将已熔金属注入浇铸压射室158后，压力油进入倾斜液压缸165的端头，把注射装置145转到垂直位置。该位置是由撞锤169控制的限制开关171保持。在这之前，通过曲柄机构129，铸模夹紧液压缸已经推动活动型板128，完成两个金属铸模130和132的夹紧。相应地，由于压力油同时供给液压缸153a和压射缸155，所以压射室外壳153上升，压射冲头159保持在放下位置托着注入的已熔金属，柱塞152保持不动。于是，浇铸压射室158对固定压射室138下端部加压贴紧。当压力油连续供给压射缸155时，压射冲头上升到把已熔金属经过压射室158和138以及喉道136，压射入型腔135。

在压射入已熔金属时，在金属铸模130和132上作用有压力。当固定型板125刚性地固定在底座124上时，无法卸掉已熔金属的压力，其结果会使金属铸模130和132开启。与此相反，按照本改进，因为固定型板125的垂直部分125a具有足够的刚性并且固定型 板125的水平构件125b在底座124的导向板124c之间浮动，所以已熔金属压力的反力是向下作用在水平构件125b上而且变形很小。因此，该向下反力只引起注射装置145轻微抖动;由于水平构件125b的弯曲，拉杆140不会变形;垂直构件也不会变形。所以，金属铸模130和132是不会开启的。

即将完成注射前，大的注射压力就会加在金属铸模130和132的型腔135的内侧表面上，这使注射反作用力作用在固定型板125的水平构件125b上，从而水平构件125b会略微向下挠曲。相应地，压射室158有离开金属铸模130和132的下固定压射室138之趋势。可是，这时固定压射室138和浇铸压射室158内表面相接触的已熔金属表面上已形成了薄的凝固层，使得已熔金属不会经过固定压射室138和浇铸压射室158之间的间隙吹出，在注射操作中不会遇到什么困难。

继注射浇铸之后，当已熔金属凝固并冷却时，压力油从液压缸153a中放出。与此同时，压力油供向压射缸155的杆端，以使压射室外壳153连同压射冲头一起放下，使浇铸压射室158与金属铸模130和132相分离。此后，铸模夹紧液压缸进行操作，使铸模打开。借助推出装置139，使铸件从金属铸模130和132中脱出。这样，就完成了一个工作循环。

当然，本改进也适用于塑料注射成型机。

如上所述，根据图6到图10所示的改进，支承固定金属铸模用的固定型板为-L形构件。该L形构件包括垂直构件和水平构件。垂直构件固定在机座上。水平构件从垂直构件的下端部朝金属铸模 的下方延伸。注射装置用悬挂在水平构件上的支承构件进行支承。此外，水平构件安装成浮动，使它不和底座两边的导向件内侧相接触。所以，水平构件没有固定在机座上。因此，注射装置能用一加强固定型板来支承，并且不会由于注射装置的重量，在浇铸压射室和固定压射室贴合端面之间形成间隙。这不同于现有技术设计，其注射装置是用杆件支承的。此外，甚至当注射压力引起的反力作用在固定型板上时，水平构件轻微弯曲，由此引起注射装置的轻微抖动。这些都不会引起金属铸模的开启，因而也不会在浇铸压射室和固定压射室压紧端面之间形成间隙。所以防止出现已熔金属的流出和飞刺的形成。本发明改善了操作的安全性以及铸件或压射制品的质量。而且，由于注射装置支承件的上方安装部位所占空间不大，所以对于金属铸模安装，有大的可用空间。此外，注射装置支承件之间的间距，可以做得比现有技术的小。现有技术中，注射装置是用柱体支承的。小间距不仅减小了机器的宽度，还使机器小型化。

Claims (3)

1、卧式铸模夹紧及立式注射型压铸机包括：紧固在固定型板(25)上的固定金属铸模(30)、紧固在活动型板(28)上的活动金属铸模(32)、在水平方向使上述活动型板和活动金属铸模朝向和离开上述固定金属铸模和固定型板方向运动的装置，当上述活动和固定金属铸模夹紧在一起时两者所确定的型腔(35)、安装在固定金属铸模和活动金属铸模下方的注射装置，该装置具有一个装有要压射到型腔中的熔融金属的压射室，并具有由拉杆(40)构成的悬挂装置，其特征为：所述固定型板25包括一个垂直构件(25a)和与该垂直构件作成一体且在固定铸模的下方由垂直构件伸向活动型板的水平构件(25b)，上述注射装置(44)用拉杆(40)悬挂在固定型板(25)的水平构件(25b)上。

2、按照权利要求1所述的压铸机，其特征为：上述水平构件略微向上倾斜，其倾斜度应使压射即将完成前，倾斜角度大约为零。

3、按照权利要求1所述的压铸机，其特征为：固定型板的垂直构件经两个水平导向板固定在底座上，而固定型板的水平构件的宽度小于装在底座上的两个导向板之间的距离而悬置于两个导向板之间。

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