CN101767422A - 模具夹紧机构及注射成型机 - Google Patents

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高木宗弘
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Abstract

本发明披露了一种模具夹紧机构和一种注射成型机,该模具夹紧机构省去了用于夹紧模具的模板,以实现紧凑结构,以及,通过以较高速度执行模具夹紧操作、和解除模具夹紧操作,可以缩短树脂模塑产品的模塑周期。

Description

模具夹紧机构及注射成型机
技术领域
本发明涉及一种在树脂模塑过程中的高压下夹紧一对模具的模具夹紧机构、以及使用该模具夹紧机构的注射成型机。
背景技术
在注射成型机中设置模具夹紧机构,用于夹紧模具,在注射开始直至熔融树脂固化期间,模具夹紧机构使模具不会因熔融树脂的注射压力而打开。作为模具夹紧机构,例如,专利文献1中所披露的结构是周知的。如图14所示,在这种模具夹紧机构200中,在设置定模201的定模板(fixed die plate)202的四个拐角(图14中仅示出两个拐角)处,支撑有滚珠丝杠202,滚珠丝杠202通过轴承204自由转动。与滚珠丝杠203数量相同的电机206,通过支架205安装至定模板202的与定模201相反侧面。与电机206对应的滚珠丝杠203,通过接头208与电机206的输出轴207相连接并由受其驱动。此外,动模板209设置在定模板202的与电机206相反的一侧,与滚珠丝杠203相同数量的球形螺母210适配至动模板209的四个拐角(图14中仅示出两个拐角)。将电机206相反侧的各对应滚珠丝杠203的端部,分别旋进这些球形螺母210。动模211安装于动模板209的侧面,动模板209的该侧面位于为定模201侧。据此,在模具夹紧机构200中,当电机206驱动滚珠丝杠203正转及反转时,使动模板209沿滚珠丝杠203的轴向直线往复运动,并且随动模板209一起使动模211与定模201接触或分离。在树脂模塑期间,通过滚珠丝杠203的转动,使与定模201接触的动模211进一步向定模201压紧。
然而,在专利文献1所披露的模具夹紧机构200中,为了将动模211向定模201压紧,除了这些模具之外,还使用了定模板202和动模板209。也就是,将定模201安装至定模板202,并将动模211安装至动模板209。然后,通过改变滚珠丝杠203相对于球形螺母210的位置关系,以移动动模板209,并因此将动模211向定模201压紧。如上所述,由于使用了多个部件以及定模201和动模211作为直接的受压对象,所以需要较大的模具夹紧机构200。此外,由于需要移动较重的动模板209以移动动模211,就需要具有较大输出扭矩的电机206,这也导致模具夹紧机构200增大。
因此,为了解决上述模具夹紧机构增大的问题,本发明的申请人以前提出了例如在专利文献2中所披露的一种模具夹紧机构。如图15所示,模具夹紧机构220设置在与定模222相对的动模221的侧面。螺栓225可操作方式与电机223的输出轴224相连接。电机223作为模具夹紧机构220的驱动源。螺栓225插进沿动模221的移动方向形成的通孔226。然后,在动模221与定模接触以进行注射成型的状态下,通过驱动电机223使螺栓225转动时,形成在螺栓225端部的外螺纹旋进设置于定模222中的螺母227的内螺纹。因此,将动模221向定模222压紧。以这种方式,通过紧固螺栓225,使得动模221直接向定模222压紧。据此,由于不再需要如图14中所示的用于夹紧模具的定模板202和动模板209,该模具夹紧机构的结构比使用上述部件的模具夹紧机构的结构更为紧凑。专利文献1:JP-A-5-269748专利文献2:JP-A-2008-105391
如上所述,与专利文献1中所披露的使用定模板和动模板的模具夹紧机构相比,专利文献2中所披露的模具夹紧机构确实更为紧凑。然而,在专利文献2所披露的模具夹紧机构中,关于下述几点仍然存在改进的余地。也就是,近年来,为了改进树脂产品的生产效率,要求进一步缩短注射成型机的模塑周期。注射成型机的模塑周期至少一定程度上受到用模具夹紧机构夹紧模具所需时间的影响,夹紧模具所需时间指:在动模与定模接触,直至因模具夹紧机构的操作而呈现出模具夹紧力所需的时间。此外,当完成树脂的模塑过程、然后取出模塑产品时,由于执行这样一种操作,其中解除由模具夹紧机构所致的模具夹紧状态,以使动模与定模分离,也就是,执行模具打开操作,如何将模具夹紧状态快速变换至模具打开操作,也对注射成型机的模塑周期有一定影响。所以,要求模具夹紧机构能够在模具夹紧状态与解除模具夹紧状态之间更快速地进行切换。
在这一方面,在专利文献2所披露的模具夹紧机构中,如上所述,将螺栓225的端部旋进定模222侧的螺母227内,以便将动模221向定模222压紧,以实现模具夹紧状态。据此,在模具夹紧操作期间,需要通过驱动电机223将螺栓225旋进螺母227至规定深度。此外,在完成树脂的模塑过程之后,当执行模具打开操作时,通过驱动电机223使螺栓225转动而从螺母227旋出以解除模具夹紧状态,此外,还需使螺栓225与螺母227分离。
为了更快速地在模具夹紧操作和解除模具夹紧操作之间进行切换,也就是在模具夹紧状态和解除模具夹紧状态之间进行切换,例如,假设提高电机223的转动速度,以缩短将螺栓225紧固至螺母227所需的时间、或者从螺母227分离螺栓225所需的时间。然而,即使使用上述方法,由于在模具夹紧操作期间采用将螺栓225紧固至螺母227的结构,缩短用于紧固螺栓225至螺母227所需的时间、以及从螺母227分离螺栓225所需的时间自然受到限制。如上所述,在专利文献2所披露的模具夹紧机构中,尽管不使用图14中所示的定模板202和动模板209,使模具夹紧机构紧凑,但在如何以更快速度实现模具夹紧操作、以及解除模具夹紧操作而言,仍然存在改进余地。
发明内容
为了解决上述问题提出本发明,以及,本发明的目的是提供一种模具夹紧机构和一种注射成型机,该注射成型机省去了用于夹紧模具的模板,以实现紧凑结构,并且通过以较高速度执行模具夹紧操作、和解除模具夹紧操作,可以缩短树脂模塑产品的模塑周期。
本发明的第一方面提供一种应用于注射成型机的模具夹紧机构,在树脂模塑过程中,当动模与定模接触、并将能与定模接触的动模向定模时压紧时,注射成型机注射熔融树脂进入定模、和能够与定模接触及分离的动模之间形成的间隙部、以形成模塑产品,模具夹紧机构包括:轴,沿其移动方向穿过动模;第一致动器,可操作方式与轴连接,以向轴施加转动力;以及,第二致动器,可操作方式与轴连接,沿与定模相反的方向向轴施加力,其中在定模侧的轴的端部设置接合部,随着动模能够逐渐与定模接触,接合部插进设置在定模侧的插入部中,以及,在接合部插进插入部的状态下,当通过第一致动器的操作按预定转动角度使轴转动时,接合部与设置在插入部中的被接合部相接合,以限制轴沿与定模相反的方向的移置,以及,在接合部与被接合部相接合的状态下,通过第二致动器的操作,将力沿与定模相反的方向施加于轴,以将动模压向定模。
根据本发明,在树脂模塑过程中,当动模与定模接触时,随着动模逐渐与定模接触,形成在轴的端部的接合部,插进设置在定模侧的插入部中。然而,在轴的接合部插进定模的插入部的状态下,当通过第一致动器的操作按预定转动角度转动轴时,轴的接合部与设置在定模侧的插入部中的被接合部相接合。因此,限制了轴沿与定模相反方向也就是从插入部拔出轴的方向的移置。然后,在轴的接合部与定模侧的被接合部相接合的状态下,当通过第二致动器的操作将沿与定模相反方向的力施加于轴,也就是将沿相对于插入部拔出轴的方向的力施加于轴时,使轴沿轴向伸长。结果,在轴中,产生用于克服轴的伸长、并恢复轴至初始状态的张力也就是轴向力。借助于轴中所产生的轴向力,将动模压向定模,从而夹紧模具。
如上所述,在定模侧的轴的端部与定模相连接的状态下,通过第二致动器的操作,驱策轴使其与定模分离,因而将动模直接压向定模。如上所述,通常,在周知的模具夹紧机构中,为了将动模压向定模,独立于模具,设置用于安装定模的定模板、以及用于安装动模的动模板,并将穿过动模板并由动模板支撑的滚珠丝杠旋进定模板,从而将动模压向定模。与常规模具夹紧机构不同,在根据本发明的模具夹紧机构中,由于将动模直接压向定模,而没有使用定模板和动模板,可以节省定模板和动模板,因而模具夹紧机构可以更为紧凑。
此外,如上所述,通常,在周知的模具夹紧机构中,在动模与定模接触的状态下,将穿过动模的螺栓的端部(定模侧的端部)旋进定模侧的内螺纹部,以在螺栓的轴部中产生轴向力,使得动模压向定模。与常规模具夹紧机构不同,在本发明中,当轴与定模相连接时,由于轴并不需要转很多圈,模具夹紧操作比较简单。此外,在常规模具夹紧机构中,当使动模与定模分离时,螺栓需要沿松开螺栓的方向转很多圈,以解除螺栓至定模的固定状态。然而,根据本发明,这种操作也不需要。所以,能以较高速度执行模具夹紧操作、以及解除模具夹紧操作。
据此,在模具夹紧机构中使用省去了用于夹紧模具的模板以实现紧凑结构,并且,通过以更高速度执行模具夹紧操作和解除模具夹紧操作,可以改进树脂模塑产品的模塑周期。
本发明的第二方面提供一种模具夹紧机构,其中在轴沿其移动方向相对于动模的移置量限制在规定范围内的状态下,对轴进行支撑,此外,在插入部中设置邻接部,在动模与定模接触的状态下,定模侧的轴的端面邻接在邻接部上,此外,第二致动器可以向轴施加指向定模侧的力,以及,在解除了通过第二致动器的操作向轴施加朝与定模相反方向的力、并解除了通过第一致动器的操作使轴的接合部与插入部侧的被接合部的接合的状态下,通过第二致动器的操作,向轴施加指向定模侧的力,以使动模与定模分离。
根据本发明,当通过第二致动器的操作向轴施加指向定模侧的力时,轴易于朝定模侧移置。然而,在动模与定模相接触的状态下,定模侧的轴的端面保持与插入部中所设置的邻接部相邻接的状态。因此,由于定模侧的端面在邻接部上的邻接,限制了轴朝定模侧的移置。据此,由通过第二致动器的操作所施加的指向定模侧的力对轴加以挤压。于是,在轴中,产生用于使轴恢复至初始状态的斥力。这里,由于在轴沿其移动方向相对于动模的移置量限制在规定范围内的状态下,轴受到支撑,轴中所产生的斥力施加在动模上,作为沿与定模分离方向的力。结果,当通过第二致动器的操作将指向定模侧的力施加于轴时,按照与轴朝向定模侧自然移置的距离相同的距离,使动模与定模分离。以这种方式,模具夹紧机构还起到用于使动模与定模分离的模具释放机构的作用。因此,与独立设置模具释放机构的情形不同,注射成型机的结构得以简化。此外,通过模具夹紧机构,可以连续执行模具夹紧操作、模具夹紧操作的解除操作、以及模具释放操作,这有助于改善树脂模塑产品的模塑周期的。
本发明的第三方面提供一种模具夹紧机构,其中第二致动器包括:缸筒,固定于动模;以及,活塞,从外部适配并固定于轴,活塞容纳在缸筒的内部,并相对于缸筒沿动模的移动方向在规定范围内移置,在动模能够与定模接触的状态下,由活塞在缸筒中活塞的定模侧限定并形成模具夹紧流体压力室或液压室、以及在与定模相反的活塞侧限定并形成模具释放流体压力室或液压室,以及,当沿与定模相反的方向向轴施加力时,将工作流体供至模具夹紧流体压力室或液压室,而当向轴施加朝向定模侧的力时,将工作流体供至模具释放流体压力室或液压室。
根据本发明,当动模压向定模时,在通过第一致动器的操作使轴的接合部与定模侧的被接合部相接合的状态下,将工作流体供至缸筒中的模具夹紧液压室。工作流体的压力沿使活塞与定模分离的方向作用在活塞上。于是,由于活塞从外部适配并固定于轴,经由活塞将沿与定模相反方向的力施加于轴。另一方面,当使压向定模的动模与定模分离时,通过第一致动器的操作,解除轴的接合部与定模侧的被接合部的接合状态的条件下,将工作流体供至缸筒中的模具释放液压室。因此,由活塞将指向定模侧的力施加于轴。如上所述,当执行用于将动模压向定模的模具夹紧操作、或用于将压向定模的动模从定模分离的模具释放操作时,仅仅将工作流体供至缸筒中的模具夹紧液压室或模具释放液压室,使得沿与定模相反方向、或沿朝向定模方向的力可以施加于轴,以产生规定轴向力。也就是,借助于这样的简单结构诸如缸筒及活塞,可以适当地向轴施加指向彼此相反方向的两个力。由于采用这样一种结构作为第二致动器,使模具夹紧机构的结构并不复杂,并且可以起到模具释放机构的作用。
本发明的第四方面提供模具夹紧机构,其中轴的接合部包括多个接合顶,接合顶在定模侧的轴的端部的外周面上沿其周向以规定间隔形成,并沿轴的周向且在轴的轴向上以规定间隔形成有规定长度,插入部形成在定模中,作为与定模侧的轴的端部的外轮廓相对应的插入孔,插入部的被接合部包括多个接合槽,接合槽在插入部的内周面上沿其周向以与轴侧的接合部相同的间隔形成,并沿插入部的周向且在插入部的轴向上以规定间隔形成有规定长度,以沿轴的转动方向交替布置多个接合部和插入部侧的被接合部这样一种保持状态,将轴插进插入部,以及,在轴插进插入部的状态下,通过第一致动器的操作,使轴按形成接合部的间隔的一半角度作为预定角度转动,使得形成接合部的接合顶各自与形成被接合部的接合槽相接合,以限制轴沿与定模相反方向的移置。
根据本发明的第一方面,可以获得下述操作效果。也就是,在模具夹紧操作中,随着动模逐渐与定模接触,以沿轴的转动方向交替布置多个接合部和定模侧的被接合部这样一种保持状态,将轴插进插入部。换而言之,在轴侧的接合部与定模侧的被接合部交替布置的位置关系中,当轴插进插入部时,形成轴侧的接合部的多个接合顶,不会影响形成在插入部侧的被接合部的多个接合槽。因此,轴可以顺利插进插入部侧。然后,在轴的接合部插进定模侧的插入部的状态下,通过第一致动器的操作,使轴按形成接合部的间隔的一半角度作为预定角度转动,使得形成接合部的接合顶分别与形成被接合部的接合槽相接合。因此,限制轴沿与定模相反方向的移置。
如上所述,随着动模逐渐接触定模,使轴插进定模侧的插入部。此外,仅通过稍稍转动插入的轴,就可以将轴与定模相连接。在此之后,通过第二致动器的操作,将沿与定模相反方向的力施加于轴,以将动模向定模压紧。据此,与例如将轴旋进定模直至轴达到规定深度的情形相比,在模具夹紧操作中,可以更快捷地执行轴与定模的连接操作。因此,以较高速度执行模具夹紧操作。
此外,根据本发明的第二方面,在模具释放操作中,仅通过沿与模具夹紧操作的情形中相反的方向稍稍转动轴,就可以解除轴与定模的连接状态。具体而言,由于轴侧的接合部和定模侧的被接合部交替布置,可以将轴从定模侧的插入部拔出,以及,相应地,动模沿与定模分离的方向移动。据此,与如上所述的在模具夹紧操作将轴旋进定模直至轴达到规定深度的情形相比,在本发明用于使动模与定模分离的模具释放操作中,可以更快捷地执行轴与定模的连接的解除操作。因此,缩短了注射成型机的模塑周期。
此外,根据本发明的第三方面,可以获得与本发明应用于在本发明第一方面所定义的发明时所获得的那些相同操作效果。
本发明的第四方面所定义的发明涉及根据本发明第一方面的模具夹紧机构,其中第一致动器是流体压力电机,其具有根据从外部供给的工作流体的压力而转动的输出轴。
本发明中作为用于向轴施加转动力的第一致动器,可以使用例如流体压力电机。
本发明的第六方面涉及一种注射成型机,注射成型机通过使动模与定模接触,在定模和能够与定模接触或分离的动模之间形成间隙部,通过模具夹紧机构的操作将动模压向定模以夹紧模具,并在模具夹紧状态下将熔融树脂注射进该间隙部,以形成模塑产品,该注射成型机包括根据本发明的第一方面的模具夹紧机构,作为所述模具夹紧机构。
根据本发明,可以提供注射成型机,其具有根据本发明第一方面的模具夹紧机构的操作效果。特别地,由于模具夹紧操作能以较高速度执行,缩短了注射成型机的模塑周期。
根据本发明,其结构省去了夹紧模具的模板以实现紧凑结构,并且通过以更高的速度执行模具夹紧操作和解除模具夹紧操作,可以缩短树脂模塑产品的模塑周期。
附图说明图1是部分省略的注射成型机的纵向剖视图;图2是模具夹紧机构的主要部分的纵向剖视图;图3是沿图2的线1-1的剖视图;图4(a)和图4(b)是图示轴的端部的正视图,而图4(c)是从轴的插入侧观察被接合件的侧视图;图5是轴和被接合件的轴测图;图6(a)是轴和被接合件的主要部分的纵向剖视图,而图6(b)是从轴的插入侧观察时被接合件的侧视图;图7(a)是图示轴与被接合件的插入状态的主要部分的纵向剖视图,而图7(b)是图示轴与被接合件的接合状态的主要部分的纵向剖视图;图8(a)是沿图7(a)的线2-2的剖视图,而图8(b)是沿图7(b)的线3-3的剖视图;图9是在模具打开状态下的模具夹紧机构的纵向剖视图;图10是在模具闭合状态下的模具夹紧机构的纵向剖视图;图11是在模具夹紧状态下模具夹紧机构的纵向剖视图;图12是在模具释放(松开)状态下模具夹紧机构的纵向剖视图;图13是图示在另一实施例中布置调整块的状态的主要部分的纵向剖视图;图14是图示常规模具夹紧机构的正视图;以及图15是图示常规模具夹紧机构的正视图。
具体实施方式
下面,参照图1,将本发明实施为卧式注射成型机的模具夹紧机构所获得的第一实施例进行说明。<注射成型机的总体结构>
如图1所示,在注射成型机11的基座12的上表面上设置衬套(bush)13。定模14固定于衬套13的上表面。此外,在衬套13的上表面上设置动模15,使动模15沿与定模14接触及分离的方向(图1中向左或向右)可滑动。在动模15侧的定模14的侧面上设置模塑凸部16。在定模14侧的动模15的侧面上设置模塑凹部17。然后,在动模15与定模14接触的状态下,使模塑凸部16进入模塑凹部17以在它们之间形成型腔18,作为用于形成树脂模塑产品P的空间。
在注射成型机11的下部,设置开闭机构19,开闭机构19与动模15可操作方式相连接。开闭机构19使动模15滑移,以与定模14接触及分离,也就是,使包括定模14和动模15的一对模具打开及闭合。通过开闭机构19的操作,使动模15滑移,以使动模15与定模14接触及分离。作为开闭机构19,可以采用例如液压缸机构或电机机构。将液压缸的活塞的伸缩运动传递至动模15,或者,将电机的旋转运动转换成动模15沿滑动方向的运动、并将所转换的运动传递至动模15。因此,动模15滑移,从而与定模14接触或分离。
此外,在衬套13的上表面上,与动模15相对的定模14的部分中,设置固定板21。固定板21接触与模塑凸部16相反的定模14的侧面。在固定板21的上部,第一浇道套22a和第二浇道套22b从上部结合。另一方面,第三浇道套22c嵌装于固定板21侧的定模14的侧面,以与第二浇道套22b相对应。在第一浇道套22a至第三浇道套22c中连续形成浇道23,作为模塑材料如熔融树脂的流道。浇道23的一端开口于第一浇道套22a的上表面。类似地,浇道23的另一端,通过第三浇道套22c开口在动模15侧的定模14的侧面。也就是,在动模15与定模14接触的状态下,形成在它们之间的型腔18通过浇道23与外部连通。
此外,在固定板21的上部设置竖向注射装置24。在注射装置24中,图中未示出的螺杆布置在加热缸26中,加热缸26在其下端具有喷嘴25。在注射装置24中,熔融树脂材料贮存在加热缸26的下部。通过螺杆的前移,使熔融树脂材料在高压下从喷嘴25向下注射。注射的熔融树脂通过浇道23供至型腔18。当注射熔融树脂时,喷嘴25的端部在高压下压向第一浇道套22a的上表面,以保证在第一浇道套22a的上表面上,喷嘴25的端部与浇道23的开口周缘部之间的密封性。
此外,在固定板21与定模14侧相反的一侧设置推顶机构27,在动模15与定模14分离以在两个模具之间取出模塑产品P的模具打开操作期间,推顶机构27用于从模塑凸部16推出与模塑凸部16紧密接触的模塑产品P。
另一方面,活动板28以可分离方式固定至动模15与定模14相反的一侧。在活动板28中,设置多套模具夹紧机构29。在树脂模塑过程中,模具夹紧机构29的作用是,将与定模14接触的动模15向定模14压紧,使得在熔融树脂开始注入型腔18直至熔融树脂冷却并固化期间,模具夹紧机构29能够夹紧模具,而不会因熔融树脂的注射压力使动模15与定模14分离。在图1中,仅仅示出了布置在活动板28上部和下部的一对模具夹紧机构29。然而,实际上,沿与板面垂直的方向,设置了多套模具夹紧机构29。模具夹紧机构29具有相同的结构。<模具夹紧机构>
下面,具体说明模具夹紧机构。
如图1所示,模具夹紧机构29包括:液压调整机构(hydraulic washer)32,嵌置在活动板28的容纳孔31中;以及,轴33,插进液压调整机构32中并由其进行支撑。轴33设置成与动模15的移动方向平行,并插进动模15内所形成的通孔34中,通孔34与动模15的移动方向平行。轴33的端部从定模14侧的动模15的侧面凸出。被接合件35在动模15侧的定模14的侧面具有开口,轴33的端部插进被接合件35的开口并与被接合件35接合。下文具体说明轴33的端部与被接合件35的接合结构。<液压调整机构>
如图2所示,液压调整机构32的缸筒41整体方式适配进活动板28的容纳孔31,以及,缸筒41包括缸筒本体42和盖件43,缸筒本体42是具有底部的管状形式,在与动模15相对的侧面开口。盖件43则用于封闭缸筒本体42的开口部。尽管图2中未示出,但缸筒本体42的外形结构具有直方体状,且内径形式构造成圆筒形状。在缸筒本体42的底壁的中央部分,形成第一插入孔44,其具有的内径稍稍大于轴33的外径。此外,在盖件43的中央部分,形成第二插入孔45,其内径大于第一插入孔44的内径。第一插入孔44和第二插入孔45同轴方式设置。然后,将轴33插进第一插入孔44和第二插入孔45。
由缸筒本体42和盖件43形成的内部空间是液压室46。在活塞47从外部适配至轴33并与之固定的状态下,将活塞47容纳在液压室46中。活塞47包括整体方式形成的圆筒形活塞主体48、第一圆筒形支撑部49、以及第二圆筒形支撑部50,活塞主体48设置在液压室46中,第一圆筒形支撑部49在与盖件43相反的活塞主体48的侧面凸出、并插进缸筒本体42的第一插入孔44,而第二圆筒形支撑部50在盖件43侧的活塞主体48的侧面凸出、并插进盖件43一体方式形成的第二插入孔45。第二支撑部50经第二插入孔45从盖件43凸出。
第一支撑部49沿第一支撑部49的轴向在第一插入孔44的内周面上往复运动并滑动,且绕其轴线转动并滑动。此外,第二支撑部50沿第二支撑部的轴向在第二插入孔45的内周面上往复运动并滑动,且绕其轴线转动并滑动。也就是,与活塞47形成整体的轴33沿其轴向相对缸筒41往复运动而位移,并绕其轴线转动。
在液压室46中,由活塞主体48限定模具夹紧液压室51和模具释放液压室52,在模具夹紧操作期间,从外部向模具夹紧液压室51供给工作流体,在模具释放操作期间,从外部向模具释放液压室52供给工作流体。也就是,在液压室46中,相对于活塞主体48,将与盖件43相反的空间设置为模具夹紧液压室51,而在盖件43侧的空间则设置为模具释放液压室52。高压工作流体通过图中未示出的油路供至模具夹紧液压室51和模具释放液压室52,油路设置在缸筒本体42和活动板28中。
当高压工作流体通过浇道流道供至模具夹紧液压室51时,工作流体的液压施加于模具夹紧液压室51侧的活塞主体48的侧面,使得活塞47与轴33整体方式向盖件43侧移置。另一方面,当高压工作流体通过浇道流道供至模具释放液压室52时,工作流体的液压施加于模具释放液压室52侧的活塞主体48的侧面,使得活塞47与轴33一起向盖件43的相反侧移置。
O形环53和油封54安装于活塞主体48的外周面作为密封件,用于在模具夹紧液压室51和模具释放液压室52之间保持液体密封性。模具夹紧液压室51和模具释放液压室52之间的液体密封性,在活塞47往复移置时由O形环53保证,而在活塞47转动时则由油封54给予保证。此外,尽管图中未示出,但在第一支撑部49的外周面与第一插入孔44的内周面之间、以及在第二支撑部50的外周面与第二插入孔45的内周面之间,也都设置了类似的密封件。因此,保证了液压室46内外部的液体密封性。<模具侧的液压调整机构结构>
如图2所示,插至轴33上的圆筒形引导支撑件61,固定至缸筒本体42的底面。更准确地说,将图中未示出的螺栓,从与缸筒本体42相反的一侧插在引导支撑件61的基端部所形成的环形凸缘部61a上并使其紧固,从而将引导支撑件61固定至缸筒本体42的底面。两端打开的圆筒形轴引导件62整体适配至引导支撑件61。轴33插进轴引导件62中。轴引导件62的内径设定为稍大于轴33的外径。也就是,轴33的外周面与轴引导件62的内周面滑动接触。<与模具相对的液压调整机构的结构>
另一方面,如图2所示,两端打开的圆筒形支撑基座63安装至与动模15相反的液压调整机构32的侧面。在液压调整机构32侧的支撑基座63的端部,形成第一矩形板状凸缘部64,凸缘部64固定于盖件43。此外,在与液压调整机构32相反的支撑基座63的端部,形成第二矩形板状凸缘部65。
两端打开的圆筒形凸缘引导件66在内部适配至支撑基座63。将旋至轴33外周面的圆筒形凸缘67插进凸缘引导件66。将凸缘引导件66的内径设定为稍大于凸缘67的外径。也就是,凸缘67的外周面与凸缘引导件66的内周面滑动接触。使液压调整机构32侧的凸缘67的端面,保持与活塞47的、从盖件43凸出的第二支撑部50的端面接触的状态。此外,与液压调整机构32相反的凸缘67的端部,从与液压调整机构32相反的支撑基座63的侧面向外侧伸出。然后,借助于图中未示出的螺栓,将旋至轴33的环形锁定件68固定至与液压调整机构32相反的凸缘67的端面。因此,将旋至轴33的凸缘67锁定。
轴33的端部从与液压调整机构32相反的锁定件68的侧面稍稍向外凸出。具有底部的圆筒形从动轴69固定至凸出的轴33的端面,从动轴69向液压调整机构32的相反侧开口。也就是,在从动轴69中,形成六角柱状孔70,其向液压调整机构32相反的一侧开口。经过孔70的开口,将螺栓71插进从动轴69的底壁并使其紧固,以将从动轴69固定至轴33的端面。在轴33侧的从动轴69的端面中,形成凸缘72。从外部适配至从动轴69的挡块73,借助于图中未示出的螺栓,固定至与轴33相反的凸缘72的侧面。
据此,挡块73、从动轴69、锁定件68及凸缘67,与活塞47一起随轴33整体方式移置。如图3所示,挡块73形成为环状,并且包括向其侧部凸出的矩形接合部74。<动力传递机构>
另外,如图3所示,在支撑基座63的第二凸缘部65的四个拐角处,设置四个支柱81。如图2所示,矩形板状电机安装件82固定于支柱81的端部(图2中右端)。风动机83固定在与支撑基座63相反的电机安装件82的侧面。风动机83具有输出轴84,其根据供自外部的工作流体(这里,是压缩空气)的液压而转动。输出轴84朝向支撑基座63侧穿过电机安装件82,并与轴33共轴方式设置。
驱动轴85固定至风动机83的输出轴84。同样如图3所示,驱动轴85形成为六角柱状,与从动轴69的孔70的内部形状相对应。由此,将驱动轴85的端部插进孔70中。驱动轴85受到孔70的内周面引导,以沿孔70的轴向往复运动并滑动。形成在驱动轴85的内端面与螺栓71之间的间隙,使驱动轴85能够沿孔70轴向的移动。驱动轴85的六个外角与孔70的六个内角相接合,使得驱动轴85与从动轴69整体方式转动。也就是,风动机83的输出轴84的转动,通过驱动轴85和从动轴69传递至轴33。据此,当通过风动机83的操作使输出轴84转动时,轴33沿与输出轴84相同的方向转动。
如图2所示,压缩螺旋弹簧86安装于从动轴69,压缩螺旋弹簧86位于挡块73与电机安装件82之间。压缩螺旋弹簧86保持处于稍稍压缩的状态。也就是,借助于压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,持续驱策挡块73、从动轴69及轴33,以使它们远离电机安装件82(图2中向左侧)。固定于轴33的活塞47,也持续受到压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力的驱策而远离电机安装件82。在工作流体未供至液压室46的状态下,由于活塞主体48邻接缸筒本体42的内底面,限制了活塞47朝上述方向的移置。
此外,如图2所示,在电机安装件82和锁定件68之间,第一挡块邻接件87和第二挡块邻接件88固定于四个支柱81中的两个相邻的支柱81。第一挡块邻接件和第二挡块邻接件设置成与固定至从动轴69的挡块73相对应。于是,如图3所示,在彼此相对的第一挡块邻接件87和第二挡块邻接件88的侧面,形成接合面87a和接合面88a,挡块73的接合部74与接合面87a和接合面88a相接合。形成两个接合面87a和88a,使得自从动轴69的轴向观察挡块73时,接合面87a和接合面88a形成预定角度θ(邻接角)。这里,由两个接合面87a和88a形成的角度θ设定为60°。
据此,在挡块73的接合部74和第一挡块邻接件87的接合面87a相接合的位置、与接合部74和第二挡块邻接件88的接合面88a相接合的位置之间,使挡块73转动并移置。也就是,由于挡块73与轴33整体方式转动并移置,而挡块73的接合部74与第一挡块邻接件87及第二挡块邻接件88相接合,因此限制轴33超过60°的转动及移置。换而言之,挡块73、以及与挡块73整体方式转动的从动轴69及轴33可以在60°范围内转动。<轴的端部>
如图4(a)和图4(b)所示,在定模14侧的轴33的端部(引导端部)的外周面上,沿轴33的周向以规定间隔设置多个接合部93。接合部93沿轴33的轴向以规定间隔形成有多个接合顶91,并且沿轴33的周向具有规定长度。例如,按下述这样一种方式形成接合部93。也就是,在轴33的端部的外周面上,沿轴33的轴向以规定间隔形成许多(这里为12个)环形接合顶91。然后,通过切削加工,沿轴33的周向以规定角度的间隔形成多个圆弧形表面92,以形成含有多个接合顶91的接合部93。
这里,如图4(c)所示,圆弧面92沿轴33的周向以120°间隔形成,以便形成三个接合部93。此外,接合部93和圆弧面92沿轴33的周向分别形成在60°角度的范围内。在这种情况下,如图4(c)所示,三个接合部93和三个圆弧面92彼此分别位于相对侧。
如图4(a)和图4(b)所示,各接合顶91形成为,当沿包括轴33的轴线的虚平面切开轴33时,接合顶91的截面具有三角形形状。此外,如图4(a)和图4(b)所示,圆弧面92沿轴33的轴向形成在具有接合顶91的部分轴33的整个长度上。此外,如图4(c)所示,三个圆弧面92位于虚周面上,该虚周面与轴33共轴,并且其所具有的直径小于轴33的外径。如图4(c)所示,通过光滑曲面,使圆弧面92分别与接合顶91相连接。<被接合件>
如上所述,由于将轴33的端部插进设置在定模14侧的被接合件35并与之相接合,下面,说明被接合件35。
如图5所示,被接合件35形成为六角柱状。在被接合件35的中央部分,形成插入孔101。在插入孔101的内周面中,沿内周面的周向以规定间隔设置多个被接合部102。如图6(a)中所示,被接合部102沿插入孔101的轴向以规定间隔形成有多个接合槽104,并且沿插入孔101的周向具有规定长度。
例如,被接合部102以下述这样一种方式形成。也就是,如图6(a)所示,在插入孔101的内周面上,沿插入孔101的轴向以规定间隔形成多个(这里为12个)环形接合槽104。然后,通过切削加工,沿插入孔101的周向以规定角度间隔形成多个圆弧面103,以形成含有多个接合槽104的被接合部102。这里,如图6(b)所示,圆弧面103沿插入孔101的周向以120°间隔形成,从而形成三个被接合部102。此外,被接合部102和圆弧面103沿插入孔101的内周面的周向分别形成在60°角度范围内。在这种情况下,在插入孔101的内周面中,三个被接合部102和三个圆弧面103彼此分别位于相对侧。
如图6(a)所示,当沿包括被接合件35轴线的虚平面切开被接合件35时,各接合槽104形成为截面上具有三角形状。接合槽104的内轮廓与轴33侧的接合顶91的外轮廓相对应。此外,如图6(a)所示,沿被接合件35的轴向形成接合槽104的部分被接合件35的整个长度,形成圆弧面103。此外,如图6(b)所示,三个圆弧面103位于相同的虚周面上,该虚周面与插入孔101共轴,而且,所具有的直径大于插入孔101形成圆弧面103之前的初始内径。各接合槽104的深度,设定为与各接合顶91到轴33外周面的高度大致相等。
如图6(a)所示,如上述形成的被接合件35,适配并固定至动模15侧的定模14的侧面所形成的凹进部106。相对于动模15侧的定模14的侧面,被接合件35的侧面在动模15侧没有台阶部,也就是,被接合件35的侧面与定模的侧面平齐。据此,当动模15与定模14接触时,两个模具互相紧密接触,而不会在其接触面之间形成间隙。<轴与被接合件的接合结构>
由于插入孔101的内轮廓与轴33端部的外轮廓相对应,在轴33的接合部93与被接合件35的圆弧面103沿转动方向相对应的状态下,轴33的端部可以顺利插进被接合件35的插入孔101。也就是,轴33侧的接合部93分别与被接合件35的圆弧面103相对应,而轴33侧的圆弧面92则分别与被接合件35的被接合部102相对应。所以,当轴33插进插入孔101时,轴33侧的接合部93不会影响被接合件35的被接合部102。
于是,如图7(a)所示,在轴33插进插入孔101、且轴33的端面邻接凹进部106的内底面的状态下,轴33侧的接合顶91在轴33的转动方向上设置成与被接合件35的接合槽104相对应。此外,此时,如图8(a)所示,轴33保持处在这样一种状态下,其中轴33侧的接合顶91与被接合件35的圆弧面103相对应,而轴33侧的圆弧面92则与被接合件35的接合槽104相对应。然后,如上所述,由于接合顶91的外轮廓与接合槽104的内轮廓相对应,当转动轴33时,接合顶91与接合槽104相接合,以使其适配至接合槽104,如图7(b)所示。
在此实施例中,如上所述,轴33侧的三个接合部93沿轴33的转动方向以120°的间隔形成,并且能够沿轴33的转动方向在60°角的范围内转动。此外,被接合件35的三个被接合部102沿插入孔101的周向以120°的间隔形成,并且能够沿插入孔101的周向在60°角的范围内转动。据此,如图7(a)所示,在轴33插进插入孔101的状态下,当轴33转动60°时,轴33侧的接合顶91完全适配至被接合件35的接合槽104。也就是,如图8(b)所示,轴33侧的接合顶91与被接合件35中的接合槽104相对应。在轴33的接合状态下,也就是,在接合顶91与接合槽104相对应的状态下,由于接合顶91和接合槽104的接合关系,限制轴33自插入孔101拔出。
由于轴33的端面邻接在凹进部106的内底面上,限制了轴33向插入孔101的插入方向的移置。也就是,凹进部106(准确地说,与插入孔101的内底面相对应的部分)作为邻接部,轴33的端面与此邻接部邻接。<轴的端部的凸出长度>
如上所述,由于轴33的端部从定模14侧的动模15的侧面凸出,如下述设定凸出长度。具体而言,如图6(a)所示,在动模15与定模14分离、且轴33的端部与定模14分离的状态下,轴33到定模14侧的动模15侧面的凸出长度L1,设定为比凹进部106到动模15侧的定模14侧面的深度L2长规定裕度长度δ。
据此,如图9中双点划线所示,在动模15靠近定模14、且轴33的端面邻接凹进部106的内底面的状态下,在动模15与定模14之间形成间隙D,间隙D与上述裕度长度δ具有相同的距离。然后,当动模15进一步靠近定模14并与之紧密接触时,轴33因此按与裕度长度δ相同的距离移置,从而克服压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,与定模14分离。于是,此时,液压调整机构32的活塞47也随轴33沿相同的方向按相同的距离也就是裕度长度δ整体移置。
这里,如上所述,借助于压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,将轴33和活塞47恒定地驱策成接近缸筒本体42的内底面。所以,如图9所示,在工作流体未供至液压室46的状态下,与盖件43相对的活塞主体48的侧面在缸筒本体42的内底面上保持邻接状态。同样地,如上所述,当动模15能够与定模14紧密接触时,活塞主体48按与上述裕度长度δ相同的距离自缸筒本体42移置,以与定模14分离。结果,如图10所示,与盖件43相对的活塞主体48的侧面按与裕度长度δ相同的距离与缸筒本体42的内底面分离。在此状态下,设定液压室46沿轴向的长度和活塞主体48沿轴向的长度,使得在盖件43侧的缸筒本体42的侧面与盖件43的内表面之间形成规定间隙。<本实施例的操作>
下面,根据注射成型机的模塑过程,说明上述构造的模具夹紧机构的操作。<模塑操作之前>
如图9中实线所示,在模塑操作之前,动模15保持处在与定模14分离的状态下。此时,从定模14侧的动模15的侧面凸出的轴33的端部,也与动模15侧的定模14的侧面分离。此外,保持轴33,使得设置在其端部上的多个接合部93和被接合件35的被接合部102绕它们的轴线交替布置。也就是,当移动动模15以靠近定模14时,轴33的端部顺利插进被接合件35的插入孔101(参见图7(a)和图8(a))。
此外,在模塑操作之前,停止风动机83的输出轴84。此外,由于停止向液压调整机构32的液压室46供给工作流体,液压室46的压力维持在较低等级。这里,借助于压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,通过挡块73、从动轴69和轴33,恒定地驱策活塞47,以与液压调整机构32的盖件43分离。现在,由于液压室46的压力处在较低等级,借助于压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,使活塞主体48维持处在这样的状态,其中活塞主体48邻接在液压调整机构32的缸筒本体42的内底面上。<模具闭合过程>
当开始模塑操作时,如图9中双点划线所示,借助于开闭机构19(图9中省略)的操作,移动动模15以使其靠近定模14。因此,从动模15凸出的轴33的端部也移动靠近定模14。然后,当借助于开闭机构19的操作,使动模15进一步移动从而更靠近定模14时,轴33的端部插进被接合件35的插入孔101,并且,轴33的端面邻接被接合件35中所形成的凹进部106的内底面。在这种状态下,如图9中双点划线所示,在动模15与定模14之间形成较小的间隙D。
如上所述,轴33向定模14侧的动模15侧面的凸出长度,设定成比凹进部106向动模15侧的定模14侧面的深度长裕度长度δ。所以,在动模15能够靠近定模14、且轴33的端部邻接凹进部106内底面的状态下,形成在定模14与动模15之间的间隙D的尺寸,与上述裕度长度δ相同。
然后,如图10所示,当借助于开闭机构19的操作使动模15进一步靠近定模14时,动模15最终与定模14紧密接触。因此,克服压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力,沿与动模15相反的活动板28侧面的凸出方向,使轴33按照与裕度长度δ相同的距离移置。于是,此时,液压调整机构32的活塞47按相同的距离移置,也就是,按与裕度长度δ相同的距离、沿相同的方向随轴33整体移置。结果,活塞主体48按上述裕度长度δ与缸筒本体42的内底面分离。
如图10所示,在动模15与定模14接触的模具闭合状态下,停止开闭机构19的操作。在此状态下,在定模14与动模15之间形成型腔18。<模具夹紧过程>
然后,如图11所示,通过对风动机83的操作,使轴33转动规定转动角度(这里是60°)。因此,设置在轴33端部的接合部93与被接合件35的被接合部102相接合。也就是,在轴33插进插入孔101的状态下,如图7(a)和图8(a)所示,当轴33转动60°时,轴33侧的接合顶91完全适配至被接合件35侧的接合槽104。具体而言,如图7(b)和图8(b)所示,轴33侧的接合顶91保持这样一种接合状态,其中轴33侧的接合顶91与被接合件35的接合槽104相对应、并且与接合槽104相接合。根据接合顶91和接合槽104之间的接合关系,轴33在由插入孔101拔出方向的移置受到限制。也就是,轴33的端部与定模14相连接。
然后,将动模15进一步压向定模14,以夹紧模具。也就是,如图11所示,通过图中未示出的设置在缸筒本体42和活动板28中的油路,将高压工作流体供至液压调整机构32的模具夹紧液压室51。然后,工作流体的液压施加至模具夹紧液压室51侧的活塞主体48的侧面,使得活塞47整体随轴33朝盖件43侧移置。据此,将轴33相对于定模14朝拔出方向拉动并使轴33稍稍伸长。结果,在轴33中,产生用于使轴克服伸长恢复初始状态的张力,也就是轴向力。轴33中所产生的轴向力将动模15压向定模14侧,从而夹紧模具。如上所述,液压调整机构32做为轴向力产生单元,用于在轴33中产生轴向力。
根据注射成型机11的规格,设定施加于模具夹紧液压室51的工作流体的压力,以产生夹紧模具所需的足够等级的轴向力。此外,将工作流体供至模具夹紧液压室51,使得指向相对于定模14的拔出方向的较大动力施加于轴33。然而,如上所述,根据轴33的接合部93与被接合件35的被接合部102的接合关系,限制了轴33朝相对于定模14拔出方向的移置。也就是,轴33保持在使轴33在其端部固定于定模14的状态。因此,在轴33中产生足够的轴向力。在使熔融树脂填满型腔18之后、直至熔融树脂冷却并固化之前,保持向模具夹紧液压室51供给工作流体,也就是保持高液压状态。<注射过程>
然后,在高压下从注射装置24的喷嘴25注射熔融树脂。从喷嘴25注射的熔融树脂通过浇道23供至型腔18内部。如图11所示,型腔18的内部充满熔融树脂。此时,由于动模15分别被模具夹紧机构29压向定模14,动模15不因熔融树脂的注射压力而与定模14分离。然后,填满型腔18内部的熔融树脂经冷却和固化过程冷却并固化,从而在型腔18的内部形成所需的模塑产品P。<模具打开过程>
在完成模塑产品P的成型之后,使动模15与定模14分离,以取出模塑产品。此时,如图11所示,起初,首先解除上述模具夹紧状态。也就是,在液压调整机构32中,停止向模具夹紧液压室51供给工作流体,并通过图中未示出的排放通道将模具夹紧液压室51中的工作流体排到外部。因此,模具夹紧液压室51的液压降低。然后,由于模具夹紧液压室51的液压所致的活塞47朝与缸筒本体42的内底面分离方向的移置而造成的轴伸长,因轴自身的弹性而收缩。据此,活塞47沿更靠近缸筒本体42的内底面的方向移置,而使其保持在图10中所示的位置。也就是,在活塞主体48与缸筒本体42的内底面之间、以及在活塞主体48与盖件43之间形成间隙。此外,根据轴33的收缩,由液压调整机构32导致的轴33的轴向力减小。
然后,解除轴33与定模14的接合状态。也就是,通过风动机83的操作,使其沿与上述模具夹紧过程中的转动方向相反的转动方向,按规定转动角度(这里为60°)转动轴33。然后,解除轴33的接合部93与被接合件35的被接合部102的接合(参见图10)。因此,可以移动动模15,以使其与定模14分离。
接着,如图12所示,通过图中未示出的设置在缸筒本体42和活动板28中的油路,将高压工作流体供至液压调整机构32的模具释放液压室52。然后,工作流体的液压施加于模具释放液压室52侧的活塞主体48的侧面,使得活塞47整体随轴33朝靠近于缸筒本体42的内底面的方向(用于使活塞主体与盖件43分离的方向)移置。因此,轴33受到挤压,以便沿分离动模15与定模14的方向向动模15施加作用力。
也就是,尽管根据活塞47沿活塞47与盖件43分离的方向移置,轴33也试图在相对于定模14侧的动模15侧面凸出的方向移置,但由于轴33的端面邻接凹进部106的内底面,限制了这种移置。据此,在凹进部106的内底面上,受到挤压的轴33具有试图恢复其初始状态的斥力。此外,轴33在其移动方向的移置量,相对于动模15限制在规定范围内。换而言之,轴33设置成在活塞主体48邻接缸筒本体42的内底面的位置、与活塞主体48邻接盖件43的位置之间移置。所以,受到挤压的轴33试图恢复至初始状态的斥力作用在动模15上,作为用于分离动模15与定模14的力(模具释放力)。结果,如图12所示,动模15与定模14稍稍分离,准确地说,按照活塞47朝向缸筒本体42的内底面的移置(上述裕度长度δ)使动模15与定模14分离。如上所述,模具夹紧机构29也起到模具释放机构的作用,用于作为分离与定模14压紧的动模15的模具释放机构。
在用于分离动模15与定模14的模具释放操作中,设定供至模具释放液压室52的工作流体的压力,以在轴33中产生模具释放操作所需的足够等级的轴向力。更具体地,在本实施例的注射成型机11中,动模15分别由模具夹紧机构29向定模14压紧,以用外部较大的夹紧力夹紧模具。当使动模15与定模14分离以打开模具时,在模具打开操作的第一阶段,所需的较大作用力,并不像上述模具夹紧操作期间所需那样大的作用力(例如,作用力大约是模具夹紧操作所需作用力的十分之一)。需要这么大的力,是因为例如下述原因(I)和(II)。
(I)在模具夹紧操作期间,使动模15变形并能够与定模14紧密接触,使得熔融树脂不会流进定模14与动模15之间除型腔18之外的部分。据此,在模具打开操作期间,需要使变形的、并与定模14紧密接触的动模移动。据此,需要较大作用力。
(II)由于动模15与供至型腔18、冷却并固化的合成树脂(模塑产品P)接触,在模具打开操作的第一阶段,需要从动模15剥离模塑产品P。因此,为此目的需要较大作用力。
于是,设定供至模具释放液压室52的工作流体的压力,以产生如上述打开模具所需的较大作用力,也就是模具释放作用力。
如上所述,在动模15与定模14稍稍分离的状态下,然后,通过开闭机构19的操作,较大程度地移动动模15,使其与定模14分离。如上所述,借助于压缩螺旋弹簧86的弹性恢复力恒定地驱策轴33,使其从定模14侧的动模15的侧面凸出。据此,随着动模15与定模14逐渐分离,轴33逐渐从定模14侧的动模15的侧面凸出。由于活塞47邻接在缸筒本体42的内底面上,轴33朝定模14侧的动模15侧面凸出的方向的移置受到限制。也就是,移动动模15将使其与定模14分离,直至活塞47邻接缸筒本体42的内底面之前,保持轴33的端面和凹进部106的内底面的接触状态。
然后,当轴33的端部相对于定模14分离,并且使动模15相对于定模14分离至确定为取出模塑产品P的位置的模具打开位置时,停止开闭机构19的操作。根据上述过程,完成模具打开操作。当动模15与定模14分离时,模塑产品P从动模15的模塑凹部17剥离、并与定模14的模塑凸部16保持处于紧密接触。实现该过程,是因为根据上述的冷却和固化过程,模塑产品P收缩并且适合于保留在模塑凸部16侧。<模塑产品的取出过程>
然后,取出与定模14的模塑凸部16紧密接触的模塑产品P。也就是,借助于推顶机构27的操作(参见图1),弹出与模塑凸部16紧密接触的模塑产品P,使其与模塑凸部16分离。因此,从模塑凸部16剥离模塑产品P,并在定模14与动模15之间取出。根据上述过程,完成了模塑产品P的一次模塑周期。<本实施例的优点>
因此,根据本实施例,可以获得下述优点。
(1)在树脂模塑中,当允许动模15与定模14接触时,随着动模15逐渐与定模14接触,形成在轴33端部的接合部93,插进设置在定模14侧的插入孔101中。然后,在此状态下,通过风动机83的操作,按规定转动角度转动轴33,使轴33的接合部93与形成在插入孔101内周面上的被接合部102相接合。因此,限制了轴33由插入孔101拔出的方向移置。然后,在此状态下,当向液压调整机构32的模具夹紧液压室51供给工作流体、以向轴33施加自插入孔101拔出轴33的作用力时,轴33沿轴向伸长。结果,在轴33中,产生克服伸长恢复至初始状态的张力也就是轴向力。借助于轴33中所产生的轴向力,将动模15压向定模14,从而夹紧模具。
如上所述,在轴33的端部与定模14相连接的状态下,通过液压调整机构32的操作,驱策轴33与定模14分离,以使动模15直接压向定模14。如上所述,通常,在周知的模具夹紧机构中,为了将动模压向定模,独立于模具,设置安装定模的定模板和安装动模的动模板,并将穿过动模板并由其支撑的滚珠丝杠旋至定模板,以将动模压向定模。在根据本实施例的模具夹紧机构29中,由于将动模直接压向定模而没有使用定模板及动模板,这与常规模具夹紧机构不同,省去了定模板和动模板,因而使模具夹紧机构更为紧凑。
此外,如上所述,在通常周知的模具夹紧机构中,在允许动模与定模接触的状态下,将穿过动模的螺栓端部(定模侧的端部)旋至定模侧的内螺纹部、以在螺栓的轴部中产生轴向力,使得动模压向定模。在本实施例的模具夹紧机构29中,当轴33与定模14相连接时,与常规模具夹紧机构不同,由于轴不需要转很多圈,更简化了模具夹紧操作。此外,在常规模具夹紧机构中,当动模与定模分离时,螺栓需要在用于旋开螺栓以解除螺栓与定模的固定状态的方向转很多圈。然而,根据本实施例,并不需要该操作。所以,能以较高速度执行模具夹紧操作和解除模具夹紧操作。
据此,模具夹紧机构使用了省去夹紧模具的模板的结构以实现紧凑结构,并且,通过以更高速度执行模具夹紧操作和解除模具夹紧操作,可以改进树脂模塑产品的模塑周期。
(2)当将工作流体供至液压调整机构32的模具释放液压室52、以向轴33施加指向定模14侧的作用力时,轴33易于朝定模14侧移置。然而,在动模15与定模14接触的状态下,定模14侧的轴33的端面保持其端面邻接凹进部106的内底面的状态。因此,由于在定模14侧的轴33的端面邻接在凹进部106的内底面上,限制了轴33朝定模14侧的移置。据此,由通过液压调整机构32的操作产生的朝向定模14侧的作用力挤压轴33。于是,在轴33中,产生斥力以恢复轴至其初始状态。这里,在轴33相对于动模15沿其移动方向的移置量限制在规定范围内的状态下,轴33受到支撑。也就是,在轴33插进固定于动模15的缸筒41中所设置的活塞47中的状态下,对轴33加以支撑。因此,轴33中所产生的斥力,作为沿分离动模15与定模14的方向的作用力,施加在动模15上。结果,当通过液压调整机构32的操作将朝向定模14侧的作用力施加至轴33时,按与轴33朝定模14侧自然移置的距离相同的距离,使动模15与定模14分离。以这种方式,模具夹紧机构29也起到模具释放机构的作用,用于分离动模15与定模14。因此,与独立设置模具释放机构的情形不同,简化了注射成型机11的结构。此外,通过模具夹紧机构29,可以连续进行模具夹紧操作、模具夹紧操作的解除操作、以及模具释放操作,这有助于缩短树脂模塑产品的模塑周期。
(3)当通过风动机83的操作将动模15压向定模14时,在轴33的接合部93与定模14侧的被接合部102相接合的状态下,将工作流体供至缸筒41的模具夹紧液压室51。工作流体的压力沿使活塞与定模14分离的方向作用在活塞47上。然后,由于活塞47从外部适配并固定于轴33,沿与定模14相反方向的作用力通过活塞47施加至轴33。另一方面,当压向定模14的动模15与定模14分离时,在通过风动机83的操作解除轴33的接合部93与定模14侧的被接合部102的接合状态下,将工作流体供至缸筒41中的模具释放液压室52。因此,通过活塞47将指向定模14侧的作用力施加至轴33。如上所述,当执行用于将动模15压向定模14的模具夹紧操作、或用于将压向定模14的动模15与定模14分离的模具释放操作时,工作流体只供至缸筒41中的模具夹紧液压室51或模具释放液压室52,使得沿与定模14相反方向的作用力、或者沿朝向定模14侧的方向的作用力可以施加至轴33以产生规定的轴向力。也就是,借助于简单结构如缸筒41和活塞47,可以将指向彼此相反方向的两种作用力适当地施加于轴33。由于采用了如上所述的液压调整机构32,并未使模具夹紧机构29的结构复杂化,并且模具夹紧机构还可以作为模具释放机构。
(4)在模具夹紧操作中,在沿转动方向交替布置多个接合部93和定模14侧的被接合部102这样一种保持状态下,随着动模15逐渐与定模14接触,将轴33插入定模14侧的插入孔101中。换而言之,在交替布置的轴33侧的接合部93和定模14侧的被接合部102的位置关系中,当轴33插进插入孔101时,轴33侧形成的接合部93的多个接合顶91,不会与定模14侧形成的被接合部102的多个接合槽104互相干涉。因此,轴33可以顺利插进插入孔101。然后,在轴33的接合部93插进定模14侧的插入孔101的状态下,通过风动机83的操作,按用于形成接合部93的一半间隔的角度(本实施例中为60°)作为规定转动角度使轴33转动,使得形成接合部93的接合顶91分别与分别形成被接合部102的接合槽104相接合。因此,限制轴33沿与定模14相反方向的移置。以这种方式,在动模15渐渐与定模14接触时,将轴33插进定模14侧的插入孔101。此外,仅通过稍稍转动所插入的轴33,就可以使轴33与定模14相连接。在此之后,通过液压调整机构32的操作,将沿与定模14相反方向的力施加至轴33,以将动模15压向定模14。据此,与例如轴33旋进定模14直至轴达到规定深度的情形相比,在本模具夹紧操作中,更快捷地执行轴33与定模14的连接操作。因此,以较高速度执行模具夹紧操作。
此外,在模具释放操作中,仅通过沿与模具夹紧操作的情形相反的方向稍稍转动轴33,就可以解除轴33与定模14的连接状态。具体而言,由于轴33侧的接合部93和定模14侧的被接合部102交替布置,可以将轴33从定模14侧的插入孔101拔出,以及,据此,可以使动模15沿其与定模14分离的方向移动。据此,与如上所述在模具夹紧操作中将轴33旋进定模14直至轴达到规定深度的情形相比,在用于分离动模15与定模14的模具释放操作中,该实施例能更快捷地执行轴33与定模14的连接的解除操作。因此,缩短了注射成型机11的模塑周期。
(5)风动机83作为用于向轴33施加转动力或扭矩的致动器,风动机83采用具有根据供自外部的压缩空气的压力而转动的输出轴84,使风动机83更为紧凑。
与例如轴33旋进定模14以将动模15压向定模14的情形不同,在本实施例的模具夹紧机构29中,不需要将较大的输出扭矩施加至轴33。也就是,仅仅当轴33的接合部93与定模14侧的被接合部102接合时、或者当解除接合部93和被接合部102的接合状态时,才转动轴33。当执行模具夹紧操作或模具释放操作时,轴33并不需要转动以在轴33中产生较大的轴向力。所以,风动机83所需的输出扭矩较低,因而,可以采用更为紧凑的风动机。<其他实施例>
本实施例可以改变并以如下方式具体化。
如图13所示,在被接合件35的插入孔101中可以设置调整垫119,以调整轴33相对于插入孔101的插入深度。在这种情况下,调整垫119(准确地说,与凹进部106的内底面相反的侧面)起到邻接部的作用,轴33的端部邻接其上。
在本实施例中,采用了风动机作为用于向轴33施加转动力或扭矩的致动器。然而,也可以采用使用其他流体压力如液压的流体压力电机。此外,还可以使用电动机。
在本实施例中,被接合件35作为单独部件结合在定模14中。然而,在动模15侧的定模14的侧面,可以形成与插入孔101对应的孔,并在孔的内周面中形成被接合部102。以这种方式,通过减少了被接合部35,可以更加减少零部件数量。
在本实施例中,在活塞主体48邻接缸筒本体42的内底面的位置、与活塞主体48邻接盖件43的位置之间,移置活塞主体48。然而,活塞主体48也可以设置成不邻接缸筒本体42的内底面及盖件43。也就是,根据供至液压室46(模具夹紧液压室51和模具释放液压室52)的工作流体的压力,通过活塞47就可以在轴33上产生规定的轴向力。
在本实施例中,具体化为卧式注射成型机,在沿安装注射成型机11表面的方向打开及闭合模具。然而,也可以具体化为立式注射成型机,其中沿与安装表面垂直的方向打开及闭合模具。与卧式注射成型机相比较,立式注射成型机的优点是可以节省空间,并且易于实现自动化。
在模具夹紧机构29中,可以省略作为模具释放机构的功能。在这种情况下,独立于模具夹紧机构29,可以设置其他任何一种模具释放机构。即使在这种情况下,至少模具夹紧操作和解除模具夹紧操作能以较高速度执行。

Claims (6)

1.一种应用于注射成型机的模具夹紧机构,在树脂模塑过程中,当动模与定模接触、并将能与所述定模接触的所述动模向所述定模压紧时,所述注射成型机注射熔融树脂进入所述定模和所述动模之间形成的间隙部,以形成模塑产品,所述动模能够与所述定模接触及分离,所述模具夹紧机构包括:
轴,沿其移动方向穿过所述动模;
第一致动器,可操作方式与所述轴连接,以向所述轴施加转动力;以及
第二致动器,可操作方式与所述轴连接,以沿与所述定模相反的方向向所述轴施加力,其中在所述定模侧的所述轴的端部设置接合部,随着所述动模逐渐与所述定模接触,所述接合部插进设置在所述定模侧的插入部中,以及,在所述接合部插进所述插入部的状态下,当通过所述第一致动器的操作按预定转动角度转动所述轴时,所述接合部与设置在所述插入部中的被接合部相接合,以限制所述轴沿与所述定模相反的方向的移置,以及,在所述接合部与所述被接合部相接合的状态下,通过所述第二致动器的操作,将力沿与所述定模相反的方向施加于所述轴,以将所述动模向所述定模压紧。
2.根据权利要求1所述的模具夹紧机构,其中,所述轴在这种状态下受到支撑,所述轴沿其移动方向相对于所述动模的移置量限制在规定范围内,此外,在所述插入部中设置邻接部,在所述动模能够与所述定模接触的状态下,所述定模侧的所述轴的端面邻接在所述邻接部上,此外,所述第二致动器可以向所述轴施加指向所述定模侧的力,以及,在解除了通过所述第二致动器的操作向所述轴施加朝与所述定模相反方向的力、并解除了通过所述第一致动器的操作使所述轴的接合部与所述插入部侧的被接合部的接合的状态下,通过所述第二致动器的操作,向所述轴施加指向所述定模侧的力,以使所述动模与所述定模分离。
3.根据权利要求2所述的模具夹紧机构,其中所述第二致动器包括:缸筒,固定于所述动模;以及,活塞,从外部适配并固定于所述轴,所述活塞容纳在所述缸筒的内部,并相对于所述缸筒沿所述动模的移动方向在规定范围内移置,在所述动模与所述定模接触的状态下,由所述活塞在所述缸筒中所述活塞的所述定模侧限定并形成模具夹紧流体压力室或液压室、以及在与所述定模相反的所述活塞侧限定并形成模具释放流体压力室或液压室,以及,当沿与所述定模相反的方向向所述轴施加力时,将所述工作流体供至所述模具夹紧流体压力室或液压室,而当向所述轴施加朝向所述定模侧的力时,将所述工作流体供至所述模具释放流体压力室或液压室。
4.根据权利要求1所述的模具夹紧机构,其中所述轴的接合部包括多个接合顶,所述接合顶在所述定模侧的所述轴的端部的外周面上沿其周向以规定间隔形成,并沿所述轴的周向以规定间隔于所述轴的轴向上形成有规定长度,所述插入部形成在所述定模中,作为与所述定模侧的所述轴的端部的外轮廓相对应的插入孔,所述插入部的被接合部包括多个接合槽,所述接合槽在所述插入部的内周面上沿其周向以与所述轴侧的接合部相同的间隔形成,并沿所述插入部的周向以规定间隔于所述插入部的轴向上形成有规定长度,以沿所述轴的转动方向交替布置所述多个接合部和所述插入部侧的被接合部这样一种保持状态,将所述轴插进所述插入部,以及,在所述轴插进所述插入部的状态下,通过所述第一致动器的操作,按形成所述接合部的所述间隔的一半角度作为预定转动角度来转动所述轴,使得形成所述接合部的所述接合顶分别与形成所述被接合部的所述接合槽相接合,以限制所述轴沿与所述定模相反方向的移置。
5.根据权利要求1所述的模具夹紧机构,其中所述第一致动器是流体压力电机,所述流体压力电机具有输出轴,该输出轴根据从外部供给的所述工作流体的压力转动。
6.一种注射成型机,所述注射成型机通过使动模与定模接触,在所述定模和能够与所述定模接触及分离的所述动模之间形成间隙部,通过模具夹紧机构的操作将所述动模向所述定模压紧,以夹紧所述模具,并在模具夹紧状态下将熔融树脂注射进所述间隙部,以形成模塑产品,所述注射成型机包括根据权利要求1所述的模具夹紧机构,作为所述模具夹紧机构。
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