CN102233625A - 锁合装置及应用该锁合装置的成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锁合装置及应用该锁合装置的成型机，该锁合装置包括一连接部及一自锁组件，连接部上凹设一沟槽，自锁组件包括一气缸、若干锁固杆、若干第一自锁杆、一环盘、一气缸盖及一固定螺母，气缸的一端开设一收容孔，气缸的周壁开设若干第一开孔并与收容孔相通，连接部收容于收容孔中，锁固杆上开设一卡槽，锁固杆收容于所述第一开孔中并抵持连接部，环盘滑动地设置于气缸内。该成型机包括一模具、一与该模具相对设置的顶出机构及一所述锁合装置。锁合装置顶出与回位的时间可准确控制，缩短顶出板装置回位的时间，缩短产品成型周期，提高了加工效率。

Description

锁合装置及应用该锁合装置的成型机

技术领域

本发明涉及一种锁合装置及应用该锁合装置的成型机。

背景技术

目前装饰性产品或消费性电子产品，大部分要依靠模具成型。尤其，随着现代电子业的发展，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成型，因此模具的作用也更显重要。

请参阅图1，现有的一种设置于成型机的模具，该模具包括一母模50、一公模51及一顶出机构52，该母模50固定于一上支承板53，该公模51通过连接体54与一下支承板55连接，其间形成一空腔以收容顶出机构52。顶出机构52包括第一推板530、第二推板531，顶针532、回位导柱533、弹簧534及顶杆535，顶针532固定于第二推板531并可穿过第一推板530及公模51，回位导柱533固定于第一推板530，弹簧534套于回位导柱533上，一端抵顶公模51，另一端抵持第一推板530，顶杆535可滑动的穿过下支承板55抵顶第二推板531。当顶杆535受驱动抵顶顶出机构52前进时，顶针532随之前进而将塑胶件顶离公模51的模仁面，以便被取出，此时弹簧534处于收缩状态，当顶杆535后退时，弹簧534之弹力驱使第一推板530也后退并带动顶针532后退，直至整个顶出机构52回至原位，进入下一轮循环。

然而，即使弹簧534被压缩至极限时，也会具有一定的高度，因此，空腔中必须多预留一定的空间以收容弹簧534，如此，导致了空腔需要提供较长的行程供弹簧534使用，而使得模具整体体积无法缩小。另外，弹簧534的强度及弹性会随着其使用次数及时间的增加而逐渐下降，并产生弹性疲劳现象，因而会造成弹簧534产生的弹力不均，使得第一推板530及第二推板531在移动时产生角度偏差卡于该模具中而影响模具的加工效率。更重要的，顶出机构52必须提供一较长的顶杆535以推动第二推板531，因此增加了顶出机构52的长度，不利于成型机的小型化发展。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种提高模具加工效率的锁合装置。

也有必要提供一种应用该锁合装置的成型机。

一种锁合装置，其包括一连接部及一自锁组件，该连接部上凹设一沟槽，该自锁组件包括一气缸、若干锁固杆、若干第一自锁杆、一环盘、一气缸盖及一固定螺母，该气缸的一端开设一收容孔，该气缸的周壁开设若干第一开孔并与该收容孔相通，连接部收容于收容孔中，锁固杆上开设一卡槽，锁固杆收容于所述第一开孔中并抵持连接部，该环盘滑动地设置于该气缸内，所述第一自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的锁固杆上，连接部推顶锁固杆及环盘，使锁固杆卡持于沟槽中，同时第一自锁杆卡持于卡槽内；该气缸的另一端延伸一轴部，该气缸盖套设在该轴部上，该固定螺母锁固于该轴部上并抵持该气缸盖，该气缸盖将该气缸密封。

一种成型机，其包括一模具及一与该模具相对设置的顶出机构，该模具包括一固定板及一设置于该固定板上的顶出板，该固定板上开设一通孔，该模具还包括一锁合装置，该锁合装置包括一连接部及一自锁组件，该连接部上凹设一沟槽，该自锁组件包括一气缸、若干锁固杆、若干第一自锁杆、一环盘、一气缸盖及一固定螺母，该气缸的一端开设一收容孔，该气缸的周壁开设若干第一开孔并与该收容孔相通，连接部一端收容于收容孔中，另一端穿过该通孔固定在顶出板上，锁固杆上开设一卡槽，锁固杆收容于所述第一开孔中并抵持连接部，该环盘滑动地设置于该气缸内，所述第一自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的锁固杆上，连接部推顶锁固杆及环盘，使锁固杆卡持于沟槽中，同时第一自锁杆卡持于卡槽内；该气缸的另一端延伸一轴部，该气缸盖套设在该轴部上，该固定螺母锁固于该轴部上并抵持该气缸盖，该气缸盖将该气缸密封，该轴部直接连接于顶出机构上。

相较于现有技术，本发明的锁合装置应用于模具中，可替代弹簧作为顶出板装置的回位装置，从而减小了弹簧在模具中所占空间，因此缩小了模具的体积。另外，锁合装置顶出与回位的时间可准确控制，可缩短顶出板装置回位的时间，缩短了产品成型周期，提高了加工效率。而且，该种锁合装置直接连接于成型机的顶出机构上，省去了较长的顶杆，因此较小了成型机的长度，有利于减小成型机的占用空间。

附图说明

图1是现有技术的模具的剖视图；

图2是本发明较佳实施例的锁合装置装配于模具中的剖视图；

图3是本发明较佳实施例的锁合装置的立体分解示意图；

图4是图3所示锁合装置的另一方向立体分解示意图；

图5是图3中气缸部分的放大立体分解图；

图6是图3中环盘、第一自锁杆及第二自锁杆的立体放大示意图；

图7是图3中活塞部的立体放大示意图；

图8是图2所示的锁合装置的剖视放大图；

图9是图8中的锁合装置处于锁合状态的剖视图。

主要元件符号说明

锁合装置        100

连接件          10

基台            11

圆形槽          110

凸起                  112

连接部                13

沟槽                  131

第一斜面              133

固定部                15

模具                  200

公模板                20

母模板                21

间隔板                22

下固定板              23

通孔                  231

顶出板装置            24

上顶出板              241

下顶出板              243

顶针                  245

螺纹孔                247

空腔                  25

自锁组件              30

气缸                  31

第一端                310

收容孔                3101

第一容置腔            3103

开槽                  3105

通孔                  3107

第二端                312

第二容置腔          3121

轴部                3123

螺纹部              3125

收容部              3127

第一开孔            314

阶梯部              3141

第二开孔            315

阶梯部              3151

排气孔              316

环盘                32

顶部                320

阶梯通孔            3201

底部                322

缺口                324

第一自锁杆          33

锁合部              330

固定杆              332

第二自锁杆          34

锁合部              340

固定杆              342

自锁感应杆          35

卡合部              350

凸柱                352

卡锁部              354

卡槽                3540

第二斜面                3542

锁固杆                  36

卡合部                  360

凸柱                    362

卡锁部                  364

卡槽                    3640

端部                    3642

活塞部                  37

主体                    370

圆孔                    3702

螺纹孔                  3703

端壁                    3704

凹槽                    3705

外周壁                  3706

内周壁                  3708

弹性件                  372

密封圈                  374

气缸盖                  38

圆孔                    380

气孔                    382

外螺纹部                392

固定螺母                40

螺纹孔                  402

母模                    50

公模                    51

顶出机构                52

上支承板                53

第一推板                530

第二推板                531

顶针                    532

回位导柱                533

弹簧                    534

顶杆                    535

连接体                  54

下支承板                55

螺钉                    70

旋盖                    80

弹簧                    90

具体实施方式

请结合参阅图2、图3及图4，本发明的较佳实施例的锁合装置100以应用于一模具200为例加以说明。

该模具200包括一公模板20、一与该公模板20配合的母模板21、一间隔板22、一下固定板23、一顶出板装置24及一锁合装置100。该间隔板22设置于公模板20与下固定板23之间，且间隔板22、公模板20与下固定板23共同围成一空腔25。

顶出板装置24设置于空腔25中。顶出板装置24包括一上顶出板241、一下顶出板243及若干顶针245。下顶出板243锁固于上顶出板241。下顶出板243远离上顶出板241的一侧开设一螺纹孔247。顶针245固定于下顶出板243并穿过上顶出板241及公模板20。顶出板装置24可通过锁合装置100向公模板20方向的推顶及回拉而在空腔25中移动。下固定板23上开设一通孔231，通孔231与螺纹孔247相对正。

锁合装置100包括一连接件10及一自锁组件30。连接件10包括一基台11及由基台11两端分别伸出的一连接部13和一固定部15。基台11的一端凹设一圆形槽110以在基台11邻近其边缘处形成环状凸起112。连接部13形成于圆形槽110的底部。连接部13大致为一圆柱体，其周壁上凹设一沟槽131，连接部13的端面周缘形成一第一斜面133。固定部15形成于基台11上与连接部13相对的另一端。固定部15大致为一圆柱体，其一端穿过通孔231后固接于下顶出板243的螺纹孔247中，从而固定在模具200上。

自锁组件30包括一气缸31、一环盘32、若干第一自锁杆33、若干第二自锁杆34、若干自锁感应杆35、若干锁固杆36、一活塞部37、一气缸盖38、若干螺栓39及一固定螺母40。

请一并结合参阅图5及图8，气缸31大致呈柱状，其包括一第一端310及一与第一端310相对的第二端312。第一端310的中心开设一收容孔3101及一第一容置腔3103。收容孔3101的直径略大于连接部13的直径，以将连接部13收容于其内。第一容置腔3103呈环状，其与收容孔3101同心开设。第一容置腔3103的底部向第二端312的方向开设若干开槽3105及与通孔3107相互间隔的若干通孔3107。气缸31的周壁上分别开设若干第一开孔314、若干第二开孔315及一排气孔316。第一开孔314及第二开孔315均为螺纹孔，皆具有一阶梯部3141、3151。第一开孔314及第二开孔315相互间隔地开设于气缸31的周壁上并分别与开槽3105相连通。排气孔316与收容孔3101相连通，当连接部13插入收容孔3101时，收容孔3101中的气体由排气孔316排出。第二端312上开设一环形的第二容置腔3121以在第二端上形成一轴部3123，该轴部3123延伸于第二端312之外，轴部3123邻近其自由端的外缘形成螺纹部3125。第二容置腔3121的底部开设有若干收容部3127。

请同时参阅图6，环盘32容置于第一容置腔3103中，环盘32厚度小于第一容置腔3103的槽深，因此环盘32可在第一容置腔3103中移动。环盘32包括一顶部320及与顶部320相对的底部322。顶部320开设若干阶梯通孔3201。环盘32的侧壁上开设若干缺口324。

每一第一自锁杆33大致呈“L”形，其包括一锁合部330及一由该锁合部330的一侧垂直延伸的固定杆332。固定杆332对应地插入环盘32的缺口324中，使第一自锁杆33固定在环盘32上。锁合部330收容于气缸31的开槽3105中并随环盘32的移动而在开槽3105中滑动。

第二自锁杆34与第一自锁杆33的结构相同，其包括一锁合部340及一由该锁合部340的一侧垂直延伸的固定杆342。第二自锁杆34的锁合部340的长度略长于第一自锁杆33的锁合部。固定杆342插入与其对应的环盘32的若干缺口324中，使第二自锁杆34固定在环盘32上。锁合部340收容于气缸31的开槽3105中并随环盘32的移动而在开槽3105中滑动。

请同时参阅图5及图8，每一自锁感应杆35包括一卡合部350、一凸柱352及一卡锁部354。卡合部350大致为矩形。凸柱352凸设于卡合部350的一端。卡锁部354凸设于卡合部350的另一端。卡锁部354大致呈矩形块状，其一侧壁上凹设一卡槽3540，用于卡持第二自锁杆34。卡锁部354的端部形成一第二斜面3542，第二斜面3542用于与连接部13的第一斜面133配合以推顶自锁感应杆35。自锁感应杆35的凸柱352上套设一弹簧90并一同收容于第二开孔315中，并由卡合部350抵持在阶梯部3151上，第二斜面3542伸于收容孔3101中。一旋盖80抵持于弹簧90上，并将第二开孔315中封闭。

每一锁固杆36包括一卡合部360、一凸柱362及一卡锁部364。卡合部360大致为矩形。凸柱362凸设于卡合部360的一端。卡锁部364凸设于卡合部360的另一端。卡锁部364大致呈矩形块状，其一侧壁上凹设一卡槽3640，用于卡持第一自锁杆33。卡锁部364端部形成一圆形端部3642，该圆形端部3642可卡持在连接部13的沟槽131中。锁固杆36的凸柱362上套设有弹簧90并一同收容于第一开孔314中，并由卡合部360抵持在阶梯部3141上，圆形端部3642伸于收容孔3101中。旋盖80抵持于弹簧90上，并将第一开孔314中封闭。

请结合参阅图7，活塞部37包括一主体370、若干弹性件372及二密封圈374。主体370大致呈圆盘状，其中心开设一圆孔3702。主体370通过圆孔3702滑动地套设在轴部3123上并收容在第二容置腔3121内。主体370包括一端壁3704、一外周壁3706及一内周壁3708。端壁3704上凹设若干凹槽3705及若干螺纹孔3703。外周壁3706及内周壁3708上分别凹设一凹部(图未示)。弹性件372分别收容在凹槽3705及气缸31的收容部3127中。螺纹孔3703与环盘32的阶梯通孔3201一一对应。密封圈374分别收容于凹部内，以增加气缸31的气密性。

气缸盖38大致呈圆盘状，其中心开设一圆孔380及一位于气缸盖38周壁的气孔382。气缸盖38通过圆孔380套设在轴部3123上并将气缸31的第二端312密封。气孔382与一空气压缩机(图未示)相连接，由该空气压缩机压缩空气将机械能转换成气体压力能，以推动活塞部37在气缸31内移动。

每一螺栓39一端设有内螺纹部(图未示)，邻近另一端的周缘设有外螺纹部392。若干螺钉70旋入螺栓39的内螺纹部以将螺栓39固定在环盘32上。螺栓39设有外螺纹部392的一端旋入主体370的螺纹孔3703中以将主体370固定在螺栓39上。因此，环盘32与主体370在气缸中一同运动。

固定螺母40的内周壁上开设一螺纹孔402，其通过螺纹孔402与轴部3123的螺纹部3125配合而固接于轴部3123上。固定螺母40的外直径大于圆孔380的直径，因此，该固定螺母40将气缸盖38抵持在气缸31上。轴部3123延伸于固定螺母40的螺纹部3125直接与一成型机的顶出机构(图未示)相固接，由成型机的顶出机构推顶或回拉轴部3123以控制顶出板装置24。

请一并参阅图8及图9，应用锁合装置100时，先将顶出机构向模具200的方向推动，使连接部13插入收容孔3101中。收容孔3101中的气体从排气孔316处排出。连接部13的第一斜面133推顶锁固杆36的圆形端部3642，使锁固杆36完全收容于第一开孔314中。继续推动顶出机构，使连接部13继续向第二端312的方向插入，使连接部13的第一斜面133推顶自锁感应杆35的第二斜面3542，使自锁感应杆35完全收容于第二开孔315中，并且卡槽3540与第二自锁杆34的锁合部340相对。此时，连接部13的沟槽131与锁固杆36相对，弹簧90推顶锁固杆36，使圆形端部3642卡持在沟槽131中，并且卡槽3540与第一自锁杆33的锁合部330相对。与此同时，基台11推顶环盘32，环盘32及与其固接的活塞部37在气缸31中一同向气缸盖38的方向移动。环盘32同时带动第一自锁杆33及第二自锁杆34一同向第二端312的方向移动，使得第一自锁杆33分别卡持于卡槽3640中，第二自锁杆34分别卡持于卡槽3540中。锁固杆36卡持于沟槽131中使得连接部13被固定在气缸31的收容孔3101中，因此将顶出机构与顶出板装置24相固接，使得成型机的顶出机构推顶或回拉轴部3123而控制顶出板装置24的移动。

将连接部13从气缸31中解锁时，由空气压缩机压缩空气将机械能转换成气体压力能，推动活塞部37在气缸31内向第一端310的方向移动，同时压缩弹性件372。活塞部37带动环盘32、第一自锁杆33及第二自锁杆34一同向第一端310移动。因此，第一自锁杆33及第二自锁杆34分别从卡槽3640、3540中移出，自锁感应杆35及锁固杆36解锁。此时，顶出机构带动轴部3123回拉使圆形端部3642从沟槽131中滑出。继续回拉轴部3123使连接部13完全从气缸31的收容孔3101中脱离。自锁感应杆35及锁固杆36在弹簧90弹力的作用下重新部分地伸入收容孔3101中，同时，第二自锁杆34抵持于自锁感应杆35上，第一自锁杆33抵持于锁固杆36上，使环盘32及活塞部37恢复至初始位置。

本发明的锁合装置100应用于模具200中，可替代弹簧作为顶出板装置24的回位装置，从而减小了弹簧在模具200中所占空间，因此缩小了模具200的体积。另外，锁合装置100顶出与回位的时间可准确控制，可缩短顶出板装置24回位的时间，缩短了产品成型周期，提高了加工效率。更重要的，该种锁合装置100直接连接于成型机的顶出机构上，省去了较长的顶杆，因此较小了成型机的长度，有利于减小成型机的占用空间。

可以理解，为提高顶出板装置24在模具200中顶出与回位的稳定性，可于模具200与成型机之间设置若干锁合装置100。

可以理解，所述锁固杆36及自锁感应杆35的凸柱362、352可以省去，弹簧90可直接抵持在卡合部360、350与旋盖80上。

Claims (14)

1.一种锁合装置，其特征在于：其包括一连接部及一自锁组件，该连接部上凹设一沟槽，该自锁组件包括一气缸、若干锁固杆、若干第一自锁杆、一环盘、一气缸盖及一固定螺母，该气缸的一端与该连接部配合，该气缸的周壁开设若干第一开孔，锁固杆上开设一卡槽，锁固杆收容于所述第一开孔中并抵持连接部，该环盘滑动地设置于该气缸内，所述第一自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的锁固杆上，连接部推顶锁固杆及环盘，使锁固杆卡持于沟槽中，同时第一自锁杆卡持于卡槽内；该气缸的另一端延伸一轴部，该气缸盖套设在该轴部上，该固定螺母锁固于该轴部上并抵持该气缸盖，该气缸盖将该气缸密封。

2.如权利要求1所述的锁合装置，其特征在于：该气缸周壁还开设若干第二开孔，该自锁组件还包括若干自锁感应杆及若干第二自锁杆，每一自锁感应杆上开设一卡槽，自锁感应杆密封于所述第二开孔中，第二自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的自锁感应杆上。

3.如权利要求2所述的锁合装置，其特征在于：所述锁固杆及自锁感应杆皆包括一卡合部及一设置于该卡合部一端的卡锁部，所述卡槽开设于该卡锁部上，所述锁固杆及自锁感应杆分别有一旋盖将其密封在第一开孔及第二开孔中，一弹簧分别抵持于卡合部及旋盖上。

4.如权利要求3所述的锁合装置，其特征在于：所述第一开孔及第二开孔皆为阶梯状，其包括一阶梯部，所述锁固杆及自锁感应杆的卡合部抵持于所述阶梯部上。

5.如权利要求2所述的锁合装置，其特征在于：该环盘的侧壁上开设若干缺口，所述第一自锁杆及第二自锁杆分别包括一锁合部及一由该锁合部的一侧延伸的固定杆，固定杆卡持于所述缺口中，锁合部收容于气缸内并抵持于锁固杆及自锁感应杆上。

6.如权利要求1所述的锁合装置，其特征在于：该气缸包括一第一端及一与该第一端相对的第二端，该第一端上开设一第一容置腔，该第二端上开设一第二容置腔，该第一容置腔的底部向第二端的方向开设若干通孔，该自锁组件还包括一活塞部及若干螺栓，该活塞部收容于该第二容置腔，该环盘收容于第一容置腔，所述螺栓穿过所述通孔并将环盘及活塞部固接。

7.如权利要求6所述的锁合装置，其特征在于：该气缸盖将该活塞部密封于该第二容置腔中。

8.一种成型机，其包括一模具及一与该模具相对设置的顶出机构，该模具包括一固定板及一设置于该固定板上的顶出板，该固定板上开设一通孔，其特征在于：该模具还包括一锁合装置，该锁合装置包括一连接部及一自锁组件，该连接部上凹设一沟槽，该自锁组件包括一气缸、若干锁固杆、若干第一自锁杆、一环盘、一气缸盖及一固定螺母，该气缸的一端开设一收容孔，该气缸的周壁开设若干第一开孔并与该收容孔相通，连接部一端收容于收容孔中，另一端穿过该通孔固定在顶出板上，锁固杆上开设一卡槽，锁固杆收容于所述第一开孔中并抵持连接部，该环盘滑动地设置于该气缸内，所述第一自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的锁固杆上，连接部推顶锁固杆及环盘，使锁固杆卡持于沟槽中，同时第一自锁杆卡持于卡槽内；该气缸的另一端延伸一轴部，该气缸盖套设在该轴部上，该固定螺母锁固于该轴部上并抵持该气缸盖，该气缸盖将该气缸密封。

9.如权利要求8所述的成型机，其特征在于：该气缸周壁还开设若干第二开孔，该自锁组件还包括若干自锁感应杆及若干第二自锁杆，每一自锁感应杆上开设一卡槽，自锁感应杆密封于所述第二开孔中，第二自锁杆固定于环盘上并收容于该气缸内同时抵持于对应的自锁感应杆上。

10.如权利要求8或9所述的成型机，其特征在于：所述锁固杆及自锁感应杆皆包括一卡合部及一设置于该卡合部一端的卡锁部，所述卡槽开设于该卡锁部上，所述锁固杆及自锁感应杆分别有一旋盖将其密封在第一开孔及第二开孔中，一弹簧分别抵持于卡合部及旋盖上。

11.如权利要求10所述的成型机，其特征在于：所述第一开孔及第二开孔皆为阶梯状，其包括一阶梯部，所述锁固杆及自锁感应杆的卡合部抵持于所述阶梯部上。

12.如权利要求8或9所述的成型机，其特征在于：该环盘的侧壁上开设若干缺口，所述第一自锁杆及第二自锁杆分别包括一锁合部及一由该锁合部的一侧延伸的固定杆，固定杆卡持于所述缺口中，锁合部收容于气缸内并抵持于锁固杆及自锁感应杆上。

13.如权利要求8所述的成型机，其特征在于：该气缸包括一第一端及一与该第一端相对的第二端，该第一端上开设一第一容置腔，该第二端上开设一第二容置腔，该第一容置腔的底部向第二端的方向开设若干通孔，该自锁组件还包括一活塞部及若干螺栓，该活塞部收容于该第二容置腔，该环盘收容于第一容置腔，所述螺栓穿过所述通孔并将环盘及活塞部固接。

14.如权利要求13所述的成型机，其特征在于：该气缸盖将该活塞部密封于该第二容置腔中。

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