CN1025990C - 合模装置 - Google Patents

Abstract

用于注塑机和压铸机等的合模具装置，有合模油缸滑配前端固定在动模动的合模柱塞。合模油缸内部由合模柱塞的大直径活塞部分分为后腔室W和前腔室X。合模油缸内后壁固定有开模活塞，其前端从后面滑配在合模柱塞内。合模柱塞内部由开模活塞的大直径活塞部分分为腔室Y和开口通大气的腔室Z。配置有液压控制装置，控制X、Y和W腔室与油泵和油箱的连结，也控制X、Y、Z三腔室之间的连结，分别完成高速合蘑紧密合蘑高速开模的动作。

Description

本发明涉及合模装置，最理想是用于注射成型机和压铸机。

在用于注射成型机和压铸机的直接加压型合模装置中，需要高速开模和合模以减少成型周期的时间。同时，也需要以很大的力夹紧模具来对抗成型压力。

为了满足这些相反的操作要求，该特别型号的合模装置一般是结构复杂。此外，有多种合模装置供选用。

举例来说，在图5中显示了一种增压活塞型合模装置。该装置中，小直径增压活塞11以滑配方式装置在大直径的合模柱塞10内。经过设在增压活塞11的油路12向合模柱塞10的小直径缸13供油，以便高速合模。然后，油也从油箱16经过充液阀15通入处于负压的合模柱塞10的后腔室14。合模后，关闭充液阀15和往合模柱塞10的后腔室14进油，造成压力很大的模具夹紧。

然而，上述增压活塞型合模装置内，相应于合模柱塞10高速推进，合模柱塞10的后腔室14处于负压。因此，抽力将油从油箱通入后腔室14，致使有下列几项要求：

（1）油箱16要比合模油缸的体积大，应防止空气吸入油压系统内，致使合模装置应比所需的体积更大。

（2）由于油从油箱16被抽吸通入合模油缸的后腔室，高速推进移动会不稳定。油箱16和合模油缸之间的油路，以及充液阀15应大口径，来减小液体阻力。

（3）当转换至紧密合模时，常常出现振动，这是由于后腔室14的油 压从负压变成高压转变太快。这样，由于提升压力需更多时间，使成型周期的时间更长。

在日本专利申请公开说明书昭53-42248中，公开了一种合模装置，它包含一个合模活塞滑配在一个合模油缸内，一个相同直径的合模柱塞和一个高速推进油缸配备在合模活塞的前面和后面，提供有油路可打开或关闭，并连接至合模油缸的前后腔室，还有一个小直径的增压活塞滑配在高速推进油缸内。

在这合模装置内，借助从增压活塞将油通入高速推进缸，不会出现前面提到的那些问题，这是因为将备置在合模活塞前边和后边的腔室连接，使油从前腔室流动至后腔室，后腔室不会有负压存在。然而，这种装置的结构，使装置的总长度是超过合模行程的两倍，致使装置又长又重，并且昂贵。

本发明的方法以简单、紧凑、重量轻和价廉的装置解决了上面提到的问题，它的长度是通常长度的一半，并且可快速转换至紧密合模状态。

本发明的另一目的是提供一种合模装置，它可以使油压回路或采用的另件标准化，并且设计、制造和操作容易。

本发明的装置有一个合模油缸，滑配一个合模柱塞，合模柱塞的前端固定在注射成型机等设备的动模板。合模油缸的内部，被合模柱塞的大直径活塞部分分成后腔室W和前腔室X。在合模油缸的内后壁固定有一个开模活塞，它的前端从后面滑配于合模柱塞内。合模柱塞的内部，被开模活塞的大直径活塞部分分成腔室Y和往大气开口的腔室Z。有一套液压控制装置，它将上述腔室X、Y和W和油压源连接，并使上述腔室X和Y连接至腔室W，用于高速合模，它将上述腔室W和油压源连接，并使上述腔室X和Y的压力卸压，用于紧密合模，并且它将上述腔室Y连结至油压源，并连接上述腔室W至上述腔室X和油箱，用于开模。

应注意的是，最好使腔室Y的有效压力接受面，被设计成相同于合模柱塞的缸体部分的横载面的大小。

当油通入腔室W、X和Y时，高速合模的产生是借助于在圆柱形合模柱塞的横截面作用的压力。随着合模柱塞的推进，在腔室X和Y内的油通入腔室W，致使得到高速的合模，那时腔室W不处在负压状态。

当腔室W内的压力增加和腔室X、Y内的压力减小时，借助作用于腔室W有效压力接受面上的压力，实现紧密合模。基于在腔室X和Y内减小压力，紧密合模快速执行。

当油通入腔室Y时，借助于腔室Y有效压力接受面上的压力，实现开模。随着合模柱塞的缩回，腔室W内的油回流至腔室X，而其余部分排放到油箱内。

当腔室Y的有效压力接受面和合模柱塞的缸体部分横截面是面积大小相同时，高速合模期间从油压源通入的油量，和高速开模期间通入的油量是相同，致使基于从油压源油的流出量不变，使开模速度和合模速度近似相同。

因此，根据本发明，在开模和合模时，从油压源提供的油量可以是合模油缸容积的一部分，得到高速的操作，而不管从油压源来的是小的流量。

尤其是在紧密合模期间，操作过程可迅速转换成紧密合模操作，仅仅是依靠减小腔室X和Y内的压力。再加上，不需要像常用装置要求提供有抽吸油箱或充液阀。其总长可减至常规合模装置的一半，该常规合模装置有相同直径的合模柱塞和高速推进缸配置在合模活塞的前边和后边。本发明的合模装置有高速的效率和高的可靠性，并结构可简化，它体积紧凑和制造成本降低等等。

此外，如果腔室Y的有效压力接受面和合模柱塞的缸体部分的横截面基本相同，开模时所提供的油量近似等于合模时的油量，致使设计的 油压回路和选用另件可标准化。这样，其设计、制造和使用可简易地进行。

本发明可从下面的叙述和附图，显示得更为清楚。

图1    是从开模状态转换至高速合模期间的剖视图;

图2    是紧密合模状态期间的剖视图;

图3    是转换至开模期间的剖视图;

图4    是沿图1中Ⅳ-Ⅳ剖线得到的剖视图;

图5    是粗略显示一种常规增压活塞型合模装置的剖视图。

现参阅附图对本发明的最佳实例作介绍。

在图1至图3中，动模板20由拉杆导向推近和远离定模板21，拉杆图中未显示，它架设在定模板21和合模油缸22之间。

在动模板20和定模板21相对面上，配置有动模具23和定模具24。

位于定模板21后面的机座（图中未显示）上，配置有常规注射装置25，它可动地接近或远离定模具24。

合模柱塞26滑配在合模油缸22内，它有前端连接至动模板20的后表面。合模油缸22的内部，由合模柱塞26的大直径的活塞部分分成后腔室W和前腔室X。该大直径的活塞部分配置在合模柱塞26的后端。

开模活塞27滑配在合模柱塞26内。它有后端固定在合模油缸22的内后壁上。合模柱塞26的内部，由配置在开模活塞27的前端的大直径活塞部分分成腔室Y和腔室Z。腔室Z由一个空气通路28的后端连接至大气中。

经过合模油缸22的壁上开的开口，油通入或排出腔室W和X。油也通入或排出腔室Y，这是经过在开模活塞27上钻孔钻出的油路，油路的一端在开模活塞27的后端开口，另一端在腔室Y内开模活塞的外表面开口。

由于合模柱塞的大直径活塞部分配置在其后端，并且有大直径活塞 部分配置在开模活塞27，如图1所示，本装置包括合模油缸其总长度变短了。

有效压力接受面S（开模活塞27的活塞部分的面积减去开模活塞的柱杆部分的面积），被设计成基本上等于合模柱塞的缸体部分横截面的面积。

应注意，腔室X的有效压力接受面（合模柱塞26的活塞部分面积减去合模柱塞的横截面面积），如S所限定。

腔室W和Y经过三位转换阀31连接至油泵40和油箱32，该阀31架设在连接至腔室W的油路30和连接至腔室Y的油路29之间。

三位转换阀31将油路29和30转换至下列三个工位中之一工位：

一个工位，腔室W和Y连接至油泵40（如图1所示）;

一个工位，只将腔室W连接至油泵40，而腔室Y连接至油箱32（如图2所示）;

一个工位，只将腔室Y连接至油泵40，而腔室W连接至油箱32（如图3所示）。

腔室W和X由油路33相互连接，油路33是从油路30分支出来，并在油路33配置开关阀34。

油路29和33由油路36连接，油路36在基本中央位置有开关阀35。

开关阀37配置在连接油泵40和三位转换阀31的油路的中途。开关阀37切断油流，以防止模具不需要地合模或开模。接到合模或开模讯号后，开关阀37释放油流。

应注意，上述系统包括了三位转换阀31、开关阀34、35和37，它们按上述几个工位进行转换控制，是借助注射成型装置等的控制装置和储存的控制程序自动地控制。

下面，叙述装置的动作过程。

高速合模：

三位转换阀31，以及开关阀34、35和37都处于如图1所示的工位。腔室W、X和Y连通油泵40，随后这几个腔室受压。腔室W内的作用力其数值等于图4中所示面积S₁+S₂+S₃乘上油压P（＝S₁P+S₂P+S₃P）。但是，分力S₁P被腔室Y的压力所抵消，分力S₃P也被腔室X内的压力所抵消，结果合模柱塞只在分力S₂P的作用下推进。随着合模柱塞26的推进，腔室X内的油经过油路33、开关阀34和油路30通入腔室W，而腔室Y内的的油经过油路29、三位转换阀31和油路30也通入腔室W。

因此，从油泵40供应至腔室W的油量，其数量可以相应于横截面S乘上合模柱塞的移动的距离的乘积的数量，致使高速合模可以独立于腔室W容积大小而进行供油，并且腔室W不会处于负压状态。

紧密合模：

在高速合模过程，在完全合模之前从油泵40油的流量稍微减少，然后模具以低速和低压力（S₂P）作用完成合模。三位转换阀31、开关阀34和35，由高速合模完成的讯号转换至如图2所示的工位。

腔室W连通油泵40，如前述受压，但是，腔室X和Y连通油箱32释放压力，致使分力S₁P和S₃P，这两个低抗腔室W内压力的分力消失，然后作用在合模柱塞的作用力迅速变成是S₁P+S₂P+S₃P的数值。因此，紧密合模可执行，并且转换开关37转换至油路切断的工位，来维持紧密合模状态。

开模：

在紧密合模状态，下列工步被执行。那是，注射装置25和定模具24顶住，塑化树脂被射入成型模具内，塑化树脂被冷却和固化。完成上述成型工步后，发出开模讯号，之后，三位转换阀31、开关阀34、35和37转换至如图3所示工位，而且从油泵40供应的油的流量减小。因此，油经过三位转换阀31通入腔室Y，之后，最初开模由分力S₁P所执行。在模制品从成型模具顶出后，油的流出量增加，同时高速开模动作被执行。 在开模停止前一小段时间，油的流出量又被减少，来减慢开模速度。当达到前述工位，油的流出量减至零，并且开模停止。在完成开模动作后，模制品可被取走。

从腔室W来的排放油，随着合模柱塞26的缩回，经过油路30、开关阀34和油路33通入腔室X，而其余的油流回至油箱32。

在上述实例中，我们介绍了用于注射成型机的合模装置，但是，上述合模装置当然可以用于压铸机等类似机器。

另外，包括了三位转换阀31、开关阀34、35、37等的液压控制装置，并不受上述实例所局限。

至今为止，我们已经详细地介绍了本发明，它不会受上述实例所局限。当然，可以不脱离本发明的精神进行各种变化。

Claims (4)

1、一种合模装置包括一个合模柱塞，其前端连接到一个动模板和一个合模油缸，所合模柱塞可滑地安装在合模油缸内，借此所述合模柱塞的一个大直径活塞部分将所述合模油缸的内部空间分隔成一个后腔室和一个前腔室，其特征在于：

一个开模活塞，其一端固定到合模油缸的内后壁上，另一端可滑动地安装在所述合模柱塞内，所述开模活塞将所述合模柱塞的内部空间分隔成一个第一腔和一个第二腔室，第二腔室通过一个在其前端设置的大直径活塞部分而与大气相通；

一个液压控制装置包括一个三位换向阀，其一条油路连接到后腔室，一条油路连接到前腔室，一条油路连接油箱，一条油路连接到油泵，一个第一换向阀安装在一个连接后腔室的油路分支上，用于将所述后腔室和前腔室相互连通，所述第一换向阀可将连通后腔室和前腔室的油路打开或关闭；一个第二换向阀安装在一个连接第一腔室的油路分支上，用于将第一腔室和前腔室相互连通，所述第二换向阀可将连通第一腔室和前腔室的油路打开或关闭，借此所述液压控制装置可以将油路状态改变如下：

当所述后腔室和前腔室都连接到油泵上，其中前腔室通过所述第一换向阀连接到油泵上时，模具处于高速合模状态；

当仅后腔室连接到油泵上，第一腔室直接连接到所述油箱，而前腔室通过第二换向阀连接到所述油箱上时，模具处于紧密合模状态；

当第一腔室连接到油泵上，后腔室直接连接到油箱上，而前腔室通过所述第一换向阀连接到油箱上时，模具处于高速开模状态。

2、根据权利要求1所述的合模装置，其特征在于，所述第一腔室的有效承受压力面积被设计成与可滑动地适配在所述开模活塞前端大直径活塞部分内部的活塞部分的横截面积大致相等。

3、根据权利要求1或2所述的合模装置，其特征在于，所述将合模油缸内部空间分成一个后腔室和一个前腔室的大直径活塞部分被设置在所述合模柱塞的后端。

4、根据权利要求1所述的合模装置，其特征在于，可操作地连接到所述第一腔室的一条油路是开在所述开模活塞内，其一开口端设在所述开模活塞的后端，而另一开口端设在位于所述第一腔室内的所述开模活塞的外表面上。