CN103547428B - 用于模具以及模子的对准互锁装置 - Google Patents

Abstract

一种用于往复工具的对准互锁装置，该对准互锁装置包括阴锁合装置和对应的阳锁合装置，该阴锁合装置具有中央接合区域，该对应的阳锁合装置具有形状为与中央接合区域配合地接合的成形部。多个微粒环优选地形成在成形部的接合表面上，并且接合斜面优选地形成在成形部的前边缘处，该接合斜面具有抛光的、成圆角的引入部。

Description

用于模具以及模子的对准互锁装置

技术领域

本发明涉及一种用来保持往复模具半部之间对准的装置。

背景技术

对准互锁装置用在往复设备上(如用在注射模具上)，以首先与对准互锁装置的相对两侧进行接触，并且然后接合以将未对准的模具半部提升成对准。

这样的对准互锁装置不限于注射模具，并且可以在冲模、吹模、压铸模、等等中是有利的。往复设备和/或机床(如与注射模压、吹制模压、冲压和涉及相对的模具半部的类似过程一起使用的模具)一般包括至少一个并且常常是两个机器台板。常规模压机常常涉及运动台板和静止台板。所有模压机台板都下垂到不同程度，由于台板衬套磨损，通常大多数存在与可动台板的不对准。将模具内的对准互锁装置施加到相对或接合的模具半部或台板上，以接合和然后将模具提升成适当对齐。常规互锁装置随着时间的推移不可避免地磨损和磨耗，从而导致互锁装置损害以及对于模具的空腔和型芯的损害。常规互锁装置磨损在接合点处开始，并且随着时间的推移，磨耗表面从初始接触点到互锁装置的剩余表面而增大。

在常规阳和阴互锁装置之间的初始接触已经典型地包括在阳互锁装置上的圆角半径和在阴互锁装置上的圆角半径。这种圆角半径始终是“全半径”，并且典型范围在1mm-2mm之间，并且典型地不超过这个半径尺寸，因为这会占取设在互锁装置上的直磨损表面的剩余量。两个互锁装置在这两个圆角半径点处进行初始接触，如在图6A和6B中示出的那样。在0.2mm下垂(或用于“不对准”的“M”)的情况下，对于在待被迫升高到静止半部互锁装置的直对准表面的可动半部上的互锁装置，有0.8mm的模具关闭距离(或用于“提升距离”的“LD”)，该模具关闭距离位于两个半径的切点处，如图7A和7B所示。正是在提升距离(“LD”)的这个行程期间磨损开始。

在其它时间，倒角存在于阳接合点和阴接合点处，基于在制造时的典型倒角，尺寸和角度典型地是30度或更大，圆角半径典型地是0.3mm。不对准的可动半部互锁装置存在的角度将改变，典型地在0.1度与0.3度之间，并且因为这个原因，两个倒角表面不进行平接触。而是，两个小圆角半径可能是初始接触，并且对于0.08mm未对准，提升距离可能是0.13mm，如图8和9所示。

对于待校正的未对准的提升距离越短，从初始接触点直到互锁装置到达圆角半径切点的位置遇到的破坏性冲击的量越高。这种碰撞产生初始物质微粒付出，该初始物质微粒付出然后将滚成球，并且进一步产生另外的微粒付出、磨耗及磨损。

发明内容

本发明的目的在于一种用于往复工具的对准互锁装置，该对准互锁装置具有阴锁合装置和阳锁合装置，该阴锁合装置具有中央接合区域，该阳锁合装置具有形状为与中央接合区域配合地接合的成形部。阳锁合装置优选地包括接合斜面，并且包括抛光的、成圆角的引入部，该接合斜面形成在成形部的前边缘处。另外，多个微粒井优选地形成在成形部的接合表面和中央接合区域的至少一者上。微粒井优选地是环，并且帮助防止颗粒物质在阳和阴互锁装置的接合表面之间的成球和进行类似积累。在一个实施例中，微粒井可以按交错阵列沿阳锁合装置的接合表面布置。

另外，对准互锁装置可以包括拱形突起部，该拱形突起部形成在阳锁合装置的成形部的暴露表面上。同样，下面所描述的另外特征可以并入到对准互锁装置中，以改进装置的耐用性、效率及安全性。

对准互锁装置优选地包括阳锁合装置，该阳锁合装置由与阴锁合装置不同的材料建造。具体地说，阴锁合装置优选地由USSAE/AISI-D-2形成，并且阳锁合装置优选地由USSAE/AISIH-13形成。使用这种组合，描述的对准互锁装置能够具有数量级大于常规模具互锁装置的性能循环。明确地说，本对准互锁装置能够具有超过300,000的循环，而没有性能的任何显著变坏或退化，其中，现有锁合装置典型地看到在20,000-80,000范围中的循环失效。当昂贵机器的连续和可靠操作是利害攸关时，这种性能是决定性的。

附图说明

本发明的上述和其它特征和目的将从与附图一起进行的如下详细描述得到更好地理解，在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的对准互锁装置的前视立体图；

图2示出了根据本发明一个实施例的对准互锁装置的前视立体图；

图3示出了根据本发明一个实施例的对准互锁装置的前视立体图；

图4示出了根据本发明一个实施例的对准互锁装置的凸出部分的仰视立体图；

图5示出了在图4中示出的对准互锁装置的凸出部分的一部分的放大横截面图；

图6A示出了根据现有技术的对准互锁装置的操作的侧视示意图；

图6B示出了在图6A中示出的操作期间两个圆角半径点的放大图；

图7A示出了根据现有技术的对准互锁装置的操作的侧视示意图；

图7B示出了在图7A中示出的操作期间两个圆角半径点的放大图；

图8示出了根据现有技术在两个圆角半径接触点的两个倒角表面之间的相互作用的示意图；

图9示出了根据现有技术在两个圆角半径接触点的两个倒角表面之间的相互作用的示意图；

图10示出了根据本发明一个实施例在两个接触点的两个成圆角的表面之间的相互作用的示意图；

图11示出了根据现有技术的润滑脂凹陷或沟道的侧视横截面示意图；

图12示出了根据现有技术的润滑脂凹陷或沟道的侧视横截面示意图；

图13示出了根据本发明一个实施例的微粒环的侧视横截面示意图；

图14示出了根据本发明一个实施例的微粒环的侧视横截面示意图；和

图15示出了根据本发明一个实施例的微粒环的侧视横截面示意图，该微粒环形成塞子，该塞子插入到钻削孔中。

具体实施方式

本发明是对用于注射模具的当前对准互锁装置的改进。图1-5示出了对准互锁装置10的各个优选实施例，该对准互锁装置10包括改进的轮廓形式，为此，配合的互锁装置的相对的半部首先进行接触，并且然后接合以将未对准模具半部提升成对准。为了润滑保持和为了当随后直表面随着模具关闭进一步一起滑动时捕获磨损颗粒，优选地提供润滑脂保持细节，如微粒井90。具体地说，如在说明书和权利要求中描述的那样，优选组合包括接合斜面85和微粒井90。另外，已经改进了用于对准互锁装置10的具体材料。

具体地说，图1-5示出了对准互锁装置10，该对准互锁装置10包括阴锁合装置30和阳锁合装置60，该阴锁合装置30具有中央接合区域40，该阳锁合装置60具有形状为与中央接合区域40配合地接合的成形部70。以这种方式，阳锁合装置60和阴锁合装置30可以附接到对应的相对台板上，以实现工具的对准。如图1所示，阳锁合装置60与阴锁合装置30之间的细长接合区域提高了以前建立的工业标准，由此导致更耐用的对准互锁装置10。

根据优选实施例，提供了防止初始磨损点状态的特征。接合斜面85优选地形成在成形部70的前边缘处，并且优选地包括抛光的、成圆角的引入部(lead-in)。同样，对应的接合斜面85优选地形成在阴锁合装置30的中央接合区域40的配合边缘处。所示出和描述的径向接合斜面85优选地提供更长的提升距离，从而使得在初始接合行程期间遇到降低量的破坏性冲击。根据本发明的径向表面相对于较小、全圆角半径优选地包括大的局部半径。取代1-2mm的全半径，这种设计包括6-12mm的局部半径。这种较大半径优选地形成在短距离上，从而不会从随后对准表面占取表面面积。在0.2mm未对准的情况下，对于在升高到静止半部互锁装置的直对准表面的可动半部上的互锁装置，有2.3mm的提升距离，该提升距离位于两个半径的切点处，如图10所示。这种逐渐倾斜行程带来比以前方法低的破坏性冲击，并且较低破坏性冲击导致较少的微粒付出，并且最终导致较小的磨耗和磨损。

取代通过在具有端铣刀的铣床中加工而形成圆角半径(这导致粗糙铣削表面)，这个径向接合斜面85优选地是磨削表面，抛光得比铣削表面光滑。这个大的倾斜表面与抛光过渡半径相结合，减小了当提升可动模具半部时的冲击摩擦和压力。所描述的接合斜面85的抛光的、成圆角的引入部优选地引起在模具半部的接合时的平稳提升。

接合的阳锁合装置60和阴锁合装置30之间的直表面分别称作接合表面80和中央接合区域40。根据优选实施例，多个微粒井或环90形成在成形部70的接合表面80上。这些微粒井90具有两个目的。首先，在尽管径向接合斜面摩擦减小然而仍已经有任何粘着或磨耗的情况下，离开母材已经微观产生的任何微粒具有用于沉积的凹穴，而不是沿表面‘滚成球’并粘着和增长而进一步继续磨损和磨耗。第二，微粒井90可保持润滑剂，以便迁移到锁合装置的表面的剩余部分。如在图5中最清楚示出的那样，微粒环90优选地是环形的。然而，微粒井90可以是“数字8”形构造或其它所需的光滑构造，以促进积累的微粒从接合表面80排除。优选井设计为‘环’状，从而承载表面的减小最小，而井遍及对准表面，如图4所示。现有对准锁合装置可能包括表面特征，如削减表面面积的凹坑或沟道，以及可能包括可积累的大量润滑脂，这当为医疗或包装市场模压时是一种有害状态。

如描述的那样，微粒环90优选地在阳锁合装置60的宽度上和/或跨过阳锁合装置60的宽度布置，以捕获材料和碎屑而除去它，以便避免“粘着”或磨耗对准表面。可选择地或另外地，微粒环90可以沿阴锁合装置30的中央接合区域40布置。如图1-4所示，微粒环90可以按交错阵列布置。进一步，交错阵列优选地，尽管不是必需地，形成在阳锁合装置60的每个接合表面80上。另外，交错阵列优选地，尽管不是必需地，沿成形部的每个接合表面80的前边缘形成，如图1所示。

当常规润滑脂沟道宽度与深度相比具有更大比例时，润滑脂130的大部分暴露于空气，导致润滑脂130的干燥和收缩，并且润滑脂130的高度降低，因而不提供表面润滑，如在图11中示出的那样。

由于规模的经济性，相比于在每模具基础上生产用于他们的模具的互锁装置，模具建造者一般喜欢购买批量生产的标准互锁装置。一些标准或常规互锁装置具有润滑脂凹坑或沟道，但大多数没有。一些互锁装置到达模具制造者，这些互锁装置密封在具有油的袋中，打算在存储时防止腐蚀，而一些干燥地装运。无论如何，在实际中，模具建造者一般擦下存在的任何油，并且在将模具运送到制模工之前涂敷润滑脂。

如果由批量生产制造商加工的具有润滑脂凹坑或沟道的互锁装置为了防腐蚀在有油135的情况下被装运，则这种做法可产生对于制模工不利的状态。沟道中的油135不可能由模具制造者一致地清除，并且涂敷的润滑脂130置于润滑脂凹坑或沟道内的油膜上，如在图12中示出的那样。这导致不良润滑脂粘附，使表面润滑脂130随着模具循环时间的推移而移动，并且表面变得干燥和易于磨损。

借助于改进的微粒井设计，可按这种一种方式供给改进的互锁装置，使得互锁装置的最终用户(制模工)可从它们的注射模具的各个供应商接收一致地润滑的和因此一致地实施的互锁装置。图13和14示出了单个微粒井90的代表性横截面。

改进的润滑方法从低粘度润滑脂130或膏开始，该低粘度润滑脂130或膏被涂敷，或甚至认为‘包装’到微粒环90中，这些微粒环90另外没有可能降低粘附的油或其它污染物。然后，优选地涂敷相容防蚀轻质油135，以便防止腐蚀。可选择地，隔氧(Anox)纸可提供在密封袋内，或者对于互锁装置的防蚀处理的使用可允许锁合装置在没有防护油的情况下装运。可选择地，膜或材料可以在所需的润滑之后，粘附到对准互锁装置的表面上，如粘附到接合表面80上，并且这样的膜可以紧在安装之前由模具制造者除去。无论如何，对准互锁装置10优选地在用润滑脂预先包装的情况下到达模具制造者，该润滑脂具有保持在微粒环中的粘度，如在图13中示出的那样。

当改进的对准互锁装置10在使用中时，由接合冲击可能产生的任何颗粒物质行进到微粒环90中，在微粒环90处它可不再沿表面拖拉而进一步产生材料付出和磨损。进一步，润滑脂由任何颗粒物质140移动到微粒环90外，该颗粒物质140进入微粒环90并且积累在微粒环90内。因此，在进入点处遇到磨损的对准互锁装置10随后因此使润滑循环，如图14所示。

以上的变化可在润滑塞子150插入到钻削孔中的情况下发生，孔具有少量空间，以收集和随后强迫塞子突出和提供润滑，如在图15中示出的那样。

尽管接合斜面85和微粒井90优选地减少杂散金属颗粒150的产生和分散(该杂散金属颗粒150随后滚成球而划伤和磨耗接合表面)，用于阳锁合装置60和阴锁合装置30的母材对于对准互锁装置的性能是重要的。在扩展分析和开发以后，如下组合表现得格外好：

阴锁合装置：

材料：USSAE/AISI-D-2(日本-SKD11，德国W.nbr-1.2379)

硬度：58-62Rc.

处理：氮化钛(高温，优选的)

阳锁合装置：

材料：USSAE/AISI-H-13(日本SKD61，德国W.nbr-1.2344)

硬度：全硬化和回火，碲镍矿QPQ(具有抛光的铁氧体渗氮渗碳)，最小表面硬度940HV1.0(对于0.005″的最小深度)，心部硬度42-48Rc.

有时模压零件在注射时落到阳锁合装置60的表面上，该阳锁合装置60一般安装在模具的底部上。结果可能是在模具关闭时，产生压碎的部件和损坏的模具基座。为了防止这个，径向拱形突起部100优选地设置在阳锁合装置60的内部部分上，如在图1-3中示出的那样，用于使模压的部件偏离，而不是驻留在该表面上。

以前，模具制造者会在对于阳锁合装置添加费用的情况下，将倾斜突起部添加到标准购买的阳锁合装置上，并且同时减小工作对准表面的量。而且，以前热处理部件的加工掉部分产生处理的中断，脱落和剥落可源于这种中断。

倾斜表面可能仍然允许模压零件驻留在该边沿上，从而产生碰撞条件。对抛光的、硬化的部分加工径向突起部对于模具制造者可能是昂贵的和不利的，然而作为标准部件的特征，该表面在热处理硬化之前的生产过程内可容易地加工。而且，拱形突起部比倾斜突起部移除显著少的工作表面。

另外，对准互锁装置10优选地包括几个另外特征，这些特征导致更安全的、更可预测的操作。明确地说，对准互锁装置10优选地包括在突出表面上的倒圆的边缘。由于在突出表面上的更大的半径，降低或消除了操作人员“伸及(reachin)”伤害。进一步，倒角50优选地位于中央接合区域40的末端边缘处。该倒角50提供扩展进口的有用撬动槽引入部，以容纳撬棍，从而使对准互锁装置10的除去容易。

尽管在以上说明书中，相对于本发明的某些优选实施例已经描述了本发明，并且为了说明目的已经叙述了多个细节，但对于本领域的技术人员将显然的是，设备易受另外实施例的影响，并且这里描述的细节的某些可显著地变化，而不脱离本发明的基本原理。比如，径向接合斜面、微粒环、及材料的设计可用在模具内的其它磨损部件中，如用在滑板、磨损板、提升器、齿条导向件、等等中。

Claims (19)

1.一种用于往复工具的对准互锁装置，包括：

阴锁合装置，所述阴锁合装置具有中央接合区域；

阳锁合装置，所述阳锁合装置具有形状为与中央接合区域配合地接合的成形部；

多个微粒环，所述多个微粒环跨过阳锁合装置的宽度形成在成形部的接合表面上，其中所述多个微粒环中的每个微粒环包括环绕接合表面的相应部分的圆环形的凹穴。

2.根据权利要求1所述的对准互锁装置，还包括：

接合斜面，所述接合斜面形成在成形部的前边缘处，接合斜面具有抛光的、成圆角的引入部。

3.根据权利要求1所述的对准互锁装置，还包括：

拱形突起部，所述拱形突起部形成在阳锁合装置的成形部的暴露表面上。

4.根据权利要求1所述的对准互锁装置，还包括：

倒角，所述倒角位于中央接合区域的末端边缘处。

5.根据权利要求1所述的对准互锁装置，其中，微粒环以交错阵列布置。

6.根据权利要求5所述的对准互锁装置，其中，交错阵列形成在阳锁合装置的每个接合表面上。

7.根据权利要求5所述的对准互锁装置，其中，交错阵列沿成形部的每个接合表面的前边缘形成。

8.根据权利要求1所述的对准互锁装置，其中，阳锁合装置由与阴锁合装置不同的材料形成。

9.根据权利要求1所述的对准互锁装置，其中，阳锁合装置由USSAE/AISIH-13形成。

10.根据权利要求1所述的对准互锁装置，其中，阴锁合装置由USSAE/AISI-D-2形成。

11.根据权利要求1所述的对准互锁装置，还包括：

第一排，所述第一排包括跨过阳锁合装置的宽度延伸的多于一个的所述多个微粒环；和

第二排，所述第二排包括跨过阳锁合装置的宽度延伸的多于一个的所述多个微粒环，其中第二排的微粒环相对于第一排的微粒环是交错的。

12.根据权利要求1所述的对准互锁装置，其中接合表面的相应部分包括润滑塞子。

13.一种用于往复工具的对准互锁装置，包括：

阴锁合装置，所述阴锁合装置具有中央接合区域；

阳锁合装置，所述阳锁合装置具有形状为与中央接合区域配合地接合的成形部；

接合斜面，所述接合斜面形成在成形部的前边缘处，接合斜面具有抛光的、成圆角的引入部；和

多个微粒井，所述多个微粒井形成在成形部的接合表面和中央接合区域的至少一者上并跨过所述成形部的接合表面和中央接合区域的所述至少一者的宽度延伸，其中所述多个微粒井的每个包括环绕接合表面或中央接合区域的相应部分的圆环形的凹穴。

14.根据权利要求13所述的对准互锁装置，其中，微粒井以交错阵列布置。

15.根据权利要求13所述的对准互锁装置，还包括：

拱形突起部，所述拱形突起部形成在阳锁合装置的成形部的暴露表面上。

16.根据权利要求13所述的对准互锁装置，其中阳锁合装置由碲镍矿硬化钢形成，阴锁合装置由钛氮处理的钢形成。

17.一种用于往复工具的对准互锁装置，包括：

阴锁合装置，所述阴锁合装置由USSAE/AISI-D-2形成，并且具有中央接合区域；和

阳锁合装置，所述阳锁合装置由USSAE/AISIH-13形成，并且具有形状为与中央接合区域配合地接合的成形部，

多个微粒井，所述多个微粒井形成在成形部的接合表面和中央接合区域的至少一者上，并跨过所述成形部的接合表面和中央接合区域的所述至少一者的宽度延伸，其中所述多个微粒井的每个包括环绕接合表面或中央接合区域的相应部分的圆环形的凹穴。

18.根据权利要求17所述的对准互锁装置，还包括：

接合斜面，所述接合斜面形成在成形部的前边缘处，接合斜面具有抛光的、成圆角的引入部。

19.根据权利要求17所述的对准互锁装置，还包括：

第一排，所述第一排包括跨过成形部的接合表面或中央接合区域的宽度延伸的多于一个的所述多个微粒井；和

第二排，所述第二排包括跨过成形部的接合表面或中央接合区域的宽度延伸的多于一个的所述多个微粒井，其中第二排的微粒井相对于第一排的微粒井是交错的。