CN104441515A - 基于两板式注塑机合模装置的开合模方法 - Google Patents

基于两板式注塑机合模装置的开合模方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于两板式注塑机合模装置的开合模方法，包括定模板(1)、移动模板(2)、拉杆(3)和移模油缸(4)，所述的定模板(1)设置在拉杆(3)的一端，移动模板(2)套设于拉杆(3)的另一端；注塑机合模装置还包括前螺母(5)、后螺母(6)、大齿圈(7)以及驱动大齿圈(7)转动的动力机构，前螺母(5)与拉杆(3)一一对应，所述的拉杆(3)上设有与后螺母配合的外螺纹，后螺母(6)也与拉杆(3)一一对应并固定连接在移动模板(2)上，前螺母(5)的外缘设置成齿轮状，所述的大齿圈(7)与每个前螺母(5)啮合，大齿圈在动力机构的驱动下带动前螺母转动。本发明无需使用锁模油缸，通过利用机构之间的自锁降低了锁模的能耗。

Description

基于两板式注塑机合模装置的开合模方法
技术领域
本发明涉及注塑机领域，具体地说是一种基于两板式注塑机合模装置的开合模方法。
背景技术
现有二板式注塑机的合模结构，主要有液压直锁式与复合式两种。其中，液压直锁式工作流程主要是：首先通过快速移模油缸推动动模板移动，然后通过抱闸结构将拉杆锁死，再通过锁模油缸将模具锁紧，该液压直锁式具有自动调模功能，但是其所需要的液压系统相对复杂，可靠性较差，占用空间大小相比三板式注塑机也没有特别明显的优势，尤其是对于锁模力较大时，需要四个非常大的油缸，功率大，且锁模时和保压是需要消耗较大的能量。典型的复合式，则主要是通过固定在静模板上快速油缸驱动动模板快速移动，将模具闭合，具体地，动模板与拉杆之间是通过定位锁紧装置相对固定，然后通过锁模油缸拉动拉杆将模具锁紧。在复合式中，调模结构一般分为以下两种：一、在锁模油缸中通过微调节拉杆位置，使拉杆齿顶与入闸螺母的齿根位置契合、定位进而锁紧拉杆；二、通过电机等动力机构调节入闸螺母位置，使拉杆与入闸螺母的位置契合、定位进而锁紧拉杆。这两种调模结构中，四根拉杆或入闸螺母都需要增加单独的动力装置，同时油路系统变复杂，增加了相当大的成本，不太适用于中小型二板式注塑机。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于两板式注塑机合模装置的开合模方法，以解决现有技术存在的液压系统复杂、能耗高的技术问题，提出能耗低的锁模结构以解决上述技术问题。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的基于两板式注塑机合模装置的开合模方法，基于两板式注塑机合模装置，所述的两板式注塑机合模装置包括定模板、移动模板、拉杆和移模油缸，所述的定模板设置在拉杆的一端，所述的移动模板套设于拉杆的另一端，所述移模油缸的活塞端与移动模板连接以带动其移动；
所述的注塑机合模装置还包括前螺母、后螺母、大齿圈以及驱动大齿圈转动的动力机构，所述的前螺母与拉杆一一对应，在拉杆和前螺母上均设有键槽，拉杆与前螺母之间为键连接，所述的拉杆上设有与后螺母配合的外螺纹，所述的后螺母也与拉杆一一对应并固定连接在移动模板上，旋合于拉杆上，前螺母的外缘设置成齿轮状，所述的大齿圈分别与每个前螺母啮合，大齿圈在动力机构的驱动下带动前螺母转动；
所述的开合模方法包括以下步骤：
合模过程：移模油缸拉动移动模板向定模板方向移动至油缸行程完成止，动力机构开始工作，带动大齿圈转动，大齿圈转动带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆螺纹与后螺母螺纹啮合，使后螺母在拉杆轴向移动，直至完全合模，拉杆形变至锁模力要求值；
开模过程：制品冷却后，动力机构带动大齿圈反转，大齿圈带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆与后螺母脱开啮合状态，当转动到完全脱开状态时，移模油缸开始工作，推动移动模板向前模板相反的方向移动至移模油缸行程完成止，开模完成。
采用以上结构，本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用本发明，开合模时，可以通过移模油缸对移动模板进行移模，并通过驱动机构带动大齿圈转动，经大齿圈力矩的放大作用及键的力矩传输作用，带动前螺母及拉杆一起转动，由于后螺母固定于移动模板上，其自身无法转动，故将其转化为在拉杆上的直线运动，从而实现锁模，利用螺纹的自锁功能实现锁模，无需多个锁模油缸，液压系统简单，通过利用机构之间的自锁降低了锁模的能耗。
作为优选，合模过程中，动力机构开始工作是指，液压马达带动小齿轮正转以驱动大齿圈转动；开模过程中，动力机构带动大齿圈反转是指，液压马达带动小齿轮反转以驱动大齿圈转动。
作为优选，在开模过程中，完全脱开状态是指，由位移传感器检测到定位槽的位置，从而判断啮合已脱开，此时，位移传感器将反馈信号给控制器，控制器发出切断液压马达油路的信号。
作为优选，所述拉杆上的外螺纹为在拉杆周向上呈中心对称分布的两部分螺纹，在两部分螺纹之间为非螺纹部分，非螺纹部分为环形光杆结构，环形光杆结构的直径小于螺纹内径，所述的后螺母设有与拉杆上两部分螺纹相配合的相应螺纹。采用该结构，需要锁模时，通过螺纹啮合时产生的啮合力来提供锁模力，当需要快速移模时，由于是部分螺纹结构，后螺母与拉杆之间可脱离啮合，通过移模油缸可顺利快速移模运动。
作为优选，在前螺母和定模板之间的拉杆上套设有弹簧，在定模板上设有容置弹簧的弹簧腔，拉杆上靠近定模板端设有一轴肩，轴肩上开设有环形槽，所述的环形槽内容置有T形块，弹簧的一端固定在T形块上，另一端顶在定模板上。弹簧倔强系数较大，可产生较大的弹簧力，使得拉杆产生变形，避免下一次啮合时拉杆的螺纹与后螺母螺纹产生干涉。
作为优选，在拉杆和前螺母上均设有键槽，拉杆与前螺母之间为键连接。通过键连接，可顺利实现通过前螺母带动拉杆转动。
作为优选，在拉杆轴向上的非螺纹部分开设有定位槽，所述的后螺母上设有用于检测定位槽位置的位移传感器。通过位移传感器检测定位槽的位置，从而判断后螺母与拉杆是否啮合，以发出开合模信号，使移模油缸动作。
附图说明
图1为两板式注塑机合模装置的轴侧视图；
图2为两板式注塑机合模装置的主视图；
图3为图2的右视图；
图4为图2的左视图；
图5为拉杆的结构示意图；
图6为图5的右视图。
如图所示，1、定模板，2、移动模板，3、拉杆，4、移模油缸，5、前螺母，6、后螺母，7、大齿圈，8、弹簧，9、弹簧腔，10、轴肩，11、环形槽，12、T形块，13、定位槽，14、位移传感器，15、键，16、控制器，17、键槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不仅仅限于这些实施例。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。
如图1-6所示，本发明所涉及的一种基于两板式注塑机合模装置的开合模方法，基于两板式注塑机合模装置，所述的两板式注塑机合模装置包括定模板1、移动模板2、拉杆3和移模油缸4，所述的定模板1设置在拉杆3的一端，所述的移动模板2套设于拉杆3的另一端，所述移模油缸4的活塞端与移动模板2连接以带动其移动；
所述的注塑机合模装置还包括前螺母5、后螺母6、大齿圈7以及驱动大齿圈7转动的动力机构，所述的前螺母5与拉杆3一一对应，在拉杆3和前螺母5上均设有键槽17，拉杆3与前螺母5之间为键15连接，所述的拉杆3上设有与后螺母6配合的外螺纹，所述的后螺母6也与拉杆3一一对应并固定连接在移动模板2上，旋合于拉杆3上，前螺母5的外缘设置成齿轮状，所述的大齿圈7分别与每个前螺母5啮合，大齿圈7在动力机构的驱动下带动前螺母5转动；
所述的开合模方法，包括以下步骤：
合模过程：移模油缸拉动移动模板向定模板方向移动至油缸行程完成止，动力机构开始工作，带动大齿圈转动，大齿圈转动带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆螺纹与后螺母螺纹啮合，使后螺母在拉杆轴向移动，直至完全合模，拉杆形变至锁模力要求值。此过程中，锁模完全依靠拉杆与后螺母之间的螺纹的自锁功能实现，合模动作完成；
开模过程：制品冷却后，动力机构带动大齿圈反转，大齿圈带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆与后螺母脱开啮合状态，当转动到完全脱开状态时，移模油缸开始工作，推动移动模板向前模板相反的方向移动至移模油缸行程完成止，开模完成。
合模过程中，动力机构开始工作是指，液压马达带动小齿轮正转以驱动大齿圈转动；开模过程中，动力机构带动大齿圈反转是指，液压马达带动小齿轮反转以驱动大齿圈转动。
在开模过程中，完全脱开状态是指，由位移传感器检测到定位槽的位置，从而判断啮合已脱开，此时，位移传感器将反馈信号给控制器，控制器发出切断液压马达油路的信号(即使动力机构暂停工作)。
对上述方案作进一步的限定：所述的前螺母将拉杆固定于定模板上。拉杆3的数量与现有技术一致，均为四根。所述的大齿圈的安装可以通过以下方式实现：即在定模板1上安装一个圆盘，所述的大齿圈7安装在圆盘外缘，二者之间设有钢珠，大齿圈7与圆盘可转动连接，犹如轴承的结构；也可通过在定模板上设置多个按照圆周排列的轴承柱，所述的大齿圈套设于轴承柱上，轴承柱既可以对其定位也能让其顺利转动。以上实施例之结构虽未在图中示意，但本领域普通技术人员根据上述描述均能理解和实施。
所述的动力机构为液压马达和与大齿圈啮合的小齿轮，液压马达工作带动小齿轮，小齿轮驱动大齿圈转动以带动前螺母转动，从而使拉杆转动，后螺母因被移动模板固定，故将转动转化为在拉杆上的直线运动，以实现合模。
所述拉杆3上的外螺纹为在拉杆3周向上呈中心对称分布的两部分螺纹，在两部分螺纹之间为非螺纹部分，非螺纹部分为环形光杆结构，环形光杆结构的直径小于螺纹内径，所述的后螺母6设有与拉杆3上两部分螺纹相配合的相应螺纹。基于上述结构，需要锁模时，通过螺纹啮合时产生的啮合力来提供锁模力，当需要快速移模时，由于是部分螺纹结构，后螺母与拉杆之间可脱离啮合(即后螺母的螺纹对着拉杆的环形光杆结构)，通过移模油缸可顺利快速移模运动。拉杆的两部分螺纹中的其中一部分螺纹单边角度50°-60°，非螺纹部分为环形光杆结构，单边环形角度为120°-130°；所述的后螺母也做成部分螺纹状，螺纹角度50°-60°，非螺纹部分角度为120°-130°。
在前螺母5和定模板1之间的拉杆3上套设有弹簧8，在定模板1上设有容置弹簧8的弹簧腔9，拉杆3上靠近定模板1端设有一轴肩10，轴肩10上开设有环形槽11，所述的环形槽11内容置有T形块12，弹簧8的一端固定在T形块12上，另一端顶在定模板1上。在动力机构驱动前螺母的情况下，前螺母带动拉杆转动，由于T形块的设计，弹簧会随之转动，而在自锁结束后，开模时，弹簧的作用可以防止拉杆的有害转动，故采用倔强系数较大的弹簧，产生较大的弹簧力，使得拉杆产生变形，避免下一次啮合时拉杆的螺纹与后螺母螺纹产生干涉。
在拉杆3和前螺母5上均设有键槽，拉杆3与前螺母5之间为键连接。通过键连接，可顺利实现通过前螺母带动拉杆转动。为了增大扭矩，键槽可开设成花键槽，键选择为花键。
在拉杆3轴向上的非螺纹部分开设有定位槽13，所述的后螺母6上设有用于检测定位槽13位置的位移传感器14。定位槽的弦长为10-20mm，深度为5-8mm；通过位移传感器检测定位槽的位置，从而判断后螺母与拉杆是否啮合，以发出开合模信号，将信号传输给控制器，由控制器控制移模油缸作出相应动作。
拉杆螺纹及后螺母螺纹表面都采用强化处理，以提高其强度、硬度及耐磨性，同时，拉杆和螺母使用硬度不一样的材料如钢材和青铜。为了增大摩擦力，提高自锁性能，螺纹升角取15-20°。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种两板式注塑机合模装置的开合模方法，基于两板式注塑机合模装置，所述的两板式注塑机合模装置包括定模板(1)、移动模板(2)、拉杆(3)和移模油缸(4)，所述的定模板(1)设置在拉杆(3)的一端，所述的移动模板(2)套设于拉杆(3)的另一端，所述移模油缸(4)的活塞端与移动模板(2)连接以带动其移动；其特征在于：
所述的注塑机合模装置还包括前螺母(5)、后螺母(6)、大齿圈(7)以及驱动大齿圈(7)转动的动力机构，所述的前螺母(5)与拉杆(3)一一对应，在拉杆(3)和前螺母(5)上均设有键槽(17)，拉杆(3)与前螺母(5)之间为键(15)连接，所述的拉杆(3)上设有与后螺母(6)配合的外螺纹，所述的后螺母(6)也与拉杆(3)一一对应并固定连接在移动模板(2)上，旋合于拉杆(3)上，前螺母(5)的外缘设置成齿轮状，所述的大齿圈(7)分别与每个前螺母(5)啮合，大齿圈(7)在动力机构的驱动下带动前螺母(5)转动；
所述的开合模方法包括以下步骤：
合模过程：移模油缸拉动移动模板向定模板方向移动至油缸行程完成止，动力机构开始工作，带动大齿圈转动，大齿圈转动带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆螺纹与后螺母螺纹啮合，使后螺母在拉杆轴向移动，直至完全合模，拉杆形变至锁模力要求值；
开模过程：制品冷却后，动力机构带动大齿圈反转，大齿圈带动前螺母转动，前螺母带动拉杆转动，拉杆转动使拉杆与后螺母脱开啮合状态，当转动到完全脱开状态时，移模油缸开始工作，推动移动模板向前模板相反的方向移动至移模油缸行程完成止，开模完成。
2.根据权利要求1所述的两板式注塑机合模装置的开合模方法，其特征在于：合模过程中，动力机构开始工作是指，液压马达带动小齿轮正转以驱动大齿圈转动；开模过程中，动力机构带动大齿圈反转是指，液压马达带动小齿轮反转以驱动大齿圈转动。
3.根据权利要求2所述的两板式注塑机合模装置的开合模方法，其特征在于：在开模过程中，完全脱开状态是指，由位移传感器检测到定位槽的位置，从而判断啮合已脱开，此时，位移传感器将反馈信号给控制器，控制器发出切断液压马达油路的信号。
4.根据权利要求1所述的两板式注塑机合模装置的开合模方法，其特征在于：所述拉杆(3)上的外螺纹为在拉杆(3)周向上呈中心对称分布的两部分螺纹，在两部分螺纹之间为非螺纹部分，非螺纹部分为环形光杆结构，环形光杆结构的直径小于螺纹内径，所述的后螺母(6)设有与拉杆(3)上两部分螺纹相配合的相应螺纹。
5.根据权利要求1或4所述的两板式注塑机合模装置的开合模方法，其特征在于：在前螺母(5)和定模板(1)之间的拉杆(3)上套设有弹簧(8)，在定模板(1)上设有容置弹簧(8)的弹簧腔(9)，拉杆(3)上靠近定模板(1)端设有一轴肩(10)，轴肩(10)上开设有环形槽(11)，所述的环形槽(11)内容置有T形块(12)，弹簧(8)的一端固定在T形块(12)上，另一端顶在定模板(1)上。
6.根据权利要求4所述的两板式注塑机合模装置的开合模方法，其特征在于：在拉杆(3)轴向上的非螺纹部分开设有定位槽(13)，所述的后螺母(6)上设有用于检测定位槽(13)位置的位移传感器(14)。
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