CN108372640B - 用于成型机的双板式合模单元和成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于成型机的双板式合模单元，其用于给至少两个成型模具部件施加合模力并包括：可相对运动的第一和第二模具夹紧板；拉杆，拉杆贯穿第一和第二模具夹紧板并可相对第一和第二模具夹紧板运动；以及锁紧装置，拉杆借助锁紧装置可与第一模具夹紧板和/或活塞‑缸单元锁紧；设有活塞‑缸单元，其构成用于作为合模力装置一部分施加合模力的至少一部分和/或作为模具高度调整装置一部分使拉杆相对第一和/或第二模具夹紧板运动，合模力装置包括活性材料，其构成用于在电磁场和/或温度变化的作用下施加合模力一部分，和/或模具高度调整装置包括活性材料，其构成用于在电磁场和/或温度变化的作用下确定活性材料的定义模具高度的延伸尺寸。

Description

用于成型机的双板式合模单元和成型机

技术领域

本发明涉及一种用于成型机的双板式合模单元和一种具有双板式合模单元的成型机。

背景技术

在此，成型机可以理解为注塑机、压铸机、压制机以及类似物。

现有技术的此类注塑机具有一个(例如能相对于机架运动的)第一模具夹紧板，在所述第一模具夹紧板上可以装配成型模具的一部分(通常是模具半部)。同样地，设有一个(相对于机架固定的)第二模具夹紧板，在所述第二模具夹紧板上可以装配成型模具的另一部分。两个模具夹紧板由至少一根拉杆贯穿，其中在实践中具有四根贯穿模具夹紧板的拉杆的实施方案是最常用的。

所述至少一根拉杆可以借助锁紧装置相对于第一模具夹紧板锁紧。贯穿第二模具夹紧板的所述至少一根拉杆的那个端部可以具有活塞部件。由此，与缸共同形成活塞-缸单元。在锁紧的状态下，可以通过活塞-缸单元在所述至少一根拉杆上施加拉力。由此，例如注射过程所需要的模具夹紧力可以通过模具夹紧板施加到模具部件上。

从文献JP 2013-031956 A中已知一种双板式结构型式的合模单元，其中为了施加合模力而使用磁致伸缩材料。为了锁紧，在该公开文献中应用分体式螺母。所述分体式螺母具有内轮廓，当所述分体式螺母闭合时，所述内轮廓与所述至少一根杆的外轮廓配合作用。在此出现如下的缺点：磁致伸缩材料虽然可以实现大的力密度，但是每单位长度的长度变化强烈地受限。因为用于锁紧的所述分体式螺母不能锁紧在拉杆的任意位置上(在实践中，在所述至少一根拉杆上的外轮廓的槽可以是若干厘米宽)，所以需要非常长的由磁致伸缩材料制成的主体，由此增加了合模单元的整个结构长度。这本身已经是缺点并且通过必须使用大量的相对较贵的磁致伸缩材料而被放大。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于成型机的合模单元，所述合模单元相比于现有技术具有更少耗费的结构型式。

所述任务通过一种具有如下所述的特征的双板式合模单元解决。

这通过如下方式发生，即，按照本发明的用于成型机的双板式合模单元用于给至少两个成型模具部件施加合模力并且包括：能彼此相对运动的第一模具夹紧板和第二模具夹紧板；至少一根拉杆，所述拉杆贯穿第一模具夹紧板和第二模具夹紧板并且能相对于第一模具夹紧板和相对于第二模具夹紧板运动；以及锁紧装置，借助所述锁紧装置，所述至少一根拉杆能与第一模具夹紧板和/或与至少一个活塞-缸单元锁紧；其中，所述至少一个活塞-缸单元构成为用于作为合模力装置的一部分施加合模力的至少一部分和/或作为模具高度调整装置的一部分使所述至少一根拉杆相对于第一模具夹紧板运动和/或相对于第二模具夹紧板运动，其中，

-所述合模力装置包括活性材料，该活性材料构成为用于在电磁场和/或温度变化的作用下施加合模力的至少一部分，

和/或

-所述模具高度调整装置包括活性材料，该活性材料构成为用于在电磁场和/或温度变化的作用下确定活性材料的定义模具高度的延伸尺寸。

这种类型的活性材料的突出优点在于大的力密度和大量的几乎无磨损的变形循环。所述力密度是用于可以给单位体积的材料施加的力的强度的尺度。因为例如在注射过程中必须达到高的合模力，所以如果正确使用活性材料，则具有大的力密度的材料在减小结构空间方面当然是有利的。

锁紧装置可以设计为在所述至少一根拉杆上的外轮廓，所述外轮廓与在分体式螺母上的内轮廓配合作用。在此，通过闭合所述分体式螺母来实现锁紧。在这种情况下，按照本发明的模具高度调整装置用于使外轮廓的位置在成型模具的闭合状态下与内轮廓的位置协调，从而可以锁紧。但是，所述要协调的位置无须一定是成型模具的闭合位置。例如，在压制时，不完全闭合的位置或应该要施加合模力的其他位置也可以是按其对模具高度调整装置进行协调的那个位置。

本发明不仅可以应用在水平的双板式合模单元中、也可以应用在竖直的双板式合模单元中。

可以规定，作为合模力装置一部分的所述活性材料是压电材料(例如可以是晶体、聚合物或陶瓷)、形状记忆合金(例如可以是晶体或聚合物)、磁致伸缩材料和/或是电致伸缩材料。

压电材料和电致伸缩材料是指通过电场的作用来改变其长度的材料。磁致伸缩材料在磁场的作用下改变其长度。形状记忆合金具有相变，其中，存在具有不同形状的不同的固态相。由于在相变过程中发生的变形，尤其是可能出现长度变化。所述相变是由温度变化造成的。

可以规定，作为合模力装置一部分的所述活性材料设置在第一模具夹紧板与锁紧装置之间。

可以设有活塞部件，所述活塞部件通过缸完整成为所述至少一个活塞-缸单元并且所述活塞部件优选紧固或一体成型在所述至少一根拉杆上。

可以规定，作为合模力装置一部分的所述活性材料设置在缸与第一模具夹紧板之间和/或设置在缸与第二模具夹紧板之间。

可以规定，所述活塞部件至少部分地由作为合模力装置一部分的活性材料制成。由此，可以引起或辅助在活塞-缸单元中的用于形成合模力的压力形成。

应该注意的是，活塞部件无须紧固或一体成型在所述至少一根拉杆的端部。也可以规定，缸部分地或整个地嵌入到第一或第二模具夹紧板中或因此构造成一件式的。在这种情况下，基本上仅第一或第二模具夹紧板的设置在缸与要装配的模具半部之间的那部分用于将力传递到模具部件上。

可以规定，所述缸设置在第二模具夹紧板的背离第一模具夹紧板的一侧上。

可以规定，作为模具高度调整装置一部分的活性材料设置在所述至少一个活塞-缸单元中。

可以规定，设置在活塞-缸单元中的所述活性材料是磁流变流体，所述磁流变流体通过施加磁场而基本凝固。因为磁流变流体在凝固状态下不再能被压缩，由此可以阻止活塞在缸中运动。这最终能实现形成合模力(例如借助另外的活性材料或另外的液压的活塞-缸单元)。

可以设有转换器，所述转换器构成为用于提高/增强活性材料的力作用和/或空间位移作用。因此，在提高空间位移作用的情况下，通过这样的转换器例如实现比没有转换器的情况下通过活性材料所能实现的更大的位移行程。也可以实现提高力作用和提高空间位移作用的组合，其中，不过必须输入能量，这当然也可以借助活性材料来完成。

优选地，可以设有四根拉杆。

在通常情况下，第一模具夹紧板将是能运动的模具夹紧板(相对于机架)并且第二模具夹紧板将是固定的模具夹紧板，亦即，所述第二模具夹紧板相对于机架不能运动地装配。这可以具有如下优点，即，活塞-缸单元的缸在运行期间不运动。因此，液压系统所需要的外围设备(例如泵和油箱)以及通向(液压的)活塞-缸单元的管路可以以更大的设计自由度进行规划。当然，第一模具夹紧板但是也可以是固定的模具夹紧板。

对于具有按照本发明的双板式合模单元的成型机也要求保护。

附图说明

本发明的另外的细节和优点从附图和与此有关的附图说明中得出。在图中：

图1示出按照本发明的成型机在双板式合模单元区域内的剖视图，和

图2至4示出按照本发明的成型机的另外的实施方式。

具体实施方式

在图1中示出的按照本发明的成型机(在这种情况下注塑机)在双板式合模单元1区域内具有一个能运动的第一模具夹紧板2和一个固定的第二模具夹紧板3。两个模具夹紧板2和3由四根拉杆4贯穿。拉杆4不仅相对于第一模具夹紧板2能运动地支承、而且相对于第二模具夹紧板3能运动地支承。

各一个锁紧装置5用于锁紧拉杆4与第一模具夹紧板2。锁紧装置5分别构造成分体式螺母。所述分体式螺母的内轮廓在螺母的闭合状态下与在杆4上的外轮廓配合作用，由此实现杆4与第一模具夹紧板2的锁紧。

在第二模具夹紧板3的背离第一模具夹紧板2的一侧上设置有活塞-缸单元6、7。所述活塞-缸单元6、7的缸7分别紧固在第二模具夹紧板3上。活塞部件6分别紧固在拉杆4的端部上并且在缸7中运行。

在现有技术的双板式合模单元1中，在通过锁紧装置5锁紧之后将被施加压力的液压介质引入到活塞-缸单元6、7的杆侧的室中，由此实现模具夹紧板2、3的力施加。

按照图1的实施例的特征在于，在锁紧装置5与第一模具夹紧板2之间分别设有活性材料8。在这种情况下，所述活性材料8可以是压电材料、形状记忆合金、磁致伸缩材料或电致伸缩材料。当然，为了实现施加力通常需要用于影响活性材料8的装置，但是这出于清楚性的原因未示出。这样的装置可以例如产生磁场(磁致伸缩材料)，产生电场(电致伸缩材料或压电晶体)或产生电流或引起温度变化(形状记忆合金)。

在该实施方式中，活塞-缸单元6、7在右侧不仅用于施加合模力，而且用于使相应的拉杆4这样移动，使得锁紧装置5这样地与拉杆4锁紧，使得在双板式合模单元1闭合时要装配的成型模具(未示出)的不同部件彼此接触或具有预定的压制间隙。因为活性材料8也形成合模力的至少一部分，所以可以将用于操控活塞-缸单元6、7的液压系统构造成功率更低的并且因此较少耗费的。这可以如此程度地进行，使得合模力几乎完全由活性材料8产生。

如在现有技术中那样，于是在施加合模力期间存在于活塞-缸单元6、7的杆侧的室中的压力无须再由液压泵形成，而是仅还保持，这例如可以简单地借助止回阀实现。不言而喻地，尽管如此仍然可以借助活塞-缸单元6、7来使压制行程的部件运动，对于所述部件不需要大的力。

当然也可以规定，合模力的一部分由在锁紧装置5与第一模具夹紧板2之间的活性材料8来形成并且另一部分由活塞-缸单元6、7来形成。

在按照图1的实施方式中，活塞-缸单元形成模具高度调整装置并且活性材料8(在图左侧)必要时与所述活塞-缸单元6、7共同形成合模力装置。

图2中的实施例类似于图1中的实施例，其中，活性材料8附加地存在于第二模具夹紧板3与活塞-缸单元6、7之间并且是合模力装置的一部分。

因此，在第二模具夹紧板3与活塞-缸单元6、7之间的活性材料8也用于产生合模力的一部分。为此，在第二模具夹紧板3与活塞-缸单元6、7之间的活性材料8支撑在缸7上。由此，通过在活塞-缸单元6、7的杆侧的室中的液压压力给拉杆4施加为合模力作贡献的力。不言而喻地，活性材料8也可以仅在第二模具夹紧板3与活塞-缸单元6、7之间使用。

同样地，按照图3的实施例类似于按照图1的实施例，其中，活塞部件6的一部分构成为活性材料8。在该布置结构中，活性材料8也可以为合模力作贡献。

在活塞-缸单元6、7的杆侧的室中设置有磁流变流体9。如果给磁流变流体9施加磁场，则所述磁流变流体凝固，因此出现与当以液压流体填充活塞-缸单元6、7的杆侧的室并且阻止所述液压流体漏出(例如借助止回阀)时相似的效果。由于通过施加磁场，磁流变流体9基本上变成固体并且按这种方式不再能漏出。

不言而喻地，可与磁流变流体9的应用独立地使用形成活塞部件6一部分的活性材料8。

备选于或附加于在按照图3的实施方式的活塞-缸单元6、7的杆侧的室中的磁流变流体9，也可以在活塞-缸单元6、7的其他室中设有磁流变流体9。这例如可以用于活塞的(精确)定位。此外，由此例如可以在合模力施加之后压力下降期间产生反压力，以便阻止在合模单元中的突然运动。在这方面应该提到的是，也可以给磁流变流体这样地施加磁场，使得所述磁流变流体不凝固、而仅具有增大的粘度。

图4是类似于图3的实施方式，其中，不是仅活塞部件6的一部分、而是整个活塞部件6构成为活性材料8。

在按照图3和图4的实施例中，在锁紧装置5与第一模具夹紧板2之间的活性材料8与活塞部件6的活性材料8共同形成合模力装置。模具高度调整装置由活塞-缸单元6、7形成。

Claims (15)

1.用于成型机的双板式合模单元，其用于给至少两个成型模具部件施加合模力并且包括

-能彼此相对运动的第一模具夹紧板(2)和第二模具夹紧板(3)，

-至少一根拉杆(4)，所述拉杆贯穿第一模具夹紧板(2)和第二模具夹紧板(3)并且能相对于第一模具夹紧板(2)和相对于第二模具夹紧板(3)运动，以及

-锁紧装置(5)，借助所述锁紧装置，所述至少一根拉杆(4)能与第一模具夹紧板(2)和/或与至少一个活塞-缸单元(6、7)锁紧，

其特征在于，所述至少一个活塞-缸单元(6、7)构成为用于作为合模力装置的一部分施加合模力的至少一部分和/或作为模具高度调整装置的一部分使所述至少一根拉杆(4)相对于第一模具夹紧板(2)运动和/或相对于第二模具夹紧板(3)运动，其中，

-所述合模力装置包括活性材料(8、9)，该活性材料构成为用于在电磁场和/或温度变化的作用下施加合模力的至少一部分，

和/或

-所述模具高度调整装置包括活性材料(8、9)，该活性材料构成为用于在电磁场和/或温度变化的作用下确定活性材料的定义模具高度的延伸尺寸。

2.按照权利要求1所述的双板式合模单元，其特征在于，作为合模力装置一部分的所述活性材料(8、9)是压电材料、形状记忆合金、磁致伸缩材料和/或电致伸缩材料。

3.按照权利要求1或2所述的双板式合模单元，其特征在于，作为合模力装置一部分的所述活性材料(8、9)设置在第一模具夹紧板(2)与锁紧装置(5)之间。

4.按照权利要求1或2所述的双板式合模单元，其特征在于，设有活塞部件(6)，该活塞部件通过缸(7)完整成为所述至少一个活塞-缸单元(6、7)。

5.按照权利要求4所述的双板式合模单元，其特征在于，该活塞部件紧固或一体成型在所述至少一根拉杆(4)上。

6.按照权利要求4所述的双板式合模单元，其特征在于，作为合模力装置一部分的所述活性材料(8、9)设置在缸(7)与第一模具夹紧板(2)之间和/或设置在缸(7)与第二模具夹紧板(3)之间。

7.按照权利要求4所述的双板式合模单元，其特征在于，所述活塞部件至少部分地由作为合模力装置一部分的活性材料(8、9)制成。

8.按照权利要求5或6所述的双板式合模单元，其特征在于，所述活塞部件至少部分地由作为合模力装置一部分的活性材料(8、9)制成。

9.按照权利要求4所述的双板式合模单元，其特征在于，所述缸(7)设置在第二模具夹紧板(3)的背离第一模具夹紧板(2)的一侧上。

10.按照权利要求5或6所述的双板式合模单元，其特征在于，所述缸(7)设置在第二模具夹紧板(3)的背离第一模具夹紧板(2)的一侧上。

11.按照权利要求1或2所述的双板式合模单元，其特征在于，作为模具高度调整装置一部分的所述活性材料(8、9)设置在所述至少一个活塞-缸单元(6、7)中。

12.按照权利要求11所述的双板式合模单元，其特征在于，设置在活塞-缸单元(6、7)中的所述活性材料(8、9)是磁流变流体(9)，所述磁流变流体(9)通过施加磁场而基本凝固。

13.按照权利要求1或2所述的双板式合模单元，其特征在于，设有转换器，所述转换器构成为用于提高活性材料(8、9)的力作用和/或空间位移作用。

14.按照权利要求1或2所述的双板式合模单元，其特征在于，设有四根拉杆(4)。

15.成型机，其具有按照权利要求1至14之一所述的双板式合模单元。

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