CN109747127A - 用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其带有至少一个退刀槽(1)，其中，所述至少一个退刀槽(1)具有：退刀槽横截面、侧廓面(2)和退刀槽收尾面(3)，其中，所述侧廓面(2)经由至少一个第一过渡弯曲部转入退刀槽基底(4)中，并且该退刀槽基底(4)经由至少一个第二过渡弯曲部转入退刀槽收尾面(3)中，其中，所述退刀槽基底(4)在退刀槽横截面中观察至少部分地构造为弯曲部，退刀槽基底(4)的所述弯曲部有别于所述至少一个第一过渡弯曲部和/或所述至少一个第二弯曲部。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母，该拉杆或压杆或者锁紧螺母带有至少一个沟槽，本发明还涉及成型机的合模单元或带有合模单元的成型机，并且本发明涉及一种用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法。
成型机在此可以理解为注射成型机、压铸机、压力机或类似设备。
背景技术
下面借助注射成型机的示例来阐述现有技术。
注射过程通常是始于合模单元的闭合，其方式为，通过快速行程运动将可动模具夹板移近固定模具夹板。接着将可动模具夹板与闭合机构的施加压力的活塞件锁紧，并且所述闭合机构建立起为注入过程所需的合模力。
对于具有梁(Holm，横梁)的注射成型机，闭合机构常常是液压缸，该液压缸的活塞经由所述梁向可动模具夹板上施加力。带有四个梁的注射成型机的情况也是常见的。在这种情况下，闭合机构常常作为压力垫块构造在各模具夹板之间或构造在各梁的端部上。这些压力垫块通常也构造为液压式的，这是因为必须以较短时间建立起高的压力。
这些梁即是拉杆或压杆。所述拉杆或压杆例如紧固在固定模具夹板上，在拉杆或压杆的对置那侧上，它们配设有沟槽，这些沟槽用于与锁紧螺母进入形状锁合的可拆式连接并且经由该锁紧螺母将拉力或压力引入所述拉杆或压杆中，以使可动模具夹板能够相对于固定模具夹板运动或者说使可动模具夹板和固定模具夹板能够彼此压靠。这样的锁紧螺母大多数情况下设计为半壳，半壳可以通过合拢被置于闭锁位置。其作用是，在锁紧螺母解锁的状态中给予快速驱动装置如下的可能性：使得可动模具夹板以较高速度相对于固定模具夹板运动。如果装配在模具夹板上的模具半体(近乎)接触，那么锁紧螺母可以再次转移到锁紧位置中，以便通过合模力机构实现合模力的施加，该合模力机构具有较小的运动行程距离和较小的速度、但是可以施加较大的力。
通过在可动模具夹板上施加合模力而以例如在15000kN范围内的力将可动模具夹板压靠到固定模具夹板上。针对这样高的合模力，与此相应地必须在很大材料耗用量的情况下将拉杆或压杆设计得结实稳固。在此，拉杆或压杆中的沟槽体现为凹切口并以此在沟槽横截面方面构成一种具有较高负荷的横截面，但在沟槽之前或之后与此相连的退刀槽也是高危险源头。例如，这些退刀槽在不专业的构造设计中也会体现为缺口，它们附加地对退刀槽处的横截面(退刀槽横截面)加载负荷并且由此在整个拉杆或压杆或者锁紧螺母上看体现为具有最高负荷的横截面。
发明内容
因此本发明的目的在于，制造一种用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其带有退刀槽(Freistich，沉割槽)，该拉杆或压杆或者锁紧螺母在材料耗用量基本上保持不变的情况下具有提高的强度。换言之，拉杆或压杆应改进为，在强度基本上保持不变的情况下材料耗用量得以减小。于是，在两个或者更多个拉杆或压杆之间的净宽(由于其直径减小)得以增大，由此便可以增大在各拉杆或压杆之间可供使用的结构空间。拉杆或压杆的直径保持尽可能地小。
所述目的通过具有权利要求1特征的用于成型机的带有至少一个退刀槽的拉杆或压杆或者锁紧螺母、具有权利要求13特征的成型机的合模单元或带有合模单元的成型机以及具有权利要求14特征的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法得以实现。本发明的一些有益实施方式在从属权利要求中限定。
根据本发明的用于成型机的带有至少一个退刀槽的拉杆或压杆或者锁紧螺母具有至少一个退刀槽横截面、侧廓面和退刀槽收尾面，其中，所述侧廓面经由至少一个第一过渡弯曲部转入退刀槽基底中，并且所述退刀槽基底经由至少一个第二过渡弯曲部转入退刀槽收尾面中，所述退刀槽基底在退刀槽横截面中观察至少部分地构造成弯曲部，退刀槽基底的所述弯曲部有别于所述至少一个第一过渡弯曲部和/或至少一个第二过渡弯曲部。在退刀槽横截面的构造设计中，可以通过本发明同时实现退刀槽的相对较小的深度以及用于侧廓面和退刀槽收尾面到退刀槽基底之过渡的相对较大的弯曲部，这本来其实是对立的要求。
该减小的深度减小了所述至少一个退刀槽所形成的凹切口的影响。所述弯曲部减小了缺口效应。总体便实现了在施加到拉杆或压杆上的合模力的影响下在所述至少一个退刀槽的区域中得以减小的应力。由此可以节省材料和/或实现更高的强度。
一般而言，本公开文件中对几何尺寸和比例的信息说明应理解为在未变形状态中(未施加力)的尺寸和比例。换言之，所说的尺寸和比例也可以表示为制造信息说明。根据所采用的材料和各构件的力施加状况，在运行中将会出现弹性变形以及还有部分塑性变形，这些变形随之便引起尺寸和比例的变化。
在本公开文件中，表述“第一变量X相对第二变量Y的比例为Z”应理解为：“X:Y＝Z”。
相应地，表述“第一变量X相对第二变量Y的比例为Z1至Z2”应理解为：“X:Y＝Z1至X:Y＝Z2”。
可以设定：拉杆或压杆以实心构造为实心杆或者构造为管子。此外可以设定：退刀槽基底的弯曲部仅有别于各过渡弯曲部的至少一个弯曲部或者有别于各过渡弯曲部的多个弯曲部或所有弯曲部。
优选设定：所述至少一个退刀槽完全或仅部分环绕地构造在拉杆或压杆或者锁紧螺母上。因此可以在一种可行设计方案中设定：所述至少一个退刀槽环绕地构造在旋转对称的基体上。然而还可以设定：所述至少一个退刀槽也仅在单侧成直线地切割穿过拉杆或压杆。
有益地也可以设定：所述侧廓面关于拉杆或压杆的表面或者关于锁紧螺母的假想芯孔的表面具有70°至110°、优选80°至100°的角度。特别优选地设定：这个角度实施为90°或者说相对所述表面成直角。
特别优选地设定：所述至少一个第一过渡弯曲部或所述至少一个第二过渡弯曲部沿切线方向转入退刀槽基底中。切线在此应理解为：在过渡点处的一根假想直线相对于该过渡点到弯曲部中心点的假想直线成法向布置。这个直线又构成了相对于退刀槽基底的弯曲部的过渡点和中心点的假想直线成法向的切线。
在一种优选的实施方式中可以设定：在所述至少一个第一过渡弯曲部和/或至少一个第二过渡弯曲部与退刀槽基底之间设置有在退刀槽横截面中观察呈直线的区段。
优选设定：退刀槽收尾面在退刀槽横截面中观察设计成直线的并且关于拉杆或压杆的表面或者关于锁紧螺母的假想芯孔的表面具有175°至150°、优选170°至160°并且特别优选165°的角度。
在一种可能的实施方式中可以设定：在退刀槽的弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的半径具有不等于零的有限值，该有限值不同于在所述至少一个第一过渡弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的半径和/或在所述至少一个第二过渡弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的半径。
优选设定：所述至少一个第一过滤弯曲部构造成第一过渡半径，并且所述至少一个第二过渡弯曲部构造成第二过渡半径。优选设定：该至少一个第二过渡半径相对该至少一个第一过滤半径的比例为20至2、优选7至4、特别优选5.5。
优选可以设定：退刀槽基底的弯曲部构成为半径。在此可以设定：退刀槽基底的半径值相对所述至少一个第一过渡半径的比例为10至1、优选5至2、特别优选3.6。本申请人的试验表明：相对侧廓面的第一过渡半径而言，将退刀槽基底的半径设置得较大，这样引起拉杆或压杆或者锁紧螺母中的最佳力导入或者说最佳力流传递。
半径或者说过渡半径在此应理解为：过渡部在横截面中观察构成为圆弧，该圆弧具有一个半径。也可以将多个半径相互排列布置。
特别优选地设定：拉杆或压杆具有旋转对称的基体。
在此还要求保护成型机的合模单元或带有合模单元的成型机，该合模单元具有至少一个根据本发明的锁紧螺母和/或至少一个根据本发明的拉杆或压杆。
另外还要求保护用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，该方法至少包括下列步骤：
-确定所期望的拉力或压力，该拉力或压力能够利用拉杆或压杆或者锁紧螺母无毁坏地传递，
-选择适用于拉杆或压杆或者锁紧螺母的材料，
-确定适当的退刀槽几何结构，其中，至少一个退刀槽具有退刀槽横截面、侧廓面和退刀槽收尾面，所述侧廓面经由至少一个第一过渡弯曲部转入退刀槽基底中，并且所述退刀槽基底经由至少一个第二过渡弯曲部转入退刀槽收尾面中，其中，退刀槽基底在退刀槽横截面中观察至少部分地构造成弯曲部，退刀槽基底的所述弯曲部有别于至少第一过渡弯曲部和/或至少第二过渡弯曲部，
-确定拉杆或压杆或者锁紧螺母的最小直径，该最小直径基于所期望的拉杆或压杆或者锁紧螺母、所期望的材料和所确定的退刀槽几何结构获得，
-由确定的材料制成具有确定直径和确定退刀槽几何结构的拉杆或压杆或者锁紧螺母。
在此，关于借助拉杆或压杆或者锁紧螺母无毁坏地传递拉力或压力，不应仅仅理解为尚未出现拉杆或压杆或者锁紧螺母损伤的力传递，而是还有不出现拉杆或压力或者锁紧螺母残留变形或者说塑性变形的传递。优选地，对此还可以理解为拉杆或压杆或者锁紧螺母的疲劳强度。
优选可以设定：为了确定适当的退刀槽几何结构，考虑拉杆或压杆或者锁紧螺母的与退刀槽分离开的横截面凹切口。于是，退刀槽的深度可以视已经存在的横截面凹切口而定。退刀槽的大小或长度也可以由此而发生变动。关于横截面凹切口，可以理解为在拉杆或压杆的表面上的或在锁紧螺母的表面上的沟槽。例如，具有棱缘的横截面变细部也可以视为这样的横截面凹切口。
在此优选设定：对拉杆或压杆或者锁紧螺母进行涂层工艺处理。通过这样的涂层工艺方法，可以在制造拉杆或压杆或者锁紧螺母时将其表面针对应用情况作预备处理。因此可以保护表面免受腐蚀，或者例如针对于象刮划这样的损伤设计得更为鲁棒。也可以设定：通过敷层堆焊将不同类型的材料施设到基础材料上。
优选可以设定：对拉杆或压杆或者锁紧螺母进行用于改变材料特性的工艺处理。于是，在此可以纯示例性地提及如渗氮这样的工艺方法或者使用合金。
可以设定：借助变形成型工艺来制造拉杆或压杆或者锁紧螺母。比如，按一种示例性的实施形式，可能有益的是，通过锻造方法来制造拉杆或压杆或者锁紧螺母。再有，强化辊压(Festwalzen)、喷丸处理或针刺(Nadeln)可以赋予拉杆或压杆或者锁紧螺母特别有利的硬度性能和强度性能。这种(这些)处理措施可以在不同温度(例如环境温度或工件温度)下实施。
优选设定：借助分割工艺来制造拉杆或压杆或者锁紧螺母。
于是，例如可以设定：通过切屑加工方法(例如车削)使先期处理过的工件(该工件例如是被浇铸而成)达到一定的过量尺寸(最终尺寸/最终结构往上加一个小的允差)。在下一步骤中可以将这个示例性的工件输送至表面处理工艺，其中，通过渗氮和/或淬硬和/或塑性变形法使工件的边缘层硬化。在下一步骤中，可以接着通过切削方法(如车削或磨削)使工件到达其最终尺寸。为了提高工件的使用寿命或者说其间由此产生的拉杆或压杆或者锁紧螺母在应用中的使用寿命，另外还可以应用涂层工艺处理。
附图说明
本发明的不同实施方式可借助附图和对附图的相应描述获得。在此，图1示出根据本发明的带有退刀槽的拉杆或压杆或者锁紧螺母的一种纯示例性实施方式。
具体实施方式
图1示出根据本发明的带有退刀槽1的拉杆或压杆或者锁紧螺母的横截面(退刀槽横截面)的部分视图。退刀槽1由侧廓面2、退刀槽基底4和退刀槽收尾面3构成。在此，侧廓面2沿切线方向转入第一过渡弯曲部(在这个实施例中示出为过渡半径R1)中，它(该过渡半径)又沿切线方向转入退刀槽基底4(该退刀槽基底在这个实施例中由半径R2构成)的弯曲部中。退刀槽基底4或者说半径R2沿切线方向转入第二过渡部中。该第二过渡部在此设计为包含两个部分。其一方面是直线的区段5，该区段直接衔接于退刀槽基底4，该区段又沿切线方向转入过渡弯曲部(在此示出为过渡半径R3)中，它(该过渡半径)沿切线方向连接直线的退刀槽收尾面3。退刀槽收尾面3相对于拉杆或压杆的表面或者说锁紧螺母的假想芯孔的表面以角度α倾斜。整个退刀槽具有退刀槽长度6和退刀槽深度7。该退刀槽深度7和退刀槽长度6可以根据应用领域和负荷情况变动。
在这一附图上可以清楚地看到，退刀槽基底4构造为半径R2，这种构造设计允许通过过渡半径来减小缺口效应，而这并不会导致退刀槽1显著加深。
附图标记列表
1 退刀槽
2 侧廓面
3 退刀槽收尾部
4 退刀槽基底
5 直线的区段
6 退刀槽长度
7 退刀槽深度
R1 过渡半径
R2 半径
R3 过渡半径
α 角度
Claims (19)
1.用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其带有至少一个退刀槽(1)，其中，所述至少一个退刀槽(1)具有：
-退刀槽横截面，
-侧廓面(2)，和
-退刀槽收尾面(3)，
其中，所述侧廓面(2)经由至少一个第一过渡弯曲部转入退刀槽基底(4)中，并且该退刀槽基底(4)经由至少一个第二过渡弯曲部转入所述退刀槽收尾面(3)中，其特征在于，所述退刀槽基底(4)在退刀槽横截面中观察至少部分地构造为弯曲部，其中，退刀槽基底(4)的所述弯曲部有别于所述至少一个第一过渡弯曲部和/或所述至少一个第二弯曲部。
2.如权利要求1所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述至少一个退刀槽(1)完全或部分环绕地构造在所述拉杆或压杆或者锁紧螺母上。
3.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述侧廓面(2)关于拉杆或压杆的表面或者锁紧螺母的假想芯孔的表面具有70度至110度、优选80度至100度、特别优选90度的角度。
4.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述至少一个第一过渡弯曲部或所述至少一个第二过渡弯曲部沿切线方向转入所述退刀槽基底(4)中、优选沿切线方向转入退刀槽基底(4)的所述弯曲部中。
5.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，在所述至少一个第一和/或所述至少一个第二过渡弯曲部与所述退刀槽基底(4)之间设置有在退刀槽横截面中观察呈直线的区段(5)。
6.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述退刀槽收尾面(3)在退刀槽横截面中观察设计成直线的并且关于所述拉杆或压杆的表面或者锁紧螺母的假想芯孔的表面具有175度至150度、优选170度至160度、特别优选165度的角度(α)。
7.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，在所述退刀槽基底(4)的弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的半径具有大于零的有限值，该有限值不同于在所述至少一个过渡弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的和/或在所述至少一个第二过渡弯曲部的至少一个部位处的假想曲率圆的半径。
8.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述至少一个第一过渡弯曲部构成为第一过渡半径(R1)，并且所述至少一个第二过渡弯曲部构成为第二过渡半径(R3)。
9.如前一个权利要求所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述至少一个第二过渡半径(R3)相对所述至少一个第一过渡半径(R1)的比例为20至2、优选比例为7至4、特别优选比例为5.5。
10.如前述权利要求之一所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述退刀槽基底(4)的弯曲部构成为半径(R2)。
11.如权利要求8或9之一和权利要求10所述的拉杆或压杆或者锁紧螺母，其特征在于，所述退刀槽基底(4)的半径(R2)的值相对所述至少一个第一过渡半径(R1)的比例为10至1、优选比例为5至2、特别优选比例为3.6。
12.如权利要求前述1至11之一所述的拉杆或压杆，其特征在于，所述拉杆或压杆具有旋转对称的基体。
13.成型机的合模单元或带有合模单元的成型机，其具有至少一个如权利要求1至12之一所述的拉杆或压杆和/或至少一个如权利要求1至11之一所述的锁紧螺母。
14.用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，该方法至少包括下列步骤：
-确定所期望的拉力或压力，该拉力或压力能够利用所述拉杆或压杆或者锁紧螺母无毁坏地传递，
-选择适用于所述拉杆或压杆或者锁紧螺母的材料，
-确定适当的退刀槽几何结构，其中，至少一个退刀槽(1)具有退刀槽横截面、侧廓面(2)和退刀槽收尾面(3)，其中，所述侧廓面(2)经由至少一个第一过渡弯曲部转入退刀槽基底(4)中，并且该退刀槽基底(4)经由至少一个第二过渡弯曲部转入所述退刀槽收尾面(3)中，其中，所述退刀槽基底(4)在退刀槽横截面中观察至少部分地构造成弯曲部，退刀槽基底(4)的所述弯曲部有别于所述至少一个第一过渡弯曲部和/或所述至少一个第二过渡弯曲部，特别是如权利要求1所述，
-确定所述拉杆或压杆或者锁紧螺母的最小直径，该最小直径基于所期望的拉杆或压杆或者锁紧螺母、所期望的材料和所确定的退刀槽几何结构获得，
-由确定的材料制成具有确定直径和确定退刀槽几何结构的所述拉杆或压杆或者锁紧螺母。
15.如前一权利要求所述的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，其特征在于，为了确定适当的退刀槽几何结构，考虑所述拉杆或压杆或者锁紧螺母的与退刀槽分离开的横截面凹切口。
16.如权利要求14或15所述的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，其特征在于，对所述拉杆或压杆或者锁紧螺母进行涂层工艺处理。
17.如权利要求14至16之一所述的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，其特征在于，对所述拉杆或压杆或者锁紧螺母进行用于改变材料特性的工艺处理。
18.如权利要求14至17之一所述的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，其特征在于，借助变形成型工艺制造所述拉杆或压杆或者锁紧螺母。
19.如权利要求14至18之一所述的用以制造用于成型机的拉杆或压杆或者锁紧螺母的方法，其特征在于，借助分割工艺制造所述拉杆或压杆或者锁紧螺母。
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