CN114261059A - 模具、注射成型系统和制造成型产品的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及模具、注射成型系统和制造成型产品的方法。一种模具，包括：定模；动模；联接单元，其执行定模和动模的联接和分离；联接部移动单元，其使定模和动模的联接部在合模方向上移动；以及控制单元，其控制联接单元和联接部移动单元。

Description

模具、注射成型系统和制造成型产品的方法

技术领域

本公开涉及模具、注射成型系统和制造成型产品的方法。

背景技术

传统上已公开了如下所述的发明作为提高成型品生产率的方法。

例如，根据日本专利申请特开No.64-036421中的发明，将可拆卸单元模具布置到固定模板和可动模板中的每一个，并且附接有联接构件以用于在模具夹紧和注射之后一体化联接各单元模具，使得在模具中的流道被联接构件阻挡的情况下一体化联接各单元模具。从各模板之间取出一体化的各单元模具，并在成型设备的外部进行冷却。在冷却过程中将其他单元模具附接到模板上，并且重复类似的循环，以在确保每个模具有足够冷却时间的同时缩短成型时间。

根据日本专利申请特开No.04-361016中的发明，公开了一种技术，其中，布置了可自由开闭的可动侧单元和固定侧单元，并且液压缸或电动机设置在可动侧单元内部。可动侧单元总是通过小齿轮联接到固定侧单元，该小齿轮与液压缸的杆的小齿轮或电动机的旋转轴啮合。这种机构执行模具的开闭以及自保持模具夹紧。此外，此发明提出了通过一种成型方法来缩短成型周期，在该成型方法中，在冷却过程中在成型设备的固定压板和可动压板之间移动用于自保持模具夹紧的单元模具，并且在长冷却过程中移除另一个型腔单元和执行注射。

发明内容

根据本公开的一方面，一种模具，包括：定模；动模；联接单元，其执行定模和动模的联接和分离；联接部移动单元，其使定模和动模的联接部在合模方向上移动；以及控制单元，其控制联接单元和联接部移动单元。

根据本公开的另一方面，一种模具，包括：定模；动模；第一单元，包括第一联接构件和第二联接构件，并且配置成执行定模和动模的联接和分离；以及第二单元，配置成调整在第一联接构件和第二联接构件之间在定模和动模每一个在合模方向上作用的力。

根据本公开的一方面，一种注射成型系统，包括注射成型设备，该注射成型设备包括注射喷嘴和上述模具。

根据本公开的又一方面，提供了一种通过上述注射成型系统制造成型产品的方法。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征将变得明显。

附图说明

图1A和图1B各自是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图2是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图3是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图4是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图5是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图6是示出本公开的第二示例性实施例的图。

图7是示出本公开的第二示例性实施例的图。

图8是示出本公开的第二示例性实施例的图。

图9是示出本公开的第二示例性实施例的图。

图10是示出本公开的第二示例性实施例的图。

图11A和图11B各自是示出本公开的第一示例性实施例的图。

图12是示出第三比较示例的图。

图13A和图13B各自是示出本公开的第一示例性实施例的图。

具体实施方式

根据日本专利申请特开No.64-036421中公开的方法，在设备要自动化的情况下，需要大型装置诸如机器人来从模板移除单元并将另一单元附接到其上。此发明需要用于从单元的模具中取出成型产品的装置，这带来了缺点。根据日本专利申请特开No.04-361016中公开的方法，模具开闭量取决于液压缸的冲程量，并且在部件在模具开闭方向上具有较大形状的情况下模具开闭量需要等于或大于该形状。由于需要确保液压缸的大冲程量，所以模具的厚度增加，并且还需要采取措施来延长成型设备中的模具开闭冲程量或者还需要增大成型设备的尺寸，这会导致设备成本增加。此外，由于可动侧单元和固定侧单元总是通过液压缸的杆或小齿轮联接，因此很难取出大尺寸的成型产品，这是因为该机构成为了障碍，这带来了问题。

本发明旨在提供模具、注射成型系统和制造成型产品的制造方法，能够提供具有优异外观质量和尺寸质量的成型产品并且能够提高生产率。

下面将描述根据本公开第一示例性实施例的模具、注射成型系统和制造成型产品的制造方法。

在以下描述中，将描述能够产生合模力(是模具自身的独立模具夹紧力，而不是由注射成型设备施加的模具夹紧力)的模具、使用模具的注射成型系统以及制造成型产品的制造方法。

在本说明书中，模具本身的独立模具夹紧力(不是从注射成型设备施加的模具夹紧力)可以被称为“合模力”，用于产生独立合模力的机构可以被称为合模机构。

图1A、图1B、和图2至图5示出了根据本公开第一示例性实施例的模具。图1A、和图2至图5是模具的剖视图，图1B是模具的动模的第一模板4的前视图。

下面将描述根据本示例性实施例的注射成型系统。

图11A和图11B示出了根据第一示例性实施例单个成型设备通过使用两个注射成型模具(在一些情况下简称为模具)的注射成型来生产成型产品的过程。在图11A和图11B中，注射成型设备22(在一些情况下简称为成型设备)包括注射喷嘴15。

图11A示出了模具A(在一些情况下称为第一模具)附接到成型设备22的状态。图11B示出了模具A从成型设备22移除并且模具B附接到成型设备22的状态。

控制单元40包括用于控制注射成型设备22的控制器41和用于控制模具A(和/或模具B)的合模机构(未示出)的控制器42。控制器41和42均包括例如：处理器，诸如中央处理单元(CPU)；存储器装置，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和硬盘；以及接口，其要连接到传感器和致动器。处理器执行存储在存储器装置中的程序。控制器41可通信地连接到控制器42，并使控制器42向模具A(和/或模具B)的联接部驱动单元或移动部驱动单元(这将在下面描述)输出信号。控制器42向控制器41发送操作完成信号，如果发生异常则发送紧急停止信号。

将参考图1A、图1B、和图2至图5描述图11A和图11B中的模具A。虽然这里将描述模具A，但是图11A和图11B中的模具B可以具有类似的配置。

在图1A、图1B、和图2至图5中，模具A包括定模的安装板1、动模的安装板2、定模的模板3、以及动模的第一模板4和第二模板5。模具A的定模包括安装板1和模板3。模具A的动模包括安装板2、第一模板4和第二模板5。模具A包括附接在动模内部的块体6、分别形成在动模的各块体6和第二模板5之间的空间6A、以及供熔融树脂从成型设备22(参考图11A和图11B)流入的型腔7。模具A还包括气缸8和联接止动件9，每个联接止动件分别插入到相应一个联接销12中，以形成用于将动模联接到定模的联接部31(参考图3)。每个联接止动件9分别由相应一个气缸8驱动，以执行定模和动模的联接和分离。气缸8使相应的联接止动件9在与模具开闭方向(Z方向)交叉的X方向(在本示例性实施例中与模具开闭方向正交的方向)上移动。作为模具开闭方向的Z方向是彼此相反的Z1方向和Z2方向的统称。作为与模具开闭方向交叉(正交)的交叉方向(正交方向)的X方向是彼此相反的X1方向和X2方向的统称。模具A还包括液压缸10和液压软管11，液压软管11用于供应和排放用于驱动液压缸10的油。每个液压缸10用作联接部移动单元，以通过移动相应的块体6来移动相应的联接部31(参考图3)。附接到各个块体6的每个联接销12都具有孔，相应的联接止动件9插入该孔中。模具A还包括弹簧13和浇道14。每个块体6配置成可从被液压缸10移动的位置返回到原始位置。因此，弹簧13可以被称为液压缸复位弹簧。注射喷嘴15包括在成型设备22中(参考图11A和图11B)。安装板1和2，模板3、4和5，块体6，气缸8，联接止动件9，液压缸10，联接销12，弹簧13和浇道14均为模具A(或模具B)的部件(构件)。包括在联接单元中并形成联接部31的联接止动件9和联接销12可被称为联接部件或联接构件。

液压缸10和液压软管11附接到附接于动模内部的块体6，作为将块体6和联接销12朝向动模的安装板2(图3中的箭头Z1方向)移动的联接部移动单元。换句话说，移动部驱动单元使联接销12和联接止动件9的联接部(图3中的31)在合模方向(图3中的箭头Z1方向)上移动。联接部移动单元可以包括弹簧13，以用于通过使块体6和联接销12朝向定模的安装板1移动来使联接部31在模具打开方向(图4中的箭头Z2方向)上移动。除了液压类型以外，联接部移动单元的驱动源也可以是气动类型或电动类型，但是优选是选择液压驱动源以便产生与模具夹紧力相当的大压力。

根据本示例性实施例的合模机构包括：联接部，用于联接定模和动模；联接单元，用于使定模和动模联接和分离；以及联接部移动单元，用于在合模方向上按压(移动)联接部。每个联接部移动单元在合模方向上按压联接部，以及释放按压。根据本示例性实施例，各联接部对应于相应的联接销12和联接止动件9的接触部，并且各联接单元对应于相应的联接销12、联接止动件9和气缸8。各个联接部移动单元对应于相应的块体6和液压缸10(以及液压软管11)。

在动模的第二模板5内的四个角处布置了共四个联接销12。两个液压缸10附接到每个联接销12的两侧，也就是说，共附接八个液压缸10。每个液压缸10经由相应的液压软管11连接到外部液压泵(未示出)。

根据本示例性实施例，已经描述了布置总共四个联接销12的示例。然而，联接销12的数量不限于本示例。例如，优选布置2个以上且32个以下的联接销12，更优选地布置3个以上且16个以下。此种布置使得即使在模具A从成型设备22移除的状态下也能够在模具A中产生均匀的合模力。如果联接销12的数量多，可以获得较大的合模力。然而，如果联接销12的数量太多，则需要减小每个合模机构的尺寸，反而削弱了合模力，这导致设备成本增加。上面已经描述了为每个联接销12布置两个液压缸10的示例，但是本示例性实施例不限于本示例。只要能够产生足以移动联接部的压力，液压缸10的数量可以是一个。液压缸10的数量可以多于两个，但是设备成本会增加。

每一个联接止动件9分别附接到附接于定模的模板3上的一个相应气缸8，并且通过操作相应气缸8可使联接止动件9前进到联接止动件9插入到相应联接销12的孔中的位置(沿图2中的箭头X1方向)。联接止动件9也可缩回至可执行模具打开操作的位置(沿图4中的箭头X2方向)。联接止动件9插入联接销12的孔中，使得在定模和动模没有打开预定距离以上的状态下可从成型设备22移除模具A。然而，仅利用这种配置，在定模(定模的模板3)和动模(动模的第二模板5)之间会出现间隙。如果出现此种间隙，未充分固化的树脂会泄漏出来，并且无法获得成型产品所需的精度。因此，操作液压缸10以使块体6在接近动模的安装板2的方向(图3中的箭头Z1方向)上移动。因此，联接销12也与块体6一起在接近动模的安装板2的方向(图3中的箭头Z1方向)上移动。这种移动使联接销12和联接止动件9相互接触以形成联接部31。借助于联接部31，使联接止动件9在接近动模的安装板2的方向(图3中的箭头Z1方向)上移动，因此能够将定模拉向动模侧。

换句话说，使联接部31在合模方向上移动，因此可以防止在定模(定模的模板3)和动模(动模的第二模板5)之间出现间隙。具体地，液压缸10的操作使块体6和联接销12在块体6和动模的第二模板5之间形成的空间6A变窄的方向(块体6和动模的第二模板5之间的距离变短的方向)上移动。操作液压缸10以便达到相应的联接止动件9前进(在图2中的箭头X1方向)到联接止动件9能够联接到相应联接销12的位置的状态。然后，各联接止动件9与相应的联接销12接触并联接，这使得由液压缸10产生的力能够作为在定模的合模方向(图3中的箭头Z1方向)上作用的力。因此，能够在动模和定模之间产生合模力。因此，即使从成型设备22移除了模具A，也可以防止在定模(定模的模板3)和动模(动模的第二模板5)之间出现间隙。

每个块体6配置成随着释放液压缸10的操作而在各弹簧13的作用下返回到初始位置。具体地，在各块体6和动模的第二模板5之间形成的各空间6A中在各块体6和动模的第二模板5之间的距离变长的方向(在返回到原始长度的方向上，即图4中的箭头Z2方向)上使块体6移动。空间6A设置成使得即使在成型设备22的模具夹紧力作用在模具A上的情况下也可由模具A独自产生合模力。如果释放了液压缸10的操作，就可释放沿合模方向(图3中的箭头Z1方向)作用在定模上的力。如上所述，液压缸10能够调整在联接止动件9和联接销12(联接部31)之间在定模和动模的合模方向上作用的力。

在具有上述配置的模具A中，熔融树脂从成型设备22的注射喷嘴15(参考图11A和图11B)经由浇道14注射到型腔7中，并且形成成型产品20。

图1A、图1B和图2至图5示出了合模机构的从将根据本示例性实施例的模具A附接到成型设备22的过程到从成型设备22移除模具A的过程的一系列操作。

图1A和图1B示出了正在模具A中产生来自成型设备22的模具夹紧力的状态。具体地，模具A在可把模具A附接到成型设备22的模具打开位置附接到成型设备22，然后将动模操作至合模位置。随后，成型设备22向动模(安装板2、第一模板4和第二模板5)和定模(安装板1和模板3)施加预定的模具夹紧力。注射喷嘴15以足够小于模具夹紧力的力在朝向安装板1的方向上与定模的安装板1压接触。

图2示出了在参考图1A和图1B描述的来自成型设备22的模具夹紧力作用在模具A上的状态下联接止动件9插入到相应联接销12的孔中并且前进到联接止动件9能够联接到联接销12的位置(沿图2中的箭头X1方向)的状态。具体地，控制单元40的控制器42(参考图11A和图11B)向联接部驱动单元输出指令，并通过操作联接部驱动单元(气缸8)来使联接止动件9前进。此时，在联接止动件9和联接销12之间存在间隙。该间隙可防止联接止动件9和联接销12(二者用作保持机构)彼此牢固地固定，并且即使联接止动件9和联接销12重复滑动或联接操作也不会导致操作故障。

图3示出了在结合图1A和图1B描述的来自成型设备22的模具夹紧力作用在模具A上并且图2所示的联接止动件9前进的状态下每个块体6移动的状态。具体地，控制单元40的控制器42(参考图11A和图11B)向联接部移动单元输出信号，并操作联接部移动单元(液压缸10)。该操作使布置在动模内部的每个块体6沿在块体6和动模的第二模板5之间形成的相应空间6A的厚度减小的方向移动。通过该移动，也使附接到相应块体6的每个联接销12在朝向动模的安装板2的方向(图3中的箭头Z1方向)上移动。然后，每个联接销12和相应的联接止动件9被联接并形成联接部31，并且在朝向动模的方向上将力从联接销12施加到联接止动件9。此外，来自液压缸10的力通过联接止动件9在朝向动模的方向(合模方向)上施加到定模。在相应的块体6和动模的第二模板5之间形成的每个空间6A的厚度大于相应的联接止动件9和联接销12之间间隙以及由于施加合模力而产生的联接销12的变形量(延伸余量)合计的总厚度。这种布置可防止块体6与动模的第二模板5紧密接触。优选是空间6A的厚度为0.1mm以上。模具A可产生合模力，该合模力不是来自注射成型设备22的模具夹紧力，而是模具A本身的独立模具夹紧力，从而仅通过模具A自身保持(自保持)模具夹紧力(合模力)。该合模力可防止在模具A的定模和动模之间出现间隙(合模状态是可保持的)，从而如果释放了来自成型设备22的模具夹紧力(如果从成型设备22移除了模具A)，则合模状态也是可保持的。换句话说，在模具A的定模和动模之间不产生间隙。

可以在任何时刻执行气缸8的致动以用于使图2中所示联接止动件9前进到联接止动件9能够联接到联接销12的位置以及执行图3中所示液压缸10的致动，只要在模具A中产生来自成型设备22的模具夹紧力即可。然后，在模具A中产生来自成型设备22的模具夹紧力的状态下，从注射喷嘴15执行注射(注射过程)。在注射过程中，熔融树脂从注射喷嘴15经由浇道14注射到由定模的模板3和动模的第一模板4形成的型腔7中。

在注射过程之后，在模具A中产生作为模具A自身独立模具夹紧力的合模力的状态下，从成型设备22移除模具A。然后，将模具A置于从成型设备22移除的状态，直到注射到型腔7中的熔融树脂冷却到预定温度为止。预定温度是注射到型腔7中的熔融树脂冷却和固化并且如果从模具中取出熔融树脂也不会变形的温度。

接下来，模具A再次附接到成型设备22，并且释放液压缸10以开始打开模具。然后，在弹簧13的作用下块体6在形成于各块体6和动模的第二模板5之间的各空间6A恢复到原始厚度的方向上移动。随着该移动，释放了联接销12和联接止动件9的联接(释放了联接销12和联接止动件9之间的接触)。在释放了联接之后，操作气缸8，以将联接止动件9缩回至可执行模具打开操作的位置(沿图4中的箭头X2方向)。图4示出了这种状态。

接下来，将动模缩回至设定位置则会将定模和动模完全分离(模具打开操作完成的状态)。然后，由顶出杆把通过冷却和固化型腔7中的熔融树脂而获得的树脂成型产品20顶出并推出到出现在联接销12和定模的模板3之间的间隙中的空间，并从型腔7中取出。图5示出了这种状态。在顶出时，也可以不使用顶出杆，而是可使用与设置在固定侧模板中的顶出板连接的牵拉杆从固定侧顶出成型产品20，。

接下来，将参考图1A、图1B、图2至图5、图11A、图11B、图13A和图13B描述注射成型系统的操作示例。图13A是示出由控制器41执行的处理的示例的流程图。

在图13A的步骤S1中，控制器41执行初始设定。在步骤S1，为图11A和图11B所示模具A和B中的每一个记录注射成型设备22的操作条件。操作条件的示例包括每次注射的树脂量、温度、注射速度、模具夹紧力以及可动压板222相对于拉杆的位置的初始值。对于模具A和模具B，这些条件可以相同或不同。由于在首次成型操作中使用模具A，因此首先把与模具A相关的条件自动设定为操作条件。开始加热注射缸和第一次树脂塑化计量。

在图13A的步骤S2中，将模具A传送到注射成型设备22的内部。固定压板221和可动压板222之间的间隙设定为比模具A的厚度稍宽。随后，通过传送装置等将模具A载入到成型操作位置。当完成了载入时，传送装置向控制器41发送指示载入完成的信号。一旦接收到指示载入完成的信号，控制器41就使固定压板221和可动压板222与模具A紧密接触。此时，没有必要产生模具夹紧力，诸如在成型过程中产生的模具夹紧力。这里描述的注射成型设备22的内部是指成型操作位置以及固定压板221和可动压板222之间的空间。注射成型设备22的外部是指成型操作位置的外部以及固定压板221和可动压板222之间空间的外部。

在图13A的步骤S3中，将模具A锁定到固定压板221和可动压板222中的每一个。

在图13A的步骤S4中，固定压板221和可动压板222执行模具A的模具夹紧。接下来，并行执行图13A中步骤SX1中的操作和步骤S5至S7中的操作。在图13A的步骤SX1中，控制器41向控制器42发送指令信号以操作气缸8，以使各联接止动件9前进到联接止动件9能够联接到相应联接销12的位置。操作液压缸10，以使附接在动模内部的块体6在各块体6和动模的第二模板5之间形成的每个空间6A的厚度减小的方向上移动。附连到块体6的联接销12各自联接到相应的联接止动件9，并且模具夹紧力(合模力)可由模具独自保持(自保持合模)。此时，当自保持合模完成时，可更换模具。可以在图13A中步骤S4至S9操作期间的任何时刻开始自保持合模操作，只要可在从步骤S4的操作完成时刻到步骤S9的模具更换时刻的时间段内完成自保持合模即可。因此，在合模的自保持中，可更换模具，而不会出现等待时间。

在图13A的步骤S5中，控制器41准备向模具A注射。

接下来，并行执行图13A中的步骤S6和S7中的操作。

在步骤S6，执行熔融树脂的注射和保压。具体地，通过注射喷嘴15将熔融树脂填充到模具A中的型腔7中，并且在高压下进一步推入树脂以补偿由于树脂固化而导致的体积减小。在步骤S6的操作中，控制器41使传感器测量实际模具夹紧力。随着模具A的温度在成型过程中逐渐升高，模具A热膨胀；因此，在初始模具夹紧力和一段时间后的模具夹紧力之间会出现差异。因此，可基于传感器执行测量的结果来校正下一次模具夹紧中的模具夹紧力。通过可动压板222的位置调整来调整模具夹紧力。如上所述，基于由传感器执行测量的结果，通过调整可动压板222相对于拉杆的位置的初始值来调整模具夹紧力，从而提高模具夹紧力的精度。可在任何时刻执行可动压板222相对于拉杆的位置调整(例如，在图13A流程图中的步骤SX1、S9、SX2、S14至S16中任何一个步骤的时刻)。

在步骤S7中，把模具A相对于固定压板221和可动压板222解锁。对模具A解锁会需要一定的时间(例如，几秒钟)。对模具A解锁与步骤S6中注射和保压并行地执行，因此在步骤S6的操作完成之后可立即执行步骤S9中的模具更换。模具A处于模具夹紧状态，使得模具A不会落下，或者即使释放了相对于压板221和222的锁定，定模的模板3和动模的第一模板4之间的相对位置也不会变动。

因此，可提高生产率。具体地，例如，与本示例性实施例不同，假设在步骤S6操作之后执行步骤S7操作的这种配置中取出成型产品的间隔是18秒并且在步骤S7中解锁模具花费2.6秒。在此种情况下，每天可生产4800份成型产品。与此相反，如在本示例性实施例中那样通过并行执行步骤S6和S7中的操作就可在步骤S6中的操作期间完成对模具A解锁的情况下，取出成型产品的间隔可缩短至15.4秒。因此，每天可生产5610份成型产品，生产率可提高16.9％。

在一些情况下，例如，将流体致动器用作用于把模具A相对于固定压板221和可动压板222锁定的驱动源。作为防止由于电力故障或设备故障造成流体压力损失的对策，在一些情况下提供用于保持模具的弹簧，以使得模具A不会从注射成型设备22脱落。然而，如果存在此种弹簧，则需要克服弹簧的推压力来释放锁定，并且解锁时间趋于较长。特别是，使用气动执行器时解锁时间会变长。如果模具A变得更大，将使用更强的弹簧，并且将使用具有更高输出的流体致动器。然而，高输出流体致动器通常具有大直径的缸，因此释放锁定的时间趋于更长。

在使用电磁夹具作为用于把模具A相对于固定压板221和可动压板222锁定的驱动源的情况下，通过向线圈施加大电流可在短时间内锁定模具。但是，在消磁解锁时，通常需要在对线圈施加交流电的同时逐渐削弱磁力，并且需要一定的时间来解锁。

如在本示例性实施例中那样并行执行步骤S6和S7中的操作能够减少由于解锁而导致的等待时间。可以在步骤S6中的注射开始之后且保压开始之前开始步骤S7中的解锁。在保压完成之前完成步骤S7中的解锁，并且可将在开始后续操作(步骤S9)之前的等待时间设定为零。在步骤S6中的处理时间短的情况下，将在完成保压之后完成步骤S7中的解锁；但是，即使在这种情况下，与在步骤S6中操作之后执行步骤S7中操作的情况相比，也可缩短等待时间。

如果完成了步骤S6、S7和SX1中的操作，接下来并行执行步骤S8至S10中的操作。在图13A的步骤S8中，控制器41开始测量模具A中成型产品的冷却时间。

在步骤S9中，更换模具。控制器41释放注射成型设备22的模具夹紧力，以通过将可动压板222与固定压板221稍微分开来形成可更换模具的间隙。然后，将模具载入或载出。下面将参考图13B描述其细节。

在图13A的步骤S10中，控制器41执行与注射成型设备22相关的操作。例如，在步骤S10中，执行保压松退、喷嘴关闭、注射成型设备22缩回、以及开始用于下一次注射的塑化计量。

进行保压松退和喷嘴关闭，以防止在注射喷嘴15从模具A分离的情况下熔融树脂滴落。这些操作可以在步骤SX1中模具自保持合模之前或者在步骤S9中使可动压板222从固定压板221稍微分离之前执行。保压松退用于降低保压后注射成型设备22和模具A内的树脂压力。注射成型设备22中螺杆在保压松退中的缩回位置可以通过绝对位置或通过相对于保压完成后螺杆位置(未示出)的相对位置来管理。螺杆可以保持缩回，直到检测到由安装在注射成型设备22中的测压元件(未示出)测量的树脂压力下降到预定压力为止。喷嘴关闭是为了关闭注射喷嘴15的排出口，例如用销关闭排出口。通过上述这些操作，可防止树脂泄漏。

图13B示出了步骤S9中的模具更换操作的示例。在图13B的步骤S21中，开始执行固定压板221和可动压板222之间的分离。因此，固定压板221和可动压板222稍微分开，并且形成可更换模具的间隙。在本示例性实施例中，在分离操作完成之前开始步骤S22中的操作。

在图13B中的步骤S22中，开始载出位于注射成型设备22内的模具A和载入位于注射成型设备22外的模具B。一般来说，无论使用什么控制方法，在接近作为目标的移动量或绝对位置之后模具移动都需要一些时间来收敛到目标。此外，需要接收高模具夹紧力的可动压板222通常相对较重，从而可动压板222难以在从移动操作到停止操作中突然移动或突然停止。如果可动压板222的移动大致完成，则形成了可更换模具的间隙。根据本示例性实施例，在固定压板221和可动压板222之间的分离完成之前开始更换模具A，因此可提高生产率。因此，例如，对于模具的每次更换，可减少大约0.1至0.3秒的等待时间。假设每次减少时间为0.2秒并且每天更换模具6000次，则每天可减少20分钟的等待时间。

在步骤S22中开始载出模具A的时刻是例如可动压板222到达移动完成之前大约0.5至2mm的位置时的时刻，但是也可基于在先实验等适当地设定。类似地，用于开始载入位于设备外部的模具B的时刻是在可动压板222到达移动完成之前大约0.5至2mm的位置时的时刻，但是也可基于在先实验等适当地设定。载入和载出模具B的时刻可以取决于模具等因素而异，从而可以自由地改变设定。

在图13B的步骤S23中，完成固定压板221和可动压板222之间的分离(完成可动压板222的移动)。可以监控固定压板221和可动压板222之间分离的完成，并且可以在识别出异常的情况下停止模具的更换。

异常的示例包括可动压板222没有到达目标位置的情况以及传送装置过载的情况。

在图13B的步骤S24中，开始可动压板222的移动，以开始使固定压板221和可动压板222彼此靠近。这里，也可以通过在完成模具B载入之前的移动期间开始使固定压板221和可动压板222彼此靠近来提高生产率。开始可动压板222移动的时刻是例如要载入的模具B在到达移动完成之前大约0.5至3mm的位置时的时刻，但是也可基于在先实验等适当地设定。相对于要载入的模具B的位置开始可动压板222移动的时刻可以取决于合模速度、传送装置性能、模具B的重量等而异，从而可以自由改变设定。

在图13B中的步骤S25中，完成载出位于注射成型设备22内的模具A和载入位于注射成型设备22外的模具B。在步骤S26中，完成使固定压板221和可动压板222彼此靠近(完成可动压板222的移动)。固定压板221和可动压板222与载入到注射成型设备22中的模具B紧密接触。此时，没有必要产生模具夹紧力，诸如在成型过程中产生的模具夹紧力。可以监控使固定压板221和可动压板222彼此靠近的完成，并且可以在识别出异常的情况下停止模具的更换。

异常的示例包括可动压板222没有到达目标位置的情况以及传送装置过载的情况。在步骤S27中，把载入到注射成型设备22中的模具B锁定到固定压板221和可动压板222中的每一个。通过上述这些操作，完成步骤S9中的模具更换操作。

重复上述这些操作能够在短时间内高效地制造具有优异外观质量和尺寸质量的成型产品。此外，可制造包括具有优异外观质量和尺寸质量并且在短时间内高效成型的成型产品的产品。

将参考图6至图10描述第二示例性实施例。在根据第一示例性实施例已经描述的示例中，联接销12布置在定模上并且块体6布置在动模上。在根据第二示例性实施例将描述的示例中，联接销12布置在动模上并且块体6布置在定模上。在图6至图10中，与图1A、图1B、和图2至图5中的构件具有相同功能的构件由相同的附图标记表示，并且省略详细描述。

在图6至图10中，模具包括定模的安装板1、动模的安装板2、定模的第一模板16和第二模板17、以及动模的模板18。模具的定模包括安装板1、第一模板16和第二模板17。模具的动模包括安装板2和模板18。模具包括设置在定模内部的块体19、分别形成在各块体19和定模的第二模板17之间的空间19A、以及供熔融树脂从成型设备22(参考图11A和图11B)流入的型腔7。模具还包括气缸8和联接止动件21，每个止动件都插入相应的联接销12中，以形成用于将动模联接到定模的联接部32(参见图8)。每个联接止动件21由相应的一个气缸8驱动，以执行定模和动模的联接和分离。模具包括液压缸10和液压软管11，液压软管11用于供应和排放用于驱动液压缸10的油。每个液压缸10用作联接部移动单元，以通过移动相应块体19来移动各联接部32(参考图8)。附接到各个块体19的联接销12都具有孔，相应的联接止动件21插入该孔中。模具还包括弹簧13和浇道14。注射喷嘴15包括在成型设备22中(参考图11A和图11B)。安装板1和2，模板16、17和18，块体19，气缸8，联接止动件21，液压缸10，联接销12，弹簧13和浇道14均为模具A(或模具B)的部件(构件)。包括在联接单元中并形成联接部32的联接止动件21和联接销12可被称为联接部件或联接构件。

液压缸10和液压软管11附接到附接于定模内部的块体19，作为将块体19和联接销12朝向定模的安装板1(图8中的箭头Z2方向)移动的联接部移动单元。换句话说，移动部驱动单元使联接销12和联接止动件21的联接部(图8中的32)在合模方向(图8中的箭头Z2方向)上移动。联接部移动单元可以包括弹簧13，弹簧13用于通过使块体19和联接销12朝向动模的安装板2移动来使联接部32在模具打开方向(图9中的箭头Z1方向)上移动。除了液压类型以外，联接部移动单元的驱动源可以是气动或电动类型，但是优选选择液压驱动源以便产生与模具夹紧力相当的较大压力。

根据本示例性实施例的合模机构包括：联接部，用于把定模和动模联接；联接单元，用于使定模和动模联接和分离；以及联接部移动单元，用于在合模方向上按压(移动)联接部。根据本示例性实施例，各联接部对应于相应的联接销12和联接止动件21的接触部，并且各联接单元对应于各联接销12、各联接止动件21和各气缸8。各联接部移动单元对应于各块体19、各液压缸10(液压软管11)和各弹簧13。

在定模的第二模板17内的四个角处布置了共四个联接销12。两个液压缸10附接到每个联接销12的两侧，也就是说，共附接八个液压缸10。每个液压缸10经由相应的液压软管11连接到外部液压泵(未示出)。

根据本示例性实施例，已经描述了布置总共四个联接销12的示例。然而，联接销12的数量不限于此示例。例如，优选布置2个以上且32个以下的联接销12，更优选地布置3个以上且16个以下。此种布置使得即使在模具A从成型设备22移除的状态下也能够在模具A中产生均匀的合模力。如果联接销12的数量多，可以获得更大的合模力。然而，如果联接销12的数量太多，则需要减小每个合模机构的尺寸，反而削弱了合模力，这导致设备成本增加。已经描述了为每个联接销12布置两个液压缸10的示例，但是本示例性实施例不限于此示例。液压缸10的数量可以是一个，只要能够产生足以移动联接部的压力即可。液压缸10的数量可以多于两个，但是设备成本将增加。

联接止动件21附接到附接于动模的模板上的相应气缸8，并且通过操作相应气缸8可使联接止动件21前进到相应联接止动件21插入相应联接销12的孔中的位置(沿图6中的箭头X1方向)。联接止动件21也可缩回至可执行模具打开操作的位置(沿图9中的箭头X2方向)。联接止动件21插入联接销12的孔中，使得在定模和动模没有打开预定距离以上的状态下可从成型设备22移除模具。

然而，仅利用这种配置，在定模(定模的第一模板16)和动模(动模的模板18)之间会出现间隙。如果出现此种间隙，未充分固化的树脂会泄漏出来，并且无法获得成型产品所需的精度。因此，操作液压缸10以使块体19在接近定模的安装板1的方向(图8中的箭头Z2方向)上移动。因此，联接销12也与块体19一起在接近定模的安装板1的方向(图8中的箭头Z2方向)上移动。这种移动使联接销12和联接止动件21相互接触以形成联接部32。借助于联接部32使联接止动件21在接近定模的安装板1的方向(图8中的箭头Z2方向)上移动，并且因此能够将动模拉向定模。换句话说，使联接部32在合模方向上移动，因此可以防止在动模(动模的模板18)和定模(定模的第一模板16)之间出现间隙。具体地，液压缸10的操作使块体19移动，并且使联接销12在块体19和定模的第二模板17之间形成的空间19A变窄的方向(块体19和定模的第二模板17之间的距离变短的方向)上移动。在使联接止动件21前进到联接止动件21能够联接到联接销12的位置的状态下操作液压缸10。然后，各联接止动件21与相应的联接销12接触并联接，这使得由液压缸10产生的力能够作为在动模的合模方向(图8中的箭头Z2方向)上作用的力。因此，能够在动模和定模之间产生合模力。因此，即使从成型设备22移除了模具，也可以防止在动模(动模的模板18)和定模(定模的第一模板16)之间出现间隙。

各块体19配置成随着释放液压缸10的操作而利用弹簧13返回到初始位置。具体地，在各块体19和定模的第二模板17之间形成的空间19A中，在各块体19和定模的第二模板17之间距离变长的方向(在返回到原始长度的方向上，即图9中的箭头Z1方向)上使块体19移动。空间19A设置成即使在成型设备22的模具夹紧力作用在模具上的情况下也可由模具独自产生合模力。如果释放液压缸10的操作，就可释放沿合模方向(图8中的箭头Z2方向)作用在定模上的力。如上所述，液压缸10能够调整在联接止动件21和联接销12(联接部32)之间在定模和动模的合模方向上作用的力。

[示例]

下面将描述根据本公开的示例。

[第一示例]

下面将描述第一实施示例。如图11A和图11B所示，使用根据第一示例性实施例的两个模具，通过单个成型设备对成型产品进行注射成型。

具体地，将包括定模(包括安装板1和模板3)和动模(包括安装板2、第一模板4和第二模板5)的模具A附接到成型设备22。接下来，来自成型设备22的预定模具夹紧力和注射喷嘴15在朝向定模的安装板1的方向上的喷嘴接触力分别被设定为F1和f1。随后操作气缸8，并且使各联接止动件9前进到相应联接止动件9能够联接到相应联接销12的位置。然后操作液压缸10，并且使附接在动模内部的块体6在相应块体6和动模的第二模板5之间形成的各个空间6A的厚度L1减小的方向上移动。因此，附接到相应块体6的各联接销12与相应的联接止动件9接触并形成联接部，并且模具自身的合模力由联接部在合模方向上的移动产生。在这种状态下，以注射时间t1注射树脂，并且用树脂填充型腔7。在这种状态下，以保压时间t2对模具A保压，并且当保压时间t2过去时，释放来自成型设备22的预定模具夹紧力，并且将模具A排出到成型设备22外部并以冷却时间t3进行冷却。

在将模具A排出到成型设备22外部的同时，将模具B插入到成型设备22中。通过将从成型设备22施加的预定模具夹紧力设定为f2以及将朝定模的安装板1的方向上的喷嘴接触力设定为F2，以注射时间t11注射树脂，并且用树脂填充型腔7。操作气缸8，并且使各联接止动件9前进到相应联接止动件9能够联接到相应联接销12的位置。接下来，操作液压缸10，并且使附接在动模内部的块体6在相应块体6和动模的第二模板5之间形成的各个空间6A的厚度L2减小的方向上移动。因此，附接到相应块体6的各联接销12与相应联接止动件9一起形成了联接部，并且模具自身的合模力由联接部在合模方向上的移动产生。在这种状态下，以保压时间t21对模具B保压。当保压时间t21过去时，释放来自成型设备22的预定模具夹紧力，并且将模具B排出到成型设备22的外部并以冷却时间t31冷却。在将模具B排出到成型设备22的外部的同时，将模具A插入到成型设备22中，释放液压缸10的操作，并且释放联接销12和联接止动件9之间的联接。然后，通过弹簧13使块体6在相应块体6和动模的第二模板5之间形成的各空间6A的厚度L1增加的方向上移动。接下来，操作气缸8，并且使各联接止动件9缩回至能够执行模具打开操作的位置，并且使动模缩回至设定的缩回极限位置。因此，完成了模具打开过程。在完成模具打开过程之后，由顶出杆顶出树脂成型产品20，并经由形成在联接销12和动模的第一模板4之间间隙中的空间从成型设备22中取出。在取出树脂成型产品20之后，闭合模具，并且成型设备22产生预定的模具夹紧力。

重复上述成型过程。在下面描述的表1中示出各种力、时间和厚度之间的关系。

目测检查成型产品的外观，在表1中将没有外观缺陷的成型产品指定为“a”，将具有一个或多个外观缺陷的成型产品指定为“b”。此外，测量成型产品的尺寸，在表1中将相对于目标尺寸具有0.5mm以下的尺寸误差的成型产品指定为“a”，将尺寸误差大于0.5mm的成型产品指定为“b”。

从表1中可看出，无论是否存在来自成型设备22的模具夹紧力，都可获得与传统成型相比有利的外观和尺寸质量，并且实现了由于成型周期减少而导致的生产率提高。

[第二示例]

与第一示例相比，根据第二示例，当模具A的保压时间t2过去并且当模具B的保压时间t21过去时，操作气缸8，并且使各联接止动件9前进到相应联接止动件9能够联接到相应联接销12的位置。接下来，操作液压缸10，并且使附接在动模内部的块体6在相应块体6和动模的第二模板5之间形成的各个空间6A的厚度L2减小的方向上移动。因此，附接到相应块体6的各联接销12与相应联接止动件9一起形成联接部，并且使联接部在合模方向上移动，并且产生模具本身的合模力。在如下所述的表1中示出各种力、时间、厚度等。

从表1可看出，如果从成型设备22施加模具夹紧力，即使改变了用于产生模具自身合模力的开始时刻，也可以实现与第一示例相比有利的外观和尺寸质量以及由于成型周期减少而导致的生产率提高。

[第三示例]

与第一示例相比，根据第三示例，模具A中的各个空间6A的厚度L1和模具B中的各个空间6A的厚度L2从0.1mm增加到1mm。在下述表1中示出各种力、时间、厚度等。

如果各个空间6A的厚度增加，则只要每个空间6A的厚度落在小于动模的第二模板5的厚度的范围内，就可以实现与第一示例相比有利的外观和尺寸质量，以及由于成型周期减少而导致的生产率提高。

[第一比较例]

与第一示例相比，在第一比较例中，不操作模具A的气缸8和液压缸10，并且在附接到块体6的联接销12不联接到联接止动件9的状态下以注射时间t1注射树脂并且用树脂填充型腔7。在这种状态下，以保压时间t2对模具A保压。当保压时间t2过去时，释放来自成型设备22的预定模具夹紧力，并且将模具A排出到成型设备22的外部并以冷却时间t3冷却。

在将模具A排出到成型设备22外部的同时，将模具B插入到成型设备22中。将来自成型设备22的预定模具夹紧力设定为F2，并且将朝定模的安装板1的方向上的喷嘴接触力设定为f2。随后，在未操作气缸8和液压缸10的情况下，并且在附接到相应块体6的各联接销12未联接到相应联接止挡件9的状态下，以注射时间t11注射树脂并用树脂填充型腔7。

在这种状态下，以保压时间t21对模具B保压。当保压时间t21过去时，释放来自成型设备22的预定模具夹紧力，并且将模具B排出到成型设备22的外部并以冷却时间t31冷却。在将模具B排出到成型设备22的外部的同时，将模具A插入到成型设备22中，使动模缩回至设定的缩回极限位置，因此完成模具打开过程。由顶出杆顶出树脂成型产品20，并经由形成在联接销12和动模的第一模板4之间间隙中的空间从成型设备22中取出。在取出树脂成型产品20之后，关闭模具，并且成型设备22产生预定的模具夹紧力。

重复上述成型过程。在下述表2中示出本示例中的各种力、时间、厚度等。在模具A和模具B两者中，都是在释放了来自成型设备22的预定模具夹紧力之后使定模和动模分离，并且不能获得具有良好外观和尺寸质量的成型产品。

[第二比较例]

与第一示例相比，在第二比较例中，当保压时间t2过去时释放模具A的液压缸10，并且当保压时间t21过去时释放模具B的液压缸10。在下述表2中示出本例中的各种力、时间、厚度等。

在模具A和模具B两者中，都是在释放了来自成型设备22的预定模具夹紧力之后使定模和动模分离，并且不能获得具有良好外观和尺寸质量的成型产品。

[第三比较例]

图12示出了在采用根据第三比较例的注射成型方法的情况下合模的状态。与第一示例相比，在第三比较例中，模具A和模具B中不包括合模机构，并且磁性块体附接在模具外部。总共附接两对磁性块体，使得一对附接到定模，另一对附接到动模，以分开定模和动模的分型线为边界。在下述表2中示出本例中的各种力、时间、厚度等。

注射到型腔7中的树脂的压力强于由磁性块体产生的磁力，因此，在模具A和模具B两者中，都是在释放了来自成型设备22的预定模具夹紧力之后使定模和动模分离。因此，不能获得具有良好外观和尺寸质量的成型产品。

[第四比较例]

与第一示例相比，在第四比较例中，通过传统成型方法仅使用模具A进行成型，而不产生模具本身的合模力。在下述表3中示出本例中的各种力、时间、厚度等。

尽管可获得具有良好外观和尺寸质量的成型产品，但是不能实现由于成型周期减少而导致的生产率提高。

[表1]

[表2]

[表3]

	第四比较例
		模具夹紧力F	450吨力
喷嘴接触力f	10吨力
		模具A的注射时间t1	2秒
模具A的保压时间t2	3秒
		模具A的冷却时间t3	15秒
模具B的注射时间t11	2秒
		模具B的保压时间t21	3秒
模具B的冷却时间t31	15秒
		模具A的空间6A的厚度L1	0.1mm
模具B的空间6A的厚度L2	0.1mm
		模具A的联接部移动单元的操作完成时刻	未使用
模具A的联接部移动单元的操作释放开始时刻	未使用
		模具B的联接部移动单元的操作完成时刻	未成型
模具B的联接部移动单元的操作释放开始时刻	未成型
		模具A的成型周期时间	30秒
模具B的成型周期时间	未成型
		每个成型产品的成型设备占用时间	30秒
成型产品的外观质量	a
		成型产品的尺寸质量	a

本公开提供了一种技术，通过其可获得具有优异外观质量和尺寸质量的成型产品，并且可提高生产率。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以便涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种模具，包括：

定模；

动模；

第一单元，包括第一联接构件和第二联接构件，并且配置成执行定模和动模的联接和分离；以及

第二单元，配置成调整在第一联接构件和第二联接构件之间在定模和动模每一个在合模方向上作用的力。

2.根据权利要求1所述的模具，其中，通过将第一联接构件插入第二联接构件的孔中来执行联接。

3.根据权利要求1所述的模具，其中，第一单元使第一联接构件在与合模方向交叉的方向上移动。

4.根据权利要求1所述的模具，其中，第二单元使第二联接构件在沿着合模方向的方向上移动。

5.根据权利要求2所述的模具，其中，第二联接构件是销，并且第一联接构件是止动件。

6.根据权利要求2所述的模具，其中，第一单元包括气缸，并且通过驱动气缸来执行第一联接构件的插入。

7.根据权利要求1所述的模具，其中，第二单元包括固定有第二联接构件的块体和移动块体的驱动源。

8.根据权利要求7所述的模具，其中，驱动源是液压缸。

9.根据权利要求7所述的模具，其中，第二单元包括弹簧，在释放驱动源的操作时弹簧使块体移动。

10.根据权利要求1至9任一项所述的模具，其中，第二单元配置成将第二联接构件压靠在第一联接构件上以产生沿合模方向作用的力。

11.根据权利要求10所述的模具，其中，第一联接构件附接到定模，并且第二联接构件附接到动模。

12.根据权利要求10所述的模具，其中，第一联接构件附接到动模，并且第二联接构件附接到定模。

13.根据权利要求1至9任一项所述的模具，其中，动模包括安装板，并且第二单元布置在动模的安装板和定模之间。

14.根据权利要求1至9任一项所述的模具，其中，定模包括安装板，并且第二单元布置在定模的安装板和动模之间。

15.根据权利要求1至9任一项所述的模具，其中，第二联接构件穿过形成型腔的模板。

16.一种注射成型系统，包括：

注射成型设备，包括注射喷嘴；以及

根据权利要求1至15任一项所述的模具，其附接到注射成型设备。

17.根据权利要求16所述的注射成型系统，还包括：

配置成控制注射成型设备的控制器；以及

配置成控制模具的第一单元和第二单元的控制器。

18.一种制造成型产品的方法，通过根据权利要求16或17所述的注射成型系统来执行。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

在将模具布置在注射成型设备的固定压板和可动压板之间的同时，将树脂注射到模具中并将定模和动模联接；以及

在定模和动模联接的状态下，从固定压板和可动压板之间载出模具。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

在定模和动模联接的状态下，将不同于所述模具的另一模具载入到固定压板和可动压板之间。

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