CN117047943A - 一种新型的模塑成型设备 - Google Patents

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李文龙
梁涛
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/20—Opening, closing or clamping
    • B29C33/202—Clamping means operating on closed or nearly closed mould parts, the clamping means being independently movable of the opening or closing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/26—Mechanisms or devices for locking or opening dies
    • B22D17/266—Mechanisms or devices for locking or opening dies hydraulically

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种新型的模塑成型设备，包括底座、定模板、动模板、移模装置、锁模装置，所述定模板固定设置在底座上，动模板由移模装置驱动沿底座上的导轨移动；所述锁模装置包括拉杆、锁模油缸、锁模斜楔、锁模挡块槽，所述拉杆一端固定安装在动模板上，另一端与设置于定模板上的锁模挡块槽滑动配合，且该端设有前部开孔，所述锁模油缸安装在定模板上，并驱动锁模斜楔与前部开孔匹配插接。本发明使用简易机械结构将动模板和定模板直接锁在一起，取消了重量大、尺寸大且加工困难的曲肘机铰结构，简易机械结构具有高刚性、体积小、重量轻、成本低优势，并且依靠斜楔的增力作用提供大吨位锁模力，可减小锁模油缸推力，节省能耗。

Description

一种新型的模塑成型设备
技术领域
本发明属于注塑机、压铸机、及模压机技术领域，具体地说，涉及一种新型的模塑成型设备。
背景技术
传统合模系统含有后座板、动模板和定模板，习惯称为三板压铸机。依靠曲肘的弯曲及伸展完成开合模动作，并在伸直状态下将模具锁紧，开合模动作由合模油缸完成，锁紧由曲肘完成，因此为液压开合模、机械锁紧。但三板压铸机存在诸多问题：
1.对锁紧位置要求精确，必须在曲肘伸直(死点或接近死点)位置时才能将模具有效锁紧，因此对于不同位置的模具，必须要精确调节后座板的前后位置；
2.由于曲肘的放大作用，三板式的实际锁模力难于控制和测量，模具损坏的风险加大；
3.曲肘机铰部分在生产过程中会产生累积误差，且随着锁模吨位的大型化，误差会指数级放大，导致加工困难或精度降低；
4.由于曲肘伸缩行程的限制，开模行程难以加大，厚模具的适应性差；
5.三板机产生高压时，从后座板到定模板之间的整个拉杆都受力，长度越长刚性越差易变形。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新型的模塑成型设备，使用简易机械结构将动模板和定模板直接锁在一起，取消了重量大、尺寸大且加工困难的曲肘机铰结构，简易机械结构具有高刚性、体积小、重量轻、成本低优势，并且依靠斜楔的增力作用提供大吨位锁模力，可减小锁模油缸推力，节省能耗。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种新型的模塑成型设备，包括底座、定模板、动模板、移模装置、锁模装置，所述定模板固定设置在底座上，动模板由移模装置驱动沿底座上的导轨移动；
所述锁模装置包括拉杆、锁模油缸、锁模斜楔、锁模挡块槽，所述拉杆一端固定安装在动模板上，另一端与设置于定模板上的锁模挡块槽滑动配合，且该端设有前部开孔，所述锁模油缸安装在定模板上，并驱动锁模斜楔与前部开孔匹配插接。
进一步地，所述锁模斜楔的楔角为0°～30°。
进一步地，若干锁模装置不少于两个，且根据力学平衡原理合理地分布在定模板与动模板的四周侧面上。
进一步地，所述移模装置为直线运动机构，移模装置为若干个，沿动模板四周侧面分布。
进一步地，所述移模装置包括移模电机、丝杠，移模电机安装在底座上，并与丝杆一端驱动连接，丝杠另一端转动连接在底座上，所述动模板与丝杠转动连接。
进一步地，还包括支撑立柱、支撑梁，所述支撑立柱安装在底座上，动模板位于定模板与支撑立柱之间，所述支撑梁一端与支撑立柱顶部固定连接，另一端与定模板固定连接，所述动模板与支撑梁滑动连接。
进一步地，所述支撑梁为导向柱或带滚柱导轨的横梁。
进一步地，所述拉杆与动模板连接的一端设有长条螺孔。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1.相比于曲肘机铰结构，斜楔对推力的放大作用更加显著，也更容易控制，因此油缸的推力也可以更小，减少使用过程中的能耗。而且伺服电机通过丝杆移动动模板，位置可任意停止，速度快、调模方便；
2.锁模力可根据实际需要自由设定，可以有效保护模具；
3.取消了曲肘和机铰结构，减小了磨损，延长了使用寿命，且保证了制品的重复精度；
4.超大开模行程，适应各类模具的生产需要；
5.本机构受力段仅为动模板和定模板之间的距离，受力长度短，产生的变形也相应较小；
6.增大锁模吨位时，只需要增加相应结构件的刚度和尺寸，不存在机铰等部件的加工工艺或其他技术瓶颈；
7.无需格林柱，降低生产成本的同时，可增加了模具最大投影面积；
8.结构简单，设备尺寸大幅减小，比传统三板式结构体积减小近50％，总重量减小40％以上。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明锁模装置结构示意图；
图3是本发明锁模状态示意图；
图4是本发明锁模斜楔受力示意图；
图5是本发明拉杆与动模板连接示意图；
图6是本发明结合导向柱示意图；
图7是本发明结合横梁示意图；
图8是本发明实施例三结构示意图。
图中：
1、底座；101、导轨；102、工作台；103、顶板；
2、动模板；
3、定模板；
401、拉杆；402、锁模油缸；403、锁模斜楔；404、锁模挡块槽；405、长条螺孔；406、调整垫板；407、锁模电机；
501、移模电机；502、丝杠；
6、压射冲头；
7、顶出装置；
8、模具；
9、支撑立柱；
10-1、导向柱；10-2、横梁；10-3、导柱。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例所述一种新型的模塑成型设备，包括底座1、定模板3、动模板2、锁模装置、移模装置、压射冲头6、顶出装置7。定模板3固定在底座1上，导轨101安装在底座1上，也可以与底座1一体成型。动模板2由移模装置驱动沿导轨101方向移动，直线往复移动完成开合模动作，定模板3、动模板2之间用于安装模具8，本例中移模装置包括移模电机501、丝杠502，移模电机501安装在底座1上，并与丝杆502一端驱动连接，丝杠502另一端转动连接在底座1上，动模板2与丝杠502转动连接。对于移模装置，也可以是本例丝杆螺母副外的其他合适的直线运动机构，如齿轮齿条副、油缸等机构。移模装置数量任意，可固定在定模板3的四个侧面的任意面上。
锁模装置包括拉杆401、锁模斜楔403、锁模油缸402、锁模挡块槽404，拉杆401一端固定安装在动模板2上，另一端与设置于定模板3上的锁模挡块槽404滑动配合，且该端设有前部开孔，所述锁模油缸402安装在定模板3上，并驱动锁模斜楔403与前部开孔匹配插接。这里的拉杆401固定在动模板2上，随着动模板2前进到合模位置后，锁模斜楔403的运动也可以由电机与丝杆驱动，这样整台设备均为电机驱动，无需液压装置。锁模油缸402带动锁模斜楔403向下运动，插入拉杆401的前部开孔中，将拉杆401挤紧固定在定模板3上，此时定模板3和动模板2通过拉杆401连接固定，保证产品在模具中成形时动模板2不会发生退让。
对于锁模装置，通常成对使用，多为对称布置，也可根据产品不同的受力情况进行特殊布置，在定模板3的四个侧面中的任意1～4个面均可用于安装锁模装置，且每个面上可以安装任意数量的锁模装置，可以是对称或非对称的形式。本例中的锁模装置也可以是其他结构形式，包括机械和油压式。
结合附图4示意，不考虑摩擦的情况下，锁模力F计算公式为：
其中Ft为锁模油缸402产生的推力，Fa为单个锁模斜楔403产生的锁紧力，n为锁模装置的数量，θ为锁模斜楔403的楔角，θ越小，锁模油缸402的增力作用越大。θ可设定为任意角度，考虑实际摩擦力，为实现自锁，θ通常取10°以内。注意，插入拉杆401的前部开孔是唯一的，与锁模斜楔403匹配，在采用不同楔角的锁模斜楔403时，需要针对性使前部开孔与之匹配。当压制模具的厚度不同时，拉杆401需要作出调整以适应模具厚度，可以使用不同长度的拉杆401，保压稳定性比较好；或者在拉杆401与动模板2连接的一端设置长条螺孔405，满足小范围调整，为增强稳定性，在拉杆401与动模板之间的空隙用调整垫板406填充，见附图5示出。
动模板2移动过程中，锁模斜楔403在锁模油缸402的带动下处于打开的状态，拉杆401固定在动模板2上并随动模板2一起移动，合模时，拉杆401通过定模板3上的锁模挡块槽404到达合模位置，然后锁模油缸402动作，将锁模斜楔403拉入或推入到拉杆401前部的开孔中，靠产生的斜楔力Fa将拉杆401拉紧。
从公式(1)可以看出，锁模力的大小可以通过改变(1)锁模油缸402的压力、(2)锁杆拉杆401的个数、(3)以及楔块的楔角来实现自由设定，以适应不同的模塑工艺。本例中锁模推力由油缸提供，也可以是电机通过丝杆提供推力等其他方式，通过改变电机扭矩改变推力，进而调节锁模力。另外，压射冲头6与顶出装置7均为常规部件，这里赘述。
可见本发明结构使用简易机械结构将动模板2和定模板3直接锁在一起，取消了重量大、尺寸大且加工困难的曲肘机铰结构。简易机械结构具有高刚性、容易制造和调整的优势。并且依靠斜楔的增力作用提供大吨位锁模力，可减小锁模油缸402推力，节省能耗。特定角度的楔块可实现自锁，即工作时产生的压力无法将锁模斜楔403挤出，保证不出现“让模”现象。
实施例二
如图6-7所示，本实施例为上述实施例一的进一步限定：结构上增加支撑立柱9、支撑梁。这里的支撑立柱9也可以是框架，如矩形框架、方形框架等，优选采用正多边形，本例采用三角形框架，三角形稳定性更好些。三角形框架的一长边侧安装在底座1上，见附图6示出，动模板2位于定模板3与支撑立柱9之间，支撑立柱9设置目的增强定模板3移动的稳定性。支撑梁一端与支撑立柱9顶部固定连接，另一端与定模板3固定连接，动模板2与支撑梁滑动连接。
支撑梁可以是导向柱10-1，如附图6示出结构；也可以是带滚柱导轨101的横梁10-2，如附图7示出结构，滚柱导轨101安装在横梁10-2上，导轨101滑块安装在动模板2上，横梁10-2两端分别固定在支撑立柱9和定模板3上。
当然这里的支撑梁的数量可以是多个，满足对动模板2移动稳定性需求即可，一般用于动模板2的上部辅助支撑，也可根据需要安装在其他部位。
实施例三
如图8所示，本实施例与上述实施例一的区别在于：包括工作台102、顶板103、动模板2、锁模装置、移模装置、压射冲头6、顶出装置7。即：底座1和定模板3由工作台102替代。结合附图示意，本实施例中整体设备呈立式，工作台2作为与地面接触的部分，工作台2上竖立有四个导柱10-3，导柱10-3的另一端与顶板103连接，动模板2位于顶板103与工作台2之间。动模板2下方安装上模具，工作台102上方安装下模具，动模板3由移模装置驱动沿导柱10-3方向移动，完成开合模动作。
锁模装置与实施例一中相同，仅是用锁模电机407替代锁模油缸402。其拉杆401一端固定在动模板2上，随着动模板2上下移动，当移到合模位置后，锁模电机407带动锁模楔块403运动，插入拉杆401的前部开孔中，将拉杆401挤紧固定，此时工作台102和动模板2通过拉杆401连接固定，保证产品在模具中成形时动模板2不会发生退让。
本例中锁模装置为四个，如附图示出，布置在前后两侧面的左右端。移模装置有两套，分别布置在前后两侧面的中部，如此可以增大左右两侧的操作空间。
本实施将整体结构设置成立式，占地面积大幅减少，同时动模板及移模动力对导柱10-3的影响很小，不会像实施例一卧式那样需要承担部分零部件的自重，动模板移动更顺畅，适合大吨位压铸设备，在满足压铸需求基础上，减少占地面积，降低导柱变形几率，延长设备使用寿命，降低成本。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种新型的模塑成型设备，包括底座(1)、定模板(3)、动模板(2)、移模装置、锁模装置，所述定模板(3)固定设置在底座(1)上，动模板(2)由移模装置驱动沿底座(1)上的导轨(101)移动，其特征在于：
所述锁模装置包括拉杆(401)、锁模油缸(402)、锁模斜楔(403)、锁模挡块槽(404)，所述拉杆(401)一端固定安装在动模板(2)上，另一端与设置于定模板(3)上的锁模挡块槽(404)滑动配合，且该端设有前部开孔，所述锁模油缸(402)安装在定模板(3)上，并驱动锁模斜楔(403)与前部开孔匹配插接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：所述锁模斜楔(403)的楔角为0°～30°。
3.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：若干锁模装置不少于两个，根据力学平衡原理分布在定模板(3)与动模板(2)的四周侧面上。
4.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：所述移模装置为直线运动机构，移模装置为若干个，沿动模板(2)四周侧面分布。
5.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：所述移模装置包括移模电机(501)、丝杠，移模电机(501)安装在底座(1)上，并与丝杆(502)一端驱动连接，丝杠另一端转动连接在底座(1)上，所述动模板(2)与丝杠转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：还包括支撑立柱(9)、支撑梁，所述支撑立柱(9)安装在底座(1)上，动模板(2)位于定模板(3)与支撑立柱(9)之间，所述支撑梁一端与支撑立柱(9)顶部固定连接，另一端与定模板(3)固定连接，所述动模板(2)与支撑梁滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：所述支撑梁为导向柱(10-1)或带滚柱导轨(101)的横梁(10-2)。
8.根据权利要求1所述的一种新型的模塑成型设备，其特征在于：所述拉杆(401)与动模板(2)连接的一端设有长条螺孔(405)。
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