CN1880045B - 注射成型机的模具夹紧设备及调节系杆有效长度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种注射成型机的模具夹紧设备,其包括:附接有固定侧模具的固定台板,模具夹紧套壳,多个设置在固定台板和模具夹紧套壳之间的系杆,和附接有活动侧模具且能够相对于所述固定台板沿所述系杆进行移动的活动台板。该模具夹紧设备包括:用于加热所述系杆的加热器,用于感应被加热器加热的部分的温度的传感器,且所述加热器和所述传感器被设置到多个系杆中的每个上。该模具夹紧设备包括:连接至所述加热器和所述传感器并且控制系杆被加热的部分的温度的温度调节器。
Description
本申请基于日本专利申请No.2005-178146,所述申请在此作为参考而被引用。
技术领域
本发明涉及一种注射成型机的模具夹紧设备和一种调节系杆有效长度的方法。
背景技术
如图6所示的模具夹紧设备已公知作为被设置到注射成型机上的模具夹紧设备。图6示意性地示出了一种相关的模具夹紧设备,其中图6A是该模具夹紧设备的前视图,且图6B是沿图6A中线XI-XI的截面图。
如图6所示的模具夹紧设备101包括附接有固定侧模具106a的固定台板106,附接有活动侧模具107a且能够相对于所述固定台板106进行移动的活动台板107,和通过肘杆型或直接液压机构111连接到活动台板107上的模具夹紧套壳108。四个系杆102A-102D被设置在固定台板106和模具夹紧套壳108之间,且活动台板107可沿系杆移动。在每个系杆102A-102D的两个端部处形成外螺纹,系杆螺母110被螺合到在固定台板106侧的外螺纹上,且成形在模具厚度调节单元109中的内螺纹被螺合到在模具夹紧套壳108侧的外螺纹上。可通过改变系杆螺母110和模具厚度调节单元109间的距离而调节每个系杆的有效长度。
作为一种改变系杆有效长度的方法,已公知的是通过将塑模高度调节螺母设置到模具厚度调节单元109上且通过使所述塑模高度调节螺母旋转,而改变系杆螺母110和模具厚度调节单元109间的距离的第一种方法。另外,已公知的是通过在每个系杆的两个端部处形成外螺纹作为相互间相反的螺纹或通过形成相互不同的螺距,且通过在系杆螺母110和模具厚度调节单元109被固定的情况下仅使所述系杆旋转,而改变系杆螺母110和模具厚度调节单元109间的距离的第二种方法。日本专利No.3549280中披露了该第一种方法。
通过采用上述方法单独调节每个系杆的有效长度,可调节在操作模具夹紧设备101而产生模具夹紧力时四个系杆102A-102D伸长量的平衡,并且进一步,可调节作用在模具上的模具夹紧力的平衡。
然而,该第一种方法存在以下问题。
(1)为了调节系杆的有效长度,需要停止注射成型机的操作,且在进行调节的过程中不能进行成型制品的生产。
(2)由于需要独立的用于驱动每一塑模高度调节螺母的单元(例如伺服马达),因此模具夹紧设备的制造成本显著增加,由此它是不实用的。
(3)由于很少仅通过进行一次调节操作而完成所述调节,并且需要重复多次所述操作并停止注射成型机直至所述调节操作结束,因此所述调节操作费力且时间较长。
(4)由于在多次重复所述调节操作时,在所述调节过程中通过测试的模制出的制品不能作为制品发货并且应被丢弃掉,因此废料的量增加。
此外,该第二种方法存在以下问题。
(1)为了调节系杆的有效长度,需要停止注射成型机的操作,且在进行调节的过程中不能进行成型制品的生产。
(2)尽管通过各种固定装置对系杆进行固定使得所述系杆在正常操作过程中不会发生转动,但是有必要在进行调节操作时拆卸固定装置并且松开所述固定。
(3)由于很少仅通过进行一次调节操作而完成所述调节,并且有必要重复多次所述操作并停止注射成型设备且拆卸和组装所述固定装置直至所述调节操作结束,因此所述调节操作费力且时间较长。
(4)由于在多次重复所述调节操作时,在所述调节过程中通过测试的模制出的制品不能作为制品发货并且应被丢弃掉,因此废料的量增加。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种注射成型机的模具夹紧单元,所述模具夹紧单元花费不多且即便是在模制操作工艺中,也能够在短时间内调节系杆的有效长度,并且提供一种调节系杆有效长度的方法。
为了实现上述目的,根据本发明,注射成型机的模具夹紧设备包括附接有固定侧模具的固定台板,模具夹紧套壳,至少一个设置在固定台板和模具夹紧套壳之间的系杆,附接有活动侧模具且能够相对于所述固定台板沿所述系杆进行移动的活动台板,用于加热所述系杆的加热器,所述加热器设置在模具夹紧套壳和活动台板之间,用于感应被加热器加热的部分的温度的传感器,所述加热器和所述传感器被设置到每个系杆上,和连接至所述加热器和所述传感器并且控制系杆被加热的部分的温度的温度调节器。
此外,在调节根据本发明的注射成型机的模具夹紧设备中的系杆有效长度的方法中,系杆被加热器加热。顺便提及,被加热器加热的系杆邻近在模具中注射模制出的制品的较薄部分。
根据本发明,由于每个系杆的温度被单独进行调节,因此系杆自身的有效长度由于基于加热温度产生的热膨胀而发生变化。按照这种方式,每个系杆的有效长度被单独进行调节,使得可调节在合上模具而产生模具夹紧力时每个系杆的伸长量的平衡,并且进一步,可调节作用在模具上的模具夹紧力的平衡。结果是,有可能生产出厚度离散很小的优秀的模制制品。
因此根据本发明,有可能通过包括加热器、传感器和温度调节器的简单且廉价的结构,而调节系杆的有效长度。此外,有可能对系杆的有效长度进行调节,而不需要拆卸模具夹紧设备,并且此外有可能在模制操作的过程中进行调节。因此根据本发明,有可能在短时间内对系杆的有效长度进行调节。
如上面所述,根据本发明,即便是模制操作工艺中,也有可能对系杆的有效长度进行调节。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施例的模具夹紧设备的视图;
图2是示出了随系杆温度的升高,模具夹紧力的理论值和测量值的曲线图;
图3是示出了在初始设置时的DVD(数字多用途光盘)周边上的基板厚度分布的曲线图;
图4是示出了在调节上部系杆的温度之后的DVD周边上的基板厚度分布的曲线图;
图5是示出了在调节每个系杆的温度之后的DVD周边上的基板厚度分布的曲线图;和
图6是示出了相关的模具夹紧设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行描述。
图1是示意性地示出了根据本发明的一个实施例的模具夹紧设备的视图,其中图1A是该模具夹紧设备的前视图,且图1B是沿图1A中线I-I的截面图。
根据本发明的一个实施例的模具夹紧设备1包括附接有固定侧模具6a的固定台板6,附接有活动侧模具7a且能够相对于所述固定台板6进行移动的活动台板7,和通过肘杆型或直接液压机构11连接到活动台板7上的模具夹紧套壳8,其与图6中所示的模具夹紧设备101相类似。四个系杆2A-2D被设置在固定台板6和模具夹紧套壳8之间,且活动台板7可沿系杆移动。在每个系杆2A-2D的两个端部处形成外螺纹,系杆螺母10被螺合到在固定台板6侧的外螺纹上,且成形在模具厚度调节单元9中的内螺纹被螺合到在模具夹紧套壳8侧的外螺纹上。
在根据本实施例的模具夹紧设备1中,四个系杆2A-2D设有用于加热每个系杆的预定区域的加热器3A-3D,和分别用于感应由加热器3A-3D加热的区域的温度的传感器4A-4D。加热器3A-3D和传感器4A-4D被连接至温度调节器5,所述温度调节器控制系杆受热区域的温度。根据上述结构,有可能单独调节每一系杆受热区域的温度。结果是,系杆2A-2D自身的有效长度由于基于受热区域温度产生的热膨胀而发生变化。按照这种方式,每个系杆的有效长度被单独进行调节,使得可调节在合上模具而产生模具夹紧力时每个系杆2A-2D的伸长量的均衡,并且进一步,可调节作用在模具6a和7a上的模具夹紧力的均衡。
按照这种方式,根据本实施例的模具夹紧设备1,有可能通过包括加热器3A-3D、传感器4A-4D和温度调节器5的简单且廉价的结构,从而调节系杆2A-2D的有效长度。此外,有可能对系杆2A-2D的有效长度进行调节,而不需要拆卸模具夹紧设备1,并且此外有可能在模制操作的过程中进行调节。因此根据本实施例,有可能在短时间内对系杆的有效长度进行调节。
在下文中,将具体结合通过例如使用具有根据本发明的模具夹紧设备1的注射成型机制造DVD的实例,对调节所述有效长度的操作进行描述。
通常,在希望减小在安装模具时产生的基板厚度离散的情况下需要进行有效长度的调节,且DVD实际上在工厂中的注射成型机完成测试工作之后进行模制,并被提供给用户。例如,产生了一些问题,其原因在于当从图1A中的I-I方向观察模具6a和7a时,在模具6a和7a中模制出的DVD的基板厚度在系杆2A侧较小。在本实例中,在模具夹紧力产生时系杆2A的伸长量较小,使得模具6a和7a在邻近系杆2A部分处的夹紧力较小,由此模制出的制品的基板厚度较大。因此,可消除上述问题。
在下文中,将对使用上述方法调节系杆有效长度的操作进行详细描述。在下面的描述中,α表示线性膨胀系数,H表示温度受到加热器控制的系杆的长度,T表示加热器的初始设定温度,ΔT表示加热器设定温度的离散,以及ΔL表示在初始设定温度条件下产生模具夹紧力时系杆的伸长量。
(1)系杆的设定温度由T增加ΔT。
(2)系杆伸长α·H·ΔT。
(3)系杆的模具夹紧力的减小比率为α·H·ΔT/ΔL。
(4)虽然DVD的基板厚度与模具夹紧力的减小量不成正比而增加,但是它随着模具夹紧力的减小而增大。
(5)重复上述过程(1)-(4),使得该基板厚度离散满足参考值,同时测量模制DVD的基板厚度。
在下文中,将对通过实际应用数值进行理论计算和通过基础实验和应用实验进行确认的实例进行描述。
理论计算
假定α为11×10-6/℃,经过热调节的系杆的长度H为120毫米,且在初始设定温度条件下产生模具夹紧力时系杆的伸长量ΔL为0.3毫米(对应于10吨),当系杆温度调节范围内的温度增大1℃时,由于热膨胀造成的系杆有效长度的伸长量为11×10-6×120×1=0.00132毫米。
因此,模具夹紧力的减小量为10×0.00132/0.3=0.044吨,且可以理解当系杆温度增大1℃时,系杆的模具夹紧力理论上减小0.044吨。
基础实验
图2示出了在四个系杆2A-2D的初始设定温度为40℃且仅系杆2A的温度升高的情况下的理论值和测量值。该理论值和测量值相互间相当一致,且可理解可通过温度控制从而控制模具夹紧力。
应用实验
(1)图3A示出了在初始设定温度(每个系杆的初始设定温度为40℃)条件下的在DVD周边(R=58毫米)上的基板厚度分布。在初始设定状态下的基板厚度的离散(基板厚度的最大值与最小值之间的差)为8.2微米。图3B示意性地示出了当从图1A中的I-I方向观察模具6a和7a时,在模具6a和7a内模制出的DVD和每个系杆2A-2D之间的位置关系。此外,图3A的水平轴线上所示出的角度对应于图3B中所示出的角度。
(2)根据图3所示出的结果,由于可理解DVD的基板厚度在其上侧变薄,因此上部系杆2A和2B的温度调节范围内的温度变化至45℃。在上述状态下模制出的DVD的基板厚度分布如图4所示。结果是,基板厚度的离散减小为3.9微米。
(3)此外,多次进行设定温度的变化,且系杆2A、2B、2C、2D的设定温度最终分别变化至45℃、48℃、39℃、40℃。因此,如图5所示,有可能将基板厚度的离散设定为2.0微米。直至此时,调节时间约为1小时。
采用相关的调节方法,所述调节时间需要4-8小时。然而,根据本实施例,可以理解有可能在非常短的时间内对系杆的有效长度进行调节。
Claims (1)
1.一种调节注射成型机的模具夹紧设备中的系杆有效长度的方法,其中所述模具夹紧设备包括:
附接有固定侧模具的固定台板;
模具夹紧套壳;
附接有活动侧模具且能够相对于所述固定台板沿四个系杆进行移动的活动台板,所述四个系杆设置在固定台板和模具夹紧套壳之间;
用于加热每个系杆的加热器;
用于感应被加热器加热的部分的温度的传感器,所述加热器和所述传感器被设置到每个系杆上;和
温度调节器,其连接至所述加热器和所述传感器,并且控制每个系杆被加热的部分的温度,
所述方法包括:使用加热器加热系杆,其中被加热的系杆邻近于在模具中注射的模具制品的较薄部分,具体步骤如下:
(1)系杆的设定温度由T增加ΔT;
(2)系杆伸长α·H·ΔT;
(3)系杆的模具夹紧力的减小比率为α·H·ΔT/ΔL;
(4)虽然模具中注射的模制制品的厚度与模具夹紧力的减小量不成正比而增加,但是它随着模具夹紧力的减小而增大;
(5)重复上述过程(1)-(4),使得该模具中注射的模制制品的厚度离散满足参考值,同时测量该模具中注射的模制制品的厚度;
其中,α表示线性膨胀系数,H表示系杆的长度,T表示加热器的初始设定温度,ΔT表示加热器设定温度的离散,以及ΔL表示在初始设定温度条件下产生模具夹紧力时系杆的伸长量。
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