JP2020019146A - 竪型射出成形機の金型取付方法 - Google Patents

竪型射出成形機の金型取付方法 Download PDF

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Abstract

【課題】作業時間が短く、容易にかつ安全に実施できる竪型射出成形機における金型取付方法を提供する。【解決手段】予め上可動盤(6)の金型取付面に所定幅の溝(14)を形成しておく。溝(14)は上可動盤(6)の端部から中央のくり抜き(9)に達するようにする。金型取付方法は、上可動盤(6)を金型(21)の型厚よりわずかに開く型開工程と、金型(21)のロケートリング(28)が上可動盤(6)の溝(14)内に収納された状態で金型(21)をターンテーブル(5)上でスライドさせる金型スライド工程と、射出ノズル(12)を金型(21)のスプルにタッチさせる金型タッチ工程と、このタッチ状態で型閉じする型閉工程と、上金型(25)を上可動盤(6)にそして下金型(26)をターンテーブル(5)にそれぞれクランプするクランプ工程とから構成する。【選択図】 図3

Description

本発明は、竪型射出成形機において、型盤装置に金型をクランプすると共に金型のスプルブッシュと射出ノズルとの軸芯を合わせる芯出しを完了した状態にする、金型取付方法に関するものである。
竪型射出成形機は、一対の金型を上下方向に型開閉する型締装置、型締めされた金型に溶融樹脂を射出する射出装置とから概略構成されている。生産現場においては多品種少量生産の要求が大きくなっており、竪型射出成形機においても金型を交換する頻度が比較的高くなってきている。また大量生産の必要から、短時間で成形サイクルを繰り返す、いわゆるハイサイクル成形の要求も大きくなってきており、ハイサイクル成形を所定期間実施する度に金型を取り外して検査したり、新しい金型に交換する等が必要になる。
竪型射出成形機において金型を取付ける一般的な金型取付方法を説明する。竪型射出成形機50は、図7の(ア)(イ)に示されているように、型締装置52と射出装置53とから構成されており、型締装置52は、回転するターンテーブル55と、ターンテーブル55に対して上下に開閉する上可動盤56とを備えている。射出装置53は上可動盤56に載置され、ボルトにより固定されている。上可動盤56には、中央部に円錐状のくり抜き58が明けられており、射出装置53の射出ノズル59が挿入されるようになっている。このような竪型射出成形機50において、金型51がホイストクレーン等により搬入されてターンテーブル55に載置されている。金型51は、上金型61と下金型62とから構成され、これらが整合して閉じられた状態の上金型61の上面にはロケートリング63が所定高さだけ突出した状態で設けられている。
この状態から金型51を取付ける。金型51を取付けていない状態で金型51の大きさつまり型厚を得、型締装置52において型厚調整を実施する。次いで上可動盤56を図8の(ア)に示されているように開き、金型51のロケートリング63より高くなるようにする。図8の(イ)に示されているようにターンテーブル55を回転する。上可動盤56のくり抜き58の下部がロケート部ということができるが、このロケート部とロケートリング63とが整合するようにする。図8の(ウ)に示されているように、型閉じして上可動盤56を上金型61に当接する。この状態で上金型61を上可動盤56に、下金型62をターンテーブルにそれぞれクランプする。図8の(エ)に示されているように、他の下金型62’をターンテーブル55に載置し、そして上可動盤56を開く。図8の(オ)に示されているように、ターンテーブル55を回転して上金型61と他の下金型62’とを対向させる。型閉じすると、図8の(カ)に示されているように、これらの金型61、62’は整合する。他の下金型62’をターンテーブル55にクランプする。図8の(キ)において符号65、65で示されている箇所、つまり射出装置53の上可動盤56に対する固定箇所のボルトを緩める。そうすると射出装置53は所定範囲で水平方向にスライドできるようになる。図8の(ク)に示されているように、射出装置53を下方に前進させる。そうすると射出ノズル59がロケートリング53に挿入され、図に示されていないスプルブッシュに当接する。射出ノズル59がスプルブッシュの凹面にガイドされて芯出しされる。つまり射出ノズル59が水平方向にわずかにずれる。このとき射出ノズル59がずれた分だけ射出装置53がずれる。符号65、65の固定箇所のボルトを締める。金型51の取付けが完了する。
特開平6−182823号公報
本発明と直接関係はないが、特許文献1には、所定の形状の金型と、この金型を容易に取付けることができる射出成形機とが記載されている。この文献に記載の射出成形機は竪型射出成形機ではなく、固定盤、可動盤が垂直になっている横置き型の射出成形機になっている。この射出成形機に取付けられる金型は、固定側金型と可動側金型とからなり、固定側金型には一般的な金型と同様にロケートリングが設けられている。しかしながら可動側金型は、一般的な金型と相違しており、可動盤に取付けられる取付け面において、所定高さだけ突出したガイドブロック片が設けられている。このような金型が取付けられる固定盤にはロケートリング溝12が、そして可動盤にはガイドブロック溝が形成されている。固定盤と可動盤とを金型の型厚よりわずかに広く開いておき、ホイストクレーンにより吊り下げた金型を固定盤と可動盤の間に挿入すると、固定側金型のロケートリングが固定盤のロケートリング溝12に、そして可動側金型のガイドブロック片が可動盤のガイドブロック溝に、それぞれガイドされる。これによって、金型が位置決めされ、金型の取付けが容易になる。
従来の方法によっても竪型射出成形機に金型を取付けることができる。しかしながら、解決すべき問題も見受けられる。具体的には金型取付けに長時間を要する問題と、安全に関する問題である。金型取付時には、金型を痛めないようにするため、型開閉の速度、ターンテーブルの回転速度を非常に低速にする必要がある。従来の方法では、金型を取付けるとき、型締装置の上可動盤は合計で上下に4回駆動する必要があり、ターンテーブルは2回反転しなければならない。低速でこれらを何回も駆動しなければならないので時間を要する。さらに金型を型締装置にクランプした後、射出装置の射出ノズルと金型のスプルブッシュの芯出しをしなければならない。この作業では上可動盤に射出装置を固定しているボルトを緩めたり締め直したりしなければならず、煩雑である。つまり金型取付けに長時間を要する。ボルトを緩める場合、ボルトを緩めすぎると射出装置が落下する危険もある。さらにはボルトの締め忘れもある。そうすると、十分に安全が確保されているとは言えない。特許文献1に記載の金型の取付方法を参考にすることも考えられる。しかしながら特許文献1に記載の射出成形機には、特殊な構造、つまりガイドブロック片を備えた金型しか取付けることができない。また竪型射出成形機においては金型の位置決めをするとき、金型はホイストクレーンによって吊り下げた状態では実施しないので、特許文献1に記載の方法は参考にはならない。
本発明は、上記したような問題点を解決した竪型射出成形機における金型取付方法を提供することを目的とし、具体的には、取付けに要する時間が短く、作業がシンプルであり、そして安全に実施できる竪型射出成形機における金型取付方法を提供することを目的としている。
本発明は、竪型射出成形機の金型取付方法であり、予め上可動盤の金型取付面に所定幅の溝を形成しておく。溝は上可動盤の端部から上可動盤に形成されているくり抜きに達するようにする。金型取付方法は、上可動盤を金型の型厚よりわずかに開いた状態にする型開工程と、上金型に設けられているロケートリングが上可動盤の溝内に収納された状態で上金型と下金型とからなる金型をターンテーブル上でスライドさせてロケートリングをくり抜きに整合させる金型スライド工程と、射出ノズルを金型のスプルにタッチさせる金型タッチ工程と、このタッチ状態で上可動盤を駆動して型閉じする型閉工程と、上金型を上可動盤にそして下金型をターンテーブルにそれぞれクランプするクランプ工程とから構成する。
かくして、請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、回転可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに対して上下に開閉される上可動盤と、該上可動盤の上に固定的に設けられている射出装置とを備え、前記上可動盤に前記射出装置の射出ノズルが挿入されるくり抜きが明けられている竪型射出成形機において、上金型と第1の下金型とからなる金型について、前記上金型を前記上可動盤にそして前記第1の下金型を前記ターンテーブルにそれぞれ取付ける金型取付方法であって、前記上可動盤の金型取付面には所定幅の溝を前記上可動盤の端部から前記くり抜きに達するように形成しておき、前記金型取付方法は、前記上可動盤を前記ターンテーブルに対して前記金型の型厚よりわずかに開いた状態にする第1の型開工程と、前記上金型に設けられているロケートリングが前記溝内に収納された状態で前記金型を前記ターンテーブル上でスライドさせて前記ロケートリングを前記くり抜きに整合させる金型スライド工程と、前記射出装置を下降させて前記射出ノズルを前記金型のスプルにタッチさせる金型タッチ工程と、前記射出ノズルが前記スプルにタッチした状態で型閉じする第1の型閉工程と、前記上金型を前記上可動盤にそして前記第1の下金型を前記ターンテーブルにそれぞれクランプする第1のクランプ工程とからなることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の金型取付方法において、前記上金型は第2の下金型に対しても型閉じされるようになっており、前記金型取付方法は、前記上可動盤を開いて前記第1のクランプ工程によってクランプした前記上金型と前記第1の下金型を型開きする第2の型開工程と、前記ターンテーブルに前記第2の下金型を載置すると共に前記ターンテーブルを回転して前記上金型と前記第2の下金型を整合させるターンテーブル回転工程と、前記上可動盤を駆動して前記上金型と前記第2の下金型とを型閉じする第2の型閉工程と、前記第2の下金型を前記ターンテーブルにクランプする第2のクランプ工程とを備えていることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の金型取付方法において、前記金型スライド工程は、前記ターンテーブルと高さが等しい所定の補助台を前記ターンテーブルに隣接して設け、該補助台に前記金型を載置させてから前記金型をスライドさせるようにすることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法として構成される。
以上のように、本発明は、回転可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに対して上下に開閉される上可動盤と、該上可動盤の上に固定的に設けられている射出装置とを備え、上可動盤に射出装置の射出ノズルが挿入されるくり抜きが明けられている竪型射出成形機を対象とする。そして本発明は、上金型と第1の下金型とからなる金型について、上金型を上可動盤にそして第1の下金型をターンテーブルにそれぞれ取付ける金型取付方法からなる。本発明においては、上可動盤の金型取付面には所定幅の溝を上可動盤の端部からくり抜きに達するように形成しておく。そして金型取付方法は、上可動盤をターンテーブルに対して金型の型厚よりわずかに開いた状態にする第1の型開工程と、上金型に設けられているロケートリングが溝内に収納された状態で金型をターンテーブル上でスライドさせてロケートリングをくり抜きに整合させる金型スライド工程と、射出装置を下降させて射出ノズルを金型のスプルにタッチさせる金型タッチ工程と、射出ノズルがスプルにタッチした状態で型閉じする第1の型閉工程と、上金型を上可動盤にそして第1の下金型をターンテーブルにそれぞれクランプする第1のクランプ工程とから構成する。つまり、金型の取付けにおいて型締装置の上可動盤は2回だけ開閉すれば済む。これは第1の型開工程において金型の型厚よりわずかに型開きすれば済むからであり、金型をターンテーブル上をスライドさせるときに上金型に設けられているロケートリングを上可動盤の溝内に収納させた状態でスライドさせることができるからである。さらにターンテーブルも回転する必要がない。型開閉の回数を少なくでき、ターンテーブルを回転しないで済むので、短時間でかつ効率よく金型の取付けが実施できる。また本発明においては、金型タッチ工程は金型を型閉じしていない状態で実施するので、換言すると金型がターンテーブル上で拘束されていないスライド自在の状態で実施するので、射出ノズルとスプルとが当接するとき金型の方が水平にずれて位置合わせされることになる。このとき射出装置を上可動盤に固定しているボルトを緩める必要はない。ボルトを緩めたり締結しないので作業が繁雑でないし、射出装置が落下するおそれもない。安全が確保されている。他の発明によると、上金型は第2の下金型に対しても型閉じされるようになっており、金型取付方法は、上可動盤を開いて第1のクランプ工程によってクランプした上金型と第1の下金型を型開きする第2の型開工程と、ターンテーブルに第2の下金型を載置すると共にターンテーブルを回転して上金型と第2の下金型を整合させるターンテーブル回転工程と、上可動盤を駆動して上金型と第2の下金型とを型閉じする第2の型閉工程と、第2の下金型をターンテーブルにクランプする第2のクランプ工程とを備えている。第2の下金型は、上金型に整合させて型閉じするだけで位置合わせができるので、容易にターンテーブルに取付けることが可能になる。さらに他の発明によると、金型スライド工程は、ターンテーブルと高さが等しい所定の補助台をターンテーブルに隣接して設け、該補助台に金型を載置させてから金型をスライドさせるように構成されている。竪型射出成形機においては、射出装置がターンテーブルの一方の側に設けられており、他方の側はいわゆる操作側と呼ばれ、金型を取付けるときには最初にターンテーブルの操作側に載置する必要があり、ターンテーブルを回転してターンテーブルの射出装置側、つまり反操作側に移動しなければならない。ターンテーブルの反操作側は射出装置が妨げになって直接金型を載置できないからである。しかしながらこの発明によると補助台をターンテーブルに隣接して設けてその上に金型を載置できるので、反操作側に補助台を設ければ、補助台に金型を直接載置することができる。そうすると反操作側に金型を移動させるためにターンテーブルを回転する必要がないので、作業効率が高いという効果が得られる。
本実施の形態に係る竪型射出成形機を示す図で、その(ア)、(イ)はそれぞれ竪型射出成形機の一部を示す正面図と上面図である。 本実施の形態に係る竪型射出成形機の上可動盤を示す図で、その(ア)は上可動盤の斜視図であり、その(イ)は(ア)において断面X−Xで切断した上可動盤の断面図である。 本実施の形態に係る金型取付方法を模式的に示す図で、その(ア)〜(エ)は金型取付方法の各工程における竪型射出成形機を一部断面で示す正面図である。 本実施の形態に係る金型取付方法を模式的に示す図で、その(ア)〜(エ)は金型取付方法の各工程における竪型射出成形機を一部断面で示す正面図である。 本実施の形態に係る金型取付方法を実施している状態における、上可動盤と金型とを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る竪型射出成形機を示す図で、その(ア)は上可動盤の斜視図、その(イ)は竪型射出成形機の一部を示す上面図である。 従来例を示す図で、その(ア)、(イ)はそれぞれ、従来の竪型射出成形機一部を示す正面図と上面図である。 従来の竪型射出成形機における金型取付方法を模式的に示す図で、その(ア)〜(ク)は金型取付方法の各工程における竪型射出成形機を一部断面で示す正面図である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る竪型射出成形機1は、図1の(ア)、(イ)にその一部が示されているように、型締装置2と射出装置3とから構成されている。型締装置2は、図示されていない固定盤、この固定盤の上に載置されているターンテーブル5、ターンテーブル5に対して型開閉される上可動盤6、3本のタイバー7、7、…、図示されていない型締機構等から構成されており、型締機構を駆動すると上可動盤6が上下に駆動されるようになっている。上可動盤6は上面形状が、長方形と二等辺三角形とがそれぞれの長辺と底辺とが接合したような略五角形に形成されており、長方形の長辺の両端近傍に2本のタイバー7、7が、そして二等辺三角形の頂点近傍に1本のタイバー7が貫通している。この頂点近傍を貫通している1本のタイバー7が、ターンテーブル5の中心を貫通しており、ターンテーブル5はこのタイバー7周りに回転するようになっている。上可動盤6には中央部に円錐状のくり抜き9が明けられている。射出装置3は、射出装置3を支持する筐体11に設けられ、筐体11は上可動盤6に対して固定されている。射出装置3はこのような筐体11に対して相対的に上下に駆動することができる。つまり上可動盤6に対して上下に駆動できる。射出装置3を下方に駆動すると、射出装置3の先端に設けられている射出ノズル12が上可動盤6のくり抜き9に挿入されるようになっている。なお、上可動盤6のくり抜き9は、その下部がロケート部になっていて、後で説明するように金型のロケートリングが整合する。このロケート部の径は従来の竪型射出成形機よりも若干大径になっていて、ロケート部内でロケートリングは緩い嵌合状態になる。これは射出ノズル12を金型のスプルにタッチさせるとき、金型がわずかに移動して芯合わせされるが、ロケートリングがロケート部内で所定範囲で移動可能にするためである。
本実施の形態に係る竪型射出成形機1には、2点の特徴がある。第1の特徴は、図2の(ア)(イ)に示されているように、上可動盤6の金型取付面に所定の溝14が形成されている点である。竪型射出成形機1は、図1の(ア)において矢印16側が操作側、矢印17側が反操作側と一般的に呼ばれているが、溝14は上可動盤6の反操作側の端部からくり抜き9に達するように形成されている。溝14は、後で説明するように金型から飛び出しているロケートリングの高さより若干深く、ロケートリングの幅より若干幅広に形成されている。ターンテーブル5上において金型をスライドさせるとき、ロケートリングがこの溝14内に収納された状態で金型が移動することになる。
本実施の形態に係る竪型射出成形機1における第2の特徴は、反操作側において補助台19が着脱自在に設けられるようになっている点である。本実施の形態において補助台19は、ターンテーブル5に隣接しかつターンテーブル5とその高さが略等しくなるように固定盤に設けられるようになっている。補助台19は金型を竪型射出成形機1に取付けるために一時的に金型を載置するための台であり、図1の(ア)、(イ)には一時的に載置された所定の金型21が二点鎖線で示されている。ところで補助台19は一時的に設けられる台であるが、必ずしも成形サイクルにおいて取り外す必要はない。また、本実施の形態においては補助台19は固定盤に設けられるようになっているが、竪型射出成形機1の他の部材に設けられるようになっていてもよい。
図3、4によって、本実施の形態に係る竪型射出成形機1に金型21を取付ける方法を説明する。取付けようとする金型21は、上金型25と第1、2の下金型26、27とからなる。第1、2の下金型26、27は同じ形状、同じ大きさからなり、共に上金型25に対して型締めされるようになっている。まず、上金型25と第1の下金型26について型厚を得る。必要により採寸する。竪型射出成形機1において型厚調整を実施する。つまりターンテーブル5と上可動盤6の距離を調整する。図3の(ア)に示されているように、竪型射出成形機1に補助台19を設け、補助台19の上に、上金型25と第1の下金型26とからなる金型21を載置する。第1の型開工程として、上可動盤6を型厚よりわずかに型開量が大きくなるように型開きする。図3の(イ)に示されているように、金型21を補助台19上、ターンテーブル5上をスライドさせて金型取付位置、つまりクランプ位置に移動する。すなわち金型スライド工程を実施する。上金型25にはロケートリング28が設けられているが、この工程においては図5に示されているように、ロケートリング28が上可動盤6の溝14内に入るようにする。これによってロケートリング28が妨げになることなく、滑らかに金型21がスライドされることになる。ロケートリング28がロケート部、つまり上可動盤6のくり抜き9に到達したらスライドを停止する。金型スライド工程が終了したら補助台19は取り外してもよい。
上可動盤6は、金型21の型厚よりわずかに開かれた状態なので、型閉時の位置に近い。この状態で金型タッチ工程を実施する。具体的には図3の(ウ)に示されているように、射出装置3を前進つまり下降させる。そうすると図3の(エ)に示されているように、射出ノズル12がロケートリング28内に侵入し、スプルに当接する。スプル29は、図5に示されているように、タッチ部が湾曲しているので射出ノズル12がタッチするとき芯合わせすることができる。金型21は拘束されていないのでスライド自在であり、従って芯合わせにおいては金型21が水平方向にわずかにずれる。スプル29に射出ノズル12がタッチした状態で、型閉じする。つまり第1の型閉工程を実施する。この状態で図4の(ア)に示されているように、上金型25を上可動盤6に、第1の下金型26をターンテーブル5にそれぞれクランプする。つまり第1のクランプ工程を実施する。射出ノズル12と芯合わせされた状態で金型21が取付けられる。
上可動盤6を開く第2の型開工程を実施する。そうすると図4の(イ)に示されているように、上金型25は上可動盤6と共に上に移動して、上金型25と第1の下金型26とが型開きされる。第2の下金型27をターンテーブル5の操作側に載置する。ターンテーブル5を反転的に回転する、ターンテーブル回転工程を実施する。そうすると図4の(ウ)に示されているように、第2の下金型27は上金型25に整合する。図4の(エ)に示されているように、上金型25と第2の下金型27とを型閉じする第2の型閉工程を実施する。上金型25と第2の下金型27には、図には示されていないがガイドピン、ガイド穴が設けられており、型閉じすることによって、第2の下金型27が水平方向にわずかにずれて精度良く位置合わせされる。型閉じ状態において第2の下金型27をターンテーブル5にクランプする。金型取付方法を完了する。
本実施の形態に係る竪型射出成形機1や、本実施の形態に係る金型取付方法は色々な変形が可能である。例えば、上可動盤6を変形することができ、それによって金型取付方法において補助台19を不要にすることができる。図6の(ア)には、変形した上可動盤6’が示されているが、溝14’は前実施の形態に係る上可動盤6とは異なる位置に設けられている。そうすると、図6の(イ)に示されているように、取付ける金型21はターンテーブル5に直接載置すればよい。ロケートリング28を溝14’内に入れてスライドすれば、金型スライド工程によって適切な位置に金型21を移動できる。つまりこの変形例では補助台19が不要になる。金型21の変形も可能である。金型21は上金型25と第1、2の下金型26、27とからなるように説明したが、上金型25と型締めされる下金型は3個以上であってもよい。下金型が3個以上であっても、第3の下金型以降については、本実施の形態に係る金型取付方法の、第2の型開工程とターンテーブル回転工程と第2の型閉工程と第2のクランプ工程を繰り返せば取付けることができる。
1 竪型射出成形機 2 型締装置
3 射出装置 5 ターンテーブル
6 上可動盤 7 タイバー
9 くり抜き 11 筐体
12 射出ノズル 14 溝
19 補助台 21 金型
25 上金型 26 第1の下金型
27 第2の下金型 28 ロケートリング

Claims (3)

  1. 回転可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに対して上下に開閉される上可動盤と、該上可動盤の上に固定的に設けられている射出装置とを備え、前記上可動盤に前記射出装置の射出ノズルが挿入されるくり抜きが明けられている竪型射出成形機において、上金型と第1の下金型とからなる金型について、前記上金型を前記上可動盤にそして前記第1の下金型を前記ターンテーブルにそれぞれ取付ける金型取付方法であって、
    前記上可動盤の金型取付面には所定幅の溝を前記上可動盤の端部から前記くり抜きに達するように形成しておき、
    前記金型取付方法は、前記上可動盤を前記ターンテーブルに対して前記金型の型厚よりわずかに開いた状態にする第1の型開工程と、
    前記上金型に設けられているロケートリングが前記溝内に収納された状態で前記金型を前記ターンテーブル上でスライドさせて前記ロケートリングを前記くり抜きに整合させる金型スライド工程と、
    前記射出装置を下降させて前記射出ノズルを前記金型のスプルにタッチさせる金型タッチ工程と、
    前記射出ノズルが前記スプルにタッチした状態で型閉じする第1の型閉工程と、
    前記上金型を前記上可動盤にそして前記第1の下金型を前記ターンテーブルにそれぞれクランプする第1のクランプ工程とからなることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法。
  2. 請求項1に記載の金型取付方法において、前記上金型は第2の下金型に対しても型閉じされるようになっており、
    前記金型取付方法は、前記上可動盤を開いて前記第1のクランプ工程によってクランプした前記上金型と前記第1の下金型を型開きする第2の型開工程と、
    前記ターンテーブルに前記第2の下金型を載置すると共に前記ターンテーブルを回転して前記上金型と前記第2の下金型を整合させるターンテーブル回転工程と、
    前記上可動盤を駆動して前記上金型と前記第2の下金型とを型閉じする第2の型閉工程と、
    前記第2の下金型を前記ターンテーブルにクランプする第2のクランプ工程とを備えていることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法。
  3. 請求項1または2に記載の金型取付方法において、前記金型スライド工程は、前記ターンテーブルと高さが等しい所定の補助台を前記ターンテーブルに隣接して設け、該補助台に前記金型を載置させてから前記金型をスライドさせるようにすることを特徴とする、竪型射出成形機の金型取付方法。
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