JP4126656B2 - 型締装置およびタイバー抜き方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカストマシン、射出成形機等に適用される横型の型締装置と該型締装置を用いて行うダイバー抜き方法とに関する。

従来、ダイカストマシンや射出成形機は、一般に固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と支持台とを備え、前記可動盤を挿通して延ばした複数（通常、４本）のタイバーの両端部を前記固定盤と支持台とに固結し、前記支持台と可動盤との相互間に配設した型締装置により、可動盤をタイバーに沿って固定盤側へ移動させて型閉じおよび型締めする構造となっていた。なお、型締装置としては、大きな型内圧力に抗する強大な型締力が得られることから、大型のダイカストマシンや射出成形機では、トグル式の型締装置が多く採用されている。

ところで、最近の生産ラインにおいては、多品種少量生産が一般化しており、金型交換のサイクルが短くなっている。また、製品精度や生産性に対する要求が厳しくなっていることから、射出圧力や射出速度が益々高まる傾向にあり、これに伴って金型の寿命短縮が避けられず、その交換の頻度が増加している。しかし、従来の一般のダイカストマシンや射出成形機では、上記したように固定型および可動型の周りに複数のタイバーが存在するため、これらタイバーが金型の交換作業の障害になる、という問題があった。

そこで最近、タイバーの抜取り機構を組込んだ型締装置が種々検討されている。例えば、特許文献１には、固定ダイプレート（固定盤）と可動ダイプレート（可動盤）との相互間に、可動盤を固定盤に対して進退動させて、可動型を固定型に型開閉させる型開閉シリンダを配設すると共に、前記可動盤の背面側に型閉じ位置にある可動盤に対してタイバーを脱着可能に固結する結合固定手段（タイバー固結手段）を配設し、さらに前記可動盤に、前記タイバー固結手段を反力点として該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダを設けた型締装置が記載されている。この特許文献１に記載の型締装置によれば、タイバーに対する固定盤側の固定を解除した後、型開閉シリンダを伸長動作させれば、タイバーが固定盤から抜け、タイバーに邪魔されることなく金型の交換を行うことができるようになる。

また、特許文献２には、タイバー固結手段と型締シリンダとを固定盤側に設けると共に、可動盤側に、その型閉じ位置でタイバーを可動盤に固定するクランプを設け、さらに可動盤に、該可動盤を挿通させたタイバーの先端に作動連結されたタイバー抜きシリンダを備えた射出成形機用型締装置が記載されている。この特許文献２に記載の型締装置によれば、型開き後、タイバーに対する固定盤側の固定および可動盤側のクランプを解除した後、タイバー抜きシリンダを伸長動作させれば、タイバーが固定盤から抜け、上記同様にタイバーに邪魔されることなく金型の交換を行うことができるようになる。

特開平８−７２１１３号公報 特開平７−１４８８０７号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に記載される型締装置によれば、その何れにおいても固定盤と可動盤との間に型開閉シリンダが配置されるため、金型交換時に有効に利用できるスペースが十分でない、という問題があった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くしてもタイバー抜きを行うことができるようにし、もって金型交換スペースの拡大に大きく寄与する型締装置を提供し、併せて該型締装置を用いて行うタイバー抜き方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る型締装置は、固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、一端部が前記固定盤に脱着可能に固結され、他端部が前記可動盤を挿通して延ばされた複数のタイバーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉シリンダと、型閉じ位置にある可動盤に対して各タイバーを脱着可能に固結するタイバー固結手段と、前記可動盤に設けられ、前記タイバー固結手段を反力点として該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダとを備えた型締装置において、前記型開閉シリンダを上側タイバーと下側タイバーとに対応して少なくとも２基用意して、それぞれを前記可動盤に搭載し、上側の型開閉シリンダと上側タイバーの他端部および下側の型開閉シリンダと下側タイバーの他端部とを作動連結したことを特徴とする。
このように構成した型締装置においては、通常の鋳造サイクル時には、固定盤に対するタイバーの固結を維持する一方で、タイバー固結手段によるタイバーと可動盤との固結を解除することで、型開閉シリンダの伸縮動作に応じて可動盤が固定盤に対して進退動し、型開閉が行われる。また、金型の交換時には、可動盤を型開き位置に位置固定した状態で、固定盤に対するタイバーの固結を解放すれば、型開閉シリンダの伸長動作に応じてタイバーが固定盤から抜ける。
本型締装置において、上記型開閉シリンダは４本のタイバーに対応して４基用意し、各型開閉シリンダと各タイバーとをそれぞれ作動連結してもよいことはもちろんで、この場合は、４基の型開閉シリンダを同期して伸縮動作させることで、可動盤の移動が円滑となり、型開閉が安定する。さらに、４本のタイバーを単独・個別に自在に抜くことも可能となる。
また、上記型開閉シリンダのうち、タイバー抜きを必要とするタイバーに作動連結された型開閉シリンダとしては、型開閉ストロークよりも大きなストロークを発生するものを採用するのが望ましく、このような型開閉シリンダの採用によりタイバーを固定盤から大きく後退させることができる。

上記課題を解決するため、本発明に係るタイバー抜き方法は、上記した型締装置によるタイバー抜き方法であって、複数の型開閉シリンダを同期して短縮動作させて可動盤を型開き位置に後退させた後、上側または下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除し、しかる後、前記固結を解除した側の型開閉シリンダを伸長動作させて、当該型開閉シリンダに作動連結されたタイバーを前記固定盤から抜取ることを特徴とする。
このように行うタイバー抜き方法においては、タイバー抜きを行わない側の型開閉シリンダにより可動盤が位置固定されるので、抜取りを必要とする上側または下側のタイバーを円滑に抜取ることができる。

本発明に係る型締装置によれば、型開閉シリンダを可動盤に搭載して、これを型開閉とタイバー抜きとに共用するので、固定盤と可動盤との間が大きく開放され、金型交換を容易に行うことができる。さらに、可動盤と固定盤との間に開閉シリンダが存在しないため、ダイカストマシンのような熱的に苛酷な悪環境でもシリンダの耐久性を損なうことはない。
また、本発明に係るタイバー抜き方法によれば、可動盤を位置固定した状態で上側または下側のタイバーを円滑に抜取ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜３は、ダイカストマシンに適用した本発明に係る型締装置の一つの実施形態を示したものである。これらの図において、１はベースプレート、２は、固定型３を支持する固定盤、４は、可動型５を支持する可動盤であり、固定盤２は、ベースプレート１上の一端側に固定され、可動盤３は、ベースプレート１上にスライドシュー６を介して固定盤２に対して進退動可能に配置されている。１０は、４本のタイバーであり、固定盤２および可動盤４の四隅に形成されたタイバー挿通孔７、８を挿通して延ばされている。

上記固定盤２の背面には、固定盤２に対して各タイバー１０の一端部を脱着可能に固結する４台の第１タイバー固結装置（固結手段）１１が配設され、一方、可動盤４の背面には、可動盤４に対して各タイバー１０の中間部を脱着可能に固結する４台の第２タイバー固結装置（固結手段）１２が配設されている。

固定盤２側の第１タイバー固結装置１１は、タイバー１０の外周面に形成されたねじ部１３と、固定盤２の背面に固定した袋閉じ状のボックス１４内に配設された割ナット１５と、この割ナット１５を開閉動作させる駆動機構（図示略）とからなっており、前記駆動機構により割ナット１５が閉動作することにより、該割ナット１５がタイバー１０のねじ部１３に螺合し、タイバー１０の一端部が固定盤２に対して固結される。

可動盤４側の第２タイバー固結装置１２は、タイバー１０の外周面に形成された多条溝部１６と、可動盤４の背面に固定したボックス１７内に配設された割ナット１８とシリンダ１９を駆動源として前記割ナット１８を開閉動作させる駆動機構とからなっている。この第２タイバー固結装置１２のボックス１７は、その底面に貫通孔１７ａを有しており、この貫通孔１７ａを挿通してタイバー１０が延ばされている。タイバー１０は、図２に示す型閉じ状態においてその多条溝部１６が前記ボックス１７内に位置決めされるようになっており、この状態でシリンダ１９の作動により割ナット１８が閉動作することで、該割ナット１８がタイバー１０の多条溝部１６に噛合し、この結果、タイバー１０が可動盤４に対して強固に固結されるようになる。

一方、可動盤４には、４本のタイバー１０に対応して４基の型開閉シリンダ２０が搭載されている。この４基の型開閉シリンダ２０のうち、上側の２基の型開閉シリンダ（以下、これを上側シリンダという）２０Ａは、可動盤４の上面にタイバー１０と平行に取付けられ、それぞれのロッド２０ａを固定盤２と反対方向へ延ばしている。一方、下部側の２基の型開閉シリンダ（以下、これを下部シリンダという）２０Ｂは、可動盤４の下部にその一部をスライドシュー６に納めた状態で、タイバー１０と平行に取付けられ、それぞれのロッド２０ｂを固定盤２と反対方向へ延ばしている。しかして、各上部シリンダ２０Ａのロッド２０ａおよび各下部シリンダ２０Ｂのロッド２０ｂの先端には、連結部材２１を介して各タイバー１０の他端部が連結されている。これにより、いま図３に示すように、第１タイバー固結装置１１によるタイバー１０の固結を維持し、かつ第２タイバー固結装置１２によるタイバー１０の固結を解除した状態のもと、各型開閉シリンダ２０を同期して伸縮動作させると、タイバー１０が位置固定されていることから、可動盤４が固定盤２に対して進退動し、これに応じて可動型５が固定型３に型閉じ（図２）または型開き（図３）される。

また、上記可動盤４の各タイバー挿通孔８内には、型締シリンダ２５が配設されている。型締シリンダ２５は、ここではタイバー挿通孔８の周りに形成されたシリンダ部２６と、このシリンダ部２６に摺動可能に嵌挿されたリング形状の段付ピストン２７とを備えており、このピストン２７の内部をタイバー１０が挿通している。シリンダ部２６内には、ピストン２７によりタイバー１０の延長方向に２つの油室２８，２９が画成されており、これら２つの油室２８，２９には、図示を略す油圧回路から圧油が給排されるようになっている。

上記型締シリンダ２５内のピストン２７は、その一端部を前記第２タイバー固結装置１２側へ延在させて、その端面を前記割ナット１８に対向させている。第２タイバー固結装置１２内の割ナット１８は、上記したように型閉じ状態で閉動作してタイバー１０の多条溝部１６に噛合するようになっており、この噛合状態（図２の状態）のもと、前記一方の油室２８に圧油を供給すると、ピストン２７が図２の左方向へわずか移動して前記割ナット１８に当接し、その位置が固定される。したがって、その後、さらに一方の油室２８に圧油を供給すると、前記割ナット１８を反力点として可動盤４が固定盤２側へ推進し、これにより型閉じされた固定型３と可動型５との合せ部に大きな型締力が発生するようになる。

上記可動盤４は、図３に示すように型開閉シリンダ２０の短縮端で型開き位置に位置決めされるようになっている。したがって、この型開き後、上側の２本のタイバー１０に対する、第１タイバー固結装置１１の固結を解除し、続いて２基の上部シリンダ２０Ａのみを伸長動作させると、下部シリンダ２０Ｂにより可動盤４が位置固定されていることから、図１に示すように上側の２本のタイバー１０が固定盤２から抜ける。ここで、上部シリンダ２０Ａは、前記型開閉に必要なストロークよりも大きなストロークを生じる機能を有しており、これにより該上部シリンダ２０Ａの最大伸長端では、図１に示すように上側のタイバー１０が大きく後退し、これにより固定盤２と可動盤４との間は大きく開放される。なお、上部シリンダ２０Ａのように２段階にストロークするシリンダとしては、例えば、複動式のシリンダあるいは中間停止可能な２位置型のシリンダがある。

以下、上記のように構成した型締装置の作用を説明する。
ダイカスト鋳造の開始に際しては、図３に示すように、可動盤４が型開き位置に位置決めされている。この時、可動盤４側の第２タイバー固結装置１２は、その割ナット１８が開き位置にあり、各タイバー１０は、可動盤４に対する固結が解放されている。そして先ず、４基の型開閉シリンダ２０が同期して伸長動作し、可動盤４が固定盤２に対して前進し、これにより可動型５が固定型３に型閉じされる。すると、この型閉じ完了により、第２タイバー固結装置１２内のシリンダ１９が作動し、該第２タイバー固結装置１２内の割ナット１８が閉動作する。これにより、図２に示すように割ナット１８がタイバー１０の多条溝部１６に噛合し、各タイバー１０が可動盤４に対して固結される。

その後、型締シリンダ２５内の一方の油室２８に圧油が供給される。すると、型締シリンダ２５内のピストン２７が移動して第２タイバー固結装置１２内の割ナット１８に当接し、続いて可動盤４が固定盤２側へ推進し、これにより型閉じされた固定型３と可動型５との合せ部に大きな型締力が発生する。
そして、上記型締め完了により、固定盤２に付設した射出機構（図示略）から固定型３と可動型５との間に形成されるキャビティ内に溶湯が注入され、鋳造が行われる。鋳造が完了すると、先ず型締シリンダ２５内の一方の油室２８内がタンクへ開放されると同時に、他方の油室２９内に圧油が供給され、これにより可動盤４がわずか後退し、型内の鋳造品が離型される。

次に、第２タイバー固結装置１２内のシリンダ１９が作動して割ナット１８が開動作し、固定盤４に対する各タイバー１０の固結が解除される。続いて、４基の型開閉シリンダ２０が同期して短縮動作し、これにより可動盤４が固定盤２から後退し、図３に示すように可動型５が固定型３に対して型開きされる。この後、可動型５に張付いていた鋳造品が可動型５に内蔵された押出機構により脱型され、図示を略すワーク搬出手段に受渡しされ、これにて鋳造の一サイクルが終了する。

ここで、金型３，５の交換を必要とする場合は、図３に示す型開き状態において、先ず上側の２本のタイバー１０に対する第１タイバー固結装置１１内の割ナット１５を開動作させ、固定盤２に対する上側の２本のタイバー１０の固結を解除し、続いて、上側のシリンダ２０Ａを最大限に伸長動作させる。すると、下部シリンダ２０Ｂにより可動盤４が位置固定されていることから、図１に示すように上側の２本のタイバー１０が固定盤２から抜けて大きく後退し、固定盤２と可動盤４との間が大きく開放される。したがって、上側のタイバー１０に邪魔されることなく、固定型３および可動型５の交換を行うことができる。

ここで、金型交換においては、固定型３と可動型５とを一体化して交換を行うこともあり、この場合は、一旦型閉じして固定型３と可動型５とを一体化した後、型開きを行い、固定盤２または可動盤４に仮止めされている型を一括して交換（段取り替え）する。
また、金型交換においては、横方向からマシン内に型を搬出入して自動段取り替えを行うこともあり、この場合は、上側の２本のタイバー１０に代えて、下側の２本のタイバー１０を抜けばよい。この場合、下側シリンダ２０Ｂとして、長ストローク可能なシリンダを採用するのが望ましい。

本発明において抜取るべきタイバー１０の本数は任意であり、上側２本または下側２本に代えて、３本のタイバー１０または４本のタイバー１０を抜取るようにしてもよい。ただし、４本のタイバー１０を抜取る場合は、可動盤４を位置固定する型開閉シリンダおよびタイバーがなくなるので、この場合は、別途固定盤４をベースプレート１に脱着するための手段が必要になる。
なお、上記実施形態においては、４本のタイバー１０に対応して４基の型開閉シリンダ２０を設けるようにしたが、この型開閉シリンダ２０は、上側の２本のタイバー１０と下側の２本のタイバー１０とに対応して２基設けるようにしてもよい。この場合は、上側シリンダ２０Ａと下側シリンダ２０Ｂとを各１基だけ設けて、それぞれを、上側の２本のタイバー１０と下側の２本のタイバー１０とに共通に作動連結する。

本発明に係る型締装置の構造と本型締装置によるタイバー抜き状態を示す断面図である。 本型締装置の型閉じおよび型締状態を示す断面図である。 本型締装置の型閉じおよび型締状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ベースプレート
２ 固定盤
３ 固定型
４ 可動盤
５ 可動型
７，８ タイバー挿通孔
１０ タイバー
１１ 第１タイバー固結装置（固結手段）
１２ 第２タイバー固結装置（固結手段）
１６ 多条溝部（第２タイバー固結手段）
１８ 割ナット（第２タイバー固結手段）
２０ 型開閉シリンダ
２０Ａ 上側シリンダ
２０Ｂ 下側シリンダ
２１ 連結部材
２５ 型締シリンダ
２７ ピストン

Claims (4)

1. 固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、一端部が前記固定盤に脱着可能に固結され、他端部が前記可動盤を挿通して延ばされた複数のタイバーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉シリンダと、型閉じ位置にある可動盤に対して各タイバーを脱着可能に固結するタイバー固結手段と、前記可動盤に設けられ、前記タイバー固結手段を反力点として該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダとを備えた横型の型締装置において、前記型開閉シリンダを上側タイバーと下側タイバーとに対応して少なくとも２基用意して、それぞれを前記可動盤に搭載し、上側の型開閉シリンダと上側タイバーの他端部および下側の型開閉シリンダと下側タイバーの他端部とを作動連結したことを特徴とする型締装置。
2. 型開閉シリンダを４本のタイバーに対応して４基用意し、各型開閉シリンダと各タイバーとをそれぞれ作動連結したことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
3. タイバー抜きを必要とするタイバーに作動連結された型開閉シリンダが、型開閉ストロークよりも大きなストロークを発生することを特徴とする請求項１または２に記載の型締装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の型締装置によるタイバー抜き方法であって、複数の型開閉シリンダを同期して短縮動作させて可動盤を型開き位置に後退させた後、上側または下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除し、しかる後、前記固結を解除した側の型開閉シリンダを伸長動作させて、当該型開閉シリンダに作動連結されたタイバーを前記固定盤から抜取ることを特徴とするタイバー抜き方法。
   
   

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