JP4467079B2 - Toggle mold clamping device - Google Patents
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Description
本発明は、射出成形機に備えるトグル式型締装置の改良技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving a toggle type mold clamping device provided in an injection molding machine.
射出成形機は、金型のキャビティへ高圧の樹脂や金属を射出する、射出工程を基本動作とする。射出工程では、型締装置で金型を締め付けることで、金型の開きを防止する。
型締装置には、油圧シリンダや電動シリンダで直接金型を締め付けるシリンダ式型締装置や、屈曲させたトグルリンクをシリンダの力で伸張させることで金型を締め付けるトグル式型締装置が知られている。
The injection molding machine has a basic operation of an injection process in which high-pressure resin or metal is injected into a mold cavity. In the injection process, the mold is prevented from opening by clamping the mold with a mold clamping device.
As the mold clamping device, there are known a cylinder type mold clamping device that directly clamps the die with a hydraulic cylinder or an electric cylinder, and a toggle type mold clamping device that clamps the die by extending a bent toggle link with the force of the cylinder. ing.
トグル式型締装置は、レバーの原理を巧みに利用することで、小さなシリンダで大きな型締力を発生させることができるという利点を有する。
トグルリンクを屈曲可能にするために、一方のトグルリンクの端部にブッシュを設け、他方のトグルリンクの端部にピンを設け、このピンを前記ブッシュに嵌合する連結部構造が採用される。
The toggle type mold clamping device has an advantage that a large mold clamping force can be generated with a small cylinder by skillfully utilizing the principle of the lever.
In order to make the toggle link bendable, a connecting portion structure is adopted in which a bush is provided at the end of one toggle link, a pin is provided at the end of the other toggle link, and this pin is fitted to the bush. .
ブッシュに対してピンが相対回転可能であるためトグルリンクの屈曲動作が可能となる。この際に、ブッシュとピンとの間で滑りが発生するため、潤滑を施す必要がある。
ブッシュとピンとの間の潤滑に、グリース潤滑及び固体潤滑剤を採用した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
A technique in which grease lubrication and a solid lubricant are employed for lubrication between the bush and the pin has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図7は従来の技術の基本構成を説明する図である。
(a)において、トグル式型締装置100は、機台101上に対向して配置し、タイバー102、102によって連結した固定盤103及び圧受盤104と、これらの固定盤103及び圧受盤104間に移動可能に設けた可動盤105と、この可動盤105を固定盤103に向かって押し出すために可動盤105と圧受盤104とに渡したトグル機構110とからなる。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 7 is a diagram for explaining a basic configuration of a conventional technique.
In (a), a toggle type
トグル機構110は、圧受盤104から延ばした第1固定アーム111と、可動盤105から延ばした第2固定アーム112と、ピン113及びブッシュ114を介して第1固定アーム111に連結した第1回動アーム115と、ピン113及びブッシュ114を介して一端を第1回動アーム115に連結し、他端を第2固定アーム111に連結した第2回動アーム116と、第1・第2回動アーム115、116を図面表裏方向に屈曲させるシリンダ117とからなる。
The
固定盤103に固定金型118を取付け、可動盤105に可動金型119を取付ければ、シリンダ117の作用で第1・第2回動アーム115、116を伸張状態にすることで、金型118、119が型締めされる。
When the fixed
(b)は、(a)のb−b線断面図であり、第2固定アーム112にブッシュ114が取付けられており、このブッシュ114にピン113が挿入されている。ブッシュ114には、1周360°当たり12個(ブッシュ114内径表面積に対する潤滑剤の比率が25〜30%)の固体潤滑剤121が埋め込まれている。また、ピン113には外周面に周溝123が設けられ、貫通した水平給油孔124を通じてグリースが補給される。
したがって、ブッシュ114とピン113とは、グリース及び固体潤滑剤121で潤滑される。
(B) is a sectional view taken along the line bb of (a). A
Therefore, the
しかし、上記の特許文献1の構造では次に述べる問題があることが判明した。
固体潤滑剤は、摩擦力を受けると微量ではあるが剥離して粉になる。この粉が凹部である周溝123や水平給油孔124に堆積する。堆積が進行すると、水平給油孔124の開口面積が小さくなり、グリース給油が不十分となる。この結果、ブッシュ114やピン113の摩耗が激しくなるという不具合が発生する。
However, it has been found that the structure disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
When a solid lubricant is subjected to a frictional force, it is exfoliated but becomes a powder. This powder accumulates in the
本発明は、グリースと固体潤滑剤との併用による潤滑を実施しているトグル機構において、良好なグリース給油を継続することができる構造を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a structure capable of continuing good grease supply in a toggle mechanism in which lubrication is performed by using grease and a solid lubricant in combination.
請求項1に係る発明は、機台上に対向して配置し、タイバーによって連結した固定盤及び圧受盤と、これらの固定盤及び圧受盤間に移動可能に設けた可動盤と、この可動盤を前記固定盤へ押し出すために前記可動盤と圧受盤とに渡したトグル機構とからなり、このトグル機構は、連結部に、ブッシュとこのブッシュに相対回転自在に挿入したピンとこのピンの潤滑面にグリースを送るグリース供給手段とを備えてなるトグル式型締装置において、このトグル式型締装置の型締時に前記ピンにより押圧作用を受ける前記ブッシュの部位を作動時受圧面と呼び、型締時に前記ピンにより押圧作用を受けない前記ブッシュの部位を作動時非受圧面と呼ぶときに、前記ブッシュは、前記作動時非受圧面に固体潤滑剤を備えないで、前記作動時受圧面に固体潤滑剤を備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a stationary platen and a pressure receiving plate which are arranged opposite to each other on a machine base and are connected by a tie bar, a movable platen movably provided between the fixed platen and the pressure receiving plate, and the movable platen. A toggle mechanism that passes between the movable platen and the pressure platen to push out the platen to the fixed platen. The toggle mechanism includes a bush at the connecting portion, a pin that is rotatably inserted into the bush, and a lubricating surface of the pin. In a toggle type mold clamping apparatus comprising a grease supply means for feeding grease to the toggle type mold clamping apparatus, the portion of the bush that is pressed by the pin during mold clamping of the toggle type mold clamping apparatus is referred to as a pressure receiving surface during operation. When the portion of the bush that is not sometimes pressed by the pin is referred to as a non-pressure-receiving surface during operation, the bush does not include a solid lubricant on the non-pressure-receiving surface during operation. Characterized in that it comprises a body lubricant.
請求項2に係る発明では、作動時受圧面は、1周360°のうち120°〜180°の範囲に設定したことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the pressure-receiving surface at the time of operation is set in a range of 120 ° to 180 ° in one rotation of 360 °.
請求項3に係る発明では、ピンは、高周波焼き入れを施した後に無電解複合めっきを施すことにより、焼き入れ層とめっき層とを表面に備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項1に係る発明では、1個のブッシュに作動時受圧面と作動時非受圧面とを設定し、作動時受圧面にだけ固体潤滑剤を配置する。この結果、固体潤滑剤の量を半減させることが可能となる。固体潤滑剤の摩耗量は固体潤滑剤の量に概ね比例すると考えられるため、固体潤滑剤の量が半減すれば、摩耗によって発生する粉の量も半減する。この結果、給油口が塞がるまでの時間を大幅に稼ぐことができ、トグル機構の稼働時間を大幅に延長することができる。 In the invention according to claim 1, the pressure receiving surface during operation and the non-pressure receiving surface during operation are set in one bush, and the solid lubricant is disposed only on the pressure receiving surface during operation. As a result, the amount of solid lubricant can be halved. Since the wear amount of the solid lubricant is considered to be approximately proportional to the amount of the solid lubricant, if the amount of the solid lubricant is halved, the amount of powder generated by wear is also halved. As a result, it is possible to greatly increase the time until the filler opening is closed, and to greatly extend the operating time of the toggle mechanism.
請求項2に係る発明では、ブッシュの作動時受圧面は、1周360°のうち120°〜180°の範囲に設定した。120°以上に設定すれば、トグルリンクの移動範囲を十分にカバーすることができる。また、180°以下に設定すれば、固体潤滑剤の無駄遣いを避けることができる。 In the invention which concerns on Claim 2, the pressure receiving surface at the time of the action | operation of a bush was set to the range of 120 degrees-180 degrees among 360 degrees of 1 round. If the angle is set to 120 ° or more, the moving range of the toggle link can be sufficiently covered. Moreover, if it sets to 180 degrees or less, the waste of a solid lubricant can be avoided.
請求項3に係る発明では、ピンの表面に焼き入れ層とめっき層とを備える。ピンに焼きを入れたので表面の硬度を高めることができる。また、めっき層は複数の層で構成されるため、微細な隙間が存在し、固体潤滑剤の粉を収納させることができる。この結果、グリース給油孔に到達する固体潤滑剤の粉の量を減少させることができる。
In the invention which concerns on
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
なお、ブッシュとこのブッシュに挿入したピンにおいて、ブッシュとピンの両方が回動する場合と、一方のみが回動する場合とがある。そこで、実施例では、便宜的にブッシュは静止させて、ピンが回転することとした。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In addition, in a bush and the pin inserted in this bush, both a bush and a pin may rotate, and only one may rotate. Therefore, in the embodiment, for convenience, the bush is stationary and the pin rotates.
図1は本発明に係るトグル式型締装置の側面図であり、トグル式型締装置10は、機台11上に対向して配置し、タイバー12、12によって連結した固定盤13及び圧受盤14と、これらの固定盤13及び圧受盤14間に移動可能に設けた可動盤15と、この可動盤15を固定盤13に向かって押し出すために可動盤15と圧受盤14とに渡したトグル機構20とからなる。
FIG. 1 is a side view of a toggle type mold clamping device according to the present invention. A toggle type
トグル機構20は、圧受盤14から延ばした第1固定リンク21と、可動盤15から延ばした第2固定リンク22と、鋼製のピン23及び高力黄銅製のブッシュ24を介して第1固定リンク11に連結した第1回動リンク25と、ピン23及びブッシュ24を介して一端を第1回動リンク25に連結し、他端を第2固定リンク22に連結した第2回動リンク26と、第1回動リンク25を図面上下方向に屈曲させる駆動リンク27と、この駆動リンク27を回転させるために図面左右へ移動するナット28と、このナット28にねじ込んだボールねじ29とからなる。
The
固定盤13に固定金型31を取付け、可動盤15に可動金型32を取付ける。そして、ボールねじ29を回し、ナット28を図の位置まで移動させる。駆動リンク27が第1回動リンク25を押し上げ、第1・第2回動リンク25、26がほぼ一直線になるようにする。第1・第2回動リンク25、26を伸張状態にすることで、金型31、32が型締めされる。
A fixed
図2は図1の2部拡大図であり、第1回動リンク25において、図左側の圧受盤側ボス25Lに、ブッシュ34(図1の符号24と同一品であるが、位置を区別するために新しい符号を付した。以下同じ)を嵌合し、図右側の可動盤側ボス25Rにピン35(図1の符号23と同一品であるが、位置を区別するために新しい符号を付した。以下同じ)を取付ける。第2回動リンク26において、図左側の圧受盤側ボス26Lにブッシュ36を嵌合し、図右側の可動盤側ボス26Rにもブッシュ37を嵌合する。そして、このブッシュ37にピン38を挿入する。
FIG. 2 is an enlarged view of two parts in FIG. 1. In the
なお、ブッシュ34は作動時受圧面41が図右にくるようにしてボス25Lに嵌合し、ブッシュ36も作動時受圧面41が図右にくるようにしてボス26Lに嵌合し、ブッシュ37は作動時受圧面41が図左にくるようにしてボス26Rに嵌合する。
また、駆動リンク27の両端にも図示する位置に作動時受圧面41、41を向けた状態でブッシュ42、43を嵌合する。
The
In addition, the
44はグリースチューブ45を介して送られてきたグリースをピン35、38などへ供給するチューブ継手である。グリースチューブ45及びチューブ継手44で、グリース供給手段を構成する。チューブ継手は回転機能を備えた回転継手であれば、より好ましい。
図3は図2の3部拡大断面図であり、ピン38には中心穴47とこの中心穴47から外周面に至る放射穴48が設けられている。また、ブッシュ37には、黒鉛を主成分として円柱状を呈する固体潤滑剤49が複数個設けられている。固体潤滑剤49の一端はピン38に接する。
3 is an enlarged cross-sectional view of a
複数個の固体潤滑剤49は作動時受圧面41にだけ設け、作動時非受圧面46には設けない。作動時受圧面41は、1周360°のうち120°に設定する。すなわち、ピン38の軸中心を中心に描く扇形の中心角θが120°になるようにする。作動時受圧面41と作動時非受圧面46との和が1周(360°)の周面を構成する。作動時非受圧面46の角度は、360°から120°を差し引いたところの240°となる。
The plurality of
ピン38の中心穴47から給油したグリースは、放射穴48を流れ、破線で示した環状溝51を流れたのち、軸方向に延びる2本の軸方向溝52、52を満たす。ピン38とブッシュ37とが相対回転するとグリースがピン38とブッシュ37との間に進入し、潤滑状態を維持する。
The grease supplied from the
次に、ピン38の熱処理及びめっき処理について説明する。
図4は本発明に係る熱処理及びめっき処理の説明図である。
(a)において、ピン38はクロムモリブデン鋼(SCM440)の丸棒が好適である。機械加工によって中心穴47や放射穴48などを設けた後、高周波コイル53で高周波加熱を行う。
ピン38の表面が赤いうちに、水又は油に浸すことで、急冷する。冷めたピン38を焼き戻し温度まで加熱して、焼き戻し処理を行う。
(b)に示すとおり、ピン38の外殻に焼き入れ層54(正確には焼き入れ、焼き戻し層)が形成される。また、焼き入れ層54は焼き入れ深さと同じ意味であるが、後述のめっき層との兼ね合いで焼き入れ層の呼称を使用する。
Next, the heat treatment and plating treatment of the
FIG. 4 is an explanatory diagram of heat treatment and plating treatment according to the present invention.
In (a), the
While the surface of the
As shown in (b), a hardened layer 54 (more precisely, a hardened and tempered layer) is formed on the outer shell of the
次に(c)において、ピン38を無電解めっき槽55のめっき液56に浸す。めっき液56は、ニッケル−燐−炭化珪素(Ni−P−SiC)や、ニッケル−ボロン−炭化珪素(Ni−B−SiC)からなる複合めっき液が好適である。
(d)に示すとおり、ピン38の外殻に焼き入れ層54が形成でき、焼き入れ層54の上にめっき層57が形成できた。
Next, in (c), the
As shown in (d), the
焼き入れ層54は、ピン38の硬度を高めることができる。また、めっき層57は複数の層で構成されるため、微細な隙間が存在し、固体潤滑剤の粉を収納させることができる。
The
以上の構成からなるトグル機構20の作用を次に説明する。
図3において、型締時にはピン38は白抜き矢印のようにブッシュ37を強く押す。基本的はピン38とブッシュ37は図面表裏方向に延びる1本の線で接する。しかし、ブッシュ37が弾性変形するため、接触面が増加し、120°の扇形の内部にて約30°で接触していると推定される。ピン38が数十度相対回転しても接触面が120°の扇形から外れる心配はない。
Next, the operation of the
In FIG. 3, at the time of mold clamping, the
すなわち、ブッシュ37のうち、角度θで示した作動時受圧面41は、グリース潤滑と固体潤滑剤49との相乗作用により潤滑を行う。一方、作動時非受圧面46は、固体潤滑剤49が欠落しているため、グリース潤滑のみを行う。作動時受圧面41に比較して作動時非受圧面46に作用する押し力は微小であるため、グリース潤滑のみで十分である。
That is, the operating
なお、図2において、ブッシュ37とピン38との相対回転量(型締時と型開時との差)は約45°であった。そのため、作動時受圧面41を120°の扇形で構成した。
一方、駆動リンク27ではブッシュ37とピン38との相対回転量(型締時と型開時との差)は約80°であった。そのため、作動時受圧面41を180°の扇形で構成した。
In FIG. 2, the relative rotation amount between the
On the other hand, in the
ブッシュの作動時受圧面は、1周360°のうち120°〜180°の範囲に設定した。120°以上に設定すれば、トグルリンクの移動範囲を十分にカバーすることができる。また、180°以下に設定すれば、固体潤滑剤の無駄遣いを避けることができる。 The pressure receiving surface at the time of operation of the bush was set in a range of 120 ° to 180 ° out of 360 ° per round. If the angle is set to 120 ° or more, the moving range of the toggle link can be sufficiently covered. Moreover, if it sets to 180 degrees or less, the waste of a solid lubricant can be avoided.
本発明は、1個のブッシュ37を作動時受圧面と作動時非受圧面とに区分したことに特徴がある。作動時非受圧面46に固体潤滑剤49を設けないため、従来に比較して固体潤滑剤49の必要量が半減し、固体潤滑剤の調達コスト、固体潤滑剤の取付けコストを半減させることができる。
さらに、固体潤滑剤の量が半減すれば、摩耗によって発生する粉の量も半減する。この結果、給油口が塞がるまでの時間を大幅に稼ぐことができ、トグル機構の稼働時間を大幅に延長することができる。
The present invention is characterized in that one
Furthermore, if the amount of solid lubricant is halved, the amount of powder generated by wear is also halved. As a result, it is possible to greatly increase the time until the filler opening is closed, and to greatly extend the operating time of the toggle mechanism.
なお、ボス26Rにブッシュ37が正しく嵌合されることが必須条件となる。以下にボス26Rにブッシュ37を嵌合する好ましい方法を説明する。
図5は本発明に係るブッシュの嵌合方法の説明図である。
(a)にて、ブッシュ37の側面58に且つ作動時受圧面41の中央位置に、ポンチマーク59を刻む。
(b)にて、ボス26Rの側面61に例えば三角形のマーク62を刻む。マーク62は矢印、直線であってもよい。
It is essential that the
FIG. 5 is an explanatory view of the bushing fitting method according to the present invention.
In (a), a
In (b), for example, a
ブッシュ37は零下50℃前後の低温室で冷やす。すると、外径が線膨張係数に温度(室温25℃−零下50℃=75℃)を乗じ得た寸法だけ縮む。
ブッシュ37を低温室から取り出すと、空気中の湿分が凍結して、ブッシュ37の表面に霜が発生し、ポンチマーク59が見えにくくなる。そこで、霜を乾いた布で拭き取ることで、ポンチマーク59を露出させる。この状態で、ボス26Rの穴63にブッシュ37を嵌合する。
ブッシュ37は時間と共に室温に戻るため、元の外径寸法に戻ろうとする。すなわち、ブッシュ37の外周面がボス26Rの穴63を広げようにして強く押し、固い嵌め合い状態が完成する。これで、ボス26Rにブッシュ37が固定される。
The
When the
Since the
(c)に示すとおりに、ピン38をブッシュ37に挿入すると、破線で示した固体潤滑剤49は見えなくなる。しかし、ポンチマーク59がマーク62に合っているため、固体潤滑剤49が正しい位置に置かれていることを、目視で容易に確認することができる。
As shown in (c), when the
図6は図5の別実施例図である。
(a)にて、ブッシュ37の外周にキー溝状の小さな溝65を刻む。
(b)にて、ボス26Rの側面61に大きな溝66を切り込む。そして、この大きな溝66に合致する大きさの矢付きピース67を準備する。次に、この矢付きピース67を大きな溝66に嵌めてビス68、68で固定する。
そして、十分に冷やしたブッシュ37を図面奥からボス26Rの穴63に挿入する。
FIG. 6 shows another embodiment of FIG.
In (a), a
At (b), a
Then, the sufficiently cooled
(c)に示すとおりに、ピン38をブッシュ37に挿入すると、破線で示した固体潤滑剤49は見えなくなる。しかし、矢マーク69が小さな溝65に収まっているため、固体潤滑剤49が正しい位置に置かれていることを、目視で容易に確認することができる。
As shown in (c), when the
小さな溝65をブッシュ37の全長にわたって刻んだときには、ブッシュ37を図面手前から穴63に挿入することができる。
When the
尚、作動時受圧面にだけ固体潤滑剤を備えた、本発明のブッシュは、トグル機構の全ての連結部に適用することのほか、トグル機構の一部の連結部に適用することもできる。
固体潤滑剤は、ブッシュの内周面に凹部を設け、この凹部に埋め込むこともできる。
In addition, the bush of this invention provided with the solid lubricant only on the pressure receiving surface at the time of operation can be applied not only to all the connecting portions of the toggle mechanism but also to some connecting portions of the toggle mechanism.
The solid lubricant may be provided with a recess on the inner peripheral surface of the bush and embedded in the recess.
本発明は、樹脂や金属の射出成形機に備えるトグル式型締装置に好適である。 The present invention is suitable for a toggle type mold clamping device provided in a resin or metal injection molding machine.
10…トグル式型締装置、11…機台、12…タイバー、13…固定盤、14…圧受盤、15…可動盤、20…トグル機構、23、38…ピン、24、37…ブッシュ、41…作動時受圧面、44…グリース供給手段の要素であるチューブ継手、45…グリース供給手段の要素であるグリースチューブ、46…作動時非受圧面、49…固体潤滑剤、54…焼き入れ層、57…めっき層。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
このトグル式型締装置の型締時に前記ピンにより押圧作用を受ける前記ブッシュの部位を作動時受圧面と呼び、型締時に前記ピンにより押圧作用を受けない前記ブッシュの部位を作動時非受圧面と呼ぶときに、
前記ブッシュは、前記作動時非受圧面に固体潤滑剤を備えないで、前記作動時受圧面に固体潤滑剤を備えていることを特徴とするトグル式型締装置。 A fixed platen and pressure platen that are arranged opposite to each other on the machine base and connected by a tie bar, a movable platen that can be moved between the fixed platen and the pressure platen, and for extruding the movable plate to the fixed platen. This toggle mechanism includes a toggle mechanism that passes between the movable plate and the pressure platen. The toggle mechanism includes a bush, a pin that is inserted into the bush so as to be relatively rotatable, and a grease supply means that supplies grease to the lubrication surface of the pin. In a toggle type mold clamping device comprising:
The portion of the bush that receives a pressing action by the pin during mold clamping of this toggle type mold clamping device is referred to as a pressure receiving surface during operation, and the portion of the bush that is not subjected to the pressing action by the pin during mold clamping is a non-pressure receiving surface during operation. When calling
The toggle type mold clamping apparatus, wherein the bush does not include a solid lubricant on the non-pressure-receiving surface during operation, but includes a solid lubricant on the pressure-receiving surface during operation.
The toggle type clamping apparatus according to claim 1, wherein the pin is provided with a quenching layer and a plating layer on a surface thereof by performing electroless composite plating after induction hardening.
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