JP4714705B2 - Molding device for injection molding machine - Google Patents
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Description
この発明は、固定盤と可動盤に取付けた金型相互の心ずれ調整手段を備えた射出成形機の型締装置に関するものである。 The present invention relates to a mold clamping device of an injection molding machine provided with means for adjusting misalignment between molds attached to a fixed platen and a movable platen.
通常の横型の型締装置では、製作時の組立によっては平行度に僅かな狂いが生ずることがあり、また可動盤の荷重によるタイバーの撓みや、型締力やノズルタッチ力、射出圧力などの外力による可動盤又は固定盤の歪みや撓み、さらには金型の昇温や溶融樹脂が射出充填された金型からの伝熱による可動盤の熱膨張変形などが、可動盤と固定盤との平行度の狂いの原因となることがある。この平行度の狂いによる金型相互の心ずれは僅かで、噛りなどの不具合を起こすほどのものではないとしても、繰返し型開閉が行われる金型にとって好ましいものではなく、微小(μm単位)の寸法精度が要求される精密成形品の成形では不良成形の一因となる。 In a normal horizontal mold clamping device, a slight deviation in parallelism may occur depending on the assembly at the time of manufacture. Also, the tie bar is bent by the load of the movable plate, the mold clamping force, the nozzle touch force, the injection pressure, etc. Distortion and bending of the movable platen or fixed platen due to external force, as well as temperature rise of the mold or thermal expansion deformation of the movable platen due to heat transfer from the mold filled with molten resin, may occur between the movable platen and the fixed platen. It may cause an error in parallelism. The misalignment between the molds due to the deviation in parallelism is slight, and even though it is not so great as to cause problems such as biting, it is not preferable for molds that are repeatedly opened and closed, and is very small (unit: μm). In the molding of precision molded products that require a high dimensional accuracy, this becomes a cause of defective molding.
前記固定盤及び可動盤における機械的な又は熱膨張変形による歪みや撓みの防止手段として、機台上に盤面形状が凹状形の固定盤台座を設置し、その固定盤台座の両端上の支持柱に、温調回路を内設した固定盤を両側中心部を固定して、該固定盤台座に膨張間隙を空けて垂直に設置する一方、機台上の操作側と反操作側とにガイド台座を平行に設置し、そのガイド台座上に、温調回路を内設した可動盤を走行自在に支持した型締装置がある。 As a means for preventing distortion or bending due to mechanical or thermal expansion deformation in the fixed plate and movable plate, a fixed plate base having a concave plate shape is installed on the machine base, and support pillars on both ends of the fixed plate base. In addition, the fixed plate with the temperature control circuit is fixed at the center of both sides and installed vertically with an expansion gap in the fixed plate base, while the guide plate is on the operation side and the non-operation side on the machine base. There is a mold clamping device in which a movable plate having a temperature control circuit is supported on a guide pedestal so as to run freely.
また固定プラテン(固定盤)及び可動プラテン(可動盤)に加えて、後部プラテン(受圧盤)とタイバーにも温調回路を内設して温度調整できるようにし、これにより固定プラテンと可動プラテンのみを温度調整した場合に生じがちな型締装置全体における温度不均一による平行度の阻害を解決しているものもある。
前記特許文献1に記載の従来の型締装置では、盤体両側の支持によって金型からの伝熱による盤体の熱膨張が、盤体中心から四方に均等に生ずるようになるので、熱膨張差から生ずる熱変形が減少し、長期にわたる使用でも金型の型閉精度が保たれることから金型の噛りが防止され、成形不良も減少するようになる。型締力を受けた際の変形も、可動盤ではタイバーに拘束されることなく盤体中心に対して対称に出現するので型締力による歪みも抑制され、金型相互の位置ずれ原因となる熱変形と外力による変形の両方が同時に防止することができる。また温調回路により固定盤と可動盤の温度を調整して金型からの伝熱を制御できるので、その熱制御により盤体の熱変形による歪みや撓みを小さく抑制して金型相互の心ずれを調整することもできるなどの利点を有する。
In the conventional mold clamping device described in
しかしながら、そこにおける金型相互の心ずれ調整は、固定盤と可動盤の何れか一方又は両方の温度制御による盤体の熱変形の制御によるから、心ずれ方向によっては調整が容易に行えないことがある。また引用文献2に記載の従来装置ではタイバーをも温調して上下タイバーの軸ずれを防止しているが、盤体の熱膨張がタイバーにより制約を受けないようにしてガイド台座に両側を走行自在に支持した可動盤には採用し難く、しかもタイバーの熱膨張は径方向よりも軸方向が大きく、その際のタイバー伸長力は固定盤の四隅部に押圧力となって作用し、これが原因で盤体上下に歪みや撓みが発生し、固定盤の垂直度が損なわれるという課題が生ずる。
However, the adjustment of the misalignment between the molds there is based on the control of the thermal deformation of the plate body by controlling the temperature of either or both of the fixed plate and the movable plate. Therefore, the adjustment cannot be easily performed depending on the misalignment direction. There is. In the conventional apparatus described in the cited
この発明の目的は、温調回路を内設した固定盤又は可動盤に加えて、それらを支持している台座をも温調できるように構成し、固定盤とその支持柱及び可動盤とそのガイド台座との関連から、固定盤と可動盤の盤体の熱膨張方向を制御できるようにして、盤体に取付けた金型相互の心ずれを容易に調整できるようにした射出成形機の型締装置を提供することにある。 The object of the present invention is to make it possible to control the temperature of a pedestal supporting them in addition to a fixed plate or a movable plate with a built-in temperature control circuit. A mold for an injection molding machine that can control the thermal expansion direction of the fixed and movable platens in relation to the guide base and easily adjust the misalignment between the molds attached to the platen. It is to provide a fastening device.
上記目的によるこの発明は、タイバーにより連結して機台上に対設した固定盤及び圧受盤と、両盤間に進退自在に設けた可動盤とを備え、その固定盤を機台上の固定盤台座の操作側と反操作側に立設した支持柱に固定盤両側の上下中心部を固定して、該固定盤台座に垂直に設置する一方、可動盤を操作側と反操作側に平行に設置したガイド台座にタイバーの拘束を受けずに走行自在に支持し、固定盤と可動盤とに熱媒体の温調回路を内設した型締装置において、前記支持柱とガイド台座とに熱媒体が流通する温調回路を内設し、その温調回路を熱媒体の温度制御による熱膨張差により金型相互の型軸心のずれを調整できるように、温調回路ごとに温調機に接続してなる、というものである。 This invention according to the above object comprises a fixed plate and a pressure plate that are connected to each other on a machine base by connecting with a tie bar, and a movable plate provided so as to be able to move forward and backward between the two boards. The vertical center of both sides of the fixed platen is fixed to the support pillars erected on the operation side and the non-operation side of the platen base, and installed vertically on the fixed platen base, while the movable platen is parallel to the operation side and the non-operation side. In a mold clamping device that is supported by a guide pedestal installed on the pedestal so that it can run freely without being restrained by a tie bar, and a temperature control circuit for a heat medium is provided in the stationary platen and the movable platen, There is a temperature control circuit through which the medium flows, and the temperature control circuit for each temperature control circuit can adjust the deviation of the mold center between the molds due to the difference in thermal expansion by the temperature control of the heat medium. It is said to be connected to.
また前記固定盤台座は、座板両端上に一対の支持柱を立設した盤面形状が凹状形からなり、両支持柱は固定盤の側面中心部を上端で支える高さで、操作側に位置する支持柱の柱厚(横方向)を反操作側に位置する支持柱の柱厚(横方向)よりも厚く形成してなる、というものである。 In addition, the fixed platen base has a concave surface with a pair of support pillars standing on both ends of the base plate, and both support pillars are at a height that supports the center of the side surface of the fixed plate at the upper end and are positioned on the operation side. The column thickness (lateral direction) of the supporting column is formed to be thicker than the column thickness (lateral direction) of the support column located on the counter-operation side.
前記ガイド台座は、操作側が下部タイバー位置より低く、反操作側は操作側よりも台厚(横方向)を厚く形成して上部タイバー位置まで高く設置してなるというものであり、前記可動盤のガイド手段は、操作側と反操作側の前記ガイド台座の上面に敷設したリニアガイドレールと、そのリニアガイドレールに摺動自在に嵌合したリニアガイド部材と、そのリニアガイド部材を下面に取付けた走行部材とからなる、というものでもある。 The guide pedestal is configured such that the operation side is lower than the lower tie bar position, and the counter-operation side is thicker than the operation side (lateral direction) and is set higher up to the upper tie bar position. The guide means includes a linear guide rail laid on the upper surface of the guide base on the operation side and the non-operation side, a linear guide member slidably fitted to the linear guide rail, and the linear guide member attached to the lower surface. It also consists of a running member.
前記可動盤は、操作側と反操作側の盤体側面に縦長の支持部材を有し、その操作側の支持部材は厚肉板で下端を前記走行部材に載置して固定し、反操作側の支持部材は薄肉板で上端側面を前記走行部材に取付けて、ガイド台座上に走行自在に支持されているというものである。また前記タイバーを四隅に挿通した型締盤と、その型締盤の前面に中央部を連結して取付けた型取付盤とからなり、その型取付盤を前記操作側の支持部材と前記反操作側の支持部材とにより前記ガイド台座上に走行自在に支持してなる、というものでもある。 The movable platen has a vertically long support member on the operation side and the non-operation side platen body side, the operation side support member is a thick plate and is fixed by placing the lower end on the traveling member and fixing it. The support member on the side is a thin plate, the upper end side surface is attached to the travel member, and the support member is supported on the guide base so as to travel freely. The mold clamping machine includes a tie bar inserted into the four corners and a mold mounting board that is attached to the front surface of the mold clamping machine by connecting a central portion thereof. The mold mounting board is connected to the operation-side support member and the counter-operation. The support member on the side is supported so as to be able to run on the guide base.
上記構成では、固定盤と可動盤に加えて、各盤体を支持する支持柱とガイド台座にも温調回路を設けたので、そこを流通する熱媒体の温度制御により、支持柱とガイド台座とが固定された下端を基として縦方向へ熱膨張し、それにより盤体に取付けた固定金型と可動金型の型軸心の垂直方向のずれを調整することができる。 In the above configuration, in addition to the fixed platen and the movable platen, the temperature control circuit is also provided for the support column and the guide pedestal that supports each platen, so that the support column and the guide pedestal are controlled by controlling the temperature of the heat medium flowing therethrough. Is thermally expanded in the vertical direction on the basis of the fixed lower end, and thereby the vertical shift between the mold axes of the fixed mold and the movable mold attached to the board can be adjusted.
また固定盤台座の両支持柱の柱厚(横方向)や可動盤両側の支持部材の板厚を変えて、操作側と反操作側の支持柱や支持部材に剛性に差を付けたので、その剛性の差から盤体における熱膨張が剛性側を基として横方向に生ずるようになり、それにより金型相互の型軸心の水平方向のずれを調整することができる。 In addition, by changing the column thickness (lateral direction) of both support columns of the fixed platen base and the plate thickness of the support members on both sides of the movable platen, a difference was made in the rigidity of the support columns and support members on the operation side and the non-operation side. Due to the difference in rigidity, thermal expansion in the board body occurs in the lateral direction based on the rigid side, whereby the horizontal displacement of the mold axis between the molds can be adjusted.
図中1は固定盤、2は圧受盤で、盤面が正方形の盤体の四隅をタイバー3,3により互いに連結して機台4の上に立設してある。5は固定盤1と圧受盤2の間に進退自在に設けた可動盤で、四隅をタイバー3,3に挿通した型締盤51と、型締盤51の前面の型取付盤52の二部材からなり、その型締盤51と圧受盤2との間に、型締用のトグル機構6がトグルリンク61,61を圧受盤2と型締盤51の上下位置にそれぞれ連結して設けてある。
In the figure,
前記型締盤51と型取付盤52は、中央部を型締力伝達部材53により一体的に連結されており、また型取付盤52の四隅部のタイバー挿通孔はタイバー3の直径よりも大径に形成されていて、タイバー3の周囲に熱膨張間隙3aが生ずるようにしてある。この熱膨張間隙3aにより型取付盤52はタイバー3に拘束されることなく熱膨張するようになる。
The
前記固定盤1は、図3に示すように、機台上に設置した固定盤台座7に垂直に支持して設けてある。固定盤台座7は盤厚が少なくとも固定盤1と同一で固定盤横幅よりも横長の座板71と、座板両端上に立設した一対の支持柱72,72′とによる盤面形状が凹状形のものからなる。この両支持柱72,72′の高さは固定盤1の中心部を上端で支える高さに設定され、また柱厚(横方向)は操作側(図では左側)に位置する支持柱72の方が反操作側(右側)に位置する支持柱72′の柱厚(横方向)よりも厚く設定してある。固定盤1は両側面の中央部に突設した支承部12,12′を、両支持柱72,72′の上端にそれぞれ載置し、ボルト54,54′により支持柱72,72′に固定して、支持柱内側と座板との間に膨張間隙を空けて支持されている。
As shown in FIG. 3, the
また座板71の操作側と反操作側の両端内側には、前記可動盤5のガイド台座8,8′が、機台上面の長手方向に該座板と直角にして平行に設置してある。操作側のガイド台座8の高さは、下部タイバーの位置よりも低く設定されており、反操作側のガイド台座8′は操作側よりも横幅が厚く、その上に同一横幅の四辺形のフレームによる上部台座8″を一体に立設して、上部タイバーの位置まで高く設置してある。
Further,
前記操作側のガイド台座8の上面と操作側の上部台座8″の上面にはリニアリニアガイドレール81,81′が敷設してある。これらのリニアガイドレール81,81′には、走行部材82,82′が、下面前後に取付けた一対のリニアガイド部材83,83′をガイドレールに嵌装して摺動自在に設けてある。
Linear
前記可動盤5の型締盤51と型取付盤52は盤面が正方形の盤体からなり、両盤の間には中央部に介在した前記型締力伝達部材53により間隙が設けてある。この間隙により型締盤51が型締力により歪んで、型締盤51の上下部が型取付盤側に反っても、その反りが型取付盤52に及ばないようにしてある。この間隙の寸法は型締力伝達部材53の厚さを変えることで任意に設定することができる。
The
また型取付盤52の操作側と反操作側の盤体側面には、縦長の板体による支持部材54,54′がボルトにより取付けてある。操作側の支持部材54は厚肉板で上記走行部材82に下端を載置してボルトにより固着してある。また反操作側の支持部材54′は薄肉板で上端側面に走行部材82′がボルトにより取付けてある。これにより型取付盤52は両側上下の走行部材82,82′を介してガイド台座8,8′に走行自在に支持され、タイバー3,3に負担が掛からないようになる。
Further,
前記圧受盤2は、ベースプレート9の上に移動自在に載置して機台上に設置してある。この圧受盤2の中央には、前記トグル機構6のトグルリンク間の中央に位置するトグル駆動用のねじ軸62が、回転自在に横長に挿通して軸承してあり、そのねじ軸62にトグルリンク61,61を、作動リンク63を介して屈伸作動するクロスヘッド64が、図示しない電動サーボモータによる該ねじ軸62の回転により進退移動するように螺合して設けてある。
The
前記固定盤1及び型取付盤52と、前記固定盤台座7の両支持柱72,72′と、操作側のガイド台座8及び反操作側の上部台座82″との内部には、温調用の温調回路1a,52a,72a,72a′,8a,8a′がそれぞれ配設してあり、それらの流路を流通する熱媒体により盤体と盤体を支持する上記各部の温度を調整して、固定盤1に取付けた固定金型10aと、型取付盤52に取付けた固定金型10bの相互の中心位置(以下型軸心という)のずれを調整することができるようにしてある。
Inside the fixed
固定盤1及び型取付盤52の温調回路1a,52aは、盤体上縁と下縁からそれぞれ盤体中心部の上下に平行にコ状形に配設されており、また温調回路1aは温調機A1に、温調回路52aは温調機A2にそれぞれ別個に接続してある。
The
前記支持柱72の,72′の温調回路7a,72a′は、柱体外側から柱体内側に縦にコ字状に配設されて温調機B1に、またガイド台座8と上部台座8″の温調回路8a,8a′は、座体内側縁から座体外側縁にコ字状に配設されて、それぞれ温調機B2にそれぞれ別個に接続してある。
The
このような型締装置では、タイバー3,3が受ける可動盤5の荷重が、型取付盤52の両側上下のガイド部による支持により軽減されるので、タイバー3,3には荷重による撓みが起り難く、それに伴う型取付盤52の下方への沈みによる高さ変位も生じ難いものとなる。また型取付盤52の支持を盤体両側の上下で行っていることと、盤体四隅の熱膨張間隙3aによりタイバー3の拘束を受けないことから、金型からの伝熱による盤体の熱膨張は、盤体中心から開放されている四方へと生ずるようになって、タイバーの拘束による不均一な熱膨張による盤体の反りが防止される。
In such a mold clamping device, the load of the
固定盤1においても、盤体の操作側と反操作側の両方の上下中心部を、固定盤台座7の両側の支持柱72,72に固定して、機台4上に垂直に設置したことにより、金型からの伝熱による盤体の熱膨張が、盤体中心から開放されている四方へと生ずるようになるので、下端部を機台に拘束した場合に生ずる不均一な熱膨張による盤体の反りが防止される。
In the fixed
また両盤体に型軸心を合わせて取付けた後の熱膨張差による固定金型10aと可動金型10bの微細(1〜数ミクロン)な心ずれも、固定盤1と型取付盤52とが備える温調回路1a,52aと、各盤体を支持する前記各部が備える温調回路72a,72a′,8a,8a′を流通する熱媒体の温度を制御して調整することができる。
In addition, a fine (one to several microns) misalignment between the fixed
固定盤1の盤体の温度を媒体温度を高くして昇温すると、固定盤1を支持している固定盤台座7の操作側の支持柱72と反操作側の支持柱72′の柱幅が異なり、その柱幅差による剛性の差から熱膨張に対する抵抗力は操作側が反操作側よりも大く作用することから、盤体における水平方向の熱膨張は、操作側の支持柱72を基として反操作側へと生ずるようになる。この際の熱膨張による伸長力は支持柱72′の撓みにより吸収される。また垂直方向の熱膨張は盤体上下が同一条件にあるので均等に生ずる。この結果、盤体軸心は上下にはずれずに反操作側へと水平にずれてゆく。
When the temperature of the platen of the fixed
また型取付盤52では、操作側の支持部材54が反操作側の支持部材54′よりも肉厚で剛性が大きく、支持部材54による盤体の支持点も機台に近い低位置であるのに対して、反操作側の支持点は機台から離れた上部台座8″の上端であることから、盤体の温度を昇温すると水平方向の熱膨張による応力は反操作側の支持点に集中するようになり、上部台座8″は上端部が押圧されて外側に傾斜するようになる。これにより盤体は操作側を基として反操作側へと膨張し、伸長力は上部台座8″の撓みによる傾斜により吸収される。また垂直方向の熱膨張は盤体上下が同一条件にあるので均等に生ずる。この結果、盤体軸心は上下にはずれずに反操作側へと水平にずれてゆく。
Further, in the
前記支持柱72,72′とガイド台座8,8′の温度を媒体温度を高くして昇温すると、機台4を基として上方へ熱膨張する。この熱膨張による上方への伸長により、支持柱72,72′に支持されている固定盤1と、型取付盤52を介してガイド台座8,8′(8″)に支持されている可動盤5が、それぞれ伸長分だけ持ち上げられて盤体の軸心が上方にずれる。これにより支持柱72,72′又はガイド台座8,8′の何れかの温度制御により、固定盤1と型取付盤52の相対位置を上下にずらせることができるので、型軸心を合わせて両盤体に取付けた後の固定金型10aと可動金型10bの垂直方向の心ずれも調整することができる。
When the temperature of the
したがって、固定盤1と型取付盤52及び支持柱72,72′とガイド台座8,8′が個々に備える温調回路1a,52a、72a,72a′,8a,8a′を流通する熱媒体の温度制御をもって、固定盤1と型取付盤52に取付けた固定金型10aと可動金型10bの水平及び垂直方向と斜め方向の型軸心のずれをμm単位で調整することができる。
Therefore, the heat medium flowing through the
また心ずれ調整に際する熱媒体の温度設定は、型締装置の構成材料として採用されている金属材料の熱膨張係数と材料寸法(長さ)から、温度ごとの熱膨張による伸び率が算出できるので、金型相互の型軸心のずれ寸法を測定して温度を設定するだけで済む。
例えば、構成材料:ダクタイル鋳鉄
熱膨張係数 α=11.88×10-6[/℃]
材料寸法:200[mm] 膨張寸法:1℃=2.4[μm]
であるから、両盤体に型軸心を合わせて取付けた後の固定金型10aと可動金型10bの心ずれも、心ずれ方向を問わず温調機による熱媒体の温度制御をもって極めて容易に高精度に修正調整することができる。
The temperature of the heat medium for adjusting the misalignment is calculated from the coefficient of thermal expansion at each temperature based on the coefficient of thermal expansion and the material dimensions (length) of the metal material used as the component material of the mold clamping device. Since this is possible, it is only necessary to set the temperature by measuring the misalignment between the mold axes of the dies.
For example, constituent material: ductile cast iron
Thermal expansion coefficient α = 11.88 × 10 −6 [/ ° C.]
Material size: 200 [mm] Expansion size: 1 ° C. = 2.4 [μm]
Therefore, the misalignment between the fixed
なお、前記実施形態では、可動盤5を型締盤51と型取付盤52とから構成しているが、可動盤5はこれまでと同様な単一の盤体による場合でも、ガイド手段を可動盤の盤体両側の操作側と反操作側に設置し、その両側のガイド手段のガイド部を盤体両側に高低差をつけて配設するという構成であれば、伝熱による熱変形が防止されるので、この発明は前記実施形態の型締装置に限定されるものではない。また型締手段としてトグル機構を記載しているが、油圧シリンダによる型締手段でも同様な作用効果を奏するので、型締手段についてもこの発明はトグル機構に限定されるものではない。
In the above embodiment, the
1 固定盤
1a 温調回路
3 タイバー
3a 熱膨張間隙
4 機台
5 可動盤
7 固定盤台座
7,7′ 支持柱
8,8′ ガイド台座
8″ 上部台座
8a,8a′ 温調回路
51 型締盤
52 型取付盤
52a 型取付盤の温調回路
54,54′ 型取付台の支持部材
72,72′ 支持柱
72,72a 温調回路
81,81′ リニアガイドレール
82,82′ 走行部材
83,83′ リニアガイド部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記支持柱とガイド台座とに熱媒体が流通する温調回路を内設し、その温調回路を熱媒体の温度制御による熱膨張差により金型相互の型軸心のずれを調整できるように、温調回路ごとに温調機に接続してなることを特徴とする射出成形機の型締装置。 A fixed platen and pressure platen connected to each other by a tie bar and a movable platen that can be moved forward and backward between the two plates are provided, and the fixed plate is opposite to the operation side of the fixed platen base on the machinen base. The vertical center of both sides of the fixed platen is fixed to the support column standing on the operation side, and installed vertically on the fixed platen base, while the movable platen runs on the guide base installed in parallel on the operation side and the non-operation side. In a mold clamping device that supports freely and has a temperature control circuit for the heat medium in the fixed platen and movable platen,
A temperature control circuit through which the heat medium flows is provided between the support column and the guide base, and the temperature control circuit can adjust the deviation of the mold axis between the molds by the thermal expansion difference by the temperature control of the heat medium. A mold clamping device for an injection molding machine, wherein each temperature control circuit is connected to a temperature controller.
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