JP5075729B2 - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Description

この発明は、固定盤と可動盤に取付けた金型相互の型閉（型締）を温調手段をもって高精度に行えるようにした射出成形機の型締装置に関するものである。

金型相互の型閉精度は、可動盤と固定盤との平行度の狂いが原因とされている。この平行度の狂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）な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。

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敷設したリニアガイド機構により、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。
特開２００６−２５６０３４号公報

上記特許文献１に記載の型締装置では、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を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。

しかしながら、リニアガイド機構により可動盤を走行自在に支持した構成では、金型からの伝熱が可動盤の支持部材を経てリニアガイド機構にも及んでおり、金型温度によっては伝熱による構成部材の熱膨張が、予め設定したリニアガイド機構の予圧に影響を与え、それが金型相互の心ずれの一因ともなるが、そのようなリニアガイド機構における熱膨張の防止までは至っていない。

この発明は、可動盤をリニアガイド機構により走行自在に支持した型締装置の上記課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、温調手段の採用により可動盤からリニアガイド機構への伝熱を抑制して、機構の熱膨張による予圧の変動により生ずる金型相互の心ずれを防止でき、また可動型の垂直方向の心ずれ調整をも可能とする新たな射出成形機の型締装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、固定盤と受圧盤との間の可動盤を、機台上に敷設したリニアガイド機構の走行台上に支持部材をもって設置し、その支持部材を走行台の操作側と反操作側とに立設したブロックにより構成し、そのブロック内に可動盤側からの伝熱を抑制してリニアガイド機構への伝熱を阻止するとともに、リニアガイド機構の予圧に影響を与えない温度設定をもって該支持部材の温度を熱媒体により熱膨張させることにより上記可動盤の型取付盤に取付けた可動型の心ずれ調整として機能する温調回路を設けてなる、というものである。

また上記支持部材は、上記可動盤を支持する幅広のブロックからなり、そのブロックは操作側と反操作側とで異なる厚さに形成して剛性に差を有し、そのブロックの上端に盤体側面に突設した支承部を載置固定して、可動盤を支持部材間の走行台上に膨張間隙を空けて設置してなる、というものである。

また上記可動盤は、タイバーを挿通した型取付盤と背面板の二部材を、中央部に介装した型締力伝達部材により一体的に連結したものからなり、その型取付盤の両側に突設した下面が盤体中心と同一レベルの厚板状の支承部を、上記支持部材の上端に載置固定して支持部材間の走行台上に膨張間隙を空けて設置してなる、というものである。

上記固定盤と受圧盤は、機台の操作側と反操作側とに立設した支持部材をもって機台上に設置され、その支持部材は固定盤の盤体の中心レベルを上端で支える高さの縦長のブロックで、操作側と反操作側とで異なる厚さに形成して剛性に差を有し、そのブロックの上端に盤体側面に突設した支承部を、固定盤側は載置固定し、受圧盤側は摺動自在に載置して機台上に設置してなる、というものである。

上記構成では、可動盤を温調回路を内設した支持部材をもって走行台上に設置したことから、部材温度を可動盤からの伝熱に対応して制御でき、これにより伝熱をリニアガイド機構まで及ばなくすることができるので、熱膨張によるリニアガイド機構の予圧に変動が起こらず、直進性の確保と可動盤の金型重量による傾き防止とから、リニアガイド機構における伝熱の影響による金型相互の心ずれが生じ難いものとなり、型閉を高精度で行えるようになるとともに、支持部材は、温調回路の熱媒体によりリニアガイド機構側を基として縦方向へ熱膨張し、その熱膨張により可動盤が固定盤に対して上方にずれるので、これにより金型相互の垂直方向のずれを調整することができる。

また固定盤と可動盤の各支持部材の剛性に操作側と反操作側とで差を付けたので、その剛性の差から各盤体における熱膨張が剛性側を基として横方向に生じ、これにより金型相互の水平方向の心ずれを調整することができる。したがって、支持部材による垂直方向の心ずれ調整と、各盤体における水平方向の心ずれ調整によってμｍ単位での型閉精度が一段と向上するようになる。

図中１は固定型取付用の固定盤、２は受圧盤で、その両方は正方形の盤体で四隅をタイバー３，３により互いに連結して対設してある。４は可動型取付用の可動盤で、四隅にタイバー３，３を挿通して固定盤１と受圧盤２の間に進退自在に設けてあり、その可動盤４と受圧盤２との間に、油圧作動の型締シリンダ５ａと型締ラム５ｂとからなる型締手段５が、型締シリンダ５ａを上記受圧盤２に、型締ラム５ｂを可動盤４に連結して設けてある。

上記固定盤１と受圧盤２及び型締シリンダ５ａは、両側面の中央部に下面を盤体中心と同一レベルにして突設した支承部１ａ，１ａ、２ａ，２ａ、５ａ′，５ａ′を有し、その両側の支承部を、機台６上の長方形のベースプレート７の前後部の操作側と反操作側の両方に立設した一対の支持部材８，８、９，９、９′，９′の上端にそれぞれ載置して、固定盤１はボルトにより固定し、受圧盤２と型締シリンダ５ａは固定せずに摺動自在に、それぞれ盤体の中心レベルを支持して機台上に設置してある。また各盤体とシリンダの下部と支持部材の間及びベースプレート７との間には膨張間隙が設けてある。

上記支持部材８は固定盤１の盤厚と同一の縦長のブロックからなり、支持部材９は受圧盤２の盤厚よりも若干幅広の縦長のブロックからなる。また操作側（図３では左側）と反操作側（右側）とでは厚さ（横方向）が異なり、操作側の方を反操作側（右側）の方よりも厚肉に形成して、操作側と反操作側の剛性に差を持たせてある。これにより盤体が熱膨張すると剛性の差から操作側を基として横方向に熱膨張するので。これにより金型相互の水平方向の心ずれを調整することができる。

上記可動盤４は、両方が正方形の型取付盤４１と背面板４２の二部材を、中央部に介装した型締力伝達部材４３により一体的に連結したものからなり、型取付盤４１の両側面の中央部には、上記固定盤１と同様に下面が盤体中心と同一レベルの厚板状の支承部４１ａ，４１ａが盤体側面から後方に長く突設してある。

また型取付盤４１の四隅部のタイバー挿通孔は、タイバー３の周囲に熱膨張間隙が生ずるように、タイバー３の直径よりも大径に形成されていて、金型からの伝熱による盤体の熱膨張がタイバー３，３に拘束されることなく、盤体中心から盤体の四方へと生じて、不均一な熱膨張による盤体の反りを防止することがてきるようにしてある。

この可動盤４が開閉移動する固定盤１と受圧盤２との間の機台上には、リニアガイド機構１１が上記ベースプレート７の操作側と反操作側の両方にガイドレール１１ａ，１１ａを並行に敷設して設けてあり、そのリニアガイド機構１１の走行台１２が走行板の下面前後に取付けたリニアガイド部材１１ｂ，１１ｂをガイドレール１１ａ，１１ａに摺動自在に嵌合して跨設してある。

走行台１２の操作側と反操作側の両方には、可動盤４を盤体の中心レベルで支持する一対の支持部材１３，１３が上記支持部材８，８と同一高さに立設してある。この支持部材１３，１３は幅広のブロックからなり、内部には温調回路１４がブロックを均等に温調できるように縦横に設けてある。また上記固定盤１の支持部材８，８と同様に、操作側（図４では左側）の方を反操作側（右側）の方よりも厚肉に形成して剛性に差を持たせてある。

可動盤４は、型取付盤４１の支承部４１ａ，４１ａを上記支持部材１３，１３のブロック上端に載置し、ボルトにより固定して支持部材間の走行台上に、膨張間隙を設けて設置されており、これにより背面板４２に挿通したタイバー３，３が受ける可動盤４の荷重が、支持部材１３，１３による機台側の支持により軽減されて、タイバー３，３に荷重による撓みが起り難くなり、また金型重量による型取付盤４１の前方傾斜もなくなることなどから、型閉位置における可動盤４の高さが常に一定に保つことができる。

なお、上記固定盤１と型取付盤４１の内部には、盤体中心を挟んだ上下に温調回路１５，１５、１６，１６が並行に設けてあり、その温調回路１５，１６を流通する熱媒体により各盤体の上下温度を調整して、金型からの伝熱による盤体の傾斜や反りを制御できるようにしてある。また温調回路１５，１６は盤体の熱膨張による金型相互の心ずれ調整にも機能する。

上記可動盤４を、温調回路１４を内設した支持部材１３，１３をもって走行台１２上に設置した構成では、その温調回路１４，１４により支持部材１３，１３の温度を制御して、金型から型取付板４１と支持部材１３，１３とを経てリニアガイド機構１１にまで及ぶ伝熱の影響を抑制することができる。

支持部材１３，１３に温調回路１４がない場合には、伝熱がリニアガイド機構１１まで及んでガイドレール１１ａ，１１ａやリニアガイド部材１１ｂ，１１ｂが熱膨張する。このため成形開始前に設定したリニアガイド機構１１の予圧が熱膨張による緩みにより低減して直進性の確保が難しくなり、また金型重量による型取付板４１の傾きが生じ易くなって、それが固定型と可動型の心ずれの一要因となる。

しかし、温調回路１４が内設された支持部材１３，１３では、部材温度を型取付盤４１からの伝熱に対応して制御できることから、支持部材１３，１３の温度を伝熱温度よりも低く設定して維持すると、伝熱はリニアガイド機構１１に達するまでの間に、支持部材１３，１３により制御温度まで降温されて、リニアガイド機構１１まで及ばなくなる。また制御温度は支持部材１３，１３からの伝熱がリニアガイド機構１１に影響を与えない程度の温度範囲に設定し得るので、リニアガイド機構１１の予圧に変動が起こらず直進性が確保され、また型取付盤４１の金型重量による傾きも防止されることなどから、伝熱の影響による固定型と可動型の心ずれは生じ難いものとなり、温調回路のない場合との対比において型閉精度が一段と向上するようになる。

また温調回路１４が内設された支持部材１３，１３は、上記型取付盤４１に取付けた可動型の垂直方向の心ずれ調整としても機能する。支持部材１３，１３の温度を熱媒体により熱膨張させると、支持部材１３，１３はリニアガイド機構１１側を基として縦方向に熱膨張する。この熱膨張により型取付盤４１が持ち上げられて盤体の軸心が上方にずれ、固定型に対する可動型の心ずれ調整が行えるようになる。

この心ずれ調整に際する熱膨張は、材料金属によりある程度の膨張差はあるが、例えばダクタイル鋳鉄では、材料寸法（長さ）：２００ｍｍ、膨張寸法：１℃＝２．４μｍであるから、熱膨張による心ずれ調整はリニアガイド機構１１の予圧に影響を与えない温度設定をもって行うことができ、両盤体に取付けた後の固定型と可動型の垂直方向の微小（１〜数ミクロン）な心ずれを、支持部材１３，１３の熱膨張により調整することができる。

図５及び図６に示す実施形態は、上記固定盤１の支持部材８と上記受圧盤９及型締手段５の支持部材９′にも温調回路１７，１８，１８′を設け、可動盤４の支持部材１３の温調に加えて、それらの支持部材の温調により金型の型閉精度の維持を図ってなるものである。

また固定盤１の支持部材８でも温調回路１７が内設されていることから、可動盤側の支持部材１３と同様に支持部材１７，１７を熱媒体により熱膨張させることができ、支持部材１７，１７は機台側を基として縦方向に熱膨張する。この熱膨張により固定盤１が持ち上げられて盤体の軸心が上方にずれ、可動型に対する固定型の心ずれ調整が行えるようになる。

なお、上記実施形態では、可動盤４を型取付板４１と背面板４２とから構成しているが、可動盤４が単一の盤体による場合でも特に変わるところがなく、また型締手段として油圧シリンダを採用しているがトグル機構でも作用効果を奏するので、この発明は実施形態の型締装置に限定されるものではない。

この発明に係る射出成形機の型締装置の側面図である。 同上の平面図である。 固定盤側の正面図である。 可動盤の正面図である。 この発明の他の実施形態の射出成形機の型締装置の側面図である。 同上の固定盤側の正面図である。

符号の説明

１ 固定盤
１ａ 支承部
３ タイバー
４ 可動盤
５ 型締手段
７ ベースプレート
８ 固定盤の支持部材
９ 受圧盤の支持部材
１１ リニアガイド機構
１１ａ ガイドレール
１１ｂ リニアガイド部材
１２ 走行台
１３ 可動盤の支持部材
１４，１５，１６，１９，１８，１８′温調回路
４１ 可動盤の型取付盤
４１ａ 支承部
４２ 可動盤の背面盤

Claims (4)

1. 固定盤と受圧盤との間の可動盤を、機台上に敷設したリニアガイド機構の走行台上に支持部材をもって設置し、その支持部材を走行台の操作側と反操作側とに立設したブロックにより構成し、そのブロック内に可動盤側からの伝熱を抑制してリニアガイド機構への伝熱を阻止するとともに、リニアガイド機構の予圧に影響を与えない温度設定をもって該支持部材の温度を熱媒体により熱膨張させることにより上記可動盤の型取付盤に取付けた可動型の心ずれ調整として機能する温調回路を設けてなることを特徴とする射出成形機の型締装置。
2. 上記支持部材は、上記可動盤を支持する幅広のブロックからなり、そのブロックは操作側と反操作側とで異なる厚さに形成して剛性に差を有し、そのブロックの上端に盤体側面に突設した支承部を載置固定して、可動盤を支持部材間の走行台上に膨張間隙を空けて設置してなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締装置。
3. 上記可動盤は、タイバーを挿通した型取付盤と背面板の二部材を、中央部に介装した型締力伝達部材により一体的に連結したものからなり、その型取付盤の両側に突設した下面が盤体中心と同一レベルの厚板状の支承部を、上記支持部材の上端に載置固定して支持部材間の走行台上に膨張間隙を空けて設置してなることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の型締装置。
4. 上記固定盤と受圧盤は、機台の操作側と反操作側とに立設した支持部材をもって機台上に設置され、その支持部材は固定盤の盤体の中心レベルを上端で支える高さの縦長のブロックで、操作側と反操作側とで異なる厚さに形成して剛性に差を有し、そのブロックの上端に盤体側面に突設した支承部を、固定盤側は載置固定し、受圧盤側は摺動自在に載置して機台上に設置してなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締装置。

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