JP5567066B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、固定盤または可動盤の少なくとも一方の四隅近傍にタイバに連結される型締シリンダが配設された型締装置を備えた射出成形機に関するものである。

固定盤または可動盤の少なくとも一方の四隅近傍にタイバに連結される型締シリンダが配設された型締装置を備えた射出成形機については、トグル式の型締装置や可動盤の後方に型締シリンダを配置した型締装置を備えた射出成形機よりも装置の全長を短くすることができるメリットがあり、主に大型の射出成形機に使用されている。

しかし大型の射出成形機においては、最も重量が嵩む固定盤または可動盤の搬送や据付が問題となっていた。前記問題に対して、固定盤を分割して形成し合体させるものとして特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１は、固定盤と型締シリンダを別個に形成し、ボルトで締結したものである。

実開平３−１２６６１２号公報（実用新案登録請求の範囲、第１図、第２図）

しかしながら特許文献１の型締装置は、以下のような理由で、精度や強度の点で問題があった。即ち特許文献１では、固定盤に対して個別に型締シリンダを取付けられため、全ての型締シリンダとタイバを平行に取付けることが難しいという問題があった。また図６に示されるように型締時には固定盤とタイバの反りが発生するが、固定盤の反りに応じて夫々の型締シリンダが反り方向に傾斜するので、型締シリンダのカジリの可能性の発生やタイバの反りが大きくなりすぎるという問題があった。更には型締シリンダのタイバの周囲の面全体が固定盤と当接して力を受けているので、タイバの中心と盤面の中心の間の距離に応じて固定盤に撓みが発生するので固定盤の撓みが大きくなるという問題があった。

そこで本発明は、固定盤または可動盤の各部材の軽量化を図るとともに、型締時の固定盤または可動盤の金型取付面の撓みを小さくするかまたはタイバの反りを小さくすることが可能な型締装置を備えた成形機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の射出成形機は、固定盤または可動盤の少なくとも一方にタイバに連結される型締シリンダが配設された型締装置を備えた射出成形機において、固定盤または可動盤の少なくとも一方の盤は、タイバが挿通される外枠部材と、金型が取付けられる金型取付面を有する金型取付盤とからなり、前記外枠部材にはタイバが挿通される前記型締シリンダのシリンダ部と、該シリンダ部に設けられ金型取付盤を保持する保持部と、隣り合うシリンダ部を接続する梁部材とが備えられ、前記保持部は、金型取付面の中心から放射方向に引かれタイバの軸芯を通過する仮想線に対して直交方向に引かれタイバの軸芯において交わる仮想線よりも金型取付面の中心側のシリンダ部に設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の射出成形機は、請求項１において、前記保持部は、金型取付面の中心から放射方向に引かれタイバの軸芯を通過する仮想線に対して直交方向に引かれタイバの軸芯において交わる仮想線よりも金型取付面の中心側のタイバ挿通部に設けられていることを特徴とする。

本発明の射出成形機は、固定盤または可動盤の少なくとも一方にタイバに連結される型締シリンダが配設された型締装置を備えた射出成形機において、固定盤または可動盤の少なくとも一方の盤は、タイバが挿通される外枠部材と、金型が取付けられる金型取付面を有する金型取付盤とからなり、前記外枠部材にはタイバが挿通される前記型締シリンダのシリンダ部と、該シリンダ部に設けられ金型取付盤を保持する保持部と、隣り合うシリンダ部を接続する梁部材とが備えられ、前記保持部は、金型取付面の中心から放射方向に引かれタイバの軸芯を通過する仮想線に対して直交方向に引かれタイバの軸芯において交わる仮想線よりも金型取付面の中心側のシリンダ部に設けられているので、固定盤または可動盤の各部材の軽量化を図るとともに、金型取付面の撓みを小さくするかまたはタイバの反りを小さくすることができる。

本実施形態の射出成形機の全体を示す概略説明図である。 本実施形態の射出成形機のＡ−Ａ線の矢視図である。 図２におけるＢ−Ｂ線の断面図である。 本実施形態の固定盤の外枠部材を示す図である。 本実施形態の固定盤の金型取付盤を示す図である。 本実施形態の固定盤が型締時に変形した状態を示す説明図である。 従来技術の固定盤が型締時に変形した状態を示す説明図である。

図１に示されるように、成形機の一種である本実施形態の射出成形機１１は、型締装置１２と射出装置１３とからなっている。型締装置１２については、固定金型１４が取付けられる固定盤１５が図示しないベッド上に固定されている。また固定盤１５に対して可動金型１６が取付けられる可動盤１７が型開閉方向に移動可能となっている。また型締装置１２の固定盤１５の一側方向には、射出装置１３が設けられている。射出成形機１１の射出装置１３は、ノズル１８が先端に設けられた加熱筒１９、加熱筒１９に取付けられた前部プレート２０（ハウジングプレート）、前部プレート２０に対して前後進移動する後部プレート２１（プッシャープレート）等からなっている。そして加熱筒１９の内孔には図示しないスクリュが設けられ、計量用モータ２２により回転可能、射出用モータ２３により前後進移動可能に設けられている。

図１ないし図５に示されるように固定盤１５は、タイバ２４が挿通される外枠部材２５と金型が取付けられる金型取付面２６を有する金型取付盤２７とからなっており、一体ものの固定盤と比べて、各部材の軽量化が図られている（各部材の合計重量としては一体ものの固定盤よりも重くなる場合もある）。外枠部材２５は、通常は鋳造により製作され、工作機械により必要部分の加工がなされている。外枠部材２５については、四隅に相当する部分に型締シリンダ２８のシリンダ部２９が設けられている。そしてタイバ２４が挿通されるタイバ挿通部であるシリンダ部２９の内部にはピストン３０が型開閉方向に移動可能に設けられている。そして前記ピストン３０の可動盤１７側にはピストンロッドとしてタイバ２４が連結されている。タイバ２４の可動盤側の周囲の面には複数の溝が形成された係止部３１が形成されている。またピストン３０の反可動盤側にもロッドが設けられ、タイバ２４の位置調整装置３２が連結されている。また図１等においては省略されているが、型締シリンダ２８は、各部にブッシュやシール等を備える。

本実施形態の型締シリンダ２８は、軽量化のためシリンダ部２９の型開閉方向の長さが短く設けられている。そして図４に示されるように、左上側のシリンダ部２９の横側面と右下側のシリンダ部２９の横側面には図示しない型開閉機構を取付けるためのブラケット３３が一体に形成されている。型開閉機構の種類は電動モータを使用したものでも油圧シリンダを使用したものでもよく種類、個数、配置場所ともに限定はされない。更に図４に示されるように、左下側のシリンダ部２９と下側面と右下側のシリンダ部２９の下側面には、固定盤１を構成する外側部材をベッドに固定するための脚部３４が設けられている。

また上下方向に隣り合う型締シリンダ２８，２８のシリンダ部２９，２９と水平方向に隣り合う型締シリンダ２８，２８のシリンダ部２９，２９はそれぞれ梁部材３５により接続されている。対角方向の型締シリンダ２８，２８は梁部材３５で接続されておらず、外枠部材２５は中心が開口部Ｋ１となっている。梁部材３５は、型開閉方向に対して直交方向かつ長手方向Ｌに対して直交方向の長さ３６ｂが、タイバ２４の直径よりは長いが、タイバ挿通部である型締シリンダ２８のシリンダ部２９の外径よりも短くなっている。そして梁部材３５は、図３、図４に示されるように、金型取付面２６と平行方向に平坦面３６ａを有する第１の梁部材３６と、前記第１の梁部材３６の最も外側寄りの部分から可動盤側に向けて設けられ型開閉方向に平坦面３７ａを有する第２の梁部材３７とが設けられている。従って本実施形態の梁部材３５は、断面Ｌ字状の形状となっている。そして第２の梁部材３７の型開閉方向の長さ３７ｂは、強度を保つために、型締シリンダ２８のシリンダ部２９の型開閉方向の長さよりも長くなっている。また前記において第１の梁部材３６、第２の梁部材３７はともに、平坦面３６ａ，３７ａの長さ３６ｂ，３７ｂに対する厚みが１／２以下になっている。

しかし本発明の梁部材３５は、２枚の第１の梁部材や２枚の第２の梁部材を有するものでもよく、上記には限定されないが、軽量化したものが望ましい。また特許文献１と比較して型締シリンダ２８同士が梁部材３５で連結されることにより、タイバ２４の平行度を高めることができ、型締時においては、型締シリンダ２８が一定以上反り方向に変形するのを防止することができる。その結果型締シリンダ２８のシリンダ部２９とピストン３０やタイバ２４の間で偏荷重や偏磨耗が発生することを緩和することができる。更に固定盤１５は、外枠部材２５によりベッドに固定または僅かに摺動可能に取付けられているので、型締時に金型取付盤２７は上下均等に撓ませることができる。一方特許文献１では、固定盤は下部が固定されるので下部と比較して上部が大きく撓むことになる。

図２または図４に示されるように外枠部材２５のシリンダ部２９のうちのタイバ２４から見て金型取付面２６の中心Ｏの側（台盤の中央側）の部分には、所定幅を有する円弧状の保持部３８が鋳造によりシリンダ部２９と一体に設けられている。なお保持部３８は、金型取付面２６の中心Ｏ１から放射方向に引かれタイバ２４の軸芯Ｏ２を通過する仮想線Ｓ１に対して直交方向に引かれタイバ２４の軸芯Ｏ２において仮想線Ｓ１と交わる仮想線Ｓ２よりも金型取付面２６の中心Ｏ１側のタイバ挿通部であるシリンダ部２９に設けられることが望ましい。更にはタイバ２４の軸芯Ｏ２から金型取付面２６の中心Ｏ１側の９０度の範囲内に設けることがより一層望ましい。そして本実施形態において保持部３８の正面形状は、角度９０°の円弧状に設けられているが、円弧状にする場合は６０°ないし１８０°に設けることが望ましい。なお保持部３８の形状は限定されず、一つのタイバ挿通部に設けられる数についても限定されない。

保持部３８の前面には当接面３９が設けられている。当接面３９は型開閉方向に直交する方向の平坦な面からなり、金型取付盤２７をボルト４７により外枠部材２５に取付けるためのボルトネジ穴４０が複数個形成されている。保持部３８の型開閉方向の長さＨ（高さ）については、前記シリンダ部２９と同じかシリンダ部２９よりも高い位置まで当接面３９が突出するよう設けられている。そして前記ボルトネジ穴４０については、保持部３８の型開閉方向の高さＨ（長さ）の範囲内で穿孔形成されている。従って型締時の金型取付盤２７の撓みとそれに伴うボルト４７等の撓みがシリンダ部２９に及びにくくなっている（図１、図３ではボルト４７等は図示せず）。また前記構造により本実施形態の型締シリンダ２８のシリンダ部２９は、金型取付盤２７の金型取付面２６よりも後退した位置に設けられる。

図２および図５に示されるように、金型取付盤２７は所定厚みを有する盤体であって鋳造により製作されている。金型取付盤２７の金型取付面２６には固定金型１４を取付けるための図示しないボルト穴やＴ溝などが形成され、中央にロケートリングが挿入される孔４１が形成されている。そして金型取付盤２７の金型取付面２６の反対側には、射出装置１３のノズル１８と加熱筒１９が侵入するためのすり鉢状の凹部４２が形成されている。また前記金型取付盤２７の内部は、複数の空洞Ｋ２が設けられ、前記空洞Ｋ２の間は、金型取付面２６と裏面側の板の間を接続するリブ４３により補強されている。図５に示されるようにリブ４３は金型取付面２６の側から見ると中央から放射状に形成されており、それぞれのリブ４３は型開閉方向に長く設けられている。

そして金型取付盤２７の四隅部分はタイバ２４に当接しないようにそれぞれ切欠部４４が設けられている。切欠部４４の形状は図示のものに限定されず、タイバ２４を挿通するものでもよい。そして切欠部４４が設けられた部分の近傍の裏面側（反金型取付面）には、外枠部材２５の保持部３８の当接面３９と当接する金型取付盤２７の当接面４５（平坦面）が型開閉方向と直交する方向に設けられている。従って当接面３９と当接面４５は同じ形状をしている。また金型取付盤２７の表面側から当接面４５に向けて型開閉方向にボルト４７を挿通するボルト挿通孔４６が貫通形成されている。

そして固定盤１５の金型取付盤２７は、外枠部材２５に対して取付けられ固定されるようになっている。その固定方法は、外枠部材２５の４箇所の当接面３９と金型取付盤２７の４箇所の当接面４５をそれぞれ当接させた状態で、前記のボルト挿通孔４６とボルトネジ穴４０にボルト４７を挿通して固定する。なお両者の固定方法についてはボルト係止と溶接を組合わせたものや溶接のみによるもの、または他の嵌合手段を用いるものでもよい。従って外枠部材２５と金型取付盤２７は、前記当接面３９，４５同士のみが当接する形で当接され、その他の部分は強度的に当接されない。そして固定盤１５は、外枠部材２５の上記開口部Ｋ１の中に金型取付盤２７の反金型取付面側が入り込む形となる。

次に可動盤１７について説明する。可動盤１７についても、タイバ２４が挿通される外枠部材５０と、可動金型１６が取付けられる金型取付面５６を有する金型取付盤５７とからなっている。従って可動盤１７も各部材の軽量化が図られている。前記外枠部材５０は、通常は鋳造により製作され、工作機械により必要に応じて加工がされている。可動盤１７の外枠部材５０については、図４に示される固定盤１５の外枠部材２５と同様に、四隅に相当する部分にタイバ２４が挿通されるタイバ挿通部５２が設けられている。そしてタイバ挿通部５２の反固定盤側の面にハーフナット５１が設けられている。ハーフナット５１は図示しないアクチュエータにより移動され、タイバ２４の係止部３１に係止または離脱が可能となっている。またタイバ挿通部５２は、図示しない型開閉機構の一端を固定するためのブラケットや、可動盤１７がベッド上をスライドする場合の脚部も設けられる。

また外枠部材５０の上下方向に隣り合うタイバ挿通部５２，５２と水平方向に隣り合うタイバ挿通部５２，５２は、固定盤側と同様の梁部材５３により接続されている。対角方向のタイバ挿通部５２，５２は梁部材で接続されておらず、中心が開口部となっている。梁部材５３の形状やタイバ挿通部５２との関係についてもほぼ固定盤１５側と同じである。

そして外枠部材５０のタイバ挿通部５２には、固定盤側と同様の位置に同様の形状の保持部５４が設けられている。保持部５４の前面の当接面５５は平坦な面からなり、金型取付盤５７を取付けるためのボルトネジ穴が複数個形成されている点も固定盤側と同じである。

可動盤１７の金型取付盤５７は、固定盤１５の金型取付盤２７と同様に所定厚みを有する盤体であって、鋳造により製作されている。前記金型取付盤５７の内部は、複数の空洞が設けられ、前記空洞の間はリブにより補強されている。金型取付盤５７の金型取付面５６には可動金型１６を取付けるための図示しないボルト穴やＴ溝などが形成されるとともに、エジェクタ装置のロッドが突出されるための孔も形成されている。そして金型取付盤５７の金型取付面５６の反対側には、図示しないエジェクタ装置の駆動機構が取り付けられている。そしてエジェクタ装置は、外枠部材５０の開口部に収まる形となる。ただし特殊な例としては、外枠部材５０の側にエジェクタ装置の駆動機構を設けるようにしてもよい。従って本発明の外枠部材にとって開口部は必須のものではない。

そして金型取付盤５７の四隅部分はタイバ２４に当接しないようにそれぞれ切欠部５９が設けられている。そして切欠部５９が設けられた部分の近傍の裏面側（反金型取付面）には、外枠部材５０の保持部５４の当接面５５と当接する金型取付盤５７の当接面５８が設けられている。また金型取付盤５７の表面側から当接面に向けて型開閉方向にボルトの挿通穴が貫通形成されている。

そして可動盤１７の金型取付盤５７は、外枠部材５０に対して取付けられ固定されている。その固定方法は、外枠部材５０の４箇所の当接面５５と金型取付盤５７の４箇所の当接面５８をそれぞれ当接させた状態で、前記のボルト挿通孔、ボルトネジ穴に図示しないボルトを挿通して固定する。なお固定方法が他の手段でもよいことは固定盤側と同じである。従って可動盤１７についても、外枠部材５０と金型取付盤５７は、前記当接面５５，５８同士のみが当接する形で当接させ、その他の部分は強度的には当接されない。そして外枠部材５０の開口部の中に金型取付盤５７が入り込む形となっている。

次に本実施形態の射出成形機１１の搬送と据付について説明する。射出成形機１１は、製造工場から据付される成形工場へは、固定盤１５、可動盤１７ともに、外枠部材２５，５０と金型取付盤２７，５７はそれぞれ別個に搬送され、成形工場内でそれぞれ一体に固定される。

次に本実施形態の射出成形機１１による成形時の作動について説明する。まず型締装置１２の固定盤１５の金型取付面２６と可動盤１７の金型取付面５６に固定金型１４と可動金型１６がセットになった成形金型が取付けられ、位置調整装置３２により、ハーフナット５１に対してタイバ２４の係止部３１が係止可能な位置となるように型締シリンダ２８の位置を調整する型厚調整が行われる。その後成形時には、図示しない型開閉機構により固定盤１５に対して可動盤１７が開閉移動され、固定金型１４に対して可動金型１６が当接されるか、またはその直前でハーフナット５１を作動させて、ハーフナット５１とタイバ２４の係止部３１を係止する。次に型締シリンダ２８の型締側油室２８ａに作動油が供給されて型締が行われ、固定金型１４と可動金型１６の間に密閉されたキャビティが形成される。

その型締時の固定盤１５の状態を示したのが図６である。型締時には固定金型１４と可動金型１６が強く圧接された結果、固定盤１５および可動盤１７はそれぞれの金型取付面２６，５６の中央部が凹状になる撓みを生じる。本願発明では、型締シリンダ２８の力はタイバ２４よりも内側の当接面３９を通じて金型側に伝達されるので、距離ａに応じて撓みが発生する。一方、特許文献１をはじめ一般的な固定盤では、型締シリンダの力は型締シリンダの周囲全体から金型側に伝達されるので、タイバ中心と金型中心の距離ｂに応じて撓みが発生する。従って本発明では型締シリンダ２８の力がタイバ２４の内側の保持部３８を介して金型取付盤２７に伝達され、中心Ｏ１に近い側で金型取付盤２７が支承される結果、金型取付盤２７の撓みが少なくなり、成形時にキャビティでのバリの発生を抑制したりすることができる。

また図７に示される従来のものでは固定盤等のたわみがそのままタイバの撓みとなるのでタイバの反りが大きくなるのに対して、本実施形態のものでは金型取付盤２７と型締シリンダ２８が取付けられる外枠部材２５が分割されており、金型取付盤２７の撓みが当接面４５，３９と保持部３８を通じて外枠部材２５に伝えられることと、外枠部材２５の型締シリンダ２８が梁部材３５によりそれぞれ接続、連結されていることから、型締シリンダ２８の角度変更およびタイバ２４の反りが小さくなる。より具体的にはボルト４７と保持部３８の部分で金型取付盤２７の撓みを吸収し、型締シリンダ２８のシリンダ部２９の側へは撓みが伝達されにくくなる。

次に型締された成形金型１４，１６のキャビティ内に射出装置１３から溶融樹脂を射出する。そしてキャビティ内の溶融樹脂が冷却固化されると型締シリンダ２８の型締側油室２８ａの圧力を抜いた上で、型開側油室２８ｂに作動油を供給して離型用の型開を行う。次にハーフナット５１を解除し、その上で型開閉機構により、可動盤１７と可動金型１６を型開する。そして可動金型１６（または固定金型１４）に保持された成形品を図示しない取出機により取出す。

なお本発明は、図１ないし図６に記載されたものに限定されず次のようなものでもよい。
図１のように固定盤１５が金型取付盤と外枠部材に分割された例において、可動盤は金型取付盤と外枠部材に分割されないものでもよい。また図１以外に、可動盤が金型取付盤と外枠部材とからなり、外枠部材に型締シリンダが取付られ、固定盤には型締シリンダが無いものでもよい。その場合、固定盤は金型取付盤と外枠部材に分割されるものでもよく、分割されないものでもよい。また各例においてハーフナットについては、型締シリンダとは異なる盤に設けられることが一般的であるが、型締シリンダと同じ側の盤に設けたものでもよい。また各例において、型開閉機構やベッドに向けての脚部は、金型取付盤の側に設けたものでもよい。更には各例において固定盤と可動盤の間に中間盤や中間金型などを有するものでもよい。更にまた各例において上下方向に盤が配置された縦型型締装置を有する成形機でもよい。

本発明の成形機としては、樹脂を成形する射出成形機が想定されるが、圧縮成形を行う射出圧縮成形機も含まれる。また本発明の成形機は、金属を成形するダイカスト成形機でもよい。更に本発明の成形機は、金属板、樹脂板、プリプレグ等の板状体や溶融物をプレスするプレス成形機であってもよい。

１１ 射出成形機
１２ 型締装置
１３ 射出装置
１４ 固定金型
１５ 固定盤
１６ 可動金型
１７ 可動盤
２４ タイバ
２５，５０ 外枠部材
２６，５６ 金型取付面
２７，５７ 金型取付盤
２８ 型締シリンダ
２９ シリンダ部
３５，５３ 梁部材
３８，５４ 保持部
３９，４５，５５，５８ 当接面

Claims (2)

1. 固定盤または可動盤の少なくとも一方にタイバに連結される型締シリンダが配設された型締装置を備えた射出成形機において、
   固定盤または可動盤の少なくとも一方の盤は、タイバが挿通される外枠部材と、金型が取付けられる金型取付面を有する金型取付盤とからなり、
   前記外枠部材にはタイバが挿通される前記型締シリンダのシリンダ部と、該シリンダ部に設けられ金型取付盤を保持する保持部と、隣り合うシリンダ部を接続する梁部材とが備えられ、
   前記保持部は、金型取付面の中心から放射方向に引かれタイバの軸芯を通過する仮想線に対して直交方向に引かれタイバの軸芯において交わる仮想線よりも金型取付面の中心側のシリンダ部に設けられていることを特徴とする射出成形機。
2. 前記梁部材は、型開閉方向に対して直交方向かつ該梁部材の長手方向に対して直交方向の辺３６ｂの長さが、シリンダ部の外径よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。