JPH1029232A - 型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動ダイプレート移動用のトグルリンク機構
を備える型締装置において、ドグル式の利点を保ちつ
つ、連続運転中でのダイハイトの調整作業や調整機構を
不要としてなお、高精度な型締めができる型締装置を提
供する。 【解決手段】 固定ダイプレート(1) と型締プレート
(3) とを連結するタイバー(4) の中間部に移動自由に取
り付けた移動ダイプレート(2) を、トグルリンク機構
(5) を介して型締プレート(3) に連結し、かつ、型締プ
レート(3) に両ロッド式の油圧シリンダ(11)をタイバー
(4) と同芯に設けると共に、この油圧シリンダ(11)の両
ロッドピストン(12)の中心孔(12c) にタイバー(4) を挿
嵌して両者の外端部をナット(9) で連結した構成とす
る。 【効果】 ソフトタッチ近くまでの型閉めはトグルリン
ク機構で、最終的な型締めは油圧シリンダで行い、トグ
ルリンク機構の利点を保ちつつ、油圧による高精度の型
締めができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機、ダイ
カストマシンなどの型締装置に関し、特にトグルリンク
機構を備える型締装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、射出成形機やダイカスト
マシンなどの型締装置としては、型締用のシリンダのス
トロークと移動ダイプレートのストロークとが同一であ
る直圧式のものと、所定のシリンダストロークに対して
型締完了付近と型開き付近とで移動ダイプレートのスト
ロークが異なるトグル式のものとがある。そしてトグル
式型締装置は、移動ダイプレートが型締完了付近では非
常に少しづつしか動かないが、少し型開きが進むと急速
に動くので、金型や成形品の保護および型開閉速度の両
方を満たす点で、直圧式よりも有利とされている。

【０００３】〔図３〕は、従来の代表的なトグル式型締
装置の概要構成を示すもので、図中の中心線の上方は型
締完了時、下方は型開き時の状態それぞれを表してい
る。〔図３〕に示す型締装置では、固定金型(D1)が取り
付けられる固定ダイプレート(1) と後部に配した型締プ
レート(3) とを４本のタイバー(4) で連結すると共に、
両者間のタイバー(4) の中間部に、移動金型(D2)が取り
付けられる移動ダイプレート(2) を固定ダイプレート
(1) に対して移動自由に取り付けている。また、この移
動ダイプレート(2) は、トグルリンク機構(5) を介して
型締プレート(3) に連結されており、一方、型締プレー
ト(3) は、各タイバー(4) 後端部に螺合されたアジャス
トナット(20)の回転によって固定ダイプレート(1) との
間の間隔を調整可能とされている。また、トグルリンク
機構(5) は、移動ダイプレート(2) と型締プレート(3)
に連結された複数対のリンク(6) と、型締プレート(3)
の後部中央部に配設されると共に、該型締プレート(3)
を貫通するピストンロッド(8a)先端に取着したクロスヘ
ッド(7) を介して各リンク(6) に連結され、その作動に
よって各リンク(6)を型締め方向に展伸・退縮させる型
開閉シリンダ(8) とから構成されている。一方、各リン
ク(6) は、一端を型締プレート(3) に連結する第１リン
ク(6a)と、この第１リンク(6a)の他端にその一端を連結
し他端を移動ダイプレート(2) に連結する第２リンク(6
b)と、第１リンク(6a)の第２リンク(6b)側の端部に設け
た連結突部に一端を連結し他端をクロスヘッド(7) に連
結する第３リンク(6c)とから構成されている。

【０００４】前述のように、このトグル式型締装置で
は、移動ダイプレート(2) が型締完了付近では非常に低
速で動き、少し型開きが進と急速に動くので、金型や成
形品の保護および型開閉速度の両方を満たすことができ
る。しかし、その反面、各リンク(6) のメカニカルな展
伸にて型締力を得る構成上の制約より、型締め時の固定
ダイプレート(1) と移動ダイプレート(2) との間隔（ダ
イハイト）を、金型の厚さに対応して高精度に調整しな
いと所定の締結力が発生しないので、金型交換の都度
に、型締プレート(3) の位置調整によるダイハイト調整
を行う必要があり、しかもその精度が悪いと所定の型締
力が得られず、また過少に設定すると、固定金型(D1)と
移動金型(D2)との接触時に大きな衝撃力が発生して、金
型だけでなく装置自体をも損傷させるという恐れがあ
る。また、温度上昇によっても金型厚さが変わるので、
連続運転時には比較的頻繁にダイハイト調整を行う必要
がある。

【０００５】そこで、従来では、例えば実公平 5-44114
号に開示された装置では、〔図４〕（ (a)図は後側面
図、 (b)図は要部破断図）に示すように、型締プレート
(3) の四隅に回転自由に係合されたアジャストナット(2
0)にアジャストギヤ(21)を同軸に取着すると共に、この
アジャストギヤ(21)にリングギヤ(22)を歯合させ、かつ
各アジャストギヤ(21)の端部にリングギヤ(22)のスラス
ト側への移動を規制する押さえプレート(21a) を取着し
てなる構成の型締プレート位置調整装置を設け、各アジ
ャストナット(20)の同期した微細回転によって、型締プ
レート(3) の微細位置調整が容易に行えるようにしてい
る。また、所定の型締力が出ているかを確認するため
に、一般的には、例えば特公平 5-74770号に開示されて
いるようなロードメータを装着して、型締め時のタイバ
ーの長さの変化量を測定している。

【０００６】また、例えば、特公平3-5265号に開示され
た装置では、〔図５〕（ (a)図は正面図、 (b)図は後側
面図）に示すように、型締プレート(3) の四隅に回転自
由に係合されたアジャストナット(30)の周面にチェンホ
イル(30a) を形成すると共に、これらアジャストナット
(30)のチェンホイル(30a) と、型締プレート(3) 後面に
設けているダイハイトモータ(31)の出力軸に固定された
チェンホイル(31a) との間にエンドレスのチェン(32)を
巻掛け、ダイハイトモータ(31)により各アジャストナッ
ト(30)を同期回転させて型締プレート(3) の位置調整が
できるようにしている。また、機台に型締プレート(3)
の位置を検出するダイハイト検出器(33)、型締プレート
(3) 側に移動ダイプレート(2) の相対開閉位置を検出す
る型開閉ストローク位置検出器(34)、タイバー(4) に型
締め時の長さの変化量を測定するロードメータ(35)をそ
れぞれ設けると共に、これら検出手段をダイハイトモー
タ(31)の作動をプログラム制御する図示省略の制御装置
に接続させている。そして、この構成のもとで、上記各
検出手段の計測データを取り込んだプログラム制御によ
ってトグルリンク機構(5) およびダイハイトモータ(31)
を作動させ、数次の調整作動に基づく演算結果から、予
想型締係数を真の型締係数の95％を狙って定めること
で、金型厚さに対応したダイハイト調整、つまり型締力
の調整を自動的に行い、更に成形加工時には、５ショツ
トに１回の割合で型締力を自動的にチェックし、その型
締力の誤差が許容値を越えた場合には同様のダイハイト
調整を行い、これにより温度上昇による金型厚さの変動
に対応できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
では、ダイハイト調整は容易になるものの、金型交換時
等の初期ダイハイト調整には複雑な手順や制御機構を必
要とし、しかも連続運転中にダイハイトを調整して、つ
まり運転を中断して型締プレートを動かすことで、温度
上昇等による金型厚さの変動に対応しなければならず、
また、各アジャストナットを同期回転させても、金型お
よびダイプレートの平行度精度や、各連結構成部の組み
立て精度等により各タイバーそれぞれに型締力を均等に
分散させることは極めて困難であり、これらが成形加工
の精度および生産性の向上に対する阻害要因となる。更
にまた、型締プレートの位置調整機構やその制御のため
の検出手段および制御装置を設けるために、装置全体の
構成が複雑になり装置コストが高くなる、などの問題点
がある。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、トグル式型締装置の利点を保
ちつつ、連続運転中でのダイハイト調整作業およびその
調整機構を不要としてなお、各タイバーそれぞれに型締
力を均等に分散させて高精度な型締めを行うことがで
き、よって成形加工の精度および生産性の向上が図れる
型締装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る型締装置は、前後部に配された固定ダイプレ
ートと型締プレートとを連結するタイバーの中間部に、
移動ダイプレートを固定ダイプレートに対し移動自由に
取り付ける共に、この移動ダイプレートをトグルリンク
機構を介して後部の型締プレートに連結してなる型締装
置において、前記型締プレートのタイバーとの連結部
に、液圧シリンダをタイバーと同芯に設けると共に、こ
の液圧シリンダのピストンロッドにタイバーを連結した
ことを特徴とする。

【００１０】上記本発明の型締装置では、トグルリンク
機構の展伸により、移動ダイプレートを固定ダイプレー
トに向けて高速および続く微速で移動させて、ソフトタ
ッチ近くまでの型閉めを行い、続いて、液圧シリンダの
作動により、型締プレートを固定ダイプレート方向に移
動させ、展伸したトグルリンク機構を介して移動ダイプ
レートを更に押圧移動させて、所定の型締力を発生させ
ることができる。また、その型締力は、各液圧シリンダ
に供給する液圧の調整によって制御でき、かつ液圧によ
ることで各タイバーに型締力を均等に分散させると共
に、各構成部に不可避的に生じるガタを吸収して常時均
等な型締力を得ることができる。しかも、最終的な型締
力は各液圧シリンダに供給する液圧によって得るので、
金型交換時等の初期ダイハイト調整は、トグルリンク機
構を一杯に展伸させたときに、金型がソフトタッチ近く
の型閉め状態となるように調整するだけで良く、また、
連続運転中には各液圧シリンダの背圧を一定に制御する
ことで、温度上昇により金型厚さが増大した場合でも、
前記従来技術のように連続運転中でのダイハイト調整を
行うことなく、常に所定の型締力で型締めすることがで
き、これにより複雑な位置調整機構やその制御のための
検出手段および制御装置を不要にすることができる。

【００１１】また、上記液圧シリンダが、軸方向に貫通
する中心孔を有する両ロッドピストンを備える両ロッド
式シリンダとされ、その両ロッドピストンの中心孔にタ
イバーが挿嵌されると共に、外端部において両者がナッ
トを介して連結されていると良く、この構成によれば、
タイバーの組み込みおよび抜き取りが容易になると共
に、ダイハイトの選択幅の拡大も可能となる。

【００１２】また、上記液圧シリンダへの液圧供給管路
に、切替バルブを設けると共に、この切替バルブと液圧
シリンダとの間にリリーフバルブを介装していると良
く、この構成によると、温度上昇により金型厚さが増大
した場合でも、各液圧シリンダの背圧を自動的にリリー
フして一定値に制御でき、これにより前記従来技術のよ
うに連続運転中でのダイハイト調整を行うことなく、常
に所定の型締力で型締めすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。〔図１〕は、本発明の型締装置の
１実施形態の概要構成を示す図面であって、(a)図は後
側面図、 (b)図は (a)図のＡ−Ａ正断面図である。ま
た、〔図２〕は、型締作動の説明図であって、 (a)図は
型締油圧供給系の説明図、 (b)図は作動説明図である。
なお、本例の型締装置は、型締用加圧機構が異なる点を
除き、各基本構成部は〔図３〕に示したものと同様であ
るので、ここでは等価な各部に同符号を付し、それらに
ついては簡約して説明するものとする。

【００１４】〔図１〕に示す本例の型締装置では、固定
金型(D1)が取り付けられる固定ダイプレート(1) と後部
に配した型締プレート(3) とを４本のタイバー(4) で連
結すると共に、両者間のタイバー(4) の中間部に移動金
型(D2)が取り付けられる移動ダイプレート(2) を固定ダ
イプレート(1) に対して移動自由に取り付けている。ま
た、移動ダイプレート(2) は、トグルリンク機構(5) を
介して型締プレート(3) に連結されている。

【００１５】また、トグルリンク機構(5) は、移動ダイ
プレート(2) と型締プレート(3) に連結された複数対の
リンク(6) と、型締プレート(3) の後部中央部に配設さ
れると共に、該型締プレート(3) を貫通するピストンロ
ッド(8a)先端に取着したクロスヘッド(7) を介して各リ
ンク(6) に連結され、その作動によって各リンク(6)
を、(b) 図の中心線の上方と下方とに示すように、型締
め方向に展伸および退縮させる型開閉シリンダ(8) とか
ら構成されている。一方、各リンク(6) は、一端を型締
プレート(3) に連結する第１リンク(6a)と、この第１リ
ンク(6a)の他端にその一端を連結し他端を移動ダイプレ
ート(2) に連結する第２リンク(6b)と、第１リンク(6a)
の第２リンク(6b)側の端部に設けた連結突部に一端を連
結し他端をクロスヘッド(7) に連結する第３リンク(6c)
とから構成されている。

【００１６】翻って、前部の固定ダイプレート(1) は、
基台(10)上に固定して配されると共に、各タイバー(4)
とはナット(9) を介して連結されている。一方、後部の
型締プレート(3) は、固定ダイプレート(1) 方向に摺動
移動可能に基台(10)上に配されると共に、その四隅部に
タイバー(4) と同芯に設けた油圧シリンダ(11)を介して
各タイバー(4) と連結されている。また、この型締プレ
ート(3) の油圧シリンダ(11)は、ピストン(12a) の両端
にピストンロッド(12b) を設けると共に、軸方向に貫通
する中心孔(12c) を設けてなる両ロッドピストン(12)を
備えた、一般にリングシリンダと呼ばれている両ロッド
式シリンダであって、それぞれの両ロッドピストン(12)
の中心孔(12c) に各タイバー(4) を挿嵌させると共に、
外端側のピストンロッド(12b) 端部とタイバー(4) 端部
とをナット(9) を介して連結させている。

【００１７】そして、この型締プレート(3) の４つの油
圧シリンダ(11)は、〔図２〕の (a)図に示すように、供
給管路(13)を介して油圧ポンプ(17)に接続され、この油
圧ポンプ(17)から供給される油圧によって作動して、該
型締プレート(3) を固定ダイプレート(1) 方向に押圧移
動させるものとされている。また、この油圧シリンダ(1
1)への供給管路(13)には、電磁切替バルブ(16)を設ける
と共に、この電磁切替バルブ(16)と油圧シリンダ(11)と
の間にリリーフバルブ(15)と圧力センサー(14)とを介装
している。

【００１８】上記本例の型締装置では、まず、〔図２〕
の (b)図に示すように、トグルリンク機構(5) の型開閉
シリンダ(8) をストロークエンドまで作動して各リンク
(6)を一杯に展伸させて、移動ダイプレート(2) を前進
させ、この状態で型締プレート(3) の位置を調整し、移
動ダイプレート(2) と固定ダイプレート(1) との間隔、
つまりダイハイト(h) を、セット予定の金型(D1),(D2)
の厚さと同距離ないしは僅かに大きい距離に設定する。
次いで、トグルリンク機構(5) を適宜に縮退させて、両
ダイプレート(1),(2)に金型(D1),(D2) を取り付けた
後、再びトグルリンク機構(5) を一杯に展伸させて金型
(D1),(D2) の型閉め状態を確認し、間隙(G) が大きい場
合にはダイハイト(h) を微調整し、ソフトタッチ近くま
での型閉め状態であれば運転に移る。なお、予め小さな
間隙(G) を見込んでダイハイト(h) を仮設定しておき、
これを金型(D1),(D2) の取り付け後に調整することで、
トグルリンク機構(5) の一回の展伸でダイハイト(h) 調
整を行うこともできる。

【００１９】そして、このダイハイト(h) 調整後に、ト
グルリンク機構(5) を縮退させると共に、〔図２〕の
(a)図に示す電磁切替バルブ(16)を供給ポート(S) とリ
リーフポート(R) が連通する背圧解除状態に作動させた
基準状態とし、この基準状態から次の作動手順で連続運
転を行う。まず、〔図２〕の (b)図に示すように、型開
閉シリンダ(8) をストロークエンドまで作動して移動ダ
イプレート(2) を前進させ、ソフトタッチ近くまでの型
閉めを行う。このとき、型締プレート(3) は各リンク
(6) の動きにより中途では高速で前限近くで微速で移動
させられので、金型(D1),(D2) は大きな衝撃を受けるこ
となく接触して型閉め状態となる。続いて、 (a)図に示
す電磁切替バルブ(16)を入側ポート(A) と供給ポート
(S)が連通する油圧供給状態に作動させて、型締プレー
ト(3) の各油圧シリンダ(11)に油圧ポンプ(17)からの油
圧を供給し、 (c)図に示すように、この型締プレート
(3) を固定ダイプレート(1) 方向に押圧移動させて、展
伸したトグルリンク機構(5) の各リンク(6) を介して移
動ダイプレート(2) を更に押圧前進させ、これにより所
定の型締力を発生させて型締めし、続いて、電磁切替バ
ルブ(16)を中立状態に作動させて型締力を保持する。ま
た、このときの油圧シリンダ(11)による型締力は、リリ
ーフバルブ(15)の設定圧調整によって設定し、これを圧
力センサー(14)によって確認する。

【００２０】また、成形加工（鋳造）完了後には、ま
ず、電磁切替バルブ(16)を背圧解除状態に作動させて、
油圧シリンダ(11)による型締力を解除し、続いて、トグ
ルリンク機構(5) を縮退させて、金型(D1),(D2) を型開
きする。なお、先にトグルリンク機構(5) を縮退させて
金型(D1),(D2) を型開きし、その後に電磁切替バルブ(1
6)を背圧解除状態に作動させて基準状態としても良く、
また、安定した連続運転が見込める場合には、電磁切替
バルブ(16)を中立状態に作動させたままで、次の型締め
サイクルに移行しても良い。

【００２１】このように、本例の型締装置では、ソフト
タッチ近くまでの型開閉はトグルリンク機構(5) によっ
て行い、最終的な型締力は４つの油圧シリンダ(11)に供
給する油圧によって得るので、各タイバー(4) に型締力
を均等に分散させると共に、各構成部に不可避的に生じ
るガタを吸収して常時均等な型締力を得ることができ、
これにより高速な型開閉速度が得られるトグルリンク機
構の利点を保ちつつ、確実な型締めを行うことができ
る。

【００２２】また、油圧シリンダ(11)による型締力は、
展伸したトグルリンク機構(5) の各リンク(6) を介して
移動ダイプレート(2) に伝えられ、その反力が型開閉シ
リンダ(8) に作用することなく型締めできるので、この
型開閉シリンダ(8) は、移動ダイプレート(2) を移動さ
せるだけの出力とストロークが有れば良く、これにより
トグルリンク機構のみで型締力を得る前記従来技術の型
開閉シリンダの半分程度までシリンダサイズを小さくす
ることができ、一方、各油圧シリンダ(11)は、タイバー
(4) 、ダイプレート(1),(2) および金型(D1),(D2) を主
体する各型締力伝達部の伸びや撓みに対応するだけの小
さな作動量ですむので、これらシリンダを作動させる型
締用油圧ポンプの容量を従来のトグル式型締装置の約 1
/3程度まで縮減することができた。

【００２３】しかも、前述のように、金型交換時等の初
期ダイハイト調整は、トグルリンク機構(5) を一杯に展
伸させたときに、金型(D1),(D2) がソフトタッチ近くの
型閉め状態となるように調整するだけで良く、また、連
続運転中は、各油圧シリンダ(11)の背圧をリリーフバル
ブ(15)で自動的に一定に制御するので、温度上昇により
金型厚さが増大した場合でも、過剰な型締力が発生して
金型や装置構成部等を損傷させる恐れがなく、また、運
転中断等による温度低下により金型厚さが減少した場合
でも、各油圧シリンダ(11)の定圧作動により自動的に補
完でき、よって前記従来技術のように連続運転中でのダ
イハイト調整を行うことなく、常に所定の型締力で型締
めでき、これにより複雑な位置調整機構やその制御のた
めの検出手段および制御装置を不要にすることができ
る。

【００２４】更にまた、タイバー(4) は、各油圧シリン
ダ(11)の両ロッドピストン(12)の中心孔(12c) に挿嵌さ
れているので、比較的大きな金型をセットする際に、い
ずれかのタイバー(4) を、その固定ダイプレート(1) 側
のナット(9) を取り外し、後方に向けて適宜距離だけ抜
き出して金型のセットを容易にすることもできる。

【００２５】なお、上記例では、型締プレートの油圧シ
リンダは、両ロッド式シリンダとし、かつその両ロッド
ピストンの中心孔にタイバーを挿嵌し、両者をナットで
連結させたが、これは一例であって、本発明はこれに限
定されるものではない。例えば、その両ロッドピストン
の中心孔にタイバーを螺合して連結させ、該両ロッドピ
ストンを後端側から回転して型締プレートの位置調整を
行う構成とし、これによりダイハイトの調整幅を拡大す
るることもでき、また、ピストンロッドを固定ダイプレ
ート方向に向けて突出させた片ロッド式シリンダとし、
そのピストンロッドにタイバーを連結した構成とするこ
ともできる。しかしながら、これらの構成では、上記の
ように金型のセットに際してタイバーを後方に向けて適
宜距離だけ抜き出すことはできない。

【００２６】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る型締
装置では、ドグル式型締装置の利点を保ちつつ、連続運
転中でのダイハイト調整作業およびその調整機構を不要
としてなお、各タイバーそれぞれに型締力を均等に分散
させて高精度な型締めを行うことができ、よって成形加
工の精度および生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の型締装置の１実施形態の概要構成を示
す図面であって、 (a)図は後側面図、 (b)図は (a)図の
Ａ−Ａ正断面図である。

【図２】本発明の型締装置の１実施形態に関わる型締作
動の説明図であって、 (a)図は型締油圧供給系の説明
図、 (b)図は作動説明図である。

【図３】従来の代表的なトグル式型締装置の概要構成を
示す要部破断正面図である。

【図４】従来の別のトグル式型締装置の要部構成を示す
図面であって、 (a)図は後側面図、 (b)図は要部破断図
である。

【図５】従来のまた別のトグル式型締装置の概要構成を
示す図面であって、 (a)図は正面図、 (b)図は後側面図
である。

【符号の説明】

(1) --固定ダイプレート、(2) --移動ダイプレート、
(3) --型締プレート、(4) --タイバー、(5) --トグルリ
ンク機構、(6) --リンク、(6a)--第１リンク、(6b)--第
２リンク、(6c)--第３リンク、(7) --クロスヘッド、
(8) --型開閉シリンダ、(8a)--ピストンロッド、(9) --
ナット、(10)--基台、(11)--油圧シリンダ、(12)--両ロ
ッドピストン、(12a) --ピストン、(12b) --ピストンロ
ッド、(12c) --中心孔、(13)--供給管路、(14)--圧力セ
ンサー、(15)--リリーフバルブ、(16)--電磁切替バル
ブ、(17)--油圧ポンプ、(D1)--固定金型、(D2)--移動金
型、(G) --間隙、(h) --ダイハイト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後部に配された固定ダイプレートと型
   締プレートとを連結するタイバーの中間部に、移動ダイ
   プレートを固定ダイプレートに対し移動自由に取り付け
   る共に、この移動ダイプレートをトグルリンク機構を介
   して後部の型締プレートに連結してなる型締装置におい
   て、前記型締プレートのタイバーとの連結部に、液圧シ
   リンダをタイバーと同芯に設けると共に、この液圧シリ
   ンダのピストンロッドにタイバーを連結したことを特徴
   とする型締装置。
2. 【請求項２】 前記液圧シリンダが、軸方向に貫通する
   中心孔を有する両ロッドピストンを備える両ロッド式シ
   リンダとされ、その両ロッドピストンの中心孔にタイバ
   ーが挿嵌されると共に、外端部において両者がナットを
   介して連結されている請求項１記載の型締装置。
3. 【請求項３】 前記液圧シリンダへの液圧供給管路に、
   切替バルブを設けると共に、この切替バルブと液圧シリ
   ンダとの間にリリーフバルブを介装している請求項１ま
   たは２記載の型締装置。