KR20010000975A

KR20010000975A - Injection molding machine

Info

Publication number: KR20010000975A
Application number: KR1019990019902A
Authority: KR
Inventors: 이이웅
Original assignee: 이이웅; 주식회사 진화기계
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2001-01-05
Also published as: KR100346236B1

Abstract

PURPOSE: An injection molding device is provided to enhance productivity by increasing speed with reduced sectional area of a cylinder and without a large-volume profile valve. CONSTITUTION: A large cylinder is divided into four small cylinders by using four tie bars(5). Cylinders(3,4) attached on a general mobile plate are attached on a fixed plate to pull the tie bars. Herein, a shape force is generated. The forward and rearward movement cylinder of a die is connected to a shape coupling cylinder in series and the sectional area of the shape coupling cylinder is the same as that of a low pressure cylinder for high-speed forward and rearward movement. Thereby, the operation oil in the shape coupling cylinder and in the low pressure cylinder flows freely without resistance during die forward and rearward operation.

Description

Injection molding machine

본 발명은 사출 성형장치에 관한것으로써 특히 금형을 이동시키기 위한 실린더의 단면적을 적게하여 사출속도를 증가시키며 장치의 부피를 축소시켜 설치공간을 적게 차지 할 수록 한 것이다.The present invention relates to an injection molding apparatus, in particular, to increase the injection speed by reducing the cross-sectional area of the cylinder for moving the mold and to reduce the volume of the device to occupy less installation space.

사출 성형장치는 통상적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌등의 합성수지를 다양한 형태로 성형시키기 위한 장치로 금형을 닫은 상태에서 용융된 수지를 고압으로 사출하여 금형내의 공간에 충진시킨후 냉각하여 고형화 한후 금형을 열고 성형된 제품을 취출하는 구조로 구성되어 있다.The injection molding apparatus is a device for molding synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene into various forms. The molten resin is injected at a high pressure while the mold is closed to fill the space in the mold, and then cooled and solidified. It is composed of a structure for taking out a molded product.

위와같은 기능을 하기 위하여서는 도1A에 도시한 바와같이 금형 11이 개방된 상태에서 실린더 12가 작동하여 도1B에 도시한 바와같이 금형 11이 닫히게 되는데 이때 금형 11의 전진은 저속⇒고속⇒저속의 동작 순서로 연속적으로 행하여 진다.In order to perform the above function, as shown in FIG. 1A, the cylinder 12 operates with the mold 11 open, and the mold 11 closes as shown in FIG. 1B. At this time, the advance of the mold 11 is performed at low speed ⇒ high speed ⇒ low speed. It is performed continuously in the order of operation.

이는 금형 11이 전진할때 시간을 절약하기 위하여 가급적 고속으로 동작하는데 금형 12이 합체되는 순간에는 금형이 손상되지 않도록 완전히 닫히기 직전에 저속.저압으로 작동하는 것으로 만약 금형에 이물질이 있는 경우에는 그 상태에서 정지하고 경보장치가 작동되며, 이상없이 금형이 닫히는 경우 고압으로 전환하여 형체를 완료 시킨다.It is operated at high speed as much as possible to save time when the mold 11 is moved forward. At the moment when the mold 12 is coalesced, it operates at low speed and low pressure just before it closes completely so as not to damage the mold. It stops at, alarm is activated, and if mold closes without abnormality, it switches to high pressure to complete the mold.

금형이 닫힌후 클램핑이 시작되어 형체결이 완료할때 까지는 약간의 지연이 있게 되는데 이는 금형이 닫히고 바로 사출하면 사출압력이 의해 금형이 벌어지는 경우가 발생하기 때문이다.After the mold is closed, there is a slight delay until the clamping starts and the mold is completed, because the mold is opened by the injection pressure when the mold is closed and injected immediately.

따라서 형체결 압력이 상승하고 사출이 시작되기 전에는 손실시간이 발생한다.Therefore, a loss time occurs before the clamping pressure rises and injection starts.

위와같은 상태에서 용융된 수지를 사출한 후 냉각이 완료되면 금형 12의 후진공정이 이루어지며, 이때 성형품이 이탈될때 까지는 저속으로 후진 작동을 하고 완전히 분리되면 고속으로 절환하며, 후진 완료 직전에 저속으로 속도를 줄여 작동한다. 이는 기기에 무리를 방지하기 위한 것이다.When the molten resin is injected in the above state and the cooling is completed, the reversal process of the mold 12 is performed. At this time, the reverse operation is performed at low speed until the molded part is separated, and the high speed is switched at the complete separation. It works by slowing down. This is to avoid overloading the device.

위와같은 작동을 하는 사출 성형장치에 있어서 금형의 체결력은 기계적으로 힘을 증가 시키는 장치는 사용하지 않으며 유체의 압력을 이용하여 형체결력을 발생시키게 되는데 종래 사용되는 방식을 분류하면 부스터 실린터 방식, 보조실린더방식, 중압실린더 방식, 키이로크 방식이 사용되며 이를 좀더 상세히 설명하면 부스터실린더 방식은 형체 실린더의 중심에 직경이 작은 부스터 실린더를 설치한 구조로 주로 금형의 전후진 동작을 고속으로 작동하기 위한 장치로 금형의 전진시에 작은 면적의 부스터 실린더에 유입이 작동하므로 고속으로 전진이 가능하고 이때 프로필 밸브가 열리고, 전진시 발생되는 형체 실린더내에 작동유가 흡입된다.In the injection molding apparatus that operates as described above, the clamping force of the mold does not use a device that increases the mechanical force and generates the clamping force by using the pressure of the fluid. The cylinder method, the medium pressure cylinder method and the key lock method are used. To explain this in more detail, the booster cylinder method is a device in which a small diameter booster cylinder is installed at the center of a mold cylinder, and is mainly used to operate the die forward and backward at high speed. As the inlet flows into the booster cylinder of a small area when the furnace die moves forward, it is possible to move forward at high speed. At this time, the profile valve is opened and the hydraulic oil is sucked into the mold cylinder generated during the advancement.

이후 금형의 전진이 완료되면 프로필 밸브는 닫혀지고 형체 실린더에 유압을 가하여 필요한 형체결력을 발생시킨다.After the mold is completed, the profile valve is closed and hydraulic pressure is applied to the mold cylinder to generate the required clamping force.

또한 금형을 후진시에는 프로필 밸브를 열고 실린더의 로드측으로 유압이 작동하므로 고속으로 후진이 가능해 지게 되는 것이다.In addition, when the mold is retracted, the profile valve is opened and the hydraulic pressure is actuated to the rod side of the cylinder so that the reverse can be performed at high speed.

그러나 위와같은 부스터 실린더 방식은 비교적 속도가 느리며, 1 행정당 소요되는 작동유의 양이 많으므로 많은 에너지를 필요로 하므로 대용량의 작동 탱크가 필요하게 되며, 대용량의 작동유를 처리하기 위한 유로가 필요하며 기계 설치면적이 크고 기계 중량이 무겁게 된다.However, the booster cylinder method as described above is relatively slow and requires a lot of energy because a large amount of hydraulic oil is required per stroke, so a large working tank is needed, and a flow path for processing a large hydraulic fluid is required. Large installation area and heavy machine weight.

또한 보조실린더 방식은 금형의 전후진의 고속운동용으로 부스터실린더 대신에 형 개폐용 실린더를 별도로 설치하는 방식을 의미하는 것으로 금형 전진시에는 보조실린더에 유압이 작동하므로 고속으로 전진이 가능하고, 이때 프로필 밸브가 열리고 전진시 생기는 공간에 탱크로 부터 직접 작동유를 흡입하게 되며, 금형의 전진이 완료되면 프로필 밸브는 닫혀지고 형체 실린더에 유압을 가하여 필요한 형체결력을 발생시키며, 금형의 후진시에는 프로필 밸브를 열고 보조실린더에 의하여 후진이 이루어지게 되는 것이며 형체 실린더의 작동유는 탱크로 되돌려 진다.In addition, the auxiliary cylinder means the method of separately installing the mold opening and closing cylinder instead of the booster cylinder for the high-speed movement of the mold forward and backward. The valve opens and sucks the hydraulic oil directly from the tank in the space created when moving forward.When the mold is moved forward, the profile valve is closed and hydraulic pressure is applied to the mold cylinder to generate the required clamping force. The opening is reversed by the auxiliary cylinder, and the hydraulic oil in the mold cylinder is returned to the tank.

위와같이 작동하는 보조실린더 방식 역시 부스터실린더 방식과 동일한 문제점을 안고 있는 것으로 외관상 구조가 복잡하여 소형기기에 적용이 어려우며, 1 행정당 소요되는 작동유의 양이 많으므로 에너지 소요량이 많아 대용량의 작동유 탱크와 대용량의 프로필 밸브가 필요하며, 대용량의 작동유를 처리하기 위한 유로가 필요하여 기계설치 면적이 커지게 되고 기계중량이 무거워 지는 단점이 있다.The auxiliary cylinder system operated as described above also has the same problems as the booster cylinder system, and its appearance is complicated, making it difficult to apply to small equipments. There is a need for a large-capacity profile valve, a flow path for processing a large amount of hydraulic fluid is required to increase the machine installation area and heavy machine weight.

또한 증압 실린더 방식은 직렬로 두개의 실린더를 연결하여 금형의 전.후진 및 형체 작동을 하게 되는 방식을 말하며 형 전진시에는 형체 실린더의 헤드측 유압을 작동하여 금형을 전진시키고 이때 프로필 밸브가 열려서 탱크로 부터 작동유를 흡입하고, 형전진이 완료되면 프로필 밸브를 닫고 형체 실린더에 유압을 가하여 형체결력을 발생시키며 형후진 시에는 프로필 밸브를 열고 형체 실린더의 로드측에 유압이 작동하여, 이때 형체 실린더의 작동유를 탱크로 되돌려진다. 이와같은 증압실린더 방식 역시 작동 속도가 느리고 기계설치 면적이 크고 큰 형체실린더를 사용하므로 기계중량이 무거워지는 단점이 있다.In addition, the pressure boosting cylinder type is a method in which two cylinders are connected in series to move the mold forward and backward and the mold is operated.In the case of the mold advance, the head side hydraulic pressure of the mold cylinder is operated to move the mold forward. The hydraulic oil is sucked from the cylinder, and when the mold advance is completed, the profile valve is closed and hydraulic pressure is applied to the mold cylinder to generate the clamping force.When the mold is retracted, the profile valve is opened and the hydraulic pressure is actuated on the rod side of the mold cylinder. The hydraulic oil is returned to the tank. Such a pressure-increasing cylinder method also has a disadvantage in that the machine weight becomes heavy because of a slow operation speed and a large cylinder having a large machine installation area.

또한 키이로드 방식은 금형이 닫히면 키이로 형체실린더를 고정한 다음 형체결 실린더에 유압을 가하여 형체결력을 발생시키는 방식으로 키이로크 부분의 구조가 복잡해져 소형 기종에서는 거의 채용되지 못하고 대형 기종에 사용되는 방식으로 금형의 두께에 따라 키이로크 위치가 다르므로 별도의 금형 두께 장치가 필요하며, 1행정 진행과정에서 키이로크 동작이 추가되므로 1행정시간이 증가되어 생산성이 저하되며 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.In addition, the key rod method is to fix the mold cylinder with a key when the mold is closed and then apply hydraulic pressure to the mold clamping cylinder to generate the clamping force.The structure of the key lock is complicated, so it is rarely adopted in the small model and is used for the large model. Since the key lock position is different according to the thickness of the mold, a separate mold thickness device is required, and since the key lock operation is added in the course of 1 stroke, the 1 stroke time is increased, resulting in a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 실린더의 단면적을 적게하고 대용량의 프로필 밸브가 필요치 않으므로써 속도를 빠르게 증가하여 생산성을 높일 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems is to reduce the cross-sectional area of the cylinder and to increase the productivity by increasing the speed quickly by not requiring a large-capacity profile valve.

본 발명의 또다른 목적은 1행정당 소요되는 작동유의 양이 적어 에너지를 절감할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the amount of working oil required per stroke to save energy.

본 발명의 또다른 목적은 기계장치가 축소되어 기계설치 면적을 줄일 수 있어 동일 면적에 많은 기계를 설치할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the machine installation area to reduce the machine installation to allow the installation of many machines in the same area.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명 사출 성형장치는 4개의 타이바를 형체 실린더 로드를 이용하여 대형형체 실린더를 소형 4개의 실린더로 분리하고, 기존의 이동판에 부착되던 실린더를 고정판 측에 부착하여 타이바를 당겨서 형체력을 발생시키며, 금형의 전.후진 실린더를 형체결 실린더와 직렬로 연결하고 형 전.후의 고속 동작이 가능하도록 형체결 실린더와 저압측 실린더의 단면적을 동일하게 하여 금형 전.후진 동작시 형체 실린더와 저압측 실린더에 들어있는 작동유가 저항없이 자유롭게 흐를수 있게 구성됨을 특징으로 한다.The injection molding apparatus of the present invention having the above object separates the large mold cylinder into four small cylinders by using four tie bars and the cylinder cylinder rod, and attaches the tie bar to the fixed plate side by attaching the cylinder attached to the existing moving plate. It generates the clamping force by pulling, and connects the forward and backward cylinders of the mold in series with the mold clamping cylinder, and equalizes the cross-sectional area of the mold clamping cylinder and the low pressure side cylinder to enable high speed operation before and after mold. The hydraulic oil contained in the cylinder and the low pressure side cylinder is characterized in that it is configured to flow freely without resistance.

도 1 은 사출 성형기의 작동도1 is an operation of the injection molding machine

도 2 는 종래 직압식 사출 성형 장치의 실린더 구조도Figure 2 is a cylinder structure diagram of a conventional direct pressure injection molding apparatus

도 3 은 본 발명 사출 성형 장치의 실린더 구조도3 is a cylinder structure diagram of the injection molding apparatus of the present invention

도 4 은 본 발명 사출 성형장치의 실린더 작동도Figure 4 is a cylinder operation of the injection molding apparatus of the present invention

도 5 는 본 발명 사출 성형장치의 유압 회로도5 is a hydraulic circuit diagram of the injection molding apparatus of the present invention;

이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 상세히 설명하면 하기와 같다.Hereinafter will be described in detail the configuration and effect of the present invention.

우선 본 발명의 구성을 설명하면 도 2에 도시된 바와같이 4개의 타이바 5를 형체 실린더 1로드를 이용하여 대형형체 실린더를 소형 4개의 실린더로 분리하고, 기존의 이동판에 부착되던 실린더 3,4를 고정판 측에 부착하여 타이바를 당겨서 형체력을 발생시키며, 금형의 전.후진 실린더를 형체결 실린더와 직렬로 연결하고 형 전.후의 고속 동작이 가능하도록 형체결 실린더와 저압측 실린더의 단면적을 동일하게 하여 금형 전.후진 동작시 형체 실린더와 저압측 실린더에 들어있는 작동유가 저항없이 자유롭게 흐릴수 있게 구성된다.First, the configuration of the present invention will be described as shown in Figure 2 by using the four tie bar 5, the cylinder 1 rod to separate the large-size cylinder into four small cylinders, the cylinder 3, which was attached to the conventional moving plate, 4 is attached to the fixed plate side to generate the clamping force by pulling the tie bar, and connect the forward and backward cylinders of the mold in series with the clamping cylinders in the same way, so that the cross-sectional area of the clamping cylinder and the low pressure side cylinder is the same for high speed operation before and after the mold. In this case, the hydraulic oil in the mold cylinder and the low pressure side cylinder can freely flow without resistance during the mold forward and backward operation.

이와같이 구성되는 본 발명은 금형의 전진시 펌프 P1, P2에서 유량을 품어올린 다음 비례압력 제어 밸브 PR1, 비례 유량 제어 밸브 PF1에 의하여 압력과 속도를 제어하고 밸브 M가 온되면 금형 전진 실린더 3에 유압이 작용하게 되어 금형이 전진측으로 이동하게 된다.According to the present invention configured as described above, the flow rate is pumped from the pumps P1 and P2 during the advancement of the mold, and then the pressure and the speed are controlled by the proportional pressure control valve PR1 and the proportional flow control valve PF1. This action causes the mold to move to the forward side.

이때 저압측 실린더 2에 있는 유량은 실린더 로드내에 장착되어 있는 방향 제어 밸브 CT1를 통해서 형체 실린더 1측으로 자유롭게 이동하게 된다. 형체 실린더 1측으로 자유롭게 이동하게 된다. 형체 실린더 1측 라인에는 첵크 밸브 C2, C3가 장착되어 작동중 실린더내의 유량이 빠지지 않게 되여 있으며 저압측 실린더 2에는 첵크 밸브 C1를 설치하여 6㎏/㎠의 부하를 발생 시킴으로 형체 실린더 1, 저압 실린더 2내에는 항상 작동유가 충만되여 있게 된다.At this time, the flow rate in the low pressure side cylinder 2 is free to move to the mold cylinder 1 side through the direction control valve CT1 mounted in the cylinder rod. It is free to move to the mold cylinder side. The check valves C2 and C3 are installed on one side of the cylinder cylinder so that the flow rate in the cylinder does not drop out during operation. The cylinder 2 and low pressure cylinders are generated by installing a check valve C1 on the low pressure cylinder 2 to generate a load of 6 kg / ㎠. 2, always filled with hydraulic fluid.

이때, 형체 실린더 1와 저압 실린더 2의 단면적을 동일하게 유지하여 작동중 유량이 남거나 모자라지 않도록 하여야 한다.At this time, the cross-sectional area of the mold cylinder 1 and the low pressure cylinder 2 should be kept the same so that the flow rate does not remain or become short during operation.

그러므로, 실린더 작동중 드레인 되거나 흡입될 필요가 없게 된다. 형 후진 실린더 4는 열려있는 상태가 되어 전진 작동시 유량이 탱크로 되돌려 진다.Therefore, there is no need to drain or suck in cylinder operation. Type reversing cylinder 4 is left open and the flow returns to the tank during the forward operation.

위와같은 동작에 의해 금형의 전진이 완료되면, 형체 빠이롯트 방향 제어 밸브 M2가 작동되어 형체 실린더 내에 있는 방향 제어 밸브 CT1를 닫게됨으로 형체 실린더 1와 저압 실린더 2의 유량이 서로 통하지 않게 된다. CT1이 닫히게 되면 M1밸브가 M1-b에서 M1-a로 전환됨으로 형 전진에서 형체 실린더 1로 유압이 작용하게 된다.When the forwarding of the mold is completed by the above operation, the mold pilot directional control valve M2 is operated to close the direction control valve CT1 in the mold cylinder so that the flow rates of the mold cylinder 1 and the low pressure cylinder 2 do not communicate with each other. When CT1 is closed, the M1 valve is switched from M1-b to M1-a so that hydraulic pressure acts on the mold cylinder 1 in the mold forward.

이때 P1-1, P1-2, P2 펌프를 작동하여 최단 시간내에 임의로 설정한 형체력에 도달하게 되고 이를 압력 센서 PS1에 의해 실제 압력을 감지 한다.At this time, by operating the P1-1, P1-2, P2 pump to reach the set clamping force arbitrarily within the shortest time and detect the actual pressure by the pressure sensor PS1.

설정된 형체력에 도달하게 되면 펌프 P1, P2는 다른 동작(사출, 계량, 노즐 이송등)에 사용되고 밸브 M는 중립(OFF) 상태를 유지하며 펌프 P3는 비례 압력 제어 밸브(PR2)에 따라 형체력을 금형 후진 작동전까지 유지하게 된다. 저압측 실린더 2는 첵크 밸브 C1에 의해 6㎏/㎠를 유지하게 되고 형 전진 실린더 3와 형 후진 실린더 4의 유량은 탱크로 연결되게 된다.When the set clamping force is reached, the pumps P1 and P2 are used for other operations (injection, metering, nozzle transfer, etc.), the valve M remains neutral (OFF) and the pump P3 molds the clamping force according to the proportional pressure control valve (PR2). It will remain until reverse operation. The low pressure side cylinder 2 maintains 6 kg / cm 2 by the check valve C1 and the flow rates of the type forward cylinder 3 and the type reverse cylinder 4 are connected to the tank.

형체결 완료 상태에서 금형 후진 스타트 신호가 들어오면 펌프 P3가 오프되고 방향 제어 밸브 M2가 중립 상태 OFF로 되면 CT1이 저압측 실린더 2의 잔류 압력 6㎏/㎠에 의해 열리게 되여 그때부터 형체 실린더 1와 저압 실린더 2의 유량이 자유롭게 이동될 수 있는 상태가 된다. 이때 P1-1, P1-2 펌프를 작동하고 비례 압력 조정밸브 PR1와 비례 방향 제어 밸브 PF1에 의해서 임의로 압력, 속도를 제어하면서 형 후진 작동이 가능하게 된다. 금형 전진 실린더 3의 유량은 밸브 M를 통하여 탱크로 연결되게 된다.When the mold reversing start signal is received in the state of completion of mold clamping, when the pump P3 is turned off and the direction control valve M2 is turned off, the CT1 is opened by the residual pressure of 6 kg / cm2 of the low pressure side cylinder 2, The flow rate of the low pressure cylinder 2 is in a state where it can freely move. At this time, it is possible to operate the P1-1 and P1-2 pumps and to control the pressure and the speed arbitrarily by the proportional pressure regulating valve PR1 and the proportional direction control valve PF1. The flow rate of the mold forward cylinder 3 is connected to the tank via valve M.

위와같은 과정에 의하여 1 행정이 완료되는 것이다.By the above process, one stroke is completed.

위와같이 작용하는 본 발명에 의하면 실린더의 단면적을 적게 하여 작동속도가 빠르게 되며, 대용량의 프로필 밸브가 필요치 않으므로 용량처리에 구애 받지 않으므로 금형의 전.후진 속도를 빠르게 하여 생산성을 향상할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention acting as described above to reduce the cross-sectional area of the cylinder, the operating speed is faster, because a large-capacity profile valve is not required, regardless of the capacity processing is to improve the productivity by increasing the forward and backward speed of the mold. .

또한 1 행정당 소요되는 작동유의 양이 적으므로 에너지 소비를 줄일 수 있게 되는 것이며, 대용량의 유량탱크가 필요치 않으며 타이바 내부에 유로를 형성하여 대용량을 처리할 수 있는 유로가 필요치 않게 되어 기계설치 면적을 줄일 수 있고, 기존 기계에 비하여 중량이 가벼워 운반 및 설치 작업이 용이해 지게 되는 것이다.In addition, since the amount of working oil required per stroke is small, energy consumption can be reduced, and a large flow tank is not required, and a flow path that can process a large capacity by forming a flow path inside the tie bar is not required. It is possible to reduce the weight, and the weight is lighter than the existing machine to facilitate the transport and installation work.

Claims

The four tie bars are separated into four small cylinders by using the cylinder cylinder rod, and the cylinders attached to the movable plate are attached to the fixed plate side to generate the clamping force by pulling the tie bars. Is connected in series with the mold clamping cylinder and the cross-sectional area of the mold clamping cylinder and the low pressure side cylinder is the same to enable high speed operation before and after the mold. Injection molding apparatus, characterized in that configured to be freely cloudy.