KR900001930B1

KR900001930B1 - 성형기의 금형체결장치

Info

Publication number: KR900001930B1
Application number: KR1019860003222A
Authority: KR
Inventors: 요시오 마루야마; 카즈에이 켄모치
Original assignee: 마쓰시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1986-04-26
Publication date: 1990-03-26
Also published as: US4768946A; KR860008849A; JPH0534127B2; JPS61255826A

Abstract

내용 없음.

Description

성형기의 금형체결장치

제1도는 본 발명의 제1실시예를 표시한 성형기의 금형체결장치의 단면도.

제2도는 제1도에 표시한 캠의 요부확대도.

제3도는 본 발명의 제2실시예를 표시한 성형기의 금형체결장치의 요부단면도.

제4도는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에서의 다른 방식의 캠부확대도.

제5도는 종래의 성형기의 금형체결장치의 단면도.

제6도는 종래의 다른 성형기의 금형체결장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 : 프레임 10 : 고정반

11 : 가이드 12 : 가동반

13 : 에어실린더 14 : 로울러가 달린 피동절

15 : 캠 16 : 로울러

17 : 에어실린더 18 : 고정쪽금형

19 : 가동쪽금형 21 : 가동반

22 : 로울러가 달린 피동절 23 : 프레임

24 : 캠 25 : 기어감속모우터

본 발명은 플라스틱이나 다이캐스트의 제조에 사용되는 성형기의 금형체결장치에 관한 것이다.

근년, 성형기의 금형체결장치는, 점유면적이나 에너지비의 고등때문에, 소형이고 에너지소모량이 적은 것이 요망되고 있다.

이하 도면을 참조하면서, 종래의 성형기의 금형체결장치의 일례에 대해서 설명한다.

제5도에 있어서, (1)은 가이드, (2)는 고정반이다. (3)은 가동반이며, 고정반(2)에 대해 사이가 가까워지거나 혹은 멀어지도록 직선운동을 한다. ⑷는 프레임, (5)는 2개의 아암을 구비한 토글기구로서, 가동반(3)과 프레임(4)의 사이에 착설되어 있다. (6)은 유압 또는 공기압실린더로서, 토글기구(5)를 구동한다. (7)은 상부금형, (8)은 하부금형이다.

이상과 같이 구성된 성형기의 금형체결장치의 동작에 대해서 설명하면, 먼저 유압 또는 공기압 실린더(6)에 의해 토글기구(5)가 뻗어져서 가이드(1)에 의해 안내된 가동반(3)은 상승하고, 하부금형(8)은 상부금형(7)과 당접한다. 또, 토글기구(5)가 뻗으므로서 프레임(4)이나 토글기구(5)등에 의해 구성되는 금형체결계통이 약간 변형하여, 소정의 금형체결결력이 발생한다. 다음에, 유압 또는 공기압실린더(6)에 의해 토글기구(5)가 접히므로 금형체결계통의 변형이 없어지고, 고압금형체결이 해제된다. 또, 토글기구(5)가 접히므로서 하부금형(8)은 상부금형(7)으로부터 떨어져서 하강하여, 금형 열림이 행해진다. 그러나, 이와같은 종래의 구성에서는 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다.

① 토글기구(5)의 2개의 아암의 협각이 작아지면, 가동반(3)을 상승 또는 하강시키는 힘이 급격히 감소되며, 따라서 협각을 어떤 일정이상으로 작게할 수 없으므로, 금형체결부의 부피가 많아진다.

② 토글기구(5)를 구성하는 축의 휘임이나 베이링면의 변형에 의해, 프레임(4)이나 토글기구(5)를 포함하는 성형기의 금형체결계통의 강성이 저하되므로, 토글기구(5)를 구동하는데 큰 힘이 필요하게 된다.

③ 본래부하가 다른 금형의 개폐행정과 고압금체결행정을, 단일의 유압 또는 공기압실린더(6)로 구동하므로, 에너지소비량이 크다.

다음에 종래의 성형기의 금형체결장치의 다른예에 대해서 설명한다.

제6도는, 일본국 공개실용신안소 56-102023호 공보에 개시된 성형기의 금형체결장치이다. 제6도에 있어서, (101)은 금형, (102)는 금형(101)에 연결되어서 일체적으로 직선운동하는 파우어 블록, (103)은 파우어 블록(102)의 운동방향에 대해서 직교직선왕복운동하여, 파우어 블록(102)을 왕복운동시키는 슬라이드블록, (104)는 슬라이드블록(103)을 구동하는 유압실린더이다.

이상과 같이 구성된 성형기의 동작에 대해서 설명하면, 먼저, 금형(101)이 닫혀진 다음 슬라이드블록(103)이 A방향으로 유압실린더(104)에 의해 당겨진다. 슬라이드블록(103)의 경사면과 파우어블록의 경사면이 당접하여, 금형체결계통이 약간 변형하여 금형체결력이 발생한다.

그러나, 이와 같은 종래의 구성에서는, 유압실린더(104)는, 금형체결력이 증대에 비례해서 커지는, 금형체결력의 분력과, 파우어블록(102)과 슬라이드블록(103)의 마찰력과의 합력보다 큰 힘을 낼 필요가 있으며, 한편 금형체결공정의 초기의 단계에서는, 작은 힘으로 되기 때문에, 에너지의 손실이 컸었다.

본 발명의 주된 목적은, 금형체결부가 작고, 작은 구동력으로 소정의 금형체결력을 얻을 수 있는, 에너지 소비량이 적은 성형기의 금형체결장치를 제공하는 일이다.

또, 본 발명은, 고정반과, 이 고정반에 서로 대향해서 착설되고, 이 고정반에 대해 사이가 가까워지거나 혹은 멀어지도록 직선운동을 하도록 안내되는 가동반과, 이 가동반을 구동하는 수단과,상기 가동반에 의해 지지되는 당접부와, 프레임에 의해 지지되고 또한 당접부와 접촉하고 그 변위곡선의 구배가 처음에는 크고 금형체결행정의 진행에 따라 작아지는 캠과 캠을 구동하는 수단을 구비하는 것이다.

이 구성에 의해, 고압 금형체결에 관계없이 가동반을 구동하는 적절한 수단을 선택할 수 있으므로, 금형체결부를 작게할 수 있다. 또, 용이하게 강성이 높은 캠을 제작할 수 있으므로, 성형기의 금형체결계통의 강성을 높일 수 있다. 또 본래 부하(負荷)가 다른 금형의 개폐행정과 고압금형체결행정에, 각각 적절한 가동반을 구동하는 수단과 캠을 구동하는 수단을 선택할 수 있고, 또 고압금형체결행정중의 부하의 변동이나 캠을 구동하는 수단의 출력의 변동에 대해서, 캠의 변위 곡선을 적절하게 할 수 있으므로, 에너지의 손실을 적게할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면에 의거해서 설명한다.

먼저, 제1실시예에 대해서, 제1도에 의거하여 설명한다. 도면에서, (9)는 프레임,(10)은 프레임(9)에 고정된 고정반, (11)은 가이드, (12)는 가이드(11)에 의해 안내되고 고정반 (10)에 대해 사이가 가까워지거나 혹은 멀어지도록 상하운동하는 가동반, (13)은 가동반(12)을 구동하는 수단으로서의 예를 들면 에어실린더, (14)는 가동반(12)에 부착된 당접부로서의 예를 들면 로울러가 달린 파동절, (15)는 캠, (16)은 캠(15)의 하면에 접하도록 프레임(9)에 지지되어 있는 로울러, (17)은 캠(15)을 구동하는 수단으로서의 예를 들면 에어실린더, (18)은 고정반(10)에 부착된 고정쪽금형, (19)는 가동반(12)에 부착된 가동쪽금형, (20)은 사출노즐이다.

이상과 같이 구성된 성형기의 금형체결장치에 대해서, 이하 그 동작을 설명한다. 먼저 가동반(12)은 가이드(11)에 의해 안내되어서 에어실린더(13)에 의해 가동쪽금형(19)이 고정쪽금형(18)에 접촉할 때까지 상승한다.

다음에 캠(15)이 에어실린더(17)에 의해 압출되며, 로울러가 달린 피동절(14)가 밀려올라가 프레임(9)이나 캠(15)등에 의해 구성되는 금형체결계통이 약간 변형되어, 소정의 금형체결력이 발생한다. 이 상태에서 사출노즐(20)로부터 녹은 수지 또는 금속이 고정쪽금형(18)과 가동쪽금형(19)에 의해 형성되는 공간에 사출되어, 성형된다. 캠(15)을 에어실린더(17)에 의해 복귀시키므로서, 금형체결계통의 변형은 없어지고, 고압금형체결은 해제된다.

다음에 에어실린더(13)에 의해 가동반(12)을 하강시키고, 금형열림이 행해진다. 그런데 상기 캠(15)에는 변위곡선이 (1)식으로 표시되는 부분을 포함하고 있다.

단, Z : 캠의 변위

F : 캠을 구동하는 힘

K : 금형계통의 스프링상수

A : 상수

X : Z에 직교하는 캠의 스트로우크

제2도에 상기 캠(15)의 요부를 표시하며, (15a)부는 (2)식으로 표기되는 변위곡선, (15b)부는 (3)식, (15c)부는 (4)식의 형상을 이루고 있다.

단, a,b,c,d는 상수이다.

(2)식은 본 실시예에 있어서 에어실린더(17)의 힘이 일정하고, 또 로울러가 달린 피동절(14)과 로울러(16)의 마찰이 무시될 수 있으므로, F가 상수, A=0으로 해서, (1)식을 푼 것이다.

또, 마찰력을 무시할 수 없을 경우는, A를 상수로 해서, (1)식을 풀면 된다. (1)식은 변수분리형이므로

이것을 적분해서

그런데

라 하면

이므로

을 풀면

고로 (5)식은

X = 0으로 Z = 0이 되도록 좌표를 잡으면

(7)식을 (6)식에 대입해서

즉, 마찰력이 무시될 수 없을 경우에는 (8)식의 캠의 변위곡선을 사용하면 된다.

금형체결력이 발생할때의 캠(15)과 로울러가 달린 피동절(14)의 관계를 상세히 설명한다. 먼저 캠(15)은 (15b)부에서 로울러가 달린 피동절(14)와 접촉을 개시한다. 에어실린더(17)의 압출스트로우크에 따라서 접촉점은 (15a)부로 이동하여, 금형체결력은 차차 증가한다. (15a)부의 캠(15)의 구배는 X의 증가. 즉 금형체결력의 증가에 따라서 완만해지므로, 일정한 힘으로 캠(15)을 구동할 수있다. 그리고 접촉점이 (15c)부에서 소정의 금형체결력에 달한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 프레임(9)에 고정된 고정반(10)과, 이 고정반(10)에 서로 대향해서 착설되고 이 고정반(10)에 대해 사이가 가까워 지거나 혹은 멀어지도록 직선운동을 하도록 안내되는 가동반(12)과, 이 가동반(12)을 구동하는 에어실린더(13)와, 상기 가동반(12)에 로울러가 달린 피동절(14)를 개재해서 접촉하며 또한 프레임(9)에 의해 지지되고, 그 변위곡선이 (2)식을 포함하는 캠(15)과 이 캠(15)을 구동하는 에어실린더(17)를 착설하므로서, 금형체결부의 높이를 낮게 할 수 있으며, 장치전체를 소형으로 할 수 있다.

또, 금형체결계통의 강성을 높게 할 수 있으므로, 작은 구동력으로 소정의 금형체결력을 얻을 수 있으며, 또 금형체결력의 변화에 대응한 캠(15)의 변위곡선에 의해 금형체결에 필요한 에너지 소모량을 적게할 수 있다.

제3도는 제2실시예에서의 성형기의 금형체결장치의 요부를 표시한 것이다. 동도면에서 (21)은 가동반, (22)는 로울러가 달린 피동절, (23)은 프레임,(24)은 원(1점 쇄선으로 표시함)의 외주에 제2도에 표시한 캠을 감아붙인 형상을 가진 캠으로서, 이상은 제1도의 구성과 대략 동일한 것이다. 제1도의 구성과 다른 것은 캠(24)을 프레임(23)에 의해 직접 지지하고 있는 점과, 캠(24)을 구동하는 수단으로서 기어감속모우터(25)와 체인(26)을 착설한 점이다.

이상과 같이 구성된 제2실시예의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 가동반(12)이 상승한 후, 캠(24)이 기어감속모우터(25)에 의해 회전하고, 로울러가 달린 피동절(22)가 말려 올라가서 금형체결계통이 약간 변형하여, 소정의 금형체결력이 발생한다. 기어감속모우터(25)를 역전시키므로서 금형체결은 해제된다.

이상과 같이, 로울러를 개재하지 않고, 프레임(23)에 의해 직접 지지되는 캠(24)과, 이 캠(24)을 구동하는 기어감속모우터(25)와, 체인(26)을 착설하므로서, 선접촉하는 개소를 적게할 수 있으므로 금형체결계통의 강성을 높일 수가 있어, 보다 작은 구동력으로 소정의 금형체결력을 얻을 수 있다.

또한, 제1실시예에 있어서 프레임(9)은 C형 구조로 직립형으로 하였으나, 복수개의 타이바아와 고정지지 부재로 구성되는 프레임이나, 횡형으로 해도 된다. 또, 제1실시예와 제2실시예에 있어서, 캠(15) 또는 (24)에 당접하는 부재로서, 각각, 로울러가 달린 피동절(14) 또는 (22)로 했으나, 제4도에 표시한 바와 같이 볼록형상의 접동부재로 해도 된다,

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가동반을 구동하는 수단과, 가동반에 의해 지지되는 전동체(轉動體)와 , 프레임에 의해 지지되고 또한 전동체와 접촉하여 그 변위 곡선의 구배가 처음에는 크고 금형체결행정의 진행을 따라 작아지는 캠과, 이 캠을 구동하는 수단을 착설하므로서, 금형체결부를 작게하고, 작은 구동력으로 소정의 금형체결력을 얻고, 금형체결에 필요한 에너지소비량을 적게 할 수 있다.

Claims

고정반과, 이 고정반에 서로 대향해서 착설되고 이 고정반에 대해 사이가 가까워지거나 혹은 멀어지도록 직선운동을 하도록 안내되는 가동반과, 이 가동반을 구동하는 수단과, 상기 가동반에 의해 지지되는 당접부와, 프레임에 의해 지지되고, 또한 당접부와 접촉하여 그 변위 곡선의 구배가 처음에는 크고 금형체결행정의 진행에 따라 작아지는 캠과, 캠을 구동하는 수단을 구비한 성형기의 금형체결장치.
제1항에 있어서, 캠의 변위 곡선이 다음식

단, Z : 캠의 변위

F : 캠을 구동하는 힘

K : 금형체결계통의 스프링 상수

A : 상수

X : Z에 직교하는 캠의 스트로우크

으로 표시되는 부분을 포함하는 성형기의 금형체결장치.
제2항에 있어서, 캠이 일방향으로 접동가능한 성형기의 금형체결장치.
제2항에 있어서, 캠의 변위곡선이 다음식

단, C : 임의 상수

으로 표시되는 부분을 포함하는 성형기의 금형체결장치
제2항에 있어서, 캠은 1점을 지지점으로 해서 회전가능한 성형기의 금형체결장치.