TW467820B - Mold clamping apparatus - Google Patents

Description

4 6 7 820 G245pif.doc/002 五、發明說明（f ) 發明背景 本發明是關於一種模具壓制裝置，且特別是關於一種 具有活動模仁的模具壓制裝置，其可應用在製造模塑產 品（例如預塑）的射出成型中，該模具壓制裝置包括液 壓迴路，用以減少模具開啓與閉合所花費的工作時間。 日本專利第2,832,263號揭露一種迴轉式射出成型 機，其使用一種模具壓制裝置，具有用來形成一個模塑 產品本體的一固定模具、可閉合到固定模具用來在模塑 產品中形成一開口的一活動模具、及一模仁，該模仁經 由活動模具配置到固定模具中，且可從固定模具移進和 移出，該專利的內容倂入本案供參考。在此模具壓制裝 置中，一模具開啓/閉合液壓缸用來進行活動模具的開啓/ 閉合，而模仁移進移出固定模具則是利用一差速模具壓制 液壓缸來達成，該差速模具壓制液壓缸和模具開啓/閉合 液壓缸是分開的，且裝有一推動活塞。 請參照圖1(A)和1(B)，其顯示上述的習知模具壓制 裝置，此模具壓制裝置包含有一個機座1，一個活動平台 2，一對繫桿3，3，一對模具開啓/閉合液壓缸4，4，和 一個差速模具壓制液壓缸6。繫桿3.，3是垂直固定於機 座1上且穿過活動平台2的兩面，活動平台2可上下移 動。模具壓制液壓缸4，4是置於活動平台2和機座1之 間，且在每個液壓缸的活塞41上下運動的同時也讓活動 平台2上下運動。固定於繫桿3，3上方的是差速模具壓 制液壓缸6，該液壓缸6裝有一個模具壓制活塞5。該模 (諳先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝—11 —tr.!— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消#合作社印製 46 7 820 6245ptf.doc/002 幻 __ B7 五、發明說明（>) 具壓制活塞5是朝下並配置於活動平台2上。 模具壓制活塞環5a是配置於差速模具壓制液壓缸6 內。在模具壓制位置的上方區域，該液壓缸6的內徑比活 塞環5a的外徑大一些，以致於只有當液壓缸是在最下方 的區域進行模具壓制時，活塞環5a才會接觸到液壓缸的 內側表面。這使得在液壓缸上方，活塞環5a留有一個間 隙。一推動活塞7從上述模具壓制活塞5的上緣裝入模具 壓制活塞5中。置於液壓缸6旁邊的是旁路8和一對供油 液壓缸9，9，該旁路與液壓缸6的上方區域和下方區域 連結，供油液厘缸9，9則與液壓缸6的下綠連通。活塞 10，ί〇分別配置於供油液壓缸9，9內 在活動平台2上 方也配置一模具壓制平台11，繫桿3，3也穿過模具壓制 平台11。活塞10和模具壓制活塞5則連結到模具壓制平 台11的上表面。 在此模具壓制裝置中，固定模具12會形成模塑產品 的主體（例如預塑），且被置放在機座1的.上表面。會 在模塑產品中形成一個開口的活動模具13，則固定於活 動平台2下表面。在預塑時用來界定一內部空間的模仁1 14 也被配置於模具壓制平台11的下表面上，以致於槙仁14 可穿過活動模具π移進移出於固定模具12的一內模穴 中 〇 將活動模具1 3從固定模具〗2上打開，是藉 由供應液壓油到一模具開啓油室42來達成的’ 模具開啓油室42是由模具開啓/閉合液壓缸4 Τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諳先閲讀背面之注Ϊ項再填寫本頁) 一裝--------訂------— .5. 16 7 820 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 6245pii：doc/002 pj _____B7__ 五、發明說明（名） 方的活塞/41所界定的。將活動模具13閉合到固 定模具1 2，則是藉由供應液壓油到一模具閉合油 室43來達成的，模具閉合油室43是由模具開啓/ 閉合液壓缸4的上方所界定的。 模仁1 4的開啓可藉由從推動活塞7供應液壓 油到模具壓制活塞5來達成。模仁1 4的閉合則 可藉液壓油導入差速模具壓制液壓缸6來達成。 當差速模具壓制液壓缸6內部被加壓力時，因爲活 塞環上表面和下表面之間的面積差異，將造成模 具壓制活塞環5a被向下推，這連帶使得模具壓 制活塞5也向下移動。此刻，模具壓制活塞環5a 下方的液壓油，會經過活塞環5a周邊的連通空 隙，流到活塞環的上方。如此使得在模具壓制活 塞環5a向下移動時，沒有液壓阻力。當模具壓 制活塞環5a到達液壓缸6的最低點之後，和傳 統模具壓制液壓缸一樣，模具壓制液Μ缸內.才會 建立壓力將模具壓制住。 差速模具壓制液壓缸6的特性，是在於可藉 由供應少許的液壓油而達成高速模具的閉合和模 具壓制。然而相反的，模具開啓/閉合液壓缸4和 一般的構造一樣包括兩個油室42，43，而模具開 啓和模具閉合的速度是取決於連結在液壓缸旁的 液壓幫浦的排放液壓油量。增加幫浦排放液壓油 量是爲了要使開啓/閉合液壓缸4完成模具的開啓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝

I

n n^gJt n I 4 67 820 <5245pil'.d〇c/002 A7 _-__B7_____ 五、發明說明（f ) 更快速些。因此，在不同系統上同時操作開啓/閉 合模具液壓缸4和差速模具壓制液壓缸6，對於 縮短模具開啓或閉合所花費的時間，會比較困 難。 發明大綱 本發明是要解決上述差速模具壓制液壓缸的問 題。有鑑於此，本發明的一目的便是提出一個全 新的模具壓制裝置，其中以輪流的方式，將從差速模 具壓制液壓缸和模具開啓/閉合液壓缸的模具開啓油室其 中一個強迫排出的液壓油，送到另外一個當作其操作油， 因此可以使兩種液壓缸同時運作，以減少模具開啓和閉 合的工作時間。直到目前爲止，要使兩種液壓紅同時 運作，仍被認爲相當困難。 依照本發明，係提供一種模具壓制裝置，其 包括一機床，上面配置一固定模具，該固定模具 用來形成一產品的主體部份；一對垂E設置於機 床的繫桿；一活動平台，每一繫桿均穿過該活動 平台，該活動平台的下表面具有一活動模具，該 活動模具可閉合到該固定模具，以便在該模塑產 品上形成一開口； 一個配置於機床和和活動平台 之間的模具開啓/閉合液壓缸，該模具開啓/閉合 液壓缸係將活動平台上下移動以達成活動模具的 開啓與閉合，該模具開啓/閉合液壓缸包含一模具 開啓油室和一模具閉合油室，各個油室均是由一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (请先閲婧背面之注意事項再填寫本頁) 裝·！一訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 7 820 6245pit：d〇c/002 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（ 活塞所定義，該模具開啓/閉合液壓缸具有一個液 壓線，以便每一油室可補充/排放液壓油；一個模 具壓制平台，其具有一個模仁，可經過該活動平台 移進和移出該固定模具，以及一個配置於繫桿上 端的差速模具壓制液壓缸，其具有一朝下的模具 壓制活塞，模具壓制活塞具有一推動活塞自其上 端插入其中，模具壓制活塞連結到模具壓制平台 的上表面，且具有一液壓線用來排放/補充液壓油 到推動活塞，以及具有另一液壓線用來排放/補充 液壓油到該差速模具壓制液壓缸；其中該活動平 台藉由該模具開啓/閉合液壓缸的補充/排放液壓 油而作上下移動，且該模具壓制平台的開啓、閉 合和壓制是藉由該差速模具壓制液壓缸的補充/排 放液壓油來達成。在模具壓制裝置中，與模具開 啓/閉合液壓缸的模具開啓油室連通的液壓線、以 及差速模具壓制液壓缸的液壓線是透_一連結通 道而連接在一起，在活動模具開啓和閉合時，以 及在模仁移進移出固定模具時，被排放到液壓線 的液壓油量，會輪流被供應到該模具開啓/閉合液 壓缸的模具開啓油室、和該差速模具壓制液壓 紅。 較佳地，在該連結通道上，可設有一壓力/流 量控制閥，用來控制流經該些液壓線的液壓油之 壓力和流量。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲缋背面之注意事項再填寫本頁) 1 I I 丨—訂illllAy-y·· 00Γ 467820 6245pif.doc/002 A7 B7 五、發明說明（fcv) 較佳地，從該模具開啓/閉合液壓缸中排放的 液壓油量大致等於從該差速模具壓制液壓缸中排 放的液壓油量。 本發明的特徵.是：從差速模具壓制液壓缸中 排放出來的液壓油、和從模具開啓/閉合液壓缸的 模具壓制油室中排放出來的液壓油，以輪流的方 式，被該兩種液壓缸共用當作操作油，其優點在 於不必增加幫浦的排放量，即可提升模具開啓/閉 合液壓缸開啓和閉合模具的操作速度，且排放的 液壓油也相對的變少。因此，縱使是在使用差速 模具壓制液壓缸、和模具開啓/閉合液壓缸的這種 模具壓制裝置的情況下（也就是差速模具壓制液壓 缸以差速方式，利用小量的液壓油來開啓/閉合模 仁和壓制模具，而模具開啓/閉合液壓缸則是正常 的組態，需要大量的液壓油來開啓和閉合一活動 模具），本發明仍能同時讓該雨種液壓虹操作，這 點到目前爲止習知技藝仍無法達成。因此.，藉由 縮短模具開啓/閉合的時間，即可縮短模製周期。 再者，依照本發明模具壓制裝置的簡單結構，亦 即其中兩組液壓線，一液壓線是供該差速模具壓 制液壓缸使用，而另一液壓線則是供該模具開啓/ 閉合液壓缸的模具開啓油室使用，此二組液壓線 透過一連結通道而連接在一起，因而不會讓液壓 迴路變得太複雜，而且可以直接應甩到既有的液 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 一一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 7 820 6245pif.doc/002 ^ __B7____ 五、發明說明（) 壓迴路中。藉由在該連結通道上設置一壓力/流量 控制閥，可以使本發明的模具壓制裝置很容易控 制。最後，藉由兩種液壓缸的任何一個所排放的 液壓油均相同，可以使每一液壓缸所需的操作油 均實質由另一液壓缸所排放的液壓油來提供。這 將使排放的液壓油或需要由幫浦供應的油量降到 最低，因此可以使系統效率達到最高。 圖示之簡單說明 本發明的上述和其他目的和優點可藉由下面參 照附圖的說明，而更容易明瞭，其中： 圖1(A)和1(B)，分別是本發明要解決問題的 模具壓制裝置類型的縱向剖面前視圖和縱向剖面 側視圖。 圖2是根據本發明，在模具閉合時，一模具壓 制裝置內的液壓迴路。 圖3是根據本發明，在模具開啓時，一獏具 壓制裝置內的液壓迴路。 圖式標記說明： 21,22,25,26 液壓線. 4 模具開啓/閉合液壓缸 6 差速模具壓制液壓缸 7 推動活塞 VI,V2 電磁閥 P 幫浦 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諝先閲婧背面之生意事項再填窝本頁) T * 裝 ii_l — 訂·--------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 467820 6245pil：d〇c/002 幻 __________ B7 五、發明說明（¾) 23 主線 24 排油線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 27 連結通道 28 控制閥 V3，V4，V5，V6，V7,V8,V9 閥 2 活動平台 Π 模具壓制平台 12 固定模具 13 活動模具 14 模仁 較佳實施例之詳細說明 本發明將參考附圖作詳細說明。 本發明模具壓制裝置的液壓迴路之例子，請 參照圖2和圖3所示。圖中參考數字21，22分 別表示在模具開啓/閉合液壓缸4中模具開啓端的 液壓線（hydraulic line)和模具閉合端的液壓線° 電磁閥VI用來切換一主線23和一排油線24之 間的連接，主線23是連接到一幫浦p ’排油線24 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 是配置在液壓線21，22上。 參考數字2 5，2 6分別表示差速模具壓制液壓 缸6的液壓線和推動活塞7的液壓線。電磁閥V2 用來切換一主線23和一排油線24之間的連接， 主線23是連接到一幫浦P，棑油線24是配置在 液壓線25，26上。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 467820 6245pif.doc/0〇2 幻 _ _B7_ 五、發明說明（1 ) 一連結通道27將液壓線21連到差速模具壓 制液壓缸6的液壓線2 5。在本發明中，此連結通 道27是用來當作液壓通道，在模具閉合過程中， 供應差速模具壓制液壓缸6的操作油，也就是， 從液壓缸4的模具開啓油室42流到液壓線2 1的 液壓油，而在模具開啓過程中，供應操作油到模 具開啓油室42，也就是，從差速模具壓制液壓缸 6流入液壓線25的液壓油。安裝在連結通道27 的壓力/流量控制閥28是用來控制液壓油的壓力 和流量。該控制閥28可以是固定功能的單一閥 或是個由多個開關閥和排洩閥所組成的複合式單 元。 閥V3, V4, V5和V6分別是配置在液壓線21， 22, 25和26的具有止回閥的流量調整閥。閥V7， V8和V9則是止回閥，分別設在液壓缸4的液壓 線21上，在主線23上，以及在差速模具壓制液 壓缸6的液壓線.2 5上。 上述液壓迴路的操作流程敘述如下： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (猜先閲讀背面之注f項再填窝本頁) 首先，在圖2所示的電磁閥.VI和V2是在模 具開啓已完成的狀態，如圖3所示電磁閥V1和 V2被從右埠切換至左埠，連結模具開啓/閉合液 壓缸4液壓油室42的液壓線22到幫浦P的主線 23。 同樣地，差速模具壓制液壓缸6內的液壓線 25也和幫浦P的主線23相連結，推動活塞7的 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 7 82 0 6245pif.doc/002 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（/ΰ ) 液壓線26也和排油線24連結。 液壓油從幫浦P供應到模具閉合油室43內， 使得活塞41向下移動，因而將模具開啓油室42 中的液壓油強迫流入液壓線2 1內。在推動活塞7 中’上方油室中的液壓阻力被移除，且幫浦P供 應液壓油給差速模具壓制油箱6，其流量藉由流 量調整閥V 5控制到一小量。 在此過程中，液壓油已經受到來自活塞4 1的 壓力經過連結通道27流入液壓線2 1，與來自幫 浦P的液壓油匯合，再流入模具壓制液壓缸6中 當作操作油。產生出來的壓力差會加諸在模具壓 制活塞環5a上而使其在差速模具壓制液壓缸6 中向下移動。結果，模具壓制平台11便會閉合 模仁14,如圖1(A)所示。同時，在模具開啓/閉 合液壓缸4中的活塞桿會收縮到模具開啓/閉合液 懕缸4中，使活動平台2向下移動直菊|活動模具 1 3接觸到固定模具1 2的上表面。經過一時間上 的延遲，模仁14才開始向下移動，穿過活動模 具〗3，並且到達固定模具12模穴的中心。隨後 模具壓制平台11抵住活動平台2完成模具壓制 的動作。. 當如圖3所示模具壓制動作完.成後，電磁閥 VI，V2便一起從左埠再切換到右埠。此切換動 作連結模具開啓/閉合液壓缸4中模具閉合油室43 -14- <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂— 5. 本紙張尺度適用中囤圉家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 6 7 820 6245pif.d〇c/002 五、發明說明（II .) 的液壓線22和排油線24，以及連結模具開啓/閉 合液壓缸4中模具開啓油箱42的液壓線2 1和主 線23。同樣地，推動活塞7中液壓線26也和主 線23連結。 切換的結果，使液壓油供應到模具壓制活塞 5中的上方油室，使得模具壓制活塞5縮進液壓 缸6中（請注意：在模具閉合過程中，模具壓制活 塞5是自差速模具壓制液壓缸6中延伸出來的）。 模仁14隨著模具壓制平台11從固定模具12中 往上往外移出。在此過程中.，與模具閉合過程中 一樣數量的液壓油從差速模具壓制液壓缸6中被 推出來，而流入液壓線25，並流經連結通道27 和液壓線2 1，然後再和來自幫浦P中的液壓油匯 合之後，供應到模具開啓/閉合液壓缸4中的模具 開啓油室42。如此可以使模具開啓/閉合液壓缸4 能執行高速模具開啓，同時又不用增加，幫浦P的 排放油量。 在液壓油流動時，由於差速液壓缸6和模具 開啓油室42之間的體積差異，.會產生過多的操 作油。該過剩的操作油會由壓力/流量控制閥28 控制，而且在必要時會排放到排油線24中。在 從模具開啓油室42供應液壓油到差速模具壓制 液壓缸6時，也可以利用排油線24的排油功能。 排放操作是由安裝在連結通道28上的壓力/流量 -15- <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂 ii

I ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印黎 467820 G245pi£doc/002 A7 ______B7_____ 五、發明說明（（¾ 控制閥27控制。因此，只有在須要時，才提供 不足的油量即可。 範例 根據本發明的.一實施例，一差速模具壓制液 壓缸和模具開啓/閉合液壓缸之體積範例如下所 示。然而此實施例並無意圖要限制本發明的保護 範圍。 行程 差速模具壓制 液壓缸 內徑 220釐米 580釐米 模具壓制活寨 外徑 150釐米 推動活塞 外徑 70釐米 供油液壓缸 內徑 100釐米 580釐米 供油液壓缸活 塞桿 外徑 65釐米 模具開啓/閉合 液壓缸 內徑 60釐米 3 80釐米 模具開啓/閉合 液壓缸活塞桿 外徑 40釐米 -16- (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i I I I I — I ^ ·111111! - _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 4 6 7 820 6245pif.doc/002 ^ B7 五、發明說明（0) 差速模具壓制液壓缸內的容 積（當模具閉合時量測的） 1 98.0公升 差速模具壓制液壓缸內的容 積（當模具開啓時量測的） 118.0公升 油量差 80.0公升 供油液壓缸的容積（兩個液壓 缸合倂的量） 63.5公升 供油液壓缸補充後不足的量 16.5公升 模具開啓/閉合液壓缸的容積 (三個液壓缸合倂的量） 17.9公升 如上表所示，差速模具壓制液壓缸中的操作 油可以從模具開啓/閉合液壓缸獲得液壓油的補 充。而且，我們也觀察到模具開啓/閉合的運作快 了大約兩秒，主要的原因應該是從幫浦供應液壓 油所造成時間的延遲被避免了。 雖然本發明已以上述較佳實施例介紹，然其 並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不 脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與 潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者爲準。 •17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ---------1!「*'裝---- 1 — I I 訂 i I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局貝x消費合作；ϋ印製 6 7 82 0 6245pif：doc/002 六、申請專利範圍 1.一種模具壓制裝置包括： 一機床，上面配置一固定模具，該固定模具 用來形成一產品的主體部份； .一對垂直設置於機床的繫桿； —活動平台，每一繫桿均穿過該活動平台’ 該活動平台的下表面具有一活動模具，該活動丰莫 具可閉合到該固定模具，以便在該模塑產品开多 成一開口； 一個配置於機床和和活動平台之間的模具開 啓/閉合液壓缸，該模具開啓/閉合液壓缸係將活 動平台上下移動以達成活動模具的開啓與閉合’ 該模具開啓/閉合液壓缸包含一模具開啓油室和一 模具閉合油室，各個油室均是由一活塞所定義’ 該模具開啓/閉合液壓缸具有一個液壓線，以便每 一油室可補充/排放液壓油； 一個模具壓制平台，其具有一個模ί二，可經過 該活動平台移進和移出該固定模具，以及 一個配置於繫桿上端的差速模具壓制液壓 缸，其具有一朝下的模具壓制活塞，模具壓制活 塞具有一推動活塞自其上端插入其中，模具壓制 活塞連結到模具壓制平台的上表面，且具有一液 壓線用來排放/補充液壓油到推動活塞，以及具有 ‘另一液壓線用來排放/補充液壓油到該差速模具壓 制液壓缸； -18- 本紙張尺度適用中關家標準（CNS>A4規格（21G X 297公釐) ———:' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝--------訂！！線 6245pif.d〇c/002 ABCS 經濟部智慧財產局員1-消費合作*一印製 六、申請專利範圍 其中該活動平台藉由該模具開啓/閉合液壓缸 的補充/排放液壓油而作上下移動，且該模具壓制 平台的開啓、閉合和壓制是藉由該差速模具壓制 液壓缸的補充/排放液壓油來達成；和 其中，與模具開啓/閉合液壓缸的模具開啓油 室連通的液壓線、以及差速模具壓制液壓缸的液 壓線是透過一連結通道而連接在一起，在活動模 具開啓和閉合時，以及在模仁移進移出固定模具 時，被排放到液壓線的液壓油量，會輪流被供應 到該模具開啓/閉合液壓缸的模具開啓油室、和該 差速模具壓制液壓缸。 2. 根據申請專利範圍第1項所述的模具壓制 裝置，其中在該連結通道上，設有一壓力/流量控 制閥，用來控制流經該些液壓線的液壓油之壓力 和流量。 3. 根據申請專利範圍第1項所述的模具壓制 裝置，其中從該模具開啓/閉合液壓缸中排放的液 壓油量大致等於從該差速模具壓制液壓缸中排放 的液壓油量。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-----J!訂—.---- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐）