TWI735200B

TWI735200B - 壓鑄裝置

Info

Publication number: TWI735200B
Application number: TW109111885A
Authority: TW
Inventors: 朴木茂; 萱原敏徳
Original assignee: 日商Ｙｋｋ股份有限公司
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-08-01
Also published as: CN113134592B; TW202128311A; CN113134592A

Abstract

本發明提供一種壓鑄裝置。該壓鑄裝置能夠容易地進行模具的安裝、拆除。壓鑄裝置(1)包括固定模具(2)和以能夠在模具開閉方向上相對於該固定模具(2)接觸分離的方式進行移動的可動模具(3)。所述固定模具(2)和所述可動模具(3)分別包括：固定側模具(10)或可動側模具(40)；模座(20、50)，所述固定側模具(10)或所述可動側模具(40)安裝於該模座(20、50)；以及夾持機構(35、75)，其具有安裝於所述模具的牽引螺栓(31、71)和配置於所述模座(20、50)且能夠使所述牽引螺栓(31、71)卡合脫離的牽引夾具(35、75)。所述模座(20、50)具有模座主體(21、51)和安裝於該模座主體(21、51)且在內部形成有冷卻路徑(24、54)的冷卻板(22、52)。所述牽引夾具(35、75)配置於所述冷卻板(22、52)的背側，在所述冷卻板(22、52)形成有供所述牽引螺栓(31、71)貫穿的貫穿孔(27、67)。

Description

壓鑄裝置

本發明是有關於一種壓鑄裝置。

以往，在專利文獻1所記載的成形裝置中，在安裝模具的模具安裝部設有在固定模具的位置和不固定模具的位置移動自如的夾持器和保持該夾持器以及解除保持的止擋件。而且，在更換模具時，使止擋件作動，使夾持器退避到不固定模具的位置，解除形成於模具的側面的一對凸緣與形成於模具安裝部的一對引導槽之間的卡合，使舊的模具向外方滑動而從模具安裝部拆除。並且，為了使新的模具的一對凸緣和一對引導槽卡合而使該模具在模具安裝部上滑動，使止擋件作動，使夾持器移動到固定模具的位置。此外，此時，在模具安裝有使模具的插入和拉出變得容易的操作件。

[專利文獻]專利文獻1：PCT/JP2013/076495號公開公報

另外，在上述的成形裝置中，在更換模具時，需要使夾持器、止擋件作動，更換費時費力。特別是，在作為成形裝置之一的壓鑄裝置中，近年來，研究了由機器人進行模具的安裝、拆除的做法，尋求與上述的專利文獻1所記載的模具更換的結構相比操作性更佳的結構。

本發明即是鑒於前述的情況而完成的，其目的在於，提供一種能夠容易地進行模具的安裝、拆除的壓鑄裝置。

利用下述的結構達到本發明的上述目的。

本發明包括固定模具和以能夠在模具開閉方向上相對於該固定模具接觸分離的方式進行移動的可動模具，其中，所述固定模具和所述可動模具中的至少一者包括：模具；模座，所述模具安裝於該模座；以及夾持機構，其具有安裝於所述模具的牽引螺栓和配置於所述模座且能夠使所述牽引螺栓卡合脫離的牽引夾具，所述模座具有模座主體和安裝於該模座主體且在內部形成有冷卻路徑的冷卻板，所述牽引夾具配置於所述冷卻板的背側，在所述冷卻板形成有供所述牽引螺栓貫穿的貫穿孔。

採用本發明的壓鑄裝置，由於設為利用具有牽引螺栓和牽引夾具的夾持機構將模具安裝於模座的結構，因此能夠容易地進行模具的安裝、拆除，例如還能夠利用機器人進行模具的更換。此外，由於設為將牽引夾具配置於冷卻板的背側的結構，因此能夠在不使模座大型化的前提下維持冷卻性能。

1:壓鑄裝置

2:固定模具

3:可動模具

4:連結桿(tie bar)

10:固定側模具

10a、40a:模腔

20:固定側模座

20a、50a:模具配置部

21、51:模座主體

22、52:冷卻板

23、53:中心塊

24、54:冷卻路徑

25:直澆口(sprue)

26:澆道(runner)

27、67:貫穿孔

30:固定側夾持機構

31、71:牽引螺栓

32、72:牽引螺栓主體

32a、72a:螺紋結合部

33、73:安裝治具

35、75:牽引夾具

40:可動側模具

36、76:安裝凸部

42:透孔

50:可動側模座

55、56:頂針

57:直澆口鎖定銷

58:熔液槽

59:連結部

60:支承塊

61:空間部

62:可動體

63:作動桿

64、65:透孔

70:可動側夾持機構

CP:中間位置

圖1是從與模具開閉方向正交的方向觀察本發明的一個實施方式的壓鑄裝置的側視圖。

圖2的(a)是表示固定模具的立體圖，圖2的(b)是表示可動模具的立體圖。

圖3是從模具開閉方向觀察固定模具的主視圖。

圖4是表示固定側模座的立體圖。

圖5是從模具開閉方向觀察固定側模座的主視圖。

圖6是沿著圖3的VI-VI線的固定模具的剖視圖。

圖7是從模具開閉方向觀察可動模具的主視圖。

圖8是從模具開閉方向觀察可動側模座的主視圖。

圖9是沿著圖7的IX-IX線的剖視圖。

圖10是沿著圖7的X-X線的剖視圖。

圖11是沿著圖7的XI-XI線的剖視圖。

圖12的(a)是表示固定模具的夾持機構的變形例的主要部分剖視圖，圖12的(b)是表示可動模具的夾持機構的變形例的主要部分剖視圖。

以下，根據附圖詳細地說明本發明的一個實施方式的壓鑄(die cast)裝置。另外，在之後的說明中，關於固定模具和可動模具，模具開閉方向是合模和開模的方向，在圖中表示為X方向。此外，寬度方向和左右方向是與X方向正交的水平方向，在圖中表示為Y方向。並且，上下方向是與X方向正交的鉛垂方向，在圖中表示為Z方向。

如圖1所示，壓鑄裝置1包括固定模具2和以能夠在模具開閉方向上相對於該固定模具2接觸分離的方式進行移動的可動模具3。

也如圖2所示，固定模具2包括具有模腔10a的一對固定側模具10和供一對固定側模具10安裝的固定側模座20。

此外，可動模具3包括具有模腔40a的一對可動側模具40和供一對可動側模具40安裝的可動側模座50。

可動模具3利用未圖示的合模缸經過圖1中實線所示的合模位置和虛擬線所示的開模位置，沿著連結桿(tie bar)4在模具開閉方向上移動。藉由使可動模具3向合模位置移動而合模，從而固定側模具10和可動側模具40接觸。

此外，藉由使可動模具3向開模位置移動而開模，從而固定模具2的固定側模具10和可動模具3的可動側模具40分離，在該開模狀態下更換固定側模具10和可動側模具40。

在該實施方式中，固定模具2的固定側模座20利用未圖示的模板安裝於壓鑄機器的台板，從未圖示的噴嘴向固定側模具10和可動側模具40的模腔10a、40a填充熔液。

如圖3~圖6所示，固定側模座20具有模座主體21、安裝於該模座主體21並支承一對固定側模具10的背面的冷卻板22、以及安裝於冷卻板22的前表面且在一對固定側模具10的相對面之間能夠供各相對面分別抵接的中心塊(center block)23。

在固定側模座20中，形成有一對模具配置部20a，在模座主體21安裝有冷卻板22和中心塊23的狀態下，該模具配置部20a以至少支承一對固定側模具10的左右方向側面的方式配置一對固定側模具10。

如圖5和圖6所示，在冷卻板22的內部形成有兩條冷卻路徑24。兩條冷卻路徑24在距各固定側模具10的上下方向中間位置CP相同距離的位置沿著固定側模座20的寬度方向互相平行地延伸。在從模具開閉方向觀察時，兩條冷卻路徑24處於與相對於上下方向中間位置CP而言分別配置在上下的兩個模腔10a、10a重疊的位置。此外，如圖5簡略地所示，兩條冷卻路徑24在寬度方向一側互相連結，在寬度方向另一側設有流入口和流出口。由此，在澆鑄時，利用在冷卻路徑24中流動的冷卻介質經由一對固定側模具10冷卻模腔內的熔融材料。

中心塊23以沿著上下方向延伸的方式配置於模座主體21的寬度方向中間位置。在中心塊23的上下方向中間部設有直澆口(sprue)25和與該直澆口25連續的一對澆道(runner)26；上述的直澆口25輸送來自噴嘴的熔融材料，上述的一對澆道26朝向一對固定側模具10的模腔10a和可動側模具40的模腔40a供給熔融材料。

此外，固定模具2包括夾持(clamp)機構30，該夾持機構30用於將該固定側模具10相對於固定側模座20裝卸。夾持機構30具有安裝於固定側模具10的牽引螺栓31和配置於固定側模座20且能夠使牽引螺栓31卡合脫離的牽引夾具35。

如圖6所示，牽引夾具35配置於冷卻板22的背側，收納於在固定側模座20形成的空間。因此，在冷卻板22形成有供牽引螺栓(pull bolt)31貫穿的貫穿孔27。

此外，供牽引螺栓31貫穿的貫穿孔27形成於不與冷卻路徑24相干擾的位置即可，從固定模具2的小型化的方面考慮，如圖5所示，在從模具開閉方向觀察時，冷卻板22的冷卻路徑24配置於與牽引夾具(pull clamp)35重疊的位置。

假定在將牽引夾具設於固定側模具10的情況下，在成型時熱會悶在模具10中，無法確保產品的品質。例如，在注射鋅合金時，模具10的模腔10a內的溫度過度上升，鋅合金粘附(鋅附著)。另一方面，藉由將牽引夾具35配置於冷卻板22的背側，從而確保冷卻性能，產品的品質變得良好。

此外，如圖6所示，牽引螺栓31需要貫通冷卻板22而卡合於牽引夾具35那樣的長度。因此，在本實施方式中，牽引螺栓31由兩個構件構成，即具有：牽引螺栓主體32，其相對於牽引夾具35卡合脫離且在基端側具有螺紋結合部32a；以及安裝治具33，該螺紋結合部32a螺紋緊固於安裝治具33，該安裝治具33用於將牽引螺栓主體32固定於固定側模具10。安裝治具33固定於固定側模具10的背面。

另外，牽引螺栓31與牽引夾具35的卡合、裝卸採用公知的構造，例如，藉由根據來自未圖示的電路的信號切換空氣的供給、排出，使多個滾珠卡合於牽引螺栓31的收縮部或者解除多個滾珠相對於牽引螺栓31的收縮部的卡合，從而實現牽引螺栓31與牽引夾具35的卡合、裝卸。

此外，牽引螺栓主體32螺紋緊固於安裝治具33，但也可以利用其他的構造固定於安裝治具33。

接著，參照圖7~圖11也說明可動模具3。

可動側模座50與固定側模座20同樣具有模座主體51、安裝於該模座主體51並支承一對可動側模具40的背面的冷卻板52、以及安裝於冷卻板52的前表面且在一對可動側模具40的相對面之間能夠供各相對面分別抵接的中心塊53。

由可動側模座50形成的、用於配置一對可動側模具40的一對模具配置部50a也具有與固定側模座20的一對模具配置部20a大致相同的尺寸。因而，模座主體51、冷卻板52以及中心塊53具有與固定側模座20的構件大致相同的尺寸。

此外，可動模具3也包括可動側夾持機構70，該可動側夾持機構70用於將該可動側模具40相對於可動側模座50裝卸。

冷卻板52也與固定模具2的冷卻板22同樣形成有兩條冷卻路徑54，並且形成有供可動側夾持機構70的牽引螺栓71貫穿的貫穿孔67。可動側夾持機構70的牽引螺栓71和牽引夾具75也具有與固定側夾持機構30的牽引螺栓31和牽引夾具35大致相同的結構。即，牽引螺栓71也具有：牽引螺栓主體72，其在基端側具有螺紋結合部72a且相對於牽引夾具75卡合脫離；以及安裝治具73，該螺紋結合部72a螺紋緊固於安裝治具73，該安裝治具73用於將牽引螺栓主體72固定於可動側模具40。此外，供牽引螺栓71貫穿的貫穿孔67形成於不與冷卻路徑54相干擾的位置即可，從可動模具3的小型化的方面考慮，如圖8所示，在從模具開閉方向觀察時，冷卻板52的冷卻路徑54配置於與牽引夾具75重疊的位置。

假定在將牽引夾具設於可動側模具40的情況下，在成型時熱會悶在模具40中，無法確保產品的品質。例如，在注射鋅合金時，模具40的模腔40a內的溫度過度上升，鋅合金粘附(鋅附著)。另一方面，藉由將牽引夾具75配置於冷卻板52的背側，從而確保冷卻性能，產品的品質變得良好。

如圖8所示，在從模具開閉方向觀察時，可動側夾持機構70的配置位置在左側的模具配置部50a中自中央分離，配置於上下方向中間位置CP的下方，在右側的模具配置部50a中自中央分離，配置於上下方向中間位置CP的上方。這與圖3所示的固定側夾持機構30的配置位置同樣，但在合模的狀態下從模具開閉方向觀察固定模具2和可動模具3時，固定側的牽引夾具35和可動側的牽引夾具75配置于相對於上下方向中間位置CP而言互相線對稱的位置。具體地講，如圖1所示，使寬度方向一側(圖3的右側)的固定側模具10卡合脫離的固定側夾持機構30處於上下方向中間位置CP的上方，使寬度方向一側(圖7的右側)的固定側模具10卡合脫離的可動側夾持機構70處於上下方向中間位置CP的下方。另外，寬度方向另一側的固定側夾持機構30處於上下方向中間位置CP的下方，寬度方向另一側的可動側夾持機構70處於上方。由此，在澆鑄時，能夠使固定側模具10或可動側模具40自熔融材料承受注射壓力時作用的、自模座20、50承受的反作用力與借助夾持機構30、70自模座20、50承受的反作用力在模腔的區域(與X方向垂直的YZ平面)中平衡。

此外，在本實施方式中，藉由使各夾持機構30、70的位置在寬度方向一側和寬度方向另一側進一步不相同，從而能夠使相對於注射壓力而言的反作用力的大小在一對模腔之間平衡。

此外，在模腔10a、40a的離牽引螺栓31、71最遠的位置，來自熔融材料的注射壓力易於變得大於合模時的自模座20、50承受的反作用力，若模具略微打開，成形品會產生毛邊。因此，牽引螺栓31、71的位置是考慮到模腔的配置、熔液流動、注射壓力、相對的牽引夾具35、75的影響而決定的。

中心塊53也以沿著上下方向延伸的方式配置於模座主體51的寬度方向中間位置。因而，固定模具2的中心塊23和可動模具3的中心塊53在模具開閉方向上彼此相對。

用於使成形品自模腔40a脫模的頂針(ejector pin)55、56以能夠進退的方式配置於可動側模座50。一方的頂針55配置於在固定模具2和可動模具3合模的狀態下中心塊53的與固定側模座20的澆道26連通的位置。具體地講，在中心塊53形成有熔液槽58，該熔液槽58相對於與直澆口25相對的錐形形狀的直澆口鎖定銷57沿著上下方向延伸並與澆道26連通，頂針55以相對於該熔液槽58的上下的兩處進退的方式配置。此外，另一方的頂針56以貫通冷卻板52、可動側模具40的方式配置於模具配置部50a的上下方向中間位置。

如圖9所示，在可動模具3的模座主體51的後方借助連結部59連結有支承塊60，在模座主體51和支承塊60之間，在模具開閉方向上具有空間部61。

將固定有頂針55、56的可動體62以沿著模具開閉方向移動自如的方式安裝於空間部61內。此外，安裝於可動體62的作動桿63配置于支承塊60內，並且自支承塊60突出，利用未圖示的缸沿著模具開閉方向移動。

如圖11所示，頂針56貫穿可動側模座50的透孔64和冷卻板52的透孔65、以及可動側模具40的透孔42，另一方面，頂針56的頂端位於自可動側模具40的澆道的表面沒入的位置。

根據這樣的頂針55、56的配置，僅頂針56貫通可動側模具40，因此在更換模具時，進行頂針56與可動側模具40的透孔42的對位即可，能夠容易地在可動側模座50的模具配置部50a安裝可動側模具40。

另外，在排出成形品時，使可動體62沿著模具開閉方向移動，使頂針55、56向自可動側模具40的表面突出的排出位置移動，推按模腔內的成形品並將其排出。

採用這樣的結構，只要設為開模狀態，就能夠安裝、拆除固定側模具10和可動側模具40，在將固定模具2安裝於壓鑄機器的狀態下，藉由使可動模具3向開模位置移動而開模，從而能夠更換固定側模具10和可動側模具40。

另外，本發明並不限定於上述的實施方式，能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內適當地進行變形、改進。

在本實施方式中，在固定側模座20設有一對模具配置部20a，在可動側模座50設有一對模具配置部50a，但也可以設置一個模具配置部20a、一個模具配置部50a。此外，對於兩個模腔10a、10a，也可以是其中一者的形狀10a是與另一者的形狀10a不同的形狀。既存在一個模腔10a的情況，也存在3個以上模腔10a的情況。模腔40a、40a也同樣。

此外，一對模具配置部20a、50a的形狀、結構就並不限定於本實施方式，只要能夠將固定側模具10或可動側模具40定位於模座20、50即可。

並且，在本實施方式中，牽引螺栓31、71借助作為與固定側模具10或可動側模具40不同的零部件的安裝治具33、73 安裝於固定側模具10或可動側模具40，但牽引螺栓31、71也可以直接被安裝於固定側模具10或可動側模具40。例如，如圖12的(a)和圖12的(b)所示，在固定側模具10或可動側模具40，與固定側模具10或可動側模具40一體地成形自固定側模具10或可動側模具40的背面突出的安裝凸部36、76。牽引螺栓31、71也可以藉由將相對於牽引夾具35、75卡合脫離的牽引螺栓主體32、72的螺紋結合部32a、72a與安裝凸部36、76的內壁螺紋緊固而被安裝於固定側模具10或可動側模具40。

此外，在本實施方式中，設為固定模具2和可動模具3這兩者分別具有固定側模具10或可動側模具40、模座20、50以及夾持機構30、70的結構，但本發明並不限於此，也可以是這樣的結構：固定模具2和可動模具3中的至少一者具有模具、模座、夾持機構，在該一者中，模座具有模座主體和安裝於該模座主體且在內部形成有冷卻路徑的冷卻板，牽引夾具配置於冷卻板的背側，在冷卻板形成有供牽引螺栓貫穿的貫穿孔。

像以上那樣，在本說明書中公開了以下的事項。

(1)一種壓鑄裝置，其包括固定模具和以能夠在模具開閉方向上相對於該固定模具接觸分離的方式進行移動的可動模具，其中，所述固定模具和所述可動模具中的至少一者包括：模具；模座，所述模具安裝於該模座；以及夾持機構，其具有安裝於所述模具的牽引螺栓和配置於所述模座且能夠使所述牽引螺栓卡合脫離的牽引夾具，所述模座具有模座主體和安裝於該模座主體且在內部形成有冷卻路徑的冷卻板，所述牽引夾具配置於所述冷卻板的背側，在所述冷卻板形成有供所述牽引螺栓貫穿的貫穿孔。

採用該結構，由於設為利用具有牽引螺栓和牽引夾具的夾持機構將模具安裝於模座的結構，因此能夠容易地進行模具的安裝、拆除，例如還能夠利用機器人進行模具的更換。此外，由於設為將牽引夾具配置於冷卻板的背側的結構，因此能夠在不使模座大型化的前提下維持冷卻性能。

(2)根據(1)所述的壓鑄裝置，其中，在從所述模具開閉方向觀察時，所述冷卻板的冷卻路徑配置於與所述牽引夾具重疊的位置。

採用該結構，確保了冷卻性能，產品的品質變得良好。

此外，由於冷卻路徑和夾持機構接近地配置，因此能夠使模座小型化，就冷卻路徑和夾持機構這兩者而言能夠配置於期望的位置。

(3)根據(1)所述的壓鑄裝置，其中，所述牽引螺栓具有安裝治具，該安裝治具用於將相對於所述牽引夾具卡合脫離的牽引螺栓主體固定於所述模具。

採用該結構，能夠利用現有的牽引螺栓構成需要貫通冷卻板的貫穿孔的那樣長度的牽引螺栓。

(4)根據(1)所述的壓鑄裝置，其中，所述牽引螺栓藉由將相對於所述牽引夾具卡合脫離的牽引螺栓主體固定於自所述模具的背面突出的安裝凸部而被安裝於所述模具。

採用該結構，能夠利用在模具的背面設置的安裝凸部將牽引螺栓安裝於模具，構成需要貫通冷卻板的貫穿孔的那樣長度的牽引螺栓。

(5)根據(1)所述的壓鑄裝置，其中，所述固定模具的所述牽引夾具和所述可動模具的所述牽引夾具配置在從所述模具開閉方向觀察時，互相線對稱的位置。

採用該結構，在澆鑄時，能夠使在模具自熔融材料承受注射壓力時作用的、自模座承受的反作用力與借助夾持機構自模座承受的反作用力在模腔的區域中平衡。

(6)根據(1)所述的壓鑄裝置，其中，在所述固定模具和所述可動模具中，一對所述模具分別安裝於所述模座，並且在各所述模座設有在所述一對模具的相對面之間能夠供各所述相對面分別抵接的中心塊，所述固定模具的中心塊和所述可動模具的中心塊在所述模具開閉方向上彼此相對，在所述固定模具的中心塊設有朝向所述一對模具的模腔供給熔融材料的澆道，在所述固定模具和所述可動模具合模的狀態下，成形品脫模的頂針以能夠進退的方式配置於所述可動模具的中心塊的與所述澆道連通的位置。

採用該結構，由於能夠減少貫穿模具的頂針的數量，因此能夠容易地將可動模具的模具安裝於模座。