CN1878650A - 锁模装置和成形方法 - Google Patents

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Abstract

在可相对于固定模板进退的可动模板(4)上，设有用于使拼合螺母(18)啮合到拉杆(10)的多个槽部(16)上的拉杆连结装置(12)，和将该拼合螺母(18)作为反作用力支点发挥功能的锁模缸(20)。锁模缸(20)包括与拼合螺母(18)相触接的主活塞(22)和可与主活塞(22)相对移动的副活塞(24)；在可动模即将接触到固定模之前的位置使可动模板(4)停止，在该状态下使拼合螺母(18)确实地啮合在多个槽部(16)上。然后，使副活塞(22)与主活塞(24)相对于可动模板(4)一体地移动，进行模板接触和锁模；在成形后，使副活塞(24)和主活塞(22)相对移动而进行脱模。

Description

锁模装置和成形方法
技术领域
本发明涉及运用于压铸成形机、注射成形机等中的锁模装置和利用该锁模装置进行的成形方法。
背景技术
以往，压铸成形机或注射成形机，一般具备支承固定模的固定模板、支承可动模的可动模板和支承台，将贯穿前述可动模板地延伸的多个(通常为四个)拉杆的两端部连接在前述固定模板与支承台上，成为通过配置在前述支承台和可动模板的相互间的锁模机构，使可动模板沿着拉杆向固定模板移动而进行合模及锁模的构造。
但是，作为上述锁模机构，从可得到克服很大的模内压力的强大的锁模力的角度出发，在大型的压铸成形机或注射成形机中，大多采用肘节式的锁模机构。但是，因为肘节式的锁模机构不仅构成肘节机构的零件(连杆等)复杂、大型，而且必须有长行程的锁模缸，因此存在着无法避免设置空间的扩大这样的问题。
因此，开发了经由拉杆产生锁模力的、所谓拉杆直压式的锁模装置，并谋求其利用。作为这种锁模装置，虽然也有将拉杆的一端直接连接在设于固定模板的背面的液压缸(锁模缸)内的柱塞(活塞)的构造的类型(参照日本特开2001-1381号公报)，但是在最近，以金属模的分段更换性的提高为意图，能够拔出拉杆的锁模装置受到人们关注。
而且以往，作为能够拔出拉杆的锁模装置，例如，有日本特开平8-72113号公报中所记载的锁模装置。该锁模装置具备：支承固定模的固定模板；支承可动模的可动模板；一端部被可装拆地连接在前述固定模板上、另一端部穿过前述可动模板而延伸的多个拉杆；使前述可动模板相对于前述固定模板进退移动、使前述可动模向前述固定模进行开模合模的开模合模装置；使拼合螺母啮合在形成于拉杆上的被啮合部上、将各拉杆相对于可动模板可装拆地连结的拉杆连结装置；以及设在前述可动模板的拉杆插通孔周围、以前述拉杆连结装置内的拼合螺母为反作用力支点将该可动模板向固定模板侧推进而产生锁模力的锁模缸。根据该特开平8-72113号公报中所述的锁模装置，因为将锁模缸装入固定模板内，所以整体变为小型，此外，通过在解除拉杆相对于固定模板的固定后，使开模合模装置动作，可以将拉杆从固定模板拔出。
但是，在上述特开平8-72113号公报中所记载的锁模装置中，因为通过开模合模装置使可动模板移动到可动模接触于固定模后，通过拉杆连结装置使拉杆连结在可动模板上，所以在随着模具温度变动而引起模具厚度变化的场合，往往会发生拉杆连结装置的拼合螺母不能啮合到拉杆的被啮合部上的事态。特别是在运用于模具温度的变动较大的压铸成形机的场合，存在着前述事态会显著地发生、成形的稳定性显著地受损这样的问题。
再者，为了应付该问题，只要通过开模合模装置的行程调整，在可动模即将接触于固定模之前，在拉杆连结装置的拼合螺母能够可靠地啮合到拉杆的被啮合部上的位置使可动模板停止即可。但是，根据上述特开平8-72113号公报中所记载的锁模装置，则因为活塞行程是一定的，因此如果重视成形周期(生产率)而缩短到模具接触的活塞行程，则脱模时的活塞行程(脱模行程)就会不足，会引起脱模不良，存在着不得不设定一定程度地加长到模具接触的活塞行程这样的制约。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题而研发的，其目的在于提供一种即使引起模具厚度变化也可以可靠地产生锁模力，而且即使较短地设定到模具接触的活塞行程也能够确保足够的脱模行程，由此大大有助于成形的稳定性的提高和生产率的提高的锁模装置，并且一并提供利用该锁模装置进行的成形方法。
为了解决上述课题，根据本发明的锁模装置，其特征在于，该锁模装置具备：支承固定模的固定模板；支承可动模的可动模板；一端部被可装拆地连结在前述固定模板上，另一端部贯穿前述可动模板而延伸的多个拉杆；使前述可动模板相对于前述固定模板进退移动，使前述可动模向前述固定模开合的开模合模装置；使拼合螺母啮合在形成于拉杆上的被啮合部上，使各拉杆相对于可动模板可装拆地连结的拉杆连结装置；以及设在前述可动模板的拉杆插通孔周围，以前述拉杆连结装置内的拼合螺母为反作用力支点，将该可动模板向固定模板侧推进而产生锁模力的锁模缸；其中前述锁模缸具备在由与前述拼合螺母相触接的主活塞所划分的前·后两腔当中的、位于固定模板侧的腔内，将该腔划分成前·后两腔的副活塞，该副活塞在模具接触和锁模时与前述主活塞一体地动作，而在开模时与前述主活塞相对移动。
在这样构成的锁模装置中，由于在模具接触和锁模时与主活塞一体地动作的副活塞，在开模时与主活塞相对移动，所以能够使开模时的活塞行程比模具接触和锁模时的活塞行程增长。即，能够将模具接触和锁模时的活塞行程设定成所需最小限度的长度，结果，即使在可动模未接触到固定模的条件下使拉杆连结装置内的拼合螺母啮合到拉杆的被啮合部上，生产率也不会怎么牺牲。
在本锁模装置中，最好是上述开模合模装置具有在可动模即将接触到固定模之前的位置上使可动模板停止的功能。
根据本发明的成形方法，是利用具备上述开模合模装置的锁模装置进行的成形方法，其特征在于，通过该开模合模装置使可动模板向固定模板侧移动，在即将接触到固定模之前的位置使可动模停止，然后使拉杆连结装置内的拼合螺母闭合动作而将各拉杆连结在可动模板上，接着，通过锁模缸的动作推进可动模板进行模具接触和锁模，在注射结束经过规定的时间后，切换对前述锁模缸的压力油的供排，以大于前述模具接触和锁模时的活塞行程的活塞行程进行脱模。
附图说明
图1是表示构成根据本发明的锁模装置的锁模缸的结构的剖视图。
图2是表示本锁模装置的总体结构的剖视图。
图3是依次表示本锁模装置的成形工序中的锁模缸的动作状态的剖视图。
具体实施方式
下面基于附图来说明用于实施本发明的最佳形态。
图2是表示运用于压铸成形机的本发明的锁模装置的总体构造的图。在该图中，1是底板，2是支承固定模3的固定模板，4是支承可动模5的可动模板，固定模板2被固定在底板1上的一端侧，可动模板3经由滑座6而可相对于固定模板2进退移动地被配置在底板1上。可动模板3通过图未示的开模合模装置而相对于固定模板2进退移动，与此相对应地，可动模5，被定位在如图所示相对于固定模3以微小的间隙S相面对的准合模位置与从固定模3大大离开的开模位置。再者，开模合模装置是任意的，既可以是液压缸，也可以是电动机驱动的齿条齿轮机构或滚珠丝杠机构。
10是四根拉杆，穿过在固定模板2和可动模板4的四角上形成的拉杆插通孔7、8而延伸。在固定模板2的背面，配置有用于将各拉杆10的一端部相对于固定模板2可装拆地连结的四个第1拉杆连结装置(连结装置)11，另一方面，在可动模板4的背面，配置有用于将各拉杆10的中间部相对于可动模板4可装拆地连结的四个第2拉杆连结装置(连结装置)12。
固定模板2侧的第1拉杆连结装置11，包括在拉杆10的外周面上形成的螺纹部13，配置于固定在固定模板2的背面的封闭状的盒子14内的拼合螺母15，以及使该拼合螺母15开闭动作的驱动机构(图未示)，通过由前述驱动机构使拼合螺母15闭合动作，从而该拼合螺母15螺纹接合在拉杆10的螺纹部13上，拉杆10的一端部被相对于固定模板2连结。
可动模板4侧的第2拉杆连结装置12，包括在拉杆10的外周面上形成的多条槽部(被啮合部)16，配置于固定在可动模板4的背面的盒子17内的拼合螺母18，和以缸19为驱动源使前述拼合螺母18开闭动作的驱动机构。该第2拉杆连结装置12的盒子17在其底面上有贯通孔17a，拉杆10穿过该贯通孔17a而延伸。拉杆10，在该图中所示的准合模状态下其多条槽部16被定位于前述盒子17内，通过在该状态下借助缸19的动作使拼合螺母18闭合动作，从而使该拼合螺母18啮合在拉杆10的多条槽部16上，其结果，拉杆10被相对于可动模板4连结。并且，使得拼合螺母18能够向拉杆10的延长方向稍微相对移动，因而，可动模板4即使在使拼合螺母18啮合于拉杆10的多条槽部16上的状态下，也能够向固定模板2侧稍微移动。
另一方面，在上述可动模板4的各拉杆插通孔8内，在靠与固定模板2相反侧的部分上，配置有锁模缸20。再者，在以下中，将与固定模板2相反的一侧作为后侧，将面对固定模板2的一侧作为前侧进行说明。
锁模缸20，如图1中更清楚地显示的那样，具备可滑动地配置在缸体部21中的带阶梯的环形主活塞22，所述缸体部21是在可动模板4的拉杆插通孔8的周围形成的，另外拉杆10在该主活塞22的内部穿过。主活塞22使其后端与前述第2拉杆连结装置12中的拼合螺母18相触接，并使其前端可滑动地插通在配置于前述缸体部21内的前壁侧的环形挡块23中。
锁模缸20，还具备被可滑动地配置在由上述主活塞22所划分的缸体部21内的前·后两腔之中的前侧的腔内的、环形的副活塞24。该副活塞24，由外嵌固定在主活塞22上的导引环25的前端部的外侧凸缘25a和缸体部内周面滑动导引。副活塞24，还通过使在其后端部上形成的内侧凸缘24a从背面侧触接到前述导引环25的外侧凸缘25a上，从而规制相对于主活塞22的向前侧的移动。
即，在上述锁模缸20的缸体部21内，在环形档块23与副活塞24和导引环25之间，在副活塞24与主活塞22之间，以及在主活塞22与缸体部21的后壁之间，分别划分成油腔A、B、C，在该3个油腔A、B、C中，从图未示的液压回路各自独立地供排压力油。
下面，参照图3和图4说明上述这样构成的锁模装置的作用。再者，为了便于说明，在图3和图4中对第2拉杆连结装置12仅示出拼合螺母18。
在压铸的开始之际，可动模板4定位于开模位置。此外，可动模板4侧的第2拉杆连结装置12的拼合螺母18，如图3(1)所示处于张开位置，各拉杆10的相对于可动模板4的连结被松开。另一方面，对于锁模缸20，其前侧的油腔A连接到油箱上，与此相对，压力油被供给到其中间的油腔B和后侧的油腔C。由此副活塞24被定位于使其前端触接到导引环23的状态，此外，主活塞22定位于油腔B与油腔C的油压平衡的中立位置。
然后，首先，使图未示的开模合模装置动作，如图3(1)中箭头F1所示，可动模板4相对于固定模板2前进一定距离，由此，如图2所示，可动模5相对于固定模板3离开微小的间隙(作为一例，如5mm左右)S而准合模。
通过上述的准合模的结束，第2拉杆连结装置12内的缸19动作，该第2拉杆连结装置12内的拼合螺母18闭合动作。此时，可动模板4被定位于拼合螺母18能够可靠地啮合于各拉杆10的多条槽部16上的位置，由此，如图3(2)中所示，拼合螺母18啮合在拉杆10的多条槽部16上，各拉杆10被相对于可动模板4连结。
然后，锁模缸20内的后侧的油腔C被连接到油箱上，同时向前侧的油腔A供给压力油。于是，如图3(3)所示，锁模缸20内的主活塞22被推压在第2拉杆连结装置12内的拼合螺母18上。此时，继续进行对中间的油腔B的压力油供给，由此主活塞22与副活塞24的相对位置不变。因而，主活塞22借助推压拼合螺母18的反作用力，使可动模板4向固定模板2侧、如该箭头F1所示地前进，其结果，存在于可动模5与固定模3之间的间隙S(图2)被消除，两模具接触。对压力腔A的压力油的供给，在两模具接触后仍然继续，由此，可动模板4以拼合螺母18为反作用力支点进一步推进，在固定模3与可动模5的合模部产生很大锁模力。图3(3)中，δ1表示前述模具接触以及锁模时的活塞行程。
然后，上述锁模结束后，熔汤被从附设在固定模板2上的注射机构(图未示)注入到在固定模3与可动模5之间所形成的模腔内，进行铸造。当铸造结束时，首先如图4(4)中所示，锁模缸20内的前侧的油腔A与中间的油腔B被连接到油箱上，同时向后侧的油腔C内供给压力油。于是，主活塞22如箭头f所示地向前侧移动，与此相对地副活塞24向后侧移动。由此，副活塞24的前端触接到环形档块23上，其后端触接到主活塞22的阶梯部上。此时，对后侧的油腔C的压力油供给保持继续，由此可动模板4后退，模具内的铸造件脱模。此时的脱模行程成为在图3(3)的模具接触以及锁模时的活塞行程δ1上加上主活塞22的活塞行程δ2的值(δ1+δ2)，成为比模具接触及锁模时的活塞行程δ1大不少的值(作为一例，为20mm左右)，换句话说，即使将模具接触及锁模时的活塞行程δ1设定成所需的最小限度的大小，也能够确保足够大的脱模行程。
上述脱模结束后，如图4(5)所示，锁模缸20内的后侧的油腔C被连接到油箱上，与此同时使第2拉杆连结装置12内的缸19动作，使拼合螺母18张开动作，各拉杆10相对于可动模板4的连结被解除。接着，使图未示的开模合模装置动作，如箭头F2所示使可动模板4从固定模板2后退，可动模5相对于固定模3开模。而且，在该开模后，贴附在可动模5上的铸造件通过内置于可动模5中的推出机构脱模，交接到图未示的工件搬出装置。另一方面，在该阶段，再次向锁模缸20内的前侧的油腔A供给压力油，主活塞22与副活塞24恢复到图3(1)所示的原始位置，由此压铸的一个循环结束。
这里，在有必要进行金属模3、5的更换的场合，在图2中所示的准合模状态下，使上侧的第2拉杆连结装置12内的拼合螺母18闭合动作，使上侧的两根拉杆10连结在可动模板4上，另一方面使第1拉杆连结装置11内的拼合螺母15张开动作，解除上侧的两根拉杆10的相对于固定模板2的连结，接着，使图未示的开模合模装置动作。于是，可动模板4从固定模板2后退，上侧的两根拉杆10追随该动作而从固定模板2抽出，固定模板2与可动模板4之间大大打开。因而，能够不受上侧的拉杆10干扰地，进行固定模3和可动模5的更换。再者，在从侧面进行金属模更换的情况下，将下侧的两根拉杆抽出，但在这种情况下，对前述上侧的顺序在下侧展开。
工业上的实用性
根据本发明的锁模装置，显然可以在可动模没有接触到固定模的条件下使拉杆连结装置内的拼合螺母可靠地啮合在拉杆的被啮合部上，此外还能够将模具接触及锁模时的活塞行程设定成所需的最小限度的长度，能够实现成形的稳定性的提高和生产率的提高。此外，由于还维持有将固定模拉杆抽出的功能，所以金属模的更换性良好，其利用价值很大。
此外，根据本发明的成形方法，由于在可动模即将接触到固定模之前的一定位置上使拉杆连结装置动作，所以显然能够将拉杆可靠地连接在可动模板上，能够确立成形的稳定性与高效率。

Claims (3)

1.一种锁模装置，其特征在于，该锁模装置具备：支承固定模的固定模板；支承可动模的可动模板；一端部被可装拆地连结在前述固定模板上，另一端部穿过前述可动模板延伸的多根拉杆；使前述可动模板相对于前述固定模板进退移动，使前述可动模开模合模于前述固定模的开模合模装置；使拼合螺母啮合于在拉杆上形成的被啮合部上，使各拉杆相对于可动模板可装拆地连结的拉杆连结装置；以及设在前述可动模板的拉杆插通孔周围，以前述拉杆连结装置内的拼合螺母为反作用力支点，将该可动模板向固定模板侧推进产生锁模力的锁模缸；其中前述锁模缸具备在由与前述拼合螺母相触接的主活塞所划分的前·后两腔之中的、位于固定模板侧的腔内，将该腔划分成前·后两腔的副活塞，该副活塞在模具接触及锁模时与前述主活塞一体地动作，而在开模时与前述主活塞相对移动。
2.权利要求1中所述的锁模装置，其特征在于，开模合模装置，具有在可动模即将接触到固定模之前的位置上使可动模板停止的功能。
3.一种成形方法，它是利用权利要求2中所记载的锁模装置进行的成形方法，其特征在于，通过开模合模装置使可动模板向固定模板侧移动，在可动模即将接触到固定模之前的位置上使可动模停止，然后使拉杆连结装置内的拼合螺母闭合动作而将各拉杆连结在可动模板上，接着，通过锁模缸的动作推进可动模板进行模具接触及锁模，在注射结束经过规定的冷却时间后，切换对前述锁模缸的压力油的供排而以大于前述模具接触及锁模时的活塞行程的活塞行程进行脱模。
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