JP2006142647A - Mold clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、型締装置に関するものである。 The present invention relates to a mold clamping device.
従来、成形機、例えば、射出成形機は、金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備える。そして、前記型締装置によって前記可動金型を進退させることにより、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われ、型締めに伴って、前記固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。また、前記射出装置は、加熱シリンダ、及び該加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備える。そして、該スクリューを前進させると、加熱シリンダの前端に取り付けられた射出ノズルから樹脂が射出され、前記キャビティ空間に充填される。続いて、金型装置を冷却することによって、キャビティ空間内の樹脂は冷却されて固化し、成形品になる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a molding machine, for example, an injection molding machine has a mold apparatus, a mold clamping apparatus, and an injection apparatus, and the mold apparatus includes a fixed mold and a movable mold. Then, by moving the movable mold forward and backward by the mold clamping device, the mold device is closed, clamped and opened, and the mold is clamped between the fixed mold and the movable mold. A cavity space is formed. The injection device includes a heating cylinder and a screw that is rotatably and reciprocally disposed in the heating cylinder. Then, when the screw is advanced, resin is injected from an injection nozzle attached to the front end of the heating cylinder, and the cavity space is filled. Subsequently, by cooling the mold apparatus, the resin in the cavity space is cooled and solidified to form a molded product.
前記型締装置は、前記固定金型を取り付けるための固定プラテン、該固定プラテンと対向させて配設されたトグルサポート、前記固定プラテンとトグルプレートとの間に架設された4本のタイバー、該各タイバーに沿って進退自在に配設され、可動金型を取り付けるための可動プラテン、前記トグルサポートと可動プラテンとの間に配設され、伸展又は屈曲させられるトグル機構、該トグル機構を作動させるための型締用モータ等を備える。したがって、該型締用モータを駆動し、トグル機構を作動させ、可動プラテンを前進させると、型閉じが行われ、続いて、型締力が発生させられて型締めが行われ、トグル機構を作動させ、可動プラテンを後退させると、型開きが行われる。なお、前記型締力は可動プラテンを介して可動金型に伝達され、これに伴って、型締力の反力が各タイバーを介してトグルサポートに伝達される。 The mold clamping device includes a fixed platen for mounting the fixed mold, a toggle support disposed so as to face the fixed platen, four tie bars installed between the fixed platen and the toggle plate, A movable platen that can be moved forward and backward along each tie bar, a movable platen for attaching a movable mold, a toggle mechanism that is disposed between the toggle support and the movable platen, and is extended or bent, and operates the toggle mechanism A mold clamping motor is provided. Therefore, when the mold clamping motor is driven, the toggle mechanism is operated, and the movable platen is advanced, the mold is closed, and then the mold clamping force is generated to perform the mold clamping. When it is operated and the movable platen is retracted, mold opening is performed. The mold clamping force is transmitted to the movable mold via the movable platen, and accordingly, the reaction force of the mold clamping force is transmitted to the toggle support via each tie bar.
ところで、前記金型装置においては、キャビティ空間に溶融させられた樹脂が充填され、高温下に置かれるので、樹脂の熱が各タイバー、固定プラテン、可動プラテン等に伝達される。そして、熱の伝達に伴って固定プラテン及び可動プラテンが変形すると、固定プラテン及び可動プラテン間の平行度が低くなってしまう。また、各タイバーに均一に熱が伝達されないと、各タイバーの伸び量を均一することができなくなってしまう。 By the way, in the mold apparatus, since the melted resin is filled in the cavity space and placed at a high temperature, the heat of the resin is transmitted to each tie bar, fixed platen, movable platen and the like. When the fixed platen and the movable platen are deformed along with heat transfer, the parallelism between the fixed platen and the movable platen is lowered. Moreover, if heat is not transmitted uniformly to each tie bar, the amount of extension of each tie bar cannot be made uniform.
その結果、型締力を安定させて発生させることができず、成形品の精度が低くなってしまう。 As a result, the mold clamping force cannot be generated stably, and the accuracy of the molded product is lowered.
そこで、タイバー、固定プラテン、可動プラテン等に温調流路を形成し、タイバー、固定プラテン、可動プラテン等を温調液体によって冷却し、熱の伝達に伴って固定プラテン及び可動プラテンが変形するのを抑制し、各タイバーの伸び量を均一にするようにした型締装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、前記従来の型締装置においては、各タイバー、固定プラテン、可動プラテン等に複数の温調流路を形成する必要があり、型締装置のコストが高くなってしまうだけでなく、温調流路を形成する分だけ各タイバー、固定プラテン、可動プラテン等の強度が低くなり、型締装置の耐久性が低くなってしまう。 However, in the conventional mold clamping device, it is necessary to form a plurality of temperature control channels in each tie bar, fixed platen, movable platen, etc., which not only increases the cost of the mold clamping device but also increases the temperature control. The strength of each tie bar, fixed platen, movable platen, etc. is lowered by the amount of forming the flow path, and the durability of the mold clamping device is lowered.
本発明は、前記従来の型締装置の問題点を解決して、成形品の精度を高くすることができ、コストを低くすることができ、耐久性を高くすることができる型締装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional mold clamping device, and provides a mold clamping device that can increase the accuracy of a molded product, can reduce costs, and can increase durability. The purpose is to do.
そのために、本発明の型締装置においては、第1の金型が取り付けられた固定支持部と、該固定支持部と対向させて配設されたベース部材と、前記固定支持部とベース部材との間に架設された複数のタイバーと、該各タイバーに沿って進退自在に配設され、第2の金型が取り付けられた可動支持部とを有する。 For this purpose, in the mold clamping device of the present invention, a fixed support portion to which the first mold is attached, a base member disposed to face the fixed support portion, the fixed support portion and the base member, A plurality of tie bars installed between the two tie bars, and a movable support portion which is disposed so as to be movable forward and backward along the tie bars and to which a second mold is attached.
そして、前記固定支持部、各タイバー及び可動支持部のうちの少なくとも一つに熱電冷却素子が配設される。 A thermoelectric cooling element is disposed on at least one of the fixed support portion, each tie bar, and the movable support portion.
本発明によれば、型締装置においては、第1の金型が取り付けられた固定支持部と、該固定支持部と対向させて配設されたベース部材と、前記固定支持部とベース部材との間に架設された複数のタイバーと、該各タイバーに沿って進退自在に配設され、第2の金型が取り付けられた可動支持部とを有する。 According to the present invention, in the mold clamping device, the fixed support portion to which the first mold is attached, the base member disposed to face the fixed support portion, the fixed support portion and the base member, A plurality of tie bars installed between the two tie bars, and a movable support portion which is disposed so as to be movable forward and backward along the tie bars and to which a second mold is attached.
そして、前記固定支持部、各タイバー及び可動支持部のうちの少なくとも一つに熱電冷却素子が配設される。 A thermoelectric cooling element is disposed on at least one of the fixed support portion, each tie bar, and the movable support portion.
この場合、固定支持部、各タイバー及び可動支持部のうちの少なくとも一つに熱電冷却素子が配設されるので、固定支持部及び可動支持部が変形するのを防止することができ、固定支持部及び可動支持部間の平行度が低くなるのを防止することができる。また、各タイバーの伸び量を均一にすることができる。 In this case, since the thermoelectric cooling element is disposed in at least one of the fixed support part, each tie bar, and the movable support part, the fixed support part and the movable support part can be prevented from being deformed, and the fixed support part can be prevented. It can prevent that the parallelism between a part and a movable support part becomes low. Moreover, the amount of elongation of each tie bar can be made uniform.
その結果、型締力を安定させて発生させることができ、成形品の精度を高くすることができる。 As a result, the mold clamping force can be generated stably, and the accuracy of the molded product can be increased.
また、固定支持部、各タイバー及び可動支持部に複数の温調流路を形成する必要がないので、型締装置のコストを低くすることができるだけでなく、固定支持部、各タイバー及び可動支持部の強度が高くなり、型締装置の耐久性を高くすることができる。 In addition, since it is not necessary to form a plurality of temperature control channels in the fixed support part, each tie bar and the movable support part, not only can the cost of the mold clamping device be reduced, but also the fixed support part, each tie bar and the movable support part. The strength of the part is increased, and the durability of the mold clamping device can be increased.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態における金型装置及び型締装置の概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a mold apparatus and a mold clamping apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図において、11はフレーム31に固定された固定支持部としての固定プラテン、12は、該固定プラテン11と対向させて、かつ、前記フレーム31に対して移動自在に配設されたベース部材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート、33は前記固定プラテン11とトグルサポート12との間に架設された4本(図においては2本だけが示される。)のタイバー、14は前記固定プラテン11と対向させて配設され、前記各タイバー33に沿って進退自在に配設された可動支持部としての可動プラテンであり、前記固定プラテン11及び可動プラテン14に、それぞれ第1の金型としての固定金型15及び第2の金型としての可動金型16が互いに対向させて取り付けられる。なお、前記固定金型15及び可動金型16によって金型装置が構成される。
In the figure, 11 is a fixed platen as a fixed support portion fixed to the
前記トグルサポート12と可動プラテン14との間には、型開閉装置としてのトグル機構21が配設され、該トグル機構21は、型締用の駆動部としての図示されない型締用モータ(サーボモータ)を駆動し、クロスヘッド22をトグルサポート12と可動プラテン14との間で進退させることにより、前記可動プラテン14をタイバー33に沿って進退させる。その結果、前記可動金型16が固定金型15に対して接離させられて、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
A
そのために、前記トグル機構21は、前記クロスヘッド22に対して揺動自在に支持されたトグルレバー23、前記トグルサポート12に対して揺動自在に支持されたトグルレバー24、及び前記可動プラテン14に対して揺動自在に支持されたトグルアーム25から成り、前記トグルレバー23、24間、及びトグルレバー24とトグルアーム25との間がそれぞれリンク結合される。
For this purpose, the
また、図示されないボールねじ軸が、前記トグルサポート12に対して回転自在に支持され、前記ボールねじ軸と前記クロスヘッド22に配設された図示されないボールナットとが螺合させられる。そして、前記ボールねじ軸を回転させるために、前記トグルサポート12の側面において前記型締用モータとボールねじ軸とが連結される。
A ball screw shaft (not shown) is rotatably supported with respect to the
したがって、前記型締用モータを駆動して前記ボールねじ軸を回転させると、該ボールねじ軸の回転運動が前記ボールナットの直進運動に変換され、前記クロスヘッド22が進退させられる。そして、該クロスヘッド22を前進させると、トグル機構21が伸展して可動プラテン14及び可動金型16が前進させられ、型閉じ及び型締めが行われる。このとき、前記固定金型15と可動金型16との間に図示されないキャビティ空間が形成され、図示されない射出装置によって射出された成形材料としての樹脂が前記キャビティ空間に充填される。そして、該キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化させられ、成形品が成形される。
Therefore, when the mold clamping motor is driven to rotate the ball screw shaft, the rotational motion of the ball screw shaft is converted into the straight motion of the ball nut, and the
なお、前記ボールねじ軸及びボールナットによって運動方向変換部としてのボールねじが構成され、ボールねじ軸によって第1の変換要素が、ボールナットによって第2の変換要素が構成される。 The ball screw shaft and the ball nut constitute a ball screw as a movement direction conversion portion, and the ball screw shaft constitutes a first conversion element and the ball nut constitutes a second conversion element.
続いて、前記クロスヘッド22を後退させると、トグル機構21が屈曲して可動プラテン14及び可動金型16が後退させられ、型開きが行われる。このとき、図示されないエジェクタピンが可動金型16から突き出され、該可動金型16側に付着している成形品を突き落とす。なお、本実施の形態においては、前記型開閉装置としてトグル機構21が使用されるが、該トグル機構21に代えて型締シリンダを使用することができる。
Subsequently, when the
ところで、型締め時に発生させられる型締力に対応して、前記タイバー33が伸びるようになっている。通常の成形においては、各タイバー33間で伸び量の総和が、キャビティ空間内の樹脂の圧力と成形品の投影面積とを乗算した値より大きい場合は問題はないが、ディスク等の精密製品の成形においては、各タイバー33間で伸び量にばらつきが生じると、成形品の精度が低下してしまう。したがって、精密製品の成形においては、各タイバー33の伸び量を調整するようにしている。
By the way, the
そのために、前記各タイバー33は、固定プラテン11側の端部にヘッド部43を備え、固定プラテン11、可動プラテン14及びトグルサポート12を貫通して延び、トグルサポート12側の端部がトグルサポート12から突出させられ、突出させられた部分に調整ナット44が配設される。そして、前記トグル機構21を伸展させた状態で各調整ナット44を独立に回転させ、各タイバー33の伸び量を調整して均一にするようにしている。
For this purpose, each
また、型厚調整用の駆動部としての図示されない型厚調整用モータの駆動用のスプロケットと、前記各調整ナット44に固定された従動用の各スプロケット45との間にチェーン46が張設され、前記型厚調整用モータ47を駆動することによって、各調整ナット44を同期させて回転させ、金型装置の厚さ、すなわち、型厚を調整するようにしている。
A
ところで、前記金型装置においては、キャビティ空間に溶融させられた樹脂が充填され、高温下に置かれるので、樹脂の熱が各タイバー33、固定プラテン11、可動プラテン14等に伝達される。そして、熱の伝達に伴って固定プラテン11及び可動プラテン14が変形すると、固定プラテン11及び可動プラテン14間の平行度が低くなってしまう。また、各タイバー33に均一に熱が伝達されないと、各タイバー33の伸び量を均一にすることができなくなってしまう。
By the way, in the mold apparatus, since the melted resin is filled in the cavity space and placed at a high temperature, the heat of the resin is transmitted to each
その結果、型締力を安定させて発生させることができず、成形品の精度が低くなってしまう。 As a result, the mold clamping force cannot be generated stably, and the accuracy of the molded product is lowered.
そこで、本実施の形態においては、各タイバー33の表面の設定位置、固定プラテン11の後端面S1の設定位置、及び可動プラテン14の前端面S2の設定位置に熱電冷却素子51を貼付するようにしている。本実施の形態において、前記設定位置は、各タイバー33においては、可動プラテン14の前進限位置における可動プラテン14の前端と固定プラテン11の後端との間のほぼ中央部分に設定され、固定プラテン11においては、固定金型15の4辺の周縁におけるほぼ中央部分に設定され、可動プラテン14においては、可動金型16の4辺の周縁におけるほぼ中央部分に設定される。
Therefore, in the present embodiment, the
ところで、前記各熱電冷却素子51は、冷却能力を備えたP形半導体及びN形半導体の各素子を、接合対にして電気的に直列に接続し、ユニット化することによって形成されたペルチェモジュールから成り、両端の各素子間に直流の電流を流すと、各素子の一方の面が加熱面となり、他方の面が冷却面となる。そして、電流の向きを変えることによって、加熱要素として機能させたり、冷却要素として機能させたりすることができ、前記一方の面を冷却面とし、前記他方の面を加熱面とすることができる。
By the way, each
本実施の形態において、前記各熱電冷却素子51は冷却要素として機能させられる。そのために、冷却面が各タイバー33の表面、後端面S1及び前端面S2と対向するように各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14に貼付され、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14を冷却するようにしている。
In the present embodiment, each
したがって、前記金型装置において、キャビティ空間に溶融させられた樹脂が充填されたときに、樹脂の熱が固定金型15から固定プラテン11に、可動金型16から可動プラテン14に、固定プラテン11及び可動プラテン14からタイバー33に伝達されるのを抑制することができるので、固定プラテン11及び可動プラテン14が変形するのを防止することができ、固定プラテン11及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができる。また、各タイバー33に均一に冷却されるので、各タイバー33の伸び量を均一にすることができる。さらに、樹脂の熱がタイバー33を介してトグルサポート12に伝達されるのを抑制することができるので、トグルサポート12及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができ、トグル機構21に機械的なガタが発生するのを防止することができる。
Therefore, in the mold apparatus, when the melted resin is filled in the cavity space, the heat of the resin is transferred from the fixed
その結果、型締力を安定させて発生させることができ、成形品の精度を高くすることができる。 As a result, the mold clamping force can be generated stably, and the accuracy of the molded product can be increased.
また、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14に複数の温調流路を形成する必要がないので、型締装置のコストを低くすることができるだけでなく、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14の強度が高くなり、型締装置の耐久性を高くすることができる。
Further, since it is not necessary to form a plurality of temperature control channels in each
なお、本実施の形態においては、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14のすべてに熱電冷却素子51が配設されるようになっているが、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14のうちの少なくとも一つに熱電冷却素子51を配設することができる。
In the present embodiment, the
さらに、各タイバー33に図示されない歪み検出器を配設することもできる。その場合、該歪み検出器によってタイバー33の歪み量が検出され、該歪み量に対応させて、熱電冷却素子51に流される電流が制御される。その結果、固定プラテン11及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができる。
Further, a distortion detector (not shown) can be provided for each
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol, and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure. .
図2は本発明の第2の実施の形態における金型装置及び型締装置の概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of a mold apparatus and a mold clamping apparatus according to the second embodiment of the present invention.
この場合、固定支持部としての固定プラテン11及び可動支持部としての可動プラテン14に各タイバー33を貫通させるための穴h1、h2内に筒状の熱電冷却素子51が埋設される。なお、固定プラテン11はフレーム31に固定され移動しないので、熱電冷却素子51の内周面とタイバー33の外周面とが接触させられるが、可動プラテン14はタイバー33に沿って移動するので、熱電冷却素子51とタイバー33との間に、筒状のブシュ55が配設され、該ブシュ55とタイバー33とが摺動させられる。そして、熱電冷却素子51の内周面とブシュ55の外周面とが接触させられる。
In this case, cylindrical
本実施の形態において、各熱電冷却素子51は熱安定化要素として機能させられる。そのために、各熱電冷却素子51を、冷却面が各タイバー33の表面と、加熱面が固定プラテン11の穴h1の内周面及びブシュ55の内周面と対向するように取り付けることによって、各タイバー33を冷却し、かつ、固定プラテン11及び可動プラテン14を加熱することができる。また、各熱電冷却素子51を、冷却面が固定プラテン11の穴h1の内周面及びブシュ55の内周面と、加熱面が各タイバー33の表面と対向するように取り付けることによって、固定プラテン11及び可動プラテン14を冷却し、かつ、タイバー33を加熱することができる。
In the present embodiment, each
この場合、各タイバー33、固定プラテン11及び可動プラテン14の温度を安定化させることができるので、固定プラテン11及び可動プラテン14が変形するのを防止することができ、固定プラテン11及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができる。また、各タイバー33の温度を安定化することができるので、各タイバー33の伸び量を均一にすることができる。さらに、タイバー33を介してトグルサポート12に伝達される樹脂の熱を安定化することができるので、トグルサポート12及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができ、トグル機構21に機械的なガタが発生するのを防止することができる。
In this case, the temperatures of the tie bars 33, the fixed platen 11 and the
その結果、型締力を安定させて発生させることができ、成形品の精度を高くすることができる。 As a result, the mold clamping force can be generated stably, and the accuracy of the molded product can be increased.
さらに、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、各タイバー33に図示されない歪み検出器を配設することもできる。その場合、該歪み検出器によってタイバー33の歪み量が検出され、該歪み量に対応させて、熱電冷却素子51に流される電流が制御される。その結果、固定プラテン11及び可動プラテン14間の平行度が低くなるのを防止することができる。
Furthermore, also in the present embodiment, a strain detector (not shown) can be disposed on each
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
11 固定プラテン
12 トグルサポート
14 可動プラテン14
15 固定金型
16 可動金型
33 タイバー
51 熱電冷却素子
11 Fixed
15
Claims (3)
(b)該固定支持部と対向させて配設されたベース部材と、
(c)前記固定支持部とベース部材との間に架設された複数のタイバーと、
(d)該各タイバーに沿って進退自在に配設され、第2の金型が取り付けられた可動支持部とを有するとともに、
(e)前記固定支持部、各タイバー及び可動支持部のうちの少なくとも一つに熱電冷却素子が配設されることを特徴とする型締装置。 (A) a fixed support portion to which the first mold is attached;
(B) a base member disposed to face the fixed support portion;
(C) a plurality of tie bars installed between the fixed support portion and the base member;
(D) a movable support portion that is disposed so as to freely advance and retreat along each tie bar and has a second mold attached thereto;
(E) A mold clamping device, wherein a thermoelectric cooling element is disposed on at least one of the fixed support portion, each tie bar, and the movable support portion.
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