JP2808246B2 - 成形機の型締装置 - Google Patents

成形機の型締装置

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和利 高山
紀泰 甲田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、合成樹脂あるいはゴ
ムなどの射出成形等に使用される成形機の型締装置に関
するものである。
【0002】型開閉時における型締シリンダの前室及び
後室の油圧抵抗を減少する手段として、シリンダ前室の
前端部内周を他の部分より小径に形成した型締シリンダ
と、上記前端部内周と適合しかつ他の部分の内周壁との
間には流通間隙を形成する所要外径の型締ピストンと一
体の型締ラムとを採用した型締装置が特開平1−291
917号公報、特開昭47−22457号公報などに記
載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記型締装置は、型締
ピストンの周囲の流通間隙によりピストン移動時の摺動
抵抗はほとんどゼロに近く。またピストン移動方向の圧
油もその流通間隙より反対側の油室に流動するため油の
圧損による圧力上昇もほとんどゼロに近い。このため型
開閉が高速となる利点を有する。
【0004】しかしながら、特開昭47−22457号
公報に記載の型締装置では、ブースターラムを型締ラム
よりも小径にして、型締シリンダ内のピストンの後部受
圧面積を前部受圧面積よりも大きく形成し、そこに生ず
る差圧によりピストンを高速移動して型閉を行い、高速
型開はブースターラムにより行っている。また特開昭4
7−22457号公報に記載の型締装置は、ピストンの
後部受圧面積と前部受圧面積は同一であるが、開閉シリ
ンダのピストンの前後受圧面積には差を有する。
【0005】このような差圧による移動では、ピストン
前後面の面積を同一とする型開閉装置に採用されてい
る、サーボバルブを使用したクローズド制御により高速
度、高応答加減速特性を得ることができない。このため
型開閉速度に制限を受ける課題を有する。
【0006】この発明の目的は、上記構成の型締シリン
ダであっても、サーボバルブを使用したクローズド制御
により高速度、高応答性加減速特性を得ることができる
新たな構成の型締装置を提供することにある。
【0007】
【問題点を解決するための手段】上記目的によるこの発
明の第1の特徴は、前室の前端部内周の径を他の部分よ
り小径に形成した型締シリンダと、該型締シリンダの後
端部に連設した型開シリンダと、上記前端部内周と適合
しかつ他の部分の内周壁との間には流通間隙を形成する
所要外径の型締ピストンと一体の型締ラムと、その型締
ラムと同径で型締ピストンから上記型開シリンダに延設
され、内部が早送りピストンを備える型閉シリンダに形
成された型開閉ラムとからなり、上記型締ピストンの前
後面の面積を同径の上記型締ラムと型開閉ラムとにより
同一面積に形成するとともに、上記型開シリンダと型閉
シリンダの断面積を略同一に形成してなることにある。
【0008】またこの発明の第2の特徴は、前端部の内
周の径を他の部分より小径に形成した型締シリンダと、
上記前端部内周と適合しかつ他の部分の内周壁との間に
は流通間隙を形成する所要外径の型締ピストンと一体の
型締ラムと、その型締ラムと同径で型締ピストンから型
締シリンダの外部に延設された軸部と、型締シリンダと
可動盤とにわたり設けた開閉シリンダ及び該開閉シリン
ダに貫設した開閉ロッドと一体の開閉ピストンとからな
り、上記型締ピストンの前後面の面積を同径の上記型締
ラムと軸部材とにより同一面積に形成するとともに、上
記型開閉ピストンの前後面の面積を開閉ピストン前後の
開閉ロッドの外径を同じくして略同一に形成してなるこ
とにある。
【0009】
【作 用】上記構成では、型開閉移動時における型締ピ
ストン前後の圧油がピストン周囲の流通間隙から、何れ
か一方に押し出されるように流入するので、移動方向の
圧油による油圧抵抗は殆ど無視できるものとなり、また
流通間隙によりシリンダ内壁との摺動抵抗もなくなるの
で、それらの抵抗による速度制限はなくなる。
【0010】また型締ピストンの前後面の面積及び型開
閉シリンダの断面積を略同一に形成したので、サーボバ
ルブによるメータイン、メータアウトの制御がスムーズ
に行われ、しかも型締シリンダ内の摺動抵抗及び油圧抵
抗の低減と相俟って、クローズド制御により型開閉を高
速度で、高応答の加減速で円滑動作する。
【0011】
【実施例】図1及び図2は、この発明の第1の実施例を
示し、また図3は第2の実施例を示すものであるが、同
一部分は同一符号をもって説明する。図中1は型締シリ
ンダで、前端部2の内周の径を他の部分より小径に形成
してある。また前端部2とその後方の大径のシリンダ後
室3との境にはテーパーリング4が嵌装してあり、この
テーパーリング4の前後のシリンダ壁に貫設した油通路
5,6に型締及び強力型開用の油圧回路7が接続してあ
る。
【0012】8は上記型締シリンダ1の後端部に連設し
た型開シリンダで、内部中央に早送りピストン9が後端
を蓋部材8aに固定して設けてあり、シリンダ壁に穿設
した型開シリンダ8の前室10と早送りピストン9の油
通路11,12に型開閉用の油圧回路13が接続してあ
る。
【0013】14は型締ラムで、上記前端部2の内周と
適合しかつその後方の内周壁との間には流通間隙15を
形成する所要外径の型締ピストン16と、その型締ピス
トン16から上記型開シリンダ8に同径に延設された型
開閉ラム17と一体に形成してあり、その同径の型開閉
ラム17と上記型締ラム14とにより上記型締ピストン
16の前後面の面積は同一面積となっている。
【0014】上記型開閉ラム17の内部は、上記早送り
ピストン9の嵌挿により型閉シリンダ18に形成され、
また型開閉ラム後端のピストン19に仕切られた型開シ
リンダ8と上記型閉シリンダ18の断面積D1 ,D2
略同一に形成してある。
【0015】20は可動盤で、型厚調整部材21を介し
て上記型締ラム14の先端に連結してある。22は固定
盤、23は金型、24はタイバー、25は機台を示す。
【0016】図3に示す実施例は、型開閉ピストン26
と一体の型開閉ロッド27を両端部に貫設した型開閉シ
リンダ28を、型締シリンダ1の側部に型締ラム14と
並行にして取付け、その型開閉ロッド27の一端を可動
盤20に連結した場合であって、型開閉ピストン26に
より仕切られた型開閉シリンダ28の型開側の断面積D
1 と型閉側の断面積D2 は型開閉ロッド27によって同
一に形成してある。
【0017】また型締ピストン16の前後面の面積は、
型締ラム14と、該型締ラム14と同径に形成して型締
ピストン16から後方に延設した軸部材29により同一
に形成され、軸部材29はカバー部材30により被覆し
てある。
【0018】上記型締及び強力型開用の油圧回路7は、
油圧ポンプP,Pを油圧源としてそれぞれ備えた高
圧型締回路と強力型開回路とからなる。高圧型締回路に
は切換バルブSOL5とそれぞれパイロット回路をもっ
て接続したメインバルブ40とチェックバルブ41とが
配設してあり、切換バルブSOL5をB側に切換える
と、メインバルブ40がパイロット圧によりB側に切り
換わり、油圧ポンプPからの圧油はチェックバルブ4
1を経て油通路5より型締シリンダ1に供給される。ま
た切換バルブSOL5がA側に切り換わると、メインバ
ルブ40がA側に切り換わると同時に、チェックバルブ
41がパイロット圧により開弁する。これにより型締シ
リンダ1の圧油はタンクに流出して、そこに圧抜きが生
ずる。
【0019】強力型開回路には、切換バルブSOL3と安全
用のリリーフバルブ43が配設してある。また型締シリ
ンダ1と切換バルブSOL3との間の回路中に、上記ポンプ
1の回路圧により閉弁状態を維持するロジックバルブ
44を介してプレッシャスイッチ48が接続してあり、
そのロジックバルブ44とポンプP1 の回路とを接続す
るパイロット回路には、チェッキバルブ45と切換バル
ブSOL4とが配設してある。
【0020】このような強力型開回路では、上記切換バ
ルブSOL4をB側に切り換えてロジックバルブ44を開弁
すると、該ロジックバルブ44を経て型締シリンダ1の
両方の油通路5,6が連通し、型締シリンダ1の圧油の
バイパスを形成する。このバイパスにより上記型締ピス
トン16と上記内周との嵌合で流通間隙15からの流出
が断たれ前端部2の圧油は、油通路5よりシリンダ後室
3に押出され、またその際の油圧抵抗により型閉速度が
スローダウンする。
【0021】スローダウン後に切換バルブSOL4をA側に
戻してロジックバルブ44を閉じ、切換バルブSOL3をA
側に切換えると、型締シリンダ1の前端部2はタンクと
接続する。かかる状態で上記高圧型締回路の切換バルブ
SOL5をB側に切換えると、上述のように油圧ポンプP1
からの圧油がシリンダ後室3に供給されて強力型締が行
われることになる。
【0022】成形完了後に上記シリンダ後室3の圧抜き
を行い、切換バルブSOL3をB側に切り換えると、上記前
端部に圧油が供給されて強力型開が行われる。この強力
型開には型締力の1/10〜1/15の力を要すること
もあるが、低圧ロードとすることより型締力の1/10
〜1/15の強力型開力を発生することができる。しか
るのち行程は上記型開閉用の油圧回路13による高速型
開に移行する。
【0023】油圧回路13は、アキュムレータACC を油
圧源として備え、開閉切換用バルブとして回路圧により
作動するサーボバルブ46が回路中に配設してある。こ
のサーボバルブ46とアキュムレータACC との間の回路
には、回路圧により閉弁状態を維持するロジックバルブ
47と、型取付け時の開閉を低速で行うための小流量切
換バルブSOL2とが並列に配設され、さらにロジックバル
ブ47とロジックバルブ47のパイロット流量切換用と
しての切換バルブSOL2との間に切換バルブSOL1が設けて
ある。
【0024】このような油圧回路13では、高速型開閉
時に切換バルブSOL1が働いてロジックバルブ47を開
き、サーボバルブ46へ圧油を供給して型開閉を行う。
上記型閉シリンダ18に供給された圧油により型締ラム
14は、型締ピストン16及び同軸の型開閉ラム17と
ともに型閉方向に前進移動し、また型開シリンダ8の前
室10に供給された圧油によって型開方向に後退移動す
る。
【0025】この際、型締ピストン16の周囲には所要
(20mm前後)の流通間隙15が形成されているので、
内周の径を小径に形成した前端部2以外では、移動方向
の圧油は型締ピストン周囲から反対側に押出され、また
型締ピストン16の前後面の面積が同一なので、該型締
ピストン16により仕切られたシリンダ前後の油室の圧
油にも過不足が生じない。この結果、移動中の型締ピス
トン16に対する油圧抵抗や負圧等がなくなり、型開閉
は高速で行われることになる。また型開シリンダ8と上
記型閉シリンダ18の断面積D1 ,D2 を略同一に形成
しているので、サーボバルブ46によるクローズド制御
が可能となり、円滑に高速度に立上げ型閉直前に円滑に
減速するなど高速度高応答性が得られる。
【0026】図4は各油圧回路中のバルブ作動説明図
で、各行程における作動状態を帯線で示すものである。
【0027】
【発明の効果】この発明は上述のように、前端部内周の
径を他の部分より小径に形成した型締シリンダ内の型締
ピストンを、上記前端部内周と適合しかつ他の部分の内
周壁との間には流通間隙を形成する所要外径に形成する
とともに、型締ピストンの前後面の面積及び型開閉シリ
ンダの断面積を略同一に形成したので、サーボバルブに
よるメータイン、メータアウトの制御がスムーズに行わ
れ、しかも型締シリンダ内の摺動抵抗及び油圧抵抗の低
減と相俟って、クローズド制御により型開閉を高速度高
応答加減速で円滑動作することができ、油圧デジタルサ
ーボ油圧電子システムを応用適用して高速度、高応答、
高精度位置制御を行う。トグル並みの加減速制御が可能
となる。
【0028】また型締ピストンの移動に伴う圧油の流動
を型締ピストン周囲の流通間隙により行い、前端部での
み型締ピストンをシールして型締を行えるので型締シリ
ンダの構成として、高速型開閉動作時の型締シリンダ内
の油の移動の簡略化と、摺動抵抗の極小化による高速型
開閉特性及び加減速特性の向上を図ることができ、さら
には高速型閉からスローダウン、型締のための昇圧、圧
抜き、強力型開から高速型開閉などの各行程の切り換え
移行が簡便で円滑に行え、強力型開力が比較的簡単でか
つ大出力が得られる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る成形機の型締装置の第1実施
例の要部縦断側面図である。
【図2】 同上の油圧回路図である。
【図3】 第2実施例の要部縦断面図である。
【図4】 油圧回路中のバルブ作動状態説明図である。
【符号の説明】
1 型締シリンダ 2 型締シリンダの前端部 3 シリンダ後室 5 油通路 6 油通路 7 型締及び強力型開用の油圧回路 8 型開シリンダ 9 早送りピストン 11 油通路 12 油通路 13 型開閉用の油圧回路 14 型締ラム 15 流通間隙 16 型締ピストン 17 型開閉ラム 18 型閉シリンダ 46 サーボバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−128925(JP,A) 特開 昭55−9885(JP,A) 特開 昭48−42058(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/64 - 45/68 B29C 33/20 - 33/24 B22D 17/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前端部内周を他の部分より小径に形成し
    た型締シリンダと、該型締シリンダの後端部に連設した
    型開シリンダと、上記前端部内周と適合しかつ他の部分
    の内周壁との間には流通間隙を形成する所要外径の型締
    ピストンと一体の型締ラムと、その型締ラムと同径で型
    締ピストンから上記型開シリンダに延設され、内部が早
    送りピストンを備える型閉シリンダに形成された型開閉
    ラムとからなり、上記型締ピストンの前後面の面積を同
    径の上記型締ラムと型開閉ラムとにより同一面積に形成
    するとともに、上記型開シリンダと型閉シリンダの断面
    積を略同一に形成してなることを特徴とする成形機の型
    締装置。
  2. 【請求項2】 前端部内周を他の部分より小径に形成し
    た型締シリンダと、上記前端部内周と適合しかつ他の部
    分の内周壁との間には流通間隙を形成する所要外径の型
    締ピストンと一体の型締ラムと、その型締ラムと同径で
    型締ピストンから型締シリンダの外部に延設された軸部
    材と、型締シリンダと可動盤とにわたり設けた開閉シリ
    ンダ及び該開閉シリンダに貫設した開閉ロッドと一体の
    開閉ピストンとからなり、上記型締ピストンの前後面の
    面積を同径の上記型締ラムと軸部材とにより同一面積に
    形成するとともに、上記型開閉ピストンの前後面の面積
    を開閉ピストン前後の開閉ロッドの外径を同じくして略
    同一に形成してなることを特徴とする成形機の型締装
    置。
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