專利名稱：鎖模裝置和成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運用于壓鑄成形機、注射成形機等中的鎖模裝置和利用該鎖模裝置進行的成形方法。
背景技術(shù)：
以往，壓鑄成形機或注射成形機，一般具備支承固定模的固定模板、支承可動模的可動模板和支承臺，將貫穿前述可動模板地延伸的多個(通常為四個)拉桿的兩端部連接在前述固定模板與支承臺上，成為通過配置在前述支承臺和可動模板的相互間的鎖模機構(gòu)，使可動模板沿著拉桿向固定模板移動而進行合模及鎖模的構(gòu)造。
但是，作為上述鎖模機構(gòu)，從可得到克服很大的模內(nèi)壓力的強大的鎖模力的角度出發(fā)，在大型的壓鑄成形機或注射成形機中，大多采用肘節(jié)式的鎖模機構(gòu)。但是，因為肘節(jié)式的鎖模機構(gòu)不僅構(gòu)成肘節(jié)機構(gòu)的零件(連桿等)復(fù)雜、大型，而且必須有長行程的鎖模缸，因此存在著無法避免設(shè)置空間的擴大這樣的問題。
因此，開發(fā)了經(jīng)由拉桿產(chǎn)生鎖模力的、所謂拉桿直壓式的鎖模裝置，并謀求其利用。作為這種鎖模裝置，雖然也有將拉桿的一端直接連接在設(shè)于固定模板的背面的液壓缸(鎖模缸)內(nèi)的柱塞(活塞)的構(gòu)造的類型(參照日本特開2001-1381號公報)，但是在最近，以金屬模的分段更換性的提高為意圖，能夠拔出拉桿的鎖模裝置受到人們關(guān)注。
而且以往，作為能夠拔出拉桿的鎖模裝置，例如，有日本特開平8-72113號公報中所記載的鎖模裝置。該鎖模裝置具備支承固定模的固定模板；支承可動模的可動模板；一端部被可裝拆地連接在前述固定模板上、另一端部穿過前述可動模板而延伸的多個拉桿；使前述可動模板相對于前述固定模板進退移動、使前述可動模向前述固定模進行開模合模的開模合模裝置；使拼合螺母嚙合在形成于拉桿上的被嚙合部上、將各拉桿相對于可動模板可裝拆地連結(jié)的拉桿連結(jié)裝置；以及設(shè)在前述可動模板的拉桿插通孔周圍、以前述拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母為反作用力支點將該可動模板向固定模板側(cè)推進而產(chǎn)生鎖模力的鎖模缸。根據(jù)該特開平8-72113號公報中所述的鎖模裝置，因為將鎖模缸裝入固定模板內(nèi)，所以整體變?yōu)樾⌒?，此外，通過在解除拉桿相對于固定模板的固定后，使開模合模裝置動作，可以將拉桿從固定模板拔出。
但是，在上述特開平8-72113號公報中所記載的鎖模裝置中，因為通過開模合模裝置使可動模板移動到可動模接觸于固定模后，通過拉桿連結(jié)裝置使拉桿連結(jié)在可動模板上，所以在隨著模具溫度變動而引起模具厚度變化的場合，往往會發(fā)生拉桿連結(jié)裝置的拼合螺母不能嚙合到拉桿的被嚙合部上的事態(tài)。特別是在運用于模具溫度的變動較大的壓鑄成形機的場合，存在著前述事態(tài)會顯著地發(fā)生、成形的穩(wěn)定性顯著地受損這樣的問題。
再者，為了應(yīng)付該問題，只要通過開模合模裝置的行程調(diào)整，在可動模即將接觸于固定模之前，在拉桿連結(jié)裝置的拼合螺母能夠可靠地嚙合到拉桿的被嚙合部上的位置使可動模板停止即可。但是，根據(jù)上述特開平8-72113號公報中所記載的鎖模裝置，則因為活塞行程是一定的，因此如果重視成形周期(生產(chǎn)率)而縮短到模具接觸的活塞行程，則脫模時的活塞行程(脫模行程)就會不足，會引起脫模不良，存在著不得不設(shè)定一定程度地加長到模具接觸的活塞行程這樣的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種即使引起模具厚度變化也可以可靠地產(chǎn)生鎖模力，而且即使較短地設(shè)定到模具接觸的活塞行程也能夠確保足夠的脫模行程，由此大大有助于成形的穩(wěn)定性的提高和生產(chǎn)率的提高的鎖模裝置，并且一并提供利用該鎖模裝置進行的成形方法。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的鎖模裝置，其特征在于，該鎖模裝置具備支承固定模的固定模板；支承可動模的可動模板；一端部被可裝拆地連結(jié)在前述固定模板上，另一端部貫穿前述可動模板而延伸的多個拉桿；使前述可動模板相對于前述固定模板進退移動，使前述可動模向前述固定模開合的開模合模裝置；使拼合螺母嚙合在形成于拉桿上的被嚙合部上，使各拉桿相對于可動模板可裝拆地連結(jié)的拉桿連結(jié)裝置；以及設(shè)在前述可動模板的拉桿插通孔周圍，以前述拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母為反作用力支點，將該可動模板向固定模板側(cè)推進而產(chǎn)生鎖模力的鎖模缸；其中前述鎖模缸具備在由與前述拼合螺母相觸接的主活塞所劃分的前·后兩腔當(dāng)中的、位于固定模板側(cè)的腔內(nèi)，將該腔劃分成前·后兩腔的副活塞，該副活塞在模具接觸和鎖模時與前述主活塞一體地動作，而在開模時與前述主活塞相對移動。
在這樣構(gòu)成的鎖模裝置中，由于在模具接觸和鎖模時與主活塞一體地動作的副活塞，在開模時與主活塞相對移動，所以能夠使開模時的活塞行程比模具接觸和鎖模時的活塞行程增長。即，能夠?qū)⒛＞呓佑|和鎖模時的活塞行程設(shè)定成所需最小限度的長度，結(jié)果，即使在可動模未接觸到固定模的條件下使拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母嚙合到拉桿的被嚙合部上，生產(chǎn)率也不會怎么犧牲。
在本鎖模裝置中，最好是上述開模合模裝置具有在可動模即將接觸到固定模之前的位置上使可動模板停止的功能。
根據(jù)本發(fā)明的成形方法，是利用具備上述開模合模裝置的鎖模裝置進行的成形方法，其特征在于，通過該開模合模裝置使可動模板向固定模板側(cè)移動，在即將接觸到固定模之前的位置使可動模停止，然后使拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母閉合動作而將各拉桿連結(jié)在可動模板上，接著，通過鎖模缸的動作推進可動模板進行模具接觸和鎖模，在注射結(jié)束經(jīng)過規(guī)定的時間后，切換對前述鎖模缸的壓力油的供排，以大于前述模具接觸和鎖模時的活塞行程的活塞行程進行脫模。


圖1是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的鎖模裝置的鎖模缸的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示本鎖模裝置的總體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是依次表示本鎖模裝置的成形工序中的鎖模缸的動作狀態(tài)的剖視圖。
具體實施例方式
下面基于附圖來說明用于實施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
圖2是表示運用于壓鑄成形機的本發(fā)明的鎖模裝置的總體構(gòu)造的圖。在該圖中，1是底板，2是支承固定模3的固定模板，4是支承可動模5的可動模板，固定模板2被固定在底板1上的一端側(cè)，可動模板3經(jīng)由滑座6而可相對于固定模板2進退移動地被配置在底板1上?？蓜幽０?通過圖未示的開模合模裝置而相對于固定模板2進退移動，與此相對應(yīng)地，可動模5，被定位在如圖所示相對于固定模3以微小的間隙S相面對的準合模位置與從固定模3大大離開的開模位置。再者，開模合模裝置是任意的，既可以是液壓缸，也可以是電動機驅(qū)動的齒條齒輪機構(gòu)或滾珠絲杠機構(gòu)。
10是四根拉桿，穿過在固定模板2和可動模板4的四角上形成的拉桿插通孔7、8而延伸。在固定模板2的背面，配置有用于將各拉桿10的一端部相對于固定模板2可裝拆地連結(jié)的四個第1拉桿連結(jié)裝置(連結(jié)裝置)11，另一方面，在可動模板4的背面，配置有用于將各拉桿10的中間部相對于可動模板4可裝拆地連結(jié)的四個第2拉桿連結(jié)裝置(連結(jié)裝置)12。
固定模板2側(cè)的第1拉桿連結(jié)裝置11，包括在拉桿10的外周面上形成的螺紋部13，配置于固定在固定模板2的背面的封閉狀的盒子14內(nèi)的拼合螺母15，以及使該拼合螺母15開閉動作的驅(qū)動機構(gòu)(圖未示)，通過由前述驅(qū)動機構(gòu)使拼合螺母15閉合動作，從而該拼合螺母15螺紋接合在拉桿10的螺紋部13上，拉桿10的一端部被相對于固定模板2連結(jié)。
可動模板4側(cè)的第2拉桿連結(jié)裝置12，包括在拉桿10的外周面上形成的多條槽部(被嚙合部)16，配置于固定在可動模板4的背面的盒子17內(nèi)的拼合螺母18，和以缸19為驅(qū)動源使前述拼合螺母18開閉動作的驅(qū)動機構(gòu)。該第2拉桿連結(jié)裝置12的盒子17在其底面上有貫通孔17a，拉桿10穿過該貫通孔17a而延伸。拉桿10，在該圖中所示的準合模狀態(tài)下其多條槽部16被定位于前述盒子17內(nèi)，通過在該狀態(tài)下借助缸19的動作使拼合螺母18閉合動作，從而使該拼合螺母18嚙合在拉桿10的多條槽部16上，其結(jié)果，拉桿10被相對于可動模板4連結(jié)。并且，使得拼合螺母18能夠向拉桿10的延長方向稍微相對移動，因而，可動模板4即使在使拼合螺母18嚙合于拉桿10的多條槽部16上的狀態(tài)下，也能夠向固定模板2側(cè)稍微移動。
另一方面，在上述可動模板4的各拉桿插通孔8內(nèi)，在靠與固定模板2相反側(cè)的部分上，配置有鎖模缸20。再者，在以下中，將與固定模板2相反的一側(cè)作為后側(cè)，將面對固定模板2的一側(cè)作為前側(cè)進行說明。
鎖模缸20，如圖1中更清楚地顯示的那樣，具備可滑動地配置在缸體部21中的帶階梯的環(huán)形主活塞22，所述缸體部21是在可動模板4的拉桿插通孔8的周圍形成的，另外拉桿10在該主活塞22的內(nèi)部穿過。主活塞22使其后端與前述第2拉桿連結(jié)裝置12中的拼合螺母18相觸接，并使其前端可滑動地插通在配置于前述缸體部21內(nèi)的前壁側(cè)的環(huán)形擋塊23中。
鎖模缸20，還具備被可滑動地配置在由上述主活塞22所劃分的缸體部21內(nèi)的前·后兩腔之中的前側(cè)的腔內(nèi)的、環(huán)形的副活塞24。該副活塞24，由外嵌固定在主活塞22上的導(dǎo)引環(huán)25的前端部的外側(cè)凸緣25a和缸體部內(nèi)周面滑動導(dǎo)引。副活塞24，還通過使在其后端部上形成的內(nèi)側(cè)凸緣24a從背面?zhèn)扔|接到前述導(dǎo)引環(huán)25的外側(cè)凸緣25a上，從而規(guī)制相對于主活塞22的向前側(cè)的移動。
即，在上述鎖模缸20的缸體部21內(nèi)，在環(huán)形檔塊23與副活塞24和導(dǎo)引環(huán)25之間，在副活塞24與主活塞22之間，以及在主活塞22與缸體部21的后壁之間，分別劃分成油腔A、B、C，在該3個油腔A、B、C中，從圖未示的液壓回路各自獨立地供排壓力油。
下面，參照圖3和圖4說明上述這樣構(gòu)成的鎖模裝置的作用。再者，為了便于說明，在圖3和圖4中對第2拉桿連結(jié)裝置12僅示出拼合螺母18。
在壓鑄的開始之際，可動模板4定位于開模位置。此外，可動模板4側(cè)的第2拉桿連結(jié)裝置12的拼合螺母18，如圖3(1)所示處于張開位置，各拉桿10的相對于可動模板4的連結(jié)被松開。另一方面，對于鎖模缸20，其前側(cè)的油腔A連接到油箱上，與此相對，壓力油被供給到其中間的油腔B和后側(cè)的油腔C。由此副活塞24被定位于使其前端觸接到導(dǎo)引環(huán)23的狀態(tài)，此外，主活塞22定位于油腔B與油腔C的油壓平衡的中立位置。
然后，首先，使圖未示的開模合模裝置動作，如圖3(1)中箭頭F1所示，可動模板4相對于固定模板2前進一定距離，由此，如圖2所示，可動模5相對于固定模板3離開微小的間隙(作為一例，如5mm左右)S而準合模。
通過上述的準合模的結(jié)束，第2拉桿連結(jié)裝置12內(nèi)的缸19動作，該第2拉桿連結(jié)裝置12內(nèi)的拼合螺母18閉合動作。此時，可動模板4被定位于拼合螺母18能夠可靠地嚙合于各拉桿10的多條槽部16上的位置，由此，如圖3(2)中所示，拼合螺母18嚙合在拉桿10的多條槽部16上，各拉桿10被相對于可動模板4連結(jié)。
然后，鎖模缸20內(nèi)的后側(cè)的油腔C被連接到油箱上，同時向前側(cè)的油腔A供給壓力油。于是，如圖3(3)所示，鎖模缸20內(nèi)的主活塞22被推壓在第2拉桿連結(jié)裝置12內(nèi)的拼合螺母18上。此時，繼續(xù)進行對中間的油腔B的壓力油供給，由此主活塞22與副活塞24的相對位置不變。因而，主活塞22借助推壓拼合螺母18的反作用力，使可動模板4向固定模板2側(cè)、如該箭頭F1所示地前進，其結(jié)果，存在于可動模5與固定模3之間的間隙S(圖2)被消除，兩模具接觸。對壓力腔A的壓力油的供給，在兩模具接觸后仍然繼續(xù)，由此，可動模板4以拼合螺母18為反作用力支點進一步推進，在固定模3與可動模5的合模部產(chǎn)生很大鎖模力。圖3(3)中，δ1表示前述模具接觸以及鎖模時的活塞行程。
然后，上述鎖模結(jié)束后，熔湯被從附設(shè)在固定模板2上的注射機構(gòu)(圖未示)注入到在固定模3與可動模5之間所形成的模腔內(nèi)，進行鑄造。當(dāng)鑄造結(jié)束時，首先如圖4(4)中所示，鎖模缸20內(nèi)的前側(cè)的油腔A與中間的油腔B被連接到油箱上，同時向后側(cè)的油腔C內(nèi)供給壓力油。于是，主活塞22如箭頭f所示地向前側(cè)移動，與此相對地副活塞24向后側(cè)移動。由此，副活塞24的前端觸接到環(huán)形檔塊23上，其后端觸接到主活塞22的階梯部上。此時，對后側(cè)的油腔C的壓力油供給保持繼續(xù)，由此可動模板4后退，模具內(nèi)的鑄造件脫模。此時的脫模行程成為在圖3(3)的模具接觸以及鎖模時的活塞行程δ1上加上主活塞22的活塞行程δ2的值(δ1+δ2)，成為比模具接觸及鎖模時的活塞行程δ1大不少的值(作為一例，為20mm左右)，換句話說，即使將模具接觸及鎖模時的活塞行程δ1設(shè)定成所需的最小限度的大小，也能夠確保足夠大的脫模行程。
上述脫模結(jié)束后，如圖4(5)所示，鎖模缸20內(nèi)的后側(cè)的油腔C被連接到油箱上，與此同時使第2拉桿連結(jié)裝置12內(nèi)的缸19動作，使拼合螺母18張開動作，各拉桿10相對于可動模板4的連結(jié)被解除。接著，使圖未示的開模合模裝置動作，如箭頭F2所示使可動模板4從固定模板2后退，可動模5相對于固定模3開模。而且，在該開模后，貼附在可動模5上的鑄造件通過內(nèi)置于可動模5中的推出機構(gòu)脫模，交接到圖未示的工件搬出裝置。另一方面，在該階段，再次向鎖模缸20內(nèi)的前側(cè)的油腔A供給壓力油，主活塞22與副活塞24恢復(fù)到圖3(1)所示的原始位置，由此壓鑄的一個循環(huán)結(jié)束。
這里，在有必要進行金屬模3、5的更換的場合，在圖2中所示的準合模狀態(tài)下，使上側(cè)的第2拉桿連結(jié)裝置12內(nèi)的拼合螺母18閉合動作，使上側(cè)的兩根拉桿10連結(jié)在可動模板4上，另一方面使第1拉桿連結(jié)裝置11內(nèi)的拼合螺母15張開動作，解除上側(cè)的兩根拉桿10的相對于固定模板2的連結(jié)，接著，使圖未示的開模合模裝置動作。于是，可動模板4從固定模板2后退，上側(cè)的兩根拉桿10追隨該動作而從固定模板2抽出，固定模板2與可動模板4之間大大打開。因而，能夠不受上側(cè)的拉桿10干擾地，進行固定模3和可動模5的更換。再者，在從側(cè)面進行金屬模更換的情況下，將下側(cè)的兩根拉桿抽出，但在這種情況下，對前述上側(cè)的順序在下側(cè)展開。
工業(yè)上的實用性根據(jù)本發(fā)明的鎖模裝置，顯然可以在可動模沒有接觸到固定模的條件下使拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母可靠地嚙合在拉桿的被嚙合部上，此外還能夠?qū)⒛＞呓佑|及鎖模時的活塞行程設(shè)定成所需的最小限度的長度，能夠?qū)崿F(xiàn)成形的穩(wěn)定性的提高和生產(chǎn)率的提高。此外，由于還維持有將固定模拉桿抽出的功能，所以金屬模的更換性良好，其利用價值很大。
此外，根據(jù)本發(fā)明的成形方法，由于在可動模即將接觸到固定模之前的一定位置上使拉桿連結(jié)裝置動作，所以顯然能夠?qū)⒗瓧U可靠地連接在可動模板上，能夠確立成形的穩(wěn)定性與高效率。
權(quán)利要求
1.一種鎖模裝置，其特征在于，該鎖模裝置具備支承固定模的固定模板；支承可動模的可動模板；一端部被可裝拆地連結(jié)在前述固定模板上，另一端部穿過前述可動模板延伸的多根拉桿；使前述可動模板相對于前述固定模板進退移動，使前述可動模開模合模于前述固定模的開模合模裝置；使拼合螺母嚙合于在拉桿上形成的被嚙合部上，使各拉桿相對于可動模板可裝拆地連結(jié)的拉桿連結(jié)裝置；以及設(shè)在前述可動模板的拉桿插通孔周圍，以前述拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母為反作用力支點，將該可動模板向固定模板側(cè)推進產(chǎn)生鎖模力的鎖模缸；其中前述鎖模缸具備在由與前述拼合螺母相觸接的主活塞所劃分的前·后兩腔之中的、位于固定模板側(cè)的腔內(nèi)，將該腔劃分成前·后兩腔的副活塞，該副活塞在模具接觸及鎖模時與前述主活塞一體地動作，而在開模時與前述主活塞相對移動。
2.權(quán)利要求1中所述的鎖模裝置，其特征在于，開模合模裝置，具有在可動模即將接觸到固定模之前的位置上使可動模板停止的功能。
3.一種成形方法，它是利用權(quán)利要求2中所記載的鎖模裝置進行的成形方法，其特征在于，通過開模合模裝置使可動模板向固定模板側(cè)移動，在可動模即將接觸到固定模之前的位置上使可動模停止，然后使拉桿連結(jié)裝置內(nèi)的拼合螺母閉合動作而將各拉桿連結(jié)在可動模板上，接著，通過鎖模缸的動作推進可動模板進行模具接觸及鎖模，在注射結(jié)束經(jīng)過規(guī)定的冷卻時間后，切換對前述鎖模缸的壓力油的供排而以大于前述模具接觸及鎖模時的活塞行程的活塞行程進行脫模。
全文摘要
在可相對于固定模板進退的可動模板(4)上，設(shè)有用于使拼合螺母(18)嚙合到拉桿(10)的多個槽部(16)上的拉桿連結(jié)裝置(12)，和將該拼合螺母(18)作為反作用力支點發(fā)揮功能的鎖模缸(20)。鎖模缸(20)包括與拼合螺母(18)相觸接的主活塞(22)和可與主活塞(22)相對移動的副活塞(24)；在可動模即將接觸到固定模之前的位置使可動模板(4)停止，在該狀態(tài)下使拼合螺母(18)確實地嚙合在多個槽部(16)上。然后，使副活塞(22)與主活塞(24)相對于可動模板(4)一體地移動，進行模板接觸和鎖模；在成形后，使副活塞(24)和主活塞(22)相對移動而進行脫模。
文檔編號B29C45/67GK1878650SQ20048003335
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者真鍋準治, 加藤司, 松浦良樹, 植林秀悟 申請人:豐田自動車株式會社