專利名稱：一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合模機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種可適用于注塑機(jī)的二板式合模機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著人們對塑料制品使用要求的提高，制品的壁厚越來越薄，強度要求也越來越 高，其模具則更趨復(fù)雜，同時也要求較高的生產(chǎn)效率。因此，滿足各種功能甚至更有利于模 具保護(hù)的精密注塑機(jī)將越來越重要，而決定注塑機(jī)上述性能的關(guān)鍵是其合模機(jī)構(gòu)。注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)主要包括傳統(tǒng)全液壓式合模機(jī)構(gòu)與肘桿式合模機(jī)構(gòu)兩種。傳統(tǒng)全 液壓式合模機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)復(fù)雜、速度慢、能耗大，肘桿式合模機(jī)構(gòu)精度低、易磨損，因此兩 者都不能滿足精密成型的要求。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，二板式合模機(jī)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡單、高效 精密等特點逐漸成為注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的一種重要形式?，F(xiàn)有的二板式合模機(jī)構(gòu)主要有復(fù)合型和直壓型兩類。復(fù)合型二板式合模機(jī)構(gòu)要經(jīng) 過機(jī)械轉(zhuǎn)換，即二次動作才能鎖模，也稱為機(jī)械液壓型二板式合模機(jī)構(gòu)。復(fù)合型二板式合模 機(jī)構(gòu)由于需要二次動作，如果用于噸位小的機(jī)器上，一方面會增加成本，另一方面，因為中 小型機(jī)所要求的開合模速度很高，二次動作會影響效率。直壓型二板式合模機(jī)構(gòu)則不需機(jī) 械裝置，也不需二次動作，直接由鎖模油缸將模具鎖緊。常見的直壓型二板式合模機(jī)構(gòu)主要有無循環(huán)式、外循環(huán)式和內(nèi)循環(huán)式三種。無循環(huán)式合模機(jī)構(gòu)的移模和鎖模都依靠合模油缸，合模油缸需要通過油泵直接供 油且其直徑較大，無法較好地協(xié)調(diào)力與速度的關(guān)系。而且，快速開合模需要大功率的油泵， 因此，該機(jī)構(gòu)的液壓油循環(huán)量大，能耗高。對于外循環(huán)式合模機(jī)構(gòu)，移模通過移模油缸來進(jìn)行，移模油缸直徑小，能極大地提 高開合模速度；鎖模則通過直徑較大的鎖模油缸來進(jìn)行。在移模過程中，其鎖模油缸活塞要 隨移模油缸做隨動，因此，鎖模油缸兩油腔之間會出現(xiàn)大量的油液循環(huán)，能量消耗大。另一 種外循環(huán)式合模機(jī)構(gòu)將鎖模油缸的左右腔通過外部液壓管路相通。這種合模機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu) 簡單，但是在移模時，鎖模油缸活塞會受到較大阻力，使移模運動不平穩(wěn)。在“注射成型機(jī)的合模裝置”(US5336462)公開了一種內(nèi)循環(huán)式的注塑機(jī)合模裝 置。該合模裝置是四缸直鎖型的，在一組對角的鎖模油缸的活塞桿(即拉桿)里設(shè)置移模油 缸，該鎖模油缸為普通油缸；而另一組對角的鎖模油缸為內(nèi)循環(huán)油缸，四個鎖模油缸的鎖模 側(cè)彼此相通。工作時，通過對角設(shè)置的移模油缸來實現(xiàn)移模動作，鎖模油缸活塞兩側(cè)的液壓 油通過連通通道和內(nèi)循環(huán)油缸來實現(xiàn)合模機(jī)構(gòu)液壓油的內(nèi)部循環(huán)；鎖模時，內(nèi)循環(huán)油缸閥 芯關(guān)閉，四個鎖模油缸同時作用實現(xiàn)額定鎖模力。其特點是移模速度快，鎖模穩(wěn)定，節(jié)能效 果明顯；但該合模機(jī)構(gòu)的拉桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅加工制造精度要求高、難度大，而且由于在拉 桿里開設(shè)移模油缸，大大地降低了拉桿的強度和剛度。另外在設(shè)計時，為了滿足內(nèi)循環(huán)的要 求，鎖模油缸的活塞兩側(cè)有效面積必須成一定比例，導(dǎo)致拉桿尺寸較大，在要求鎖模力相同 時，需要更大的油缸直徑或額定工作壓力更大的泵，設(shè)計靈活性很低。在“直壓式鎖模油缸 合模機(jī)構(gòu)”(ZL200520145200. 2)公開了一種帶調(diào)模裝置的內(nèi)循環(huán)直壓式鎖模機(jī)構(gòu)，移模采用兩個小直徑的油缸，鎖模采用四個雙活塞桿的內(nèi)循環(huán)式油缸，其活塞桿為拉桿的一部分。 該合模機(jī)構(gòu)的特點是重復(fù)性好，精度高，能耗低，全面地滿足了精密注射成型的要求。但四 個內(nèi)循環(huán)油缸加工量大，加工精度要求高；加工拉桿所需的原材料要求長度長，合模機(jī)構(gòu)尺 寸大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有直壓式內(nèi)循環(huán)二板式合模機(jī)構(gòu)的缺點，提供一種等容 積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，該合模機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)多種規(guī)格型號注塑機(jī)的需要、節(jié)省 材料和能源、降低加工難度，確保性能穩(wěn)定。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種等容積置換四缸直鎖二板式合 模機(jī)構(gòu)，主要由動模板、定模板、拉桿、調(diào)模裝置、頂出裝置、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普 通鎖模油缸和位移傳感器組成。移模油缸活塞桿與動模板固定，而移模油缸缸體固定在定 模板周邊；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿一、套筒、閥座、活塞一和缸體一組成， 套筒設(shè)置在活塞桿一上，套筒端面與滑閥端面保持間距一；普通鎖模油缸由與拉桿為一體 的活塞桿二、套筒、活塞二和缸體二組成，其回油腔與空氣相通，套筒二設(shè)置在活塞桿二上， 套筒端面與活塞端面保持間距二；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與普通鎖模油缸分別有兩個，且都為單 活塞桿液壓缸，對角對稱固定在定模板上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔和普通鎖模油缸鎖模腔 通過通道相通；位移傳感器設(shè)置在普通鎖模油缸的回油腔里；頂出裝置與調(diào)模裝置設(shè)置在 動模板上。本發(fā)明的套筒可以與兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸的活塞桿一與兩個普通鎖模油缸的活 塞桿二成為一體。本發(fā)明的套筒可以只設(shè)置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸的活塞桿一與兩個普通鎖模油 缸的活塞桿二中的任意一根或兩根或三根上。本發(fā)明的位移傳感器為磁尺，在與普通鎖模油缸對應(yīng)的活塞桿二上開設(shè)中心孔， 位移傳感器的磁環(huán)設(shè)置在活塞桿二中心孔孔口，測桿設(shè)置在普通鎖模油缸回油腔的油缸端 面上，且其可以伸入活塞桿二的中心孔內(nèi)。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，拉桿中省去了移模油缸，結(jié)構(gòu)簡 單，加工制造方便，成本低，且其強度和剛度能得到有效保證；四個直壓式鎖模油缸僅有兩 個為內(nèi)循環(huán)式油缸，避免了現(xiàn)有直壓型內(nèi)循環(huán)二板式合模機(jī)構(gòu)四個鎖模油缸全為內(nèi)循環(huán)油 缸的缺點，加工制造簡單；在拉桿上增設(shè)套筒，解決了為滿足內(nèi)循環(huán)要求鎖模油缸活塞兩側(cè) 有效面積必須滿足的特定關(guān)系，顯著提高設(shè)計靈活性；鎖模油缸活塞有效面積不變和設(shè)計 鎖模力要求相同的情況下，油缸直徑更小或液壓泵的額定工作壓力更低；四個直壓式鎖模 油缸均為單活塞桿液壓缸，由于活塞桿與拉桿合二為一，減小了拉桿的長度，成本更低，且 使合模機(jī)構(gòu)尺寸減小；普通鎖模油缸回油側(cè)直接與大氣相通，減少了液壓油的用量；采用 非接觸式的磁尺作為位移傳感器，精度高，性能穩(wěn)定可靠。


圖1是等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)示意圖。圖2是等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)的第一個派生結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)的第一個派生結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-動模板，2-拉桿，3-套筒，4-活塞桿一，5-定模板，6_進(jìn)油口，7_內(nèi)循環(huán) 鎖模油缸鎖模腔，8-間距一，9-滑閥，10-活塞一，11-缸體一，12-內(nèi)循環(huán)鎖模油缸，13-通 道，14-普通鎖模油缸，15-套筒端面，16-滑閥端面，17-普通鎖模油缸鎖模腔，18-活塞二， 19-內(nèi)循環(huán)鎖模油缸回油腔，20-磁環(huán)，21-普通鎖模油缸回油腔，22-位移傳感器，23-空 氣通道，24-缸體二，25-測桿；26-活塞端面，27-移模油缸缸體，28-中心孔，29-間距二， 30-移模油缸，31-活塞桿二，32-移模油缸活塞桿，33-調(diào)模裝置，34-頂出裝置，35-活塞桿 加粗部分
具體實施例方式實施例1如圖1所示，本發(fā)明一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，主要由動模板1、 定模板5、拉桿2、調(diào)模裝置33、頂出裝置34、移模油缸30、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12、普通鎖模油 缸14和位移傳感器22組成。移模油缸活塞桿32與動模板1固定，而移模油缸缸體27固 定在定模板5周邊；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12由與拉桿2為一體的活塞桿一 4、套筒3、閥座9、活 塞一 10和缸體一 11組成，套筒3設(shè)置在活塞桿一 4上，套筒端面15與滑閥端面16保持間 距一 8 ；普通鎖模油缸14由與拉桿2為一體的活塞桿二 31、套筒3、活塞二 18和缸體二 24 組成，普通鎖模油缸回油腔21通過空氣通道23與空氣相通，套筒3設(shè)置在活塞桿二 31上， 套筒端面15與活塞端面26保持間距二 29 ；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12與普通鎖模油缸14分別有 兩個，且都為單活塞桿液壓缸，對角對稱固定在定模板5上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔12和普 通鎖模油缸鎖模腔14通過通道13相通；位移傳感器22設(shè)置在普通鎖模油缸回油腔21里； 頂出裝置34與調(diào)模裝置33設(shè)置在動模板1上。本發(fā)明的位移傳感器22為磁尺，在與普通鎖模油缸14對應(yīng)的活塞桿二 31上開設(shè) 中心孔28，位移傳感器22的磁環(huán)20設(shè)置在中心孔28孔口，測桿25設(shè)置在普通鎖模油缸回 油腔21的油缸端面上，且其可以伸入活塞桿二 31的中心孔28內(nèi)。合模時，移模油缸30的左側(cè)進(jìn)油口進(jìn)油，帶動動模板1運動，同時內(nèi)循環(huán)鎖模油缸 12的活塞一 10和普通鎖模油缸14的活塞二 18跟隨運動。在此過程中，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸 12的滑閥9開啟，活塞一 10右側(cè)的液壓油經(jīng)過打開的閥流至左側(cè)。由于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸 回油腔19的體積變化等同于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔7體積變化和普通鎖模油缸鎖模腔17 體積變化之和，且內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔7和普通鎖模油缸鎖模腔17通過通道相通，因此 實現(xiàn)了液壓油完全的內(nèi)循環(huán)。開模過程與此正好相反。在開合模過程中，通過位移傳感器 22的磁環(huán)20和測桿25之間的相對運動實現(xiàn)實時位移的測量，以控制動模板1移動及其相 對位置。鎖模時，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的滑閥9關(guān)閉，系統(tǒng)向進(jìn)油口 6增壓，由于套筒端面15 與活塞端面26或滑閥端面16保持一定距離，使鎖模時內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的活塞一 10和 普通鎖模油缸14的活塞二 18的受力面積保持不變，在一定的系統(tǒng)壓力下，實現(xiàn)了額定鎖模 力。實施例2參見圖2，該實施例與實施例1的結(jié)構(gòu)、工作原理及效果基本相同。區(qū)別在于，只 在對角的兩根活塞桿一 4上設(shè)置了套筒3。套筒3也可以只設(shè)置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的活塞桿一 4與兩個普通鎖模油缸14的活塞桿二 31中的任意一根或三根上。所設(shè)兩個套 筒3能保證移模過程中，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸回油腔19的體積變化等同于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模 腔7體積變化和普通鎖模油缸鎖模腔17體積變化之和。實施例3參見圖3，該實施例與實施例1的結(jié)構(gòu)、工作原理及效果基本相同。區(qū)別在于，套 筒3和活塞桿一 4與活塞桿二 31為一體，即在活塞桿一 4與活塞桿二 31上安裝套筒3的 地方將其加粗?；钊麠U加粗部分35能保證移模過程中，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸回油腔19的體積 變化等同于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模7腔體積變化和普通鎖模油缸鎖模腔17體積變化之和。
權(quán)利要求
一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，主要由動模板、定模板、拉桿、調(diào)模裝置、頂出裝置、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸和位移傳感器組成，其特征在于移模油缸活塞桿與動模板固定，而移模油缸缸體固定在定模板周邊；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿、套筒、閥座、活塞和缸體組成，套筒設(shè)置在活塞桿上，其端面與滑閥端面保持一定距離；普通鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿、套筒、活塞和缸體組成，其回油腔與空氣相通，套筒設(shè)置在活塞桿上，其端面與活塞端面保持一定距離；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與普通鎖模油缸分別有兩個，且都為單活塞桿液壓缸，對角對稱固定在定模板上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔和普通鎖模油缸鎖模腔通過通道相通；位移傳感器設(shè)置在普通鎖模油缸的回油腔里；頂出機(jī)構(gòu)與調(diào)模裝置設(shè)置在動模板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，其特征在于所述 的套筒可以只設(shè)置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與兩個普通鎖模油缸中的任意一根或兩根或三 根活塞桿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，其特征在于所述 的套筒可以與兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與兩個普通鎖模油缸的活塞桿成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，其特征在于位移 傳感器為磁尺，在與普通鎖模油缸對應(yīng)的活塞桿上開設(shè)中心孔，位移傳感器的磁環(huán)設(shè)置在 活塞桿中心孔孔口，測桿設(shè)置在普通鎖模油缸回油腔的油缸端面上，且其可以伸入活塞桿 的中心孔內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二板式合模機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種可適用于注塑機(jī)的等容積置換四缸直鎖二板式合模機(jī)構(gòu)，該合模機(jī)構(gòu)主要由動模板、定模板、拉桿、調(diào)模裝置、頂出機(jī)構(gòu)、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸和位移傳感器組成，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸分別有兩個，呈對角對稱布置；普通鎖模油缸回油側(cè)與空氣相通，并且可以裝入位移傳感器，控制動模板移動及其相對位置；在拉桿上設(shè)置容積調(diào)節(jié)套筒，保證移模過程中，內(nèi)循環(huán)式油缸回油側(cè)的體積變化等同于其鎖模側(cè)體積變化和普通鎖模油缸鎖模側(cè)體積變化之和。本發(fā)明能夠適應(yīng)多種規(guī)格型號注塑機(jī)的需要、節(jié)省材料和能源、降低加工難度，確保性能穩(wěn)定。
文檔編號B29C33/24GK101927539SQ20091008780
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者丁玉梅, 安瑛, 楊衛(wèi)民, 焦志偉, 王興天, 謝鵬程 申請人:北京化工大學(xué)