專利名稱：直壓式合模鎖模機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通過將熔融材料壓入成型型腔進行成型的成型設備，尤其是 一種用于上述成型設備的直壓式合模鎖模機構。
背景技術：
通過將熔融材料壓入成型型腔進行成型的成型設備主要包括用于金屬成型的壓 鑄機和用于塑料成型的注塑機，通常由合模鎖模機構及其液壓傳動元件、壓射機構、電氣控 制元件等組成。合模鎖模機構是壓鑄機、注塑機中主要機構之一，主要動型板、靜型板、大杠、開合 模缸、鎖模缸、調模機構；所述靜型板與機臺固定連接，所述動型板由開合模缸驅動并與機 臺導軌滑動配合；所述大杠與機臺導軌平行設置，兩端分別位于動型板兩側并與動型板滑 動配合，其中一端與靜型板固定連接。通過開合模缸對動型板的驅動實現動型板與靜型板 的分合，合模后動型板通過鎖模機構頂緊，從而保證在整個成型過程中型模及其分型面的 位置固定；另外，動型板在調模機構驅動下軸向滑動，調節動型板、靜型板之間的最終間距， 從而實現對不同厚度模具的適應。具體而言，目前壓鑄機、注塑機的常見合模鎖模機構是如圖1所示的機鉸式或稱 曲拐式，開合模缸固定于尾板，動型板與尾板通過機鉸連接，開合模缸活塞桿推動動型板運 動，當動型板與靜型板完成合模時，機鉸呈伸直狀態并機械自鎖；其調模機構也安裝在尾板 上，包括通過調模馬達驅動的一個大齒輪、沿大齒輪周向布置于各大杠尾端的行星齒，通過 行星齒驅動與大杠螺紋配合的調節螺母實現尾板、動型板及機鉸沿大杠軸向的運動，實現 動型板與靜型板之間的間距調整。機鉸式合模鎖模機構的優點集中體現在機鉸結構上，機 鉸開合模實現了機械自鎖，鎖模剛性好，但機鉸的結構、工藝標準、形位公差、加工精度等要 求嚴格，特別是大型機更困難，而且調校很不方便，往往導致調模不易，機鉸鎖模力不平衡， 機鉸局部轉動部位軸承摩擦力大，軸承磨損嚴重，相對合模精度下降，維護維修成本高，且 機鉸各滑動軸承需不斷的機油敞開式滴注潤滑，造成能源浪費，帶來整機嚴重的環保問題。為了克服機鉸式合模鎖模機構的不足，國外開發了如圖2所示的直壓式合模鎖模 結構，開合模缸、調模機構均通過同一液壓缸實現，鎖模機構為與大杠環形凹槽配合的閘板 及鎖模油缸。當需要合模時，液壓機構工作，推動動型板往靜型板方向移動，貼攏后液壓機 構停止工作，此時閘板對應大杠尾端環形凹槽，控制系統控制閘板合閘，合閘完后控制系統 控制鎖模油缸工作，鎖模油腔活塞往圖示左側移動并推動間板作用在大杠環形凹槽左側端 面上，在鎖模油缸的推力作用下大杠產生拉伸彈性變形，動型板通過鎖模缸傳導的大杠彈 性變形的反作用力形成鎖模力。該機構采用液壓鎖模填補原機鉸式機構的不足之處，但該 機構剛性不如機鉸式機構好。具體的，模具厚度的差別，導致動型板位移的差別，而大杠及 其環形凹槽均位置固定，為保證間板與環形凹槽端面的配合，鎖模油缸活塞桿行程也應足 夠大，從而適應型模厚度的變化，因此開合模缸、鎖模油缸活塞桿行程大、缸體油腔容積大； 快壓射料時，鎖模力不足以克服瞬間沖擊載荷，進而導致動型板定位精度的降低，因此結構剛性不足，并直接導致產品精度的降低；另外，瞬間沖擊載荷容易導致缸體變形、密封失效， 維護成本高。
實用新型內容為了克服現有的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種剛性好、動型 板定位精度高的直壓式合模鎖模結構。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是直壓式合模鎖模機構，包括動 型板、靜型板、大杠、開合模缸、鎖模缸；所述靜型板與機臺固定連接，所述動型板由開合模 缸驅動并與機臺導軌滑動配合；所述大杠與機臺導軌軸向平行、與動型板滑動配合且兩端 分別位于動型板兩側，且其中一端與靜型板固定連接，設置有相配合的調節絲桿和螺紋導 筒，所述調節絲桿和螺紋導筒同開合模缸軸向平行，所述調節絲桿和螺紋導筒其中之一為 固定件，另一個為轉動件，其中固定件與大杠軸向位置固定，轉動件與動型板軸向位置固 定；設置有傳動機構與驅動裝置，所述轉動件通過傳動機構與驅動裝置相連。本實用新型的有益效果是上述軸向位置固定，即兩者之間在軸向上隨動，因此通 過固定件和轉動件的配合能夠改變動型板在大杠軸向上的位置。因此通過調節絲桿和螺紋 導筒的設置，開合模缸、調模機構不在通過同一液壓缸實現，通過調節絲桿、螺紋導筒的調 整，動型板與固定件隨動從而適應型模厚度的變化，實現調模，同時保證了開合模缸活塞桿 行程恒定。因此動型板合模到位時，開合模缸活塞桿行程能位于其終點，即活塞有桿腔端面 與缸體有桿腔端蓋端面接觸，活塞有桿腔活塞端面受力面積減小，活塞桿實際推力成倍增 加，鎖緊力成比例增加，足以克服快壓射料時的瞬間沖擊載荷，因此結構剛性好，動型板定 位精度高。進一步的，所述動型板兩側中與靜型板相對的另一側設置有尾板，所述開合模缸 設置在尾板與動型板之間；所述尾板與大杠軸向位置固定，所述鎖模缸作用于尾板與動型 板之間、或者尾板與大杠之間。通過尾板的設置能夠進一步的實現鎖模缸行程的恒定，進一 步增大鎖緊力，改善結構剛性。作為一種優選方案，至少設置有兩個分別位于動型板上下側的開合模缸，同時設 置有與各開合模缸活塞桿固定連接的同步支架。進一步的，所述尾板和動型板之間設置有與大杠平行、一端與動型板軸向固定、另 一端與尾板通過卡緊機構軸向固定的鎖緊頂桿；所述鎖模缸設置于尾板并通過鎖緊頂桿作 用于尾板與動型板之間；所述開合模缸與尾板之間、開合模缸與動型板之間的連接結構至 少其中之一設置有軸向退讓結構。進一步的，所述鎖緊頂桿一端通過球頭與動型板連接，能夠避免平行誤差對鎖模 的影響。作為一種優選方案，所述固定件是固定于大杠的調節絲桿，所述轉動件是與尾板 軸向固定并與尾板轉動配合的螺紋導筒；所述尾板機臺滑動配合、與大杠通過調節絲桿、 螺紋導筒軸向位置固定；所述卡緊機構是設置于尾板上的合間缸，所述合間缸的軸向通過 固定于鎖模缸活塞桿的支架固定，所述鎖緊頂桿另一端插入合間缸內并通過合間缸限位固定。作為另一種優選方案，所述尾板與大杠固定連接、與機臺滑動配合；所述固定件是固定于開合模缸活塞桿頂端的調節絲桿，所述轉動件是與動型板軸向固定并與動型板轉動 配合的螺紋導筒；所述鎖緊頂桿相對球頭的另一端為外螺紋絲桿；所述鎖緊頂桿通過傳動 機構與調節絲桿的驅動裝置相連，所述調節絲桿、外螺紋絲桿的螺紋螺距相同；所述卡緊機 構是設置于尾板上的合閘缸和開合螺母，所述開合螺母通過合閘缸驅動并與外螺紋絲桿相 配合，所述開口螺母的軸向通過固定于鎖模缸活塞桿的支架固定，所述開口螺母沿其開合 方向與支架滑動配合。 進一步的，所述鎖模缸為二級以上的多級串聯穿心式柱塞缸，所述鎖緊頂桿由鎖 模缸活塞桿的穿心孔穿過，所述卡緊機構通過支架與鎖緊頂桿同軸固定于鎖模缸活塞桿端作為一種優選方案，所述動型板設置有固定孔，所述螺紋導筒插入固定孔并與固 定孔轉動配合；所述螺紋導筒與動型板之間通過軸向限位結構軸向固定，所述限位結構包 括設置于螺紋導筒上的擋圈、設置于固定口孔口的法蘭盤、固定孔內的限位臺階，所述軸向 退讓結構是由法蘭盤內端面與限位臺階臺階面的間距同擋圈軸向寬度之差構成的軸向間 隙。與軸向退讓結構相應的，作為對后一種優選方案的進一步改進，所述開合螺母母 牙寬度與外螺紋絲桿公牙寬度之間設置有同軸向間隙相一致的寬度差。
圖1是現有機鉸式合模鎖緊機構的主視圖；圖2是現有直壓式合模鎖緊機構的主視圖；圖3是圖2的A區域的局部放大圖；圖4是本實用新型實施例一的主視圖；圖5是本實用新型實施例一的俯視圖；圖6是本實用新型實施例一的左視圖；圖7是圖6的B-B向剖視圖；圖8是圖7的F區域的局部放大圖；圖9是圖7的G區域的局部放大圖；圖10是圖7的H區域的局部放大圖；圖11是圖6的C-C向剖視圖；圖12是圖11的I區域的局部放大圖；圖13是圖4的D-D向剖視圖；圖14是圖4的E-E向剖視圖；圖15是本實用新型實施例一開合螺母的結構示意圖；圖16是圖11的J區域的局部放大圖；圖17是本實用新型實施例二的結構示意圖。圖中標記為，尾板1 ；型模10 ；動型板2 ；法蘭盤21 ；限位臺階22 ；軸承23 ；定位套 24 ；液壓馬達25 ；鏈輪26 ；鏈條27 ；蝶簧28a ；滾輪28b ；耐磨板29 ；靜型板3 ；開合模缸4 ； 開合模缸缸體41 ；開合模缸活塞桿42 ；調節絲桿43 ；螺紋導筒44 ；同步支架45 ；大杠5 ；機 臺6 ；鎖模缸7 ；鎖模缸活塞桿71 ；前缸缸體72 ；后缸缸體73 ；前缸柱塞74 ；后缸柱塞75 ；彈簧76 ；油孔77 ；方鍵78 ；鎖緊頂桿8 ；球頭81 ；外螺紋絲桿82 ；合間缸83 ；開合螺母84 ’支 架85 ；保險裝置9 ；底座91 ；保險彈簧92 ；連接塊93 ；保險環94 ；支座95 ；定位彈簧96 ；防 脫環97 ；法蘭98 ；沖塊99。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。本實用新型的直壓式合模鎖模機構，包括動型板2、靜型板3、大杠5、開合模缸4、 鎖模缸7 ；所述靜型板3與機臺6固定連接，所述動型板2由開合模缸4驅動并與機臺6導 軌滑動配合；所述大杠5與機臺6導軌軸向平行、與動型板2滑動配合且兩端分別位于動型 板2兩側，且其中一端與靜型板3固定連接，設置有相配合的調節絲桿43和螺紋導筒44，所 述調節絲桿43和螺紋導筒44同開合模缸4軸向平行，所述調節絲桿43和螺紋導筒44其 中之一為固定件，另一個為轉動件，其中固定件與大杠5軸向位置固定，轉動件與動型板2 軸向位置固定；設置有傳動機構與驅動裝置，所述轉動件通過傳動機構與驅動裝置相連。上述軸向位置固定，即兩者之間在軸向上隨動，因此通過固定件和轉動件的配合 能夠改變動型板2在大杠5軸向上的位置。因此通過調節絲桿43和螺紋導筒44的設置， 開合模缸4、調模機構不在通過同一液壓缸實現，通過調節絲桿43、螺紋導筒44的調整，動 型板2與固定件隨動從而適應型模10厚度的變化，實現調模的功能，同時保證了開合模缸 活塞桿42行程恒定，因此動型板2合模到位時，開合模缸活塞桿42行程能位于其終點，即 活塞有桿腔端面與缸體有桿腔端蓋端面接觸，活塞有桿腔活塞端面受力面積減小，活塞桿 實際推力成倍增加，鎖緊力成比例增加，足以克服快壓射料時的瞬間沖擊載荷，因此結構剛 性好，動型板2定位精度高。進一步的，所述動型板2兩側中與靜型板3相對的另一側設置有尾板1，所述開合 模缸4設置在尾板1與動型板2之間；所述尾板1與大杠5軸向位置固定，所述鎖模缸7作 用于尾板1與動型板2之間、或者尾板1與大杠5之間。上述尾板1與大杠5軸向位置固定，主要指工作狀態時尾板1與大杠5軸向位置 固定；調模時，根據調節絲桿43、螺紋導筒44設置方式的不同，可以是動型板2沿大杠5滑 動，尾板1固定，此時調節絲桿43、螺紋導筒44設置在尾板1和開合模缸4之間、或者動型 板2與開合模缸4之間；也可以是尾板1沿大杠5軸向滑動，動型板2通過開合模缸4或其 他結構與尾板1隨動，此時調節絲桿43、螺紋導筒44設置在尾板1和大杠5之間；也可以 是動型板2沿大杠5軸向滑動，尾板1通過開合模缸4或其他結構與動型板2隨動，此時調 節絲桿43、螺紋導筒44設置在動型板2和大杠5之間。在上述尾板1軸向位置固定并可調 的方式中，在調模完成后可以通過軸向固定結構將尾板1和大杠5重新進行軸向固定；或者 尾板1通過與調節絲桿43、螺紋導筒44同螺距、同步的絲桿結構實現與動型板2沿大杠5 軸向的同步運動，絲桿結構能夠保證運動結束后尾板1的位置固定。現有的鎖模缸7作用于大杠5與動型板2之間，由于動型板2調模前后與大杠5之 間的軸向位置肯定會發生變化，因此無法實現鎖模缸7的行程恒定。而上述方案中，所述鎖 模缸7作用于尾板1與動型板2之間時，在上述尾板1與動型板2沿大杠5軸向同步運動 的方式中，尾板1與動型板2相對固定，能夠方便的實現鎖模缸活塞桿71行程的恒定，如實 施例二 ；而在尾板1固定的方式下，也可以通過與調節絲桿43、螺紋導筒44同步的調節結構等方式加以實現鎖緊位置的恒定，如實施例一。所述鎖模缸7作用于尾板1與大杠5之 間時，在尾板1固定的方式下，能夠方便的實現鎖模缸活塞桿71行程的恒定；而在上述尾板 1與動型板2沿大杠5軸向同步運動的方式中，也可以通過螺紋、開合螺母等實現沿大杠5 軸向上任意位置的鎖緊，從而保證鎖模缸活塞桿71行程的恒定。鎖模缸活塞桿71行程恒 定，因此動型板2合模到位時，鎖模缸活塞桿71行程也能位于其終點，進一步增大鎖緊力， 進一步改善結構剛性好。所述鎖模缸7作用于尾板1與動型板2之間時，鎖模缸7的設置位置可以是尾板 1也可以是動型板2，但最好的，設置于尾板1，因為動型板2 —側為型模10，鎖模缸7的設 置空間受到一定的限制。此外，現有的直壓式合模鎖模機構通常為雙板設計即只設置有動型板2、靜型板 3，此時大杠5 —端為自由端，鎖緊好大杠5的彈性變形方向容易出現不確定因素；同時開合 模缸4通過與其鉸接的底座固定，固定強度低。因此，上述通過增加尾板1構成三板結構， 確定了大杠5彈性變形的方向、增強開合模缸4的固定強度，并避免了大杠5自由端對結構 剛性的影響，進一步增強結構剛性。上述尾板1可以通過大杠5支撐，但為了避免尾板1重 量對大杠5直線度造成影響，最好的，上述尾板1與機臺6滑動連接，當然也可以固定連接， 但固定連接不利于鎖緊后與大杠5彈性變形相適應的隨動。早期的直壓式合模鎖模機構，均采用在動型板2中部設置一個大直徑油缸，因為 需要覆蓋動型板2的有效面積因此油缸活塞桿直徑大，相應的供油系統大。現有的直壓式， 由于開合模缸4不在承擔鎖緊的目的，而由與大杠5配合的鎖模缸7產生鎖模力，因此通常 僅在動型板2底部設置緊湊型的開合模缸4，如圖2所示，但此時由于驅動力不平衡容易造 成動型板2傾斜，并導致對機臺6導軌、大杠5磨損的不均衡，進而影響動型板2的定位精 度，設置導致動型板2卡住。因此最好的，如圖11所示，設置有兩個分別位于動型板2上下 側的開合模缸4，同時設置有與各開合模缸活塞桿42固定連接的同步支架45。同步支架45 即使得在各開合模缸活塞桿42之間形成固定連接的結構。當然也可以設置兩個以上的開 合模缸4，具體的設置數量可以根據開合模缸4的選型、動型板2的推力需求、設置的空間大 小、形狀等進行設計。但在將鎖模缸設置于尾板1上以后，需要開合模缸4將鎖模缸7作用于尾板1的 力傳遞到動型板2，且鎖緊力大，容易導致上述緊湊型的開合模缸4變形。因此進一步的，所 述尾板1和動型板2之間設置有與大杠5平行、一端與動型板2軸向固定、另一端與尾板1 通過卡緊機構軸向固定的鎖緊頂桿8 ；所述鎖模缸7設置于尾板1并通過鎖緊頂桿8作用 于尾板1與動型板2之間；所述開合模缸4與尾板1之間、開合模缸4與動型板2之間的連 接結構至少其中之一設置有軸向退讓結構。當然鎖模缸7也可以直接設置在動型板2和尾 板1之間，設置直接采用開合模缸4充當鎖模缸7，但明顯的沒有采用上述鎖緊頂桿8的受 力情況好，同時采用鎖緊頂桿8的結構也為采用穿心式柱塞鎖模缸提供了可能。上述卡緊機構的設置是為了保證在動型板2開合模過程中，通過卡緊機構的松開 保證鎖緊頂桿8與動型板2的隨動，避免出現頂死的情況；動型板2合模完成后及鎖模過程 中，通過卡緊機構的卡緊保證鎖緊頂桿8與尾板1的軸向固定，從而保證鎖緊力的傳遞。軸 向退讓結構則是通過開合模缸4的軸向退讓避免開合模缸4在鎖緊時兩端分別受到尾板1 和動型板2的反向拉伸產生受力變形。因此在上述方案中鎖緊力通過鎖緊頂桿8傳遞到動型板2，避免了開合模缸4的變形，保證了開合模缸4的使用壽命。由于大杠5與動型板2之間可能存在垂直度誤差，以及動型板2、靜型板3之間、型 模23之間可能存在的平行度誤差，進而對鎖模造成的影響，進一步的，所述鎖緊頂桿8 一端 通過球頭81與動型板2連接，因此能夠避免上述誤差的影響。如圖9所示，為了保證鎖模力增大后的設備安全，設置有保險裝置9，所述鎖緊頂 桿8的球頭81通過保險裝置9與動型板2相連。具體的，保險裝置設置有與球頭81相配 合的連接塊93，并通過連接塊93上的防脫環97及防脫環97兩側的法蘭98、定位彈簧96 保證連接塊93位于動型板2的安裝孔內。安裝孔底部設置有保險裝置9的底座91，連接塊 93底部與底座91之間設置有軸向間隙、同時兩者之間通過保險彈簧92連接，上述軸向間隙 內設置有固定與底座91的沖塊99、支座95，沖塊99和支座95之間設置有保險環94，沖塊 99端面與連接塊93底面之間設置有安全間隙。當鎖緊頂桿8作用力過大時，連接塊93在 上述作用力作用下移動距離將超過安全間隙，從而作用與沖塊99，通過沖塊99對保險環94 的破壞避免由于鎖緊頂桿8作用力過大導致的設備受損。當然上述保險裝置9也可以采用 現有的其他剪切破壞結構或者其他吸能結構。本方案所述鎖模缸7設置于尾板1并通過鎖緊頂桿8作用于尾板1與動型板2之 間置，從而使得鎖緊力的傳遞不在需要通過大杠5進行傳遞，鎖模缸7、鎖緊頂桿8的設置數 量可以是任意的，設置位置可以是尾板1、動型板2上的任意位置，因此更有利于鎖緊力的 合理分布和分配，更有利于成型過程的穩定進行。同時，由于鎖緊力的傳遞脫離了大杠5的 約束，鎖模缸7、鎖緊頂桿8不受大杠5導向作用的影響，為球頭81的設置提供了可能，由于 避免了平行誤差對鎖模力的影響，因此型模10合模后分型面的貼合更為精密和緊密，更有 利于產品精度的提高，同時球頭81的存在也保證了鎖緊頂桿8、鎖模缸7的受力平衡，保證 了其使用壽命。上述動型板2、尾板1的滑動可以通過可調式滑腳、或者一次性滑塊實現。但最好 的，采用滾動、滑動的組合滑腳加以實現，如圖10所示，動型板80%的重量浮動到蝶簧28a 及滾輪28b上，而滑腳的滑塊在導向的同時還起到隱蔽、密封滾輪28b及刮塵的作用，由于 蝶簧28a及滾輪28a分擔了大部分的質量，滑塊滑動摩擦小、磨損小，進一步的還可以在滑 塊底部安裝可更換的耐磨板29。實施例一如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、
圖15、圖16所示，直壓式合模鎖模機構，包括動型板2、靜型板3、大杠5、開合模缸4、鎖模 缸7 ；所述靜型板3與機臺6固定連接，所述動型板2由開合模缸4驅動并與機臺6導軌滑 動配合；所述大杠5與機臺6導軌軸向平行、與動型板2滑動配合且兩端分別位于動型板2 兩側，且其中一端與靜型板3固定連接。所述動型板2兩側中與靜型板3相對的另一側設 置有尾板1，所述開合模缸4設置在尾板1與動型板2之間，所述大杠5另一端與尾板1固 定連接。所述尾板1和動型板2之間設置有與大杠5平行、一端通過球頭81與動型板2連 接、另一端與尾板1通過卡緊機構軸向固定的鎖緊頂桿8，所述鎖模缸7設置于尾板1并通 過鎖緊頂桿8作用于尾板1與動型板2之間。所述尾板1與大杠5固定連接、與機臺6滑動配合；所述固定件是固定于開合模缸 活塞桿42頂端的調節絲桿43，所述轉動件是與動型板2軸向固定并與動型板2轉動配合的
9螺紋導筒44 ；所述鎖緊頂桿8相對球頭81的另一端為外螺紋絲桿82 ；所述鎖緊頂桿8通過 傳動機構與調節絲桿43的驅動裝置相連，所述調節絲桿43、外螺紋絲桿82的螺紋螺距相 同；所述卡緊機構是設置于尾板1上的合閘缸83和開合螺母84，所述開合螺母84通過合 閘缸83驅動并與外螺紋絲桿82相配合，所述開口螺母84的軸向通過固定于鎖模缸活塞桿 71的支架85固定，所述開口螺母84沿其開合方向與支架85滑動配合。上述鎖緊頂桿8通過傳動機構與調節絲桿43的驅動裝置相連，因此鎖緊頂桿8與 調節絲桿43是同步旋轉的，且調節絲桿43、外螺紋絲桿82的螺紋螺距相同，因此在通過調 節絲桿43調整動型板2的位置后，也能保證外螺紋絲桿82與開合螺母84的配合。通過外 螺紋絲桿82同開合螺母84的配合，引入了機械鎖緊，進一步增強了結構剛性。此時通過鎖模缸活塞桿71的推力，依次傳遞到開合螺母84、鎖緊頂桿8、動型板2 上，同時鎖模缸7缸座的反作用力作用于尾板1上，并傳遞至大杠5，因此在鎖緊頂桿8的頂 伸作用下大杠產生一個拉伸的彈性變形從而產生鎖模力。大杠5在拉伸時，尾板1固定底 座會隨同大杠沿機臺6滑動。如圖8所示，為了進一步增大鎖緊力，同時為了保證開合螺母84在鎖緊時的受力 平衡，所述鎖模缸7為二級串聯穿心式柱塞缸，所述鎖緊頂桿8由鎖模缸活塞桿71的穿心 孔穿過，所述卡緊機構通過支架85與鎖緊頂桿8同軸固定于鎖模缸活塞桿71端面。此時 開合螺母84整個周向上均能獲得良好的支撐，同時，穿心式柱塞缸與其他結構的液壓缸相 比，其布置更為節省空間，因此也為鎖模缸7提供了更大選擇的余地。二級串聯液壓缸包括前缸缸體72、前缸柱塞74組成的前缸、后缸缸體73、后缸柱 塞75組成的后缸、通過限位臺階與前缸柱塞74、后缸柱塞75限位固定的鎖模缸活塞桿71， 使鎖模缸7成為有兩個油室的串聯缸。前缸缸體72與后缸柱塞75之間設置有供后缸柱塞 75復位的彈簧76，后缸柱塞75內壁設置有連通前缸、后缸的油孔77，鎖模缸活塞桿71通過 前缸柱塞74、后缸鎖模75的合力推動，相同油壓前提下，受力面積更大，鎖模力更大，結構 剛性更好；同時，由于在受到瞬間沖擊載荷的情況下，由于彈簧76的收縮，能有效避免對鎖 模缸7缸體的損壞，同時前缸通過液壓油傳遞至后缸的力同鎖模缸活塞桿71作用于后缸柱 塞75的力能夠形成對瞬間沖擊載荷的抵消，進一步增強了結構的剛性。當然鎖模缸7也可 以采用二級以上的多級串聯液壓缸。進一步的，為了避免鎖模缸活塞桿71導致的開合螺母 84的旋轉，最好的，鎖模缸活塞桿71前端與前缸缸體72之間設置有一防止旋轉的方鍵78。 為了方便安裝、制作，所述后缸缸體73與尾板1為一體成型的整體結構。設置有兩個分別位于動型板2上下側的開合模缸4，同時設置有與各開合模缸活 塞桿42固定連接的同步支架45。所述動型板2設置有固定孔，所述螺紋導筒44插入固定 孔并與固定孔轉動配合；所述螺紋導筒44與動型板2之間通過軸向限位結構軸向固定，所 述限位結構包括設置于螺紋導筒44上的擋圈、設置于固定口孔口的法蘭盤21、固定孔內的 限位臺階22，所述軸向退讓結構是由法蘭盤21內端面與限位臺階22臺階面的間距同擋圈 軸向寬度之差構成的軸向間隙。為了簡化結構，上述擋圈由兩端的軸承23及兩者之間的定 位套24構成。當然上述結構也可以采用其他的形式代替。為了保證在上述軸向間隙存在的前提下，在通過調節絲桿43調整動型板2的位置 后，還能保證外螺紋絲桿82與開合螺母84的咬合，所述開合螺母84母牙寬度與外螺紋絲 桿82公牙寬度之間設置有同軸向間隙相一致的寬度差。[0060]正常工作時，外螺紋絲桿82、開合螺母84動型板2 —側的螺紋配合面緊貼，如圖 中的右側。調模過程中，開合模缸4復位，外螺紋絲桿82與調節絲桿43同步旋轉，但在剛 開始時，由于螺紋導筒44軸向限位結構軸向間隙的存在，螺紋導筒44移動而動型板2不移 動，在螺紋導筒44走過一個軸向間隙的距離后作用于動型板2開始調節；與此同時，由于外 螺紋絲桿82與開合螺母84的螺牙寬度差，外螺紋絲桿82同步空轉，外螺紋絲桿82、開合 螺母84由動型板2 —側的螺紋配合面緊貼變為尾板1 一側的螺紋配合面緊貼。調模完成 后，驅動裝置帶動螺紋導筒44、外螺紋絲桿82反轉，螺紋導筒44復位軸向間隙恢復；與此 同時，外螺紋絲桿82同步空轉，外螺紋絲桿82、開合螺母84由尾板1 一側的螺紋配合面緊 貼恢復為動型板2 —側的螺紋配合面緊貼。從而保證了開合螺母84與外螺紋絲桿82之間 的配合。在未設置上述螺牙寬度差的情況下，此時動型板2的位置調節是通過外螺紋絲桿 82和開合螺母84的配合實現的，但由于鎖模缸活塞桿71是活動的，因此需要對鎖模缸7加 壓，控制較繁瑣，容易受鎖模缸活塞桿71重復定位精度的影響，不利于調節精度的提高。如圖13所示，由于上述軸向間隙、螺牙寬度差的存在，上述螺紋導筒44、鎖緊頂桿 8的運動在開始、復位過程中會出現軸向位置的偏差，因此與之相適應的，傳動機構是鏈條 27和鏈輪26機構，鏈輪26設置于各螺紋導筒44、鎖緊頂桿8上，通過同一鏈條27驅動。為 了簡化裝置，最好的驅動裝置采用液壓馬達25。本實施例整機穩定性好、動型板滑行平穩、合模精度高，僅通過動型板調模，調模 穩定，尤其適合壓鑄機。由于壓鑄機需要的開模力大，因此，如圖11、圖16所示，開合模缸可 以采用復合缸，包括大行程的前缸和設置于前缸尾部、大推力小行程的輔助缸。前缸活塞桿 為空腔結構，輔助缸活塞桿伸入前缸缸體內并插入前缸活塞桿的空腔內，輔助缸活塞桿插 入前缸活塞桿空腔內的頭部直徑大于輔助缸活塞桿直徑、與前缸活塞桿空腔直徑相一致， 頭部通過設置于前缸活塞桿尾部的封閉套封閉在空腔內，兩活塞桿滑動配合并通過封閉套 和輔助缸活塞桿頭部限位。合模時，前缸和輔助缸同時供油，輔助缸活塞桿很快到達最大行 程，而前缸活塞桿在油壓作用下繼續伸出直至合模完成，此時封閉套和輔助缸活塞桿頭部 限位面同時實現接觸限位；開模時，前缸和輔助缸同時供油，通過封閉套和輔助缸活塞桿頭 部的限位，輔助缸活塞桿的力作用于前缸活塞桿，且輔助缸活塞截面大于前缸活塞截面，從 而通過輔助缸起到增大開模力、輔助開模的目的。實施例二如圖17所示，與實施例一相比，不同之處在于，本實施例的固定件是固定于大杠5 的調節絲桿43，所述轉動件是與尾板1軸向固定并與尾板1轉動配合的螺紋導筒44 ；所述 尾板1機臺6滑動配合、與大杠5通過調節絲桿43、螺紋導筒44軸向位置固定；所述卡緊 機構是設置于尾板1上的合閘缸83，所述合閘缸83的軸向通過固定于鎖模缸活塞桿71的 支架85固定，所述鎖緊頂桿8另一端插入合閘缸83內并通過合閘缸83限位固定。螺紋導 筒44與驅動裝置之間采用行星齒機構傳動。調模時，動型板2通過開合模缸4、鎖緊頂桿8隨尾板1沿大杠5軸向運動，動型板 2與尾板1之間的位置不變，鎖模缸7同樣通過鎖緊頂桿8作用于尾板1與動型板2之間。 鎖緊時，鎖模缸7推動合間缸83頂緊鎖緊頂桿8產生對大杠5的拉伸力形成鎖緊。與實施例一相比，本實施例結構簡單，避免了同步絲桿結構之間復雜的配合關系。但本實施例大杠5需要加工外螺紋，加工較煩瑣、復雜，且容易導致大杠5直線度、大杠5之 間的平行度較差，并進一步導致動型板2運動不暢、甚至發卡；另外大杠5的拉伸導致螺紋 容易因拉伸產生疲勞儒變，影響大杠使用壽命。而實施例一和實施例二之間的最大區別在于實施例一尾板1固定，因此大杠5的 拉伸變形區間是恒定的，實施例二尾板2位置可調，因此大杠5的拉伸區間是隨調模變化 的，如實施例二大杠在厚模時，尾板1與靜型板3之間的變形區間全長為2800mm ；薄模時， 大杠5的變形區間為2400mm。因此實施例二為避免大杠5屈服變形，其鎖模缸的鎖緊力應 當以厚模時為準，當調整為薄模時，相同鎖緊力下大杠拉伸量減小，因此會對鎖模效果造成 影響。因此實施例一整機穩定性好、動型板滑行平穩、合模精度高，僅通過動型板調模， 調模穩定，尤其適合壓鑄機；而實施例二的整機制造成本比低，但調模較前者難，適合注塑 機。
1權利要求直壓式合模鎖模機構，包括動型板(2)、靜型板(3)、大杠(5)、開合模缸(4)、鎖模缸(7)；所述靜型板(3)與機臺(6)固定連接，所述動型板(2)由開合模缸(4)驅動并與機臺(6)導軌滑動配合；所述大杠(5)與機臺(6)導軌軸向平行、與動型板(2)滑動配合且兩端分別位于動型板(2)兩側，且其中一端與靜型板(3)固定連接，其特征在于設置有相配合的調節絲桿(43)和螺紋導筒(44)，所述調節絲桿(43)和螺紋導筒(44)同開合模缸(4)軸向平行，所述調節絲桿(43)和螺紋導筒(44)其中之一為固定件，另一個為轉動件，其中固定件與大杠(5)軸向位置固定，轉動件與動型板(2)軸向位置固定；設置有傳動機構與驅動裝置，所述轉動件通過傳動機構與驅動裝置相連。
2.如權利要求1所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述動型板(2)兩側中與 靜型板⑶相對的另一側設置有尾板(1)，所述開合模缸⑷設置在尾板⑴與動型板⑵ 之間；所述尾板(1)與大杠(5)軸向位置固定，所述鎖模缸(7)作用于尾板(1)與動型板 ⑵之間、或者尾板⑴與大杠(5)之間。
3.如權利要求1或2所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于至少設置有兩個分別 位于動型板(2)上下側的開合模缸(4)，同時設置有與各開合模缸活塞桿(42)固定連接的 同步支架(45)。
4.如權利要求2所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述尾板(1)和動型板(2) 之間設置有與大杠(5)平行、一端與動型板(2)軸向固定、另一端與尾板(1)通過卡緊機構 軸向固定的鎖緊頂桿(8)；所述鎖模缸(7)設置于尾板(1)并通過鎖緊頂桿(8)作用于尾 板⑴與動型板⑵之間；所述開合模缸⑷與尾板⑴之間、開合模缸⑷與動型板⑵ 之間的連接結構至少其中之一設置有軸向退讓結構。
5.如權利要求4所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述鎖緊頂桿(8)—端通 過球頭(81)與動型板(2)連接。
6.如權利要求5所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述固定件是固定于大杠 (5)的調節絲桿(43)，所述轉動件是與尾板(1)軸向固定并與尾板(1)轉動配合的螺紋導 筒(44)；所述尾板(1)機臺(6)滑動配合、與大杠(5)通過調節絲桿(43)、螺紋導筒(44)軸 向位置固定；所述卡緊機構是設置于尾板(1)上的合閘缸(83)，所述合閘缸(83)的軸向通 過固定于鎖模缸活塞桿(71)的支架(85)固定，所述鎖緊頂桿(8)另一端插入合閘缸(83) 內并通過合閘缸(83)限位固定。
7.如權利要求5所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述尾板(1)與大杠(5)固 定連接、與機臺(6)滑動配合；所述固定件是固定于開合模缸活塞桿(42)頂端的調節絲桿 (43)，所述轉動件是與動型板(2)軸向固定并與動型板(2)轉動配合的螺紋導筒(44)；所 述鎖緊頂桿(8)相對球頭(81)的另一端為外螺紋絲桿(82)；所述鎖緊頂桿(8)通過傳動 機構與調節絲桿(43)的驅動裝置相連，所述調節絲桿(43)、外螺紋絲桿(82)的螺紋螺距相 同；所述卡緊機構是設置于尾板(1)上的合閘缸(83)和開合螺母(84)，所述開合螺母(84) 通過合閘缸(83)驅動并與外螺紋絲桿(82)相配合，所述開口螺母(84)的軸向通過固定于 鎖模缸活塞桿(71)的支架(85)固定，所述開口螺母(84)沿其開合方向與支架(85)滑動 配合。
8.如權利要求6或7所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述鎖模缸(7)為二 級以上的多級串聯穿心式柱塞缸，所述鎖緊頂桿(8)由鎖模缸活塞桿(71)的穿心孔穿過，所述卡緊機構通過支架(85)與鎖緊頂桿(8)同軸固定于鎖模缸活塞桿(71)端面。
9.如權利要求7所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述動型板(2)設置有固 定孔，所述螺紋導筒(44)插入固定孔并與固定孔轉動配合；所述螺紋導筒(44)與動型板 (2)之間通過軸向限位結構軸向固定，所述限位結構包括設置于螺紋導筒(44)上的擋圈、 設置于固定口孔口的法蘭盤(21)、固定孔內的限位臺階(22)，所述軸向退讓結構是由法蘭 盤(21)內端面與限位臺階(22)臺階面的間距同擋圈軸向寬度之差構成的軸向間隙。
10.如權利要求9所述的直壓式合模鎖模機構，其特征在于所述開合螺母(84)母牙 寬度與外螺紋絲桿(82)公牙寬度之間設置有同軸向間隙相一致的寬度差。
專利摘要本實用新型公開了一種通過將熔融材料壓入成型型腔進行成型的成型設備，尤其是一種用于上述成型設備的直壓式合模鎖模機構，設置有相配合的調節絲桿和螺紋導筒，所述調節絲桿和螺紋導筒同開合模缸軸向平行，所述調節絲桿和螺紋導筒其中之一為固定件，另一個為轉動件，其中固定件與大杠軸向位置固定，轉動件與動型板軸向位置固定；設置有傳動機構與驅動裝置，所述轉動件通過傳動機構與驅動裝置相連。通過調節絲桿和螺紋導筒避免了調模對油缸行程的影響，通過油缸死點提高鎖緊力，足以克服快壓射料時的瞬間沖擊載荷，解決了現有直壓式合模鎖模機構結構剛性不足的問題，提供一種剛性好、定位精度高的直壓式合模鎖模結構，適用于各類注塑機、壓鑄機。
文檔編號B29C45/17GK201618838SQ20102012384
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者任大偉, 張忠信 申請人:張忠信;任大偉