专利名称：一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合模机构，特别是涉及一种可适用于注塑机的二板式合模机构。
背景技术：
随着人们对塑料制品使用要求的提高，制品的壁厚越来越薄，强度要求也越来越 高，其模具则更趋复杂，同时也要求较高的生产效率。因此，满足各种功能甚至更有利于模 具保护的精密注塑机将越来越重要，而决定注塑机上述性能的关键是其合模机构。注塑机合模机构主要包括传统全液压式合模机构与肘杆式合模机构两种。传统全 液压式合模机构的液压系统复杂、速度慢、能耗大，肘杆式合模机构精度低、易磨损，因此两 者都不能满足精密成型的要求。随着塑料工业的发展，二板式合模机构以其结构简单、高效 精密等特点逐渐成为注塑机合模机构的一种重要形式。现有的二板式合模机构主要有复合型和直压型两类。复合型二板式合模机构要经 过机械转换，即二次动作才能锁模，也称为机械液压型二板式合模机构。复合型二板式合模 机构由于需要二次动作，如果用于吨位小的机器上，一方面会增加成本，另一方面，因为中 小型机所要求的开合模速度很高，二次动作会影响效率。直压型二板式合模机构则不需机 械装置，也不需二次动作，直接由锁模油缸将模具锁紧。常见的直压型二板式合模机构主要有无循环式、外循环式和内循环式三种。无循环式合模机构的移模和锁模都依靠合模油缸，合模油缸需要通过油泵直接供 油且其直径较大，无法较好地协调力与速度的关系。而且，快速开合模需要大功率的油泵， 因此，该机构的液压油循环量大，能耗高。对于外循环式合模机构，移模通过移模油缸来进行，移模油缸直径小，能极大地提 高开合模速度；锁模则通过直径较大的锁模油缸来进行。在移模过程中，其锁模油缸活塞要 随移模油缸做随动，因此，锁模油缸两油腔之间会出现大量的油液循环，能量消耗大。另一 种外循环式合模机构将锁模油缸的左右腔通过外部液压管路相通。这种合模机构虽然结构 简单，但是在移模时，锁模油缸活塞会受到较大阻力，使移模运动不平稳。在“注射成型机的合模装置”(US5336462)公开了一种内循环式的注塑机合模装 置。该合模装置是四缸直锁型的，在一组对角的锁模油缸的活塞杆(即拉杆)里设置移模油 缸，该锁模油缸为普通油缸；而另一组对角的锁模油缸为内循环油缸，四个锁模油缸的锁模 侧彼此相通。工作时，通过对角设置的移模油缸来实现移模动作，锁模油缸活塞两侧的液压 油通过连通通道和内循环油缸来实现合模机构液压油的内部循环；锁模时，内循环油缸阀 芯关闭，四个锁模油缸同时作用实现额定锁模力。其特点是移模速度快，锁模稳定，节能效 果明显；但该合模机构的拉杆结构复杂，不仅加工制造精度要求高、难度大，而且由于在拉 杆里开设移模油缸，大大地降低了拉杆的强度和刚度。另外在设计时，为了满足内循环的要 求，锁模油缸的活塞两侧有效面积必须成一定比例，导致拉杆尺寸较大，在要求锁模力相同 时，需要更大的油缸直径或额定工作压力更大的泵，设计灵活性很低。在“直压式锁模油缸 合模机构”(ZL200520145200. 2)公开了一种带调模装置的内循环直压式锁模机构，移模采用两个小直径的油缸，锁模采用四个双活塞杆的内循环式油缸，其活塞杆为拉杆的一部分。 该合模机构的特点是重复性好，精度高，能耗低，全面地满足了精密注射成型的要求。但四 个内循环油缸加工量大，加工精度要求高；加工拉杆所需的原材料要求长度长，合模机构尺 寸大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有直压式内循环二板式合模机构的缺点，提供一种等容 积置换四缸直锁二板式合模机构，该合模机构能够适应多种规格型号注塑机的需要、节省 材料和能源、降低加工难度，确保性能稳定。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种等容积置换四缸直锁二板式合 模机构，主要由动模板、定模板、拉杆、调模装置、顶出装置、移模油缸、内循环锁模油缸、普 通锁模油缸和位移传感器组成。移模油缸活塞杆与动模板固定，而移模油缸缸体固定在定 模板周边；内循环锁模油缸由与拉杆为一体的活塞杆一、套筒、阀座、活塞一和缸体一组成， 套筒设置在活塞杆一上，套筒端面与滑阀端面保持间距一；普通锁模油缸由与拉杆为一体 的活塞杆二、套筒、活塞二和缸体二组成，其回油腔与空气相通，套筒二设置在活塞杆二上， 套筒端面与活塞端面保持间距二；内循环锁模油缸与普通锁模油缸分别有两个，且都为单 活塞杆液压缸，对角对称固定在定模板上；内循环锁模油缸锁模腔和普通锁模油缸锁模腔 通过通道相通；位移传感器设置在普通锁模油缸的回油腔里；顶出装置与调模装置设置在 动模板上。本发明的套筒可以与两个内循环锁模油缸的活塞杆一与两个普通锁模油缸的活 塞杆二成为一体。本发明的套筒可以只设置在两个内循环锁模油缸的活塞杆一与两个普通锁模油 缸的活塞杆二中的任意一根或两根或三根上。本发明的位移传感器为磁尺，在与普通锁模油缸对应的活塞杆二上开设中心孔， 位移传感器的磁环设置在活塞杆二中心孔孔口，测杆设置在普通锁模油缸回油腔的油缸端 面上，且其可以伸入活塞杆二的中心孔内。由以上技术方案可知，本发明与现有技术相比，拉杆中省去了移模油缸，结构简 单，加工制造方便，成本低，且其强度和刚度能得到有效保证；四个直压式锁模油缸仅有两 个为内循环式油缸，避免了现有直压型内循环二板式合模机构四个锁模油缸全为内循环油 缸的缺点，加工制造简单；在拉杆上增设套筒，解决了为满足内循环要求锁模油缸活塞两侧 有效面积必须满足的特定关系，显著提高设计灵活性；锁模油缸活塞有效面积不变和设计 锁模力要求相同的情况下，油缸直径更小或液压泵的额定工作压力更低；四个直压式锁模 油缸均为单活塞杆液压缸，由于活塞杆与拉杆合二为一，减小了拉杆的长度，成本更低，且 使合模机构尺寸减小；普通锁模油缸回油侧直接与大气相通，减少了液压油的用量；采用 非接触式的磁尺作为位移传感器，精度高，性能稳定可靠。
图1是等容积置换四缸直锁二板式合模机构示意图。图2是等容积置换四缸直锁二板式合模机构的第一个派生结构示意图。
图3是等容积置换四缸直锁二板式合模机构的第一个派生结构示意图。图中1-动模板，2-拉杆，3-套筒，4-活塞杆一，5-定模板，6_进油口，7_内循环 锁模油缸锁模腔，8-间距一，9-滑阀，10-活塞一，11-缸体一，12-内循环锁模油缸，13-通 道，14-普通锁模油缸，15-套筒端面，16-滑阀端面，17-普通锁模油缸锁模腔，18-活塞二， 19-内循环锁模油缸回油腔，20-磁环，21-普通锁模油缸回油腔，22-位移传感器，23-空 气通道，24-缸体二，25-测杆；26-活塞端面，27-移模油缸缸体，28-中心孔，29-间距二， 30-移模油缸，31-活塞杆二，32-移模油缸活塞杆，33-调模装置，34-顶出装置，35-活塞杆 加粗部分
具体实施例方式实施例1如图1所示，本发明一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构，主要由动模板1、 定模板5、拉杆2、调模装置33、顶出装置34、移模油缸30、内循环锁模油缸12、普通锁模油 缸14和位移传感器22组成。移模油缸活塞杆32与动模板1固定，而移模油缸缸体27固 定在定模板5周边；内循环锁模油缸12由与拉杆2为一体的活塞杆一 4、套筒3、阀座9、活 塞一 10和缸体一 11组成，套筒3设置在活塞杆一 4上，套筒端面15与滑阀端面16保持间 距一 8 ；普通锁模油缸14由与拉杆2为一体的活塞杆二 31、套筒3、活塞二 18和缸体二 24 组成，普通锁模油缸回油腔21通过空气通道23与空气相通，套筒3设置在活塞杆二 31上， 套筒端面15与活塞端面26保持间距二 29 ；内循环锁模油缸12与普通锁模油缸14分别有 两个，且都为单活塞杆液压缸，对角对称固定在定模板5上；内循环锁模油缸锁模腔12和普 通锁模油缸锁模腔14通过通道13相通；位移传感器22设置在普通锁模油缸回油腔21里； 顶出装置34与调模装置33设置在动模板1上。本发明的位移传感器22为磁尺，在与普通锁模油缸14对应的活塞杆二 31上开设 中心孔28，位移传感器22的磁环20设置在中心孔28孔口，测杆25设置在普通锁模油缸回 油腔21的油缸端面上，且其可以伸入活塞杆二 31的中心孔28内。合模时，移模油缸30的左侧进油口进油，带动动模板1运动，同时内循环锁模油缸 12的活塞一 10和普通锁模油缸14的活塞二 18跟随运动。在此过程中，内循环锁模油缸 12的滑阀9开启，活塞一 10右侧的液压油经过打开的阀流至左侧。由于内循环锁模油缸 回油腔19的体积变化等同于内循环锁模油缸锁模腔7体积变化和普通锁模油缸锁模腔17 体积变化之和，且内循环锁模油缸锁模腔7和普通锁模油缸锁模腔17通过通道相通，因此 实现了液压油完全的内循环。开模过程与此正好相反。在开合模过程中，通过位移传感器 22的磁环20和测杆25之间的相对运动实现实时位移的测量，以控制动模板1移动及其相 对位置。锁模时，内循环锁模油缸12的滑阀9关闭，系统向进油口 6增压，由于套筒端面15 与活塞端面26或滑阀端面16保持一定距离，使锁模时内循环锁模油缸12的活塞一 10和 普通锁模油缸14的活塞二 18的受力面积保持不变，在一定的系统压力下，实现了额定锁模 力。实施例2参见图2，该实施例与实施例1的结构、工作原理及效果基本相同。区别在于，只 在对角的两根活塞杆一 4上设置了套筒3。套筒3也可以只设置在两个内循环锁模油缸12的活塞杆一 4与两个普通锁模油缸14的活塞杆二 31中的任意一根或三根上。所设两个套 筒3能保证移模过程中，内循环锁模油缸回油腔19的体积变化等同于内循环锁模油缸锁模 腔7体积变化和普通锁模油缸锁模腔17体积变化之和。实施例3参见图3，该实施例与实施例1的结构、工作原理及效果基本相同。区别在于，套 筒3和活塞杆一 4与活塞杆二 31为一体，即在活塞杆一 4与活塞杆二 31上安装套筒3的 地方将其加粗。活塞杆加粗部分35能保证移模过程中，内循环锁模油缸回油腔19的体积 变化等同于内循环锁模油缸锁模7腔体积变化和普通锁模油缸锁模腔17体积变化之和。
权利要求
一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构，主要由动模板、定模板、拉杆、调模装置、顶出装置、移模油缸、内循环锁模油缸、普通锁模油缸和位移传感器组成，其特征在于移模油缸活塞杆与动模板固定，而移模油缸缸体固定在定模板周边；内循环锁模油缸由与拉杆为一体的活塞杆、套筒、阀座、活塞和缸体组成，套筒设置在活塞杆上，其端面与滑阀端面保持一定距离；普通锁模油缸由与拉杆为一体的活塞杆、套筒、活塞和缸体组成，其回油腔与空气相通，套筒设置在活塞杆上，其端面与活塞端面保持一定距离；内循环锁模油缸与普通锁模油缸分别有两个，且都为单活塞杆液压缸，对角对称固定在定模板上；内循环锁模油缸锁模腔和普通锁模油缸锁模腔通过通道相通；位移传感器设置在普通锁模油缸的回油腔里；顶出机构与调模装置设置在动模板上。
2.根据权利要求1所述的一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构，其特征在于所述 的套筒可以只设置在两个内循环锁模油缸与两个普通锁模油缸中的任意一根或两根或三 根活塞杆上。
3.根据权利要求1所述的一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构，其特征在于所述 的套筒可以与两个内循环锁模油缸与两个普通锁模油缸的活塞杆成为一体。
4.根据权利要求1所述的一种等容积置换四缸直锁二板式合模机构，其特征在于位移 传感器为磁尺，在与普通锁模油缸对应的活塞杆上开设中心孔，位移传感器的磁环设置在 活塞杆中心孔孔口，测杆设置在普通锁模油缸回油腔的油缸端面上，且其可以伸入活塞杆 的中心孔内。
全文摘要
本发明公开了一种二板式合模机构，特别是涉及一种可适用于注塑机的等容积置换四缸直锁二板式合模机构，该合模机构主要由动模板、定模板、拉杆、调模装置、顶出机构、移模油缸、内循环锁模油缸、普通锁模油缸和位移传感器组成，内循环锁模油缸、普通锁模油缸分别有两个，呈对角对称布置；普通锁模油缸回油侧与空气相通，并且可以装入位移传感器，控制动模板移动及其相对位置；在拉杆上设置容积调节套筒，保证移模过程中，内循环式油缸回油侧的体积变化等同于其锁模侧体积变化和普通锁模油缸锁模侧体积变化之和。本发明能够适应多种规格型号注塑机的需要、节省材料和能源、降低加工难度，确保性能稳定。
文档编号B29C33/24GK101927539SQ20091008780
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者丁玉梅, 安瑛, 杨卫民, 焦志伟, 王兴天, 谢鹏程 申请人:北京化工大学