一种合模装置及具有该合模装置的注射机的制作方法

本发明属于液体硅橡胶制品生产加工领域，特别涉及一种合模装置及具有该合模装置的注射机。

背景技术：

大型注射机一般包括两大部分，分别为注射装置和合模装置。参见附图11，现有技术中的应用于液体硅橡胶制品生产的合模装置，主要包括合模机架110’、安装于合模机架110’上的定模板120’、位于定模板120’下方的动模板130’和柱塞连接于动模板130’的锁模油缸150’，锁模油缸150’位于动模板130’下方。其中，定模板120’安装有定模，动模板130’安装有动模，锁模油缸150’驱动动模板130’上升，实现动模和定模的合模并进行锁模操作。锁模操作能够增强动模和定模的合模力，防止注射材料在成型过程中将上模和下模撑开而导致的注射材料成型失败。

但是上述定模板120’的固定位置过高，在满足开模空间的前提下，锁模油缸150’控制动模板130’的升降行程较大，使得锁模油缸150’的尺寸较大，整台合模装置的尺寸也随之增加，而且因为动模板130’的升降行程较大，导致了整台合模装置的加工循环周期较长。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是提供一种合模装置，所述合模装置通过调整锁模受力机构的长度，实现高开模空间，满足不同厚度的模具安装需求，具有操作高度低、锁模油缸结构简单、加工方便、设备循环周期短等优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种合模装置，包括合模机架、安装于合模机架上的动模板和定模板、安装于合模机架且活塞杆与动模板连接固定的快速合模油缸，所述动模板位于定模板的上方，其中，所述合模机架在动模板的上方还安装有将动模板压紧在定模板上的锁模油缸，所述动模板的上端面安装有用于承受锁模油缸压力且可调节高度的的锁模受力机构。

通过采用上述技术方案，将定模板安装在合模机架的下端，通过快速合模油缸控制动模板下降的方式，实现了定模板和动模板之间的注射模具的合模。由于上述结构的设置，使定模板的水平高度降低，使得在定模板上安装和更换定模更加方便；在进行更换动模时，快速合模油缸能够控制动模板下降，也方便了动模的安装与更换。在进行合模时，快速合模油缸控制动模板下降，实现了动模和定模的合模，与使用锁模油缸进行合模的方式相比，快速合模油缸控制的动模板反应速度更快，减少了合模耗费的时间，从而达到缩短循环周期的目的。

在进行锁模操作时，锁模油缸挤压锁模受力机构，使得动模板和定模板之间的动模和定模相互压紧，增强了上模和下模之间的合模力。较对比文件中合模装置而言，本发明中的锁模油缸不需要对动模板和动模进行支撑，且动模板的上端设置有锁模受力机构，能够减少锁模油缸的行程，使得锁模油缸柱塞的长度得到降低，促使锁模油缸的尺寸减少，结构更加紧凑。

同时，锁模受力机构的高度能够进行调节，有利于适应安装在动模板和定模板之间的注射模具高度的调节。在每次更换完合模装置中的注射模具后，首先通过快速合模油缸使得合模装置进行合模，再调节锁模受力机构的高度，有利于控制锁模油缸的行程在最小范围内，继而进一步减少锁模油缸的尺寸。

合模装置在进行开模时，为了方便将注射产品从注射模具中取出，动模板和定模板之间的间距有一定要求。因此，在合模装置进行开模前，首先驱动件控制锁模块开启锁模通孔，防止快速合模油缸在提升动模板时，锁模受力机构和锁模油缸之间发生干涉。

作为本发明的进一步改进，所述合模机架在锁模油缸的柱塞下端设置有锁模调节机构，所述锁模调节机构包括由锁模油缸控制升降的固定基座和活动安装于固定基座上的锁模块，所述固定基座具有供锁模受力机构上端穿入的锁模通孔，所述固定基座还安装有驱动锁模块开启/封闭锁模通孔的驱动件。

通过采用上述技术方案，在保证锁模油缸的行程在最小范围的前提下，减少了锁模受力机构的调节行程，使得合模装置的锁模和开模均得到了简便。当合模装置进行锁模时，驱动件控制锁模块闭合锁模通孔，再增加锁模受力机构的高度，锁模受力机构和锁模块之间的间距即为锁模油缸的行程；当合模装置进行开模时，锁模油缸复位，驱动件控制锁模块开启锁模通孔，快速合模油缸控制动模板上升，锁模受力机构部分穿入锁模通孔内，方便从定模板的定模中取出注射产品。

作为本发明的进一步改进，所述锁模油缸具有供锁模受力机构上端插入的锁模通道。

通过采用上述技术方案，合模装置只需要在安装新的注射模具后调节一次锁模受力机构，在后续的开模、合模和锁模的操作中均不需要对锁模受力机构的高度进行调节，进一步简化了合模装置的锁模步骤和开模步骤。当合模装置进行开模时，锁模受力机构的上端能够通过锁模通孔进入到锁模通道中，避免了和锁模油缸之间发生干涉；当合模装置进行锁模时，因为锁模受力机构和锁模板之间的距离在第一次调节中，已经调节至锁模油缸的最小行程范围，所以不需要进行调节。同时，锁模通道的设置还提高了锁模受力机构的提升行程，使得定模板与动模板之间的距离提拉的更大，方便了模具的安装与更换。

作为本发明的进一步改进，所述锁模块包括承压部、铰接于固定基座的铰接部和与驱动件连接的控制部。

通过采用上述技术方案，锁模调节组件通过驱动件使锁模块在固定基座上旋转，实现了切换锁模块的承压部与锁模受力机构的相对与相错，并且上述锁模块结构简单，锁模调节机构结构紧凑，占用空间较小。

作为本发明的进一步改进，所述锁模受力机构包括安装于动模板上的调模丝杆座、固定于调模丝杆座上端的丝杠螺母、螺纹连接于丝杠螺母内侧的受力丝杠以及驱动受力丝杠升降的驱动组件。

通过采用上述技术方案，实现了锁模受力机构的高度调节，并且通过受力丝杠的旋转，从而提升或下降受力丝杠在丝杠螺母内的高度，这种调节方式操作方便，调节精度较高，反应速度较快。

作为本发明的进一步改进，所述驱动组件包括调模马达、与受力丝杠同步转动的传动轴、安装于传动轴的第一齿轮以及安装于调模马达输出轴且与第一齿轮传动连接的第二齿轮。

通过采用上述技术方案，能够实现调模马达和受力丝杠之间的扭矩传递，且传动组件结构简单，可靠性较高。

作为本发明的进一步改进，所述传动轴沿长度方向安装有导向平键，所述受力丝杠具有供传动轴插入的升降通道，所述受力丝杠的底部开设有安装槽，所述安装槽内安装有供导向平键卡入的导向固定件。

通过采用上述技术方案，导向平键和导向固定件之间的配合，实现了受力丝杠和传动轴之间的同步转动。因为受力丝杠与丝杆螺母螺纹配合，所以受力丝杠在旋转过程中，能够相对于传动轴和丝杠螺母升降。同时，由于受力丝杠具有升降通孔，受力丝杠在升降过程中不会与传动轴发生干涉。

本发明的第二个目的是提供一种注射机，所述注射机较传统的液体硅胶注射机而言结构更加紧凑。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种注射机，包括注射装置和上述合模装置。

作为本发明的进一步改进，所述注射装置主要包括注射座、安装在注射座上的注射料筒、与注射料筒相通的喷嘴体、注射柱塞以及将注射柱塞推入注射料筒实现物料注射的注射油缸，所述注射柱塞包括加料口、加料通道和出料口，所述加料通道在靠近出料口的一侧开设有止逆阀腔和可沿止逆阀腔轴向滑动的止逆阀，所述止逆阀远离出料口的一侧具有将加料通道封闭的止逆锥面，所述止逆阀腔在靠近出料口的一侧开设有限位锥面，所述止逆阀具有与限位锥面相抵且锥度小于限位锥面锥度的导料锥面，所述止逆阀还开设有连通止逆阀两端的导料通道。

通过采用上述技术方案，注胶过程如下所示：首先，在注射柱塞的加料口注入物料；随着注入的物料增加，物料推动注射柱塞至设定的储料室，完成储料动作；最后，注射油缸推动注射柱塞将物料从注射料筒另一端的喷嘴体射入模具内，完成注胶步骤。上述注射装置结构紧凑，操作步骤简便。

当物料从注射柱塞进入注射料筒内时，止逆阀位于止逆阀腔靠近出料口的一侧，导料锥面与限位锥面相抵，物料能够通过止逆阀的导料通道进入注射料筒内；当注射柱塞将注射料筒内的物料从喷嘴处挤出时，止逆阀位于止逆阀腔远离出料口的一侧，且止逆锥面将该侧的加料通道封闭。止逆阀腔和止逆阀的配合，能够防止注射料筒内的物料进入到注射柱塞的加料通道内，保证了进入到合模装置内的物料量，从而确保了整个硅胶注射机的产品质量。

作为本发明的进一步改进，所述止逆阀腔在远离出料口的一侧开设有与止逆锥面相互贴合密封锥面。

通过采用上述技术方案，密封锥面和止逆锥面的相互贴合，能够提升两者之间的密封性能，当注射柱塞将注射料筒内的物料从喷嘴处挤出时，降低了注射料筒内的物料进入到注射柱塞内的概率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明公开的一种合模装置通过更改定模板、动模板和锁模油缸柱塞的安装位置，并设置有活塞杆与动模板固定的快速合模油缸和锁模受力机构，方便了在定模板和动模板上安装注射模具，提高了合模装置更换注射模具时的安全系数，同时还提升了合模装置的结构紧凑性；

2、本发明公开的一种合模装置通过设置锁模调节组件和锁模受力机构，简化了合模装置的合模、锁模和开模的操作步骤，并且进一步提升了合模装置的结构紧凑性，降低了合模装置的占用空间；

3、本发明还公开了一种注射机，主要包括注射装置和上述合模装置，所述注射机的机构较为紧凑，与传统注射机比较，占地空间较小，且使用较为简便。

附图说明

图1为实施例一中所述合模装置的机构示意图；

图2为实施例一中所述锁模受力机构的结构示意图；

图3为实施例一中所述锁模调节机构的结构示意图；

图4为实施例一中所述合模装置在开模状态时的机构示意图；

图5为实施例一中所述合模装置在锁模状态时的机构示意图；

图6为实施例二中注射机的机构示意图；

图7为实施例二中所述注射装置的结构示意图；

图8为在加料过程中所述止逆阀在止逆阀腔内的状态示意图；

图9为图8中A处的放大图；

图10为实施例二中在注射过程中所述止逆阀在止逆阀腔内的状态示意图；

图11为现有技术中应用于液体硅橡胶制品生产的合模装置的结构示意图。

图中：100、合模装置；（110、110’）、合模机架；111、导向立柱；112、锁模基座；113、立柱螺母；（120，120’）、定模板；（130，130’）、动模板；140、快速合模油缸；（150,150’）、锁模油缸；151、锁模通道；160、注射模具；161、动模；162、定模；170、锁模受力机构；171、调模丝杆座；172、丝杠螺母；173、受力丝杠；173a、升降通道；173b、导向固定件；174、调模马达；175a、传动轴；175b、第一齿轮；175c、第二齿轮；175d、导向平键；180、锁模调节机构；181、固定基座；181a、锁模通孔；182、锁模块；182a、承压部；182b、铰接部；182c、控制部；183、驱动油缸；184、限位开关；200、注射装置；210、射座固定板；211、固定框；212、射座油缸；213、滑轨；214、直线轴承；221、注射座；222、注射料筒；223、喷嘴体；224、喷嘴；225、注射柱塞；225a、加料口；225b、加料通道；225c、出料口；225d、止逆阀腔；225e、密封锥面；225f、限位锥面；226、注射油缸；227、止逆阀；227a、止逆锥面；227b、导料锥面；227c、导料通道、231、射座升降马达；232、射座升降丝杠；233、射座导向杆；300、共用底架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参见附图1，一种合模装置100，包括合模机架110、安装于合模机架110下端的定模板120、滑移安装于合模机架110且位于定模板120上方的动模板130、安装于合模机架110且活塞杆与动模板130相连的快速合模油缸140以及安装于合模机架110且位于动模板130上方的锁模油缸150。

合模机架110包括四根竖直设置的导向立柱111、安装于导向立柱111上端且供锁模油缸150安装的锁模基座112。其中，四根导向立柱111从上至下依次贯穿锁模基座112、动模板130和定模板120。导向立柱111的两端分别螺纹连接有立柱螺母113。

锁模基座112的左右两侧均竖直安装有若干快速合模油缸140，快速合模油缸140的活塞杆与动模板130连接固定。在本实施例中，锁模基座112的左右两侧均安装有两个快速合模油缸140，快速合模油缸140的数量可以根据动模板130的重量进行调节。

动模板130和定模板120之间还安装有注射模具160，注射模具160包括安装于动模板130中的动模161和安装于定模板120上的定模162。

参见附图1和附图2，动模板130的上端面安装有锁模受力机构170。锁模受力机构170包括调模丝杆座171、固定于调模丝杆座171上端的丝杠螺母172和螺纹连接于丝杠螺母172内侧的受力丝杠173。

锁模受力机构170还包括驱动受力丝杠173上下升降的驱动组件，驱动组件包括调模马达174和与受力丝杠173同步转动的传动轴175a。其中，传动轴175a上安装有第一齿轮175b，调模马达174的输出轴安装有直接与第一齿轮175b啮合的第二齿轮175c，且第一齿轮175b的齿数大于第二齿轮175c的齿数。

为了实现传动轴175a和受力丝杠173的同步转动，传动轴175a沿长度方向安装有导向平键175d，受力丝杠173具有供传动轴175a插入的升降通道173a，受力丝杠173的底部还开设有安装槽，安装槽内安装有供导向平键175d卡入的导向固定件173b。

当调模马达174运行时，传动轴175a和受力丝杠173能够进行周向同步转动，并且受力丝杠173在丝杠螺母172的作用下，能够和传动轴175a发生竖直方向上的相对滑动，即实现了受力丝杠173的升降。在本实施例中，传动轴175a的外侧壁对称设置有两根导向平键175d，导向固定件173b中开设有两个供导向平键175d卡入的键槽。

锁模油缸150安装于锁模基座112内，锁模油缸150的轴线与受力丝杠173的轴线重合。上述锁模油缸150的柱塞竖直向下设置。在本实施例中，锁模油缸150为中空的环形液压油缸，锁模油缸150具有贯穿整个锁模油缸150上下端面的锁模通道151，锁模通道151的孔径大于受力丝杠173的外径。

参见附图1和附图3，锁模油缸150的柱塞下端设置有锁模调节机构180。锁模调节机构180主要包括由锁模油缸150控制升降的固定基座181和活动安装于固定基座181上的锁模块182。固定基座181开设有与锁模通道151相连通的锁模通孔181a。锁模通孔181a的孔径也大于受力丝杠173的外径。在本实施例中，锁模通孔181a的孔径等于锁模通道151的孔径。

锁模块182依次包括用于和受力丝杠173（参阅附图2）抵接的承压部182a、铰接于固定基座181的铰接部182b以及控制部182c。承压部182a为金属圆板且中部设置有结构通孔。

固定基座181还安装有控制锁模块182开启/闭合锁模通孔181a的驱动件。本实施例中，驱动件为铰接于固定基座181的驱动油缸183，驱动油缸183的活塞杆与控制部182c铰接。通过驱动油缸183活塞杆的伸缩，可控制锁模块182在固定基座181上的转动。

为了限定锁模块182在固定基座181上的旋转角度，降低锁模块182的旋转行程，固定基座181在锁模块182的两侧分别还安装有限制锁模块182旋转角度的限位开关184，当锁模块182与限位开关184相抵时，驱动油缸183停止动作。

参见附图1至附图5，上述合模装置100在安装新的注射模具160后，合模装置100第一次的合模、锁模和开模的整体步骤如下所示：

1、快速合模油缸140控制动模板130下降，使动模板130上的动模161与定模板120上的定模162相抵，实现合模装置100合模；

2、锁模调节机构180通过驱动油缸183使锁模块182的承压部182a与受力丝杠173正对；

3、锁模受力机构170通过调模马达174调节自身高度，使受力丝杠173的上端与锁模块182之间的距离在锁模油缸150的最小行程范围内；

4、运行锁模油缸150，锁模油缸150的柱塞带动锁模调节机构180向下移动，承压部182a与受力丝杠173相抵并压紧，实现合模装置100的锁模；

5、待注射完成后，锁模油缸150上升至限位，锁模调节结构通过驱动油缸183使锁模块182的承压部182a转动，使锁模通孔181a被开启；

6、快速合模油缸140控制动模板130上升，使动模板130的动模161和定模板120的定模162分离，锁模受力机构的受力丝杠173穿过固定基板的锁模通孔181a，并进入到锁模油缸150的锁模通道151内，实现合模装置100的开模。

合模装置100在进行相同注射模具160的合模、锁模和开模时，除了不需要再次进行锁模受力机构170的高度调整，其余步骤与上述步骤相同。

实施例二：

参见附图6，一种注射机，主要包括实施例1中的合模装置100、注射装置200和同时支撑合模装置100和注射装置200的共用底架300。在本实施例中，注射机为液体硅胶注射机，但并不对注射机的类别进行限定，注射机也可以为其他材料的注射机。

再结合附图7，注射装置200主要包括水平设置的射座固定板210、滑移安装于射座固定板210上的注射座221、安装于注射座221且朝向于合模装置100一侧的注射料筒222、与注射料筒222相通的喷嘴体223、安装于喷嘴体223上的喷嘴224、可沿注射料筒222发生轴向位移的注射柱塞225以及将注射柱塞225推入注射料筒222实现物料注射的注射油缸226。

其中，合模装置100在朝向注射装置200的一侧设置有固定框211，注射座221安装有活塞杆固定于固定框211上的射座油缸212。同时，射座固定板210设置有朝向合模装置100的滑轨213，注射座221的下端还设置有能够在滑轨213上滑移的直线轴承214。通过上述两组结构的配合，射座油缸212能够驱动整个注射座221朝向合模装置100滑移，实现将喷嘴224插入合模装置100上的注射模具160中，完成物料注射前的准备工作。

参见图7、图8和图9，注射柱塞225设置有加料口225a、加料通道225b和出料口225c。其中，加料通道225b在靠近出料口225c的一侧开设有止逆阀腔225d和可沿止逆阀腔225d滑动的止逆阀227。

止逆阀腔225d在靠近出料口225c的一端设置有限位锥面225f，止逆阀腔225d在远离出料口225c的一端设置有密封锥面225e。止逆阀227在远离出料口225c的一侧具有将加料通道225b堵塞的止逆锥面227a，止逆锥面227a部分插入加料通道225b内，余下的止逆锥面227a与密封锥面225e相互贴合。止逆阀227在靠近出料口225c的一侧具有与限位锥面225f相抵且锥度小于限位锥面225f锥度的导料锥面227b。止逆阀227还开设有连通止逆阀227两端的导料通道227c。

共用底架300还设置有控制射座固定板210升降的升降组件。升降组件包括射座升降马达231、受射座升降马达231控制且竖直设置的射座升降丝杠232、以及安装于射座固定板210下端面的射座升降丝杠螺母。其中，共用底架300还设置有射座导向杆233，射座固定板210设置有供射座导向杆233贯穿的射座导向通孔。

参见附图6至附图10，注射机的注胶步骤如下所示：

1、通过注射柱塞225的加料口225a向注射料筒222内注入物料，此时，止逆阀227被物料挤压至止逆阀腔225d靠近出料口225c的一侧，止逆阀227的导料凸棱227b与该侧的加料通道225b相抵，通过导料通道227c，实现了止逆阀腔225d两侧加料通道225b的连通；

2、随着注射料筒222内物料的注入，物料推动注射柱塞225，因为注射柱塞225还处于不断加料的过程中，所述止逆阀227一直位于止逆阀腔225d靠近出料口225c的一侧，物料能够通过导料通道227c进入到注射料筒222内，当储料至设定值时，加料动作停止；

3、最后，注射油缸226推动注射柱塞225挤压注射料筒222内的物料，使上述物料通过喷嘴224进入到合模装置100的注射模具160中，此时，止逆阀227被注射料筒222内的物料挤压至止逆阀腔225d远离出料口225c的一侧，且止逆锥面227a与密封锥面225e相贴，将该侧的加料通道225b封闭，使止逆阀腔225d的两侧加料通道225b不再连通。

实施例三：

一种注射机，与实施例二的区别在于采用立式注射，整个注射装置设置于合模装置的下方，注射物料从定模板内的注射通道进入到注射模具内。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。