一种合模机构及注塑机的制作方法

本发明涉及注塑设备技术领域，尤其涉及一种合模机构及注塑机。

背景技术

注塑机的工作过程中包含以下几个工序：合模→注塑→制品保压补缩→冷却定型→预塑→开模→制品顶出→取出塑料制品。目前，注塑机有油压注塑机和电动注塑机两种。

油压注塑机是采用液压系统驱动各个部件动作，如开合模、高压锁模、顶出等动作，但是液压系统存在以下缺陷：1、液压系统的油箱独立于合模机构设置，且距离合模机构上的各个油缸较远(即油路长)，使得油缸的运转速度慢、效率低、能耗高；2、液压系统的密封性差，容易发生泄漏；3、油箱独立设置，存在占地面积大，耗材多的问题；4、油路长使得整个液压系统的物理冲击振动严重，噪声大；5、维修成本高，使用寿命短。另外，目前的油压注塑机的开合模和顶出动作是同一个油路输送，合模油缸和顶出油缸存在抢油的情况，使得开合模和顶出动作不能同步进行，即响应速度慢。

而电动注塑机虽然采用电机驱动，可以在工作中各个功率不同的功能电机(包括合模伺服电机、预塑伺服电机、顶出模电机等)根据电机的动作情况分别分时驱动，减少能耗，同时不需要定期更换液压油，使得电动注塑机运营成本比液压注塑机低。但是，电动注塑机主要是伺服电机驱动的丝杆，此结构不能用于大吨位注塑机，并且滚珠丝杆容易磨损、执行速度慢，存在易损坏的问题，增加了维修和更换的成本。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种合模机构，其结构紧凑，占地面积小，成本低。

本发明的另一个目的在于提供一种合模机构，其响应速度快，噪音小。

本发明的又一个目的在于提供一种结构简单且成本低的注塑机。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种合模机构，包括前模板、动模板和后模板，所述动模板可移动地设置在所述前模板和所述后模板之间，所述动模板和所述后模板上均设置有液压动力单元，设于所述动模板上的所述液压动力单元与顶出组件的顶出油缸连接，所述顶出组件设置在所述动模板上，设于所述后模板上的所述液压动力单元与合模油缸和锁模驱动件连接，所述液压动力单元为所述顶出油缸、所述合模油缸以及所述锁模驱动件提供液压动力。

作为合模机构的一种优选方案，所述液压动力单元包括组装为一体的电机、连接箱、油箱和齿轮泵，所述连接箱相对的两侧分别可拆卸连接所述电机和所述油箱，所述齿轮泵可拆卸设置在所述油箱内，所述电机和所述齿轮泵传动连接，所述齿轮泵的吸油口连通所述油箱内，所述齿轮泵的出油口连通位于所述油箱外的出油座，所述出油座上设有换向阀、用于出油的第一油口和用于回油的第二油口，所述第一油口和第二油口连接有油管，所述油管的远离所述出油座的一端可连接所述顶出油缸、所述合模油缸和所述锁模驱动件。

作为合模机构的一种优选方案，设置在所述后模板上的所述液压动力单元的所述出油座通过所述油管连接转接箱，所述转接箱分别通过油管连接所述合模油缸和所述锁模驱动件。

作为合模机构的一种优选方案，所述油箱为铝合金油箱；和/或，所述油箱的外侧面设置有散热器。

作为合模机构的一种优选方案，所述后模板与所述动模板之间设置连杆组件，所述连杆组件连接所述合模油缸和所述动模板，在所述合模油缸的驱动下所述连杆组件可驱动所述动模板作直线移动。

作为合模机构的一种优选方案，所述后模板包括后模板本体，所述后模板本体靠近所述动模板的一侧间隔设置两个安装座，所述安装座内设有长孔，所述长孔的长度沿所述动模板的移动方向延伸；

所述连杆组件包括第一连杆、推力杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的两端通过第一导向杆滑动地设置在所述长孔内，所述第一连杆在所述长孔内直线移动但不脱离所述长孔，所述第一连杆相对的两侧分别铰接一个所述推力杆，所述推力杆远离所述第一连杆的一端铰接所述第二连杆的中部，所述第二连杆的一端与后模板铰接，另一端与第三连杆的端部铰接，所述第三连杆远离所述第二连杆的一端与所述动模板铰接。

作为合模机构的一种优选方案，还包括拉杆，所述拉杆的一端与前模板固定连接，另一端穿过所述动模板与设置在所述后模板上的调模螺母螺纹旋接，所述后模板上设置有容纳所述调模螺母的安装腔，所述安装腔的开口处设置有限制所述调模螺母移动的压盖，所述调模螺母部分穿过所述压盖延伸至所述安装腔外与螺母齿轮固定连接，在所述后模板背离所述动模板的一侧可转动地设置有调模大齿轮，所述螺母齿轮与所述调模大齿轮啮合，所述锁模驱动件为液压马达，所述调模大齿轮与设置在所述液压马达的输出端的马达齿轮啮合。

作为合模机构的一种优选方案，所述调模大齿轮具有安装孔，所述安装孔的内壁上环设有导槽，所述后模板上环形固定有至少三个固定柱，所述固定柱上可转动地设置有导轮，所述导轮与所述导槽滚动连接。

作为合模机构的一种优选方案，位于所述后模板上的所述液压动力单元的油箱的容量大于位于所述动模板上的所述液压动力单元的油箱的容量。

第二方面，提供一种注塑机，包括所述的合模机构。

本发明的有益效果：通过在动模板和后模板上设置液压动力单元，可以近距离为合模油缸、锁模驱动件和顶出油缸提供液压动力，提升三者的运转速度，进而提升工作效率，且一体设置的液压动力单元，使得整个合模机构的结构更加紧凑，占地面积小，耗材使用少，便于维修；合模油缸和顶出油缸分别通过一个液压动力单元提供液压动力，使得合模油缸和顶出油缸可以同步启动，进而实现开模动作和顶出动作同步进行，即实现边开模边顶模补差动作，提升工作效率。

附图说明

图1为本发明的合模机构的立体示意图。

图2为本发明的合模机构的分解示意图。

图3为本发明的动模板的分解示意图。

图4为本发明的后模板的立体示意图。

图5为本发明的后模板的分解示意图。

图6为本发明的合模机构的液压动力单元的立体示意图。

图7为本发明的合模机构的液压动力单元的分解示意图。

图中：

1、前模板；2、动模板；201、第一铰接座；202、基座；3、后模板；301、后模板本体；302、安装座；303、长孔；304、第二铰接座；305、第一导向杆；4、液压动力单元；401、电机；402、连接箱；4021、第二连接板；4022、过孔；403、油箱；4031、第一连接板；4032、油箱开口；404、齿轮泵；405、出油座；406、换向阀；407、油管；408、转接箱；409、散热器；4091、第一散热板；4092、第二散热板；410、密封垫；411、油泵联轴器；412、电机联轴器；413、吸油管；414、过滤器；415、液位计；5、顶出组件；501、顶出油缸；6、合模油缸；7、连杆组件；701、第一连杆；702、推力杆；703、第二连杆；704、第三连杆；8、液压马达；801、马达齿轮；9、拉杆；10、调模螺母；11、压盖；12、螺母齿轮；13、调模大齿轮；1301、安装孔；14、固定柱；15、单元固定座；16、滑块；17、滑轨。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至7所示，本实施例提供一种合模机构，主要是注塑机上的合模机构，此合模机构为全液压驱动。

合模机构包括前模板1、动模板2、后模板3和两个独立的液压动力单元4，其中，动模板2可移动地设置在所述前模板1和所述后模板3之间，其中一个液压动力单元4设置在所述动模板2上，另一个液压动力单元4设置在所述后模板3，动模板2和其上设置的液压动力单元4组成前模板组件，后模板3和其上设置的液压动力单元4组成后模板组件。

设于所述动模板2上的所述液压动力单元4与顶出组件5的顶出油缸501连接，所述顶出组件5设置在所述动模板2上，设于所述后模板3上的所述液压动力单元4与合模油缸6和锁模驱动件连接，所述液压动力单元4为所述顶出油缸501、所述合模油缸6以及所述锁模驱动件提供液压动力。通过在动模板2和后模板3上设置液压动力单元4，可以近距离为合模油缸6、锁模驱动件和顶出油缸501提供液压动力，提升三者的运转速度，进而提升工作效率，且一体设置的液压动力单元4，使得整个合模机构的结构更加紧凑，占地面积小，耗材使用少，便于维修；合模油缸6和顶出油缸501分别通过一个液压动力单元4提供液压动力，使得合模油缸6和顶出油缸501可以同步启动，进而实现开模动作和顶出动作同步进行，即实现边开模边顶模补差动作，提升工作效率。

所述前模板1、所述动模板2和所述后模板3沿水平方向间隔排布，所述后模板3上的所述液压动力单元4位于所述后模板3的顶部，所述动模板2上的所述液压动力单元4位于所述动模板的2左侧边或右侧板。

可选地，所述液压动力单元4包括组装为一体的电机401、连接箱402、油箱403和齿轮泵404，所述连接箱402相对的两侧分别可拆卸连接所述电机401和所述油箱403，所述齿轮泵404可拆卸设置在所述油箱403内，所述电机401和所述齿轮泵404传动连接，所述齿轮泵404的吸油口连通所述油箱403内，所述齿轮泵404的出油口连通位于所述油箱403外的出油座405，所述出油座405上设有换向阀406、用于出油的第一油口和用于回油的第二油口，所述第一油口和第二油口连接有油管407，所述油管407的远离所述出油座405的一端可连接所述顶出油缸501、所述合模油缸6和所述锁模驱动件。通过将液压动力单元4的各个部件组装为一体，部件集成化程度高，便于组装，同时也可降低整个液压动力单元4的拆装难度；通过将齿轮泵404设置在油箱403内，可以杜绝齿轮泵404外露时容易发生泄漏的问题，另外，齿轮泵404对液压油的质量的要求不高，在运行时，噪音较少，使用寿命长。

设置在所述后模板3上的所述液压动力单元4的所述出油座405通过所述油管407连接转接箱408，所述转接箱408分别通过油管407连接所述合模油缸6和所述锁模驱动件。设置转接箱408可以将液压动力单元4同时驱动合模油缸6和锁模驱动件，即实现了一个液压动力单元4驱动两个液压机构，结构紧凑。

可选地，所述油箱403为铝合金油箱。通过将油箱403设置为铝合金材质，可以加速油箱403内的液压油散热，提升散热效果。

当然，为了提升散热效果，还可以在所述油箱403的外侧面设置有散热器409。可选地，所述油箱403的相对的两个侧面上均设置所述散热器409。更加优选地，所述散热器409包括覆盖所述油箱403的所述侧面的第一散热板4091，所述第一散热板4091背离所述油箱403的一侧沿竖直方向平行且间隔设置多个所述第二散热板4092，所述第二散热板4092垂直于所述第一散热板4091。通过设置散热器409，可以进一步加强油箱403的散热效果，将液压油温度和齿轮泵404的温度控制准确，同时由于液压动力单元4是直接固定在动模板2和后模板3上的，因此在油箱403的尺寸上可以设计得比较小，同时齿轮泵404和电机401的尺寸也可以设计得比较小，此尺寸的齿轮泵404和电机401必然发热比较少，因此在一定程度上也提升了散热效果，另外，此尺寸的齿轮泵404和电机401消耗的电能少，可以节约能源。

可选地，为了便于固定散热器409，可以将第一散热板4091通过导热胶粘接在所述油箱403上。通过将第一散热板4091利用导热胶粘接在油箱403上，不仅简化了散热器409的固定结构，提升了拆装效率，还可以利用导热胶加速油箱403上的热量传递给散热器409，提升散热效果。

进一步的，所述油箱403具有靠近所述连接箱402的油箱开口4032，所述油箱开口4032的尺寸大于所述齿轮泵404的尺寸，以通过所述油箱开口4032将所述齿轮泵404安装于所述油箱403的内部。通过设置油箱开口4032，可以便于齿轮泵404的拆装和更换，同时也便于油箱403的清理，降低了安装和后续维护的难度。

所述油箱开口4032朝向所述油箱403的外部延伸有第一连接板4031，所述第一连接板4031上环形设置数个第一安装孔；所述连接箱402靠近所述油箱403的一侧固定有第二连接板4021，所述第二连接板4021的形状和尺寸与所述第一连接板4031的形状和尺寸相匹配，所述第二连接板4021上设有与所述第一安装孔对应的第二安装孔，所述第一连接板4031通过螺钉与第二连接板4021连接，所述第一连接板4031和所述第二连接板4021之间设置有密封垫410，所述第二连接板4021上开设过孔4022，所述齿轮泵404的输出端设置有油泵联轴器411，所述油泵联轴器411通过所述过孔4022伸入至所述连接箱402内与所述电机401的输出轴端的电机联轴器412连接。通过设置密封垫410，可以密封油箱403与连接箱402之间的间隙，防止液压油由油箱开口4032和过孔4022进入连接箱402内，提升了液压油的使用效率，同时也降低了环境污染。

所述齿轮泵404的吸油口设置吸油管413，所述吸油管413的端部设置过滤器414。过滤器414可以过滤液压油，使得进入到吸油管413和齿轮泵404内的液压油杂质少，避免影响后续各个油缸或者马达的正常工作。

齿轮泵404的顶部与油箱403的顶部可拆卸连接，以使所述齿轮泵404的出油口与油箱403顶部的出油座405连通。通过将齿轮泵404固定在油箱403的顶部，一方面可以减少齿轮泵404浸泡在液压油内的面积，防止过多的液压油溢过连接箱402上的过孔4022，减少液压油的渗漏，另一方面，可以使出油口位于顶部，减少出油口处的渗漏。

出油座405上还设置有监测油箱403内部油量的液位计415。通过设置液位计415可以实时地观察到油箱403内的液压油的剩余量。

为了便于在动模板2上安装液压动力单元4，还设置有单元固定座15，单元固定座15包括两个垂直连接的第一座板和第二座板，其中第一座板与动模板2的侧边可拆卸连接，第二座板与液压动力单元4的连接箱402的顶部可拆卸连接，在第一座板和第二座板之间设置加强板，加强板的其中一侧边与第一座板远离动模板2的一侧面固定连接，另一侧边与第二座板固定连接。动模板2上的液压动力单元4的设置位置位于不阻碍动模板2移动的侧边，因此为了便于安装动模板2上的液压动力单元4，设置此单元固定座15。而后模板3上设置的液压动力单元4可直接固定在后模板3的顶部，即此液压动力单元4的连接箱402的底部延伸有安装位，在安装位上开设通孔，对应在后模板3的顶部开设螺纹孔，固定螺钉穿过所述通孔旋拧在所述螺纹孔内，以将所述液压动力单元4固定在后模板3上。

可选地，所述后模板3与所述动模板2之间设置连杆组件7，所述连杆组件7连接所述合模油缸6和所述动模板2，在所述合模油缸6的驱动下所述连杆组件7可驱动所述动模板2作直线移动。

所述后模板3包括后模板本体301，所述后模板本体301靠近所述动模板2的一侧间隔设置两个安装座302，所述安装座302内设有长孔303，所述长孔303的长度沿所述动模板2的移动方向延伸，所述连杆组件7包括第一连杆701、推力杆702、第二连杆703和第三连杆704，所述第一连杆701的两端通过第一导向杆305滑动地设置在所述长孔303内，所述第一连杆701在所述长孔303内直线移动但不脱离所述长孔303，所述第一连杆701相对的两侧分别铰接一个所述推力杆702，所述推力杆702远离所述第一连杆701的一端铰接所述第二连杆703的中部，所述第二连杆703的一端与后模板3铰接，另一端与第三连杆704的端部铰接，所述第三连杆704远离所述第二连杆703的一端与所述动模板2铰接。此结构的连杆组件7可以实现较小的油缸压力使合模机构产生较大的合模力，节约了成本。

可选地，两个推力杆702的转动方向相反，且两个第二连杆703的转动方向相反，两个第三连杆704的转动方向相反。两个推力杆702、两个第二连杆703和两个第三连杆704分别沿第一连杆701的中心对称设置。此设计可以实现推力平稳，减少噪音，同时满足较小的油缸压力使合模机构产生较大的合模力的需求。

合模机构还包括拉杆9，拉杆9的数量有四个，四个拉杆9位于合模机构的四角位，所述拉杆9的一端与前模板1固定连接，另一端穿过所述动模板2与设置在所述后模板3上的调模螺母10螺纹旋接，所述后模板3上设置有容纳所述调模螺母10的安装腔，所述安装腔的开口处设置有限制所述调模螺母10移动的压盖11，所述调模螺母10部分穿过所述压盖11延伸至所述安装腔外与螺母齿轮12固定连接，在所述后模板3背离所述动模板2的一侧可转动地设置有调模大齿轮13，所述螺母齿轮12与所述调模大齿轮13啮合，所述锁模驱动件为液压马达8，所述调模大齿轮13与设置在所述液压马达8的输出端的马达齿轮801啮合。在液压马达8的驱动下，马达齿轮801的转动会驱动调模大齿轮13转动，调模大齿轮13转动会驱动螺母齿轮12转动，进而带动调模螺母10在拉杆9上移动，由于调模螺母10被压盖11限制在后模板3的安装腔内，因此后模板3会沿拉杆9朝向动模板2移动，进而实现锁模。

可选地，所述调模大齿轮13具有安装孔1301，所述安装孔1301的内壁上环设有导槽，所述后模板3上环形固定有至少三个固定柱14，所述固定柱14上可转动地设置有导轮，所述导轮与所述导槽滚动连接。固定柱14和导轮可以使调模大齿轮13的位置限定在后模板3上，导轮和导槽的配合，可以使调模大齿轮13绕自身轴线转动时的摩擦小，尽可能减少动力消耗。

优选地，后模板3上环形均布有四个所述固定柱14。

位于所述后模板3上的所述液压动力单元4的油箱403的容量大于位于所述动模板2上的所述液压动力单元4的油箱403的容量。后模板3上的液压动力单元4同时为合模油缸6和锁模用的液压马达8提供液压动力，因此设计的容量大一些，以便于能够满足同时为两个部件提供液压动力。

动模板2上设置两个第一铰接座201，两个所述第一铰接座201沿所述动模板2的中心对称设置，且两个所述第一铰接座201固定在动模板2靠近所述后模板3的一侧，两个第三连杆704远离所述第二连杆703的一端分别通过插销连接第一铰接座201，使得第三连杆704可绕第一铰接座201上的铰接孔的中心轴线转动，顶出油缸501位于两个第一铰接座201之间，顶出油缸501的活塞杆端部设置顶出板，顶出板活动设置在动模板2的内部，在动模板2内设置四个第二导向杆，四个第二导向杆贯穿顶出板上的通孔，为顶出板导向，使得顶出板仅能沿第二导向杆的长度方向移动；后模板3靠近动模板2的一侧设置两个第二铰接座304，两个所述第二铰接座304沿所述后模板3的中心对称设置，且两个所述第二铰接座304分别设于安装座302的两侧，两个安装座302和两个第二铰接座304形成容纳第一连杆701的腔室，第一连杆701在腔室内沿指定方向移动，第二连杆703远离第三连杆704的一端与第二铰接座304通过插销连接，以使第二连杆703绕插销的轴线转动。

动模板2的宽度方向的两侧均设置有基座202，基座202的底部可拆卸设置有滑块16，滑块16滑动地设置在滑轨17上，优选地，滑轨17为线型滑轨。

合模和锁模过程如下：

后模板3上的液压动力单元4的电机401启动，电机401驱动齿轮泵404将油箱403内的液压油输送给转接箱408，转接箱408再通过油管407输送给合模油缸6，合模油缸6驱动第一连杆701朝向前模板1的一侧移动，此时连杆组件7在第一连杆701的驱动下驱使动模板2朝向前模板1移动实现合模，当动模板2移动至指定位置后，齿轮泵404继续给液压马达8输送液压油，使得液压马达8动作并驱动马达齿轮801转动，马达齿轮801转动后调模大齿轮13转动，调模大齿轮13同步带动螺母齿轮12转动，螺母齿轮12再带动调模螺母10在拉杆9上旋转，进而推动后模板3朝向前模板1移动指定距离，实现锁模。

顶出过程如下：

动模板2上的液压动力单元4的电机401启动，电机401驱动齿轮泵404将油箱403内的液压油输送给顶出油缸501，顶出油缸501驱动顶出板移动，进而实现顶出动作。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“可选的实施方案”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。