成形用金属模具及其分段更换方法

专利名称：成形用金属模具及其分段更换方法
技术领域：
本发明涉及进行压铸、低压铸造、重力铸造等的各种铸造以及注塑成形、吹制成形等所使用的成形用金属模具及其分段更换方法。
背景技术：
在最近的生产线中，多品种少量生产普遍化，金属模具更换的周期变得很短。另外，通过铸造、注塑成形等成形的产品也日渐趋于复杂化或大型化，随之，不可避免地缩短了金属模具的寿命，增加了其更换频率。特别是，在压铸铸造中，由于高温金属溶体高速且高压地填充到金属模具内，因此，加剧了金属模具的损耗，出现了必须相当频繁地更换金属模具的状况。
因此，最近，将固定模、可动模等金属模具构成要素分割为共用的通用部和用于形成模腔的专用部，只更换专用部来进行分段更换处理(例如，特开平9-70653号公报、特开平9-122871号公报、特开平1-271213号公报等)。
但是，根据上述只进行专用部更换的以往的分段更换方法，通用部与专用部成为一体，从成形机上拆下来，将此移到成形机外，进行专用部的更换，在这种情况下，依然存在着从成形机拆卸通用部的繁杂的作业，特别是在压铸用金属模具的情况下，也需要拆装模内冷却用的复杂的冷却系统与控制系统，带来了几乎不能缩短总的分段更换时间的问题。另外，例如在欲得到缸体之类的大型、结构复杂的压铸件的情况下，由于需要滑动模板，造成金属模具整体重量重(作为一个例子，有196kN……20吨的程度)、尺寸大(作为一个例子有2米左右)，从成形机上的拆卸不仅很费事，而且还需要拔插用于连接固定部与可动部的连接杆，所以，带来了分段更换时间的缩短效果非常差的问题。
此外，在特开平6-190531号公报记载的结构中，虽然通用部依旧保留在成形机内，只更换专用部的一部分(型芯)，但是，在这种结构中，由于采用了用螺栓连接专用部的方式，所以，必须在空间有限的成形机内进行连接作业，不可避免地带来了作业性劣化或作业不安全的问题。此外，由于从专用部前面进行螺栓连接，所以，不适用于前面为模腔形成面的专用部，使其适用范围受到了限制。
本发明就是鉴于上述问题提出的，其目的是，提供一种将通用部依旧保留在成形机内，对形成模腔的专用部的全部或一部分迅速进行分段更换的成形用金属模具及其分段更换方法。

发明内容
为了完成上述目的，本发明的成形用金属模具及其分段更换方法，其特征在于，在由共用的通用部和用于形成模腔的专用部构成的金属模具中，上述专用部通过拆装机构可自动地相对于安装在成形机上的通用部进行拆装。
通过使专用部相对于安装在这种成形机上的通用部的拆装，不仅不需要从成形机上拆卸或安装通用部的繁杂的作业，而且也不需要在成形机内外搬运通用部的作业，还能通过拆装机构将专用部自动地相对于通用部进行拆装，所以，也不需要繁杂的连接作业。
在本成形用金属模具中，希望固定模与可动模分别将作为专用部的模具镶块与作为通用部的主模上所设置的凹部相嵌合，拆装机构优选配置在上述主模凹部的底部与上述模具镶块背面之间。这样构成的情况下，由于拆装机构不会从通用部及专用部的周围突出，所以整体简单。在这种情况下，由于作为上述拆装机构可以结构简单而且小型化地构成，所以，希望采用将从各主模侧延伸的T形夹持杆嵌入设置在模具镶块背面的T形槽中、并将该模具镶块夹持在主模的凹部内的夹持装置。
本成形用金属模具，可以是，至少将主模的凹部及与该凹部嵌合的模具镶块部分做成矩形，在上述主模的凹部内，沿着其向邻接的两个壁面，可朝嵌入方向可动地配设有楔形部件，在上述模具镶块的侧面形成的锥面与该楔形部件楔形配合，该模具镶块的其余两个面与上述凹部内的其余两个壁面紧靠的结构。由此，提高了模具镶块相对于主模的定位精度。
本成形用金属模具，也可以是，至少在可动模侧的模具镶块上设置有可弹性地与相应主模的凹部壁面接触的挤压导向装置。由此，主模的凹部与模具镶块的间隙可以设定成较大的间隙。
本成形用金属模具，最好是，在主模的凹部内壁面上容易发生卡死的部分配设有高硬度部件。所以，提高了主模及模具镶块的寿命。
在本成形用金属模具中，构成上述通用部及专用部的金属模具构成要素的种类并没有限定，在包含对成形品脱模的推出装置的情况下，该推出装置由作为通用部的推出杆和作为专用部的装定有推出销的推出板构成，将上述推出杆穿过可动模侧的主模地配置的同时，将上述推出板配置在可动模侧的主模与模具镶块之间。
另外，在包括朝相对合模方向交叉的方向移动的滑动模板的情况下，上述滑动模板由作为通用部的滑动架和作为专用部的滑动芯构成。在这种情况下，将滑动芯与滑动架自动地拆装的滑动用拆装机构是可动地结合在一起的可动式夹持装置，也可以是刚体结合的刚性连接式夹持装置。在前者情况下，在滑动芯插入合模位置时，滑动芯可动地顺利插入，在后者的情况下，由于滑动芯与滑动架刚性连接，所以，在铸造后的开模之际，滑动芯不会倾斜，可顺利地拔出。
另外，在专用部上设置冷却水通路的情况下，在通用部与专用部彼此之间，配设有根据专用部相对于通用部的拆装使上述冷却水通路与上述通用部内的通水通路连通、切断用的管接头。
在专用部包含铸造拔模销等芯销的情况下，在设置于专用部上的芯销插通孔的内表面，安装有与该芯销摩擦接触、限制其拔出的弹性环。
进一步，在专用部包含加压销的情况下，在该专用部上埋设有用于驱动上述加压销的气缸，进一步，在专用部与通用部之间，配设有根据专用部相对于通用部的拆装将上述气缸与流体压力源连通或切断的管接头。
本发明的成形用金属模具及其分段更换方法，也可以通过在专用部彼此之间，设置有使该专用部彼此在合模状态下自动地成为一体的连接机构，在合模状态下使专用部彼此成为一体，进行分段更换。在这样通过连接机构使专用部成为一体、进行分段更换的情况下，不需要相对通用部分别拆装专用部，可有效地进行分段更换。
在这种情况下，在上述分段更换方法中，也可以是，利用成形机的模开合动作，将使用后的专用部彼此一体化，并从通用部取出，将预先在成形机外一体化的新的专用部送入成形机内，利用模开合动作，将各专用部安装在通用部上，同时，自动地解除专用部彼此的连接。由此，可能更有效地进行分段更换。


图1是表示在开模状态下的本发明成形用金属模具整体结构的断面图。
图2是表示在合模状态下的本发明成形用金属模具整体结构的断面图。
图3是表示在分段更换途中的状态下的本成形用金属模具整体结构的断面图。
图4是表示在分段更换途中的状态下的本成形用金属模具整体结构的断面图。
图5是表示包含本成形用金属模具的压铸机床整体结构的透视图。
图6是表示装配有本成形用金属模具的通用部与专用部的拆装机构以及专用部彼此的连接机构的一个实施方式的断面图。
图7是装配有本成形用金属模具的可动模侧的拆装机构的断面图。
图8是表示作为拆装机构的夹持装置结构的断面图。
图9是表示作为拆装机构的夹持装置结构的正面图。
图10是表示装配有本成形用金属模具的通用部与专用部的拆装机构以及专用部彼此的连接机构的动作状态的断面图。
图11是装配有本成形用金属模具的可动模侧的拆装机构的动作状态的断面图。
图12是表示将专用部彼此连接成一体化的球锁紧机构的结构断面图。
图13是表示推出装置结构以及用于拆装通用部与专用部的拆装机构的结构的断面图。
图14是表示将推出板与可动侧镶块连接在一起的连接机构的结构的断面图。
图15是表示将推出杆与推出板连接在一起的球锁紧机构的结构断面图。
图16是表示滑动芯相对可动侧镶块的结合状态的正面图。
图17是表示用于拆装滑动架与滑动芯的拆装机构的结构断面图。
图18是表示用于驱动滑动模板与滑动用拆装机构的传动装置的结构断面图。
图19是表示用于连接固定侧镶块与滑动芯的连接机构的结构断面图。
图20是表示铸造拔模销相对于专用部的保持结构的断面图。
图21是表示设置在通用部与专用部之间的冷却系统的结构断面图。
图22是表示图21所示冷却系统的结合状态的断面图。
图23是表示适用于滑动模板的冷却系统的结构断面图。
图24是表示在本发明实施方式中所使用的分段更换装置主要结构的平面图。
图25是表示图24所示分段更换装置的正面图。
图26是表示图22所示分段更换装置的侧视图。
图27是表示分段更换装置内的横向输送装置的驱动状态的断面图。
图28是表示分段更换装置内的横向输送装置所拥有的球锁紧机构的结构断面图。
图29是表示分段更换装置内的横向输送装置装备的定位装置及基板装备的千斤顶的模式图。
图30是表示图29所示定位装置及千斤顶的驱动前状态的模式图。
图31是表示分段更换装置的分段更换途中状态的断面图。
图32是适用于可动侧镶块的本发明另一实施方式的从平面观察的断面图。
图33是与图32所示部分相同的部分的从侧面观察的断面图。
图34是表示适用于固定侧主模与固定侧镶块之间的本发明另一实施方式的正面图。
图35是表示与图34相同部分的断面图。
图36是表示滑动用拆装机构再一实施方式的断面图。
图37是表示图36的拆装机构的平面图。
图38是表示图36所示拆装机构的结合状态的断面图。
图39是表示图36所示拆装机构的开模时的动作状态的断面图。
图40是滑动用拆装机构的再一实施方式的断面图。
图41是图40所示的滑动用拆装机构的动作状态的断面图。
图42是滑动用拆装机构的再一实施方式的断面图。
图43是滑动用拆装机构的再一实施方式的断面图。
图44是需要压力销的情况下的实施方式的断面图。
图45是表示用于驱动压力销的压力气缸的设置结构及其周围的附带结构的断面图。符号说明M是通用部，N是专用部，NN是专用部集合体，O是可将专用部拆装在通用部上的拆装机构，P是使专用部彼此一体化的连接机构，1是压铸机床，9是分段更换装置，11是固定模，12是可动模，13是推出装置，14是滑动模板，15是固定侧主模(M)，16是固定侧镶块(N)，17是可动侧主模(M)，18是可动侧镶块(N)，19是推出杆(M)，20是推出销，21是推出板(N)，22是滑动架(M)，23是滑动芯(N)，24是固定侧主模的凹部，25是可动侧主模的凹部，31是固定模侧的夹持装置(O)，32是可动模侧的夹持装置(O)，33、34、105是T形夹持杆，35、36、106是T形槽，39、40、106是夹持用气缸，41、42、113是旋转机构，61是固定侧镶块和可动侧镶块之间的球锁紧机构(P)，73是防止拔出用的止挡部(P)，81是推出装置侧的球锁紧机构(O)，104是滑动用可动式夹持装置(O)，125是芯销，128是弹性环，133是管接头，141是分段更换装置内的横向输送装置，142是分段更换装置内的搬运辊，182是滚动轴承(挤压导向装置)，191是楔形部件，200是滑动用刚性连接式夹持装置(O)，202是被配合部件，203是球(配合部件)，204是传动装置，230、240、250是滑动用夹持装置(O)，235、241、251是副夹持装置，260是压力销，261是加压气缸，275是管接头，284是非接触式开关(传感器)。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施方式。
图1～图4示出了本发明一实施方式的成形用金属模具的整体结构。本实施方式通过在卧式压铸机床(成形机)上装备压铸铸造用金属模具而构成，概略地由安装到图5所示的压铸机床(以下简称机床)1的固定台板2上的固定模11、安装到机床1的可动台板3上的可动模12、附设在可动模12上的推出装置13及多个(4个)滑动模板14构成。机床1的可动台板3可滑动地支撑在4根连接杆6上，4根连接杆6桥架在配置于支架4上的一端的上述固定台板2与配置于支架4上的另一端的固定平台5之间。并且可动台板3由曲柄杠杆式合模机构7驱动，合模机构7以设置于上述固定平台5上的合模气缸7a为驱动源，根据这种驱动，对可动模12在其与固定模11闭合的合模状态(图2)和离开固定模11有一给定距离的开模状态(图1)之间有选择地进行定位。此外，图5中的8是设置在固定台板2背面一侧的向金属模具内注射熔融金属用的射出气缸，9是分段更换金属模具用的下文将要详述的分段更换装置。
上述的固定模11、可动模12、推出装置13及滑动模板14分别分割成共用的通用部M和形成模腔的专用部N。更详细地说，固定模11由作为通用部M的主模15和作为专用部N的模具镶块16构成，可动模12由作为通用部M的主模17和作为专用部N的模具镶块18构成，推出装置13由作为通用部M的推出杆19和作为专用部N的嵌入有推出销20的推出板21构成，滑动模板14由作为通用部M的滑动架22和作为专用部N的滑动芯23构成。另外，该专用部N通过拆装机构O可相对于相应的通用部M进行自动地拆装，同时，专用部N彼此通过连接机构P自动成为一体。这样构成的铸造用金属模具，在机床1上只保留原有的通用部M，专用部N作为一个集合体NN阶段地进行更换，下文说明实现这种结构的细节结构。
上述固定模11及可动模12分别将其模具镶块16、18与主模15、17上所设置的凹部24、25嵌合，在这种状态下，通过设置于上述凹部24、25底部与各模具镶块16、18背面之间的拆装机构O构成各模具镶块16、18相对各主模15、17拆装的结构。
在这种结构中，使各模具镶块16、18相对各主模15、17拆装的拆装机构(模具镶块用拆装机构)O由夹持装置31、32构成，夹持装置31、32如图6及图7所示，通过把从各主模15、17侧延伸的T形夹持杆33、34与模具镶块16、18背面所设置的T形槽35、36卡合，构成把模具镶块16、18夹持到主模15、17的凹部24、25内的结构。用于驱动该T形夹持杆33、34的传动装置37、38由使T形夹持杆33、34沿轴向移动的气缸(夹持用气缸)39、40和使T形夹持杆33、34旋转的旋转机构41、42构成。这些夹持用气缸39、40和旋转机构41、42内置在相应的主模15、17中。包括这些T形夹持杆33、34、气缸39、40及旋转机构41、42的夹持装置31、32相对于固定模11、可动模12设置有多个，但是，特别是对于可动模12侧的夹持装置32来说，如下文所述，为了使引力变大，满足需要，在这里设置了4个。
构成上述传动装置37、38的夹持用气缸39、40及旋转机构41、42的基本结构在固定模11侧与可动模12侧实质相同，因此，以固定模11侧的传动装置37为例表示，并且如图8及图9所示的结构。
在图8及图9中，43是可滑动地配设在夹持用气缸39内的活塞，上述T形夹持杆33的基端部可滑动地嵌插在该活塞43上所形成的轴孔44中。通过T形夹持杆33的基端部与上述轴孔44一端侧所形成的锥部44a相嵌合，限制该T形夹持杆33相对于活塞43朝图8左方(推入方向)的移动，同时，通过让该T形夹持杆33基端上螺栓固定的轮状止挡板45与上述轴孔44另一端侧所形成的台阶部44b接触，限制该T形夹持杆33相对于活塞43朝图8右方(拔出方向)的移动。也就是说，T形夹持杆33相对于活塞43可以转动但不能相对移动地结合在一起。
另外，在上述T形夹持杆33的基端部形成给定深度的轴孔46，从上述旋转机构41向气缸39内延伸的旋转轴47的延长端部插入该轴孔46内。该旋转轴47的朝向气缸39内的延长端部通过花键48和上述轮状止挡板45结合。借此，使T形夹持杆33相对于旋转轴47不能相对转动但可相对移动地连接在一起。
另一方面，构成上述传动装置37的旋转机构41配设在覆盖夹持用气缸39的厚壁端板49内。在端板49上形成用于容纳上述旋转轴47的凹部50，在该凹部50的底部用螺栓固定有压板51，该压板51与旋转轴47的轴向中间部位所设置的法兰47a配合，限制该旋转轴47的从气缸39的拔出。另外，在该凹部50内，小齿轮52用键53不可旋转地与上述旋转轴47的基端部相结合，该小齿轮52与齿条55啮合，齿条55可滑动地配设在端板49上所设置的半径方向槽54内。齿条55通过沿半径方向延伸并安装在端板49外周部的气缸56作直线移动，借助该齿条55的直线移动，通过齿轮52使旋转轴47随动，进而使T形夹持杆33左旋转或右旋转。齿条55以其尖端与突设在端板49的半径方向槽54底部的止挡部件57接触的位置为前进端，以气缸56的杆的缩短端为后退端，根据该齿条55的进退运动，T形夹持杆33以90度反转。
至于可动模12侧的传动装置38，虽然省略了其详细结构，但是，在图7中，58表示的是夹持用气缸40内的活塞，59表示的是从旋转机构42向气缸40内延伸的旋转轴。在本实施方式中，该可动模12侧的夹持用气缸40做成长尺寸结构，以便获得较上述固定模11侧的夹持用气缸39更大的活塞冲程，与之对应，与该气缸40内的活塞58驱动连接的T形夹持杆34及设置在该T形夹持杆34内的轴孔(图中省略)，和固定模11侧的T形夹持杆33及轴孔46(图8)相比，也为长尺寸结构。
上述夹持装置31、32在进行分段更换时，如图6、图7所示，对该T形夹持杆33、34在伸长端定位，而且，对该T形夹持杆33、34在旋转方向定位，使该T形夹持杆33、34的头部33a、34a插入相应的模具镶块16、18上所设置的T形槽35、36中。那么，在这种状态下，当通过后述的分段更换装置9或机床1的模开合运动，把模具镶块16、18推入各主模15、17的凹部24、25内时，T形夹持杆33、34的头部33a、34a嵌入T形槽35、36内。
之后，固定模11侧的夹持装置31和可动模12侧的夹持装置32的动作不同，在固定模11侧的夹持装置31的情况下，通过模开合运动，将模具镶块16推入主模15的凹部24内，当其背面为与凹部24的内底面接触的台阶、即图10所示的台阶时，继续释放夹持用气缸39内的流体压力，旋转机构41动作，使T形夹持杆33旋转90度，将其头部33a旋转到在模具镶块16的T形槽36内不能拔出的位置。随后，通过向气缸39内供给压力流体，使T形夹持杆33受朝向缩短侧的压力作用，借此，将模具镶块16相对主模15夹持。另一方面，可动模12侧的夹持装置32，在其T形夹持杆34的头部34a嵌入T形槽36内的同时，驱动其旋转结构42，使T形夹持杆34旋转90度，将其头部34a旋转到在模具镶块18的T形槽36内不能拔出的位置，继续驱动夹持用气缸40，使T形夹持杆34缩短，借此，将模具镶块18引入主模17的凹部25内，如图11所示，相对于主模17夹持模具镶块18。这时，同步驱动多个(在这里为4个)夹持用气缸40，将模具镶块18顺利地引入主模17的凹部25内。此外，在进行上述夹持时，各T形夹持杆33、34的头部33a、34a与T形槽35、36的内表面之间存在给定间隙S(图6、图7)，因此，T形夹持杆33、34不会受到相应程度的摩擦阻力的作用，可顺利地转动。
在模具镶块16、18与各主模15、17脱离的场合，进行与上述相反的动作，首先，驱动夹持用气缸39、40，使各T形夹持杆33、34伸长，各气缸39、40的流体压力在其伸长端释放，继续驱动旋转机构41、42，使各T形夹持杆33、34旋转90度，借此，模具镶块16、18与相应的主模15、17脱离。
在这种结构中，连接固定模11侧的模具镶块16和可动模12侧的模具镶块18的连接机构P由球锁紧机构61构成。该球锁紧机构61如图6、图10及图12所示，具有从设置于固定模11的专用部N的模具镶块16(以下将此称作固定侧镶块)的背面侧凹部62内穿过该模具镶块16向其前方延伸的驱动杆63；围绕上述驱动杆63固设在模具镶块16前面的筒状导向件64；设置在可动模12侧的模具镶块18(以下将此称作可动侧镶块)上的、使上述驱动杆63与筒状导向件64可一体嵌入的凹孔65；通过驱动杆63保持在上述筒状导向件64尖端部上沿圆周方向均等配置的多个球保持孔66中的球67；以及设置在可动侧镶块18的凹孔65的内表面上的与上述球67配合的配合孔68。
上述驱动杆63在其尖端侧设有从小径本体部63a通过半径部63b连接的大径部63c。根据该驱动杆63与筒状导向件64的相对移动，在球67搭载在该驱动杆63的小径本体部63a上的状态即从筒状导向件64的外周面沉没的状态和搭载在驱动杆63的大径部63c的状态即从筒状导向件64的外周面部分地突出的状态之间有选择地对球67定位。此外，设置在筒状导向件64的球保持孔66是防止球67脱落的锥孔。此外，驱动杆63由配置在上述固定侧镶块16的凹孔65内的压缩弹簧69朝着从可动侧镶块18拔出的方向施力。在驱动杆63的尖端部设有法兰63d，在使驱动杆63的尖端法兰63d始终与筒状导向件64的端面接触的后退端，对该驱动杆63定位。并且，在该驱动杆63的后退端，在筒状导向件64的球保持孔66孔下对其大径部63c定位，借此，可始终维持球67从筒状导向件64的外周面部分地突出的状态。
上述筒状导向件64在固定侧镶块16与可动侧镶块18接合的合模状态，其球保持孔66与可动侧镶块18侧的配合孔68配合。因此，在预先推入驱动杆63的状态下，固定侧镶块16与可动侧镶块18合模后，一旦释放对驱动杆63的推入时，在压缩弹簧69弹力的作用下，使驱动杆63移动到后退端，借此，球67从球保持孔66部分地突出，与可动侧镶块18侧的配合孔68配合，结果，固定侧镶块16与可动侧镶块18通过该球锁紧机构61自动连接为一体化(锁紧)。
另一方面，驱动杆63始终使其后端所设置的推出板70从固定侧镶块16的背面仅以高度H(图12)突出。借此，如图10所示，将固定侧镶块16夹持到对应的主模15上，一旦该固定侧镶块16的背面与主模15的凹部24的内底面接触时，驱动杆63的后端推出板70也与上述凹部24的内底面接触，与此对应，克服压缩弹簧69的弹力，朝可动侧镶块18侧推入该驱动杆63。于是，球67搭载在驱动杆63的小径本体部63a上移动，与可动侧镶块18的配合孔68脱离，结果，自动地解除(释放锁紧)固定侧镶块16与可动侧镶块18的连接一体化。此外，不言而喻，代替上述的驱动杆63的后端部从固定侧镶块16的背面突出的结构，在主模15上设置相同高度H的凸起，将驱动杆63的后端设定为与固定侧镶块16的背面处于同一面，也能实现与上述同样的释放锁紧动作。
上述推出装置13如图13所示，在可动模12的通用部M的主模17(以下将此称作可动侧主模)与可动侧镶块18之间配置有作为其专用部N的推出板21。在可动侧主模17的凹部25的底部形成贯通到其背面侧的容纳孔71，在可动侧镶块18安装到可动侧主模17上的状态下，将该推出板21置于该容纳孔71内。另外，在可动侧镶块18的背面侧，如图14所示，固定有螺纹连接式的多个导向杆72，推出板21沿着这些导向杆72滑动。在该导向杆72的尖端一体地设置有止挡部73，借助于该止挡部73可防止推出板21相对于可动侧镶块18拔出。即，导向杆72及其止挡部73构成将上述专用部彼此可拆装地连接成一体的连接机构P。
另一方面，作为推出装置13的通用部N的推出杆19从配置在可动侧主模17的背面的凹部74内的可动板75穿过可动侧主模17延伸到上述容纳孔71内，该推出杆19与推出板21，在上述容纳孔71内由作为上述连接机构P的一种的后述的球锁紧机构81可拆装地连接在一起。可动板75通过安装在可动台板3上的推出用气缸的活塞杆76的伸缩，在凹部74内移动，与此对应，推出板21在模开合方向作进退运动。
但是，由于在可动侧主模17上形成的容纳孔71的存在，使可动侧镶块18与该可动侧主模17的凹部25的底面不能全面地接触，而是处于部分接触的状态(接触面积少的状态)。在这种情况下，一旦受到大的铸造压力，可动侧镶块18就会变形，产生毛刺，导致产品尺寸精度劣化、模具镶块破裂等弊端。因此，在本实施方式中，如图13所示，在可动侧主模17内配设有背衬用挡块77，同时，在推出板21上设置有允许上述挡块77穿过的通孔78，该挡块77的尖端与安装到可动侧主模17上的可动侧镶块18的背面接触。通过设置这样的挡块77，可抑制可动侧镶块18的变形，防止产生上述毛刺等的弊端。此外，在这种结构中，可动侧主模17为通过板17C使前部块17A与后部块17B一体化的分割结构，上述背衬用挡块77在其后端与后部块17B接触的状态下由板17C固定位置。
在这里，将推出杆19和推出板21可拆装地连接在一起的球锁紧机构81(拆装机构O)为图15所示的结构。在该图中，82是通过气缸83安装到推出杆19尖端上的凸型部件，84是安装到推出板21的背面上的设有可接受上述凸型部件82的凹孔84a的凹型部件，85是可滑动地配设在凸型部件82的筒状部82a内的根据上述气缸83的驱动而滑动的滑动体，86是通过上述滑动体85保持在沿圆周方向均等配置于上述凸型部件82的筒状部82a上的多个球保持孔87内的球。气缸83做成有底筒状，通过把设置于其底部的凸台部83a螺纹拧入上述推出杆19的尖端部上所设置的凹部19a内，与该推出杆19成一体化。另外，凸型部件82作为封闭该气缸83的开口端部的端板共用，并且通过将设置于其基端侧的凸台部82b螺纹拧入气缸83的开口端部而与该气缸83成为一体。另一方面，凹型部件84通过将设置于其背面一侧的凸台部84b螺纹拧入用压板88a安装到推出板21背面的螺母部件88中，而与该推出板21成为一体。此外，在螺母部件88与压板88a之间形成有给定间隙e，由于该间隙e的存在，使凹型部件84可朝轴直径方向稍微地移动。
活塞89可滑动地内置于上述气缸83内，从该活塞89延伸的第一杆90可滑动地插入凸型部件82中，并用螺栓91连接到凸型部件82的筒状部82a内的滑动体85上。另外，第二杆92从活塞89朝气缸83的底部侧延伸，该第二杆92可滑动地插入气缸83的底部所形成的轴孔83b中。通过活塞89划分的气缸83内的第一杆90侧的室R1构成流体室(空气室或油室)，而该第二杆92侧的室R2构成弹簧室。并且，在流体室R1内，通过将推出杆19与气缸83的轴心共同形成的流路93和在第一杆90上所形成的口94连通，进行压力流体的给排，另一方面，在弹簧室R2中，配设有始终对活塞89朝凸型部件82侧施力的压缩弹簧95。另外，弹簧室R2内部通过设置于气缸83壁上的口96与外部联通。
通过上述流路93向流体室R1内供给压力流体，借此，克服压缩弹簧95的弹力，使上述活塞89向气缸83的底部侧后退，与该后退对应，上述滑动体85在凸型部件82的筒状部82内后退。与此相对，当排出流体室R1内的压力流体时，活塞89在压缩弹簧95的作用下前进，与这种前进对应，滑动体85也前进。
图15中心线的上半部分示出了滑动体85的后退状态，该图的下半部分示出了滑动体85的前进状态，在滑动体85的前端侧外周缘部形成锥面97，上述球保持孔87内的球86根据该滑动体85的后退而搭载在上述锥面97上，维持沉没于球保持孔87内的状态。另外，该球86根据滑动体85的前进而搭载在其外周的普通面上，维持从该球保持孔87部分地向外部突出的状态。进而，上述凹型部件84的凹孔84a的开口端部是朝半径方向断面缩小的断面收缩部98，在球86搭载在滑动体85的普通面的状态下，断面收缩部98与球86干涉，借此，限制凸型部件82与凹型部件84的脱离。
上述球锁紧机构81如图13所示，在可动侧镶块18装入可动侧主模17上的状态下，停止向气缸83内的流体室R1的压力流体的供给，借此，气缸83内的活塞89在压缩弹簧95的作用下，向前进端移动，使球86搭载在滑动体85的普通面上，维持凸型部件82与凹型部件84的连接状态。即是说，维持作为专用部N的推出板21与作为通用部M的推出杆19连接(锁紧)的状态。与此相对，在进行分段更换时，将压力流体供给气缸83内的流体室R1，由此，气缸83内的活塞89克服压缩弹簧95的弹力向后退端移动，球86从滑动体85的普通面移动并搭载在锥面97上，从而使凸型部件82与凹型部件84可以分离。即是说，解除了作为专用部N的推出板21与作为通用部M的推出杆19的连接(释放锁紧)。这时，通过如上文所述的导向杆72尖端的止挡部73可防止推出板21相对于可动侧镶块18的拔出，由此，如图3所示，使作为专用部N的推出板21附带在可动侧镶块18上，与可动侧主模17分离。
在本实施方式中，上述滑动模板14共有4个，并配设在可动模12的周围。该滑动模板14的专用部N的滑动芯23如图16所示，插入以放射状在可动侧镶块18上形成的较宽的收容槽101内。也如图17所示，在各滑动芯23的背面固定有后面板102，滑动芯23以其后面板102所处的可动侧镶块18的收容槽101的入口侧侧缘上所设置的台阶部103的位置为相对可动侧镶块18的插入端。并且，在滑动芯23相对可动侧镶块18的插入端，各滑动芯23的尖端部锥面23a在基本密接的状态下合并在一起。由此在可动侧镶块18的凸状成形部18a的周围形成环形模腔100。
上述作为滑动模板14通用部的滑动架22，利用滑动键(图中省略)朝着相对于合模方向交叉的方向移动地配设在可动侧主模17的前面。如图17及18所示，拆装该滑动架22与滑动芯23的拆装机构(滑动用拆装机构)O由夹持装置104构成，该夹持装置104使插入各滑动架22内的T形夹持杆105与设置于滑动芯23背面(包括后面板102)上的T形槽106配合。在这种结构中，夹持装置104具有公用现有的滑动驱动用气缸107的传动装置108(图18)，以此作为该T形夹持杆105的驱动装置。气缸107通过托架109固定地设置在可动侧主模17上(参照图1～4)，上述T形夹持杆105通过连接件112与从该气缸107内的活塞110延伸出的杆111同轴连接。T形夹持杆105以其头部105a和上述连接件112为止挡部件，限制其从滑动架22中的拔出。该T形夹持杆105的头部105a和连接件112的间隔即T形夹持杆105的长度设定成大于滑动架22的高度，因此，滑动架22处于可动地支撑在上述气缸107的杆109上的状态。
在图18更清楚地示出，上述传动装置108在滑动驱动用气缸107的后端结合有旋转机构113。旋转机构113内置有齿条小齿轮机构(图中省略)，该齿条小齿轮机构与设置在上述固定侧主模15及可动侧主模17上的旋转机构41、42(参照图6～图9)形成一个基本结构，从该旋转机构113向气缸107内延伸的旋转轴114的尖端部穿过活塞110并插入设置在杆111上的轴孔114内。在旋转轴114上设置有纵槽116，该纵槽116与设置于活塞110上的多个键115啮合，因此，将旋转轴114与包含杆111在内的活塞110不能相对旋转但能相对移动地连接在一起。
构成上述夹持装置104的T形夹持杆105根据滑动驱动用气缸107的杆111的伸长，与滑动架22一体向可动侧镶块18侧前进，其头部105a插入到T形槽106中。夹持装置104在其T形夹持杆105的头部105a插入到T形槽106中后，借助于构成传动装置108的旋转机构113的旋转轴116的旋转，使T形夹持杆105转动90度。这时，由于各T形夹持杆105的头部105a与T形槽106的开口侧里面之间存在有给定的间隙S(参照图18)，所以，T形夹持杆105不会受到摩擦阻力的作用，顺利地旋转。之后，借助于气缸107的驱动，使杆111缩短，借此，夹持装置104结束滑动架22与滑动芯23的连接。
在本实施方式中，由于在滑动架22与滑动芯23之间装有压缩弹簧117，通过该压缩弹簧117使上述T形夹持杆105与T形槽106之间处于游离(松动)状态，保持滑动芯23相对于滑动架22为一定姿势。此外，在滑动芯23的后面板102上突设有凸块118，同时在滑动架22上形成接受上述凸块118的凹部119。该凸块118与凹部119使滑动芯23相对于滑动架22定位，所以，在进行这种定位时，通过上述压缩弹簧117进行的姿势控制，滑动芯23可相对可动侧镶块18顺利地插入。此外，如图2所示，滑动架22根据固定模11与可动模12的合模，其锥形肩部22a与固定侧主模15前面的环状槽15a嵌合，借此，将滑动架22与滑动芯23相互密接在一起，使其位置固定，并承受铸造压力。
另一方面，如图19所示，在上述各滑动芯23与固定侧镶块16的配合部上，设置有可拆装地将专用部N彼此连接在一起的作为连接机构P的凹凸嵌合装置120。该凹凸嵌合装置120由通过螺栓121固定在滑动芯23侧面的凸部件122和在固定侧镶块16的端面上形成的嵌合孔123构成。凸部件122和嵌合孔123彼此做成锥状嵌合的锥形结构，两者根据固定模11与可动模12的开闭自动而且顺利地嵌合。在这种结构中，如图16所示，相对于各滑动芯23在其宽度方向上的两个位置设有该凹凸嵌合装置120，当然也可以在更多的位置上设置这种凹凸嵌合装置120。另外，构成该凹凸嵌合装置120的凸部件122和嵌合孔123也可以相互颠倒地配置，即是说，在滑动架22上设置嵌合孔，在固定侧镶块16上设置凸部件。此外，在图16中也示出了嵌入用于连接固定侧镶块16与可动侧镶块18的球锁紧机构61(P)的凹孔65(图15)。
固定侧镶块16与可动侧镶块18通过上述连接机构P的球锁紧机构61在合模状态下连接成一体。因此，滑动芯23由凹凸嵌合装置120不能拔出地保持在该连接成一体的固定侧镶块16与可动侧镶块18之间。在这种情况下，推出装置13的作为专用部N的推出板21，也通过上述的作为连接机构P的导向杆72尖端的止挡部73(图14)不能相对于可动侧镶块18拔出，同样如图3及图4所示，将构成专用部N的固定侧镶块16、可动侧镶块18、滑动芯23及推出板21全部在合模状态下彼此连接成一体。另外，下文将使该专用部N彼此成为一体的结构称作专用部集合体NN。
但是，作为铸造金属模具，需要铸造拔模销等芯销。在这种情况下，该芯销成为专用部N，在进行专用部N的分段更换时，必须进行该芯销的更换。在这里，在本实施方式中，如图20所示，在专用部N上设有用于容纳芯销125基端大径部125a的大径孔126，同时，在大径孔126上设有环状槽127，在该环状槽127装有O形环之间的弹性部件128，通过该弹性部件128的摩擦阻力限制芯销125的拔出，另外，铸造拔模销125也可以与上述专用部集合体NN成一体化，从通用部M卸下。在这种情况下，希望在该芯销125基端大径部125a上设置用于连接维修用工具的螺纹孔129，借此，很容易更换芯销125。此外，该芯销125通过设定其基端大径部125a的长度，可使该基端大径部125a的端面在合模时与通用部M接触。
进一步，在大型铸造金属模具的情况下，一般来说，要进行模内冷却。图21及图22示出了需要模内冷却的情况下的冷却系统130的一个实施方式，在这种结构中，构成所谓的将冷却水吸引到专用部N内形成的冷却腔(冷却通路)131中进行冷却的吸引式冷却结构。在这两个图中，132是用于密封在作为专用部N的固定侧镶块16上形成的上述冷却腔131的盖板，在该盖板132上安装有作为管接头133的一个分割要素的一对凸型部件134。长度不同的喷嘴135、136的一端连接到各凸型部件134上，各喷嘴135、136的另一端以给定深度插入冷却腔131内。另一方面，在作为通用部M的固定侧主模15的凹部24的底部，与上述凸型部件134对峙地埋设有一对作为管接头133的另一个分割要素的凹型部件137。与固定侧主模15内联通的冷却管(通水通路)138的一端连接在各凹型部件137上，各冷却管138的另一端朝固定侧主模15的后方导出。构成管接头133的凸型部件134通过上述模具镶块用拆装机构31(图1～4)并对应于固定侧镶块16相对固定侧主模15的夹持而嵌入凹型部件137中，使两者成为一体。并且，将环状密封部件139(图21)嵌装在凹型部件137的口部侧内表面上，该环状密封部件139根据凸型部件134相对于凹型部件137的嵌入而与凸型部件134的外周面密封接触，借此，将两部件134与137之间液密地进行密封。另外，该密封部件139根据凸型部件134相对于凹型部件137的嵌入产生弹性变形，吸收两部件134与137的错位。
上述冷却系统130以设有长喷嘴135侧为给水系统，以设有短喷嘴136侧为排水系统，冷却水从该给水系统供给到冷却腔131内，在冷却腔131内停留一段时间后，通过上述排出系统排出。在专用部N的分段更换时，通过上述拆装机构31(图6)的驱动，将固定侧镶块16与固定侧主模15分离之后，将固定侧镶块16向外侧拉出时，凸型部件134自动地与凹型部件137脱离，从而，省去了拆装固定侧主模15侧的冷却管138的繁杂作业。
此外，构成上述管接头的凸型部件134与凹型部件137也可以颠倒地配置，也就是说，将凸型部件134配置在通用部M(固定侧主模15)上，将凹型部件137配置在专用部N(固定侧镶块16)上。此外，该管接头133的种类可以是任意的，只要是能根据专用部N相对于通用部M的拆装自动地离合的结构的任何种类都是可行的。再者，也可以在凸型部件134与凹型部件137的端面配合部上配置用于密封两部件134与137之间的密封部件139，在这种情况下，能够吸收两部件134与137的大的错位。进一步，代替上述吸引式冷却结构，也可以将该冷却系统构成从分流器向各冷却水通路分配冷却水的分流器式结构。
在上述实施方式中，虽然以适用于固定模11的例子为例说明了冷却系统，但是，不言而喻，该冷却系统130也适用于可动模12及滑动模板14。不过，在本冷却系统130用于滑动模板14的情况下，由于可将滑动芯23相对于上述的滑动架22可动地结合在一起(图17)，所以，上述管接头133需要随动于滑动芯23的动作。图23示出了本冷却系统130用于滑动模板14的情况的实施方式，将设置在作为通用部M的滑动架22上的凸型部件134与设置在作为专用部N的滑动芯23上的凹型部件137的嵌合长度设定成更长的结构，而且还增加了用于密封两者之间的密封部件139的设置数目。
如上述图5概略地示出的那样，上述分段更换装置9由横向输送装置141和搭载该横向输送装置141的搬运装置142概略地构成。横向输送装置141的功能是，在开模状态的机床1内，将上述专用集合体NN引出到与固定侧主模15及可动侧主模17分离的给定位置，并且可以将处于该给定位置的专用集合体NN压向可动侧主模17内的给定位置。另一方面，搬运装置142的功能是，在机床1的内外之间，朝与模开合方向垂直的方向输送(纵向输送)搭载有上述专用集合体NN的横向输送装置141。搬运装置142具有后面详述的搬运辊143和搭载在该搬运辊143上的基板144。在该基板144上搭载有多台(在这里为两台)上述横向输送装置141。
如图24～图26所示，上述横向输送装置141由下列部件构成，这些部件包括支撑上述专用部集合体NN的一对支撑辊列145、对专用部集合体NN的侧面导向的一对导向辊列146、与该专用部集合体NN配合使该专用部集合体NN沿上述导向辊列146横向移动的金属模具输送装置147、以及相对于处于开模状态的固定模11与可动模12对该横向输送装置141定位用的定位装置148。这些部件一起配设在工作台149上。另外，支撑辊列145与导向辊列146由游离辊构成。
在这里，各横向输送装置141的工作台149，在彼此连接的状态下成列载置在左右一对导向轨道150上，左右一对导向轨道150在与模开合方向垂直的方向上延伸，附设在上述基板144上。另外，在基板144上还配设有使上述工作台149沿导向轨道150移动的气缸151。该气缸151构成在开模状态的固定模11与可动模12之间有选择地对两台横向输送装置141定位的移位装置，因此，提供的上述气缸151作为移位用气缸，上述工作台149作为移位用工作台。
如图27及图28所示，上述金属模具输送装置147具有可相对可动侧镶块18自由拆装的一对球锁紧机构152，该一对球锁紧机构152配置在水平延伸的可动臂153的两端部。可动臂153可滑动地载置在一对导向轨道154上，并通过圆头螺栓机构155朝模开合方向驱动，该一对导向轨道154附设在上述移位用工作台149上。
如图28所示，球锁紧机构152包括设置在可动臂153上的气缸(气压或液压缸)156；从该气缸156内的活塞157向可动模12侧延伸的驱动杆158；围绕上述驱动杆158固设在可动臂153前面的筒状导向件159；设置在可动侧镶块18上、可使上述驱动杆158及筒状导向件159一体地嵌入的凹孔160；由沿圆周方向均等配设在上述筒状导向件159的尖端部上的多个球保持孔161通过驱动杆158保持的球162；以及设置在可动侧镶块18的凹孔160的内表面上并与上述球162配合的配合孔163。驱动杆158在其尖端侧设有大径部158a和小径部158b。根据该驱动杆158的移动即气缸156的驱动，球162在与可动侧镶块18侧的配合孔163配合的位置和与该配合孔脱离的位置出入。
也就是说，根据需要，驱动该圆头螺栓机构155和球锁紧机构152，金属模具输送装置147与作为专用部N的可动侧镶块18或包含可动侧镶块18的专用部集合体NN离合，并可从可动侧主模17的凹部25内引出或插入该凹部25内。此外，构成球锁紧机构152的气缸156仅朝轴径方向可动地安装在可动臂153上。
如图29及图30所示，对横向输送装置141相对固定模11及可动模12定位用的定位装置148，具有可嵌入固定侧主模15、可动侧主模17上所形成的定位孔164中的销165。该销165与从气缸(液压缸)167延伸的活塞杆168连接，气缸167通过托架166固定在上述工作台(移位用工作台)149上。上述销165通过固定在上述托架166上的筒状导向件169滑动地导向，并根据气缸167的活塞杆168的伸缩，出入于筒状导向件169。在移位用工作台149上的两侧部各配设一对构成该定位装置148的气缸167，在固定侧主模15、可动侧主模17上也各设置一对用于嵌入上述活塞165的定位孔164。通过气缸167的驱动，使其活塞165嵌入定位孔64中，由此，定位装置148对移位用工作台149即横向输送装置141相对于固定侧主模15与可动侧主模17正确地定位。
在这里，构成上述搬运装置142的搬运辊143与现有的分段更换用搬运辊共用，由上述图5所示的配置在机床1外侧的机外辊171和配置在机床内的机内辊172构成。在这种情况下，机外辊171分割为设置在可朝模开合方向移动的移位用台车173上的2台可动部和设置在位于台车173与机床1之间的中继台174上的固定部。机外辊171和机内辊172由配置成左右两列的驱动辊构成，特别是在机内辊172中，其左右间隔是可调整的。构成输送装置142的上述基板144，通过搬运辊143的驱动，从机外辊171越过正前方一侧的连接杆6，将其尖端部搭载在机内辊172上，使其尖端部进一步位于里侧连接杆6的上方(参照图24)。
另外，为避免基板144与保留机床1内的通用部M、即固定侧主模15、可动侧主模17、滑动架22、滑动驱动用气缸107等的干涉，将该基板144的尖端部做成异形(图24)。
在这里，由于基板144上面搭载有横向输送装置148及专用部集合体NN，所以，对于基板144来说，有图30所示的产生弯曲变形的顾虑，在这种情况下，放置基板144时，基板144上的滑动工作台149也会产生弯曲变形，因此，要相对于固定侧主模15、可动侧主模17对横向输送装置141进行正确地定位是困难的。鉴于此，在本实施方式中，从图30开始，如上述图25、图29所示，在基板144上设置有多个千斤顶175。在基板144搬入机床1内结束的时候，各千斤顶175使其活塞杆176伸长，让杆尖端的加压板177顶在连接杆6上。于是，在其反力作用下，基板144提升(被顶起)，校正其弯曲变形，由此，可消除横向输送装置141相对于固定侧主模15、可动侧主模17定位的误差。此外，为了便于说明，在图29及图30中，示出的基板144、机外辊171、机内辊172及连接杆6的间隔取夸大的方法表示。
下面，说明对于上述构成的铸造用金属模具来说，用上述分段更换装置9进行的专用部N的分段更换方法。
以进行专用部N的可动侧镶块16、固定侧镶块18、推出板21、滑动芯23的分段更换为前提，搭载在基板144上的两台横向输送装置141中的向机床1内搬运方向前侧的一方，为了放置从机床1卸下来的专用部集合体NN而成为空载状态，搬运方向后侧的另一个横向输送装置141上，预先载置有新的要向机床上安装的专用部集合体NN。
在进行分段更换时，首先，通过可动台板３的移动将固定模11与可动模12合模，在这种合模状态下，先释放固定模11侧的作为拆装机构O的夹持装置31的夹持用气缸39的流体压力，接着，在旋转机构41的驱动下，使其T形夹持杆33反转90度。另外，与此同时，在滑动模板14侧，释放滑动用气缸107的流体压力，进一步驱动其旋转机构，使T形夹持杆反转90度。然后，对夹持用气缸39施加流体压力，使T形夹持杆33伸长，与此同步，使可动模12与可动台板3一体相对于固定模11进行开模动作，这时，以大于开模速度的速度使T形夹持杆33伸长，借助于该速度差，一边维持图6所示的固定侧镶块16与可动侧镶块18密接的状态，一边使固定侧镶块16从固定侧主模15的凹部24的底面稍微上浮。结果，作为连接机构P的球锁紧机构61的驱动杆63在弹簧69的弹力作用下后退，其球67与可动侧镶块18侧的配合凹部68配合，使固定侧镶块16与可动侧镶块18处于连接状态(锁紧状态)。另外，这时，固定模11的冷却系统130，通过构成其管接头133的凸形部件134自动地与凹型部件137的脱离，而自动地与固定侧主模15侧及固定侧镶块16侧分离(图21)。另外，在固定侧镶块16上设置有芯销125的情况(图20)下，在弹性部件128阻力的作用下，芯销125依旧保留在固定侧镶块16内。
可动侧主模17也在此后继续开模动作，这是由于上述T形夹持杆33与T形槽35的开口配合的结果，所以，T形夹持杆33可从T形槽35中顺利地拔出，由此，包含固定侧镶块16、可动侧镶块18、滑动芯23、滑动架22及气缸107的滑动模板14成为一体，并后退到原来的开模位置(图1)。
接着，将压力流体供给推出装置13的球锁紧机构81(图15)内的气缸83，该球锁紧机构81的球86移动到相对于推出板21侧的凹型部件84不干涉的位置，推出板21与推出杆19处于解除锁紧的状态，另外，在此前后，驱动构成滑动用传动装置108的旋转机构113，使其T形夹持杆105处于可与滑动芯23的T形槽106(图17)脱离的状态，接着，通过气缸107的杆111的缩回，使滑动架22与滑动芯23脱离，并后退到待机位置。这时，由于在上述凹凸嵌合装置120的作用下，滑动芯23不能相对于固定侧主模16拔出(图19)，因此，使作为专用部N的固定侧镶块16、可动侧镶块18、推出板21及滑动芯23成为一体、即为专用部集合体NN的形式，并保留在可动侧主模17中。
随后，通过驱动搬运辊142，使基板144移动到机床1内，根据该搬运结束信号，驱动装在基板144上的千斤顶175，如图29所示，将基板144顶起，校正其弯曲变形。这时，基板144上的尖端侧的空载状态的横向输送装置141，位于开模状态的固定模11与可动模12之间，在上述顶起结束的同时，驱动设置在该横向输送装置141上的定位装置148内的气缸167，如该图29所示，将销165嵌入固定侧主模15与可动侧主模17的定位孔164中，使空载状态的横向输送装置141相对于两主模15、17正确地定位。
然后，根据上述定位结束信号，释放上述可动模12侧的夹持装置32内的气缸40的流体压力，继续通过旋转机构42的驱动，使T形夹持杆34反转90度，然后，通过气缸40的驱动，使T形夹持杆34伸长。于是，如图31所示，将上述专用部集合体NN从可动侧主模17的凹部25推出给定距离，将这一部分(可动侧镶块18的一部分)搭载在上述横向输送装置141内的支撑辊列145上。另一方面，在该专用部集合体NN被推出的前后，驱动金属模具输送装置147内的圆头螺栓机构155，同样，如图31所示，使其可动臂153朝可动侧主模17侧前进，使设置在该可动臂153两端部的球锁紧机构152(图28)嵌入设置于可动侧镶块18上的凹孔160中。接着，驱动球锁紧机构152所能在的气缸156，使球162与可动侧镶块18侧的配合孔163配合，通过可动侧镶块18将专用部集合体NN的全体与金属模具输送装置147的可动臂153连接在一起。之后，再次驱动圆头螺栓机构155，使可动臂153后退，如上述图25所示，使专用部集合体NN完全与可动侧主模17脱离，并搭载在处于空载状态的横向输送装置141上的给定位置，结束以此作为旧产品的专用部集合体NN的从通用部M的拆卸，并使该横向输送装置141上的定位装置148后退。此外，这时，可动模12和滑动模板14侧的冷却系统，与上述固定模11侧同样，在通用部M与专用部N之间分离，另外，铸造拔模销121滞留在专用部N中。
接着，通过基板144上的移位用气缸151的驱动，将装有新的专用部集合体NN的移位用工作台149、即满载状态的横向输送装置141移动到开模状态的固定侧主模15与可动侧主模17之间，在该移动停止的同时，驱动设置在该横向输送装置141上的定位装置148内的气缸167，与上述同样，将满载状态的横向输送装置141相对于两主模15、17正确地定位。
随后，根据上述定位结束信号，驱动金属模具输送装置147内的球锁紧机构155，使其可动臂153朝可动侧主模17侧前进，将专用部集合体NN从图27所示的位置向图31所示的位置移动，在途中，把该专用部集合体NN推入可动侧主模17的凹部25内。这时，用横向输送装置141内的支撑辊列145及导向滚列146对专用部集合体NN正确地导引，将其顺利地推入可动侧主模17的凹部25内。另一方面，在该凹部25内，使可动模12侧的夹持装置32的T形夹持杆34在伸长状态下处于反转90度的状态(非夹持状态)并待机，将各T形夹持杆34的头部34a嵌入可动侧镶块18的T形槽36内。之后，夹持装置32通过对旋转机构42的驱动，使该T形夹持杆34反转90度，接着，通过对夹持用气缸40的驱动，使T形夹持杆34缩回(夹持动作)。于是，如图11所示，将专用部集合体NN向可动侧主模17的凹部25的底部侧引入，将包含可动侧镶块16专用部集合体NN固定在可动侧主模17上。
在这里，在把专用部集合体NN向可动侧主模17的凹部25的底部侧引入时，推出装置13的推出板21侧的凹型部件84与推出杆19侧的凸型部件82自动地成为嵌合状态，根据专用部集合体NN相对于可动侧主模17的固定结束信号，直接从球锁紧机构81(图17)内的气缸83排出压力流体。于是，活塞89在压缩弹簧95的作用下前进，使球锁紧机构81的球86与推出板21侧的凹型部件84干涉，推出板21与推出杆19处于解除锁紧的状态。另外，在球锁紧机构81的解除锁紧动作的前后，通过驱动滑动用气缸107，与滑动架22成一体的T形夹持杆105前进，将T形夹持杆105的头部105a嵌入滑动芯23的T形槽106内。
接着，如图30所示，驱动设置在横向输送装置141上的定位装置148内的气缸167，使销165与固定侧主模15及可动侧主模17的定位孔164脱离，接着，驱动安装在基板144上的千斤顶175，使其活塞176缩短，由此，解除基板144、金属模具(固定模11、可动模12等)与机床1侧的连接，根据搬运辊142的驱动使基板144从机床1内朝机床1外移动，将基板144上的作为旧产品的专用部集合体NN也向机床1外搬运。
这时，由于专用部集合体NN的大部分容纳在深度设定成比较深的可动侧主模17的凹部25内，所以，基板144的搬运路径可以充分宽阔地打开，放在基板144上的作为旧产品的专用部集合体NN与作为新产品的专用部集合体NN不会发生干涉，可以顺利地搬运到机床外面。换言之，在进行分段更换时，没必要把模打开到标准尺寸以上，因而，也就不需要变更机床1的设计。
之后，通过可动台板3的移动，即合模动作，将固定在可动侧主模17上的专用部集合体NN向固定侧主模15移动。这时，如图4所示，在滑动架22的锥形肩部22a稍微与固定侧主模15的凹部24的口缘部嵌合的阶段，一旦停止合模动作，与此同时，就会缓冲可动模12侧的夹持装置32的夹持力，同时，释放滑动用气缸107的流体压力。于是，通过滑动用传动装置108内的气缸107的流体压力释放，使下侧的滑动架22稍微地下降，由于其尖端部由与上述固定侧主模15的凹部24连接的口缘部支撑，所以，不会大幅度地下降。
接着，再次进行合模动作时，将专用部集合体NN中的固定侧镶块逐渐推入固定侧主模15的凹部24内，这是通过上述夹持力的缓和慢慢地被固定到可动侧主模17上实现的，因此，滑动架22及专用部集合体NN仿照固定侧主模15的内表面顺利地被推入。这时，固定模11侧的夹持装置31如图4、图6所示，其T形夹持杆33定位在前进端，释放其夹持用气缸39内的流体压力，并且，T形夹持杆33的头部33a定位于可插入固定侧镶块16上所设置的T形槽35内的位置，随着上述的推入，将T形夹持杆33的头部33a嵌入T形槽35内。然后，根据合模的结束，驱动固定模11侧的夹持装置31的旋转机构41，使T形夹持杆33反转90度，由此，相对于固定侧主模15牢固地夹持住固定侧镶块16。另外，与此同时，驱动滑动模板14侧的旋转机构，使其T形夹持杆105反转90度，使滑动芯23不能相对于滑动架22拔出，同时，驱动可动模12侧的夹持装置32，相对于可动侧主模17牢固地夹持住可动侧镶块18。
接着，根据固定侧镶块16相对于上述固定侧主模15的安装结束，把固定侧镶块16与可动侧镶块18连接在一起的球锁紧机构61自动地进行解除锁紧的动作，随后，根据可动台板3的移动，可动模12相对于固定模11开模，由此，结束专用部N相对通用部M的分段更换。
于是，在本实施方式中，通过金属模具侧的拆装机构O进行的通用部M与专用部N的拆装；同样的金属模具侧的连接机构P进行的专用部N彼此的连接与连接的解除；机床1侧的模开合动作；分段更换装置9侧的横向输送装置141进行的专用部集合体NN相对于通用部M(可动侧主模17)的推入与引出；同样的分段更换装置9侧的移位用气缸151进行的两台移位用工作台149(横向输送装置141)的移位；同样的分段更换装置9侧的搬运辊142进行的机床内外的基板144的搬运等，使通用部M仍然保留在机床1内，而且连接杆6不会插入或脱离，将作为旧产品的专用部N总体从通用部M取出，并且将新产品的专用部N总体安装在通用部M上，也就是说，能用非常高的效率进行专用部N的分段更换，能迅速适应多品种、少量生产、金属模具早期损耗等的需要。
当然，本发明也可以不按照上文所述那样的将专用部N彼此在合模状态下一体化、即不以专用部集合体NN的形式总体进行分段更换，而是将作为各专用部N的固定侧镶块15、可动侧镶块17、滑动芯23各个分别进行分段更换。
但是，在上述实施方式中，由于是在上述的固定侧镶块16相对固定侧主模15以浇口190(参照图34)为基准定位并固定之后，一边维持合模状态，一边使可动侧镶块18相对于可动侧主模17定位并固定，因此，可动侧主模17的凹部25与可动侧镶块18的嵌合精度并不需要那样的严格，所以，可以将可动侧主模17的凹部25与可动侧镶块18的间隙设定的比较大。图32及图33示出了这种状态，在这里，将可动侧主模17的凹部25与可动侧镶块18的间隙δ设定为1mm左右。附带地说，在把以往的金属模具整体卸下来、在机器外面进行分段更换的情况下，必须将上述间隙δ设定为5/100mm的程度，所以，专用部N的分段更换要熟练。
然而，在把上述可动侧主模17的凹部25与可动侧镶块18的间隙δ设定的比较大的场合，通过上述横向输送装置141把可动侧镶块18推入上述凹部25时，两者之间产生晃动，有可能产生某种程度的损伤。因此，在本发明的另一实施方式中，如该图32、33所示，在设置于可动侧镶块18的左右侧面及下面的凹孔181内，配设有滚动轴承(挤压导向装置)182。该滚动轴承182由滚动体183和对该滚动体183朝使其从凹孔181突出的方向施力的弹簧184构成，在将可动侧镶块18(专用部集合体NN)推入可动侧主模17的凹部25内时，其滚动体183在凹部25的壁面上(图32)或底面上(图32)转动。借此，将该可动侧镶块18圆滑地向可动侧主模17的凹部25内推入。此外，由于该滚动轴承182是相对于横向输送装置141导向辊列146定位的导向部件，所以，可将导向辊列146的间隔设定成稍大于可动侧镶块18的宽度尺寸，这种情况易于专用集合体NN向横向输送装置141的投入。
另外，也可以将可动侧主模17与可动侧镶块18做成彼此以锥形部相嵌合的结构，在这种情况下，可以省去上述的滚动轴承182。
进一步，在最初，采用以浇口190为基准使固定侧镶块16相对于固定侧主模15定位并固定的顺序，因此需要高精度地将固定侧镶块16相对于固定侧主模15的凹部24嵌合。在本发明的再一实施方式中，为了顺利地实现此目的，如图34及图35所示，沿着凹部24的远离浇口190的相邻两个面上配设有楔形部件191、192，在凹部24的底部设有始终对各个楔形部件191、192朝开口侧施力的施力装置193。通过设置这样的楔形部件191、192，利用上述机床1的模开合动作将固定侧镶块16(专用部集合体NN)推入固定侧主模15的凹部24内时，固定侧镶块16一边推压楔形部件191、192，一边与设有浇口190侧的另外两个面(基准面)密接，使固定侧镶块16相对固定侧主模15高精度地定位。此外，这时，也可以在固定侧镶块16的一个侧面设置锥形退刀面194，在这种情况下，能进一步提高定位精度。再者，在根据金属模具设置排放气体用减压阀195的情况下，由于如上所述，要保证固定侧镶块16相对于固定侧主模15密接，所以，也不能在途中切换与上述减压阀相接的减压通道196，还要防止熔融金属的侵入产生的溢料所导致的向固定侧镶块16的粘附，做到防患于未然。
另外，希望预先通过单独的小螺钉连接、堆焊等，在固定侧主模15的凹部24内壁的与固定侧镶块16配合的面上设置高硬度部件，由此，可避免在上述配合面上容易产生的卡死现象，防患于未然。
下文，基于图36～图39说明本发明滑动用拆装机构O的另一实施方式。另外，与上述实施方式同样的或相当的部分标有相同的符号，其说明省略。
上述实施方式的作为滑动用拆装机构O的夹持装置200，简要地包括设置在滑动芯23背面一侧的具有倾斜部201的被配合部件202；通过沿着与滑动芯23的模开合方向交叉的方向的移动相对于被配合部件202的倾斜部201进行配合·解除配合的作为配合部件的球203；以及使球203沿着与滑动芯23的模开合方向交叉的方向移动的传动装置204。进一步，该实施方式的夹持装置200，构成与进行分段更换时的另一专用部N(固定侧镶块16、可动侧镶块18)成为一体的一体化机构P联动的结构。
在该实施方式的可动侧镶块18上，形成有与可滑动地嵌合保持滑动芯23的收容槽101连续的台阶部205。在台阶部205的侧面嵌合固定有支撑部件206，另外，在支撑部件206的内表面形成配合凹部207。在滑动芯23置于收容槽101的状态下，使该滑动芯23背面侧的被配合部件202与上述支撑部件206嵌合且坐落于上述台阶部205上，由此，对滑动芯23定位。在被配合部件202的滑动架22侧的中央部形成有开口部208，上述倾斜部201在该开口部208的内周形成，使其直径从滑动芯23侧向滑动架22侧逐渐缩小。在该实施方式的情况下，被配合部件202做成将外侧部分与内侧部分组合在一起的分割结构，外侧部分嵌插在支撑部件206中，内侧部分形成有开口部208基于该开口连接的倾斜部201，但是，该被配合部件202也可以做成整体结构。
在被配合部件202的开口部208的周围，穿设有沿其厚度方向(从滑动芯23侧向滑动架22侧的方向)延伸的通孔209。在该通孔209配置有销210和弹簧211。销210做成这样的结构即其滑动架22侧为小直径，滑动芯23侧为大直径。在通孔209的滑动芯23侧的开口端部，嵌装有塞212，弹簧211的一端安装在该塞212上。销210由弹簧211始终朝滑动架22侧施力。进一步，在被配合部件202的外周面上形成有底孔213。在该有底孔213内，配设有可与支撑部件206的配合凹部207配合的作为配合部件的球214以及朝半径方向给球214施力的弹簧215，有底孔213的开口保持在弹簧215弹力的作用下球214不会飞出去，而且设置有保持部件216，保持部件216做成为了使球214与支撑部件206的配合凹部207配合而突出的结构。另外，有底孔213的底部形成有与通孔209连通的保持孔217，该保持孔217中配设有长度与连接球214及上述通孔209内的销210的大径部的长度基本相等的止挡销218。
在滑动架22上设有内嵌到被配合部件202的开口部108的结合部件219，在该结合部件219的尖端部保持有多个作为上述配合部件的可在外侧与内侧移动的球203。并且，在结合部件219的内部配设有锥形部件220，该锥形部件220通过上述传动装置204的进退驱动，使各球203在外侧与内侧移动。在该实施方式的情况下，锥形部件220做成朝滑动芯23侧逐渐缩小直径的结构。因此，通过传动装置204的驱动，锥形部件220前进时，向外侧推压球203，相反，锥形部件220后退时，使球203退避到内侧。进一步，在结合部件219的周围，与被配合部件202上形成的通孔209对应地设置有挤压销221。在该实施方式中，滑动架22的基端部与上述滑动驱动用气缸107(图18)连接。
利用上述构成的作为滑动用拆装机构O的夹持装置200，具有作为止挡部件的功能，即在进行通常的压铸成形的情况下，如图38所示，使被配合部件202与可动侧镶块18的台阶部205对接，限制滑动芯23相对于收容槽201的嵌插位置。并且，保持滑动架22的球203的结合部件219嵌插在被配合部件202的开口部208中，维持传动装置204伸长的状态，由锥形部件220向外侧推压球203。因此，滑动芯23的被配合部件202起到始终由滑动架22拉引的作用，使滑动芯23不能相对于滑动架22活动，刚性地连接在一起。另外，这时，将设置在滑动架22上的挤压销221插入被配合部件202上形成的通孔209中，克服弹簧215的弹力，使销210后退地移动。随之，止挡销218的端部与销210的小径部配合，并向内侧移动，这也就是说，球214克服弹簧218的弹力，与配合凹部217脱离。但是，由于用上述滑动驱动用气缸107前进驱动的滑动架22，将滑动芯23保持或推压到可动侧镶块18的收容槽101中，所以，滑动芯23不会与可动侧镶块18脱离。
另一方面，在进行通常的压铸成形的情况下，在进行开模时，如图21所示，滑动架22通过上述滑动驱动用气缸107后退驱动时，上述球214可以与支撑部件206的配合凹部207脱离，因此，如图39所示，与滑动架22刚性连接的滑动芯23从可动侧模具镶块18的收容槽101拔出。在这种场合，由于滑动架22由上述省略图示的滑动键滑动导向，所以，能在一定姿势下移动，结果，与滑动架22刚性连接的滑动芯23不会朝前后、左右发生倾斜，可顺利地从可动侧模具镶块18的收容槽101拔出。从而，不会在滑动芯23与可动侧模具镶块18之间产生卡死现象。
另外，在进行包含滑动芯23的专用部A(固定侧镶块16、可动侧模具镶块18)的分段更换、使滑动芯23与滑动架22脱离的情况下，如图36所示，使被配合部件202与可动侧模具镶块18的台阶部214对接，在球214与支撑部件206的配合凹部207配合的状态下，通过传动装置204使锥形部件220后退。由此，与滑动架22一体的结合部件219所保持的球203可以向内侧移动，因此，通过滑动驱动用气缸107使滑动架22后退时，滑动架22的结合部件219从被配合部件206的开口208拔出，使滑动芯23与滑动架22脱离，这时，由于滑动架22侧的挤压销221从被配合部件206的通孔209拔出，所以，与此联动，销210在弹簧215弹力的作用下，恢复前进，其大径部与止挡销218的端部配合，球214倒退，不能向内侧移动，因此，滑动芯23与可动侧镶块18成一体，从成形机外取出。
从上述说明也可以看出，为了把滑动芯23顺利地插入可动侧镶块18中，希望通过上述夹持装置104(图17)把滑动芯23可动地与滑动架22结合在一起，另一方面，也可以说，为了使滑动芯23与可动侧镶块18顺利地脱离(后退)，希望通过上述夹持装置200(图36)把滑动芯23与滑动架22刚性连接在一起。
图40及图41示出了满足上述两个条件的夹持装置(滑动用拆装机构O)230，另外，本夹持装置230的基本结构与上述可动式夹持装置104相同，因此，在这里，相同结构要素标有相同符号。在本夹持装置230中，在构成传动装置108的气缸107内，配设有与杆110可滑动地嵌合并且做成直径小于活塞110的结构的副活塞231及副杆232，副杆232可从气缸107向滑动架22侧滑动地突出。另外，该副杆232的长度设定为在活塞110与副活塞231相互连接成一体地移动的状态下，滑动芯23与滑动架22之间形成稍小的间隙233。进而，在副活塞231的与活塞110接触的一侧的背面，形成有槽234，在滑动芯23后退时，如图41所示，压力流体通过该槽234流回到副活塞231的背面一侧。另外，从上述旋转机构113延伸的旋转轴114可相对移动但不能相对转动地插入设置于杆161后端部的轴孔114中，这一点与上述夹持装置104的情况(图18)相同。
在这样构成的本夹持装置230中，滑动芯23插入可动侧镶块18的收容槽101(图16)进行合模时，滑动架，如图40所示，活塞111与副活塞231一体地移动，这时，在滑动芯23与滑动架22之间形成稍小的间隙233。因此，滑动芯23处于相对于滑动架22可动地结合在一起的状态，借此，可将滑动芯23顺利地插入上述可动侧镶块18的收容槽101中。
另一方面，在铸造后的开模之际，如图41所示，压力流体也通过该槽234流回到副活塞231的背面一侧，借助于受压面积差使副活塞231与活塞111相对地移动，借此，滑动芯23使弹性部件117挠曲，挤压滑动架22。即是说，滑动芯23处于与滑动架22刚性连接的状态，因此，滑动芯23不会朝前后、左右发生倾斜，可顺利地从可动侧模具镶块18的收容槽101拔出。结果，不会在滑动芯23与可动侧模具镶块18之间产生卡死现象。因此，上述副活塞231、副杆232及槽234构成将滑动芯23与滑动架22刚性连接在一起及解除刚性连接的副夹持装置235。利用该副夹持装置235，由于可以依旧使用构成传动装置108的气缸107的流体压力回路，所以，不仅不需要设置专用的流体压力回路，而且也不需要进行流体压力控制。此外，通过改变副活塞231的直径，就能任意地改变滑动芯23相对滑动架22的挤压力。
图42示出了满足上述两个条件的另一夹持装置(滑动用拆装机构O)240。本夹持装置240的特征在于，在滑动架22与滑动芯23之间，配设有多个与上述传动装置108独立的副夹持装置241。
上述副夹持装置241与上述固定侧夹持装置31(图5)实质相同，包括设置在滑动芯23上的T形槽242、具有可与该T形槽242配合的头部243a的T形夹持杆243、及设置在滑动架22上并用于驱动上述T形夹持杆243的传动装置244。传动装置244由对T形夹持杆243进行伸长、缩短驱动的气缸245和旋转驱动T形夹持杆243的旋转机构246构成。
在这样的副夹持装置240中，滑动芯23插入可动侧镶块18的收容槽101(图12)进行合模时，通过气缸245的驱动，T形夹持杆243伸长，在滑动芯23与滑动架22之间形成稍小的间隙，使滑动芯23可动且顺利地插入可动侧镶块18的收容槽101中。另一方面，在铸造后的开模之际，通过气缸245的驱动，室T形夹持杆243缩短。滑动芯23靠近滑动架22侧，使两者刚性地连接在一起。由此，滑动芯23不会朝前后、左右发生倾斜，可顺利地从可动侧模具镶块18的收容槽101拔出。结果，不会在滑动芯23与可动侧模具镶块18之间产生卡死现象。根据该副夹持装置244，由于通过独立驱动的气缸245，可在大的力的作用下使滑动芯23靠近滑动架22，因此，能充分地将两者刚性地连接在一起，更可靠地防止卡死现象的发生。
图43示出了满足上述两个条件的又一夹持装置(滑动用拆装机构O)250。本夹持装置250的特征在于，使用球节方式的副夹持装置251，代替上述夹持装置240(图42)中的气缸夹持杆方式的副夹持装置241。
上述球节方式的副夹持装置251，由以气缸252为驱动源使多个球253沿半径方向进退的球驱动部254、及在内表面设有与上述球253配合的配合凹部255的凹型部件256构成。球驱动部254设置在滑动架22上，凹型部件256设置在滑动芯23上。根据滑动架22相对滑动芯23的密接，球驱动部254的尖端部插入凹型部件256中，在这种状态下，一旦驱动气缸252，球253就会与凹型部件256的配合凹部255配合，借此，将滑动芯23与滑动架22刚性地连接在一起。
在具有这样的副夹持装置251的夹持装置250中，在进行合模时，球驱动部254的球253后退，在滑动芯23与滑动架22之间形成稍小的间隙，使滑动芯23可动且顺利地插入可动侧镶块18的收容槽101中。另一方面，在铸造后的开模之际，通过传动装置108内的气缸107的驱动，滑动芯23一度与滑动架22密接，在这种状态下，驱动球驱动部254内的气缸252，使球253朝外方前进地伸出来。于是，球253与凹型部件256的配合凹部255配合，借此，将滑动芯23与滑动架22刚性地连接在一起。结果，滑动芯23不会朝前后、左右发生倾斜，可顺利地从可动侧模具镶块18的收容槽101拔出，进而，不会在滑动芯23与可动侧模具镶块18之间产生卡死现象。因此，根据该夹持装置250，可使滑动芯23简单地与滑动架22密接。
此外，作为防止开模时滑动芯1倾斜的装置，并不依赖于上述副夹持装置235、241、251等，在可动侧镶块18的收容槽101(图12)的内表面设置对滑动芯23滑动导向的滑动键也是可行的。
可是，在压铸铸造缸体之类的大型、结构复杂的压铸成形品的情况下，由于模腔内温度分布不均匀，所以，在高温部因卷入空气等，很容易产生气孔。因此，在得到这种大型、结构复杂的压铸成形品的情况下，为了防止上述的气孔的发生，在金属模具中组装加压销和其驱动用气缸，在熔融金属填充到模腔内之后，在适当的时间，在熔融金属内压入该加压销。但是，在本发明的分割为通用部M和专用部N的金属模具的结构中，以什么样的方式设置作为专用部N的加压销及其驱动用气缸成为重要的课题。
图26及图27示出了需要上述的加压销260及其驱动用气缸(加压气缸)261的情况的实施方式。另外，在这里，虽然示出了设置滑动模板14并以此为对象的情况，但是，固定模11与可动模12为对象的情况同样也适用。在本实施方式中，滑动芯23分割为芯本体23A和基块23B。在芯本体23A中内置有加压销260，在其基块23B中内置有加压气缸261。另一方面，滑动芯23与滑动架22通过作为滑动用拆装机构的夹持装置262刚性地连接在一起。而且，通过螺栓263将加压销260与芯本体23A结合为一体。
更详细地说，在芯本体23A上同轴地形成销滑动孔264及直径大于该销滑动孔264的导向孔265，加压销260在其后端部位于导向孔265内的状态下，其尖端部可滑动地潜入销滑动孔264中。另一方面，在基块23B上形成凹孔266，在该凹孔266内容纳有加压气缸261。加压销260的后端通过连接件269与杆268相连，杆268从加压气缸261内的活塞267延伸。加压销260以使其尖端圆头部260a稍微从销滑动孔264突出的位置(用双点划线示出)为后退端，根据压力流体向加压气缸261内的供给，前进到图44所示的实线位置。
另一方面，上述夹持装置262与上述固定模侧夹持装置31(图6)实质相同，包括设置在滑动芯23上的T形槽270、具有可与该T形槽270配合的头部271a的T形夹持杆271、及设置在滑动架22上并用于驱动上述T形夹持杆271的传动装置272。传动装置272由对T形夹持杆271进行伸长、缩短驱动的气缸273和旋转驱动T形夹持杆2271的旋转机构274构成。
在本实施方式中，构成专用部N的加压销260和加压气缸261，与滑动芯23一体进行分段更换。因此，在本实施方式中，在加压气缸261的缸体261a与滑动架22的配合部，配设有根据滑动芯23(基块23B)与滑动架22的拆装可以进行拆装的管接头275。该管接头275与图21、图22或图23所示的冷却水用管接头同样，具有可相互嵌合的凸型部件276和凹型部件277。在这里，凸型部件276设置在滑动芯23上，凹型部件277设置在滑动架22上。此外，加压气缸261使加压销260作进退运动是必要的，因此，在凸型部件276上连接有向加压气缸261内给排压力流体用的两个出口278，在凹型部件277上连接有从流体压力源延伸的两个回路279。
进一步，在设置这样的加压销260的场合，由于熔融金属会侵入销滑动孔264与加压销260的间隙中，有可能出现加压销260的动作不良，另外，也会出现加压气缸261受损的情况。作为其对策，在本实施方式中，在导向孔265的周围形成有纵向槽281，在该纵向槽281内配置有从加压气缸261的杆168向轴径方向延伸的支持杆282，该支持杆282支撑着经过加压气缸261的缸体261a内部延伸的检测杆283的基端，另外，在滑动架22上设有用于检测上述检测杆283尖端的非接触式开关(传感器)284。
在这样构成的注射模塑成形用金属模具中，进行通常的压铸成形之际，如图44及图45所示，通过夹持装置262将滑动芯23与滑动架22刚性连接，在加压气缸261中，从滑动架22侧经过管接头275向加压气缸261进行压力流体的给排。并且，在上述合模状态下，将熔融金属填充到模腔内，一旦变成稍微凝固的阶段，就将压力流体供向加压气缸261，使其杆268作伸长动作，与之对应，加压活塞260从后退端前进，对熔融金属局部加压。之后，在进行适当凝固的阶段，将压力流体向加压气缸261逆向供给，使其杆268作缩回动作，与此对应，将加压销260从成形品拔出。这时，根据杆268的缩回动作，检测杆283朝返回方向移动，在加压销260返回正常的情况下，通过非接触式开关284检测(在这里为断开)该检测杆283的尖端。另一方面，在熔融金属的侵入、加压气缸261的受损等时使加压销260的返回不充分的情况下，非接触式开关284处于接通状态，很明显，产生了动作不良好的现象。
另一方面，在进行分段更换时，通过夹持装置262的传动装置272的驱动，其T形夹持杆271处于可与滑动芯23(基块23B)的T形槽270脱离的状态。接着，借助于气缸107(图18)的动作，滑动架22与滑动芯23脱离，后退到待机位置，与此同时，构成管接头272的凸型部件276与凹型部件277也分离。另外，作为专用部N的固定侧镶块16、可动侧镶块18、推出装置13的推出板21等的与通用部M的脱离是通过以上所述的方式进行的，包含滑动芯23在内的专用部N成为一体，也就是说，在专用部集合体NN的形式下进行分段更换，但是，这时，加压销260与加压气缸261也和滑动芯23成为一体，可进行分段更换。
发明效果如上文所述，根据本发明的成形用金属模具及其分段更换方法，由于通用部可保留在成形机内，能对形成模腔的专用部的全部或一部分迅速进行分段更换，因此，能迅速处理多品种少量生产、金属模具早期损耗等。
此外，在将专用部彼此一体化进行分段更换的情况下，能更进一步缩短分段更换所需要的时间，达到良好的效果。
权利要求
1.一种成形用金属模具，其特征在于，该模具由共用的通用部和用于形成模腔的专用部构成，所述专用部通过拆装机构可自动地相对于安装在成形机上的通用部进行拆装。
2.如权利要求1中所述的成形用金属模具，其特征在于，固定模与可动模分别将作为专用部的镶块与作为通用部的主模上所设置的凹部相嵌合，拆装机构配置在所述主模凹部的底部与所述模具镶块背面之间。
3.如权利要求2中所述的成形用金属模具，其特征在于，拆装机构由夹持装置构成，该夹持装置将从各主模侧延伸的T形夹持杆嵌入设置在相应的模具镶块背面的T形槽中，并将该模具镶块夹持在主模的凹部内。
4.如权利要求2或3中所述的成形用金属模具，其特征在于，至少将主模的凹部及与该凹部嵌合的模具镶块部分做成矩形，在上述主模的凹部内，沿着其向邻接的两个壁面，可朝嵌入方向移动地配设有楔形部件，在上述模具镶块的侧面形成的锥面与该楔形部件楔形配合，该模具镶块的其余两个面与上述凹部内的其余两个壁面密接。
5.如权利要求2或3中所述的成形用金属模具，其特征在于，至少在可动模侧的模具镶块上设置有可弹性地与相应主模的凹部壁面接触的挤压导向装置。
6.如权利要求2至5中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在主模的凹部内壁面上容易发生卡死的部分配设有高硬度部件。
7.如权利要求2至6中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在包含对成形品脱模的推出装置的情况下，该推出装置由作为通用部的推出杆和作为专用部的装设有推出销的推出板构成，所述推出杆穿过可动模侧的主模配置，同时，所述推出板配置在可动模侧的主模与模具镶块之间。
8.如权利要求7中所述的成形用金属模具，其特征在于，推出装置用拆装机构由球锁紧机构构成，该球锁紧机构内置有传动装置。
9.如权利要求2至8中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在包括朝相对合模方向交叉的方向移动的滑动模板的情况下，所述滑动模板由作为通用部的滑动架和作为专用部的滑动芯构成。
10.如权利要求9中所述的成形用金属模具，其特征在于，滑动用拆装机构由将滑动芯与滑动架可动地结合在一起的可动式夹持装置构成。
11.如权利要求10中所述的成形用金属模具，其特征在于，可动式夹持装置包括设置在滑动芯上的T形槽；设置在滑动架上且具有与所述T形槽配合的尖端部的T形夹持杆；及使该T形夹持杆作直线运动与围绕轴的旋转运动并且其尖端部与所述T形槽配合或脱离的传动装置。
12.如权利要求11中所述的成形用金属模具，其特征在于，传动装置共用滑动用气缸。
13.如权利要求10至12中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，该拆装机构还包括将滑动芯与滑动架刚性连接及解除刚性连接的副夹持装置。
14.如权利要求9至12中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，滑动芯上设有与另一专用部配合并限制该滑动芯的插入位置的止挡装置。
15.如权利要求9中所述的成形用金属模具，其特征在于，滑动用拆装机构由将滑动芯与滑动架刚性连接在一起的刚性连接式夹持装置构成。
16.如权利要求15中所述的成形用金属模具，其特征在于，刚性连接式夹持装置包括设置在滑动芯上的被配合部件；与所述被配合部件配合或脱离地设置在滑动架上的配合部件；及设置在上述滑动架上并且使所述配合部件与所述被配合部件配合或脱离的传动装置。
17.如权利要求16中所述的成形用金属模具，其特征在于，被配合部件与另一专用部配合，兼作限制滑动芯的插入位置的止挡部件。
18.如权利要求1至17中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在专用部上设置冷却水通路的情况下，在通用部与专用部彼此之间，配设有根据专用部相对于通用部的拆装使所述冷却水通路与所述通用部内的通水通路连通、切断用的管接头。
19.如权利要求1至18中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在专用部包含芯销的情况下，在设于专用部上的芯销插通孔的内表面，安装有与该芯销摩擦接触并限制其拔出的弹性环。
20.如权利要求1至18中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在专用部包含加压销的情况下，在该专用部上埋设有用于驱动所述加压销的气缸，进一步，在专用部与通用部之间，配设有根据专用部相对于通用部的拆装将所述气缸与流体压力源连通或切断的管接头。
21.如权利要求20中所述的成形用金属模具，其特征在于，在通用部上设置有用于检测与流体压力气缸内的活塞联动的检测杆并检测加压销的后退端的传感器。
22.如权利要求1至21中任意一项所述的成形用金属模具，其特征在于，在专用部彼此之间，设有使该专用部彼此在合模状态下自动地成为一体的连接机构。
23.一种成形用金属模具的分段更换方法，其特征在于，将共用的通用部保留在成形机内，将形成模腔的专用部的全部或一部分相对于上述通用部进行拆装。
24.如权利要求23中所述的成形用金属模具的分段更换方法，其特征在于，将专用部彼此在合模状态下一体化，并进行分段更换。
25.如权利要求24中所述的成形用金属模具的分段更换方法，其特征在于，利用成形机的模开合动作，将使用后的专用部彼此一体化，并从通用部取出，将预先在成形机外一体化的新的专用部送入成形机内，利用模开合动作，将各专用部安装在通用部上，同时，自动地解除专用部彼此的连接。
全文摘要
本发明将通用部保留在成形机内，将形成模腔的专用部的全部或一部分迅速地进行分段更换。借助于拆装机构31、32、81、104，使作为专用部N的固定侧镶块16、可动侧镶块18、推出板21、滑动芯23相对于作为通用部M的固定侧主模15、可动侧主模17、推出杆19、滑动架22自动地拆装，另外，作为专用部N的固定侧镶块16、可动侧镶块18、推出板21、滑动芯23通过连接机构(P)61在合模状态下一体化。利用分段更换的横向输送装置141和成形机侧的模开合动作，将专用部N在成为集合体NN的状态下自动地从通用部M上拆卸，并且可从成形机外将搬入成形机内的专用部集合体NN自动地安装到通用部M上。
文档编号B29C45/17GK1429675SQ02159320
公开日2003年7月16日 申请日期2002年12月26日 优先权日2001年12月26日
发明者松浦良树, 加藤司, 铃木育夫, 浜田幸雄, 近藤正胜, 舟桥徹, 松永和也, 助定英昭 申请人:丰田自动车株式会社