专利名称：合模装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于注射成形机、压铸机等成形机的合模装置。
背景技术：
用于注射成形机、压铸机等成形机的合模装置具备保持一对模具的其中一个(固 定模具)的固定模板、保持另一个(移动模具)的移动模板，在合模时，使力作用于固定模 板和移动模板之间而进行一对模具的合模。在该合模中必要的合模力，例如，通过使设置于 固定模板和移动模板之间的多个系杆产生张力来赋予。通常，多个系杆以作用于模具的分型面的合模力分布均勻的方式，配置于关于固 定模板及移动模板的中心部对称的位置，使各系杆上承担同样大小的载荷(系杆载荷)。在成形品的重心相对于合模装置的中心偏心时，通过作用于由固定模具和移动模 具形成的模腔内的成形材料的压力产生的使模具打开的力(分离固定模具和可动模具的 力)作用于相对于合模装置的中心偏离的位置。因此，在成形品的重心相对于合模装置的 中心偏心的情况下施加均等的合模力时，作用于成形品的重心偏离侧的固定模具和移动模 具的分型面的力不均勻，在所述分型面上产生间隙，容易产生飞翅。对于在成形周期中成形材料从分型面冒出的问题，考虑使多个系杆的载荷一律地 增加而使合模力上升，但是，该方法有可能对模具施加过度的载荷，使模具的寿命缩短。专利文献1公示有一种合模装置，其能够抑制成形材料从模具的分型面冒出，且 能够延长模具的寿命。该合模装置具备控制装置，其基于有关模具的信息，决定多个系杆各 自负载的合模力，以达到所决定的合模力的方式独立地控制各合模用缸的缸室的油压。专利文献1 (日本)特开2005-324249号公报根据专利文献1公示的合模装置，多个系杆分别分担的合模力基于模具的形状信 息、安装位置信息等有关模具的信息独立地进行调整，作用于模具分型面的压力的分布能 够均勻化，能够抑制飞翅的发生。然而，在用于注射成形的熔融树脂中因粘性的影响发生流动压力损失，模腔内的 树脂压力变得不均勻而产生大的分布。因此，在注射浇口不在模腔中心的情况下，或即使注 射浇口在模腔中心，模腔厚度复杂地变化，有流动压力损失大的薄壁部的情况等，模腔内压 力(模内压力)的分布也产生大的偏差。该情况下，考虑模具的位置及强度的模具信息，即 使决定多个系杆带来的合模力，在其以上的模腔内树脂压力带来的开模力也会产生偏移， 因此，容易发生树脂的冒出导致的飞翅。换言之，根据专利文献1公示的合模装置，在每个 缸中必须具备同一构成且可供给大量的油的液压回路，在空间方面、成本方面都不合适。
发明内容
本发明是基于这种技术性课题而开发的，其目的在于提供一种合模装置，即使模 腔内树脂压力导致的开模力产生偏移，也能够抑制成形材料从模具的分型面的冒出，且能 够延长模具的寿命。
4
为了实现该目的，本发明以与成形时的模内压力的分布相对应的方式决定合模 力，在树脂压不起作用的状态下，以作用于模具的分型面的力变得不均勻的状态进行合模。 即，以增大作用于模内压力高的区域周边的模具的分型面的力，减小模内压力低的区域周 边的模具的分型面的力的方式，控制系杆的合模力。S卩，本发明的合模装置，其特征在于，具备固定模板，保持固定模具；移动模板， 保持移动模具；模板移动单元，使移动模板相对于固定模板进退移动；合模单元，对固定模 板和移动模板进行结合加压；合模单元，具备多个合模缸，设置于固定模板或移动模板的 任一方；多个系杆，一端与合模缸的滑块连接，在另一端具有等间距的多个环槽或螺旋槽； 对开螺母，配置于固定模板或移动模板的另一方，可与多个环槽或螺旋槽啮合；液压配管， 与多个合模缸分别连通；液压源，具备向液压配管供给油的液压泵；控制装置，控制油自液 压源向液压配管的供给；控制装置，根据多个各系杆的合模力控制油的供给，其中，与对于 模内压力相对于模盘中心不对称的成形而推定的模内压力下的开模力对应地决定所述合 模力。在本发明的合模装置中，优选预先进行流动分析而推定模内压力，并且，求出模内 压力下的开模力的重心，以使开模力的重心和多个各系杆的合模力的重心一致的方式决定 各系杆的合模力。这样一来，即使模腔内树脂压的开模力有偏差，也能够抑制成形材料从模 具的分型面的冒出。在本发明的合模装置中，优选通过流动分析，对于注射工序的进展预先求出开模 力的重心，以根据注射工序的进展而变化的开模力的重心和多个各系杆的合模力的重心一 致的方式，决定多个各系杆的合模力。根据所述注射工序的进展切换控制所述合模力。因 为在实际注射成形中，与变化的开模力、开模力的重心相对应。该情况下，与注射工序的进 展相对应的多个各系杆的合模力的切换，可以通过与注射工序对应的计时器的到时进行。在本发明的合模装置中，也可以基于规定位置的模内压力的测定值，进行模内压 力下的开模力的推定。该模内压力在生产的注射成形前，也可以在试进行的射出成形中进 行测定。该情况下，通过流动分析，相对于注射工序的进展求出规定位置处的模内压力和 模内压力下的开模力的重心，相对于根据注射工序的进展而变化的规定位置处的模内压力 值和开模力及该开模力的重心，在模内压力的测定值到达预先求出的规定位置处的模内压 力值的时点，以由多个各系杆对模板加载的合模力的重心相对于通过流动分析预先求出的 模内压力下的开模力及开模力的重心一致的方式，分别决定加载于各系杆的合模油压值， 以达到决定的各合模油压值的方式分配向各系杆的供给油压。在本发明的合模装置中，优选具备与多个合模缸对应的多个液压源，控制装置在 朝向各合模缸供给油时，在升压初期使从所有的液压源喷出的油通过共同的配管向各合模 缸供给，在升压过程中，在到达与各合模缸对应的规定的各合模油压值的时点，对于到达规 定的合模油压值的该合模缸，停止油从液压源通过共同的配管的供给，并且，仅从相对于共 同的配管独立的液压源及液压配管进行油的供给。根据本发明，能够与开模力的分布相对应决定系杆的合模力，因此，即使在由于存 在流动压力损失大的薄壁部等复杂的形状的模腔导致的模内压力有大的偏差的情况下，也 能够抑制飞翅的发生。另外，根据成形工序的进展切换合模力时，只要对模具负载必要的充分低的合模力即可，因此，能够将模具的载荷抑制到最低限，能够延长模具的寿命。另外，本 发明在应用具备多个同样的形状或不同形状的模腔的模具成形中，对于对各模腔的位置相 对于各模板的中心不是对象的模具，向各模腔中依次充填的成形也可以有效地应用。
图1表示本实施方式的合模装置的构成的局部剖面图；图2是表示与图1所示的合模装置连接的液压配管的图；图3是表示图2所示的液压配管的控制系统的图；图4是说明通过流动分析来特定合模力的方法的图；图5是表示自注射开始的经过时间和系杆的合模力的关系的图表；图6是表示自注射开始的经过时间和系杆的合模力的关系的图表；图7是基于模内压力的测定值说明推定开模力的方法的图；图8(a)是示意性地表示注射开始时的模内的注射状态的图，(b)是示意地表示从 注射开始经过Tlsec(秒)时的模内的注射状态的图；图9是示意性地表示从注射开始经过T2sec时的模内的注射状态的图；图10是表示模腔内的任意位置的压力和自注射开始时的经过时间的关系的图；图11(a)是表示从全部的液压源喷出的油通过全部的主配管、副配管，向合模缸 供给的形态的图，(b)是表示停止向合模缸18a供给油时，主配管、副配管的油的通过状沉 的图；图12(a)是表示停止向合模缸18d供给油时，主配管、副配管的油的通过状沉的 图，(b)是表示停止向合模缸18c供给油时，主配管、副配管的油的通过状沉的图；图13(a)是表示停止向合模缸18b供给油时主配管、副配管的油的通过状沉的图， (b)是表示停止向全部的合模缸18供给油时主配管、副配管的油的通过状沉的图。符号说明
10. 合模装置
11. 底架
12. 固定模板
13. 移动模板
14. 固定模具
15. 移动模具
16. 滑块、17、17a、17b、17c、17d...系杆18、18a、18b、18c、18d···合模紅29…对开螺母30a、30b、30c、30d …液压源31a、31b、31c、31d …切换阀32a、32b、32c、32d...开闭阀40、40a、40b、40c、40d、41、41a、41b、42、42c、42d...主配管45a、45b、45c、45d …副配管
50…控制装置51…主控制部52…条件设定部53…计时器M1、M2…成形品Ni、N2、N3、N4…压力传感器
具体实施例方式(第一实施方式)下面，基于附图所示的实施方式详细地说明该发明。图1是表示本实施方式的合模装置10的构成的局部剖面图。另外，在本实施方式 中，对在注射成形机中使用合模装置10的例进行说明。在图1中，在底架11的一端侧上面，固设有保持固定模具14的固定模板12。在底架11的另一端侧上面，与固定模板12对向可进退移动地配置有保持移动模 具15的移动模板13。在底架11上，铺设有导轨26，被该导轨26导向的线性轴承27经由 台28支承移动模板13。在固定模板12上在四角设置有行程小且截面积大的4个液压的合模缸18。另外， 合模缸18也可以设置于移动模板14上。在合模缸18中滑动的滑块16在其一侧面分别连 接系杆17的一端，该系杆17可在对向的移动模板13为了进行模具闭合而接近时，贯通移 动模板13上开设的4个插通孔。合模缸18上连接有后述的液压配管，该液压配管向合模缸18的合模侧室181、开 模侧室182供给油。由与移动模板13的移动方向平行设置，且通过保持于固定模板12的轴承箱20和 保持于底架11的轴承箱21可旋转地拘束轴方向而支承，通过伺服电动机22经由动力传递 齿轮23、24驱动的滚珠丝杠轴25构成移动模板13的移动装置。滚珠丝杠轴25通过未图 示的控制装置经由伺服电动机22控制转数、旋转速度。各系杆17的另一端分别形成等间距的多个环槽(或螺旋槽)。在移动模板13的 背面设置有与各系杆17的环槽部啮合的对开螺母29。如上的合模装置10中，从固定模具14和移动模具15打开的状态，到如图1所示 固定模具14和移动模具15闭合的状态，移动模板13通过由伺服电动机22驱动的滚珠丝 杠轴25的旋转而移动。移动模板13在该过程中慢慢地加速，以一定速度移动后，减速并在 固定模具14与移动模具15即将接触之前停止。在该移动模板13的停止位置，对开螺母29动作，对开螺母29的内侧环槽与系杆 17的前端部的环槽卡合，系杆17和对开螺母29结合。之后，使合模缸18的合模侧室181 升压进行压缩合模。这样进行合模之后，从注射缸30向由固定模具14和移动模具15形成 的模腔内注射熔融树脂而成形成形品。图2表示与合模装置10连接的液压配管。液压配管与各个合模缸18(18a、18b、18c、18d)相对应，设置有四个液压源30a、 30b、30c、30d。另外，与液压源30a、30b、30c、30d相对应设置有切换阀31a、31b、31c、31d。
在切换阀31a上连接有主配管40a和副配管45a。切换阀31a有选择地连接主配 管40a或副配管45a和液压源30a。另外，切换阀31a切断主配管40a及副配管45a与液压 源30a的连接。液压源30b和切换阀31b的关系、液压源30c和切换阀31c的关系、液压源 30d和切换阀31d的关系也同样。与切换阀31a连接的主配管40a、与切换阀31b连接的主配管40b、与切换阀31c 连接的主配管40c、与切换阀31d连接的主配管40d集合成主配管40之后，分支为主配管 41、42。另外，主配管41分支为主配管41a、41b，主配管42分支为主配管42c、42d。在主配 管41a、41b、42c、42d上分别设置有开闭阀32a、32b、32c、32d。主配管41a与合模缸18a的 合模侧室181a连接，主配管41b与合模缸18b的合模侧室181b连接，主配管42c与合模缸 18c的合模侧室181c连接，主配管42d与合模缸18d的合模侧室181d连接。与切换阀31a 连接的副配管45a与主配管41a合流。同样地，副配管45b与主配管41b、副配管45c与主 配管42c、副配管45d与主配管42d分别合流。另外，在任一个配管上都可以适当地设置压 力控制阀等的阀。如升压初期那样，在合模缸18(18a、18b、18c、18d)中需要大流量的油时，通过主 配管(41a···)及副配管(45a…)供给油。另外，在合模缸18 (18a、18b、18c、18d)中要求小 流量的油时，通过副配管(45a…)供给油。主配管(41a···)的流量比副配管(45a…)的流 量大，强固地制作。图3表示液压配管的控制系统。另外，图3仅表示液压源30a、切换阀31a。如图3所示，合模装置10具备控制液压源30a及切换阀31a的动作的控制装置50。 控制装置50具备主控制部51、条件设定部52及计时器53。条件设定部52基于后述的流 动分析获得，设定合模缸18 (18a、18b、18c、18d)的合模力。主控制部51基于设定于条件设 定部52的合模力，控制液压源30a、切换阀31a的动作，向合模缸18 (18a、18b、18c、18d)供 给油。图4是说明通过流动分析决定合模力的方法的图，示意的表示固定模板12、固定 模具14的剖面。图4将成形成形品Ml作为前提。在图4中，在固定模板12的四个角形成合模缸18a、18b、18c、18d，将各缸18a、 18b、18c、18d的合模力设定为FU F2、F3及F4。将与各缸18a、18b、18c、18d对应的系杆 17a、17b、17c、17d 的中心位置的坐标设定为(XU Yl), (Χ2、Υ2)、(Χ3、Υ3)、(Χ4、Υ4)。另外， X-Y坐标如图4的箭头所示。另外，将通过构成成形品Ml的树脂的压力要打开固定模具14和移动模具15的力 (开模力)的重心的坐标设定为(Xg、Yg)、将任意点的开模压力(树脂压力)设定为Pi、将 施加开模压力的面积(成形品Ml的投影面积)设定为A、将合模力的重心坐标设定为(Xg’、 Yg，)。这样一来，开模力重心坐标(Xg、Yg)用式(1)赋值，另外，合模力重心坐标(Xg’、 Yg’ )用式⑵赋值。[数1]
8
权利要求
一种合模装置，其特征在于，具备固定模板，保持固定模具；移动模板，保持移动模具；模板移动单元，使所述移动模板相对于所述固定模板进退移动；合模单元，对所述固定模板和所述移动模板进行结合加压；所述合模单元，具备多个合模缸，设置于所述固定模板或移动模板的任一方；多个系杆，一端与所述合模缸的滑块连接，在另一端具有等间距的多个环槽或螺旋槽；对开螺母，配置于所述固定模板或移动模板的另一方，可与所述多个环槽或螺旋槽啮合；液压配管，与多个所述合模缸分别连通；液压源，具备向所述液压配管供给油的液压泵；控制装置，控制所述油自所述液压源向液压配管的供给；所述控制装置，根据多个所述各系杆的合模力控制所述油的供给，其中，与相对于模内压力相对模盘中心不对称的成形而推定的模内压力下的开模力对应地决定所述合模力。
2.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于，预先进行流动分析而推定模内压力，并 且，求出所述模内压力下的所述开模力的重心，以使所述开模力的重心和多个所述各系杆 的所述合模力的重心一致的方式决定所述各系杆的合模力。
3.如权利要求2所述的合模装置，其特征于，通过所述流动分析，对于注射工序的进展预先求出所述开模力的重心， 以根据所述注射工序的进展而变化的所述开模力的重心和多个所述各系杆的所述合 模力的重心一致的方式，决定多个所述各系杆的所述合模力，根据所述注射工序的进展切 换控制所述合模力。
4.如权利要求3所述的合模装置，其特征在于，与所述注射工序的进展相应的多个所 述各系杆的合模力的切换，根据与所述注射工序相应的计时器的到时来进行。
5.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于，基于规定位置的所述模内压力的测定 值，进行所述模内压力下的开模力的推定。
6.如权利要求5所述的合模装置，其特征在于，具备控制装置，其通过流动分析，相对 于注射工序的进展求出规定位置处的模内压力和所述模内压力下的开模力的重心，相对于 根据注射工序的进展而变化的所述规定位置处的模内压力值和所述开模力及该开模力的 重心，在所述模内压力的测定值到达预先求出的所述规定位置处的模内压力值的时点，以 由多个所述各系杆对所述模板加载的合模力的重心相对于通过所述流动分析预先求出的 所述模内压力下的开模力及开模力的重心一致的方式，分别决定加载于所述各系杆的合模 油压值，以达到所述决定的各合模油压值的方式分配向各系杆的供给油压。
7.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于， 具备与多个所述合模缸对应的多个所述液压源， 所述控制装置在朝向所述各合模缸供给所述油时，在升压初期使从所有的所述液压源喷出的所述油通过共同的配管向所述各合模缸供在升压过程中，在到达与各合模缸对应的规定的各合模油压值的时点，对于到达规定 的合模油压值的该合模缸，停止所述油从所述液压源通过所述共同的配管的供给，并且，仅 从相对于所述共同的配管独立的液压源及液压配管进行所述油的供给。
8. 一种合模装置，其特征在于，具备 固定模板，保持固定模具； 移动模板，保持移动模具；模板移动单元，使所述移动模板相对于所述固定模板进退移动； 合模单元，对所述固定模板和所述移动模板进行结合加压； 所述合模单元，具备多个合模缸，其设置于所述固定模板或移动模板的任一方；多个系杆，一端与所述合模缸的滑块连接，在另一端具有等间距的多个环槽或螺旋槽；对开螺母，配置于所述固定模板或移动模板的另一方且可与所述多个环槽或螺旋槽啮合；液压配管，与多个所述合模缸分别连通；液压源，具备向所述液压配管供给油的液压泵，与多个所述合模缸相对应； 控制装置，控制所述油自所述液压源向液压配管的供给； 所述控制装置，在朝向所述各合模缸供给所述油时，在升压初期使从所有的所述液压源喷出的所述油通过共同的配管向所述各合模缸供在升压过程中，在到达与各合模缸对应的规定的各合模油压值的时点，对该合模缸停 止所述油从所述液压源通过所述共同的配管的供给，并且，仅从相对于所述共同的配管独 立的液压源及液压配管进行所述油的供给。
全文摘要
本发明提供一种合模装置，即使产生模腔内树脂压力导致的开模力偏移，也能够抑制来自模具的分型面的成形材料的冒出，且能够延长模具的寿命。一种合模装置，具备控制装置，其对于模内压力相对型盘中心不对称的成形，推定模内压力下的开模力，以与推定的开模力相对应的方式分别决定各系杆负载的合模油压值，以成为该决定的各合模油压值的方式分配对各系杆的供给油压。
文档编号B29C45/67GK101980851SQ200980111120
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年11月5日
发明者久我和义, 打田信广, 水野贵司, 苅谷俊彦, 铃木幸治 申请人:三菱重工塑胶科技股份有限公司;三菱重工业株式会社