四柱液压注塑机的制作方法

本发明涉及一种立式注塑机，属于机电一体化设备。

背景技术：

注射成型机是将热塑性塑料或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型设备，是集机械、电气、液压于一体的塑料成型设备。随着现代工业和尖端科学技术的发展，塑料制件被越来越广泛地应用到国防工业、机械、电气、航空、交通运输、建筑、农业、文教、卫生及人们生活的各个领域。注射成型法是塑料制品的主要成型方法之一，它是利用注射装置将注射机筒中已经熔融的热塑性塑料或热固性塑料以高压、高速注入到闭合的成型模具的型腔内，再经冷却固化成型后，制成与模具型腔形状几乎完全一致的塑料制品。

注射成型机又称注塑机，由于采用了高压、高速的射流，故其可成型形状复杂、尺寸精确及带有嵌件的塑料制件；且对各种塑料加工的适应性强；注塑机生产率高，易于实现自动化生产，因此注射成型技术及注塑机得到了极为广泛的应用，现已成为塑料加工业和塑料机械行业中的一个重要组成部分。

由于高压、高速射流熔融的塑料液，故对注塑机的锁模压力要求极高，如何获得尽可能大的锁模力，是注塑机行业的重点研究方向之一。

注塑机目前主要形式有卧式和立式，为了实现更大尺寸规格模具的注塑要求，一般采用立式注塑机；目前市场上的立式注塑机结构大致如中国专利公开号为cn100548612c的立式注塑机，其将模具固定后，通过射流嘴移动，并通过升降液压缸来实现锁模，这样的结构设计由于锁模力主要来自于液压缸，故锁模力不会太大，不能胜任大尺寸规格的注塑要求。

中国专利公开号为cn103057032b的立式注塑机，中国专利公开号为cn109878014a的一种立式电动注塑机，等新款设计立式注塑机，为另一种立式结构，可以安装大型的成型模具，且该设备的锁模力主要来自于位于下方的连杆锁模机构，解决了由液压缸直接提供锁模力。

目前上述立式注塑机大都解决满足了立式注塑的需求，但在超大型塑料制件的注塑方面，特别是当合模压力达到1000吨级时，仍有必要进一步改进设备结构，以期满足更大型塑料制件的注塑要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种四柱液压注塑机，以期提供1000吨以上合模压力的注塑机。

为达到上述发明目的，提供了一种四柱液压注塑机，包括下模具系统，及上模具系统，两者之间通过立柱系统竖直相连；其特征在于：

所述下模具系统，包括底座，及升降下模具平台，两者之间通过下模具升降系统相连接；所述底座为固定座，所述底座的外侧设有底座立柱套，所述立柱系统的立柱的底部通过立柱锁紧螺母固定在所述底座立柱套内；

所述立柱位于所述下模具系统内，且超出所述底座立柱套的部位，为导向杆；

所述导向杆上套设有所述升降下模具平台；所述升降下模具平台的外侧设有下模具升降导套，所述下模具升降导套与所述导向杆相匹配，使所述升降下模具平台可沿所述导向杆在所述下模具升降系统的驱动下平稳的升降运动；

所述立柱位于所述上模具系统内部位，为升降位置调节杆；

所述升降位置调节杆上可升降移动位置的固定有所述上模具系统；所述上模具系统内设有固定上模具平台，所述固定上模具平台的外侧设有上模具立柱套，所述上模具立柱套套设在所述升降位置调节杆上；所述固定上模具平台的上部设有注塑系统；

所述升降下模具平台，及所述固定上模具平台的工作面上设有注塑模具安装槽。

作为本发明的进一步改进，所述下模具升降系统包括2部分升降驱动装置；

所述升降驱动装置之一为，在所述底座上设有若干快速升降液压缸，所述快速升降液压缸的活塞杆顶部与所述升降下模具平台相连接，所述快速升降液压缸竖直设置；

所述升降驱动装置之二为，在所述底座上设有若干摇臂机构，所述摇臂机构由主升液压缸进行驱动。

进一步的，所述摇臂机构包括摆动臂，及支撑臂；所述摆动臂的底部铰接在所述底座上，所述摆动臂的顶部与所述支撑臂铰接，所述支撑臂的顶部铰接在所述升降下模具平台的底部；所述主升液压缸的活塞杆顶端铰接在所述摇臂机构上。

进一步的，所述主升液压缸的活塞杆顶端铰接在所述摆动臂上，且铰接点靠近所述摆动臂与所述支撑臂的铰接连接点。

更进一步的，所述主升液压缸的活塞杆完成伸出时，所述支撑臂向上升起；所述支撑臂与所述升降下模具平台固定的铰接点1，所述支撑臂与所述摆动臂的连接铰接点2，所述摆动臂与所述底座固定的铰接点3，3个铰接点形成一条直线，且处于竖直状态。

作为本发明的进一步改进，所述注塑系统设有多套注塑油缸，所述注塑油缸通过注塑油缸平台固定在所述固定上模具平台的上部，所述注塑油缸平台的外侧设有注塑油缸平台立柱套，所述注塑油缸平台立柱套套设在所述升降位置调节杆上。

进一步的，所述升降位置调节杆为升降螺杆，所述升降螺杆的外壁为连续的螺纹。

再进一步的，所述上模具立柱套内设有上模具锁紧螺母，所述上模具锁紧螺母与所述升降位置调节杆的外螺纹杆相匹配。

再进一步的，所述注塑油缸平台立柱套内设有注塑油缸平台锁紧螺母，所述注塑油缸平台锁紧螺母与所述升降位置调节杆的外螺纹杆相匹配。

作为本发明的进一步改进，所述注塑油缸平台上部设有若干龙门支架，每个龙门支架内均铰接固定有一注塑油缸。

进一步的，所述注塑油缸为双节注塑油缸；包括压紧工作油缸段，注射工作油缸段，及塑胶注射段，其中塑胶注射段又包括注射嘴段；

所述压紧工作油缸段内设有压紧油缸；所述压紧油缸的顶部设有注塑油缸铰接头，所述注塑油缸铰接头通过注塑油缸销轴铰接固定在所述支架内；所述压紧油缸的底部连接有注射工作油缸段；

所述注射工作油缸段内设有注射油缸，所述注射油缸的注射油缸体与所述压紧工作油缸段相固定连接；所述注射油缸体内设有注射油缸活塞杆，所述注射油缸活塞杆向下设置，所述注射油缸活塞杆的伸出所述注射油缸的注射油缸体的底部连接有塑胶注射段；

所述塑胶注射段，包括塑胶储纳缸体；所述塑胶储纳缸体内设有可上下运动的塑胶推射活塞，所述塑胶推射活塞与所述注射油缸活塞杆的底部相连；所述塑胶储纳缸体内位于所述塑胶推射活塞下部的即为塑胶储纳腔室；在所述塑胶储纳缸体的下部设有注射嘴段，所述注射嘴段与所述塑胶储纳腔室相连通。

作为本发明的进一步改进，在所述塑胶注射段与所述注射油缸体之间设有冷却段；所述冷却段设有冷媒进出管路，与外界的冷媒系统相连。

作为本发明的进一步改进，所述注射嘴段包括，在所述塑胶储纳缸体的下部安装有注塑嘴板，其中间设有注塑流道，所述注塑流道的下部安装有注射嘴，所述注射嘴中间为顶针腔室，所述顶针腔室的底部设有注射口，所述注射口的截面直径小于所述顶针腔室的截面直径；在所述注射嘴的内部中空通道内安装有注射顶针，所述注塑顶针位于所述顶针腔室内部分设有锁闭弹簧，所述锁闭弹簧产生弹力将所述注塑顶针的下部堵头压在所述注射口的顶部；所述注塑顶针的底部设有撞针，所述撞针直径小于所述注射口的截面直径，所述撞针套设在所述注射口内。

进一步的，所述塑胶储纳腔室内的塑胶液通过所述注塑嘴板内的加料口进行添加；所述注塑嘴板的顶部设有出料口，其与所述塑胶储纳腔室相连通；所述出料口为环形口，其内安装有可上下浮动的密封垫，所述密封垫起到所述加料口单向阀的作用。

本发明的四柱液压注塑机工作时，先安装相应的注塑模具，其中注塑上模具固定在所述固定上模具平台上，注塑下模具固定在所述升降下模具平台；调整所述固定上模具平台、及所述注塑油缸平台的位置，锁紧所述上模具锁紧螺母及所述注塑油缸平台锁紧螺母；完成启动前的准备工作。

开始注塑作业，所述快速升降液压缸升起，使所述升降下模具平台带动所述注塑下模具快速升起，并接近所述注塑上模具，在此过程中，所述摇臂机构随着开启运动；然后所述主升液压缸的活塞杆彻底伸出，所述摇臂机构完全伸直，使所述升降下模具平台彻底升起，完成合模。然后，若干根所述注塑油缸同时或者依次启动，首先所述压紧油缸启动，使所述压紧油缸活塞杆向上伸出，进而带动所述压紧油缸体及所述注射工作油缸段、所述塑胶注射段向下运动，使所述注射嘴顶入到模具注塑孔内，且压紧，使所述注射口打开；最后启动所述注射油缸，开始向模具内注射塑胶液。完成注塑后，待注塑模具内塑胶液冷却、凝结，即可反向工作，进行开模、脱模，获得塑料制件；取出塑料件，即可循环继续注塑作业。

本发明的四柱液压注塑机，采用了两套升降驱动装置，即满足了空程阶段的高速升降，又满足了锁模阶段的可靠锁模；本发明与现有技术相比还具有以下优点：

(1)系统可调节性好，可满足不同厚度的注塑模具需求；

(2)结合专门的输送平台，可实现大规格尺寸的塑料件注塑成型；

(3)系统机械结构简单，易于维护；

(4)系统采用了多套相互独立的注塑油缸，提高了注塑件成型质量；、

(5)全新设计了注塑油缸，提高了注塑效率。

附图说明

图1为本发明的四柱液压注塑机整体结构示意图1；

图2为本发明的四柱液压注塑机整体结构示意图2；

图3为本发明的下模具升降系统的使用状态示意图1；

图4为本发明的下模具升降系统的使用状态示意图2；

图5为本发明的下模具升降系统的使用状态示意图3；

图6为本发明的注塑系统结构示意图；

图7为本发明的注塑油缸的整体结构示意图；

图8为本发明的压紧工作油缸段结构示意图；

图9为本发明的注射工作油缸段结构示意图；

图10为本发明的塑胶注射段结构示意图；

图11为本发明的注射嘴段结构示意图；

附图标记：下模具系统1；底座11，底座立柱套12；升降下模具平台13，下模具升降导套14；

上模具系统2；固定上模具平台21，上模具立柱套22，上模具锁紧螺母23；注塑油缸平台24，注塑油缸平台立柱套25，注塑油缸平台锁紧螺母26；

立柱系统3；导向杆31，升降螺杆32，立柱锁紧螺母33；

下模具升降系统4；升降液压缸41；主升液压缸42，摆动臂43，支撑臂44；

注塑系统5；支架51；

注塑油缸6，压紧工作油缸段61，注射工作油缸段62，塑胶注射段63，注射嘴段64；

压紧油缸体6101，压紧油缸活塞杆6102，注塑油缸铰接头6103，注塑油缸销轴6104；

注射油缸体6201，注射油缸活塞杆6202，冷却段6203，冷媒进出管路6204；

塑胶储纳缸体6301，塑胶推射活塞6302，塑胶储纳腔室6303；

注塑流道6401，顶针腔室6402，注射口6403，注塑顶针6404，锁闭弹簧6405，出料口6406，密封垫6407，加料口6308。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，为本发明的四柱液压注塑机整体结构示意图，主要包括下模具系统1，及上模具系统2，两者之间通过立柱系统3竖直相连；其中，所述立柱系统3包含4根立柱，分别位于所述下模具系统1及所述上模具系统2的四角；所述下模具系统1通过液压驱动实现升降；故本发明称为四柱液压注塑机。

所述下模具系统1，包括底座11，及升降下模具平台13，两者之间通过下模具升降系统4相连接；所述底座11作为设备基座，固定在地面上；所述底座11的四角设有底座立柱套12，所述立柱系统3的4根立柱的底部通过立柱锁紧螺母33固定在所述底座立柱套12内。

4根所述立柱的下部，即位于所述下模具系统1内，且超出所述底座立柱套12的部位，为导向杆31，所述导向杆31为外壁光滑的圆柱形导向杆。

所述导向杆31上套设有所述升降下模具平台13，所述升降下模具平台13的四角设有下模具升降导套14，所述下模具升降导套14为直线轴承；所述下模具升降导套14与所述导向杆31相匹配，使所述升降下模具平台13可沿所述导向杆31在所述下模具升降系统4的驱动下平稳的升降运动。

4根所述立柱的上部，即位于所述上模具系统2内部分，为升降螺杆32，所述升降螺杆32的外壁为连续的螺纹。

4根所述升降螺杆32上可升降移动位置的固定有所述上模具系统2；所述上模具系统2，包括固定上模具平台21，所述固定上模具平台21的四角设有上模具立柱套22，所述上模具立柱套22套设在所述升降螺杆32上；还设有上模具锁紧螺母23，所述上模具锁紧螺母23与所述上模具立柱套22相配合，通过所述上模具锁紧螺母23，可将所述上模具立柱套22锁紧固定在所述升降螺杆32的特定位置。

所述固定上模具平台21的上部设有注塑系统5，所述注塑系统5设有多套注塑油缸，所述注塑油缸通过注塑油缸平台24固定在所述固定上模具平台21的上部，所述注塑油缸平台24的四角同样设有注塑油缸平台立柱套25，所述注塑油缸平台立柱套25套设在所述升降螺杆32上；还设有注塑油缸平台锁紧螺母26，通过所述注塑油缸平台锁紧螺母26，可将所述注塑油缸平台立柱套25锁紧固定在所述升降螺杆32的特定位置，且确保所述注塑油缸平台24与所述固定上模具平台21之间的间距保持一致。

所述升降下模具平台13，所述固定上模具平台21的工作面上设有模具安装槽，用来固定注塑模具，受塑料制件的尺寸规格不同限制，注塑模具的厚度会发生改变，故所述升降下模具平台13与所述固定上模具平台21之间间距会需要随着注塑模具的厚度进行调节，即通过调节所述上模具立柱套22，及所述上模具锁紧螺母23，从而调节所述固定上模具平台21相对所述升降下模具平台13的距离，来适应不同的注塑模具厚度尺寸。

如图3～图5所示，为本发明的所述下模具升降系统4的使用状态示意图；其中，图3为所述下模具升降系统4的完全降下状态示意图，图4为所述下模具升降系统4的中间状态示意图，图5为所述下模具升降系统4的完全升起状态示意图；所述下模具升降系统4包括2部分升降驱动装置。

第一部分的升降驱动装置为，在所述底座11上设有若干快速升降液压缸41，所述快速升降液压缸41的活塞杆顶部与所述升降下模具平台13相连接，本实施例附图中，所述快速升降液压缸41的数量为4个，分别位于所述底座11的外缘两侧；通过所述快速升降液压缸41可以对所述升降下模具平台13直接进行升降驱动，且升降运动由升降液压缸41直接输出，运动速度较快。

第二部分的升降驱动装置为，在所述底座11上设有若干摇臂机构，所述摇臂机构由主升液压缸42进行驱动，所述摇臂机构包括摆动臂43，及支撑臂44；所述摆动臂43的底部铰接在所述底座11上，所述摆动臂43的顶部与所述支撑臂44铰接，所述支撑臂44的顶部铰接在所述升降下模具平台13的底部；所述主升液压缸42的活塞杆顶端铰接在所述摇臂机构上，本实施例附图中所示，所述主升液压缸42的活塞杆顶端铰接在所述摆动臂43上，且铰接点靠近所述摆动臂43与所述支撑臂44的铰接连接点；所述主升液压缸42的油缸体铰接在所述底座11上。在所述主升液压缸42的驱动下，所述摆动臂43与所述支撑臂44之间的夹角及相对位置发生改变，进而改变所述底座11与所述升降下模具平台13之间的间距。当需要对所述升降下模具平台13升到顶部实现锁模时，所述主升液压缸42的活塞杆伸出，推动所述支撑臂44向上升起，直至所述支撑臂44与所述升降下模具平台13固定的铰接点1，所述支撑臂44与所述摆动臂43的连接铰接点2，所述摆动臂43与所述底座11固定的铰接点3，3个铰接点形成一条直线，且处于竖直状态，此时模具的反向冲击力向下时，所述支撑臂44与所述摆动臂43处于死点位置，冲击力经3个铰接点依次向下传递，最后直接传递到所述底座11上，不会对所述主升液压缸42产生额外的分力，大大提高了锁模力，故本发明的四柱液压注塑机可达到1000吨级的合模压力。

如图6所示，为本发明的所述注塑系统5的结构示意图，在所述注塑油缸平台24上固定有若干支架51，所述支架51内安装有注塑油缸6，所述注塑油缸6为双节注塑油缸。

如图7所示，为本发明的注塑油缸6的整体结构示意图，而图8～图11为各部分局部放大示意图；本发明的注塑油缸6包括压紧工作油缸段61，注射工作油缸段62，及塑胶注射段63，其中塑胶注射段63又包括注射嘴段64。

如图8所示，为压紧工作油缸段61的局部放大图，其主体为一液压油缸，在本发明中称为压紧油缸，压紧油缸体6101竖直固定在所述注射工作油缸段62的顶端，压紧油缸活塞杆6102向上输出；在所述压紧油缸活塞杆6102的顶端连接有注塑油缸铰接头6103，其通过注塑油缸销轴6104铰接固定在所述支架51内；通过设置所述注塑油缸铰接头6103及所述注塑油缸销轴6104，使所述注塑油缸6可以在使用中有产生一定的摆动，从而弥补模具安装固定而造成的注塑口位置偏移。本实施例中，为了可靠固定，所述压紧油缸进行了倒装，在部分设计中也可以将所述压紧油缸体6101通过所述注塑油缸铰接头6103固定在所述支架51内，而所述压紧油缸活塞杆6102的输出端固定有注射工作油缸段62。

如图9所示，为注射工作油缸段62的局部放大图，其主体为一行程较长的注射油缸，所述注射油缸的注射油缸体6201与所述压紧工作油缸段61相固定连接，其内设有注射油缸活塞杆6202，所述注射油缸活塞杆6202向下设置，其伸出所述注射油缸的注射油缸体6201的底部连接有塑胶注射段63；在所述塑胶注射段63与所述注射油缸体6201之间设有冷却段6203；因为所述塑胶注射段63内储纳的是高温熔融状态的塑胶液，为了防止其热量传递到所述注射油缸体6201内，造成液压油温度过高，产生故障，故需要设置所述冷却段6203，所述冷却段6203设有冷媒进出管路6204，与外界的冷媒系统相连，从而隔绝所述塑胶注射段63与所述注射油缸体6201之间的热交换。

如图10所示，为塑胶注射段63的局部放大图，其包括塑胶储纳缸体6301，其内设有可上下运动的塑胶推射活塞6302，所述塑胶推射活塞6302与所述注射油缸活塞杆6202的底部相连；所述塑胶储纳缸体6301内位于所述塑胶推射活塞6302下部的即为塑胶储纳腔室6303，其内充填有高温熔融状态的塑胶液；在所述塑胶储纳缸体6301的下部设有注射嘴段64，所述注射嘴段64与所述塑胶储纳腔室6303相连通。

如图11所示，为注射嘴段64的局部放大图，在所述塑胶储纳缸体6301的下部安装有注塑嘴板，其中间设有注塑流道6401，所述注塑流道6401的下部安装有注射嘴，所述注射嘴中间为顶针腔室6402，所述顶针腔室6402的底部设有注射口6403，所述注射口6403的截面直径小于所述顶针腔室6402的截面直径；在所述注射嘴的内部中空通道内安装有注射顶针6404，所述注塑顶针6404位于所述顶针腔室6402内部分设有锁闭弹簧6405，所述锁闭弹簧6405产生弹力，将所述注塑顶针6404的下部堵头压在所述注射口6403的顶部；所述注塑顶针6404的底部设有撞针，所述撞针直径小于所述注射口6403的截面直径，所述撞针套设在所述注射口6403内，且所述撞针的长度大于所述注射口6403的长度，在所述锁闭弹簧6405弹开状态下，所述撞针的底部凸出于所述注射口6403的底部；当需要注塑时，所述压紧油缸启动，使所述压紧油缸活塞杆6102向上伸出，进而带动所述压紧油缸体6101及所述注射工作油缸段62、所述塑胶注射段63向下运动，当所述注射嘴顶入到模具注塑孔内时，所述撞针被顶住，相对所述注射口6403发生位移，所述注塑顶针6404的下部堵头亦相对所述注射口6403发生位移，从而使所述注射口6403与所述针腔室6402、注塑流道6401相贯通，最后与所述塑胶储纳腔室6303相连通；再启动所述注射油缸，即可实现注塑。

进一步的，所述塑胶储纳腔室6303内的塑胶液通过所述注塑嘴板内的加料口6308进行添加；所述注塑嘴板的顶部设有出料口6406，其与所述塑胶储纳腔室6303相连通；所述出料口6406为环形口，其内安装有可上下浮动的密封垫6407；当通过所述加料口6308进行添料时，物料的推力将所述密封垫6407向上推，从而使所述加料口6308与所述出料口6406相贯通，实现物料的流入；当进行注塑时，物料的推力将所述密封垫6407向下推，从而封闭所述加料口6308，防止物料从所述加料口6308内反向溢出。

本发明的四柱液压注塑机工作时，先安装相应的注塑模具，其中注塑上模具固定在所述固定上模具平台21上，注塑下模具固定在所述升降下模具平台13；调整所述固定上模具平台21、及所述注塑油缸平台24的位置，锁紧所述上模具锁紧螺母23及所述注塑油缸平台锁紧螺母26；完成启动前的准备工作。

开始注塑作业，所述快速升降液压缸41升起，使所述升降下模具平台13带动所述注塑下模具快速升起，并接近所述注塑上模具，在此过程中，所述摇臂机构随着开启运动；然后所述主升液压缸42的活塞杆彻底伸出，所述摇臂机构完全伸直，使所述升降下模具平台13彻底升起，完成合模。

然后，若干套所述注塑油缸6同时或者依次启动，首先所述压紧油缸启动，使所述压紧油缸活塞杆6102向上伸出，进而带动所述压紧油缸体6101及所述注射工作油缸段62、所述塑胶注射段63向下运动，使所述注射嘴顶入到模具注塑孔内，且压紧，使所述注射口6403打开；最后启动所述注射油缸，开始向模具内注射塑胶液。

完成注塑后，待塑胶液冷却、凝结，即可反向工作，进行开模、脱模，获得塑料制件。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。