專利名稱：一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種合模機構，特別是涉及一種可適用于注塑機的 二板式合模機構。
背景技術：
隨著人們對塑料制品使用要求的提高，制品的壁厚越來越薄，強度 要求也越來越高，其模具則更趨復雜，同時也要求較高的生產(chǎn)效率。因 此，滿足各種功能甚至更有利于模具保護的精密注塑機將越來越重要， 而決定注塑機上述性能的關鍵是其合模機構。
注塑機合模機構主要包括傳統(tǒng)全液壓式合模機構與肘桿式合模機構 兩種。傳統(tǒng)全液壓式合模機構的液壓系統(tǒng)復雜、速度慢、能耗大，肘桿 式合模機構精度低、易磨損，因此兩者都不能滿足精密成型的要求。隨 著塑料工業(yè)的發(fā)展，二板式合模機構以其結構簡單、高效精密等特點逐 漸成為注塑機合模機構的一種重要形式。
現(xiàn)有的二板式合模機構主要有復合型和直壓型兩類。復合型二板式 合模機構要經(jīng)過機械轉換，即二次動作才能鎖模，也稱為機械液壓型二 板式合模機構。復合型二板式合模機構由于需要二次動作，如果用于噸 位小的機器上， 一方面會增加成本，另一方面，因為中小型機所要求的 開合模速度很高，二次動作會影響效率。直壓型二板式合模機構則不需 機械裝置，也不需二次動作，直接由鎖模油缸將模具鎖緊。
常見的直壓型二板式合模機構主要有無循環(huán)式、外循環(huán)式和內(nèi)循環(huán) 式三種。
無循環(huán)式合模機構的移模和鎖模都依靠合模油缸，合模油缸需要通 過油泵直接供油且其直徑較大，無法較好地協(xié)調力與速度的關系。而且， 快速開合模需要大功率的油泵，因此，該機構的液壓油循環(huán)量大，能耗高。
對于外循環(huán)式合模機構，移模通過移模油缸來進行，移模油缸直徑
小，能極大地提高開合模速度；鎖模則通過直徑較大的鎖模油缸來進行。 在移模過程中，其鎖模油缸活塞要隨移模油缸做隨動，因此，鎖模油缸兩油腔之間會出現(xiàn)大量的油液循環(huán)，能量消耗大。另一種外循環(huán)式合模 機構將鎖模油缸的左右腔通過外部液壓管路相通。這種合模機構雖然結 構簡單，但是在移模時，鎖模油缸活塞會受到較大阻力，使移模運動不 平穩(wěn)。
在"注射成型機的合模裝置"(US5336462)公開了一種內(nèi)循環(huán)式的注 塑機合模裝置。該合模裝置是四缸直鎖型的，在一組對角的鎖模油缸的 活塞桿(即拉桿)里設置移模油缸，該鎖模油缸為普通油缸；而另一組對角 的鎖模油缸為內(nèi)循環(huán)油缸，四個鎖模油缸的鎖模側彼此相通。工作時， 通過對角設置的移模油缸來實現(xiàn)移模動作，鎖模油缸活塞兩側的液壓油 通過連通通道和內(nèi)循環(huán)油缸來實現(xiàn)合模機構液壓油的內(nèi)部循環(huán)；鎖模時， 內(nèi)循環(huán)油缸閥芯關閉，四個鎖模油缸同時作用實現(xiàn)額定鎖模力。其特點 是移模速度快，鎖模穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯；但該合模機構的拉桿結構復 雜，不僅加工制造精度要求高、難度大，而且由于在拉桿里開設移模油 缸，大大地降低了拉桿的強度和剛度。另外在設計時，為了滿足內(nèi)循環(huán) 的要求，鎖模油缸的活塞兩側有效面積必須成一定比例，導致拉桿尺寸 較大，在要求鎖模力相同時，需要更大的油缸直徑或額定工作壓力更大 的泵，設計靈活性很低。在"直壓式鎖模油缸合模機構"(ZL200520145200.2) 公開了一種帶調模裝置的內(nèi)循環(huán)直壓式鎖模機構，移模采用兩個小直徑 的油缸，鎖模采用四個雙活塞桿的內(nèi)循環(huán)式油缸，其活塞桿為拉桿的一 部分。該合模機構的特點是重復性好，精度高，能耗低，全面地滿足了 精密注射成型的要求。但四個內(nèi)循環(huán)油缸加工量大，加工精度要求高； 加工拉桿所需的原材料要求長度長，合模機構尺寸大。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有直壓式內(nèi)循環(huán)二板式合模機構的缺 點，提供一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構，該合模機構能夠適 應多種規(guī)格型號注塑機的需要、節(jié)省材料和能源、降低加工難度，確保 性能穩(wěn)定。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技 方案 一種等容積置換 四缸直鎖二板式合模機構，主要由動模板、定模板、拉桿、調模裝置、頂出裝置、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸和位移傳感器組 成。移模油缸活塞桿與動模板固定，而移模油缸缸體固定在定模板周邊； 內(nèi)循環(huán)鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿一、套筒、閥座、活塞一和缸 體一組成，套筒設置在活塞桿一上，套筒端面與滑閥端面保持間距一； 普通鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿二、套筒、活塞二和缸體二組成， 其回油腔與空氣相通，套筒二設置在活塞桿二上，套筒端面與活塞端面 保持間距二；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與普通鎖模油缸分別有兩個，且都為單活 塞桿液壓缸，對角對稱固定在定模板上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔和普通 鎖模油缸鎖模腔通過通道相通；位移傳感器設置在普通鎖模油缸的回油 腔里；頂出裝置與調模裝置設置在動模板上。
本實用新型的套筒可以與兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸的活塞桿一與兩個普 通鎖模油缸的活塞桿二成為一體。
本實用新型的套筒可以只設置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸的活塞桿一與 兩個普通鎖模油缸的活塞桿二中的任意一根或兩根或三根上。
本實用新型的位移傳感器為磁尺，在與普通鎖模油缸對應的活塞桿 二上開設中心孔，位移傳感器的磁環(huán)設置在活塞桿二中心孔孔口，測桿 設置在普通鎖模油缸回油腔的油缸端面上，且其可以伸入活塞桿二的中 心孔內(nèi)。
由以上技術方案可知，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，拉桿中省去了 移模油缸，結構簡單，加工制造方便，成本低，且其強度和剛度能得到 有效保證；四個直壓式鎖模油缸僅有兩 個為內(nèi)循環(huán)式油缸，避免了現(xiàn)有 直壓型內(nèi)循環(huán)二板式合模機構四個鎖模油缸全為內(nèi)循環(huán)油缸的缺點，加 工制造簡單；在拉桿上增設套筒，解決了為滿足內(nèi)循環(huán)要求鎖模油缸活 塞兩側有效面積必須滿足的特定關系，顯著提高設計靈活性；鎖模油缸 活塞有效面積不變和設計鎖模力要求相同的情況下，油缸直徑更小或液 壓泵的額定工作壓力更低；四個直壓式鎖模油缸均為單活塞桿液壓缸， 由于活塞桿與拉桿合二為一，減小了拉桿的長度，成本更低，且使合模 機構尺寸減小；普通鎖模油缸回油側直接與大氣相通，減少了液壓油的 用量；采用非接觸式的磁尺作為位移傳感器，精度高，性能穩(wěn)定可靠。


圖l是等容積置換四缸直鎖二板式合模機構示意圖。 圖2是等容積置換四缸直鎖二板式合模機構的第一個派生結構示意圖。
圖3是等容積置換四缸直鎖二板式合模機構的第一個派生結構示意圖。
圖中l(wèi)-動模板，2-拉桿，3-套筒，4-活塞桿一，5-定模板，6-進 油口， 7-內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔，8-間距一，9-滑閥，10-活塞一，11-缸體一，12-內(nèi)循環(huán)鎖模油缸，13-通道，14-普通鎖模油缸，15-套筒端 面，16-滑閥端面，17-普通鎖模油缸鎖模腔，18-活塞二， 19-內(nèi)循環(huán)鎖 模油缸回油腔，20-磁環(huán)，21-普通鎖模油缸回油腔，22-位移傳感器，23-空氣通道，24-缸體二， 25-測桿；26-活塞端面，27-移模油缸缸體，28-中心孔，29-間距二， 30-移模油缸，31-活塞桿二， 32-移模油缸活塞桿， 33-調模裝置，34-頂出裝置，35-活塞桿加粗部分
具體實施方式實施例l
如圖1所示，本實用新型一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構， 主要由動模板l、定模板5、拉桿2、調模裝置33、頂出裝置34、移模油缸 30、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12、普通鎖模油缸14和位移傳感器22組成。移模油 缸活塞桿32與動模板1固定，而移模油缸缸體27固定在定模板5周邊；內(nèi) 循環(huán)鎖模油缸12由與拉桿2為一體的活塞桿一4、套筒3、閥座9、活塞一 10和缸體一11組成，套筒3設置在活塞桿一4上，套筒端面15與滑閥端面 16保持間距一8;普通鎖模油缸14由與拉桿2為一體的活塞桿二31、套筒3、 活塞二18和缸體二24組成，普通鎖模油缸回油腔21通過空氣通道23與空 氣相通，套筒3設置在活塞桿二31上，套筒端面15與活塞端面26保持間距 二29;內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12與普通鎖模油缸14分別有兩個，且都為單活塞 桿液壓缸，對角對稱固定在定模板5上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔12和普通 鎖模油缸鎖模腔14通過通道13相通；位移傳感器22設置在普通鎖模油缸 回油腔21里；頂出裝置34與調模裝置33設置在動模板1上。
本實用新型的位移傳感器22為磁尺，在與普通鎖模油缸14對應的活 塞桿二31上開設中心孔28，位移傳感器22的磁環(huán)20設置在中心孔28孔口 ， 測桿25設置在普通鎖模油缸回油腔21的油缸端面上，且其可以伸入活塞 桿二31的中心孔28內(nèi)。合模時，移模油缸30的左側進油口進油，帶動動模板l運動，同時內(nèi) 循環(huán)鎖模油缸12的活塞一10和普通鎖模油缸14的活塞二18跟隨運動。在 此過程中，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的滑閥9開啟，活塞一10右側的液壓油經(jīng)過 打開的閥流至左側。由于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸回油腔19的體積變化等同于內(nèi) 循環(huán)鎖模油缸鎖模腔7體積變化和普通鎖模油缸鎖模腔17體積變化之和， 且內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔7和普通鎖模油缸鎖模腔17通過通道相通，因此 實現(xiàn)了液壓油完全的內(nèi)循環(huán)。開模過程與此正好相反。在開合模過程中， 通過位移傳感器22的磁環(huán)20和測桿25之間的相對運動實現(xiàn)實時位移的測 量，以控制動模板l移動及其相對位置。鎖模時，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的滑 閥9關閉，系統(tǒng)向進油口6增壓，由于套筒端面15與活塞端面26或滑閥端 面16保持一定距離，使鎖模時內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的活塞一10和普通鎖模 油缸14的活塞二18的受力面積保持不變，在一定的系統(tǒng)壓力下，實現(xiàn)了
額定鎖模力。 實施例2
參見圖2，該實施例與實施例l的結構、工作原理及效果基本相同。 區(qū)別在于，只在對角的兩根活塞桿一4上設置了套筒3。套筒3也可以只設 置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸12的活塞桿一4與兩個普通鎖模油缸14的活塞 桿二31中的任意一根或三根上。所設兩個套筒3能保證移模過程中，內(nèi)循 環(huán)鎖模油缸回油腔19的體積變化等同于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔7體積變 化和普通鎖模油缸鎖模腔17體積變化之和。 實施例3
參見圖3，該實施例與實施例l的結構、工作原理及效果基本相同。 區(qū)別在于，套筒3和活塞桿一4與活塞桿二31為一體，即在活塞桿一4與活 塞桿二31上安裝套筒3的地方將其加粗。活塞桿加粗部分35能保證移模過 程中，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸回油腔19的體積變化等同于內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模7 腔體積變化和普通鎖模油缸鎖模腔17體積變化之和。
權利要求1、一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構，主要由動模板、定模板、拉桿、調模裝置、頂出裝置、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸和位移傳感器組成，其特征在于移模油缸活塞桿與動模板固定，而移模油缸缸體固定在定模板周邊；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿、套筒、閥座、活塞和缸體組成，套筒設置在活塞桿上，其端面與滑閥端面保持一定距離；普通鎖模油缸由與拉桿為一體的活塞桿、套筒、活塞和缸體組成，其回油腔與空氣相通，套筒設置在活塞桿上，其端面與活塞端面保持一定距離；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與普通鎖模油缸分別有兩個，且都為單活塞桿液壓缸，對角對稱固定在定模板上；內(nèi)循環(huán)鎖模油缸鎖模腔和普通鎖模油缸鎖模腔通過通道相通；位移傳感器設置在普通鎖模油缸的回油腔里；頂出機構與調模裝置設置在動模板上。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構， 其特征在于所述的套筒可以只設置在兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與兩個普通鎖 模油缸中的任意一根或兩根或三根活塞桿上。
3、 根據(jù)權利要求l所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構， 其特征在于所述的套筒可以與兩個內(nèi)循環(huán)鎖模油缸與兩個普通鎖模油缸 的活塞桿成為一體。
4、 根據(jù)權利要求l所述的一種等容積置換四缸直鎖二板式合模機構， 其特征在于位移傳感器為磁尺，在與普通鎖模油缸對應的活塞桿上開設 中心孔，位移傳感器的磁環(huán)設置在活塞桿中心孔孔口，測桿設置在普通 鎖模油缸回油腔的油缸端面上，且其可以伸入活塞桿的中心孔內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種二板式合模機構，特別是涉及一種可適用于注塑機的等容積置換四缸直鎖二板式合模機構，該合模機構主要由動模板、定模板、拉桿、調模裝置、頂出機構、移模油缸、內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸和位移傳感器組成，內(nèi)循環(huán)鎖模油缸、普通鎖模油缸分別有兩個，呈對角對稱布置；普通鎖模油缸回油側與空氣相通，并且可以裝入位移傳感器，控制動模板移動及其相對位置；在拉桿上設置容積調節(jié)套筒，保證移模過程中，內(nèi)循環(huán)式油缸回油側的體積變化等同于其鎖模側體積變化和普通鎖模油缸鎖模側體積變化之和。本實用新型能夠適應多種規(guī)格型號注塑機的需要、節(jié)省材料和能源、降低加工難度，確保性能穩(wěn)定。
文檔編號B29C45/67GK201427370SQ200920109470
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權日2009年6月26日
發(fā)明者丁玉梅, 瑛 安, 楊衛(wèi)民, 焦志偉, 王興天, 謝鵬程 申請人:北京化工大學