本發明涉及一種自適應合模機構,尤其是涉及一種注塑機或壓鑄機精密定型自適應合模機構,屬于壓鑄或注塑設備設計制造技術領域。
背景技術:
通過將熔融材料壓入成型模具型腔實現產品成型的成型設備主要包括用于金屬成型的壓鑄機和用于塑料成型的注塑機,通常由合模機構及其液壓傳動元件、壓射機構、電氣控制元件等組成。
合模機構是壓鑄機、注塑機中的主要機構之一,主要由機臺、動模板、靜模板、尾板、大杠、開合模缸及曲肘、調模機構組成。靜模板與機臺固定連接,動模板通過開合模缸驅動的聯動機鉸在機臺導軌上滑動;支撐大杠與機臺導軌平行設置,其兩端分別位于動模板的前后兩側,并與動模板滑動配合,一端與靜模板固定連接,另一端與尾板傳動連接。通過開合模缸驅動聯動機鉸實現動模板與靜模板的分合,從而保證在整個成型過程中型模及其分型面的位置固定。另外,尾板與動模板在調模機構驅動下沿軸向滑動,調節尾板、動模板與靜模板之間的最終間距,從而實現對不同厚薄模具的適應。
具體而言,目前壓鑄機、注塑機最常見的合模機構是機鉸式或稱曲肘式、曲拐式合模機構,它的聯動機鉸均布于尾板與動模板之間。它的合模機構的開合模缸都固定于尾板上,動模板與尾板通過聯動機鉸連接,開合模缸驅動聯動機鉸推動動模板運動。當動模板與靜模板完成合模時,聯動機鉸呈伸直狀態并機械自鎖。其調模機構也安裝在尾板上,包括通過調模馬達驅動的一個大齒輪,大齒輪驅動與大杠尾端的調節齒輪螺母實現尾板、動模板及聯動機鉸沿大杠軸向的運動,實現動模板與靜模板之間的間距調整。機鉸式合模機構的優點集中體現在聯動機鉸的結構上,即開合模速度快、合模實現機械自鎖、鎖模剛性好等優點。但同時也存在以下缺點,如聯動機鉸的各活動關節受力不均衡,各軸銷、軸套磨損嚴重,長期使用后相對合模精度大幅度下降。經研究發現,產生上述問題的原因主要是:動模板與靜模板之間的平行度、生產廠家安裝的模具的平行度、在生產過程中模具出現局部熱脹冷縮導致的模具不平行、在加工產品過程中過載脹模造成模板退讓不一致的不平行等。造成以上的不平行都會導致機鉸軸銷及軸套兩者軸線不平行,兩軸線不平行導致軸銷與軸套產生憋力偏磨轉動致軸銷軸套快速磨損,甚至軸銷承載不平衡剪切折斷。其后便會使動模板與靜模板平行度誤差越來越大甚至合模精度急速下降。當出現上述動模板與靜模板的平行度誤差時,制造廠家與使用商家通常采用牽拉大杠的方法將尾板、機鉸、動模板整體調整于靜模板平行。這樣一來動模板與靜模板大面是平行了,但反過來又導致了動模板導向軸承軸線與大杠軸線的不平行,加之原本四個調節齒輪螺母與尾板摩擦面保持平衡調模很順暢,但大杠不一致的調整又導致調模困難,其結果是各調節螺母受力不平衡、調模不暢出現拉傷大杠螺紋等問題??偠灾?,產生上述的缺點是,軸套極易磨損、調模不易、合模精度低、使用周期短、維護成本極高等。
為了解決所述曲肘合模機構所存在的先天不足的問題,發明人先后對現有技術進行了一系列的改進,并先提交了申請號為201620204212.6的用于壓鑄機或注塑機的自動萬向合模機構,該結構雖然解決了現行的曲肘式合模機構的上述不足,同時又保持了現有流行曲肘機型的優點,以及動模板的兩個方向的傾斜難題。但上述發明人提出的用于壓鑄機或注塑機的自動萬向合模機構,其中的模板上下方模具出現熱脹冷縮產生的平行度誤差時,該技術中的自動偏心軸仍然顯得不夠靈敏。有關該技術中的偏心軸不夠靈敏的主要問題昰該偏心軸的偏心量的大小有關和原有技術中的曲肘、尾板、和大杠尾端連接的剛度不夠所致,當模具出現熱脹冷縮尺寸變化時偏心軸不能隨時進行跟蹤自行調整,所以還得借助手動控制來完成,這對注塑機或壓鑄機使用廠家來說,在成批大量生產過程中是不容易做到的。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是:提供一種模具在工作期間,因熱脹冷縮出現尺寸變化時,動模板和靜模板仍然始終能保持平行的注塑機或壓鑄機精密定型自適應合模機構。
為解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種注塑機或壓鑄機精密定型自適應合模機構,包括動模板、靜模板、尾板、聯動機鉸和大杠,所述的靜模板和所述的尾板分別固裝在所述大杠的兩端,所述的動模板沿合模方向可往復移動的布置在所述靜模板與所述的尾板之間的大杠上,所述聯動機鉸的一端與所述尾板鉸接,所述聯動機鉸的另一端與所述的動模板鉸接,所述的聯動機鉸包括長鉸、鉤鉸、連桿和自適應穩定連接裝置,所述長鉸的一端與所述鉤鉸具有鉤頭的一端鉸接,所述連桿的一端與所述的鉤頭鉸接,所述連桿的另一端與所述的自適應穩定連接裝置鉸接,所述的聯動機鉸通過所述長鉸的另一端與所述的動模板鉸接,所述的聯動機鉸通過所述鉤鉸的自由端與所述的尾板鉸接;合模過程中,所述動模板的工作面相對于所述靜模板的工作面的平行度,在相互鉸接的長鉸和鉤鉸的配合下通過所述的自適應穩定連接裝置在運行過程中自行調整適應。
本發明的有益效果是:本申請通過將現有僅包括長鉸、鉤鉸、連桿和十字型頭的機鉸改進為包括長鉸、鉤鉸、連桿和自適應穩定連接裝置的結構,并使所述長鉸的一端與所述鉤鉸具有鉤頭的一端鉸接,所述連桿的一端與所述的鉤頭鉸接,所述連桿的另一端與所述的自適應穩定連接裝置鉸接,然后使所述的聯動機鉸通過所述長鉸的另一端與所述的動模板鉸接,使所述的聯動機鉸通過所述鉤鉸的自由端與所述的尾板鉸接的結構不變;這樣,在合模過程中,所述動模板的工作面相對于所述靜模板的工作面的平行度,便可以在相互鉸接的長鉸和鉤鉸的配合下通過所述的自適應穩定連接裝置在運行過程中自行調整適應。因為,改進后的聯動機鉸既可以通過所述的自適應穩定連接裝置將鉸接的長鉸和鉤鉸連接起來,又可以通過該的自適應穩定連接裝置保證鉸接的長鉸和鉤鉸的鉸接處在豎直方向做適當的運動,從而適應由于動模板的工作面相對于靜模板的工作面不平行度出現的受力不均時自動調整以保證兩者的工作面的平行度,實現模具上下方在工作期間,因熱脹冷縮出現尺寸變化時,動模板和靜模板仍然始終能保持平行的功能。
進一步的是,所述的自適應穩定連接裝置包括十字型穩定連接架和與該十字型穩定連接架鉸接的自適應限位調節組件,所述的自適應穩定連接裝置通過所述的十字型穩定連接架與合模驅動機構連接,所述的自適應穩定連接裝置通過設置在所述自適應限位調節組件邊緣上的鉸接孔與相應位置的連桿鉸接;合模過程中,所述動模板的工作面相對于所述靜模板的工作面的平行度,通過所述的自適應限位調節組件調節相互鉸接的長鉸和鉤鉸在鉸接處的連線的夾角來自動調整適應。
上述方案的優選方式是,所述的自適應限位調節組件包括動力傳遞連桿、鉸接板和自復式限位調整結構,所述的動力傳遞連桿通過所述的鉸接板與所述的十字型穩定連接架鉸接,所述的自復式限位調整結構與所述十字型穩定連接架同軸的固裝在該十字型穩定連接架的端部,所述的自適應限位調節組件通過設置在各件所述動力傳遞連桿端部的鉸接孔與所述連桿鉸接;合模過程中,相互鉸接的長鉸和鉤鉸在鉸接處的連線的夾角,通過相互鉸接的連桿、動力傳遞連桿以及鉸接板,在所述自復式限位調整結構的配合下自動調整適應。
進一步的是,所述的自復式限位調整結構包括極限限位架和安裝在該極限限位架上的自重自動復位支撐器,所述的自復式限位調整結構通過所述的極限限位架安裝在所述的十字型穩定連接架的端部,所述自重自動復位支撐器的伸出端頂接在所述鉸接板與所述動力傳遞連桿的鉸接處;合模過程中,相互鉸接的長鉸和鉤鉸在鉸接處的連線的極限夾角,通過所述極限限位架限定所述動力傳遞連桿沿上下方向移動的極限位置限定。
上述方案的優選方式是,所述的自重自動復位支撐器包括頂桿和套接在該頂桿上的壓縮彈簧,在所述的極限限位架上設置有安裝孔,所述的頂桿以及套接在該頂桿上的壓縮彈簧安裝在該安裝孔中,伸出所述的安裝孔的頂桿的自由端頂接在鉸接板與動力傳遞連桿的鉸接處。
進一步的是,所述的自適應合模機構還包括尾板鎖緊裝置,動模板位置調節合格后的尾板通過所述的尾板鎖緊裝置鎖閉固裝在尾板上的調模螺母與設置在大杠尾端的調模螺紋之間的間隙。
上述方案的優選方式是,所述的尾板鎖緊裝置包括基架板和固裝在該基架板上的鎖緊驅動結構,所述的基架板可拆卸的固裝在所述大杠伸出尾板一端的端部上,所述鎖緊驅動結構的動力輸出端的端部與所述的尾板固定連接。
進一步的是,所述的鎖緊驅動結構包括活塞桿和與該活塞桿相適應的油缸,所述的鎖緊驅動結構通過所述的油缸與所述的基架板可拆卸的固定連接,所述的鎖緊驅動結構通過所述活塞桿的自由端與所述的尾板連接。
進一步的是,所述的鎖緊驅動結構包括固裝在所述基架板上的螺母和與該螺母相適配的驅動螺桿,所述驅動螺桿的動力輸出端與所述的尾板連接。
上述方案的優選方式是,所述的鎖緊驅動機構還包括動力輸入把手,所述的動力輸入把手可拆卸的布置在所述驅動螺桿的動力輸入端上。
附圖說明
圖1為本發明注塑機或壓鑄機精密定型自適應合模機構的主視圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為圖2在曲肘對稱初始鎖模狀態下的a-a剖面圖;
圖4為圖2在曲肘對稱鎖模完畢狀態下的a-a剖面圖;
圖5為圖2在曲肘不對稱鎖模完畢狀態下的a-a剖面圖;
圖6為本發明涉及到的自適應穩定連接裝置的主視圖;
圖7為圖6的側視圖;
圖8為圖6的b-b剖視圖;
圖9為圖6的c-c剖視圖;
圖10-1為動模板與靜模板處理平行狀態時的曲肘示意圖;
圖10-2為動模板與靜模板處理不平行狀態時的曲肘示意圖。
圖中標記為:動模板1、靜模板2、尾板3、聯動機鉸4、大杠5、長鉸6、鉤鉸7、鉤頭71、連桿8、自適應穩定連接裝置9、十字型穩定連接架91、自適應限位調節組件92、動力傳遞連桿921、鉸接板922、自復式限位調整結構923、極限限位架9231、自重自動復位支撐器9232、頂桿92321、壓縮彈簧92322、鉸接孔93、連線10、尾板鎖緊裝置11、基架板111、鎖緊驅動結構112、活塞桿1121、油缸1122、鏈條調整式的動模板平行度調節裝置12、偏心軸13、合模驅動機構14。
具體實施方式
如圖1~圖10-2所示是本發明提供的一種模具上下方在工作期間,因熱脹冷縮出現尺寸變化時,動模板和靜模板仍然始終能保持平行的注塑機或壓鑄機精密定型自適應合模機構。所述的自適應合模機構包括動模板1、靜模板2、尾板3、聯動機鉸4和大杠5,所述的靜模板1和所述的尾板3分別固裝在所述大杠5的兩端,所述的動模板1沿合模方向可往復移動的布置在所述靜模板2與所述尾板3之間的大杠5上,所述聯動機鉸4的一端與所述尾板3鉸接,所述聯動機鉸4的另一端與所述的動模板1鉸接,所述的聯動機鉸4包括長鉸6、鉤鉸7、連桿8和自適應穩定連接裝置9,所述長鉸6的一端與所述鉤鉸7具有鉤頭71的一端鉸接,所述連桿8的一端與所述的鉤頭71鉸接,所述連桿8的另一端與所述的自適應穩定連接裝置9鉸接,所述的聯動機鉸4通過所述長鉸6的另一端與所述的動模板1鉸接,所述的聯動機鉸4通過所述鉤鉸7的自由端與所述的尾板3鉸接;合模過程中,所述動模板1的工作面相對于所述靜模板2的工作面的平行度,在相互鉸接的長鉸6和鉤鉸7的配合下通過所述的自適應穩定連接裝置9在運行過程中自行調整適應。本申請通過將現有僅包括長鉸、鉤鉸、連桿和十字型頭的機鉸改進為包括長鉸、鉤鉸、連桿和自適應穩定連接裝置的結構,并使所述長鉸的一端與所述鉤鉸具有鉤頭的一端鉸接,所述連桿的一端與所述的鉤頭鉸接,所述連桿的另一端與所述的自適應穩定連接裝置鉸接,然后使所述的聯動機鉸通過所述長鉸的另一端與所述的動模板鉸接,使所述的聯動機鉸通過所述鉤鉸的自由端與所述的尾板鉸接的結構不變;這樣,在合模過程中,所述動模板的工作面相對于所述靜模板的工作面的平行度,便可以在相互鉸接的長鉸和鉤鉸的配合下通過所述的自適應穩定連接裝置在運行過程中自行調整適應。因為,改進后的聯動機鉸既可以通過所述的自適應穩定連接裝置將鉸接的長鉸和鉤鉸連接起來,又可以通過該的自適應穩定連接裝置保證鉸接的長鉸和鉤鉸的鉸接處在豎直方向做適當的運動,從而適應由于動模板的工作面相對于靜模板的工作面不平行度出現的受力不均時自動調整以保證兩者的工作面的平行度,實現模具上下方在工作期間,因熱脹冷縮或者不確定因素出現尺寸變化時,動模板和靜模板仍然始終能保持平行的功能。
上述實施方式中的自適應穩定連接裝置9可以有多種結構,只要能滿足由長鉸6和鉤鉸7形成的連接結構在受到動模板1的不平衡力作用下可以進行自適應調整即可,即是該長鉸6和鉤鉸7在鉸接處可以自由的上下移動即可。比如將連桿8設置成可以在現有的十字頭上下移動的結構,但是這種結構由于在灌注合模力后,由于摩擦力太大效果并不太好,而且會在十字頭上形成薄弱傳力結構,影響機鉸的使用壽命。為此,本申請提供了以下結構的自適應穩定連接裝置9,即所述的自適應穩定連接裝置9包括十字型穩定連接架91和與該十字型穩定連接架91鉸接的自適應限位調節組件92,所述的自適應穩定連接裝置9通過所述的十字型穩定連接架91與合模驅動機構14連接,所述的自適應穩定連接裝置9通過設置在所述自適應限位調節組件92邊緣上的鉸接孔93與相應位置的連桿8鉸接;合模過程中,所述動模板1的工作面相對于所述靜模板2的工作面的平行度,通過所述的自適應限位調節組件92調節相互鉸接的長鉸6和鉤鉸7在鉸接處的連線10的夾角來自動調整適應。這樣,通過自適應限位調節組件92調節相互鉸接的長鉸6和鉤鉸7在鉸接處的連線10的夾角來自動調整適應,而自適應限位調節組件92與現有技術中的十字頭功能相接近的十字型穩定連接架91之間為鉸接連接,便可以減小滑動摩擦力,又保動力傳遞的可靠,同時更可以輕松實現長鉸6和鉤鉸7形成的連接結構在受到動模板1的不平衡力作用下的自適應調整。
當然,上述的自適應限位調節組件92也可以有多種結構,如設置在開合模液壓推桿末端上的與十字型穩定連接架91同軸的限位塊。但是這種結構的自適應限位調節組件92需要對開合模液壓推桿進行再加工,使用中也存在維修、更換不方便的狀況。為此,本申請提供了如下結構的自適應限位調節組件92,即所述的自適應限位調節組件92包括動力傳遞連桿921、鉸接板922和自復式限位調整結構923,所述的動力傳遞連桿921通過所述的鉸接板922與所述的十字型穩定連接架91鉸接,所述的自復式限位調整結構923與所述十字型穩定連接架91同軸的固裝在該十字型穩定連接架91的端部,所述的自適應限位調節組件92通過設置在各件所述動力傳遞連桿921端部的鉸接孔93與所述連桿8鉸接;合模過程中,相互鉸接的長鉸6和鉤鉸7在鉸接處的連線10的夾角,通過相互鉸接的連桿8、動力傳遞連桿921以及鉸接板922,在所述自復式限位調整結構923的配合下自動調整適應。此時,所述的自復式限位調整結構923的優選方式為所述的自復式限位調整結構923包括極限限位架9231和安裝在該極限限位架9231上的自重自動復位支撐器9232,所述的自復式限位調整結構923通過所述的極限限位架9231安裝在所述的十字型穩定連接架91的端部,所述自重自動復位支撐器9232的伸出端頂接在所述鉸接板922與所述動力傳遞連桿921的鉸接處;合模過程中,相互鉸接的長鉸6和鉤鉸7在鉸接處的連線10的極限夾角,通過所述極限限位架9231限定所述動力傳遞連桿921沿上下方向移動的極限位置限定。當然,結合所述極限限位架9231的結構,此時,所述的自重自動復位支撐器9232包括頂桿92321和套接在該頂桿92321上的壓縮彈簧92322,在所述的極限限位架9231上設置有安裝孔92311,所述的頂桿92321以及套接在該頂桿92321上的壓縮彈簧92322安裝在該安裝孔92311中,伸出所述的安裝孔92311的頂桿92321的自由端頂接在鉸接板922與動力傳遞連桿921的鉸接處。
上述實施方式中,主要通過改進現有技術中的機鉸的結構來解決動模板與靜模板在壓鑄工作過程中因熱膨冷縮出現的模具不平行的技術問題。但是,根據背景技術的介紹可知,其實大杠與兩端的尾板和靜模板之間由于需要調整,也存在制造、裝配方面的不可避免的缺陷。為此,本申請對現有的壓鑄機和注塑機進行了進一步的改進,即所述的自適應合模機構還包括尾板鎖緊裝置11,動模板1位置調節合格后的尾板3通過所述的尾板鎖緊裝置11鎖閉固裝在尾板3上的調模螺母與設置在大杠5尾端的螺紋之間的間隙,還間接提供合模機構的剛性問題。此時,所述的尾板鎖緊裝置11的優選方式為包括基架板111和固裝在該基架板111上的鎖緊驅動結構112,所述的基架板111可拆卸的固裝在所述大杠5伸出尾板3一端的端部上,所述鎖緊驅動結構112的動力輸出端的端部與所述的尾板3固定連接。進一步的,所述的鎖緊驅動結構112可以是包括活塞桿1121和與該活塞桿1121相適應的油缸1122液壓鎖緊驅動結構,也可以是包括固裝在所述基架板111上的螺母和與該螺母相適配的驅動螺桿的純機械鎖緊驅動結構。當采用液壓鎖緊驅動結構時,所述的鎖緊驅動結構112通過所述的油缸1122與所述的基架板111可拆卸的固定連接,所述的鎖緊驅動結構112通過所述活塞桿1121的自由端與所述的尾板3連接;當采用純機械鎖緊驅動結構時,所述驅動螺桿的動力輸出端與所述的尾板3連接,而且此時所述的鎖緊驅動機構還包括動力輸入把手,所述的動力輸入把手可拆卸布置在所述驅動螺桿的動力輸入端上。
除了以下的改進之外,結合發明人之前提交已獲得授權的偏心軸調整結構,本申請提供了一種與浮擺齒式動模板平行度自動調節裝置具有等同功能的鏈條調整式動模板平行度調節裝置12,以增加本申請所述的長鉸在與動模板鉸接時通過鏈條調整鉸接用偏心軸偏轉的幅度,進而達到最大限度通過偏心軸13來調整動模板與靜模板自身的平行度或者模具自身產生的誤差的目的。