射出成形用型締装置

【目的】型締時における金型の湾曲を少なくし、かつ装置全体の設置スペースを縮小することを可能にした装置を提供することを目的としている。
【構成】固定プラテン２に金型取付板４５を重ね合わせて支持させた。固定プラテン２の金型取付板４５対向面に、金型取付板４５側へ開口するシリンダ孔４６を油圧源に接続して設けた。シリンダ孔４６と摺動自在に嵌合するラム４７を金型取付板４５に一体的に設けた。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイカストマシンや射出成形機などの射出成形装置に設けられ可動金型と固定金型とを互いに圧接させて型締を行う射出成形用型締装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイカストマシンや射出成形機などの射出成形装置は、その型締方向によって竪型締型と横型締型とに分類され、また、溶融物や可塑物の射出方向によって竪射出型と横射出型とに分類されており、このうちの例えば横型締横射出型のダイカストマシンは概ね次のように構成されている。すなわち、マシンベース上に金型取付面を横向けて立設された固定プラテンの４隅には、水平方向に延びるタイロッドが支持されており、これらタイロッドの先端部には、垂直平面を固定プラテンの垂直平面に対向させたシリンダプラテンが、タイロッドのねじ部に螺合されたナットで固定されている。
【０００３】また、固定プラテンとシリンダプラテンとの間には、４隅の孔をタイロッドに摺動自在に嵌合させた可動プラテンが設けられており、この可動プラテンには、シリンダプラテンの中心部に設けられたラム孔内の油圧で進退するメインラムの作用端が固定されている。そして固定プラテンと可動プラテンとの対向面には、平面を互いに対向させた固定金型と可動金型とがそれぞれ取付られている。さらに、固定プラテン側に支持された射出シリンダのプランジャチップは、射出シリンダ側に支持された射出スリーブに進退自在に嵌合されていて、この射出スリーブは、固定プラテン側の固定スリーブに着脱自在に接合されており、固定スリーブの内孔は固定金型の湯道を介して金型のキャビティに連通されている。
【０００４】このように構成されていることにより、メインラムが油圧で前進すると、これと一体の可動プラテンが可動金型を伴って移動し、固定金型に対し型締される。そこで、射出スリーブに溶湯を注入して固定スリーブに接合し、射出シリンダの油圧でプランジャチップを前進させると、射出スリーブ内の溶湯が固定スリーブと湯道を通って金型のキャビティ内に射出される。そして、キャビティ内の溶湯が固化したのち、型締シリンダのピストンロッドを後退させると、可動金型が後退して型開が行われるので、可動金型に保持された溶湯固化物である製品を取出すことにより、１回の射出サイクルが完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の射出成形用型締装置においては、型締シリンダで可動プラテンを移動させて型締すると、可動金型を保持する可動プラテンおよび固定金型を保持する固定プラテンが、４周部よりも中心部を強く押されることになるので、可動プラテンおよび固定プラテンが、中心部を４周部よりも大きく離間させるように撓むことになる。特に可動金型よりも剛性が小さい固定金型が装着された固定プラテンが可動プラテンよりも大きく撓むことになり、この固定プラテンの撓み量は、型締力が２５００〜４０００トンというような大形の射出成形装置の場合、固定プラテンの上面中心部において１〜２ｍｍとなる。
【０００６】この結果、固定金型も湾曲し、金型キャビティの形状が変って正確な形状寸法の成形品が得られないばかりでなく、固定金型と可動金型との合わせ面から溶融物が噴出することになる。特に金型の合わせ面部の外周近くに小さな異物が付着したり、傷ができたりすると、金型のすき間から溶融物ガ勢よく漏れ、危険であるとともに、漏れた溶融物の固化により成形品にばりができてこれを除去しなければならず、製品取出後の作業能率が低下するという問題がある。
【０００７】さらに、上記従来の型締装置においては、型締シリンダが可動プラテン側に可動プラテンから軸線方向に突出して設けられているので、この型締シリンダのための専有スペースを必要とし、射出成形装置全体の設置スペースが増大するという問題がある。
【０００８】本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、型締時における金型の湾曲を少なくし、かつ装置全体の設置スペースを縮小することを可能にした射出成形用型締装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために本発明では、複数個の隅部に可動プラテン方向へ延びるタイロッドが設けられている固定プラテンに金型取付板を重ね合わせて支持させるとともに、この金型取付板側へ開口して油圧源に接続されたシリンダ孔を固定プラテンに設け、このシリンダ孔と摺動自在に嵌合するラムを金型取付板に一体的に設けた。
【００１０】
【作用】可動金型が固定されている可動プラテンを移動させて可動金型と固定金型とを型合わせしたのち、可動プラテンのシリンダ孔に送油すると、ラムがシリンダ孔内で移動し、ラムと一体の金型取付板が移動して型締が行われる。この型締に際しては、金型取付板と一体のラムがシリンダ孔内の油圧で押されていることにより、金型がほとんど湾曲せず、このあと金型キャビティ内へ溶融物を射出してもこの溶融物が金型合わせ面から噴出して鋳ばりとなることがない。
【００１１】
【実施例】本実施例は本発明を横型締横射出型のダイカストマシンに実施した例を示し、図１はこれを実施したダイカストマシンの一部破断正面図、図２は同じくダイカストマシンの平面図、図３は図１のIII 視側面図、図４R>４は図１のIV視側面図、図５は型締シリンダの端面図、図６は図３のVI−VI拡大断面図である。
【００１２】図において、マシンベース１に基部を固定されて立設された固定プラテン２の４隅には、図６に示す段付きのロッド孔２ａが穿設されていて、これらのロッド孔２ａにはタイロッド３の一端が挿入されており、タイロッド３の先端ねじ部には、ロッド孔２ａに挿入されたナット４が螺合されている。さらに、タイロッド３の先端部にくさび状のシュパンリング５によって固定された押え板６は、ボルト７によってタイロッド３の端面に固定されており、こうすることにより、タイロッド３は回動を規制されて固定プラテン２に強固に固定されている。
【００１３】一方、マシンベース１の反固定プラテン２側の端部には、ほゞ正方形の枠状に形成された連結板８が、マシンベース１に設けた板状のレール１ａに脚部を摺動自在に嵌合させて立設されていて、この連結板８の枠部４隅に穿設された各ロッド孔には、固定プラテン２から水平方向に延びる前記４個の各タイロッド３の他端がシュパンリング９を介して挿入されており、こうすることにより、タイロッド３は回動を規制されて連結板８に強固に固定されるように構成されている。
【００１４】符号１０で示すものは、固定プラテン２と連結板８との間に位置し垂直平面を固定プラテン２の垂直平面に対向させて立設された可動プラテンであって、その下端部には、水平部材１０ａが一体形成されており、この水平部材１０ａの下方には、前記レール１ａ上に摺動自在に乗っているガイドシュ１１がボルト止めされている。こうすることにより、可動プラテン１０はガイドシュ１１と一体となって固定プラテン２に対する遠近方向へ進退可能に形成されるとともに、水平部材１０ａとガイドシュ１１とを固定する水平状ボルトを調整することにより、可動プラテン１０とガイドシュ１１とに設けた傾斜面１０ｂ，１１ａの作用によって可動プラテン１０の高さが微調整されるように構成されている。
【００１５】さらに、４個の各タイロッド３は可動プラテン１０の４隅に設けた凹孔１０ｃに係入されており、この凹孔１０ｃとタイロッド３との間には、円筒状に形成されたボールねじナット１２が、ニードルベアリング１３を介して回転可能かつ軸線方向へ移動可能に形成されて介装されている。タイロッド３の可動プラテン１０側のほゞ半分には、断面半円形のねじ溝３ｂが設けられており、このねじ溝３ｂには、ボールねじナット１２の半球状凹孔に保持された複数個のボール１４が転動自在に係合されている。こうすることによりこのあと説明する駆動装置でボールねじナット１２を回転させると、ねじ作用で可動プラテン１０がタイロッド３に沿って進退するように構成されている。
【００１６】なお、凹孔１０ｃ内の型合わせ方向の内端面部において可動プラテン１０に一体に固定されているニードルベアリング１３の取付部材１３ａの内壁面１３ｂとボールねじナット１２の型合わせ方向側の先端部１２ａとの間には、通常はボールねじナット１２が回転しやすいように、たとえば０５mm程度のすき間が設けられている。
【００１７】このように構成された可動プラテン１０の垂直平面には、可動金型１５が着脱自在に取付けられており、また前記固定プラテン２に重ねられて支持された金型取付板４５（後述）の垂直平面には、固定金型１６が着脱自在に取付けられている。こうすることにより、可動プラテン１０をタイロッド３に沿って進退させると、可動金型１５が固定金型１６に対し型合わせされたり型開されたりするように構成されている。
【００１８】そこで前記ボールねじナット１２の回転駆動装置について説明する。図３および図６において、可動プラテン１０の連結板８側垂直端面には、ほゞ正方形で立縁を有する枠状に形成された軸受板１７がボルト止めされており、前記４個の各ボールねじナット１２の一端は、この軸受板１７の軸受孔に嵌着された軸受１８に回転自在に軸支されている。１９は軸受板１７にボルト止めされて軸受１８を固定する軸受押えであり、また、２０は油溜め２１に入れられる油が漏れないようにするシール部材である。
【００１９】上記各ボールねじナット１２の端面には、３条のスプロケット２２，２３，２４，２５が、中心孔に各タイロッド３を貫通させてそれぞれ固定されており、上側のスプロケット２２，２３間には、電磁ブレーキ２６を備えた２条のスプロケット２７が、軸受板１７に回転自在に軸支された軸２８に固定されて設けられている。また、スプロケット２２，２７間およびスプロケット２３，２７間には、アイドルスプロケット２９，３０がそれぞれ軸受板１７に枢着されて配設されており、これらのスプロケット２２，２３，３０，２７，２９間には、チェーン３１が張架されている。
【００２０】さらに、下側のスプロケット２４，２５間には、２条のスプロケット３２が軸受板１７に回転自在に支持されて設けられている。また、スプロケット２４，３２間およびスプロケット２５，３２間には、アイドルスプロケット３３，３４がそれぞれ軸受板１７に枢着されて配設されており、これらのスプロケット２４，２５，３４，３２，３３間には、チェーン３５が張架されている。
【００２１】さらに、上下のスプロケット２２，２４間には、アイドルスプロケット３６と電磁ブレーキ付きのスプロケット３７とが軸受板１７に支持されて設けられており、これらのスプロケット２２，２４，３６，３７間には、１条のチェーン３８が張架されている。また、上下のスプロケット２３，２５間には、アイドルスプロケット３９と電磁ブレーキ４０付きのスプロケット４１とが軸受板１７に支持されて設けられており、これらのスプロケット２３，２５，４１，３９間には、１条のチェーン４２が張架されている。こうすることにより、後述する移動シリンダ４３で可動プラテン１０を移動させて型開閉させると、ボールねじナット１２が型開閉方向に移動しながら回転し、それにつれてスプロケット２２，２３，２４，２５が同時に回転するので、可動プラテン１０は円滑に移動する。また、移動シリンダ４３の作用を停止させることにより、電磁ブレーキ２６，４０等を作動させて４個のボールねじナット１２がいっせいに急停止するように構成されている。
【００２２】前記固定プラテン２の一方の側面上端部と他方の側面下端部とには、可動プラテン１０用の移動シリンダ４３がそれぞれ固定されており、そのピストンロッド４４の作用端は、前記軸受板１７の両側面に固定されている。こうすることにより、型合わせ，型開時にはピストンロッド４４の作用で軸受板１７と可動プラテン１０とが進退し、型締時にはピストンロッド４４の後退により軸受板１７と可動プラテン１０との間に設けたわずかなすき間を無くして軸受板１７を可動プラテン１０に圧接させるように構成されている。
【００２３】そして、本装置においては、型締シリンダが固定プラテン２側に設けられている。すなわち、固定プラテン２の垂直平面には、４隅のロッド孔をタイロッド３に摺動自在に嵌合させた方形板状の金型取付板４５が重ねられており、固定プラテン２の金型取付板４５との対向面には、この対向面の中心周りの円を円周方向に３等分する点を中心とする３個の円形凹孔であるシリンダ孔４６が、金型取付板４５側へ開口して設けられている。
【００２４】一方、金型取付板４５側には、シリンダ孔４６と摺動自在に嵌合する円形のラム４７が、ボルト４８によって一体的に固定されており、また、固定プラテン２と金型取付板４５とは、固定プラテン２のボルト孔を貫通して金型取付板４５のねじ孔に螺入されたボルト５０によって固定されている。なお、ボルト４８の頭部と固定プラテン２に設けたばね孔の底面との間には、金型取付板４５を固定プラテン２側へ移動させる方向に付勢する圧縮コイルばね５１が装填されている。そしてラム４７の周面には、パッキン５２が設けられていて、シリンダ孔４６の底面は、図示しない油通路によって油圧供給源と連通されており、シリンダ孔４６の後側に送油することにより、その油圧で金型取付板４７が圧縮コイルばね５１の弾発力に抗して移動し、型締が行われるように構成されている。
【００２５】図４に符号５３で示すものは固定プラテン２の外側平面に装着された射出シリンダであって、油圧により図示しない射出スリーブ内で進退するプランジャチップを備えており、射出スリーブ内へ供給した溶湯をプランジャチップの前進で押すことにより、金型１５，１６に形成されたキャビティ内へ溶湯が射出されるように構成されている。なお、図４において２点鎖線５４で示すものは、固定プラテン２に設けた射出スリーブ取付孔であり、５３ａは射出シリンダ取付用フレームの取付部である。また、図６において可動プラテン１０には、押出シリンダ５４が埋設されており、型開された可動金型１５のキャビティから溶湯の固化による製品を押出すように構成されている。
【００２６】以上のように構成されたダイカストマシンの動作を説明する。図１に示す型開状態から可動プラテン１０用の移動シリンダ４３を差動させて軸受板１７と可動プラテン１０を移動させると、ボールねじナット１２が回転する。このときチェーン３１，３５，３８，４２が張架されている４個のスプロケット２２，２３，２４，２５が同期して回転し、これらと一体形成された４個のボールねじナット１２が同期して回転する。ボールねじナット１２が回転すると、そのねじ作用によってボールねじナット１２が、静止しているタイロッド３上を軸受板１７を伴って移動し、可動金型１５が固定金型１６に接触すると、移動シリンダ４３の作動を停止させるとともに、電磁ブレーキ２６が作動し、可動金型１５が急停止して型合わせが行われる。このとき移動シリンダ４３のヘッドエンド室から油が抜かれているので、ピストンロッド４４は可動プラテン１０の移動に伴って後退する。
【００２７】このようにして可動金型１５が固定金型１６に対し型合わせされたときには、ピストンロッド４４の作用端が固定された軸受板１７に対してボールねじナット１２が内蔵されている可動プラテン１０が後方へわずかに移動する。そして、強い型合わせにより可動プラテン１０が相対的に後方へ押される形となり、ニードルベアリング１３が取付けられた取付部材１３ａの内壁面１３ｂが、電磁ブレーキ２６の作用で回転を規正されているボールねじナット１２の先端面１２ａに押付けられ、ボールねじナット１２の先端面１２ａと取付部材１３ａの内壁面１３ｂとの間に形成されていたわずかなすき間が無くなり、可動金型１５と可動プラテン１０の移動は、ボールねじ装置によってがた無く制動される。また、タイロッド３は両端部をシュパンリング５，９を介して固定されているので、捩じれることがない。
【００２８】このようにして型合わせしたのち、金型取付板４５に設けた３個の各ラム４７の端面とシリンダ孔４６の底面との間に油を圧入すると、ラム４７およびこれと一体の固定プラテン２が圧縮コイルばね５１の弾発力に抗し固定金型１６を伴ってわずかに移動し型締が行われる。この型締に際しては、ラム４７の移動によって金型取付板４５が中央部をシリンダ孔４６とラム４７とから成る型締シリンダによって押圧されるので、可動プラテン１０が電磁ブレーキ２６とボールねじ装置との両方で強固に制動されていることと相まって可動金型１５と固定金型１６とが湾曲することがなく、可動金型１５と固定金型１６との接合面にすき間ができない。
【００２９】このようにして型締したのち、射出スリーブ内へ溶湯を注入し、油圧によってプランジャチップを射出スリーブ内で前進させると、溶湯が金型キャビティ内へ射出される。この射出に際しては、上記のように可動金型１５と固定金型１６との接合面にすき間ができておらず、溶湯をキャビティ内へ射出しても、両金型１５，１６の接合面から溶湯が噴出することがないので、安全性が向上するとともに、形状，寸法の正確な鋳造品が確実かつ容易に得られる。
【００３０】このようにして金型キャビティ内に射出した溶湯が固化したのち、シリンダ孔４６内の油を抜き、また、電磁ブレーキ２６による制動を解くとともに、移動シリンダ４３を作動させて型開を行う。このとき、ボールねじ装置の作用で型開は円滑に行われる。溶湯が固化することによって得られた製品は、可動金型１５に保持されて移動するので、この製品を押出シリンダ５４で金型キャビティから押出した状態にして製品取出装置で機外へ取出すことにより、鋳込サイクルが完了する。
【００３１】なお、型締力や射出力が分かっていれば、固定金型１６や固定プラテン２の軸線中央部の変形寸法をあらかじめ計算や実験で知ることができるので、その値に応じ各ラム４７の前進量や圧力をあらかじめ定めておくこともできる。勿論、固定金型１６の面の変形量を例えば超音波や光電管，圧電素子等を利用して検知しその検知量に応じて各ラム４７の前進量等を制御することにより、固定金型１６が変形しないようにすることもできる。
【００３２】なお、本実施例においては、シリンダ孔４６とラム４７とからなる型締シリンダを３個設けたものを例示したが、個数を限定するものではなく、４個以上設けたり、固定プラテン２の中央部に１個のみ設けてもよい。また、本実施例においては本発明を横型締横射出型のダイカストマシンに実施した例を示したが、型締方向や射出方向を限定するものではなく、さらにプラスチック用の射出成形機にも同様に実施することができ、同様の効果が得られる。
【００３３】また、前記実施例においては、可動プラテン１０の移動用として移動シリンダ４３を設けた例を示したが、これに限定するものではなく、移動シリンダ４３の代りに．スプロケット３２にモータを取付け、このモータによる駆動で型の開閉を行うようにすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発明によれば射出成形用型締装置において、複数個の隅部に可動プラテン方向へ延びるタイロッドが設けられている固定プラテンに金型取付板を重ね合わせて支持させるとともに、この金型取付板側へ開口して油圧源に接続されたシリンダ孔を固定プラテンに設け、このシリンダ孔と摺動自在に嵌合するラムを金型取付板に一体的に設けたことにより、型締力によりプラテンにこれを湾曲させる力が作用しても、金型の後面中心部を押してこれを湾曲しないようにすることができるので、形状，寸法の正確な成形品を確実かつ容易に得ることができる。また、射出に際し金型の間から溶融物が漏れることがないので、安全性が向上するとともに、漏れた溶融物が固化することによるばりが発生せず、製品の品質が向上する。さらに、ばりの除去作業を必要としないので、準備時間が短縮され機会の稼動率が向上する。さらにまた、型締シリンダが固定プラテンに埋設されているので、可動プラテンから外部に突出して設けられている従来のものと比較して装置全体を小形でコンパクトに構成することができ、設置スペースを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したダイカストマシンの一部破断正面図である。
【図２】本発明を実施したダイカストマシンの平面図である。
【図３】図１のIII 視側面図である。
【図４】図１のIV視側面図である。
【図５】型締シリンダの断面図である。
【図６】図３のVI−VI拡大断面図である。
【符号の説明】
２固定プラテン
３タイロッド
１０可動プラテン
４５金型取付板
４６シリンダ孔
４７ラム

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数個の隅部に可動プラテン方向へ延びるタイロッドが設けられている固定プラテンに金型取付板を重ね合わせて支持させるとともに、この金型取付板側へ開口して油圧源に接続されたシリンダ孔を前記固定プラテンに設け、このシリンダ孔と摺動自在に嵌合するラムを前記金型取付板に一体的に設けたことを特徴とする射出成形用型締装置。

【図１】