阅读说明：本技术 一种注塑机及其工作方法 (Injection molding machine and working method thereof ) 是由 洪建军 施燕龙 徐永桁 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：一种注塑机及其工作方法,包括固定模板、设在固定模板上的螺杆注塑装置、设在固定模板下方的活动模板、用于驱动活动模板的第一驱动机构、设在活动模板上的模具、安装在活动模板上的移模装置和设在活动模板下方的抱桩装置；抱桩装置包括与活动模板连接的中心轴、用于抱紧中心轴的抱紧机构和用于支撑抱紧机构的支撑机构；所述抱紧机构包括第一抱紧块、与第一抱紧块相对设置的第二抱紧块和与第一抱紧块连接的抱紧油缸；所述支撑机构包括环形液压缸,所述环形液压缸包括带有环形活塞腔的缸体、与缸体配合的缸盖和设在环形活塞腔内的环形活塞。由于抱紧机构的第一抱紧块与第二抱紧块本身套在中心轴上,启动后能快速抱紧中心轴,进而起到快速锁模的动作。(An injection molding machine and a working method thereof comprise a fixed template, a screw injection molding device arranged on the fixed template, a movable template arranged below the fixed template, a first driving mechanism for driving the movable template, a mold arranged on the movable template, a mold moving device arranged on the movable template and a pile holding device arranged below the movable template; the pile embracing device comprises a central shaft connected with the movable template, a embracing mechanism used for embracing the central shaft and a supporting mechanism used for supporting the embracing mechanism; the clasping mechanism comprises a first clasping block, a second clasping block arranged opposite to the first clasping block and a clasping oil cylinder connected with the first clasping block; the supporting mechanism comprises an annular hydraulic cylinder, and the annular hydraulic cylinder comprises a cylinder body with an annular piston cavity, a cylinder cover matched with the cylinder body and an annular piston arranged in the annular piston cavity. Because the first holding block and the second holding block of the holding mechanism are sleeved on the central shaft, the central shaft can be held fast after starting, and then the action of fast locking the mold is realized.)

一种注塑机及其工作方法

技术领域

本发明涉及注塑机，尤其是一种一种注塑机及其工作方法。

背景技术

注塑机的锁模机构需要高速移模来缩短成型周期，同时也需要很大的力夹紧模具，为满足这些要求，传统的注塑机的结构大致如下，包括：由定模板、动模板、后模板、导柱组成的结构机架，和传递运动和锁紧力的动力油缸；结构机架中的导柱设在定模板和后模板之间，动模板套在导柱上可沿导柱滑移，动力油缸缸体固定在后模板或定模板上、动力油缸的柱塞或活塞杆与动模板连接，通过动力油缸的动作，带动动模板开合模、锁模。这种结构的不足之处是：一是，结构机架设置不合理，所采用导柱的截面均为圆柱形，动模板与导柱间的摩擦为滑动摩擦，运动阻力增大，零部件易磨损，四导柱的不均磨损且无法调整的结构进一步影响模具闭合的精度；导柱与定模板、后模板连接成刚性结构机架固定在注塑机的机座上，由于导柱不仅导向还承受锁紧力，受力后产生的变形无法得到补偿，也影响模型闭合的精度；二是，动力油缸承担快移、夹紧的双重的功能，既有快动作、又有慢动作，不得不另行增加增压油缸，且增压油缸的柱塞或活塞杆在动模板开合模时也一起随动，这样整个系统变得十分复杂，不仅增加控制方面的困难，设备零部件也增多、油箱体积加大，运动负荷增大，造成整体成本上升，能耗高，工作效益低。

为解决传统注塑机锁模机构存在的问题，出现一种快速的锁模机构，如中国专利公告号为CN103286928B一种精密注塑机锁模机构，包括有：由定模板、动模板、后模板、导柱组成的结构机架，动模板快速移动机构，锁模油缸机构；所述结构机架导柱的截面呈矩形，所述动模板四个角部在导柱上/下柱面、导柱内侧面均设有滚轮；所述动模板快速移动机构由电动机减速箱、一对相啮合的齿轮及齿条、导向轮组成，所述锁模油缸机构由四个油缸、锁模支撑板及传动机构、后模板设有供油缸活塞杆穿通过的通孔组成。动模板通过启动动模板快速移动机构快速进入动模板与定模板的闭合位，随后锁模支撑板的传动机构启动，带动锁模支撑板转动、直至锁模支撑板的十字形各指完全遮盖住后模板的供油缸活塞杆穿通过的通孔后停止转动，继之锁模油缸机构的油缸启动、油缸活塞杆外伸直至油缸活塞杆与锁模支撑板相触，在锁模油缸的带动下动模板与定模板完全闭合，等待注塑。由此可见，动模与定模合模后，通过旋转支撑模板作为锁模油缸的支撑面，进而通过锁模油缸的压力顶住动模实现锁模；该种锁模机构需要精度较高，若锁模油缸的伸缩杆未完全避开锁模支撑板的情况下，锁模支撑板旋转后则会碰撞油缸的伸缩杆；另外，为缩短锁模油缸的行程，动模合模时，锁模油缸需要动作使其伸缩杆伸长，伸缩杆伸越长，其耗能越大，而且锁模油缸伸缩杆的伸长量需要与锁模支撑板的动作相互紧密配合才能实现快速锁模，增加了锁模系统的复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种注塑机及其工作方法，锁模速度快，锁模可靠性高，而且节能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种注塑机，包括固定模板、设在固定模板上的螺杆注塑装置、设在固定模板下方的活动模板、用于驱动活动模板的第一驱动机构和设在活动模板上的模具；还包括安装在活动模板上的移模装置和设在活动模板下方的抱桩装置；

所述抱紧机构包括第一抱紧块、与第一抱紧块相对设置的第二抱紧块和与第一抱紧块连接的抱紧油缸；所述第一抱紧块与第二抱紧块相对的一面中部位置设有第一弧形面，所述第一弧形面的两侧设有第一导向槽，第一导向槽的外侧向前延伸并形成第一齿条，所述第一抱紧油缸作用在第一抱紧块背离第二抱紧块的一面上；所述第二抱紧块与第一抱紧块相对的一面中部设有第二弧形面，所述第二弧形面的两侧向前延伸形成与第一导向槽配合的第一导向块，所述第二抱紧块的两侧设有若干齿并形成第二齿条，所述第一齿条与第二齿条之间设有齿轮，所述齿轮分别于第一齿条和第二齿条啮合；所述第一弧形面和/或第二弧形面上设有内防滑条纹，所述中心轴的外表面设有外防滑条纹；所述第一抱紧块和第二抱紧块设在导向通道内，所述导向通道包括底板、顶板和设在两侧的侧板，导向通道的两端设有供第一抱紧块和第二抱紧块伸出的开口；所述支撑机构包括环形液压缸，所述环形液压缸包括带有环形活塞腔的缸体、与缸体配合的缸盖和设在环形活塞腔内的环形活塞；缸体的中心设有供中心轴穿过的第一导向孔；所述环形活塞伸出缸体的部分形成支撑部并能够支撑底板的底部；

所述移模装置包括设在移动模板、设在移动模板两侧的弹簧座、设在弹簧座底部的滑轨、设在活动模板上且与滑轨配合的滑块、设在移动模板底部的支撑座、用于驱动移动模板平移的第二驱动机构和设在移动模板上的顶杆机构；所述模具设在移动模板上，所述移动模板的两侧设有导槽，所述弹簧座的上部伸入所述导槽内，所述弹簧座的顶部与移动模板之间设有弹簧，所述弹簧座上设有定位销，所述移动模板上对应所述定位销处设有定位孔，所述定位销伸入定位孔内；所述弹簧座的顶面与移动模板之间设有第一间隙，所述支撑座的底面与活动模板之间设有第二间隙，第一间隙的宽度大于第二间隙的宽度。

本发明抱桩装置可实现注塑机的快速且可靠的锁模动作；活动模板合模后，抱紧机构能快速抱紧与活动模板连接的中心轴，通过抱紧中心轴支撑活动模板，由于抱紧机构的第一抱紧块与第二抱紧块本身套在中心轴上，启动后能快速抱紧中心轴，进而起到快速锁模的动作；第一抱紧块和/或第二抱紧块的抱紧面上设有内防滑条纹，且中心轴的外表面设有外防滑条纹，从而防止中心轴滑落；抱紧机构动作后，环形液压缸动作，由于环形液压缸与支撑抱紧机构的底板相对位置是固定的，环形活塞与底板之间的间距即为环形活塞的行程，可通过调节间距缩短环形液压缸的行程，使环形液压缸能快速支撑底板，起到双重锁模的动作，锁模的可靠性更高，同时也能节能。

作为改进，所述抱紧油缸固定在底板上，抱紧油缸的输出轴通过连接板与第一抱紧块连接；所述顶板设有供中心轴穿过的第一通孔，所述顶板由对称的两块顶板单元组成，所述顶板单元的两侧通过螺栓锁紧在侧板的顶部；所述底板上设有供中心轴穿过的第二通孔，底板向相对的两个方向延伸设有连接耳，所述连接耳的端部套在导柱上。

作为改进，所述缸体呈方形，缸体上设有若干固定孔，所述第一驱动机构和导柱固定在缸体上。

作为改进，缸体上于环形活塞腔的内侧形成第一支撑部，缸体上于环形活塞腔的外侧形成第二支撑部，所述环形活塞伸出缸体的支撑部向内凸出形成与第一支撑部顶部相抵的限位部，所述缸盖包括连接部和封堵部，连接部通过螺栓固定在第二支撑部的顶部，封堵部的内侧与支撑部的外侧之间以及封堵部外侧与环形活塞腔的外壁之间设有油封。

作为改进，所述第一防滑条纹的顶部为平面，底部为斜面；所述第二防滑条纹的底部为平面，顶部为斜面。

作为改进，所述弹簧座的两端设有能与活动模板相抵的限位块。

作为改进，所述第一驱动机构为快速油缸，所述第二驱动机构为气缸，所述气缸通过气缸座固定在活动模板上。

作为改进，所述固定模板上设有用于调整固定模板高度的调节机构，所述调节机构包括设在导柱上部的螺纹段、与螺纹段螺纹配合的螺母套、套在螺母套上的皮带轮和围绕各个导柱的皮带，所述皮带与皮带轮配合，所述螺母套外设有凸缘，所述凸缘通过螺栓锁紧在活动模板上。

作为改进，所述螺杆注塑装置包括安装板、固定在安装板上的注塑电机、与注塑电机连接的螺杆、与螺杆配合的螺杆筒和驱动安装板升降的第三驱动机构。

本发明注塑机工作方法，包括以下步骤：

（1）第一驱动机构驱动活动模板向上移动合模过程中，中心轴跟随活动模板向上运动；

（2）当活动模板与固定模板完成合模后，抱紧油缸启动并推动第一抱紧块向前移动；

（3）第一抱紧块的移动通过第一齿条带动齿轮，齿轮的旋转带动第二齿条移动，进而使第一抱紧块与第二抱紧块相对运动并实现抱紧中心轴的动作，通过第一防滑条纹与第二防滑条纹的配合实现初步锁模；

（4）环形液压缸启动并驱动环形活塞向上移动，环形活塞的顶部顶在底板的底部防止底板向下滑动实现完全锁模；

（5）螺杆注塑装置开始向模具内注射物料；

（6）物料成型后，支撑机构复位，抱紧机构复位；

（7）第一驱动机构驱动活动模板远离固定模板实现开模。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明抱桩装置可实现注塑机的快速且可靠的锁模动作；活动模板合模后，抱紧机构能快速抱紧与活动模板连接的中心轴，通过抱紧中心轴支撑活动模板，由于抱紧机构的第一抱紧块与第二抱紧块本身套在中心轴上，启动后能快速抱紧中心轴，进而起到快速锁模的动作；第一抱紧块和/或第二抱紧块的抱紧面上设有内防滑条纹，且中心轴的外表面设有外防滑条纹，从而防止中心轴滑落；抱紧机构动作后，环形液压缸动作，由于环形液压缸与支撑抱紧机构的底板相对位置是固定的，环形活塞与底板之间的间距即为环形活塞的行程，可通过调节间距缩短环形液压缸的行程，使环形液压缸能快速支撑底板，起到双重锁模的动作，锁模的可靠性更高，同时也能节能。移动模板可以将模具移出注塑机外，方便更换模具；由于弹簧座与移动模板之间设有弹簧，移动模板为浮动设计，当合模时，模具受到压力推动移动模板向下移动，由于支撑座与活动模板之间的第二间隙小于移动模板与弹簧座之间的第一间隙，所以支撑座最先与活动模板接触，从而分担移动模板对弹簧座施加的压力，防止弹簧座受力过大而压弯滑轨。

附图说明

图1为注塑机示意图。

图2为移模装置示意图。

图3为移模装置端部示意图。

图4为固定模板调节机构分解视图。

图5为螺母套示意图。

图6为抱桩装置示意图。

图7为抱桩装置分解视图。

图8为抱桩装置剖视图。

图9为抱紧机构抱紧状态示意图。

图10为抱紧机构未抱紧状态示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种注塑机，包括固定模板2、设在固定模板2上的螺杆注塑装置1、设在固定模板2下方的活动模板5、用于驱动活动模板5的驱动机构7、安装在活动模板5上的移模装置4、设在移模装置4上的模具和设在活动模板5下方的抱桩装置6。所述活动模板5与固定模板2之间设有四根导柱3，所述固定模板的的四个角通过螺母固定在导柱3上，所述活动模板5上设有与导柱3配合的导向孔，第一驱动机构7能够驱动活动模板5远离或靠近固定模板2，从而实现开模或合模的动作，第一驱动机构为快速油缸。

所述螺杆注塑装置包括安装板、固定在安装板上的注塑电机、与注塑电机连接的螺杆、与螺杆配合的螺杆筒和驱动安装板升降的第三驱动机构。

如图4、5所示，所述固定模板2上设有用于调整固定模板2高度的调节机构8，所述调节机构8包括设在导柱3上部的螺纹段31、与螺纹段31螺纹配合的螺母套81、套在螺母套81上的皮带轮82和围绕各个导柱3的皮带83；所述皮带83与皮带轮82配合，通过皮带83与各个皮带轮82之间的配合，皮带83一次可以带动四个皮带轮82同步旋转，而皮带轮82与螺母套81连接，因此可以带动四个螺母套81同步旋转，最后起到同时调节固定模板2四个边角同时升降的作用；所述螺母套81外设有轴承85，所述固定模板2上设有轴承孔21，所述螺母套81外设有凸缘84，凸缘84直径大于轴承孔21的直径且所述凸缘84通过螺栓锁紧在活动模板2上，当需要调节固定模板2的高度位置时，松开凸缘84上的螺栓，通过皮带83与皮带轮82的配合同步旋转四个螺母套81，固定模板跟随螺母套81相对螺纹段31上下移动，当固定模板位置确定后，再次锁紧凸缘上的螺母，防止螺母套81旋转。

如图2、3所示，所述移模装置4包括设在移动模板41、设在移动模板41两侧的长条形的弹簧座46、设在弹簧座46底部的滑轨45、设在活动模板5上且与滑轨45配合的滑块44、设在移动模板41底部的支撑座42、用于驱动移动模板41平移的第二驱动机构48和设在移动模板41上的顶杆机构43。所述第二驱动机构48为气缸，其形成足够将移动模板41推出注塑机外。所述模具设在移动模板41上，且对应顶杆机构43。所述移动模板41的两侧设有导槽，所述弹簧座46的上部伸入所述导槽内，所述弹簧座46的顶部与移动模板41之间设有弹簧49和定位销，所述弹簧49套在定位销上，所述移动模板41上对应所述定位销处设有定位孔，所述定位销伸入定位孔内，通过定位销与定位孔的配合，移动模板41可以带动弹簧座46，弹簧座46带动滑轨45；所述弹簧座46的顶面与移动模板41之间设有第一间隙411，所述支撑座42的底面与活动模板5之间设有第二间隙421，第一间隙411的宽度大于第二间隙421的宽度。第二驱动机构配合移动模板41可以将模具移出注塑机外，方便更换模具；由于弹簧座46与移动模板41之间设有弹簧49，移动模板41为浮动设计，当合模时，模具受到压力推动移动模板41向下移动，由于支撑座42与活动模板5之间的第二间隙421小于移动模板41与弹簧座46之间的第一间隙411，所以支撑座42最先与活动模板5接触，从而分担移动模板41对弹簧座46施加的压力，防止弹簧座46受力过大而压弯滑轨45。

如图6所示，所述抱桩装置6包括与活动模板5连接的中心轴63、用于抱紧中心轴63的抱紧机构61和用于支撑抱紧机构61的支撑机构62。

如图7、9、10所示，所述抱紧机构61包括第一抱紧块612、与第一抱紧块612相对设置的第二抱紧块613和与第一抱紧块612连接的抱紧油缸611。所述第一抱紧块612与第二抱紧块613相对的一面中部位置设有第一弧形面6121，第一弧形面6121呈半圆形，第一弧形面6121上设有内防滑条纹；所述第一弧形面6121的两侧设有第一导向槽6122，第一导向槽6122的外侧向前延伸并形成第一齿条6123；所述第一抱紧油缸611作用在第一抱紧块612背离第二抱紧块613的一面上，抱紧油缸611的输出轴通过连接板与第一抱紧块612连接。所述第二抱紧块613与第一抱紧块612相对的一面中部设有第二弧形面6131，第二弧形面6131为半圆形，第一弧形面6121与第二弧形面6131配合能形成圆形夹口；所述第二弧形面6131的两侧向前延伸形成与第一导向槽6122配合的第一导向块6132；所述第二抱紧块613的两侧设有若干齿并形成第二齿条6133，所述第一齿条6123与第二齿条6133之间设有齿轮618，所述齿轮618分别于第一齿条6123和第二齿条6133啮合，抱紧油缸611推动第一抱紧块612，第一抱紧块612通过齿轮618带动第二抱紧块613相对运动，从而实现抱紧的动作。所述中心轴63的外表面设有外防滑条纹，与第一抱紧块612上的内防滑条纹配合，当第一抱紧块612抱紧中心轴63后，通过内防滑条纹与外防滑条纹的错位配合，可以防止中心轴63下滑；所述第一防滑条纹的顶部为平面，底部为斜面；所述第二防滑条纹的底部为平面，顶部为斜面。

如图7所示，所述第一抱紧块612和第二抱紧块613设在导向通道内，所述导向通道包括底板616、顶板614和设在两侧的侧板615，导向通道的两端设有供第一抱紧块612和第二抱紧块613伸出的开口，导向通道可以使第一抱紧块612和第二抱紧块613的运动更平稳。所述顶板614设有供中心轴63穿过的第一通孔，所述顶板614由对称的两块顶板614单元组成，所述顶板614单元的两侧通过螺栓锁紧在侧板615的顶部。所述底板616上设有供中心轴63穿过的第二通孔，底板616向相对的两个方向延伸设有连接耳617，所述连接耳617的端部套在导柱3上，从而将抱紧机构61固定。

如图7、8所示，所述支撑机构62包括环形液压缸，所述环形液压缸包括带有环形活塞腔的缸体621、与缸体621配合的缸盖622和设在环形活塞腔内的环形活塞623。所述缸体621呈方形，缸体621的中心设有供中心轴63穿过的第一导向孔，缸体621上设有若干固定孔，可用于安装第一驱动机构和导柱3等部件。所述环形活塞623伸出缸体621的部分形成支撑部6231并能够支撑底板616的底部；缸体621上于环形活塞腔的内侧形成第一支撑部6211，缸体621上于环形活塞腔的外侧形成第二支撑部6212，所述环形活塞623伸出缸体621的支撑部6231向内凸出形成与第一支撑部6211顶部相抵的限位部6232，所述缸盖622包括连接部和封堵部，连接部通过螺栓固定在第二支撑部的顶部，封堵部的内侧与支撑部的外侧之间以及封堵部外侧与环形活塞腔的外壁之间设有油封。

本发明注塑机的工作方法，包括以下步骤：

（1）第一驱动机构77驱动活动模板5向上移动合模过程中，中心轴63跟随活动模板5向上运动；

（2）当活动模板5与固定模板2完成合模后，抱紧油缸611启动并推动第一抱紧块612向前移动；

（3）第一抱紧块612的移动通过第一齿条6123带动齿轮618，齿轮618的旋转带动第二齿条6133移动，进而使第一抱紧块612与第二抱紧613块相对运动并实现抱紧中心轴63的动作，通过第一防滑条纹与第二防滑条纹的配合实现初步锁模；

（4）环形液压缸启动并驱动环形活塞623向上移动，环形活塞623的顶部顶在底板616的底部防止底板向下滑动实现完全锁模；

（5）螺杆注塑装置1开始向模具内注射物料；

（6）物料成型后，支撑机构复位62，抱紧机构复位61；

（7）第一驱动机构7驱动活动模板5远离固定模板2实现开模。