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模具合模机的结构分析。

时间: 2020-08-13 15:50:20来源: 江阴市忠旺模具有限公司
模具合模机的结构分析。
世界范围内应用广泛、具有代表性的合模机构主要有曲肘式、全液压直压式、无拉杆式以及二板式。
曲肘式
五点双曲肘内翻式。五点双曲肘内翻式结构具有低成本、低维护、刚性及运动好等显著特点,成为注塑机中应用较为广泛的合模机构。
五点双曲肘内翻式在注塑机中得到较为普遍的应用,原因是其充分体现了肘杆机构的3个显著特点:(1)曲肘连杆机构力的放大功能;(2)曲肘连杆改善运动功能;(3)曲肘连杆自锁功能。但曲肘式合模机构也有许多缺点,如由于采用拉杆形变进行锁模,因此锁模力不稳定、铰链较多易磨损、调模困难、开模冲击大、机身庞大等。


电动曲肘连杆式。20世纪80年代末推出了采用电机作为驱动源的全电动式注塑机,电动式合模机构随之一起发展起来。相比于液压式,电动式具有节能、降低噪声、清洁环保、高精度、速度控制范围宽、响应性好等特点,使其在能源日益匮乏、生态环境日益恶化及对塑料制品要求越来越高的今天迅速成为市场热点。
电动式合模机构主要采用五点双曲肘内翻式结构,依然属于动力源-机械式结构,不同之处在于其动力源采用伺服电机及滚珠丝杆代替液压油缸驱动肘杆机构带动模板运动。由于其采用的依然是五点双曲肘合模机构,相应地保留了肘杆式机构的缺点,并且又出现滚珠丝杆易磨损导致合模精度下降、伺服电机超载、价格成本较高等新问题。
全液压直压式
充液式是全液压直压式的典型应用,又称增速式。一般是由一个大活塞式油缸(锁模油缸)和一个小作用油缸(快速移模油缸)组成。以小直径油缸实现快速移模,以大直径油缸获得所需合模力,而在快速移模过程中,合模油缸能自动充液。
这种机构的原理是在油压一定的情况下,以直径大小不同的主辅油缸分别满足较大的合模力和较快的移模速度的要求。此机构虽然可以实现较快的移模速度,达到相当大的合模力,因而在大中小型注塑机上均有使用。但这种机构缸体长、直径大,因此机构笨重、用油量大,能耗也高。
无拉杆式
无拉杆式于1990年一推出便引起了人们的关注,它打破传统的四拉杆机构的合模力学形变概念,取消拉杆而利用基础架构来进行力的传递,因此其设计关键就是坚固的基础架构,如图6所示。无拉杆式采用稳定的C字形结构体,通过计算其结构体的有效截面是相同体积情况下普通四拉杆截面积之和的10倍,因此系统的刚性更好,产生的弹性变形更小。
相比于有拉杆式合模机构,无拉杆式具有以下特点:(1)定模板直接固定在C形架构上,很大程度上扩展了接触面积,降低了模板的挠度,保证模板的平行度;(2)没有了4根拉杆的限制,模具的安装和拆卸变得极为便利,模具可以自由地向上以及两个侧面移动,模板的面积可以得到充分利用;(3)对于多组分注射,安装多台注射单元非常方便,垂直式、水平式以及交叉式注射容易安装实现;并且易于插装一些外围自动化设备,提高生产过程的自动化和集成化程度。
对于无拉杆式合模机构的驱动结构,有采用液压缸作为驱动源,从整体结构上可以看出,由快速移模油缸进行移模,合模油缸进行直压锁模;也有采用伺服电机作为驱动源,Engle公司的技术人员将新兴起的电动技术与无拉杆技术结合,设计了高精密度以及高能源利用率的电动无拉杆式合模机构。
二板复合式
20世纪90年代初,欧洲厂商推出了许多新的全液压式注塑机,其中以二板复合式较具代表。其结构特点是:有前模板、动模板,无后模板,锁模力直接作用于两模板上。其合模动作一般依靠小直径油缸进行快速移模,到达指定位置后产生抱杆动作,然后装换到大直径油缸进行锁模。其动作共同点是在稳压前均会对动模板有一个止退的锁紧程序,由一个定位锁紧结构来完成。
二板复合式合模机构按稳压缸数量、位置及拉杆锁紧方式有多种不同形式相比于肘杆式合模机构,二板复合式具有以下优点:(1)机器容量大,特别适合大型注塑机;(2)受力状况理想。运动副不受合模力,磨损很小;机器没有关节摩擦副,所以避免了关节的润滑和磨损问题;(3)合模机构刚性好。二板式注塑机由于无需靠拉杆变形提供锁模力,拉杆直径可以粗很多,并且长度只有二板与头板的距离,锁模封闭力线短;(4)与同吨位机型相比,整机的长度短,结构紧凑简洁,所需空间和占地空间小。
二板复合式合模机构由于动模板运动时只是沿着底座,不再受肘杆或液压缸的支撑,也意味着导杆处于悬浮状态,因此怎样保证模板的对准是其较大的问题,并且锁模力由4个油缸提供,当4个锁模油缸施加的力不均衡时会导致动板倾斜。
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