四柱直压式锁模结构的制作方法

1.本实用新型属于注塑技术领域，涉及一种机器开合模结构，尤其涉及一种四柱直压式锁模结构及其应用。


背景技术：

2.现如今注塑行业塑料种类不断更新，性能不断提升，市场竞争非常激烈，加工企业的利润越来越低，而注塑行业更是激烈，我们都知道注塑行业里最为关键的三个因素：原料，机器，模具。目前国内外大部分使用的注塑机分为卧式与立式，驱动动力有全液压、全电动、油电混合。
3.机器开合模结构一般分为直压式与机绞多连杆曲臂式，连杆曲臂机绞又分为四点式与五点式。而传统的机绞结构零件多，加工繁琐，装配要求高，使用时必须要经常保养。从连杆轴套里排出的油会滴在机器各个部分，看上去极不环保，使用时当机绞调整不精准或机绞轴心轴套磨损后会产生锁模不平衡现象，再者机绞结构在设计时必须要延长机器的长度。
4.已公开专利cn104723523a披露了一种带自动调模的二板直压式锁模装置，其将增压油缸设置在右侧，而右侧是经常要清理残胶，更换射嘴或螺杆料管常用的地方，这样螺杆料管被油缸挡住后空间非常狭小，然后操作维修都会被干涉，严重影响了正常使用，所以无法在大多数主机厂被采纳使用。
5.此外，在如今寸土寸金的厂房里，注塑机所占用场地越小则生产成本才会越低，而现有注塑机的开合模结构较长，占地空间大。因此，如何设计一款能解决以上问题的开合模结构成为了当今各个注塑机厂家急需解决的技术难题。


技术实现要素：

6.本实用新型为解决现有传统的开合模曲臂机绞式结构所存在的上述缺陷，提出一种既能节省占用场地、又能自由调整开合行程的四柱直压式锁模结构。
7.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.本实用新型的第一个方面是提供了一种四柱直压式锁模结构，包括横向布置于后模板、动模板和前模板上的四根哥林柱，其中：所述后模板和动模板之间分别对应设置有四个同轴套设于所述哥林柱外部的增压油缸，所述增压油缸一端连接所述动模板，另一端的增压伸缩杆连接所述后模板。
9.进一步地，所述哥林柱的后端设置有外螺牙，且所述后模板上对应设置有四个螺纹套设于所述外螺牙上的调模小齿轮和一个与所述调模小齿轮相齿合连接的调模大齿轮。
10.进一步地，所述的四柱直压式锁模结构，还包括：
11.至少一个开合模油缸，其设置于所述后模板和所述动模板的中心或对称的两侧位置，且其后端连接所述后模板，前端的伸缩杆连接所述动模板；和
12.至少一个顶针油缸，其设置于所述动模板后端侧的中心位置。
13.进一步优选地，所述开合模油缸为一个，所述顶针油缸为两个，均设置于所述动模板中部位置，且两个所述顶针油缸呈上下或左右对称。
14.进一步优选地，所述开合模油缸为两个，呈上下或左右对称设置于所述动模板的侧边；且所述顶针油缸为一个，位于所述动模板中心位置。
15.进一步优选地，所述开合模油缸为四个，呈上下及左右对称设置于所述动模板的侧边；且所述顶针油缸为一个，位于所述动模板中心位置。
16.进一步地，所述增压伸缩杆的后端通过半环的台阶和螺栓设置于所述后模板。
17.进一步地，所述增压伸缩杆的后端可转动穿过所述后模板的内孔连接对应的所述调模小齿轮。
18.进一步优选地，所述增压伸缩杆的内孔设置有与所述外螺牙相配合的内螺牙。
19.进一步优选地，所述增压伸缩杆的后端套设有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承通过轴承压盖设置于所述后模板的内孔。
20.进一步优选地，所述增压油缸包括增压伸缩杆、增压前盖、增压缸筒和增压后盖；
21.其中，所述增压前盖和所述增压后盖分别设置于所述增压缸筒两端侧，且所述增压后盖上开设的进油口与所述增压缸筒内壁以及所述增压伸缩杆的空间相通。
22.进一步地，所述增压油缸通过铜套设置于所述动模板上。
23.进一步地，所述调模小齿轮通过调模螺母压板设置于所述后模板，且其内端侧与所述后模板之间设置有耐磨垫。
24.进一步地，所述调模大齿轮外圆设置有与其外圈齿合连接的驱动单元，所述驱动单元设置于所述后模板。
25.进一步地，所述调模大齿轮内孔设置有若干与其内圈相切的支撑轴承，所述支撑轴承设置于所述后模板。
26.进一步地，所述哥林柱的前端通过哥林柱螺母和哥林柱螺母压板固定于所述前模板。
27.进一步地，所述增压油缸的缸径为50-2500mm，长度为300-5000mm。
28.进一步地，所述动模板的开模行程为100-5000mm。
29.进一步地，所述动模板的锁模力为5-10000吨。
30.本实用新型的第二个方面是提供一种所述的四柱直压式锁模结构在立式卧式注塑机、挤出机、吹瓶机、压铸机、橡胶机、硅胶压铸机以及纸浆热压机中的应用。
31.本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
32.(1)取消传统的机绞曲臂连杆式锁模机构，采用无机绞曲臂结构的四柱直压式锁模结构，增压油缸的活塞杆直接套在哥林柱外部，可节省大量空间；
33.(2)在哥林柱左端外部设计外螺牙，并在后模板上设计有螺母压板与齿轮调模机构，使增压油缸能自由调整开合行程；
34.(3)在动模板与后模板中心或对称的两侧设计有一个、两个或四个开合模油缸，保证了开合模的速度；
35.(4)相比现有直压式锁模机构，在同一模具生产厚度，本锁模机构具有的可调行程的功能可安装更多尺寸型号的模具，适用范围大大增加；
36.(5)四柱直压式锁模结构综合了机绞曲臂式结构快速开合与可调模的功能，也综
合了直压式锁模可缩短机器总长的优点，具有良好的推广应用价值。
附图说明
37.图1为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构的立体结构示意图；
38.图2为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构的仰视结构示意图；
39.图3为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构的主视结构示意图；
40.图4为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构的侧视结构示意图；
41.图5为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构中a-a截面的剖视结构示意图；
42.图6为本实用新型实施例1所述的四柱直压式锁模结构中a部分的局部放大结构示意图；
43.图7为本实用新型实施例2所述的四柱直压式锁模结构的立体结构示意图；
44.图8为本实用新型实施例2所述的四柱直压式锁模结构的仰视结构示意图；
45.图9为本实用新型实施例2所述的四柱直压式锁模结构的主视结构示意图；
46.图10为本实用新型实施例2所述的四柱直压式锁模结构中a-a截面的剖视结构示意图；
47.图11为本实用新型实施例2所述的四柱直压式锁模结构中b部分的局部放大结构示意图；
48.图12为本实用新型实施例4所述的四柱直压式锁模结构中增压油缸与哥林柱螺纹连接的剖视结构示意图；
49.图13为本实用新型实施例4所述的四柱直压式锁模结构中增压油缸与哥林柱螺纹连接的c部分的局部放大结构示意图；
50.其中，各附图标记为：
51.10-后模板，11-过轴承压盖，12-耐磨垫；20-动模板；30-前模板，31-哥林柱螺母，32-哥林柱螺母压板；40-哥林柱，41-外螺牙；50-开合模油缸；60-顶针油缸；70-增压油缸，71-增压油缸，72-增压前盖，73-增压缸筒，74-增压后盖，75
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铜套，76-内螺牙，77-轴承；80-调模小齿轮，81-调模螺母压板；90-调模大齿轮， 91-驱动单元，92-支撑轴承。
具体实施方式
52.下面通过具体实施例对本实用新型进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本实用新型，但是下述实施例并不限制本实用新型范围。
53.实施例1
54.如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种可替换掉传统开合模曲臂机绞式结构的四柱直压式锁模结构，该四柱直压式锁模结构主要包括后模板10、动模板20、前模板30、横向布置的四根哥林柱40、四个增压油缸70、一个开合模油缸50、两个顶针油缸60以及由调模小齿轮80和调模大齿轮90构成的调模机构，四个哥林柱40分别穿设在后模板10、动模板20、前模板30四角位置的穿孔内，保证模板受力的均匀性。该四柱直压式锁模结构可广泛适用在各种立式卧式注塑机、挤出机、两步法拉吹吹瓶机、一步法注吹、一步法注拉吹、压铸机、橡胶机、硅胶压铸机、纸浆热压机、及所需要用到液压开合模增压的所有机器及行业。
55.如图1、图2和图3所示，开合模油缸50采用一个，顶针油缸60采用两个，均设置于动模板20中部位置，保证了开合模的速度。具体地，两个顶针油缸60 呈上下或左右对称，而一个开合模油缸50位于两个顶针油缸60中间位置。通过采用一个开合模油缸50进行开合模，四个增压油缸70增压，加上采用独特调模机构的调模方式使开合模最小最大行程在设计范围内可任意调节。
56.如图1、图2、图3和图4所示，在后模板10和动模板20之间分别对应设置有四个同轴套设于哥林柱40外部的增压油缸70，也就是说，哥林柱40横向穿设在增压油缸70的中心孔内，增压油缸70一端固定连接动模板20，增压油缸70另一端的增压伸缩杆71固定连接后模板10，通过四个增压油缸70，实现四缸直压同时增压，压力相同，使得4个哥林柱40受力一致，能达到模板锁模力均匀地效果，使制品更加稳定。通过将增压油缸70及其上的增压活塞杆71创造性地直接套在哥林柱40外部，从而替代传统的机绞曲臂连杆式锁模机构，采用该无机绞曲臂结构的四柱直压式锁模结构，可节省大量空间。
57.如图1、图2、图3、图5和图6所示，在哥林柱40的后端设置有螺纹状的外螺牙41，且在后模板10上设置有调模机构，该调模机构包括可转动设置在后模板10后端侧壁的四个调模小齿轮80和一个调模大齿轮90，四个调模小齿轮 80分别对应螺纹套设于外螺牙41，一个调模大齿轮90位于四个调模小齿轮80 中间，且分别与四个调模小齿轮80齿合连接，调模小齿轮80可转动设置在后模板10的后端侧壁。通过在哥林柱40的左端外部设计外螺牙41，调模小齿轮 80在转动过程中，同步带动哥林柱40进行前后移动，使增压油缸能自由调整开合行程。
58.此外，为提高四柱直压式锁模结构调模的精准度，如图4、图5和图6所示，将调模大齿轮90的直径远大于外侧调模小齿轮80的直径，如调模大齿轮90与调模小齿轮80的直径比为2-10:1；优选地，调模大齿轮90与调模小齿轮80的直径比为3-8:1；较为优选地，调模大齿轮90与调模小齿轮80的直径比为4-6:1。
59.作为本实施例的一个优选方案，如图1、图2、图5和图6所示，增压油缸 70的主要作用是控制动模板20相对前模板30进行前后移动，因此需将增压油缸70设置在动模板20上。具体地，增压伸缩杆71的后端通过半环的台阶和螺栓设置于后模板10，增压油缸70的前端通过铜套75设置于动模板20上。
60.具体地，增压油缸70包括增压伸缩杆71、增压前盖72、增压缸筒73和增压后盖74；其中，增压前盖72和增压后盖74分别设置于增压缸筒73两端侧，在且增压后盖74上开设的进油口与增压缸筒73内壁以及增压伸缩杆71的空间相通，当液压油在油泵压力的作用下通过电磁阀门转换流到此空间内，带有压力的油会将力作用在增压缸筒73截面积除去哥林柱40的截面积上，另外一端的密封空间内的空气从增压前盖72接口处的出油口回到油箱，从而实现5动模板往前移动达到增加的目的，
61.此外，为保证增压油缸70和哥林柱40之间的密封性，防止漏油，如图5和图6所示，在压伸缩杆71、增压前盖72和增压后盖74与其内孔穿设的哥林柱 40之间均设置有不同型号的密封圈与耐磨环，防止漏油与擦伤。
62.作为本实施例的一个优选方案，如图1、图2、图3、图5和图6所示，为保证调模小齿轮80能够相对后模板10在哥林柱40后端的外螺牙41上进行相对针转动，降低调模小齿轮80转动对后模板10的影响，调模小齿轮80通过调模螺母压板81设置于后模板10，且其内端侧
与后模板10之间设置有耐磨垫12，降低调模小齿轮80在转动过程中对后模板10的磨损且能够降低调模小齿轮80 转动的阻力，提高调模的精准度和效率。
63.此外，如图5和图6所示，因调模小齿轮80与哥林柱40之间是通过螺纹装配连接的，哥林柱40在调模过程中不转动，调模小齿轮80在转动过程中，同步带动后模板10、增压油缸70、动模板20以及设置于其上的开合模油缸50和顶针油缸60，整体沿哥林柱40的长度方向相对前模板30进行前后移动，实现精准调模动作。
64.作为本实施例的一个优选方案，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，调模机构的驱动可采用手动或自动方式进行调整控制。手动方式可采用手摇柄的方式人工控制调模。为提高精准化的高效生产效率，节省人工成本，优选采用自动方式进行调模控制，如在调模大齿轮90外圆设置有与其外圈齿合连接的驱动单元91，驱动单元91设置于后模板10，如该驱动单元91可采用液压马达或电动马达。当驱动单元91转动时带动调模大齿轮90从而带动四个调模小齿轮80 转动，调模小齿轮80转动时就会将哥林柱40上的整个后模板10以及增压活塞杆71带动前进或后退，从而达到调模的目的。
65.作为本实施例的一个优选方案，如图1、图2和图4所示，为保证调模大齿轮90在调模过程中的稳定性，在调模大齿轮90内孔设置有若干与其内圈相切的支撑轴承92，支撑轴承92设置于后模板10，主要起到对调模大齿轮90的限位作用，既可使调模大齿轮90同时与四个调模小齿轮80和1个驱动单元91相切，也可保证调模大齿轮90不会前后移动而脱落，可有效防止调模大齿轮90在转动过程中发生晃动，避免故障的发生。
66.作为本实施例的一个优选方案，如图1、图2、图3、图5和图6所示，哥林柱40在调模机构转动过程中是保持相对不动的，故需对哥林柱40进行固定，因此需将哥林柱40的前端通过哥林柱螺母31和哥林柱螺母压板32固定于前模板30。
67.作为本实施例的一个优选方案，增压油缸70的缸径为50-2500mm，长度为 300-5000mm；优选地，增压油缸70的缸径为80-2300mm，长度为380-4600mm；较为优选地，增压油缸70的缸径为120-2120mm，长度为420-4000mm；更为优选地，增压油缸70的缸径为200-1800mm，长度为510-3500mm。
68.作为本实施例的一个优选方案，采用该实施例方案的四柱直压式锁模结构，动模板20的开模行程为100-5000mm，动模板20的锁模力为5-10000吨；优选地，动模板20的开模行程为150-4800mm，动模板20的锁模力为10-9000吨；较为优选地，动模板20的开模行程为200-4500mm，动模板20的锁模力为50-8000 吨；更为优选地，动模板20的开模行程为350-4200mm，动模板20的锁模力为 100-6000吨。
69.本实施例提供的四柱直压式锁模结构综合了机绞曲臂式结构快速开合与可调模的功能，也综合了直压式锁模可缩短机器总长的优点。相比现有的直压式锁模机构，该锁模机构具有的可调行程的功能可安装更多尺寸型号的模具，适用范围大大增加，如该四柱直压式锁模结构在各种立式卧式注塑机、挤出机、两步法拉吹吹瓶机、一步法注吹、一步法注拉吹、压铸机、橡胶机、硅胶压铸机、纸浆热压机及所需要用到液压开合模增压的所有机器及行业中的应用。
70.请继续参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，该四柱直压式锁模结构的工作原理如下：
71.当在前模板30和动模板20中间装入模具后，液压油在油泵压力的作用下通过电磁
阀门流到开合模油缸50尾端，在带有压力的液压油推动油缸活塞杆的作用力下使得开合模油缸50的活塞杆向前移动，开合模油缸50的活塞杆继续推动动模板20向前移动，同时带动增压油缸70的增压前缸盖72、增压缸筒73、增压后缸盖74整体往前移动。
72.当动模板20移动到模具完全闭合的情况下动模板20将无法向前移动，然后由另外的一组电磁油阀打开，液压油会从增压后缸盖43进入到密闭的增压缸筒73内，四个增压油缸70的增压伸缩杆71同时受力，继续使模具闭合得更紧，并保持住此压力不泄压，完成增压过程。在此增压过程中，增压伸缩杆71因受压力油的推力下，生成的反推力作用在后模板10上，后模板10又将力传递给到了四个调模小齿轮80上，调模小齿轮80的内孔螺纹和哥林柱40的螺纹相互咬合，最终将力作用在了哥林柱40上，所以该增压的过程锁模力实际就是哥林柱拉伸变形而建立生成的。启动调模机构的由液压系统带动作为驱动单元91的调模马达，调模马达上装有小齿轮，小齿轮带动调模大齿轮90，调模大齿轮90再带动周边的四个调模小齿轮80进行调模，调模马达可正转可反转。
73.当现有的模具生产完成后需要更改另一套厚度更厚或更薄的模具时，就需要调整动模板20的最大开模行程和最小合模行程。而一般的直压锁模机器在调整完动模板的行程后，往往无法调整开模的最大行程，如现有一台普通直压注塑机动模板与前模板安装模具的两个模板最小合模行程为150mm，在最小为150mm 时减掉最小合模行程的最大开模行程为500mm，总共行程为650mm。但当生产模具厚度为300mm的时候，最大的开模行程减去模具厚度后就只能开350mm。因为油缸行程是固定死的，无法改变，而本实用新型的四柱直压式锁模结构在生产模具厚度为150mm或300mm时均可达到开模行程500mm。这样就大大提高了机器使用模具的通用性，能为用户大大提高机器的使用率。
74.实施例2
75.作为一个优选实施方式，如图7、图8、图9、图10和图11所示，与上述实施例1不同的是，该实施例提供的四柱直压式锁模结构,为保证开合模的速度，并保证在开合模过程中提高动模板20开模过程中的受力均匀性，开合模油缸50 为两个，呈上下或左右对称设置于动模板20的侧边，且其后端连接后模板10，前端的伸缩杆连接动模板20；且顶针油缸60为一个，位于动模板20中心位置。通过采用两个开合模油缸50进行开合模，四个增压油缸70增压，提高动模板 20的受力均匀性，加上采用独特调模机构的调模方式使开合模最小最大行程在设计范围内可任意调节。
76.实施例3
77.作为一个优选实施方式，与上述实施例1和实施例2不同的是，该实施例提供的四柱直压式锁模结构,为保证开合模的速度，并保证在开合模过程中提高动模板20开模过程中的受力均匀性，开合模油缸50为四个，呈上下及左右对称设置于动模板20的侧边，且其后端连接后模板10，前端的伸缩杆连接动模板20；且顶针油缸60为一个，位于动模板20中心位置(图中未示出)。通过采用两个开合模油缸50进行开合模，四个增压油缸70增压，加上采用独特调模机构的调模方式使开合模最小最大行程在设计范围内可任意调节。
78.实施例4
79.如图12和图13所示，与上述实施例1、实施例2或实施例3不同的是，提供一种调模时增压油缸70的增压活塞杆71随调模小齿轮80一起转动的四柱直压式锁模结构。增压伸缩杆71的后端可转动穿过后模板10的内孔连接对应的调模小齿轮80，且调模小齿轮80采用一
圈螺丝锁紧固定在增压伸缩杆71的后端端面。且增压伸缩杆71的内孔设置有一段合适长度内螺牙76，该内螺牙76与哥林柱40上的外螺牙41相匹配，在增压油缸70可同步带动增压伸缩杆71沿外螺牙41转动并同步在哥林柱40上前后移动。
80.在本实施例中，如图12和图13所示，为保证增压活塞杆71在转动过程中的稳定性，在增压伸缩杆71的后端套设有轴承77，优选地，轴承77采用圆锥滚子轴承，且轴承77通过轴承压盖11装入后模板10上合适的台阶内孔中，与增压活塞杆71同心与受力。此外，在后模板10的另一面则设计加有润滑的石墨类的耐磨垫12与调模小齿轮80相互受力与摩擦。
81.在本实施例中，如图12和图13所示，该四柱直压式锁模结构采用至少一个开合模油缸50和至少一个顶针油缸60，上述开合模油缸50设置于后模板10和动模板20的中心或对称的两侧位；顶针油缸60，设置于动模板20后端侧的中心位置。具体地，开合模油缸50可设置一个在模板的正中心，也可以设置多个对称在模板的四周边位置。顶针油缸60可以设置一个，也可以设置两个或多个。
82.工作时，驱动单元92控制调模大齿轮90和调模小齿轮80构成的调模齿轮转动时就会带动增压活塞杆71旋转，同时带动整个后模板10以及增压活塞杆 71进行前进或后退，从而达到调模的目的。为防止增压活塞杆71在旋转与增压时漏油，在增压活塞杆71、活塞与所有的油缸缸盖上均设置有耐压耐磨的密封圈及耐磨环。
83.以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。