专利名称：具有振动装置的注射成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有振动装置的注射成型机，通过对已注射至模具的腔内的冷凝过程中的树脂施加局部的振动使树脂增压或对其进行切断，如对浇口的切断。
注射成型机是众所周知的，它可对合成树脂模坯施行多种操作，如冲裁、浇口切断、以及局部加压等等，通过对模具内的树脂施加局部的振动还可以改善树脂的流动性，振动的频率大约为10Hz。
传统的注射成型机包括一个动半模和一个振动板，动半模可相对于静半模移动，振动板安装在动半模上。振动板的前表面上安装了预定数目的振动杆，振动杆的远处端即顶端面对着模具中的腔。振动板抵靠在振动棒上，振动棒安装在液压振动发生器上。振动板可在复原弹簧的作用下往复振动，并且可对模具中的加工过程中的树脂施加局部的振动。
传统的注射成型机采用了一个比例减压阀或一个伺服阀，从而仅仅可以在进程即前进的方向上施加振动力。这就必须使用上述的复原弹簧来产生反向的力，从而使树脂振动起来。复原弹簧的响应水平是很有限的，其振动频率仅能达到大约10Hz。另外，传统的注射成型机还有从振动棒至振动板的振动传递损失问题，使得很难在高频振动条件下进行操作。另一个问题是很难控制振动杆相对于树脂的准确位置。
一般的注射成型机必须有一套顶杆以在开模后把成型的产品顶出模外。这些顶杆要从一块顶板上生长出来。传统的具有振动装置的注射成型机在其动半模内要有振动板和预板。如此的结构使得必须有两个板移动的空间。另外，两个板的安装要保证它们不相互干扰。因而，传统的注射成型机的内部结构要复杂得多。
本发明的第一个目的是克服由于复原弹簧的响应限制而造成的振动频率有限的问题，克服由于从振动棒至振动板的振动传递损失而造成的难于高频振动操作的问题，提供一种具有振动装置的注射成型机，以有效地通过振动对模具中的树脂进行操作。
另外，本发明的第二个目的是提供一种注射成型机，能够对模具中的树脂施加振动，即使没有顶板也可以把成型后的产品顶出模具，这是由于振动板起了双重作用，从而使模具的尺寸减小了、生产成本降低了。
要达到上述的第一个目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种注射成型机，该注射成型机的注射模具由静半模和动半模构成，静半模固定在静板上，动半模固定在动板上，动板可相对于静板移动，当模具闭合时在两个半模之间形成了一个腔，振动板设置在动半模内，并且具有预定数目的振动元件，该振动元件安装在振动板的前表面上，振动元件用于对腔中的树脂施加局部的增压或切断，振动棒从振动发生器穿过一底板延伸，振动发生器设置于半模的动板的背面，振动棒的一端与振动板相连。
在上述的结构中，振动棒和振动板连成一体，因而，振动发生器产生的振动直接传递给振动杆，从而树脂在与振动杆的端部相接触的位置上产生振荡或振动，并且可进行冲裁和增压之类的操作。
相应地，在振动发生器的作用下可完成多种针对合成树脂的操作，如冲裁、浇口切断、以及局部增压等，同时还可以改善模具中树脂的可流动性。在采用复原弹簧，振动频率只能达到大约10Hz。相反地，本发明的整体连接使得由振动发生器活塞的往复运动所产生的振动可以进行有效的传递，因而，振动能量的损失减少了，甚至没有能量损失。另外，有可能以比以往更高的振动频率使树脂产生振动，使得剪切的热量足够大，从而在冲裁工况下的剪切表面会很光滑。
进一步地说，振动发生器采用了一个伺服阀或一个比例阀作为振动元件，在振动过程中的活塞向前运动的位置可以加以控制，从而大大改善了操作的精度。
为了达到上述的第二个目的，根据本发明的第二个方面，提供了一种注射成型机，在其动半模中包括一个振动板，该板动板具有一套振动元件，该振动元件从振动板上的尾端即根部有一个凸缘，该顶杆插入在振动板背面的一个凹部中并且穿过该振动板，与振动板连成一体的联锁板在该凹部处设有孔，该联锁板与上述的凸缘有一个理想的间隙，顶杆的底部支撑在一个支撑元件上，该支撑元件从底板的内侧表面上向上延伸，顶杆的远处端即顶端以及振动元件的顶端都面对着所述的腔。进一步地说，上述的振动元件是一个空心的筒即一个管状体，该振动元件的顶端面对着腔的中心部，上述的顶杆设置在该振动元件中，并且可相对于振动元件运动。
在这样的结构中，振动板从振动棒上接受的振动会直接传递给振动元件，而不传递给顶出元件，因为顶出元件的后部尚有间隙。这样就只有振动元件沿着轴向振动以使树脂产生振动，振动元件的顶端与树脂相接触，从而可进行如下操作，如浇口切断、冲裁及增压等。当开模后振动棒继续向前移动时，振动板也继续前进以减少上述的间隙，直至联锁板与所述的凸缘发生接触，结果使顶杆和振动板一起向前移动，从而，成型的产品被推出模具的腔中。
这种简单的模具结构的尺寸小而且成本低，这是因为本发明第二个方面不需顶板，仅需在动半模中为振动板设定一个可独自移动的间隙。另外，振动装置用于顶出操作省去了顶出装置，而在传统的模具中则有顶出装置，在本发明中振动也用作了顶板。进一步地说，顶杆的底部支撑在支撑元件上，支撑元件从底板的内侧表面上向上延伸，顶杆的顶端和上述的振动元件的顶端都面对着所述的腔，在振动过程中，振动元件首先会发生振动，而顶杆则不会振动，而振板的确可进行两种操作，那就是振动和顶出操作。
图1是根据本发明第一实施例的具有振动装置的模具及其冲头的纵向横截面图；图2是说明振动板和振板棒连接情况的局部的详细的透视图；图3是说明振动板和振动棒连接情况的半剖面视图；图4是另一种以滚珠卡盘作为振动板和振动棒的连接装置的横截面图；图5是上述连接装置在连接状态下的横截面图；图6是注射模具在闭合时的第二个实施例的横截面图；图7是上述实施例在冲裁成型产品状态的横截面图；图8是上述实施例在成型产品被推出模外状态下的横截面图；和图9是本发明第三个实施例在模具闭合状态下的横截面图。
图1至图5说明了本发明的第一个实施例。
在这几幅图中，代码1代表一个模具，该模具包括静半模11和动半模12。静半模11通过一个底板21而固定在静板2上。动半模12通过一个底板31而固定在动板3上，并且以如此的方式进行设置，就是它可以相对于静板2进行移动。当两个半模闭合后，就形成了腔13。
顶杆4和振动杆5以如此的方式插入至上述的动半模12中，即它们可以沿轴向移动，它们的远处端，即顶端面对着上述的腔13。动半模12的后部有一个空间，在该空间中，顶板6和振动板7与动板3平行地进行设置。在这里，术语“后部”是相对于动半模的移动方向的前端而言的，就是指动半模12的背对着静半模11的那一侧。顶杆4与顶板6相连，而振动杆5穿过顶板6与振动板7相连。
穿过上述动板3和底板31的顶棒8抵靠在顶板6的背面上。在顶板6的正面上设置了复原弹簧9，每个复原弹簧9都设置在顶板6和动半模12之间的一个相应的顶杆4周围。在这些复原弹簧9的作用下，每个顶棒8的端面都能保持与顶板6相接触。每个顶棒8的根部都通过螺纹连接在基板10上。基板10与液压油缸16的活塞17相连，液压油缸16固定在连接元件15的上下两侧，而模具的夹紧冲头14则设置在动板3背面的中心位置处。
振动棒18与上述的振动板7的背面相连，并且穿过底板31、动板3和基板10。每个振动棒18的根部通过螺纹连接在板21上，而板21则通过螺纹与液压油缸式的振动发生器19的振动塞20连接，所述振动发生器20设置在上述的连接元件15的中心部位。振动发生器19的液压回路包括一个比例阀和一个伺服阀(都没有示出)。并且在这些阀的作用下，振动塞20产生了往复的振动并可进行位置控制。
如图2所示，上述的振动板7由前板7a和U形的后板6b组合而成，前板7a具有振动杆插孔(没有示出)，后板7b在适当的位置上具有各种棒的插孔，后板7b上还具有一个凹部7d(凹槽)，上述的振动棒18的端头可插入至相应棒的插孔7c中。振动棒18的指向上述的凹槽7d的端部沿其周边具有环形槽18a，板式的连接元件22可以从一旁插入至该环形槽18a中，连接元件22的头部分为两部分，而其弯折的端部则通过螺钉23而固定在后板7b的侧面上，从而使振动板7和振动棒18连接成一个整体。
图3图示了另一种连接方法，一对配合元件24面对面地进行设置，每个配合元件24都具有一个凸台，该凸台面向内侧，两个配合元件24保持一定的间距。上述的振动棒18的端部插入至所形成的空间25中。同时，连接元件26从一旁插入至空间25中，连接元件26具有凸形的横截面，其端部分成两部分。振动棒18的前部和配合元件24由此连成一体，从而振动板7和振动棒18也连成为一体。在这种情况下，连接元件26的弯折端也固定在后板7b的侧面上。
在上述的两种连接方法中，振动板7和振动棒18可以通过从动半模12的侧向插入或拨出连接元件22和26而得以连接或脱离。动半模12和动板3是连接在一起的。
图4说明了采用滚珠卡盘的连接方法。上述的振动杆5固定在振动板7上，振动板7与圆筒形的容纳元件27相接触，该容纳元件27沿其周边具有二个环形槽。另外，振动棒18与振动发生器19的振动塞20是一个整体，振动发生器19固定在动板3的背面。振动塞20是筒状的，杆状元件28插入并贯通该振动塞。振动棒18端部的外径略小于上述的容纳元件27的内径。由数个可与上述的环形槽相配合的钢珠构成了插塞29，每个钢珠都容纳于一个锥形孔中，插塞29可以从各锥形孔中移出也可以缩回至各锥形孔中。
上述的振动塞20贯穿于振动发生器19的振动油缸。振动塞20在其尾部的内部具有一个缸筒331。杆状元件28的尾端受到弹簧30的弹力作用而保持在缸筒331中。缸筒331具有一个压力管道32，杆状元件28通过压力管道32的作用而回缩。振动棒18的端部以可轴向移动的方式插入至圆筒状元件33中。圆筒状元件33通常受到弹簧34的作用而趋向杆状元件的前端，以使上述的插塞29压向内侧。
在如图4所示的结构中，可取消插塞29必须压向内侧的状态。在振动板侧面的容纳元件27可与圆筒状的元件33的端面相接触，插塞29可与所述环形槽相配合，作用于杆状元件2 8的液体压力可被平衡掉。如图5所示，杆状元件28在弹簧的作用下向前移动，返回至其初始位置，然后将插塞29压入所述的环形槽。结果，插塞29配合至振动棒四周的锥形孔中，也配合至容纳元件周边上的环形槽中，并且由杆状元件28而保持这种配合，从而使振动板7和振动棒18连成一体。为了使这种连接脱开，可以在缸筒331的前面的腔中注入高压油或压缩空气，以使杆状元件28回缩，插塞29没有任何限制地压向内侧，然后，振动板7和振动棒18就脱开了。因上，当动半模12从动板3上拆除时，振动板7和振动棒18的这种连接结构不会妨碍拆除作业。
图6至图8说明了本发明的第二个实施例。
与第一个实施例类似，模具1由静半模11和动半模12构成。静半模11通过底板21固定在静板2。动半模11通过底板31而固定在动板3上，并且可以相对于静板2移动。当两个半模闭合后，就形成了腔13。
顶杆4和振动元件5设置在上述的动半模12中，并且可沿其轴向移动，它们的远处端即顶端面对着上述的腔13。动半模12的下部是一个空腔，振动板7设置在该空腔中，并且可以在复原弹簧9的作用下往复移动。顶杆4和振动元件5设置在振动板7上。
上述的振动板7的端面可以是十字形的(图中没有示出)。振动板7由前板71和后板72构成，前板71和后板72叠置在一起，并且举例来说可通过螺栓(没有示出)而连成一体。上述前板71的中心处有一为管状的振动元件5提供的插孔，而在其两旁则设置了为顶杆4是提供的通孔。上述的后板72的背面上设有数个凹部73。与上述的中心处和上述的两旁处相对应的位置上都设有凹部73。与振动元件5的内孔相对应的孔，即上述的插孔，设置在中心处的凹部73中。
上述的顶杆4和振动元件5分别在其尾端具有凸缘41和51。振动元件5向振动板7的前面延伸，而凸缘51则由前板71和后板72进行固定。另外，顶杆4可移动地穿过振动板7或插入振动元件5。更具体地说，每个顶杆4都从上述的凹部73穿过所述的通孔或插入所述的振动元件，而其凸缘41则置于凹部73中并且支撑在支撑元件32上。支撑元件32的直径小于凸缘41的直径，支撑元件32向上述的底板31延伸。
通过上述的凸缘41而使顶杆4和振动板7一起向前移动的联锁板74，如举例来说用螺栓(没有示出)而固定在上述的后板72的背面上。在每个上述的凹部73处，联锁板74上都有一个相应的孔，该孔的直径小于上述的凹部的直径，但大于上述的支撑元件32的直径，该孔至凸缘41可有一个理想的距离，该孔具有边缘75，联锁板74可以和凸缘41相接触，而使顶杆4和振动板7一起向前移动。
振动棒18穿过底板31和动板3而抵靠在上述的振动板7上。振动棒18以如图1所示的方式与振动发生器的振动室相连，振动发生器设置在动板的背面(没有示出)，该振动发生器的液压回路中包括一个比例阀和一个伺服阀，从而可使振动发生器产生往复的振动，而且还可以进行位置控制。
在上述的注模1的结构中，由振动棒18产生的振动板7的振动直接传递至振动元件5。该振动不会传递给顶杆4，这是因为凹部73的凸缘41的后部还有一定的间隙，从而只有振动元件5进行轴向的振动，而振动元件5的端部使注入腔13中的树脂进行振动。
因此，在腔13中成型的产品100的中部可受到上述的管状振动元件5的冲裁作用，而带尖的部分101被冲裁下来，如图7所示。
当模具打开后振动棒18继续向前移动时，振动板7和振动元件5一同向前移动，从而减小了上述的间隙，直至孔的边缘75与凸缘41发生接触。这样，顶杆4就同振动板7一同向前移动。中心处的顶杆4使带尖的部分101被推出腔外，而两侧的顶杆4使成型的产品100被推出腔外，这样，带尖的部分101和成型的产品100就都与模具相脱离了，如图8所示。
当振动棒18在完成动作之后向回移动时，振动板7在复原弹簧9的作用下返回至其初始位置，而顶出杆4则支撑在支撑元件32上，以准备进行下一次顶出操作。
图9举例说明了一种情况，这里的腔中的浇口14可由振动元件进行切割。在这种情况下，振动元件5是如此设置的，就是由一个杆面对着浇口14，由该杆与振动板7的共同振动而实现浇口的切割。
当腔中的树脂局部受压并且被振动元件压缩时，通过对融化状态的树脂施加振动可改善其可流动性，而顶出元件及振动元件只是根据目的设置的，而不是在结构上作了改动(没有给出该例子的解释)。
权利要求
1.一种具有振动装置的注射成型机，包括一个注射模具，由一个静半模和一个动半模构成，静半模固定在注射成型机的静板上，动半模固定在一个动板上，动板可相对于静板移动，当所述模具闭合时，所述注射模具在两个半模之间形成了一个腔；一个振动板，设置在动半模中，具有预定数目的振动元件，振动元件固定在振动板的前表面上，振动元件用于对腔中的树脂进行局部增压或切断；一套振动棒，从振动发生器穿过底板进行延伸，振动发生器设置在动半模的动板的背面，所述的振动棒的一端与所述的振动板连成一体。
2.如权利要求1所述的具有振动装置的注射成型机，其中的动半模的后部有一空腔，顶板和振动板平行地设置于该空腔中，在顶板的前表面和动半模的内侧壁之间设置了复原弹簧，顶杆连接在顶板上，顶杆以如此的方式插入至动半模的前方，就是顶杆可沿其轴向移动，每个安装在顶板上的顶杆的顶端面对着所述的腔，从动板一侧向前延伸的顶棒通常在复原弹簧的作用下而保持与顶板的背面相接触，所述的固定振动板的前表面上的振动元件穿过了顶板。
3.如权利要求1所述的具有振动装置的注射成型机，其中所述的振动板由前板和后板构成，前板是平直的并且设有振动杆的插孔，后板上具有一个槽，槽中的预定位置上设有各种棒的插孔，前板和后板相互之间组成一体，而所述的槽位于两板之间，振动棒的前端从后板的一侧插入该棒的插孔中，而振动棒的前端沿其周边设有一个环形槽，连接元件沿所述的槽插入至该环形槽中，该连接元件是平直的并且具有一个分成两叉的端部，连接元件的弯折的端部通过螺钉而紧固在后板的端部，从而使所述的振动板和所述的振动棒连成一体。
4.如权利要求1所述的具有振动装置的注射成型机，其中所述的振动板和振动棒通过所述振动棒前端的沿其周边的环形槽而连成一体，在所述振动板的后板的背面设有配合件，该配合件具有一对相距一个理想距离的凸台，具有分叉凹形口的连接元件的横截面与两个凸台间的空间形状相适应，配合件的凸台向内侧弯折，插入至所述空间的所述振动棒的前端通过连接元件而与两个配合件的凸台相配合，而连接元件从所述空间的一旁进行插入，从而使所述的振动棒与所述的振动板的背面连成一体。
5.如权利要求1所述的具有振动装置的注射成型机，还包括连接装置，用于连接所述的振动板和一个振动塞，具有一个缸筒式的容纳元件，在该容纳元件的内侧周边上有一个环形槽，该缸筒式的容纳元件设置在所述振动板的背面上；一个振动塞，该振动塞穿过振动发生器的油缸延伸，振动发生器连接在动板上，该振动塞的尾端设置于一缸筒中以起定位的作用，该振动塞用作一个振动的活塞；一个空心的振动棒，为振动塞的接续，其外径略小于容纳元件的内径，该空心的振动棒上设有锥形孔，由数个钢珠构成的插塞有间隙地容纳在各锥形孔，并且插入至上述的空心振动棒顶端的环形槽中，该插塞以如此的方式进行设置，就是它可往复移动；一个杆状元件，插入至振动棒和振动塞中，用于锁定；一个弹簧元件，设置在振动塞尾部的缸筒中，通过沿轴向使杆状元件趋向前方并把插塞推入容纳元件中的环形槽，而使所述振动板在容纳元件的作用下与振动塞连成一体，该插塞还配合在振动棒的前端的周边上；和一个压力管，设置在上述缸筒中，用于通过使杆状元件后移而使插塞脱离配合状态。
6.一种具有振动装置的注射成型机，包括一个注射模具，由静半模和动半模构成，静半模固定在注射成型机的静板上，动半模固定在动板上，动板可相对于静板移动，所述注射模具具有一个振动板和一套振动元件，振动板容纳于动半模中，振动元件用于对腔中的树脂施行局部增压或切断，其中所述的注射成型机包括一个设置在动半模中的振动板，振动元件在振动板上向上生长，用于对腔中的树脂施行局部增压或切断，顶杆的尾部具有一个凸缘，顶杆插入至振动板背面上的凹部中并且穿过该振动板，联锁板在所述的凹部处设有孔，联锁板固定在振动板上并且与上述的凸缘保持一个预定的间隙，顶杆的根部支撑在一个支撑元件上，该支撑元件从底板的内侧表面上向上延伸，顶杆的顶端以及振动元件的顶端都面对着所述的腔。
7.如权利要求6所述的具有振动装置的注射成型机，其中的振动元件是空筒式的或管状的，其顶端面对着所述腔的中心部位，上述的顶杆设置在该振动元件中，并且可相对于该振动元件进行移动。
全文摘要
具有振动装置的注射成型孔，可有效地对模具中的树脂进行操作，从而克服了由于复原弹簧的响应问题而造成的对振动频率的限制，克服了在高频状态下从振动棒向振动板传递振动时的振动损失问题。该注射成型机即可以施行振动又可以进行顶出，即使在没有板的情况下也是如此，此时的振动板具有双重的作用，正是这种双重作用使模具的尺寸减小了并且成本也降低了。
文档编号B29C45/38GK1125170SQ9511697
公开日1996年6月26日 申请日期1995年9月15日 优先权日1994年9月16日
发明者塩沢文男, 林祐司, 加藤利美, 冈田晴雄 申请人:日精树脂工业株式会社