熱成型機開合模機構的製作方法
2023-04-24 21:45:06
專利名稱：熱成型機開合模機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開合模機構，尤其是一種熱成型機的開合模機構。
背景技術：
熱成型機開合模機構按其動作方式可以分為液壓式、液壓-機械式和電動式三種。液壓式開合模機構的傳動方式有單缸直壓式、充液式、增壓式、穩壓式、兩板直壓式等。它是依靠液體的壓力直接鎖緊模具的，當液體的壓力解除後，鎖模力也隨之消失。液壓式開合模機構在製造成型精密、形狀複雜的製品方面有許多獨特優勢。採用液壓式開合模機構可以實現較大的開合模行程，獲得很大的鎖模力，但其動模板的運行速度慢、動力費用大、循環周期長、控制技術難度大、機械加工精度高、液壓技術也難掌握，造成機構效率低、能耗大、不環保。液壓-機械式開合模機構利用連杆機構或曲肘撐板機構，在油壓的作用下，使鎖模系統產生預應力而鎖緊模具。其特點是有自鎖作用，即當模具鎖緊後，即使油壓已撤除， 鎖模力也不會消失。而且由於連杆機構有增力作用，因此可用較小的油缸獲得較大的鎖模力。但是採用液壓-機械式開合模機構，動模板的運行速度慢、動力費用較大、循環周期長， 動模板的行程較小，零件磨損大，而且整個機構比較複雜，體積大。電動式開合模機構利用曲肘連杆機構，在電機的作用下，通過曲肘連杆機構的增力作用鎖緊模具。採用全電動式的開合模機構，動模板的運行速度快、動力費用較小、循環周期短、機構效率高、能耗小，而且整個機構比較簡單緊湊，機械加工及安裝也比較容易。近年來電動式開合模機構的使用越來越普遍，全液壓式開合模機構已逐漸被全電動式開合模機構所取代。目前的電動式開合模機構多採用伺服電機驅動滾珠絲杆，帶動曲肘連杆機構實現其開合模，工作檯的上下運動，需要通過伺服電機正反轉來實現，由於慣性力的作用，電機的速度受到限制，從而影響機器高速運行，而且滾珠絲杆也容易磨損，影響機器的使用壽命。
實用新型內容本實用新型專利是一種具有電動式開合模機構的優點，同時伺服電機可連續運動，效率高、壽命長的熱成型機開合模機構。本實用新型採用的技術方案如下一種熱成型機開合模機構，其特徵在於包括凸輪機構和曲肘連杆機構。所述凸輪機構包括伺服驅動、支承機構和凸輪運動機構，所述伺服驅動機構由伺服電機帶動齒輪軸上的齒輪轉動；支承機構通過支承座、滾動軸承將齒輪軸及凸輪運動機構支承並固定在熱成型機的定模板上；所述凸輪運動機構由凸輪、圓柱滾子、導滑塊和推桿等組成，齒輪軸帶動導滑塊旋轉，圓柱滾子在導滑塊的帶動下，一方面沿凸輪的輪廓運動，一方面帶動推桿，使推桿的往復擺動，為曲肘連杆機構的往復運動提供動力。所述伺服驅動由伺服電機帶動齒輪軸上的齒輪轉動，齒輪通過鍵固定在齒輪軸， 齒輪軸通過滾動軸承固定在支承機構上，伺服驅動為開合模機構提供動力。所述支承機構由兩個支承座通過螺栓固定在熱成型機的定模板上，支承座通過兩個滾動軸承支承伺服驅動，凸輪運動機構的凸輪過螺栓固定在支承座上，支承機構起支承伺服驅動和凸輪運動機構的作用。所述凸輪運動機構的凸輪過螺栓固定在支承座上，起運動軌跡導向的作用，凸輪運動機構的導滑塊通過鍵固定在齒輪軸上，當齒輪軸旋轉時，導滑塊一起旋轉，導滑塊中有一圓柱滾子，導滑塊的旋轉一方面帶動圓柱滾子旋轉，一方面沿導滑塊的導槽運動。所述圓柱滾子由三部分組成，其中部與導滑塊連接，可沿導滑塊的導槽運動，一端與凸輪連接，可沿凸輪的凸輪軌跡運動，圓柱滾子的另一端與推桿連接，推動推桿運動，當齒輪軸連續旋轉時，圓柱滾子一方面在導滑塊的導向下繞齒輪軸旋轉，一方面沿凸輪軌跡運動，實現推桿的往復擺動，為曲肘連杆機構的往復運動提供動力，同時實現將伺服電機的連續旋轉運動轉換為間歇的往復擺動。所述曲肘連杆機構的數目為兩個，每個曲肘連杆機構由左右兩個擺杆組組成，兩個擺杆組用連杆和圓柱滾子連接在一起，當推桿推動一邊的擺杆組運動時，另一邊的擺杆組同步運動。所述曲肘連杆機構由上下兩個擺杆支座固定在熱成型機的定模板和動模板上，上擺杆通過圓柱滾子與上擺杆支座連接，下擺杆通過圓柱滾子與下擺杆支座連接，上擺杆通過圓柱滾子與下擺杆連接，使得定動模和曲肘連杆機構連成一體。所述推桿通過圓柱滾子與曲肘連杆機構連接，當伺服驅動機構驅動推桿左右擺動時，曲肘連杆機構左右擺動，熱成型機的動模板在導柱的導向下，上下運動，實現開合模動作，開合模的行程控制在合模後模具的定動模有微小的彈性變形，利用彈性變形產生增力效果。本實用新型專利是一種全新驅動方式的開合模機構，伺服電機驅動凸輪連杆機構，實現合模動作，它具有電動式開合模機構的優點，同時伺服電機可連續運動，效率高、壽命長。
以下結合附圖對本實用新型進行詳述。
圖1是本實用新型專利優選實施例的結構合模示意圖。圖2是本實用新型專利優選實施例的結構開模示意圖。圖3是
圖1的A-A向剖視圖。圖4是
圖1的B-B向剖視圖。圖5是凸輪輪廓圖。其中圖中1.定模板、2.支承座、3.凸輪、4.導滑塊、5.鍵、6.螺栓、7.齒輪軸、8.圓柱滾子、9.推桿、10.導柱、11.上擺杆支座、12.上圓柱滾子、13.上擺杆、14.連杆圓柱滾子、15.連杆、16.推桿圓柱滾子、17.下擺杆、18.下圓柱滾子、19.下擺杆支座、20.螺栓、 21.動模板、22.齒輪、23.滾動軸承、24.鍵。
具體實施方式
如
圖1-4所示，本優選實施例中的凸輪機構，包括支承座2、凸輪3、導滑塊4、鍵5、 螺栓6、齒輪軸7、圓柱滾子8、推桿9、齒輪22、滾動軸承23和鍵M等組成。齒輪軸7通過圓柱滾子8固定在支承座2上，支承座2上通過螺栓(圖中未畫出) 固定在熱成型機的定模板1上，從而將凸輪機構安裝在熱成型機上。伺服電機驅動減速器 (圖中未畫出)，通過齒輪22，鍵M帶動齒輪軸7旋轉，齒輪軸7的前端通過鍵5與導滑塊4 連接，驅動導滑塊4旋轉，導滑塊4中有圓柱滾子8，圓柱滾子8由三部分組成，其中部與導滑塊4接觸，可沿導滑塊4的導槽運動，一端與凸輪3接觸，可沿凸輪3凸輪軌跡運動，圓柱滾子8的另一端與推桿9連接，推動推桿9運動，凸輪3通過螺栓6固定在支承座2上，當齒輪軸7連續旋轉時，圓柱滾子8 一方面在導滑塊4的導向下繞齒輪軸7旋轉，一方面沿凸輪3凸輪軌跡運動，實現推桿9的往復擺動，為曲肘連杆機構的往復運動提供動力，同時實現將伺服電機的連續旋轉運動轉換為間歇的往復擺動。本優選實施例中的曲肘連杆機構，包括上擺杆支座11、上擺杆13、上圓柱滾子12、 連杆15和連杆圓柱滾子14、下擺杆支座19、下擺杆17、下圓柱滾子18、推桿圓柱滾子16和螺栓20等組成。曲肘連杆機構的上擺杆支座11和下擺杆支座19通過螺栓20分別固定在熱成型機的定模板1和動模板21上，上擺杆13通過上圓柱滾子12與上擺杆支座11連接，形成可左右擺動的鉸鏈，下擺杆17通過下圓柱滾子18與下連杆擺座19連接，形成可左右擺動的鉸鏈，連杆15的兩端通過連杆圓柱滾子14連接成滑動鉸鏈，將兩個曲肘連杆連接起來，當一個的曲肘連杆擺動時，實現另一個曲肘連杆的同時擺動，以增加合模力和平穩性，推桿9 的一端通過連杆圓柱滾子16和上擺杆13連接成滑動鉸鏈，另一端通過圓柱滾子8連接成滑動鉸鏈。由凸輪機構驅動推桿9的往復擺動，推動上擺杆13繞上擺動的鉸鏈左右擺動， 下擺杆17繞下擺動的鉸鏈左右擺動，同時上擺杆13通過連杆圓柱滾子14，推動連杆15，實現另一個曲肘連杆的同時擺動，由於下擺杆支座19與動模板21連接，動模板21在導柱10 的作用下，只能上下運動，所以通過擺杆的左右擺動可實現熱成型機的開合模運動，同時當合模到接近終端時，可利用曲肘連杆機構的彈性變形性能，達到增力的功能，
圖1是合模狀態的示意圖，圖2是開模狀態的示意圖。圖5是凸輪輪廓圖，該凸輪的曲線主要由5段圓弧組成，其中⑶段為上升段，使推桿9的右擺，實現合模動作；DF段為下降段，使推桿9的左擺，實現開模動作，AB段為停止段，使推桿9的不動，開合模機構停歇不動，以便於熱成型機的成型；BC段和FA段為過渡圓弧段，實現運動變換的平穩過渡。以上所述僅為本實用新型專利的較佳實施例，並非用來限定本實用新型專利的實施範圍；即凡依本實用新型的權利要求範圍所做的等同變換，均為本實用新型權利要求範
圍所覆蓋。
權利要求1.一種熱成型機合模機構，其特徵是包括凸輪機構和曲肘連杆機構，凸輪機構包括伺服驅動、支承機構和凸輪運動機構，所述熱成型機合模機構包括至少一個伺服驅動和兩個支承機構、凸輪運動機構。
2.如權利要求1所述的熱成型機合模機構，其特徵在於所述伺服驅動由伺服電機帶動齒輪軸上的齒輪轉動，齒輪通過鍵固定在齒輪軸，齒輪軸通過滾動軸承固定在支承機構上，伺服驅動為開合模機構提供動力。
3.如權利要求1所述的熱成型機合模機構，其特徵在於所述支承機構由兩個支承座通過螺栓固定在熱成型機的定模板上，支承座通過兩個滾動軸承支承伺服驅動，凸輪運動機構的凸輪過螺栓固定在支承座上，支承機構起支承伺服驅動和凸輪運動機構的作用。
4.如權利要求1所述的熱成型機合模機構，其特徵在於所述凸輪運動機構的凸輪過螺栓固定在支承座上，起運動軌跡導向的作用，凸輪運動機構的導滑塊通過鍵固定在齒輪軸上，當齒輪軸旋轉時，導滑塊一起旋轉，導滑塊中有一圓柱滾子，導滑塊的旋轉一方面帶動圓柱滾子旋轉一方面沿導滑塊的導槽運動。
5.如權利要求4所述的熱成型機合模機構，其特徵在於圓柱滾子由三部分組成，其中部與導滑塊連接，可沿導滑塊的導槽運動，一端與凸輪連接，可沿凸輪的凸輪軌跡運動，圓柱滾子的另一端與推桿連接，推動推桿運動，當齒輪軸連續旋轉時，圓柱滾子一方面在導滑塊的導向下繞齒輪軸旋轉，一方面沿凸輪軌跡運動，實現推桿的往復擺動，為曲肘連杆機構的往復運動提供動力，同時實現將伺服電機的連續旋轉運動轉換為間歇的往復擺動。
6.如權利要求1所述的熱成型機合模機構，其特徵在於所述曲肘連杆機構的數目為兩個，每個曲肘連杆機構由左右兩個擺杆組組成，兩個擺杆組用連杆和圓柱滾子連接在一起，當推桿推動一邊的擺杆組運動時，另一邊的擺杆組同步運動。
7.如權利要求6所述的熱成型機合模機構，其特徵在於所述曲肘連杆機構由上下兩個擺杆支座固定在熱成型機的定模板和動模板上，上擺杆通過圓柱滾子與上擺杆支座連接，下擺杆通過圓柱滾子與下擺杆支座連接，上擺杆通過圓柱滾子與下擺杆連接，使得定動模和曲肘連杆機構連成一體。
8.如權利要求6和7所述的熱成型機合模機構，其特徵在於推桿通過圓柱滾子與曲肘連杆機構連接，當伺服驅動機構驅動推桿左右擺動時，曲肘連杆機構左右擺動，熱成型機的動模板在導柱的導向下，上下運動，實現開合模動作，開合模的行程控制在合模後模具的定動模有微小的彈性變形，利用彈性變形產生增力效果。
專利摘要本實用新型涉及一種熱成型機的開合模機構，包括凸輪機構和曲肘連杆機構，凸輪機構包括伺服驅動、支承機構和凸輪運動機構，伺服驅動機構由伺服電機帶動齒輪軸上的齒輪轉動；支承機構通過支承座、滾動軸承將齒輪軸及凸輪運動機構支承並固定在熱成型機的定模板上；凸輪運動機構由凸輪、圓柱滾子、導滑塊和推桿等組成，齒輪軸帶動導滑塊旋轉，圓柱滾子在導滑塊的帶動下，一方面沿凸輪的輪廓運動，一方面帶動推桿，使推桿的往復擺動，為曲肘連杆機構的往復運動提供動力。本實用新型專利是一種全新驅動方式的開合模機構，伺服電機驅動凸輪連杆機構，實現合模動作，它具有電動式開合模機構的優點，同時伺服電機可連續運動，效率高、壽命長。
文檔編號B29C51/38GK202097954SQ20112015995
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者陳少克 申請人:汕頭大學