注塑機(jī)合模裝置的發(fā)展

梁嘉寶（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心， 廣東 廣州 510530）

注塑機(jī)合模裝置的發(fā)展

梁嘉寶（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心， 廣東 廣州 510530）

注塑機(jī)合模裝置作為注塑機(jī)最主要的部件一直是各大廠商、公司技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)，本文從注塑機(jī)合模裝置的作用和設(shè)計(jì)要求出發(fā)，基于專(zhuān)利梳理了合模機(jī)構(gòu)的技術(shù)演繹路線。

注塑;合模;發(fā)展;演繹;專(zhuān)利分析;申請(qǐng)人

0 引言

注塑機(jī)又稱(chēng)注塑成型機(jī)，是將熱塑性塑料制成各種塑料制件的主要成型設(shè)備。注塑機(jī)主要包括注射裝置、合模裝置（又稱(chēng)鎖模裝置）、驅(qū)動(dòng)裝置。合模裝置的性能好壞，直接關(guān)系到成型制品的質(zhì)量高低。

1 注塑機(jī)合模裝置的技術(shù)演繹路線

1.1 傳統(tǒng)充液式合模裝置

單缸直壓式是最簡(jiǎn)單的液壓合模裝置，是傳統(tǒng)全液壓式的代表，最早的基礎(chǔ)專(zhuān)利GB2990745A出現(xiàn)在1945年，是由英國(guó)IMPROVED PAPER MACHINERY公司提出的，它具有開(kāi)合模行程長(zhǎng)，開(kāi)合模精度高，開(kāi)模力大等優(yōu)點(diǎn)，但也有如能耗高，成本高等缺點(diǎn)。為了解決單缸直壓式力和速度之間的矛盾，液壓合模裝置在單缸直壓式基礎(chǔ)上發(fā)展成其他形式，如增壓式、充液式等，較早期的專(zhuān)利申請(qǐng)有1968年的GB1220970A［1］和1971年的DE2119204A，都公開(kāi)了充液式合模裝置和增壓式合模裝置。

1.2 肘桿式合模裝置

首先是單曲肘合模裝置，該裝置主要由模板、拉桿、單肘桿機(jī)構(gòu)、頂出和調(diào)模裝置、移模油缸等組成，具有能耗低、剛性好以及運(yùn)動(dòng)特性適合模具要求等顯著特點(diǎn)，目前在注塑機(jī)的合模裝置里仍被廣泛采用。最早的基礎(chǔ)專(zhuān)利（US3609816A［2］）是由美 國(guó) 公 司CINCINNATI MILLING MACHINE于1971年 提出的，且一個(gè)德國(guó)公司也于1971年提出了專(zhuān)利申請(qǐng)DE2156834A1，皆公開(kāi)了一個(gè)由兩根連桿組成的單曲肘合模機(jī)構(gòu)。

為了彌補(bǔ)單肘桿增力倍數(shù)和承載能力受限的缺陷，雙軸桿合模裝置應(yīng)運(yùn)而生，1975年日本JAPAN STEEL WORKS LTD公司提出的基礎(chǔ)專(zhuān)利JP昭50-6857B2中，公開(kāi)了一種4鉸點(diǎn)斜排列雙肘桿合模機(jī)構(gòu)。1985年日本專(zhuān)利JPS60139418A［3］公開(kāi)了一種5鉸點(diǎn)直排列雙肘桿合模機(jī)構(gòu)。1988年德國(guó)專(zhuān)利DE3715121A1公開(kāi)了一種5鉸點(diǎn)斜排列雙肘桿合模機(jī)構(gòu)。1990年也出現(xiàn)了關(guān)于5鉸點(diǎn)斜排列雙肘桿合模裝置的中國(guó)實(shí)用新型申請(qǐng)CN2063873U［4］。

2 二板式合模裝置

隨著液壓和電氣控制技術(shù)的發(fā)展，使得液壓式合模裝置的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化、性能卻得到不斷的改善和提高、價(jià)格也越來(lái)越低，從而促使了二板式合模裝置的產(chǎn)生。二板式合模裝置是去掉了三模板合模裝置后部的第三模板，鎖模力直接作用在固定模具的兩塊板上，從而使得價(jià)格更低，空間更節(jié)約，開(kāi)放式?jīng)_程更大，易于更換模具。其實(shí)，二板式合模機(jī)構(gòu)的最早專(zhuān)利基礎(chǔ)是早在1969年就出現(xiàn)了，是英國(guó)FARREL CORP公司的申請(qǐng)GB1149735A還具體公開(kāi)了一個(gè)與二板合模機(jī)構(gòu)相配套的鎖定拉桿裝置。而該二板合模機(jī)構(gòu)技術(shù)的成熟發(fā)展階段則是隨著液壓和電氣控制技術(shù)日臻完善使用，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代。1987年寧波科教機(jī)械廠也提出了關(guān)于二板式合模裝置的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN86204016Y［5］是直接采用鎖模油缸進(jìn)行鎖模的。

3 電動(dòng)合模裝置

國(guó)際上，日本株式會(huì)社名機(jī)制作所首先成功研制出了注塑機(jī)專(zhuān)用伺服電機(jī)，從而為發(fā)展全電動(dòng)機(jī)械合模機(jī)構(gòu)開(kāi)辟了道路。電動(dòng)合模裝置主要運(yùn)用于全自動(dòng)式注塑機(jī)，其控制部分均采用伺服電機(jī)代替原來(lái)的液壓裝置。這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，由于使用伺服電機(jī)，可以使肘桿在不同角度停下來(lái)，因此有利于鎖模力的改變及可以進(jìn)行壓縮成型，而且噪音低，可控精度較高，且無(wú)污染，綠色環(huán)保。1994年日本專(zhuān)利申請(qǐng)JPH0679732A就公開(kāi)了一種全電動(dòng)鎖模機(jī)構(gòu)。

4 無(wú)拉桿合模裝置

無(wú)拉桿合模裝置是一種無(wú)動(dòng)定模板間拉桿的機(jī)構(gòu)，它打破了傳統(tǒng)的四拉桿合模裝置的合模力學(xué)形變概念，不依靠拉桿傳遞鎖模力，所以其結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)堅(jiān)固的基礎(chǔ)構(gòu)架。最早的專(zhuān)利基礎(chǔ)是由ENGEL公司于1989年公開(kāi)的EP0311133A1，其公開(kāi)了世界上第一臺(tái)無(wú)拉桿注塑機(jī)，引起了許多人的關(guān)注。

［1］（CLON） RJ COLLION， Mould clamping mechanism for injection moulding machines;英國(guó) ，GB1220970A［P］.1967-10-17.

［2］（CAARL） CINCINNATI MILLING MACHINE CO， Hydraulic clamp for moulding machine［P］，US3609816A［P］.1970-02-20.

［3］（FUFA） FUJITSU FANUC LTD， Mould clamping mechanism of injection moulding machine［p］，JPS60139418A［P］：日本.1985-07-24.

［4］北京化工學(xué)院，曲肘合模裝置注射機(jī)：中國(guó)，CN2063873U［P］.1990-10-17.

［5］寧波科教機(jī)械廠，直壓式二模板多缸差動(dòng)鎖模機(jī)構(gòu)：中國(guó)，CN86204016Y［P］. 1987-04-15.