Устройство для литья под давлением полимерных материалов

(11) 753351 ОП ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК П АТЕ НТУ Йоюв Советских Социалистических(088.8) м изобретенийоткрытий 45) Дата опубликования описания 30.07.8 72) Автор изобретения и 71) заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕН ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ тва состо- асположетра имеетатрудняет 30 Изобретение относится к устроиствам длялитья под давлением деталей, выполненныхиз нескольких прессовочных термопластичных, термореактивных материалов или эластомеров, и может быть использовано в полимерной промышленности.Известно устройство для литья под давлением полимерных материалов, содержащее форму с механизмом закрывания и дваинжекционных узла, расположенных перпендикулярно друг другу 1.Недостаток известного устройства состоит в значительных его габаритах, что обусловлено перпендикулярным расположениеминжекцпонных узлов, подающих в форму 15различные материалы.Ближайшим по технической сущностик изобретению является устройство длялитья под давлением полимерных материалов, содержащее по меньшей мере две формы и два инжекционных узла, снабженныхкаждый бункером для загрузки материала,отличного от материала в бункере другогоинжекционного узла, и механизм закрывания одной из форм, смонтированный на 25станине 2,Недостаток известного устройсит в том, что плита, на которой рны формы, из-за большого диамезначительную упругость, что з центрирование форм относительно инжекционных узлов при повороте плиты и снижает надежность устройства.Кроме того, производительность известного устройства недостаточна, так как при изготовлении одного изделия последовательно используются обе формы.Цель изобретения - повышение надежности и производительности устройства при изготовлении изделий со средней частью из одного материала и наружными частями из другого.Достигается цель тем, что в устройстве для литья под давлением полимерных материалов, содержащем по меньшей мере две формы и два инжекционных узла, снабженных каждый бункером для загрузки материала, отличного от материала в бункере другого инжекционного узла, и механизм закрывания одной из форм, смонтированный на станине, согласно изобретению вторая форма снабжена индивидуальным механизмом ее закрывания, смонтированным на станине параллельно механизму закрывания первой формы, а инжекционные узлы снабжены приводом их поворота и установлены диаметрально противоположно на основании, закрепленном на валу, размещенном между механизмами закрывания форм, причем каждая форма снабжена пластиной,3выполненной с двумя формующими участками и соединенной с приводом ее перемещения перпендикулярно направлению закрывания формы для поочередного введения формующих участков между частями формы при заливке одного и другого материалов.Кроме того, ось поворота инжекционных узлов расположена вертикально, а пластины форм установлены горизонтально; инжекционные узлы снабжены приводом перемещения параллельно оси их поворота; привод перемещения каждой пластины выполнен в виде цилиндра, шарнирно соединенного с пластиной, а устройство снабжено упорами для фиксации пластин; упоры выполнены в виде стержней с шариком на их конце; один формующий участок каждой пластины имеет в средней части профиль, соответствующий форме средней части изделия, а второй участок ограничен двумя коническими обратными поверхностями; один формующий участок пластины в средней части выполнен с распределительными каналами для подачи материала,На фиг. 1 показано описываемое устройство, общий вид; на фиг. 2 даны пластины с двумя формующими участками; на фиг. 3 - изделие, сформованное на данном устройстве,Представленное на чертежах устройство относится к устройству вертикального типа и имеет два одинаковых механизма А и В закрывания. Основание 1 устройства соединено посредством восьми вертикальных колонн 2 с верхней неподвижной двойной плитой 3. На каждой группе из четырех колонок 2 установлена с возможностью скольжения подвижная плита 4, перемещаемая в вертикальном направлении с помощью силового цилиндра закрывания 5, корпус 6 которого жестко соединен с основанием 1.Между обоими узлами закрывания А и В расположен вал 7, имеющий возможность вращения вокруг вертикальной оси 8 и смонтированный на центральном основании 9 посредством упорного подпятника 10, опирание которого на основание 9 в данном случае осуществляется посредством гидравлического силового цилиндра 11, который может управлять попеременными поворотами вала 7 на 180. Однако поворот вала 7 в упорном подпятнике 10 может также осуществляться и любыми другими средствами приведения во вращение, например системой с моторедуктором.В верхней части вала 7 над подшипником 12, расположенным на уровне неподвижных плит 3, закреплены две опоры 13 и 14, между которыми неподвижно закреплены четыре направляющих вертикальных колонки 15. На этих колонках 15 установлены с возможностью скольжения две диаметрально противоположные станины 16, которые могут независимо друг от друга приво 10 15 20 25 30 35 40 45 5.0 55 60 65 диться в вертикальное возвратно-поступательное движение с помощью двух соответствующих гидравлических силовых цилиндров 17.Каждая станина 16 имеет универсальный инкекционный узел 18, тип которого соответствует прессовочному материалу.Каждый из узлов закрывания А и В имеет одну форму, которая в представленном примере выполнения позволяет изготовить изделие - гидравлическую прокладку, образованную пз трех частей, как показано на фиг, 3. Каждая форма имеет, в основном, верхнюю часть 19, в которой выполнена выемка в виде верхней половины изготовляемой прокладки, нижнюю часть 20, в которой выполнена выемка в виде нижней периферийной части прокладки, и центральный стержень 21, соответствующий нижней центральной части прокладки. Верхняя часть 19 формы закреплена под неподвижной плитой 3. Нижняя часть 20 установлена посредством распорпых балок 22 па основании 23, которое сцентрировано на подвижной плите 4. Стержень 21 занимает место в центральном углублении нижней части 20, в которое он вставлен и закреплен.Представленные формы имеют, кроме того, подвижную втулку извлечения 24, вставленную в вышеназванное углубление между нижней частью 20 формы и центральным стержнем 21. Зта втулка 24, дающая нижнюю кольцеобразную поверхность отливаемой прокладки, может вертикально перемещаться относительно нпяпсй части 20 формы с помощью выталкивателей 25, установленных с возможностью скольжения в вышеназванной части 20. Сами выталкиватели 25 перемещаются за счет выталкивающей пластины 26, направляемой распорными балками 22 и расположенной на основании 23. Привод выталкивания осуществляется ударным носиком 27, проходящим через подвижную плиту 4, от вспомогательного гидравлического силового цилиндра 28, расположенного в штоке 29 силового цилиндра закрывания 5.Между обеими частями 19 и 20 каждой формы, выполненными обычным образом, вставляется специальная подвижная горизонтальная пластина 30, в которой выполнены два формующих участка в виде круглых отверстий 31 и 32 специфического про. филя, хорошо различимые на фиг, 2. Каж. дая пластина 30 перемещается в направлении, перпендикулярном направлению за. крывания форм с помощью горизонтального силового цилиндра 33, шток которого шарнирно соединен с пластиной 30 посредством вилки 34, вертикально закрепленной на одном конце вышеназванной пластины, Нижняя поверхность пластины 30 может располагаться на четырех неподвижных50 55 60 05 5стержня 35, в к головке которых расположен вращающийся шарик 36.Профиль отверстия 31 пластины 30 выполнен таким образом, что он заполняет полость, которая будет занята средней частью из,челия. В центре этого профиля проходят несколько распределительных каналов 37 в радиальном направлении. которые подходят к точкам пнжекции. один из которых расположены па верхней стороне пластины ЗО, а другие - на нижней ее стороне. Кроме того, в центре рассматриваемого профиля имеется устройство 38 для удержания литниковой втулки.Второе кпуглое отверстие 32 пластины 30 образовано лвумя обратными поверхностями в форме усечешчого конуса 39 н 40.Каждая пз двух форм питается через елинствеппую форсунку 41, которая вертикально пересекает ее верхнюю часть 19, и имеет центральный выталкиватель 42, установленный с возможностью скольжения в вертикальном направлении в стержне 21 и опирающийся под,чействпем пружины 43 на пластину вытачкивате.чя 26. Стержень 21 имеет также расппеделительньге каналы 44.Если в качестве исходного положения взять положение, которое представлено на фиг. 1, и рассматривать то, что происходит со стороны ",тз.ча закрывания А, то рабочий цикл разворачивается глечующпм образом.В исхо"пом положении Форма этого узла закрьтватптя А закрыта, а пластина 30 располагается таким образом, что отверстие 31 нахо,чится межг,. верхней 9 и нижней 20 частями формы, прп этом центр отверстия 31 находится напротив канала форсунки 41. Формуемая проклалка имеет центральный стержень 45 афпг. 3) невысокой твердости, которьй,чолжен быть защищен при высоких лавлениях двумя очень твер,чыми кольцами 46 и 47, которые отливаются таким образом, чтобы образовать со стержнем 45 единую ппоклалку. все три части которой должны быть неразъелинимы. В указанном положении полость формы, которая должна оыть занята стержнем 45 проклачки,: акрыта в этом положении пчастпны 30, и. с.те,човательно, внутри формы своболнымп пространствами явчяются лишь ,чве кольцеобразпые полости, соответствуюгцие двум кольцам 46 и 47 проклалки.В этом первоначальном положении распределительные каналы 37, расположенные звездой, питают обе выптеупомянутые кольцеобразные полости. и инжекппонный узе,ч 18 полвеленный к узлу закрывания А, следовательно, может легко заполнить обе полости первым прессово пгым материалом, введенным и его питаютпий бункер.В конце цикла инжекпии этого первого материала и после охлаждения шток 29 силового цилиндра закрь:вания 5 опускается, что вызывает открывание формы,5 10 15 20 25 30 35 40 45 6В начале хода подвижной плиты 4 вниз пластина 30 следует за перемецением нижней части 20 формы, что вызывает отрыв точек инжекции от верхнего кольца 46 прокладки, которое остается в соответствующей полости, так как в верхней части формы не предусмотрено устройство выталкивания; усадка материала блокирует это кольцо вокруг центрального стержня верхней части 19, В то же время лптнпковая втулка форсунки 41 извлекается п остается прижатой к отверстию 31 пластины 30 за счет удерживающего устройства 38.В конце опускания, когда форма в доста точной степени открыта, пластина 30 упирается в шарики 36 стержней 35. Продолжение опускания подвижной плиты 4 вызывает отрыв точек инжекцип от нижнего кольца 47, которое остается в соответствующей полости по тем же причинам, что были изложены выше, при этом выталкивающий силовой цилиндр 28 не приводится в действие.Пластина 30, подошедшая в почожение упора к шарикам 36, может в таком случае свободно перемещаться в горизонтальной плоскости. Силовой цилиндр ЗЗ приводится в действие таким образом, чтобы перемещать пластину до тех пор, пока второе отверстие 32 не булет подведено межлу верхней 19 и нижней 20 частямп формы. Первое отверстие 31 располагается в таком случае вне защищенной зоны устройства, н так как оно не содержит никаких средств выталкивания, то в нем расположена основная литниковая втулка из канала форсунки 41 и вспомогательные литниковые втулки из распрелелительных каналов 37. В таком случае оператору очень учобно извлечь их вручную.В это же время, после подъема инжекционных стз,чов 18 с помощью си.човых цилиндров 17 силовой цилинлр 11 привочптся в действие таким образом, чтобы повернуть на 180 вал 7, и оба инжекционных узла 18. Таким образом, второй пнжекцпонный узел 18, питающий б нкер которого заполнен вторьгм прессовочным матерна,чом, отличным от первого, подводится в положение на л рассматриваемой формой, принадлежащей узлу А, затем опускается и прижимается к сЬорсунке 41 этой Формы.Когда отверстие 32 пластины 30 подведено в форму, подается сигнал для автоматического закрывания уз,ча А, который в таком случае подводится в положение, представленное на Фиг. 1 и занимаемое на этой Фигуре узлом В.В этом по,чожении, учитывая профиль отверстия 32, пластина 30 тже больше не закрывает по,чость, соответствующую центральному стержню 45 отлив аемой прокладки; единственная роль профиля отверстия 32 заключается в обеспечении точной установки обеих частей 19 и 20 формы за7счет поверхности 39, 40, выполненной в виде усеченного конуса.Если рассматривать один и тот же узел закрывания А, тогда в ту же самую форму и через ту же самую форсунку 41 подается под давлением второй материал, который должен заполнить полость, остающуюся свободной между двумя кольцами 46 и 47, которые были уже отлиты. Для заполнения этой полости используется комплекс распределительных каналов 44, расположенных звездой, образованных на верхней поверхности центрального стержня 21, которые не были использованы во время первого этапа инжекции, так как были изолированы от канала форсунки 41 профилем отверстия 31 пластины 30. Для описываемого здесь второго этапа инжекции, учитывая профиль отверстия 32, каналы 44 удлиняют канал форсунки 41 и подводят второй материал в полость, имеющуюся между обоими кольцами 46 и 47.Если подаваемые материалы совместимы, то произойдет взаимное сцепление в горячем состоянии и под давлением центрального стержня 45 прокладки с обоими кольцами 46 и 47.В конце цикла после охлаждения всей прокладки .осуществляют подъем обоих узлов инжекции 18, и в то время как они совершают поворот на 180 вокруг оси 8, осуществляют открывание формы. На первом этапе извлекают верхнюю часть прокладки и вытаскивают также литниковую втулку форсунки 41 за счет удерживающего приспособления, предусмотренного в точке пересечения распределительных каналов 44. После остановки пластины 30 на стержнях 35 опускание подвижной плиты 4 продолжается до некоторого положения.В этот момент подается сигнал для автоматического управления силовым цилиндром выталкивания 28, который в автоматическом цикле работы устройства работает лишь в конце движения открывания формы. Ударный носик 27 поднимается и поднимает основание 23, выталкиватели 25,втулку выталкивания 24 и центральный выталкиватель 42. Втулка выталкивания 24 поднимается до соприкосновения с верхней поверхностью нижней части 20 формы таким образом, что точки инжекции, соответствующие второй операции инжекции, отделяются и прокладка полностью отделяется от обеих частей формы. Одновременно центральный выталкиватель 42 извлекает литниковую втулку, а также материал из каналов 44,Если ход вниз подвижной плиты 4 отрегулирован таким образом, чтобы нижняя поверхность пластины 30 проходила достаточно близко от верхней поверхности нижней части 20 формы, то возврат пластины РО 6 первоначальное положение пад дейст25 Зо 35 40 45 Возможно использование устройства и в горизонтальном варианте, однако конструкция в этом случае будет более сложной. Возможна установка механизмов закрывания с возможностью вращения относительно механизмов инжекции.Устройство, согласно настоящему изобретению, применяется для заливки деталей, изготовленных из двух материалов, в которых переход от одного материала к другому должен осуществляться без их смешивания. Это устройство в особенности при. способлено для отливки гидравлических прокладок из нескольких составляющих, устройство надежно в работе и имеет высокую производительность, так как обеспечи. вает изготовление указанных типов изде; 50 55 60 6 глий р одной форщ,8вием силового цилиндра ЗЗ вызывает без дополнительных средств выталкивание законченной прокладки и последней литниковой втулки из зоны устройства. Втулка в таком случае может быть отделена от отлитой детали вручную оператором или с помощью автоматического механизма.После закрывания формы рассматриваемый узел А вновь находится в первоначальном положении, и описанный цикл повторяется таким же образом. В то время, как происходит эта работа, узел закрывания В выполняет тот же процесс со сдвигом по фазе в полцикла: отверстие 32 его пластины 30 находится в его форме, когда отверстие 31 пластины другого узла А паходится в форме последнего, и один из материалов подается под давлением в форму узла В, в то время как другой материал подается под давлением в форму узла А. Таким образом, законченная прокладка изготовляется совокупностью обоих узлов в каждый полуцикл.Если в рассматриваемом примере предположить, что оба узла закрывания А и В и их формы строго идентичны, то можно выполнить прокладки, образованные из одних и тех же материалов, но различные по их форме и/или размером на каждом из двух узлов, причем каждая прокладка полностью выполняется на одном узле. Можно также предусмотреть формы с несколькими полостями, позволяющие одновременно выполнять несколько прокладок или других деталей на каждом узле.Приспособив автоматическое управление устройства так, чтобы исключить вращение обоих инжекционных узлов 18, можно обеспечить работу устройства как работу двух обычных раздельных машин. Можно таким образом предусмотреть работу с совершенно независимыми циклами обоих узлов закрывания А и В, или работу с подобными циклами, одновременными или сдвинутыми друг относительно друга.Формула изобретения 1. Устройство для литья под давлением полимерных материалов, содержащее по меньшей мере две формы и два инжекцион ных узла, снабженных каждый бункером для загрузки материала, отличного от материала в бункере другого инжекционного узла, и механизм закрывания одной из форм, смонтированный на станине, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности устройства при изготовлении изделий со средней частью из одного материала и наружными частями из другого материала, вторая фор ма снабжена индивидуальным механизмом ее закрывания, смонтированным на станине параллельно механизму закрывания первой формы, а инжекционные узлы снабжены приводом их поворота и установлены 20 диаметрально противоположно на основании, закрепленном на валу, размещенном между механизмами закрывания форм, причем каждая форма снабжена пластиной, выполненной с двумя формующими участ ками и соединенной с приводом ее перемещения перпендикулярно направлению закрывания формы для поочередного введения формующих участков между частями формы при заливке одного и другого мате риалов.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ось поворота инжекционных узлов расположена вертикально, а пластины форм установлены горизонтально, 35 3. Устройство по п. 2, отл ич а ющееся тем, что инжекцпонные узлы снабжены приводом перемещения параллельно осп их поворота.4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающ е е с я тем, что привод перемещения каждой пластины выполнен в виде цилиндра, шарнирно соединенного с пластиной, а устройство снабжено упорами для фиксации пластин.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что упоры выполнены в виде стержней с шариком на их конце.6. Устройство по пп. 1 - 5, отличающ е е с я тем, что один формующий участок каждой пластины имеет в средней части профиль, соответствующий форме средней части изделия, а второй формующий участок выполнен в виде отверстия, ограниченного двумя коническими обратными поверхностями.7. Устройство по п. 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что один формующий участок пластины в средней части выполнен с распределительными каналами для подачи материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Завгородний В. К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс. М., Машиностроение, 1970, с. 263.2. Патент США 3807920, кл. 425 в 1,опубл. 30.04.74 (прототип).ставитель Л. Кольцовактор Л. Герасимова Техред В. Серякова Корректор Н. федоровааказ 1462/16 Изд,395 Тираж 729 ПодписноНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова,