本发明涉及一种用于进行注塑的注塑机。 当一个模具用在一台注塑机上时，一个小尺寸的模子（子模）安装在一个基模内。在这种情况下，基模是共用的，只有小尺寸的模子进行更换，从而使该模具适配各种具有不同形状的产品。这种方法使模具的制造成本降低。
按照常规的方式是使用转动的紧固机构、夹紧机构等来安装小尺寸的模具。此外，根据日本公开的专利文件No.昭-58-42100，装有子模的模板被拉出模板的支撑框架以更换子模。
但是，在用转动的紧固机构、夹紧机构等来安装子模的情况下，安装工作要花费长的时间，因此大大降低注塑工作效率。此外，由于安装工作很复杂，因此难于实现注塑工作的自动化。
另一方面，在更换模板的情况中，由于更换操作是用一台吊车之类的装置将每块装有子模的模板悬吊起来进行，并且模板用螺钉来固定，因此，这项工作是费时和复杂的。
而且，当产品难以从模腔中取出时，就要提供一个产品顶出机构。但是按常规方式，只提供一个顶出销从基模穿过可更换的子模，并且该顶出销被驱动到模腔一侧以进行产品顶出操作（例如，如在日本的经审查的公开的专利文件No.昭-58-42100中描述的方法）。
在这种方法中，顶出销的设置位置是不能变动的，因此，顶出操作任何时候都必须在这个位置上进行。所以，顶出位置有时对可更换子模的模腔的形状并不合适，因此常常出现模制产品不完全顶出或遭到损坏的情况。
为了获得最佳地顶出位置，需要对基模进行改造。基模的改造将有碍于降低模具的制造成本。其结果与降低成本的顾望背道而驰。
本发明的一个目的是提供一种可更换子模的安装工作能够简单地实现的注塑机。
本发明的另一目的是提供一种可降低模具的制造成本并获得最佳的产品顶出位置的注塑机。
为了达到上述目的，根据本发明的注塑机包含多个至少在定侧底板和动侧底板中之一个上沿其厚度方向形成的子模腔、在子模腔在其中形成的底板上沿表面方向形成的键槽、可拆卸地安装在每个子模腔内的可更换子模、和一个可拆卸地跟键槽接合并在其插入键槽内时通过与可更换子模的接合部份接合而将可更换子模固定住的梳状固定键。
根据本发明的注塑机包含可拆卸地安装在动侧模具内的可更换子模、为可更换子模设置的第一顶出机构、和为动侧模具设置的、用于促动第一顶出机构的第二顶出机构。
本发明的优选实施例将参照附图详细描述。在附图中，
图1是本发明的一个注塑机在各个位置截取的横向剖视图;
图2是沿图1中A-A线截取的纵向剖视图;
图3是流道板的前视图;
图4是示出一个将可更换的子模放置就位并防止掉落的机构的纵向剖视图;
图5是示出第二顶出机构的退回机构和检测第一顶出机构的退回运动的检测机构的剖视图;
图6是显示另一实施例中将中心销从中心孔中分离出来的分离机构的横截面图。
一套模具包含有一个定模P和一个动模Q，如图1所示。
首先对定模P进行描述。
一个具有一个注道2a的注嘴衬套2通过一个对位圈3固定在定侧固定板1上。注塑机的注嘴（未示出）与注嘴衬套2接合，四个在图2上清楚地示出的支承柱10牢固地固定在定侧固定板1上。此外，一个具有底切的顶部的流道冷料固定杆32也安装在定侧固定板1上，该顶部伸展进入以后将描述的流道部份8a。
具有以后将描述的流道板6可插入地安装在其内的腔室5a的隔板5牢固地固定在承接板4上。
如图1所示，定侧底板7以这样的方式设在隔板5的右侧，使之可自由滑动地支承在支承柱10上。四个在定侧底板7上沿其厚度方向切出具有相同矩形截面形状的子模腔76，按预定的间隔在上下方向排成两层、在左右方向排成两排，如图2所示。为了便于描述，位于图2的左上侧的子模腔以7b1表示，而位于图2的左下侧、右上侧和右下侧的子模腔分别用7b2、7b3、7b4表示。
如图2所示，定位销21设在定侧底板7上每个子模腔7b的左上侧和右下侧。每个定位销21可自由活动地接合在定侧底板7上，使之受到定侧底板7的保护，并被一个压簧29从其后侧推压，如图4所示。每个定位销21的顶部21a具有锥形结构。
定侧子模8的定位通过定侧的可更换的子模8的前凸缘8d与定位销21的接合来完成。此外，一块永久磁铁22嵌入定侧底板7内每个子模腔7b的右上侧和左下侧的部位上，如图2所示，并且永久磁铁22与定侧的可更换的子模8的前凸缘8d接触，如图4所示。
三条各具有基本上是矩形横截面形状的键槽7a形成在定侧底板7后表面沿表面方向的上下部份内。为了便于描述，在图2左侧的键槽以7a1表示，在图2中间位置和右侧的键槽分别以7a2和7a3表示。如图1和图2所示，每条键槽7a设计成在上下侧与子模腔7b部分地交叠，特别是键槽7a2与所有的子模腔7b交叠。在交叠区域7c，一个用于固定子模的固定键9牢靠地与可更换的子模8的后凸缘8e接合，这一点后面还要描述。
在定侧底板7上固定地安装有四根用于引导动侧底板16的导柱11。而且，定距件12牢靠地固定在定侧底板7的上下端上，因此，当定侧和动侧模具合上时，定距件12与动侧底板接触，以防止在定侧的可更换的子模8和动侧的可更换的子模17之间出现过大的力。此外，定侧底板7由一个限制螺栓（图中未示出）连接到动侧模具Q上。当动侧模具Q移动离开定侧模具P超出一段预定的距离时，定侧底板7将通过限制螺栓跟随动侧模具Q运动离开隔板5。
流道板6牢靠地固定在定侧底板7的背表面的中心部份上，设置成与所有的四个子模腔7b交叠，如图2所示。图3是从图1左侧观察到的流道板6的前视图，并且流道板6上形成有一条在上下方向上具有预定长度的纵向流道6b和从该纵向流道6b的两端按左右方向伸展的横向流道6a。流道板6具有与隔板5基本上相同的厚度，并由螺栓通过安装孔6c牢靠地固定在定侧底板7上。在熔化的材料由位于设备中心位置的注道2a注射到浇口8c的情况下，由于流道板6以这样一种方式来设置，即，使它与子模腔7b交叠而且熔化的材料流过流道板6，因此流道板6与可更换的子模8交叠，由此可以防止熔化的材料进入子模腔7b和可更换的子模8之间的间隙内。
定侧的可更换的子模8包括前凸缘8d和后凸缘8e。如图1所示，前凸缘8d接合支撑在定侧底板7的前表面上，同时后凸缘8e由插入键槽7a内的固定键9接合支撑着，因此使定侧的可更换的子模8固定地安装在底板7内。为了便于描述，可插入子模腔7b1，7b2，7b3和7b4和可从其中拉出的可更换子模8分别用81，82，83和84表示。如图4所示，前凸缘部8d也形成在上下部份上，并且有一个定位孔8f形成在前凸缘8d上，其位置是在定侧的可更换的子模8装入定侧底板7时与定位销21面对。在定侧的可更换子模8的前表面上形成有一模腔8b，该模腔与动侧的可更换的子模17的模腔17a相结合以形成一件模制产品。流道8a形成在定侧的可更换的子模8的后表面上，而且形成有三个流道8g，以便从流道8a的端部延伸到定侧的可更换子模8的前表面，如图2所示，流道8g的顶端作为浇口8c。
接着对定侧固定键9进行描述。
用于固定的固定键9设计成通过将三个从键槽上部插入键槽7a1、7a2和7a3内的键91，92和93用连接构件9g连接起来形成梳状键，如图2所示。每个键91、92和93在其与可更换子模8的接合侧都形成有一个凸缘部份，如图1所示，并且该凸缘部份用于接合支撑定侧的可更换子模8的后凸缘8e。而且，键91、92和93在与子模8的接合侧的相同高度位置上形成有切口部份9a。每一个切口槽的长度稍大于可更换子模81、82的纵向（上下）长度，切口部份9a的宽度是这样设定的，当切口部份9a处在可更换子模81、82的位置时，后凸缘8e与键91、92和93的接合就脱开了。此外，由于各个键91、92和93的顶端部的用作固定可更换子模83、84的固定部分的长度设定成短于上下可更换子模81和83之间的间隔，或短于上下可更换子模82和84之间的间隔，所以，当固定键9移动一段距离时，用于固定可更换子模83、84的固定部份将移到上下可更换子模81和83之间的间隔中，或移到上下可更换子模82和84之间的间隔中，同时切口部份9a移到可更换子模81、82的位置，因此就脱开了可更换子模81、82、83和84与键91、92和93之间的接合。
接着对动侧模具Q进行描述。
在图1中，动侧固定板13安装在注塑机的一个可动构件（未示出）上，并可朝向或离开定侧模具P来回移动。
一个定距块14、一个承接板15和一个动侧底板16牢靠地固定在固定板13上。
类似于定侧模具P的底板7，四个子模腔16b沿底板16的厚度方向形成在动侧底板16上。此外，在动侧底板16上，两个定位销（未示出）对角地安装在各个子模腔16b的上下位置上。定位销的结构与定侧模具P的定位销21的结构完全一样。而且，类似于定侧模具P，在动侧底板16内，有永久磁铁对角地嵌在对应于上述定位销（未示出）位置的相对位置的各个子模腔16b的上下位置上。
在动侧底板16的后表面上，类似于定侧模具P，三条各具有基本上是矩形横截面形状的键槽16a沿上下方向形成。
动侧的可更换的子模通过按下列次序将底板17g、承接板17h、定距板17f、第一模板17i和第二模板17j相互牢靠地固定在一起而构成。底板17g在横向方向上长于承接板17h，这段长出来的部分作为后凸缘。而且，第二模板17j在横向和纵向方向上都长于底板17g及各板，这长出的部分作为前凸缘。此外，定位孔形成在与上述定位销（未示出）面对的位置上。
在第二模板17j的前表面上形成有一个模腔17a，一个芯销17b也固定在第二模板17j上。
为动侧的可更换的子模17设置一个用于顶出产品的第一顶出机构。第一顶出机构具有这样一种结构，即第一顶出板17c、17d和固定在第一顶出板17d上的第一顶出销17e被放置在形成在定距板17f内的空间内，并且第一顶出销17e可自由滑动地沿着连接该空间和模腔17a的通孔运动。而且，在定距板17f内的空间内、在第一顶出板17d与第一模板17i之间设有一个含有一个压缩弹簧的复位弹簧（未示出），用于沿退回方向推动第一顶出销17e和第一顶出板17c、17d。此外，底板17g与承接板17h上的面对第一顶出板17c的位置上设有贯穿的通孔17k。通过使将在后面描述的第二顶出机构的顶出销19e运动穿过通孔17k来推压顶出板17c，使顶出销17e向前推进。这样，由于第一顶出机构是独立的结构，就有可能根据模腔17a的形状将顶出销17e设定在最佳位置上。如图5所示，有一个传感销33固定在顶出板17c和17d上，传感销设计成使之伸展穿过一个在承接板17h和底板17g上钻出的通孔，其顶端面向一个设置在承接板15上的、诸如无接点开关的检测传感器26。当顶出板17c和17d向后移动时，该传感销33的顶端向检测传感器26前进，因而使顶出销17e的向后移动被检测出来。
类似于定侧模具P的固定键9，动侧固定键18（未示出）也设计成梳形结构，三个键在它们的上端相互连接在一起。此外，固定键18在下面各点上设计成与定侧模具P的固定键相同的结构：在固定键18的接合支撑侧上形成一个为子模17用的凸缘部份，这个凸缘部份接合支撑着子模的后凸缘部份，在固定键18的接合支撑侧的一个预定位置上形成用于子模17出入的具有预定长度和宽度的切口部份。
一个第二顶出机构设在可更换子模17的后面。该第二顶出机构具有以下的结构：第二顶出板19c和19d以及八个固定在第二顶出板19d上的第二顶出销19e放置在一个形成在定距块14内的空间内，承接板15具有对应于可更换子模17的通孔17k的通孔15a，并且八个顶出销19e中的每一个可自由移动地插入相应的贯通的通孔15a和面对相应的可更换子模17的第一顶出板17c的通孔17k内。
而且，如图5所示，有一个导销23固定在顶出板19c、19d内，一个含有一个压缩弹簧的复位弹簧24悬挂在复位导销23上在顶出板19d与底板16之间，以沿退回方向推动顶出销19e。当一根顶出杆（未示出）穿过孔13a推动顶出板19c时，顶出销19e能够向前移动。
接着对本发明的注塑机的操作进行描述。
在模具打开状态，用于制造一种所述产品的定侧的可更换的子模8通过分型面镶入定侧子模腔7b内，使定位销21与定侧的可更换的子模8的前凸缘8d上的定位孔8f相接合，并且该前凸缘8d被永久磁铁22吸住，防止了定侧的可更换的子模8掉落。接着，将梳状固定键9插入键槽7a中。在这种情况下，固定键9的凸缘部份接合支撑着定侧的可更换子模8的后凸缘部份8e，使定侧的可更换的子模牢靠地固定到定侧底板7上。由于所有的键91、92和93相互连接形成固定键9，所以所有的定侧的可更换的子模8可以只通过一次的固定键9插入操作即被牢靠地固定住。类似于定侧的可更换的子模8，动侧的可更换的子模17可通过将动侧的可更换的子模17放入动侧子模腔16b内并将梳状固定键18插入键槽内而牢靠地固定到动侧底板16上。在动侧的可更换的子模17镶入子模腔16b内之后，第二顶出销19e插入通孔17k中。
当模具合上时，定距件12与动侧底板16接触，定侧底板7和动侧底板16的分型面合拢，由此形成模腔8b、17a。
因此，通过注塑机料斗注入的粒料通过料筒内的螺杆向前推动。已被加热熔化的材料从注嘴通过注道2a注入流道板6的流道6b和6a中，流经定侧的可更换的子模8的流道8a和8g，通过浇口8c进入模腔8b和17a中。由于流道板6与可更换子模8交叠，防止了熔化的材料流入可更换子模8和子模腔7b之间的间隙内。
在模腔8b、17a内的材料固化之后，分型面打开到一个预定的间隔，使被模塑的材料从浇口8c分离开并留在模腔17a内。另一方面，随着分型面的打开，顶出杆（图中未示出）通过孔13a进入并推动第二顶出机构的顶出板19c、19d和顶出销19e，使顶出板19c和19d以及顶出销19e向前移动。结果顶出板17c、17d和顶出销17e被顶出销19e推动向前移动，将模腔19a内的产品顶出。
产品顶出之后，分型面进一步打开到一个预定的间隔，使定侧底板7从隔板5移开。由于这个操作，流道冷料固定杆32顶端上的底切部分被拉出在流道部份内的固化了的材料，使该固化了的材料自然掉落从而可以被去除。
如果要生产同一种产品，在合模前，要通过后退检测传感器26确认第一顶出机构的第一顶出销17e是否向右移动。即，当模子合上时，顶出杆（未示出）同时从通孔13后退。与顶出杆的后退运动相关联，第二顶出机构的顶出板19c、19d和顶出销19e通过复位弹簧24的推力向后移动，并且顶出板17c、17d和顶出销17e也借助于另一复位弹簧（未示出）的推力向后移到一个预定的位置。此时，如果顶出销17e没有退至该预定的位置并且模具要合上，顶出销17e将碰撞定侧的可更换的子模8。尤其是在定侧的可更换的子模8上设有一个滑动芯子之类的情况下，顶出销17e可能被损坏。但是，由于顶出销17e的后退移动可由检测传感器26确认，就能够保护顶出销17e避免受损。合模之后，注塑工作可以按上述同样的程序进行。
在要更换可更换子模的情况下，在模具打开的状态下，梳状固定键9被拉起一段预定的距离，使切口部份9a位于上部的可更换子模81和82的位置上，并且固定键9的用于接合支撑下部的可更换子模83和84的部份放置在上下部的可更换子模之间的间隙内。结果是所有的可更换子模81到84都可取下。但是，定侧的可更换的子模8被永久磁铁22吸在底板7上，因此防止了掉落。所以，这些定侧的可更换子模从分型面侧被取出。此后，新的可更换子模8被镶入子模腔7b中，并以上述同样的方式通过固定键9固定住。动侧的可更换子模17可以以用于定侧的可更换子模的同样的操作步骤进行更换。由于可更换子模8和17的更换可通过稍许滑动固定键9和18来进行，所以更换工作所需的时间可缩短很多。此外，在动侧的可更换子模17更换时如果第一顶出销17e根据模腔的形状设定在最佳位置上，用一个不需要改变第二顶出销19e的位置的简单结构就可以在合适的位置上将产品推出并取下。
在可更换子模的更换工作完成以后，注塑程序可以再次按上述同样的方式进行。
定位部份的另外的优选实施例将在下面进行描述。
在图6中，其中设有可弹出的定位销21的底板7的一个表面部份上形成有一个围绕在定位销21的周围的截头锥形孔。一块板簧27设置在截头锥孔34内，板簧在自由状态下从定侧底板7的表面突出并在外力压缩下埋入孔34内。因此，板簧27可以从定侧底板7一侧压住跟定位销21接合的定侧的可更换子模8的定位孔8f的周边部位。由于有油粘附在子模8和底板7的接合表面上，在定侧的可更换子模8和定侧底板7之间往往会出现较大的粘附力，以致在更换操作中常常很难取下定侧的可更换子模。但是，板簧27使定位销21容易从定位孔8f抽出，因此可以容易地取下可更换子模8。而且，在多个部位设有多个定位销21和定位孔8f情况下，如果可更换子模8不是平稳地相对于定位销21抽出，则会由于可更换子模偏置了而不可能取下可更换子模8。但是，板簧27使可更换子模8能够平稳地从定位销21上被推出，因此在没有不适当的力作用在可更换子模8和17上的情况下，可更换子模可相对移开。如果板簧27的弹力小于永久磁铁22的吸力，可更换子模8便会被吸在定侧底板7的表面上。但是，板簧的弹力可以大于永久磁铁的吸力。在这种情况下，在固定键9被拉出之后，板簧27克服了永久磁铁22的吸力并由此将可更换子模8顶起离开定侧底板7的表面，使可更换子模8的更换容易一些。虽然定侧可更换子模8通过板簧27的弹力从定侧底板7的表面浮起，但永久磁铁22对定侧可更换子模8的吸力仍存在，因此，防止了定侧可更换子模8进一步从定侧底板7移开而掉落。上述所有的描述都基于板簧27设在定侧底板上。但是，板簧也可以设在可更换子模8上。上述实施例也适用于动侧。如果不用板簧27，本发明还可以用能够产生一个预定压力的任何装置，例如可以用一个压缩弹簧作为具有分离能力的构件。
根据本发明，可更换子模从分型面侧安装并取出，可更换子模用沿底板的表面方向插入和拉出的固定键固定，因此，可更换子模的更换工作非常简单，并可以自动地并非常容易地由机械人之类的装置来完成。
根据本发明，可更换子模从分型面侧安装并取出，并且可更换子模的固定是通过沿底板的表面方向插入和拉出梳状固定键来进行，因此，可更换子模的安装工作可非常简单地并在短时间内完成。
此外，根据本发明，顶出机构分成设在可更换子模内的第一顶出机构和设在动侧模具内的第二顶出机构，并且第一顶出机构由第二顶出机构促动。因此，在设计可更换子模时，第一顶出机构的顶出位置可以设定在最佳位置上，由此可以降低模具的制造成本并可保证最佳的顶出位置。