CN101439561B - 模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模具，其包括一公模、一母模和一入子，所述公模具有一第一成型曲面，所述入子具有一第二成型曲面，所述入子设置于母模上，所述模具进一步包括至少一个驱动器，所述至少一个驱动器设置于所述母模与入子之间，所述至少一个驱动器为一个压电元件。所述母模与公模合模后，提供所述驱动器一电压，所述驱动器伸长或者收缩，以驱动所述入子相对于所述母模移动，以调整所述第二成型曲面与所述第一成型曲面几何中心线重合。
Description
技术领域
本发明涉及一种模具，尤其涉及一种用于成型光学镜片的模具。
背景技术
注塑成型技术是将注塑模具装设在成型机上，控制该注塑模具中的压力和温度，使融熔的塑料注入该注塑模具中，最终经冷却固化以成型出塑料制品。注塑成型技术具有成型速度快，一次成型，且模具使用寿命较长的特点。模具的制造方法请参阅Tseng等人在1990年IEEE系统、智能控制国际会议(1990 IEEE International Symposium on Intelligent Control)上发表的论文Knowledge-based mold design for injection molding processing。
采用传统的注塑模具制造光学镜片时，由于模具加工精度及成型机合模的精度有限，所述模具的公模与母模合模时，两者之间容易出现偏差，制造出来的光学镜片的两个非球面不可避免地存在一定的偏心度，即光学镜片两侧的两个非球面的几何中心线不重合，存在一定偏差，造成成型的光学镜片的光轴与其几何中心线之间不重合。
如图1所示的一种现有的注塑模具10，其包括一个公模11和一个母模12，分别设置于一个公模座111和一个母模座121上。所述公模11和所述母模12分别具有一第一成型曲面112和一第二成型曲面122。所述公模11和所述母模12合模时构成一成型空间(图未标示)，用于成型所述光学镜片13，所述第一成型曲面112和第二成型曲面122分别用于成型所述光学镜片13两侧的两个非球面。
图1给出的模具10的母模11与公模12为合模状态，所述第一成型曲面112和一第二成型曲面122的几何中心线发生偏差，即产生一偏差量
，因此，使得成型的光学镜片两侧的两个非球面的几何中心线之间也产生一偏差量
，因此采用所述模具10所制造出的光学镜片为不合格镜片。
可见，传统的注塑模具精度较低，不适于用来制造对偏心敏感度极高的高级镜片。
发明内容
有鉴于此，提供一种能够消除光学镜片成型过程中产生的偏心问题的高精度模具实为必要。
本发明提供一种模具，其包括一公模、一母模和一入子，所述公模具有一第一成型曲面，所述入子具有一第二成型曲面，所述入子设置于母模上，所述模具进一步包括至少一个驱动器，所述至少一个驱动器设置于所述母模与入子之间，所述至少一个驱动器为一个压电元件。所述母模与公模合模后，提供所述驱动器一方向上一电压，所述驱动器在所述方向上或者垂直于所述方向上伸长或者收缩，使得所述入子相对于所述母模移动，以调整所述第二成型曲面与所述第一成型曲面几何中心线重合。
相对于现有技术，所述模具可以在公模与母模合模发生偏心现象时，移动所述入子以调整成型空间内两个成型曲面的几何中心线使其重合，以消除偏心现象，提高模具的精度，从而可提高光学镜片的制造品质。
附图说明
图1是现有技术中注塑模具合模偏心造成光学镜片偏心的示意图。
图2是本发明提供的第一实施例的模具的剖面图。
图3是本发明提供的第一实施例的模具合模发生偏心的示意图。
图4是本发明提供的第一实施例的模具在合模后调整入子达到无偏心的示意图。
图5是本发明提供的第二实施例的模具的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图2，本发明第一实施例提供的一种模具20，其包括一公模21、一母模22和一入子23。所述公模21固定于一公模座211上，其具有一第一成型曲面212。所述母模22固定于一母模座221上，所述入子23设置于所述母模22上，具有一第二成型曲面222。
具体地，所述母模22中心开设有一收容部224，所述入子23设置于所述收容部224内，所述入子23外壁四周与所述收容部224内壁四周留有间隙225，所述入子23可在所述收容部224内相对与母模22移动。
所述公模21与母模22合模后，所述第一成型曲面212及其周边延伸水平部分213与第二成型曲面222及其周边延伸水平部分223构成一成型空间(未标示)以成型光学镜片28。优选地，所述第一成型曲面212及其周边延伸水平部分213在该周边延伸水平部分213所在水平面上的投影长度D1小于所述入子23的宽度D2。
所述模具20进一步具有一驱动器24，所述驱动器24设置于所述收容部223内壁与所述入子23外壁之间的间隙处。优选地，所述驱动器24为方形结构，所述驱动器24两个相对的接触面24c和24d分别与所述收容部223内壁与入子23外壁粘结。
优选地，所述驱动器24为一压电元件，其由压电材料制成，所述压电材料可为压电单晶材料，如石英单晶体、LiNbO3、Bi2GeO3、Li2GeO3、Li3BO4等；也可为水溶性压电晶体材料，如酒石酸钾钠、酒石酸乙烯二铵、酒石酸二钾等；还可为压电陶瓷材料，如钛酸钡压电陶瓷BaTiO3、锆钛酸铅Pb(Zr、Ti)O3系压电陶瓷(简称PZT)、铌酸盐系压电陶瓷和铌镁酸铅压电陶瓷等。所述压电材料的应变量与对其所加的电压呈线性关系，其二者的比值为一定值，其取决于所述压电材料的压电系数。根据所述压电系数，提供所述驱动器24一方向上一电压即获得该方向或者垂直于该方向上一相应的应变量，即获得该方向或者垂直于该方向上一相应的长度变化。
优选地，所述驱动器24两个相对的侧面24a和24b上设置有两个电极片(图未示)，所述驱动器24通过所述两个电极片连接到外部电源装置上，使所述驱动器24在Y方向上获得一电压，则其在垂直于Y方向的X方向上发生长度变化。优选地，所述长度的变化在0～100微米范围内。
优选地，所述模具20进一步包括一浇道25，所述浇道25设置于所述公模21内，一端与所述成型空间相通，另一端与外部注塑管道相接通，融熔的塑料经由所述浇道25注入该模具20的成型空间中，经冷却固化成型出所述光学镜片28，所述第一成型曲面212和第二成型曲面222即与光学镜片的两个非球面吻合。
请参阅图3，为所述模具20在公模21与母模22合模后发生偏心时的示意图。所述公模21与母模22合模后，所述第一成型曲面212的几何中心与第二成型曲面222的几何中心线发生微小偏差
提供驱动器24一个X方向或者Y方向上一电压，所述驱动器24在X方向上宽度d0发生变化，驱动所述入子23相对于母模22移动一微小位移。
请一并参阅图4，所述驱动器24在X方向上宽度变化至d1，所述第一成型曲面212的几何中心与第二成型曲面222的几何中心线60重合。
本发明第一实施例提供的模具20，在母模22中设置一可移动的入子23，在公模21与母模22合模发生偏心时，通过控制其二者之间的驱动器24的宽度变化来移动所述入子23使得用于成型所述光学镜片28的第一成型曲面212和第二成型曲面222的几何中心线重合，以消除合模发生的偏心现象，且所述驱动器24采用压电材料制成，其宽度的变化不仅可以通过外部电源装置进行控制而且精度达到微米级，可提高成型的精度。
请参阅图5，为本发明提供的第二实施例的模具30。该模具30与所述第一实施例提供的模具20的不同点在于，所述模具30具有两个驱动器34，分别设置于相交的两个间隙325内，可以驱动所述入子33在X方向和Z方向上移动。
优选地，所述母模32内壁四周开设有多个收容槽341，所述两个驱动器34一第一端34c与所述入子33粘接，一第二端34d设置于所述收容槽341内。
优选地，所述模具30进一步包括两个弹簧35，分别与所述两个驱动器34一一对应，构成一个驱动回复单元，所述入子33由所述驱动器34驱动，由所述弹簧35弹回。
本发明第二实施例提供的模具30，通过设置两个驱动器34，来驱动所述入子33在两个方向上移动，使得第一成型曲面和第二成型曲面的几何中心线更好的重合，精度更高。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种对应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种模具，其包括：
一公模，其具有一第一成型曲面；
一母模，其具有一收容部；
一入子，其具有一第二成型曲面，所述入子设置于该收容部内且该入子的外壁与该收容部的内壁之间留有间隙；以及
一驱动器，其设置在该间隙内并与该入子的外壁固定连接，该驱动器用于在该母模与公模合模后驱动该入子在该收容部内移动，以使得所述第一成型曲面与第二成型曲面的几何中心线重合。
2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述驱动器为一压电元件，所述驱动器连接外部电源，提供给所述驱动器一电压，所述驱动器伸长或者收缩，以调整所述驱动器所处位置处的所述入子与所述收容部的内壁之间的间距。
3.如权利要求2所述的模具，其特征在于，所述驱动器分别与所述收容部内壁与入子外壁粘接。
4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第一成型曲面与第二成型曲面分别具有一周边延伸水平部分，所述公模与母模合模后，所述第一成型曲面及其周边延伸水平部分与第二成型曲面及其周边延伸水平部分构成一成型空间，以成型光学镜片。
5.如权利要求4所述的模具，其特征在于，所述第一成型曲面及其周边延伸水平部分在其周边延伸水平部分所在水平面上的投影长度小于该入子的宽度。
6.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具进一步包括两个驱动器，所述两个驱动器分别设置于所述收容部内壁与入子外壁间的相交的两个间隙内。
7.如权利要求6所述的模具，其特征在于，所述收容部相交的两个内壁上分别开设有一个收容槽，所述两个驱动器分别一端与入子外壁固定，另一端设置于所述收容槽内。
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