CN101480822B - 模具装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种模具装置，其包括：一第一模板；一第二模板，第二模板设有一安装孔；一设置于第一模板的第一模仁，第一模仁设有一第一成型面；一容置于第二模板的安装孔的第二模仁，第二模仁设有一第二成型面；至少两个相对设置的第一调节装置及第二调节装置，第一调节装置及第二调节装置设置于第二模仁的外壁与第二模板的安装孔的内壁之间，第一调节装置包括一第一基座及至少一容置于第一基座的第一滚柱，第二调节装置包括一第二基座及至少一容置于第二基座的第二滚柱，第一滚柱的外壁及第二滚柱的外壁均抵靠于第二模仁的外壁，以确定第二模仁于第二模板的安装孔中的位置，使得第二模仁的第二成型面的中心线与第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
Description
技术领域
本发明涉及一种模具装置，尤其涉及一种可消除光学镜片成型过程中存在的偏差的精密模具装置及其使用方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等电子产品越来越为广大消费者青睐。在人们对数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等产品的镜头追求小型化的同时，对其拍摄出的物体的影像质量也提出了更高的要求，即希望拍摄物体的影像画面清晰，而物体的成像质量在很大程度上取决于镜头模组内各光学元件的优劣。镜头模组一般包括镜片、光学滤光片及影像感测器等光学元件。光学元件通常采用注射成型制程来制造。
注射成型是对模仁坯料的形状及结构进行加工以制成上模仁与下模仁，再将该上模仁、下模仁与模板组装成一套完整的模具，并通过将该模具装设在成型机上，同时控制该模具中的压力和温度，使融熔的塑料注入该模具中，最终经冷却固化成型出塑料制品，其以低成本、高效率、高精度等优点而被广泛应用，可参见Leslie J.Bowen等人在文献Applications of Ferroelectrics，1992.ISAF′92.，Proceedings of the Eighth IEEE International Symposium on中的Fabrication of Piezoelectric Ceramic/Polymer Composites by InjectionMolding一文。
使用上述模具制造光学镜片等精密元件时，由于上模仁、下模仁的加工误差以及上模仁、下模仁与模板的安装误差，而使得上模仁与下模仁在成型过程中存在偏差，从而使得所成型的光学镜片产生偏差。上模仁与下模仁在成型过程中存在的偏差包括偏心误差与倾斜误差。偏心误差为下模仁的成型面的中心线与上模仁的成型面的中心线平行。所述倾斜误差为下模仁的成型面的中心线与上模仁的成型面的中心线相交。
现有技术中，当上模仁与下模仁在成型过程中存在偏差时，一般采用更换该上模仁或下模仁，或是对该上模仁与下模仁进行再加工的方法，以校正该模仁。然而，上述方法成本较高。
发明内容
有鉴于此，提供一种可消除光学镜片成型过程中存在的偏差且低成本的精密模具装置及其使用方法实为必要。
一种模具装置，其包括：一第一模板；一与所述第一模板相对设置的第二模板，所述第二模板设有一安装孔；一设置于所述第一模板的第一模仁，所述第一模仁设有一第一成型面；一容置于所述第二模板的安装孔且与所述第一模仁相对应的第二模仁，所述第二模仁设有一第二成型面；其中，所述模具装置进一步包括至少两个相对设置的第一调节装置及第二调节装置，所述第一调节装置及所述第二调节装置设置于所述第二模仁的外壁与所述第二模板的安装孔的内壁之间，所述第一调节装置包括一第一基座及至少一容置于所述第一基座的第一滚柱，所述第二调节装置包括一第二基座及至少一容置于所述第二基座的第二滚柱，所述第一滚柱的外壁及所述第二滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，以确定所述第二模仁于所述第二模板的安装孔中的位置，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
一种上述模具装置的使用方法，其包括以下步骤：提供至少一第三滚柱及第四滚柱，所述第三滚柱的外径与第一滚柱的外径不同，所述第四滚柱的外径与第二滚柱的外径不同；测量所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间是否存在偏差；当所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间存在偏差时，将至少一第一滚柱更换为所述至少一第三滚柱，将至少一第二滚柱更换为所述至少一第四滚柱，并使得所述第三滚柱的外壁及所述第四滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，以调整所述第二模仁与所述第一模仁之间的相对位置，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
相对于现有技术，所述模具装置包括至少两个相对设置的第一调节装置及第二调节装置，第一调节装置及第二调节装置内设置的滚柱可以更换，以调整第二模仁与第一模仁之间的相对位置，从而校正第二模仁的第二成型面的中心线与第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差，而无需更换模仁或是对模仁进行再加工，进而降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种模具装置的剖视图。
图2为图1所示的模具装置的第一基座及第一滚柱的立体图。
图3为图1所示的模具装置所成型的光学镜片的剖视图。
图4为图1所示的模具装置的模仁具有偏心误差的剖视图。
图5为图4所示的模具装置的模仁被校正偏差后的剖视图。
图6为图1所示的模具装置的模仁具有倾斜误差的剖视图。
图7为图6所示的模具装置的模仁被校正偏差后的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种模具装置10，其用于成型光学镜片40(如图3所示)，所述光学镜片40具有第一曲面42及第二曲面44。所述模具装置10包括一第一模板100，一与所述第一模板100相对设置的第二模板110，一设置于所述第一模板100的第一模仁120，一设置于所述第二模板110且与所述第一模仁120相对应的所述第二模仁130，一与所述第二模仁130连接的顶杆160，及一设置于所述第二模仁130的两侧且相对应的第一调节装置140及第二调节装置150。
所述第一模仁120设有一第一成型面122，所述第一成型面122用于成型所述光学镜片40的第一曲面42。
所述第二模仁130设有一第二成型面132，所述第二成型面132用于成型所述光学镜片40的第二曲面44。
所述第二模板110设有一安装所述第二模仁130、所述第一调节装置140及所述第二调节装置150的安装孔112。
所述第一调节装置140包括一第一基座142及四个容置于所述第一基座142的第一滚柱144。所述第二调节装置150包括一第二基座152及四个容置于所述第二基座152的第二滚柱154。所述第一滚柱144的外壁及所述第二滚柱154的外壁均抵靠于所述第二模仁130的外壁。
所述顶杆160用于脱模时推顶所述第二模仁130，使得所述第二模仁130相对于所述第二模板110垂直向上移动，从而使得所成型的光学镜片40脱离所述第二模板110。所述第二模仁130相对于所述第二模板110垂直向上移动过程中，可相对于所述第一滚柱144及第二滚柱154滑动。
请参阅图2，所述第一基座142的中部设有一第一凹槽1422。所述第一基座142沿垂直于所述第一凹槽1422的两个相对的侧壁1424、1426的方向分别延伸出一第二凹槽1428、1429。
所述第一滚柱144包括两端的圆柱形的安装部1442及中部的圆柱形的配合部1444。所述第一滚柱144的两端的安装部1442分别装配于所述第一基座142的第二凹槽1428、1429中。所述第一滚柱144的配合部1444收容于所述第一基座142的第一凹槽1422中，且所述配合部1444的外壁抵靠于所述第二模仁130的外壁。所述配合部1444的外径大于所述安装部1442的外径。
可以理解，所述第一滚柱144的安装部1442及配合部1444的形状也可以为其他形状，例如圆筒形。
本实施例中，所述第二基座152的结构及尺寸参数与所述第一基座142的结构及尺寸参数相同。所述第二滚柱154的结构及尺寸参数与所述第一滚柱144的结构及尺寸参数相同。
所述模具装置10的使用方法如下：
首先，测量所述具装置的第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间是否存在偏差。
所述第二模仁130的第二成型面132的中心线与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线之间是否存在偏差，可以通过以下两种方式实现：
a)应用三座标测量仪测量所述第二模仁130的第二成型面132的中心线与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线之间是否存在偏差。
b)应用三座标测量仪测量所述模具装置10所成型的光学镜片40的第二曲面44的中心线与第一曲面42的中心线之间是否存在偏差。
其次，当所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间存在偏差时，将第一滚柱更换为外径不同的第三滚柱，将第二滚柱更换为外径不同的第四滚柱，并使得所述第三滚柱的外壁及所述第四滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，以调整所述第二模仁与所述第一模仁之间的相对位置，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
所述第二模仁130的第二成型面132的中心线与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线之间的偏差包括偏心误差与倾斜误差。
请参阅图4，当所述模具装置10的第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间具有偏心误差δ时，需要将所述第二模仁130向右侧调整δ位移，以校正所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间的偏心误差δ。因此，根据所述第二模仁130向右侧调整的位移δ，可以计算出所需要更换的第三滚柱146及第四滚柱156(如图5所示)的外径。
请参阅图5，为校正图4所示的所述模具装置10的第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间的偏心误差δ，将所述第一调节装置140的四个所述第一滚柱144更换为三个第三滚柱146，将所述第二调节装置150的四个所述第二滚柱154更换为六个第四滚柱156，并使得所述第三滚柱146的配合部的外壁及所述第四滚柱156的配合部的外壁均抵靠于所述第二模仁130的外壁，以将所述第二模仁130相对于所述第一模仁120向右侧调整δ位移，使得所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1对齐。所述第三滚柱146的结构与所述第一滚柱144的结构相同，所述第三滚柱146的两端的安装部的尺寸参数与所述第一滚柱144的两端的安装部的尺寸参数相同，所述第三滚柱146的中部的配合部的外径大于所述第一滚柱144的中部的配合部的外径。所述第四滚柱156的结构与所述第二滚柱154的结构相同，所述第四滚柱156的两端的安装部的尺寸参数与所述第二滚柱154的两端的安装部的尺寸参数相同，所述第四滚柱156的中部的配合部的外径小于所述第二滚柱154的中部的配合部的外径。
请参阅图6，当所述模具装置10的第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间具有倾斜误差θ时，需要将所述第二模仁130，围绕所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1与所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2的交点，沿逆时针方向旋转θ角度，以校正所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间的倾斜误差θ。因此，根据所述第二模仁130沿逆时针方向旋转的角度θ，可以计算出所需要更换的第三滚柱148及第四滚柱158(如图7所示)的外径。
请参阅图7，为校正图6所示的所述模具装置10的第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与第一模仁120的第一成型面122的中心线A1之间的倾斜误差θ，将所述第一调节装置140的四个所述第一滚柱144更换为四个第三滚柱148，将所述第二调节装置150的四个所述第二滚柱154更换为五个第四滚柱158，并使得所述第三滚柱148的外壁及所述第四滚柱158的外壁均抵靠于所述第二模仁130的外壁，以将所述第二模仁130，围绕所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1与所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2的交点，沿逆时针方向旋转θ角度，从而使得所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面122的中心线A1对齐。所述四个第三滚柱148的结构与所述第一滚柱144的结构相同，所述四个第三滚柱148的外径不同，且沿远离所述第一模板100的方向逐渐变大。所述五个第四滚柱158的结构与所述第二滚柱154的结构相同，所述五个第四滚柱158的外径不同，且沿远离所述第一模板100的方向逐渐变小。
可以理解，模具装置的第二模仁的第二成型面的中心线与第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差一般为偏心误差和倾斜误差的组合，对于此种情况所述模具装置10也可以校正第二模仁的第二成型面的中心线与第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差。
可以理解，所述模具装置10可以设置四个两两相对的调节装置，以实现全方位的校正第二模仁的第二成型面的中心线与第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差。
由于所述模具装置10包括两个相对设置的第一调节装置140及第二调节装置150，所述第一调节装置140及第二调节装置150内设置的滚柱可以更换，以调整所述第二模仁130与所述第一模仁120之间的相对位置，从而校正所述第二模仁130的第二成型面132的中心线A2与所述第一模仁120的第一成型面112的中心线A1之间的偏差，而无需更换模仁或是对模仁进行再加工，进而降低了生产成本。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种模具装置，其包括：一第一模板；一与所述第一模板相对设置的第二模板，所述第二模板设有一安装孔；一设置于所述第一模板的第一模仁，所述第一模仁设有一第一成型面；一容置于所述第二模板的安装孔且与所述第一模仁相对应的第二模仁，所述第二模仁设有一第二成型面；其特征在于：所述模具装置进一步包括至少两个相对设置的第一调节装置及第二调节装置，所述第一调节装置及所述第二调节装置设置于所述第二模仁的外壁与所述第二模板的安装孔的内壁之间，所述第一调节装置包括一第一基座及至少一容置于所述第一基座的第一滚柱，所述第二调节装置包括一第二基座及至少一容置于所述第二基座的第二滚柱，所述第一滚柱的外壁及所述第二滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，以确定所述第二模仁于所述第二模板的安装孔中的位置，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
2.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述第一滚柱包括两端的安装部及中部的配合部，所述配合部的外壁抵靠于所述第二模仁的外壁。
3.如权利要求2所述的模具装置，其特征在于，所述第一滚柱的配合部的外径大于所述安装部的外径。
4.如权利要求2所述的模具装置，其特征在于，所述第一基座的中部设有一用于收容所述第一滚柱的配合部的第一凹槽，所述第一凹槽的一侧壁具有一开口，以使得所述配合部的外壁抵靠于所述第二模仁的外壁。
5.如权利要求4所述的模具装置，其特征在于，所述第一基座沿垂直于所述第一凹槽的两个相对的侧壁的方向分别延伸出一第二凹槽，所述第二凹槽用于收容所述第一基座的安装部。
6.如权利要求1所述的模具装置，其特征在于，所述模具装置用于成型光学镜片，所述光学镜片具有一第一曲面及第二曲面，所述第一模仁的第一成型面用于成型所述光学镜片的第一曲面，所述第二模仁的第二成型面用于成型所述光学镜片的第二曲面。
7.一种如权利要求1所述的模具装置的使用方法，其包括以下步骤：
提供至少一第三滚柱及第四滚柱，所述第三滚柱的外径与第一滚柱的外径不同，所述第四滚柱的外径与第二滚柱的外径不同；
测量所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间是否存在偏差；
当所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间存在偏差时，将至少一第一滚柱更换为所述至少一第三滚柱，将至少一第二滚柱更换为所述至少一第四滚柱，并使得所述第三滚柱的外壁及所述第四滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，以调整所述第二模仁与所述第一模仁之间的相对位置，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
8.如权利要求7所述的使用方法，其特征在于，当所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差为偏心误差时，将所述至少一第一滚柱更换为所述至少一第三滚柱，将所述至少一第二滚柱更换为所述至少一第四滚柱，并使得所述第三滚柱的外壁及所述第四滚柱的外壁均抵靠于所述第二模仁的外壁，所述第三滚柱的外径大于所述第四滚柱的外径，以将所述第二模仁相对于所述第一模仁平移，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
9.如权利要求7所述的使用方法，其特征在于，当所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间的偏差为倾斜误差时，选取至少一第三滚柱的数目为至少两个，选取至少一第四滚柱的数目为至少两个，所述至少两个第三滚柱的外径不同，且沿远离所述第一模板的方向逐渐变大，所述至少两个第四滚柱的外径不同，且沿远离所述第一模板的方向逐渐变小，以将所述第二模仁，围绕所述第一模仁的第一成型面的中心线与所述第二模仁的第二成型面的中心线的交点旋转，使得所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线对齐。
10.如权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述测量所述第二模仁的第二成型面的中心线与所述第一模仁的第一成型面的中心线之间是否存在偏差的步骤，是通过测量所述模具装置所成型的光学镜片的第二曲面的中心线与第一曲面的中心线之间是否存在偏差以实现。
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