CN101491927B - 模具及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种模具，其包括：一母模；一公模，该公模设有一安装孔；一装配于该母模的母模仁，该母模仁设有一第一成型面；一装配于该公模的安装孔的公模仁，该公模仁设有一与该母模仁的第一成型面相对应的第二成型面；该公模设有至少一与该安装孔贯通的通孔，该公模仁的外壁与该安装孔的内壁之间具有间隙，该公模仁外壁设有至少一与该公模的通孔相对应的螺纹孔，该模具包括至少一垫片及至少一螺栓，该垫片置于该公模仁的外壁与该公模的安装孔的内壁之间，该垫片设有一与该公模的通孔及该公模仁的螺纹孔相对应的通孔，该螺栓穿设于该公模的通孔及该垫片的通孔，并通过该公模仁的螺纹孔与该公模仁连接。本发明还涉及一种上述模具的使用方法。

Description

模具及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种模具及其使用方法，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及其使用方法。
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 IntelligentControl)上发表的论文“Knowledge-based mold design for injection moldingprocessing”。
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，从而使得制造出来的光学镜片的两侧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，其包括一公模100，一母模110，一公模仁120，及一母模仁130。所述公模仁120设有一第一成型面122，所述母模仁130设有一第二成型面132。所述模具10合模时构成一成型空间(图未标示)，用于成型所述光学镜片12，所述公模仁120的第一成型面122和所述母模仁130的第二成型面132分别用于成型所述光学镜片12两侧的两个非球面。
图1给出的模具10为合模状态，所述公模仁120的第一成型面122的几何中心线与所述母模仁130的第二成型面132的几何中心线之间具有偏差，即产生一偏差量φ，因此，使得所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φ，因此采用所述模具10所制造出的光学镜片为不合格镜片。
现有技术中，当所述公模仁120与母模仁130之间存在偏差时，一般采用更换所述公模仁120或母模仁130，以校正所述公模仁120与母模仁130之间的偏差。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及其使用方法实为必要。
一种模具，其包括：一母模；一公模，所述公模设有一安装孔；一装配于所述母模的母模仁，所述母模仁设有一第一成型面；一装配于所述公模的安装孔的公模仁，所述公模仁设有一与所述母模仁的第一成型面相对应的第二成型面；其中，所述公模设有至少一与所述安装孔贯通的通孔，所述公模仁的外壁与所述安装孔的内壁之间具有间隙，所述公模仁外壁设有至少一与所述公模的通孔相对应的螺纹孔，所述模具包括至少一垫片及至少一螺栓，所述垫片置于所述公模仁的外壁与所述公模的安装孔的内壁之间，所述垫片设有一与所述公模的通孔及所述公模仁的螺纹孔相对应的通孔，所述螺栓穿设于所述公模的通孔及所述垫片的通孔，并通过所述公模仁的螺纹孔与所述公模仁连接。
一种上述模具的使用方法，所述模具用于成型光学镜片，所述光学镜片具有一第一曲面及第二曲面，所述母模仁的第一成型面用于成型所述光学镜片的第一曲面，所述公模仁的第二成型面用于成型所述光学镜片的第二曲面，所述使用方法包括以下步骤：测量所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间是否存在偏差；当所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间存在偏差时，将所述垫片更换为第二垫片，所述第二垫片的厚度与所述垫片的厚度不同，并使得所述第二垫片置于所述公模仁的外壁及所述公模的安装孔的内壁之间，以将所述公模仁相对于所述母模仁平移，使得所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线重合。
相对于现有技术，所述模具包括至少一垫片及至少一螺栓，通过更换厚度不同的垫片，可以使得所述公模仁相对于所述母模仁平移，使得所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线重合，从而校正所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间的偏差，而无需更换所述公模仁或母模仁，进而降低了生产成本。
附图说明
图1为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为本发明实施例提供的一种模具的立体图。
图3为图2的分解图。
图4为图2所示的模具的局部剖视图。
图5为图2所示的模具所成型的光学镜片的剖视图。
图6为图2所示的模具合模发生偏心的示意图。
图7为图6所示的模具被校正偏心误差后的剖视图。
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2至图4，为本发明实施例提供的一种模具20，其用于成型光学镜片40(如图5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20包括一母模210，一装配于所述母模210的母模仁220，一公模230，一装配于所述公模230的公模仁240，一设置于所述公模230的第一垫片252、第一螺栓254、第二垫片262及第二螺栓264。
所述母模仁220设有一第一成型面222(如图7所示)，所述第一成型面222用于成型所述光学镜片40的第一曲面42。
所述公模230设有一安装孔232，一第一通孔234及一第二通孔236。所述安装孔232的内壁沿所述安装孔232的相互垂直的径向方向延伸出两个凹槽238、239。所述第一通孔234由所述公模230的外壁延伸至所述凹槽238的侧壁2382，所述第二通孔236由所述公模230的外壁延伸至所述凹槽239的侧壁2392，所述第一通孔234的中心轴线垂直于所述第二通孔236的中心轴线。
所述公模仁240装配于所述公模230的安装孔232。所述公模仁240包括一入子242及一套设于所述入子242的入子套筒244。所述入子242的一端设有一与所述母模仁220的第一成型面222相对的第二成型面2422，所述第二成型面2422用于成型所述光学镜片40的第二曲面44。所述入子套筒244的外壁与所述公模230的安装孔232的内壁之间具有间隙，该间隙小于0.01毫米。所述入子套筒244为圆柱状结构，所述入子套筒244沿平行于其轴向方向设有两个接触面2442、2444，所述接触面2442、2444均为平面。所述入子套筒244的接触面2442设有一第一螺纹孔2446，所述第一螺纹孔2446与所述公模230的第一通孔234相对设置。所述入子套筒244的接触面2444设有一第二螺纹孔2448，所述第二螺纹孔2448与所述公模230的第二通孔236相对设置。
所述第一垫片252收容于所述公模230的凹槽238，所述第一垫片252的两个相对的侧面2522、2524分别抵靠于所述入子套筒244的接触面2442及所述公模230的凹槽238的侧壁2382。所述第一垫片252设有一与所述公模230的第一通孔234及所述入子套筒244的第一螺纹孔2446相对应的第三通孔2526。所述第一螺栓254穿设于所述公模230的第一通孔234及所述第一垫片252的第三通孔2526，并与所述入子套筒244的第一螺纹孔2446螺纹连接。本实施例中，所述公模230的第一通孔234及所述第一垫片252的第三通孔2526均为圆孔，且所述公模230的第一通孔234及所述第一垫片252的第三通孔2526的直径均大于所述第一螺栓254的外径，使得所述第一螺栓254可以相对于所述公模230的第一通孔234及所述第一垫片252的第三通孔2526移动。
所述第二垫片262收容于所述公模230的凹槽239，所述第二垫片262的两个相对的侧面2622、2624分别抵靠于所述入子套筒244的接触面2444及所述公模230的凹槽239的侧壁2392。所述第二垫片262设有一与所述公模230的第二通孔236及所述入子套筒244的第二螺纹孔2448相对应的第四通孔2626。所述第二螺栓264穿设于所述公模230的第二通孔236及所述第二垫片262的第四通孔2626，并与所述入子套筒244的第二螺纹孔2448螺纹连接。本实施例中，所述公模230的第二通孔236及所述第二垫片262的第四通孔2626均为圆孔，且所述公模230的第二通孔236及所述第二垫片262的第四通孔2626的直径均大于所述第二螺栓264的外径，使得所述第二螺栓264可以相对于所述公模230的第二通孔236及所述第二垫片262的第四通孔2626移动。
所述第一螺栓254使得所述入子套筒244的接触面2442抵靠于所述第一垫片252，并使得所述第一垫片252抵靠于所述公模230的凹槽238的侧壁2382，所述第二螺栓264使得所述入子套筒244的接触面2444抵靠于所述第二垫片262，并使得所述第二垫片262抵靠于所述公模230的凹槽239的侧壁2392，以确定所述入子套筒244及所述入子242于所述公模230的安装孔232中的位置，使得所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线重合。
所述模具装置20的使用方法如下：
首先，测量所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间是否存在偏差。
所述公模仁240的入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差量，可以通过以下两种方式测量：
a)应用三座标测量仪直接测量所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差量。
b)应用三座标测量仪测量所述模具20所成型的光学镜片40的第二曲面44的几何中心线与第一曲面42的几何中心线之间的偏差量，以计算出所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差量。
其次，当所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间存在偏差时，将所述垫片更换为第二垫片，所述第二垫片的厚度与所述垫片的厚度不同，并使得所述第二垫片置于所述公模仁的外壁及所述公模的安装孔的内壁之间，以将所述公模仁相对于所述母模仁平移，使得所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线重合。
请参阅图6，所述模具20合模后，所述公模仁240的入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的在X轴方向上偏差量为δ，因此，需要将所述入子242沿X轴负方向平移δ位移，以校正所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差量δ。根据该偏差量δ，将所述第二垫片262更换为第三垫片266，并通过所述第二螺栓264使得所述入子套筒244抵靠于所述第三垫片266，以及使得所述第三垫片266抵靠于所述公模230，以将所述入子242相对于所述母模仁220沿X轴负方向平移δ位移，使得所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线重合(如图7所示)。所述第三垫片266的厚度d1等于所述第二垫片252的厚度d2与该偏差量δ之和。
可以理解，当所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间在Y轴方向上存在偏差时，根据该偏差量可以将所述第一垫片252更换为厚度不同的另一垫片，以将所述入子242相对于所述母模仁220沿Y轴方向平移，使得所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线重合，以校正所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差量。
可以理解，模具的公模仁的第二成型面的几何中心线与母模仁的第一成型面的几何中心线之间的偏差一般为X轴方向上的偏差与Y轴方向上的偏差的组合，对于此种情况，所述模具20也可以校正公模仁的第二成型面的几何中心线与母模仁的第一成型面的几何中心线之间的偏差。
由于所述模具20包括一第一垫片252及一第一螺栓254，以及一第二垫片262及一第二螺栓264，通过将所述第一垫片252或所述第二垫片262更换为厚度不同的另一垫片，可以使得所述公模仁240的入子242相对于所述母模仁220平移，使得所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线重合，从而校正所述入子242的第二成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第一成型面222的几何中心线之间的偏差，而无需更换所述公模仁240或所述母模仁220，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，其包括：一母模；一公模，所述公模设有一安装孔；一装配于所述母模的母模仁，所述母模仁设有一第一成型面；一装配于所述公模的安装孔的公模仁，所述公模仁设有一与所述母模仁的第一成型面相对应的第二成型面；其特征在于：所述公模设有至少一与所述安装孔贯通的通孔，所述公模仁的外壁与所述安装孔的内壁之间具有间隙，所述公模仁外壁设有至少一与所述公模的通孔相对应的螺纹孔，所述模具包括至少一垫片及至少一螺栓，所述垫片置于所述公模仁的外壁与所述公模的安装孔的内壁之间，所述垫片设有一与所述公模的通孔及所述公模仁的螺纹孔相对应的通孔，所述螺栓穿设于所述公模的通孔及所述垫片的通孔，并通过所述公模仁的螺纹孔与所述公模仁连接。
2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模的安装孔的内壁沿所述安装孔的径向方向延伸出至少一凹槽，所述凹槽用于收容所述垫片。
3.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模仁的外壁与所述安装孔的内壁之间的间隙小于0.01毫米。
4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模的通孔及所述垫片的通孔均为圆孔，且所述公模的通孔的直径及所述垫片的通孔的直径均大于所述螺栓的外径。
5.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模仁为圆柱状结构，所述公模仁沿平行于其轴向方向设有至少一接触面，所述接触面为平面，所述接触面与所述垫片的表面贴合。
6.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模仁包括一入子及一套设于所述入子的入子套筒，所述第二成型面设置于所述入子的一端，所述螺纹孔设置于所述入子套筒的外壁，所述螺栓通过所述螺纹孔与所述入子套筒连接。
7.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述公模的至少一通孔包括一第一通孔及一第二通孔，所述第一通孔的中心轴线垂直于所述第二通孔的中心轴线，所述公模仁的至少一螺纹孔包括一第一螺纹孔及一第二螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述第一通孔相对设置，所述第二螺纹孔与所述第二通孔相对设置，所述至少一垫片包括一第一垫片及一第二垫片，所述第一垫片置于所述公模仁的外壁及所述公模的安装孔的内壁之间，所述第一垫片设有一与所述公模的第一通孔及所述公模仁的第一螺纹孔相对应的第三通孔，所述第二垫片置于所述公模仁的外壁及所述公模的安装孔的内壁之间，所述第二垫片设有一与所述公模的第二通孔及所述公模仁的第二螺纹孔相对应的第四通孔，所述至少一螺栓包括一第一螺栓及一第二螺栓，所述第一螺栓穿设于所述公模的第一通孔及所述第一垫片的第三通孔，并通过所述公模仁的第一螺纹孔与所述公模仁连接，所述第二螺栓穿设于所述公模的第二通孔及所述第二垫片的第四通孔，并通过所述公模仁的第二螺纹孔与所述公模仁连接。
8.一种如权利要求1所述的模具的使用方法，所述模具用于成型光学镜片，所述光学镜片具有一第一曲面及第二曲面，所述母模仁的第一成型面用于成型所述光学镜片的第一曲面，所述公模仁的第二成型面用于成型所述光学镜片的第二曲面，所述使用方法包括以下步骤：
测量所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间是否存在偏差；
当所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间存在偏差时，将所述垫片更换为第二垫片，所述第二垫片的厚度与所述垫片的厚度不同，并使得所述第二垫片置于所述公模仁的外壁及所述公模的安装孔的内壁之间，以将所述公模仁相对于所述母模仁平移，使得所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线重合。
9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述测量所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间是否存在偏差的步骤，是通过测量所述模具所成型的光学镜片的第二曲面的几何中心线与第一曲面的几何中心线之间是否存在偏差以实现。
10.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，应用三座标测量仪测量所述公模仁的第二成型面的几何中心线与所述母模仁的第一成型面的几何中心线之间是否存在偏差。
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