CN101537676B - 模具及其调整方法 - Google Patents

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Abstract

一种模具包括一母模、一公模、一装配于该母模的母模仁、一装配于该公模的公模仁。该公模仁包括一入子以及一套设于该入子的入子套筒，该入子具有一第一成型面，该母模仁具有第二成型面，该第二成型面用于与第一成型面配合形成成型型腔。该入子套筒的内壁沿该入子套筒的轴向方向开设有若干个凹槽，该若干个凹槽沿该入子套筒内壁的圆周方向等角度分布，该入子套筒的内壁与该入子之间具有间隙，该模具进一步包括若干个厚度不等的垫片，该若干个垫片分别设置于若干个凹槽内且抵靠于该入子的外壁，以使第一成型面的几何中心线与第二成型面的几何中心线重合。另外，本发明还提供一种上述模具的调整方法。

Description

模具及其调整方法
技术领域
本发明涉及一种模具及其调整方法，尤其涉及一种应用于调整成型光学镜片偏心的精密模具及其调整方法。
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 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，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合模时形成一成型型腔(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，更换所述公模仁120或母模仁130拆装比较麻烦，且上述方法成本较高。
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调整方法实为必要。
一种模具包括：一母模、一公模、一装配于该母模的母模仁、一装配于该公模的公模仁。该公模仁包括一入子以及一套设于该入子的入子套筒，该入子具有一第一成型面，该母模仁具有第二成型面，该第二成型面用于与第一成型面配合形成成型型腔。该入子套筒的内壁沿该入子套筒的轴向方向开设有若干个凹槽，该若干个凹槽沿该入子套筒内壁的圆周方向等角度分布，该入子套筒的内壁与该入子之间具有间隙，该模具进一步包括若干个厚度不等的垫片，该若干个垫片分别设置于若干个凹槽内且抵靠于该入子的外壁，以使第一成型面的几何中心线与第二成型面的几何中心线重合。
一种上述模具的调整方法，该模具用于成型光学镜片，该光学镜片具有一第一曲面及第二曲面，该入子的第一成型面用于成型该光学镜片的第一曲面，该母模仁的第二成型面用于成型该光学镜片的第二曲面，该调整方法包括以下步骤：
将公模仁装配于公模，母模仁装配于母模，调整该公模仁和该母模仁的位置关系，然后测量入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量；根据该偏差量，选择更换若干垫片中的部分垫片，以将该入子相对于该母模仁平移，使得该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线重合。
相对于现有技术，该模具包括若干个垫片，通过更换厚度不同的垫片，以使得该入子相对于该母模仁平移，而使得该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线重合，从而校正该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差，因此，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示意图。
图3为本发明实施例提供的模具的分解示意图。
图4为本发明实施例提供的模具的入子套筒的剖视示意图。
图5为沿图2中V-V线剖开的剖视示意图。
图6为本发明实施例提供的模具所成型的光学镜片的剖视示意图。
图7为本发明实施例提供的模具合模发生偏心的示意图。
图8为图7所示的模具被校正偏心误差后的剖视示意图。
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5，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6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230，一装配于所述该公模230内的公模仁240，以及第一垫片253、第二垫片254、第三垫片255和第四垫片256。
所述公模仁240包括一入子242以及一个套设于所述入子242的入子套筒244。所述公模230设置有一安装孔231，该安装孔231的形状与该入子套筒244的形状相匹配，所述入子242及入子套筒244设置在该公模230的安装孔231内。
所述入子242由一体成型的底座2420和圆柱状凸台2421组成，该底座2420是在圆柱体的外壁沿该底座2420的轴向方向设置有一第一平面2443、与该第一平面2443正对的一第二平面(图未示)，第三平面2444以及与该第三平面2444正对的第四平面(图未示)，该第一平面2443、第二平面、第三平面2444和第四平面等角度的分布在该入子外壁的圆周上。该底座2420与该凸台2421的轴线重合，且该底座2420的最小半径大于该凸台2421的半径。所述凸台2421的一端设有一第一成型面2422，所述第一成型面2422用于成型所述光学镜片40的第一曲面42。
所述入子套筒244为一中空的圆柱状结构，该中空部分的结构为一阶梯孔，该阶梯孔包括相互连通的第一孔245和第二孔246。
所述入子套筒244的第一孔245用于容纳入子242的凸台2421，该第一孔245的内壁与入子242的凸台2421之间具有间隙，该间隙约为0.005毫米。
所述入子套筒244的第二孔246用于容纳底座2420与垫片253、254、255以及256。该第二孔246的内壁上沿着该入子套筒244的轴向方向开设有第一凹槽233、第二凹槽234、第三凹槽235以及第四凹槽236，该第一凹槽233与第二凹槽234正对设置，该第三凹槽235与第四凹槽236正对设置，且该第一凹槽233、第二凹槽234、第三凹槽235和第四凹槽236等角度的分布在该入子套筒244内壁的圆周上。该凹槽233、234、235以及236的宽度分别大于等于放入其内的垫片253、254、255以及256的宽度。该入子套筒244第二孔246的内壁与所述入子242的底座2420之间具有间隙，该间隙约为0.01毫米。
当入子套筒244套设于入子242时，所述入子242的第一平面2443与所述入子套筒的第一凹槽233相对设置，所述第二平面与所述第二凹槽234相对设置，所述第三平面2444与所述第三凹槽235相对设置，所述第四平面与所述第四凹槽236相对设置。
所述第一垫片253设置于所述入子套筒244的第一凹槽233，所述第一垫片253设有一第一接触面2531及一第二接触面2532，所述第一接触面2531及所述第二接触面2532均为平面且互相平行，所述第一接触面2531抵靠于所述入子242的第一平面2443，所述第二接触面2532抵靠于所述入子套筒244的第一凹槽233的侧壁2331。所述第二垫片254设置于所述入子套筒244的第二凹槽234，所述第二垫片254设有一第一接触面2541及一第二接触面2542，所述第一接触面2541及所述第二接触面2542均为平面且互相平行，所述第一接触面2541抵靠于所述入子242的第二平面，所述第二接触面2542抵靠于所述入子套筒244的第二凹槽234的侧壁2341。所述第三垫片255设置于所述入子套筒244的第三凹槽235，该第三垫片255一面抵靠于所述入子242的第三平面，相对的另一面抵靠于所述入子套筒244的第三凹槽235的侧壁2351。所述第四垫片256设置于所述入子套筒244的第四凹槽236，该第四垫片256一面抵靠于所述入子242的第四平面，相对的另一面抵靠于所述入子套筒244的第四凹槽236的侧壁2361。
所述母模仁220与入子242的第一成型面2422相对的位置设有一第二成型面222，所述第二成型面222用于成型所述光学镜片40的第二曲面44。
另外，不限于本实施例，所述入子242的底座2420为圆柱形状，该第一垫253片、第二垫片254、第三垫片255以及第四垫片256分别具有与该入子242的底座2420的外壁接触的接触面，该接触面的形状与该入子242的底座2420的外壁形状相匹配，以使该第一垫片253、第二垫片254、第三垫片255以及第四垫片256的接触面与该入子242的外壁紧密贴合。
另外，所述入子的形状也可以没有凸台，只包括底座的结构，所述入子套筒的中空部分的结构用于容纳入子与垫片。该入子的一端部设置有第一成型面，与母模仁的第二成型面在合模时形成一成型型腔。所述垫片分别设置于凹槽内，该垫片的一面抵靠于所述入子的外壁，相对的另一面抵靠于所述入子套筒凹槽的侧壁。
所述模具装置20的调整方法如下：
首先，将所述公模仁240装配于公模，所述母模仁220装配于母模，调整该公模仁240和该母模仁220的位置关系，然后测量该公模仁240的入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的偏差量。
所述公模仁240的入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面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的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面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的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的偏差量。
其次，请参阅图7，当所述模具20合模后，所述公模仁240的入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的在X轴方向(第一凹槽233和第二凹槽234中心连线的方向)上偏差量为δ时，应将所述入子242沿X轴正方向平移δ位移，以校正所述入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的偏差量δ。根据该偏差量δ，将所述第一垫片253更换为第五垫片273(如图8所示)，将所述第二垫片254更换为第六垫片284，并使得所述第五垫片273抵靠于所述公模仁240的入子套筒244及所述入子242，以及使得所述第六垫片284抵靠于所述公模仁240的入子套筒244及所述入子242，以将所述入子242相对于所述入子套筒244沿X轴正方向平移δ位移，使得所述入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线重合。所述第五垫片273的厚度d5等于所述第一垫片253的厚度d1与该偏差量δ之和，所述第六垫片284的厚度d6等于所述第二垫片254的厚度d2与该偏差量δ之差，即d1+d2＝d5+d6。
可以理解，当所述入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间在Y轴方向(第三凹槽235和第四凹槽236中心连线的方向)上存在偏差时，更换第三垫片255及第四垫片256可以校正所述入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的在Y轴方向上的偏差量。
可以理解，模具的公模仁的第一成型面的几何中心线与母模仁的第二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一成型面的几何中心线与母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差。
由于所述模具20包括相对设置的第一垫片253及第二垫片254，以及相对设置的第三垫片255及第四垫片255，通过调整相对设置的第一垫片253、第二垫片254，以及相对设置的第三垫片255及第四垫片255的厚度，可以使得所述公模仁240的入子242相对于所述入子套筒244平移，而使得所述公模仁240的入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线重合，从而校正所述入子242的第一成型面2422的几何中心线与所述母模仁220的第二成型面222的几何中心线之间的偏差，因此，无需更换公模仁240或母模仁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 (9)

1.一种模具，其包括：一母模、一公模、一装配于该母模的母模仁以及一装配于该公模的公模仁，该公模仁包括一入子以及一套设于该入子的入子套筒，该入子具有一第一成型面，该母模仁具有第二成型面，该第二成型面用于与第一成型面配合形成成型型腔，其特征在于：该入子套筒的内壁沿该入子套筒的轴向方向开设有若干个凹槽，该若干个凹槽沿该入子套筒内壁的圆周方向等角度分布，该入子套筒的内壁与该入子之间具有间隙，该模具进一步包括若干个厚度不等的垫片，该若干个垫片分别设置于若干个凹槽内且抵靠于该入子的外壁，以使第一成型面的几何中心线与第二成型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，该入子的外壁沿该入子的轴向方向设有与入子套筒凹槽数量相等的若干个平面，该若干个平面沿该入子外壁的圆周方向等角度分布，该若干个垫片分别具有一与该入子的外壁接触的接触面，该接触面均为平面，该若干个垫片的接触面分别与该入子外壁的若干个平面贴合。
3.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该入子为圆柱状结构，该若干个垫片分别具有一与该入子的外壁接触的接触面，该接触面的形状与该入子的外壁形状相匹配。
4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该入子包括一底座以及形成于该底座上的圆柱状凸台，该入子套筒为一中空的圆柱状结构，该入子套筒的中空部分包括用于容纳该入子的圆柱状凸台的第一孔，以及用于容纳该入子底座及垫片的第二孔。
5.如权利要求4所述的模具，其特征在于，该若干个凹槽开设于该入子套筒第二孔的内壁且沿该入子套筒的轴向方向延伸，该若干个凹槽沿该入子套筒第二孔内壁的圆周方向等角度分布。
6.如权利要求4所述的模具，其特征在于，该入子套筒第一孔的内壁与该入子凸台之间的间隙为0.005毫米，该入子套筒第二孔的内壁与该入子底座之间的间隙为0.01毫米。
7.一种如权利要求1所述的模具的调整方法，该模具用于成型光学镜片，该光学镜片具有相对设置的第一曲面和第二曲面，该入子的第一成型面用于成型该光学镜片的第一曲面，该母模仁的第二成型面用于成型该光学镜片的第二曲面，该调整方法包括以下步骤：
将公模仁装配于公模，母模仁装配于母模，调整该公模仁和该母模仁的位置关系，然后测量入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量；
根据该偏差量，选择更换若干垫片中的部分垫片，以将该入子相对于该母模仁平移，使得该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线重合。
8.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于，该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量，通过以下方式测量：应用三座标测量仪测量该光学镜片的第一曲面的几何中心线与第二曲面的几何中心线之间的偏差量，通过该光学镜片的第一曲面的几何中心线与第二曲面的几何中心线之间的偏差量，计算该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量。
9.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于，该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量，通过以下方式测量：应用三座标测量仪测量该入子的第一成型面的几何中心线与该母模仁的第二成型面的几何中心线之间的偏差量。
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