CN104526980B - 三色注塑模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三色注塑模具，包括第一色模具、可旋转的中间板及第二色模具；第一色模具包括第一色动模，第二色模具包括第二色动模及第二色定模，第一色动模和第二色动模分别安装在中间板的两侧，第一色动模可与第二色定模合模形成第二色型腔和第三色型腔，三色注塑模具还包括第三色热流道系统及活动型芯组件，第三色热流道系统用于浇注第三色型腔，活动型芯组件用于隔离或导通第二色型腔与第三色型腔。该三色注塑模具可应用于双色注塑机上实现三色注塑功能。

Description

三色注塑模具
技术领域
本发明涉及注塑模具领域，尤其涉及一种可应用于双色注塑机实现三色注塑的三色注塑模具。
背景技术
随着近年汽车消费的陡增，其外观改款较以往变得更加频繁，相应注塑制件的外观要求也越来越高和颜色叠加也越来越普遍。在此需求下，新的注塑工艺和技术被相继开发和应用，相较于传统的包胶模技术，双色、三色注塑技术在产品的外观质量、外观结合的稳定性和生产效率上的优势更为凸显，故双色、三色注塑技术得到了较以往更为广泛的推广和应用。
多色模技术起源于Arburg公司，该公司于1961年开始开发多色注塑机。目前绝大多数厂家只有双色注塑机，无法拥有实现三色注塑的三色注塑机，然而双色注塑机无法实现三色注塑。因此，为了满足三色注塑的要求，亟需改进应用于双色注塑机上的注塑模具以实现三色注塑。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种三色注塑模具，旨在解决目前双色注塑机上无法实现三色注塑的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种三色注塑模具，所述三色注塑模具包括侧面依次贴合的第一色模具、中间板以及第二色模具；所述第一色模具包括第一色动模，所述第一色动模安装在所述中间板远离所述第二色模具的一侧；所述第二色模具包括第二色动模和第二色定模，第二色动模安装在中间板远离所述第一色模具的一侧，第二色定模位于所述第二色动模远离所述中间板的一侧；所述中间板用于旋转以互换所述第一色动模与第二色动模的位置，进而所述第一色动模可与所述第二色定模合模形成型腔，所述型腔包括第二色型腔，所述型腔还包括与所述第二色型腔相连的第三色型腔，所述三色注塑模具还包括设于所述第一色动模中的活动型芯组件以及设于所述第二色定模中的第三色热流道系统；所述第三色热流道系统用于浇注所述第三色型腔；所述活动型芯组件用于隔离或导通所述第二色型腔与第三色型腔。
优选地，所述第三色热流道系统包括第三色注嘴，所述第三色注嘴设置在所述第二色定模的顶部；所述活动型芯组件包括活动型芯以及驱动组件，所述活动型芯的一端位于所述第二色型腔与第三色型腔之间，所述活动型芯的另一端与所述驱动组件连接，所述驱动组件作用于所述活动型芯以使所述活动型芯隔离或导通所述第二色型腔与第三色型腔。
优选地，所述驱动组件包括动力驱动组件和弹性驱动组件，所述动力驱动组件具有第一斜面，所述弹性驱动组件具有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面滑动配合，所述活动型芯的另一端固定在所述弹性驱动组件上；所述第一斜面推动所述第二斜面时，所述活动型芯用于隔离所述第二色型腔与第三色型腔；所述第一斜面与所述第二斜面分离时，所述弹性驱动组件用于带动所述活动型芯移动而导通所述第二色型腔与第三色型腔。
优选地，所述动力驱动组件包括油缸以及滑块，所述油缸的活塞杆与所述滑块固定连接，所述第一斜面设置在所述滑块上。
优选地，所述油缸的油缸内径为D，其中
式中，P为第三色注塑时第三色型腔内树脂平均压力，P＝300kgf/cm2；S为第三色塑料的投影面积，单位为cm2；α为第一斜面相对于所述油缸的活塞杆运动方向的夹角；P油缸＝70bar/cm2；β为负荷量，β＝80％。
优选地，所述弹性驱动组件包括弹性件、推杆以及活动支撑板；所述弹性件处于压缩状态，其与所述推杆的一端连接，所述推杆的另一端与所述活动支撑板连接；所述活动型芯的另一端固定在所述活动支撑板的一侧，所述推杆与所述活动型芯位于所述活动支撑板的同侧且间隔设置，所述第二斜面设置在所述活动支撑板的另一侧。
优选地，所述弹性件为优力胶。
优选地，所述第三色热流道系统还包括第三色热流道，所述第三色注嘴与所述第三色热流道搭桥式连通。
优选地，所述第三色热流道系统还包括注嘴腔，所述注嘴腔设置在所述第二色定模的注射侧面，所述第三色注嘴可自所述第二色定模的顶部拆卸并插入所述注嘴腔内，进而与所述第三色热流道直接连通。
优选地，所述三色注塑模具还包括平行设置的上格林柱和下格林柱，所述上格林柱位于所述第一色模具和第二色模具的上方且连接所述中间板的顶侧，所述下格林柱位于所述第一色模具和第二色模具的下方且连接所述中间板的底侧，所述中间板可相对于该上格林柱和下格林柱旋转。
本发明的三色注塑模具在二色注塑模具的基础上通过在第二色定模内增设第三色热流道系统以及在第一色定模内增设活动型芯组件，可以应用到双色注塑机上，该双色注塑机相应地在模具的天侧加装第三色射台，在完成第二色注塑后，该活动型芯组件将第三色型腔和第二色型腔导通，第三色射台通过第三色热流道系统浇注第三色型腔而完成第三色注塑，进而实现三色注塑功能，无需通过三色注塑机来实现三色注塑。
附图说明
图1a～图1e为本发明三色注塑模具一较佳实施例应用于双色注塑机上的三色注塑的过程示意图；
图2为图1d中三色注塑模具的局部结构示意图；
图3为图2中三色注塑模具的活动型芯组件的部分元件的结构示意图；
图4a～图4c为图3中活动型芯组件在第二色注塑时的滑块和活动支撑板平衡状态时的受力分析图；
图5为图1d中三色注塑模具处于完成第二色注塑后的局部结构示意图；
图6为图5中A区域的局部放大图；
图7为图6中B区域的局部放大图；
图8为图1d中三色注塑模具处于完成第三色注塑后的局部结构示意图；
图9为图8中C区域的局部放大图；
图10为图9中D区域的局部放大图；
图11为图1d中三色注塑模具的第二色定模的剖视图；
图12为图11中三色注塑模具的第二色定模的第三色注嘴更换位置后的剖视图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种三色注塑模具，参照图1a，在一较佳实施例中，该三色注塑模具包括动模板30、与动模板30一侧固定连接的第一色模具2、与第一色模具2远离动模板30的一侧固定连接的中间板32、与中间板32远离第一色模具2的一侧固定连接的第二色模具4、与第二色模具4远离中间板32的一侧固定连接定模板34、以及贯穿动模板30和定模板34且平行设置的上格林柱36和下格林柱38，上格林柱36位于第一色模具2和第二色模具4的上方且连接中间板32的顶侧，下格林柱38位于第一色模具2和第二色模具4的下方且连接中间板32的底侧。
参照图1a和图1b，在本较佳实施例中，动模板30可沿该两条格林柱36滑动以开模合模，动模板30上设置有第一容置孔300，该第一容置孔300用于容置第一色射台10的炮嘴以将熔融树脂注入注嘴内。
参照图1a和图1b，在本较佳实施例中，中间板32可沿该上格林柱36和下格林柱38滑动以开模合模；且中间板32还可以以其与该上格林柱36和下格林柱38的连接处的连线为轴线，绕该轴线做180度旋转运动。
参照图1a和图1b，在本较佳实施例中，定模板34固定在该上格林柱36和下格林柱38上，定模板34上设置有第二容置孔340，该第二容置孔340用于容置第二色射台12的炮嘴以将熔融树脂注入注嘴内。
参照图1a，在本较佳实施例中，第一色模具2包括固定在动模板30一侧的第一色定模20以及固定在中间板32一侧的第一色动模22，第一色定模20和第一色动模22合模形成第一色型腔，其中，第一色定模20内设置有第一色热流道系统(未图示)，用于第一色注塑，第一色热流道系统包括第一色注嘴(未图示)和第一色热流道(未图示)，第一色注嘴设置在第一色定模20的一侧，第一色注嘴与第一容置孔300连通，第一色热流道分别与第一色注嘴和第一色型腔连通。
参照图1a，在本较佳实施例中，第二色模具4包括固定在中间板32的另一侧的第二色动模40以及固定在定模板34的一侧的第二色定模42，其中，第二色定模42内设置有第二色热流道系统，用于第二色注塑，第二色热流道系统包括第二色注嘴82和第二色热流道80，第二色注嘴82设置在第二色定模42的一侧，第二色注嘴82与第二容置孔340连通，第二色热流道80与第二色注嘴82连通。
参照图1a和图1b，本较佳实施例的三色注塑模具安装在双色注塑机上，该双色注塑机具有第一色射台10和第二色射台12。该三色注塑模具处于合模状态，第一色射台10的炮嘴插入第一容置孔300内，第一色射台10的炮嘴与第一色注嘴对接，将熔融树脂注入第一色注嘴内，熔融树脂流经第一色热流道进入到第一色型腔内，保压冷却，动模板30带动第一色定模20沿上格林柱36和下格林柱38滑动而开模，第一色注塑制件保留在第一色动模22内，完成第一色注塑，而且中间板32带动第一色动模22和第二色动模40沿上格林柱36和下格林柱38朝向动模板30移动一定距离，以形成中间板32旋转的空间。
参照图1c和图1d，两侧分别固定有第一色动模22和第二色动模40的中间板32绕其与上格林柱36和下格林柱38连接处的连线形成的轴线旋转180度，第一色动模22和第二色动模40的位置互换，第二色动模40的分型面朝向第一色定模20的分型面，第一色动模22的分型面朝向第二色定模42的分型面，然后，中间板32沿上格林柱36和下格林柱38朝向定模板34移动，带动第一色动模22的分型面移动，进而第一色动模22的分型面与第二色定模42的分型面紧密闭合形成型腔，之后，动模板30带动第一色定模20沿上格林柱36和下格林柱38朝向第二色动模40移动，完成该三色注塑模具的合模，其中，该型腔包括第二色型腔和第三色型腔。
参照图2、图3以及图11，在本较佳实施例中，该三色注塑模具还包括用于浇注所述第三色型腔的独立的第三色热流道系统以及活动型芯组件。该第三色热流道系统与第二色热流道系统为不同的独立的流道系统，如图11所示，第三色热流道系统设置在第二色定模42内，活动型芯组件设置在所述第一色动模22中，活动型芯组件用于隔离或导通所述第二色型腔与第三色型腔。
进一步地，在该较佳实施例中，第三色热流道系统包括第三色注嘴420，第三色注嘴420设置在第二色定模42的顶部，即第三色注嘴420位于第二色定模42的天侧。活动型芯组件包括活动型芯440以及驱动组件，活动型芯440的一端位于第二色型腔与第三色型腔之间，活动型芯440的另一端与驱动组件连接，驱动组件作用于活动型芯440以使活动型芯440隔离或导通第二色型腔与第三色型腔。
参照图1d和图1e，对应第三色注嘴420，该双色注塑机上增设第三色射台14，第三色射台14对应该第三色注嘴420设置在该三色注塑模具的天侧，通过该加装的第三色射台14配合本较佳实施例的三色注塑模具，就无需对双色注塑机进行任何改装即可实现三色注塑，并且在注塑或设计其他三色注塑模具时，可以循环利用此外置的独立的第三色射台14，提高射台利用率，减少三色注塑模具设计成本。第二色注塑时，该双色注塑机的第二色射台12的炮嘴插入第二容置孔340内，第二色射台12的炮嘴与第二色注嘴82对接，将熔融树脂注入第二色注嘴82内，熔融树脂流经第二色热流道80进入到第二色型腔内，由于活动型芯440的一端位于第二色型腔和第三色型腔之间而将第二色型腔和第三色型腔隔离，且活动型芯440在驱动组件的作用下不会因第二色型腔的注塑压力而移动，熔融树脂无法流入第三色型腔中，只能在第二色型腔内成型第二色制件162，该第二色制件162与第一色制件160衔接形成双色注塑制件，保压冷却，完成第二色注塑；然后，驱动组件带动活动型芯440移动，活动型芯440移动而导通第二色型腔和第三色型腔，第三射台的炮嘴对接第三色注嘴420将熔融树脂注入第三色注嘴420中，流经第三色热流道进入第三色型腔内，第三色制件164与第一色制件160和第二色制件162衔接形成三色注塑制件16，保压冷却，完成第三色注塑。最后，动模板30带动第一色定模20沿上格林柱36和下格林柱38移动，进行第一次开模，中间板32带动第一色动模22沿上格林柱36和下格林柱38朝动模板30移动，进形第二次开模，三色注塑制件16产品在顶针和斜顶的作用下完成顶出，从该三色注塑模具中脱落。
本较佳实施例的三色注塑模具可以应用在汽车工业、家电、日用消费品和玩具等三色注塑制件16领域，如电源开关、手机上盖和三色儿童玩具等。该三色注塑模具在二色注塑模具的基础上通过在第二色定模42内增设第三色热流道系统以及在第一色定模20内增设活动型芯组件，可以应用到双色注塑机上，该双色注塑机相应地在模具的天侧加装第三色射台14，在完成第二色注塑后，该活动型芯组件将第三色型腔和第二色型腔导通，第三色射台通过第三色热流道系统浇注第三色型腔而完成第三色注塑，进而实现三色注塑功能，无需通过三色注塑机来实现三色注塑。
参照图2和图3，在一优选实施例中，驱动组件包括动力驱动组件46和弹性驱动组件48，动力驱动组件46具有第一斜面464，弹性驱动组件48具有第二斜面484，第一斜面464与第二斜面484滑动配合，活动型芯440的另一端固定在弹性驱动组件48上；第一斜面464推动第二斜面484时，活动型芯440用于隔离第二色型腔与第三色型腔；第一斜面464与第二斜面484分离时，弹性驱动组件48用于带动活动型芯440移动而导通第二色型腔与第三色型腔。
该优选实施例中，进一步地，动力驱动组件46包括油缸460以及滑块462，油缸460的活塞杆与滑块462固定连接，第一斜面464设置在滑块462上。优选地，油缸460和滑块462的数量为两个，该两个油缸460和滑块462呈相对设置。
其中，当第二色注塑时，油缸460必须产生足够的推力推动滑块462，以防止在第二色型腔的注塑压力大于油缸460的推力，造成活动型芯440移动，而导致第二色型腔和第三色型腔导通，进而无法实现三色注塑。因此，为了保持平衡，必须选择具有合适油缸内径的油缸460以产生足够的推力。
参照图4a至图4c，图4a为第二色注塑时活动支撑板480与滑块462在平衡状态下的受力分析图；图4b为图4a中的活动支撑板480的受力分析图；图4c为图4a中的滑块462的受力分析图。由受力分析图可知：
F1＝Fa sinα (2)
将式(1)代入式(2)中得到：
F1＝F型腔tanα (3)
式(1)中，F型腔为第二色注塑时第二色型芯传递到活动支撑板480的注塑压力，α为第一斜面464相对于油缸460的活塞杆的运动方向的夹角，Fa为滑块462对活动支撑板480的合力；式(2)中，F1为油缸460的推力。
F型腔＝P×S (4)；
式(4)中，P为第二色注塑时第二色型腔内树脂平均压力，在本优选实施例中，P＝300kgf/cm2，S为第三色制件164的投影面积，单位为cm2。
将式(4)代入式(3)中得到：
F1＝P×S×tanα (5)
在油缸460中，根据油缸460特性，油缸460的推力计算公式：
式(5)中，F为油缸460的推力；P油缸为推侧压强，在本优选实施例中，D为油缸内径，即活塞直径；β为负荷率，在本优选实施例中，β＝80％。
为了保持平衡，F＝F1 (7)；
根据式(5)、(6)和(7)得到：
因此，根据上述公式推理，本优选实施例油缸460的油缸内径必须大于或等于D的取值，该油缸460才能产生足够的推力防止第二色型腔的注塑压力导致活动型芯440移动而导通第二色型芯和第三色型芯。
该优选实施例中，进一步地，弹性驱动组件48包括弹性件482、推杆486以及活动支撑板480；弹性件482处于压缩状态，其与推杆486的一端连接，推杆486的另一端与活动支撑板480连接；活动型芯440的另一端固定在活动支撑板480的一侧，推杆486与活动型芯440位于活动支撑板480的同侧且间隔设置，第二斜面484设置在活动支撑板480的另一侧。优选地，弹性件482为优力胶。
参照图2以及图5至图10，该第二色注塑和第三色注塑的具体过程如下：
第一色动模22和第二色定模42合模后，活动型芯440位于第二色型腔和第三色型腔之间，在第二色注塑时，油缸460的活塞杆推动滑块462，同时第二色型腔内的注塑压力通过活动型芯440传递到活动支撑板480上，由于油缸460的活塞杆产生的推力稍大于或等于注塑压力，滑块462与活动支撑板480之间保持平衡，活动支撑板480的第二斜面484不会沿着滑块462的第一斜面464后退，即在第二色注塑过程中，活动型芯440始终隔离第二色型腔和第三色型腔，进行第二色注塑，熔融树脂在第二色型腔内保压冷却，第一色制件160和第二色制件162衔接形成双色注塑制件；然后，在油缸460的活塞杆的带动下，滑块462的第一斜面464沿活动支撑板480的第二斜面484向两侧抽出一定距离，该距离由油缸460的形成开关控制，滑块462抽出后，由于优力胶处于压缩状态，优力胶产生的弹力通过推杆486传递到活动支撑板480上，活动支撑板480在弹力的作用下移动一定距离，从而带动活动支撑板480上的活动型芯440移动形成衔接空间，进而导通第二色型腔和第三色型腔，然后，进行第三色注塑，熔融树脂在第三色型腔内保压冷却，第三色制件164和第一色制件160、第二色制件162衔接形成三色注塑制件16。
参照图11，在一优选实施例中，第三色热流道系统还包括第三色热流道，可拆卸的第三色注嘴420与第三色热流道搭桥式连通。
该优选实施例的第三色注嘴420与第三色热流道搭桥式连通设计，以便在任何普通的双色注塑机上试模或小批量生产三色注塑制件16。
参照图12，在该优选实施例中，进一步地，第三色热流道系统还包括注嘴腔，注嘴腔设置在第二色定模42的注射侧面，第三色注嘴420可自第二色定模的顶部拆卸并插入注嘴腔内，进而第三色热流道直接连通第三色注嘴420。
本优选实施例的三色注塑模具的第三色注嘴420可以简单更换，以达到客户端注塑机台参数的要求，该三色注塑模具还可以满足在三色注塑机上生产三色注塑制件16。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种三色注塑模具，所述三色注塑模具包括侧面依次贴合的第一色模具、中间板以及第二色模具；所述第一色模具包括第一色动模，所述第一色动模安装在所述中间板远离所述第二色模具的一侧；所述第二色模具包括第二色动模和第二色定模，第二色动模安装在中间板远离所述第一色模具的一侧，第二色定模位于所述第二色动模远离所述中间板的一侧；所述中间板用于旋转以互换所述第一色动模与第二色动模的位置，进而所述第一色动模可与所述第二色定模合模形成型腔，所述型腔包括第二色型腔，其特征在于，
所述型腔还包括与所述第二色型腔相连的第三色型腔，所述三色注塑模具还包括设于所述第一色动模中的活动型芯组件以及设于所述第二色定模中的第三色热流道系统；
所述第三色热流道系统用于浇注所述第三色型腔；
所述活动型芯组件用于隔离或导通所述第二色型腔与第三色型腔；
所述活动型芯组件包括活动型芯以及驱动组件，所述活动型芯的一端位于所述第二色型腔与第三色型腔之间；
所述驱动组件包括动力驱动组件和弹性驱动组件，所述动力驱动组件具有第一斜面，所述弹性驱动组件具有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面滑动配合，所述活动型芯的另一端固定在所述弹性驱动组件上；所述第一斜面推动所述第二斜面时，所述活动型芯用于隔离所述第二色型腔与第三色型腔；所述第一斜面与所述第二斜面分离时，所述弹性驱动组件用于带动所述活动型芯移动而导通所述第二色型腔与第三色型腔。
2.如权利要求1所述的三色注塑模具，其特征在于，
所述第三色热流道系统包括第三色注嘴，所述第三色注嘴设置在所述第二色定模的顶部。
3.如权利要求1所述的三色注塑模具，其特征在于，所述动力驱动组件包括油缸以及滑块，所述油缸的活塞杆与所述滑块固定连接，所述第一斜面设置在所述滑块上。
4.如权利要求3所述的三色注塑模具，其特征在于，所述油缸的油缸内径为D，其中
式中，P为第三色注塑时第三色型腔内树脂平均压力，P＝300kgf/cm2；S为第三色塑料的投影面积，单位为cm2；α为第一斜面相对于所述油缸的活塞杆运动方向的夹角；P油缸＝70bar/cm2；β为负荷量，β＝80％。
5.如权利要求1所述的三色注塑模具，其特征在于，所述弹性驱动组件包括弹性件、推杆以及活动支撑板；所述弹性件处于压缩状态，其与所述推杆的一端连接，所述推杆的另一端与所述活动支撑板的一侧连接；所述活动型芯的另一端固定在所述活动支撑板的一侧，所述推杆与所述活动型芯位于所述活动支撑板的同侧且间隔设置，所述第二斜面设置在所述活动支撑板的另一侧。
6.如权利要求5所述的三色注塑模具，其特征在于，所述弹性件为优力胶。
7.如权利要求2所述的三色注塑模具，其特征在于，所述第三色热流道系统还包括第三色热流道，所述第三色注嘴与所述第三色热流道搭桥式连通。
8.如权利要求7所述的三色注塑模具，其特征在于，所述第三色热流道系统还包括注嘴腔，所述注嘴腔设置在所述第二色定模的注射侧面，所述第三色注嘴可自所述第二色定模的顶部拆卸并插入所述注嘴腔内，进而与所述第三色热流道直接连通。
9.如权利要求1所述的三色注塑模具，其特征在于，所述三色注塑模具还包括平行设置的上格林柱和下格林柱，所述上格林柱位于所述第一色模具和第二色模具的上方且连接所述中间板的顶侧，所述下格林柱位于所述第一色模具和第二色模具的下方且连接所述中间板的底侧，所述中间板可相对于该上格林柱和下格林柱旋转。
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