CN106553313A - 注塑模具、模具构件、成形品制造方法和圆顶盖制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑模具、模具构件、成形品制造方法和圆顶盖制造方法。一种注塑模具，包括模腔，由至少包括凸面部件和凹面部件在内的多个部件形成；和浇口，由至少包括防止飞边形成部件在内的多个部件形成，其中，形成浇口的多个部件中的一个部件设置成邻接形成模腔的多个部件中的一个部件，并且在注入树脂的压力下压靠与其邻接的形成模腔的所述一个部件。

Description

注塑模具、模具构件、成形品制造方法和圆顶盖制造方法

技术领域

本发明的各方面涉及制造监视摄像机用圆顶状盖的注塑模具和圆顶状盖制造方法。

背景技术

近年来，用于监视的网络摄像机已经变得流行。到处都安装有各种摄像机，例如街道、公共设施和个人房屋中。一些这样的摄像机容纳在圆顶状盖中。图8是具有圆顶状盖的摄像机的示意图。为了示出圆顶状盖中的摄像机，去除了圆顶状盖的一部分。在圆顶状盖4中，镜筒9可以通过沿回转方向2和竖直方向1转动而三维地自由旋转，并且可以选择任何摄像方向以执行监视。

圆顶状盖用于防止摄像机因天气而劣化和防止摄像机受到故意破坏。圆顶状盖是外部构件并且也是摄像机光学系统的一部分。图3示出了圆顶状盖自身的全貌图。半球形光学有效区5是透光表面，需要与镜头所需一样高的形状精度。半球形表面的开口端连接至大体圆筒形部6，大体圆筒形部6的端部具有凸缘部7。大体圆筒形部6是用于扩大容纳摄像机的内容部容积的形状。凸缘部7是用于将圆顶状盖联接至盖镜筒8的形状。

为了适应大批量生产，圆顶状盖通常通过塑料注塑来制造。具有类似形状的杯状容器通常以下述方式成形：热流道的针状浇口设置在构成杯的表面的中心(顶点)处，从该中心(顶点)到容器开口端(流动末端)周缘的流动长度是一致的。

在圆顶状盖的情况中，圆顶的中心(顶点)是透光表面。因此，如果留下浇口痕，就会使光学表面变形并且妨碍摄像机摄像。鉴于此，与容器制造方法相同的制造方法不能用于制造圆顶状盖。如日本专利公开No.2000-244782中所公开的，侧浇口通常设置在凸缘部的一端处。

在日本专利公开No.2000-244782中，公开了定模和动模均由一个模具部件形成。也就是说，模腔、浇口和流道全加工在一个模具部件中。然而，因为很难将大的模具部件放在加工机器上，所以模腔部通常作为单独部件(凸面模具、凹面模具)单独地加工。

图9示出了传统的圆顶状盖注塑模具的模腔周围的示例放大图。附图标记23表示固定侧安装板，附图标记24表示固定侧模座、附图标记25表示凸面模具、附图标记26表示唧嘴、附图标记28表示可动侧模座、附图标记29表示凹面模具、附图标记32表示中心销、附图标记30表示浇道、附图标记27表示流道、附图标记33表示浇口、附图标记31表示模腔。

近年来网络摄像机性能已提高，提高放大倍率和提高分辨率是目前所期望的。当摄像机放大倍率提高时，镜筒尺寸也增大。因此，必须相应地增大覆盖镜筒的圆顶状盖的尺寸。为了减少因提高分辨率的塑料介入所导致的光学性质下降，需要减小壁厚。

为了注塑大且薄的圆顶状盖，必须将注塑条件设定成高注射速度和高压力，这是因为流动长度长并且通道阻力大。

当使用例如图9中所示的模具执行注塑时，在充填步骤中，流过浇口33的高注射速度和高压力的树脂挤压凸面模具25的侧表面36并且使侧表面36变形。因为凸面模具25的光学表面是通过旋转切削来加工的，因此它是与固定侧模座24分开地制造。因此，在凸面模具25和固定侧模座24之间存在装配间隙37。鉴于此，上述挤压力扩大了间隙37

结果，树脂流入间隙37中，并且如图10中所示在凸缘部的底表面38上形成飞边39，图10是在除去流道和浇口之前的圆顶状盖剖视图。

凸缘部的底表面38接触摄像机主体。因此，当形成飞边39时，圆顶状盖的安装姿态是不稳定的。鉴于此，需要在后处理中除去飞边，并且成本增加。

存在这样一种模具结构的情况，其中，为了稳定脱模，在脱模之前滑出凸面模具25。在该情况中，飞边保留和积聚在滑动表面上并且干扰成形操作，并且降低了生产率。

发明内容

在本发明的一方面，一种注塑模具，包括模腔，由至少包括凸面部件和凹面部件在内的多个部件形成；和浇口，由至少包括防止飞边形成部件在内的多个部件形成，其中，形成浇口的多个部件中的一个部件设置成邻接形成模腔的多个部件中的一个部件，并且在注入树脂的压力下压靠与其邻接的形成模腔的所述一个部件。

根据圆顶状盖注塑模具的一方面，当在充填步骤中树脂经过侧浇口时，由于用于防止飞边形成的插件接收树脂压力的结构，插件被朝向凸面模具偏压。在此状态下充填进展，经过侧浇口的树脂直接与凸面模具的侧表面相撞、挤压侧表面并使其变形，并且扩大了凸面模具和固定侧模座之间的间隙。因为偏压力的作用，所以用于防止飞边形成的插件顺应上述变形和间隙扩大，并且可以在使上述间隙闭合的情况下完成成形。因为利用树脂压力的力闭合了间隙，所以可抵抗利用树脂压力形成飞边的力。可以连续地获得没有飞边的圆顶状盖。

从以下参照附图对示例性实施例的说明中将明白本发明的其它特征。

附图说明

图1A是实施例中所示圆顶状盖注塑模具的模腔周围的放大图(在开模之前)，图1B是实施例中所示圆顶状盖注塑模具的模腔周围的放大图(在刚开模之后)，图1C是实施例中所示圆顶状盖注塑模具的模腔周围的放大图(分型线打开)，并且图1D是实施例中所示圆顶状盖注塑模具的模腔周围的放大图(完成了顶出)。

图2A示出了模腔中的状态(充填初期)，图2B示出了模腔中的状态(充填进展，防止飞边形成部件发挥作用)、并且图2C示出了防止飞边形成部件(模具部件)。

图3示出了圆顶状盖自身的全貌图。

图4A示出了设置在模具中的防止飞边形成部件的第二实施例，并且图4B示出了防止飞边形成部件(模具部件)的第二实施例。

图5A是从分型线看模具固定侧的视图(防止飞边形成部件的外形是倒锥形)，图5B是从分型线看模具固定侧的视图(防止飞边形成部件的外形是直的)，并且图5C是从分型线看模具固定侧的视图(防止飞边形成部件的外形是部分环)。

图6是使用实施例1的注塑模具成形的圆顶状盖的中心剖视图。

图7A示出了对比例1(传统例)的模腔中的状态(充填初期)，并且，图7B示出了对比例1(传统例)的模腔中的状态(充填初期)。

图8是具有圆顶状盖的摄像机的示意图。

图9是传统的圆顶状盖注塑模具模腔周围的放大图。

图10是具有流道和浇口的传统圆顶状盖的剖视图。

具体实施方式

将描述本发明注塑模具一例的实施例。图1A到1D是根据本发明实施例注塑模具模腔周围的放大图，并且是示出成形品制造过程的示意图。图2A到2C是图1A到1D中所示注塑模具的局部放大图。图2A到2C放大了浇口部并且示出了当树脂经过浇口时模腔中的状态。

图1A是示出在完成树脂充填之后并且在模具打开操作之前注塑模具的剖视图。在图1A到1D和图2A到2C中，附图标记51表示固定侧模座，附图标记52表示固定侧安装板，附图标记53表示凸面模具，附图标记54表示唧嘴，附图标记55表示可动侧模座，附图标记56表示凹面模具，附图标记63表示分型线。附图标记57表示中心销，附图标记58表示浇道，附图标记59表示流道，附图标记60表示浇口，附图标记61表示圆顶状盖(成形品)，附图标记66表示模腔。

弹簧62插入到固定侧模座51和固定侧安装板52之间。利用螺栓(未示出)把凸面模具53和唧嘴54联接至固定侧安装板52。

附图标记64表示防止飞边形成部件，该防止飞边形成部件是模具构件。防止飞边形成部件64邻接凸面模具53。防止飞边形成部件64是形成浇口的部件之一，并且兼作用于传递成形圆顶状盖凸缘底部一部分的模腔一部分。在注塑模具中，模腔66和浇口60是彼此连通的空间。通过将树脂注入到这些空间中制造出成形品。形成模腔66和浇口60的空间由凸面模具53、凹面模具56、固定侧模座51和防止飞边形成部件64形成。也就是说，形成模腔66和浇口60的空间由多个部件形成。防止飞边形成部件在下文中可简称为模具构件。

虽然图1A示出了当完成了树脂充填时的状态，但将参照图2A、图2B和图2C来描述在达到图1A的状态之前树脂充填的进展和模腔66中的状态。

图2A示出了在树脂刚经过浇口60之后的状态。图2B示出了充填已经从图2A的状态稍微进展的状态。图2C示出了防止飞边形成部件64，其是模具构件。

防止飞边形成部件64具有树脂通道651和树脂接收部65。树脂接收部65具有面向与树脂通道651的树脂流动方向(树脂注入方向或者树脂通道的纵向)交叉的方向的表面，并且具有直接接收树脂压力的结构。换句话说，作为模具构件的防止飞边形成部件64具有作为树脂通道的凹槽部651和与凹槽部651的纵向邻接并且未形成凹槽(或者形成的凹槽部比凹槽部651浅)的部分652。未形成凹槽(或者形成的凹槽部比凹槽部651浅)的部分652的与凹槽部651邻接的部分中，形成了面向与凹槽部纵向交叉的方向的表面，并且该表面是树脂接收部65。

防止飞边形成部件64设置成邻接凸面模具53。当树脂接收部65接收树脂压力(来自树脂的压力)时，树脂压力作用于树脂接收部65。防止飞边形成部件64沿箭头X方向(朝向作为邻接部件的凸面模具53)弯曲，该方向为凸面模具53的侧表面的法向(与侧表面撞击的方向)，并且防止飞边形成部件64压靠凸面模具53的侧表面。

防止飞边形成部件64可具有桥接部70，以减小刚度。从而，防止飞边形成部件64可沿X方向更易变形和弯曲。

图2B示出了充填已经从图2A的状态稍微进展的状态。图2B示出了防止飞边形成部件沿X方向变形并且弯曲的状态。为了对比，将参照图7A和图7B描述传统的模具。在图7A和7B中，将使用相同的附图标记来表示与图1A到1D和图2A到2C中相同的构件，并且将省略其说明。图7A示意性地示出了在树脂刚通过浇口60之后的状态。图7B示意性地示出了充填已经从图7A的状态稍微进展的状态。该传统模具不具有本实施例的防止飞边形成部件64，并且固定侧模座51是形成浇口的部件之一并且兼作用于传递成形圆顶状盖凸缘底部一部分的模腔一部分。固定侧模座51不沿X方向变形和弯曲。因此，如图7B中所示，凸面模具53在树脂压力下变形，并且在凸面模具53和形成浇口的固定侧模座51之间形成间隙74。然而，在本实施例中，如图2B中所示，通过防止飞边形成部件64的变形和弯曲，防止了在凸面模具53和防止飞边形成部件64之间形成间隙。也就是说，在防止飞边形成部件64抵接凸面模具53的情况下注入树脂。

为了全面地描述本实施例的机理，夸大了模具的变形和防止飞边形成部件的变形量。

如图7B中所示，如果形成浇口的固定侧模座51不变形，则模腔扩大，凸面模具53和形成浇口的固定侧模座51之间的间隙也扩大，并且形成空间74。在本实施例中，通过使防止飞边形成部件64变形，防止了在凸面模具53和防止飞边形成部件64之间形成间隙。也就是说，如图2B中所示，因为在防止飞边形成部件64被树脂压力沿X方向挤压的情况下充填进展并且防止飞边形成部件64沿X方向弯曲，因此防止了在凸面模具53和防止飞边形成部件64之间形成间隙。这样，可以防止在成形品凸缘底部上形成飞边。

如图2B中所示，由于防止飞边形成部件64的弯曲，防止飞边形成部件64和固定侧模座51之间的间隙扩大，并且会在流道上形成飞边71。然而，这不是问题，因为通过切割浇口将切掉流道。

图4A和4B示出了防止飞边形成部件的第二实施例。在图4A和4B中，将使用相同的附图标记来表示与图1A到1D和图2A到2C中相同的构件，并且将省略其说明。图4A示出了设置在模具中的防止飞边形成部件的第二实施例，并且图4B示出了防止飞边形成部件(模具部件)的第二实施例。如图4A和4B中所示，为了辅助防止飞边形成部件64的操作，可以将定位球塞72加到防止飞边形成部件64中。定位球塞72设于固定侧模座51和防止飞边形成部件64之间。在防止飞边形成部件64组装到固定侧模座51中的情况下，定位球塞72产生了沿X方向偏压防止飞边形成部件64的力。定位球塞72仅仅是一例。只要可以获得同样的效果，偏压单元可以是其它单元，例如弹簧、滑块或者外力。在模具部件中形成了用于安装偏压单元的安装部721。

图5A、图5B和图5C是从分型线看时模具固定侧的视图。在图5A到5C中，将使用相同的附图标记来表示与图1A到1D和图2A到2C中相同的构件，并且将省略其说明。

如图5A到5C中所示，防止飞边形成部件64的外形不作特别地限制，只要防止飞边形成部件64构造成沿X方向可动即可。防止飞边形成部件64可以是如图5B中所示的矩形，但是如图5A中所示也可以是倒锥形以使得宽度朝向凸面模具53变大，因为这样对运动的阻力小。防止飞边形成部件64的宽度可根据形成飞边的范围而变化。例如，防止飞边形成部件64的宽度WB优选为浇口宽度WG的1.5倍。例如，当浇口宽度WG为10mm时，防止飞边形成部件64的宽度WB优选为15mm以上。飞边主要形成在浇口上和浇口附近。取决于注入压力，在宽度为大约1.5倍浇口宽度的区域中显著形成飞边。因此，为了防止该飞边的形成，优选使用宽度为至少1.5倍浇口宽度的防止飞边形成部件64。防止飞边形成部件的宽度WB定义为当开模时从相反模具侧看与凸面模具53接触的一侧的宽度。浇口宽度WG定义为当开模时从相反模具侧看与模腔接触的部分的宽度。

如图5C中所示，部分环状部件73可设置成邻接防止飞边形成部件64，以便可以调整各部件之间的间隔。

镜面件是由退火不锈钢材料制成的，而防止飞边形成部件64可以由未退火不锈钢原材制成。防止飞边形成部件64反复地干涉凸面模具53的侧表面。因为原材硬度比退火材料低，所以可以防止镜面件的侧表面损坏。当防止飞边形成部件64磨损时，可以经济地更换。

将树脂充填入模腔中，并且在保压之后开始开模。

图1B示出了在刚开始开模之后的状态。在分型线63打开之前，通过弹簧62的作用，固定侧模座51和固定侧安装板52相互分开(固定侧模座51、可动侧模座55和凹面模具56沿开模方向(K方向)移动)。由于该分开，固定到固定侧安装板52上的凸面模具53与成形品分开。浇道中的固化树脂沿开模方向(K方向)移动，从而从固定至固定侧安装板52上的唧嘴54的表面分开(脱模)。

参见图1C，可动侧模座55和凹面模具56进一步沿脱模方向(K方向)移动，从而分型线63打开，并且凹面模具56在成形品61粘在其上的情况下缩回至开模完成位置。

图1D示出了完成顶出并且完成所有脱模操作的状态。中心销57伸出以使成形品61从凹面模具56上分开(脱模)，并且执行取出操作以将成形品61从模具中排出。为了更稳定地顶出成形品61，最好是在凸缘部中设置顶杆，但为了简化附图省略了图示。

实例

接下来，将描述实例。

采用第一实施例中描述的图1A到1D和图2A到2C中所示注塑模具来成形圆顶状盖。树脂材料是聚碳酸酯。成形条件如下：树脂温度为300℃，使用φ40的缸，注射速度为100mm/s，保压为130Mpa，模具温度为140℃，并且周期时间为300秒。

图6是所成形的圆顶状盖的中心剖视图。

如图6中所示，圆顶的凸缘的外形具有180mm的直径。半球形部5的外半径为80mm，并且半球形部5的内半径为77.8mm。厚度为2.2mm。从凸缘部7的底部至顶点14的距离为109.1mm。大体圆筒形部6以5°的角度倾斜。

执行目测检查，在凸缘部7的底部上没有发现飞边。

作为对比例1，采用图7A、图7B和图9中所示的传统注塑模具来成形圆顶状盖，该传统注塑模具没有防止飞边形成部件。其它条件(例如模具中的树脂材料和成形条件)全都与上述实例中的相同。

在成形品的凸缘底部上形成了清晰可见的飞边。由此可见，如图7B中所示，凸面模具在树脂压力下变形和移动，树脂流入因凸面模具53和固定侧模座51之间间隙扩大所形成的空间74中，并且在凸缘底部上形成了飞边。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明的各方面，但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种注塑模具，包括：

模腔，由至少包括凸面部件和凹面部件在内的多个部件形成；和

浇口，由至少包括防止飞边形成部件在内的多个部件形成，

其中，形成浇口的多个部件中的一个部件设置成邻接形成模腔的多个部件中的一个部件，并且在注入树脂的压力下压靠与其邻接的形成模腔的所述一个部件。

2.根据权利要求1的注塑模具，其中，形成浇口的所述一个部件在注入树脂的压力下变形。

3.根据权利要求1的注塑模具，其中，形成浇口的所述一个部件具有树脂接收部，该树脂接收部是面向与树脂注入方向交叉的方向的表面。

4.根据权利要求1的注塑模具，其中，形成浇口的所述一个部件具有桥接部。

5.根据权利要求1的注塑模具，其中，模腔具有用于形成凸缘部的空间，浇口与用于形成凸缘部的空间连通，并且形成浇口的所述一个部件构成用于形成凸缘部的空间的一部分。

6.一种成形品制造方法，该方法包括：

将树脂注入由至少包括防止飞边形成部件在内的多个部件所形成的浇口和由至少包括凸面部件与凹面部件在内的多个部件所形成的模腔中，

其中，形成浇口的所述一个部件设置成邻接形成模腔的所述一个部件，和

其中，在所注入树脂的压力下将形成浇口的所述一个部件压靠与其邻接的形成模腔的所述一个部件的情况下注入树脂。

7.根据权利要求6的成形品制造方法，其中，形成浇口的所述一个部件在所注入树脂的压力下变形，并且在形成浇口的所述一个部件抵接与其邻接的形成模腔的所述一个部件的情况下注入树脂。

8.根据权利要求6的成形品制造方法，其中，模腔具有用于形成凸缘部的空间，浇口与用于形成凸缘部的空间连通，并且形成浇口的所述一个部件构成用于形成凸缘部的空间的一部分。

9.一种用于制造圆顶状盖的方法，通过根据权利要求6的成形品制造方法来制造圆顶状盖。

10.一种用于构成浇口一部分的模具构件，包括：

由凹槽部形成的树脂通道；和

树脂接收部，其具有沿与凹槽部纵向交叉的方向形成的表面。

11.根据权利要求10的模具构件，还包括桥接部。

12.根据权利要求10的模具构件，还包括用于安装偏压单元的安装部。