CN106671393A - 一种吹制模具用辅助成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吹制模具用辅助成形装置，包括以转动方式输出动力的动力部件、转换部件、模拟部件、导向部件，所述转换部件与动力部件的动力输出端固定连接而转动，所述转换部件设有两个导向槽，所述导向槽绕着动力部件的动力输出端呈中心对称分布，所述模拟部件与转换部件活动连接，所述导向部件与两个模拟部件都活动连接，所述导向部件相对于动力部件处于静止状态，所述转换部件上活动连接有两个只在同一直线路径上以整体方式做同步反向运动模拟部件。吹制模具用辅助成形装置通过优化动力传递方式，在模拟部件参与吹制工作时可以只依靠转换部件的支撑作用而保持与模具的位置关系，进而避免依靠动力部件持续提供动力来维持该位置关系的弊端。

Description

一种吹制模具用辅助成形装置

技术领域

本发明涉及一种吹制模具用辅助成形装置。

背景技术

塑料容器设有独立塑料把手，把手通过嵌入到塑料容器上而连接在一起。这种连接方式源于塑料容器一侧的结构，该结构主要呈现为内凹特征，在塑料容器在内凹部位的最小长度稍小于塑料把手一侧的最大长度，但是在输料容器在内凹部位处还设有长度大于塑料把手一侧的最大长度的部位，因此塑料容器在内凹部位能够在塑料把手嵌入在输料容器上后将塑料把手限制在塑料容器上，进而形成带有塑料把手的塑料容器。现有技术中塑料把手在塑料容器成形后安装，塑料容器成形时需要具有相应的轮廓的吹制模具参与生产。塑料容器的外部特征相对于模具具有绝大多数的显性属性，只需要模具内部通过对照塑料容器的轮廓形成相应的曲线即可，但是塑料容器受到内凹部位的影响产生了相对于模具的隐性属性的外部特征，仅仅依靠模具自身的曲线设计是不能形成内凹部位的结构。仅当模具生产例如圆柱体状的容器、表面整齐而不内凹结构的，只需要将常用的两个模具合并后，吹制位于模具内的坯体即可；但是要在该圆柱体状的容器表面形成一个整体呈L形的盲孔，则即使在模具具有对应盲孔的L形凸出部分，但在最终产生时产生容器不能脱离于模具的问题，这样的技术方案不可取、不实用，对于现实的社会生产经营活动而言无任何经济价值。

现有技术为了满足此类容器成形的需要，在模具上加装了一套具有变形和模拟模具成形功能的辅助装置。如图1所示，该辅助装置主要包括直线气缸9、推板10、执行件11。辅助装置固定安装在模具上，两个执行件上设有用于模拟塑料把手一侧的结构，执行件在模具上只做直线往复平移运动，在复位弹簧的作用下，两个执行件始终保持相互靠拢的运动趋势，初始状态下两个执行件的间距最短，执行件位于模具内部而未进入模具用于成形容器的区域。推板固定在直线气缸的活塞杆上，推板在位置对称的两侧设有斜面，执行件的一侧设有与该斜面对应的斜面。安装后，推板的斜面始终与执行件的斜面处于平行的位置关系。工作时，直线气缸推动推板插入两个执行件之间的区域，进而形成推板推动执行件运动的工作关系，使得两个执行件的间距增加，最终执行件凸出在模具表面而进入模具用于成形容器的区域，而直线气缸继续施以推力来保证该状态持续到容器成形为止。该过程中推板将直线气缸的在一个方向上传递的动力转换为另一个方向上执行件工作的动力，可将推板视为将一种形式的动力以另一种形式进行传递的转换部件；执行件工作时视为模具不可分割的一部分，是塑料容器成形的必要因素，可将执行件视为模拟模具本该满足脱模要求而具有的但实际无法满足该要求的模拟部件。此时，模具上能够形成与塑料容器外形轮廓完全一致的轮廓，待塑料容器被吹制成形后，直线气缸的活塞杆缩回至缸体内，两个执行件恢复到初始状态。这样塑料容器即可无障碍取出。

诸如此类辅助装置的缺陷很明显，执行件的工作状态要依靠持续不断的输入动力才能维持。直线气缸在容器成形阶段必须处于工作状态，否则执行件受到的外部作用力即刻通过斜面作用给推板，进而迫使推板向脱离执行件的方向运动，最后执行件缩回至模具内部，在实际工作过程还必须考虑到复位弹簧的影响，毕竟复位弹簧产生的力的特点与前述的外部作用力的特点一致，这样，执行件的工作状态明显受到不稳定因素的影响。这些不稳定因素包括了提供动力的持续性、推板与执行件之间的受控关系即转换部件与模拟部件之间的受控关系。如前所述，推板既能作为控制部件驱动作为受控部件的执行件运动、也能作为受控部件被作为控制部件的执行件驱动，因此，在动力消失后推板与执行件之间的受控关系会反向变化，即转换部件与模拟部件之间的受控关系可逆。进而造成现有技术中该辅助装置存在工作稳定性低、高能耗的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题的是如何抑制转换部件与模拟部件之间的受控关系可逆，由此得到一种转换部件与模拟部件之间的受控关系单一的吹制模具用辅助成形装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该吹制模具用辅助成形装置包括以转动方式输出动力的动力部件、转换部件、模拟部件、导向部件，所述转换部件与动力部件的动力输出端固定连接而转动，所述转换部件设有两个导向槽，所述导向槽绕着动力部件的动力输出端呈中心对称分布，所述导向槽设有合拢控制部位和展开控制部位，所述导向槽在展开控制部位到合拢控制部位的方向上与动力部件的动力输出端距离逐渐缩小，所述导向槽的展开控制部位到动力部件的动力输出端的距离大于该导向槽的合拢控制部位到动力部件的动力输出端的距离，两个导向槽的展开控制部位都处于同一直径方向上、两个导向槽的合拢控制部位都处于另一直径方向上，所述转换部件在每个导向槽的展开控制部位的背向动力部件的动力输出端的表面为支撑面，所述支撑面都与同一直径方向垂直，所述模拟部件的一端嵌入在导向槽内，所述模拟部件与转换部件活动连接，所述导向部件与两个模拟部件都活动连接，所述导向部件相对于动力部件处于静止状态，所述转换部件上活动连接有两个只在同一直线路径上以整体方式做同步反向运动模拟部件，所述模拟部件的另一端设有沿着直径方向的延伸的成形部位。

两个支撑面刚好位于同一直径方向上，在两个相向等大小的作用力分别作用在转换部件的两个支撑面上时转换部件受力平衡。在本技术方案中支撑面的设计非常关键，因为，模拟部件位于展开控制部位时其能够收到来自支撑面的支撑作用，即使动力部件不向转换部件提供动力，受到模拟部件与转换部件之间的作用力不会产生分力的影响，模拟部件给予转换部件的力的朝向动力部件的动力输出端，转换部件以动力部件的动力输出端为圆心转动，这样模拟部件与转换部件之间的作用力始终处于同一直径方向上，转换部件只会支撑方式与模拟部件保持连接关系，而不会出现模拟部件驱动转换部件运动的情况，也就是转换部件与模拟部件之间只有一种受控关系。

在本技术方案中转换部件的工作方式是转动，而且是围绕位于其内部的圆心的自转。导向部件限制模拟部件的运动范围，这是基于导向部件自身的空间位置不变、空间姿态不变的特征，要达到这一点，最佳的方案可以是将导向部件直接固定在模具上，因为吹制模具用辅助成形装置使用前必须以整体方式固定安装在模具上，从而导向部件相对于动力部件处于静止状态；除此之外，为追求更高的安装精度、简化安装操作，也可以将导向部件与动力部件连接。模拟部件运动的动力完全来自转换部件提供的动力，并且只有转换部件施以动力驱动模拟部件运动。转换部件设置的导向槽是实施动力以不同方式变化的重要设计，动力起初获得就是驱动物体转动，模拟部件受导向槽的引导和限制作用下，随即动力转化为以直线方式传递，动力驱动模拟部件在导向部件上做直线运动。动力部件以转动方式输出动力，模拟部件的往复运动必须依靠动力部件通过转换部件提供方向相反的动力。动力部件受此约束，工作时做正反转动。频繁的转动势必要求动力部件具有较高的机动性，故选优旋转气缸作为动力部件；除此之外，性能足够优越的电机也可作为动力部件。

导向槽的结构决定了模拟部件的运动速度与转换部件的转动速度的关系，两者的速度关系又决定了转换部件驱动模拟部件的难易程度，本质上是导向槽的导向行程与模拟部件的运动行程的关系。在本技术方案中导向槽的导向行程必须大于模拟部件的运动行程，只有这样才能保证转换部件发挥改变动力的传递方式。据此，我们不仅可以将导向槽设计为直线状、还可以将导向槽设计成弧形。在本技术方案中为了保证导向部件的运动速度与转换部件的转动速度呈线性关系，以及确保模拟部件容易被转换部件驱动，导向槽选优弧形结构。

为了匹配动力部件的动力输出特性，所述导向槽的合拢控制部位和展开控制部位相对于动力部件的动力输出端的圆心角为九十度。由此，使得本技术方案可以采用的动力部件更为广泛，可有效降低生产成本。在本技术方案中，并不限制导向槽的合拢控制部位和展开控制部位相对于动力部件的动力输出端的圆心角，即在模拟部件行程足够大的前提下，导向槽可以被设计成螺旋状，而两个导向槽之间可以形成相嵌的位置关系，相应的，圆心角就可以大于九十度，例如一百八十度、三百六十度等等；同时，只要导向槽歪曲亦可在圆心角小于九十度的范围内满足导向槽的导向行程大于模拟部件的运动行程的要求，所以该圆心角小于九十度在满足前述的要求时可实施。受本技术方案的具体应用领域的约束，转换部件的体积有限、动力部件的动力输出特性满足实际生产经营的性价比要求，故圆心角设计为九十度。

为了使动力传递方式转换更为平顺和柔和，所述模拟部件在嵌入导向槽内的该端呈圆柱状，该圆柱状结构可以通过切削加工形成，也可以通过加装圆柱形零部件形成，例如销轴、轴承。

导向部件可以固定在模具上，为达到该技术目的，所述导向部件的中间位置设有限制导向部件与动力部件相对静止状态的连接部位。连接部位针对导向部件连接模具的技术需求而专门设置，其外形可以因不涉及导向功能而呈长方体状或者其它易于获得连接结构的形状。连接部位处设置螺孔，通过螺孔内安装螺栓，实现导向部件与模具固定连接的目的。导向部件用于与模拟部件连接的部位的横截面呈圆形。

为了便于导向槽加工，转换部件上的导向槽为贯穿转换部件的结构，即导向槽为通孔结构。这样的设计还具有易于连接模拟部件的优点。转换部件的优选结构为扁平结构。

本发明采用上述技术方案：吹制模具用辅助成形装置通过优化动力传递方式，在模拟部件参与吹制工作时可以只依靠转换部件的支撑作用而保持与模具的位置关系，进而避免依靠动力部件持续提供动力来维持该位置关系的弊端，获得了工作性能稳定、能耗低的技术效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为现有技术的辅助装置的工作示意图；

图2为本发明吹制模具用辅助成形装置第一种实施例的驱动模拟部件展开状态的主视图；

图3为图2的仰视图；

图4为本发明吹制模具用辅助成形装置第一种实施例的驱动模拟部件展开状态的立体图；

图5为本发明吹制模具用辅助成形装置第一种实施例的驱动模拟部件合拢状态的主视图；

图6为图5的仰视图；

图7为本发明吹制模具用辅助成形装置第一种实施例的驱动模拟部件合拢状态的立体图；

图8为图6的局部放大图；

图9为本发明吹制模具用辅助成形装置第二种实施例的转换部件的结构示意图；

图10为本发明吹制模具用辅助成形装置第三种实施例的转换部件的结构示意图；

图11为本发明吹制模具用辅助成形装置第四种实施例的转换部件的结构示意图。

具体实施方式

本发明第一种实施例。

吹制模具用辅助成形装置包括动力部件、转换部件1、模拟部件2、导向部件3。

如图2、3、4、6所示，转换部件1为整体扁平的圆盘状结构。在转换部位上设有两个通孔结构的导向槽4，两个导向槽4结构相同、尺寸也相同，每个导向槽4都贯穿整个转换部件1。两个导向槽4围绕转换部件1的圆心位置呈中心对称分布。导向槽4整体呈弧形，其两个端部分别设有合拢控制部位5、展开控制部位6。合拢控制部位5离转换部件1的圆心位置较远、展开控制部位6离转换部件1的圆心位置较近。导向槽4弯曲的方向朝向转换部件1的圆心位置。每个导向槽4的合拢控制部位5、展开控制部位6相对于转换部件1的圆心的圆心角θ都为九十度；两个导向槽4的展开控制部位6都处于同一直径方向上、两个导向槽4的合拢控制部位5都处于另一直径方向上。如图8所示，转换部件1在每个导向槽4的展开控制部位6的背向绕转换部件1的圆心的表面为支撑面7，两个支撑面7都与同一直径方向垂直，即两个支撑面7处于相对于转换部件1的圆心呈镜像对称的位置关系、两个支撑面7处于平行的位置关系。当这两个支撑面7发挥支撑作用时，可以提供位于同一直径方向上的支撑力。

动力部件为旋转气缸，向旋转气缸内部通入压缩气体来驱动，动力部件上设有一个以转动方式运动的输出轴，该输出轴为动力部件的动力输出端。动力部件依靠通入压缩气体来获得驱动动力，还依靠压缩空气的流动方向来控制转动方向。转换部件1固定安装在动力部件的动力输出端上即输出轴上，并且动力部件的动力输出端位于转换部件1的圆心位置上，故在动力部件带动转换部件1运动时转换部件1绕着动力部件的动力输出端做自转运动。那么导向槽4相对于动力部件的输出端的分布特征也呈中心对称分布；每个导向槽4在展开控制部位6到合拢控制部位5的方向上与动力部件的动力输出端距离逐渐缩小，每个导向槽4的展开控制部位6到动力部件的动力输出端的距离大于该导向槽4的合拢控制部位5到动力部件的动力输出端的距离。

如图2、4、6所示，模拟部件2主体呈长方体状，一端呈圆柱状、另一端设有成形部位8。每个模拟部件2呈圆柱状的该端嵌入在转换部件1的一个导向槽4内，即一个导向槽4对应一个模拟部件2。模拟部件2上设有横截面呈圆形的通孔。导向部件3两端呈圆柱状、中间部位为长方体状的连接部位。导向部件3的两端插入模拟部件2的通孔内，使得导向部件3横截面呈圆形的部位与模拟部件2连接；模拟部件2与导向部件3之间可以做相对滑动运动。导向部件3的连接部位上设有螺孔，安装时通过螺孔内安装螺栓后固定在模具上，与此同时，动力部件也固定在同一个模具上，使得导向部件3与动力部件之间处于相对静止的位置关系，模拟部件2相对于动力部件存在空间位置不变、空间姿态不变的特征。经过安装，转换部件1、模拟部件2被限制在导向部件3和动力部件之间；两个模拟部件2的成形部位8都位于同一直径方向上，并且每个成形部位8都在远离动力部件的动力输出端的方向上延伸。

如图5、6、7所示，初始状态下，两个模拟部件2之间的间距非常短、两者处于合拢状态。模拟部件2呈圆柱状的该端位于导向槽4的合拢控制部位5处。模拟部件2的成形部位8远离模具用于成形容器的区域。动力部件通入压缩气体后，转换部件1开始自转，转换部件1在导向槽4处的侧壁推动模拟部件2呈圆柱状的该端，模拟部件2受力便顺势运动，待转换部件1转动九十度后，如图2、3、4所示，模拟部件2呈圆柱状的该端位于导向槽4的展开控制部位6处、模拟部件2呈圆柱状的该端随即与支撑面7相对并且模拟部件2呈圆柱状的该端的圆心与转换部件1的圆心之间的连线垂直于支撑面7，模拟部件2之间的间距增加至最大、两者处于展开状态，模拟部件2的成形部位8进入模具用于成形容器的区域。由于转换部件1与模拟部件2之间的受控关系类似于螺杆与齿轮之间的受控关系，只有转换部件1驱动模拟部件2运动、而不能是模拟部件2驱动转换部件1运动。塑料容器吹制生产时，模拟部件2受到外力作用而产生模拟部件2的成形部位8脱离模具用于成形容器的区域的趋势；由于转换部件1的支撑面7提供了支撑力，限制模拟部件2的该运动趋势，进而达到锁定模拟部件2的位置的功能——其中一个模拟部件2给予转换部件1的压力、转换部件1给予该模拟部件2的支撑力，另一个模拟部件2给予转换部件1的压力、转换部件1给予该模拟部件2的支撑力，这四个力都处于同一个直径方向上即同一直线上；因此，任意一个模拟部件2与转换部件1相互作用时，模拟部件2都不会促使转换部件1产生转动的运动趋势。在本实施例中，动力部件可以在模拟部件2处于展开状态或者合拢状态时不产生动力，不消耗能源。塑料容器吹制完成后，动力部件反向输出动力，转换部件1反向转动九十度，模拟部件2呈圆柱状的该端脱离导向槽4的展开控制部位6、金额如导向槽4的合拢控制部位5处，模拟部件2的成形部位8脱离模具用于成形容器的区域。模拟部件2在导向部件3的作用下始终做同步反向的直线平移运动。

本发明第二种实施例。

如图9所示，该实施例与第一种实施例的不同之处在于转换部件呈椭圆形。

本发明第三种实施例。

如图10所示，该实施例与第一种实施例的不同之处在于转换部件呈正六边形。

本发明第四种实施例。

如图11所示，该实施例与第一种实施例的不同之处在于转换部件呈拉伸的六边形。

Claims (8)

1.一种吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：该吹制模具用辅助成形装置包括以转动方式输出动力的动力部件、转换部件(1)、模拟部件(2)、导向部件(3)，所述转换部件(1)与动力部件的动力输出端固定连接而转动，所述转换部件(1)设有两个导向槽(4)，所述导向槽(4)绕着动力部件的动力输出端呈中心对称分布，所述导向槽(4)设有合拢控制部位(5)和展开控制部位(6)，所述导向槽(4)在展开控制部位(6)到合拢控制部位(5)的方向上与动力部件的动力输出端距离逐渐缩小，所述导向槽(4)的展开控制部位(6)到动力部件的动力输出端的距离大于该导向槽(4)的合拢控制部位(5)到动力部件的动力输出端的距离，两个导向槽(4)的展开控制部位(6)都处于同一直径方向上、两个导向槽(4)的合拢控制部位(5)都处于另一直径方向上，所述转换部件(1)在每个导向槽(4)的展开控制部位(6)的背向动力部件的动力输出端的表面为支撑面(7)，所述支撑面(7)都与同一直径方向垂直，所述模拟部件(2)的一端嵌入在导向槽(4)内，所述模拟部件(2)与转换部件(1)活动连接，所述导向部件(3)与两个模拟部件(2)都活动连接，所述导向部件(3)相对于动力部件处于静止状态，所述转换部件(1)上活动连接有两个只在同一直线路径上以整体方式做同步反向运动模拟部件(2)，所述模拟部件(2)的另一端设有沿着直径方向的延伸的成形部位(8)。

2.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述导向槽(4)呈弧形。

3.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述导向槽(4)的合拢控制部位(5)和展开控制部位(6)相对于动力部件的动力输出端的圆心角为九十度。

4.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述模拟部件(2)在嵌入导向槽(4)内的该端呈圆柱状。

5.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述导向部件(3)的中间位置设有限制导向部件(3)与动力部件相对静止状态的连接部位。

6.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述导向槽(4)为贯穿转换部件(1)的结构。

7.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述转换部件(1)为扁平结构。

8.根据权利要求1所述吹制模具用辅助成形装置，其特征在于：所述导向部件(3)用于与模拟部件(2)连接的部位的横截面呈圆形。