CN106915045B - 一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具，它解决了现有模具排气不畅、排气不均匀和排气区域不可选择的问题，能够达到良好的排气效果，并且通过改变透气钢块和铝合金块的排布，使模具实现排气区域可控，同时使加工出来的制品具有优良的表面质量，其技术方案为：包括上模和下模，所述上模底部镶嵌有第一组合模，所述下模顶部镶嵌有第二组合模，所述第一组合模和第二组合模相对应设置，且第一组合模和第二组合模组合形成型腔；所述第一组合模和第二组合模均包括模体，所述模体中部均由不透气部件和透气部件组合而成，所述透气部件可调整布设于模体的不同位置以调整模体的排气区域。

Description

一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具

技术领域

本发明涉及模具技术领域，特别是涉及一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具。

背景技术

现如今，随着人们生活节奏的加快，塑料制品得到了迅猛的发展。市场上大部分的塑料制品都是采用热压排气原理来进行生产的。

随着一些生物质材料产品尤其是以植物纤维作为主要骨架植物淀粉作为主要填充材料产品的出现，比较传统的热压排气成型模具在对这些材料进行压样时暴露出了很多问题，如热压与排气的矛盾、排气效果和产品表面质量不同时兼顾的矛盾、产品成型时间长、产热效率低下、易堵塞、粘膜现象严重、温度分布不均匀和模具清洗困难等。

由于以上问题，其导致可降解产品生产效率低，质量差，工业生产线无法满足产品大规模生产的需求，无法满足对绿色环保制品日益增长的市场需要。

综上所述，现有技术中对于模具的排气问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为解决生物质全降解制品成型模具开发方面存在的排气不畅、排气不均匀和排气区域不可选择的不足，本发明提供了一种组合排列式的块状透气钢镶嵌模具，不仅能够大幅减少了成型过程中的排气时间，提高产品的表面质量，还能够更好的控制其排气区域，达到良好的实用效果。

具体的，本发明采用下述技术方案：

一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具，包括上模和下模，所述上模底部镶嵌有第一组合模，所述下模顶部镶嵌有第二组合模，所述第一组合模和第二组合模相对应设置，且第一组合模和第二组合模组合形成型腔；

所述第一组合模和第二组合模均包括模体，所述模体中部均由不透气部件和透气部件组合而成，所述透气部件可调整布设于模体的不同位置以调整模体的排气区域。因不透气部件没有透气性，而透气部件具有透气性，通过改变透气部件和不透气部件在模体上的排布，可以改变模体的排气区域，实现了排气区域可控。本发明的模具内设置两组合模，两组合模内均设置不透气部件和透气部件，可以使模具的透气性得到了很大的改善，同时透气部件和不透气部件的位置、排布可以根据实际需要改变，可以控制模具排气的区域，最终能使得通过本发明模具制成的制品具有优良的表面质量。

进一步的，所述模体中部设置有多个卡槽，所述卡槽内可置入不透气部件或透气部件。将不透气部件和透气部件卡合设置于模体的卡槽内，可以方便的更改不透气部件和透气部件的设置位置。

更进一步的，所述模体排气区域内的卡槽中置入透气部件，其他位置卡槽中置入不透气部件。根据实际需求，在模具的排气区域设置透气部件，实现排气；在其他位置设置不透气部件，如此便形成了需求的排气通道。

所述不透气部件为金属体，优选为铝合金体；所述透气部件为透气钢体。采用金属体制成不透气部件，可以进一步保证模具的精度；采用透气钢体制成透气部件，透气性良好，且能降低和消除成型件的内应力。

优选的，所述上模和下模均由铝合金制成；所述第一组合模和第二组合模的模体均由铝合金制成。将除透气部件外的模具其他结构均采用铝合金制成，大大节约了模具的成本，提高了其使用性能。

优选的，所述第一组合模和第二组合模嵌插组合成一体。第一组合模和第二组合模嵌插组合，方便连接。

进一步的，所述第一组合模四周设置凸起，第二组合模四周设置与凸起相适配的凹形腔；或所述第二组合模四周设置凸起，第一组合模四周设置与凸起相适配的凹形腔。第一组合模和第二组合模通过凸起和凹型腔的配合连接，可以自动实现第一组合模和第二组合模的精准定位。

进一步的，所述第一组合模模体下表面的周边均设置凸台。设置凸台，可以承托放入的透气部件或不透气部件，不仅使得产品达到一定的加工要求还使得加工出的产品具有一个良好的表面质量。

进一步的，所述凸台和不透气部件之间布设密封层，所述凸台和透气部件之间布设密封层。可以保证模具的密封性，来达到选择设置排气区域的目的。

进一步的，所述第二组合模模体上表面的周边均设置凸台。设置凸台，能够防止放入的透气钢块或铝合金块被材料粘连，不仅使得产品达到一定的加工要求还使得加工出的产品具有一个良好的表面质量。

进一步的，所述凸台和不透气部件之间布设密封层，所述凸台和透气部件之间布设密封层。可以保证模具的密封性，来达到选择设置排气区域的目的。

进一步的，所述上模和下模均匀布设多个透气孔。设置透气孔，使得上模和下模也具有透气性。

更进一步的，所述透气孔个数为6-18个，所述透气孔直径为5-8mm。设置6-18个透气孔，可以保证模具具有良好的排气性能，使上模和下模具备有效排气面积；设置5-8mm直径的透气孔，可以保证良好的导热性能和强度。

进一步的，所述上模、第一组合模、第二组合模和下模之间通过连接件连接。连接件可以采用螺栓、螺钉等。

进一步的，所述上模和下模内均布置温度传感器。通过温度传感器来检测上模和下模的温度。

优选的，所述第一组合模模体设置的透气钢体厚度为6mm。采用该厚度尺寸的透气钢体设置于第一组合模模体内，既能保证第一组合模的透气率符合要求，还可以保证模体整体的强度。

优选的，所述第二组合模模体设置的透气钢体厚度为5mm。采用该厚度尺寸的透气钢体设置于第一组合模模体内，既能保证第二组合模的透气率符合要求，还可以保证模体整体的强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在对热压排气产品生产过程及工艺机理进行研究的基础上，设计了该透气钢块和铝合金块排列组合式的组合模具，相比于传统模具，本发明有效的解决了可控排气和热压的冲突，兼顾了其可控排气和表面质量，同时设计了可拆卸的连接结构，可将模具拆卸，便于对模具进行清洗和维护。

本发明模具透气部件镶嵌在模体上，上下模各挖出尺寸相同的型腔，由于透气部件材料和不透气部件材料本身的性质，通过在型腔中放置透气部件和不透气部件达到良好的排气效果，并且通过改变透气部件和不透气部件的排布，使模具实现排气区域可控，提高模具排气效率，同时使加工出来的制品具有优良的表面质量。

本发明的第一组合模和第二组合模之间通过凸起和凹型腔适配，可以实现精准自动定位，且本发明中设置凸台和密封层等部件，提高了其使用性能。

本发明模具在上、下模的镶嵌块中放置的透气钢体只占整个模具的很小一部分，其余大部分模具基座都采用价格便宜的铝合金制成，大大减少透气钢使用量，大大降低了模具成本。

本发明模具大幅减少了成型过程中的排气时间，提高了制品表面质量，具有良好的实际效用，对目前的模具生产都具有良好的借鉴意义。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明模具整体装配示意图；

图2为本发明模具的上模结构示意图；

图3a-3b为本发明模具的第一组合模结构示意图；

图4a-4b为本发明模具的第二组合模结构示意图；

图5为本发明模具的下模结构示意图；

图6为本发明模具的透气钢体示意图；

图中，1、上模，2、第一组合模，3、第二组合模，4、下模，5、螺栓孔，6、温度传感器安装孔，7、透气孔，8、凸台，9、卡槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分：透气钢是一种由细颗粒圆球体粉末不锈钢经高温烧结而成，内部各个方向均匀布满微小排气孔，也叫多孔材料或多孔金属，应用在注塑模具困气等。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在排气不畅、排气不均匀和排气区域不可选择的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具，包括上模1、第一组合模2、第二组合模3、下模4、螺栓孔5、温度传感器安装孔6、透气孔7。

上模1底部镶嵌有第一组合模2，下模4顶部镶嵌有第二组合模3，第一组合模2和第二组合模3相对应设置，且第一组合模2和第二组合模3组合形成型腔；第一组合模2和第二组合模3均包括模体，模体中部均由不透气部件和透气部件组合而成，透气部件可调整布设于模体的不同位置以调整模体的排气区域。

因不透气部件没有透气性，而透气部件具有透气性，通过改变透气部件和不透气部件在模体上的排布，可以改变模体的排气区域，实现了排气区域可控。本发明的模具内设置两组合模，两组合模内均设置不透气部件和透气部件，可以使模具的透气性得到了很大的改善，同时透气部件和不透气部件的位置、排布可以根据实际需要改变，可以控制模具排气的区域，最终能使得通过本发明模具制成的制品具有优良的表面质量。

上模1、第一组合模2、第二组合模3和下模4之间通过连接件连接，这里的连接件可以是螺栓、螺钉等连接件。本实施例中该镶嵌式模具采用螺栓连接的方式，在各部件上设置螺栓孔5，在螺栓孔5内设置螺栓完成连接，拆卸方便，便于对模具进行清洗和维护。

第一组合模2、第二组合模3的模体中部设置有多个卡槽9，卡槽9内可置入不透气部件或透气部件。将不透气部件和透气部件卡合设置于模体的卡槽内，可以方便的更改不透气部件和透气部件的设置位置。模体排气区域内的卡槽中对应置入透气部件，其他位置卡槽中对应置入不透气部件。

上模1和下模4可采用铝合金制成，第一组合模2和第二组合模3的模体均由铝合金制成。不透气部件为金属体，优选为铝合金体，不透气部件可采用铝合金体，采用铝合金制成不透气部件以及上模、下模，可以大大节省模具的制造成本；透气部件可采用透气钢体。采用金属体制成不透气部件，可以进一步保证模具的精度；采用透气钢体制成透气部件，透气性良好，且能降低和消除成型件的内应力。本实施例中，上模、下模的材质选用7050铝合金。

第一组合模2和第二组合模3嵌插组合成一体。第一组合模和第二组合模嵌插组合，方便连接。

第一组合模2四周设置凸起，第二组合模3四周设置与凸起相适配的凹形腔；或第二组合模3四周设置凸起，第一组合模2四周设置与凸起相适配的凹形腔；以此形成的楔形自动定位结构可以实现上、下模的精准定位。

第一组合模2模体下表面的周边均设置凸台8，设置凸台，可以承托放入的透气部件或不透气部件，不仅使得产品达到一定的加工要求还使得加工出的产品具有一个良好的表面质量；综合考虑，凸台的高度选为2mm。

第二组合模3模体上表面的周边均设置凸台8，设置凸台，能够防止放入的透气钢块或铝合金块被材料粘连，不仅使得产品达到一定的加工要求还使得加工出的产品具有一个良好的表面质量，综合考虑，凸台的高度选为2mm。

凸台8和不透气部件之间布设密封层，凸台8和透气部件之间布设密封层。可以保证模具的密封性，来达到选择设置排气区域的目的。密封层选用硅胶条，综合考虑，硅胶条的厚度选择1-2mm。

上模1和下模4内均布置温度传感器，通过设置温度传感器安装孔6将温度传感器安装在内。通过温度传感器来检测上模和下模的温度。

第一组合模2模体设置的透气钢体厚度为6mm。采用该厚度尺寸的透气钢体设置于第一组合模模体内，既能保证第一组合模的透气率符合要求，还可以保证模体整体的强度。

第二组合模3模体设置的透气钢体厚度为5mm。采用该厚度尺寸的透气钢体设置于第一组合模模体内，既能保证第二组合模的透气率符合要求，还可以保证模体整体的强度。

如图6所示，本发明的透气部件采用日本新东公司生产的Porceraxll型透气钢，是一种多孔粉末烧结不锈钢，孔隙率在25％左右，其型号有三种PM-35-7(7μm)，PM-35-25(25μm)，PM-35-35(35μm)。根据成型浆料粘度的不同，选择不同孔径。生物质复合材料浆料流变特性差，常温条件下表观粘度为166-18.4，排气要求很高。因此，选择35μm孔径的透气钢。所以透气钢上、下模的材质选用PM-35-35透气钢。

本发明模具采用不透气部件与透气钢镶嵌的结构，第一组合模和第二组合模组合形成模具的型腔，使模具通过镶嵌透气钢体和不透气部件的排布，获得良好的透气性，同时可以控制模具的排气区域并且使加工出来的制品具有优良的表面质量。

但是透气钢市场价格高昂，本发明模具的第一组合模和第二组合模所用到的透气钢块只占整个模具的很小一部分，其余大部分模具基座采用价格便宜的铝合金，大大降低了模具成本。

如图2，5所示，上模1、下模4的材质选择为铝合金，铝合金并没有透气性，而透气钢材料具有良好的排气性能，故在铝合金上下模的有效排气面积内，均匀的分布6-18个透气孔，为保证良好的导热性能和强度，透气孔尺寸不宜太大。综合考虑，透气孔直径选5-8mm。

如图3，4所示，第一组合模2和第二组合模3的透气率会随着其透气钢块厚度的增加而减小，而其强度会随着厚度的增加而增大，在综合考虑第一组合模2和第二组合模3的透气率和强度前提下，经过研究得出该透气钢块和不透气部件排列组合式的组合模具最优的透气钢块厚度：第一组合模模体设置的透气钢体厚度为6mm；第二组合模模体设置的透气钢体厚度为5mm。

如图3a，3b，4a，4b所示，透气钢块的机加工方式选择线切割等软切削方式。线切割加工后，大量切削液渗入透气钢微孔组织中。所以线切割加工后必须对透气钢块进行清洗，清除污物，保证透气钢的微孔结构通畅，避免切削液等堵塞微孔或者减少透气钢模具使用寿命。

利用本发明的模具可以压制方形板状制品。型腔可根据所需产品自由设计。该模具大幅减少了成型过程中的排气时间，实现了控制模具的排气区域，减少了透气钢用量，提高了制品的表面质量，具有良好的实际效用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种组合排列式的块状透气体镶嵌模具，其特征是，包括上模和下模，所述上模底部镶嵌有第一组合模，所述下模顶部镶嵌有第二组合模，所述第一组合模和第二组合模相对应设置，且第一组合模和第二组合模组合形成型腔；

所述第一组合模和第二组合模均包括模体，所述模体中部均由不透气部件和透气部件组合而成，所述透气部件可调整布设于模体的不同位置以调整模体的排气区域；

所述模体中部设置有多个卡槽，所述卡槽内可置入不透气部件或透气部件；

所述模体排气区域内的卡槽中置入透气部件，其他位置卡槽中置入不透气部件；

所述第一组合模模体下表面的周边均设置凸台；所述凸台和不透气部件之间布设密封层，所述凸台和透气部件之间布设密封层；

所述第二组合模模体上表面的周边均设置凸台；所述凸台和不透气部件之间布设密封层，所述凸台和透气部件之间布设密封层；

所述第一组合模和第二组合模嵌插组合成一体；

所述上模和下模均匀布设多个透气孔；所述透气孔个数为6-18个，所述透气孔直径为5-8mm；

所述上模、第一组合模、第二组合模和下模之间通过连接件连接；所述上模和下模内均布置温度传感器。

2.如权利要求1所述的镶嵌模具，其特征是，所述不透气部件为金属体；所述透气部件为透气钢体。

3.如权利要求2所述的镶嵌模具，其特征是，所述不透气部件为铝合金体；所述上模和下模均由铝合金制成；所述第一组合模和第二组合模的模体均由铝合金制成。

4.如权利要求1所述的镶嵌模具，其特征是，所述第一组合模四周设置凸起，第二组合模四周设置与凸起相适配的凹形腔；或所述第二组合模四周设置凸起，第一组合模四周设置与凸起相适配的凹形腔。

5.如权利要求2所述的镶嵌模具，其特征是，所述第一组合模模体设置的透气钢体厚度为6mm；所述第二组合模模体设置的透气钢体厚度为5mm。

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