CN106926417B - 瓶胚注塑模具的分体式模芯结构、瓶坯注塑模具及注模系统 - Google Patents

Abstract

瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，包括用于在工作过程中界定模腔的模芯和用于在工作过程中支撑定位模芯的模芯支撑部，还包括模芯锁模环；模芯锁模环套在模芯外，模芯锁模环的后端安装在模芯支撑部的前端，模芯锁模环和模芯支撑部的前端围成供模芯的后段嵌入的空间，模芯锁模环顶住模芯以限制模芯前移。瓶坯注塑模具，模腔板、模芯板、顶板、滑块将模芯支撑部、模腔、模腔底夹紧，安装在模芯支撑部上的模芯伸入模腔中以界定出瓶坯预制品的主体的腔体，模腔底与模腔相接并与模芯形成用于成型瓶坯底部的腔体。本发明具有减少模芯材料用量，降低加工难度，方便安装、拆卸，简单实现锁紧定位等优点。本发明属于注塑模具领域。

Description

瓶胚注塑模具的分体式模芯结构、瓶坯注塑模具及注模系统

技术领域

本发明涉及注塑模具领域，更具体地说，本发明涉及但并不限于在瓶坯注塑模具中使用的分体式模芯结构、瓶坯注塑模具及注模系统。

背景技术

模制是使用模制系统将模制材料形成模制物件的工艺。可使用例如注射模制工艺的模制工艺来形成各种模制物件。例如将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料用吹塑工艺做成瓶子等饮料容器的预成形件。

典型模制系统包括注射单元、夹具组合件和模具组合件。注射单元可以是往复式螺杆型或二级型。夹具组合件尤包括框架、可移动压板、固定压板和用于移动可移动压板并且向配置于压板之间的模具组合件施加吨位的致动器。模具组合件尤其包括冷半部和热半部。热半部通常与一个或一个以上模腔相关联(且因此有时也被所属领域的技术人员称作“模腔半部”)，而冷半部通常与一个或一个以上模芯相关联(且因此有时也被所属领域的技术人员称作“模芯部”)。一个或一个以上模腔与一个或一个以上模芯在使用中一起界定一个或一个以上模制腔。热半部也可与用于熔体分配的熔体分配系统(有时也被所属领域的技术人员称作“热浇道”)相关联。模具组合件可与例如颈环、颈环滑动件、排出器结构、耐磨垫等的许多额外组件相关联。

作为说明，PET材料的注射模制涉及将PET材料(例如，PET丸粒、PEN粉末、PLA等)加热至均匀熔融状态，并在压力下将如此熔融的PET材料注射到至少部分由分别安装于模具组合件的模腔板和模芯板上的前述一个或一个以上模腔和一个或一个以上模芯界定的一个或一个以上模制腔中。将模腔板和模芯板推动到一起并通过夹持力使其保持在一起，所述夹持力足以对抗所注射的PET材料的压力而将模腔与模芯件保持在一起。模制腔具有实质上对应于待模制的模制物件的最终冷态形状的形状。如此注射的PET材料接着冷却至足以使得如此形成的模制物件能够从模具排出的温度。在冷却时，模制物件在模制腔内部收缩，且因此当迫使模腔板与模芯板分开时，模制物件倾向于保持与模芯相关联。因此，通过迫使模芯板远离模腔板，模制物件可脱模，即从模芯件排出。已知排出结构辅助从模芯半部移除模制物件。排出结构的实例包括脱模板、起模杆等。

目前，针对于不同瓶坯结构，其生产模具的区别主要在于模芯与模腔的不同，其他结构均已实现通用化。因此在变更生产瓶坯预制品时，生产制造商只需设计相应的模芯及模腔结构。模具每次开模合模即为一个生产周期，每个生产周期大概为5分钟。在模具生产周期中，模芯受到从浇口喷出的塑料流体的冲击力，塑料流体带来的热量交换及内部模芯冷却管的冷却作用。在频繁的开模合模过程中，模芯不停地受到上述三种因素的影响，容易产生疲劳而损坏；因此，在实际生产过程中，模芯也是整套瓶坯模具中更换最频繁的组件。并且，在目前的现有技术中，模芯长度较长，其贯穿整个模芯支撑部的容纳腔，使用原料多，需要加工的地方较多，因此加工模芯的成本较高。同时，这种设计使用的模具中，使用的其他组件也多，也增加了物料和组装成本。

发明内容

本发明提供一种能节省较多物料、降低加工成本且能满足生产要求的瓶胚注塑模具的分体式模芯结构。

本发明的第二个目的是一种能节省较多物料、降低加工成本且能满足生产要求的瓶坯注塑模具。

本发明的第三个目的是一种能节省较多物料、降低加工成本且能满足生产要求的注模系统。

瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，包括用于在工作过程中界定模腔的模芯和用于在工作过程中支撑定位模芯的模芯支撑部，还包括模芯锁模环；模芯锁模环套在模芯外，模芯锁模环的后端安装在模芯支撑部的前端，模芯锁模环和模芯支撑部的前端围成供模芯的后段嵌入的空间，模芯锁模环顶住模芯以限制模芯前移。

作为一种优选，模芯包括伸入模芯锁模环的连接部和用于界定模腔的成型部，模芯安装后，模芯的内部通道和模芯支撑部的通道相贯通。

作为一种优选，模芯的连接部具有锁紧锥位，模芯锁模环内部设有和锁紧锥位相匹配的锥形孔，伸入模芯锁模环内部的锥形孔内的模芯通过锁紧锥位压紧。

作为一种优选，模芯锁模环开设有和模芯的连接部形状相匹配的安装孔，安装孔的后端内部具有径向平面一，模芯的连接部的外侧具有径向平面二，模芯安装在模芯锁模环后，径向平面一的后端面和径向平面二的前端面紧贴，模芯的连接部被模芯锁模环的径向平面一顶住从而被限制前移。

作为一种优选，模芯支撑部的前端内开设有容纳模芯的连接部的后端的容纳腔，安装于模芯锁模环后的模芯通过模芯的连接部的后端伸入模芯支撑部容纳腔内从而实现轴向定位。

作为一种优选，模芯的连接部后端端面紧贴模芯支撑部的前端端面。

作为一种优选，模芯的连接部开设有外螺纹，模芯锁模环开设有内螺纹孔，模芯的连接部外螺纹和模芯锁模环内螺纹通道相匹配。

作为一种优选，模芯支撑部的前端为具有外螺纹的凸台，模芯锁模环内开设和具有外螺纹的凸台相匹配的内螺纹孔。

一种瓶坯注塑模具，包括上述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构、模腔、模芯板、模腔板、顶板、滑块、模腔底，模腔板、模芯板、顶板、滑块将模芯支撑部、模腔、模腔底夹紧，安装在模芯支撑部上的模芯伸入模腔中以界定出瓶坯预制品的主体的腔体，模腔底与模腔相接并与模芯形成用于成型瓶坯底部的腔体。

一种模制系统，包括注塑机和如上所述的瓶坯注塑模具，瓶坯注塑模具安装于注塑机内。

本发明是为进一步提高模具模块标准化而做出的创新和设计。具体地说，本发明将传统的模芯贯穿整个模芯支撑部的设计更改为仅部分模芯容纳安装在模芯支撑部的设计。原有的设计，当要变更生产为其它规格的瓶坯时，需要整体更换模芯支撑部和模芯。而本发明通过将模芯的一部分安装在模芯支撑部内，实现模芯支撑部标准化，在需要变更生产为其它规格的瓶坯时，只需要更换模芯，不需要更换模芯支撑部，模芯可拆卸式安装在模芯支撑部上并实现模芯的定位，安装和拆卸简单方便；并且改进设计后的模芯较原来节约很多物料，模芯和模芯支撑部的加工难度降低。模芯通过模芯锁模环安装在模芯支撑部上，通过模芯锁模环安装的模芯，模芯锁模环会对模芯产生锁模力而将模芯压紧、定位，安装后的模芯、模芯支撑部再和其他模具组件一起配合和安装，从而完成整套模具安装，在模具中形成(界定)了所需要生产的瓶坯预制品的形状。

本发明具有如下优点：

(1)模芯通过模芯锁模环安装在模芯支撑部上，且模芯的连接部设置为部分模芯容纳在模芯支撑部内或模芯的连接部端面直接贴着模芯支撑部，这种设计的模芯用料比现有技术中模芯完全贯穿模芯支撑部的设计节约50％；同时，长度减小的模芯、可拆装式地安装，方便模具加工和装拆，当需要对瓶坯注塑模具修改坯型或克重时，显著降低改造成本。

(2)模芯和模芯锁模环上使用相配套的锁紧锥位设计，因此在安装时能轻易将模芯锁紧于模芯锁模环内并实现定位。

(3)模芯的后端内部通道处和模芯支撑部的通道相贯通，因此模芯冷却管可以经过模芯支撑部无阻碍插入至模芯的内部，加快模芯冷却，进而加快模制品冷却。

(4)模芯锁模环和模芯支撑部通过内、外螺纹互紧，从而将模芯锁模环牢固地安装在模芯支撑部上，且安装方式简单，确保模芯相对于模芯支撑部稳定。

(5)模芯锁模环内设有和模芯的连接部径向平面二相贴合的径向平面一，并通过径向平面一卡住径向平面二从而限制了模芯前移，通过模芯锁模环安装于模芯支撑部前端从而进一步将模芯锁紧、定位。

附图说明

图1是实施例一的立体图。

图2是实施例一的剖面图(带吹起孔)。

图3是实施例一的剖面图(不带吹起孔)。

图4是实施例二的剖面图。

图5是实施例三的剖面图。

其中，1是模芯支撑部，2是模芯锁模环，3是模芯，4是模芯的连接部，5是模芯的成型部，6是吹起孔，7是螺钉，8是密封圈，9是锁紧锥位，10是螺纹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例一：

瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，包括用于在工作过程中界定模腔的模芯和用于在工作过程中支撑定位模芯的模芯支撑部，还包括模芯锁模环；模芯锁模环套在模芯外，模芯锁模环的后端安装在模芯支撑部的前端，模芯锁模环和模芯支撑部的前端围成供模芯的后段嵌入的空间，模芯锁模环顶住模芯以限制模芯前移。模芯用于在工作过程中限制出模腔的边界，模芯通过模芯锁模环安装在模芯支撑部上，安装后的模芯相对于模芯支撑部位置固定。模芯只有一少部分被安装在模芯支撑部内，且安装后的模芯也便于从模芯支撑部上拆卸下来。

本实施例中，模芯包括伸入模芯锁模环的连接部和用于界定模腔的成型部，模芯安装后，模芯的内部通道和模芯支撑部的通道相贯通。模芯为一体成型制造，将其一端用于安装在模芯支撑部和模芯锁模环中，将这一端称为模芯的连接部；模芯另一端伸进模腔中，从而和模腔、模腔底配合形成预制瓶坯结构(行业中也有称为模制腔)，将这一端称为模芯的成型部。

模芯上设有内部通道，模芯支撑部上设有通道。模芯的内部通道从模芯的连接部开口一直延伸到模芯的成型部的端部，但是不贯通模芯；模芯内部通道在模芯整段上可具有不同的半径，例如可将模芯的内部通道位于模芯的连接部的半径设计为和模芯支撑部的通道的半径相同，模芯腔位于模芯的成型部的半径和所要制造的预制瓶坯结构相适应，两段不同的半径之间则采用过渡(渐变)的半径相连接。模芯支撑部上设置贯通模芯支撑部两端的模芯支撑部的通道。模芯的内部通道位于模芯的连接部一段的直径和模芯支撑部腔的直径相等，模芯安装在模芯支撑部上后，模芯的内部通道和模芯支撑部的通道相贯通，模芯的内部通道和模芯支撑部的通道的中心轴对齐、两者边界也对齐。模芯冷却管放入模芯支撑部的通道，并在穿过模芯支撑部的通道后伸入模芯的内部通道。

本实施例中，模芯的连接部具有锁紧锥位，模芯锁模环内部设有和锁紧锥位相匹配的锥形孔，伸入模芯锁模环内部的锥形孔内的模芯通过锁紧锥位压紧。在模芯的连接部具有一定的锥度。模芯锁模环内开设有通孔，模芯锁模环的后端的通孔具有一定锥度，锥度大小和模芯的连接部相同且能容纳安装模芯的连接部。模芯锁模环将模芯安装在模芯支撑部后端并通过锁紧锥位将其压紧，螺钉将模芯支撑部和模芯锁模环固定在一起。锁紧锥位利用锥度锁紧原理设计。

模芯支撑部的前端内开设有容纳模芯的连接部的后端的容纳腔，安装于模芯锁模环后的模芯通过模芯的连接部的后端伸入模芯支撑部容纳腔内从而实现轴向定位。在模芯支撑部的一端中心开设有容纳模芯的连接部的后端的容纳腔，容纳腔和模芯支撑部的通道同轴，容纳腔直径和模芯的连接部的端部圆柱段的圆柱外径相等，模芯通过密封圈安装在容纳腔内，因此模芯在径向方向的移动被限制住。在模芯支撑部上的边缘开设和模芯支撑部的通道平行且贯通模芯支撑部两端的螺纹孔。安装时，将模芯的连接部圆柱段部分置入模芯支撑部的容纳腔内，再将模芯锁模环穿过模芯，通过锁紧锥位将模芯锁模环压紧。

螺钉穿过模芯支撑部并进入安装在模芯支撑部上的模芯锁模环从而将模芯锁模环固定。将螺钉穿过模芯支撑部上螺纹孔，并将螺钉拧入模芯锁模环和模芯支撑部相接的一端，从而将模芯锁模环固定在模芯支撑部上。至此，本发明的模芯结构已完成设计、安装。将安装后的模芯结构和其他模具组件一起配合安装如注塑系统，即可完成生产前期的安装工作，为后续的注塑工程做好了准备。

模芯锁模环上设有贯通的吹起孔。在模芯锁模环前端开设凹槽，凹槽直径比模芯的外部直径大，在凹槽上开设通孔贯通至模芯锁模环后端。所开设的通孔的形状为和模芯的连接部的外形相匹配的锥形孔，开设此通孔后在上述的凹槽处就形成了台阶。在模芯锁模环和模芯支撑部相接的一端的通孔的边缘设置吹起孔，吹起孔贯通至上述模芯锁模环内的台阶。吹起孔的设置方便在生产过程中将瓶胚制品吹起。

一种瓶坯注塑模具，采用上述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构、模腔、模芯板、模腔板、顶板、滑块、模腔底，模腔板、模芯板、顶板、滑块将模芯支撑部、模腔、模腔底夹紧，安装在模芯支撑部上的模芯伸入模腔中以界定出瓶坯预制品的主体的腔体，模腔底与模腔相接并与模芯形成用于成型瓶坯底部的腔体。

模芯安装在模芯支撑部上，模芯伸入模腔，模芯腔和模腔相接；模腔板、模芯板、顶板、滑块从四周将模芯支撑部、模腔、模腔底夹紧。从而，模芯在模具堆叠中界定处模制腔(瓶胚预制品的形状)。

一种模制系统，包括注塑机和如上述的瓶坯注塑模具，瓶坯注塑模具安装于注塑机内。

实施例二：

实施例二和实施例一不同之处在于模芯锁模环和模芯支撑部的固定连接方式，下面对不同之处做详细描述。其他均和实施例一相同，相同的地方不再做重复性描述。

本实施例中，模芯支撑部的前端为具有外螺纹的凸台，模芯锁模环内开设和具有外螺纹的凸台相匹配的内螺纹孔。

本实施例中，模芯的连接部从后端起为依次相接的圆柱段和锥度段。模芯从模芯支撑部后端穿过模芯锁模环，模芯锁模环通过锁紧锥位压紧于模芯的连接部的锥度段，将模芯锁模环套在模芯支撑部的台阶上并拧紧模芯锁模环，此时模芯的连接部的圆柱段和模芯支撑部后端端面相接，即模芯的连接部后端端面紧贴模芯支撑部的前端端面。

实施例三：

实施例三和实施例一不同之处在于模芯锁模环和模芯的不同，下面对不同之处做详细描述。其他均和实施例一相同，相同的地方不再做重复性描述。

本实施例中，模芯锁模环开设有和模芯的连接部形状相匹配的安装孔，安装孔的后端内部具有径向平面一，模芯的连接部的外侧具有径向平面二，模芯安装在模芯锁模环后，径向平面一的后端面和径向平面二的前端面紧贴，模芯的连接部被模芯锁模环的径向平面一顶住从而被限制前移。

模芯的连接部从模芯的后端的外侧起有径向平面二，往前还设有径向平面三，径向平面三的直径较径向平面二的直径小。模芯锁模环内开设有安装孔，模芯锁模环的安装孔形状和模芯的连接部相匹配，模芯锁模环的安装孔后端内有径向平面一，模芯锁模环的安装孔前端内设有径向平面四。模芯穿过模芯锁模环安装后，径向平面一和径向平面二贴合，径向平面三和径向平面四平齐，模芯在径向平面二处被模芯锁模环的径向平面一顶住，从而限制模芯前移。再将配合安装后的模芯和模芯锁模环安装在模芯支撑部上，模芯的后端端面贴合模芯支撑部的前端端面。使用螺钉穿过模芯支撑部再伸入模芯锁模环将模芯支撑部和模芯锁模环固定在一起，从而完成本发明的安装。

实施例四：

本实施例中，模芯的连接部设有螺纹，所述模芯锁模环设有和模芯的连接部相匹配的内螺纹孔，模芯的连接部置入模芯锁模环内并通过螺纹将模芯拧紧于模芯锁模环内。模芯的连接部开设有外螺纹，模芯锁模环开设有内螺纹孔，模芯的连接部外螺纹和模芯锁模环内螺纹通道相匹配。

再将配合安装后的模芯锁模环和模芯安装在模芯支撑部的后端，模芯的后端端面和模芯锁模环的后端端面均贴合模芯支撑部前端的端面。使用螺钉穿过模芯支撑部再伸入模芯锁模环将模芯支撑部和模芯锁模环固定在一起，从而完成本发明的安装。

上述实施例为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，包括用于在工作过程中界定模腔的模芯和用于在工作过程中支撑定位模芯的模芯支撑部，其特征在于：还包括模芯锁模环；模芯锁模环套在模芯外，模芯锁模环的后端安装在模芯支撑部的前端，模芯锁模环和模芯支撑部的前端围成供模芯的后段嵌入的空间，模芯锁模环顶住模芯以限制模芯前移；

模芯包括伸入模芯锁模环的连接部和用于界定模腔的成型部，模芯安装后，模芯的内部通道和模芯支撑部的通道相贯通；模芯的连接部具有锁紧锥位，模芯锁模环内部设有和锁紧锥位相匹配的锥形孔，模芯的连接部装入模芯锁模环时，锥形孔和锁紧锥位正对，从而锥形孔从前往后压紧锁紧锥位。

2.如权利要求1所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，其特征在于：模芯锁模环开设有和模芯的连接部形状相匹配的安装孔，安装孔的后端内部具有径向平面一，模芯的连接部的外侧具有径向平面二，模芯安装在模芯锁模环后，径向平面一的后端面和径向平面二的前端面紧贴，模芯的连接部被模芯锁模环的径向平面一顶住从而被限制前移。

3.如权利要求1所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，其特征在于：模芯支撑部的前端内开设有容纳模芯的连接部的后端的容纳腔，安装于模芯锁模环后的模芯通过模芯的连接部的后端伸入模芯支撑部的容纳腔内从而实现轴向定位。

4.如权利要求1所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，其特征在于：模芯的连接部的后端端面紧贴模芯支撑部的前端端面。

5.如权利要求1所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，其特征在于：模芯的连接部开设有外螺纹，模芯锁模环开设有内螺纹孔，模芯的连接部外螺纹和模芯锁模环内螺纹通道相匹配。

6.如权利要求 1所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构，其特征在于：模芯支撑部的前端为具有外螺纹的凸台，模芯锁模环内开设和具有外螺纹的凸台相匹配的内螺纹孔。

7.瓶坯注塑模具，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述瓶胚注塑模具的分体式模芯结构、模腔、模芯板、模腔板、顶板、滑块、模腔底，模腔板、模芯板、顶板、滑块将模芯支撑部、模腔、模腔底夹紧，安装在模芯支撑部上的模芯伸入模腔中以界定出瓶坯预制品的主体的腔体，模腔底与模腔相接并与模芯形成用于成型瓶坯底部的腔体。

8.注模系统，其特征在于：包括注塑机和如权利要求7所述的瓶坯注塑模具，瓶坯注塑模具安装于注塑机内。

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