CN107053609B - 一种带齿缝刷牙签模具及其制造方法 - Google Patents

一种带齿缝刷牙签模具及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种带齿缝刷牙签模具，下模具的上表面设有下流道和多条牙签下模槽，牙签下模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛下槽；上模具的下表面设有上流道和多条牙签上模槽，牙签上模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛上槽；下模具中设有冷却水路和加热水路，冷却水路处于各条牙签下模槽的第一尖部与第二尖部之间，加热水路与各条牙签下模槽的刷毛下槽位置相对应。在冷却水路的基础上增加加热水路，对各条牙签下模槽的刷毛下槽进行加热，使得注塑的PP材料能够均匀填满各条刷毛下槽、刷毛上槽所构成的细小腔体，从而解决带齿缝刷牙签的齿缝刷（刷毛）难以注塑成型的难题，实现带齿缝牙签的批量生产，使带齿缝刷牙签能够得到广泛的推广使用。

Description

一种带齿缝刷牙签模具及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种模具，尤其涉及一种带齿缝刷牙签模具及其制造方法。
背景技术
目前的牙签大多数是竹制品，并且基本都是两端具有尖部的结构，为了使牙签看起来更加干净卫生，牙签生产出来之后基本都经过一道漂白工序，这样虽使得牙签看起来更加卫生，但实际上却由于漂白工序带来更严重的卫生问题。
为了解决上述卫生问题，有人提出采用塑料来制造牙签，并且为了更好解决齿缝食物残渣问题，在牙签的一端设置齿缝刷，即是在牙签的一端设置多条细小的刷毛，经长期研究，刷毛的直径必须小于0.2mm才能真正起到作用，不然刷毛无法挤入到齿缝中。
但是，上述的带齿缝刷牙签仅仅是一个概念，实际上很难进行批量生产，因为，目前模具的制作难以达到小于0.2mm的加工精度，即使采用最精密的电雕工艺，也只能实现大约0.3mm的加工精度。
另外，难以实现带齿缝刷批量生产的更关键问题是在进行注塑时，熔融塑料（例如PP材料）很难到达模具上刷毛的相应位置，即使将刷毛的直径扩大到0.3mm也难以达到，因此，造成上述带齿缝刷牙签难以批量生产，难以真正进入人们的日常生活，难以得到推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带齿缝刷牙签模具及其制造方法，这种带齿缝刷牙签模具能够实现带齿缝牙签的批量生产，使带齿缝刷牙签能够得到广泛的推广使用，更好解决人们口腔食物残渣及卫生问题。采用的技术方案如下：
一种带齿缝刷牙签模具，包括上模具和下模具，其特征是：所述下模具中设有脱模顶杆，下模具的上表面设有下流道和多条牙签下模槽，牙签下模槽的第一尖部与下流道连接，牙签下模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛下槽；所述上模具中设有注塑口，上模具的下表面设有上流道和多条牙签上模槽，牙签上模槽的第一尖部与上流道连接，牙签上模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛上槽，上流道与下流道相对应，各条牙签上模槽与各条牙签下模槽一一对应；下模具中设有冷却水路和加热水路，冷却水路处于各条牙签下模槽的第一尖部与第二尖部之间，加热水路与各条牙签下模槽的刷毛下槽位置相对应。
这种带齿缝刷牙签模具在冷却水路的基础上增加加热水路，对各条牙签下模槽的刷毛下槽进行加热，使得注塑的PP材料能够均匀填满各条刷毛下槽、刷毛上槽所构成的细小腔体，从而解决带齿缝刷牙签的齿缝刷（刷毛）难以注塑成型的难题，实现带齿缝牙签的批量生产，使带齿缝刷牙签能够得到广泛的推广使用，更好解决人们口腔食物残渣及卫生问题。
作为本发明的优选方案，所述上流道、下流道均包括环形流道和多条径向流道，各条径向流道的内端连接在一起并与所述注塑口连接，各条径向流道的外端与环形流道连接；所述牙签上模槽、牙签下模槽均匀排列在相应的环形流道外侧并均沿径向延伸，牙签上模槽、牙签下模槽的第一尖部与相应的环形流道连接。上流道、下流道、牙签上模槽、牙签下模槽采用星形结构，注塑时，PP材料的行程更短、流速更快，并且有利于更均匀进行加热和冷却。
作为本发明进一步的优选方案，所述上模具的下表面向上凹入形成锥形凹面，所述牙签上模槽设置在锥形凹面的侧壁上；所述下模具的上表面向上凸出形成锥形凸面，所述牙签下模槽设置在锥形凸面的侧壁上。将上模具的下表面设置为锥形凹面，将下模具的上表面设置为锥形凸面，使得牙签上模槽、牙签下模槽及相应的刷毛上槽、刷毛下槽均自中间往外向下倾斜，从而使得注塑的PP材料更容易均匀填满刷毛上槽、刷毛下槽所构成的细小腔体。
作为本发明更进一步的优选方案，所述锥形凹面、锥形凸面的侧壁与水平面的夹角为5°～30°。
作为本发明进一步的优选方案，所述冷却水路为环形冷却水路，所述加热水路为环形加热水路。在上流道、下流道、牙签上模槽、牙签下模槽采用星形结构的基础上，采用环形加热水路、环形冷却水路，使得加热、冷却均更加均匀。
作为本发明的优选方案，所述刷毛上槽、刷毛下槽的宽度均小于0.2mm，刷毛上槽、刷毛下槽的深度均小于0.1mm。
一种带齿缝刷牙签模具的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）采用一金属条制作成牙签杆体，在牙签杆体的两端分别形成第一尖部和第二尖部，并在第二尖部的至少一侧预留用于制作齿缝刷的薄片；
（2）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺将薄片分割为多条刷毛，刷毛的直径小于0.2mm，形成齿缝刷，从而形成带齿缝刷的金属牙签模型；
（3）将上述金属牙签模型分别在陶瓷上模胚、陶瓷下模胚上进行倒模，在陶瓷上模胚上制作出多个上阴模单元，在陶瓷下模胚上制作出多个下阴模单元；
（4）在陶瓷上模胚上布置上流道和注塑口，使各个上阴模单元与第一尖部相对应的一端均与上流道连接；在陶瓷下模胚上布置下流道，使各个下阴模单元与第一尖部相对应的一端均与下流道连接，并在陶瓷下模胚上设置脱模孔；
（5）将上述陶瓷上模胚、陶瓷下模胚进行高温烧结，形成陶瓷模具；
（6）将金属流体从上述陶瓷模具的注塑口注入，冷却定型后进行脱模，形成阳模胚体，阳模胚体具有多个金属牙签模型，以及由上流道、下流道和注塑口所形成的金属条；
（7）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺对上述阳模胚体进行精加工，使各个金属牙签模型的刷毛的直径达到要求；
（8）采用钢水对上述阳模胚体进行倒模，形成相对应的上模具和下模具；其中，在上模具上形成上流道、牙签上模槽，在牙签上模槽的第二尖部至少一侧形成多条刷毛上槽；在下模具上形成下流道、牙签下模槽，在牙签下模槽的第二尖部至少一侧形成多条刷毛下槽；并在下模具上设置脱模顶杆；
（9）在下模具上布置冷却水路和加热水路，冷却水路处于各条牙签下模槽的第一尖部与第二尖部之间，加热水路与各条牙签下模槽的刷毛下槽位置相对应。
这种带齿缝刷牙签模具的制造方法，首先精加工出金属牙签模型，然后采用陶瓷模具进行过渡注出阳模胚体，实现多个金属牙签模型的排列，再对阳模胚体上的各个金属牙签模型进行精加工，最后再倒模出实际生产用的上模具和下模具，从而解决了目前机械加工未能解决的技术难题，即是模具制作难以达到小于0.2mm加工精度的技术难题，使得带齿缝刷牙签能够通过注塑进行批量生产；另外，在冷却水路的基础上增加加热水路，对各条牙签下模槽的刷毛下槽进行加热，使得注塑的PP材料能够均匀填满各条刷毛下槽、刷毛上槽所构成的细小腔体，从而解决带齿缝刷牙签的齿缝刷（刷毛）难以注塑成型的难题，实现带齿缝牙签的批量生产，使带齿缝刷牙签能够得到广泛的推广使用，更好解决人们口腔食物残渣及卫生问题。
作为本发明的优选方案，所述步骤（3）中，上阴模单元、下阴模单元均沿径向排列为环形；所述步骤（4）中，上流道、下流道均包括环形流道和多条径向流道，各条径向流道的内端连接在一起并与注塑口连接，各条径向流道的外端与环形流道连接。
作为本发明进一步的优选方案，所述步骤（9）中，冷却水路为环形冷却水路，所述加热水路为环形加热水路，环形冷却水路处于环形流道的内侧，环形加热水路处于环形流道的外侧。
附图说明
图1是下模具的结构示意图；
图2是上模具的结构示意图；
图3是上模具、下模具合并在一起沿注塑口的剖面图；
图4是单边刷毛的下模具结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。
如图1、图2所示，这种带齿缝刷牙签模具包括上模具1和下模具2，下模具2中设有脱模顶杆3，下模具2的上表面设有下流道4和多条牙签下模槽5，牙签下模槽5的第一尖部6与下流道4连接，牙签下模槽5的第二尖部7两侧设有多条刷毛下槽8；上模具1中设有注塑口9，上模具1的下表面设有上流道10和多条牙签上模槽11，牙签上模槽11的第一尖部12与上流道10连接，牙签上模槽11的第二尖部13两侧设有多条刷毛上槽14，上流道10与下流道4相对应，各条牙签上模槽11与各条牙签下模槽5一一对应；下模具2中设有环形冷却水路15和环形加热水路16，冷却水路15处于各条牙签下模槽5的第一尖部6与第二尖部7之间，加热水路16与各条牙签下模槽5的刷毛下槽8位置相对应；刷毛上槽14、刷毛下槽8的宽度均小于0.2mm，刷毛上槽14、刷毛下槽8的深度均小于0.1mm
在本实施例的一种具体方案中，如图1、图2所示，上流道10、下流道4均包括环形流道401和多条径向流道402，各条径向流道402的内端连接在一起并与注塑口9连接，各条径向流道402的外端与环形流道401连接；牙签上模槽11、牙签下模槽5均匀排列在相应的环形流道401外侧并均沿径向延伸，牙签上模槽11、牙签下模槽5的第一尖部6、12与相应的环形流道401连接。
在本实施例的一种具体方案中，如图3所示，上模具1的下表面向上凹入形成锥形凹面，牙签上模槽11设置在锥形凹面的侧壁上；下模具2的上表面向上凸出形成锥形凸面，牙签下模槽5设置在锥形凸面的侧壁上；锥形凹面、锥形凸面的侧壁与水平面的夹角为15°（5°～30°都可以）。
在其它实施方式中，如图4所示，牙签下模槽5的第二尖部7一侧设有多条刷毛下槽8，相应的，牙签上模槽11的第二尖部13一侧设有多条刷毛上槽14（单边刷毛的上模具结构示意图省略）。
上述带齿缝刷牙签模具的制造方法，包括如下步骤：
（1）采用一金属条制作成牙签杆体，在牙签杆体的两端分别形成第一尖部和第二尖部，并在第二尖部的两侧分别预留用于制作齿缝刷的薄片；
（2）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺将薄片分割为多条刷毛，刷毛的直径小于0.2mm，形成齿缝刷，从而形成带齿缝刷的金属牙签模型；
（3）将上述金属牙签模型分别在陶瓷上模胚、陶瓷下模胚上进行倒模，在陶瓷上模胚上制作出多个上阴模单元，在陶瓷下模胚上制作出多个下阴模单元，上阴模单元、下阴模单元均沿径向排列为环形；
（4）在陶瓷上模胚上布置上流道10和注塑口9，使各个上阴模单元与第一尖部相对应的一端均与上流道10连接；在陶瓷下模胚上布置下流道4，使各个下阴模单元与第一尖部相对应的一端均与下流道4连接，并在陶瓷下模胚上设置脱模孔；上流道10、下流道4均包括环形流道401和多条径向流道402，各条径向流道402的内端连接在一起并与注塑口9连接，各条径向流道402的外端与环形流道401连接；
（5）将上述陶瓷上模胚、陶瓷下模胚进行高温烧结，形成陶瓷模具；
（6）将金属流体从上述陶瓷模具的注塑口注入，冷却定型后进行脱模，形成阳模胚体，阳模胚体具有多个金属牙签模型，以及由上流道、下流道和注塑口所形成的金属条；
（7）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺对上述阳模胚体进行精加工，使各个金属牙签模型的刷毛的直径达到要求；
（8）采用钢水对上述阳模胚体进行倒模，形成相对应的上模具1和下模具2；其中，在上模具1上形成上流道10、牙签上模槽11，在牙签上模槽11的第二尖部13两侧形成多条刷毛上槽14；在下模具2上形成下流道4、牙签下模槽5，在牙签下模槽5的第二尖部7两侧形成多条刷毛下槽8；并在下模具2上设置脱模顶杆3；
（9）在下模具2上布置环形冷却水路15和环形加热水路16，环形冷却水路15处于各条牙签下模槽5的第一尖部6与第二尖部7之间，环形加热水路16与各条牙签下模槽5的刷毛下槽8位置相对应。
上述带齿缝刷牙签模具的制造方法中，如果是单边刷毛的牙签，则步骤（1）中，在第二尖部的一侧预留用于制作齿缝刷的薄片，相应的，在步骤（8）中，在牙签上模槽11的第二尖部13一侧形成多条刷毛上槽14，牙签下模槽5的第二尖部7一侧形成多条刷毛下槽8。
这种带齿缝刷牙签模具的制造方法，首先精加工出金属牙签模型，然后采用陶瓷模具进行过渡注出阳模胚体，实现多个金属牙签模型的排列，再对阳模胚体上的各个金属牙签模型进行精加工，最后再倒模出实际生产用的上模具和下模具，从而解决了模具制作难以达到小于0.2mm加工精度的技术难题，使得带齿缝刷牙签能够通过注塑进行批量生产；另外，在环形冷却水路的基础上增加环形加热水路，对各条牙签下模槽的刷毛下槽进行加热，使得注塑的PP材料能够均匀填满各条刷毛下槽、刷毛上槽所构成的细小腔体，从而解决带齿缝刷牙签的齿缝刷（刷毛）难以注塑成型的难题，实现带齿缝牙签的批量生产，使带齿缝刷牙签能够得到广泛的推广使用，更好解决人们口腔食物残渣及卫生问题。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带齿缝刷牙签模具，包括上模具和下模具，其特征是：所述下模具中设有脱模顶杆，下模具的上表面设有下流道和多条牙签下模槽，牙签下模槽的第一尖部与下流道连接，牙签下模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛下槽；所述上模具中设有注塑口，上模具的下表面设有上流道和多条牙签上模槽，牙签上模槽的第一尖部与上流道连接，牙签上模槽的第二尖部至少一侧设有多条刷毛上槽，上流道与下流道相对应，各条牙签上模槽与各条牙签下模槽一一对应；刷毛上槽、刷毛下槽的宽度均小于0.2mm，刷毛上槽、刷毛下槽的深度均小于0.1mm；下模具中设有冷却水路和加热水路，冷却水路为环形冷却水路，加热水路为环形加热水路，冷却水路处于各条牙签下模槽的第一尖部与第二尖部之间，加热水路与各条牙签下模槽的刷毛下槽位置相对应。
2.如权利要求1所述的带齿缝刷牙签模具，其特征是：所述上流道、下流道均包括环形流道和多条径向流道，各条径向流道的内端连接在一起并与所述注塑口连接，各条径向流道的外端与环形流道连接；所述牙签上模槽、牙签下模槽均匀排列在相应的环形流道外侧并均沿径向延伸，牙签上模槽、牙签下模槽的第一尖部与相应的环形流道连接。
3.如权利要求2所述的带齿缝刷牙签模具，其特征是：所述上模具的下表面向上凹入形成锥形凹面，所述牙签上模槽设置在锥形凹面的侧壁上；所述下模具的上表面向上凸出形成锥形凸面，所述牙签下模槽设置在锥形凸面的侧壁上。
4.如权利要求3所述的带齿缝刷牙签模具，其特征是：所述锥形凹面、锥形凸面的侧壁与水平面的夹角为5°～30°。
5.一种带齿缝刷牙签模具的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）采用一金属条制作成牙签杆体，在牙签杆体的两端分别形成第一尖部和第二尖部，并在第二尖部的至少一侧预留用于制作齿缝刷的薄片；
（2）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺将薄片分割为多条刷毛，刷毛的直径小于0.2mm，形成齿缝刷，从而形成带齿缝刷的金属牙签模型；
（3）将上述金属牙签模型分别在陶瓷上模胚、陶瓷下模胚上进行倒模，在陶瓷上模胚上制作出多个上阴模单元，在陶瓷下模胚上制作出多个下阴模单元；
（4）在陶瓷上模胚上布置上流道和注塑口，使各个上阴模单元与第一尖部相对应的一端均与上流道连接；在陶瓷下模胚上布置下流道，使各个下阴模单元与第一尖部相对应的一端均与下流道连接，并在陶瓷下模胚上设置脱模孔；
（5）将上述陶瓷上模胚、陶瓷下模胚进行高温烧结，形成陶瓷模具；
（6）将金属流体从上述陶瓷模具的注塑口注入，冷却定型后进行脱模，形成阳模胚体，阳模胚体具有多个金属牙签模型，以及由上流道、下流道和注塑口所形成的金属条；
（7）采用电雕工艺或激光蚀刻工艺对上述阳模胚体进行精加工，使各个金属牙签模型的刷毛的直径达到要求；
（8）采用钢水对上述阳模胚体进行倒模，形成相对应的上模具和下模具；其中，在上模具上形成上流道、牙签上模槽，在牙签上模槽的第二尖部至少一侧形成多条刷毛上槽；在下模具上形成下流道、牙签下模槽，在牙签下模槽的第二尖部至少一侧形成多条刷毛下槽；并在下模具上设置脱模顶杆；
（9）在下模具上布置冷却水路和加热水路，冷却水路处于各条牙签下模槽的第一尖部与第二尖部之间，加热水路与各条牙签下模槽的刷毛下槽位置相对应。
6.如权利要求5所述的带齿缝刷牙签模具的制造方法，其特征是：所述步骤（3）中，上阴模单元、下阴模单元均沿径向排列为环形；所述步骤（4）中，上流道、下流道均包括环形流道和多条径向流道，各条径向流道的内端连接在一起并与注塑口连接，各条径向流道的外端与环形流道连接。
7.如权利要求6所述的带齿缝刷牙签模具的制造方法，其特征是：所述步骤（9）中，冷却水路为环形冷却水路，加热水路为环形加热水路。
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