CN109624217A - 可调式销型注塑工具及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可调式销型注塑工具及相关方法。该注塑工具(10)包括至少一个第一模具部件，其具有第一模制表面(34)。第一模具部件形成通往模制表面(34)的至少一个孔口(36)。注塑工具(10)包括至少一个销(14)，其伸入到孔口(36)中并且包括从孔口突出于模制表面(34)的端部。销(14)可以相对于所述第一模具部件在多个稳定位置之间移动，使得销(14)的端部突出于模制表面(34)的长度发生改变。

Description

可调式销型注塑工具及相关方法

技术领域

本发明涉及一种注塑工具，包括至少一个第一模具部件，其具有模制表面，其中第一模具部件形成通往模制表面的至少一个孔口，注塑工具包括至少一个销，销伸入到孔口中并且包括从孔口突出于模制表面的端部。这种销能够在待生产部件中形成孔。该孔可以是例如通孔，使得部件具有孔。

背景技术

专利文献JP 2003251660描述了一种注塑工具，其包括具有模腔和多个销的模具。当销缩回到模具中时，将材料注入到模腔中。一段时间过后，将销插入到模腔中。然后，模腔中的材料围绕销进行凝固。

这尤其能够获得带孔的部件。

然而，这种方法无法精确地调节销的长度，并且因此无法调节部件中所形成的孔的长度，特别是无法根据部件的厚度来调节孔的长度。

另一种可行方法是在模具内制造部件，然后再对部件进行打孔。

然而，这在制造过程中增加了额外的操作，由此导致制造成本的增加。另外，难以对打孔的直径和长度的精度进行控制。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种注塑工具，用于制造具有至少一个孔的部件，其中孔的至少一个尺寸是可调的。

为此，本发明的目的在于一种上述类型的注塑工具，其中销能够相对于第一模具部件在多个稳定位置之间移动，使得销的端部突出于模制表面的长度发生改变。

可以通过销的移动性来调节销在模腔中延伸的长度。稳定的位置可以实现长度的精确调节。

另外，在将材料注入注塑工具以形成孔后，这种注塑工具无需执行额外步骤。

根据具体实施例，本发明的注塑工具具有以下可选特征中的一个或多个，它们可以单独或根据任何可行技术组合使用：

该工具包括至少一个套管，该套管设置在第一模具部件的孔口中，套管与第一模具部件的模制表面平齐，套管形成通往模制表面的通孔，销伸入到套管的通孔中，套管在通孔的至少一部分上设有内螺纹，销具有与套管的内螺纹互补的螺纹，使得通过绕紧固轴线将销旋入/旋出套管，来使销相对于第一模具部件移动；

该套管具有分度外表面，其中第一模具部件的孔口具有与分度外表面互补的互补表面，分度外表面与互补表面配合，从而防止套管绕紧固轴线旋转；

该工具包括具有螺纹的套环，第一模具部件的孔口具有与套环的螺纹互补的内螺纹，其中套环能够与第一模具部件配合，并且与模制表面相对设置地接触套管，使得套管与模制表面平齐；

销具有与模制表面相对的开口，该工具包括调节件，其适于与开口配合，以便调节销相对于第一模具部件的位置；

该工具包括具有螺纹的插塞，第一模具部件的孔口具有与插塞的螺纹互补的内螺纹，其中插塞能够与第一模具部件配合并且与与模制表面相对设置地接触销，从而将销保持在其中一个稳定位置处；

插塞的螺纹的螺距与销的螺纹的螺距不同；

该工具包括适于与插塞配合的紧固件，其中紧固件设计成用于控制插塞的移动；

该工具包括模具，其包括第一模具部件，该模具在第一模具部件和至少一个第二模具部件之间形成模腔，其中销能够从第一模具部件起在该模腔的整个尺寸上延伸。

本发明的另一个目的在于提供一种部件注塑制造方法，其包括以下步骤：提供如上所述的注塑工具，通过将销移动到其中一个稳定位置来调节销的端部突出于模制表面的长度，以及将材料注入到注塑工具中。

附图说明

通过下文给出的非限制性实施例，并参照附图，将能够更好地理解本发明，其中：

图1为根据本发明实施例的注塑工具的局部剖视图；

图2为图1所示的注塑工具的局部剖视图；

图3为图1所示的注塑工具的局部剖视图。

具体实施例

根据本发明实施例的注塑工具10的局部如图1至图3所示。

注塑工具10包括模具12和至少一个销14。

注塑工具10还包括至少一个套管16、套环18、插塞20、调节件22和紧固件24。

模具12包括至少一个第一模具部件26。此处，模具12包括第二模具部件28，其与第一模具部件26形成模腔30。模腔30具有例如设置在第二模具部件28中的进料口32。

可选地，模腔30由两个以上的模具部件构成。

第一模具部件26包括模制表面34。模制表面34构成模腔30的一部分。

第一模具部件26形成通往模制表面34的至少一个孔口36。此处，孔口36贯穿第一模具部件26。孔口36沿主方向D延伸。

在垂直于主方向D的平面上，孔口36的尺寸从模制表面34沿主方向D远离模制表面34增大。

此处，孔口36具有分段的形式。各段通过倒角或棱边相接。此处，从模制表面34起，孔口36的第一段70大体上呈围绕主方向D的圆柱形。此处，孔口36的第一段70的直径在8mm至12mm之间。而且，孔口36的第二段72大体上呈围绕主方向D的圆柱形，其具有平坦部分并且其直径大于第一段的直径。此处，第二段72除平坦部分之外的直径在14mm至19mm之间，并且平坦部分的最小半径在4.5mm至6.5mm之间。而且，孔口36的第三段74大体上呈围绕主方向D的圆柱形，其直径大于或等于孔口36的第二段72的直径。此处，第三段74的直径在15mm至21mm之间。第三段74具有内螺纹，更具体地，在整个第三段74上具有内螺纹。此处，内螺纹的螺距在1.25mm至1.75mm之间。最后，第四段76连接第三段74与开口表面，第四段76可以具有任何形状，例如，围绕主方向D的圆柱体形状，并且其直径大于或等于第三段74的直径。此处，第四段76的直径在16mm至25mm之间。

套管16设置在第一模具部件26的孔口36中。套管16与第一模具部件26的模制表面34平齐，并且通过封闭模制表面34而形成模腔的一部分。

从模制表面34起，套管16大体上与第一模具部件26的孔口36的一部分互补。

此处，套管16具有分段的外形。从模制表面34起，套管16的第一段78大体上呈围绕主方向D的圆柱形，其截止于模制表面34。此处，套管16的第一段78的直径在8mm至12mm之间，更具体地，其等于孔口36的第一段70的直径。另外，套管16的第二段80大体上也呈围绕主方向D的圆柱形，其具有平坦部分并且其直径大于套管16的第一段80的直径。此处，套管16的第二段80除平坦部分以外的直径在14mm至19mm之间，更具体地，等于孔口36的第二段72的直径。套管16的平坦部分与孔口36的平坦部分互补。

可选地，套管16没有平坦部分，而是包括任何形状的分度外表面38，其中第一模具部件26的孔口36具有与分度外表面38互补的表面40。分度外表面38与互补表面相互配合，以防止套管16绕主方向D旋转。

套管16形成通往模制表面34的通孔42。套管16在通孔42的至少一部分上，更具体地在通孔42的远离模制表面34的一部分上具有内螺纹。此处，通孔42具有分段的形式。此处，从模制表面34起，套管16的通孔42的第一段82大体上呈围绕主方向D的圆柱形。套管16的通孔42的第一段82的直径小于1.0mm，更具体地在0.5mm至0.9mmm之间，例如等于0.8mm。套管16的通孔42的第二段84大体上呈围绕主方向D的圆锥台形状，并且连接套管16的通孔42的第一段82和第三段86。套管16的通孔42的第三段86大体上呈围绕主方向D的圆柱形，并且此处，其直径在4mm至6mm之间。如上所述，套管16的通孔42的第三段86的远离模制表面34的一部分具有内螺纹，其中内螺纹是通过对套管16进行攻丝来形成的。

套管16的内螺纹的螺距在0.75mm至1.25mm之间。

销14伸入到套管16的孔口42中，并且包括从孔口42延伸并突出于模制表面34的端部44。端部44形成模腔的一部分。

销14可以相对于第一模具部件26在多个稳定位置之间移动，从而改变突出于模制表面34的端部44的长度。注意，稳定是指如果没有故意的外部摆动，则销14的位置不会发生变化。

销14与套管16的孔口42大体上互补。

此处，销14具有分段的外形。此处，从模制表面34起，销14的第一段88大体上呈围绕主方向D的圆柱形。销14的第一段88的直径小于1.0mm，更具体地在0.5mm至0.9mmm之间，例如等于0.8mm。更具体地，销14的第一段88的直径等于套管16的孔口42的第一段82的直径。另外，销14的第一段88在主方向D上的高度大于孔口42的第一段82的高度。销14的第二段90呈围绕主方向D的圆锥台形状，并且连接销14的第一段88和销14的第三段92。销14的第三段92大体上呈围绕主方向D的圆柱形，并且此处，其直径在4mm至6mm之间。销14的第三段92的直径等于套管16的孔口42的第三段86的直径。销14的第三段92的远离模制表面34的一部分具有螺纹，其中螺纹在销14上形成突起。该螺纹与套管16的内螺纹互补。

此处，端部44为销14的第一段88的一部分，其超出套管16的孔口42的第一段82。

通过绕紧固轴线将销14旋入/旋出套管16，更具体地，通过套管16的孔口42的内螺纹和销14的螺纹之间的配合，销14可以相对于第一模具部件26移动。紧固轴线沿主方向D延伸。下文中，将能够使销14的端部44超出模制表面34的尺寸增大的销14的移动称为“旋入”，将反向移动称为“旋出”。

销14可以从第一模具部件26起在模腔30的整个尺寸上延伸，此处更具体地，销可以从第一模具部件26起延伸至第二模具部件28。

另外，销14具有与模制表面34相对的开口46。开口46为盲孔。

开口46主要沿主方向D延伸。此处，它具有围绕主方向D延伸的多边形柱体形状，更具体地，规则的正六边形柱体形状。此处，六边形的边长在1.3mm至1.8mm之间。

套环18大体上呈围绕主方向D的中空的圆柱体形状并且具有通孔48。套环18在主方向D上的高度在8mm至12mm之间。

此处，通孔48具有围绕主方向D延伸的多边形柱体形状，更具体地，规则的正六边形柱体形状。此处，六边形的边长在4mm至8mm之间。

在垂直于主方向D上的平面上，套环18的通孔48的尺寸大于销14的开口46的尺寸。

套环18的圆柱形外表面上具有螺纹。该螺纹与第一模具部件26的孔口36的内螺纹互补。

套环18的螺纹的螺距与销14的螺纹的螺距不同。

套环18伸入到第一模具部件26的孔口36中。

套环18与第一模具部件26配合，并且沿主方向D与模制表面34相对设置地接触套管16，使得套管16与模制表面34平齐。因此，套管16一方面可以通过套环18沿主方向D固定，另一方面可以通过套管16的各段的直径的变化来固定。

插塞20伸入到第一模具部件26的孔口36中。

插塞20具有分成两段的外形。此处，插塞20的第一段94大体上呈围绕主方向D的圆柱形，并且直径在7mm至9mm之间。插塞20的第二段96大体上呈围绕主方向D的圆柱形，并且直径等于第一模具部件36的第三段74的直径，此处为15mm至21mm。插塞20的第二段96具有与第一模具部件26的孔口36的内螺纹互补的螺纹。插塞20的第二段96在主方向D上的高度在8mm和12mm之间。

插塞20的螺纹的螺距与销14的螺纹的螺距不同，这尤其限制了插塞20的移动，这种移动会引起销14的移动。更具体地，如果插塞20撞击销14，则这不会引起销的过度旋入。

插塞20取向成使得第一段94比第二段96更靠近模制表面34。

插塞20，更具体地是插塞20的第一段94，贯穿套环18的孔口48。

插塞20，更具体地是插塞20的第二段96，能够与第一模具部件26相互配合。

插塞20，更具体地是插塞20的第一段94，能够与模制表面34相对设置地接触销14。这尤其能够使销14保持在销14被插塞20锁定以沿主方向D远离模制表面34的稳定位置。

插塞20具有通孔50。通孔50沿主方向D延伸。通孔42具有分成两段的形状。插塞20的通孔50的靠近模制表面34的第一段98呈围绕主方向D的圆柱形，并且此处，其直径在3mm至5mm之间。此处，插塞20的通孔50的第二段100为围绕主方向D延伸的多边形柱体形状，更具体地是规则的六边形柱体形状。此处，六边形的边长在4mm至8mm之间。在垂直于主方向D的平面上，通孔50的第二段100的尺寸大于插塞20的通孔50的第一段98的尺寸。

插塞20的通孔50的第一段98在主方向D上的高度大于插塞20的第一段94的高度，使得通孔50的第一段98在插塞20的第一段94的整个高度和第二段96的一部分上延伸。

调节件22能够与销14的开口46配合，以便在销14插入到第一模具部件26中时，调节其相对于模制表面34的位置。

当与销14配合时，调节件22主要沿主方向D所对应的方向延伸。

更具体地，调节件22包括配合部件52和手柄54，其中配合部件52能够插入到销14的开口46中，使得调节件22绕主方向D旋转，进而将销14旋入/旋出套管16。

配合部件52与销14的开口46互补，并且此处，具有围绕主方向延伸的多边形柱体形状，更具体地是规则的正六边形柱体形状。此处，六边形的边长在1.3mm至1.8mm之间。

手柄54包括夹紧部件56，以及连接配合部件52和夹紧部件56的中间部件58。此处，中间部件58具有与配合部件52围绕同一方向延伸的圆柱体形状，并且此处，其直径绝对小于插塞20的通孔50的第二段100的直径。夹紧部件56能够被使用者抓取或者与控制系统相连。

配合部件52和中间部件58一起穿过套环18和插塞20，并且此处，由于第一模具部件26的孔口36与模制表面34相对的那部分为开口，因此夹紧部件56延伸至孔口36外部。

当紧固件24插入到第一模具部件26中时，其能够与插塞20配合，更具体地是与插塞20的孔口50的第二段100配合。

更具体地，紧固件24包括配合部件60和手柄62，其中配合部件60能够插入到销20的开口50中，使得插塞20移动。另外，将紧固件24保持在给定位置上，可以防止插塞20绕主方向D旋转。因此，紧固件24可以控制插塞20的移动，即指示其移动，或者也可以在必要时防止其移动。

与插塞20配合时，紧固件24主要沿主方向D所对应的方向延伸。配合部件60与插塞20的孔口50互补，更具体地与孔口50的第二段100互补，并且此处为围绕主方向延伸的多边形柱体形状，更具体地是正六边形柱体形状。此处，六边形的边长在4mm至8mm之间。

手柄62包括夹紧部件64，以及连接配合部件60和夹紧部件64的中间部件66。此处，中间部件66具有与配合部件60围绕同一方向延伸的圆柱体形状。夹紧部件64能够被使用者抓取或者与控制系统相连。夹紧部分64延伸到第一模具部件26的孔口36外部。

手柄62具有通孔68，其与紧固件24的主方向相同。通孔68允许调节件22穿过其中。更具体地，调节件22贯穿紧固件24的整个通孔68。此处，通孔68具有圆柱体形状，在垂直于调节件22主方向的平面上，其直径大于配合部件52和中间部件58的直径。

紧固件24设计成可以被固定以锁定插塞20，更具体地是防止插塞20由于振动而被旋入或旋出第一模具部件26的孔口36。

销14、套管16、套环18、套管20、调节件22和紧固件24以及所有的孔口和开口，均沿紧固轴线大体上对齐，其中第一模具部件26的孔口36具有绕紧固轴线旋转的旋转系统。

本发明还涉及一种部件注塑制造方法。

提供如上所述的注塑工具。

更具体地，提供模具12。套管16插入到第一模具部件26的孔口36中。套环18插入，更具体地，旋入到孔口36中，直至与套管16接触。销14通过例如调节件22插入到套管16中。最后，插塞20通过例如紧固件24插入到孔口36中。

可选地，销14在套环18之前插入。

套环18将套管16保持就位。

调节件22和紧固件24例如分别与销14和插塞20配合。

通过将销14移动到一个稳定位置来调节销14的端部44的长度。更具体地，使调节件22与销14配合并且使其绕主方向D旋转，来使销14旋入或旋出。由此，增大或减小销的端部从模制表面突出的长度。

例如，预期长度对应于端部44在模腔30的整个尺寸上延伸的长度。

更具体地，闭合模具12，使得模腔30具有待制造部件的形状，其中销14的端部44从模制表面34突出的长度小于销14所延伸的模腔的尺寸。然后，旋入销14，使得端部44接触模腔30的与孔口36相对的表面。

达到预期长度时，停止转动调节鍵22，使得销14停留在第一模具部件26的孔口36内的适当位置。

调节后，使紧固件24与插塞20配合并使其旋转，从而将插塞20旋入到第一模具部件26的孔口36中，使得插塞20例如与模制表面34相对设置地接触销14，以便如上所述地固定销14。

然后，固定紧固件24，使得插塞20保持就位并固定销14。

最后，将材料注入到模腔30中。例如，使材料充满模腔30，从而制造出具有空腔的部件。

材料围绕销14的端部44凝固，使得制造出的部件具有与端部44互补的孔。更具体地，该孔贯穿部件，使得部件具有孔。可以理解的是，该模具也可以通过使销的端部的一端与第一模具部件的模制表面对齐来制造无孔部件。

在未示出的实施例中，注塑工具包括多个销，它们置于模具的多个孔口中，以便形成多个孔。例如，每个销可以通过类似于本发明上述的系统来单独调节。每个销具有例如相应的尺寸，更具体地，每个销的端部可以具有不同的直径。

在另一种未示出的实施例中，在模具与销相对的表面上提供了加长部，使得当销14穿过模腔30时，端部44与加长部接触。加长部的存在尤其能够使端部44相对于模制表面的突出幅度减小。这在端部直径特别小的情况下是特别有利的，在这种情况下，材料注入所施加的作用力可能很大。因此这会增加端部对该作用力的阻力。

当不需要操作时，可以从第一模具部件的孔口中移除调节件和紧固件，从而减小体积。

由于位置稳定，因此能够精确地调节部件所形成的孔深。

另外，这种工具使得在材料注入后无需执行额外的打孔步骤，因为在该步骤期间难以控制所得孔的直径。

因此，通过本发明的注塑工具和相关方法可以形成一个或多个孔，其中，这些孔的至少一个尺寸是可调节的并且整体尺寸都是精确的。

另外，还可以通过利用端部具有不同直径的销替换销和套管来改变部件中所形成的孔的直径，新的销具有与原套管大体上互补的通孔，但是其外形类似于原套管。因此，新的套管也能够与第一模具部件的孔口配合。这可以有利地避免通过更换第一模具部件来改变所述直径。

最后，在销断裂或磨损的情况下，可以通过拆下调节件和紧固件，旋下插塞和套环，然后再利用调节件旋下销，来轻松地更换销。因此，维护操作得以简化。

Claims (10)

1.一种注塑工具(10)，包括至少一个第一模具部件(26)，所述第一模具部件(26)具有模制表面(34)，所述第一模具部件(26)形成通往所述模制表面(34)的至少一个孔口(36)，所述注塑工具(10)包括至少一个销(14)，所述销(14)伸入到所述孔口(36)中并且包括从所述孔口(36)突出于所述模制表面(34)的端部(44)，

其特征在于，所述销(14)能够相对于所述第一模具部件(26)在多个稳定位置之间移动，使得所述销(14)的所述端部(44)突出于所述模制表面(34)的长度发生改变。

2.根据权利要求1所述的注塑工具，包括至少一个套管(16)，所述套管(16)设置在所述第一模具部件(26)的所述孔口(36)中，所述套管(16)与所述第一模具部件(26)的所述模制表面(34)平齐，所述套管(16)形成通往所述模制表面(34)的通孔(42)，所述销(14)伸入到所述套管(16)的所述通孔(42)中，所述套管(16)在所述通孔(42)的至少一部分上设有内螺纹，所述销(14)具有与所述套管(16)的内螺纹互补的螺纹，使得通过使所述销(14)绕紧固轴线旋入/旋出所述套管(16)，来使所述销(14)相对于所述第一模具部件(26)移动。

3.根据权利要求2所述的注塑工具，其中，所述套管(16)具有分度外表面(38)，并且所述第一模具部件(26)的所述孔口(36)具有与所述分度外表面(38)互补的互补表面(40)，所述分度外表面(38)与所述互补表面(40)配合，从而防止所述套管(16)绕所述紧固轴线旋转。

4.根据权利要求2所述的注塑工具，包括具有螺纹的套环(18)，所述第一模具部件(26)的所述孔口(36)具有与所述套环(18)的螺纹互补的内螺纹，所述套环(18)能够与所述第一模具部件(26)配合并且沿着所述紧固轴线与所述模制表面(34)相对设置地接触所述套管(16)，使得所述套管(16)与所述模制表面(34)平齐。

5.根据权利要求1所述的注塑工具，其中，所述销(14)具有与所述模制表面(34)相对的开口(46)，所述注塑工具(10)包括调节件(22)，所述调节件(22)适于与所述开口(46)配合以调节所述销(14)相对于所述第一模具部件(26)的位置。

6.根据权利要求1所述的注塑工具，包括具有螺纹的插塞(20)，所述第一模具部件(26)的所述孔口(36)具有与所述插塞(20)的螺纹互补的内螺纹，所述插塞(20)能够与所述第一模具部件(26)配合并且与所述模制表面(34)相对设置地接触所述销(14)，使得所述销(14)保持在所述稳定位置的一者处。

7.根据权利要求6所述的注塑工具，包括至少一个套管(16)，所述套管(16)设置在所述第一模具部件(26)的所述孔口(36)中，所述套管(16)与所述第一模具部件(26)的所述模制表面(34)平齐，所述套管(16)形成通往所述模制表面(34)的通孔(42)，所述销(14)伸入到所述套管(16)的所述通孔(42)中，所述套管(16)在所述通孔(42)的至少一部分上设有内螺纹，所述销(14)具有与所述套管(16)的内螺纹互补的螺纹，使得通过使所述销(14)绕紧固轴线旋入/旋出所述套管(16)，来使所述销(14)相对于所述第一模具部件(26)移动，

其中，所述插塞(20)的螺纹的螺距与所述销(14)的螺纹的螺距不同。

8.根据权利要求6所述的注塑工具，包括适于与所述插塞(20)配合的紧固件(24)，所述紧固件(24)设计成控制所述插塞(20)的移动。

9.根据权利要求1所述的注塑工具，包括模具(12)，所述模具(12)包括所述第一模具部件(26)，所述模具(12)在所述第一模具部件(26)和至少一个第二模具部件(28)之间形成模腔(30)，所述销(14)能够从所述第一模具部件(26)起在所述模腔(30)的整个尺寸上延伸。

10.一种部件注塑制造方法，包括以下步骤：

提供根据权利要求1至9中任一项所述的注塑工具(10)；

通过所述销(14)移动到所述稳定位置的一者来调节所述销(14)的所述端部(44)突出于所述模制表面(34)的长度；以及

将材料注入到所述注塑工具(10)中。