CN110406022A - 射出成型模具与使用其的射出成型装置与光学元件制造方法 - Google Patents

Abstract

一种射出成型模具，包括第一模板、第一模仁、可动侧模板、第二模板、第二模仁、固定侧模板以及弹簧。第一模板上设有第一孔穴。第一模仁设于第一模板之第一孔穴中。可动侧模板设于第一模板一侧。第二模板设于第一模板之另一侧，且第二模板上有一第二孔穴。第二模仁设于第二模板之第二孔穴中。固定侧模板设于第二模板之另一侧。弹簧设于第二模板及固定侧模板之间。在本发明的射出成型模具的结构设计下，增加可动侧作动时的精度以及有效缩减射出成型模具可动侧的体积。本发明另外提出一种射出成型装置以及光学元件制造方法。

Description

射出成型模具与使用其的射出成型装置与光学元件制造方法

技术领域

本发明涉及一种射出成型模具，尤其是涉及一种用于制造光学元件的射出成型模具。

背景技术

利用射出成型机配合模具来制作光学元件的制程由来已久。而模具中，依其所固定的位置，模具可以分拆成固定侧模具与可动侧模具二者。当固定侧模具与可动侧模具的模板碰触并彼此结合时，为合模状态，此时将塑胶原料经射出成型机加热融化后再注入于模具中，让塑胶原料布满在模具的模穴内，冷却后，即制成一光学元件。

而在习知的射出成型模具结构中，有一压缩式模具，可以在合模后再对模板施加力量并压缩模穴，藉以提高成品的品质。而传统的压缩模具中，为了可以提供前述多阶压缩的功能，模具多于可动侧设有例如是油压缸的压缩模块，用以在合模后对模板施加压力。惟目前将压缩模块设在可动侧模具内的设计，使得射出成型模具的体积变大，同时，使可动侧模具的设计过于复杂，并会一定程度的影响到射出成型模具的精度，使制作成本高居不下。因此，如何针对上述问题进行改善，实为本领域相关人员所关注的焦点。

发明内容

本发明的其他目的和优点可以从本发明实施例所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

本发明的一实施例提供一种射出成型模具。本实施例的射出成型模具包括第一模板、第一模仁、可动侧模板、第二模板、第二模仁、固定侧模板以及弹簧。第一模板上设有第一孔穴。第一模仁设于第一模板的第一孔穴中。可动侧模板设于第一模板一侧。第二模板设于第一模板的另一侧，且第二模板上有一第二孔穴。第二模仁设于第二模板的第二孔穴中。固定侧模板设于第二模板的另一侧。弹簧设于第二模板及固定侧模板之间。

本发明的一实施例提供一种射出成型装置，依一方向依序包括可动侧固定板、第一模板、第二模板、弹簧以及固定侧固定板。其中，而且另外设有第一模仁以及第二模仁。第一模仁设于第一模板中。第二模仁设于第二模板中。而且，可动侧固定板与动力机械连动。

本发明的一实施例提供一种光学元件的制造方法，包括以下步骤：首先，驱动可动侧模板，向固定侧模板方向移动；然后，使设于可动侧模板与固定侧模板之间第一模板与第二模板接触，而第一模板中设有第一模仁，第二模板中设有第二模仁，且第二模板与固定侧模板间设有弹簧；然后，注入热融塑胶于第一模仁及第二模仁间的空隙；然后，冷却空隙中的热融胶，使热融胶形成光学元件；然后，驱动可动侧模板，向远离固定侧模板方向移动。

在本发明实施例的射出成型模具以及射出成型装置的结构设计下，由于弹簧设于第二模板及固定侧模板之间(也就是设于固定侧)，可有效避免射出成型模具的可动侧(可动侧固定板、第一模板、第一模仁)受到弹簧的影响，进而增加可动侧作动时的精度(平衡)，此外，亦可有效缩减射出成型模具可动侧的体积。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的射出成型模具于合模前的剖面示意图。

图2是本发明一实施例的射出成型模具于合模后、压缩前的剖面示意图。

图3是本发明一实施例的射出成型模具于合模后、压缩后的剖面示意图。

图4是本发明另一实施例的射出成型模具于合模后、压缩前的剖面示意图。

图5是本发明一实施例的射出成型装置的剖面示意图。

图6是本发明一实施例的光学元件制造方法的流程示意图。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

以下将说明本发明模具的设计。请参阅图1至图3分别是模具于未合模状态、合模后压缩前以及合模后，压缩后的剖面示意图。需注意的是，图例中仅强调本发明的核心部份，而许多模具的既存结构，例如各种杆体、顶出针、流道等，则不予以赘述。请参阅图1至图3，于一例中，模具1是一种压缩模具，其分为可动侧及固定侧二部份。本实施例的射出成型模具1至少包括二分别设于固定侧方向及可动侧方向的模板11(第一模板)、模板13(可动侧模板)、模板14(第二模板)及模板16(固定侧模板)；分设于固定侧、可动侧的模仁12(第一模仁)及模仁15(第二模仁)；分设于固定侧、可动侧的衬套18(第一衬套,first bushing)及衬套19(第二衬套,second bushing)；及设于固定侧的弹簧17(第一弹簧)。

于本例中，模板13，设于模具的可动侧，又称可动侧装置板或是可动侧固定板(Core adapter plate)。模板13是用于与射出机的可动侧的可动盘(或称型盘)连接及固定。可动侧装置板的设计己广被应用，故就传统设计相同之处将予省略。

于本例中，模板16设于模具的固定侧，又称固定侧装置板或是固定侧固定板(Cavity adapter plate)。模板16可将定位环、注道衬套、导销衬套等固定在此板，然后利用此板，将模具固定侧安装在射出机的固定盘(或称固定侧型盘)上。同样地，上述定位环、注道衬套、导销衬套以及射出机固定盘未绘于图1至图3中，但这些构件为本发明领域的习知技术，将不予赘述。而于本例中，模板13往射出机的固定侧型盘的一侧设有多个孔状凹陷161，可分别将多枚弹簧17分别容置于其中。

如图1至图3所示，在本实施例中，模板11、14均分别设有一孔穴110、140，可分别供衬套18、19及模仁12、15分别容置于其中。如图所示，模仁12设于模板11的孔穴110中并经由衬套18与模板11连接。模仁15设于模板14的孔穴110中并经由衬套19与模板14连接。

就模具1的可动侧部份，其最外侧为模板13，模板13为可动侧装置板，用于与射出机可动侧的型盘连接，而模板13面向模穴C一侧处直接或简接地连接有模板11。于本例中，模板13与模板11直接连接，惟于实际应用时，模板13与模板11之间可进一步包括有一枚或多枚承板(未绘示出)以及一个或多个间隔块(未绘示出)等设计。承板可设于模板11与模板13之间，间隔块可设于承板与模板13之间。于本例中，模板11的内部设有一穴孔110，其穿透模板11上下两侧，为一穿孔。而穴孔110中可设有衬套18，衬套18的内侧表面与模仁12连接，衬套18的外侧表面与模板11连接。以上提及的承板一词，又称背板或拖板，其具有补强的功用，用于使邻隔的模板不致因射出压力发生变形，进而延长射出成型模具1的寿命。而前面提及的间隔块又称模脚或垫块，其主要功效在于确保成品的顶出距离。

就模具1的固定侧部份，其最外端为模板16，模板16为固定侧装置板，用于与射出机固定侧的型盘连接。模板16面向模穴C的一侧设置经多枚弹簧连接有模板14。另外，模板16和模板14之间是设置有多个嵌设于模板16的凹陷161中的弹簧17。于本例中，模板16及模板14经由弹簧17直接连接，惟于实际应用时，模板16与模板14之间可进一步包括有一枚或多枚模板或其他元件，例如是承板(未绘示)以及一个或多个间隔块(未绘示)等设计。亦即，弹簧17是设于模板16及模板14之间，但二模板不仅藉以弹簧17连接为限，其中得增设其他的介面或元件亦可。另外，模板14的内部设有一穴孔140，其穿透模板上下两侧，为一穿孔。而穴孔140中可设有衬套19，衬套19的内侧表面与模仁15连接，衬套19的外侧表面与模板14连接。另外，在本实施例中，弹簧17的数量为两个，这些弹簧17分别设于第二模仁15的左右两侧，惟实际应用时，模具1可包括多组弹簧17，而各弹簧17可均匀分布于固定侧的模板16和模板14之各处。

经由上述可知，在本发明实施例的射出成型模具1的结构设计下，由于弹簧17设于第二模板14及固定侧模板16之间(也就是设于固定侧)，可有效简化射出成型模具1的可动侧模具的设计，进而增加可动侧作动时的精度、平衡并减少设计的难度及制造成本。此外，本发明的模具亦可有效缩减射出成型模具1可动侧的体积。

在本发明的另一实施例中，固定侧模板16例如是具有至少二凹陷161，射出成型模具1的这些弹簧17分别容置于固定侧模板16的这些凹陷161之中。本发明并不加以限定凹槽的数量，凹陷的数量可依照弹簧17的设置数量而有所增减。另外，本例中，前述的凹陷161中的弹簧17所设的位置是在模仁15的两侧。换句话说，若以可动侧的可动侧模板13的活动方向为作动方向D，则模仁12、15沿作动方向D的延伸范围，与弹簧17沿作动方向的延伸的延伸范围是不会重迭的，亦即，模仁12、15与各个弹簧17沿作动方向是会错开的。

图4是本发明另一实施例的射出成型模具的剖面示意图。如图4所示，本实施例的射出成型模具1a与图1至3所示的射出成型模具1类似，差异处在于，本实施例的射出成型模具1a中的模仁15的后方设置有另一弹簧17a。在本实施例中，弹簧17a设于固定侧的模板16与模仁14之间，在模具1合模再施压时，弹簧17会适度压缩并为模仁14提供一反向力。需特别说明的是，本发明并不加以限定弹簧17a的数量，弹簧17a的数量可依实际情况的需求而有所增减。

图5是本发明一实施例的射出成型装置2的剖面示意图。如图5所示，本实施例的射出成型装置2可以包括如图1至4的任一者所示的射出成型模具1。此外，本实施例的射出成型装置2例如是一射出機，进一步包括一固定侧型板21或称固定盘(Fixed platen)、一可动侧型板22或称可动盘(Movable platen)、射出单元(Injection Unit)24及锁模单元(Clamping Unit)23等。

于本例中，锁模单元(Clamping Unit)23可用以控制模具的开关、锁模及顶出。举例而言，锁模单元23包括一五点双肘节锁模机构(five-point double-toggle mouldclamping mechanism)以及例如是油压缸的动机机械。锁模单元23的末端机构可沿一轴稳定地作单轴移动。如图5所示，本例在应用时，锁模单元23之二连杆可分别设置于可动侧型板22的各侧。

本发明所谓的射出单元(Injection Unit)24用以融解、混和塑胶粒，并升压射出融化的塑胶液。详细而言，射出单元主要由入料筒、加热管、加压设备等组成。入料筒一般为漏斗状，负责塑胶粒的进料，加热管外围有加热器，负责加温使得塑胶颗粒软化，加压设备负责提高压力以供液态状塑胶射出。

如图5所示，在本实施例中，射出成型模具1的可动侧的模板(可动侧固定板)13与动力机械(在本图式中未绘示)连动，也就是射出成型模具1可藉由动力机械所提供的驱动力，使得活动侧的模板11带动模仁12朝向靠近模仁15的方向移动，并使模板11与模板14连接并为合模。在合模后，模板13得进一步受力向固定侧的模板16方向施加压力，使弹簧17受到第一模板11与第二模板14的推挤而呈现压缩状态。固定侧模板(固定侧固定板)16位于固定侧型板21和弹簧17之间。可动侧的模板13(可动侧固定板)位于可动侧型板22与模板14之间。锁模单元(Clamping Unit)23设于可动侧型板22的一侧，具体而言，如图所示，锁模单元(Clamping Unit)23位于可动侧型板22的相对下方，且锁模单元(Clamping Unit)23包括上述所提到的动力机械。在本实施例中，固定侧型板21具有材料输入口210，射出单元(Injection Unit)24对应于固定侧型板21的材料输入口210设置。

图6是本发明一实施例的光学元件制造方法的流程示意图。本实施例的光学元件制造方法是透过如图1～图4所示的射出成型模具1、1a或是如图5所示的射出成型装置2来完成。如图6所示，本实施例的光学元件制造方法包括以下步骤。首先，如步骤S1所示，驱动可动侧模板13朝向固定侧模板16方向移动；接着，如步骤S2所示，使设于可动侧模板13与固定侧模板16之间模板11(第一模板)与模板14(第二模板)接触。此时，为合模状态。而模板11(第一模板)中设有模仁12(第一模仁)，模板14(第二模板)中设有模仁15(第二模仁)，且模板14(第二模板)与固定侧模板16间设有弹簧17；然后，如步骤S3所示，注入热融塑胶于模仁12(第一模仁)及模仁15(第二模仁)间之空隙；然后，进一步的使可动侧的模板13往固定侧模板16移动，此时，模板14(第二模板)会连带使其后方的弹簧受压缩，使可动侧模板13与固定侧模板16的距离变小，并连带使模穴C变小。而原设于模穴C中的材料会经由特定流道排出。而若采用图4的设计，则除了模板14(第二模板)后的弹簧17会被压缩外，模仁15(第二模仁)亦会受压向反方向压缩。随后，如步骤S4所示，冷却空隙中之热融胶，使热融胶形成光学元件；然后，如步骤S5所示，驱动可动侧模板13，向远离固定侧模板16方向移动，而弹簧17、17a则对模板14(第二模板)及模仁15(第二模仁)提供回复力。

综上所陈，在本发明实施例的射出成型模具的结构设计下，由于弹簧设于第二模板及固定侧模板之间(也就是设于固定侧)，可有效避免射出成型模具的可动侧(可动侧固定板、第一模板、第一模仁)受到弹簧的影响，进而增加可动侧作动时的精度(平衡)，此外，亦可有效缩减射出成型模具可动侧的体积。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一射出成型模具，其特征在于，包括：

一第一模板，所述第一模板上设有一第一孔穴；

一第一模仁，设于所述第一模板的所述第一孔穴中；

一可动侧模板，设于所述第一模板一侧；

一第二模板，设于所述第一模板的另一侧，且所述第二模板上设有一第二孔穴；

一第二模仁，设于所述第二模板的所述第二孔穴中；

一固定侧模板，设于所述第二模板的另一侧；以及

一第一弹簧，设于所述第二模板及所述固定侧模板之间。

2.如权利要求1所述的射出成型模具，其特征在于，所述射出成型模具进一步包括一第一衬套及一第二衬套，所述第一衬套设于所述第一模板与所述第一模仁之间，所述第二衬套设于所述第二模板与所述第二模仁之间。

3.如权利要求1所述的射出成型模具，其特征在于，所述固定侧模板设有一凹陷，所述第一弹簧设置于所述凹陷中。

4.如权利要求3所述的射出成型模具，其特征在于，所述射出成型模具进一步包括一第二弹簧，设于所述固定侧模板与所述第二模仁之间，所述第二弹簧沿作动方向的路径与所述第二模仁沿作动方向的路径重迭，所述可动侧固定板可沿一作动方向移动，所述第一弹簧沿作动方向的路径与所述第一模仁沿作动方向的路径并不重迭。

5.一射出成型装置，其特征在于，依一方向依序包括：

一可动侧固定板；

一第一模板；

一第二模板；

一第一弹簧；及

一固定侧固定板；

其中，另外设有，

一第一模仁，设于所述第一模板中；以及

一第二模仁，设于所述第二模板中；

而且，所述可动侧固定板与一动力机械连动。

6.如权利要求5所述的射出成型装置，其特征在于，进一步包括一第一衬套及一第二衬套，所述第一衬套设于所述第一模板与所述第一模仁之间，所述第二衬套设于所述第二模板与所述第二模仁之间。

7.如权利要求5所述的射出成型装置，其特征在于，所述固定侧模板设有一凹陷，所述第一弹簧设置于所述凹陷中。

8.如权利要求7所述的射出成型装置，其特征在于，所述可动侧固定板可沿一作动方向移动，所述第一弹簧沿作动方向的路径与所述第一模仁沿作动方向的路径并不重迭。

9.如权利要求8所述的射出成型装置，其特征在于，所述射出成型模具进一步包括一第二弹簧，设于所述固定侧模板与所述第二模仁之间，所述第二弹簧沿作动方向的路径与所述第二模仁沿作动方向的路径重迭。

10.如权利要求9所述的射出成型装置，其特征在于，所述射出成型装置进一步包括一可动侧型板、一固定侧型板、一锁模单元与一射出单元，所述可动侧固定板设于所述可动侧型板与所述第一模板之间，所述锁模单元设于所述可动侧型板的一侧，该锁模单元包括该动力机械，所述固定侧固定板设于所述固定侧型板与所述第一弹簧之间，所述固定侧型板具有一材料输入口，所述射出单元对应于所述材料输入口设置。

11.一种光学元件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

驱动一可动侧模板，向一固定侧模板方向移动；

使设于所述可动侧模板与所述固定侧模板之间一第一模板与一第二模板接触，而所述第一模板中设有一第一模仁，所述第二模板中设有一第二模仁，且所述第二模板与所述固定侧模板间设有弹簧；

注入一热融塑胶于所述第一模仁及所述第二模仁间的空隙；

冷却所述空隙中之所述热融胶，使所述热融胶形成光学元件；以及

驱动所述可动侧模板，向远离所述固定侧模板方向移动。