CN110978428A - 一种精密的模具脱模机构及模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密的模具脱模机构及模具，模具脱模机构包括模芯，套设在模芯外侧与模芯滑动连接的保护套件，所述保护套件的横截面与模芯呈同心圆设置，所述模芯的端面面型为超精密加工的光学镜片面型，所述保护套件内壁的一部分紧贴包裹着模芯，所述保护套件的内壁的另一部分设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔内装设有便于模芯进行顶出的介质或结构，采用模芯直接顶出的方法，并结合了与模仁精密配合的保护套件，既确保了光学镜片的模具具有极高的同心度，也确保在脱模过程中，镜片的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯在经过多次反复顶出后，模芯外壁不易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠性的生产作业。

Description

一种精密的模具脱模机构及模具

技术领域

本发明涉及精密光学镜片的脱模领域，特别是涉及一种精密的模具脱模机构及模具。

背景技术

随着国内制造业往高端智造的转型升级，塑胶件的注塑精度逐渐被广为重视，如手机摄像头模组、微型车载摄像头、智能AI摄像头、复眼透镜、红外成像系统、光存储读取头、光通信祸合器件、针孔摄像机、生物传感器、医疗影像镜头等光学塑胶镜片的产品相对于其他产品来说精密度较高，在现有的技术中，塑胶镜片在模具中成型后，通常需要采用脱模顶出机构将其从模具的一侧中推顶出来，在这个过程中需要尽量控制光学镜片产生的变形，而达到清晰的设计效果，除此之外该装置还必须能够在模具闭合时，保证不会与模具其他零部件发生干涉并回复到顶出前的初始位置，以便进行重复不断的注塑成型，因此对于研发一种精密的能够保证产品具有较小形变、良好同心度、可靠性高的模具有着重要的意义。

现有光学镜片的注塑成型，最常用的脱模方式为用设置在动模一侧的顶出销针(又称顶针，或顶杆)进行顶出，模具中的顶出销针一般放置在与塑胶件的接触面对光学效果影响最为微小的位置(一般为镜片的法兰边位置)，以保证光学镜片有效孔径内的光学曲面精度不受影响，因此该顶出销针均匀分布到光学镜片的一周，使塑件产品能够承受最大的推力，以防塑胶件变形和损伤，同时顶出机构也需要平稳顺畅，灵活可靠，有足够的强度、耐磨性，平稳顺畅无卡滞，并且保证制造方便，易于维修，对于尺寸比较小的手机镜头，顶针的顶出方式对于法兰边缘比较大的镜片可以适用，譬如靠近镜头前方的第一片或第二两片透镜，其法兰边相对比较宽，其有足够的位置来设置顶出销针，但对于靠近像面传感器的镜片，由于手机摄像头模组的镜筒直径的限制，其法兰边通常比较窄，最窄的法兰边一般只有0.1mm～0.2mm左右，而顶出销针的最小直径却有0.4mm～0.5mm，顶出销针的直径超过了透镜法兰边的宽度，对于这种情况，透镜的法兰边就没有位置可以设置顶出销针了，因此该顶出脱模的方式存在不适用法兰边较窄的技术问题。

对于目前业界存在的这种情况，专利CN201910017973提出了一种避免成型脱模时变形的光学镜片模具脱模结构，该专利提出了一种在光学镜片主体的边缘侧面上设置有避空凹槽，以及在其避空凹槽对应的部位设置带有局部镜片轮廓特征的脱模顶出销针，这局部镜片轮廓的部位与光学镜片主体相连，脱模顶出销针设置于光学树脂镜片边侧的凹槽位置，脱模顶出销针的投影面部分与局部镜片轮廓位置相交，其镜片的厚度误差可以确保在3个微米以内、偏心误差可以控制在1.5微米以内、每个面的倾斜度可以控制在0.016°以内，另外镜片注塑缩水后的面型误差也可以控制在1个牛顿环之内，其极大地提高了手机镜头模组的装配成品率，良率可以控制在80％以上，该专利虽然解决了镜片成型过程中的亚斯、面型误差问题、以及同心度问题，大大提高了镜片注塑的良品率，但由于镜片的边缘设置有缺口或避空位置，因此增加了镜片产品的同心度测量的定位难度，业界普遍采用的日式探针式的圆度仪比较难以测量这种镜片的同心度，需要购置昂贵的机器视觉测量设备才能比较精确的测量，增加了产线的成本，因此该专利了镜片产品存在凹槽的外观缺陷，还存在同心度难以测量的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种确保光学镜片具有高精密的同心度、面型不会产生亚斯问题、模芯外壁不易磨损可靠性高的精密的模具脱模机构及模具。

为实现上述目的，本发明提供了一种精密的模具脱模机构，包括模芯，套设在模芯外侧与模芯滑动连接的保护套件，所述保护套件的横截面与模芯呈同心圆设置，所述模芯的端面面型为超精密加工的光学镜片面型，所述保护套件内壁的一部分紧贴包裹着模芯，所述保护套件的内壁的另一部分设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔内装设有便于模芯进行顶出的介质或结构。

优选的，所述模芯与保护套件的横截面同心度误差为0.3-1μm之间。

优选的，所述结构为装设在容纳腔内的至少一个滚珠。

优选的，所述容纳腔内的滚珠与模芯之间存在间隙，该间隙为0.1-30微米之间。

优选的，所述容纳腔内的滚珠与模芯之间可以为过盈配合，该过盈量为0.1-5微米之间。

优选的，所述结构为装设在容纳腔内的至少一个滑块。

优选的，所述滑块为表面光滑的石墨或高硬度耐磨钢材或油性塑料构件，或带有弹性的合金金属构件。

优选的，所述容纳腔内的滑块与模芯之间存在间隙，该间隙为0.1-30微米之间。

优选的，所述介质为装设在容纳腔内的气体、液体或磁浮填充物。

优选的，所述容纳腔的内壁与模芯外壁间的距离为1-500μm之间。

本发明还提供了一种模具，包括后模固定板，装设在后模固定板两侧固定连接的模脚，装设在模脚上固定连接的托板，装设在托板上固定连接的后模板，装设在后模板中部的型芯，装设在后模板四周固定连接的光轴，套设在光轴上滑动连接的导套，与导套固定连接的前模固定板，装设在前模固定板一端面中部的进胶口，装设在前模固定板另一端面固定连接的前模板，装设在前模板上与进胶口相连通的流道，以及上述所述的精密的模具脱模机构，所述精密的模具脱模机构装设在型芯上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明设有模芯，套设在模芯外侧与模芯滑动连接的保护套件，所述保护套件的横截面与模芯呈同心圆设置，所述模芯的端面面型为超精密加工的光学镜片面型，所述保护套件内壁的一部分紧贴包裹着模芯，所述保护套件的内壁的另一部分设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔内装设有便于模芯进行顶出的介质或结构，其采用模芯直接顶出的方法，并结合了与模芯精密配合的保护套件，确保模芯在脱模顶出与恢复到回退状态时，模芯始终与保护套件内壁的一部分保持紧密定位接触，使得本发明可以确保光学镜片的模具具有极高的同心度，具有镜面面型的模芯也确保在脱模过程中，镜片的面型避免产生亚斯变形问题，同时也确保模芯在经过多次反复顶出后，由于模芯与保护套件两者为部分局部接触，模芯外壁不容易磨损或卡住，保证在长期生产过程中，模芯的同心度、面型精度不变，从而实现高精密可重复性、高可靠性的生产作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的实施例一的结构示意图；

图2是本发明提供的实施例一的俯视图；

图3是本发明提供的实施例二的结构示意图；

图4是本发明提供的实施例二的俯视图；

图5是本发明提供的实施例三的结构示意图；

图6是本发明提供的实施例三的俯视图；

图7是本发明提供的实施例四的结构示意图；

图8是本发明提供的实施例四的俯视图；

图9是本发明提供的实施例五的结构示意图；

图10是本发明提供的实施例五的俯视图；

图11是本发明提供的实施例六的结构示意图；

图12是本发明提供的实施例六的俯视图；

图13是本发明提供的实施例七的结构示意图；

图14是图13中A-A处的剖视图；

图15是本发明提供的实施例八的结构示意图；

图16是本发明提供的实施例八的分解图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2所示，本发明提供了第一种精密的模具脱模机构，包括模芯1，套设在模芯1外侧与模芯1滑动连接的保护套件2，所述保护套件2的横截面与模芯1呈同心圆设置，所述模芯1的端面11面型为超精密加工的光学镜片面型，所述保护套件2内壁的一部分21紧贴包裹着模芯1，所述保护套件2内壁的另一部分设置有至少一个容纳腔22，所述容纳腔22内装设有便于模芯1进行顶出的介质7或结构3。

具体地，模芯1上超精密加工具有镜面面型的端面11采用的是金刚石超精密加工，保证了注塑产品的镜面面型，使注塑产品不会出现亚斯的问题，另外，模芯1与保护套件2之间为高精密的局部接触配合，它们间的同心度误差为0.05-2.0μm之间，从而确保在注塑时产品相对于模仁具有极高的同心度。

进一步地，保护套件2内壁的另一部分设置有一个容纳腔22，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滚珠，本实施例优选地采用了三颗滚珠，所述容纳腔22内的三颗滚珠与模芯1为精密的间隙配合，其间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例二

如图3和图4所示，本发明提供了第二种精密的模具脱模机构，保护套件2内壁的另一部分设置有两个容纳腔22，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滚珠，本实施例优选地采用了三颗滚珠，所述容纳腔22内的三颗滚珠与模芯1为精密的间隙配合，其间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例三

如图5和图6所示，本发明提供了第三种精密的模具脱模机构，保护套件2内壁的另一部分设置有三个容纳腔22，每两个容纳腔22之间呈120°夹角设置，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滚珠，本实施例优选地采用了三颗滚珠，所述容纳腔22内的三颗滚珠与模芯1为精密的间隙配合，其间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例四

如图7和图8所示，本发明提供了第四种精密的模具脱模机构，保护套件2内壁的另一部分设置有一个容纳腔22，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滑块，本实施例优选地采用了一个滑块，所述滑块为表面光滑的带有弹性的合金构件或高硬度钢材构件或油性塑料构件，所述容纳腔22内的滑块与模芯1的外壁间存在间隙，该间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例五

如图9和图10所示，本发明提供了第五种精密的模具脱模机构，保护套件2内壁的另一部分设置有两个容纳腔22，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滑块，本实施例优选地采用了一个滑块，所述滑块为表面光滑的石墨或高耐磨树脂材料构件，所述容纳腔22内的滑块与模芯1的外壁间存在间隙，该间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例六

如图11和图12所示，本发明提供了第六种精密的模具脱模机构，保护套件2的内壁的另一部分设置有三个容纳腔22，每两个容纳腔22之间呈120°夹角设置，所述结构3为装设在容纳腔22内的至少一个滑块，本实施例优选地采用了一个滑块，所述滑块为表面光滑的高硬度合金钢材构件或油性塑料构件，所述容纳腔22内的滑块与模芯1的外壁间存在间隙，该间隙采用D值表示，D值为0.1-30微米之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，业确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例七

如图13和图14所示，本发明提供了第七种精密的模具脱模机构，保护套件2内壁的另一部分设置有六个容纳腔22，每两个容纳腔22间的夹角为60°，所述介质7为装设在容纳腔22内的气体、液体或磁浮填充物，所述容纳腔22的内壁与模芯1外壁间的距离采用D值表示，D值为0.1-500μm之间，其D值间隙也可根据配合松紧度需要，设置成干涉过盈配合，过盈量为0.1-5.0微米之间，其余结构与实施例一相同，不再赘述。

因此，该脱模机构能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

实施例八

如图15和图16所示，本发明还提供了一种模具，包括后模固定板111，装设在后模固定板111两侧固定连接的模脚112，装设在模脚112上固定连接的托板113，装设在托板113上固定连接的后模板114，装设在后模板114中部的型芯115，装设在后模板114四周固定连接的光轴116，套设在光轴116上滑动连接的导套117，与导套117固定连接的前模固定板118，装设在前模固定板118一端面中部的进胶口119，装设在前模固定板111另一端面固定连接的前模板110，装设在前模板110上与进胶口119相连通的热流道4，以及实施例一至实施例七任一实施例所述的精密的模具脱模机构6，所述精密的模具脱模机构6装设在型芯115上。

因此，该模具能够确保所生产的镜片5具有高精密的同心度，也确保在镜片5的脱模过程中，镜片5的面型不会产生亚斯问题，同时也确保模芯1在经过多次反复顶出后，模芯1的外壁不容易磨损，从而实现高精密可重复性、高可靠度的生产作业。

上述实施例为本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 (11)

1.一种精密的模具脱模机构，其特征在于，包括模芯(1)，套设在模芯(1)外侧与模芯(1)滑动连接的保护套件(2)，所述保护套件(2)的横截面与模芯(1)呈同心圆设置，所述模芯(1)的端面(11)面型为超精密加工的光学镜片面型，所述保护套件(2)内壁的一部分(21)紧贴包裹着模芯(1)，所述保护套件(2)的内壁的另一部分设置有至少一个容纳腔(22)，所述容纳腔(22)内装发有便于模芯(1)进行顶出的介质(7)或结构(3)。

2.根据权利要求1所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述模芯(1)与保护套件(2)的横截面同心度误差为0.05-2.0μm之间。

3.根据权利要求1所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述结构(3)为装设在容纳腔(22)内的至少一个滚珠。

4.根据权利要求3所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述容纳腔(22)内的滚珠与模芯(1)之间存在间隙，该间隙为0.1-30微米之间。

5.根据权利要求3所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述容纳腔(22)内的滚珠与模芯(1)之间为过盈配合，该过盈量为0.1-5.0微米之间。

6.根据权利要求1所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述结构(3)为装设在容纳腔(22)内的至少一个滑块。

7.根据权利要求6所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述滑块为表面光滑的高硬度钢材构件或高耐磨合金构件，或石墨混合物油性塑料构件或高耐磨树脂塑胶构件。

8.根据权利要求6所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述容纳腔(22)内的滑块与模芯(1)之间存在间隙，该间隙为0.1-30微米之间。

9.根据权利要求1所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述介质(7)为装设在容纳腔(22)内的气体、液体或磁浮填充物。

10.根据权利要求9所述的一种精密的模具脱模机构，其特征在于，所述容纳腔(22)的内壁与模芯(1)外壁间的距离为1-500μm之间。

11.一种模具，其特征在于，包括后模固定板(111)，装设在后模固定板(111)两侧固定连接的模脚(112)，装设在模脚(112)上固定连接的托板(113)，装设在托板(113)上固定连接的后模板(114)，装设在后模板(114)中部的型芯(115)，装设在后模板(114)四周固定连接的光轴(116)，套设在光轴(116)上滑动连接的导套(117)，与导套(117)固定连接的前模固定板(118)，装设在前模固定板(118)一端面中部的进胶口(119)，装设在前模固定板(111)另一端面固定连接的前模板(110)，装设在前模板(110)上与进胶口(119)相连通的流道(4)，以及权利要求1-9任一项所述的精密的模具脱模机构，所述精密的模具脱模机构装设在型芯(115)上。

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