CN111375668A - 杯体的水涨模具以及杯体的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种杯体的水涨模具以及杯体的加工工艺，所述杯体包括至少两层管体，所述水涨模具包括上模和下模，所述上模和所述下模配合形成型腔，所述型腔包括沿高度方向分布且与所述管体一一对应的型腔段，所述型腔段的内壁限定对应所述管体水涨后的外形；所述型腔内置有模芯，所述模芯设有向所述型腔供水实现水涨的供水孔。本方案中的水涨模具，水涨完毕脱模后，将水涨后的管坯进行分割，就可以获得所需形状和数量的管体。由此可见，该水涨模具在完成一次水涨工序再予以分割后，即同时形成外管和内管，或者两个以上的管体，从而节约工序，减少作业人员的数量，工序的减少相应地可提高作业的安全性。

Description

杯体的水涨模具以及杯体的加工工艺

技术领域

本发明涉及杯体加工技术领域，具体涉及一种杯体的水涨模具以及杯体的加工工艺。

背景技术

保温杯一般为双层结构，包括内管和外管。

内管的加工流程一般为：制管-水涨-分割-缩口-卷牙-突切；

外管的加工流程一般为：制管-水涨-分割-缩口-卷牙-轮R-突切。

上述的生产作业流程，外管、内管分别加工，工艺复杂，而且内管的加工生产线需要6名作业人员、外管生产线需要7名作业人员，人员投入成本大。

发明内容

本发明提供一种杯体的水涨模具，所述杯体包括至少两层管体，所述水涨模具包括上模和下模，所述上模和所述下模配合形成型腔，所述型腔包括沿高度方向分布且与所述管体一一对应的型腔段，所述型腔段的内壁限定对应所述管体水涨后的外形；所述型腔内置有模芯，所述模芯设有向所述型腔供水实现水涨的供水孔。

可选地，所述下模包括下模主体和合模块，所述合模块包括两个或以上的分模块，多个所述分模块沿周向拼合形成环形的所述合模块；所述合模块位于所述上模和所述下模主体之间，所述合模块的内壁突出于与之相邻的所述上模和所述下模主体的内壁，以使形成的所述管体具有环形凹槽。

可选地，所述上模的下端面形成第一斜面，所述合模块的各所述分模块的上端面均形成第二斜面，所述上模下压时，所述第一斜面和所述第二斜面配合，以驱动各所述分模块朝向所述水涨模具的中心线移动，以拼合形成所述合模块。

可选地，所述下模主体的上端面设有环形槽，所述分模块的下端置于所述环形槽内，所述分模块的上端位于所述环形槽的内侧槽壁的上端面之上，且内壁突出与之相邻的所述下模主体、所述上模的内壁；

所述环形槽的外侧槽壁贯穿设置有插销，所述插销的一端连接对应的所述分模块；还设有弹簧，所述弹簧位于所述插销的另一端和所述外侧槽壁之间，所述分模块拼合时，所述弹簧处于压缩状态。

可选地，还包括上模板和下模板，所述上模和所述下模均安装于所述上模板和所述下模板之间；所述模芯包括上模芯和下模芯，所述上模芯设有安装孔，以通过插入的安装销固定于所述上模板，所述供水孔设于所述下模芯。

可选地，还包括上模垫块和上模定位块，所述上模垫块固定于所述上模板，处于所述上模板和所述上模之间，所述上模定位块在环向上卡固所述上模垫块和所述上模。

可选地，所述上模板的底部固定有上弹簧夹定位块，所述下模板的顶部固定有下弹簧夹定位块；所述水涨模具还包括上弹簧夹和下弹簧夹，所述上弹簧夹定位块定位所述上弹簧夹，所述上弹簧夹夹持所述上模芯的顶部外周，且所述上弹簧夹设置所述安装销；所述下模板开设有轴向贯通的进水孔，所述下弹簧夹定位块设有轴向贯通的供水通道，所述供水通道连通所述进水孔和所述下模芯的供水孔。

可选地，所述下弹簧夹定位块设有台阶面朝上的台阶，所述台阶和所述下模的内壁之间形成容纳槽，所述容纳槽内置有密封部。

可选地，所述下模芯的底部设有凹槽，所述下弹簧夹定位块的所述台阶插入所述凹槽定位。

可选地，还包括下模垫块，所述下模垫块处于所述下模板和所述下模之间，所述下模和所述下模垫块、所述下模垫块和所述下模板，均通过紧固件固定。

本发明还提供一种杯体的加工工艺，杯体包括最少两层管体，包括下述步骤：

制管，形成管坯，所述管坯同时对应于各所述管体；

水涨，采用上述任一项所述的水涨模具进行水涨；

分割，将水涨后的管坯分割形成所需的各所述管体。

本方案中的水涨模具，在进行水涨时，压力水从模芯的供水孔进入管坯中，管坯在水压作用下膨胀，膨胀到型腔的内壁时，膨胀量被限制，最终贴合到型腔的内壁，即管坯在水涨后的外轮廓与型腔的内壁匹配。水涨完毕脱模后，将水涨后的管坯(属于加工中间件)进行分割，分割位置对应于相邻型腔段之间的分界处，则可以获得所需形状和数量的管体。由此可见，该水涨模具在完成一次水涨工序再予以分割后，即同时形成外管和内管，或者两个以上的管体。另外，管体在同一水涨工序中成型，相应地，上游的制管工序也是同一工序，可以减少流水线的设置。可见，本方案可以节约工序，减少作业人员的数量，工序的减少相应地可提高作业的安全性，并减少废料的产生，有利于实现绿色生产。

附图说明

图1为本发明所提供杯体的水涨模具一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1中模芯外套设有管坯的示意图；

图3为图1中上模的结构示意图；

图4为图1中下膜和合模块安装后的示意图；

图5为图1中模芯的示意图。

图6为采用发明所提供水涨模具后的双层杯体的制作工艺流程图。

图1-5中附图标记说明如下：

10上模板、11上弹簧夹定位块、12上模垫块、13上弹簧夹、14上模+定位块、151上模、151a第一斜面、152下模主体、152a外侧槽壁、152b内侧槽壁、152c环形槽、153合模块、153a第二斜面、161上模芯、161a安装孔、162下模芯、162a供水孔、162b轴向通道、162c凹槽、17密封部、18下弹簧夹定位块、181供水通道、19插销、20下模板、20a进水孔、21弹簧、22下模垫块、23安装销、100管坯。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供杯体的水涨模具一种具体实施例的结构示意图，该图为水涨模具的轴向剖视图，部分部件示出剖面线，部分未示出；图2为图1中模芯外套设有管坯100的示意图。

该实施例中的水涨模具主要用于加工具有双层或多层结构的杯体，即杯体包括两层或以上的管体，例如双层杯体，则包括内管和外管，如此设置的杯体通常是保温杯，一般会将相邻管体之间抽真空，以起到隔绝热传递的作用，进而达到保温的效果。

本实施例中的水涨模具，包括上模151和下模，二者均具有环形腔体，上模151和下模配合后，上部环形腔体和下部环形腔体接合形成型腔，型腔具体包括沿高度方向分布的两个或两个以上的型腔段，图1中，包括第一型腔段和第二型腔段，两个型腔段上、下分布，第一型腔段的内壁限定内管水涨后的外形、第二型腔段限定外管水涨后的外形，可以理解，杯体包含多层管体时，则设置与管体数量对应的型腔段。图1中，上模151的上部对应于第一型腔段，下部和下模对应于第二型腔段，具体型腔段的分布可作设计调整，并不限于此。

可以根据不同管体的造型需求，设计对应型腔段的内壁形状，对于相邻两层管体，显然位于内层的管体直径更小，对应的型腔段的直径也就设计为相对更小，故本方案中上模151、下模合模后，型腔的不同型腔段不等径。当然，杯体的不同管体本身也可能为非等径设计，对应的型腔段本身也相应地为不等径设计。

图2中，在上模151、下模形成的型腔内置有模芯，模芯设有向型腔供水的供水孔162a，且模芯外套有管坯100，管坯100作为杯体的不同管体的坯体，即所有管体共用一个管坯100，具体在本实施例中即作为内管和外管的坯体。进行水涨时，压力水从模芯的供水孔162a进入管坯100中，管坯100在水压作用下膨胀，膨胀到型腔的内壁时，膨胀量被限制，最终贴合到型腔的内壁，即管坯100在水涨后的外轮廓与型腔的内壁匹配。水涨完毕脱模后，将水涨后的管坯100(属于加工中间件)进行分割，分割位置对应于第一型腔段和第二型腔段之间的分界处，则可以获得所需的内管和外管。第一型腔段和第二型腔段的上下分布并无限制，也可以颠倒设置，则上部对应加工出外管，下部对应加工出内管。

由此可见，本实施例中的水涨模具，上模151、下模合模后，型腔的第一型腔段和第二型腔段对应于内管、外管的造型需求，从而在完成一次水涨工序后，即同时形成外管和内管，当杯体所需的管体数量超过两个时，同样可以通过一组水涨模具同时完成，再进行分割即可。另外，管体在同一水涨工序中成型，相应地，上游的制管工序也是同一工序，可以减少流水线的设置。可见，本方案可以节约工序，减少作业人员的数量，工序的减少相应地可提高作业的安全性，并减少废料的产生，有利于实现绿色生产。

请继续参考图1，并参考图3、4理解，图3为图1中上模151的结构示意图；图4为图1中下模和合模块153安装后的示意图。

该实施例中，水涨模具的下模具进一步包括下模主体152和合模块153，下模主体152和上模151是环状整体式结构。而合模块153包括两个或以上的分模块，多个分模块沿周向拼合形成环形的合模块153，在本方案中具体设置两个分模块。如图1所示，合模块153位于上模151和下模主体152之间，合模块153至少部分内壁突出与之相邻的上模151和下模主体152的内壁，即合模块153、上模151、下模主体152配合后，形成的整个型腔内壁，在合模块153的位置，将形成环形凸起，则水涨后对应形成的管体会形成环形凹槽，本实施例中，环形凸起对应于第二型腔段，用于成型外管，则外管的外壁会形成环形凹槽。

可知，合模块153的设置便于造型，形成所需的环形凹槽，当不需要设置环形凹槽时，也可以不设置合模块153，仅由上模151、下模主体152组成。设置由分模块拼合形成的合模块153，则脱模时，可以向外拉出分模块，即可实现脱模，不会受到成型的环形凹槽的上、下槽壁的干涉。应当理解，上模151和下模主体152需为整体式的环状结构，以保证整体造型的稳定性能、密封性能，设置一小段分模块，仅仅是出于造型需求。

请继续参考图3、4，上模151的下端面形成第一斜面151a，第一斜面151a从外向内，逐渐向上倾斜。而合模块153的各分模块的上端面均形成第二斜面153a，第二斜面153a，从外向内，也逐渐向上倾斜。则上模151下压时，第一斜面151a和第二斜面153a配合，将产生向内的分力，该分力可驱动各分模块朝向水涨模具的中心线移动，以拼合形成合模块153，并且形成较好的密封效果。如此设置，上模151下压过程中即实现了合模块153与上模151、下模主体152的合模过程，当然，不设置斜面也可以，通过人力或专门的驱动部推动分模块向中心线移动同样可行，但显然设置斜面下压自动实现合模的过程，控制更为简单。

请继续参考图4，该水涨模具中，下模主体152的上端面设有环形槽152c，分模块的下端置于环形槽152c内，分模块的上端位于环形槽152c的内侧槽壁152b的上端面之上，且分模块上端的内壁突出与之相邻的下模、上模151的内壁，以造型上述外管或内管的环形凹槽。可以理解，根据环形凹槽数量的需求，可以设置多组分模块，或者一组分模块形成多个突出的内壁段，均可行。

进一步地，下模主体152设置有上述环形槽152c，则相应地形成外侧槽壁152a和内侧槽壁152b，内侧槽壁152b靠近水涨模具中心线，外侧槽壁152a则相对远离中心线。其中，外侧槽壁152a贯穿设置有插销19，插销19的一端连接对应的分模块，而且还设有弹簧21，弹簧位于插销19的另一端和外侧槽壁152a之间，图4中，插销19的另一端为大径端，弹簧21套设在插销19的主体上，并分别抵紧在外侧槽壁152a和大径端之间，从而保持插销19向远离水涨模具中心线的方向移动的趋势。

则，分模块在斜面配合作用下向中心线方向移动并合模后，弹簧21会被压缩，插销19受到的弹簧力向外，当脱模时，上模151向上移动，作用在斜面的压力逐步撤除，则该压力产生的向中心线方向的分力也随之撤除，在弹簧力作用下，插销19会带动对应的分模块向外移动，实现自动脱模。当然，不设置弹簧21和插销19也可以，通过其他驱动部直接拉动或者人力拉动脱模均可，但显然该种方式的结构更为简单，且易于操作，在上模151压力撤销的同时即可实现脱模。

请继续查看图1，该水涨模具具体还包括分别位于顶部和底部的上模板10、下模板20，上模151和下模均安装于上模板10和下模板20之间，具体地，水涨模具还包括上模垫块12和上模定位块14，上模垫块12固定于上模板10，可以通过紧固件紧固于上模板10，紧固件可以是定位销、螺栓等，当然采用其他连接方式也可以，例如焊接。上模垫块12处于上模板10和上模151之间，上模151和上模垫块12贴紧，上模定位块14从环向上卡固上模垫块12和上模151，实现上模垫块12和上模151的紧固。

另外，上模板10的底部还固定有上弹簧夹定位块11，图1中上弹簧夹定位块11设于上模板10底部的中部，位于上模垫块12内部，上弹簧夹定位块11定位有上弹簧夹13，上弹簧夹13设有安装销23。

请一定参考图5理解，图5为图1中模芯的示意图。

模芯包括上模芯161和下模芯162，上弹簧夹13夹持上模芯161的上端，图5中上模芯161的端部呈锥状，具有导向效果。此外，上模芯161设有至少贯穿其顶部的安装孔161a，安装销23固定于上弹簧夹定位块11，具体可以在上弹簧夹定位块11的底部设置凹槽，将安装销23的顶端通过橡皮筋扎为圆形，然后压入凹槽内固定。安装销23插入上模芯161的安装孔161a，以实现上模芯161与上模板10的定位。上述的供水孔162a则设于下模芯162。模芯设置为上模芯161和下模芯162，便于脱模，而且，模芯长度较长，分成上下两段设置便于加工。为了方便安装定位，下模芯162的上端面可以设置凹槽162c，上模芯161的下端面设置凸起，凸起插入凹槽162c中定位。

相似地，下模板20的顶部也固定有下弹簧夹定位块18，和与之连接的下弹簧夹(图中未示出)，下弹簧夹能够夹持下模芯162并有利于封住水，使水在型腔内形成压力。下弹簧夹定位块18具体位于下模板20顶部的中部。另外，下模板20开设有轴向贯通的进水孔20a，水流从进水孔20a进入水涨模具内。下弹簧夹定位块18设有轴向贯通的供水通道181，从下模板20进入的水流，进入供水通道181，并进一步连通至下模芯162的供水孔162a。图5中，下模芯162设有轴向通道162b和径向的供水孔162a，供水通道181连通至轴向通道162b，再径向流向供水孔162a，从而流向型腔，供水孔162a沿周向可设置多个，本实施例中设置两个即可达到水涨成型的目的。

图1中，下弹簧夹垫块设有台阶面朝上的台阶，台阶和下模的内壁之间形成容纳槽，具体是和下模主体152的内壁之间形成所述容纳槽，容纳槽内置有环形的密封部17(下弹簧夹位于密封部17的上部)，从而保证水流不会从型腔中溢出，保证水涨的效果，密封部17可以是优力胶密封圈。下模芯162下端设置槽口朝下的底部凹槽，下弹簧夹垫块的台阶插入底部凹槽中，实现与下模芯162的同轴定位。

水涨模具还进一步包括下模垫块22，下模垫块22处于下模板20和下模之间，外套下弹簧夹。图1中，下弹簧垫块设有朝下的台阶面，下弹簧夹定位块18设有朝上的台阶面，两个台阶面相贴合，实现下垫块和下弹簧夹定位块18的轴向定位。下模垫块22和下模、下模垫块22和下模板20，均可以通过紧固件固定，紧固件可以是定位销、螺栓等，当然采用其他连接方式也可以，例如焊接。

上述实施例中水涨模具的组装和水涨过程可以按照如下步骤进行：

将下弹簧夹定位块18、下模垫块22安装于下模板20；将上模垫块12、上模151、上模定位块14安装于上模板10；

将下模主体152安装于下模垫块22；

将密封部17、上模芯161、下模芯162(合模块153可以事先装配在下模芯162，或者下模芯162安装至下弹簧夹定位块18之后再安装)安装于下弹簧夹定位块18；

将管坯100外罩模芯；

在工作台的驱动部作用下上模板10下移，使安装于其上的上弹簧夹13及其安装销23与上模芯161实现定位，分模块向中部并拢贴合形成合模块153；

向下模板20的进水孔20a注入水流，进行水涨过程；

水涨完成后，上模板10上移，分模块在弹簧21作用下向外侧移动，实现脱模；

将水涨后脱模的管坯进行分割，形成内管和外管。

如图6所示，图6为采用发明所提供水涨模具后的外管、内管的制作工艺流程图。

管坯100的制作即制管工序，也是在同一工序中进行，制作形成的管坯100同时对应于各所需的管体，然后水涨、分割，对于双层杯体，则分割后形成内管、外管，然后对内管依次进行缩口、卷牙、突切工序，对外管依次进行缩口、卷牙、轮R、突切工序。按照一个工序需要一名操作人员，则背景技术方案需要13名操作人员，而从图6来看，本方案由于工序的简化，可以缩减到10名操作人员。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.杯体的水涨模具，所述杯体包括至少两层管体，其特征在于，所述水涨模具包括上模(151)和下模，所述上模(151)和所述下模配合形成型腔，所述型腔包括沿高度方向分布且与所述管体一一对应的型腔段，所述型腔段的内壁限定对应所述管体水涨后的外形；所述型腔内置有模芯，所述模芯设有向所述型腔供水实现水涨的供水孔(162a)。

2.如权利要求1所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述下模包括下模主体(152)和合模块(153)，所述合模块(153)包括两个或以上的分模块，多个所述分模块沿周向拼合形成环形的所述合模块(153)；所述合模块(153)位于所述上模(151)和所述下模主体(152)之间，所述合模块(153)的内壁突出于与之相邻的所述上模(151)和所述下模主体(152)的内壁，以使形成的所述管体具有环形凹槽。

3.如权利要求2所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述上模(151)的下端面形成第一斜面(151a)，所述合模块(153)的各所述分模块的上端面均形成第二斜面(153a)，所述上模(151)下压时，所述第一斜面(151a)和所述第二斜面(153a)配合，以驱动各所述分模块朝向所述水涨模具的中心线移动，以拼合形成所述合模块(153)。

4.如权利要求3所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述下模主体(152)的上端面设有环形槽(152c)，所述分模块的下端置于所述环形槽(152c)内，所述分模块的上端位于所述环形槽(152c)的内侧槽壁(152b)的上端面之上，且内壁突出与之相邻的所述下模主体(152)、所述上模(151)的内壁；

所述环形槽(152c)的外侧槽壁(152a)贯穿设置有插销(19)，所述插销(19)的一端连接对应的所述分模块；还设有弹簧(21)，所述弹簧(21)位于所述插销(19)的另一端和所述外侧槽壁(152a)之间，所述分模块拼合时，所述弹簧(19)处于压缩状态。

5.如权利要求1-4任一项所述的杯体的水涨模具，其特征在于，还包括上模板(10)和下模板(20)，所述上模(151)和所述下模均安装于所述上模板(10)和所述下模板(20)之间；所述模芯包括上模芯(161)和下模芯(162)，所述上模芯(161)设有安装孔(161a)，以通过插入的安装销(23)固定于所述上模板(10)，所述供水孔(162a)设于所述下模芯(162)。

6.如权利要求5所述的杯体的水涨模具，其特征在于，还包括上模垫块(12)和上模定位块(14)，所述上模垫块(12)固定于所述上模板(10)，处于所述上模板(10)和所述上模(151)之间，所述上模定位块(14)在环向上卡固所述上模垫块(12)和所述上模(151)。

7.如权利要求5所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述上模板(10)的底部固定有上弹簧夹定位块(11)，所述下模板(20)的顶部固定有下弹簧夹定位块(18)；所述水涨模具还包括上弹簧夹(13)和下弹簧夹，所述上弹簧夹定位块(11)定位所述上弹簧夹(13)，所述上弹簧夹(13)夹持所述上模芯(161)的顶部外周，且所述上弹簧夹(13)设置所述安装销(23)；

所述下模板(20)开设有轴向贯通的进水孔(20a)，所述下弹簧夹定位块(18)设有轴向贯通的供水通道(181)，所述供水通道(181)连通所述进水孔(20a)和所述下模芯(162)的供水孔(162a)。

8.如权利要求7所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述下弹簧夹定位块(18)设有台阶面朝上的台阶，所述台阶和所述下模的内壁之间形成容纳槽，所述容纳槽内置有密封部(17)。

9.如权利要求8所述的杯体的水涨模具，其特征在于，所述下模芯(162)的底部设有凹槽(162c)，所述下弹簧夹定位块(18)的所述台阶插入所述凹槽(162c)定位。

10.如权利要求5所述的杯体的水涨模具，其特征在于，还包括下模垫块(22)，所述下模垫块(22)处于所述下模板(20)和所述下模之间，所述下模和所述下模垫块(22)、所述下模垫块(22)和所述下模板(20)，均通过紧固件固定。

11.杯体的加工工艺，杯体包括最少两层管体，其特征在于，包括下述步骤：

制管，形成管坯，所述管坯同时对应于各所述管体；

水涨，采用权利要求1-10任一项所述的水涨模具进行水涨；

分割，将水涨后的管坯分割形成所需的各所述管体。

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