CN113103522B - 一种周转箱双叠层热流道模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种周转箱双叠层热流道模，涉及周转箱成型技术领域，包括模架结构，所述模架结构包括依次设置的上层动模、中间定模和下层动模，所述中间定模的顶部靠近所述上层动模的位置处设置有上层模腔，所述中间定模的部靠近所述下层动模的位置处设置有下层模腔，所述上层模腔以及所述下层模腔内分别设置有上型芯镶件和下型芯镶件，用于成型周转箱塑件；所述上层动模和所述下层动模上均设置有第一驱动机构和个第二驱动机构，用于实现所述周转箱塑件的脱模。本发明结构简单实用，实现大型周转箱塑件的无差别多腔同步注塑成型。
Description
技术领域
本发明涉及周转箱成型技术领域，特别是涉及一种周转箱双叠层热流道模。
背景技术
叠层注射模具是一种高效、快捷、节能的注射模具，在注射模具行业已得到很大的应用和发展。叠层模具中，按叠层层数有双层叠层模和多层叠层模之分，按浇注系统的类型有冷流道、冷热复合流道和热流道叠层模之分；叠层注射模中，热流道双层叠层模的应用最为广泛。叠层注射模具最适于成型大型扁平制件、浅腔壳体类制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生产的制件。与常规模具不同的是，叠层注射模具的型腔是分布在两个或多个分型面上的，呈重叠式排列。与常规模具相比，叠层式注射模具的锁模力只提高了5％～15％，但产量可以增加90％～95％，极大地提高了设备利用率和生产率，并大幅度降低生产成本。将热流道技术应用于叠层模具后，塑件的单件成本获得了进一步的降低。
如图1-5所述，周转箱塑件为一个“L”形塑件，其外形长、高、宽分别为512mm、468mm、91mm，现有技术中暂无此上述塑件的成型模具。
因此，亟需一种周转箱双叠层热流道模，以满足上述箱体大型塑件的大批量成型要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种周转箱双叠层热流道模，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单实用，实现大型周转箱塑件的无差别多腔同步注塑成型。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种周转箱双叠层热流道模，包括模架结构，所述模架结构包括依次设置的上层动模、中间定模和下层动模，所述中间定模的顶部靠近所述上层动模的位置处设置有上层模腔，所述中间定模的部靠近所述下层动模的位置处设置有下层模腔，所述上层模腔以及所述下层模腔内分别设置有上型芯镶件和下型芯镶件，用于成型周转箱塑件；所述上层动模和所述下层动模上均设置有第一驱动机构和第二驱动机构，用于实现所述周转箱塑件的脱模。
优选的，所述上层动模包括设置的上固定板和热流道板，所述热流道板的下方两侧安装有上模脚，两侧的所述上模脚之间安装有上推板，所述上模脚的下方安装有上动模板；
所述中间定模包括依次设置的上定模板、上中间板、下中间板和下定模板，所述上层模腔在所述上定模板内直接加工而出，所述下层模腔在所述下定模板内直接加工而出；
所述下层动模包括依次设置的下动模板和下底板，所述下动模板和所述下底板之间两侧设置有下模脚，两侧的所述下模脚之间安装有下推板。
优选的，所述中间定模上安装有定模板齿轮，所述上层动模上安装有与所述定模板齿轮啮合的上齿条，所述下层动模上安装有与所述定模板齿轮啮合的下齿条，所述上齿条和所述下齿条的两侧均设置有导向块进行导向；
所述上层动模还通过第一同步螺杆与所述中间定模连接，所述下层动模还通过第二同步螺杆与所述中间定模连接。
优选的，所述上层动模、所述中间定模和所述下层动模之间设置有信号拉杆，用于传递位置信号来进行定距控制；
所述上层动模与所述中间定模之间以及所述下层动模与所述中间动模之间均设置有精定位块；
所述模架结构上还设置有计数器，用于记录所述上层动模以及所述下层动模的打开次数。
优选的，所述第一驱动机构采用油缸，所述上推板以及所述下推板的两侧均安装有一个油缸，所述油缸用于带动所述上推板或所述下推板运动；
所述上层动模上的第二驱动机构为第一顶针，所述下层动模上的第二驱动机构为第二顶针，所述第一顶针通过上盖板安装有所述上推板上，所述第二顶针通过下盖板安装于所述下推板上；
所述上盖板和所述下盖板上分别设置有第一调整垫和第二调整垫，用于调整所述第一顶针和所述第二顶针的顶出高度。
优选的，所述模架结构内还设置有浇注系统，所述浇注系统包括主浇口套、上层热流道板和中央热流道板，所述主浇口套、所述上层热流道板和所述中央热流道板通过热流道依次连通；
所述主浇口套安装于所述上固定板，所述主浇口套与所述上层热流道板连接，所述上层热流道板安装于所述热流道板上，所述上层热流道板通过主热流道嘴与所述中央热流道板连接，所述中央热流道板安装于所述上中间板与所述下中间板之间，所述中央热流道板的上方设置有上腔热嘴，所述上腔热嘴与所述上层模腔连接，所述中央热流道板的下方设置有下腔热嘴，所述下腔热嘴与所述下层模腔连接，所述上腔热嘴和所述下腔热嘴均设置有两个；
所述主浇口套的顶部开口处设置有定位圈，用于所述模架结构安装时在注塑机上进行定位。
优选的，所述主热流道嘴包括上下对接的上垂直热嘴和下垂直热嘴，所述上垂直热嘴安装于所述上层动模上，所述下垂直热嘴安装于所述中间定模上，所述上垂直热嘴的顶部以及所述下垂直热嘴的底部均安装有针阀，所述上垂直热嘴和所述下垂直热嘴上的所述针阀相向设置。
优选的，所述热流道包括依次进行的连通的一级流道、二级流道、三级流道、四级流道、五级流道和六级流道，所述一级流道为主流道，设置于所述主浇口套内，所述二级流道为上层热流道，设置于所述上层热流道板内，所述三级流道和所述四级流道分别设置于所述上垂直热嘴和所述下垂直热嘴内，所述五级流道为中央热流道，设置于所述中央热流道板上，所述上腔热嘴和所述下腔热嘴内均设置有所述六级流道。
优选的，所述上型芯镶件和所述下型芯镶件内设置有冷却管道，所述冷却管道采用管牙接头直接接入接出。
优选的，所述上中间板和所述下中间板组成中间定模板，所述中间定模板的两侧设置有导向支撑机构；所述导向支撑机构包括悬翼支撑脚以及安装于所述悬翼支撑脚上的调整块和耐磨块，所述悬翼支撑脚通过三脚架安装于所述中间定模板的侧面；所述耐磨块用于与注塑机滑杆进行配合。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
(1)浇注系统的流道全部采用热流道；
(2)使用了一种新的主热流道嘴分割技术来避免主热流道嘴产生流延问题；
(3)使用精密齿轮传动同步机构和同步螺杆传动同步机构共同驱动中间定模板的打开，保证了上层模腔、下层模腔中塑件的成型一致性；
(4)中间定模板采用“机翼”式置挂导向支撑机构，大幅度提高了模具的稳定性和模具寿命；
(5)上层动模、下层动模的顶出机构分别采用2个油缸进行双向同步顶出，有效解决注塑机的顶出装置不够用的难点。
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，下面描述中的附图仅仅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为周转箱塑件的结构示意图；
图2为周转箱塑件的右侧视图；
图3为周转箱塑件的后侧视图；
图4为周转箱塑件的正面结构示意图；
图5为周转箱塑件的背面结构示意图；
图6为本发明模架结构的结构示意图；
图7为本发明模架结构第一安装示意图；
图8为本发明模架结构第二安装示意图；
图9为本发明浇注系统的结构示意图；
图10为本发明浇注系统的CAE流动分析图；
图11为本发明同步开模控制系统的结构示意图；
图12为本发明承载导向系统的结构示意图；
图13为本发明周转箱双叠层热流道模的工作原理示意图；
其中，1-上固定板；2-热流道板；3-上推板；4-上模脚；5-上动模板；6-上定模板；7-上中间板；8-下中间板；9-下定模板；10-下动模板；11-下模脚；12-下推板；13-下底板；14-计数器；15-信号拉杆；16-定模板齿轮；17-导向块；18-精定位块；19-油缸；20-下齿条；21-上齿条；P1-第一开模面、P2-第二开模面；22-第一支撑柱；23-第一顶针；24-上型芯镶件；25-下型芯镶件；26-第二顶针；27-第二支撑柱；28-下盖板；29-第二调整垫；30-下腔热嘴；31-中央热流道板；32-上腔热嘴；33-第一调整垫；34-上盖板；35-定位圈；36-第一推板导柱；37-第二模架导柱；38-第一模板定位导柱；39-第二模板定位导柱；40-第二推板导柱；42-第一模架导柱；41-管牙水嘴；43-下垂直热嘴；44-上垂直热嘴；45-上层热流道板；46-主浇口套；47-站脚；48，49-集水块；50-悬翼支撑脚；51-第二同步螺杆；52-第一同步螺杆；53-三脚架；54-调整块；55-耐磨块；56-针阀；57-上层模腔；58-下层模腔；59-一级流道；60-二级流道；61-三级流道；62-四级流道；63-五级流道；64-六级流道；65-隔热板；66-注塑机滑杆；G1-第一热嘴；G2-第二热嘴；G3-第三热嘴；G4-第四热嘴；100-周转箱塑件。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明的目的是提供一种周转箱双叠层热流道模，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单实用，实现大型周转箱塑件的无差别多腔同步注塑成型。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图6-13所示，本实施例提供一种周转箱双叠层热流道模，周转箱塑件100的平均壁厚为2mm，周转箱塑件100的材料使用PA66改性塑料，改性材料为玻纤，缩水率0.56-0.61％。周转箱塑件100采用热嘴浇注，周转箱塑件100上主要的结构特征是加强筋较多，粘模力较大，因此设置较多的顶针元件来顶出，周转箱塑件100无侧面脱模要求。
在本实施例中，周转箱双叠层热流道模采用双层叠层模的结构形式，包括模架结构，如图6所示，模架结构包括依次设置的上层动模、中间定模和下层动模。具体地，上固定板1、热流道板2、上模脚4、上动模板5及上推板3等构成上层动模的基本结构，上推板3使用2个油缸19推动；上定模板6、上中间板7、下中间板8及下定模板9构成中间定模；下动模板10、下模脚11、下底板13及下推板12等构成下层动模的基本结构，下推板12使用2个油缸19推动。
本实施例中周转箱塑件100顶出，采用4个油缸19分别在模架结构的上层动模、下层动模进行双向同步顶出，有效解决注塑机的顶出装置不够用的难点。
在本实施例中，中间定模上安装有定模板齿轮16，上层动模上安装有与定模板齿轮16啮合的上齿条21，下层动模上安装有与定模板齿轮16啮合的下齿条20；上层动模还通过第一同步螺杆52与中间定模连接，下层动模还通过第二同步螺杆51与中间定模连接。
本实施例模架结构的两次同步分型打开由上齿条21、下齿条20与定模板齿轮16的齿轮啮合传动来驱动，上齿条21、下齿条20的两侧都设置有导向块17进行导向。第一开模面P1、第二开模面P2的打开都设置有信号拉杆15来传递位置信号来进行定距控制。第一开模面P1、第二开模面P2闭合时，分别设置有4个精定位块18进行辅助精确定位，第一开模面P1、第二开模面P2的打开次数由计数器14进行计数；热流道板2、上中间板7、下中间板8用于安装水平热流道的结构组件。
如图11所示，本实施例为使周转箱塑件100收缩一致，周转箱塑件100在各型腔中的停留时间相近，设置定模板齿轮16和下齿条20、上齿条21组成的传动同步机构以及第一同步螺杆52和第二同步螺杆51组成的传动同步机构，确保上层模腔和下层模腔58的第一开模面P1、第二开模面P2同时开启。本实施例同步开模控制系统采用精密齿轮开模控制机构，经设计加工制造两款相同尺寸的齿轮、齿条传动机构和同步螺杆传动机构便于模具同步开模，精密控制开模距离。
在本实施例中，如图7-8所示，周转箱塑件100的完全脱模，由上层动模、下层动模的顶出元件-第一顶针23、第二顶针26顶出。上层模腔57的型腔由上定模板6内直接加工而出，下层模腔58的型腔由下定模板9内直接加工而出；上层模腔57和下层模腔58的型芯则采用镶件形式镶装，分别为上型芯镶件24、下型芯镶件25，镶件的具体形状和尺寸根据工作需要进行选择。
在本实施例中，为增强上层动模和下层动模的强度，上层动模、下层动模分别设置有第一支撑柱22、第二支撑柱27。上定模板6、上中间板7、下中间板8、下定模板9通过螺丝紧固组合在一起组成中间定模，在上中间板7、下中间板8中间开槽安装中央热流道板31，中央热流道板31的熔融料通过下腔热嘴30、上腔热嘴32分别注入下层模腔58、上层模腔57中。上层动模的顶部设置有定位圈35用于模具安装时在注塑机上的粗定位。
用于固定第二顶针26、第一顶针23的下盖板28、上盖板34上，分别设置有用于调整顶出高度的第二调整垫29、第一调整垫33。上推板3、下推板12分别用第一推板导柱36、第二推板导柱40进行运动导向。第一定位导柱38用于上定模板6、上中间板7的同心定位安装，第二定位导柱39用于上中间板7、下中间板8、下定模板9的同心定位安装。为避免在上动模板5、下动模板10内开设复杂的中间水道，上型芯镶件24、下型芯镶件25内的冷却管道都采用3/8”管牙接头41直接接入接出。第一开模面P1、第二开模面P2打开时，分别使用第一模架导柱42、第二模架导柱37进行导向。
在本实施例中，如图9所示，为满足上层模腔57、下层模腔58的浇注需要，浇注系统使用6级式热流道浇注系统对模腔进行浇注，一级流道59为主浇口套46内的主浇道，二级流道60为上层热流道板45内的上层热流道，三级流道61为上垂直热嘴44内的流道，四级流道62为下垂直热嘴43内的流道，五级流道63为中央热流道板31内的热流道，六级流道64为下腔热嘴30、上腔热嘴32，上腔热嘴32设置有两个，包括第一热嘴G1和第二热嘴G1，下腔热嘴30设置有两个，包括第三热嘴G3和第四热嘴G4。
本实施例运用CAE分析模腔内的流动效果时，如图10所示，一级流道59对应于CAE简化模型里的主浇道，二级流道60对应于上层热流道，三级流道61、四级流道62对应于垂直热流道，五级流道63对应于中央热流道，六级流道64对应于热嘴流道。通过CAE流动分析可以看出，上层模腔57、下层模腔58的充填能做到平衡充填，所需时间为3.05s左右。单个模腔的充填也较为均衡，各角落充填在时间上较为接近，进一步查阅压力分布后，单腔内的充填压差小于10MPa，说明单腔内所选用的两个热嘴浇口的位置选用是合理的。查阅熔接线可以看出，熔接线不多也不长，主要有4处，1处分布在两个热浇口之间，另外3个分布在塑件边缘位置，熔接线的消除通过提高料温来解决。
综合其余流动分析结果，图9和10所设置的热流道浇注系统能满足塑件的双腔双层叠层注塑生产。
本实施例中，热流道浇注系统使用了一种新的主热流道嘴分割技术，将主热流道嘴分成两段，一段为上垂直热嘴44，一段为下垂直热嘴43，两段热嘴都可以通过针阀56进行调节，下垂直热嘴43固定在中间定模上，上垂直热嘴44固定在上层动模上，通过上垂直热嘴44与下垂直热嘴43的对接，可以避免设置主热流道嘴而产生流延问题；本实施例在针阀56式单热流道技术上扩展，利用两个相向的针阀56式单热流道嘴来完成主热流道嘴的分割。
本实施例中，如图12所示，中间定模板采用“机翼”式置挂导向支撑机构，导向支撑机构主要包括悬翼支撑脚50、调整块54和耐磨块55构成，组成组件后通过三角架53安装在中间定模板两侧，用于承载中间定模板的重量，在导向支撑机构的底部的耐磨块55采用高耐磨材料设计，大幅度提高模具的稳定性和模具寿命。
本实施例中周转箱双叠层热流道模的工作原理如下：
如图13所示，周转箱双叠层热流道模工作时按以下步骤来进行：
1、模具闭合，模具在注塑机锁模力的压紧下闭合，注塑机喷嘴通过主浇口套46向热流道内注入熔融塑料，通过第一热嘴G1、第二热嘴G2向上层模腔57，第三热嘴G3、第四热嘴G4向下层模腔58充填，经保压、冷却后，等待开模。
2、开模，注塑机动模拉动下层动模沿开模方向打开，在同步开模控制系统的控制下，中间定模跟随移动，模具在第一开模面P1、第二开模面P2同步打开。
3、顶出，4个油缸19同步动作，将上层动模、下层动模塑件从上型芯镶件24、下型芯镶件25上同步顶出，实现周转箱塑件100的完全脱模。
4、闭模，复位时，4个油缸19先同步复位，而后注塑机动模板推动下层动模复位，直至模具完全闭合。
综上所述，本发明为实现大型塑件的多腔同步注塑成型，设计了1副双层两腔叠层注塑模具，模架结构由三部分构成，分别为下层动模、中间定模、上层动模，下层动模的移动由注塑机动模板驱动，中间定模则由下层动模通过同步开模控制系统进行驱动。
本发明浇注系统的流道全部采用热流道，并使用了一种新的主热流道嘴分割技术来避免主热流道嘴产生流延问题；本发明使用精密齿轮传动同步机构和同步螺杆传动同步机构共同驱动中间定模板的打开，保证了上层、下层模腔中塑件的成型一致性；本发明中间定模板采用“机翼”式置挂导向支撑机构，大幅度提高了模具的稳定性和模具寿命；本发明上层动模、下层动模的顶出机构分别采用2个油缸进行双向同步顶出，有效解决注塑机的顶出装置不够用的难点。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种周转箱双叠层热流道模，其特征在于：包括模架结构，所述模架结构包括依次设置的上层动模、中间定模和下层动模，所述中间定模的顶部靠近所述上层动模的位置处设置有上层模腔，所述中间定模的部靠近所述下层动模的位置处设置有下层模腔，所述上层模腔以及所述下层模腔内分别设置有上型芯镶件和下型芯镶件，用于成型周转箱塑件；所述上层动模和所述下层动模上均设置有第一驱动机构和第二驱动机构，用于实现所述周转箱塑件的脱模；
所述中间定模上安装有定模板齿轮，所述上层动模上安装有与所述定模板齿轮啮合的上齿条，所述下层动模上安装有与所述定模板齿轮啮合的下齿条，所述上齿条和所述下齿条的两侧均设置有导向块进行导向；所述上层动模还通过第一同步螺杆与所述中间定模连接，所述下层动模还通过第二同步螺杆与所述中间定模连接；
所述模架结构内还设置有浇注系统，所述浇注系统包括主浇口套、上层热流道板和中央热流道板，所述主浇口套、所述上层热流道板和所述中央热流道板通过热流道依次连通；所述上层热流道板通过主热流道嘴与所述中央热流道板连接，所述主热流道嘴包括上下对接的上垂直热嘴和下垂直热嘴，所述上垂直热嘴安装于所述上层动模上，所述下垂直热嘴安装于所述中间定模上，所述上垂直热嘴的顶部以及所述下垂直热嘴的底部均安装有针阀，所述上垂直热嘴和所述下垂直热嘴上的所述针阀相向设置。
2.根据权利要求1所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述上层动模包括设置的上固定板和热流道板，所述热流道板的下方两侧安装有上模脚，两侧的所述上模脚之间安装有上推板，所述上模脚的下方安装有上动模板；
所述中间定模包括依次设置的上定模板、上中间板、下中间板和下定模板，所述上层模腔在所述上定模板内直接加工而出，所述下层模腔在所述下定模板内直接加工而出；
所述下层动模包括依次设置的下动模板和下底板，所述下动模板和所述下底板之间两侧设置有下模脚，两侧的所述下模脚之间安装有下推板。
3.根据权利要求1或2所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述上层动模、所述中间定模和所述下层动模之间设置有信号拉杆，用于传递位置信号来进行定距控制；
所述上层动模与所述中间定模之间以及所述下层动模与所述中间定模之间均设置有精定位块；
所述模架结构上还设置有计数器，用于记录所述上层动模以及所述下层动模的打开次数。
4.根据权利要求2所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述第一驱动机构采用油缸，所述上推板以及所述下推板的两侧均安装有一个油缸，所述油缸用于带动所述上推板或所述下推板运动；
所述上层动模上的第二驱动机构为第一顶针，所述下层动模上的第二驱动机构为第二顶针，所述第一顶针通过上盖板安装有所述上推板上，所述第二顶针通过下盖板安装于所述下推板上；
所述上盖板和所述下盖板上分别设置有第一调整垫和第二调整垫，用于调整所述第一顶针和所述第二顶针的顶出高度。
5.根据权利要求2所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：
所述主浇口套安装于所述上固定板，所述主浇口套与所述上层热流道板连接，所述上层热流道板安装于所述热流道板上，所述中央热流道板安装于所述上中间板与所述下中间板之间，所述中央热流道板的上方设置有上腔热嘴，所述上腔热嘴与所述上层模腔连接，所述中央热流道板的下方设置有下腔热嘴，所述下腔热嘴与所述下层模腔连接，所述上腔热嘴和所述下腔热嘴均设置有两个；
所述主浇口套的顶部开口处设置有定位圈，用于所述模架结构安装时在注塑机上进行定位。
6.根据权利要求5所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述热流道包括依次进行的连通的一级流道、二级流道、三级流道、四级流道、五级流道和六级流道，所述一级流道为主流道，设置于所述主浇口套内，所述二级流道为上层热流道，设置于所述上层热流道板内，所述三级流道和所述四级流道分别设置于所述上垂直热嘴和所述下垂直热嘴内，所述五级流道为中央热流道，设置于所述中央热流道板上，所述上腔热嘴和所述下腔热嘴内均设置有所述六级流道。
7.根据权利要求1所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述上型芯镶件和所述下型芯镶件内设置有冷却管道，所述冷却管道采用管牙接头直接接入接出。
8.根据权利要求2所述的周转箱双叠层热流道模，其特征在于：所述上中间板和所述下中间板组成中间定模板，所述中间定模板的两侧设置有导向支撑机构；所述导向支撑机构包括悬翼支撑脚以及安装于所述悬翼支撑脚上的调整块和耐磨块，所述悬翼支撑脚通过三脚架安装于所述中间定模板的侧面；所述耐磨块用于与注塑机滑杆进行配合。
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