CN113853289A - 带有对中装置的注塑模具 - Google Patents

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Abstract

一种具有至少一个对中装置的注塑模具，包括：具有至少一个构成型腔的凹模单元(3)的凹模保持板(2)；具有至少一个型芯单元(5)的型芯保持板(4)，型芯单元在成型模具的闭合状态下引入到凹模单元(3)中；和位于型芯保持板(4)与凹模保持板(2)之间的剥离板(12)，其中对中装置包括对中插入件(6)和对中插入件保持器(7)，对中插入件保持器具有关于中心轴线MA转动对称的、用于接收对中插入件(6)的凹部(8)；对中插入件(6)具有用于接收型芯单元(5)的开口(9)；对中插入件(6)和对中插入件保持器(7)的凹部(8)被设计为，使得对中插入件(6)在至少三个关于对中插入件(6)的中心轴线MB可转动的位置上能够抗扭转地插入到对中插入件保持器(7)的凹部(8)中，并且因此凹部的中心轴线MA和对中插入件的中心轴线MB重叠；对中插入件(6)的开口(9)的中心轴线MC以一定的偏移量(V)相对于对中插入件(6)的中心轴线MB偏心地布置；至少一个对中单元布置在剥离板(12)中。

Description

带有对中装置的注塑模具
技术领域
本发明涉及一种带有对中装置的注塑模具，该注塑模具包括：具有至少一个构成型腔的凹模单元的凹模保持板；具有至少一个型芯单元的型芯保持板，该至少一个型芯单元在注塑模具的闭合状态下被引入到凹模单元中；和在型芯保持板与凹模保持板之间的剥离板。
背景技术
在制造薄壁、容器状的注塑产品，特别是杯子、软管、软管头、小管、瓶坯或喷射器时，均匀的壁厚是非常重要的，因为即使壁厚只有微小的偏差，在容器冷却和脱模过程中也可能由于体积收缩而导致容器强烈地变形。
用于这种注塑制品的型腔通常是由凹模和布置在其中的型芯规则地构成。亦即，为了获得均匀的壁厚，型芯的位置必须在垂直于模具闭合方向的分离平面中被定向为，使型芯与构成型腔的凹模对中。因此，在使用多型腔模具时，每个型芯被单独对中。为了能够利用所有的型腔获得具有均匀壁厚的注塑制品，型芯在各个凹模中的单独对中是很重要的。
由专利文献W02017215801已知用于这种薄壁、容器状注塑制品的注塑模具，包括：凹模保持板，在其中牢固地保持有至少一个型腔成型凹模单元或凹模；型芯保持板，在其上保持有至少一个构成型腔的型芯单元或型芯；以及剥离环，其形状配合地布置在型芯单元的凹部中并且可以反向于闭合方向运动，以便在模具打开之后从型芯上摘下制成的注塑制品。为了调节对中，型芯或型芯单元被浮动地安装在型芯保持板上，并且在成功、正确地对中时通过型芯保持板上的紧固装置固定在其位置中。
型芯对中装置包括多个(大多数情况下为四个)对中杆，这些对中杆具有相对于注塑模具的闭合方向倾斜的对中面并且支撑在型芯单元的相应倾斜的支承面上。通过在对中杆中添加或移除调节片，可以将型芯在相关凹模中精确地对中。亦即，每个对中杆在型芯单元上形成对中面，该对中面对应于凹模单元上的对中面。一旦型芯和凹模彼此对中，型芯单元就被固定在型芯保持板上，模具就准备好用于制造注塑制品。在多个型芯单元的情况下，为了单独地对中各个单元，在相邻的型芯单元之间存在气隙。
在专利文献W02017215801中所描述的另一种对中装置中，剥离环是浮动地保持在剥离板中，剥离板布置在凹模保持板和型芯保持板之间。至少一个可校准的型芯对中装置布置在型芯单元与型芯保持板之间。
专利文献DE3140711和JPS5120258分别描述了一种基于圆形偏心板的对中装置，用以调整型芯相对于凹模的位置。这种对中装置的缺点在于，将用于偏心地保持型芯单元的圆形偏心板调节到型芯的期望位移是困难的，并且必须借助固定螺栓固定以防止旋转。由于固定螺栓，其不节省空间并且必须确保大部分侧向的操作。此外，尽管是固定的，但是圆盘仍可能在成型模具运行期间随着时间的推移而移动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有对中装置的注塑模具，该对中装置避免了至少一些上述的缺点。本发明的另一目的在于使对中装置更节省空间和更简单。
本发明的目的通过具有独立权利要求所述特征的注塑模具来实现。
该注塑模具包括具有至少一个构成型腔的凹模单元的凹模保持板，具有至少一个型芯单元的型芯保持板，该型芯单元在成型模具的闭合状态下被引入到凹模单元中，并且在型芯保持板与凹模保持板之间具有剥离板。对中装置包括对中插入件和对中插入件保持器，该对中插入件保持器具有关于中心轴线MA转动对称的凹部，用于可更换地收纳对中插入件。对中插入件具有用于接收型芯单元的开口。对中插入件和对中插入件保持器的凹部被设计为，对中插入件在至少三个关于对中插入件的中心轴线MB可转动的位置上能够抗扭转地插入到对中插入件保持器的凹部中，并且因此凹部的中心轴线MA和对中插入件的中心轴线MB重叠。此外，对中插入件的开口的中心轴线MC以一定的偏移相对于对中插入件的中心轴线MB偏心地布置。至少一个对中单元布置在剥离板中。
成型模具、特别是注塑模具通常具有多个型腔。为了在每个生产周期内成型尽可能多的制品，这些型腔必须尽可能紧密地(dicht)布置在成型模具中。所述的对中装置允许这样紧密的充填(Packung)，因为其结构简单并且节省空间。因此，能够以简单的方式补偿制造公差。在采用侧面注入的注塑模具中，各个型芯单元可以关于注入点定向，使它们在注入过程期间对中地布置在凹模中。
型芯单元的对中是根据对中插入件的偏移的大小和插入对中插入件时偏移的方向来实现。型芯单元被接收在对中插入件的开口中，而对中插入件又位置固定地和抗扭地被接收在对中插入件保持器的凹部中。偏移的方向则是通过在所述至少转动位置之一中将对中插入件插入接收部中来调节。其他用于抗扭转的措施，例如夹紧螺栓，是不存在或者不需要的。
在凹模中未正确定向的型芯单元现在可以通过选择相应的对中插入件来移动所期望的偏移，对中插入件的开口的中心轴线MC恰好是以该偏移相对于对中插入件的中心轴线MB偏心地错开。在此，型芯单元的纵向方向垂直于偏移方向。进行校正的方向通过将对中装置插入所述至少三个位置之一中来确定。亦即，具有特定大小偏移的对中插入件可以用于沿至少三个方向修正所述偏移。因此，通过挑选对中插入件(它们仅偏移大小不同)，所有的型芯单元都可以根据需要以简单的方式对中。如果在模具试运行之后型芯单元的对中不正确，则可以简单地更换对中插入件以获得正确的对中。
根据要求，偏移可以是0.01mm到0.1mm。为了精密调整多型腔模具的型芯单元，可以制造具有许多对中插入件的套件，这些对中插入件例如具有0.01mm的偏移等级。根据所要进行的校正，选择具有所期望的偏移的对中插入件，将其转动到正确的位置并插入到对中插入件保持器中。在许多情况下，在0.01mm的分级中，偏移为0.01至0.05mm的对中插入件就足够了。
本发明的其它实施方式在从属权利要求中给出。
在一些实施方式中，对中插入件是由收纳在剥离板中的剥离元件(或剥离环)构成。剥离元件(其在打开注塑模具时用于将注塑制品从型芯单元上剥离)相应地具有用于接收型芯单元的开口。在此，型芯单元可以浮动地保持在型芯保持板中，并且通过剥离元件在闭合的注塑模具中对中。对中插入件保持器被直接构造在剥离板中，或者被构造为收纳在剥离板中的单独部件。这种实施方式特别节省空间，因为剥离元件附加地承担起使型芯单元精确对中的功能，并因此不再需要额外的部件用于对中。
在一些实施方式中，对中插入件的外轮廓具有规则多边形(即，既等边也等角的多边形)的形状。对中插入件保持器的凹部的内轮廓与对中插入件的外轮廓互补地构造，从而对中插入件能够抗扭转地收纳在对中插入件保持器的凹部中。在此，对中插入件的开口的中心轴线MC以一偏移沿多边形侧边或多边形角的方向偏心地定向。具有对称的外轮廓的对中单元可以根据规则多边形的侧面(多边形边)或角(多边形角)的数量转动到同样多的位置中。即，具有n个侧面的多边形可以转动到n个不同的位置。由于规则多边形形式的这种外轮廓和内轮廓，因此所插入的对中插入件在使用成型模具期间被固定以防止旋转。不再需要额外的防旋转件(Rotationssicherung)。
在一些实施方式中，规则多边形可以具有三至十二个侧面或角。使用规则的8角形取得了良好的效果。利用8角形能够调节八个不同的偏移方向，它们分别对应于对中插入件的每45度一个的偏移方向分级(关于多边形边/多边形角偏移)。如果使用两个对中插入件，一个利用关于多边形边的偏移，一个利用关于多边形角的偏移，则偏移方向的分级甚至可以是22.5度。
在一些实施方式中，对中插入件具有圆柱形的基体，在该基体的侧表面上布置有垂直于对中插入件的中心轴线MB的凸起，例如以销、销钉或螺栓的形式。对中插入件保持器的凹部具有与对中插入件的基体互补的形状，其具有至少三个转动对称布置的、平行于凹部的中心轴线MA延伸的槽，用于接收对中插入件的凸起。对中装置的开口的中心轴线MC通常以一定的偏移朝向凸起的方向偏心地定向。
在一些实施方式中，型芯单元可以被如下地接收在开口中：即，使型芯单元能够沿纵向方向移动。当对中装置设置在凹模单元中并且型芯单元只有在成型模具闭合时才沉入到开口中时，情况尤其如此。在成型模具中，特别是在具有剥离板的注塑模具中，在设置于剥离板中的对中单元的情况下，型芯单元也是沿型芯纵向方向可移动地被接收在对中插入件的开口中。开口中的接收部横向于型芯纵向方向是位置固定的，因此能够精确地对中。用于接收型芯单元的开口可以被构造为柱形或锥形的，并且可以基本上在剥离板的整个厚度上延伸。据此，型芯单元在该区域中相应地同样被构造为柱形或锥形的。为了减少各个部件的可能的摩擦并因此减少磨损，型芯单元可以在一区段的中间区域具有环绕的渐窄部(umlaufende Verjüngung)，该区段为在闭合的模具中保持在开口中的那一段。在该中间区域中，在闭合状态下与对中单元没有接触。然而，两侧的与中间区域相连接的区域会接触对中单元，并且在模具的闭合状态下将型芯单元固定在所期望的位置处。
在一些实施方式中，开口可以是通孔(例如，优选在使用于型芯保持板或剥离板中时)或盲孔(例如，优选在使用于凹模单元中时)。当对中装置使用在凹模单元中时，在成型模具闭合时将型芯单元引入到开口中。为了便于这种引入并防止在侧边缘上出现不期望的停留，可以将开口构造为锥形的。相应地，沉入到开口中的型芯单元的尖端也可以被构造为锥形的。
在一些实施方式中，对中插入件可以具有柱形形状，例如类似于六角螺母，但是没有内螺纹并且具有偏心孔。
在一些实施方式中，成型模具可以包括多个型腔，这些型腔分别配置有至少一个对中单元。
在一些实施方式中，可以在型芯保持板和/或凹模单元中布置另外的对中单元。
在一些实施方式中，对中插入件保持器可以被构造为被收纳在凹模单元、剥离板和/或型芯保持板中的单独的部件。
在一些实施方式中，对中插入件保持器可以由凹模单元、剥离板和/或型芯保持板构成。
附图说明
下面根据实施例并结合(多个)附图对本发明进行详细说明。其中：
图1示出了带有对中装置的注塑模具的一个区段的剖视图；
图2示出了规则8角形的对中装置；
图3示出了多个布置成圆形的对中装置；
图4示出了对中装置的另一种变型，(a)为具有销的对中插入件的端面的俯视图，(b)为对中保持件的剖视图，(c)为对中插入件的透视图；和
图5示出了注塑模具的一个区段的剖视图，该注塑模具具有被构造为对中装置的剥离元件。
具体实施方式
图1示出了注塑模具的一个区段的剖视图，其具有至少一个用于薄壁、长形的注塑制品的型腔1。注塑模具包括：型芯保持板4，在其中保持有至少一个构成型腔的型芯单元5；和凹模保持板2，在其中保持有至少一个构成型腔的凹模单元或凹模3。注塑模具还包括在型芯保持板4与凹模保持板2之间的剥离板12，在该剥离板中保持有剥离元件或剥离环13。在所示注塑模具中，通过关于型芯单元5侧向布置的注入通道14进行注入。
图2示出了一种用于使成型模具中的型芯单元对中的对中装置。该对中装置包括对中插入件6和对中插入件保持器7。对中插入件保持器7形成用于精确配合地接收对中插入件6的凹部8。该凹部8关于中心轴线MA转动对称地构造。在该示出的实施方式中，凹部8具有规则8角形状的内轮廓11。对中插入件6关于中心轴线MB转动对称，并且在横截面(垂直于型芯单元的纵向轴线或垂直于中心轴线MB的截面平面)中具有与凹部8的内轮廓11互补的规则8角形状的外轮廓10。此外，在对中插入件6中形成用于型芯单元(未示出)的开口9，型芯单元沿纵向方向可移动地或不可移动地被精确配合地保持在该开口中。在所示出的图示中，开口9的中心轴线MC相对于外轮廓没有偏移地精确居中，即，开口9的中心轴线MC与对中单元6的中心轴线MB重叠。在对中单元6插入到对中插入件保持器7中的状态下，对中单元6的中心轴线MB与对中插入件保持器7的凹部8的中心轴线MA重叠。
由于制造公差而在型腔或凹模单元中不能精确对中的型芯单元可以通过校正对中插入件6进行对中。为此，对中装置6的开口9的中心轴线MC’被构造为以偏移量V，通常在百分之几毫米的范围内，沿8角形的侧面(或角)的方向R偏移。现在，利用具有偏心开口9的对中插入件6，能够沿八个不同的方向以位移V修正型芯单元关于凹模/型腔的位置。如果偏移的大小或偏移的方向在插入状态下不一致(这可以通过成型模具的试运行来确定)，则可以简单地转动对中插入件6或者将其更换为具有更大或更小偏移量V的对中插入件6。
图3现在示出了注塑模具的多个对中装置，这些对中装置在所示出的图示中是布置在一个圆上(仅示出了半圆)。具有规则多边形形状的对中插入件的对中装置的这种非常节省空间和简单的设计允许非常精密地填充用于薄壁、长形的注塑制品的型腔。在图示中，八个型腔被布置成一个圆(仅示出半圆)，这些型腔是被中心地注入。在这种成型模具中，型腔中的型芯由于注入压力通常必须被布置为略微偏心于注入点，以使型芯在注入过程中位于其正确的、居中的位姿(Lage)中。利用所述的对中装置能够实现这种紧密的填充，并且每个型芯单元的位置都能够以简单的方式并且是被单独地调节。
如图1所示，对中单元根据需要被构造在型芯单元的一个或多个区域(A，B，C)中。对中单元可以布置在位于型芯单元5脚部的型芯保持板4中，布置在剥离板12中，以及布置在位于型芯尖端15区域中的凹模保持板2中。
在型芯尖端15的区域(区域C)中，对中插入件6的开口9通常被构造为略微呈锥形的盲孔，型芯尖端15在成型模具闭合时沉入并保持在该盲孔中。在闭合的模具中，横向于型芯单元的纵向方向的侧向移动是不可能的，并且型芯尖端的位姿可以利用正确的对中插入件6根据期望加以调整。对中插入件6被抗扭转地保持在对中插入件保持器7中。
在剥离板区域(区域B，对中单元未示出)中的对中装置的对中插入件具有贯通的开口，在成型模具工作期间，型芯单元沿其纵向方向可移动地保持在该开口中。
在型芯保持板区域(区域A，对中单元未示出)或型芯单元脚部区域中的对中装置的对中插入件具有贯通的开口，型芯单元沿其纵向方向可移动地保持在该开口中。型芯单元在成功调整之后被固定在型芯保持板中。
图4(a)至4(c)示出了对中装置的另一种变型，其对中插入件6包括具有中心轴线MB的圆柱体形式的基体6a和侧向地布置在基体6a的圆柱形侧表面上的凸起6b。在所示出的实施方式中，凸起6a被构造为垂直于中心轴线MB的销6a。此外，对中插入件6还具有用于接收型芯单元(未示出)的开口9。开口9的中心轴线MC相对于对中插入件的中心轴线MB朝向销6a的方向偏移一偏移量V。
对中插入件保持器7的与对中插入件6互补的、基本上为圆柱形的凹部8具有多个沿纵向方向延伸的槽8a，用于接收对中插入件6的凸起或销6b。这些槽8a围绕凹部8的中心轴线MA转动对称地布置。在所示出的实施方式中，示出了八个这样的槽8a。在对中插入件6的插入状态下，对中插入件是利用销6b沿期望的方向定向并且抗扭转地保持在对中插入件保持器7中。不在需要额外的抗扭转件。
通过图4的对中装置，型芯单元可以类似于前述的8角形对中装置那样对中。
图5与图1类似地示出了具有对中装置的注塑模具的一个区段的剖视图。该注塑模具包括：凹模保持板2，其具有至少一个构成型腔的凹模单元3；型芯保持板4，其具有至少一个型芯单元5，该型芯单元在成型模具的闭合状态下被引入到凹模单元3中并且形成型腔1；以及剥离板12，其布置在型芯保持板4与凹模保持板2之间。在剥离板12中布置有剥离元件或剥离环13。剥离元件13用于在注塑过程之后打开模具时通过以下方式顶出注塑制品：即，利用剥离元件或剥离环13使剥离板12相对于型芯单元5向前朝向型芯尖端15运动。
剥离元件13同时是对中装置的对中插入件6。剥离板12形成对中插入件保持器7。在所示出的实施方式中，对中装置是根据图4所示的变型来构造。对中插入件6具有基体6a，该基体具有销6b，该销可以通过对中插入件保持器7中的槽8被带到所期望的转动位置上。对中插入件6的开口9被构造为锥形的，从而使得剥离元件13或对中插入件6能够相对于型芯单元5轻微向前移动。型芯单元相应地同样被构造为锥形的。
构造为对中插入件6的剥离元件13基本上是在剥离板12的整个厚度上延伸。通过这种方式，在对中插入件6的开口9中被引导的型芯单元可以被支撑并稳定在一较长的区域或者在两个区域上。据此，型芯单元5相应地也被构造为锥形的。为了减少各个部件的可能的摩擦并因此减少磨损，在所示出的实施方式中，型芯单元5在一区段的中间区域具有环形的渐窄部16，该区段为在闭合的模具中保持在开口9中的那一段。在该中间区域中，在闭合状态下与对中单元5没有接触。然而，两侧的与中间区域相连接的区域会接触对中单元5，并且在模具的闭合状态下将型芯单元固定在所期望的位置处。
在所示出的实施方式中，型芯单元5被浮动地收纳在型芯保持板4中。在模具闭合时，型芯单元5借助于对中插入件6或剥离元件13在正确的位置上居中并被固定。
附图标记列表
1 型腔
2 凹模保持板
3 凹模单元/凹模
4 型芯保持板
5 型芯单元/型芯
6 对中插入件
6a 基体
6b 凸起，销
7 对中插入件保持器
8 凹部
8a 槽
9 开口
10 外轮廓
11 内轮廓
12 剥离板
13 剥离环
14 注入通道
15 型芯尖端
16 环绕的渐窄部
A，B，C 布置对中装置的区域
MA 凹部8的中心轴线
MB 对中插入件6的中心轴线
MC，MC’ 开口9的中心轴线
R 偏移方向
V 偏移量。

Claims (15)

1.一种注塑模具，具有至少一个对中装置，其中，所述注塑模具包括：凹模保持板(2)，其具有至少一个构成型腔的凹模单元(3)；型芯保持板(4)，其具有至少一个型芯单元(5)，所述型芯单元在成型模具的闭合状态下被引入到所述凹模单元(3)中；和位于所述型芯保持板(4)与所述凹模保持板(2)之间的剥离板(12)，其特征在于，所述对中装置包括对中插入件(6)和对中插入件保持器(7)，所述对中插入件保持器具有关于中心轴线MA转动对称的凹部(8)，用于接收所述对中插入件(6)；其中，所述对中插入件(6)具有用于接收所述型芯单元(5)的开口(9)；其中，所述对中插入件(6)和所述对中插入件保持器(7)的凹部(8)被设计为，所述对中插入件(6)在至少三个关于所述对中插入件(6)的中心轴线MB可转动的位置上能够被抗扭转地插入到所述对中插入件保持器(7)的凹部(8)中，并因此使所述凹部的中心轴线MA和所述对中插入件的中心轴线MB重叠；并且其中，所述对中插入件(6)的开口(9)的中心轴线MC以一定的偏移量(V)相对于所述对中插入件(6)的中心轴线MB偏心地布置；并且至少一个对中单元布置在所述剥离板(12)中。
2.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件(6)由被收纳在所述剥离板(12)中的剥离元件(13)形成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述型芯单元(5)浮动地保持在所述型芯保持板(4)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件(6)的外轮廓(10)具有规则多边形的形状，其中，所述对中插入件保持器(7)的凹部(8)的内轮廓(11)被构造为与所述对中插入件(6)的外轮廓(10)互补，并且其中，所述对中插入件(6)的开口(9)的中心轴线MC以一定的偏移量(V)朝向多边形侧或多边形角的方向(方向R)偏心地定向。
5.根据权利要求4所述的注塑模具，其特征在于，所述规则多边形具有三至十二个侧面。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件(6)包括圆柱形的基体(6a)，在所述基体的侧表面上布置有垂直于所述对中插入件(6)的中心轴线MB的凸起(6b)；并且所述对中插入件保持器(7)的凹部(8)具有与所述基体(6a)互补的形状，其具有至少三个转动对称布置的、平行于所述凹部(8)的中心轴线MA延伸的槽(8a)，用于接收所述对中插入件(6)的凸起(6b)。
7.根据权利要求6所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件(6)的开口(9)的中心轴线MC以一定的偏移量(V)朝向所述凸起(6b)的方向偏心地定向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述型芯单元(5)能够被如下地收纳在所述开口(9)中：即，使得所述型芯单元(5)能够沿纵向方向移动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述开口(9)是通孔或盲孔，或者所述开口(9)被构造为柱形或锥形的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件(6)具有柱形的形状。
11.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述偏移量(V)为0.01mm至0.1mm。
12.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述注塑模具具有多个型腔(1)，这些型腔分别具有至少一个对中单元。
13.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，在所述型芯保持板(4)和/或所述凹模单元(3)中布置另外的对中单元。
14.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件保持器被构造为被收纳在所述凹模单元(3)、所述剥离板(12)和/或所述型芯保持板(4)中的单独的部件。
15.根据前述权利要求中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述对中插入件保持器由所述凹模单元(3)、所述剥离板(12)和/或所述型芯保持板(4)形成。
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