CN114193713B - 一种便于控制流速的注塑模具及其流速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于控制流速的注塑模具，包括底座；下模具，其可拆卸连接底座，且与底座滑动配合；上模具，其可拆卸连接底座，与底座滑动配合，且具有进料口；扣合组件，其一端可转动连接底座，另一端与上模具和下模具转动配合，扣合组件转动能够将上模具和下模具密封扣合，形成中空的腔体；进料组件，其与进料口联通，且具有调节进料速度的控料机构。本发明还提出了上述注塑模具的流速控制方法，结构合理，操作简单，能够对进料的流量和流速进行限制，有利于提高注塑产品的稳定性。

Description

一种便于控制流速的注塑模具及其流速控制方法

技术领域

本发明涉及注塑模具技术领域，特别涉及一种便于控制流速的注塑模具及其流速控制方法。

背景技术

注塑模具是一种生产塑胶制品的工具；也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。具体指将受热融化的塑料由注塑机高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品，塑模具依成型特性区分为热固性塑胶模具塑性塑胶模具两种；依成型工艺区分为传塑模、吹塑模、铸塑模、热成型模、热压模(压塑模)和注射模等，其中热压模以溢料方式又可分为溢式、半溢式和不溢式三种，注射模以浇注系统又可分为冷流道模、热流道模两种；以按装卸方式可分为移动式和固定式两种。

现有的注塑模具在使用时，不能对物料的流量和流速进行限制，并且现有的模具在固定安装时操作繁琐，并且定位的稳定性较差，影响注塑的质量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种便于控制流速的注塑模具及其流速控制方法，包括底座、上模具、下模具、进料组件和扣合组件，与上模具进料口连通的进料组件设置有能够调节进料流速的控料机构，能够根据料液的粘性、注塑工艺等确定进料口径，调整进料速度，上模具和下模具通过扣合组件密封连接，结构稳定。

本发明的技术方案为：

一种便于控制流速的注塑模具，包括：

底座；

下模具，其可拆卸连接底座，且与底座滑动配合；

上模具，其可拆卸连接底座，与底座滑动配合，且具有进料口；

扣合组件，其一端可转动连接底座，另一端与上模具和下模具转动配合，扣合组件转动能够将上模具和下模具密封扣合，形成中空的腔体；

进料组件，其与进料口连通，且具有调节进料速度的控料机构。

优选的是，进料组件包括：

进料管，其一端与进料口连通；

供料管，其密封套接进料管的另一端，以形成进料通道；

控料机构，其设置在供料管和进料管之间，能够改变进料通道的口径。

优选的是，控料机构包括：

环形支撑板，其可转动支撑在进料管与供料管之间，且上部具有3个滑槽；

3个挡板，分别与3个滑槽滑动配合；

驱动器，其连接环形支撑板，能够驱动环形支撑板转动；

其中，环形支撑板转动，3个挡板向环形支撑板中心靠近或远离，以改变进料通道的口径。

优选的是，挡板为扇形环状，扇形的圆心角为110-120°。

优选的是，3个滑槽彼此间的夹角为60°。

优选的是，驱动器包括：

套接件，其一端连接环形支撑板底部，另一端可转动套设在进料管上，且一侧具有外齿；

安装座，其设置在支撑板底部，位于靠近套接件外齿的一侧；

转轴，其可转动支撑在安装座上，且一端延伸至供料管外；

丝杠，其套设在转轴上，且与外齿啮合；

第一驱动电机，其输出端连接转轴。

优选的是，扣合组件包括：

第一顶块，其可滑动支撑在上模具一侧，能够沿上模具水平滑动，且一端具有第一斜面；

第二顶块，其可滑动支撑在下模具一侧，能够沿下模具水平滑动，且一端具有第二斜面；

转盘，其与第一顶块和第二顶块相对设置，且具有中心对称设置的2个涡轮状滑道，2个涡轮状滑道能够分别与第一顶块和第二顶块滑动配合；

联轴，其一端与转盘连接，另一端可转动支撑在底座一侧；

第二驱动电机，其输出轴连接联轴；

顶出机构，其连接第一顶块和第二顶块，能够驱动第一顶块和第二顶块沿上模具和下模具向转盘一侧靠近，并分别伸入2个涡轮状滑道；

其中，转盘转动，第一顶块和第二顶块沿2个涡轮状滑道滑动靠近，以使上模具和下模具密封扣合。

优选的是，顶出机构包括：

第一顶杆，其可滑动支撑在上模具底部，能够沿上模具竖直滑动，且一端具有与第一斜面配合的第三斜面；

第二顶杆，其可滑动支撑在下模具顶部，能够沿下模具竖直滑动，且一端具有与第二斜面配合的第四斜面；

第一弹簧，其一端连接第一顶杆的一端，另一端支撑在上模具上；

第二弹簧，其一端连接第二顶杆的一端，另一端支撑在下模具上；

第一拉簧，其一端连接第一顶块的一端，另一端支撑在上模具上；

第二拉簧，其一端连接第二顶块的一端，另一端支撑在下模具上；

其中，第一顶杆和第二顶杆竖直滑动能够将第一顶块和第二顶块推出，以与2个涡轮状滑道配合。

一种便于控制流速的注塑模具的流速控制方法，包括：

获取注塑操作的料液粘度和供液压力；

根据料液粘度和供液压力确定进料速度；

根据料液粘度、供液压力和进料速度确定进料通道的目标口径；

启动第一驱动电机，驱动转轴带动丝杠旋转，与丝杠啮合的套接件转动带动环形支撑板转动，3个挡板向环形支撑板中心靠近或远离，以使进料通道的实际口径达到目标口径。

优选的是，实际口径通过计算获得，计算公式为：

其中，r表示实际口径，δ表示挡板的圆心角，L₁表示挡板的外弧长，L₂表示挡板的内弧长，μ表示表示挡板半径，η表示校验系数，v表示第一驱动电机转速，表示第一驱动电机平均转速，t表示第一驱动电机转动时间，n表示转换率，R表示进料管直径，p表示丝杠螺纹间距，m表示外齿模数，K表示滑槽一端与环形支撑板中心的距离，W表示滑槽另一端与环形支撑板中心的距离，且K＞W。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种便于控制流速的注塑模具，包括底座、上模具、下模具、进料组件和扣合组件，与上模具进料口连通的进料组件设置有能够调节进料流速的控料机构，能够根据料液的粘性、注塑工艺等确定进料口径，调整进料速度，上模具和下模具通过扣合组件密封连接，结构稳定。

本发明提供的控料机构，通过驱动电机驱动丝杠转动带动套接件和环形支撑盘转动，3个挡板向环形支撑盘的中心靠拢或远离，改变进料通道的口径，结构合理，可操作性强。

本发明提供的扣合组件，通过联动设置的顶杆和顶块，在上下模具扣合时，与转盘滑动配合，通过电机驱动转盘转动，即可实现上模具与下模具的密封扣合，结构稳定，操作简单。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种便于控制流速的注塑模具的剖面示意图。

图2为本发明实施例提供的控料机构的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的驱动器的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的环形支撑板的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的顶出机构的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的转盘的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所述的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种便于控制流速的注塑模具，包括底座100、下模具200、上模具300、进料组件400和扣合组件500。

具体的，下模具200可拆卸连接底座100，且与底座100滑动配合，上模具300可拆卸连接底座100，与底座100滑动配合，且具有进料口，扣合组件500一端可转动连接底座100，另一端与上模具300和下模具200转动配合，扣合组件500转动能够将上模具300和下模具200密封扣合，形成中空的腔体，进料组件400与进料口连通，且具有调节进料速度的控料机构410。

一个优选的实施方式是，下模具200和上模具300的两侧均具有凸起，底座100具有与凸起相配合的竖直凹槽，下模具200和上模具300能够沿竖直凹槽上下滑动。

一个优选的实施方式是，底座100和扣合组件500均为两个，分别从两端将下模具200和上模具300密封扣合，以提高腔体的密封性。

进一步的，如图2-4所示，进料组件400包括控料机构410、进料管420和供料管430。进料管420一端与进料口连通，供料管430密封套接进料管420的另一端，以形成进料通道，控料机构410设置在供料管430和进料管420之间，能够改变进料通道的口径。

进一步的，控料机构410包括环形支撑板411、挡板412和驱动器413。环形支撑板411可转动支撑在进料管420与供料管430之间，且上部具有3个滑槽411a，3个挡板412，分别与3个滑槽411a滑动配合，驱动器413连接环形支撑板411，能够驱动环形支撑板411转动，环形支撑板411转动，3个挡板412向环形支撑板411中心靠近或远离，以改变进料通道的口径。

一个优选的实施例是，挡板为扇形环状，扇形的圆心角为110-120°。

一个优选的实施例是，3个滑槽彼此间的夹角为60°。

一个优选的实施例是，供料管430的直径大于进料管420的直径，供料管430套接在进料管420上，环形支撑板411支撑在二者之间，在环形支撑板411的下方形成一个环形腔，驱动器413设置在环形腔内。

进一步的，驱动器413包括套接件413a、安装座413b、转轴413c、丝杠413d和第一驱动电机413e，套接件413a一端连接环形支撑板411底部，另一端可转动套设在进料管420上，且一侧具有外齿413a’，安装座413b设置在支撑板411底部，位于靠近套接件413a的外齿413a’的一侧，转轴413c可转动支撑在安装座413b上，且一端延伸至供料管430外，丝杠413d套设在转轴413c上，且与外齿413a’啮合，第一驱动电机413e的输出端连接转轴413c。

进一步的，如图1、5、6所示，扣合组件500包括第一顶块510、第二顶块520、转盘530、联轴540、第二驱动电机550和顶出机构560。

第一顶块510可滑动支撑在上模具300一侧，能够沿上模具300水平滑动，且一端具有第一斜面，第二顶块520可滑动支撑在下模具200一侧，能够沿下模具200水平滑动，且一端具有第二斜面，转盘530与第一顶块510和第二顶块520相对设置，且具有中心对称设置的2个涡轮状滑道531，2个涡轮状滑道531能够分别与第一顶块510和第二顶块520滑动配合，联轴540一端与转盘530连接，另一端可转动支撑在底座100一侧，第二驱动电机550的输出轴连接联轴540，顶出机构560连接第一顶块510和第二顶块520，能够驱动第一顶块510和第二顶块520沿上模具300和下模具200向转盘530一侧靠近，并分别伸入2个涡轮状滑道531，转盘530转动，第一顶块510和第二顶块520沿2个涡轮状滑道531滑动靠近，以使上模具300和下模具200密封扣合。

进一步的，顶出机构560包括第一顶杆561、第二顶杆562、第一弹簧563、第二弹簧564，第一拉簧565和第二拉簧566。

第一顶杆561可滑动支撑在上模具300的底部，能够沿上模具300竖直滑动，且一端具有与第一斜面配合的第三斜面，第二顶杆562可滑动支撑在下模具200的顶部，能够沿下模具200竖直滑动，且一端具有与第二斜面配合的第四斜面，第一弹簧563的一端连接第一顶杆561的一端，另一端支撑在上模具300上，第二弹簧564的一端连接第二顶杆562的一端，另一端支撑在下模具200上，第一拉簧565的一端连接第一顶块510的一端，另一端支撑在上模具300上，第二拉簧566的一端连接第二顶块520的一端，另一端支撑在下模具200上，第一顶杆561和第二顶杆562竖直滑动能够将第一顶块510和第二顶块520推出，以与2个涡轮状滑道531配合。

一个优选的实施例是，上模具300具有相互连通的第一水平槽和第一竖直槽，第一顶块510可滑动设置在第一水平槽内，第一顶杆561可滑动设置在第一竖直槽内，第一弹簧563一端连接第一顶杆561上，另一端支撑在第一竖直槽底部，在第一弹簧563的弹性推力下，第一顶杆561沿第一竖直槽向下滑动，第一斜面与第三斜面抵接，下模具200具有相互连通的第二水平槽和第二竖直槽，第二顶块520可滑动设置在第二水平槽内，第二顶杆562可滑动设置在第二竖直槽内，第二弹簧564一端连接第二顶杆562上，另一端支撑在第二竖直槽底部，在第二弹簧564的弹性推力下，第二顶杆562沿第二竖直槽向上滑动，第二斜面与第四斜面抵接。当上模具300与下模具200扣接时，第一顶杆561受下模具200边缘的反作用力沿第一竖直槽向上滑动，将第一顶块510沿第一水平槽推出，此时，第一弹簧563被压缩，第一拉簧565被拉伸，第二顶杆562受上模具300边缘的反作用力沿第二竖直槽向下滑动，将第二顶块520沿第二水平槽推出，此时，第二弹簧564被压缩，第二拉簧566被拉伸，第一顶块510和第二顶块的末端分别深入2个涡轮状滑道531，转盘530转动，上模具300和下模具200彼此靠近，密封扣合。

注塑完成后，转动转盘530，上模具300和下模具200彼此远离且具有间隙，向上抬起上模具300，受第一弹簧563和第二弹簧564的弹性作用，第一顶杆561沿第一竖直槽向下滑动，受第一拉簧565拉力作用，第一顶块510沿第一水平槽滑回上模具300内，第二顶杆562沿第二竖直槽向上滑动，受第二拉簧566拉力作用，第二顶块520沿第二水平槽滑回下模具200内，上模具300和下模具分开。

一种便于控制流速的注塑模具的流速控制方法，包括：

获取注塑操作的料液粘度和供液压力；

根据料液粘度和供液压力确定进料速度；

根据料液粘度、供液压力和进料速度确定进料通道的目标口径；

启动第一驱动电机，驱动转轴带动丝杠旋转，与丝杠啮合的套接件转动带动环形支撑板转动，3个挡板向环形支撑板中心靠近或远离，以使进料通道的实际口径达到目标口径。

其中，实际口径通过计算获得，计算公式为：

其中，r表示实际口径，δ表示挡板的圆心角，L₁表示挡板的外弧长，L₂表示挡板的内弧长，μ表示表示挡板半径，η表示校验系数，v表示第一驱动电机转速，v表示第一驱动电机平均转速，t表示第一驱动电机转动时间，n表示转换率，R表示进料管直径，p表示丝杠螺纹间距，m表示外齿模数，K表示滑槽一端与环形支撑板中心的距离，W表示滑槽另一端与环形支撑板中心的距离，且K＞W。

本发明实施例中提供的技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点或有益效果：

本发明提供了一种便于控制流速的注塑模具，包括底座、上模具、下模具、进料组件和扣合组件，与上模具进料口连通的进料组件设置有能够调节进料流速的控料机构，能够根据料液的粘性、注塑工艺等确定进料口径，调整进料速度，上模具和下模具通过扣合组件密封连接，结构稳定。本发明提供的控料机构，通过驱动电机驱动丝杠转动带动套接件和环形支撑盘转动，3个挡板向环形支撑盘的中心靠拢或远离，改变进料通道的口径，结构合理，可操作性强。本发明提供的扣合组件，通过联动设置的顶杆和顶块，在上下模具扣合时，与转盘滑动配合，通过电机驱动转盘转动，即可实现上模具与下模具的密封扣合，结构稳定，操作简单。

以上内容仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种便于控制流速的注塑模具，其特征在于，包括：

底座；

下模具，其可拆卸连接所述底座，且与所述底座滑动配合；

上模具，其可拆卸连接所述底座，与所述底座滑动配合，且具有进料口；

扣合组件，所述扣合组件包括第一顶块，其可滑动支撑在所述上模具一侧，能够沿所述上模具水平滑动，且一端具有第一斜面；

第二顶块，其可滑动支撑在所述下模具一侧，能够沿所述下模具水平滑动，且一端具有第二斜面；

转盘，其与所述第一顶块和所述第二顶块相对设置，且具有中心对称设置的2个涡轮状滑道，所述2个涡轮状滑道能够分别与所述第一顶块和所述第二顶块滑动配合；

其中，所述转盘转动，所述第一顶块和所述第二顶块沿所述2个涡轮状滑道滑动靠近，以使所述上模具和所述下模具密封扣合；

联轴，其一端与所述转盘连接，另一端可转动支撑在所述底座一侧；

第二驱动电机，其输出轴连接所述联轴；

顶出机构，其连接所述第一顶块和所述第二顶块，能够驱动所述第一顶块和所述第二顶块沿所述上模具和所述下模具向所述转盘一侧靠近，并分别伸入所述2个涡轮状滑道；

所述顶出机构包括：

第一顶杆，其可滑动支撑在所述上模具底部，能够沿所述上模具竖直滑动，且一端具有与所述第一斜面配合的第三斜面；

第二顶杆，其可滑动支撑在所述下模具顶部，能够沿所述下模具竖直滑动，且一端具有与所述第二斜面配合的第四斜面；

第一弹簧，其一端连接所述第一顶杆的一端，另一端支撑在所述上模具上；

第二弹簧，其一端连接所述第二顶杆的一端，另一端支撑在所述下模具上；

第一拉簧，其一端连接所述第一顶块的一端，另一端支撑在所述上模具上；

第二拉簧，其一端连接所述第二顶块的一端，另一端支撑在所述下模具上；

其中，所述第一顶杆和所述第二顶杆竖直滑动能够将所述第一顶块和所述第二顶块推出，以与所述2个涡轮状滑道配合；

进料组件，所述进料组件包括：

进料管，其一端与所述进料口连通；

供料管，其密封套接所述进料管的另一端，以形成进料通道；

控料机构，所述控料机构包括：

环形支撑板，其可转动支撑在所述进料管与所述供料管之间，且上部具有3个滑槽；

3个挡板，分别与所述3个滑槽滑动配合；

驱动器，其连接所述环形支撑板，能够驱动所述环形支撑板转动；

其中，所述环形支撑板转动，所述3个挡板向所述环形支撑板中心靠近或远离，以改变所述进料通道的口径。

2.如权利要求1所述的便于控制流速的注塑模具，其特征在于，所述挡板为扇形环状，所述扇形的圆心角为110-120°。

3.如权利要求1所述的便于控制流速的注塑模具，其特征在于，所述3个滑槽彼此间的夹角为60°。

4.如权利要求1所述的便于控制流速的注塑模具，其特征在于，所述驱动器包括：

套接件，其一端连接所述环形支撑板底部，另一端可转动套设在所述进料管上，且一侧具有外齿；

安装座，其设置在所述环形支撑板底部，位于靠近所述套接件外齿的一侧；

转轴，其可转动支撑在所述安装座上，且一端延伸至所述供料管外；

丝杠，其套设在所述转轴上，且与所述外齿啮合；

第一驱动电机，其输出端连接所述转轴。

5.如权利要求1所述的便于控制流速的注塑模具的流速控制方法，其特征在于，包括：

获取注塑操作的料液粘度和供液压力；

根据所述料液粘度和供液压力确定进料速度；

根据所述料液粘度、供液压力和进料速度确定进料通道的目标口径；

启动第一驱动电机，驱动转轴带动丝杠旋转，与丝杠啮合的套接件转动带动环形支撑板转动，所述3个挡板向所述环形支撑板中心靠近或远离，以使进料通道的实际口径达到所述目标口径。

6.如权利要求5所述的便于控制流速的注塑模具的流速控制方法，其特征在于，所述实际口径通过计算获得，计算公式为：

其中，r表示实际口径，δ表示挡板的圆心角，L₁表示挡板的外弧长，L₂表示挡板的内弧长，μ表示挡板半径，η表示校验系数，v表示第一驱动电机转速，v表示第一驱动电机平均转速，t表示第一驱动电机转动时间，n表示转换率，R表示进料管直径，p表示丝杠螺纹间距，m表示外齿模数，K表示滑槽一端与环形支撑板中心的距离，W表示滑槽另一端与环形支撑板中心的距离，且K＞W。