CN114193714A - 一种便于脱模的注塑模具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于脱模的注塑模具，包括，支架，其自下而上依次间隔设置有底座、中板和顶板；下模具，其支撑在中板上；上模具，其可伸缩的支撑在顶板的底部，与下模具相对设置，并能够与下模具滑动配合，形成密闭的模具腔；内模芯，其可滑动的设置在下模具内；顶出机构，其一端支撑在下模具上，另一端与内模芯滑动配合；驱动机构，其连接内模芯，能够驱动内模芯沿下模具竖直滑动；下料机构，其可滑动支撑在下模具的底部，能够将成品推出所述下模具。本发明还提供了便于脱模的注塑模具的控制方法，给出了顶出力和下料速度，有利于均匀稳定的脱模操作，避免暴力脱模造成产品损伤。

Description

一种便于脱模的注塑模具及其控制方法

技术领域

本发明涉及注塑模具技术领域，特别涉及一种便于脱模的注塑模具及其控制方法。

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。

塑胶表带等塑胶制品通常由注塑工艺制程，注塑过程将材料注入到模具中成型，然后脱模制成，对于一些结构较为复杂的注塑制品，人工脱模过程产品受力不均，容易使得制得的产品表面不光滑、产品可能黏附在模具上不易脱落而导致产品拉裂，从而增加了次品率。因此，需要改进注塑模具以解决该问题。

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脱模的注塑模具，在上模具和模具扣合形成的模具腔内，设置可滑动的内模芯，可在脱模时通过内模芯向下滑动，顶出机构将注塑产品顶出，再下料机构将注塑产品推出模具，本发明还给出了顶出力和下料速度的控制方法，以实现安全稳定的脱模操作，提高脱膜效率和良品率。

本发明的技术方案为：

一种便于脱模的注塑模具，包括：

支架，其自下而上依次间隔设置有底座、中板和顶板；

下模具，其支撑在中板上；

上模具，其可伸缩的支撑在顶板的底部，与下模具相对设置，并能够与下模具滑动配合，形成密闭的模具腔；

内模芯，其可滑动的设置在下模具内；

顶出机构，其一端支撑在下模具上，另一端与内模芯滑动配合；

驱动机构，其连接内模芯，能够驱动内模芯沿下模具竖直滑动；

下料机构，其可滑动支撑在下模具的底部，能够将成品推出下模具。

优选的是，顶出机构包括：

至少一个滑轨，其设置在内模芯上，竖直贯穿内模芯；

缓冲腔，其设置在滑轨上；

至少一个顶杆，其与滑轨滑动配合，贯穿缓冲腔，一端与内模芯上表面水平，另一端与下模具抵接；

螺母，其套设在顶杆上，位于缓冲腔内；

至少一个弹簧，其支撑在缓冲腔内壁与螺母之间。

优选的是，驱动机构包括：

支撑杆，其一端支撑在底座上；

驱动杆，其可滑动套接在支撑杆另一端，贯穿下模具与内模芯连接，且一侧具有外齿；

第一驱动齿轮，其可转动支撑在支架上，与外齿啮合；

第一驱动电机，其输出端连接第一驱动齿轮。

优选的是，下料机构包括：

第一推杆，其竖直设置在下模具的一侧；

第二推杆，其竖直设置在下模具的另一侧；

第一推板，其可转动支撑在第一推杆一侧；

第二推板，其可转动支撑在第二推杆一侧；

连杆，其一端连接第一推杆，另一端连接第二推杆；

水平滑道，其支撑在中板底部；

驱动块，其套设在连杆上，且与水平滑道滑动配合；

第一驱动器，其连接驱动块，能够驱动驱动块沿水平滑道往复滑动；

2个第二驱动器，其分别连接第一推板和第二推板，能够驱动推板沿推杆一侧转动。

优选的是，第一驱动器包括：

驱动座，其连接底座；

固定座，其连接底座；

拉杆，其一端与固定座铰接，另一端与驱动块铰接，且具有导轨；

摇杆，其一端与导轨配合，另一端可转动连接驱动座，摇杆转动能够使驱动块往复滑动；

第二驱动电机，其连接摇杆，能够驱动摇杆转动。

优选的是，第二驱动器包括：

转轴，其可转动支撑在推板与推杆之间，且一端具有第二驱动齿轮；

丝杠，其可转动支撑在推杆上，且与第二驱动齿轮啮合；

第三驱动齿轮，其连接丝杠靠近下模具的一侧；

齿条，其设置在上模具的的外壁上，并与第三驱动齿轮啮合。

优选的是，还包括：

安装座，其设置在推杆一侧，一侧可转动连接转轴；

拉杆，其一端与的安装座铰接，另一端与推板另一侧铰接。

优选的是，下模具具有竖直设置的安装槽，上模具底端具有插板，插板与安装槽滑动配合，能够将上模具和下模具扣合。

一种便于脱模的注塑模具的控制方法，包括：

合模，上模具向靠近下模具一侧滑动，插板与安装槽滑动配合，将上模具与下模具扣合，同时，齿条向下运动驱动推板沿推杆一侧向远离下模具一侧转动，启动第一驱动电机，驱动内模芯向靠近上模具一侧滑动，形成注塑腔，进行注塑；

开模，上模具向远离下模具一侧滑动，齿条向上运动驱动推板沿推杆一侧向靠近下模具一侧转动；

顶开，启动第一驱动电机，驱动内模芯向远离上模具一侧滑动，顶杆另一端受下模具抵压力，相对内模芯向上顶出，将注塑产品与模芯分离；

下料，启动第一驱动电机，驱动内模芯向靠近上模具一侧滑动，直至注塑产品底部与下模具底部水平，启动第二驱动电机，驱动推杆带动推板滑动，将注塑产品推出下模具。

优选的是，顶出力和下料速度通过计算得到；

顶出力的计算公式为：

其中，F为顶出力，

为第一驱动电机平均转速，θ为第一驱动齿轮的啮合角，m为驱动杆外径，n为驱动杆内径，k为第一驱动出齿轮的齿距，e为自然常数，η为响应系数；

下料速度的计算公式为：

其中，v为下料速度，

为第二驱动电机平均转速，M为齿条的齿距，a丝杠外径，b为丝杠内径，p为第二驱动齿轮的齿距，α为第二驱动齿轮的啮合角，δ为第三驱动齿轮的啮合角，h为导轨长度，f为响应系数。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种便于脱模的注塑模具，在上模具和模具扣合形成的模具腔内，设置可滑动的内模芯，可在脱模时通过内模芯向下滑动，顶出机构将注塑产品顶出，再下料机构将注塑产品推出模具，本发明还给出了顶出力和下料速度的控制方法，以实现安全稳定的脱模操作，提高脱膜效率和良品率。

本发明提供的下料组件与上模具结构联动，当上模具向下滑动时，推板沿推杆向远离模具一侧滑动，避免运动干涉，当上模具向上滑动开模时，推板沿推杆向靠近模具一侧滑动，推杆滑动，推板与注塑产品抵接，将注塑产品推出模具，实现自动脱模、下料。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种便于脱模的注塑模具的剖面示意图。

图2为图1中A部位的细节图。

图3为图1中B部位的细节图。

图4为本发明实施例提供的下料机构的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的第一驱动器的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的第二驱动器的结构示意图。

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，一种便于脱模的注塑模具，包括支架100、上模具200、下模300、内模芯400、顶出机构500、驱动机构600和下料机构700。

其中，支架100自下而上依次间隔设置有底座110、中板120和顶板130，下模具300支撑在中板120上，上模具200可伸缩的支撑在顶板130的底部，与下模具300相对设置，并能够与下模具300滑动配合，形成密闭的模具腔，内模芯400可滑动的设置在下模具300内，顶出机构500一端支撑在下模具300上，另一端与内模芯400滑动配合，驱动机构600连接内模芯400，能够驱动内模芯400沿下模具300竖直滑动，下料机构700可滑动支撑在下模具300的底部，能够将成品推出下模具。

如图2所示，顶出机构500包括滑轨510、缓冲腔520、顶杆530、螺母540和弹簧550。

至少一个滑轨510设置在内模芯400上，且竖直贯穿内模芯400，缓冲腔520设置在滑轨510上，至少一个顶杆530与滑轨510滑动配合，贯穿缓冲腔520，一端与内模芯400上表面水平，另一端与下模具300抵接，螺母540套设在顶杆530上，位于缓冲腔520内，至少一个弹簧550支撑在缓冲腔520内壁与螺母540之间。

当内模芯400沿下模具300向下滑动时，顶杆530受下模具抵压，相对内模芯400向上顶出，将注塑产品顶出，注塑产品与内模芯400分离，此时弹簧550被压缩，当内模芯400向上滑动时，受弹簧550的弹力作用，顶杆530相对内模芯滑动复位。

如图3所示，驱动机构600包括支撑杆610、驱动杆620、第一驱动齿轮630和第一驱动电机。

支撑杆610一端支撑在底座110上，驱动杆620可滑动套接在支撑杆610另一端，贯穿下模具300与内模芯400连接，且一侧具有外齿621，第一驱动齿轮630可转动支撑在支架100上，与外齿621啮合，第一驱动电机输出端连接第一驱动齿轮630。

如图4-6所示，下料机构700包括：第一推杆710、第二推杆720、第一推板730、第二推板740、连杆750、水平滑道760、驱动块770、第一驱动器780和第二驱动器790。

第一推杆710竖直设置在下模具399的一侧，第二推杆720竖直设置在下模具300的另一侧，第一推板730可转动支撑在第一推杆710一侧，第二推板740可转动支撑在第二推杆720一侧，连杆750一端连接第一推杆710，另一端连接第二推杆720，水平滑道760支撑在中板120底部，驱动块770套设在连杆750上，且与水平滑道760滑动配合，第一驱动器780连接驱动块770，能够驱动驱动块770沿水平滑道760往复滑动，2个第二驱动器分别连接第一推板730和第二推板740，能够驱动推板沿推杆一侧转动。

进一步的，第一驱动器780包括驱动座781、固定座782、拉杆783、摇杆784和第二驱动电机785。

驱动座781连接底座110，固定座782连接底座110，拉杆783一端与固定座782铰接，另一端与驱动块770铰接，且具有导轨783a，摇杆784一端与导轨783a配合，另一端可转动连接驱动座781，摇杆784转动能够使驱动块770往复滑动，第二驱动电机785连接摇杆784，能够驱动摇杆784转动。

进一步的，第二驱动器包括第二驱动齿轮791、丝杠792、第三驱动齿轮793和齿条794。

在推板与推杆之间可转动支撑有转轴，转轴一端具有第二驱动齿轮791，丝杠792可转动支撑在推杆上，且与第二驱动齿轮791啮合，第三驱动齿轮793连接丝杠792靠近下模具的一侧，齿条794设置在上模具200的的外壁上，并与第三驱动齿轮793啮合。

进一步，还包括安装座794和拉杆795，安装座794设置在推杆一侧，安装座794一侧可转动连接转轴，拉杆795一端与的安装座794铰接，另一端与推板另一侧铰接。

一个优选的实施方式是，下模具300具有竖直设置的安装槽，上模具200底端具有插板，插板与安装槽滑动配合，能够将上模具200和下模具300扣合。

一种便于脱模的注塑模具的控制方法，包括：

合模，上模具向靠近下模具一侧滑动，插板与安装槽滑动配合，将上模具与下模具扣合，同时，齿条向下运动驱动推板沿推杆一侧向远离下模具一侧转动，启动第一驱动电机，驱动内模芯向靠近上模具一侧滑动，形成注塑腔，进行注塑；

开模，上模具向远离下模具一侧滑动，齿条向上运动驱动推板沿推杆一侧向靠近下模具一侧转动；

顶开，启动第一驱动电机，驱动内模芯向远离上模具一侧滑动，顶杆另一端受下模具抵压力，相对内模芯向上顶出，将注塑产品与模芯分离；

下料，启动第一驱动电机，驱动内模芯向靠近上模具一侧滑动，直至注塑产品底部与下模具底部水平，启动第二驱动电机，驱动推杆带动推板滑动，将注塑产品推出下模具。

具体的，顶出力和下料速度通过计算得到；

顶出力的计算公式为：

其中，F为顶出力，

为第一驱动电机平均转速，θ为第一驱动齿轮的啮合角，m为驱动杆外径，n为驱动杆内径，k为第一驱动出齿轮的齿距，e为自然常数，η为响应系数；

下料速度的计算公式为：

其中，v为下料速度，

为第二驱动电机平均转速，M为齿条的齿距，a丝杠外径，b为丝杠内径，p为第二驱动齿轮的齿距，α为第二驱动齿轮的啮合角，δ为第三驱动齿轮的啮合角，h为导轨长度，f为响应系数。

本发明提供了一种便于脱模的注塑模具，在上模具和模具扣合形成的模具腔内，设置可滑动的内模芯，可在脱模时通过内模芯向下滑动，顶出机构将注塑产品顶出，再下料机构将注塑产品推出模具，本发明还给出了顶出力和下料速度的控制方法，以实现安全稳定的脱模操作，提高脱膜效率和良品率。本发明提供的下料组件与上模具结构联动，当上模具向下滑动时，推板沿推杆向远离模具一侧滑动，避免运动干涉，当上模具向上滑动开模时，推板沿推杆向靠近模具一侧滑动，推杆滑动，推板与注塑产品抵接，将注塑产品推出模具，实现自动脱模、下料。

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 (10)

1.一种便于脱模的注塑模具，其特征在于，包括：

支架，其自下而上依次间隔设置有底座、中板和顶板；

下模具，其支撑在所述中板上；

上模具，其可伸缩的支撑在所述顶板的底部，与所述下模具相对设置，并能够与所述下模具滑动配合，形成密闭的模具腔；

内模芯，其可滑动的设置在所述下模具内；

顶出机构，其一端支撑在所述下模具上，另一端与所述内模芯滑动配合；

驱动机构，其连接所述内模芯，能够驱动所述内模芯沿所述下模具竖直滑动；

下料机构，其可滑动支撑在所述下模具的底部，能够将成品推出所述下模具。

2.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述顶出机构包括：

至少一个滑轨，其设置在所述内模芯上，竖直贯穿所述内模芯；

缓冲腔，其设置在所述滑轨上；

至少一个顶杆，其与所述滑轨滑动配合，贯穿所述缓冲腔，一端与所述内模芯上表面水平，另一端与所述下模具抵接；

螺母，其套设在所述顶杆上，位于所述缓冲腔内；

至少一个弹簧，其支撑在所述缓冲腔内壁与所述螺母之间。

3.如权利要求2所述的注塑模具，其特征在于，所述驱动机构包括：

支撑杆，其一端支撑在所述底座上；

驱动杆，其可滑动套接在所述支撑杆另一端，贯穿所述下模具与所述内模芯连接，且一侧具有外齿；

第一驱动齿轮，其可转动支撑在所述支架上，与所述外齿啮合；

第一驱动电机，其输出端连接所述第一驱动齿轮。

4.如权利要求3所述的的注塑模具，其特征在于，所述下料机构包括：

第一推杆，其竖直设置在所述下模具的一侧；

第二推杆，其竖直设置在所述下模具的另一侧；

第一推板，其可转动支撑在所述第一推杆一侧；

第二推板，其可转动支撑在所述第二推杆一侧；

连杆，其一端连接所述第一推杆，另一端连接所述第二推杆；

水平滑道，其支撑在所述中板底部；

驱动块，其套设在所述连杆上，且与所述水平滑道滑动配合；

第一驱动器，其连接所述驱动块，能够驱动所述驱动块沿所述水平滑道往复滑动；

2个第二驱动器，其分别连接所述第一推板和所述第二推板，能够驱动所述推板沿所述推杆一侧转动。

5.如权利要求4所述的便于脱模的注塑模具，其特征在于，所述第一驱动器包括：

驱动座，其连接所述底座；

固定座，其连接所述底座；

拉杆，其一端与所述固定座铰接，另一端与所述驱动块铰接，且具有导轨；

摇杆，其一端与所述导轨配合，另一端可转动连接所述驱动座，所述摇杆转动能够使所述驱动块往复滑动；

第二驱动电机，其连接所述摇杆，能够驱动所述摇杆转动。

6.如权利要求5所述的便于脱模的注塑模具，其特征在于，所述第二驱动器包括：

转轴，其可转动支撑在所述推板与所述推杆之间，且一端具有第二驱动齿轮；

丝杠，其可转动支撑在所述推杆上，且与所述第二驱动齿轮啮合；

第三驱动齿轮，其连接所述丝杠靠近所述下模具的一侧；

齿条，其设置在所述上模具的的外壁上，并与所述第三驱动齿轮啮合。

7.如权利要求6所述的便于脱模的注塑模具，其特征在于，还包括：

安装座，其设置在所述推杆一侧，一侧可转动连接所述转轴；

拉杆，其一端与所述的安装座铰接，另一端与所述推板另一侧铰接。

8.如权利要求7所述的便于脱模的注塑模具，其特征在于，所述下模具具有竖直设置的安装槽，所述上模具底端具有插板，所述插板与所述安装槽滑动配合，能够将所述上模具和所述下模具扣合。

9.如权利要求8所述的便于脱模的注塑模具的控制方法，其特征在于，包括：

合模，上模具向靠近下模具一侧滑动，所述插板与所述安装槽滑动配合，将所述上模具与所述下模具扣合，同时，齿条向下运动驱动所述推板沿所述推杆一侧向远离所述下模具一侧转动，启动第一驱动电机，驱动所述内模芯向靠近所述上模具一侧滑动，形成注塑腔，进行注塑；

开模，上模具向远离下模具一侧滑动，齿条向上运动驱动所述推板沿所述推杆一侧向靠近所述下模具一侧转动；

顶开，启动第一驱动电机，驱动所述内模芯向远离所述上模具一侧滑动，顶杆另一端受下模具抵压力，相对所述内模芯向上顶出，将注塑产品与所述模芯分离；

下料，启动第一驱动电机，驱动所述内模芯向靠近所述上模具一侧滑动，直至所述注塑产品底部与所述下模具底部水平，启动第二驱动电机，驱动所述推杆带动所述推板滑动，将所述注塑产品推出所述下模具。

10.如权利要求9所述的便于脱模的注塑模具的控制方法，其特征在于，所述顶出力和所述下料速度通过计算得到；

所述顶出力的计算公式为：

其中，F为顶出力，

为第一驱动电机平均转速，θ为第一驱动齿轮的啮合角，m为驱动杆外径，n为驱动杆内径，k为第一驱动出齿轮的齿距，e为自然常数，η为响应系数；

所述下料速度的计算公式为：

其中，v为下料速度，

为第二驱动电机平均转速，M为齿条的齿距，a丝杠外径，b为丝杠内径，p为第二驱动齿轮的齿距，α为第二驱动齿轮的啮合角，δ为第三驱动齿轮的啮合角，h为导轨长度，f为响应系数。

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