CN114789541A - 大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法 - Google Patents

大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑料成型模具技术领域，公开了一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法，包括支撑座板（1），支撑座板（1）下表面中部通过定位螺钉（31）依次安装有动模固定框（2）和动模座板（3）；支撑座板（1）上表面中央通过设置下型芯模放置腔适配安装有下型芯模（14）；下型芯模（14）设有用于适配放置外模筒（20）的下半圆腔（141），下半圆腔（141）右侧敞口、左侧设有下半腔底（142），下半腔底（142）上设有用于适配放置内模杆（21）的下半圆孔（143），下型芯模（14）上表面设有定位凸（144）和下半进料槽（145）、余位槽（146）。本发明设计合理，具有很好的实际应用价值。

Description

大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法
技术领域
本发明涉及塑料成型模具技术领域，具体为一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法。
背景技术
注塑模具用于热塑性塑料制品的注塑成型。注塑成型是指在注塑机的加热料筒内，使塑料受热熔融，受螺杆或柱塞推动，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，然后在型腔内硬化定型获得制品。我国已能生产塑件精度很高的精密模具，目前，最精密的注塑模具精度可达2μm。但总体来说，低端模具占比大，一些特别复杂的精密、先进的高端模具仍需进口。随着社会的发展，国民经济的各个领域对塑料产品的要求越来越高，因此塑料模具必须朝着精度更高、寿命更长、效率更高的方向发展。但是，目前常规设计的注塑模具在加工大长径比双层圆桶件时，存在以下问题：（1）对于双型芯结构，传统方法设计的模具难以脱模；（2）对于大长径比制件，传统方法设计的模具在脱模过程中易造成双层圆筒的变形。
发明内容
本发明目的在于提供一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具及其成型方法，以解决目前传统方法设计的模具存在熔体填充不顺畅、脱模难等方面问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，包括支撑座板，所述支撑座板下表面中部通过定位螺钉依次安装有动模固定框和动模座板；所述支撑座板上表面中央通过设置下型芯模放置腔适配安装有下型芯模；所述下型芯模设有用于适配放置外模筒的下半圆腔，所述下半圆腔右侧敞口、左侧设有下半腔底，所述下半腔底上设有用于适配放置内模杆的下半圆孔，所述下型芯模上表面设有定位凸和下半进料槽、余位槽；所述动模固定框内适配安装有推板，所述推板上固定安装有复位导杆和推杆，所述推杆贯穿下型芯模后进入余位槽，所述复位导杆贯穿支撑座板；所述动模座板上开设有推板孔。
所述支撑座板中部上方设有定模板，所述定模板下表面中央通过设置上型芯模放置腔适配安装有上型芯模；所述上型芯模设有用于适配放置外模筒的上半圆腔，所述上半圆腔右侧敞口、左侧设有上半腔底，所述上半腔底上设有用于适配放置内模杆的上半圆孔，所述上型芯模下表面设有定位槽和上半进料槽，所述上半进料槽连接分流道，该分流道贯穿至定模板上表面；所述定模板上表面安装定模座板，所述定模座板上设有浇注口，所述浇注口内安装热流道衬套，所述热流道衬套底端与定模板上表面的主流道入口衔接；所述定模座板安装导柱，所述导柱依次贯穿定模板和支撑座板。
所述下型芯模和上型芯模合模后，下半进料槽和上半进料槽构成完整的进料槽，上半圆腔和下半圆腔组成完整型腔，则左侧构成完整的腔底和用于内模杆穿过的圆孔；该完整型腔的右侧安装定位块，所述定位块固定于支撑座板上，所述定位块的内环面与外模筒外表面间隙配合。
所述支撑座板右端安装第一固定座，所述第一固定座上安装第一运动装置，所述第一运动装置的运动端安装第一拉杆，所述第一拉杆通过第一安装块与外模筒端部连接；所述支撑座板左端安装第二固定座，所述第二固定座上安装第二运动装置，所述第二运动装置的运动端安装第二拉杆，所述第二拉杆通过第二安装块与内模杆端部连接。
工作时，在上型芯模和下型芯模合模后，定模板和支撑座板处于闭合状态，外模筒和内模杆位于上下型芯模的完整型腔内。通过定模座板的浇注口注射熔融塑料，使其进入到外模筒和内模杆的成形空间，形成双层圆筒体塑件。支撑座板向下运动开模后，塑件位于下型芯模。第一运动装置在第一拉杆及第一安装块作用下将外模筒向右拉出脱离塑件，定位块的内环面可以阻挡塑件被一同拉出；同时，第二运动装置在第二拉杆及第二安装块的作用下将内模杆向左拉出脱离塑件。然后，推板在外部顶杆作用下向上运动，通过推杆推动余位槽内的多余塑件，而将整体塑件推离下型芯模，将塑件取出后完成一次注塑成型。之后，外模筒和内模杆复位，支撑座板在导柱作用下向上运动复位，贴合定模板后停止运动，上型芯模和下型芯模重新完成合模（外模筒和内模杆重新位于完整型腔内），同时推板在复位导杆作用下复位，进行下一次注塑。
进一步优选的，所述定模板的导柱过孔内安装第一导套；所述支撑座板的导柱过孔内安装第二导套。
进一步优选的，所述定模板内设有用于冷却上型芯模的冷却水道；所述支撑座板内设有用于冷却下型芯模的冷却水道。注塑成型后，通过水冷使得塑件快速固化。
进一步优选的，定模板和支撑座板合模后，所述第一安装块和第二安装块适配位于定模板内，保证合模精度。
进一步优选的，所述定位块的内环面凸出完整型腔的腔壁表面的厚度小于等于成型塑件的厚度。
一种大长径比双层圆桶件高精度高效率成型方法，包括：热塑性塑料经过注塑机剪切熔融后，塑料熔体首先通过热流道浇注系统的热喷嘴，进入定模座板的浇注口，通过热流道衬套进入定模板的水平主流道，之后通过两侧的水平分流道和竖直分流道经过定模板和上型芯模后，通过两侧的完整进料槽进入到下型芯模和上型芯模之间的圆腔（作为模具型腔）内，在外模筒和内模杆形成的空间内注满形成预成型塑件，模具型腔内气体从上型芯模和下型芯模之间的空隙排出；冷却水通入定模板和支撑座板的冷却水道后进行降温，定型。注塑完成且双层圆桶制件成型后，注塑机通过驱动动模座板，拉动动模固定框及支撑座板部分向下运动（定模板固定不动），即支撑座板在四根导柱的限位下向下运动，使模具从分型面打开，动模部分继续在注塑机的作用下往下运动，达到一定行程后，由于塑件对上型芯模的黏附力远远小于其对下型芯模的包紧力，成型塑件留在下型芯模上；第一油缸（第一运动装置）驱动第一拉杆动作，通过第一安装块将外模筒拉出；由于定位块的内环面阻挡作用，成型塑件不会被外模筒带出；第二油缸（第二运动装置）驱动第二拉杆动作，通过第二安装块将内模杆拉出；为保证成型塑件顺利取出，第二次开模距离至少为成型塑件直径的两倍再加上10毫米，才能达到要求；开模距离由注塑机控制，在完成开模行程后，注塑机驱动杆通过推板孔驱动推板向上运动，推杆随之向上运动，由于位于下型芯模上的余位槽与模具型腔处于联通状态，所以在余位槽内也会有部分多余注塑料，推杆推离该部分多余注塑料，同时将成型塑件推离下型芯模；同时推板上四根复位导杆也伸出支撑座板，模具完成一次注塑成型；推出动作完成后，第一油缸驱动外模筒复位，第二油缸驱动内模杆复位，注塑机通过动模座板驱动支撑座板在四根导柱的作用下恢复原位与定模板贴合，同时，推板在四根复位导杆的作用下被推回原处复位，最终，完成上型芯模和下型芯模的合模，进行下一次注塑。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明通过结构设计，利用双抽芯达到大长径比双层的设计目的。
2、本发明采用定位块的内环面保证外抽芯在导向恢复过程中，塑件不会被连带抽出。
3、本发明通过在动模型芯和定模型芯内采用冷却水管，可有效降低塑件的冷却时间，从而提高生产效率。
本发明设计合理，具有很好的实际应用价值。
附图说明
图1表示本发明所述注塑模具的整体示意图。
图2表示本发明所述注塑模具的俯视示意图。
图3表示图2的A-A剖视图。
图4表示图2的B-B剖视图。
图5表示图2的C-C剖视图。
图6表示注塑模具中定模板上浇道布置示意图。
图7表示注塑模具中内部俯视结构示意图。
图8表示注塑模具中去除动模座板后仰视示意图。
图9表示注塑模具的底部结构示意图。
图10表示注塑模具内部仰视结构示意图。
图11表示注塑模具内部去除上型芯模后结构示意图。
图12表示下型芯模结构示意图。
图13表示上型芯模结构示意图。
图14表示成型塑件剖面结构示意图。
图中：1-支撑座板，2-动模固定框，3-动模座板，4-定模板，5-定模座板，6-第一固定座，7-第一运动装置，8-第一拉杆，9-第一安装块，10-第二固定座，11-第二运动装置，12-第二拉杆，13-第二安装块，14-下型芯模，15-上型芯模，16-推板，17-复位导杆，18-推杆，19-推板孔，20-外模筒（外抽芯），21-内模杆（内抽芯），22-导柱，23-第一导套，24-第二导套，25-浇注口，26-热流道衬套，27-主流道，28-分流道，29-定位块，30-成型塑件，31-定位螺钉，32-限位螺钉；141-下半圆腔，142-下半腔底，143-下半圆孔，144-定位凸，145-下半进料槽，146-余位槽；151-上半圆腔，152-上半腔底，153-上半圆孔，154-定位槽，155-上半进料槽。
具体实施方式
下面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。
一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，如图1所示，包括支撑座板1，动模固定框2，动模座板3，定模板4，定模座板5，第一固定座6，第一运动装置7，第一拉杆8，第一安装块9，第二固定座10，第二运动装置11，第二拉杆12，第二安装块13，下型芯模14，上型芯模15等等。
如图1、5、7、8、9所示，动模固定框2和动模座板3通过多个限位螺钉32连接固定，动模固定框2和动模座板3组合后再通过多个定位螺钉31安装在支撑座板1下表面中部。
如图3、4所示，支撑座板1上表面中央通过设置下型芯模放置腔适配安装有下型芯模14，下型芯模14通过螺钉固定在支撑座板1内。如图12所示，下型芯模14设有用于适配放置外模筒20的下半圆腔141，下半圆腔141右侧敞口、其左侧设有下半腔底142，下半腔底142上设有用于适配穿过内模杆21的下半圆孔143，下型芯模14上表面对称设有四个定位凸144、两个下半进料槽145及一个余位槽146。
如图8、10、11所示，动模固定框2内适配滑动安装有推板16，推板16的行程取决于动模固定框的高度，推板16上四周固定安装有四根复位导杆17和一根推杆18，推杆18贯穿下型芯模14后进入余位槽146，复位导杆17贯穿支撑座板1。如图9所示，动模座板3上开设有两个推板孔19。
如图3、4、5、6所示，支撑座板1中部上方设有定模板4，定模板4下表面中央通过设置上型芯模放置腔适配安装有上型芯模15，上型芯模15通过螺钉固定在定模板4内。如图13所示，上型芯模15设有用于适配放置外模筒20的上半圆腔151，上半圆腔151右侧敞口、其左侧设有上半腔底152，上半腔底152上设有用于适配放置内模杆21的上半圆孔153，上型芯模15下表面对应设有四个定位槽154和两个上半进料槽155，上半进料槽155连接分流道28，该分流道贯穿至定模板4上表面。如图6所示，定模板4上表面中部设有主流道27，然后向左侧延伸后形成两个分流道28，之后通过各自的竖直分流道（贯穿定模板和上型芯模）连接进料槽。
如图1所示，定模板4上表面通过限位钉固定安装定模座板5。如图2、5所示，定模座板5上设有浇注口25，浇注口25内通过螺钉固定安装热流道衬套26，热流道衬套26底端与定模板4上表面的主流道27入口衔接。如图10所示，定模座板5对称安装四根导柱22，导柱22依次贯穿定模板4和支撑座板1；如图3、4、7、11所示，定模板4的导柱过孔内安装第一导套23；支撑座板1的导柱过孔内安装第二导套24。
如图7、10所示，下型芯模14和上型芯模15合模后，下半进料槽145和上半进料槽155构成完整的进料槽，上半圆腔141和下半圆腔151组成完整型腔，则左侧构成完整的腔底和用于内模杆穿过的圆孔；该完整型腔的右侧安装定位块29，定位块29固定于支撑座板1上，定位块29的内环面与外模筒20外表面间隙配合，例如定位块29的内环面凸出完整型腔的腔壁表面的厚度小于等于成型塑件30的厚度，定位块29的作用是，利用突出的内环面在外模筒20抽出的过程中阻挡成型塑件随外模筒被抽出。
如图1、3、4、7、11所示，支撑座板1右端安装第一固定座6，第一固定座6上安装第一运动装置7，第一运动装置7的运动端安装第一拉杆8，第一拉杆8通过第一安装块9与外模筒20端部连接，用于抽拉外模筒；支撑座板1左端安装第二固定座10，第二固定座10上安装第二运动装置11，第二运动装置11的运动端安装第二拉杆12，第二拉杆12通过第二安装块13与内模杆21端部连接，用于抽拉内模杆。第一运动装置7和第二运动装置11采用气缸或者油缸。
如图3、4所示，定模板4和支撑座板1合模后，第一安装块9和第二安装块13适配位于定模板4内，并且在下型芯模14和上型芯模15的左右两侧分别设有配合放置第二安装块13和第一安装块9的开槽，实现装配定位，保证塑件成型精度。
定模板4内设有用于冷却上型芯模14的冷却水道；支撑座板1内设有用于冷却下型芯模15的冷却水道。
如图14所示，为需要注塑成型的大长径比双层圆桶件，需要外模筒（外抽芯）和内模杆（内抽芯）配合形成。
具体工作时，本模具应用于热塑性塑料材质的双层圆桶件的注塑成型。
热塑性塑料经过注塑机剪切熔融后，塑料熔体首先通过热流道浇注系统的热喷嘴，进入定模座板5的浇注口25，通过热流道衬套26进入定模板4的水平主流道27，之后通过两侧的水平分流道和竖直分流道经过定模板4和上型芯模15后，通过两侧的完整进料槽进入到下型芯模14和上型芯模15之间的圆腔（作为模具型腔）内，在外模筒20和内模杆21形成的空间内注满形成预成型塑件，模具型腔内气体从上型芯模和下型芯模之间的空隙排出；冷却水通入定模板4和支撑座板1的冷却水道后进行降温，定型。经过注塑完成且圆桶制件成型后，注塑机通过驱动动模座板3，拉动动模固定框2及支撑座板1部分向下运动（定模板4固定不动），即支撑座板1在四根导柱22的限位下向下运动，使模具从分型面打开，动模部分继续在注塑机的作用下往下运动，达到一定行程后，由于塑件对上型芯模15的黏附力远远小于其对下型芯模14的包紧力，塑件留在下型芯模14上。第一油缸（第一运动装置7）驱动第一拉杆8动作，通过第一安装块9将外模筒20拉出；由于定位块29的内环面阻挡作用，成型塑件不会被外模筒20带出。第二油缸（第二运动装置11）驱动第二拉杆12动作，通过第二安装块13将内模杆21拉出。为保证成型塑件顺利取出，第二次开模距离至少为成型塑件直径的两倍再加上10毫米，才能达到要求。开模距离由注塑机控制，在完成开模行程后，注塑机驱动杆通过推板孔19驱动推板16向上运动，推杆18随之向上运动，由于位于下型芯模14上的余位槽146与模具型腔处于联通状态，所以在余位槽146内也会有部分多余注塑料，推杆18推离该部分多余注塑料，同时将成型塑件30推离下型芯模14。同时推板16上四根复位导杆17也伸出支撑座板1。模具完成一次注塑成型。推出动作完成后，第一油缸驱动外模筒20复位，第二油缸驱动内模杆21复位，注塑机通过动模座板3驱动支撑座板1在四根导柱22的作用下恢复原位与定模板4贴合，同时，推板16在四根复位导杆17的作用下被推回原处复位，最终，完成上型芯模15和下型芯模14的合模，进行下一次注塑。
本模具利用双抽芯达到大长径比双层的设计目的，采用定位环保证外抽芯的导向恢复，此外，通过在动模型芯和定模型芯内采用冷却水管，有效降低塑件的冷却时间，从而提高生产效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：包括支撑座板（1），所述支撑座板（1）下表面中部通过定位螺钉（31）依次安装有动模固定框（2）和动模座板（3）；所述支撑座板（1）上表面中央通过设置下型芯模放置腔适配安装有下型芯模（14）；所述下型芯模（14）设有用于适配放置外模筒（20）的下半圆腔（141），所述下半圆腔（141）右侧敞口、左侧设有下半腔底（142），所述下半腔底（142）上设有用于适配放置内模杆（21）的下半圆孔（143），所述下型芯模（14）上表面设有定位凸（144）和下半进料槽（145）、余位槽（146）；所述动模固定框（2）内适配安装有推板（16），所述推板（16）上固定安装有复位导杆（17）和推杆（18），所述推杆（18）贯穿下型芯模（14）后进入余位槽（146），所述复位导杆（17）贯穿支撑座板（1）；所述动模座板（3）上开设有推板孔（19）；
所述支撑座板（1）中部上方设有定模板（4），所述定模板（4）下表面中央通过设置上型芯模放置腔适配安装有上型芯模（15）；所述上型芯模（15）设有用于适配放置外模筒（20）的上半圆腔（151），所述上半圆腔（151）右侧敞口、左侧设有上半腔底（152），所述上半腔底（152）上设有用于适配放置内模杆（21）的上半圆孔（153），所述上型芯模（15）下表面设有定位槽（154）和上半进料槽（155），所述上半进料槽（155）连接分流道（28），该分流道贯穿至定模板（4）上表面；所述定模板（4）上表面安装定模座板（5），所述定模座板（5）上设有浇注口（25），所述浇注口（25）内安装热流道衬套（26），所述热流道衬套（26）底端与定模板（4）上表面的主流道（27）入口衔接；所述定模座板（5）安装导柱（22），所述导柱（22）依次贯穿定模板（4）和支撑座板（1）；
所述下型芯模（14）和上型芯模（15）合模后，下半进料槽（145）和上半进料槽（155）构成完整的进料槽，下半圆腔（141）和上半圆腔（151）组成完整型腔，则左侧构成完整的腔底和用于内模杆穿过的圆孔；该完整型腔的右侧安装定位块（29），所述定位块（29）固定于支撑座板（1）上，所述定位块（29）的内环面凸出完整型腔的腔壁表面的厚度小于等于成型塑件（30）的厚度、并与外模筒（20）外表面间隙配合；所述支撑座板（1）右端安装第一固定座（6），所述第一固定座（6）上安装第一运动装置（7），所述第一运动装置（7）的运动端安装第一拉杆（8），所述第一拉杆（8）通过第一安装块（9）与外模筒（20）端部连接；所述支撑座板（1）左端安装第二固定座（10），所述第二固定座（10）上安装第二运动装置（11），所述第二运动装置（11）的运动端安装第二拉杆（12），所述第二拉杆（12）通过第二安装块（13）与内模杆（21）端部连接。
2.根据权利要求1所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述定模板（4）的导柱过孔内安装第一导套（23）；所述支撑座板（1）的导柱过孔内安装第二导套（24）。
3.根据权利要求2所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述定模板（4）内设有用于冷却下型芯模（14）的冷却水道；所述支撑座板（1）内设有用于冷却上型芯模（15）的冷却水道。
4.根据权利要求3所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：定模板（4）和支撑座板（1）合模后，所述第一安装块（9）和第二安装块（13）适配位于定模板（4）内。
5.根据权利要求1所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述动模固定框（2）和动模座板（3）通过限位螺钉（32）连接。
6.根据权利要求1所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述主流道（27）并接两个分流道（28）。
7.根据权利要求1所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述推板（16）上均布安装四根复位导杆（17）。
8.根据权利要求1所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具，其特征在于：所述定模座板（5）上均布安装四根导柱（22）。
9.一种大长径比双层圆桶件高精度高效率成型方法，是在如权利要求1-8任一所述的大长径比双层圆桶件高精度高效率注塑模具中实现的，其特征在于：热塑性塑料经过注塑机剪切熔融后，塑料熔体首先通过热流道浇注系统的热喷嘴，进入定模座板（5）的浇注口（25），通过热流道衬套（26）进入定模板（4）的主流道（27），之后通过分流道（28）经过定模板（4）和上型芯模（15）后，通过完整进料槽进入到下型芯模（14）和上型芯模（15）之间的完整型腔内，在外模筒（20）和内模杆（21）形成的空间内注满形成预成型塑件，模具型腔内气体从上型芯模（15）和下型芯模（14）之间的空隙排出；注塑完成且双层圆桶件成型后，注塑机通过驱动动模座板（3），拉动动模固定框（2）及支撑座板（1）部分向下运动，定模板（4）固定不动，即支撑座板（1）在四根导柱（22）的限位下向下运动，使模具从分型面打开，动模部分继续在注塑机的作用下往下运动，达到一定行程后，由于成型塑件对上型芯模（15）的黏附力远远小于其对下型芯模（14）的包紧力，成型塑件留在下型芯模（14）上；第一运动装置（7）驱动第一拉杆（8）动作，通过第一安装块（9）将外模筒（20）拉出；由于定位块（29）的内环面阻挡作用，成型塑件不会被外模筒（20）带出；第二运动装置（11）驱动第二拉杆（12）动作，通过第二安装块（13）将内模杆（21）拉出；为保证成型塑件顺利取出，第二次开模距离至少为成型塑件直径的两倍再加上10毫米，才能达到要求；开模距离由注塑机控制，在完成开模行程后，注塑机驱动杆通过推板孔（19）驱动推板（16）向上运动，推杆（18）随之向上运动，由于位于下型芯模（14）上的余位槽（146）与模具型腔处于联通状态，在余位槽（146）内也会有部分多余注塑料，推杆（18）推离该部分多余注塑料，同时将成型塑件（30）推离下型芯模（14）；同时推板上四根复位导杆（17）也伸出支撑座板（1），模具完成一次注塑成型；推出动作完成后，第一运动装置（7）驱动外模筒（20）复位，第二运动装置（11）驱动内模杆（21）复位，注塑机通过动模座板（3）驱动支撑座板（1）在四根导柱（22）的作用下恢复原位与定模板（4）贴合，同时，推板（16）在四根复位导杆（17）的作用下被推回原处复位，最终，完成上型芯模（15）和下型芯模（14）的合模，进行下一次注塑。
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