CN116653235B - 一种全周大水口模内顶出分离结构及注塑模具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于模具大水口顶出技术领域，公开了一种一种全周大水口模内顶出分离结构及注塑模具，其中的一种全周大水口模内顶出分离结构，应用于具有全周大水口的产品注塑成型，包括模芯组件，模芯组件包括上模芯和下模芯，在上模芯与下模芯之间构成有产品成型腔，产品成型腔用于成型具有直径为20‑60mm圆孔的产品，其中，在上模芯内设有与产品成型腔连通的进胶流道，进胶流道位于产品圆孔的正上方，在下模芯内设有水口顶针，水口顶针的顶端端面设有水口成型槽，水口成型槽的槽口周缘构成剪切部。本发明能够解决因产品结构原因浇口采用三点点进浇或侧浇口成型产品圆度和平面度缺陷无法满足的问题，节约了工时和提高了效率。
Description
技术领域
本发明属于模具大水口顶出技术领域，具体涉及一种全周大水口模内顶出分离结构及注塑模具。
背景技术
采用注塑模具生产塑料产品，例如外观产品,透明产品,胶位复杂难成型的产品,此类产品要求表面光滑,平整,无痕迹,成型容易,通常是设计侧面大水口进胶,但原有技术采用传统方式生产,即产品成形后取出二次加工剪切水口,造成工序和时间的浪费,水口位置切口不平整,不美观,剪切不干净,造成装配干涉。
对此，在现有技术中已有能够通过二次顶出进行剪切分离的技术，在模内对水口剪切，但这类大水口一般设置在侧面且从侧面进胶，而对于一些具有中心大圆孔的产品，采用侧面设置大水口进胶则不利于产品该圆孔部位的成型以及剪切顶出，并且如果在圆孔位置设置大水口进胶，采用现有的顶出剪切技术，会出现诸如产品圆孔部位的平面度和圆度等无法保证，材料，对于其他材料也适用，而且如何便于实现对全周大水口的有效顶出且剪切形成的浇口残留能够控制在更小的范围，这些都是有待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供的一种全周大水口模内顶出分离结构及注塑模具，以解决现有技术对全周大水口无法保证平面度、圆度等参数要求和不能有效顶出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种全周大水口模内顶出分离结构，应用于具有全周大水口的产品注塑成型，包括模芯组件，模芯组件包括上模芯和下模芯，在上模芯与下模芯之间构成有产品成型腔，产品成型腔用于成型具有直径为20-60mm圆孔的产品，其中，在上模芯内设有与产品成型腔连通的进胶流道，进胶流道位于产品圆孔的正上方，在下模芯内设有水口顶针，水口顶针的顶端端面设有水口成型槽，水口成型槽的槽口周缘构成剪切部，水口成型槽与进胶流道围合构成与产品成型腔连通的水口成型腔，水口成型腔用于全周成型大水口填充体；
其中，所述全周大水口填充体具有杆部和位于产品圆孔内的头部，头部沿轴向至少依次具有浇口段、剪切导向段和顶头，浇口段为柱形结构且在轴向上具有浇口厚度B，剪切导向段为锥形结构，顶头呈倒圆台状且在剪切导向段与顶头之间存在有剪切夹角C，其中浇口厚度B和剪切夹角C分别满足以下关系：
浇口厚度B=3×A×F/1000，剪切夹角C=F×80°，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数，80°为通用水口顶出角度。
在可能的实现方式中，所述杆部的底端周缘与所述浇口段外周缘之间具有距离D，距离D满足以下关系：
距离D=3×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数。
在可能的实现方式中，所述顶头与所述头部的剪切导向段一体成型，且顶头的最大直径与剪切导向段的最小直径相同；
所述顶头的底端端面与所述杆部之间具有距离H，距离H=12×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数。
在可能的实现方式中，所述顶头的外周面具有一虚拟延伸面，虚拟延伸面延伸经过所述浇口段的顶面且形成重合虚拟圆，重合虚拟圆直径大于所述杆部底部的直径且两者之间具有距离E；
所述杆部的底端周缘与所述浇口段外周缘之间还具有距离G，距离G=距离D-距离E。
在可能的实现方式中，所述全周大水口填充体为PA66-GF30或PBT，其中，PBT为PBT-GF20～30中的任一种。
在可能的实现方式中，所述下模芯还设有用于顶出产品的顶杆，顶杆和所述水口顶针同时连接有二次顶出机构，二次顶出机构用于分别驱使顶杆和水口顶针先后做顶出动作。
在可能的实现方式中，所述上模芯的还设有用于围合形成所述产品成型腔的成型镶件，成型镶件内构造有所述进胶流道，且成型镶件能够纵向滑动的设置上模芯内，在成型镶件与上模芯之间还设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的轴向与成型镶件的移动方向相平行。
在可能的实现方式中，所述成型镶件具有用于成型所述圆孔且伸入圆孔内的凸部，所述进胶流道贯通凸部，凸部与所述剪切部构成抵压配合关系；
所述凸部与所述剪切部之间的距离与浇口厚度B相等。
另一方面，也提供一种注塑模具，包括如上述任一项技术方案的一种全周大水口模内顶出分离结构。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的全周大水口模内顶出分离结构，适用于全周大水口的顶出剪切，能够解决因产品结构原因浇口采用三点点进浇或侧浇口成型产品圆度和平面度缺陷无法满足的问题，节约了工时和提高了效率，并且全周成型大水口填充体的参数可根据材料的参数性能确定，通过对应的计算公式可确定具体的参数，如此能够使得全周成型大水口填充体具有更好的顶出强度、剪切韧性和剪切力，可适用多种材料，同时也能够将浇口残留控制在Max0.15mm内，效果更好。
附图说明
图1为本申请实施例的一种全周大水口模内顶出分离结构的结构示意图；
图2为本申请实施例的一种全周大水口模内顶出分离结构的剖面结构示意图；
图3为图2的局部放大剖面示意图，该示意图未示出全周大水口填充体；
图4为本申请实施例的一种全周大水口模内顶出分离结构的产品结构示意图；
图5为本图4中A-A剖面的产品与全周成型大水口填充体的局部剖面示意图。
图中：1-上模芯；2-下模芯；3-成型镶件；31-凸部；4-缓冲弹簧；5-进胶流道；6-产品；61-圆孔；7-水口顶针；71-水口成型槽；8-杆部；9-头部；91-浇口段；92-剪切导向段；93-顶头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
请先如图4所示，以该图所示的产品6作为成型的产品6进行说明，该产品6为盖状结构，属于电动汽车领域的一个零件，该零件的中心有一个398mm的圆孔61，零件主体的顶部周向还具有多个翼部。该产品6有对平面度和圆度的要求，分别是平面度为0.25mm、圆度为0.2mm，这种产品6尺寸较大，对于成型和顶出剪切存在挑战，并且对于这类存在全周大水口的产品6成型而言，在现有技术中无法找到可适用的顶出剪切技术，无法达到要求的平面度、圆度以及残留的控制，并且全周大水口的各项尺寸参数尚未可知，因而需要提供一种可解决上述问题的技术方案。
请参照图1-5所示，本申请的实施例提供了一种全周大水口模内顶出分离结构，应用于具有全周大水口的产品6注塑成型，包括模芯组件，模芯组件包括上模芯1和下模芯2，在上模芯1与下模芯2之间构成有产品成型腔，产品成型腔用于成型具有直径为20-60mm圆孔61的产品6，其中，在上模芯1内设有与产品成型腔连通的进胶流道5，进胶流道5位于产品6圆孔61的正上方，在下模芯2内设有水口顶针7，水口顶针7的顶端端面设有水口成型槽71，水口成型槽71的槽口周缘构成剪切部，水口成型槽71与进胶流道5围合构成与产品成型腔连通的水口成型腔，水口成型腔用于全周成型大水口填充体。
模芯组件作为主要的成型部件，其通过上模芯1和下模型构造有可成型产品6的产品成型腔，产品6是具有20-60mm范围圆孔61的产品6，在本实施例中优选用于成型40mm左右圆孔61的产品6。进胶流道5采用圆孔61位置进行中心进胶，并在同轴线的下方设置水口顶针7，水口顶针7在便于成型全周水口的同时，能够用于穿过圆孔61对全周大水口进行顶出动作，水口成型槽71可使得全周大水口成型为适于剪切结构。水口成型腔主要用于对成型大水口填充体的头部9成型，进胶流道5内则成型杆部8。
在本申请的实施例中，所述全周大水口填充体具有杆部8和位于产品6圆孔61内的头部9，头部9沿轴向至少依次具有浇口段91、剪切导向段92和顶头93，浇口段91为柱形结构且在轴向上具有浇口厚度B，剪切导向段92为锥形结构，顶头93呈倒圆台状且在剪切导向段92与顶头93之间存在有剪切夹角C，其中浇口厚度B和剪切夹角C分别满足以下关系：
浇口厚度B=3×A×F/1000，剪切夹角C=F×80°，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数，80°为通用水口顶出角度。
浇口段91用于成型产品6的圆孔61并采用较小的厚度可便于剪切，剪切导向段92为锥形结构，这样既能够便于使浇口段91形成较小的厚度，也便于在进行顶出作用时能够将纵向作用力分解一部分而利于剪切，提高剪切的效果，通过设置顶头93可提高头部9的整体强度，在顶出时具有更好的一体性，从而可进一步提高圆孔61的平整度和圆度。而且，通过申请人在实际的摸索和创新中，提出了关于浇口厚度B和剪切夹角C所需满足的关系，以此能够更为便捷的根据材料参数确定全周大水口填充体头部9的相关参数，以此能够使其适用于不同材料的产品6成型，也能够进行有效的剪切，使得平面度、圆度以及剪切残留能够更为有效的得到控制。
在一实施方式中，所述杆部8的底端周缘与所述浇口段91外周缘之间还具有距离D，距离D满足以下关系：距离D=3×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数。
通过上述的计算公式，可确定杆部8的底端周缘与所述浇口段91外周缘之间的距离，使得全周大水口填充体这部分的参数更为确定。
进一步的，所述顶头93与所述头部9的剪切导向段92一体成型，且顶头93的最大直径与剪切导向段92的最小直径相同；所述顶头93的底端端面与所述杆部8之间具有距离H，距离H=12×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数。
这样一来，通过这样的顶头93可提高头部9的整体强度和一体性，并通过上述的计算公式，可便捷的确定头部9在轴向的长度，更为方便、有效。
为了使得头部9在具有更好的利于剪切的性能，更进一步的，所述顶头93的外周面具有一虚拟延伸面，虚拟延伸面延伸经过所述浇口段91的顶面且形成重合虚拟圆，重合虚拟圆直径大于所述杆部8底部的直径且两者之间具有距离E；所述杆部8的底端周缘与所述浇口段91外周缘之间还具有距离G，距离G=距离D-距离E。由于顶头93为倒圆台状，因为其上端大、下端小，这样的结构可利于剪切，并通过由其延伸而形成的虚拟延伸面，可便于进一步距离G，该距离可使得能够使得对应部分能够更利于剪切，提高头部9的结构性，剪切更为完整。
在一些实施方式中，所述全周大水口填充体为PA66-GF30或PBT材料，其中，PBT为PBT-GF20～30中的任一种。
通过本申请的实施例，可应用于不同的材料，如PA66-GF30或PBT材料，其中，PBT为PBT-GF20～30中的任一种。这样便能够将这样的方案应用到所有或大部分大水口塑模开发的产品6，改变了传动的方法，提高了产品6效率和节约了成本。
具体的，针对上述材料，浇口厚度B需要控制在0.35-0.4mm以内，距离G控制在2.5mm，有利于顶出轻度，剪切夹角C控制在135°-150°以内，有利于剪切韧性和剪切力，并经过验证浇口残留可控制在Max0.15mm内。
在本申请的实施例中，所述下模芯2还设有用于顶出产品6的顶杆，顶杆和所述水口顶针7同时连接有二次顶出机构，二次顶出机构用于分别驱使顶杆和水口顶针7先后做顶出动作。
通过二次顶出机构，可分别对顶杆和水口顶针7进行驱动，使其分别对产品6和全周大水口作顶出动作。二次顶出结构属于现有机构，在此不作赘述。
进一步的，所述上模芯1的还设有用于围合形成所述产品成型腔的成型镶件3，成型镶件3内构造有所述进胶流道5，且成型镶件3能够纵向滑动的设置上模芯1内，在成型镶件3与上模芯1之间还设有缓冲弹簧4，缓冲弹簧4的轴向与成型镶件3的移动方向相平行。
这样一来，通过成型镶件3可便于通过弹簧实现剪切动作，并通过弹簧能够实现缓冲。
具体的，所述成型镶件3具有用于成型所述圆孔61且伸入圆孔61内的凸部31，所述进胶流道5贯通凸部31，凸部31与所述剪切部构成抵压配合关系；所述凸部31与所述剪切部之间的距离与浇口厚度B相等。由于产品6的圆孔61在轴向上的长度较长，因而凸部31和水口顶针7均伸入圆孔61内，之间的距离则为浇口厚度。
本申请的实施例也提供一种注塑模具，包括如上述任一项技术方案的一种全周大水口模内顶出分离结构。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种全周大水口模内顶出分离结构，应用于具有全周大水口的产品（6）注塑成型，其特征在于：包括模芯组件，模芯组件包括上模芯（1）和下模芯（2），在上模芯（1）与下模芯（2）之间构成有产品成型腔，产品成型腔用于成型具有直径为20-60mm圆孔（61）的产品（6），其中，在上模芯（1）内设有与产品成型腔连通的进胶流道（5），进胶流道（5）位于产品（6）圆孔（61）的正上方，在下模芯（2）内设有水口顶针（7），水口顶针（7）的顶端端面设有水口成型槽（71），水口成型槽（71）的槽口周缘构成剪切部，水口成型槽（71）与进胶流道（5）围合构成与产品成型腔连通的水口成型腔，水口成型腔用于成型全周大水口填充体；
其中，所述全周大水口填充体具有杆部（8）和位于产品（6）圆孔（61）内的头部（9），头部（9）沿轴向至少依次具有浇口段（91）、剪切导向段（92）和顶头（93），浇口段（91）为柱形结构且在轴向上具有浇口厚度B，剪切导向段（92）为锥形结构，顶头（93）呈倒圆台状且在剪切导向段（92）与顶头（93）之间存在有剪切夹角C，其中浇口厚度B和剪切夹角C分别满足以下关系：
浇口厚度B=3×A×F/1000，剪切夹角C=F×80°，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数，80°为通用水口顶出角度；
所述杆部（8）的底端周缘与所述浇口段（91）外周缘之间具有距离D，距离D满足以下关系：
距离D=3×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数；
所述顶头（93）与所述头部（9）的剪切导向段（92）一体成型，且顶头（93）的最大直径与剪切导向段（92）的最小直径相同；
所述顶头（93）的底端端面与所述杆部（8）之间具有距离H，距离H=12×A×F/100，其中，A为全周大水口填充体的材料拉伸模量，F为全周大水口填充体的材料塑性系数。
2.根据权利要求1所述的一种全周大水口模内顶出分离结构，其特征在于：所述顶头（93）的外周面具有一虚拟延伸面，虚拟延伸面延伸经过所述浇口段（91）的顶面且形成重合虚拟圆，重合虚拟圆直径大于所述杆部（8）底部的直径且两者之间具有距离E；
所述杆部（8）的底端周缘与所述浇口段（91）外周缘之间还具有距离G，距离G=距离D-距离E。
3.根据权利要求1所述的一种全周大水口模内顶出分离结构，其特征在于：所述全周大水口填充体为PA66-GF30或PBT材料，其中，PBT为PBT-GF20～30中的任一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种全周大水口模内顶出分离结构，其特征在于：所述下模芯（2）还设有用于顶出产品（6）的顶杆，顶杆和所述水口顶针（7）同时连接有二次顶出机构，二次顶出机构用于分别驱使顶杆和水口顶针（7）先后做顶出动作。
5.根据权利要求4所述的一种全周大水口模内顶出分离结构，其特征在于：所述上模芯（1）的还设有用于围合形成所述产品成型腔的成型镶件（3），成型镶件（3）内构造有所述进胶流道（5），且成型镶件（3）能够纵向滑动的设置上模芯（1）内，在成型镶件（3）与上模芯（1）之间还设有缓冲弹簧（4），缓冲弹簧（4）的轴向与成型镶件（3）的移动方向相平行。
6.根据权利要求5所述的一种全周大水口模内顶出分离结构，其特征在于：所述成型镶件（3）具有用于成型所述圆孔（61）且伸入圆孔（61）内的凸部（31），所述进胶流道（5）贯通凸部（31），凸部（31）与所述剪切部构成抵压配合关系；
所述凸部（31）与所述剪切部之间的距离与浇口厚度B相等。
7.一种注塑模具，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的一种全周大水口模内顶出分离结构。
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| DE29816253U1 (de) * | 1998-09-10 | 1998-12-17 | Guenther Heiskanaltechnik Gmbh | Heißkanalverschluß |
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2023
- 2023-07-31 CN CN202310949428.XA patent/CN116653235B/zh active Active
Patent Citations (3)
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| DE2451404A1 (de) * | 1973-10-29 | 1975-04-30 | Bata Ind Ltd | Formeinsatz fuer eine spritzgussmaschine |
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