CN118149115A - 一种模具排气组件及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模具技术领域，提出了一种模具排气组件及其应用方法，包括外筒、内筒、调节组件、连接筒和阀芯，其中，外筒沿轴向开设有多个具有不同直径的排气孔；内筒滑动设置在外筒内，且内筒对应排气孔开设有至少一个连通孔；调节组件设置在外筒的一端，用于带动内筒移动；连接筒设置在外筒的另一端，且连接筒与外筒相贯通；阀芯滑动设置在连接筒内，以控制连接筒与外界的通断。本发明通过在外筒上设置连接筒安装阀芯，用于气体流通，同时还设置有调节组件用于控制内筒移动，可使内筒的连通孔对准不同的排气孔，排气孔有多个且直径不同，如此可实现主动对排气组件进行气流量调整，以适应不同产品的注塑排气需求，适应性广，从而保证成品质量。

Description

一种模具排气组件及其应用方法

技术领域

本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种模具排气组件及其应用方法。

背景技术

在轮胎的生产过程中，通常会采用注塑方式进行成型，但注塑过程中会存在一些气体，例如模具型腔和浇注系统中存在空气，原料未干燥排出的水分会汽化成水蒸气，性质不稳定的塑料会由于高温分解产生气体，这些气体在注塑时需要及时排除，以避免造成原料无法填充型腔，渗入原料中造成成品存在气孔、组织疏松等缺陷，从而保证成品质量的完好。

现有授权公告号为CN110421797B的发明专利，公开了一种微发泡注塑模具排气结构，包括顶板、上模、下模、排气针和排气组件，所述下模的凹腔内设有连孔，所述排气针设置在所述连孔内，所述排气组件安装在下模的斜面上；

另有授权公告号为CN112356349B的发明专利，公开了一种轮胎硫化模具及轮胎硫化模具用排气阀，其中，轮胎硫化模具用排气阀包括阀芯、阀杆、弹簧和外套；外套内部设有用于通气的阀道，阀芯与阀杆的外端固定并位于阀道外，阀杆位于阀道内并可沿阀道移动以带动阀芯启闭阀道，弹簧位于阀道内并可作用于阀杆使其带动阀芯移动至阀道开启；阀芯的端面设有定位结构，定位结构能够与超声波设备的振动顶针抵接配合。

如现有方案中的模具排气组件，其排气相关结构控制方式单一，阀芯主要由弹簧进行控制，排气组件的排气量与弹簧的行程成正比，通常弹簧行程大，阀芯位移距离也大，可控排气量也就大，但仅通过弹簧自适应调整排气量，无法满足相关生产需求。

注塑产品受于生产标准的要求，以及原料性质的限制，生产时原料注入量和注塑速度均不相同，导致气流排出速度不同，目前弹簧控制的阀芯，工作时处于最大开度，气流量固定，因此只适用于排气量相近的产品注塑，当两种产品对排气量和排气速度的要求相差较大时，排气组件则无法满足排气需求。

例如在模具排气速度过慢时，会影响生产效率，造成气体残留；而当模具排气速度过快时，则可能会导致产生真空效应，使得材料无法完全填充型腔；同时模具通常会设置多个排气组件，但模具型腔不规则，注塑时压力分布不均，为协调排气，使得不同的排气组件处于不同开度是一个良好的解决方法，有利于保证注塑件的良率，因此亟需一种可解决上述问题的排气组件。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种可调节排气量，通用性好的模具排气组件及其应用方法，以解决现有排气组件的排气量固定、通用性差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种模具排气组件，包括外筒、内筒、调节组件、连接筒和阀芯，其中，

外筒沿轴向开设有多个具有不同直径的排气孔；

内筒滑动设置在外筒内，且内筒对应排气孔开设有至少一个连通孔；

调节组件设置在外筒的一端，用于带动内筒移动；

连接筒设置在外筒的另一端，且连接筒与外筒相贯通；

阀芯滑动设置在连接筒内，以控制连接筒与外界的通断。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一螺栓、第二螺栓和弹簧，其中，

第一螺栓贯穿外筒，并与连接筒的一端通过螺纹连接；

连接筒沿轴向开设有滑槽，第二螺栓贯穿滑槽并与阀芯通过螺纹连接；

弹簧套设在外筒上，且弹簧的一端抵持第一螺栓，另一端抵持第二螺栓。

在以上技术方案的基础上，优选的，连接筒包括筒体、法兰、螺纹套和套筒，其中，

筒体的一端插接在外筒内，并通过第一螺栓与外筒相连接；

法兰设置在筒体远离外筒的一端上；

螺纹套设置在法兰朝向外筒的一面上；

套筒套设在筒体和外筒上，第一螺栓、第二螺栓和弹簧位于套筒内，且套筒与螺纹套通过螺纹连接；

连接筒、阀芯和外筒涂覆有隔热涂层或采用隔热材料制成。

在以上技术方案的基础上，优选的，阀芯的表面对应滑槽开设有散热槽，阀芯开设散热槽的两侧与连接筒的内壁滑动配合；

第二螺栓与阀芯开设散热槽的部分通过螺纹连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，阀芯包括滑筒和堵头，其中，

滑筒滑动设置在连接筒内，且连接筒远离外筒的端部开设有锥槽；

堵头设置在滑筒朝向连接筒外的一端上，且堵头呈圆台状结构，用于配合锥槽；

滑筒与堵头连接的一端上开设有连通槽。

在以上技术方案的基础上，优选的，连接筒上开设有通气槽，通气槽的一端与锥槽相贯通，另一端延伸至连接筒的外壁。

在以上技术方案的基础上，优选的，调节组件包括固定筒、螺纹杆和螺纹筒，其中，

固定筒的一端开口，且固定筒的开口端连接外筒远离阀芯的一端；

螺纹杆的一端与内筒相连接，另一端延伸至固定筒内，内筒相对外筒周向定位；

螺纹筒与固定筒远离外筒的一端转动连接，并与螺纹杆通过螺纹配合，且螺纹筒相对固定筒轴向定位。

在以上技术方案的基础上，优选的，调节组件还包括第三螺栓，第三螺栓贯穿固定筒并与外筒通过螺纹连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括排气筒和滤筒，其中，

排气筒设置在外筒上，且排气筒与排气孔相贯通；

滤筒可拆卸的设置在排气筒远离外筒的一端上。

另一方面，本发明提供了一种上述模具排气组件的应用方法，包括以下步骤：

S1、将连接筒与注塑模具进行连接；

S2、根据产品确定排气量，根据排气量确定合适的排气孔；

S3、通过调节组件带动内筒位移，使连通孔对准预先确定的排气孔；

S4、开始注塑，注塑过程中排出的气体，经阀芯和连接筒进入外筒中，再经外筒流入内筒，最后穿过连通孔，经排气孔排出。

本发明的模具排气组件及其应用方法相对于现有技术具有以下有益效果：

（1）通过在外筒上设置连接筒安装阀芯，用于气体流通，同时还设置有调节组件用于控制内筒移动，如此通过内筒的移动，可使内筒的连通孔对准不同的排气孔，排气孔有多个且直径不同，如此可实现主动对排气组件进行气流量调整，以适应不同产品的注塑排气需求，适应性广，从而保证成品质量；

（2）外筒和连接筒通过第一螺栓进行连接，阀芯则通过第二螺栓与连接筒的滑槽进行滑动配合，弹簧位于外筒的外侧，如此在排出高温气体时，可避免气体影响到弹簧，从而防止弹簧热失效，有利于保证本排气组件的可靠性；

（3）通过设置套筒用于容置第一螺栓、第二螺栓和弹簧，且阀芯和外筒涂覆隔热涂层或采用隔热材料制成，以隔绝热传递，这可避免气体高温及外界高温影响到第一螺栓、第二螺栓和弹簧，进而防止连接结构及弹簧热失效，以保证阀芯可正常动作；

（4）通过在连接筒上开设通气槽，这在从模具中取出成品，且阀芯复位后，可经通气槽像本排气组件中送风，以实现排气组件的冷却，从而延长使用寿命；

（5）调节组件中的固定筒，与外筒采用第三螺栓进行连接，如此在拆卸第三螺栓后，固定筒及内筒便可从外筒上进行分离，且在拆除第一螺栓和第二螺栓后，连接筒、阀芯和外筒也可相对分离，这方便了对排气组件进行清理维护；

（6）通过在外筒上设置排气筒和滤筒，这在注塑气体排出时，会经排气筒流经滤筒，以此实现对注塑废气的过滤，避免污染环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的模具排气组件的立体图；

图2为本发明的模具排气组件的主视图

图3为本发明的图2中A-A向剖面图；

图4为本发明的图3中A点结构放大图；

图5为本发明的模具排气组件的侧视图；

图6为本发明的图5中B-B向剖面图；

图7为本发明的模具排气组件的爆炸结构的主视图；

图8为本发明的图7中C-C向剖面图；

图9为本发明的模具排气组件的爆炸结构的立体图；

图10为本发明的模具排气组件设置套筒的结构图；

图11为本发明的模具排气组件设置通气槽的结构图；

图中：1、外筒；101、排气孔；2、内筒；201、连通孔；3、调节组件；31、固定筒；32、螺纹杆；33、螺纹筒；34、第三螺栓；4、连接筒；41、筒体；42、法兰；43、螺纹套；44、套筒；401、滑槽；402、锥槽；403、通气槽；5、阀芯；51、滑筒；52、堵头；501、散热槽；502、连通槽；6、第一螺栓；7、第二螺栓；8、弹簧；9、排气筒；10、滤筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1~11所示，本发明的模具排气组件，包括外筒1、内筒2、调节组件3、连接筒4、阀芯5、第一螺栓6、第二螺栓7、弹簧8、排气筒9和滤筒10。

如图1~3所示，外筒1沿轴向开设有多个具有不同直径的排气孔101；内筒2滑动设置在外筒1内，且内筒2对应排气孔101开设有至少一个连通孔201；调节组件3设置在外筒1的一端，用于带动内筒2移动；连接筒4设置在外筒1的另一端，且连接筒4与外筒1相贯通；阀芯5滑动设置在连接筒4内，以控制连接筒4与外界的通断；

如上述结构，在应用本排气组件时，通过连接筒4将本模具排气组件连接到模具上，阀芯5处于开启状态，排出气体时，气体经阀芯5及连接筒4进入外筒1中，之后进入内筒2中，最穿过连通孔201和排气孔101排出；

针对不同的产品注塑需求，通过调节组件3带动内筒2进行移动，以使连通孔201对应不同的排气孔101，从而利用排气孔101的直径变化，实现对气流量的调整，如此本排气组件可满足不同的排气需求，适用于不同的产品生产，通用性较好；

同时，在使用多个排气组件时，通过内筒2的移动，可调整不同排气组件的开度，以协调注塑型腔内的压力，从而使得注塑物料可更好的填充型腔。

如图6及图10所示，调节组件3包括固定筒31、螺纹杆32和螺纹筒33，其中，固定筒31的一端开口，且固定筒31的开口端连接外筒1远离阀芯5的一端；螺纹杆32的一端与内筒2相连接，另一端延伸至固定筒31内，内筒2相对外筒1周向定位；螺纹筒33与固定筒31远离外筒1的一端转动连接，并与螺纹杆32通过螺纹配合，且螺纹筒33相对固定筒31轴向定位；

如上述结构，当需要调整内筒2的位置时，转动螺纹筒33，螺纹杆32与内筒2连接，且内筒2相对外筒1周向定位，因此螺纹杆32会带动内筒2进行直线运动，从而使得连通孔201可对应不同的排气孔101，以实现排气量的调整。

如图3所示，调节组件3还包括第三螺栓34，第三螺栓34贯穿固定筒31并与外筒1通过螺纹连接；

如上述结构，在拆除第三螺栓34后，固定筒31便可从外筒1上脱离，而内筒2也可从外筒1中移出，从而方便后续进行清理维护工作。

如图4~9所示，第一螺栓6贯穿外筒1，并与连接筒4的一端通过螺纹连接；连接筒4沿轴向开设有滑槽401，第二螺栓7贯穿滑槽401并与阀芯5通过螺纹连接；弹簧8套设在外筒1上，且弹簧8的一端抵持第一螺栓6，另一端抵持第二螺栓7；

如上述结构，在初始状态下，弹簧8会顶紧第二螺栓7，使得阀芯5处于开启状态，此时气体可流通，随着气体的排出，注塑材料会顶动阀芯5，进而压缩弹簧8，此时阀芯5重新闭合，避免注塑材料流出，当完成加工后，取出成品，弹簧8会带动阀芯5重新开启。

同时，在本排气组件中，弹簧8是位于外筒1的外侧，其不会直接接触模具排出的高温气体，因此可防止弹簧8出现热失效的问题，像现有的模具中，排气组件弹簧会直接接触高温气体，易出现热失效，本排气组件结构可有效解决这一问题。

进一步的，此结构的设置，具有拆装便利的优点，在将第一螺栓6和第二螺栓7拆除后，外筒1、连接筒4和阀芯5便可相对分离，从而方便进行清理维护。

具体的，外筒1的端部可设置隔离材料，例如气凝胶，以实现隔水透气的作用，避免注塑材料进入阀芯5和外筒1的空气流道内。

在一些实施例中，本排气组件可用于硫化工序中，在硫化时，模具内部的轮胎胎胚膨胀，继而顶动阀芯5，也会压缩弹簧8，实现阀芯5的闭合。

如图10所示，连接筒4包括筒体41、法兰42、螺纹套43和套筒44，其中，筒体41的一端插接在外筒1内，并通过第一螺栓6与外筒1相连接；法兰42设置在筒体41远离外筒1的一端上；螺纹套43设置在法兰42朝向外筒1的一面上；套筒44套设在筒体41和外筒1上，第一螺栓6、第二螺栓7和弹簧8位于套筒44内，且套筒44与螺纹套43通过螺纹连接；连接筒4、阀芯5和外筒1涂覆有隔热涂层或采用隔热材料制成；

如上述结构，在装配时，以法兰42连接模具，气体在流通时，会接触到阀芯5、连接筒4和外筒1，将连接筒4、阀芯5和外筒1涂覆有隔热涂层或采用隔热材料制成，可避免热量影响到第一螺栓6、第二螺栓7和弹簧8，防止组件热失效，从而保证结构的稳定性；

同时，套筒44与螺纹套43通过螺纹配合连接，通过套筒44，可避免外界高温影响造成组件热失效，通过拆卸套筒44，方便了对第一螺栓6、第二螺栓7和弹簧8的检修工作。

针对轮胎的硫化模具，其在应用时会通过加热装置从两侧对模具进行加热，而套筒44的设置，则可避免外界的加热温度影响组件造成热失效，从而保证应用的可靠性。

在一些实施例中，连接筒4可不设置法兰42，而是通过螺纹连接等其他方式实现本排气组件与模具的连接。

如图4所示，阀芯5的表面对应滑槽401开设有散热槽501，阀芯5开设散热槽501的两侧与连接筒4的内壁滑动配合；第二螺栓7与阀芯5开设散热槽501的部分通过螺纹连接；

如上述结构，散热槽501用于本排气组件的散热，使得热量可经滑槽401快速散出，尽可能的避免热量影响到组件结构，在此种情形下，连接筒4无需采用绝热措施，也无需设置套筒44，从而简化排气组件的结构。

如图4所示，阀芯5包括滑筒51和堵头52，其中，滑筒51滑动设置在连接筒4内，且连接筒4远离外筒1的端部开设有锥槽402；堵头52设置在滑筒51朝向连接筒4外的一端上，且堵头52呈圆台状结构，用于配合锥槽402；滑筒51与堵头52连接的一端上开设有连通槽502；

如上述结构，在初始状态下，堵头52不会接触到锥槽402的壁面，气体经堵头52和连接筒4的间隙流通，之后经连通槽502进入滑筒51内，再经内筒2和外筒1排出即可；随着气体的排出，注塑材料或轮胎胎胚接触到堵头52后，推动堵头52位移直至接触锥槽402的壁面，此时流道关闭，待取出成品后，弹簧8带动阀芯5移动重新复位。

如图11所示，连接筒4上开设有通气槽403，通气槽403的一端与锥槽402相贯通，另一端延伸至连接筒4的外壁；

如上述结构，通气槽403用于连接气泵，以向连接筒4中送入空气，对本排气组件实现风冷，同时也可实现对本排气组件的清理。

如图11所示，排气筒9设置在外筒1上，且排气筒9与排气孔101相贯通；滤筒10可拆卸的设置在排气筒9远离外筒1的一端上；

如上述结构，像轮胎注塑或硫化过程中，产生的废气具有一定的危害性，而在设置滤筒10后，则可滤除废气中的有毒颗粒，有利于避免环境污染及保证生产人员的健康；

具体的，排气筒9与滤筒10采用螺纹连接，以方便拆卸更换滤筒10；

在一些实施例中，不设置滤筒10，排气筒9通过管路直接连接废气处理设备，以充分过滤废气中的有毒成分。

本发明的具排气组件的应用方法，包括以下步骤：

S1、将连接筒4与注塑模具进行连接；

S2、根据产品确定排气量，根据排气量确定合适的排气孔101；

S3、通过调节组件3带动内筒2位移，使连通孔201对准预先确定的排气孔101；

S4、开始注塑，注塑过程中排出的气体，经阀芯5和连接筒4进入外筒1中，再经外筒1流入内筒2，最后穿过连通孔201，经排气孔101排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种模具排气组件，其特征在于：包括外筒（1）、内筒（2）、调节组件（3）、连接筒（4）和阀芯（5），其中，

所述外筒（1）沿轴向开设有多个具有不同直径的排气孔（101）；

所述内筒（2）滑动设置在所述外筒（1）内，且所述内筒（2）对应所述排气孔（101）开设有至少一个连通孔（201）；

所述调节组件（3）设置在所述外筒（1）的一端，用于带动所述内筒（2）移动；

所述连接筒（4）设置在所述外筒（1）的另一端，且所述连接筒（4）与所述外筒（1）相贯通；

所述阀芯（5）滑动设置在所述连接筒（4）内，以控制所述连接筒（4）与外界的通断。

2.如权利要求1所述的模具排气组件，其特征在于：还包括第一螺栓（6）、第二螺栓（7）和弹簧（8），其中，

所述第一螺栓（6）贯穿所述外筒（1），并与所述连接筒（4）的一端通过螺纹连接；

所述连接筒（4）沿轴向开设有滑槽（401），所述第二螺栓（7）贯穿所述滑槽（401）并与所述阀芯（5）通过螺纹连接；

所述弹簧（8）套设在所述外筒（1）上，且所述弹簧（8）的一端抵持所述第一螺栓（6），另一端抵持所述第二螺栓（7）。

3.如权利要求2所述的模具排气组件，其特征在于：所述连接筒（4）包括筒体（41）、法兰（42）、螺纹套（43）和套筒（44），其中，

所述筒体（41）的一端插接在所述外筒（1）内，并通过所述第一螺栓（6）与所述外筒（1）相连接；

所述法兰（42）设置在所述筒体（41）远离所述外筒（1）的一端上；

所述螺纹套（43）设置在所述法兰（42）朝向所述外筒（1）的一面上；

所述套筒（44）套设在所述筒体（41）和外筒（1）上，所述第一螺栓（6）、所述第二螺栓（7）和所述弹簧（8）位于所述套筒（44）内，且所述套筒（44）与所述螺纹套（43）通过螺纹连接；

所述连接筒（4）、所述阀芯（5）和所述外筒（1）涂覆有隔热涂层或采用隔热材料制成。

4.如权利要求2所述的模具排气组件，其特征在于：所述阀芯（5）的表面对应所述滑槽（401）开设有散热槽（501），所述阀芯（5）开设所述散热槽（501）的两侧与所述连接筒（4）的内壁滑动配合；

所述第二螺栓（7）与所述阀芯（5）开设所述散热槽（501）的部分通过螺纹连接。

5.如权利要求2所述的模具排气组件，其特征在于：所述阀芯（5）包括滑筒（51）和堵头（52），其中，

所述滑筒（51）滑动设置在所述连接筒（4）内，且所述连接筒（4）远离所述外筒（1）的端部开设有锥槽（402）；

所述堵头（52）设置在所述滑筒（51）朝向所述连接筒（4）外的一端上，且所述堵头（52）呈圆台状结构，用于配合所述锥槽（402）；

所述滑筒（51）与所述堵头（52）连接的一端上开设有连通槽（502）。

6.如权利要求5所述的模具排气组件，其特征在于：所述连接筒（4）上开设有通气槽（403），所述通气槽（403）的一端与所述锥槽（402）相贯通，另一端延伸至所述连接筒（4）的外壁。

7.如权利要求1~6任意一项所述的模具排气组件，其特征在于：所述调节组件（3）包括固定筒（31）、螺纹杆（32）和螺纹筒（33），其中，

所述固定筒（31）的一端开口，且所述固定筒（31）的开口端连接所述外筒（1）远离所述阀芯（5）的一端；

所述螺纹杆（32）的一端与所述内筒（2）相连接，另一端延伸至所述固定筒（31）内，所述内筒（2）相对所述外筒（1）周向定位；

所述螺纹筒（33）与所述固定筒（31）远离所述外筒（1）的一端转动连接，并与所述螺纹杆（32）通过螺纹配合，且所述螺纹筒（33）相对所述固定筒（31）轴向定位。

8.如权利要求7所述的模具排气组件，其特征在于：所述调节组件（3）还包括第三螺栓（34），所述第三螺栓（34）贯穿所述固定筒（31）并与所述外筒（1）通过螺纹连接。

9.如权利要求1~6任意一项所述的模具排气组件，其特征在于：还包括排气筒（9）和滤筒（10），其中，

所述排气筒（9）设置在所述外筒（1）上，且所述排气筒（9）与所述排气孔（101）相贯通；

所述滤筒（10）可拆卸的设置在所述排气筒（9）远离所述外筒（1）的一端上。

10.一种如权利要求1~9任意一项所述模具排气组件的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述连接筒（4）与注塑模具进行连接；

S2、根据产品确定排气量，根据排气量确定合适的所述排气孔（101）；

S3、通过所述调节组件（3）带动所述内筒（2）位移，使连通孔（201）对准预先确定的所述排气孔（101）；

S4、开始注塑，注塑过程中排出的气体，经所述阀芯（5）和所述连接筒（4）进入所述外筒（1）中，再经所述外筒（1）流入所述内筒（2），最后穿过所述连通孔（201），经所述排气孔（101）排出。