CN1208264C - 加压成形模具、及成形品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种加压成形模具及成形品的制造方法，所述加压成形模具包括：具有通孔的主干模、设置在所述主干模的下开口的下模、和可从所述主干模的上开口插入而设置的上模。所述主干模具有外主干模、和设置在所述外主干模的内部的内主干模。所述内主干模由多个分割主干模构成。所述内主干模可以从所述外主干模分离。所述内主干模、所述下模和所述上模形成模腔。因此，即使成形品粘合在主干模的内周面，也可利用分解主干模，容易地从加压成形模具中取出成形品。而且可以制造具有优良尺寸精度的成形品。
Description
技术领域
本发明涉及一种加压成形模具、及成形品的制造方法，详细地说，涉及一种进行加压成形的加压成形模具、及成形品的制造方法。
背景技术
一般地，作为用于加热、加压成形玻璃材料的成形模具，公知的有如图6所示的成形模具。目前的成形模具具有筒状的主干模21、下模22和上模23。下模22插入固定在主干模21的下端侧。上模23从主干模21的上端侧插入，可自由滑动地插入。玻璃材料25配置在这种成形模具24内，一边加热一边加压成形。
目前在这种成形模具24，作为筒状的主干模21，采用由具有通孔的超硬合金构成的柱状原材。即：目前的主干模1，是整体形成的整体结构件。
但是，采用这种目前的成形模具24，加热加压成形玻璃材料25时，在成形阶段，玻璃材料25会在成形模具24内的成形空间扩展，或者玻璃材料25会粘合在主干模21内侧面上，因此难于从主干模21取出玻璃成形品。
发明内容
本发明就是提供一种成形的成形品的取出容易的加压成形模具。而且通过使用本发明的加压成形模具，能制造具有优良的尺寸精度的成形品。
本发明的加压成形模具，具有：
(a)有通孔的主干模，
所述通孔有下开口和上开口，
(b)插入所述主干模的所述下开口而设置的下模，
(c)可从所述主干模的所述上开口插入而设置的上模；
所述主干模有外主干模、和设置在所述外主干模内部的内主干模，
所述内主干模由多个分割主干模组成，
所述内主干模可从所述外主干模分离，
所述内主干模和所述下模及所述上模形成模腔。
本发明成形品的制造方法具有以下工序：
(a)将内主干模组装在具有第二通孔的外主干模之中，得到具有通孔的主干模的工序，
所述内主干模具有多个分割主干模，
所述通孔由所述多个分割主干模包围；
(b)将所述主干模的所述通孔的下开口设置在下模上的工序；
(c)将成形材料放置在由所述通孔和所述下模包围的模腔中的工序；
(d)将上模由所述通孔的上开口插入到所述模腔中，然后一边加热所述成形材料一边对所述成形材料加压，形成成形品的工序；
(e)在加压形成的所述成形品固化后，
将所述上模和所述外主干模从所述内主干模和所述下模分离的工序；
(f)在所述(e)工序之后，将所述多个分割主干模体分割，取出所述成形品的工序。
利用以上结构，即使成形品粘合在主干模的内周面上时，通过分解主干模，也能容易地将成形品从加压成形模具中取出。而且容易制造具有复杂凸凹形状的成形品。
附图说明
图1是根据使用本发明的一实施例的成形模具而成形的光纤排列阵列的立体图；
图2是用于成形本发明一实施例的光纤排列阵列的成形模具的剖面图；
图3是构成用于成形本发明一实施例的光纤排列阵列的成形模具的主干模的分解立体图；
图4是图3所示的主干模的上面图；
图5表示本发明一实施例的成形品的制造工序；
图6是现有成形模具的剖面图。
具体实施方式
本发明的一实施例的成形模具，包括：
(a)具有通孔的主干模，
所述通孔具有下开口和上开口，
(b)下模，插入所述主干模的所述下开口而设置，
(c)上模，可以从所述主干模的所述上开口插入而设置；
所述主干模具有：外主干模、和设置在所述外主干模内部的内主干模，
所述内主干模由多个分割主干模构成，
所述内主干模可以从所述外主干模分离，
所述内主干模和所述下模及所述上模形成模腔。
本发明的一实施例的成形品的制造方法具有下列工序：
(a)将内主干模组合在具有第二通孔的外主干模之中，得到具有通孔的主干模的工序，
所述内主干模具有多个分割主干模，
所述通孔由所述多个分割主干模包围；
(b)将所述主干模的所述通孔的下开口设置在下模上的工序；
(c)将成形材料设置在由所述通孔和所述下模包围的模腔之中的工序；
(d)将上模从所述主干模的所述通孔的上开口插入所述模腔中，然后一边加热所述成形材料一边对所述成形材料加压，形成成形品的工序；
(e)在加压形成的所述成形品固化后，
将所述上模和所述外主干模从所述内主干模和所述下模分离的工序；
(f)在所述(e)工序之后，将所述多个分割主干模主体分割，取出所述成形品的工序。
理想的是，
所述外主干模具有第二通孔，
所述内主干模设置在所述第二通孔中，
所述内主干模由第一分割主干模和第二分割主干模两个分割主干模组成。
理想的是，
所述内主干模设置为可相对所述外主干模的所述第二通孔装拆。
理想的是，
所述外主干模由没有接合部的一个模具材料构成。
理想的是，
所述主干模还具有设置在所述外主干模和所述内主干模之间的隔板。
理想的是，
所述隔板具有比所述外主干模和所述内主干模大的热膨胀系数。
理想的是，
所述内主干模与所述外主干模的热膨胀系数大致相同。
理想的是，
至少从由玻璃、陶瓷、及无机材料组成的材料群中选择一种材料，填充到所述模腔，而进行成形。
理想的是，
所述模腔具有用于得到光纤排列用阵列的形状，
光纤排列用阵列具有形成于矩形状的玻璃成形体上面的多个V型槽。
由以上结构，即使成形品粘合在主干模的内周面，也可利用分解主干模，而容易地将成形品从成形模具中取出。而且容易制造具有复杂凸凹形状的成形品。
特别是利用将隔板介于分割主干模外侧面和外主干模的内侧面之间，组合分割主干模和外主干模，使形成的主干模牢固地整体化。
特别是内主干模的热膨胀系数与外主干模的热膨胀系数大致相同，而隔板的热膨胀系数比内主干模和外主干模的热膨胀系数大，因而可利用热膨胀系数之差，提高加热成形时内主干模和外主干模的整体性。而且能够减弱模具冷却后主干模的整体性。其结果是，成形品的取出变得容易。
典型的实施例1
以下参照附图说明本发明典型实施例的成形模具。
作为成形品的一例，说明用于制造光纤排列用阵列的成形模具。
图1表示作为成形品一例的光纤排列用阵列的立体图。该光纤排列用阵列是在为与光导线路连接而排列多个光纤时使用，由玻璃材料制造。
该光纤排列用阵列具有形成于矩形状的玻璃成形体6上面的台阶6a和多个V型槽6b。在本典型的实施例中，作为光纤排列用阵列，说明用于成形具有V型槽的V型槽阵列的实施例
成形这种光纤排列用阵列时，使用如图2所示的成形模具4。在图2中，成形模具4具有主干模1、下模2、上模3。
如图3所示，主干模1具有作为外主干模的导模8、和作为内主干模的一对分割主干模7a、7b。导模8由没有接合部的一个金属材料制作，导模8有矩形状的第二通孔。形成保护膜，以使成形材料不附着在第二通孔的内周面上。一对分割主干模7a、7b具有呈L型断面的第一分割主干模7a和第二分割主干模7b。第一分割主干模7a和第二分割主干模7b在水平方向互相组合。该组合的分割主干模7a、7b插入导模8的第二通孔中。组合的一对分割主干模7a、7b具有用于插入成形材料的通孔，具有用于形成V型槽阵列外周面的内周。
下模2插入主干模1的下端侧而固定。下模2具有用于形成V型槽阵列上面侧的内面。上模3从主干模1的上端侧插入，配置为可在主干模1中滑动。上模3具有用于形成V型槽阵列底面的内面。即：下模2或上模3的内面具有用于形成成形品的V型槽6b的凸凹形状。由下模2、上模3和内主干模7a、7b包围的空间，形成用于填充成形材料的模腔。在形成模腔的上模和下模的成形面形成保护膜，以使成形材料不附着在其上。
使用这样的成形模具4。在成形模具4的模腔中，配置有作为玻璃材料的玻璃材料5。之后，一边加热玻璃材料5，一边使上模3下降，使玻璃材料5被加压而成形。之后，成形的玻璃或模具冷却。之后，从模具中取出成形物。这样就得到玻璃成形品。
在该成形过程中，在对玻璃材料5加热并加压时，使玻璃材料5软化或熔融。在这种状态下，该压力通过玻璃材料传向内主干模7a、7b和外主干模8。即：外主干模8是具有高的机械性能的结构，能够承受加压力。外主干模8在由没有接合部的一个金属材料制成时，能够得到这种可承受加压力的高强度模具。
理想的是，由模具取出成形体时，首先将上模3从模具4卸下。然后将外主干模8从模具4卸下。然后将第一分割主干模7a从第二分割主干模7b分离。最后将成形品从分割主干模7a、7b分离。这样将成形品从模具取出。
由上述结构，在通过对玻璃材料5加热加压，使成形品与主干模1的内侧面粘合时，可将主干模1与第一分割主干模7a、第二分割主干模7b和导模8逐个分解。因此能够不损伤成形品，而容易地取出成形品。
特别是如图1所示的V型槽，在成形品是具有台阶6a和V型槽6b的矩形状的成形体时，成形体易于与主干模1粘合。那是因为，必须使玻璃材料5布满成形模具4的成形空间(模腔)的棱角线部分和角部细微部分。因此，要将与比成形后的V型槽的容积稍微多一些的容积相当的玻璃材料5填充到模具中。因此，在使上模3下降对玻璃材料5加压时，多余的玻璃材料5就进入主干模1和上模3之间，或主干模1和下模2的接触部分，因此产生毛刺。发生这种现象时，模具中的成形品就容易与主干模1粘合。但是即使在产生这样的毛刺时，通过使用本典型的实施例的模具4，也能容易地从模具中取出成形品。
另外，成形时形成的成形品的毛刺，既薄又脆，因此，从一对分割主干模7a、7b中取出成形品时，其全部毛刺就被折断除去。而且由于其毛刺折断，在毛刺折断部分形成锥形部。这样就不需通过其他途径从成形品除去毛刺的工序。而且也不需要在成形品形成锥形部的其他工序。
理想的是，一对分割主干模7a、7b和导模8由具有比成形品硬的性质的硬质材料制成。例如，作为硬质材料可使用碳化钨等超硬合金。因此，在由于加压成形产生大压力时，可以防止模具的破损。而且，延长了模具的寿命。碳化钨具有比铁高的耐热温度，因此，可以成形具有高熔融温度的材料。
典型的实施例2
图4是本发明的另一典型的实施例的成形模具的主干模1的剖面图。
在图4中，主干模1具有作为内主干模的一对分割主干模7a、7b和作为外主干模的导模8以及隔板9。隔板9设置在分割主干模7a、7b和导模8之间。本典型的实施例2的模具的其他结构与所述的典型的实施例1相同。
理想的是，分割主干模7a、7b和导模8由比成形品硬的硬材质材料制成。更为理想的是，隔板9的硬度比一对分割主干模7a、7b软。更为理想的是，隔板9的热膨胀系数比一对分割主干模7a、7b大。
利用该结构，组装的主干模1相互更牢固地形成一体。
构成分割主干模7a、7b和导模8的原材为碳化钨等超硬合金时，为了将分割主干模7a、7b插入导模8内，必须在导模8和分割主干模7a、7b之间形成若干间隙，由于该间隙的存在，分割主干模7a、7b就会在导模8内晃动。为了消除这种晃动，将由比这些原材软的不锈钢形成的隔板9，设置在分割主干模7a、7b和导模8之间，能够使主干模1更加牢固地形成一体。
理想的是，作为分割主干模7a、7b和导模8的原材，使用碳化钨等超硬合金。更加理想的是，作为隔板9的原材使用不锈钢。这时，形成隔板9的不锈钢的热膨胀系数是150×10-7，形成分割主干模7a、7b和导模8的超硬合金的热膨胀系数是56×10-7。即：隔板9的热膨胀系数是分割主干模7a、7b和导模8的热膨胀系数的约3倍。
因此，在隔板9的热膨胀系数比分割主干模7a、7b和导模8的热膨胀系数大的结构中，首先，在常温下，将分割主干模7a、7b和隔板9插入导模8。这时，隔板9的厚度比希望的要薄一些。因此分割主干模7a、7b和隔板9与导模8之间具有若干间隙。因此，将分割主干模7a、7b和隔板9组装在导模8的操作变得容易。而且在组装的模具或者模具中的成形材料加热时，隔板9在分割主干模7a、7b和导模8间膨胀。隔板9的热膨胀比分割主干模7a、7b和导模8的热膨胀大，因此，使间隙变小，或者使间隙消除。因此，在成形时，组装的主干模1相互间形成牢固的整体。其结果是，提高了成形品的形状精度。
然后，在模具内温度下降后的状态下从模具中取出成形品。这时隔板9热收缩。因此，主干模可容易地分解。例如，分割主干模7a、7b和成形品，可容易地从导模8分离。之后，通过将第一分割主干模7a从第二分割主干模7b分离，可容易地取出成形品。其结果是，从模具中取出成形品的操作更加容易。
另外，在上述典型的实施例1和典型的实施例2中，作为分割主干模，使用具有第一分割主干模7a和第二分割主干模7b的一对分割主干模，但不限于此，可以使用具有多个模的分割主干模。例如，分割主干模也可以分割为3个模而具有3个模。或者也可以将分割主干模分割为4个模而具有4个模。
典型的实施例3
图5表示本发明的典型的实施例的成形品的制造工序。
在图5的(a)中，
将内主干模组装在具有第二通孔的外主干模中，组装成具有通孔的主干模。这里，所述内主干模具有多个分割主干模，所述通孔由所述多个分割主干模包围。
其次，在(b)中，下模插入所述主干模的所述通孔的下开口设置。
其次，在(c)中，将成形材料设置在由所述通孔和所述下模包围的模腔中。
其次，在(d)中，上模从所述主干模的所述通孔的上开口插入所述模腔中，然后，一边加热所述成形材料，一边对所述成形材料加压，形成成形品。
其次，在(e)中，在加压形成的所述成形品固化后，所述上模和所述外主干模，从所述内主干模和所述下模卸下。
其次，在(f)中，分割所述多个分割主干模体，从由所述内主干模区域的范围内，取出所述成形品。
如上制造成形品。
另外，理想的是，在上述方法中，下模固定在成形装置的基座上。这时，实行(e)工序时，成形品成为被下模和内主干模包围的成形品。在这种状态下，在所述(f)工序，分割所述多个分割主干模体，之后，从所述下模取出成形品。
在本典型的实施例3中，各个制造工序的详细情况，具有在所述的典型的实施例1及典型的实施例2中说明的方法。
在上述典型的实施例1、2、3中，下模2插入主干模1的下端部，但是不限于这种结构，也可以使用下模2组装在主干模1的周围这样的结构。
在上述典型的实施例1、2、3中，作为成形品使用玻璃材料，但是不限于此，陶瓷材料、无机材料、塑料材料或者这些材料的复合材料等的成形也可以。特别是作为成形品使用玻璃材料时，可以得到特别优良的上述效果。
在上述典型的实施例1、2、3中，作为外主干模8，使用由没有接合部的一个模具材料制成的矩形状的具有通孔的模具，但是不限于此，也可以使用由多个分割模的组合制作的外主干模。这时，其多个分割模，相互间必须利用结合夹具牢固地结合。但是，理想的是，如在上述典型的实施例已特别说明的那样的有通孔的外主干模，能得到特别优良的效果。
如上所述，根据本发明的结构，即使成形品粘合在主干模的内周面，也能利用分解主干模，容易地从成形模具中取出成形品。而且，能够制造具有优良尺寸精度的成形品。还能容易地制造具有复杂凸凹形状的的成形品。
Claims (15)
1、一种加压成形模具，包括：
(a)具有通孔的主干模，
所述通孔具有下开口和上开口，
(b)插入所述主干模的所述下开口而设置的下模，
(c)能从所述主干模的所述上开口插入而设置的上模；
所述主干模具有外主干模和设置在所述外主干模内部的内主干模，
所述内主干模由多个分割主干模组成，
所述内主干模可以从所述外主干模分离，
所述内主干模、所述下模和所述上模形成模腔。
2、如权利要求1所述的加压成形模具，其中，
所述外主干模具有第二通孔
所述内主干模设置在所述第二通孔中，
所述内主干模由第一分割模和第二分割模两个分割模组成。
3、如权利要求2所述的加压成形模具，其中，
所述内主干模可以从所述外主干模的第二通孔拆装。
4、如权利要求1所述的加压成形模具，其中，
所述外主干模由没有接合部的一个模具材料构成。
5、如权利要求1所述的加压成形模具，其中，
所述主干模还具有设置在所述外主干模和所述内主干模之间的隔板。
6、如权利要求5所述的加压成形模具，其中，
所述隔板的热膨胀系数比所述外主干模和所述内主干模的热膨胀系数大。
7、如权利要求6所述的加压成形模具，其中，
所述内主干模与所述外主干模的热膨胀系数大致相同。
8、如权利要求1所述的加压成形模具，其中，
至少将从玻璃、陶瓷、及无机材料构成的材料群中选择的一种材料配置在所述模腔中进行成形。
9、如权利要求1所述的加压成形模具，其中，
所述模腔具有用于得到光纤排列用阵列的形状，
光纤排列用阵列具有形成于矩形状的玻璃成形体上面的多个V型槽。
10、一种成形品的制造方法，其包括下述工序：
(a)将内主干模组装在具有第二通孔的外主干模中，得到具有通孔的主干模的工序，
所述内主干模具有多个分割主干模，
所述通孔由所述多个分割主干模包围；
(b)将所述主干模的所述通孔的下开口设置在下模上的工序；
(c)将成形材料设置在由所述通孔和所述下模包围的模腔中的工序；
(d)将上模从所述主干模的所述通孔的上开口插入所述模腔中，然后一边加热所述成形材料一边对所述成形材料加压，形成成形品的工序；
(e)在加压形成的所述成形品固化后，
将所述上模和所述外主干模从所述内主干模和所述下模分离的工序；
(f)在所述(e)工序之后，将所述多个分割主干模分割，取出所述成形品的工序。
11、如权利要求10所述的成形品的制造方法，其中，
所述多个分割主干模是由第一分割主体模和第二分割主体模构成的一对分割主干模，
所述第一分割主体模和所述第二分割主体模，可平行于所述通孔的方向分离。
12、如权利要求10所述的成形品的制造方法，其中，
所述外主干模由没有接合部的一个模具材料构成。
13、如权利要求10所述的成形品的制造方法，其中，
在所述(d)工序，一边加热所述成形材料一边施加压力时，所述成形材料软化，所述施加的压力通过软化的成形材料传到所述内主干模和所述外主干模，由此，所述内主干模固定在所述外主干模上。
14、如权利要求10所述的成形品的制造方法，其中，
所述主干模还具有隔板，
在所述(a)工序，具有将所述隔板设于所述外主干模和所述内主干模之间并组装主干模的工序。
15、如权利要求14所述的成形品的制造方法，其中，
所述隔板的热膨胀系数比所述内主干模和所述外主干模的热膨胀系数大。
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