CN201702883U - 模架系统及其模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模架系统及其模具，包括对应的上底座和下底座，所述的下底座的上方又设置有顶针装置，所述的顶针装置包括顶针面板(142)和顶针底板(141)。在顶针装置的两侧设置有两个支撑条，支撑条的下面支撑在底座上，其特征在于：在支撑条和上底座之间，分别包括四个相互隔开并且对应的上、下支撑脚和固定于其内的内模件组件，上、下支撑脚分别与内模件组件固定配合；所述的内模件组件包括上、下芯料。采用本实用新型的模架系统及模具，能够在保证设备稳定性的情况下有效提高模架和模具的标准化程度以及制造精度，缩短制造周期，降低制造成本，减少模具厂设备投资。

Description

模架系统及其模具

技术领域

本实用新型属于工业设备技术领域，涉及注塑或压铸模具，特别地涉及一种用于注塑或压铸模具行业的模架系统及其模具。

背景技术

在注塑模具行业内，一种重要的组件就是通用性很强的模架系统，其主要包括标准模架系统、内部型芯(简称型芯)、滑块系统以及斜顶系统。

下面分别简单描述现有模具组件中的各个组成部分的现状及优缺点。

标准模架系统是模具行业内使用最频繁的一种标准件，一般由面板、前模板、后模板、支承板、顶针面板、顶针底板以及底板构成。标准模架系统属于模具中重要的部件，为内部型芯提供着支承、导向以及顶出等作用。

图1为传统模具的立体分解图。图2为传统模具的另一视角的立体分解图。其中，A板105和B板106内通常容纳有上、下芯料，这是一个传统模具中二板模。

WO2009/089795A1(国际公布日：2009年7月23日)也公开了一种模架系统及其支撑脚。

从以上我们可以知道，标准模架系统的标准化在整个模具中发挥着至关重要的作用，主要表现为以下几个方面。

一、模架系统的标准化以及规格化，使模具制造厂将工作重心放在重要核心部件的高精度制造上，比如将主要精力投入到更加精密的内部型芯的制造上，从而减少很多非关键工作。

二、模架是大型部件，需要大型机床加工，而内部型芯则基本上是小型部件，需要小而精密的机床加工。模架的标准化使得专业模架制造行业得以形成，这样就使模具制造厂得以极大地减少在设备上的资金投入，因为用于制造大尺寸模架的大型机械加工设备通常都比较昂贵。

最后，专业模架制造厂可以针对性购置专业机械加工设备，提高模架的加工精度和加工效率，进而减少模具的制造成本，缩短制造周期，提高模架的制造精度。

虽然现有的模架提供了上述优点，但这种模架有着自身无法克服的缺点。这些缺点具体表现在以下方面。

一、标准模架实际上其模架并未完全地实现标准化。至少到目前为止，它仍依靠定制加工模式来提供，只有极少数的小尺寸规格型号可购买到现货。模架不能完全标准化的原因在于：模架是大型零件，需要大而重的钢材。该钢材价格不菲，对于一般的模架厂来说，需要准备较多资金来购买。另一方面，准备很大批量的标准现货又会占用大量的流动资金，从而容易导致模架厂的运行陷于瘫痪。

二、单个具体模具的独特性以及尺寸的不确定性导致标准模架的型号种类繁多。以目前中国最大的模架制造商“龙记”的标准目录为例，它的标准模架大约有上万个型号，所以任何一个公司也不可能具有将上万个型号都准备大量现货的能力。而这种类繁多的标准模架则意味着其标准化程度很低。

三、现在的标准模架到了模具加工厂以后，仍然需要进行很多的加工作业，比如：

1铣加工型芯固定槽坑(铣框)；

2钻加工型芯固定螺丝过孔及固定螺丝头部台阶；

3钻加工产品顶杆过孔；

4钻加工模具冷却水道，攻制冷却水管接头螺牙；

5钻加工顶针板复位弹簧孔；

6铣加工滑块、滑动槽及止位定位装置；

7铣加工滑块顶部上方模架的避空位置；

8铣加工滑块锁紧块固定槽；

9钻加工滑块锁紧块固定螺丝过孔；

10铣或钻滑块驱动装置；

11钻加工注塑机顶杆过孔；

12钻、攻牙加工顶针板底部垃圾避空螺钉(垃圾钉)。

四、现有的模架基本上依靠订制加工的方式提供，所以提供模架的时间比较长，模具厂由订购到提取模架一般需要3到7天的时间，这么长的时间导致模具制造商的生产效率严重地下降。

五、现有模架的顶出系统，由于孔是钻、镗加工形成的，未能采用高精度的磨削加工，所以顶出系统的导向精度低，客户往往需要加订非标准的中导柱系统来代替低精度的顶出导向系统。

六、现有的模架用四个长圆柱型导柱定位，依靠人力分分离具比较困难，尤其在最后总整修配阶段，尤为显著。此外，由于圆柱形导柱系统需要滑动，圆柱形导柱系统的构件之间必然要保留一定的配合间隙，从而导致系统的定位精度较低。

而标准型芯料，业界简称为标料，是指按一定尺寸间隔规格而预制出的具有较高尺寸精度及位置精度的标准型长方体材料，一般为优质模具钢材料。目前实力雄厚的模架制造商商已经开始为模具制造商提供一些常用规格的标料，可为模具制造商节省2天左右的加工时间。但标料到模具厂以后，仍有一些必要的非关键性加工，比如：钻加工型芯固定螺丝孔；为了避空模架上加工型芯固定槽坑刀具所留下的转角刀具半径的残余材料，而需将标料四个尖角加工成圆角；另外由于模架上的型芯固定槽坑为单件加工，尺寸精度不易控制，基本上都需要配磨标料。

即使相对于WO2009/089795A1所公布的模架系统及其支撑脚，也存在长期稳定性有些不好的问题。

综上所述，研发一种改良的模架系统，增加其稳定度，以便克服现有技术的缺点与不足确有必要。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术存在的上述问题，而提供一种模架系统及其模具，以提高模具的标准化程度和模具组件的制造精度，并且在保证长期稳定度的前提下，缩短造制周期和降低制造成本，达到减少模具厂设备投资，提高生产效率、减少钢材浪费的目的。

一种模架系统，包括对应的上底座和下底座，所述的下底座的上方又设置有顶针装置，所述的顶针装置包括顶针面板和顶针底板。在顶针装置的两侧设置有两个支撑条，支撑条的下面支撑在底座上，其特征在于：在支撑条和上底座之间，分别包括四个相互隔开并且对应的上、下支撑脚和固定于其内的内模件组件，上、下支撑脚分别与内模件组件固定配合；所述的内模件组件包括上、下芯料。所述的相互隔开，其含义是指多个上支撑脚是相互隔开的；多个下支撑脚之间是相互隔开的。所述的对应，是指上支撑脚与下支撑脚之间的对应配合，具体而言，模架通常是由上模架和下模架组成，在生产中，上下模架之间不断进行进行合模和分离，这样就要求上、下模之间能够对应配合，因此，也要求上、下支撑脚之间能够对应配合。需要说明的是，上模架就是俗称的定模，下模架就是俗称的动模。所述的固定配合，其含义是指：由于内模件可能包含许多组件，也就是俗称的许多层板，而支撑脚是为了固定、支撑或定位这些组件，其结构也要对应配合。

例如，对于一个三板模，由于内模件组件从上至下依次包括水口板、上芯料、下芯料、下支撑板。因此，上支撑脚需要固定水口板、上芯料，下支撑脚需要支撑或定位下芯料、下支撑板，同时，由于水口板和上芯料有相对分离要求，因此上支撑脚也要对应设置成分体式的两个子支撑脚。

所述的内模件组件包括上、下芯料。通常而言，结构最简单的模架也至少包括上、下芯料。所述的上支撑脚为四个，所述的下支撑脚为四个。理论上，支撑脚可以是三个以上，然而通用的标准芯料都是矩形的，所以，要求支撑脚的数量也是四个。

所述的模架系统还包括多个位于支撑脚上的导向定位机构，每个导向定位机构连接相对应的上支撑脚和下支撑脚。所述的导向定位机构，可用于开模和合模时进行导向。

该导向定位机构由导套和导柱构成。所述的下支撑脚中开设有下定位孔，该上支撑脚中开设有与下定位孔位置相对应的上定位孔。该导套装设在该下定位孔或上定位孔内。该导柱固定在该上定位孔(上支撑脚)或下定位孔(下支撑脚)内或底座上，或该导柱穿过该上定位孔或下定位孔。具体情况为，在一般的二板模、三板模中或者热流道模，导柱可以固定在上模架中，也可以固定在下模架中。导柱可以固定在上下模架的支撑脚内，也可以固定在上、下底座内，而导柱确定之后，在需要与导柱发生相对位移的支撑脚中，就需要设置有导套。在不同类型的模具中，导套的设计也是不同的。

所述的顶针装置包括顶针面板和顶针底板。公知的，顶针装置是用于顶出注塑完成时的塑件的。

所述的上、下支撑脚为一体式或分体式。所述的上、下支撑脚为一体式或分体式。具体而言，对于一些特殊的模架系统(或者说模具)，例如三板模在注塑机上进行生产的时候，由于水口板和上芯料会有分离的状态存在，而上支撑脚的每部分是需要和这些内模件组件固定在一起的，因此，上支撑脚此时也必须设置成可分离的两部分。较好的，每部分都要有一个导套。而此时，由于下支撑脚所支撑的下芯料，没有这种需要，所以，此时的下支撑脚就可以设置成一体式。

所述的内模件组件还包括位于下芯料下方的下支撑板，或者/和位于上芯料上方的上支撑板(通常可以省去)；或者/和位于更上方的水口板。通常上模架有上底座，较好的，就可以省去上支撑板。对于三板模而言，还会设置有水口板。

所述的支撑脚上进一部包括把内模件组件与支撑脚进行固定的紧固结构。所述的把内模件组件与支撑脚进行固定的紧固结构，可以是能够进行固定的任何一种方式。较好的，采用紧固件及固定螺孔的方式，也就是紧固件穿过支撑脚上过孔，锁止在内模件组件对应的螺孔内。具体而言，支撑脚不但要把内模件组件定位，还要分别和内模件组件固定起来，这样就能通过上下支撑脚的相对运动来带动内模件组件的运动。较好的，下支撑脚要和下芯料、下支撑板固定起来。

上支撑脚要和上芯料，或者/和水口板固定起来。显然，上支撑脚固定水口板的时候，上支撑脚一定是分体结构，上支撑脚的两个子支撑脚要分别固定上芯料组件和水口板，因为水口板和上芯料组件之间有相对位移的要求。

所述的上支撑脚上的基体上横向延伸出上悬臂；所述的下支撑脚的基体上横向延伸出下悬臂，所述的顶针装置上安装有复位机构，复位机构安装在下悬臂与顶针装置之上；所述的复位机构包括弹簧和复位导柱，复位导柱安装在下悬臂与顶针装置之间，弹簧套在复位导柱上。具体而言，设置上、下悬臂可用于固定一些附加的系统。上悬臂可用于设置拉板系统。下悬臂可用于设置顶针装置的复位系统。较好的，在下悬臂上设置有辅助定位孔，内镶嵌有复位导套，复位导柱安装在顶针装置上，外面套装弹簧，并穿过辅助定位孔内的复位导套。

该下支撑脚与该上支撑脚可拆卸式装配连接。具体而言，为了，上、下支撑脚上设置有任何可用的可拆卸的方式，把它们连接起来，方便长途运输。但是，在正常使用时，又可以拆开。

较好的，所述的可拆卸式装配连接是：该下支撑脚的下悬臂设有螺孔；该上支撑的上悬臂设有与该螺孔相匹配的过孔；一紧固件穿过该过孔并锁止在该螺孔中，把上、下支撑脚连接起来。

该下支撑脚或上支撑脚设有基体、用于定位内模件组件的定位结构；上支撑脚固定于上底座上，下支撑脚固定于支撑条上，注塑机通过夹持上、下底座来把模架系统固定在其上。

同时，导柱固定在上底座或下底座上。所述的用于支撑内模件组件的支撑结构是上底座和支撑条。所述的把内模件组件与支撑脚进行固定的紧固结构是：在所述的支撑脚上设置有多个过孔，所述的多个紧固件分别穿过过孔并锁止在内模件组件上与紧固件相匹配的安装孔中，

所述的用于定位内模件组件的定位结构包括两个相交的侧面，上底座和支撑条用于支撑内模件组件。

所述的两个侧面的夹角为近似直角；所述的上底座和支撑条与两侧面垂直。较好的，所述的侧面的交线处设置有有凹槽，用与避让内模件组件的边角。

本实用新型也公开了一种模具，采用上述的模架系统制成。

通常把标准模具厂出售的未加工的模具叫模架，把模架加工成注塑机上可直接使用的设备的名称为模具。本实用新型的模架系统可用于生产通用的模架或模具。本实用新型也可用于压铸机上的模架和模具。

本实用新型的优点在于：

一、采用本实用新型模架系统及其支撑脚，由具有标准尺寸位置精度的支撑脚与相应的支承板构成型芯定位系统，无需加工专用型芯固定槽坑。

二、选择了在绝大部分模具的非加工位置上预制安装孔，省却厂家此道工序。

三、本模架系统中的支撑脚只是在周边四个角落做来支承相应芯料，支撑脚之间的位置空出了产品型腔的顶出位置，无需加工顶杆过孔。

四、由于支撑脚与顶针底板只是局部地接触支承，对于容易掉在此处的注型产品的碎屑，也不会被挤压滞留此处，间接起到以前的垃圾钉作用。

五、下支撑脚是依据标准型(下)芯料的大小灵活固定，只需根据模具大小，制定大、中、小型号即可，极大地减少了标准件规格型号，使模架标准化现货供应成为可能。

六、下支撑脚已经预制出标准型下芯料四个尖角形状的位置，或已避空标准型下芯料四个尖角位置的平台，因此标准型下芯料入厂后不需要再加工四个角成圆角的工作。

七、下支撑脚是以标准型下芯料为依附基础，标准型下芯料无需磨配。

八、本实用新型长期的稳定性非常好，与传统模架制成的模具接近。

采用本实用新型的模架系统及其支撑脚，能够有效提高模具的标准化程度以及制造精度，缩短造制周期，降低制造成本，减少了模具厂设备投资，提高了生产效率，减少钢材浪费，并且极大程度地提高了模具的标准化水平。

附图说明

图1为传统模具的上、下模架分离状态下的立体分解图。

图2为另一视角下传统模具的上、下模架分离状态的立体分解图。

图3为本实用新型实施例一模架系统分解状态下的立体图。

图4为本实用新型实施例一模架系统上下模架分离状态的立体图。

图5为本实用新型实施例一模架系统在另外一视角下的上下模架分离状态的立体图。

具体实施方式

实施例一：

请参见图3，图3是本实用新型实施例一中的模架系统的立体分解图，实施例一是一个二板模(广东地区也称为大水口模)。从图3中可以看出，图的上部有一个上底座380，然后下面有四个上支撑脚300，上支撑脚300中间固定的是上芯料220，可通过紧固件331穿过过孔332锁止在上芯料的螺孔221上。在上芯料220的下部是下芯料210，其周围也有四个下支撑脚100。上底座380与上芯料220、四个上支撑脚300及其附件(包括镶嵌在其内的导套)统称上模架30。

在下芯料的下方是下支撑板170。紧固件130、131分别穿过过孔139、132锁止于下支撑板上的螺孔138、下芯料上的螺孔211上。在本例中，所述的内模件组件就是指上芯料220、下芯料210和下支撑板170。上芯料和下芯料合称芯料20。

下支撑板170和四个下支撑脚100的下方是两个支撑条195，两个支撑条195中间固定有顶针面板142和顶针底板141，它们合称顶针装置140。顶针装置140与支撑条195一起固定于底座180上。下芯料210、下支撑板170、四个下支撑脚100、安装在模架下部的导柱410、顶针装置140、支撑条195、下底座180及其附件统称为下模架。本例的模架系统从上至下的基本结构大致如此。

再从上面看起，紧固件361、362、363分别穿过上底座380上的过孔381、382、383，锁止于上支撑脚300上与上芯料220上，并把它们固定起来。请参见左侧第一个上支撑脚300，其包括一个上基体310和用于定位上芯料220的上芯料定位结构313，上芯料定位结构313包括两个侧壁312和314，其夹角为90度，这两个侧壁312与314相交的部分通常还有一个避让芯料的凹槽(图未示)，这属于公知的技术。显而易见，侧壁312与314垂直于上底座。其余的上支撑脚也是类似的结构，不再赘述。

请参见左侧第二个下支撑脚100，其包括一个上基体110和用于定位下芯料和下支撑板的下芯料定位结构113，下芯料定位结构113包括两个侧壁112和114，其夹角为90度，这两个侧壁112与114相交的部分通常还有一个避让芯料的凹槽(图未示)，这属于公知一个技术。显而易见，侧壁112与114垂直于支撑条或者下底座。其余的下支撑脚也是类似的结构，不再赘述。

同时，还有四个导柱410(导套图未示)，其固定在模架系统的下部，在本例中固定在下支撑脚的下定位孔116上。在下支撑脚100上有一个下定位孔116，对应在上支撑脚300上有一个上定位孔316，都是是和导向机构有关的部分结构。这也是常用的技术。

在顶针装置140上也有四个复位导柱50，用于顶出注塑的塑件之后进行复位。

从整体上来看，本例中从下支撑板170和下支撑脚100之下(不含下支撑板170和下支撑脚100)的模架部分与传统结构比较相近，模架系统上部分的支撑脚和内模件组件属于新的技术，是由具有标准尺寸位置精度的支撑脚与相应的附件构成型芯定位系统，无需加工专用型芯固定槽坑，并且减少了标准件的选型数量。而下部分传统模架结构技术的应用，是保证模架系统长期使用时的寿命和稳定性。

再请参见图4，从中可以看出，复位导柱50固定在下支撑脚100的下悬臂120上，其穿过下悬臂120上的辅助定位孔123。并且，可以清楚的看出四个下支撑脚100固定住下芯料210和下支撑板170。

再请参见图5，可以清楚的看出四个上支撑脚300固定住上芯料220。而且，上面的部分是上模架30，下面的部分是下模架10。

从具体的实施例中可以看出，本实用新型具有以下优点：

一、由具有标准尺寸位置精度的支撑脚与相应的支承板构成型芯定位系统，无需加工专用型芯固定槽坑，

二、选择了在绝大部分模具的非加工位置上预制安装孔，省却厂家此道工序；

三、支撑脚只是在周边四个角落做来支承相应芯料，支撑脚之间的位置空出了产品型腔的顶出位置，无需加工顶杆过孔；

四、由于支撑脚与顶针底板只是局部地接触支承，对于容易掉在此处的注型产品的碎屑，也不会被挤压滞留此处，间接起到以前的垃圾钉作用；

五、下支撑脚是依据标准型(下)芯料的大小灵活固定，只需根据模具大小，制定大、中、小型号即可，极大地减少了标准件规格型号，使模架标准化现货供应成为可能；

六、下支撑脚已经预制出标准型下芯料四个尖角形状的位置，或已避空标准型下芯料四个尖角位置的平台，因此标准型下芯料入厂后不需要再加工四个角成圆角的工作；

七、下支撑脚是以标准型下芯料为依附基础，标准型下芯料无需磨配。

八、长期的稳定性非常好，与传统模架制成的模具接近。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种模架系统，其特征在于：包括对应的上底座和下底座，所述的下底座的上方又设置有顶针装置，所述的顶针装置包括顶针面板(142)和顶针底板(141)；在顶针装置的两侧设置有两个支撑条，支撑条的下面支撑在底座上，在支撑条和上底座之间，分别包括四个相互隔开并且对应的上、下支撑脚和固定于其内的内模件组件，上、下支撑脚分别与内模件组件固定配合；所述的内模件组件包括上、下芯料。

2.根据权利要求1所述的模架系统，其特征在于：所述的模架系统还包括多个位于支撑脚上的导向定位机构(40)，每个导向定位机构连接相对应的上支撑脚和下支撑脚。

3.根据权利要求2所述的模架系统，其特征在于：该导向定位机构由导套和导柱(410)构成；所述的下支撑脚中开设有下定位孔(116)，所述的上支撑脚中开设有与下定位孔位置相对应的上定位孔(316)；该导套装设在下定位孔或上定位孔内；该导柱固定在该上定位孔或下定位孔内或底座上，或该导柱穿过该上定位孔或下定位孔。

4.根据权利要求3所述的模架系统，其特征在于：所述的上、下支撑脚为一体式或分体式。

5.根据权利要求4所述的模架系统，其特征在于所述的内模件组件还包括位于下芯料下方的下支撑板；或者/和位于上芯料上方的上支撑板；或者/和位于更上方的水口板。

6.根据权利要求3所述的模架系统，其特征在于：该下支撑脚或上支撑脚设有基体(310)、用于定位内模件组件的定位结构(313)；上支撑脚固定于上底座上，下支撑脚固定于支撑条上；注塑机通过夹持上、下底座来把模架系统固定在其上。

7.根据权利要求6所述的模架系统，其特征在于：所述的用于定位内模件组件的定位结构(313)包括两个相交的侧面(312、314)，上底座(380)和支撑条用于支撑内模件组件。

8.根据权利要求7所述的模架系统，其特征在于：所述的两个侧面的夹角为近似直角；所述的两侧面与上底座和支撑条垂直。

9.根据权利要求8所述的模架系统，其特征在于：所述的侧 面的交线处设置有凹槽。

10.一种模具，其特征是：采用权利要求1-9任一所述的模架系统制成。 

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