CN209649344U - 一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，包括上模具和下模具，上模具为一端具有成形凸块的圆柱体，下模具为一端具有内凹的圆柱体，上模具和下模具由内到外依次设置为主实体支撑结构、内芯区中空点阵结构、次实体支撑结构、外环区中空点阵结构以及实体外轮廓蒙皮，上模具和下模具靠近成形凸块与内凹的一端设置有螺旋状的冷却流道，冷却流道在次实体支撑结构内设置，次实体支撑结构内还设置两个分别连接冷却流道两端连接的直流道，两个直流道的另一端通向上模具和下模具的另一端。本实用新型的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，解决了现有技术中存在的冷却效率低、冷却效果差的问题。

Description

一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构

技术领域

本实用新型属于镜片注塑模具技术领域，涉及一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构。

背景技术

镜片是人们日常生活中必备的物品，一般采用玻璃或树脂等材料制备，主要与眼镜框配套组成眼镜，起视力矫正的功能，使人获得清晰的视野，根据原材料及结构形貌的不同，还可作为望远镜、护目镜等器械的关键功能实现部件。一般树脂镜片毛坯的主要加工方法是注塑成型，注塑模具对镜片的质量有直接影响，注塑模具主要采用机械加工铣削的方式制备。

在镜片注塑过程中，注塑压力超过120MPa以上，注塑温度约为 80～120℃，经过一定时间温度降低，原材料凝固形成镜片，所以冷却效率与冷却效果对注塑镜片的生产效率和产品质量至关重要。传统镜片注塑模具因采用机械加工的方式制备，受制于机械加工的工艺局限性，传统模具主要采用简单的钻孔直流道作为冷却流道，通过非均匀的水流提高冷却效率；近年来在传统模具的基础上，可采用激光选区熔化工艺(3D打印技术)生产具有复杂内流道的模具，为降低用料及制造成本，往往采用嫁接的方式在模具基座(由机械加工实现)上嫁接3D打印的复杂结构部分，但采用该方法生产的嫁接模具，因嫁接位置属于界面连接区，嫁接时极难找平，严重依赖操作人员经验，并且嫁接模具易于在嫁接界面因两侧冶金组织匹配的差异性而引起断裂，故利用嫁接形成的模具质量往往难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，解决了现有技术中存在的冷却效率低、冷却效果差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，包括上模具和下模具，上模具设置为一端具有成形凸块的圆柱体，下模具设置为一端具有内凹的圆柱体，成形凸块与内凹相互配合，成形凸块的凸面和内凹的凹面均为模具成形面，上模具和下模具的另一端为安装面，上模具和下模具沿其径向由内到外依次设置为主实体支撑结构、内芯区中空点阵结构、次实体支撑结构、外环区中空点阵结构以及实体外轮廓蒙皮，上模具和下模具靠近其模具成形面的一端设置有螺旋状的冷却流道，冷却流道在次实体支撑结构内设置，次实体支撑结构内还设置两个与圆柱体轴线平行的直流道，两个直流道分别连接冷却流道的两端，两个直流道的另一端分别通向安装面。

本实用新型的特征还在于，

模具成形面为均有一定曲率的曲面，上模具和下模具的模具成形面曲率与待加工镜片模型曲率一致。

上模具和下模具位于安装面上的中心位置处均开设安装孔。

上模具和下模具位于安装面的一端外侧壁上均匀开设有多个定位装配腔，且上模具和下模具上的定位装配腔一一对应设置，定位装配腔靠近模具成形面的面还开设有安装定位孔。

上模具和下模具以各自的模具成形面为各自基准向安装面方向延伸8～15mm作为模具工作面厚度层，冷却流道设置在模具工作面厚度层靠近安装面的一侧。

主实体支撑结构直接支撑模具工作面厚度层，且主实体支撑结构靠近模具成形面的一端的侧壁直径逐渐增大，所述主实体支撑结构靠近模具成形面的一端的侧壁与水平面的夹角α为45°。

内芯区中空点阵结构靠近模具成形面的端绕其圆环均匀设置有多个斜拉加强筋。

斜拉加强筋与水平面的夹角β为45～60°。

冷却流道的螺旋线包络直径为上模具或下模具圆柱体截面投影直径的 50％～70％，且冷却流道和直流道的截面均为圆形，直径为3～4mm，且冷却流道和直流道的最小壁厚不小于1.5mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的模具内部带有随形的冷却水路，可通过冷却水实现模具结构的主动冷却，提高镜片的加工质量及效率，模具整体采用激光3D打印技术一体化成形，整个模具为一体化结构，无需嫁接，模具内部部分采用中孔点阵结构实现结构轻量化，制造时间及材料消耗少，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构的结构示意图；

图2是本实用新型一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构上模具的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是本实用新型一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构下模具的结构示意图；

图5是图4的剖视图；

图6是本实用新型中空点阵结构的示意图。

图中，1.上模具，2.下模具，3.成形凸块，4.模具工作面厚度层，5.内凹， 6.模具成形面，7.安装面，8.主实体支撑结构，9.内芯区中空点阵结构，10. 次实体支撑结构，11.外环区中空点阵结构，12.实体外轮廓蒙皮，13.冷却流道，14.直流道，15.安装孔，16.定位装配腔，17.安装定位孔，18.斜拉加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其结构如图1所示，包括上模具1和下模具2，上模具1设置为一端具有成形凸块3的圆柱体，下模具2设置为一端具有内凹5的圆柱体，成形凸块3与内凹5相互配合，成形凸块3的凸面和内凹5的凹面均为模具成形面6，上模具1和下模具2 的另一端为安装面7，上模具1和下模具2沿其径向由内到外依次设置为主实体支撑结构8、内芯区中空点阵结构9、次实体支撑结构10、外环区中空点阵结构11以及实体外轮廓蒙皮12，上模具1和下模具2靠近其模具成形面6的一端设置有螺旋状的冷却流道13，冷却流道13在次实体支撑结构10 内设置，次实体支撑结构10内还设置两个与圆柱体轴线平行的直流道14，两个直流道14分别连接冷却流道13的两端，两个直流道14的另一端分别通向安装面7。

模具成形面6为均有一定曲率的曲面，上模具1和下模具2的模具成形面6曲率与待加工镜片模型曲率一致。

上模具1和下模具2位于安装面7上的中心位置处均开设安装孔15。

上模具1和下模具2位于安装面7的一端外侧壁上均匀开设有多个定位装配腔16，且上模具1和下模具2上的定位装配腔16一一对应设置，定位装配腔16靠近模具成形面6的面还开设有安装定位孔17。

上模具1和下模具2以各自的模具成形面6为各自基准向安装面7方向延伸8～15mm作为模具工作面厚度层4，冷却流道13设置在模具工作面厚度层靠近安装面7的一侧。

主实体支撑结构8直接支撑模具工作面厚度层4，且主实体支撑结构8 靠近模具成形面6的一端的侧壁直径逐渐增大，所述主实体支撑结构8靠近模具成形面6的一端的侧壁与水平面的夹角α为45°。

内芯区中空点阵结构9靠近模具成形面6的端绕其圆环均匀设置有多个斜拉加强筋18。

斜拉加强筋18与水平面的夹角β为45～60°。

冷却流道13的螺旋线包络直径为上模具1或下模具2圆柱体截面投影直径的50％～70％，且冷却流道13和直流道14的截面均为圆形，直径为 3～4mm，且冷却流道13和直流道14的最小壁厚不小于1.5mm。

本实用新型的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构在制造时，具体为：将模具三维模型转换为STL数据格式，导入商用打印成形剖分软件中进行程序剖分，形成切片文件，将切片文件导入激光3D打印机中，设定激光选区熔化参数：激光功率：290KW～390KW，扫描速度：750～1350mm/s，搭接率：35％～60％，铺粉层厚为：0.03～0.06mm来激光成形零件。

本实用新型上模具1和下模具2的圆柱体直径相同，上下模具上的安装孔15和定位装配腔16对应设置，用来保证上下模具工作时的对中性。

本实用新型的主实体支撑结构8一端实体圆柱状，其主实体支撑结构8 靠近模具成形面6的一端的侧壁直径逐渐增大，内芯区中空点阵结构9、次实体支撑结构10、外环区中空点阵结构11以及实体外轮廓蒙皮12均设置圆环状，依次设置实体支撑结构8外围；为实现原材料及加工工时的节约，内芯区中空点阵结构9和外环区中空点阵结构11的设计，实现原材料及加工工时的节约，实现了结构的轻量化，整个模具可实现40％～50％的减重，主实体支撑结构8和次实体支撑结构10靠近模具成形面6的一端形成一个整体作为实体支撑区，整个模具成形面6起轴向支撑作用，本实用新型的上下模具的所有结构均为3D打印成形为一体结构。

本实用新型的两个直流道14一个作为进入路一个作为出水路，本实用新型模具最外侧为实体外轮廓蒙皮12，蒙皮厚度1.5～5mm。

本实用新型的中空点阵结构为用直径为筋条0.5～1.5mm，30～38条筋杆编织形成的菱形空间体镂空胞元。

Claims (9)

1.一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，包括上模具(1)和下模具(2)，所述上模具(1)设置为一端具有成形凸块(3)的圆柱体，所述下模具(2)设置为一端具有内凹(5)的圆柱体，所述成形凸块(3)与内凹(5)相互配合，所述成形凸块(3)的凸面和所述内凹(5)的凹面均为模具成形面(6)，所述上模具(1)和下模具(2)的另一端为安装面(7)，所述上模具(1)和下模具(2)沿其径向由内到外依次设置为主实体支撑结构(8)、内芯区中空点阵结构(9)、次实体支撑结构(10)、外环区中空点阵结构(11)以及实体外轮廓蒙皮(12)，所述上模具(1)和下模具(2)靠近其模具成形面(6)的一端设置有螺旋状的冷却流道(13)，所述冷却流道(13)在次实体支撑结构(10)内设置，所述次实体支撑结构(10)内还设置两个与圆柱体轴线平行的直流道(14)，两个直流道(14)分别连接冷却流道(13)的两端，两个所述直流道(14)的另一端分别通向安装面(7)。

2.根据权利要求1所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述模具成形面(6)为均有一定曲率的曲面，所述上模具(1)和下模具(2)的模具成形面(6)曲率与待加工镜片模型曲率一致。

3.根据权利要求1所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述上模具(1)和下模具(2)位于安装面(7)上的中心位置处均开设安装孔(15)。

4.根据权利要求3所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述上模具(1)和下模具(2)位于安装面(7)的一端外侧壁上均匀开设有多个定位装配腔(16)，且上模具(1)和下模具(2)上的定位装配腔(16)一一对应设置，所述定位装配腔(16)靠近模具成形面(6) 的面还开设有安装定位孔(17)。

5.根据权利要求1所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述上模具(1)和下模具(2)以各自的模具成形面(6)为各自基准向安装面(7)方向延伸8～15mm作为模具工作面厚度层(4)，所述冷却流道(13)设置在模具工作面厚度层靠近安装面(7)的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述主实体支撑结构(8)直接支撑所述模具工作面厚度层(4)，且主实体支撑结构(8)靠近模具成形面(6)的一端的侧壁直径逐渐增大，所述主实体支撑结构(8)靠近模具成形面(6)的一端的侧壁与水平面的夹角α为45°。

7.根据权利要求5所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述内芯区中空点阵结构(9)靠近模具成形面(6)的端绕其圆环均匀设置有多个斜拉加强筋(18)。

8.根据权利要求7所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述斜拉加强筋(18)与水平面的夹角β为45～60°。

9.根据权利要求1所述的一种免嫁接主动冷却镜片注塑模具结构，其特征在于，所述冷却流道(13)的螺旋线包络直径为上模具(1)或下模具(2)圆柱体截面投影直径的50％～70％，且所述冷却流道(13)和直流道(14)的截面均为圆形，直径为3～4mm，且冷却流道(13)和直流道(14)的最小壁厚不小于1.5mm。