專利名稱：一種熱成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱成型設(shè)備，具體地說(shuō)，涉及一種用于熱成型機(jī)的熱成型模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的一種用于制作塑料制品(如塑料杯、塑料盒子等)的熱成型模具，能夠完成成型、剪切動(dòng)作，脫模后即可獲得制品。如圖1所示，這種熱成型模具包括上模01和下模02。上模01 —般包括上模板011、上剪模012、壓料環(huán)013和拉伸桿014。上剪模012安裝在上模板011上，上剪模012具有一腔體，通常上剪模012下端的內(nèi)緣為上剪切刀刃。壓料環(huán)013可在上剪模012的腔體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；壓料環(huán)013側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)氣通道015。拉伸桿014可上下運(yùn)動(dòng)；拉伸桿014下端連接拉伸頭016，拉伸頭016設(shè)于壓料環(huán)013的內(nèi)腔中，在拉伸桿014的帶動(dòng)下，拉伸頭016可在壓料環(huán)013的內(nèi)腔中上下運(yùn)動(dòng)；拉伸桿014上端連接拉伸桿安裝板017，拉伸桿安裝板017連接拉伸氣缸的活塞桿，拉伸氣缸用于驅(qū)動(dòng)拉伸桿上下運(yùn)動(dòng)。下模02 —般包括下模板021、下剪模022、成型模023和頂出桿024。下剪模022固定安裝在下模板021上，下剪模022具有一腔體，通常下剪模022上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。成型模023固定安裝在下模板021上并處于下剪模022的腔體內(nèi)；成型模023的底部設(shè)有活動(dòng)底模025，活動(dòng)底模025與頂出桿024的上端連接，頂出桿024的下端伸出至下模板021下方并連接頂出桿安裝板026，頂出桿安裝板026與頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。另外，為縮短成型周期，通常還設(shè)置模具內(nèi)循環(huán)冷卻水路，對(duì)成型模023進(jìn)行冷卻 ，使塑料制品快速冷卻定形。制作塑料制品時(shí)，首先對(duì)塑料片材加熱，使塑料片材達(dá)到成型溫度；經(jīng)過(guò)加熱的塑料片材經(jīng)過(guò)成型區(qū)域，此時(shí)熱成型模具合模，壓料環(huán)013將片材壓緊在下剪模022或成型模023的上端面上，在塑料片材和壓料環(huán)013內(nèi)壁之間形成壓料環(huán)氣室030，隨后拉伸氣缸帶動(dòng)拉伸桿安裝板017、拉伸桿014和拉伸頭016往下運(yùn)動(dòng)，將塑料片材初步拉伸成與拉伸頭015相似的形狀；拉伸頭016與塑料片材之間形成定型氣室040，定型氣室040與壓料環(huán)氣室030相通，然后自壓料環(huán)013上的進(jìn)氣通道015向壓料環(huán)氣室030、定成型氣室040中通入壓縮空氣，在壓縮空氣的作用下，塑料片材緊貼成型模023，隨后模具內(nèi)循環(huán)冷卻水路對(duì)成型模023進(jìn)行冷卻，將成型片材定形；定形后的成型片材由上剪切刀刃和下剪切刀刃完成剪切動(dòng)作，將塑料制品從成型片材中剪切出來(lái)，獲得單個(gè)的塑料制品；接著頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)頂出桿安裝板026、頂出桿024和活動(dòng)底模025上升，將塑料制品從成型模023中頂出，使塑料制品脫離成型模；然后向塑料制品吹風(fēng)，將塑料制品吹離熱成型模具。上述壓料環(huán)氣室030、定成型氣室040中的壓縮空氣，對(duì)成型起到作用的只是拉伸頭016與塑料片材之間形成的定型氣室040中的壓縮空氣，而60%以上的壓縮空氣浪費(fèi)在定型氣室040上方的壓料環(huán)氣室030中，造成壓縮空氣的嚴(yán)重浪費(fèi)，增加了壓縮機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)由于壓料環(huán)氣室030的存在，擴(kuò)大了壓縮空氣的密閉空間，造成壓縮空氣的壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致成型不穩(wěn)定，影響塑料制品的質(zhì)量。另外，這種熱成型模具成型時(shí)，成型模023腔體內(nèi)的空氣通常依靠設(shè)于成型模023側(cè)壁及活動(dòng)底模025上的排氣槽排出。當(dāng)制作大容量塑料制品的時(shí)候，由于成型模腔較大，因此完成成型時(shí)需要排出更多的空氣，如果要保持較快的成型速度，則單純依靠排氣槽的排氣很難將成型模腔體內(nèi)的空氣完全排出，難以保證塑料制品的完全成型，會(huì)出現(xiàn)塑料制品表面的凹凸不平、杯身細(xì)節(jié)無(wú)法成型等缺陷，產(chǎn)生次品和廢品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱成型模具，這種熱成型模具更加環(huán)保節(jié)能，并且提高塑料制品的質(zhì)量。采用的技術(shù)方案如下:
一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環(huán)、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料環(huán)側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)氣通道，拉伸桿處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是:還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中；當(dāng)壓料環(huán)下端緊壓成型模上端并且拉伸桿帶動(dòng)拉伸頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封裝置、壓料環(huán)內(nèi)壁下部、成型模內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室。本發(fā)明采用正壓成型工藝，故壓料環(huán)中設(shè)有內(nèi)腔，拉伸頭可在壓料環(huán)內(nèi)腔中上下運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選上模包括上模板、上剪模、壓料環(huán)、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，上剪模安裝在上模板上，上剪模具有一腔體，壓料環(huán)設(shè)于上剪模的腔體內(nèi)，壓料環(huán)設(shè)于上剪模的腔體內(nèi)；壓料環(huán)可在上剪模的腔體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，壓料環(huán)上端與上剪模的腔體內(nèi)壁形成壓力氣室，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入壓力氣室的壓縮氣體的氣壓，可調(diào)整壓料環(huán)的壓力；壓料環(huán)側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)氣通道，拉伸桿處于壓料環(huán)的 內(nèi)腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；優(yōu)選下模包括下模板、下剪模和成型模，下剪模固定安裝在下模板上，下剪模具有一腔體，成型模設(shè)于下剪模的腔體內(nèi)，成型模側(cè)壁設(shè)有排氣槽。在設(shè)置有上剪模和下剪模的情況下，合模時(shí)，壓料環(huán)將塑料片材緊壓在下剪模的端面上。上述拉伸頭的形狀與塑料制品形狀類似，而尺寸略小于制品，拉伸頭的表面通常是光滑的。當(dāng)上模、下模合模時(shí)，壓料環(huán)下端緊壓成型模上端，在拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下，拉伸桿帶動(dòng)拉伸頭向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，密封裝置、壓料環(huán)內(nèi)壁下部、成型模內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室，從而使得拉伸頭、密封裝置、塑料片材之間形成密閉的定型氣室，通過(guò)壓料環(huán)側(cè)壁下部的進(jìn)氣通道充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室中，而不會(huì)充入到上方的壓料環(huán)氣室中，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省了 60%以上的壓縮空氣，減少壓縮機(jī)的負(fù)荷，更加環(huán)保節(jié)能；而且，大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，使壓縮空氣的壓力更加穩(wěn)定，從而使成型更加穩(wěn)定，提高了塑料制品的質(zhì)量。為了使得結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述密封裝置包括圓形密封片，圓形密封片與壓料環(huán)的內(nèi)腔相匹配。將密封裝置設(shè)置為與壓料環(huán)的內(nèi)腔相匹配的圓形密封片，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，密封效果更好。為了解決保持快速成型而導(dǎo)致塑料制品表面的凹凸不平、杯身細(xì)節(jié)無(wú)法成型等缺陷的問(wèn)題，作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述下模還包括頂出桿、頂出桿安裝板和頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述成型模的底部設(shè)有活動(dòng)底模，活動(dòng)底模與成型模相互獨(dú)立；活動(dòng)底模與頂出桿的上端連接，頂出桿的下端與頂出桿安裝板連接，頂出桿安裝板與頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；活動(dòng)底模上設(shè)有出氣孔和環(huán)形冷卻槽；頂出桿中設(shè)有出氣通道、進(jìn)水通道和出水通道；出氣孔將成型模的腔體與出氣通道上端連通；進(jìn)水通道和出水通道的上端分別與環(huán)形冷卻槽連通。上述出氣孔和出氣通道構(gòu)成負(fù)壓輔助氣路，成型時(shí)，成型氣室中通入壓縮空氣，此時(shí)成型模腔體內(nèi)的部分空氣自成型模側(cè)壁上的排氣槽排出，同時(shí)抽氣裝置運(yùn)行，通過(guò)出氣通道、出氣孔將成型模腔體內(nèi)的另一部分空氣吸走，從而在較短時(shí)間內(nèi)將成型模腔體內(nèi)的空氣完全排出，使塑料片材緊貼成型模，得到成型到位的塑料制品。而其中的環(huán)形冷卻槽、進(jìn)水通道和出水通道構(gòu)成循環(huán)冷卻輔助水路，對(duì)活動(dòng)底模進(jìn)行冷卻，使塑料制品快速冷卻定形，縮短成型周期。通常上剪模下端的內(nèi)緣為上剪切刀刃，下剪模上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種熱成型模具的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖1中活 動(dòng)底模及頂出桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，這種熱成型模具包括上模I和下模2。本實(shí)施例采用正壓熱成型工藝，本實(shí)施例中，成型時(shí)，上模I固定在機(jī)架上，下模2相對(duì)于上模I升降。下模2的升降由凸輪機(jī)構(gòu)控制，凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪的輪廓根據(jù)下模的行程進(jìn)行設(shè)計(jì)。凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)屬本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不作詳細(xì)描述。上模I包括上模板11、上剪模12和壓料環(huán)13。上剪模12安裝在上模板11上，上剪模12具有一腔體，上剪模12下端的內(nèi)緣為上剪切刀刃。壓料環(huán)13設(shè)于上剪模12的腔體內(nèi)；壓料環(huán)13可在上剪模12的腔體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；壓料環(huán)13具有一內(nèi)腔110，上剪模12的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)氣口 111 ;壓料環(huán)13側(cè)壁的下部外側(cè)面設(shè)有進(jìn)氣通道112，進(jìn)氣通道112與進(jìn)氣口 111、內(nèi)腔110連通。壓料環(huán)13可在上剪模12的腔體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，壓料環(huán)13上端與上剪模12的腔體內(nèi)壁形成壓力氣室15。通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入壓力氣室15的壓縮氣體的氣壓，可調(diào)整壓料環(huán)13的壓力。上模I還包括拉伸頭114、拉伸桿115、拉伸桿安裝板116和拉伸氣缸(圖中未畫(huà)出)，拉伸桿115下端連接拉伸頭114，拉伸頭114設(shè)于壓料環(huán)13的腔體110內(nèi)，拉伸桿115上端連接拉伸桿安裝板116，拉伸桿安裝板116連接拉伸氣缸的活塞桿。拉伸氣缸的缸體可安裝在上模板11上或機(jī)架上。拉伸頭114的形狀與制品形狀類似，而尺寸略小于制品，其表面光滑。壓料環(huán)13的上部設(shè)有上下走向的導(dǎo)向孔117，拉伸桿115處于該導(dǎo)向孔117中并與該導(dǎo)向孔117作滑動(dòng)配合。上模I還包括圓形密封片120，圓形密封片120與壓料環(huán)13的內(nèi)腔110相匹配，圓形密封片120安裝在拉伸桿115的下端并處于壓料環(huán)13的內(nèi)腔110中。
下模2包括下模板21、下剪模22、成型模23、頂出桿24、頂出桿安裝板25和頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。下剪模22固定安裝在下模板21上，下剪模22具有一腔體，成型模23設(shè)于下剪模22的腔體內(nèi)。下剪模22的上端面與壓料環(huán)13的下端面相匹配并且位置相對(duì)應(yīng)。如圖2和圖3所示成型模23的底部設(shè)有活動(dòng)底模26，活動(dòng)底模26與成型模23相互獨(dú)立；活動(dòng)底模26與頂出桿24的上端連接,頂出桿24的下端與頂出桿安裝板25連接，頂出桿安裝板25與頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用氣缸，圖中未畫(huà)出)連接；活動(dòng)底模26上設(shè)有出氣孔210和環(huán)形冷卻槽211 ;頂出桿24中設(shè)有出氣通道220、進(jìn)水通道221和出水通道222 ;出氣孔210將成型模23的腔體與出氣通道220上端連通，出氣通道220的下端連接抽氣裝置(圖中未畫(huà)出)；進(jìn)水通道221和出水通道222的上端分別與環(huán)形冷卻槽211連通，在進(jìn)水通道221中通入冷卻水，能夠?qū)顒?dòng)底模26進(jìn)行冷卻，使成型片材快速冷卻定形。下剪模22上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。當(dāng)壓料環(huán)13下端緊壓下剪模22上端面并且拉伸桿115帶動(dòng)拉伸頭114向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓形密封片120、壓料環(huán)13內(nèi)壁下部、成型模23內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室。下面簡(jiǎn)述一下本熱成型模具的工作原理:
制作塑料制品時(shí)，首先對(duì)塑料片材加熱，使塑料片材達(dá)到成型溫度；經(jīng)過(guò)加熱的塑料片材經(jīng)過(guò)成型區(qū)域，此時(shí)下模2上升，熱成型模具合模，壓力氣室15中通入壓縮氣體，壓縮氣體對(duì)壓料環(huán)13施加向下的推力，使壓料環(huán)13將塑料片材壓緊在下剪模22的上端面上；隨后拉伸氣缸帶動(dòng)拉伸桿安裝板116、拉伸桿115和拉伸頭114往下運(yùn)動(dòng)，將塑料片材初步拉伸成與拉伸頭114相似的形狀；此時(shí)，圓形密封片、壓料環(huán)內(nèi)壁下部、成型模內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室，從而使得拉伸頭114、圓形密封片120、塑料片材之間形成密閉的定型氣室250，通過(guò)壓料環(huán)13下部的進(jìn)氣通道112充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室250中，同時(shí)成型模23腔體內(nèi)的部分空氣自成型模23側(cè)壁上的排氣槽28排出，同時(shí)抽氣裝置運(yùn)行，通過(guò)出氣通道220、出氣孔210將成型模23腔體內(nèi)的另一部分空氣吸走，這樣，在壓縮空氣和抽氣裝置的共同作用下，塑料片材緊貼成型模23 ;隨后模具內(nèi)循環(huán)冷卻水路通入冷卻水，對(duì)成型模23及活動(dòng)底模28進(jìn)行冷卻，將成型片材定形，此時(shí)拉伸氣缸帶動(dòng)拉伸桿安裝板116、拉伸桿115和拉伸頭114往上運(yùn)動(dòng)，使拉伸頭114回復(fù)至壓料環(huán)13的內(nèi)腔110內(nèi)；接著下模2再進(jìn)一步上升，下剪模22上端外緣的下剪切刀刃與上剪模12下端內(nèi)緣的上剪切刀刃配合，對(duì)定形后的成型片材進(jìn)行剪切，將塑料制品從成型片材中剪切出來(lái)，獲得單個(gè)的塑料制品；然后下模2下降，塑料制品的邊緣離開(kāi)壓料環(huán)13 ;隨后頂出桿24上升，活動(dòng)底模26隨著上升并將塑料制品頂出；然后向塑料制品吹風(fēng)，將塑料制品吹離熱成型模具，從而完成一次熱成型過(guò)程。接著頂出桿24下降，活動(dòng)底模26隨著下降至成型所需的位置，準(zhǔn)備下一次熱成型過(guò)程。由于通過(guò)壓料環(huán)13下部的進(jìn)氣通道112充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室250中，而不會(huì)充入到上方的壓料環(huán)氣室中，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省了 60%以上的壓縮空氣，減少壓縮機(jī)的負(fù)荷，更加環(huán)保節(jié)能；而且，大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，使壓縮空氣的 壓力更加穩(wěn)定，從而使成型更加穩(wěn)定，提高了塑料制品的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環(huán)、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料環(huán)側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)氣通道，拉伸桿處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是:還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中；當(dāng)壓料環(huán)下端緊壓成型模上端并且拉伸桿帶動(dòng)拉伸頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封裝置、壓料環(huán)內(nèi)壁下部、成型模內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱成型模具，其特征是:所述密封裝置包括圓形密封片，圓形密封片與壓料環(huán)的內(nèi)腔相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱成型模具，其特征是:所述下模還包括頂出桿、頂出桿安裝板和頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述成型模的底部設(shè)有活動(dòng)底模，活動(dòng)底模與成型模相互獨(dú)立；活動(dòng)底模與頂出 桿的上端連接，頂出桿的下端與頂出桿安裝板連接，頂出桿安裝板與頂出桿升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；活動(dòng)底模上設(shè)有出氣孔和環(huán)形冷卻槽；頂出桿中設(shè)有出氣通道、進(jìn)水通道和出水通道；出氣孔將成型模的腔體與出氣通道上端連通；進(jìn)水通道和出水通道的上端分別與環(huán)形冷卻槽連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環(huán)、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓料環(huán)側(cè)壁的下部設(shè)有進(jìn)氣通道，拉伸桿處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環(huán)的內(nèi)腔中；當(dāng)拉伸桿帶動(dòng)拉伸頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封裝置、壓料環(huán)內(nèi)壁下部、成型模內(nèi)壁三者構(gòu)成密閉腔室。當(dāng)上模、下模合模時(shí)，拉伸頭、密封裝置、塑料片材之間形成密閉的定型氣室，壓縮空氣全部充入到定型氣室中，更加環(huán)保節(jié)能；大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，從而使成型更加穩(wěn)定，提高了塑料制品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B29C51/30GK103213271SQ201310150498
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者盧泓斌, 林海鑫, 羅慶青 申請(qǐng)人:廣東達(dá)誠(chéng)機(jī)械有限公司