专利名称：热成型模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热成型设备，具体地说，涉及一种用于热成型机的热成型模具。
背景技术：
现有的一种用于制作塑料制品(如塑料杯、塑料盒子等)的热成型模具，能够完成成型、剪切动作，脱模后即可获得制品。这种热成型模具包括上模和下模。上模包括上模板、上剪模、压料环和拉伸杆。上剪模安装在上模板上，上剪模具有一腔体，通常上剪模下端的内缘为上剪切刀刃。压料环可在上剪模的腔体内上下运动；压料 环外侧有密封圈，使压料环上端与上剪模的腔体内壁之间形成压力气室，压力气室可通入压缩气体，以调整压料环的压料压力。拉伸杆可上下运动；拉伸杆下端连接拉伸头，拉伸头设于上剪模的腔体内，在拉伸杆的带动下，拉伸头可在上剪模的腔体内上下运动；拉伸杆上端连接拉伸杆安装板，拉伸杆安装板连接拉伸气缸的活塞杆，拉伸气缸用于驱动拉伸杆上下运动。下模包括下模板、下剪模、成型模和顶出杆。下剪模固定安装在下模板上，下剪模具有一腔体，通常下剪模上端的外缘为下剪切刀刃，下剪切刀刃与上剪切刀刃相匹配。成型模固定安装在下模板上并处于下剪模的腔体内；成型模的底部设有活动底模，活动底模与顶出杆的上端连接，顶出杆的下端伸出至下模板下方并连接顶出杆安装板，顶出杆安装板与顶出杆升降驱动机构连接。另外，为缩短成型周期，通常还设置模具内循环冷却水路，对成型模及活动底模进行冷却，使制品快速冷却定形。制作塑料制品时，首先对塑料片材加热，使塑料片材达到成型温度；经过加热的塑料片材经过成型区域，此时热成型模具合模，压料环将片材压紧在下剪模或成型模的上端面上，在塑料片材和压料环之间形成成型气室，随后拉伸气缸带动拉伸杆安装板、拉伸杆和拉伸头往下运动，将塑料片材初步拉伸成与拉伸头相似的形状；然后向成型气室中通入压缩空气，在压缩空气的作用下，塑料片材紧贴成型模，随后模具内循环冷却水路对成型模进行冷却，将成型片材定形；定形后的成型片材由上剪切刀刃和下剪切刀刃完成剪切动作，将塑料制品从成型片材中剪切出来，获得单个的塑料制品；接着顶出杆升降驱动机构驱动顶出杆安装板、顶出杆和活动底模上升，将塑料制品从成型模中顶出，使塑料制品脱离成型模；然后向塑料制品吹风，将塑料制品吹离热成型模具。这种热成型模具成型时，成型模腔体内的空气通常依靠设于成型模侧壁及活动底模上的排气槽排出。当制作大容量塑料制品的时候，由于成型模腔较大，因此完成成型时需要排出更多的空气，如果要保持较快的成型速度，则单纯依靠排气槽的排气很难将成型模腔体内的空气完全排出，难以保证塑料制品的完全成型，会出现塑料制品表面的凹凸不平、杯身细节无法成型等缺陷，产生次品和废品。
发明内容[0008]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于大容量塑料制品快速成型的热成型模具。采用的技术方案如下—种热成型模具，包括上模和下模；上模包括上模板、上剪模和压料环，上剪模安装在上模板上，上剪模具有一腔体，压料环设于上剪模的腔体内；下模包括下模板、下剪模、成型模、顶出杆、顶出杆安装板和顶出杆升降驱动机构，下剪模固定安装在下模板上，下剪模具有一腔体，成型模设于下剪模的腔体内，成型模侧壁设有排气槽，成型模的底部设有活动底模，活动底模与成型模相互独立，活动底模与顶出杆的上端连接，顶出杆的下端伸出至下模板下方并连接顶出杆安装板，顶出杆安装板与顶出杆升降驱动机构连接，其特征是所述活动底模上设有出气孔，顶出杆中设有出气通道，出气孔将成型模的腔体与出气通道上端连通，出气通道下端与抽气装置连通。上述出气孔和出气通道构成负压辅助气路，成型时，成型气室中通入压缩空气，此时成型模腔体内的部分空气自成型模侧壁上的排气槽排出，同时抽气装置运行，通过出气通道、出气孔将成型模腔体内的另一部分空气吸走，从而在较短时间内将成型模腔体内的 空气完全排出，使塑料片材紧贴成型模，得到成型到位的塑料制品。另外，为缩短成型周期，下模上通常还设置有模具内循环冷却水路，对成型模和活动底模进行冷却，使制品快速冷却定形。在一具体方案中，模具内循环冷却水路包括设于下剪模中的下剪模冷却水路、设于活动底模中的活动底模冷却水路、以及设于顶出杆中的冷却水通道，其中活动底模冷却水路与顶出杆中的冷却水通道连通。通过下剪模冷却水路能够对下剪模进行冷却，并间接对成型模进行冷却；通过活动底模冷却水路能够对活动底模进行冷却。另外，上剪模中可设有上剪模冷却水路，压料环侧壁的外侧面设有冷却水凹槽，冷却水凹槽与上剪模冷却水路连通，从而使上剪模和压料环能够保持较低的温度，以利于确保塑料制品的质量。通常上剪模下端的内缘为上剪切刀刃，下剪模上端的外缘为下剪切刀刃，下剪切刀刃与上剪切刀刃相匹配。上述压料环可在上剪模的腔体内上下运动，压料环上端与上剪模的腔体内壁之间形成压力气室。当上模与下模合模时，压力气室中通入压缩气体，压缩气体对压料环施加向下的推力，使压料环将片材压紧在下剪模上。通过调节压缩气体的气压，可调整压料环的压力。为了使压料环平稳移动，优选在压料环的上部设有导向段，上模板上设有上下走向的导套，压料环的上部处于该导套中并与该导套作滑动配合。为了能够调节压料环的行程，使压料环能够对片材施加合适的压力，优选压料环的上部设有螺纹段，螺纹段处于导向段的上方，螺纹段上安装有调节螺母。当上模与下模分开时，在重力作用下，压料环的下端伸出上剪模，调节螺母的下端面与上模板接触(设有导套时，调节螺母的下端面与导套接触)，因此，通过调整调节螺母在螺纹段上的安装位置，可调节压料环的下端伸出部分的长度。采用正压热成型工艺时，压料环具有一腔体，上剪模的侧壁设有压缩气体进入通道，压料环的侧壁设有至少一个进气口，进气口将压缩气体进入通道与压料环的腔体连通。热成型模具合模时，压料环将片材压紧在下剪模的上端面上，在塑料片材和压料环腔体之间形成成型气室，压缩空气经压缩气体进入通道、进气口进入成型气室中，在压缩空气的作用下，塑料片材紧贴成型模，经冷却后定形成制品。为了使成型气室内部气压均匀，优选在压料环侧壁的外侧面上设有环形凹槽，环形凹槽与压缩气 体进入通道连通；压料环的侧壁上设有多个上述进气口，进气口沿环形凹槽的周向排列(优选进气口沿环形凹槽的周向均匀布置)，各进气口一端与环形凹槽连通、另一端与压料环的腔体连通。合模时压缩空气经压缩气体进入通道进入环形凹槽，经环形凹槽引导后，从各进气口进入成型气室中。为了使成型时塑料制品的边缘有足够的片材拉伸，使其拉伸比比较小，从而使塑料制品边缘的片材厚度与其他部位的片材厚度接近，使塑料制品边缘的强度比较好，优选上模还包括拉伸头、拉伸杆、拉伸杆安装板和拉伸气缸，拉伸杆下端连接拉伸头，拉伸头设于压料环的腔体内，拉伸杆上端连接拉伸杆安装板，拉伸杆安装板连接拉伸气缸的活塞杆。拉伸气缸的缸体可安装在上模板上；在上模固定在机架上的情况下，拉伸气缸的缸体也可安装在机架上。拉伸气缸用于驱动拉伸杆上下运动；在拉伸杆的带动下，拉伸头可在压料环的腔体内上下运动。拉伸头的形状与制品形状类似，而尺寸略小于制品，拉伸头的表面通常是光滑的。合模时，在拉伸杆的带动下，拉伸头在压料环的腔体内向下运动，对片材进行预拉伸，使片材形状及尺寸与制品接近，然后再进一步成型。为了使拉伸头平稳移动，优选在压料环的上部设有上下走向的导向孔，拉伸杆处于该导向孔中并与该导向孔作滑动配合。成型时，可以上模固定在机架上，下模相对于上模升降；也可以下模固定在机架上，上模相对于上模升降。本实用新型成型时，成型气室中通入压缩空气,此时成型模腔体内的部分空气自成型模侧壁上的排气槽排出，同时抽气装置运行，通过出气通道、出气孔将成型模腔体内的另一部分空气吸走，从而在较短时间内将成型模腔体内的空气完全排出，使塑料片材紧贴成型模，得到成型到位的塑料制品，能够实现快速且完全的成型，既能确保塑料制品的质量，又能提高生产效率。另外，采用顶出杆兼做出气管，使结构紧凑。
图I是本实用新型优选实施例的结构示意图；图2是图I中活动底模及顶出杆的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，这种热成型模具包括上模I和下模2。本实施例中，成型时，上模I固定在机架上，下模2相对于上模I升降。下模2的升降由凸轮机构控制，凸轮机构中凸轮的轮廓根据下模的行程进行设计。凸轮机构的设计属本领域技术人员所熟知的，在此不作详细描述。上模I包括上模板11、上剪模12和压料环13。上剪模12安装在上模板11上，上剪模12具有一腔体，上剪模12下端的内缘为上剪切刀刃。压料环13设于上剪模12的腔体内；压料环13可在上剪模12的腔体内上下运动，压料环13上端与上剪模12的腔体内壁形成压力气室15。通过调节进入压力气室15的压缩气体的气压，可调整压料环13的压力。压料环13的上部设有导向段16，上模板11上设有上下走向的导套17，压料环13的上部处于该导套17中并与该导套17作滑动配合。压料环13的上部设有螺纹段18，螺纹段18处于导向段16的上方，螺纹段18上安装有调节螺母19。当上模I与下模2分开时，在重力作用下，压料环13的下端伸出上剪模12，通过调整调节螺母19在螺纹段18上的安装位置，可调节压料环13的下端伸出部分的长度。
本实施例采用正压热成型工艺，压料环13具有一腔体110，上剪模12的侧壁设有压缩气体进入通道111 ;压料环13侧壁的外侧面设有环形凹槽112，环形凹槽112与压缩气体进入通道111连通；压料环13的侧壁设有多个进气口 113，进气口 113沿环形凹槽112的周向排列(进气口 113沿环形凹槽112的周向均勻布置)，各进气口 113 —端与环形凹槽112连通、另一端与压料环13的腔体110连通。上模I还包括拉伸头114、拉伸杆115、拉伸杆安装板116和拉伸气缸(图中未画出)，拉伸杆115下端连接拉伸头114，拉伸头114设于压料环13的腔体110内，拉伸杆115上端连接拉伸杆安装板116，拉伸杆安装板116连接拉伸气缸的活塞杆。拉伸气缸的缸体可安装在上模板11上或机架上。拉伸头114的形状与制品形状类似，而尺寸略小于制品，其表面光滑。压料环13的上部设有上下走向的导向孔117，拉伸杆115处于该导向孔117中并与该导向孔117作滑动配合。上剪模12中设有上剪模冷却水路118，压料环13侧壁的外侧面设有冷却水凹槽119，冷却水凹槽119与上剪模冷却水路118连通，通过在上剪模冷却水路118和冷却水凹槽119中通入冷却水，能够使上剪模12和压料环13保持较低的温度。下模2包括下模板21、下剪模22、成型模23、顶出杆24、顶出杆安装板25和顶出杆升降驱动机构。下剪模22固定安装在下模板21上，下剪模22具有一腔体，成型模23设于下剪模22的腔体内。下剪模22的上端面与压料环13的下端面相匹配并且位置相对应。成型模23的底部设有活动底模27，活动底模27与成型模23相互独立，活动底模27与顶出杆24的上端连接，顶出杆24的下端伸出至下模板21下方并连接顶出杆安装板25,顶出杆安装板25与顶出杆升降驱动机构连接。顶出杆升降驱动机构(可米用气缸)属本领域目前常用的技术，在此不作详细描述，图I中也没有画出。成型模23侧壁设有排气槽28，排气槽28将成型模23的腔体与外界连通；参考图2，活动底模27上设有出气孔29，顶出杆24中设有出气通道210，出气孔29将成型模23的腔体与出气通道210上端连通，出气通道210下端通过抽气管与抽气装置连通(附图中未画出抽气管和抽气装置)。出气孔29和出气通道210构成负压辅助气路。下模2中还设有模具内循环冷却水路，模具内循环冷却水路包括设于下剪模22中的下剪模冷却水路211、设于活动底模27中的活动底模冷却水路212、以及设于顶出杆24中的冷却水通道213，其中活动底模冷却水路212与冷却水通道213连通。模具内循环冷却水路通入冷却水，能够对成型模23和活动底模27进行冷却，使成型片材快速冷却定形。下剪模22上端的外缘为下剪切刀刃，下剪切刀刃与上剪切刀刃相匹配。[0040]下面简述一下本热成型模具的工作原理制作塑料制品时，首先对塑料片材3加热，使塑料片材3达到成型温度；经过加热的塑料片材3经过成型区域，此时下模2上升，热成型模具合模，压力气室15中通入压缩气体，压缩气体对压料环13施加向下的推力，使压料环13将塑料片材3压紧在下剪模22的上端面上，压料环13的腔体110下端的开口被塑料片材3密封而形成成型气室；随后拉伸气缸带动拉伸杆安装板116、拉伸杆115和拉伸头114往下运动，将塑料片材3初步拉伸成与拉伸头114相似的形状；然后压缩空气经压缩气体进入通道111、环形凹槽112、进气口 113进入上述成型气室中，此时成型模23腔体内的部分空气自成型模23侧壁上的排气槽28排出，同时抽气装置运行，通过出气通道210、出气孔29将成型模23腔体内的另一部分空气吸走，这样，在压缩空气和抽气装置的共同作用下，塑料片材3紧贴成型模23 ;随后模具内循环冷却水路通入冷却水，对成型模23及活动底模28进行冷却，将成型片材定形，此时拉伸气缸带动拉伸杆安装板116、拉伸杆115和拉伸头114往上运动，使拉伸头114回复至压料环13的腔体110内；接着下模2再进一步上升，下剪模22上端外缘的下剪切刀刃与上剪 模12下端内缘的上剪切刀刃配合，对定形后的成型片材进行剪切，将塑料制品从成型片材中剪切出来，获得单个的塑料制品；然后下模2下降，塑料制品的边缘离开压料环13 ;随后顶出杆24上升，活动底模27随着上升并将塑料制品顶出；然后向塑料制品吹风，将塑料制品吹离热成型模具，从而完成一次热成型过程。接着顶出杆24下降，活动底模27随着下降至成型所需的位置，准备下一次热成型过程。
权利要求1.一种热成型模具，包括上模和下模；上模包括上模板、上剪模和压料环，上剪模安装在上模板上，上剪模具有一腔体，压料环设于上剪模的腔体内；下模包括下模板、下剪模、成型模、顶出杆、顶出杆安装板和顶出杆升降驱动机构，下剪模固定安装在下模板上，下剪模具有一腔体，成型模设于下剪模的腔体内，成型模侧壁设有排气槽，成型模的底部设有活动底模，活动底模与成型模相互独立，活动底模与顶出杆的上端连接，顶出杆的下端伸出至下模板下方并连接顶出杆安装板，顶出杆安装板与顶出杆升降驱动机构连接，其特征是所述活动底模上设有出气孔，顶出杆中设有出气通道，出气孔将成型模的腔体与出气通道上端连通，出气通道下端与抽气装置连通。
2.根据权利要求I所述的热成型模具，其特征是所述下模上设置有模具内循环冷却水路，模具内循环冷却水路包括设于下剪模中的下剪模冷却水路、设于活动底模中的活动底模冷却水路、以及设于顶出杆中的冷却水通道，其中活动底模冷却水路与顶出杆中的冷却水通道连通。
3.根据权利要求I或2所述的热成型模具，其特征是所述压料环具有一腔体，上剪模的侧壁设有压缩气体进入通道，压料环侧壁的外侧面上设有环形凹槽，环形凹槽与压缩气体进入通道连通；压料环的侧壁上设有多个进气口，进气口沿环形凹槽的周向排列，各进气口一端与环形凹槽连通、另一端与压料环的腔体连通。
4.根据权利要求I或2所述的热成型模具，其特征是所述上模还包括拉伸头、拉伸杆、拉伸杆安装板和拉伸气缸，拉伸杆下端连接拉伸头，拉伸头设于压料环的腔体内，拉伸杆上端连接拉伸杆安装板，拉伸杆安装板连接拉伸气缸的活塞杆，拉伸气缸的缸体安装在上模板上。
专利摘要一种热成型模具，包括上模和下模；上模包括上模板、上剪模和压料环，压料环设于上剪模的腔体内；下模包括下模板、下剪模、成型模、顶出杆、顶出杆安装板和顶出杆升降驱动机构，成型模设于下剪模的腔体内，成型模侧壁设有排气槽，成型模的底部设有活动底模，活动底模与顶出杆的上端连接，顶出杆的下端伸出至下模板下方并连接顶出杆安装板，顶出杆安装板与顶出杆升降驱动机构连接，其特征是所述活动底模上设有出气孔，顶出杆中设有出气通道，出气孔将成型模的腔体与出气通道上端连通，出气通道下端与抽气装置连通。本实用新型成型时，能够在较短时间内将成型模腔体内的空气完全排出，使塑料片材紧贴成型模，实现快速且完全的成型。
文档编号B29C51/30GK202608039SQ201220192010
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者罗庆青, 卢泓斌 申请人:广东达诚机械有限公司