专利名称：成型模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模具，尤其涉及一种用于成型光学产品的模具。
背景技术：
在光学领域中非球面透镜具有能消除色差、减少系统透镜数量、可小型 化等优点，不过非球面透镜不易利用研削、研磨加工方式大批量生产，尤其 是属于冷加工技术的研削加工，理论上几乎无法获得高精度的非球面透镜。射出成形法可以大量制作树脂材质非球面透镜，但树脂透镜性能比玻璃 透镜性能差。如折射率、复折射率、色差、耐高温性能、稳定性等均不如玻璃透镜。因此玻璃材质非球面透镜一直被视为高附加价值的光学组件。1982 年美国柯达公司首度将非球面模造光学透镜应用于传统相机，从此玻璃材质 非球面透镜正式进入消费性领域。然而目前大批量的模造玻璃透镜仍然有障 碍。
模造玻璃的过程为，先将玻璃制成合适大小的胚料，将胚料置于模腔中， 在加热的同时加压以成形，再进行退火处理、调芯、清洗、镀膜等步骤可得 成品非球面玻璃透《竟。
模造时，为了保证透镜上下两个光学面的同心度，上下模仁周围设置有 衬套，且衬套的内径与上下模仁的外径需达成精密配合，但此种设计也带来 模具运行时阻力过大、磨损严重的问题，模造一定次数后就得不到尺寸精密 的产品，需要重新制造模具。由于制作模具的材料质地坚硬，高精密度的尺 寸加工难于进行，成本也很高。因此，有必要提供一种可以克服上述问题的成型模具。
发明内容
以下将以实施例说明一种运行时阻力小，磨损低，寿命长且定位精确度 高的成型模具。一种成型模具，其包括第一模仁、第二模仁及一个衬套，所述第一模仁
包括第一成型部，所述第二模仁包括第二成型部，所述第一成型部与第二成 型部配合用于成型工件，所述衬套套设在所述第二成型部周围，所述第二衬 套的内壁与所述第二成型之间具有 一 间隙，第二衬套内设有至少三个定位孔 及与之相应的顶出装置，所述定位孔内设置有定位单元，所述顶出装置用于 驱动所述定位单元沿所述定位孔轴向滑动至预定位置使定位单元抵顶第二模 仁，使第二模仁得以定位。一种成型模具，其包括第一模仁、第二模仁及一个衬套，所述第一模仁 包括第一成型部，所述第二模仁包括第二成型部，所述第一成型部与第二成 型部配合用于成型工件，所述衬套套设在所述第二成型部周围，所述第二衬 套的内壁与所述第二成型部之间具有一间隙，所述第二衬套内壁上设置有至 少三个凹槽，所述凹槽中设置有可滚动的滚珠，所述滚珠用于抵顶所述第二 模仁使第二模仁得以定位。所述的成型模具中，第二村套与第二模仁之间具有 一 间隙而不直接接触， 第二模仁不被磨损，运行阻力小，模具的寿命延长。利用定位单元或者滚珠 可实现第二模仁的精确定位，且定位单元可更换，可持续保证滚珠定位的精 确度。
图l是第一实施例的模具打开时的剖面示意图。图2是第一实施例的模具闭合时的剖面示意图。图3是第二实施例的模具剖面示意图。图4是第三实施例的模具剖面示意图。图5是第四实施例的模具剖面示意图。图6是图5沿VI-VI线剖面示意图。图7是第五实施例的模具剖面示意图。
具体实施方式
参阅图1,第一实施例的模具100包括第一模仁10、第二模仁12、第一 衬套14及第二衬套16。第一模仁io包括第一基座108及第一成型部102。第一基座108上设置
有环形的垫片106，第一衬套14i文置在垫片106上并套i殳在成型部102上， 第 一村套14的内径与成型部102的外径相同，从而第 一衬套14与第 一模仁 IO紧密的配合在一起。第一成型部102端部形成有第一成型面104。改变垫 片106的厚度可调整第一衬套14与第一成型部102之间的相对高度。第二模仁12包括第二基座128及第二成型部122，第二村套16环绕第 二成型部122设置，其内径比成型部122的外径大，其从而第二衬套16的内 壁与成型部122表面之间具有一定间隙。第二成型部122端部形成有第二成 型面124。第一成型面104与第二成型面124相互配合用于成型工件。第二衬套16内设有至少三个定位孔162及与之相应的顶出装置184。每 个定位孔162内设置有定位单元18及回位装置182，定位单元18靠近第二 衬套16内壁，回位装置182 —端与定位单元18相连， 一端与第二模仁12 相连。回位装置182在没有其它的外力作用时可将定位单元18移动并固定至 一预定位置。本实施例中，定位单元18为滚珠，因此本实施例的定位单元具有弧形的 表面，滚珠可为钢珠，但由其它硬度与钢类似或更好的材料均可用于制做滚 珠。优选的，还可在定位单元18表面镀一耐磨层，如类金刚石碳膜以增加其 耐磨性能，降低其摩擦系数。本实施例中回位装置182为一弹簧，当然其它 的伸缩结构均可作为定位单元18的回位装置。顶出装置184可为推杆或者滑 块，本实施例中其为一滑块。参阅图2，当第二模仁12向第一模仁IO运动靠近时，第二模仁12会压 紧顶出装置184使其向定位单元18滑动，当第二模仁12下降至一定位置时 顶出装置184会刚好顶住定位单元18的弧形表面使得定位单元18沿定位孔 162滑动并逐渐靠近第二模仁12。当第二模仁12到达预定的成型位置时，定 位单元18刚好抵顶住第二模仁12,此时定位单元18与第二模仁相切，第二 模仁12对准第一模仁10，第一成型面104与第二成型面124之间达成良好 的同心度。所谓同心度是指最终成型的光学产品形成在第一模仁10内的部分 与形成在第二模仁12内的部分的光轴具有良好的一致性。当成型完成后，第二模仁12被顶出，远离第一模仁10,此时顶出装置 184松开，定位单元18不再对第二模仁12施加压力。顶出装置184的松开 可由单独的驱动机构如马达完成。
参阅图3，其为第二实施例的模具200的示意图，顶出装置284还可与 第二模仁22直接相连，或者直接形成在第二模仁22上。此种情形下，顶出 装置284可随第二模仁22同时松开。参阅图4，第三实施例的模具300与第二实施例的模具200相似，不同 之处在于定位单元38为一滑块，其包括定位部381及抵靠部383，抵靠部383 包括一斜面385,顶出装置384用于抵顶所述斜面385使定位单元38向第二 模仁32滑动，当第二模仁32到达成型位置时，定位部381刚好使第二模仁 32定位至预定位置。优选的，定位部381包括一弧面387。如此定位部381 顶住第二模仁时弧面387与第二模仁32相切，接触面积最小，定位比较精确， 也可防止对第二模仁32的损伤。在以上各实施例的模具中，第二模仁向第 一模仁运动时与第二衬套之间 不接触，也不存在阻力，第二模仁表面不被磨损。而当第二模仁到达预定的 成型位置时，顶出装置刚好将定位单元顶出到预定位置，定位单元与第二模 仁相切对第二模仁进行定位。成型完成后，第二模仁远离笫一模仁时，顶出 装置松动，定位单元不再对第二模仁施加压力，定位单元与第二模仁之间不 存在摩擦力。因此在模具的整个模造过程中，第二模仁都不被磨损，其运行 阻力也小，寿命得以延长。在模具的模造过程中，顶出装置与定位单元会相 互接触且具有相对位移，其间存在磨损。但首先定位单元表层的镀膜可减緩 磨损的速度，其次定位单元及顶出装置都很方便进行拆换，可以保证定位的 精确度，且相比于重新制作模具，其成本很低。参阅图5，第四实施例的模具400与第一实施例的模具100除第二衬套 46内的结构不同之外，其它皆相似。第二衬套46的内壁上开设有至少三个 截面为大半圓形的凹槽462，滚珠48设置在凹槽462中。滚珠48包括一接 触部482，接触部482露在凹槽462外面，其用于抵顶第二模仁42以对其定 位。挡块464挡住滚珠48，使其只能进行滚动，而不能在凹槽462内平移。 当第二模仁42到达预定的成型位置时，滚珠48抵顶第二模仁42使第二模仁 42精确定位。参阅图6，本实施例中第二衬套46的内壁处开设有四个凹槽462，每两 个相邻的凹槽462之间间隔90度角。但可以理解，最少只需要3个凹槽462， 其内的滚珠48即可实现对第二模仁42的精确定位。优选的，设置在第二衬
套46内壁处的凹槽等角度间隔设置。本实施例中每一个凹槽462中只设置有一个滚珠48,当然还可以设置多 个滚珠。本实施例的冲莫具400中，第二模仁42向第 一模仁40运动时，其与滚珠 48之间连接关系为滚动摩擦，阻力小，第二模仁42和滚珠48均不易被磨损。参阅图7，第五实施例的模具500与第四实施例的模具400相似，不同 之处在于第二衬套56的内壁上开设有至少三个半球形的凹槽，每个凹槽中设 置一个滚珠58。滚珠58的组成材料内包括铁磁材料，在第二衬套56内靠近 每个滚珠58的地方设置磁铁582,磁铁582吸引滚珠58，使其不从凹槽内脱 落。本实施例的模具的作动原理与第四实施例的模具相似，第二模仁52与液 珠58之间也为滚动摩擦。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依 据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种成型模具，其包括第一模仁、第二模仁及一个衬套，所述第一模仁包括第一成型部，所述第二模仁包括第二成型部，所述第一成型部与第二成型部配合用于成型工件，所述衬套套设在所述第二成型部周围，其特征在于，所述第二衬套的内壁与所述第二成型之间具有一间隙，第二衬套内设有至少三个定位孔及与之相应的顶出装置，所述定位孔内设置有定位单元，所述顶出装置用于驱动所述定位单元沿所述定位孔轴向滑动至预定位置使定位单元抵顶第二模仁，使第二模仁得以定位。
2. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述定位单元为滚珠。
3. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述定位单元为滑块，所述滑块 包括抵靠部及定位部，所述抵靠部包括一斜面或弧面，所述顶出装置用于抵顶 所述斜面或弧面使所述滑块向第二模仁运动，所述定位部抵顶所述第二模仁从 而4吏其定位。
4. 如权利要求1所述的成型模具，进一步包括一回位装置，其与所述定位单元相 连，用于使所述滚珠远离所述第二才莫仁至预定位置。
5. 如权利要求4所述的成型模具，其特征在于所述回位装置为弹簧。
6. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述顶出装置由第二模仁或者马 达驱动。
7. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述顶出装置为安设在所述第二 衬套内的滑杆或滑块。
8. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述顶出装置连接或直接形成在 所述第二模仁上。
9. 如权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述滚珠上形成有类金刚石碳膜。
10. —种成型模具，其包括第一模仁、第二模仁及一个衬套，所述第一模仁包括 第一成型部，所述第二模仁包括第二成型部，所述第一成型部与第二成型部配 合用于成型工件，所述衬套套设在所述第二成型部周围，其特征在于，所述第 二衬套的内壁与所述第二成型部之间具有 一 间隙，所述第二衬套内壁上设置有 至少三个凹槽，所述凹槽中设置有可滚动的滚珠，所述滚珠用于抵顶所述第二 模仁使第二模仁得以定位。
11. 如权利要求10所述的成型模具，其特征在于，所述凹槽的截面形状为具有一 开口的圓形，所述滚珠包括抵靠部，所述抵靠部露出所述开口以与所述第二模 仁相切。
12.如权利要求10所述的成型模具，其特征在于，所述凹槽为半球形的，所述滚 珠由铁磁材料组成，所迷第二衬套内设置有磁铁，用子吸引所迷滚珠使其'不从 所述凹槽内脱落。
全文摘要
本发明涉及一种成型模具。所述成型模具包括第一模仁、第二模仁及一个衬套，所述第一模仁包括第一成型部，所述第二模仁包括第二成型部，所述第一成型部与第二成型部配合用于成型工件，所述衬套套设在所述第二成型部周围，第二衬套的内壁与所述第二成型之间具有一间隙，第二衬套内设有至少三个定位孔及与之相应的顶出装置，所述定位孔内设置有定位单元，所述顶出装置用于驱动所述定位单元沿所述定位孔轴向滑动至预定位置使定位单元抵顶第二模仁，使第二模仁得以定位。所述成型模具运行时阻力小，磨损低，寿命长且定位精确度高。
文档编号C03B11/08GK101125726SQ20061006213
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者邱文赐 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司