专利名称：一种可快速更换模芯的注塑模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模具，尤其涉及一种可快速更换模芯的注塑模具，适用于注塑制作塑料标准测试样条、塑料制品、橡胶制品等。
背景技术：
合成材料(包括塑料、橡胶等改性材料)是人们日常生活中所用物品的重要制作材料之一。近年来，随着各个领域技术水平的不断提高，对合成材料的要求也相应提高，例如在汽车领域中，有些汽车零件必须具备耐高温、高强度的性能，而有些作为车内装饰的部件则要求具备良好的表面光洁度、较小的比重及相当的韧性；在家电领域中，电器产品的塑料外壳要求具有一定的外观质量、在某一温度范围内耐温性能以及阻燃性能。另外，为了降低某些产品的制作成本，会在塑料中添加大量的无机填充料，而无机填充料的增加对塑料的性能也必然会产生影响。基于以上的各种要求及添加无机填充料的影响，材料在制成成品之前必须进行检测以检验其是否满足产品的性能要求，现有通常的做法是将材料注塑成各种不同标准的测试样条，这些测试样条以测试性能项目不同来划分，常用的测试样条为各种力学测试样条(参见图9和图15)、阻燃测试样条、耐温测试样条等，再对标准样条进行性能测试即可检验其是否符合要求。另外，在我国制造业对外贸易合作中，一般是由我方生产塑料标准测试样条，交给外方自行检测，如果样条的性能与材料自身的性能具有较大的差异，使得样条不能客观真实反映材料的性能的话，就可能导致测试结果不合格，造成贸易合作的订单难以落实和执行，这将直接影响企业的经济效益，更甚者，会对本行业企业的生存造成潜在的威胁。由上可知，标准测试样条的性能直接影响材料测试的结果，材料的性能指标又会直接影响产品的质量，而样条的性能指标与注塑样条的模具息息相关。传统的注塑标准样条模具是将常用的各种样条集中在一套模具中且通过一次注塑制成，即无论需要哪一种样条，都是由同一模具注塑而成的，因此传统的模具存在以下缺陷:(I).各种样条的注塑工艺均具有差异，而现有模具将各种样条均集中在同一模具中制成，无法同时满足各种样条的注塑工艺要求，很容易使得测试样条质量失真，不能客观真实地反映材料的性能。例如拉伸样条对分子的趋向有一定的要求，而比较厚的样条则要求比较长的保压时间而使样条的收缩控制到最小，注塑制作比较薄的样条时要求有很快的注射速度才能充满模腔，显然，无论采用何种注塑工艺，都不可能同时满足所有样条的注塑工艺要求。(2).同一材料的各种样条需要测试很多种性能指标，而且不同材料在不同时期测试的项目也不相同，所以采用同一模具不可能制作出需要进行全部测试指标的标准样条，因此在现有技术中常用的另一种方式是，根据需要进行不同性能指标测试的样条来更换相应的模具，而现有的模具一般由分别安装在注塑机动模板a和定模板b上的动模c和定模d组成， 其中，动模c和定模d内还包含有主要由凸模和凹模构成的成型部件e、位于定模上的浇注系统f、位于动模上的用于脱模的推出机构g、确保动模和定模在合模时能准确对中的导向部件h等结构零件等，凸模和凹模分设在动模c和定模d的合模面处(参见图20)。当需要更换模具时，就得将动模和定模整个从注塑机上拆卸下来，更换另一整套模具才行，其不足之处是:(I).模具体积庞大且较重，与注塑机的装配复杂，操作人员的劳动强度很大，使得更换模具的整个过程往往需要花费约45分钟至一个小时，而且，注塑机及模具的具体情况、操作人员的体能、操作熟练程度均会对更换效率产生影响，并直接影响样条的生产效率。(2).现有模具对材料的适用局限性较大，仅适用于软硬度适中的材料，当模具开模取出样条时，通常采用顶出的方式，即选定样条的几个部位作为顶出的作用点，若样条材料硬度较高，由于样条与模具的型腔壁粘连，会出现脱模困难的现象，此时如果强行脱模，样条的性能将受到影响，在进行拉伸测试时，样条容易断裂在位于夹持段与工作段之间的过渡段；若样条材料硬度较低，样条会在脱模后发生变形，不利于样条性能指标的测试。所述的样条变形是指样条产生脱模斜度，即指样条的横截面形状为上大下小的倒置梯形，在计算抗拉强度(MPa)时，需要对横截面的面积进行测量，一般采用游标卡尺测量，然而游标卡尺只能测量顶边(较长的边)的数值，因此所得的横截面的面积会大于实际数值，而最后得出的抗拉强度就会比实际数据小，导致测试数据不准确，容易造成本来是达标的样条测成不达标的样条，在这种情况下，对提供样条的生产企业相当不利。
发明内容
本发明 的目的在于提供一种可快速更换模芯的注塑模具，通过更换模芯实现快速换模，模芯体积小且重量轻，降低了对操作者的体力及熟练操作程度的要求，加快了换模速度，提高了注塑件的生产效率。本发明的上述目的可以通过以下的技术措施来实现:一种可快速更换模芯的注塑模具，由动模和定模组成，其中，所述动模和定模包含有成型部件、推出机构、模具导向部件和浇注系统，其特征在于:动模主体由动模架和活动安装在动模架上的动模芯组成，定模主体则由定模架和活动安装在定模架上的定模芯组成，动模架与定模架统称为模架，动模芯与定模芯统称为模芯，所述模芯为与模架分离的可活动的成型部件，所述模芯为立方体形块状体，注塑模腔设于所述模芯内，由至少设置于所述动模芯或者定模芯合模面上的模腔在动、定模芯合模后形成完整的注塑模腔；所述动模芯和定模芯分别通过动模架与定模架相互对接而使两模芯的合模面接合实现合模，所述定模架具有用于插接注塑机注射喷嘴的注塑插孔，该注塑插孔通过通道与模芯上的注塑模腔连通；在所述动模架与定模架的对接面上分别具有一前后水平延伸的模芯安装滑槽，所述模芯安装滑槽至少在其前端具有用于装卸所述模芯的插装口，所述模芯上设有与所述模芯安装滑槽适配的轨道以使模芯沿模芯安装滑槽移动，并通过所述插装口从所述模架上的模芯安装滑槽中插入或者拆出，从而实现模芯的更换。本发明的优点是，只需制作一套模架，就可以配用根据不同性能指标测试的样条标准制作的不同模腔的模芯，注塑出各种测试样条，不但可以针对不同的测试样条的性能要求选择合适的注塑工艺，保证注塑测试样条的品质；而且还能达到快速换模，提高换模效率的目的，当要制作不同的测试样条时，只需将原模芯拆下，换上相应的模芯即可。由于模芯不带有所述的模具导向部件和推出机构主要构件，仅带有成型部件和浇注用通道及让推出机构推杆作用的推杆孔等构造，因此，它的体积小且重量轻，更换模芯远比现有技术要更换整个动模和定模要轻松便捷得多，不仅大大降低了对操作者的体力要求，而且还能降低对操作者操作熟练程度的要求，使换模时间大大缩短，将现有技术I小时左右的换模时间缩短至I分钟以内，另外，还能大大节约制作各种测试样条的模具成本。作为本发明的一种实施方式，所述模具导向部件为配套使用的导向柱和导向套，分别设于所述动模架与定模架上并位于所述模芯安装滑槽的外围，以使动模架与定模架顺利准确地对接。本发明可以做以下的改进，为避免推出机构的推杆行程因可活动安装的模芯设置而加大，所述推出机构由设置在动模架上的模架推出机构与设置在动模芯上的模芯推出机构组成，以便将所述推杆分成两段，一段设置在模架推出机构中，称为顶针，另一段设置在模芯中，称为顶柱。模架推出机构为推出机构的主体，安装在所述动模架上的模芯安装滑槽的底板与动模架底板之间的安装腔中，由推板、顶针固定板、顶针、复位弹簧和导柱组成，推板位于在动模架底板内面，顶针面板用于将顶针固定在推板上，并使复位弹簧定位，复位弹簧夹在模芯安装滑槽的底板与顶针面板之间，用于在顶针推进后使其复位；所述导柱至少有2个，分设在推板的前后端部，导柱的一端固定在动模架底板上，另一端则固定在模芯安装滑槽的底板上，导柱中部至少穿套在推板上，以便推板沿所述导柱往复平移之导向；所述顶针则通过位于所述模芯安装滑槽的底板上设置的模架顶出内孔穿入模芯安装滑槽并作用到模芯推出机构的顶柱上进行脱模 ；工作时，注塑机的顶杆穿过模架底部上的顶出外孔顶触在所述模架推出机构的推板上，推动顶针底板和顶针面板在顶针面板与所述安装滑槽底板间的空间平移，使顶针通过所述顶出内孔作用于模芯推出机构上，再由模芯推出机构推动注塑件与注塑模腔分离，从而实现注塑件脱模。作为本发明的一种实施方式,所述模芯推出机构位于动模芯的推杆孔内，由顶柱、限位部件及复位部件组成，所述模芯推杆孔与模芯上的所述浇注用通道相对，所述限位部件将顶柱限位在所述顶针孔内，复位部件则使顶柱完成顶出动作后回复原位。作为本发明的一种改进，所述模芯安装滑槽前后贯通，在所述插装口边设有旋转限位件，在所述模芯安装滑槽的后端口设有限位块，所述限位块分别位于动模架与定模架上的所述模芯安装滑槽的槽底面上，以用于将插入的模芯限制在所述模芯安装滑槽内并定位，而所述旋转限位件分别铰接在动模架与定模架的前端面上，当将动模芯和定模芯分别插入动模架和定模架的模芯安装滑槽内后，转动旋转限位件至模芯前端面即将模芯限位在模架上。拆卸模芯时，转开旋转限位件，即可将模芯移出模架的模芯安装滑槽。既有助于快速换模，又确保模芯快速安装到位并可靠工作。在实现以上快速换模的基础上，本发明还可以进一步做以下的改进:将模腔设置在单个模芯上，即仅设置在动模芯的合模面上或者仅设置在定模芯的合模面上，另一模芯的合模面无模腔，为平面，这种模芯适用于标准测试样条或者类似形状的注塑件的注塑，有助于简化模具结构，改善模具的工艺性，降低模具成本。在上述模芯模腔结构的基础上，还可以进一步做以下的改进:所述单个模芯具有模腔的情况下，所述模腔轮廓大于注塑件，它只具有注塑件的部分轮廓线，大于注塑件的模腔空间用于容纳一活动镶件，该活动镶件用来形成注塑件另一部分的轮廓，所述活动镶件固定在合模面为平面的那个模芯的合模面上，并凸出于所述的合模面上，凸出的高度与所述模腔高度相适应，它具有与注塑件未被模腔限定的那部分轮廓线，在动模芯与定模芯合模时，所述活动镶件伸入所述模腔中，形成注塑件未被模腔轮廓限定的轮廓。这种采用活动镶件与模腔结合形成完整的注塑件轮廓的注塑腔室的结构具有的优点是，既改善模具的工艺性，又有助于注塑件的脱模，改善强力脱模对注塑件性能造成的不良影响，因为尽管动、定模芯的合模面位于注塑件的顶面，但仍会使注塑件与注塑腔室的接触面分散在动模芯和定模芯上，在开模的同时，注塑件的部分轮廓就与合模面为平面的模芯脱离，使推出机构只需施加较小的推力即可使注塑件脱模。本发明推荐的以下的实施方式:所述定模芯上的浇注用通道为作为主流道的浇注孔，所述浇注孔与所述定模架的注塑插孔相对接，在动模芯上设置模腔，定模芯的合模面为平面，所述定模芯的合模面上设置活动镶件，所述活动镶件与动模芯上设置的模腔数量相同，如动模芯上设 置的模腔为两个，则定模芯上的活动镶件也为两件，所述活动镶件以所述浇注孔为中心呈前后分布，所述动模芯上的两个模腔与所述活动镶件相对应，当定模芯与动模芯合模时，活动镶件位于所述动模芯上的模腔中，可形成2 4个用于注塑单个注塑件的注塑腔室，每个注塑腔室通过浇口由分流道连通所述主流道。本发明推荐的另一种实施方式如下，所述两个模腔及其对应的活动镶件左右错开，所述模芯推出机构位于所述动模芯的中部，开模时活动镶件随着动模的移动而撤出模腔，注塑件以主流道形成的柱形回料为支点朝向活动镶件所留空位的方向转动而发生松动，更有助于注塑件轻松脱模。为了进一步提高换模效率，确保换模的准确性和安全性，本发明所述定模芯与动模芯的合模面上分别设有相互配合的定位件，所述定位件至少采用一对且相互对中适配的定位件，所述定位件分别位于所述定模芯和动模芯的模腔的外围，以所述定位件处于模芯的合模面的位置不同而区分不同模芯，即仅是同一套模芯的定模芯与动模芯上的每对定位件相对应。所述定位件可具体采用定位柱和定位孔。不同模芯上定位件的位置不同，在合模时，只有具有对应于同一位置定位件的定模和动模属于同一套模芯，属于同一套模芯的定模和动模才能实现合模；而不属于同一套模芯的定模和动模上的定位件位置不同，定位件不对应，因此不属于同一套模芯的定模和动模无法合模，如此，确保了换模的准确性和安全性，进一步提高了换模效率。在开模时，为了避免柱形回料粘接在动模芯的主流道中而不易脱模，作为本发明的一种改进，所述模芯推出机构中的顶柱的顶面为斜面，在所述斜面下方开有一三角斜口，所述斜口的倾斜方向与所述斜面的倾斜方向相同，所述斜面与模芯推杆孔的孔壁之间具有空隙，所述斜口与模芯推杆孔的孔壁形成与所述空隙相通的空间，该空间作为注塑柱形回料下端的腔室，使在开模时所述斜口勾住柱形回料下端以避免其粘接在主流道中，并在顶出注塑件后沿斜面、斜口取下注塑件实现脱模。本发明沿斜面、斜口取下注塑件，拿取时注塑件受力小，对注塑件的性能基本不产生影响。为了便于将模芯放入模架内或者从模架中取出，在所述模芯的前端和后端分别设有拉手和扶手，拉手分别设置在定模芯与动模芯的前端，扶手则分别位于定模芯和动模芯的后端上。以便于工人快速稳妥地装卸模芯。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果:⑴本发明只需制作一套模架，就可以配用根据不同性能指标测试的样条标准制作的不同模腔的模芯，注塑出各种测试样条，不但可以针对不同的测试样条的性能要求选择合适的注塑工艺，保证注塑测试样条的品质；而且还能达到快速换模，提高换模效率的目的，当要制作不同的测试样条时，只需将原模芯拆下，换上相应的模芯即可。由于模芯的体积小且重量轻，换模远比现有技术轻松便捷，不仅大大降低了对操作者的体力要求，而且还能降低对操作者操作熟练程度的要求，使换模时间大大缩短，将现有技术I小时左右的换模时间缩短至I分钟以内，另外，还能大大节约制作各种测试样条的模具成本。
⑵本发明的限位块与旋转限位件共同将模芯限位在模芯安装滑槽内，防止模芯脱出，既有助于快速换模，又确保模芯安装到位并可靠工作。⑶本发明的浇道较短，残留在浇道上的原料少，节省了原料，降低了成本，同时降低了原料的减少量，不会对注塑件的密度产生较大影响，而且，保压时，压力耗损小，保压容易，保证了注塑件的质量；通过更换模芯，不同形状的活动镶件与模腔配合构成不同的注塑模腔，能够满足各种样条的注塑工艺要求，制作出需要进行全部测试指标的标准样条，可实现对同一材料的各种样条需要测试很多种性能指标及不同材料在不同时期测试项目不相同等多种情况的样条的制作。⑷本发明将模腔设置在单个模芯上的方案，适用于标准测试样条或者类似形状的注塑件的注塑加工，有助于简化模具结构，改善模具的工艺性，降低模具成本。(5)本发明在第⑷点的基础上，将模芯上的两个模腔及其对应的活动镶件左右错开布置，开模时，随着活动镶件撤出模腔，注塑件因部分轮廓开放会绕柱形回料中心即浇注点稍微旋动一定角度，再以浇注点为顶出点将注塑件顶出实现脱模，注塑件的转动为平移运动，其所受力为水平向的作用力，注塑件受力均匀，而将注塑件以浇注点为顶点顶出，注塑件的受力小，脱模容易，且注塑件不易发生变形，因此本发明模具材料适用范围广，且测试数据准确；由于测试样条的脱模过程不会对样条产生性能上的影响，因此进一步改善了样条的质量，使样条的性能与材料的性能指标基本一致，确保了使用该材料所制成的产品的质量。(6)不同的模芯上定位件的位置不同，在合模时,只有属于同一套模芯的定模芯和动模芯才能实现合模；而不属于同一套模芯的定模芯和动模芯上的定位件位置不同，因此无法合模，如此，确保了换模的准确性和安全性，进一步提高了换模效率。(7)顶柱具有斜口，使在开模时该斜口勾住柱形回料下端且在顶出注塑件后沿斜面、斜口取下注塑件，在开模时，可以避免柱形回料粘接在主流道内，而沿斜面、斜口取下注塑件，拿取时注塑件受力小，对注塑件的性能基本不产生影响。(8)本发明的模芯可以根据标准样条的需求实时增加模芯，方便快速，效率较高，而且不会浪费，降低了成本。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。图1是本发明实施例1的模架的主视图；图2是图1中定模架的左视图3是图1中动模架的右视图；图4是沿图1的A-A线剖视图；图5是动模具与定模架组合后沿图3的B-B线的剖视图；图6是实施例1中模芯安装在模架中的主视图；图7是实施例1制作拉伸测试样条的定模芯的合模面视图；图8是实施例1动模芯的合模面视图；图9是实施例1制作的注塑件一拉伸测试样条主视图；图10是实施例1中的动模芯和定模芯组合后沿图8中C-C线的剖视图；图11是图10中D放大示意图；图12是实施例1中的动模芯和定模芯组合后沿图8中E-E线的剖视图；图13是本发明实施例2制作冲击弯曲测试样条的定模芯的合模面视图；图14是实施例2动模芯的合模面视
图15是实施例2制作的注塑件的主视图；图16是实施例2中的动模芯和定模芯组合后沿图14中F-F线的剖视图；图17是实施例2中的动模芯和定模芯组合后沿图14中G-G线的剖视图；图18是实施例2中定模芯和动模芯组合后活动镶件位于模腔内时的示意图(定模芯仅画出其上的活动镶件)；图19是模芯推出机构中顶柱的示意图；图20是现有技术中的模具示意图。
具体实施例方式实施例1如图1 12、19所示，是本发明一种可快速更换模芯的注塑模具，在本实施例中，是制作测试标准样条，参见图9，注塑模具由动模和定模组成，其中，动模和定模包含有成型部件、推出机构、模具导向部件和浇注系统，动模主体由动模架22和活动安装在动模架22上的动模芯12组成，定模主体则由定模架21和活动安装在定模架21上的定模芯11组成，动模架22与定模架21统称为模架，动模芯12与定模芯11统称为模芯，模芯为与模架分离的可活动的成型部件，模芯为立方体形块状体，注塑模腔设于模芯内，由至少设置于动模芯或者定模芯合模面上的模腔在动、定模芯合模后形成完整的注塑模腔；在本实施例中，模腔位于动模芯12上，动模芯和定模芯分别通过动模架22与定模架21相互对接而使两模芯的合模面接合实现合模，定模架21具有用于插接注塑机注射喷嘴的注塑插孔211，该注塑插孔211通过通道与模芯上的注塑模腔连通；在动模架22与定模架21的对接面上分别具有一前后水平延伸的模芯安装滑槽80、90，模芯安装滑槽在其前端具有用于装卸模芯的插装口，模芯上设有与模芯安装滑槽适配的轨道以使模芯沿模芯安装滑槽移动，并通过插装口从模架上的模芯安装滑槽中插入或者拆出，从而实现模芯的更换。模芯上的轨道与模芯安装滑槽的配合采用长条形滑块111和滑槽86，其中，滑块111位于模芯的四个侧边上，滑槽86则位于模芯安装滑槽的四个侧边上，滑块111位于滑槽中。
模芯安装滑槽前后贯通，在插装口边设有旋转限位件3，在模芯安装滑槽的后端口设有限位块4，限位块4分别位于动模架与定模架上的模芯安装滑槽的槽底面上，以用于将插入的模芯限制在模芯安装滑槽内并定位，而旋转限位件4分别铰接在动模架22与定模架21的前端面上，当将动模芯12和定模芯11分别插入动模架22和定模架21的模芯安装滑槽80、90内后，转动旋转限位件4至模芯前端面即将模芯限位在模架上，拆卸模芯时，转开旋转限位件，即可将模芯移出模架的模芯安装滑槽。模具导向部件为配套使用的四对导向柱31和导向套32，导向柱31设于动模架22上，而导向套32设于定模架21上，位于动模架22与定模架21的模芯安装滑槽的外围，实现动模架与定模架的顺利地对接。其中，导向柱31安装在动模固定板221上，导向套32位于定模固定板214上，导向柱31穿套在导向套32中实现定模架与动模架的对接固定。推出机构由设置在动模架22上的模架推出机构5与设置在动模芯上的模芯推出机构6组成，以便将推杆分成两段，一段设置在模架推出机构中，称为顶针229，另一段设置在模芯中，称为顶柱62。模架推出机构5为推出机构的主体，安装在动模架22上的模芯安装滑槽的底板与动模架底板之间的安装腔中，其中，动模架底板由方铁223及底板224组成，方铁223分设在底板224的两侧，而模芯安装滑槽的底板由动模固定板221和滑槽底板222组成，动模固定板221分设在滑槽底板222的两侧构成安装滑槽80，模架推出机构5由推板511、顶针面板522、顶针229、复位弹簧227和导柱228组成，推板511位于在动模架底板内面，顶针面板522用于将顶针229固定在推板511上，并使复位弹簧227定位，复位弹簧227夹在模芯安装滑槽的底板与顶针面板522之间，用于在顶针229推进后使其复位；导柱228有4个，成对分设在推板511的前后端部，导柱228的一端固定在动模架底板上，另一端则固定在模芯安装滑槽的底板上，导柱228中部穿套在推板511上，以便推板511沿导柱228往复平移之导向；顶针229则通过位于模芯安装滑槽的底板上设置的模架顶出内孔穿入模芯安装滑槽并作用到模芯推出机构的顶柱上进行脱模。工作时，注塑机的顶杆穿过模架底部上的顶出外孔顶触在模架推出机构的推板上，推动推板和顶针面板在顶针面板与安装滑槽底板间的空间平移，使 顶针通过顶出内孔作用于模芯推出机构上，再由模芯推出机构推动注塑件与注塑模腔分离，从而实现注塑件脱模。在本实施例中，导柱228中部穿套在推板511上，具体是在推板和顶针面板上设有安装通孔，中托套230固定在安装通孔中，导柱228的一端固定在底板224上，另一端向上穿过中托套230后固定在滑槽底板222上，推板的板面位于模架顶出外孔225前端，由注塑机的顶杆推动通过中托套沿导柱移动，而将顶针向上推出。中托套230的外壁沿其圆周设有环形凸缘7，安装通孔的孔壁圆周上对应设有环形卡槽，安装通孔由位于顶针面板上的直孔与位于推板上的台阶孔组成，台阶孔由两段上大下小的同心异径孔构成，上段孔的孔径大于直孔的孔径而形成环形卡槽，环形凸缘位于环形卡槽中。定模架21包括用于定位在注塑机上的定位环212、定模面板213及定模固定板214，定位环212位于定模面板213的中心部位，注塑插孔211设于定模面板213上并位于定位环212内，定模固定板214分设在定模面板213的两侧而形成定模安装滑槽90。将模腔设置在单个模芯上，即仅设置在动模芯的合模面上或者仅设置在定模芯的合模面上，另一模芯的合模面无模腔，为平面，单个模芯具有模腔的情况下，模腔轮廓大于注塑件，它只具有注塑件的部分轮廓线，大于注塑件的模腔空间用于容纳一活动镶件，该活动镶件用来形成注塑件另一部分的轮廓，活动镶件固定在合模面为平面的那个模芯的合模面上，并凸出于合模面上，凸出的高度与模腔高度相适应，它具有与注塑件未被模腔限定的那部分轮廓线，在动模芯与定模芯合模时，活动镶件伸入模腔中，形成注塑件未被模腔轮廓限定的轮廓。如图7 12所示，定模芯11上的浇注用通道为作为主流道的浇注孔，浇注孔与定模架21的注塑插孔211相对接，在动模芯12上设置模腔，定模芯11的合模面为平面，定模芯11的合模面上设置活动镶件，活动镶件与动模芯12上设置的模腔数量相同，在本实施例中，动模芯12上设置的模腔122为两个，则定模芯11上的活动镶件112也为两件，活动镶件112以浇注孔为中心呈前后分布，两个模腔及其对应的活动镶件左右错开，动模芯12上的两个模腔122与活动镶件112相对应，当定模芯11与动模芯12合模时，活动镶件112位于动模芯12上的模腔122中，可形成2个用于注塑单个注塑件的注塑腔室，在本实施例中，注塑件是拉伸测试样条100，参见图9，每个注塑腔室通过浇口由分流道123连通主流道。模芯推出机构位于动模芯的中部，开模时注塑镶件随着动模的移动而撤出模腔，注塑件以主流道形成的柱形回料为支点朝向注塑镶件所留空位的方向转动而发生松动，更有助于注塑件轻松脱模。为了模芯制作方便，模腔122主要由固定镶件124与凹槽组成，固定镶件124沿凹槽的一侧槽壁设置，且两个固定镶件124沿动模芯12的横向错开，定模芯11与动模芯12合模使活动镶件112位于模腔122内并紧靠在凹槽的另一侧槽壁上构成注塑模腔，参见图8。定模芯11分别由上定模芯板113与下定模芯板114上下固定而构成，动模芯12分别由上动模芯板51与下动模芯板52上下固定而构成，活动镶件位于下定模芯板114上，模腔位于上动模芯板51上；在浇注孔内安装有用于承接注塑机注射喷嘴的浇口套53，主流道即为浇口套的内孔道54，浇口套53的内孔道54由上部的漏斗形上段孔与渐扩的下段孔组成，在浇口套53的外壁上具有环形凸缘55，浇注孔的孔壁对应于环形凸缘55的位置上设有环形卡口，环形凸缘位于环形卡口内以固定浇口套。定模芯11与动模芯12的合模面上分别设有相互配合的定位件，定位件至少采用一对且相互对中适配的定位件，定位件分别位于定模芯和动模芯的模腔的外围，以定位件处于模芯的合模面的位置不同而区分不同模芯，即仅是同一套模芯的定模芯与动模芯上的每对定位件相对应。在本实施例中，定位件采用四对定位柱和定位孔，其中，定位孔43位于定模芯合模面的四角上，定位柱42位于动模芯合模面的四角上，定位柱和定位孔的设置位置相对应，合模时，定位柱42位于定位孔43中起到导向和准确定位的作用。如图10、11及19所不,模芯推出机构6位于动模芯的推杆孔内，由顶柱62、限位部件及复位部件组成，限位部件将顶柱限位在顶针孔内，复位部件则使顶柱完成顶出动作后回复原位。复位部件采用弹簧63，限位部件采用定位片64和顶出套61，模芯推杆孔与模芯上的浇注用通道相对，模芯推杆孔与动模芯合模面的分流道连通，模芯推杆孔模芯推杆孔模芯推杆孔模芯推杆孔模芯推杆孔模芯推杆孔主要由中段大和上、下段小的三段同心异径孔组成，顶柱62是“T”形件，顶出套61为盖体，顶出套61位于中段孔的底部，顶柱62穿过定位片64及弹簧63向上 伸入上段孔中，而顶柱62的头部621则由定位片64固定在顶出套61内，弹簧63的上端顶触在中段孔的顶部上，下端顶触在定位片64上；动模架22上的顶针通过下段孔向上推动顶出套，使顶柱顶触在柱形回料上而将注塑件向上顶起实现脱模或者撤销推力使顶柱在弹簧回复力作用下复位。顶出套61的底面中部向下段孔中凸出形成中空的凸台，顶柱62的头部位于该凸台内，定位片64处于变径台阶面上，凸台的台面与下段孔的下孔缘平齐；在中段孔的上部具有环形台阶以使顶出套向上移动顶触在环形台阶上实现对顶出套的限位。模芯推出机构中的顶柱62的顶面为斜面400，斜面下方开有一三角斜口 622，斜口622的倾斜方向与斜面400的倾斜方向相同，斜面400与模芯推杆孔的孔壁之间具有空隙，斜口 622与模芯推杆孔的孔壁形成与空隙相通的空间，该空间作为注塑柱形回料下端的腔室，使在开模时斜口勾住柱形回料下端以避免其粘接在主流道中，并在顶出注塑件后沿斜面、斜口取下注塑件实现脱模。参见图19。在模芯的前端和后端分别设有拉手62和扶手60，拉手62分别设置在定模芯11与动模芯12的前端,扶手60则分别位于定模芯11和动模芯12的后端上，以便于工人快速稳妥地装卸模芯。本发明的工作过程是:⑴更换模芯:当实施例1的拉伸样条制作完毕，需要制作实施例2的标准测试样条时，通过更换模芯来实现，即双手拉动拉手通过模芯的导轨与模架的模芯安装滑槽之间的配合将实施例1的模芯从模架中抽出，并将实施例2的模芯插入，模芯装卸方便，换模时间大大缩短；由于不同模芯上的定位件设置位置不同，因此向模架中插入实施例2的定模芯和动模芯时，如果发生了插入实施例2的定模芯后，又插入实施例1的动模芯的情况，由于两套模芯上的定位件设置位置不同，使得实施例1的动模芯无法插入与实施例2的定模芯合模，保证了合模的安全。⑵制作标准测试样条:定模芯与动模芯合模，在合模面上形成注塑模腔，注塑机的注射喷嘴插入浇口套中，熔融液通过浇口套自主流道通过分流道、浇口流入注塑模腔内，待自然冷却后，在注塑模腔中形成用于测试的两个样条，两个样条之间是成型在主流道内的柱形回料和成型在分流道及浇口内的片`状体。⑶开模和脱模:开启定模芯和动模芯，顶柱的斜口勾住柱形回料的下端，使得柱形回料不会粘接在浇口套中，同时，随着活动镶件撤出模腔，标准测试样条会绕柱形回料即浇注点稍微旋动一定角度，产生松动，注塑机的顶杆通过动模架的模架顶出外孔顶触在推板上，使得顶针面板与推板带动顶针向上移动，顶针推动顶出套，而顶杆则顶触柱形回料，此时，沿顶柱的斜面及斜口取下注塑样条，该种脱模方式，样条受力小，对其性能基本不产生影响。⑷用于测试的样条与中部片状体之间形成折断口，沿折断口折断以取出测试样条。实施例2如图13 18所示，本实施例与实施例1的区别之处在于:模芯上的注塑模腔不同，参见图15，本实施例模芯适用的注塑件是悬臂梁91、弯曲标准测试样条92、冲击标准测试样条93，在定模芯11的合模面上设有2个活动镶件70、71，活动镶件以浇注孔(即浇口套的内孔道54)为中心呈前后分布，在动模芯12的合模面上设有2个模腔73，动模芯上的两个模腔与活动镶件70、71相对应，合模时活动镶件位于动模芯的模腔中而形成4个注塑单个注塑件的注塑腔室，即活动镶件70、71分别位于动模芯的模腔的中部位置上，4个注塑腔室的形状分别与待制作注塑件形状相适应，形成用于制作两个悬臂梁、弯曲、冲击标准测试样条的注塑腔室，每个注塑腔室通过浇口由两个分流道72连通主流道。在动模芯的上动模芯板的四角上设有定位柱42，在定模芯的下动模芯板的四角上设有定位孔43，定位柱和定位孔的设置位置相对应，该定位柱42与定位孔43在模芯上的设置位置与实施例1模芯上的定位柱与定位孔的设置位置稍有不同，属于同一套模芯的定模和动模才能实现合模。本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还具有多种形式的修改、替换或变更，均落 在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.一种可快速更换模芯的注塑模具，由动模和定模组成，其中，所述动模和定模包含有成型部件、推出机构、模具导向部件和浇注系统，其特征在于:动模主体由动模架和活动安装在动模架上的动模芯组成，定模主体则由定模架和活动安装在定模架上的定模芯组成，动模架与定模架统称为模架，动模芯与定模芯统称为模芯，所述模芯为立方体形块状体，注塑模腔设于所述模芯内，由至少设置于所述动模芯或者定模芯合模面上的模腔在动、定模芯合模后形成完整的注塑模腔；所述动模芯和定模芯分别通过动模架与定模架相互对接而使两模芯的合模面接合实现合模，所述定模架具有用于插接注塑机注射喷嘴的注塑插孔，该注塑插孔通过通道与模芯上的注塑模腔连通；在所述动模架与定模架的对接面上分别具有一前后水平延伸的模芯安装滑槽，所述模芯安装滑槽至少在其前端具有用于装卸所述模芯的插装口，所述模芯上设有与所述模芯安装滑槽适配的轨道以使模芯沿模芯安装滑槽移动，并通过所述插装口从所述模架上的模芯安装滑槽中插入或者拆出，从而实现模芯的更换。
2.根据权利要求1所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述模具导向部件为配套使用的导向柱和导向套，分别设于所述动模架与定模架上并位于所述模芯安装滑槽的外围，以使动模架与定模架顺利准确地对接。
3.根据权利要求2所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述推出机构由设置在动模架上的模架推出机构与设置在动模芯上的模芯推出机构组成，以便将所述推杆分成两段，一段设置在模架推出机构中，称为顶针，另一段设置在模芯中，称为顶柱，模架推出机构为推出机构的主体，安装在所述动模架上的模芯安装滑槽的底板与动模架底板之间的安装腔中，由推板、顶针固定板、顶针、复位弹簧和导柱组成，推板位于在动模架底板内面，顶针面板用于将顶针固定在推板上，并使复位弹簧定位，复位弹簧夹在模芯安装滑槽的底板与顶针面板之间，用于在顶针推进后使其复位；所述导柱至少有2个，分设在推板的前后端部，导柱的一端固定在动模架底板上，另一端则固定在模芯安装滑槽的底板上，导柱中部至少穿套在推板上，以便推板沿所述导柱往复平移之导向；所述顶针则通过位于所述模芯安装滑槽的底板上设置的模架顶出内孔穿入模芯安装滑槽并作用到模芯推出机构的顶柱上进行脱模。
4.根据权利要求3所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述模芯推出机构位于动模芯的推杆孔内，由顶柱、限位部件及复位部件组成，所述模芯推杆孔与模芯上的所述浇注用通道相对，所述限位部件将顶柱限位在所述顶针孔内，复位部件则使顶柱完成顶出动作后回复原位。
5.根据权利要求4所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述模芯安装滑槽前后贯通，在所述插装口边设有旋转限位件，在所述模芯安装滑槽的后端口设有限位块，所述限位块分别位于动模架与定模架上的所述模芯安装滑槽的槽底面上，以用于将插入的模芯限制在所述模芯安装滑槽内并定位，而所述旋转限位件分别铰接在动模架与定模架的前端面上，当将动模芯和定模芯分别插入动模架和定模架的模芯安装滑槽内后，转动旋转限位件至模芯前端面即将模芯限位在模架上。
6.根据权利要求1 5任一项所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述模腔设置在单个模芯上 ，即仅设置在动模芯的合模面上或者仅设置在定模芯的合模面上，另一模芯的合模面无模腔，为平面。
7.根据权利要求6所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述单个模芯具有模腔的情况下，所述模腔轮廓大于注塑件，它只具有注塑件的部分轮廓线，大于注塑件的模腔空间用于容纳一活动镶件，该活动镶件用来形成注塑件另一部分的轮廓，所述活动镶件固定在合模面为平面的那个模芯的合模面上，并凸出于所述的合模面上，凸出的高度与所述模腔高度相适应，它具有与注塑件未被模腔限定的那部分轮廓线，在动模芯与定模芯合模时，所述活动镶件伸入所述模腔中，形成注塑件未被模腔轮廓限定的轮廓。
8.根据权利要求7所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述定模芯上的浇注用通道为作为主流道的浇注孔，所述浇注孔与所述定模架的注塑插孔相对接，在动模芯上设置模腔，定模芯的合模面为平面，所述定模芯的合模面上设置活动镶件，所述活动镶件与动模芯上设置的模腔数量相同，动模芯上设置的模腔为两个，则定模芯上的活动镶件也为两件，所述活动镶件以所述浇注孔为中心呈前后分布，所述动模芯上的两个模腔与所述活动镶件相对应，当定模芯与动模芯合模时，活动镶件位于所述动模芯上的模腔中，可形成2 4个用于注塑单个注塑件的注塑腔室，每个注塑腔室通过浇口由分流道连通所述主流道。
9.根据权利要求8所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:所述两个模腔及其对应的活动镶件左右错开，所述模芯推出机构位于所述动模芯的中部，开模时活动镶件随着动模的移动而撤出模腔，注塑件以主流道形成的柱形回料为支点朝向活动镶件所留空位的方向转动而发生松动，以便注塑件脱模。
10.根据权利要求9所述的可快速更换模芯的注塑模具，其特征在于:本发明所述定模芯与动模芯的合模面上分别设有相互配合的定位件，所述定位件至少采用一对且相互对中适配的定位件，所述定位件分别位于所述定模芯和动模芯的模腔的外围，以所述定位件处于模芯的合模面的位置不同而区分不同模芯，即仅是同一套模芯的定模芯与动模芯上的每对定位件 相对应。
全文摘要
本发明公开了一种可快速更换模芯的注塑模具，由动模和定模组成，动模主体由动模架和活动安装在动模架上的动模芯组成，定模主体则由定模架和活动安装在定模架上的定模芯组成，在所述动模架与定模架的对接面上分别具有一前后水平延伸的模芯安装滑槽，模芯安装滑槽至少在其前端具有用于装卸所述模芯的插装口，所述模芯上设有与所述模芯安装滑槽适配的轨道以使模芯沿模芯安装滑槽移动，并通过所述插装口从所述模架上的模芯安装滑槽中插入或者拆出，从而实现模芯的更换。本发明只需制作一套模架，就可以配用根据不同性能指标测试的样条标准制作的不同模腔的模芯，换模远比现有技术轻松便捷，使换模时间大大缩短，还能大大节约制作各种测试样条的模具成本。
文档编号B29C33/30GK103231494SQ20131014665
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月24日 优先权日2012年11月9日
发明者陈琪 申请人:广州现代塑料有限公司