可快速更换成型模的热成型模具的制作方法

本实用新型涉及热成型设备，具体地说，涉及一种可快速更换成型模的热成型模具。

背景技术：

现有的一种用于制作塑料容器（如塑料杯、塑料盒、塑料盆等）的热成型模具，能够完成成型、剪切动作。这种热成型模具包括上模和下模；上模通常包括上模板和上剪模，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；下模包括下模板、下模体、下剪模和成型模，下模体安装在下模板上并处在下模板上方，下剪模安装在下模体上并处在下模体上方（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），成型模安装在下模体上（下模体通常为矩形框体），成型模处在下模体及下剪模的内侧。

上述下模通常还包括顶出杆，成型模包括边模和活动底模，边模安装在下模体上并处于下剪模的内侧，活动底模设于边模的内侧，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。上述边模用于成型塑料容器的侧壁、边缘部分，活动底模用于塑料容器底部的成型。在塑料容器被分隔壁分隔成多个容物单元的情况下，边模上设有隔板，隔板将成型模分隔成多个成型单元，隔板用于成型各分隔壁；活动底模通常由相应的多个活动底模单元组成，活动底模单元与成型单元数量相同且一一对应，活动底模单元处于对应的成型单元内侧，活动底模单元用于成型对应的容物单元的底部，各活动底模单元均连接至顶出杆安装板，由顶出杆安装板同步控制各活动底模单元的升降。

上模通常还包括压料环，压料环设于上剪模的腔体内，压料环可在上剪模的腔体内上下运动，合模时压料环将片材压紧在下模上。

上模通常还包括拉伸头、拉伸杆、拉伸杆安装板和拉伸杆安装板升降控制机构，拉伸杆下端连接拉伸头，拉伸头设于上剪模的腔体内，拉伸杆上端连接拉伸杆安装板，拉伸杆安装板连接拉伸杆安装板升降控制机构。在上剪模的腔体内设有压料环的情况下，上述拉伸头处在压料环的腔体内。上述拉伸杆安装板升降控制机构可设于上模板上；在上模固定在机架上的情况下，拉伸杆安装板升降控制机构也可设于机架上。拉伸杆安装板升降控制机构用于驱动拉伸杆上下运动；在拉伸杆的带动下，拉伸头可在上剪模的腔体内上下运动。拉伸杆安装板升降控制机构可包括拉伸气缸，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。在边模上设有将成型模分隔成多个成型单元的隔板的情况下，拉伸头、拉伸杆通常设有多个，且拉伸头与成型单元数量相同且一一对应，各拉伸头上的拉伸杆上端均连接拉伸杆安装板，由拉伸杆安装板升降控制机构控制各拉伸头一起升降。

制作塑料容器时，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，在拉伸杆的带动下，拉伸头在上剪模的腔体内向下运动，对塑料片材进行预拉伸，使塑料片材形状及尺寸与制品接近；接着，经正压热成型或负压热成型，使塑料片材紧贴成型模；成型后的成型片材由上剪切刀刃和下剪切刀刃完成剪切动作，将塑料容器从成型片材中剪切出来，获得单个的塑料容器；接着顶出杆安装板、顶出杆和活动底模相对于下模板上升，将塑料容器从成型模中顶出，使塑料容器脱离成型模；然后向塑料容器吹风，将塑料容器吹离热成型模具。

上述热成型模具只能用于生产一种塑料容器，当需要生产另一种塑料容器时，需要重新制作一套新的热成型模具，将原有的热成型模具从热成型机上卸下，再将新的热成型模具安装到热成型机上，这样增加了设备及人工成本，且生产效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够完成成型和剪切操作的热成型模具，这种热成型模具的成型模能够快速更换，从而快速方便地完成模具的改装，用于其它塑料容器的生产，可节约成本并提高生产效率。采用的技术方案如下：

一种可快速更换成型模的热成型模具，包括上模和下模；上模包括上模板和上剪模，上剪模安装在上模板上，上剪模具有一腔体；下模包括下模板、下模体、下剪模和成型模，下模体安装在下模板上并处在下模板上方，下剪模安装在下模体上并处在下模体上方，成型模安装在下模体上，成型模处在下模体及下剪模的内侧，其特征是：所述下模体上可拆卸安装有多个插键，成型模的外壁上设有多个插槽，插槽与插键数量相同且一一对应，插键与对应的插槽作插接配合。

上述热成型模具可用于多种塑料容器的生产，通常这多种塑料容器的外缘形状及尺寸一致。上述热成型模具可配备多个成型模，每个成型模对应一种塑料容器。当要生产其中某种塑料容器时，只需将相应的成型模安装到下模体上（如果下模体上原来装有其它成型模，则先将原来的成型模拆卸下），这样，通过热成型模具的局部装卸，即可快速方便地完成模具的改装，以生产所需的塑料容器。成型模的装卸方法如下：需要安装成型模时，使成型模的各插槽与各插键位置对准，然后使各插键插入到对应的插槽中，即可将成型模安装到下模体上；当要将成型模卸下时，只需抽取各插键，使插键脱离各插槽，即可取下成型模。

优选方案中，上述下模体为矩形框体，下模体的上表面上设有左插键容置槽和右插键容置槽，左插键容置槽和右插键容置槽均为前后走向（安装下剪模后，左插键容置槽顶部和右插键容置槽顶部被下剪模封闭）；左插键容置槽前端开口于下模体的前侧外壁，左插键容置槽后端延伸至下模体的后侧边框上，左插键容置槽中部在下模体的左侧内壁上具有开口；右插键容置槽前端开口于下模体的前侧外壁，右插键容置槽后端延伸至下模体的后侧边框上，右插键容置槽中部在下模体的右侧内壁上具有开口；所述插键设有两个且均为条形插键，两插键分别安装在左插键容置槽和右插键容置槽中；所述插槽设有两个且均为条形插槽，两插槽分别设于成型模的左侧外壁、右侧外壁上，插键的中部嵌入对应的插槽中。上述两插键分别安装到位后，插键处在下模体上且其一部分嵌入对应的插槽中，从而将成形模定位在下模体上。需要拆卸下成形模时，将两个插键抽出，即可断开成形模与下模体之间的连接，取下成形模。更优选方案中，上述插键前端设有把手，以便操作人员操作。更优选方案中，上述下模体的前侧外壁上可转动安装有两个插键卡钩（插键卡钩可由金属片制成），两个插键卡钩与两个插键一一对应；插键的前端部设有卡槽（卡槽可为沿插键周向设置的环形槽），卡槽与对应的插键卡钩卡接配合。两条形的插键分别插入左插键容置槽和右插键容置槽中后，转动两插键卡钩，使插键卡钩嵌入对应的插键上的卡槽中，即可将插键的位置锁定；当需要取出插键时，转动两插键卡钩，使插键卡钩与对应的插键上的卡槽相互脱离，即可将插键从左插键容置槽、右插键容置槽中抽取出。

另一优选方案中，上述下模体为框体（通常为矩形框体），下模体的上表面上设有至少三个插键容置槽，各插键容置槽一端开口于下模体外侧壁、另一端开口于下模体内侧壁（安装下剪模后，各插键容置槽顶部被下剪模封闭）；插键容置槽与插键数量相同且一一对应，所述插键均为条形插键，插键安装在对应的插键容置槽中，插键的内端部插入成型模外壁上对应的插槽中。通常，上述插键容置槽分别设于下模体的不同边上，使插键能够对成型模形成可靠的支撑。更优选方案中，上述插键的外端设有把手，以便操作人员操作。更优选方案中，上述下模体的外侧壁上可转动安装有至少三个插键卡钩，插键卡钩与插键数量相同且一一对应；插键的外端部设有卡槽（卡槽可为沿插键周向设置的环形槽），卡槽与对应的插键卡钩卡接配合。各插键分别插入对应的插键容置槽中后，转动两插键卡钩，使插键卡钩嵌入对应的插键上的卡槽中，即可将插键的位置锁定；当需要取出插键时，转动两插键卡钩，使插键卡钩与对应的插键上的卡槽相互脱离，即可将插键从插键容置槽中抽取出。

优选上述下模还包括顶出杆，成型模包括边模和活动底模，活动底模设于边模的内侧，所述插槽设于边模的外壁上，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。上述边模用于成型塑料容器的侧壁、边缘部分，活动底模用于塑料容器底部的成型。实际设计时，热成型模具可配备多个边模，每个边模对应一种塑料容器；活动底模仅配置一套，能够与各个边模配套，这样，当需要改装热成型模具时，只需更换边模，而活动底模则不必更换。在塑料容器被分隔壁分隔成多个容物单元的情况下，边模上设有隔板，隔板将成型模分隔成多个成型单元，隔板用于成型各分隔壁；活动底模通常包括相应的多个活动底模单元，活动底模单元与成型单元数量相同且一一对应，活动底模单元处于对应的成型单元内侧，活动底模单元用于成型对应的容物单元的底部，各活动底模单元均连接至顶出杆安装板（可将各活动底模单元均安装在一活动底模单元安装板上，活动底模单元安装板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），由顶出杆安装板同步控制各活动底模单元的升降。

为了使顶出杆安装板及顶出杆更为平稳地升降，优选下模板上设有上下走向的顶出杆导向套，顶出杆处于顶出杆导向套中并与顶出杆导向套作滑动配合。在顶出杆设有多个的情况下，下模板上设有多个顶出杆导向套，顶出杆与顶出杆导向套数量相同且一一对应。

优选方案中，上述上模还包括拉伸头、拉伸杆、拉伸杆安装板和拉伸杆安装板升降控制机构，拉伸头与拉伸杆下端连接，拉伸头设于上剪模的腔体内，拉伸杆上端连接拉伸杆安装板，拉伸杆安装板连接拉伸杆安装板升降控制机构。优选上述拉伸头与拉伸杆下端可拆卸连接，热成型模具可配备多个拉伸头，在更换成型模后，可根据需要更换相应的拉伸头。拉伸头可以为一个整体，也可具有多个拉伸单元（在成型模被分隔成多个成型单元的情况下，拉伸头具有多个拉伸单元，拉伸单元与成型单元数量相同且一一对应；可将各拉伸单元均安装在一拉伸单元安装板上，拉伸单元安装板与拉伸杆下端连接）。

上述拉伸杆安装板升降控制机构可设于上模板上；在上模固定在机架上的情况下，拉伸杆安装板升降控制机构也可设于机架上。拉伸杆安装板升降控制机构用于驱动拉伸杆上下运动；在拉伸杆的带动下，拉伸头可在上剪模的腔体内上下运动。拉伸杆安装板升降控制机构可包括拉伸气缸，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。

为了使拉伸头平稳移动，优选在上模板上设有上下走向的拉伸杆导向套，拉伸杆处于拉伸杆导向套中并与拉伸杆导向套作滑动配合。

优选上模还包括压料环，压料环设于上剪模的腔体内，压料环的下端面与下剪模或成型模的上端面相匹配并且位置相对应。在设有压料环的情况下，上述拉伸头处在压料环的腔体内。上述压料环可在上剪模的腔体内上下运动，能够对待成型的塑料片材施加压力。一具体方案中，压料环与上模板之间装有压缩弹簧，压缩弹簧收缩时能够使压料环对待成型的塑料片材施加一定的压力。另一具体方案中，压料环外侧有密封圈，使压料环上端与上剪模的腔体内壁形成压力气室，压力气室可通入压缩气体，使压料环能够对待成型的塑料片材施加一定的压力。再一具体方案中，压料环与上模板之间装有压缩弹簧，并且压料环外侧有密封圈，使压料环上端与上剪模的腔体内壁形成压力气室，采用压缩弹簧和压缩气体的组合使压料环对待成型的塑料片材施加一定的压力。

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。

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，上模相对于下模升降。

本实用新型通过插键与插槽的配合，将成型模可拆卸安装到下模体上，实现成型模能够快速更换（本实用新型的热成型模具可配备多个成型模，每个成型模对应一种塑料容器，当要生产其中某种塑料容器时，只需将相应的成型模安装到下模上），通过热成型模具的局部装卸，即可快速方便地完成模具的改装，用于其它塑料容器的生产，可节约成本并提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是图1所示热成型模具中下模的俯视图；

图3是图1所示热成型模具中插键的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，这种可快速更换成型模的热成型模具包括上模1和下模2。

上模1包括上模板11和上剪模12，上剪模12安装在上模板11上，上剪模12具有一腔体；

上模1还包括拉伸头13、拉伸杆14、拉伸杆安装板15和拉伸杆安装板升降控制机构（图中未示出拉伸杆安装板升降控制机构），拉伸头13与拉伸杆14下端连接，拉伸头13设于上剪模12的腔体内，拉伸杆14上端连接拉伸杆安装板15，拉伸杆安装板15连接拉伸杆安装板升降控制机构。本实施例中，拉伸头13具有多个拉伸单元131，各拉伸单元131均安装在一拉伸单元安装板132上，拉伸单元安装板132与拉伸杆14下端连接。上模板11上设有上下走向的拉伸杆导向套16，拉伸杆14处于拉伸杆导向套16中并与拉伸杆导向套16作滑动配合。上述拉伸杆安装板升降控制机构可设于上模板上；在上模固定在机架上的情况下，拉伸杆安装板升降控制机构也可设于机架上。拉伸杆安装板升降控制机构用于驱动拉伸杆上下运动；在拉伸杆的带动下，拉伸头可在上剪模的腔体内上下运动。拉伸杆安装板升降控制机构可包括拉伸气缸，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。

上模1还包括压料环17，压料环17设于上剪模12的腔体内，压料环17的下端面与下剪模23的上端面相匹配并且位置相对应。拉伸头13处在压料环17的腔体内。压料环17可在上剪模14的腔体内上下运动，能够对待成型的塑料片材施加压力。压料环17与上模板11之间装有压缩弹簧18，压缩弹簧18收缩时能够使压料环17对待成型的塑料片材施加一定的压力。

下模2包括下模板21、下模体22、下剪模23和成型模24，下模体22安装在下模板21上并处在下模板21上方，下剪模23安装在下模体22上并处在下模体22上方，成型模24安装在下模体22上，成型模24处在下模体22及下剪模23的内侧。

参考图1和图2，下模体22上可拆卸安装有多个插键25，成型模24的外壁上设有多个插槽26，插槽26与插键25数量相同且一一对应，插键25与对应的插槽26作插接配合。本实施例中，下模体22为矩形框体，下模体22的上表面上设有左插键容置槽27-1和右插键容置槽27-2，左插键容置槽27-1和右插键容置槽27-2均为前后走向（安装下剪模23后，左插键容置槽27-1顶部和右插键容置槽27-2顶部被下剪模23封闭）；左插键容置槽27-1前端开口于下模体22的前侧外壁，左插键容置槽27-1后端延伸至下模体22的后侧边框上，左插键容置槽27-1中部在下模体22的左侧内壁上具有开口；右插键容置槽27-2前端开口于下模体22的前侧外壁，右插键容置槽27-2后端延伸至下模体22的后侧边框上，右插键容置槽27-2中部在下模体22的右侧内壁上具有开口；插键25设有两个且均为条形插键，两插键25分别安装在左插键容置槽27-1和右插键容置槽27-2中；插槽26设有两个且均为条形插槽，两插槽26分别设于成型模24的左侧外壁、右侧外壁上，插键25的中部嵌入对应的插槽26中。插键25前端设有把手28，以便操作人员操作。下模体22的前侧外壁上可转动安装有两个插键卡钩29（插键卡钩29由金属片制成），两个插键卡钩29与两个插键25一一对应；插键25的前端部设有卡槽210（卡槽210为沿插键25周向设置的环形槽），卡槽210与对应的插键卡钩29卡接配合。

下模2还包括顶出杆211，成型模24包括边模241和活动底模242，活动底模242设于边模241的内侧，所述插槽26设于边模241的外壁上，活动底模242与顶出杆211的上端连接，顶出杆211的下端伸出至下模板21下方并连接顶出杆安装板212。边模241用于成型塑料容器的侧壁、边缘部分，活动底模242用于塑料容器底部的成型。下模板21上设有上下走向的顶出杆导向套213，顶出杆211处于顶出杆导向套213中并与顶出杆导向套213作滑动配合（本实施例中设有多个顶出杆211，下模板21上设有多个顶出杆导向套213，顶出杆211与顶出杆导向套213数量相同且一一对应）。

本实施例中，边模241上设有隔板2411，隔板2411将成型模24分隔成多个成型单元2412，隔板2411用于成型塑料容器的各分隔壁；活动底模242包括相应的多个活动底模单元2421，活动底模单元2421与成型单元2412数量相同且一一对应，活动底模单元2421处于对应的成型单元2412内侧，活动底模单元2421用于成型塑料容器对应的容物单元的底部，各活动底模单元2421均连接至顶出杆安装板212（可将各活动底模单元2421均安装在活动底模单元安装板2422上，活动底模单元安装板2422与顶出杆211的上端连接，顶出杆211的下端伸出至下模板21下方并连接顶出杆安装板212），由顶出杆安装板212同步控制各活动底模单元2421的升降。拉伸头13具有多个拉伸单元131，拉伸单元131与成型单元2412数量相同且一一对应。拉伸头13可与拉伸杆14下端可拆卸连接，热成型模具可配备多个拉伸头13，在更换成型模24（边模241）后，可根据需要更换相应的拉伸头13。

上剪模12下端的内缘为上剪切刀刃，下剪模23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。

下面简述一下本热成型模具的工作原理：

制作塑料容器时，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，压缩弹簧18对压料环17施加向下的推力，使压料环17将片材压紧在下剪模23的上端面上，在塑料片材和上剪模23的腔体之间形成成型气室；接着拉伸杆安装板升降控制机构驱动拉伸杆安装板15下降，拉伸杆安装板15、拉伸杆14、拉伸头13一起下降；拉伸头13对塑料片材进行预拉伸；然后压缩空气进入上述成型气室中，在压缩空气的作用下，塑料片材紧贴成型模24，使塑料片材成型；随后拉伸杆安装板升降控制机构驱动拉伸杆安装板15、拉伸杆14、拉伸头13一起上升，拉伸头13回复至上剪模12的腔体内；接着下模2进一步上升，下剪模23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，将塑料容器从成型片材中剪切出来，获得单个的带有孔的塑料容器；随后下模2下降，塑料容器的边缘离开压料环17；顶出杆安装板212、顶出杆211和活动底模242上升，并将塑料容器顶出；然后可向塑料容器吹风，将塑料容器吹离热成型模具，从而完成一次热成型过程。随后顶出杆安装板212、顶出杆211下降并带动活动底模242下降至成型所需位置，准备下一次热成型过程。

本热成型模具配备多个边模241，每个边模241对应一种塑料容器；活动底模242仅配置一套，能够与各个边模241配套，这样，当需要改装热成型模具时，只需更换边模241，而活动底模242则不必更换。

当要生产其中某种塑料容器时，只需将相应的边模241安装到下模体22上（如果下模体22上原来装有其它边模241，则先将原来的边模241拆卸下）。边模241的装卸方法如下：需要安装边模241时，使边模241的各插槽26与各插键25位置对准，然后使各插键25插入到对应的插槽26中，即可将边模241安装到下模体22上（两条形的插键25分别插入左插键容置槽27-1和右插键容置槽27-2中后，转动两插键卡钩29，使插键卡钩29嵌入对应的插键25上的卡槽210中，即可将插键25的位置锁定）；当要将边模241卸下时，只需抽取各插键25（转动两插键卡钩29，使插键卡钩29与对应的插键25上的卡槽210相互脱离，即可将插键25从左插键容置槽27-1、右插键容置槽27-2中抽取出），使插键25脱离各插槽26，即可取下边模241。

其它实施方案中，下模体为框体（通常为矩形框体），下模体的上表面上设有至少三个插键容置槽，各插键容置槽一端开口于下模体外侧壁、另一端开口于下模体内侧壁（安装下剪模后，各插键容置槽顶部被下剪模封闭）；插键容置槽与插键数量相同且一一对应，所述插键均为条形插键，插键安装在对应的插键容置槽中，插键的内端部插入成型模外壁上对应的插槽中。通常，上述插键容置槽分别设于下模体的不同边上，使插键能够对成型模形成可靠的支撑。更优选方案中，上述插键的外端设有把手，以便操作人员操作。更优选方案中，上述下模体的外侧壁上可转动安装有至少三个插键卡钩，插键卡钩与插键数量相同且一一对应；插键的外端部设有卡槽（卡槽可为沿插键周向设置的环形槽），卡槽与对应的插键卡钩卡接配合。各插键分别插入对应的插键容置槽中后，转动两插键卡钩，使插键卡钩嵌入对应的插键上的卡槽中，即可将插键的位置锁定；当需要取出插键时，转动两插键卡钩，使插键卡钩与对应的插键上的卡槽相互脱离，即可将插键从插键容置槽中抽取出。