专利名称：注射模制用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于注射模制的模具，特别涉及这样一种模具，它利用一滑动型芯进行注射模制，以形成一具有一侧凹部并要求具有较高尺寸精度的模制品。
迄今为止，已有各种类型的注射模可以被用来注射模制一旋转式皮带轮或者其它具有一可承接一传动带的V形凹槽的类似物。图3(A)是这样一种注射模制用模具的中心部分的剖视图。这个作为模制品的旋转式皮带轮是一双级旋转式皮带轮，它具有两个具有大、小直径的V形凹槽。该注射模制用模具50包括一用作一可向下(在各附图中)移动的滑动模的第三模具3；一用作一固定模具的第四模具4；以及一滑动型芯51，它与第三模具3一起工作以向下移动(在各附图中)，并藉助一滑动件52和一滑动机构(未示)能朝着彼此相反的方向移动，所述滑动型芯51包括多个滑块51a、51b和51c。
将树脂充填在一型腔内，并在夹紧或合上注射模制用模具50时藉助注射模制而成型，由此可模制一模制品，即，旋转式皮带轮。多个V形凹槽5a形成在模制品(旋转式皮带轮)5的一外周缘处，大体上呈三角形的诸条传动带分别承接在这些V形凹槽5a内。这些V形凹槽5a具有侧凹部，因此一般来说，可以将一具有包括多个滑块在内的滑动型芯51的模具机构用作一用来模制具有这样一种结构的模制品5的注射模制用模具。
第三模具3和第四模具4具有一大体上呈圆柱形的形状，并具有一与旋转式皮带轮(模制品)5的旋转轴重合的共用轴50a，用来形成模制品5的中心部分的型芯56和55分别设置在第三、第四模具3、4的中心部分处。一用来形成一位于模制品5内的旋转轴安装孔的销57直立地形成在型芯56的上端上，型芯55具有一用来承接销57的孔55a。一顶杆53设置在第三模具3上，并可以用来将模制品5从注射模制用模具50中取出来。
图3(B)和图3(C)是在旋转式皮带轮外周缘部分的V形凹槽5a1、5a2的放大视图。V形凹槽部5a1、5a2包括一对从上、下周缘端凸伸出来的凸缘5b1、5b2、5b3、5b4，诸如一薄板。这些凸缘5b1至5b4可以防止三角形皮带离开V形凹槽5a1、5a2，并形成这种旋转式皮带轮的重要部分。其它各种结构可以用于皮带脱离部分和皮带卡合部分。例如，如果不设置诸凸缘，可以增大V形凹槽的深度。
在这样一种情况中，即使用一具有矩形横截面的矩形皮带来取代三角形皮带，可以考虑设置凸缘，或者形成一具有凸拱形横截面的皮带卡合部分。但是，在任何一种情况中，该部分的形状都会变得复杂。
正如从图3(B)中可以理解的那样，当将一用来模制这种V形凹槽5a1和凸缘5b1的V形凹槽成形凸部54形成在滑动型芯51上时，必须形成一从凸部54的末端延伸出来至一深部的、复杂的、薄腔或空间。通常，难以将滑动型芯51机加工成这样一种结构，因此，滑动型芯51包括一上滑块51a、一中间滑块51b和一下滑块51c。采用这种结构，例如，可以很方便地将中间滑块51b或下滑块51c机加工成所需的结构，并且可以形成以上所描述的、延伸至所述深部的、复杂的薄腔，由于在这种情况中，藉助设置如图3(c)中所示的上滑块51a和中间滑动51b，可以将凸缘5b3形成在所述复杂的薄腔内。
模制品5的尺寸精度取决于各种条件，诸如注射模制过程中的树脂模制条件、各模具本身的加工精度，以及树脂的特性。最重要的是，在夹紧状态下各模具彼此相对位置以及在夹紧状态下各模具的固定强度是决定模制品的尺寸精度的重要因素。
在传统的注射模50中，在夹紧状态下、第三模具3、第四模具4和滑动型芯相互之间的定位和固定是例如藉助一滑动机构(未示)或滑块52的定位机构(未示)来进行的。因此，需要附加机构用于滑动机构或定位机构。当这种机构的数量增加时，各种加工误差和装配误差就累积起来，这就会导致这样一个问题，即模具之间的位置关系变得不精确，从而不能很方便地提高固定强度。在模制品5是双级皮带轮的情况中，尤其重要的是形成用来模制滑动型芯51内的两个V形凹槽的薄腔5b1、5b3。此外，由于滑动型芯51是由三个模具构成的，因此就会遇到这样一个问题，即，这些滑动型芯模具的累积误差会进一步影响模具之间的位置关系。
本发明是针对上述问题作出的，本发明的一目的在于提供一种注射模制用模具，当模制一结构复杂的模制品时，可以降低待组合起来的模具的数量，并且可以降低那些需要相互定位和固定的部分的数量，从而可以提高模具之间位置关系的精确度或固定强度。
上述目的是藉助本发明的注射模制用模具来实现的，它包括一第一模具，它具有一用来形成一模制品的一部分的第一型面，以及一用于模具定位的第一定位面；以及一第二模具，它具有一用来形成所述模制品的另一部分的第二型面，以及一用来使所述第一模具的所述第一型面以一锐角与所述第二型面相接触的第二定位面；其中，所述第一模具和所述第二模具可以分别在其一预定平面被分成几部分；当可以将所述第一模具和所述第二模具组合起来时，所述第一型面和所述第二型面相互接触从而能形成所述模制品的一转角部分；以及所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分装在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分内并与之相接触，从而可以将所述第一和第二模具彼此相互定位和固定住。
在这种注射模制用模具中，所述第二模具的至少其中一个分开部分保持在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分内，从而可以围绕其内所述模制品的一轴线旋转。
所述第二模具的定位面和型面彼此是共面的，从而可以共同形成一平整的表面。
各排气孔分别开放于所述第一定位面和所述第二定位面，从而可以通过所述气体排气孔将气体从所述第一和第二定位面之间的间隙中排出。
所述第二模具在其远离所述第二型面的一侧面上形成有另一型面，所述第一模具具有另一形成得用来以一锐角与所述另一第二型面相接触的第一型面，所述另一第二型面和所述另一第一型面彼此相互接触，从而形成所述模制品的转角部分。
所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分形成得呈一凹部，所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分安装并保持在所述凹部内，从而可以将所述模制部分对中。
在具有上述结构的注射模制用模具中，当将第一和第二模具组合起来时，藉助第一模具的第一定位面和第二模具的第二定位面相接触，可以将模具彼此相互定位，并且由于第一模具的第一型面和第二模具的第二型面以锐角相互接触而使所述两模具可以形成一构成模制品转角部分的锐角部分的结果，因此，与传统结构相比，可以降低模具的数量。同时，第二模具的、具有第二定位面的那一部分安装在第一模具的、具有第一定位面的那一部分内并与之接触，从而可以将第一和第二模具彼此相互定位和固定，因此，可以确定或建立模具间的位置关系，并提高两模具彼此相互定位的精确度，并提高固定状态下的强度。
在这种注射模制用模具中，第一模具和第二模具都可以在一包括模制品轴线的平面内被分成几个部分，并且第二模具的至少一个部分可以保持在第一模具的、具有第一定位面的那一部分内，从而使它可以围绕所述轴线旋转。因此，当将要将第一和第二模具组合起来时，第二模具的一个部分可以安装在第一模具的、具有第一定位面的那一部分内，并且可以在旋转的同时被定位，因此，不需要预先将第二模具相对于第一模具精确定位，就可以在圆周方向上将第二模具定位在第一模具内。随后，将第二模具的其它部分定位在第一模具内，并可以在待定位的第一模具内旋转，或者压抵在待固定的第一模具上。
第二模具的第二定位面和第二型面彼此相互是共面的，以共同形成一平的表面，因此，第一模具的第一型面和第二模具的第二型面可以保持彼此相互线接触、呈一精确、稳定的状态，因此，可以精确地形成模制品的转角部分，此外，还可以将流至第二型面的气体流量保持在最低限度。
各排气孔分别开放于第一定位面和第二定位面，气体可以通过这些排气孔从第一和第二定位面之间的间隙排出。因此，可以确实可靠地将气体从第一定位面和第二定位面之间的所述间隙排出，所述气体是不可避免地在注射模制过程中由树脂产生或由树脂压出，于是，可防止例如因驻留在间隙内的气体的热膨胀而使树脂流到型面上，这样就可以防止树脂模制的精度下降。
第二模具在其面朝着远离第二型面的那一侧上具有另一(其它)型面，并且具有一设置得与所述其它型面呈共面关系的另一(其它)定位面。因此，当第二模具的所述其它型面与形成在第一模具的面朝着其远离第一定位面的那一侧上的型面保持接触时，可以精确地形成所述模制品的一转角部分，就象用第二型面形成的那样。例如，由第二型面形成的同轴旋转式皮带轮而不是皮带轮部分可以与之一体形成，如在一双轮结构中那样。
第一模具的、具有第一定位面的那一部分形成作为一凹部，第二模具的、具有第二定位面的那一部分安装并保持在所述凹部内。因此，当要将第二模具与第一模具组合起来时，这可以通过在两模具滑动运动的同时使第二模具啮合在第一模具内来实现，因此，可以确实可靠地、高精度地将所述两模具中的每一模具对中。
图1示出了本发明一实施例的注射模具的一总体结构，图1A是该总体结构的剖视图，图1B是图1A的局部放大的剖视图；图2是一示出本发明所述实施例的注射模具的某一部分的立体图；以及图3示出了一传统的注射模具，图3(A)是其剖视图，图3(B)是局部放大的、所述模制品的某一部分的剖视图，图3(C)是所述模制品的另一部分的、放大剖视图。
下面将结合图1A、1B和图2、对本发明的注射模具进行描述。这种用来模制一旋转式皮带轮作为模制品的模具由一第一模具1、一第二模具2、一用作一活动模的第三模具3和一用作一固定模的第四模具4构成，所述旋转式皮带轮在其外周缘处形成有两个具有不同直径(一大一小)的V形凹槽5a1、5a2。所述第一和第二模具1、2能可滑动地组合起来，并可在一通过其轴线的预定平面内将它们分成两部分，第三和第四模具3、4也同样定位，从而能使第一和第二模具1 2夹设在第三和第四模具3、4之间、如图1A和图1B所示的第一模具1包括两个相互平行的凸部63、64，所述凸部朝着其中心开口方向向内凸伸从而形成V形凹槽5a1、5a2和凸缘5b1、5b2；用来与一注射模制用树脂相接触的第一模具表面10(分别形成在凸部63和64的内周缘部分上)；一内周缘凹槽(用来承接和定位第二模具2)，它具有一第一凹槽侧面11a，它能形成一用来与所述注射模制用树脂脱开接触的第一定位表面，一第二凹槽底面12，以及一设置在第一凹槽侧面11a对面、用来与所述注射模制用树脂脱开接触的第二凹槽侧面11b；一排气孔13，所述排气孔开放于第二凹槽侧面11b，用来将注射模制过程中由树脂产生的气体以及产生在所述模具内的气体排放到所述模具的外部；一凸伸部，它具有一呈截锥形状的外周缘表面；一第一、平整的末端面16，它垂直于一构成一截锥形定位用接触表面的截锥体的轴线；以及一第一锥面17，其一凹部具有一呈截锥形状的内周缘表面，一第二、平整的末端面18，它垂直于一构成另一截锥定位用接触表面的截锥的轴线，以及一第二锥面19，一形成在所述第二凹槽侧面11b内的周向凹槽15，以及一开放于所述第二凹槽侧面11b的螺孔14。在一包括所述环形形状或截锥形状(如下文中描述的那样)在内的平面内，可以将所述第一模具1分成或分割成两部分(半体)，并且所述两部分可以分别朝着彼此远离的相反方向(右、左)滑动。由第一凹槽侧面11a、第二凹槽侧面11b和凹槽底面12确定的凹槽具有一环形形状，并可承接和定位盘形的第二模具2。
第二模具2是用来形成将一轮毂和诸凹槽互连起来的旋转式皮带轮的内壁的，并且该第二模具2包括诸个用来与注射模制用树脂相接触以形成诸内壁的第二型面25；一第一侧面部分21，它构成一与注射模制用树脂脱开接触的第二定位用表面；一外周缘部分22；一第二侧面部分26，它面朝着远离第一侧面部分21的方向，并设置得与注射模制用树脂脱开接触；一形成或凹陷在第二侧面部分26内并与气孔13连通的排气凹槽23；以及一凸部24，它形成在第二侧面部分26上并从其上凸伸出来以便能安装在所述形成在第一模具1内的周向凹槽15内。第一型面25和第一侧面部分21彼此都是共面的，并且是互连的。在第二模具2的、面朝着远离第一侧面部分21的那一侧面，第二型面25和第二侧面部分26彼此是共面的。与第一模具1相同，在一包括其轴线在内的平面内，可以将第二模具2分成或分割成两个部分(半体)，并且这两部分可以朝着彼此远离的相反方向滑动。
当第一模具1和第二模具2行将被组合在一起时，在这样一种情况下，即在一包括下文描述的锥体的轴线在内的平面内来分割每一模具，所述第二模具2的至少一个部分是可旋转地承接在第一模具1内，当两模具1和2从彼此分开的状态变化到一组合状态时，第二模具2的一个部分相对于第一模具1的位置不是预先确定的，而是通过第二模具2的一个部分的旋转来自动确定的，这是人们所期望的。采用这种结构，不必事先将第二模具2的一个部分精确地设定在相对于第一模具1的圆周方向的预定位置。第二模具2的第一侧面部分21可以藉助一位于螺孔14内的螺杆6而压抵在第一模具1内周缘凹槽的第一凹槽侧面11a上，从而可以在轴向方向将第二模具2固定在第一模具1内。第二模具2的外周缘部分接触第一模具1内的内周缘凹槽的凹槽底面12，从而可以在径向方向将第二模具2固定在第一模具1内。如图2所示，第一模具1和第二模具2中任一个都可以在一包括其轴线在内的平面内被分开，从而能将一注射模制品5从所述注射模中取出来。在第二模具2旋转的同时将它插入第一模具1的、由第一凹槽侧面11a、第二凹槽侧面11b和凹槽底面12形成的内周缘凹槽之后，藉助使第二模具2的凸部24卡在第一模具1内的周向凹槽15内，可以防止第二模具2与第一模具1脱开啮合。第一模具1的每一第一型面10与第二模具2的对应第二型面25(最好是以一不超过90度的角度)相接触(直线接触)，从而形成一具有预定形状的转角部分，所述的预定形状与所述旋转式皮带轮的V形凹槽或凸缘相对应。如各附图所示，各第二模具型面25均形成在第二模具2的两侧面上，每一第二型面25均与第一模具1的第一型面10相接触。这样就可以使第二模具2起到一滑动型芯的作用，以在其两位置形成转角部分。在第一模具1的内周缘凹槽的第二凹槽侧面11b和第二模具2的第二侧面部分26之间形成有一极小的间隙，该间隙能使第二模具2顺利地插入第一模具1中，并且利用这个极小的间隙可以有效地将气体排出所述模具。
第三模具3与第一模具1的、那一具有截锥形内周缘表面的侧面相连。第三模具3包括一平的端面35，该端面垂直于一构成一截锥形定位用接触表面的截锥体轴线；一锥面36；一开放于端面35的第一排气孔34；一与第一模具1内的排气孔13相连通的第二排气孔33；一型面31，用来与注射模制用树脂相接触，以便形成所述旋转式皮带轮的轮毂和V形凹槽5a，以及旋转式皮带轮上、那一将所述轮毂和V形凹槽互连起来的部分。将型面31和端面35连接起来，以模制旋转式皮带轮的相关部分。第三模具3的锥面(外周缘表面)36与第一模具1的锥面(内周缘表面)19相接触，而且第三模具3的截锥形部分的端面35也与第一模具1的截锥形凹部的端面18相接触，从而可以在径向和轴向方向上将第一和第三模具1、3彼此相互固定。第三模具3的型面31与第一模具1的型面10是线接触的，从而可以使所形成的形状与旋转式皮带轮的V形凹槽或凸缘的形状相对应。
第四模具4是与第一模具1的那一具有截锥形凹部的侧面相连。第四模具4包括一截锥形的凹部，它具有一垂直于一截锥体的轴线的、平整的末端面46，所述截锥体构成一截锥形的定位用接触面；一锥面47；以及一型面41，用来与注射模制用树脂相接触，以形成旋转式皮带轮的轮毂和V形凹槽5a，以及旋转式皮带轮的、将轮毂和V形凹槽互连起来的那一部分；一开放于末端面46的排气孔43。将型面41和末端面46连接起来，以形成旋转式皮带轮的相关部分。第四模具4的截锥凹部的锥面47与第一模具1的截锥形凸部的锥面17相接触，第四模具4的截锥形凹部的末端面46也与第一模具1的截锥形凹部的末端面16相接触，从而在径向和轴向方向上将第一和第四模具1、4彼此相对固定。第四模具4的型面41与第一模具1的型面10是线接触的，从而能形成一基本呈直角的转角部分。如以上描述那样组合或连接起来的第一、第二、第三和第四模具1、2、3和4的型面10、25、31和41可以形成一型腔，将树脂注入该型腔内，由此可注射模制成所述的模制品(旋转式皮带轮)。
当将树脂注入所述型腔内以进行注射模制作业时，第一模具1受到一趋向于使第一模具1朝着开模方向移动的作用力，但是采用上述结构，第一模具1的轴向和径向位置关系是由第三和第四模具3、4来确定的，由此，可以可靠地固定住该两模具之间的相对位置关系。而且，这样一种结构可以得到两个部分，而传统上滑动型芯是被分成三个部分。
虽然通过多个第一型面10与多个第二型面25的接触而形成的形状都是呈图1A、图1B和图2中所示的V形凹槽和凸缘的形状，但本发明并不仅限于此，例如，可以采用其它各种形状，诸如用于平皮带或牙轮皮带的诸凹槽和凸缘的形状。而且，凹槽的数量也并不限于本实施例中的数量。即，当多个第一型面10和第二型面25以一较窄的间隔相互接触时，这种情况与以锐角接触时相对应。此外，所述的那些数量也并不限于本实施例中的数量。在本实施例的结构中，包括用来形成模制品5的第一型面10、第一定位面、截锥形定位用接触面，以及盘形第二模具2的注射模的所有主要部分具有圆形或环形的形状，并且它们的中心是树脂在一共同轴线(模制品5的旋转轴线)内。因此，当例如藉助一车床或立式车床来形成模具时，可以很方便地将两模具之间相对位置关系的精确度提高到一较高水平。在本实施例中，虽然采用了这样一种藉助旋转插入第一模具1的第二模具2的结构，但是，并不限于这种结构，可以将第二模具2插入第一模具1中以便能垂直且直接地移动第二模具2至第一模具1和第二模具2的各表面。
正如以上所描述的，在本发明中，藉助具有一种简单结构的注射模可以使所形状的制品具有较高的尺寸精度，所述制品例如可以是旋转式皮带轮，它具有那些形状复杂的部分，所述制品是藉助利用所述滑动型芯而形成的。此外，所述各模具可借助机加工成这样一种形状而很方便地制得。
权利要求
1．一种用于注射模制的模具，它包括一第一模具，它具有一用来形成一模制品的一部分的第一型面，以及一用于模具定位的第一定位面；以及一第二模具，它具有一用来形成所述模制品的另一部分的第二型面，以及一用来使所述第一模具的所述第一型面以一锐角与所述第二型面相接触的第二定位面；其特征在于，所述第一模具和所述第二模具可以分别在其一预定平面上被分成若干部分；当可以将所述第一模具和所述第二模具组合起来时，所述第一型面和所述第二型面相互接触从而能形成所述模制品的一转角部分；以及所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分装在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分内并与之相接触，从而可以将所述第一和第二模具彼此相互定位和固定住。
2．如权利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第二模具的至少其中一个分开部分保持在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分内，从而可以围绕其内所述模制品的一轴线旋转。
3．如权利要求1所述的注射模，其特征在于，所述第二模具的第二定位面和型面彼此是共面的，从而可以共同形成一平整的表面。
4．如权利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，各排气孔分别开放于所述第一定位面和所述第二定位面，从而可以通过所述气体排气孔将气体从所述第一和第二定位面之间的间隙中排出。
5．如权利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第二模具在其远离所述第二型面的一侧面上形成有另一第二型面，所述第一模具形成有以一锐角与所述另一第二型面相接触的另一第一型面，所述另一第二型面和所述另一第一型面彼此相互接触，从而形成所述模制品的转角部分。
6．如权利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分形成得呈一凹部，所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分安装并保持在所述凹部内，从而可以将所述模制部分对中。
全文摘要
一种可降低由滑动机构驱动的模具数量并能提高模具间位置关系精确率的注射模制用模具。注射模包括:第一模具,它具有用来与注射模制用树脂接触以形成模制品的一部分的第一型面;用来与该第一型面连续接触的第一定位面;以及第二模具,它具有一用来形成模制品的另一部分的第二型面,以及一用来使第一模具的第一型面以一锐色与第二型面相接触的第二定位面,第二模具可以在一包括模制品轴线的平面内被分开。第一型面和第二型面相接触能形成模制品的一具有预定形状的转角部分。第二模具的、具有第二定位面的那一部分以下述方式承接在第一模具的、具有第一定位面的一凹部内;第一和第二定位面保持彼此接触,并且第二模具保持在第一模具内。
文档编号B29C45/26GK1210062SQ9811548
公开日1999年3月10日 申请日期1998年7月8日 优先权日1997年7月11日
发明者加藤德雄, 野口元弘 申请人:爱华株式会社