专利名称：模具装置和射出成型方法
技术领域：
本发明涉及一种模具装置，尤其涉及一种射出成型模具装置和一种射出成型方法。
背景技术：
近年来，随着多媒体发展，对搭载在手提电脑、可视电话以及手机等电子产品上的光学 元件的需求越来越大。而这种需求增大本身又要求光学元件更进一步小型化和低成本化。光 学元件，特别是塑料光学元件，如微型透镜、镜筒、镜座、导光板等产品，通常采用射出成 型制程。采用射出成型可直接生产光学元件，大大提高生产效率及产量，降低成本。
如图1所示，为一射出成型模具装置100的脱模过程示意图。所述模具装置100包括一个 模仁IO、 一个顶出装置12以及一个元件收集箱14。所述模仁10内设有模腔(未标示)， 一个已 成型待顶出的元件16位于所述模腔内，所述模仁10内设有一与所述模腔贯通的通孔(未标示 )，以便于顶出装置12穿过所述通孔与模腔内的元件16接触。所述顶出装置12设置于所述模 腔的一端且所述顶出装置12的一端与元件16相接触，用于将元件16从所述模腔内顶出。所述 元件收集箱14位于模仁10侧下方且靠近模仁10，用于接收与模仁102脱离的元件16。顶出装 置12将元件16顶出的过程如下所述顶出装置12贯穿所述通孔与所述元件16接触并将元件16 从模仁12的模腔内顶出，所述元件16与模仁12脱离后掉落至元件收集箱14内。
然而，元件16在被顶出时，可能会因为顶出装置12的顶出力过大而将元件16弹射出所述 模腔，做抛物线运动，而非垂直掉落，从而导致元件16被抛出至元件收集箱14以外的区域( 如虚线部分所示)，有时甚至造成元件16的损伤。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可有效防止元件损伤的模具装置和射出成型方法。 一种模具装置，用于射出成型一种元件，包括一个第一模仁、 一个与所述第一模仁相对 的第二模仁、 一个元件缓冲装置、 一个穿设于所述第一模仁内的顶出装置以及一个设置于第 一模仁和第二模仁下方的元件收集箱。所述第一模仁用于在第一模仁和第二模仁分模后收容 所述元件，所述顶出装置用于顶出所述元件，所述元件收集箱用于收集被顶出的元件。所述 元件缓冲装置包括一缓冲板、 一连接板及一弹性元件，所述弹性元件包括两个相互连接的弹 性臂且所述两个弹性臂在弹性元件的自然状态时所成角度e小于180度，所述两个弹性臂的 端部分别嵌设于缓冲板和连接板内，且所述缓冲板靠近所述第二模仁，所述元件缓冲装置设置于与所述第一模仁相同的一侧，其用于缓冲所述元件顶出过程中的顶出力。
一种射出成型方法，其包括以下步骤1)提供相对设置的一个第一模座和一个第二模 座，所述第一模座和第二模座内分别嵌置有一个第一模仁和一个第二模仁，将第一模座和第 二模座锁住，第一模仁和第二模仁配合形成模腔；2)将注射材料射入模腔并冷却，形成元 件；3)开模，移开第二模座，所述元件留在所述第一模仁内；4)提供一个元件缓冲装置和 一个元件收集箱，其中，所述元件缓冲装置包括一缓冲板、 一连接板及一弹性元件，所述弹 性元件包括两个相互连接的弹性臂且所述两个弹性臂在弹性元件的自然状态时所成角度e小 于180度，所述两个弹性臂的端部分别嵌设于缓冲板和连接板内，将所述元件缓冲装置设置 于所述元件的同侧，所述缓冲板由于弹性元件的作用而朝向所述元件方向弯折，将所述元件 收集箱设置于所述第一模仁的侧下方；5)将元件顶出，所述元件在顶出过程中与元件缓冲 装置的缓冲板相接触并受到缓冲板对元件的缓冲，掉落至所述元件收集箱内。
相对于现有技术，所述的模具装置提供的元件缓冲装置的缓冲板对元件顶出过程中的顶 出力起缓冲的作用，可以有效防止由于元件在顶出时的顶出力过大而使元件弹射至元件收集 箱以外的区域。
另外，所述的射出成型方法采用上述的模具装置，使元件在顶出过程中，顶出力受到缓 冲板的缓冲，从而可以防止由于顶出力过大造成的元件弹射至元件收集箱以外的区域，从而 有效防止元件的损伤。
图1是现有技术的模具装置的元件顶出过程的截面示意图。
图2是本发明第一实施例的模具装置的注射材料未注入模腔时的截面示意图。
图3是本发明第一实施例的模具装置的注射材料充满模腔时的截面示意图。
图4是图2中模具装置的料头夹的立体示意图。
图5是图2中模具装置的弹性元件的侧视示意图。
图6至图8是本发明第一实施例的模具装置的分模和顶出过程的截面示意图。
图9是本发明第二实施例的模具装置的开模状态的截面示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图2和图3，为本发明第一实施例的模具装置200。所述模具装置200可以射出成型 各种元件，如镜筒、镜座等，也可以射出成型其它元件，如手机外壳等，本实施例为成型一 个镜筒46。所述模具装置200包括一个第一模座20、 一个第二模座22及一个顶出装置24。所述第一模座20、第二模座22设置于工作台34上且可以在工作台34上相对移动，第一模座20和 第二模座22内分别嵌设有一个第一模仁202和一个第二模仁222，且所述第一模仁202和第二 模仁222相对设置。
所述第一模仁202具有一第一模压面2022，所述第二模仁222具有一第二模压面2222和凸 柱2224。所述第一模压面2022和第二模压面2222相互配合，用于形成镜筒46的外侧面；所述 凸柱2224为圆柱状，用于形成镜筒46的内部中空结构。所述第一模压面2022、第二模压面 2222以及凸柱2224配合形成镜筒46形状的模腔33。所述顶出装置24穿设于所述第一模仁202 内且一端与凸柱2224接触，本实施例中所述顶出装置24为一杆状物，用于在脱模时将所述成 型的镜筒46从第一模仁202内顶出。所述顶出装置24还包括一驱动机构(图未示)，用于驱动 所述顶出装置24完成顶出动作。
所述第二模仁222内形成一主流道35，所述第一模仁202及第二模仁222的配合表面可以 各设置一圆弧形分流道面(未标示)，合模时则形成分流道36，所述主流道224与分流道36以 及分流道36与模腔33分别相互连通。
所述模具装置200还包括一个射出单元26、 一个料头夹28、 一个支架42、 一个元件缓冲 装置30、 一个元件收集箱32以及一个工作台34。所述射出单元26为螺杆式射出单元，其包括 一个供料筒262、 一个射出流道264及一个螺杆266。所述供料筒262内盛装用于成型镜筒46的 注射材料38。所述射出流道264成圆筒状，其一端为一贮料区2642，所述贮料区2642的端部 与穿设于第二模仁222内的主流道35连通，供料筒262与射出流道264连通于射出流道264的侧 面处，所述射出流道264用于将供料筒262内的注射材料38导入主流道35。所述螺杆266—端 穿过所述射出流道264且可以沿射出流道264的轴向移动，螺杆266也可以绕其自身的轴向转 动。
所述支架42固定于第二模座22上，其包括一与第二模座22连接的支柱422和一与所述支 柱422连接的横梁424。所述支柱422的一端与所述第二模座22顶部连接且与第二模座22的顶 部垂直，支柱422的另一端与横梁424的一端连接，所述横梁424与支柱422垂直设置且横梁 424沿靠近第一模座20的方向延伸。所述横梁424沿平行于支柱422的方向开设一通孔4242， 一传动杆44穿设于所述通孔4242且可在所述通孔4242内自由移动，本实施例的传动杆44通过 一传动杆驱动装置(图未示)使传动杆44在通孔4242内移动。可以理解，所述支柱422与第二 模座22顶部也可以为其它角度，所述支柱422也可以与第一模座20连接或直接设置在工作台 34上，并不限于本实施例。
请一并参阅图4，所述料头夹28用于夹取料头(如图6的料头40)并将料头丢入废料回收箱(图未示)内，所述料头夹28包括两个夹片282和284，其中夹片282的一端与夹片284的一端相 接触形成一 "V"形结构，所述V"形结构与料头相匹配，以利于夹取料头。两夹片282和 284相接触的端部与所述传动杆44的下端连接，料头夹28经由传动杆44的带动而移动。所述 料头夹28的材料为硬质材料，可以采用不锈钢、铝合金等。
所述元件缓冲装置30用于在脱模过程中缓冲镜筒46被顶出时的力。所述元件缓冲装置 30包括一缓冲板302、 一连接板304及一弹性元件306。如图5所示，为所述弹性元件306的自 然状态的形状，包括一体成形的两弹性臂3062和弹性臂3064，且弹性臂3062和3064所成角度 为e，其中所述角度e小于180度，优选为90度至150度。所述弹性臂3062和3064的端部分别 嵌设于缓冲板302和连接板304的端部，达到缓冲板302与连接板304的连接。弹性元件306可 以为单片弹簧、扭力弹簧等，本实施例的弹性元件306为单片弹簧。所述元件缓冲装置30以 平行于顶出装置24的穿设方向穿设于第一模座20和第一模仁202内且可以相对于第一模座20 和第一模仁202移动，其中，缓冲板302靠近第二模仁222，连接板304远离第二模仁222。如 图2所示，当模具装置200合模时，所述缓冲板302的远离连接板304的端部处于第一模仁202 内；如图5所示，当模具装置200开模后，镜筒46尚未被顶出时，所述所述缓冲板302伸出所 述第一模仁202，且由于弹性元件306的作用，缓冲板302相对于连接板304弯折形成一角度y
(未标示)，且弯折方向朝向镜筒46，其中所述角度y大于或等于角度e 。
所述元件收集箱32位于第一模仁202和第二模仁222的侧下方，用于接收与第一模仁202 脱离的镜筒46，本实施例中所述元件收集箱32为具有一开口的塑料箱体，镜筒46与第一模仁 202脱离后，掉落至元件收集箱32内。可以理解，所述元件收集箱32也可以为其它材料，如 铝合金、铁等，并不限于本实施例。
当然，所述第一模仁202及第二模仁222并不局限于上述仅设置一个模腔33的形式，而可 以设置多个模腔33，可以同时成型多个镜筒46，此时第一模座20和第二模座22的配合表面需 要设置多个分流道36。当然此时可以设置多个元件缓冲装置30对镜筒46被顶出的力加以缓冲
请一并参阅图2至图7，采用所述模具装置200的射出成型的方法包括以下步骤
步骤l.请参阅图2，将第一模座20和第二模座22锁住，使分别嵌置在第一模座20和第二 模座22的第一模仁202与第二模仁222配合形成一模腔33。
步骤2.使射出流道264内的螺杆266的旋转，使供料筒262内的注射材料38进入射出流道 264—端的贮料区2642。此时螺杆266靠近贮料区2642的端部与贮料区2642尚有一定的距离。
步骤3.请一并参阅图3，驱动螺杆266向贮料区2642的方向移动，贮料区2642的注射材料38由于螺杆266压力作用而射入主流道35，在流经分流道36后进入模腔33，并将模腔33充 满注射材料38。
步骤4.冷却所述模腔内的注射材料38，形成镜筒46，主流道35和分流道36凝结形成一 料头40，料头40由于分流道36与模腔的连通而与镜筒46成型为一体。
步骤5.请参阅图6，使所述模具装置200进行分模操作，第一模座20和第二模座22相对 移动带动第一模仁202—第二模仁222相对移动，使第一模仁202—第二模仁222分开一段距离 ，此时已成型的镜筒46和料头40留在第一模仁202内。由于第二模座222的移动，设置于其上 的支架42和穿设于支架42上的传动杆44也随着第二模座222的移动而移动，此时与传动杆44 连接的料头夹28移动至第一模座20的侧上方。
步骤6.请一并参阅图4、图7和图8，驱动所述传动杆44，使传动杆44带动料头夹28向下 移动，将料头夹28的两夹片282形成的"V"形结构移动至料头40的主流道35凝结形成的部分 并将该部分夹住，向下或向上移动料头夹28，使料头40与成型的镜筒46分离，并使料头夹 28夹持料头40。
步骤7.驱动所述元件缓冲装置30，使缓冲板302伸出第一模仁202，所述缓冲板302由于 弹性元件306的作用而朝向镜筒46的方向弯折。将镜筒46从第一模仁202内顶出，掉落至位于 第一模仁202侧下方的元件收集箱32。镜筒46被顶出的过程中，与缓冲板302相接触，由于弹 性元件306的弹力作用，缓冲板302对镜筒46施以与顶出力相反的力，从而使顶出力被缓冲。
步骤8.将料头夹28夹持的料头40丢入废料回收箱内。同时，将元件缓冲板302退回至第 一模仁202内。
步骤9.重复以上步骤1至8。
需要说明的是，以上步骤可以根据实际需要加以调整，如步骤1和步骤2可以同时进行或 相互调换，另外，对于不会形成料头40的模具装置，可以不设置料头夹28，同时夹取料头 40的步骤可以略去。
本实施例中元件缓冲装置30设置于镜筒模腔33的下侧，可以理解，元件缓冲装置30也可 以设置于模腔33水平方向的一侧等；另外，所述射出单元26也可以为柱塞式等，并不以本实 施例为限。
另外，所述料头夹28并不局限于本实施例通过支架42和传动杆44来控制其移动，而可以 采用可在水平和垂直方向灵活移动的机械手臂等来控制。
相对于现有技术，本实施例的采用模具装置射出成型方法由于提供了元件缓冲装置30， 在镜筒46的顶出过程中起到了缓冲顶出力的作用，可以有效防止由于顶出装置24的顶出力过大而使镜筒46弹射至元件收集箱32以外的区域，从而有效防止镜筒46的损伤。
请参阅图9，本发明提供第二实施例的模具装置500，所述模具装置500包括一个元件收 集箱58，所述模具装置500与第一实施例的模具装置200基本相同，不同的是，所述元件收集 箱58内侧进一步设置有一个缓冲层582，所述缓冲层582可防止镜筒46掉落至元件收集箱58内 时造成的损伤。所述缓冲层582的材料可以选自泡棉、棉花、棉布、硅胶等。
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
1.一种模具装置，用于射出成型一种元件，包括一个第一模仁、一个与所述第一模仁相对的第二模仁、一个穿设于所述第一模仁内的顶出装置以及设置于第一模仁和第一模仁下方的元件收集箱，第一模仁用于在第一模仁和第二模仁分模后收容所述元件，所述顶出装置用于顶出所述元件，所述元件收集箱用于收集被顶出的元件，其特征在于，进一步包括一个元件缓冲装置，设置于与所述第一模仁相同的一侧，所述元件缓冲装置包括一缓冲板、一连接板及一弹性元件，所述弹性元件包括两个相互连接的弹性臂且所述两个弹性臂在弹性元件的自然状态时所成角度θ小于180度，所述两个弹性臂的端部分别嵌设于缓冲板和连接板内，所述缓冲板靠近所述第二模仁，所述元件缓冲装置用于缓冲所述元件顶出过程中的顶出力并使其落入所述元件收集箱内。
2.如权利要求i所述的模具装置，其特征在于，所述角度e的范围为90度至150度。
3.如权利要求l所述的模具装置，其特征在于，所述元件缓冲装置穿设于所述第一模仁内并可相对于所述第一模仁移动。
4.如权利要求l所述的模具装置，其特征在于，所述弹性元件为单 片弹簧或扭力弹簧。
5.如权利要求l所述的模具装置，其特征在于，所述元件收集箱的 内侧设置有一缓冲层。
6.如权利要求5所述的模具装置，其特征在于，缓冲层的材料选自 泡棉、棉花、棉布及硅胶。
7. 一种射出成型方法，其包括以下步骤 1)提供相对设置的一个第一模座和一个第二模座，所述第一模座和第二模座内分别嵌 置有一个第一模仁和一个第二模仁， 一元件缓冲装置穿设于所述第一模仁内，所述元件缓冲 装置包括一缓冲板、 一连接板及一弹性元件，所述弹性元件包括两个相互连接的弹性臂且所 述两个弹性臂在弹性元件的自然状态时所成角度e小于180度，所述两个弹性臂的端部分别嵌设于缓冲板和连接板内，所述缓冲板靠近所述第二模仁；将第一模座和第二模座锁住，第 一模仁和第二模仁配合形成模腔；2) 将注射材料射入模腔并冷却，形成元件；3) 开模，移开第二模座，所述元件留在所述第一模仁内；4) 提供一个元件收集箱，将所述元件收集箱设置于所述第一模仁的侧下方；将所述缓 冲板伸出所述第一模仁，所述缓冲板由于弹性元件的作用而朝向所述元件方向弯折；5) 将元件顶出，所述元件在顶出过程中与元件缓冲装置的缓冲板相接触并受到缓冲板 对元件的缓冲，掉落至所述元件收集箱内。
8.如权利要求7所述的射出成型方法，其特征在于，所述角度e的范围为90度至150度。
9.如权利要求7所述的射出成型方法，其特征在于，所述弹性元件 为单片弹簧或扭力弹簧。
10.如权利要求7所述的射出成型方法，其特征在于，所述元件收集 箱的内侧设置有一缓冲层。
11.如权利要求10所述的射出成型方法，其特征在于，缓冲层的材 料选自泡棉、棉花、棉布及硅胶。
全文摘要
一种模具装置，包括一个第一模仁、一个与第一模仁相对的第二模仁、一个元件缓冲装置、一个穿设于第一模仁内的顶出装置以及一个设置于第一模仁和第二模仁下方的元件收集箱。第一模仁用于在第一模仁和第二模仁分模后收容所述元件，顶出装置用于顶出所述元件，元件收集箱用于收集被顶出的元件。元件缓冲装置包括一缓冲板、一连接板及一弹性元件，弹性元件包括两个相互连接的弹性臂且两个弹性臂在弹性元件的自然状态时所成角度小于180度，两个弹性臂的端部分别嵌设于缓冲板和连接板内，元件缓冲装置设置于与所述第一模仁的同侧，且缓冲板靠近第二模仁，元件缓冲装置用于缓冲元件顶出过程中的顶出力。本发明还涉及一种采用上述模具装置的射出成型方法。
文档编号B29C45/38GK101306569SQ20071020062
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月16日 优先权日2007年5月16日
发明者黄建峰 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