LED球泡灯壳成型工艺及其吹塑成型模具和成型装置的制作方法

本发明涉及一种LED球泡灯壳成型工艺以及实现该种工艺的模具和装置。

背景技术：

目前在中国国内LED照明行业，其球泡灯壳的成型工艺已从注塑和吹塑分开式成型发展至注吹一体式成型。

注吹一体式成型又分为两工位式设计和三工位式设计,两工位式设计一般采用卧式设备,三工位式设计一般采用立式设备，因此采用的模具也有差异。一般卧式两工位采用的是两个公模共一个母模,母模两边分别为注塑型腔和吹塑型腔,通过母模180度旋转实现连续的注吹一体成型；立式设备所使用的模具为三个上模,两个下模,第一工位下模为注塑型腔,第二工位下模为吹塑型腔,三个上模相同并在转盘上120旋转分度实现连续注吹一体成型。该项技术仍在发展过程中,并未形成完全成熟的技术方案。

从设备结构合理性、操作简便性、生产效率、产品品质等方面综合评估结果来看,三工位立式注吹一体成型是目前业界较为成熟的整体方案。

对三工位立式注吹一体成型的研究发现,其所生产出来的球泡灯泡壳在目前的工艺、模具、设备状态下仍然会产生肉厚不均匀及明显的滑块痕迹线的现象,这也是业界目前普遍存在的问题，这会使得最终成品在被点亮时有透光性在各个部位不一致及明显的外观缺陷的现象，进而影响使用者对产品外观感受。

技术实现要素：

为了克服现有LED球泡灯壳成型工艺所成型出的产品肉厚不均、具有明显滑块痕迹线的不足，本发明提供一种可成型出肉厚较为均匀、较大程度避免滑块痕迹线的LED球泡灯壳成型工艺，并提供实现该种工艺的模具和装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：LED球泡灯壳成型工艺，包括下列步骤：

① .注塑成型具有开口的胚体，远离所述开口的一端为胚体的封闭端；

② .将步骤①成型的胚体移至吹塑型腔中，采用高压气体进行吹塑；

③ .将吹塑成型的成品脱模；

在步骤②中，首先进行一次吹气，进行一次吹气时高压气体作用于所述胚体的封闭端，从而使得胚体的封闭端首先扩张，但胚体的封闭端不与吹塑型腔的腔壁触碰；

进行一次吹气之后进行二次吹气，二次吹气时从胚体开口的边缘进气，直至胚体成型为LED球泡灯壳。

在进行二次吹气时，亦可保持高压气体保持作用于所述胚体的封闭端。

优选的，一次吹气和二次吹气的气压为2~6MPa，一次吹气启动0.2~0.6秒后启动二次吹气。

优选的，一次吹气和二次吹气过程持续6~12秒。

优选的，步骤②中高压气体的温度为200~350℃。

优选的，在步骤③中，通过向已吹塑成型的成品内吹气从而将成品吹落脱模。

一种上述工艺的LED球泡灯壳吹塑成型模具，包括吹塑上模、吹塑下模，所述的吹塑上模包括主气道板，所述主气道板内穿设有成型棒，所述成型棒的下端伸出所述的主气道板并形成球头，所述的球头与所述的吹塑下模之间可形成用于吹塑成型的吹塑型腔；

所述的成型棒内设有电加热棒，所述的电加热棒内穿设有轴向设置的可升降的气针，所述球头的下端面上设有正对所述气针的内气道口，所述的成型棒内设有内气道，所述的内气道与所述的内气道口联通，当气针下降时所述的气针将所述的内气道口封闭、当气针上升时所述的内气道口打开；

所述的成型棒与所述的主气道板之间具有主气道，所述主气道板的下端面与所述的成型棒之间形成密封面，所述的成型棒可升降地穿设于所述的主气道板内，从而当所述的成型棒下降时主气道板的下端面与成型棒之间的密封面打开、当所述的成型棒上升时主气道板的下端面与成型棒之间的密封面封闭。

进一步，所述的主气道板外夹有对合的固定套，所述的固定套与所述的主气道板之间形成倒钩腔，所述的倒钩腔可分别于所述的胚体型腔和吹塑型腔联通。

进一步，所述气针的上端包围在一个下压气腔内，所述的下压气腔通气时将所述的气针下压；所述气针的上端套有一弹簧，在所述弹簧的作用下可将所述的气针提升。

进一步，所述的胚体下模与所述的上模之间设有位置传感器，所述的上模与所述的胚体下模合模时所述的位置传感器将合模信号传输出去。

进一步，所述的电加热棒贯穿所述的成型棒，所述的内气道形成于所述的电加热棒和成型棒之间。

进一步，所述主气道板的上端面开设有行程腔，所述的成型棒上紧套有行程限位块，所述的行程限位块位于所述的行程腔内；所述主气道板的上方具有成型棒定位块，所述成型棒的上端固定在所述的成型棒定位块上，所述的下压气腔形成在所述的成型棒定位块内，所述的成型棒定位块与往复驱动机构连接。

进一步，所述的成型棒定位块包括叠加在所述的行程限位块上的成型棒固定板、叠加在所述成型棒固定板上方的定位套、叠加在所述定位套上的压板，所述的下压气腔位于所述的定位套内，所述的气针穿入所述的下压气腔内，所述的往复驱动机构与所述的压板连接，所述的成型棒与所述的成型棒定位板固接。

进一步，所述的弹簧为压簧，所述的下压气腔内设有升降板，所述气针的上端与所述的升降板固接，所述弹簧的上端顶在所述的升降板上，所述弹簧的下端顶在所述下压气腔的底面上；或者：所述的弹簧为拉簧，所述的下压气缸内设有固定套设在所述气针上的升降板，所述拉簧的上端连接在所述下压气腔的顶面上，所述拉簧的下端连接在所述的升降板上。

一种采用上述吹塑成型模具的LED球泡灯壳成型装置，包括高压气体发生装置、模台，所述的模台上具有胚体成型工位、吹塑成型工位、脱模工位；

在所述的胚体成型工位设胚体下模，在所述的吹塑成型工位设吹塑下模；

所述的模台上还设有旋转分度机构，所述的旋转分度机构上设有与所述的胚体下模对应的胚体上模、与所述的吹塑下模对应的吹塑上模，所述的胚体上模与吹塑上模相同；

在所述的胚体成型工位：所述的胚体上模与所述的胚体下模合模后，成型棒下端的球头与所述的胚体下模之间可形成用于成型胚体的胚体型腔，在所述的胚体型腔内注塑成型胚体；

在所述的吹塑成型工位：所述的吹塑上模与所述的吹塑下模合模后，成型棒下端的球头与所述的吹塑下模之间可形成用于吹塑成型的吹塑型腔，胚体在所述的吹塑型腔内吹塑成型；

在所述的脱模工位：向成品内吹气从而将成品吹落脱模；

所述的内气道通过内工作气管与所述的高压气体发生装置连接，所述的主气道通过主工作气管与所述的高压气体发生装置连接。

进一步，所述的高压气体发生装置上设有控制所述下压气管通断气的下压电磁阀，所述的位置传感器与所述高压气体发生装置的下压电磁阀信号连接，所述的上模与所述的胚体下模合模时位置传感器将合模信号传输给下压电磁阀，指令所述的下压电磁阀关闭。

进一步，所述的高压气体发生装置上设有控制所述内工作气管通断气的内工作电磁阀；所述的高压气体发生装置上设有控制所述的主工作气管通断气的主工作电磁阀。

进一步，所述的高压气体发生装置上设有控制内工作气管和主工作气管通气时间的定时器，所述的定时器与所述的内工作电磁阀及主工作电磁阀信号连接。

进一步，所述的胚体成型工位、吹塑成型工位、脱模工位均布在所述的模台上；所述的旋转分度机构上还设有与所述的脱模工位对应的第三上模，所述的第三上模与所述的胚体上模、吹塑上模相同。

本发明的有益效果在于：1.在进行吹塑时，首先进行一次吹气，一次吹气使

得胚体的下端首先扩张，然后再进行二次吹气，从而避免高压气体对胚体的侧壁的直接的、持续的挤压，进而可使得产品的肉厚较为均匀，同时亦可较大程度地避免滑块痕迹线的产生。2.采用电热棒进行加热保温，区别于现有技术中采用加热油加热保温的技术手段，电热保温的温度保持更精确，从而减小差异性。

附图说明

图1是本发明中LED球泡灯壳成型工艺的模具在成型胚体时的状态示意图。

图2是本发明中LED球泡灯壳成型工艺的模具在一次吹气时的状态示意图。

图3是本发明中LED球泡灯壳成型工艺的模具在二次吹气时的状态示意图。

图4是本发明中LED球泡灯壳成型工艺的模具在脱模时的状态示意图。

图5是本发明的LED球泡灯壳成型工艺的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例一

LED球泡灯壳成型工艺，包括下列步骤：①.注塑成型开口向上的胚体，远离所述开口的一端为胚体的封闭端。

②.将步骤①成型的胚体移移至吹塑型腔中，采用高压气体进行吹塑：首先进行一次吹气，进行一次吹气时高压气体作用于所述胚体的封闭端，从而使得胚体的封闭端首先扩张，但胚体的封闭端不与吹塑型腔的腔壁触碰；进行一次吹气之后进行二次吹气，二次吹气时从胚体开口的边缘进气，直至胚体成型为LED球泡灯壳。在进行二次吹气时，亦可保持高压气体作用于胚体的封闭端。

推荐一次吹气和二次吹气的气压为2~6MPa，本实施例中一次吹气和第二吹气的气压为4 MPa。上述气压是指高压气体从高压气体发生装置输出时的气压。

推荐一次吹气启动0.2~0.6秒后启动二次吹气，本实施例中一次吹气启动0.4秒后启动二次吹气。

推荐一次吹气和二次吹气过程持续6~12秒，本实施例中一次吹气和二次吹气过程持续9秒。

推荐在本步骤②中高压气体的温度为200~350℃，本实施例中步骤②中高压气体的温度为300℃。

当然上述参数只是推荐的参数，在生产实践中可对上述参数进行修正。例如需成型壁厚较厚、尺寸较大的LED球泡灯壳时，上述参数可相应变化，例如吹气时间可更久，或气压更高。上述参数的调整是本领域普通技术人员根据实验可确定的，只要能达到一次吹气时使得胚体的封闭端首先扩张、但胚体的封闭端不与吹塑型腔的腔壁触碰，二次吹气成型成品的目的即可。

③.将吹塑成型的成品脱模，通常通过向已吹塑成型的成品内吹气从而将成品吹落脱模。

实现上述LED球泡灯壳成型装置，包括高压气体发生装置、模台，模台上具有均布的胚体成型工位、吹塑成型工位、脱模工位。

所述的模具包括包括三个相同的上模3、用于成型胚体的胚体下模1、用于吹塑成型的吹塑下模2。

在所述的胚体成型工位设所述的胚体下模1，在所述的吹塑成型工位设所述的吹塑下模2。

所述的模台上还设有旋转分度机构，该旋转分度机构可采用旋转分度台，所述的三个上模3设于所述的旋转分度机构上，三个上模3分别对应所述的胚体成型工位、吹塑成型工位、脱模工位。

在所述的胚体成型工位：所述的上模3与所述的胚体下模1合模后两者之间形成胚体型腔，在所述的胚体型腔内注塑成型胚体4；

在所述的吹塑成型工位：所述的上模3与所述的吹塑下模2合模后两者之间形成吹塑型腔，胚体4在所述的吹塑型腔内吹塑成型；

在所述的脱模工位：向成品内吹气从而将成品吹落脱模；

所述的上模3包括主气道板5，所述主气道板5内穿设有成型棒6，所述成型棒6的下端伸出所述的主气道板5并形成球头7，所述的球头7与所述的胚体下模1之间可形成所述的胚体型腔、所述的球头7与所述的吹塑下模2之间可形成所述的吹塑型腔，所述的主气道板5外夹有对合的固定套8，所述的固定套8与所述的主气道板5之间形成倒钩腔，所述的倒钩腔可分别于所述的胚体型腔和吹塑型腔联通。

所述的成型棒6内设有电加热棒9，所述的电加热棒9内穿设有轴向设置的可升降的气针10，所述球头7的下端面上设有正对所述气针10的内气道口11，所述的成型棒6内设有内气道，本实施例中所述的电加热棒9贯穿所述的成型棒6，所述的内气道12形成于所述的电加热棒9和成型棒6之间。所述的内气道12与所述的内气道口11联通，当气针10下降时所述的气针10将所述的内气道口11封闭、当气针10上升时所述的内气道口11打开。

所述的成型棒6与所述的主气道板5之间具有主气道13，所述主气道板5的下端面与所述的成型棒6之间形成密封面14，所述的成型棒6可升降地穿设于所述的主气道板5内，从而当所述的成型棒6下降时主气道板的下端面与成型棒之间的密封面14打开、当所述的成型棒上升时主气道板的下端面与成型棒之间的密封面14封闭。

所述的内气道12通过内工作气管与所述的高压气体发生装置25连接，所述的主气道13通过主工作气管与所述的高压气体发生装置25连接。

在使用上述LED球泡灯壳成型装置时，与现有技术中一样，在胚体成型工位成型用于吹塑的胚体4，上模3与胚体下模1合模后在胚体型腔中注塑成型胚体4，胚体4的主体包裹在成型棒的球头7上。固定套8与主气道板5之间形成的倒钩腔使得胚体成型后可实现胚体4通过一个倒钩固定在上模上，当上模随旋转分度机构移动时，胚体亦可随之移动。

开模后胚体成型工位的上模在在旋转分度机构的作用下旋转120°到达吹塑成型工位，在吹塑成型工位处的上模3与吹塑下模2合模后，首先气针10上升，从而打开内气道口11，内气道12内通高温高压气体，高温高压气体通过内气道口11吹入胚体4内，从而胚体4的下端先行扩张，使胚体4具有一个预扩张的充气空间15。

胚体的下端扩张完成后，成型棒6下降，从而主气道板与成型棒之间的密封面14打开，主气道13内通高温高压气体，高温高压气体通过主气道板5与成型棒6之间的缝隙吹入胚体内，直至胚体吹塑成型为成品LED球泡灯壳16。

吹塑成型完成后开模，吹塑成型工位的上模在在旋转分度机构的作用下旋转120°到达脱模工位，在脱模工位没有下模，此时对合的固定套8向两边分开，从而使倒钩腔内的产品倒钩17先脱模，之后再通过内气道12和/或主气道13向产品内吹常温高压气体，将成型的成品吹落脱模。

高压气体发生装置吹高温高压气体和吹常温高压气体之间的转换是现有高压气体发生装置的常规技术，在此不再赘述。

本实施例中胚体成型工位、吹塑成型工位、脱模工位均布的设置，以及采用三个相同上模的设置，可使得本发明的装置连续运转，提高生产效率。

气针的升降可采用如下结构方式实现：所述气针10的上端包围在一个下压气腔18内，所述的下压气腔18与所述的高压气体发生装置通过下压气管连接，所述的下压气管通气时将所述的气针10下压。在通常状态下，下压气管内常通高压气体，保持气针10下压状态，气针10将内气道口11封闭。所述的胚体下模2与所述的上模3之间设有位置传感器，所述的上模3与所述的胚体下模2合模时所述的位置传感器将合模信号传输给所述的高压气体发生装置，所述的高压气体发生装置断开下压气管的高压气体通入，而所述气针的上端套有一弹簧19，在高压气体断开的情况下，在所述弹簧19的作用下将所述的气针10提升，从而打开内气道口11。位置传感器控制下压气管通断气的具体控制方式可采用电磁阀控制：所述的高压气体发生装置上设有控制所述下压气管通断气的下压电磁阀，所述的位置传感器与所述高压气体发生装置的下压电磁阀信号连接，所述的上模3与所述的胚体下模2合模时位置传感器将合模信号传输给下压电磁阀，指令所述的下压电磁阀关闭。

本实施例中，成型棒6的升降可采用如下结构方式实现：所述主气道板5的上端面开设有行程腔，所述的成型棒上紧套有行程限位块20，所述的行程限位块20位于所述的行程腔内；所述主气道板5的上方具有成型棒定位块，所述成型棒6的上端固定在所述的成型棒定位块上，所述的下压气腔18形成在所述的成型棒定位块内，所述的成型棒定位块与往复驱动机构连接。通过往复驱动机构驱动成型棒定位块下降，通过行程限位块20可在行程腔控制下降的行程，亦可通过往复驱动机构驱动成型棒定位块回升，从而通过成型棒定位块带动成型棒6升降。往复驱动机构可采用液压缸等装备。成型棒定位块的具体组成可采用如下方式：该成型棒定位块包括叠加在所述的行程限位块20上的成型棒固定板21、叠加在所述成型棒固定板21上方的定位套22、叠加在所述定位套22上的压板23，所述的下压气腔18位于所述的定位套22内，所述的气针10穿入所述的下压气腔18内，所述的往复驱动机构与所述的压板23连接，所述的成型棒与所述的成型棒定位板固接。

上述带动气针提升的弹簧19可以是压簧，也可以是拉簧。所述的弹簧19为压簧时，所述的下压气腔内设有升降板24，所述气针10的上端与所述的升降板24固接，所述弹簧19的上端顶在所述的升降板24上，所述弹簧19的下端顶在所述下压气腔18的底面上；所述的弹簧为拉簧时，所述的下压气缸内设有固定套设在所述气针上的升降板，所述拉簧的上端连接在所述下压气腔的顶面上，所述拉簧的下端连接在所述的升降板上。

本实施例中，所述的高压气体发生装置上设有控制所述内工作气管通断气的内工作电磁阀，通过该内工作电磁阀控制内工作气管的通断气；所述的高压气体发生装置上设有控制所述的主工作气管通断气的主工作电磁阀，通过该主找工作电磁阀控制主工作气管的通断气。还可在所述的高压气体发生装置上设控制内工作气管和主工作气管通气时间的定时器，所述的定时器与所述的内工作电磁阀及主工作电磁阀信号连接，通过定时器控制内工作电磁阀及主工作电磁阀的通断时间。

实施例二

本实施例中一次吹气和第二吹气的气压为2MPa。上述气压是指高压气体从高压气体发生装置输出时的气压。

本实施例中一次吹气启动0.5秒后启动二次吹气。

本实施例中一次吹气和二次吹气过程持续8秒。

本实施例中步骤②中高压气体的温度为280℃。

其余实施方式与实施例一相同。

实施例三

本实施例中一次吹气和第二吹气的气压为6MPa。上述气压是指高压气体从高压气体发生装置输出时的气压。

本实施例中一次吹气启动0.3秒后启动二次吹气。

本实施例中一次吹气和二次吹气过程持续12秒。

本实施例中步骤②中高压气体的温度为200℃。

其余实施方式与实施例一相同。

实施例四

本实施例中一次吹气和第二吹气的气压为3MPa。上述气压是指高压气体从高压气体发生装置输出时的气压。

本实施例中一次吹气启动0.2秒后启动二次吹气。

本实施例中一次吹气和二次吹气过程持续10秒。

本实施例中步骤②中高压气体的温度为350℃。

其余实施方式与实施例一相同。

实施例五

本实施例中一次吹气和第二吹气的气压为5MPa。上述气压是指高压气体从高压气体发生装置输出时的气压。

本实施例中一次吹气启动0.6秒后启动二次吹气。

本实施例中一次吹气和二次吹气过程持续6秒。

本实施例中步骤②中高压气体的温度为250℃。

其余实施方式与实施例一相同。