一种薄壁快速成型装置及系统的制作方法

本发明涉及塑胶类材料快速成型领域，具体而言，涉及一种薄壁快速成型装置及系统。

背景技术：

快速成型技术是一种跨多学科领域的新型制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。

本发明的申请人在长期的实践工作中发现，现有的快速成型装置，尤其是薄壁材料成型装置，其生产的薄壁产品达不到一定的厚度，影响产品质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种薄壁快速成型装置，其能够为塑胶材料提供质量稳定的薄壁成型。

本发明的另一目的在于提供一种薄壁快速成型系统，其能够为塑胶材料提供质量稳定的薄壁成型。

本发明的实施例是这样实现的：一种薄壁快速成型装置，包括模架、模芯和挤压装置。模架包括第一模架和第二模架，模芯包括第一模芯和第二模芯，第一模芯安装于第一模架，第二模芯安装于第二模架，第一模芯与第二模芯相互配合形成型腔。挤压装置穿过第二模架并与伸入型腔，挤压装置用于推动第二模芯朝向第一模芯运动。

在本发明的较佳实施例中，上述挤压装置包括挤压件和驱动件，挤压件与驱动件连接，挤压件穿过第二模架并与伸入型腔。

在本发明的较佳实施例中，上述挤压件为多个，驱动件为基板，多个挤压件分布于基板上。

在本发明的较佳实施例中，上述基板远离挤压件的一侧设置有顶出件。

在本发明的较佳实施例中，上述挤压件与顶出件的截面形状均为方形。

在本发明的较佳实施例中，上述第二模架上还固定安装有模架导柱，第一模架能沿模架导柱的方向运动。

在本发明的较佳实施例中，上述模架导柱的截面形状为圆形。

在本发明的较佳实施例中，上述薄壁快速成型装置还包括与型腔连通的吸气装置。

在本发明的较佳实施例中，上述薄壁快速成型装置还包括分离装置，分离装置包括气动件和切断件，气动件与切断件连接，气动件与第一模架连接，气动件用于顶压切断件以切断料头。

本发明还提供了一种薄壁快速成型系统，包括控制装置和薄壁快速成型装置。该薄壁快速成型装置包括模架、模芯和挤压装置。模架包括第一模架和第二模架，模芯包括第一模芯和第二模芯，第一模芯安装于第一模架，第二模芯安装于第二模架，第一模芯与第二模芯相互配合形成型腔。挤压装置穿过第二模架并与伸入型腔，挤压装置用于推动第二模芯朝向第一模芯运动。控制装置与第二模架连接。

本发明实施例的有益效果是：热熔状态的成型材料进入到第一模芯与第二模芯配合形成的型腔，并逐渐铺满充盈整个型腔区域。挤压装置同时或稍做延迟后(延迟时间可调)对挤压产品成型区内的成型材料，从而实现稳定高效的薄壁形状成型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的薄壁快速成型装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的薄壁快速成型装置的挤压装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的薄壁快速成型装置的吸气装置的位置示意图；

图4为本发明实施例提供的薄壁快速成型装置的吸气装置的结构示意图；

图5为图1中V处分离装置的结构放大图。

图标：100-薄壁快速成型装置；110-模架；111-第一模架；1111-进胶口；113-第二模架；1131-模架导柱；130-模芯；131-第一模芯；133-第二模芯；150-挤压装置；151-挤压件；153-驱动件；155-顶出件；170-吸气装置；173-第一吸气件；175-第二吸气件；177-吸气阀门；190-分离装置；191-气动件；193-切断件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的实施方式作详细说明。

请参阅图1，本实施例提供了一种薄壁快速成型装置100，包括模架110、模芯130、挤压装置150、吸气装置170和分离装置190。模芯130的位置是在模架110内，挤压装置150与模芯130连接。吸气装置170的一部分环绕于模架110的外侧，分离装置190与模架110连接。

模架110包括第一模架111和第二模架113，第一模架111与第二模架113相互配合。第二模架113上设置有模架导柱1131，第一模架111能沿着模架导柱1131运动。

模架导柱1131一方面能限制第一模架111的运动方向，另一方面也有将第一模架111和第二模架113连接在一起的作用。

在本实施例中，模架导柱1131的数量为四个。当然，在本发明的其他实施例中，也可以为其他数量，比如两个。

模芯130包括第一模芯131和第二模芯133，第一模芯131与第一模架111连接，第二模芯133与第二模架113连接。第一模芯131与第二模芯133相互配合形成型腔(图中未标号)。第二模芯133可在挤压装置150的推动下朝向第一模芯131运动。

第一模芯131与第二模芯133相互配合所形成的型腔是薄壁快速成型装置100进行塑胶材料薄壁成型的工作区域。

第一模芯131和第二模芯133上还设置有多个冷却水路孔(图中未标号)，有利于当薄壁快速成型装置100工作时对模芯的温度进行调整。

在第一模架111上设置有进胶口1111，热熔状态的塑胶材料通过进胶口1111进入到型腔内。

请参阅图2，挤压装置150穿过第二模架113并与伸入型腔，挤压装置150用于推动第二模芯133朝向第一模芯131运动。挤压装置150包括挤压件151、驱动件153和顶出件155。挤压件151的一端与驱动件153连接，挤压件151的另一端穿过第二模架113和第二模芯133，并一直伸入到型腔。

挤压件151在挤压装置150工作时，对模芯130进行挤压。具体来说是当热熔状态的塑胶材料铺满型腔，挤压件151对第二模芯133进行挤压，从而实现边注塑边顶出。

在本实施例中，挤压件151的数量为四个。当然，在本发明的其他实施例中，也可以为其他数量，比如两个。

在本实施例中，挤压件151的截面形状均为方形。当然，在本发明的其他实施例中，也可以为其他形状，比如圆形。

同时在本发明的其他实施例中，挤压件151也可套设用于加强其性能的加固件。该加固件可以提高挤压件151的使用寿命，从而保证薄壁快速成型装置100的生产效率。

驱动件153的作用是驱动挤压件151以实现对第二模芯133的挤压。当挤压件151为多个时，多个挤压件151可以以一定方式分布在驱动件153上。

在本实施例中，驱动件153为基板，且该基板为矩形。四个挤压件151分布于矩形的基板靠近四个角的位置上。

顶出件155连接在驱动件153远离挤压件151的一端，便于力作用于驱动件153上。

在本实施例中，顶出件155的截面形状均为方形。当然，在本发明的其他实施例中，也可以为其他形状，比如圆形。

在薄壁快速成型装置100工作时，一方面，热熔状态的塑胶材料通过进胶口1111进入到型腔内，同时另一方面，挤压装置150对模芯130进行挤压。薄壁快速成型装置100在工作时，边注塑边顶出，从而实现材料薄壁的快速成型。

请参阅图3和图4，吸气装置170包括第一吸气件173、第二吸气件175和吸气阀门177。第一吸气件173的一端安装于上述型腔内，另一端与吸气阀门177连接。第二吸气件175的一端安装于上述型腔内，另一端与吸气阀门177连接。

第一吸气件173与第二吸气件175还分别设置有第一阀门(图中未示)和第二阀门(图中未示)。第一阀门用于控制第一吸气件173，第二阀门用于控制第二吸气件175。

吸气阀门177、第一阀门和第二阀门均处于打开状态时，第一吸气件173与第二吸气件175均处于吸气状态。气体的流向如图3中箭头所示。

吸气装置170的作用是，一方面为了清空型腔内的气体，减小填充阻力，有利于材料的薄壁快速成型；另一方面，当热熔状态的塑胶材料通过进胶口1111进入到型腔的过程中，吸气装置170保持吸气状态使得热熔状态的塑胶材料能够顺利充溢产品成型区，进一步提升材料薄壁成型的质量。

请参阅图5，分离装置190包括气动件191和切断件193，气动件191与切断件193连接，切断件193的远离气动件191的一端伸入型腔内。

切断件193的作用是开模后将料头留在第一模芯131的一侧，同时在开模力的作用下料头会在开模瞬间被平整切断。其次，气动件191将料头顶出。留在第二模芯133一侧的产品由机械手取出，完成一次生产。

在本实施例中，切断件193为勾针。当然，在本发明的其他实施例中，也可以为其他可用于分离的部件。

请参阅图1～图5，采用薄壁快速成型装置100进行塑胶类材料薄壁快速成型：首先，处于热熔状态的塑胶材料通过进胶口1111进入到第一模芯131与第二模芯133形成的型腔内；在此过程中，吸气装置170保持吸气状态，一方面清空型腔内的空气，减小阻力，另一方面使热熔状态的塑胶材料能够顺利地充溢型腔；同时，挤压件151在顶出件155的作用下挤压型腔内的塑胶材料，实现稳定高效的薄壁形状成型；最后，气动件191快速顶压切断件193以切断料头。

本实施例提供的薄壁快速成型装置100在挤压装置150的作用下，可以实现边注塑边顶出。热熔状态的成型材料进入到第一模芯131与第二模芯133配合形成的型腔，并逐渐铺满充盈整个用于产品成型的型腔区域。同时，挤压装置150挤压产品成型区内的成型材料，从而实现稳定高效的薄壁形状成型。

本发明的另一实施例还提供了一种薄壁快速成型系统，其包括控制装置与上述的薄壁快速成型装置100，控制装置与第二模架113连接。通过控制装置对薄壁快速成型装置100的生产过程进行控制。

本实施例提供的薄壁快速成型系统能实现稳定高效的薄壁形状成型。

综上所述，本发明提供的薄壁快速成型装置及系统热熔状态的成型材料进入到第一模芯与第二模芯配合形成的型腔，并逐渐铺满充盈整个型腔区域。同时，挤压装置挤压产品成型区内的成型材料，从而实现稳定高效的薄壁形状成型。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。