一种制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯及其实现方法与流程

本发明涉及注塑模具技术领域，具体涉及一种制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯及其实现方法。

背景技术：

在注塑模具设计领域，当需要成形直柱腔体内壁凸起结构时，目前广泛采用的方法有以下而种：强制脱模或者斜顶，虽然它们都能够起到一定的作用，但是各自存在着不同的缺点。强制脱模需要具有一定弹性的材料才能实施，而且精度不高；斜顶对腔体结构较小时难以适用。总的来说这两种方法都不能直接成形直柱腔体内壁凸起结构；而采用3d打印技术会存在综合力学性能不佳，难以批量生产和成本高等缺点。

为了克服上述几种加工直柱型腔体内壁凸起结构的方法带来的缺点，专利201620607160.7提出了一种新式的型芯：一种可制造圆柱腔内壁凸起结构的型芯来解决这些问题，但是该发明只能针对于底边轮廓为圆形的圆柱腔体内壁凸起结构，而不能对如三角形，四边形等多边形以及椭圆形甚至底边轮廓为非规则曲线直柱腔体内壁的凸起结构进行加工制造。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可制造任何底边轮廓的直柱型腔体内壁的各种形状，以及多种分布位置凸起结构的制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯。

本发明的另一目的在于提供一种制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯，包括栅条、交错互锁凸条、栅条配对结构、密封台、交错互锁凹槽、型芯中部结构、密封阶和定位结构，其中，所述交错互锁凸条设置在所述栅条上，所述栅条上还设有用于制造凸起结构的凹槽；所述交错互锁凹槽设置在所述栅条配对结构上，且所述交错互锁凹槽与所述交错互锁凸条相配合使用，所述密封台设置在所述栅条配对结构底部；所述栅条位于两个栅条配对结构之间，所述栅条上的交错互锁凸条插入所述栅条配对结构上的交错互锁凹槽内，所述栅条和栅条配对结构相互配合形成组合结构，所述组合结构的形状与直柱型腔体内壁的形状相吻合；所述型芯中部结构位于所述组合结构中间，所述密封阶设置在所述型芯中部结构的底部，所述密封阶与所述密封台相互配合形成密封台阶；所述定位结构设置在所述组合结构和型芯中部结构上。

优选地，所述定位结构包括定位孔、定位爪和定位柱，所述定位孔设置在所述栅条配对结构上，所述定位爪设置在所述型芯中部结构上，所述定位柱设置在所述定位爪上，所述型芯中部结构插入所述组合结构中，同时所述定位柱插入所述定位孔内，从而固定所述组合结构。

优选地，所述定位结构包括卡条和卡槽，所述卡槽设置在所述栅条配对结构上，所述卡条设置在所述型芯中部结构上，所述型芯中部结构插入所述组合结构中，同时所述卡条插入所述卡槽内，从而固定所述组合结构。

优选地，所述卡条的形状为菱形或者t形，与卡条相配合的卡槽的形状也相应为菱形或者t形。

优选地，所述用于制造凸起结构的凹槽的形状为圆锥形、圆台形或者柱形。

优选地，所述柱形凹槽的横截面为圆形、椭圆形、心形或者多边形。

一种由上述制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯的实现方法，包括下述步骤：

步骤一，根据直柱型腔体内壁的底边轮廓线确定型芯整体的底边轮廓线；根据所要制造的直柱型腔体内壁凸起在腔体底面的投影分布情况确定栅条的分布及数目；根据直柱型腔体内壁凸起在各个栅条上的分布位置、插入深度和形状从而确定栅条上用于制造凸起的凹槽的位置、深度和形状；

步骤二，在栅条上安装若干交错互锁凸条，相邻两个栅条上的交错互锁凸条互不干涉；将每个栅条顺着所要制造的直柱型腔体内壁凸起的方向位移该栅条，位移的距离为凸起的长度，然后根据移动后的栅条在型芯底部的投影，确定型芯中部结构的上底轮廓，该轮廓包含所有栅条位移后在型芯底部的投影，这样能够保证型芯中部结构移除后，所有栅条都能借助型芯中部结构移除后的空间顺利抽离；

步骤三，根据两个相邻的栅条、型芯中部结构和直柱型腔体内壁三者所形成的空间，从而确定栅条配对结构的形状；根据栅条上交错互锁凸条的形状和分布情况，相应在栅条配对结构上设置匹配的交错互锁凹槽；在型芯中部结构的底部设置密封阶，在栅条配对结构的底部设置密封台，密封阶和密封台相互组合形成密封台阶；在栅条配对结构和型芯中部结构上设置定位结构；

步骤四，将栅条、栅条配对结构、型芯中部结构和定位结构组合形成一个整体，其中，栅条和栅条配对结构相互配合形成组合结构，型芯中部结构插入该组合结构内，同时型芯中部结构上的定位结构也相应地插入栅条配对结构上的定位结构；之后将组合形成的整体放入对应的直柱型模具中并注入熔融注塑材料，等待冷却成型；

步骤五，冷却成型后，抽出型芯中部结构，同时将设置在型芯中部结构上的定位结构从栅条配对结构上的定位结构中抽出；

步骤六，将各个栅条沿着直柱型腔体内壁凸起的方向退出，直至退到由于抽出型芯中部结构而留下的空间内，之后将各个栅条取出；

步骤七，将剩余的栅条配对结构取出，最后得到所要制造的带有内壁凸起结构的直柱型腔体。

优选地，所述定位结构包括定位孔、定位爪和定位柱，所述定位孔设置在所述栅条配对结构上，所述定位爪设置在所述型芯中部结构上，所述定位柱设置在所述定位爪上，所述型芯中部结构插入所述组合结构中，同时所述定位柱插入所述定位孔内，从而固定所述组合结构。

优选地，所述定位结构包括卡条和卡槽，所述卡槽设置在所述栅条配对结构上，所述卡条设置在所述型芯中部结构上，所述型芯中部结构插入所述组合结构中，同时所述卡条插入所述卡槽内，从而固定所述组合结构。

优选地，所述卡条的形状为菱形或者t形，与卡条相配合的卡槽的形状也相应为菱形或者t形。

本发明的工作原理：

首先，根据直柱型腔体内壁的底边轮廓线确定型芯整体的底边轮廓线；根据所要制造的直柱型腔体内壁凸起在腔体底面的投影分布情况确定栅条的分布及数目；根据直柱型腔体内壁凸起在各个栅条上的分布位置、插入深度和形状从而确定栅条上用于制造凸起的凹槽的位置、深度和形状；在栅条上安装若干交错互锁凸条，相邻两个栅条上的交错互锁凸条互不干涉；将每个栅条顺着所要制造的直柱型腔体内壁凸起的方向位移该栅条，位移的距离为凸起的长度，然后根据移动后的栅条在型芯底部的投影，确定型芯中部结构的上底轮廓，该轮廓包含所有栅条位移后在型芯底部的投影，这样能够保证型芯中部结构移除后，所有栅条都能借助型芯中部结构移除后的空间顺利抽离；根据两个相邻的栅条、型芯中部结构和直柱型腔体内壁三者所形成的空间，从而确定栅条配对结构的形状；根据栅条上交错互锁凸条的形状和分布情况，相应在栅条配对结构上设置匹配的交错互锁凹槽；在型芯中部结构的底部设置密封阶，在栅条配对结构的底部设置密封台，密封阶和密封台相互组合形成密封台阶；在栅条配对结构和型芯中部结构上设置定位结构；将栅条、栅条配对结构、型芯中部结构和定位结构组合形成一个整体，之后放入对应的直柱型腔体中并注入熔融注塑材料，等待冷却成型；冷却成型后，抽出型芯中部结构，同时将设置在型芯中部结构上的定位结构从栅条配对结构中抽出；将各个栅条沿着所要制造的直柱型腔体内壁凸起的方向位移，直至位移到由于抽出型芯中部结构而留下的空间内，之后将各个栅条取出；将剩余的栅条配对结构取出，最后得到所要制造的带有内壁凸起结构的直柱型腔体。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)本发明可制造任何底边轮廓的直柱型腔体内壁的各种形状和多种分布位置的凸起结构；

(2)本发明的型芯底部设有密封台阶结构，该结构可以起到密封作用，防止熔融的注塑材料进入型芯内部；

(3)本发明的型芯带有交错互锁结构和定位结构，使得型芯在工作过程中保持牢固的整体性，在工作结束后可以通过分离定位结构和交错互锁结构，使得型芯可以灵活地逐步抽离直柱型腔体；

(4)本发明的型芯结构简单，设计合理，能够大量、高效地生产。

附图说明

图1为本发明栅条的结构示意图；

图2为本发明栅条配对结构的结构示意图；

图3为本发明栅条配对结构相互位置的结构示意图；

图4为本发明型芯中部结构底部密封阶的结构示意图；

图5为本发明栅条和栅条配对结构形成组合结构的结构示意图。

图6为本发明型芯中部结构上的定位爪和定位柱的结构示意图。

图7为本发明设有定位孔、定位爪和定位柱的定位结构的爆炸图。

图8为本发明直柱型腔体内壁的凸起结构的结构示意图。

图9为本发明型芯中部结构上的卡条的结构示意图。

图10为本发明栅条、栅条配对结构和型芯中部结构组合后的结构示意图。

图11为本发明设有卡条和卡槽的定位结构的爆炸图。

图中附图标记为：1、栅条；2、交错互锁凸条；3、栅条配对结构；4、密封台；5、交错互锁凹槽；6、型芯中部结构；7、密封阶；8、用于制造凸起结构的凹槽；9、定位爪；10、定位柱；11、定位孔；12、卡条；13、卡槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1～8所示，一种制造直柱型腔体内壁凸起结构的型芯，包括栅条1、交错互锁凸条2、栅条配对结构3、密封台4、交错互锁凹槽5、型芯中部结构6、密封阶7和定位结构，其中，所述交错互锁凸条2设置在所述栅条1上，所述栅条1上还设有用于制造凸起结构的凹槽8，所述用于制造凸起结构的凹槽8的形状为圆锥形、圆台形或者柱形，所述柱形凹槽的横截面为圆形、椭圆形、心形或者多边形；所述交错互锁凹槽5设置在所述栅条配对结构3上，且所述交错互锁凹槽5与所述交错互锁凸条2相配合使用，所述密封台4设置在所述栅条配对结构3底部；所述栅条1位于两个栅条配对结构3之间，所述栅条1上的交错互锁凸条2插入所述栅条配对结构3上的交错互锁凹槽5内，所述栅条1和栅条配对结构3相互配合形成组合结构，所述组合结构的形状与直柱型腔体内壁的形状相吻合；所述型芯中部结构6位于所述组合结构中间，所述密封阶7设置在所述型芯中部结构6的底部，所述密封阶7的轮廓为所述型芯中部结构6的下底轮廓，而密封阶7以上的型芯中部结构6的轮廓为型芯中部结构6的上底轮廓，所述密封阶7与所述密封台4相互配合形成密封台4阶；所述定位结构设置在所述组合结构和型芯中部结构6上，所述定位结构包括定位孔11、定位爪9和定位柱10，所述定位孔11设置在所述栅条配对结构3上，所述定位爪9设置在所述型芯中部结构6上，所述定位柱10设置在所述定位爪9上，所述型芯中部结构6插入所述组合结构中，同时所述定位柱10插入所述定位孔11内，从而固定所述组合结构。

具体来说，先根据直柱型腔体内壁的底边轮廓线确定型芯整体的底边轮廓线；根据所要制造的直柱型腔体内壁凸起在腔体底面的投影分布情况确定栅条1的分布及数目；根据直柱型腔体内壁凸起在各个栅条1上的分布位置、插入深度和形状从而确定栅条1上用于制造凸起的凹槽的位置、深度和形状；在栅条1上安装若干交错互锁凸条2，相邻两个栅条1上的交错互锁凸条2互不干涉；将每个栅条1顺着所要制造的直柱型腔体内壁凸起的方向位移该栅条1，位移的距离为凸起的长度，然后根据移动后的栅条1在型芯底部的投影，确定型芯中部结构6的上底轮廓，该轮廓包含所有栅条1位移后在型芯底部的投影，这样能够保证型芯中部结构6移除后，所有栅条1都能借助型芯中部结构6移除后的空间顺利抽离；根据两个相邻的栅条1、型芯中部结构6和直柱型腔体内壁三者所形成的空间，从而确定栅条配对结构3的形状；根据栅条1上交错互锁凸条2的形状和分布情况，相应在栅条配对结构3上设置匹配的交错互锁凹槽5；在型芯中部结构6的底部设置密封阶7，在栅条配对结构3的底部设置密封台4，密封阶7和密封台4相互组合形成密封台4阶；在栅条配对结构3和型芯中部结构6上设置定位结构；将栅条1、栅条配对结构3、型芯中部结构6和定位结构组合形成一个整体，之后放入对应的直柱型腔体中并注入熔融注塑材料，等待冷却成型；冷却成型后，抽出型芯中部结构6，同时将设置在型芯中部结构6上的定位结构从栅条配对结构3中抽出；将各个栅条1沿着所要制造的直柱型腔体内壁凸起的方向位移，直至位移到由于抽出型芯中部结构6而留下的空间内，之后将各个栅条1取出；将剩余的栅条配对结构3取出，最后得到所要制造的带有内壁凸起结构的直柱型腔体。

本发明可制造任何底边轮廓的直柱型腔体内壁的各种形状和多种分布位置的凸起结构；型芯底部设有密封台阶结构，该结构可以起到密封作用，防止熔融的注塑材料进入型芯内部；型芯带有交错互锁结构和定位结构，使得型芯在工作过程中保持牢固的整体性，在工作结束后可以通过分离定位结构和交错互锁结构，使得型芯可以灵活地逐步抽离直柱型腔体；型芯结构简单，设计合理，能够大量、高效地生产。

实施例2

图9～11示出了本发明的另一定位结构，本实施方式除下述特征外同实施例1：所述定位结构包括卡条12和卡槽13，所述卡槽13设置在所述栅条配对结构3上，所述卡条12设置在所述型芯中部结构6上，所述型芯中部结构6插入所述组合结构中，同时所述卡条12插入所述卡槽13内，从而固定所述组合结构；所述卡条12的形状为菱形或者t形，与卡条12相配合的卡槽13的形状也相应为菱形或者t形。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。