一种吸塑模具及其脱模方法与流程

1.本发明涉及塑料成型技术领域，具体涉及一种吸塑模具及其脱模方法。


背景技术：

2.塑料产品加工成型工艺有挤出、注射、压延和吸塑等，其中，吸塑工艺是将平展的塑料板材加热变软后，采用真空吸附于模具表面，冷却后成型，这种工艺多用于生产一些包装制品如托盘、吸塑盒等。
3.现有的吸塑产品在脱模时，冷却后的塑料板材粘附或卡在模具上，需要用工具将其取下，例如，授权公告号为cn113524534b的发明专利公开了一种塑胶模具脱模装置，通过分离铲片插入至塑胶板和模具的结合面，之后在放置座的作用下，带动模具进行转动；通过分离铲片作用将塑胶板的侧壁和模具分离，这种脱模方式不可避免地会接触到塑料成品，从而使塑料成品产生损伤，且工序复杂，影响脱模效率和脱模效果。


技术实现要素：

4.本发明提供一种吸塑模具及其脱模方法，以解决现有塑胶模具脱模效果不好的问题。
5.本发明的一种吸塑模具及其脱模方法采用如下技术方案：一种吸塑模具，用于对加热软化后的塑料板材吸塑成型，包括外壳、模板、基座、气泵组件和调节组件，模板固定于外壳内，基座位于模板下方，并与模板和外壳限定出第一气腔；塑料板材位于模板上方，并与模板和外壳限定出第二气腔；模板上设置有连通第一气腔和第二气腔的贯通孔；调节组件安装于贯通孔；气泵组件抽取第一气腔、贯通孔和第二气腔的空气使其内部气压降低，并将塑料板材吸附至与模板贴合；调节组件在第一气腔内气压降低至第一预设值时向上顶推进入贯通孔的塑料并封堵贯通孔；后气泵组件向第一气腔注入冷空气使其内部气压升高，且冷空气吸取模板热量使第一气腔内气压进一步升高，调节组件在第一气腔内气压升高至第二预设值时使第一气腔和第二气腔连通，进而使塑料板材在第一气腔内气压作用下与模板脱离。
6.进一步地，贯通孔包括第一环部和第二环部，第一环部位于第二环部上方，且第一环部的内径小于第二环部的内径；贯通孔的第二环部内壁设置有弹性挡块；调节组件包括第一套管、第二套管、限位柱，第一套管的直径与第一环部的内径相等，第二套管的直径小于第二环部的内径，第二套管固定于基座，第一套管滑动套于第二套管外部上方并与第二套管限定出密封的第三气腔；限位柱沿第一套管径向滑动安装于第一套管且限位柱的外端伸出至第一套管外，限位柱的内端位于第三气腔；初始状态下，第一套管与第二套管均位于第一环部下方且第三气腔内的气压和第一气腔内的气压均为第三预设值，限位柱的外端伸出第一套管并与第二环部抵接，且限位柱位于弹性挡块下方；其中，第三预设值大于第一预设值；随着第一气腔内气压降低，第一套管在第三气腔内气压作用下向上移动或有向上移动的趋势，至第一气腔内气压降低至第一预设值，限位柱越过弹性挡块使得第一套管在第
三气腔内气压作用下向上移动至第一环部，顶推进入第一环部的塑料并封堵贯通孔。
7.进一步地，第二环部上端设置有避让槽，第一套管向上移动至与第一环部配合时，限位柱随第一套管移动至第二环部上端，并在第一气腔内气压作用下向外移动插入避让槽，进而阻碍第一套管向下移动导致第一套管第一环部脱离配合，此时，第三气腔内的气压降低为第四预设值，且第四预设值小于第二预设值；随着第一气腔内气压升高，第一套管在第一气腔的气压下有向下移动的趋势，且限位柱在第一气腔的气压下有向第一套管内移动的趋势；至第一气腔内气压升高至第二预设值，限位柱向内移动至与避让槽脱离并缩回第一套管，允许第一套管在第一气腔内气压和与塑料板材之间气体的压力作用下向下移动与第一环部脱离，且限位柱随第一套管移动至弹性挡块下方；贯通孔连通第一气腔和第二气腔，塑料板材在第一气腔的气压下与模板脱离，第二气腔与外部连通，使得第一气腔的气压恢复至第三预设值，限位柱在第三气腔的气压下伸出第一套管直至第三气腔内气压升高至第三预设值。
8.进一步地，基座可上下滑动地安装于外壳内，且基座与塑料板材之间设置有传动组件，传动组件使基座随塑料板材厚度的变化上下移动，进而使基座与模板的间距随塑料板材厚度的增加而增大；调节组件还包括活塞块和顶压块，第一套管周壁上设置有连通第一套管内部和外部的气体通道，活塞块可上下滑动地安装于气体通道并与气体通道滑动密封；顶压块位于第一套管外且位于限位柱下方，顶压块随活塞块同步上下移动；活塞块在第三气腔内气压小于第一气腔内气压时带动顶压块向上移动使顶压块与限位柱抵接，增加限位柱从避让槽脱离并收回第一套管内的阻力；塑料板材越厚，基座与模板的间距越大，第一套管从初始状态移动至限位柱与避让槽配合状态的位移越大，第四预设值越小，气泵组件向第一气腔充入冷空气时第三气腔内与第一气腔内的气压差越大，顶压块对限位柱的顶压力越大，进而延长限位柱的复位时长，从而延长冷空气对模板的吸热时长。
9.进一步地，传动组件包括压边框、第一齿条、齿轮和第二齿条，第一齿条和第二齿条均竖直设置，齿轮绕水平轴线转动安装于外壳，且齿轮位于第一齿条和第二齿条之间并分别与第一齿条和第二齿条啮合；压边框与第一齿条可拆卸连接，且压边框位于塑料板材上方；第二齿条与基座固定连接，基座与外壳之间设置有固定件，基座上下移动至确定位置时通过固定件使基座与外壳固定；压边框带动第一齿条向下移动至压边框与塑料板材贴合，并通过齿轮和第二齿条的传动带动基座向上移动，且塑料板材越厚，压边框向下移动的位移越小，基座向上移动的位移越小。
10.进一步地，气泵组件包括抽吸泵和送气泵，抽吸泵用于抽取第一气腔内的气体使第一气腔内气压降低；送气泵用于向第一气腔内充入冷空气使第一气腔内气压升高。
11.进一步地，弹性挡块包括挡柱和弹簧，第二环部内壁设置有安装槽，挡柱沿第二环部的径向滑动安装于安装槽，且挡柱在弹簧的顶推下伸出至第二环部内，进而阻碍限位柱向上移动；挡柱的伸出至第二环部的一端为球头，挡柱在限位柱向上移动的顶推下向安装槽内移动。
12.一种脱模方法，利用上述的一种吸塑模具，包括以下步骤：s1：将塑料板材放置于模板上，向下移动压边框至压边框与塑料板材贴合，对塑料板材进行固定，基座随压边框向上移动至确定位置，利用固定件将基座与外壳固定；s2：对塑料板材加热软化；
s3：开启抽吸泵，将塑料板材吸附至与模板贴合，至第一套管与第一环部配合且限位柱插入避让槽，关闭抽吸泵；s4：拆下压边框；s5：开启送气泵，向第一气腔内充入冷空气，冷空气吸收模板热量后膨胀使第一气腔内气压升高，至第一套管与第一环部脱离后第一气腔内的气体通过贯通孔从下往上顶推塑料板材，使塑料板材与模板脱离；s6：装回压边框，并松开固定件。
13.本发明的有益效果是：本发明的吸塑模具利用气泵组件抽取第一气腔、贯通孔和第二气腔的空气使其内部气压降低，从而将塑料板材吸附至与模板贴合；调节组件在第一气腔内气压降低至第一预设值时向上顶推进入贯通孔的塑料并封堵贯通孔，避免塑料板材被吸入贯通孔影响塑料产品的成型质量；后气泵组件向第一气腔注入冷空气使其内部气压升高，且冷空气吸取模板热量使第一气腔内气压进一步升高，调节组件在第一气腔内气压升高至第二预设值时使第一气腔和第二气腔连通，进而使塑料板材在第一气腔内气压作用下与模板脱离；通过对第一气腔抽取空气和充入空气，即可完成吸塑和脱模，无需其他辅助工具，简化工序；利用第一气腔内的气压推动塑料板材与模板脱离，极大提高了脱模效率；采用无接触的方式使塑料板材与模板分离，保证塑料包装产品的外观质量。
14.进一步地，塑料板材越厚，基座与模板的间距越大，第一套管从初始状态移动至限位柱与避让槽配合状态的位移越大，第四预设值越小，气泵组件向第一气腔充入冷空气时第三气腔内与第一气腔内的气压差越大，顶压块对限位柱的顶压力越大，进而延长限位柱的复位时长，从而延长冷空气对模板的吸热时长，使得第二预设值进一步增加，即第一气腔内气压进一步升高时才能使限位柱向内移动和第一套管向下移动，既使塑料板材充分冷却，也增加了第一气腔内气体对塑料板材脱模的推力。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的吸塑模具的实施例整体结构示意图；图2为本发明的吸塑模具的实施例整体结构俯视图；图3为图2的a-a向剖视图；图4为图3中b处放大示意图；图5为图4中c处放大示意图；图6为本发明的吸塑模具的实施例中第一套管结构示意图；图7为本发明的吸塑模具的实施例中限位柱与避让槽配合状态示意图；图中：100、外壳；110、固定件；200、模板；210、贯通孔；211、第一环部；212、第二环部；213、避让槽；214、安装槽；220、弹性挡块；221、挡柱；222、弹簧；300、基座；310、进气通道；400、气泵组件；410、抽吸泵；420、送气泵；500、调节组件；510、第一套管；511、气体通道；520、第二套管；530、限位柱；540、活塞块；550、顶压块；600、传动组件；610、压边框；620、第
一齿条；630、齿轮；640、第二齿条。
具体实施方式
17.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
18.本发明的一种吸塑模具的实施例，用于对加热软化后的塑料板材吸塑成型，如图1至图7所示，一种吸塑模具包括外壳100、模板200、基座300、气泵组件400和调节组件500，模板200固定于外壳100内，基座300位于模板200下方，并与模板200和外壳100限定出第一气腔；塑料板材位于模板200上方，并与模板200和外壳100限定出第二气腔；模板200上设置有连通第一气腔和第二气腔的贯通孔210；调节组件500安装于贯通孔210；气泵组件400抽取第一气腔、贯通孔210和第二气腔的空气使其内部气压降低，并将塑料板材吸附至与模板200贴合；调节组件500在第一气腔内气压降低至第一预设值时向上顶推进入贯通孔210的塑料并封堵贯通孔210，避免塑料板材被吸入贯通孔210影响成型质量；后气泵组件400向第一气腔注入冷空气使其内部气压升高，且冷空气吸取模板200热量使第一气腔内气压进一步升高，调节组件500在第一气腔内气压升高至第二预设值时使第一气腔和第二气腔连通，进而使塑料板材在第一气腔内气压作用下与模板200脱离。
19.在本实施例中，贯通孔210包括第一环部211和第二环部212，第一环部211位于第二环部212上方，且第一环部211的内径小于第二环部212的内径；贯通孔210的第二环部212内壁设置有弹性挡块220；调节组件500包括第一套管510、第二套管520、限位柱530，第一套管510的直径与第一环部211的内径相等，第二套管520的直径小于第二环部212的内径，第二套管520固定于基座300，第一套管510滑动套于第二套管520外部上方并与第二套管520限定出密封的第三气腔，具体地，第二套管520下端封堵，第一套管510上端封堵，第一套管510下端与第二套管520上端滑动密封并在其内部限定出第三气腔；限位柱530沿第一套管510径向滑动安装于第一套管510且限位柱530的外端伸出至第一套管510外，限位柱530的内端位于第三气腔；初始状态下，第一套管510与第二套管520均位于第一环部211下方且第三气腔内的气压和第一气腔内的气压均为第三预设值，其中，第三预设值可为大气压值，且第三预设值大于第一预设值，限位柱530的外端伸出第一套管510并与第二环部212的内壁抵接，且限位柱530位于弹性挡块220下方；随着第一气腔内气压降低，第一套管510在第三气腔内气压作用下向上移动或有向上移动的趋势，至第一气腔内气压降低至第一预设值，限位柱530越过弹性挡块220使得第一套管510在第三气腔内气压作用下向上移动至第一环部211，顶推进入第一环部211的塑料并封堵贯通孔210。
20.在本实施例中，第二环部212上端设置有避让槽213，第一套管510向上移动至与第一环部211配合时，限位柱530随第一套管510移动至第二环部212上端，并在第一气腔内气压作用下向外移动插入避让槽213，进而阻碍第一套管510向下移动导致第一套管510与第一环部211脱离配合，此时，第三气腔内的气压降低为第四预设值，且第四预设值小于第二
预设值；随着第一气腔内气压升高，第一套管510在第一气腔的气压下有向下移动的趋势，且限位柱530在第一气腔的气压下有向第一套管510内移动的趋势；至第一气腔内气压升高至第二预设值，限位柱530向内移动至与避让槽213脱离并缩回第一套管510，允许第一套管510在第一气腔内气压和与塑料板材之间气体的压力作用下向下移动与第一环部211脱离，且限位柱530随第一套管510移动至弹性挡块220下方；贯通孔210连通第一气腔和第二气腔，塑料板材在第一气腔的气压下与模板200脱离，塑料板材取下后第二气腔与外部连通，使得第一气腔的气压恢复至第三预设值，限位柱530在第三气腔的气压下伸出第一套管510直至第三气腔内气压恢复至第三预设值。
21.在本实施例中，基座300可上下滑动地安装于外壳100内，且基座300与塑料板材之间设置有传动组件600，传动组件600使基座300随塑料板材厚度的变化上下移动，进而使基座300与模板200的间距随塑料板材厚度的增加而增大；调节组件500还包括活塞块540和顶压块550，第一套管510周壁上设置有连通第一套管510内部和外部的气体通道511，活塞块540可上下滑动地安装于气体通道511并与气体通道511滑动密封；顶压块550位于第一套管510外且位于限位柱530下方，顶压块550随活塞块540同步上下移动；活塞块540在第三气腔内气压小于第一气腔内气压时带动顶压块550向上移动使顶压块550与限位柱530抵接，增加限位柱530从避让槽213脱离并收回第一套管510内的阻力。塑料板材越厚，基座300与模板200的间距越大，第一套管510从初始状态移动至限位柱530与避让槽213配合状态的位移越大，第四预设值越小，气泵组件400向第一气腔充入冷空气时第三气腔内与第一气腔内的气压差越大，顶压块550对限位柱530的顶压力越大，进而延长限位柱530的复位时长，从而延长冷空气对模板200的吸热时长，使得第二预设值进一步增加，即第一气腔内气压进一步升高时才能使限位柱530向内移动和第一套管510向下移动，既使塑料板材充分冷却，也增加了第一气腔内气体对塑料板材脱模的推力。活塞块540与第一套管510之间设置有压簧，压簧在活塞块540向上移动时受挤压，并在第三气腔和第一气腔内气压均恢复第三预设值时在与第三气腔内气压的共同作用下促使活塞块540向下移动回到初始位置，进而减小顶压块550与限位柱530之间的摩擦力。
22.在本实施例中，传动组件600包括压边框610、第一齿条620、齿轮630和第二齿条640，第一齿条620和第二齿条640均竖直设置，齿轮630绕水平轴线转动安装于外壳100，且齿轮630位于第一齿条620和第二齿条640之间并分别与第一齿条620和第二齿条640啮合；压边框610与第一齿条620可拆卸连接，且压边框610位于塑料板材上方；第二齿条640与基座300固定连接，基座300与外壳100之间设置有固定件110，基座300上下移动至确定位置时通过固定件110使基座300与外壳100固定，具体地，固定件110为螺栓组件，螺栓组件安装于外壳100，利用螺栓组件顶紧基座300使基座300与外壳100固定；压边框610带动第一齿条620向下移动至压边框610与塑料板材贴合，并通过齿轮630和第二齿条640的传动带动基座300向上移动，且塑料板材越厚，压边框610向下移动的位移越小，基座300向上移动的位移越小。
23.在本实施例中，气泵组件400包括抽吸泵410和送气泵420，抽吸泵410用于抽取第一气腔内的气体使第一气腔内气压降低；送气泵420用于向第一气腔内充入冷空气使第一气腔内气压升高。基座300内设置有与第一气腔连通的进气通道310，抽吸泵410和送气泵420均与进气通道310连通。
24.在本实施例中，弹性挡块220包括挡柱221和弹簧222，第二环部212内壁设置有安装槽214，挡柱221沿第二环部212的径向滑动安装于安装槽214，且挡柱221在弹簧222的顶推下伸出至第二环部212内，进而阻碍限位柱530向上移动；挡柱221的伸出至第二环部212的一端为球头，挡柱221在限位柱530向上移动的顶推下向安装槽214内移动，限位柱530越过挡柱221后加速向上移动使得第一套管510快速向上顶推进入第一环部211的塑料板材。
25.本发明的一种吸塑模具在使用时，将塑料板材放置于模板200上，向下移动压边框610至压边框610与塑料板材贴合，对塑料板材进行固定，基座300随压边框610向上移动至确定位置，利用固定件110将基座300与外壳100固定；此时，第一气腔和第二气腔通过贯通孔210连通，第一气腔和第三气腔内的气压均为第三预设值，限位柱530伸出第一套管510的一端与第二环部212的内壁抵接，且限位柱530位于弹性挡块220的下方。塑料板材加热软化后，开启抽吸泵410，抽取第一气腔、贯通孔210和第二气腔内的气体，使其内部气压降低，塑料板材被吸附至与模板200贴合；且随着第一气腔内气压降低，第一套管510在第三气腔内气压作用下向上移动或有向上移动的趋势，且限位柱530在第三气腔内气压作用下有向外移动的趋势，至第一气腔内气压降低至第一预设值，第一套管510带动限位柱530越过弹性挡块220后加速向上移动，第一套管510在第三气腔内气压作用下向上移动至第一环部211，顶推进入第一环部211的塑料并封堵贯通孔210，同时，限位柱530与避让槽213配合阻碍第一套管510向下移动。后关闭抽吸泵410，拆下压边框610，开启送气泵420，向第一气腔内充入冷空气使第一气腔内气压升高，且冷空气吸收模板200热量后膨胀使第一气腔内气压进一步升高，随着第一气腔内气压升高，第一套管510在第一气腔的气压下有向下移动的趋势，且限位柱530在第一气腔的气压下有向第一套管510内移动的趋势；至第一气腔内气压升高至第二预设值，限位柱530向内移动至与避让槽213脱离并缩回第一套管510，第一套管510在第一气腔内气压和与塑料板材之间气体的压力作用下向下移动与第一环部211脱离，且限位柱530随第一套管510移动至弹性挡块220下方；此时，贯通孔210连通第一气腔和第二气腔，塑料板材在第一气腔的气压下与模板200脱离，塑料板材取下后第二气腔与外部连通，使得第一气腔的气压恢复至第三预设值，限位柱530在第三气腔的气压下伸出第一套管510直至第三气腔内气压恢复至第三预设值。
26.塑料板材的厚度越大，压边框610向下移动的位移越小，基座300在第一齿条620、齿轮630和第二齿条640的传动下向上移动的位移越小，基座300与模板200的间距越大，第一套管510从初始状态移动至限位柱530与避让槽213配合状态的位移越大，第四预设值越小，气泵组件400向第一气腔充入冷空气时第三气腔内与第一气腔内的气压差越大，顶压块550对限位柱530的顶压力越大，进而延长限位柱530的复位时长，从而延长冷空气对模板200的吸热时长，使得第二预设值进一步增加，即第一气腔内气压进一步升高时才能使限位柱530向内移动和第一套管510向下移动，既使塑料板材充分冷却，也增加了第一气腔内气体对塑料板材脱模的推力。
27.本发明的一种脱模方法，利用上述的一种吸塑模具，包括以下步骤：s1：将塑料板材放置于模板200上，向下移动压边框610至压边框610与塑料板材贴合，对塑料板材进行固定，基座300随压边框610向上移动至确定位置，利用固定件110将基座300与外壳100固定；s2：对塑料板材加热软化；
s3：开启抽吸泵410，将塑料板材吸附至与模板200贴合，至第一套管510与第一环部211配合且限位柱530插入避让槽213，关闭抽吸泵410；s4：拆下压边框610；s5：开启送气泵420，向第一气腔内充入冷空气，冷空气吸收模板200热量后膨胀使第一气腔内气压升高，至第一套管510与第一环部211脱离后第一气腔内的气体通过贯通孔210从下往上顶推塑料板材，使塑料板材与模板200脱离；s6：装回压边框610，并松开固定件110。
28.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。