CN1149143C - 塑料挤出串联式定型套模具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种新的塑料挤出串联式定型套模具及其制造方法。它由入口型板、中间型板及出口型板相互之间通过圆柱销定位依次串联，并由侧挡板经螺栓将其组合固定在底座上成一整体。其制造方法是将制成不同形状型腔的距形入口型板、中间型板和出口型板竖置，按顺序依次串联装在一起。本发明克服了传统挤出定型模具将型腔分型，打深孔，切气槽，工艺复杂等不足。使其本发明利用新的思维方式，创造出的产品设计周期短，结构新颖，制作工艺大为简化，生产速度大大加快。

Description

塑料挤出串联式定型套模具及其制造方法

本发明属于制造型材领域中的定型装置，特别是涉及一种既能有效而稳定地保证挤出型材质量，又能大幅度缩短模具设计和制造周期的塑料挤出串联式定型套模具及其制造方法。

目前，公知的挤出定型套模具，如图1分段式挤出定型套模具横断剖视图所示，由一至六节单个的定型套等距安装在一个由底板支座1和底板2组成的底座上。其型腔13是由上型板10、侧型板C9、侧型板B8、侧型板A6和下型板4依次叠合拼装而成。型腔上盖可开启，上盖为上型板10与上盖板组合，以铰链18为轴向上开启，把手12为操作手柄。整个型腔为开放式。分型面与挤出方向平行，分型面的选择因型腔的复杂程度而异，通常是从型腔转折处和不易加工的阴腔，勾角处将其分解成若干个开放式的型板。以便于刨、铣、磨加工，个别形状特别复杂的部分，机加非常困难，有时也采用线切割电火花加工，如侧型板8。然后将各个零部件组装起来，组合而成的型腔通道内表面加工有气槽14，气槽14、气孔15、气室16与抽气嘴17一同构成气路系统。气槽14与气孔15相通，再与气室16相通，气嘴17与气室16相通。由于气孔15与气槽14贯通截面积过小，亦即有效的抽气截面过小，这一缺点无法克服，因此型腔真空不易建立，不利于型材的定型。在型腔四周加工有水孔20，水孔与气槽要有一定的距离，防止水孔与气槽贯通而漏水。水孔20的布置与联通也很复杂，水孔穿透型板分型面时需用“O”形密封圈7密封，侧型板A6中水孔需用铝堵5封堵工艺孔。又由于水孔是顺着每节定型套的长度方向加工，全部属于细长孔(孔深大于孔径20倍以上)，为了确保不漏水，水孔分布离气槽(即离型腔)的距离就需要更远一些，因此就造成了型腔内制品散热冷却效果不好的弊病。为了使型腔内制品充分冷却定型，一般每套定型套模具，由几节定型套在轴向上等距排列组装在一块底板上，通常由1～6节组成，最少的为一节，每节长度约为200～600mm长不等。这种分开组装的定型装置其型腔几何中心不易组装成一条线，即同轴度不易保证。综上所述，可见这种型腔开放式定型套结构复杂，需要牛头刨、万能铣、平面磨、线切割电火花、万能工具铣、万能工具磨等各种传统加工工艺反复组合进行制造，工艺工序过程复杂，累积误差难以避免，型腔尺寸精度不易保证，尤其是型腔个别特殊部位的矫正量无法保证。不同产品，分型不同，其定型套外接气、水方式及数量也不同，即外部连接不易规范，气嘴17、水嘴19，随着不同的分型形式和不同的分节组合，位置和数量都是变化的。型材堵模后，只能人工拆模，劳动强度大，也容易损坏拼装精度，拆装复位误差亦在所难免。但是，由于挤出模具发展较晚，国内外各个企业全部沿用这种传统方式，只是各自的经验不一样而已。

针对传统挤出定型模具存在的诸多的缺陷，而亟待解决，本设计人经过多年的不懈努力，不断的研究、探索，终于走出了传统的思维定式，设计出了本发明。

本发明的主要目的在于克服了上述传统挤出定型模具存在的不足，而提供一种新的塑料挤出串联式定型套模具。克服了传统挤出定型模具将型腔分型，打深孔，切气槽，设计烦琐，不能确保精度等不足。使其本发明利用新的思维方式，制造出的产品，结构简单新颖，性能稳定，加快了生产速度。

本发明的另一发明目的是要提出一种生产这种塑料挤出串联式定型套模具的制造方法，所提出的制造方法基于其构成的主要部件中部分加工工序进行标准化生产。先期准备好标准化的半成品。因此产品设计周期短，生产工艺简单、生产效率高、精密加工高度集中，产品性能稳定。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的。依据本发明提出的塑料挤出串联式定型套模具，包括有型板、型腔、水孔、气孔及气槽，其特征在于：由入口型板、中间型板及出口型板相互之间通过圆柱销定位依次串联，并由侧挡板经螺栓将其组合固定在底座上成一整体，入口型板、中间型板和出口型板中心开有封闭的整体型腔，型腔周边无拼接缝，型腔无分型，型腔的周围开有水孔和气孔，在两型板对应水孔之间装有既连接水孔又隔离气槽的橡胶密封垫，型腔、气槽、气孔和气嘴彼此相互贯通，在入口型板上装有水嘴与水孔连通，在选定的中间型板上装有气嘴。

前所述的入口型板、多块中间型板和出口型板厚度一致竖置，纵向串联排列。

前所述的入口型板和中间型板其一端面铣有凹台，在凹台的四角钻有气孔，型板与型板依次装合与凹台构成气槽，各气槽通过四角的气孔串联成一体，选定中间型板上的气嘴构成与相通的气孔分段抽气，各气槽组成段与段之间并联。

前所述的入口型板和最后一块中间型板无气孔，出口型板型腔是罩盖中间型板型腔的矩形腔。

前所述的入口型板入口端内围绕型腔四周开有环形水槽，出口端沿型腔周围的环形水槽钻有通水孔，通水孔大小一致均匀分布，水孔通至中间型板型腔周围的水孔，入口型板上装有连接环形水槽的水嘴，环形水槽是由封水板封堵在入口型板内的。

前所述的型腔周围水孔孔深均小于或等于孔径的10倍，水孔打在靠近型腔的边上。

前所述的入口型板和中间型板上装有拆模孔。

前所述的入口型板和出口型板下端开有V型定位槽。

前所述的底座由底板支座、底板和底板上的两条定位轨道构成。

根据本发明的串联式定型套模具，由于除型腔及与此相关的水孔设置随设计不同而不同外，其它部件的结构趋于标准化，因此本发明提出的该种定型套模具制造方法，将有可能使一大部分部件按标准化工序安排生产。极大地简化工艺流程，生产工序，减少工时消耗缩短工期、降低生产成本。

本发明提出的塑料挤出串联式定型套模具的制造方法，其特征是：

1)入口型板、中间型板和出口型板经选材料锻造，退火处理，刨、铣外形，经调质处理后，平磨外形精铣凹台气槽，加工倒角，完成标准化毛坯的准备；

2)入口型板、中间型板和出口型板的标准化毛坯，由数控加工中心加工定位销孔、气孔、螺栓通孔、沉孔、螺纹孔和拆卸孔，完成毛坯半成品；

3)对半成品入口型板和出口型板，由圆柱销定位一同线切割加工中央下部的V形定位槽，确保两槽口同轴；

4)开有V形定位槽的出口型板，按定位销孔定位线切割加工中心矩形孔，打上标记，成为出口型板标准件；

5)在开有V形定位槽的入口型板和成为毛坯半成品的中间型板上打上标记，成为入口型板和中间型板毛坯标准件；

6)底板、底板支座及侧挡板均为不锈钢铸造件经时效处理，消除内应力，经刨、铣、磨加工成为毛坯半成品；

7)毛坯半成品底板其上表面凸起的定位轨道上表面高频淬火、平磨，提高其硬度、耐磨性和直线性；

8)经表面高频淬火的底板以及成为毛坯半成品的底板支座及侧挡板进行钻孔、攻丝加工，使其共同成为标准件；

9)圆柱定位块经车加工而成，表面淬火成为圆柱定位块标准件，橡胶密封垫、气嘴和水嘴为外购件；

10)入口型板毛坯标准件，根据设计需要由加工中心加工环形水槽，该环形水槽加工于入口端面内侧，出口端加工有与环形水槽贯通的出水孔及橡胶密封垫沉孔，环形水槽开口处由环形封水板填堵，焊封，环形水槽开有入水口，冷却水从入水口进入环形水槽，经环形水道分流，从出水口排出入口型板；

11)中间型板毛坯标准件，根据设计需要由加工中心加工出水孔及橡胶密封垫沉孔；

12)加工有环形水槽的入口型板和加工有出水孔的中间型板，根据设计需要由数控线切割电火花加工定型型腔，该定型型腔尺寸精度以及特殊部位的矫正量由数控加工技术保证，其定位基准与模具标准化的定位销孔一致；

13)定型型腔经数控技术加工而成后，经抛光处理达到设计要求后的入口型板标准件和中间型板标准件待总装使用；

14)将底板支座用螺钉紧固在底板上组成底座，将橡胶密封垫装入中间型板水孔沉孔内，将圆柱销装入各型板相应的圆柱销孔上，将入口型板、中间型板和出口型板标准件竖置，按顺序依次串联安装在一起，将中间型板立在底板定位轨道上，将入口型板和出口型板装在两端，将侧挡板置于入口型板与出口型板之间，左右各一件，拧紧两端的螺钉将入口型板、中间型板出口型板以及两侧挡板组装成一个型腔部件，再拧紧两侧挡板的螺钉，将型腔部件与底座组装成一个整体，最后将底板两端圆柱定位块靠住两端对应的V形定位槽且锁住其定位块，既完成了串联式定型套模具的总装配。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。本发明具有如后的优点：由于采用了上述技术方案，克服了传统挤出定型模具型腔由多块型板上下拼装分型结构，深打孔，切气槽，设计烦琐，加工工艺复杂，不能确保精度等不足。使得本发明型腔一次加工成型一整体，纵向上串联各型板，在型板上轻松打孔，铣凹台拼合成气槽。使其本发明结构新颖，制作工艺简化，利用数控技术随心所欲且准确无误地控制定型模具尺寸精度和特殊部位的多种矫正量以及水孔的布置，其他的构造及外部气、水连接等全部由模具标准化完成，最大限度缩短了定型套模具的设计和制造周期，同时便于机械化拆模，有效地加快了生产速度。

本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。

图1是本发明现有技术分段式定型模横断剖面视图。

图2是本发明塑料挤出串联式定型套模具整体结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图3的B-B剖视图。

图5是串联定型模入口视图。

图6是图5的C-C剖视图。

图7是图6的A放大图。

图8是串联定型模底座俯视图。

图中21.入口型板  22.水嘴  23.气嘴  24.吊环  25.中间型板  26.拆卸孔  27.侧挡板  28.出口型板  29.底座  30.底板支座  31.圆柱销  33.内六角紧固螺钉  34.环形水槽  35.型腔  36.水孔  37.气孔  38.封水板  39.定位块  40.密封垫  41.定位轨道  42.螺纹孔  43.腰圆孔  44.气槽  45.V型定位槽  46.凹台

请参阅图2所示，本发明塑料挤出串联式定型套模具是由厚度一致的入口型板21、中间型板25和出口型板28竖置纵向串联排列，各型板之间通过圆柱销31定位连接，再将两块U形侧挡板27夹在入口型板21和出口型板28之间，利用内六角紧固螺钉33从两端拉紧，从而将入口型板21、中间型板25和出口型板28在纵向上拉紧成一体组成型腔部件，两侧挡板在纵向上各有三个螺钉孔，拧紧此三对螺钉即可将型腔部件紧固在由底板29和底板支座30组成的底座上成一整体。入口型板21、中间型板25和出口型板28中心开有型腔35，型腔35周边无拼接缝，无分型，型腔35的周围开有水孔36和气孔37，在两型板对应水孔36之间装有既连接水孔36又隔离气槽44的橡胶密封垫40，如图5、图6、图7所示，型腔35、气槽44、气孔37和气嘴23彼此相互贯通，在入口型板21上装有水嘴23与水孔36连通，在选定的中间型板25上装有气嘴23。为了达到冷却定型的效果中间型板25是由多块构成。

参阅图3、图4所示，入口型板21和中间型板25其左边铣有凹台46，在凹台的四角钻有气孔37，型板与型板依次组合构成气槽44，各气槽44通过四角的气孔37串联成一体，相通的气孔37分段抽气，各气槽44组成段与段之间并联，这种串并联交互式气路，使有效的抽气截面积达到最大值，从而保证整个型腔35通道能达到良好的真空条件，各气孔37和各气槽44彼此相互贯通。入口型板21和最后一块中间型板25无气孔37，出口型板28型腔35是罩盖中间型板25型腔35的矩形腔。

参阅图5至图8所示，入口型板21入口端内围绕型腔35四周开有环形水槽34，出口端沿型腔35周围的环形水槽34钻有通水孔36，水孔36通至中间型板25型腔35周围的水孔36，入口型板21上装有连接环形水槽34的水嘴22，环形水槽34是由封水板38封堵在入口型板21内的。

型腔35周围水孔36孔深均小于或等于孔径的10倍，比传统挤出定型套模具型腔周围水孔孔深长度减小了4～12倍，打孔工艺更为简单，提高了孔的精度，水孔36也更容易打在靠近型腔35的边上，有效地加强了冷却效率。

分别在入口型板21左右、上端和中间型板25上端装有四个水嘴22和八个气嘴23，用于水冷定型和抽真空确保型材质量。

在入口型板21和中间型板25左右上下端装有拆模孔26，用于机械化拆模。

入口型板21和出口型板28下端开有V型定位槽45，V型定位槽45卡在定位块39上，确保型腔35拆装复位回零。

底座是由开有腰圆孔43的底板支座30，通过螺纹孔42固定在底板支座30上的底板29和底板29上的两条定位轨道41构成。

传统的定型套模具用的是传统的设计思路和传统的加工方法，对型腔不得不分型，又由于冷却水孔、气槽均要贴近型腔，又不得不分节加工，分节组合，由此给型腔的加工、水孔的加工、气孔的加工及总装同轴度等方面都带来很大的困难。为此就提出了要化难为易的解决方法，其思维方式就是最大限度的采用新的数控技术，摆脱传统加工方法的束缚，实现这个新的思维方法就是将多块易加工成型腔的薄形型板串联组合在一起。其具体实施的方法已在设计方案中作出描述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更与等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1、一种塑料挤出串联式定型套模具，包括有型板、型腔、水孔气孔及气槽，其特征在于：由入口型板、中间型板及出口型板相互之间通过圆柱销定位依次串联，并由侧挡板经螺栓将其组合固定在底座上成一整体，入口型板、中间型板和出口型板中心开有封闭的整体型腔，型腔周边无拼接缝，型腔无分型，型腔的周围开有水孔和气孔，在两型板对应水孔之间装有既连接水孔又隔离气槽的橡胶密封垫，型腔、气槽、气孔和气嘴彼此相互贯通，在入口型板上装有水嘴与水孔连通，在选定的中间型板上装有气嘴。

2、根据权利要求1所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板、多块中间型板和出口型板厚度一致竖置，纵向串联排列。

3、根据权利要求2所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板和中间型板其一端面铣有凹台，在凹台的四角钻有气孔，型板与型板依次装合与凹台构成气槽，各气槽通过四角的气孔串联成一体，选定中间型板上的气嘴构成与相通的气孔分段抽气，各气槽组成段与段之间并联。

4、根据权利要求3所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板和最后一块中间型板无气孔，出口型板型腔是罩盖中间型板型腔的矩形腔。

5、根据权利要求2或4所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板入口端内围绕型腔四周开有环形水槽，出口端沿型腔周围的环形水槽钻有通水孔，通水孔大小一致均匀分布，水孔通至中间型板型腔周围的水孔，入口型板上装有连接环形水槽的水嘴，环形水槽是由封水板封堵在入口型板内的。

6、根据权利要求5所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的型腔周围水孔孔深均小于或等于孔径的10倍，水孔打在靠近型腔的边上。

7、根据权利要求6所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板和中间型板上有拆模孔。

8、根据权利要求7所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的入口型板和出口型板下端开有V型定位槽。

9、根据权利要求8所述的塑料挤出串联式定型套模具，其特征在于所述的底座由底板支座、底板和底板上的两条定位轨道构成。

10、一种塑料挤出串联式定型套模具的制造方法，其特征是：

1)入口型板、中间型板和出口型板经选材料锻造，退火处理，刨、铣外形，经调质处理后，平磨外形精铣凹台气槽，加工倒角，完成标准化毛坯的准备；

2)入口型板、中间型板和出口型板的标准化毛坯，由数控加工中心加工定位销孔、气孔、螺栓通孔、沉孔、螺纹孔和拆卸孔，完成毛坯半成品；

3)对半成品入口型板和出口型板，由圆柱销定位一同线切割加工中央下部的V形定位槽，确保两槽口同轴；

4)开有V形定位槽的出口型板，按定位销孔定位线切割加工中心矩形孔，打上标记，成为出口型板标准件；

5)在开有V形定位槽的入口型板和成为毛坯半成品的中间型板上打上标记，成为入口型板和中间型板毛坯标准件；

6)底板、底板支座及侧挡板均为不锈钢铸造件经时效处理，消除内应力，经刨、铣、磨加工成为毛坯半成品；

7)毛坯半成品底板其上表面凸起的定位轨道的上表面高频淬火、平磨，提高其硬度、耐磨性和直线性；

8)经表面高频淬火的底板以及成为毛坯半成品的底板支座及侧挡板进行钻孔、攻丝加工，使其共同成为标准件；

9)圆柱定位块经车加工而成，表面淬火成为圆柱定位块标准件，橡胶密封垫、气嘴和水嘴为外购件；

10)入口型板毛坯标准件，根据设计需要由加工中心加工环形水槽，该环形水槽加工于入口端面内侧，出口端加工有与环形水槽贯通的出水孔及橡胶密封垫沉孔，环形水槽开口处由环形封水板填堵，焊封，环形水槽开有入水口，冷却水从入水口进入环形水槽，经环形水道分流，从出水口排出入口型板；

11)中间型板毛坯标准件，根据设计需要由加工中心加工出水孔及橡胶密封垫沉孔；

12)加工有环形水槽入口型板和加工有出水孔的中间型板，根据设计需要由数控线切割电火花加工定型型腔，该定型型腔尺寸精度以及特殊部位的矫正量由数控加工技术保证，其定位基准与模具标准化的定位销孔一致；

13)定型型腔经数控技术加工而成后，经抛光处理达到设计要求后的入口型板标准件和中间型板标准件待总装使用；

14)将底板支座用螺钉紧固在底板上组成底座，将橡胶密封垫装入中间型板水孔沉孔内，将圆柱销装入各型板相应的圆柱销孔上，将入口型板、中间型板和出口型板标准件竖置，按顺序依次串联安装在一起，将中间型板立在底板定位轨道上，将入口型板和出口型板装在两端，将侧挡板置于入口型板与出口型板之间，左右各一件，拧紧两端的螺钉将入口型板、中间型板出口型板以及两侧挡板组装成一个型腔部件，再拧紧两侧挡板的螺钉，将型腔部件与底座组装成一个整体，最后将底板两端圆柱定位块靠住两端对应的V形定位槽且锁住其定位块，完成了串联式定型套模具的总装配。

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