CN102497963A - 用于由塑料材料制成并具有底切部的元件的注射成型且具有一体式排出***的模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于由塑料材料制成的元件(7)、特别是车辆车身部分、更特别是保险杠的注射成型的模具(3)，所述模具(3)设置有移除***(9)，其包括方便地组装和相互连接以形成单个刚硬开放体的内部横向杆(91)和外部纵向杆(93)，单个刚硬开放体可确保成型元件(7)的操纵；本发明还涉及包括所述模具(3)的成型设备(1)以及利用所述模具(3)获得的由塑料材料制成的元件(7)。

Description

用于由塑料材料制成并具有底切部的元件的注射成型且具有一体式排出***的模具

技术领域

本发明涉及用于由塑料材料制成的元件的注射成型的模具。

更明确地，本发明涉及用于由塑料材料制成的车辆车身部分的注射成型的模具。

再明确地，本发明涉及用于由塑料材料制成的保险杠的注射成型的模具。

本发明还涉及包括前述模具的成型设备。

背景技术

由塑料经注射成型制成的部件的使用是非常广泛的，特别是在汽车界。

注射成型通常在包括模具的设备内进行，模具包括相对于彼此可动的冲床和模型，冲床和模型的表面被成形为当它们连接时形成具有待成型件的形状的空腔。这两个元件(冲床和模型)连接到为平面并且相互平行的相应底板，底板又连接到制造压机，根据压机操作需要，模具可相对于压机成型轴线竖直或水平设置，压机成型轴线又可以相对于压机地面支承表面水平或竖直，优选为水平。

进一步设置移除***以允许成型件的移除，所述移除***可动，并配备有用于成型件的多个复杂操纵部件。

根据上述已知技术的注射成型设备的例子在意大利专利申请No.MI2005A001979中有所描述；特别是，该设备设有封闭环式移除***，其围绕冲床设置并能够相对于相应的底板和冲床自身运动。

上述类型的设备具有要提供封闭结构、难以检查和维护的缺陷。

此外，上述类型的设备具有这样的缺陷，即提供了移除***相对于冲床以及冲床自身的可动部分之间的滑动，这会造成卡住及由此引起的操作中断。

最后，上述类型的设备还具有这样的缺陷，即提供了会由于注射压力引起弯曲并因此在成型件中形成缺陷的部件；在上述应用的具体情况下，设置在可动部分和冲床之间的封闭框架代表所述部件的例子，而更一般地，搁在底板上的倾斜柱代表所述部件的例子，其允许可动部件运动并受到显著的弯曲应力。

在不断发展的工业界，有必要确保设备操作连续和加工时间减少，以允许便利和快速的维护行为以及确保***稳定性和所要求的品质水平。

因此显然需要一种解决方案，其不同于上面说明的已知技术的设备并能够实现上述的操作和维护性能。

此外，需要一种能够实现特别是汽车行业要求的品质水平的解决方案。

发明内容

本发明旨在克服前面描述的现有技术的方案的缺点和限制并且满足对于允许实现更好的操作和维护性能以及特别是汽车行业要求的最佳品质水平的方案的仍不能令人满意的需求。

通过有利地提供具有新颖移除***的模具，根据本发明的用于成型由塑料材料制成的元件、特别是汽车车身部分、更特别是保险杠的模具及相关设备实现了本发明的目的，允许实现更好的操作和维护性能以及特别是汽车行业要求的最佳品质水平。

更明确地，根据本发明的用于成型的模具包括冲床、模型和移除***，其特征在于，所述移除***包括方便地组装和相互连接以形成单个刚硬但非封闭体的内部横向杆和外部纵向杆，其能够确保成型件的操纵。

以此方式，根据本发明的用于成型的模具及相关设备由于更加紧凑的尺寸和有限的操纵行程保证了成型时间的减少，由于受到磨损的区域的可见性，模具维护成本减小，并且由于移除***结构的刚度，生产的产品特别是在油漆之后具有最佳的美学品质。

附图说明

通过非限制性例子给出的附图有助于说明本发明，下面将详细描述本发明的优选实施方式：

-图1是根据本发明的成型设备的纵向剖视图；

-图2是图1的放大细节；

-图3是沿图2的截面A-A的视图；

-图4是根据本发明的成型设备的横向截面图；

-图5是根据本发明的模具的移除***的俯视平面图；

-图6是根据本发明的模具的移除***的透视图；

-图7是根据本发明的模具的移除***的放大细节的透视图，其中表示了所述移除***的支承件的第一变型；

-图8是图7的放大细节，显示了根据本发明的移除***的支承件的第二变型；

-图9是说明根据本发明的成型设备的主要操作步骤的细节的图示；

-图10是根据本发明的成型设备在具体应用的放大细节的分解透视图；

-图11是利用根据本发明的成型设备获得且由塑料材料制成的元件的透视图。

具体实施方式

参照图1，注意根据本发明的成型设备1包括模具3，模具包括冲床2和模型4，冲床包括上部(或者适当地说冲床)2a和下部或冲床保持器2b。

所述冲床2和所述模型4具有的表面被成形为当连接时形成具有待成型的元件(下文称为成型元件)7的形状的空腔5，熔融的塑料材料将在压力下注射到该空腔中。

所述冲床2和所述模型4分别连接到为平面且相互平行的相应的冲床底板6和模型底板8，所述底板又连接到已知类型的制造压机(未显示)；根据压机操作需要，模具3可相对于压机成型轴线竖直或水平设置，压机成型轴线又可相对于压机地面支承表面水平或竖直，优选为水平。

模具3的闭合和打开运动以及因此所述冲床2和所述模型4的接近和分离运动通过所述压机来引导；根据所选压机的种类，所述冲床2和所述模型4可相对于彼此可动，或者只有所述冲床2或只有所述模型4可以运动，另一个，即所述模型4或冲床2分别保持静止位置。

如上所述，所述冲床2包括两个部分，适当地称为2a的所述冲床由紧固到冲床底板6的所述冲床保持器2b支承，相反，所述模型4直接紧固到模型底板8。

所述冲床底板6和所述模型底板8依靠在相应的压机表面上并分别限定参考压机平面P1和P2。

根据所选压机的种类，压机平面P1和P2能够相互地运动，但优选地，模型压机平面P1在冲床压机平面P2沿着成型轴线的方向运动时保持静止，成型轴线可以相对于压机地面支承表面水平或竖直，优选为水平。

参照图2，注意在被适当地称为2a的冲床内侧是可动部分，例如特别是在冲床中央部分中的***件或者可动刮板22，以及一个或多个相对于刮板叠加和/或侧向设置的***件或者上部滑动件24，此外，具有***件或推动件26，由于其高的导热性，其释放热并相互协作以进行部件的均匀冷却，这是避免塑料材料变形和表面缺陷的重要条件。

重点指出，根据本发明，所述可动刮板22直接依靠在冲床2上，特别是依靠在冲床保持器2b上。

冲床2的主体的侧部相对于也是模具3关闭和打开方向的成型方向Z具有角度θ的倾度，角度θ的值优选在10°和20°之间的范围内。

为了在模具3打开和关闭的过程中滑动，可动刮板22经第一T形引导件10连接到冲床2的倾斜侧，如图3所示；在成型件7的移除过程中，可动刮板22也在相对于冲床2向后运动的第一T形引导件10上滑动。

重点指出，不同于已知技术方案而在本发明中设置的所述第一T形引导件10解决了依靠在底板上的倾斜柱受到弯曲的问题。

所述第一T形引导件10优选由青铜制成，其通过已知方法紧固到冲床2并能够在刮板22中获得的合适的相应座中滑动。

为了便于调节可动刮板22，所述第一T形引导件10并不直接放置成与冲床2接触，而是设置第一小板11，其由渗碳和回火钢制成并定位在第一T形引导件10和冲床2之间。

第一T形引导件10以比冲床2的侧部的角度θ小0°和5°、优选小1°的角度倾斜。

成型设备1还包括移除***9以从模具3移除成型件7，所述移除***9由冲床保持器2b支承并相对于冲床2可动。

参照图4，注意所述移除***包括内部横向杆91(在图1和图2中也可见)和外部纵向杆93。

还是参照图4，注意设备1还包括在其行程期间对中和引导所述移除***9所需的一个或多个引导柱19(在图1中也可见)、也由渗碳和回火钢制成且依靠在冲床2上的第二小板21、以及连接所述内部横向杆91和所述外部纵向杆93的螺钉23。

现在通过参考图5和图6来详细公开与已知技术方案相比是新颖部件的所述移除***9。

所述内部横向杆91和所述外部纵向杆93例如通过螺钉23或诸如固定六角螺丝和对中销的其他已知装置方便地组装和连接到彼此，以形成开放的单个刚硬体；所述内部横向杆91和所述外部纵向杆93确保成型元件7的操纵，如下面说明的。

优选地，所述内部横向杆91和所述外部纵向杆93由高强度钢制成。

外部纵向杆93的抗弯部分的尺寸特别重要，所述外部纵向杆93受到整个设备的重量以及由于可动部件、具体是可动刮板22和上部滑动件24的滑动引起的摩擦的压迫。

抗弯部分的最佳面积在50cm²和200cm²之间的范围，优选为100cm²。

如上所述，所述外部纵向杆93的对中通过一个或多个、优选为4个设置有相关青铜搭扣(未显示)的引导柱19保证，所述引导柱19也用作所述外部纵向杆93的固定支承，以便根据成型件7的种类在需要时支承上部滑动件24，而不使其平移。

所述引导柱19优选由钢制成。

参考图4和图6，注意为了便于外部纵向杆93的滑动，需要提供渗碳和回火的第二小板21，其依靠在冲床保持器2b上且通过螺纹接合到外部纵向杆93，所述第二小板21与所述引导柱19协作，以特别是在模具3水平设置时促进所述滑动。

还是参照图6，移除***9的运动通过操作冲床2的上部2a内的可动部分22、24的液压缸33的阵列来确保，作为所述液压缸的替代或者与其结合，可以使用机械工装。

所述液压缸33的阵列包括优选沿着设备的长侧部设置成2×2的一个或多个、优选为4个单元；在所示的实施方式中，所述4个液压缸33通过与制造压机接合的微型开关的***控制，但显然也可以使用本领域技术人员已知的其他控制***。

所述缸33和移除***9之间的连接通过***70进行，其优选为叉，可以通过操作例如螺钉的合适紧固装置73从模具3移除；本领域技术人员已知的其他等同方案也可作为这里说明的优选实施方式所选择的替代适用。

重点指出，前述布置允许容易地接近移除***9，由此简化了维护操作。

一个或多个、优选为4个第一支承件12设置在外部纵向杆93的端部处(图7中也可见)，可动刮板22连接到第一支承件12；还针对相应的上部滑动件24设置一个或多个、优选为4个第二支承件32。

所述第一支承件12和第二支承件32对于形成稳固地结合到移除***9的可动部分22、24来说是有利的。

根据要生产的物品的要求，本发明在可动刮板22的滑动支承件12方面提供两种替代变型。

图7可见的第一变型提供了：连接外部纵向杆93和可动刮板22的所述支承件12在进行滑动的部分上装配了渗碳和回火的第三小板13，其允许可动刮板22朝着内部接近直线地滑动，直到达到移除防止成型元件7被捡起的底切部所需的行程为止，即直到其接触冲床2的固定部分为止。

图8可见的第二变型提供了：所述支承件12配备有轴承14，其允许可动刮板12根据倾斜方向滑动，该形式优选具有复合运动方向和较重的可动刮板；该变型具有使得移除开始时的动作更加均匀和流畅的特定优点。

这两种方案具有彼此共同的重要特征，即经历滑动的外部纵向杆93以从外部可见的方式设置的事实，这允许视觉上监控其磨损以及在不必拆卸模具3的情况下干预其更换和维护。

还是参照图7，注意可动刮板22的平移动作通过一部件沿着方向Z形成，其由移除***9的运动结合冲床2的主体的侧部的优选在10°和20°之间变化的角度θ的倾度给出，并给出由存在的4个支承件12允许的沿着X方向的平移。

更精确地，所述可动刮板22的移动方向通过根据待成型件7结合移除***9的竖直运动和第一T形引导件10的运动给出。

换句话说，尽管上部滑动件24仅沿着竖直方向运动，但根据成型件7，可动刮板22可仅沿着水平方向运动或者具有水平分量和竖直分量的运动。

如可以理解的，由于机械部件全部彼此接触而不具有任何间隙，特别是可动刮板22与冲床2接触，根据本发明的移除***9具有更大的刚度。

此外，与前面强调的具有依靠在底板上的允许可动部分运动的倾斜柱的传统模具不同，本发明没有设置所述倾斜柱，这允许增加倾角，而这又减小冲床行程的大约35-45％，对于制造时间的显而易见的积极后果就是该制造时间由此减小了。

有必要说明，根据本发明的移除***9在***到冲床2的上部2a和下部2b之前单独地组装。

更精确地，移除***9的组装包括以下步骤：

-定位两个外部纵向杆93；

-将内部横向杆91垂直于外部纵向杆93设置；

-将引导柱19定位在内部横向杆91上；

-利用合适的装置控制所述杆的对中并将其相互紧固；

-组装附加部件，例如第二支承件32、第二小板21、第三小板13等；

-将由此获得的组件容纳到冲床2上；

-紧固缸33和第一支承件12。

在已经组装好成型设备的所有其他部件以及所有需要的调节和控制***(由于其对于根据已知技术的方案是普通的，因而没有详细列出)后，可以开始成型制造循环。

参照图9，现在描述由塑料材料制成的注射成型元件7的制造循环。

首先，冲床2和模型4彼此接近，直到它们完美附着以形成空腔5，即直到模具3完全闭合；根据压机种类，可只移动冲床或模型或者移动它们两者。

接着进行登记吨位操作，根据待成型件7的种类，这基本包括调节操作参数。

然后，可以进行熔融塑料材料向所述空腔5的注射，在注射过程中，模具3是闭合的，且可动刮板22与冲床2排列成直线。

由于使用的移除***9，当模具3被闭合以注射熔融塑料材料时，可动刮板22依靠在冲床保持器2b上，由此避免了传统模具的通常结构弯曲，在这种弯曲中，所述可动刮板由于底板和冲床之间的间隙而不能被对中地支承。

一旦塑料材料的注射完成且成型件7的保持、冷却和固化步骤结束，模具3由于压机的打开而开始打开。

模具3的打开可在成型件7的移除的第一步骤之前进行或者与其同时进行。

在需要模具分割(即模型和冲床的分离部在成型件7的可见外部部分上不明显)时，即在为了完成成型件7的美学要求，必须去除模型和冲床之间的分割点时，模具3的打开与成型件7的移除的第一步骤同时进行。

在移除结尾，成型件7将不受限制并准备好完全移除，例如通过机器人化的抓持工具。

现参照图10和图11，显示了本发明设备的一种具体情况。

具体应用涉及在保险杠7和相应的挡泥板(未显示)之间的紧固区域中存在底切部55，如图11所示。

参照图10，可动刮板22包括挡泥板或者侧部区域中的侧升降机15，这取决于模具是用于前挡泥板还是后挡泥板，其包括倾斜的第二T形引导件18，允许在模具打开步骤的过程中分离和去掉所述区域，以及允许成型件7的移除；所述第二T形引导件18在可动刮板22内获得的相应座28内滑动。

还参照图10，所述升降机15从可动刮板22的分离运动通过凸轮小孔16实现，销17在凸轮小孔16内滑动，使得所述升降机15沿着第二T形引导件18根据模具运动学需求以可变速度提升。

图10还显示了T形引导件18如何给出侧升降机15的运动方向，而平移速度由凸轮小孔16给出。

使用根据本发明的成型设备带来的好处从上面详细描述的优选实施方式非常清楚，特别是：

-由于模具的增加的刚度，特别是在油漆后，确保生产的物品的良好的美学品质；

-由于模具的紧凑尺寸以及运动行程的减小，成型时间减少；

-由于设置了重量减轻的冲床和更靠近参考压机平面的重心，由压机机械部件的滑动引起的磨损减小；

-由于受到磨损的区域的可见性，维护操作得到简化，且抑制了相关的成本；

-减少了完成时间，并且节省了用于模具制造的材料。

很明显，根据本领域技术人员已知的模式，可以对这里通过以非限制性例子给出的优选实施方式公开的根据本发明的成型设备进行修改，而不超出本发明的范围，特别是，模具的打开和闭合***可以不同方式设计，例如通过采用压机以外的设备，或者支承件可以设置相对于这里说明的不同的***，所述布置根据最佳结构机会从已知领域中可得的方案中选择。

此外，本发明可以方便地应用于与汽车领域不同的领域，根据其它领域中使用的元件的形状和尺寸，适当地调节模具，这些领域例如是家具、家用器具、运动设备以及通过注射成型提供部件制造的所有那些应用。

Claims (10)

1.一种模具(3)，包括：

-冲床(2)；

-模型(4)；

所述冲床(2)和所述模型(4)的表面被成形为在连接时形成具有待成型的元件的形状的空腔(5)，待成型的元件下称成型元件(7)，以及

-移除***(9)；

其特征在于，所述移除***(9)包括内部横向杆(91)和外部纵向杆(93)。

2.根据权利要求1所述的模具(3)，其中，所述内部横向杆(91)和所述外部纵向杆(93)方便地组装和相互连接以形成单个刚硬开放体。

3.根据权利要求1或2所述的模具(3)，其中，所述冲床(2)的侧部相对于成型方向(Z)具有角度θ的倾度，所述成型方向也是模具(3)的打开和关闭方向，所述角度θ的值在从10°到20°的范围。

4.根据权利要求1所述的模具(3)，其中，所述冲床(2)包括可动部分，所述可动部分包括在冲床中间部分的***件或可动刮板(22)以及一个或多个相对于所述可动刮板重叠和/或侧向设置的***件或者帽(24)。

5.根据权利要求4所述的模具(3)，其中，所述可动刮板(22)直接依靠在所述冲床(2)上，特别地依靠在冲床保持器(2b)上。

6.根据权利要求5所述的模具(3)，其中，所述可动刮板(22)连接到设置在所述外部纵向杆(93)的端部处的一个或多个、优选为4个支承件(12)。

7.根据权利要求5或6所述的模具(3)，其中，所述可动刮板(22)经过第一T形引导件(10)连接到所述冲床(2)的侧部。

8.根据权利要求7所述的模具(3)，其中，所述第一T形引导件(10)以比所述冲床(2)的侧部的角度θ小0°和5°、优选为小1°的角度倾斜。

9.包括根据前述权利要求1-8中的任一项所述的模具(3)的成型设备(1)。

10.利用根据前述权利要求1-8中任一项所述的模具(3)获得的由塑料材料制成的元件(7)。

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