CN103481478B - 注塑模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种注塑模具，包括后模芯和前模芯，其还包括监测装置，该监测装置包括金属壳体和设置在金属壳体内部的传感器；所述后模芯设有用以安装所述金属壳体的凹槽，该凹槽的底部设有用以顶出金属壳体的顶针，所述金属壳体装设到所述凹槽中后，其与前模芯相对的端面与所述后模芯的型芯端面平齐或高于所述后模芯的型芯端面。本发明可测试新品模腔内材料成型变化以及模腔内环境变化参数，通过这些参数数据分析可快速找到解决问题方法，并可大大减少试模次数，缩短新品开发周期、同时更能够有效地降低模具开发成本。

Description

注塑模具

技术领域

本发明涉及注塑模具技术领域，具体涉及一种新品模腔内材料成型变化参数以及模腔内环境变化参数可监测的注塑模具。

背景技术

塑胶产品在很多领域已经被广泛得到运用，特别是，电子产品外壳，空调器外壳，手机外壳，汽车内部装饰件等，速度发展惊人，但是对塑胶产品外观质量和尺寸精度要求越来越严格，其重要性是不言而喻的。

不过，目前塑胶产品外壳成型过程大致为：注塑机通过炮筒将塑料加热，塑化再由炮筒的唧嘴将熔融塑料射入模具主流道-模具分流道然后进入模腔中，模腔经过-保压-冷却-开模腔取出模样产品。至于模具成型问题需对样件分析后才能判定，其缺陷在于：

1，不能够看到或测试模腔内材料成型过程和模腔内环境参数变化，如：模腔排气不畅，产品缺胶、产品披锋、产品缩水，或模具冷却不匀、模内温度过高、过低，流速过快或过慢等这些复杂交叉问题，而这些问题在调机过程中是观察不到的，模腔成型过程的环境变化也是看不到的，模腔内产品好坏也看不到只有等到打开模具后，从出来的样品表面缺陷来找出问题所在。来来回回进行N次分析，也不能够真正找到问题所在，造成调试模具时间长，试模次数多。一套模具制造周期本来40天即可交付使用，但实际需要120-180天才能交付，严重影响模具开发周期，更是影响新品进入市场时间。

2、增加试模次数和试模费：一套模具价值几百万，配置的注塑设备也是几百万，如1400T注塑设备的1个小时间损耗费300元，如果产生一个废品重量为3公斤，其材料成本约为3X30（每公斤30元材料成本）＝90元。成型周期为60秒一个。如果在模具成型后才知道是否为废品还是合格品，每一小时报废就是300+90X60+（人工工资）15＝5715元（按1400T注塑计算成本），往往试一次模具需要10个小时，可想而知道，试一次模具其试模费至少57150元。如果反反复复试模，不仅损害模具，占用注塑设备，同时也会影响生产计划，最终还有可能不能准确判定模具问题在哪里。

鉴于上述现有技术的缺陷，亟需一种能在模具注塑成型过程中对模具内部参数进行监测的技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种注塑模具，旨在解决现有模具成型技术不能够观察到“注塑材料以及模腔内复杂的技术参数变化”，影响产品缺陷分析，造成试模次数多、试模费用增高，并且影响新品开模周期。

为了实现发明提案，本发明提供一种注塑模具，包括后模芯和前模芯，其还包括监测装置，该监测装置包括金属壳体和设置在金属壳体内部的传感器；所述后模芯设有用以安装所述金属壳体的凹槽，该凹槽的底部设有用以顶出金属壳体的顶针，所述金属壳体装设到所述凹槽中后，其与前模芯相对的端面与所述后模芯的型芯端面平齐或高于所述后模芯的型芯端面。

优选地，所述监测装置还包括与所述传感器电连接、用以显示传感器所获得数据的显示盘，该显示盘位于与所述顶针同一端。

优选地，所述显示盘外部设有透明罩，该透明罩设有与顶针适配的顶持孔。

优选地，所述透明罩上还设有USB接口。

优选地，所述传感器至少包括温度传感器、压力传感器、速度传感器和物体存在传感器；所述金属壳体内部设有用以装设所述温度传感器的温度传感器通道、用以装设所述压力传感器的压力传感器通道、用以装设所述速度传感器的速度传感器通道和用以装设所述物体存在传感器的物体存在传感器通道。

优选地，所述监测装置为多个，设置在所述后模芯的型芯边或角位置。

优选地，所述金属壳体的外表面具有锥度。

优选地，所述金属壳体与前模芯相对的端面高于所述后模芯的型芯表面0～0.2mm。

优选地，所述金属壳体还设有备用的传感器通道；所述后模芯设有备用的凹槽。

优选地，该注塑模具用于成型产品塑胶外壳。

由上可知，本发明注塑模具由于设置有监测装置可测试新品模腔内材料成型变化以及模腔内环境变化参数，通过这些参数数据分析可快速找到解决问题方法，并可大大减少试模次数，缩短新品开发周期、同时更能够有效地降低模具开发成本。

附图说明

图1为本发明一实施例中注塑模具的立体结构示意图；

图2为图1所示注塑模具后模芯的立体结构示意图；

图3为本发明一实施例中监测装置的立体结构示意图；

图4为图3所示监测装置的平面结构示意图；

图5为图4中B-B方向的剖面结构示意图；

图6为本发明一实施例中后模芯的平面结构示意图；

图7为图6所示后模芯的剖面结构示意图；

图8为本发明一实施例中监测装置的正视结构示意图，该图与图4区别在于角度不同；

图9为图8中C-C方向的剖面结构示意图；

图10为图8中A部的局部放大示意图；

图11为图8所示监测装置的后视图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种注塑模具，参照图1至图3，本发明实施例中，本发明提供一种注塑模具，包括后模芯1和前模芯2，其还包括监测装置3，该监测装置3包括金属壳体31和设置在金属壳体31内部的传感器32；所述后模芯1设有用以安装所述金属壳体31的凹槽11，该凹槽11的底部设有用以顶出金属壳体的顶针4，所述金属壳体31装设到所述凹槽11中后，其与前模芯2相对的端面30与所述后模芯1的型芯端面12平齐或高于所述后模芯1的型芯端面12。

本发明实施例中，金属壳体31的立体形状可以为方形、圆柱形或椭圆形，内部可设置多个传感器，例如温度传感器、压力传感器、速度传感器以及物体存在传感器等。这些传感器分别安装在监测装置的各个通道或共用通道内，互不干扰。金属壳体31与前模芯2相对的一端为传感器的感应头端，传感器前模芯2和后模芯1之间获取注塑成型工艺中的温度、压力、速度以及是否有物体通过等参数。本发明实施例中，传感器获取到的参数其输出方式有多种选择，例如，在一优选实施例中，监测装置3还包括与所述传感器32电连接、用以显示传感器32所获得数据的显示盘，该显示盘位于与所述顶针4相对的一端。进一步的，显示盘外部设有透明罩33，该透明罩33设有与顶针4适配的顶持孔（顶持孔的结构请参见图10和图11）。金属壳体31与端面30相对的另一端设置刻度表盘，用以显示温度，速度、压力、是否有物体通过（通过灯亮显示）等数据，并且透过一透明罩33可以观看到表盘上刻度。在另一优选实施例中，可在透明罩33上设置USB接口，以便将监测装置3与计算机相连，从中提取数据进行计算机分析。

应当注意的是，本发明实施例中，金属壳体31装配到凹槽11之中后，与前模芯2相对的一端端面30不能低于后模芯1的型芯端面，否则采集不到物体数据。本发明一优选实施例中，金属壳体31与前模芯1相对的端面30高于所述后模芯1型芯端面0～0.2mm。金属壳体31与后模芯1的型芯端面之间的位置，可通过顶针进行调节，例如，可在凹槽11中设置顶针4，该顶针4可与透明罩33接触或者通过透明罩33与金属壳体31接触，顶持监测装置3以上下运动，从而调节金属壳体31与后模芯1的型芯端面之间的位置。在不用监测装置3时，可通过顶针4将监测装置3顶出。取下监测装置3后，可以从后部透明罩33观看表盘上数据，也可将监测装置3的USB接口与电脑USB接口相连，从中提取数据进行计算机分析。此外，当不需要监测模具数据的时候，可采用另一个外形与监测装置3相同的零件将后模芯1上的凹槽11堵上，不影响模具生产。

由上可知，本发明注塑模具由于设置有监测装置3，可测试新品模腔内材料成型变化以及模腔内环境变化参数，通过这些参数数据分析可快速找到解决问题方法，并可大大减少试模次数，缩短新品开发周期、同时更能够有效地降低模具开发成本。

本发明实施例中，监测装置3可以为多个，设置在所述后模芯1的型芯边角位置。本发明实施例针对方框形注塑产品，考虑到成型过程中，顶角的位置难以成型，因此，对该位置进行监测能很好的反映模具内部成型情况。当然，在其他实施例中，也可根据需要合理设置监测装置3在后模芯1的位置。优选地，本发明实施例中的注塑模具用于成型产品塑胶外壳。

本发明一优选实施例中，金属壳体31的外表面具有锥度。考虑到型腔中注塑胶时候压力很大，本发明在金属壳体31的外表面设置锥度，以使得监测装置3能承受压力且脱出方便。

本发明一实施例中，金属壳体31还设有备用的传感器通道；后模芯1设有备用的凹槽。由于设有备用的传感器通道和备用的凹槽，本发明实施例可可以转换测试位置或者根据需要设置多个传感器以及多个监测装置3，从而更全面的监测模具内部成型变化。

参照图4和图5，本发明一实施例中，传感器32至少包括温度传感器321、压力传感器323、速度传感器322和物体存在传感器（图中未示出）；所述金属壳体31内部设有用以装设所述温度传感器321的温度传感器通道、用以装设所述压力传感器323的压力传感器通道、用以装设所述速度传感器322的速度传感器通道和用以装设所述物体存在传感器的物体存在传感器通道。

本发明实施例中，温度传感器321可采用温包采集温度数据，当感受到温度变化时，密闭***内饱和蒸气产生相应的压力，引起弹性元件曲率的变化，使其自由端产生位移，再由齿轮放大机构把位移变为指示值，这种温度计具有温包体积小，反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点，几乎集合了玻璃棒温度计、双金属温度计、气体压力温度计的所有优点，它可以制造成防震、防腐型，并且可以实现远传触点信号、热电阻信号、0-10mA或4-20mA信号。是目前使用范围最广、性能最全面的一种机械式测温仪表。

本发明实施例中，压力传感器323可采用压力计测试传感器，利用压电式或压电效应，一端通过弹性元件变形而导致电阻变化；即将压力信号转变为某种电信号，另一端透过透明玻璃显示数字出来，及时处理、同时也可与计算机相连接、适时处理等。

物体存在传感器可采用触摸式延时开关原理。当物体碰触到感光头时，另一端就会灯亮起来，当物件取走后，灯就熄。利用的是与试电笔同样的原理，即在物体和电源间串联一个很大的电阻，这样，通过物体会形成一个很小的的电流，由物体-触点-外壳形成触发回路。这样，就可以触发延时开关开始计时，并接通电灯主回路，灯就亮了。

本发明实施例中，速度传感器322可采用线速度传感器，能测量被测物运行速度的仪器。采用的是对被测物的运行速度进行测量并转化成可输出信号的传感器。随着科技的发展，传统的测量设备已不能满足现状的需求，已渐渐地被淘汰，而激光测速传感器已被广泛使用，在产品生产过程中有着重要意义，它通过与计算机连接，可对被测物进行自动化、智能化的测量控制。这也就是现在测量技术与计算机技术相结合的产物。

上述传感器32采集的温度、压力、速度和物体存在所代表的含义为：

温度，代表模具成型时物体温度，而不是过滤后气体温度；

压力，代表模具成型时物体压力，而不是气体压力；

速度，代表模具成型时液体流动速度，而不是气体速度；

物体存在，代表有液体通过。

模具在开发前期，会对模具充填状态进行模流分析，如果监测装置3所获取到的测试结果与模流分析结果相差大，则说明模具在成型过程中存在问题，例如：

温度过高，表示冷却不均，过低走胶不齐；

压力大，表示有披锋存在，粘模，拉模，变形，压力低可能缺胶；

速度快，造成排气不好，速度慢，容易产生缺胶，缩水；

物体存在，有-表示顺畅，无-表示困气。

参照图6至图11所示，本发明实施例中，在凹槽11中设置有供顶针4穿过的通孔101，顶针4从该通孔101穿过后，***到透明罩33中的凹孔331中，其端面与金属壳体31的端面接触，从而对金属壳体31形成顶持。考虑到型腔中注塑胶时候压力很大，本发明实施例中，将凹孔331设置成具有锥度，注胶成型时，顶针4与凹孔331被压紧，顶出时候是紧的。但是在取下监测器时，由于凹孔331与顶针接触的部分不多，可以比较方便的取下监测装置3。

本发明实施例中，注塑模具还包括一外形与监视装置3外形相同的模型监测器。该模型监测器用于在模具测试完成后堵住凹槽11，以使模具量产过程不受影响。例如，在新模具测试完成合格后，可通过顶针4将监视装置3顶出，同时将顶针4与顶针板脱离，将模型监测器填充在凹槽11中，不影响模具量产。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种注塑模具，包括后模芯和前模芯，其特征在于，还包括监测装置，该监测装置包括金属壳体和设置在金属壳体内部的传感器；所述后模芯设有用以安装所述金属壳体的凹槽，该凹槽的底部设有用以顶出金属壳体的顶针，所述金属壳体装设到所述凹槽中后，其与前模芯相对的端面与所述后模芯的型芯端面平齐或高于所述后模芯的型芯端面。

2.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述监测装置还包括与所述传感器电连接、用以显示传感器所获得数据的显示盘，该显示盘位于与所述顶针相对的一端。

3.如权利要求2所述的注塑模具，其特征在于，所述显示盘外部设有透明罩，该透明罩设有与顶针适配的顶持孔。

4.如权利要求3所述的注塑模具，其特征在于，所述监测装置上设有USB接口。

5.如权利要求2所述的注塑模具，其特征在于，所述传感器至少包括温度传感器、压力传感器、速度传感器和物体存在传感器；所述金属壳体内部设有用以装设所述温度传感器的温度传感器通道、用以装设所述压力传感器的压力传感器通道、用以装设所述速度传感器的速度传感器通道和用以装设所述物体存在传感器的物体存在传感器通道；所述物体存在传感器采用触摸式延时开关原理，用于感知液体通过。

6.如权利要求5所述的注塑模具，其特征在于，所述监测装置为多个，设置在所述后模芯的型芯边或角位置。

7.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述金属壳体的外表面具有锥度。

8.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述金属壳体与前模芯相对的端面高于所述后模芯的型芯表面0～0.2mm。

9.如权利要求5所述的注塑模具，其特征在于，所述金属壳体还设有备用的传感器通道；所述后模芯设有备用的凹槽。

10.如权利要求1至9中任一项所述的注塑模具，其特征在于，该注塑模具用于成型产品塑胶外壳。