專利名稱：一種熱成型模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱成型設備，具體地說，涉及一種用于熱成型機的熱成型模具。
背景技術：
現有的一種用于制作塑料制品(如塑料杯、塑料盒子等)的熱成型模具，能夠完成成型、剪切動作，脫模后即可獲得制品。如圖1所示，這種熱成型模具包括上模01和下模02。上模01 —般包括上模板011、上剪模012、壓料環013和拉伸桿014。上剪模012安裝在上模板011上，上剪模012具有一腔體，通常上剪模012下端的內緣為上剪切刀刃。壓料環013可在上剪模012的腔體內上下運動；壓料環013側壁的下部設有進氣通道015。拉伸桿014可上下運動；拉伸桿014下端連接拉伸頭016，拉伸頭016設于壓料環013的內腔中，在拉伸桿014的帶動下，拉伸頭016可在壓料環013的內腔中上下運動；拉伸桿014上端連接拉伸桿安裝板017，拉伸桿安裝板017連接拉伸氣缸的活塞桿，拉伸氣缸用于驅動拉伸桿上下運動。下模02 —般包括下模板021、下剪模022、成型模023和頂出桿024。下剪模022固定安裝在下模板021上，下剪模022具有一腔體，通常下剪模022上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。成型模023固定安裝在下模板021上并處于下剪模022的腔體內；成型模023的底部設有活動底模025，活動底模025與頂出桿024的上端連接，頂出桿024的下端伸出至下模板021下方并連接頂出桿安裝板026，頂出桿安裝板026與頂出桿升降驅動機構連接。另外，為縮短成型周期，通常還設置模具內循環冷卻水路，對成型模023進行冷卻 ，使塑料制品快速冷卻定形。制作塑料制品時，首先對塑料片材加熱，使塑料片材達到成型溫度；經過加熱的塑料片材經過成型區域，此時熱成型模具合模，壓料環013將片材壓緊在下剪模022或成型模023的上端面上，在塑料片材和壓料環013內壁之間形成壓料環氣室030，隨后拉伸氣缸帶動拉伸桿安裝板017、拉伸桿014和拉伸頭016往下運動，將塑料片材初步拉伸成與拉伸頭015相似的形狀；拉伸頭016與塑料片材之間形成定型氣室040，定型氣室040與壓料環氣室030相通，然后自壓料環013上的進氣通道015向壓料環氣室030、定成型氣室040中通入壓縮空氣，在壓縮空氣的作用下，塑料片材緊貼成型模023，隨后模具內循環冷卻水路對成型模023進行冷卻，將成型片材定形；定形后的成型片材由上剪切刀刃和下剪切刀刃完成剪切動作，將塑料制品從成型片材中剪切出來，獲得單個的塑料制品；接著頂出桿升降驅動機構驅動頂出桿安裝板026、頂出桿024和活動底模025上升，將塑料制品從成型模023中頂出，使塑料制品脫離成型模；然后向塑料制品吹風，將塑料制品吹離熱成型模具。上述壓料環氣室030、定成型氣室040中的壓縮空氣，對成型起到作用的只是拉伸頭016與塑料片材之間形成的定型氣室040中的壓縮空氣，而60%以上的壓縮空氣浪費在定型氣室040上方的壓料環氣室030中，造成壓縮空氣的嚴重浪費，增加了壓縮機的負荷，同時由于壓料環氣室030的存在，擴大了壓縮空氣的密閉空間，造成壓縮空氣的壓力不穩定，導致成型不穩定，影響塑料制品的質量。另外，這種熱成型模具成型時，成型模023腔體內的空氣通常依靠設于成型模023側壁及活動底模025上的排氣槽排出。當制作大容量塑料制品的時候，由于成型模腔較大，因此完成成型時需要排出更多的空氣，如果要保持較快的成型速度，則單純依靠排氣槽的排氣很難將成型模腔體內的空氣完全排出，難以保證塑料制品的完全成型，會出現塑料制品表面的凹凸不平、杯身細節無法成型等缺陷，產生次品和廢品。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種熱成型模具，這種熱成型模具更加環保節能，并且提高塑料制品的質量。采用的技術方案如下:
一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅動機構，壓料環側壁的下部設有進氣通道，拉伸桿處于壓料環的內腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅動機構的動力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是:還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環的內腔中；當壓料環下端緊壓成型模上端并且拉伸桿帶動拉伸頭向下運動時，密封裝置、壓料環內壁下部、成型模內壁三者構成密閉腔室。本發明采用正壓成型工藝，故壓料環中設有內腔，拉伸頭可在壓料環內腔中上下運動。優選上模包括上模板、上剪模、壓料環、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅動機構，上剪模安裝在上模板上，上剪模具有一腔體，壓料環設于上剪模的腔體內，壓料環設于上剪模的腔體內；壓料環可在上剪模的腔體內上下運動，壓料環上端與上剪模的腔體內壁形成壓力氣室，通過調節進入壓力氣室的壓縮氣體的氣壓，可調整壓料環的壓力；壓料環側壁的下部設有進氣通道，拉伸桿處于壓料環的 內腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅動機構的動力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；優選下模包括下模板、下剪模和成型模，下剪模固定安裝在下模板上，下剪模具有一腔體，成型模設于下剪模的腔體內，成型模側壁設有排氣槽。在設置有上剪模和下剪模的情況下，合模時，壓料環將塑料片材緊壓在下剪模的端面上。上述拉伸頭的形狀與塑料制品形狀類似，而尺寸略小于制品，拉伸頭的表面通常是光滑的。當上模、下模合模時，壓料環下端緊壓成型模上端，在拉伸桿驅動機構驅動下，拉伸桿帶動拉伸頭向下運動，此時，密封裝置、壓料環內壁下部、成型模內壁三者構成密閉腔室，從而使得拉伸頭、密封裝置、塑料片材之間形成密閉的定型氣室，通過壓料環側壁下部的進氣通道充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室中，而不會充入到上方的壓料環氣室中，比現有技術節省了 60%以上的壓縮空氣，減少壓縮機的負荷，更加環保節能；而且，大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，使壓縮空氣的壓力更加穩定，從而使成型更加穩定，提高了塑料制品的質量。為了使得結構更加簡單，作為本發明的優選方案，所述密封裝置包括圓形密封片，圓形密封片與壓料環的內腔相匹配。將密封裝置設置為與壓料環的內腔相匹配的圓形密封片，結構更加簡單，密封效果更好。為了解決保持快速成型而導致塑料制品表面的凹凸不平、杯身細節無法成型等缺陷的問題，作為本發明進一步的優選方案，所述下模還包括頂出桿、頂出桿安裝板和頂出桿升降驅動機構，所述成型模的底部設有活動底模，活動底模與成型模相互獨立；活動底模與頂出桿的上端連接，頂出桿的下端與頂出桿安裝板連接，頂出桿安裝板與頂出桿升降驅動機構連接；活動底模上設有出氣孔和環形冷卻槽；頂出桿中設有出氣通道、進水通道和出水通道；出氣孔將成型模的腔體與出氣通道上端連通；進水通道和出水通道的上端分別與環形冷卻槽連通。上述出氣孔和出氣通道構成負壓輔助氣路，成型時，成型氣室中通入壓縮空氣，此時成型模腔體內的部分空氣自成型模側壁上的排氣槽排出，同時抽氣裝置運行，通過出氣通道、出氣孔將成型模腔體內的另一部分空氣吸走，從而在較短時間內將成型模腔體內的空氣完全排出，使塑料片材緊貼成型模，得到成型到位的塑料制品。而其中的環形冷卻槽、進水通道和出水通道構成循環冷卻輔助水路，對活動底模進行冷卻，使塑料制品快速冷卻定形，縮短成型周期。通常上剪模下端的內緣為上剪切刀刃，下剪模上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。
圖1是現有技術中一種熱成型模具的結構示意 圖2是本發明優選實施例的結構示意 圖3是圖1中活 動底模及頂出桿的結構示意圖。
具體實施例方式如圖2所示，這種熱成型模具包括上模I和下模2。本實施例采用正壓熱成型工藝，本實施例中，成型時，上模I固定在機架上，下模2相對于上模I升降。下模2的升降由凸輪機構控制，凸輪機構中凸輪的輪廓根據下模的行程進行設計。凸輪機構的設計屬本領域技術人員所熟知的，在此不作詳細描述。上模I包括上模板11、上剪模12和壓料環13。上剪模12安裝在上模板11上，上剪模12具有一腔體，上剪模12下端的內緣為上剪切刀刃。壓料環13設于上剪模12的腔體內；壓料環13可在上剪模12的腔體內上下運動；壓料環13具有一內腔110，上剪模12的側壁設有進氣口 111 ;壓料環13側壁的下部外側面設有進氣通道112，進氣通道112與進氣口 111、內腔110連通。壓料環13可在上剪模12的腔體內上下運動，壓料環13上端與上剪模12的腔體內壁形成壓力氣室15。通過調節進入壓力氣室15的壓縮氣體的氣壓，可調整壓料環13的壓力。上模I還包括拉伸頭114、拉伸桿115、拉伸桿安裝板116和拉伸氣缸(圖中未畫出)，拉伸桿115下端連接拉伸頭114，拉伸頭114設于壓料環13的腔體110內，拉伸桿115上端連接拉伸桿安裝板116，拉伸桿安裝板116連接拉伸氣缸的活塞桿。拉伸氣缸的缸體可安裝在上模板11上或機架上。拉伸頭114的形狀與制品形狀類似，而尺寸略小于制品，其表面光滑。壓料環13的上部設有上下走向的導向孔117，拉伸桿115處于該導向孔117中并與該導向孔117作滑動配合。上模I還包括圓形密封片120，圓形密封片120與壓料環13的內腔110相匹配，圓形密封片120安裝在拉伸桿115的下端并處于壓料環13的內腔110中。
下模2包括下模板21、下剪模22、成型模23、頂出桿24、頂出桿安裝板25和頂出桿升降驅動機構。下剪模22固定安裝在下模板21上，下剪模22具有一腔體，成型模23設于下剪模22的腔體內。下剪模22的上端面與壓料環13的下端面相匹配并且位置相對應。如圖2和圖3所示成型模23的底部設有活動底模26，活動底模26與成型模23相互獨立；活動底模26與頂出桿24的上端連接,頂出桿24的下端與頂出桿安裝板25連接，頂出桿安裝板25與頂出桿升降驅動機構(頂出桿升降驅動機構可采用氣缸，圖中未畫出)連接；活動底模26上設有出氣孔210和環形冷卻槽211 ;頂出桿24中設有出氣通道220、進水通道221和出水通道222 ;出氣孔210將成型模23的腔體與出氣通道220上端連通，出氣通道220的下端連接抽氣裝置(圖中未畫出)；進水通道221和出水通道222的上端分別與環形冷卻槽211連通，在進水通道221中通入冷卻水，能夠對活動底模26進行冷卻，使成型片材快速冷卻定形。下剪模22上端的外緣為下剪切刀刃，下剪切刀刃與上剪切刀刃相匹配。當壓料環13下端緊壓下剪模22上端面并且拉伸桿115帶動拉伸頭114向下運動時，圓形密封片120、壓料環13內壁下部、成型模23內壁三者構成密閉腔室。下面簡述一下本熱成型模具的工作原理:
制作塑料制品時，首先對塑料片材加熱，使塑料片材達到成型溫度；經過加熱的塑料片材經過成型區域，此時下模2上升，熱成型模具合模，壓力氣室15中通入壓縮氣體，壓縮氣體對壓料環13施加向下的推力，使壓料環13將塑料片材壓緊在下剪模22的上端面上；隨后拉伸氣缸帶動拉伸桿安裝板116、拉伸桿115和拉伸頭114往下運動，將塑料片材初步拉伸成與拉伸頭114相似的形狀；此時，圓形密封片、壓料環內壁下部、成型模內壁三者構成密閉腔室，從而使得拉伸頭114、圓形密封片120、塑料片材之間形成密閉的定型氣室250，通過壓料環13下部的進氣通道112充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室250中，同時成型模23腔體內的部分空氣自成型模23側壁上的排氣槽28排出，同時抽氣裝置運行，通過出氣通道220、出氣孔210將成型模23腔體內的另一部分空氣吸走，這樣，在壓縮空氣和抽氣裝置的共同作用下，塑料片材緊貼成型模23 ;隨后模具內循環冷卻水路通入冷卻水，對成型模23及活動底模28進行冷卻，將成型片材定形，此時拉伸氣缸帶動拉伸桿安裝板116、拉伸桿115和拉伸頭114往上運動，使拉伸頭114回復至壓料環13的內腔110內；接著下模2再進一步上升，下剪模22上端外緣的下剪切刀刃與上剪模12下端內緣的上剪切刀刃配合，對定形后的成型片材進行剪切，將塑料制品從成型片材中剪切出來，獲得單個的塑料制品；然后下模2下降，塑料制品的邊緣離開壓料環13 ;隨后頂出桿24上升，活動底模26隨著上升并將塑料制品頂出；然后向塑料制品吹風，將塑料制品吹離熱成型模具，從而完成一次熱成型過程。接著頂出桿24下降，活動底模26隨著下降至成型所需的位置，準備下一次熱成型過程。由于通過壓料環13下部的進氣通道112充入的壓縮空氣，全部充入到定型氣室250中，而不會充入到上方的壓料環氣室中，比現有技術節省了 60%以上的壓縮空氣，減少壓縮機的負荷，更加環保節能；而且，大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，使壓縮空氣的 壓力更加穩定，從而使成型更加穩定，提高了塑料制品的質量。
權利要求
1.一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅動機構，壓料環側壁的下部設有進氣通道，拉伸桿處于壓料環的內腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅動機構的動力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是:還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環的內腔中；當壓料環下端緊壓成型模上端并且拉伸桿帶動拉伸頭向下運動時，密封裝置、壓料環內壁下部、成型模內壁三者構成密閉腔室。
2.根據權利要求1所述的熱成型模具，其特征是:所述密封裝置包括圓形密封片，圓形密封片與壓料環的內腔相匹配。
3.根據權利要求1或2所述的熱成型模具，其特征是:所述下模還包括頂出桿、頂出桿安裝板和頂出桿升降驅動機構，所述成型模的底部設有活動底模，活動底模與成型模相互獨立；活動底模與頂出 桿的上端連接，頂出桿的下端與頂出桿安裝板連接，頂出桿安裝板與頂出桿升降驅動機構連接；活動底模上設有出氣孔和環形冷卻槽；頂出桿中設有出氣通道、進水通道和出水通道；出氣孔將成型模的腔體與出氣通道上端連通；進水通道和出水通道的上端分別與環形冷卻槽連通。
全文摘要
本發明涉及一種熱成型模具，包括上模和下模；上模包括壓料環、拉伸桿、拉伸頭和拉伸桿驅動機構，壓料環側壁的下部設有進氣通道，拉伸桿處于壓料環的內腔中，拉伸桿的上端與拉伸桿驅動機構的動力輸出端連接，拉伸桿的下端與拉伸頭連接；下模包括成型模，其特征是還包括密封裝置，密封裝置安裝在拉伸桿的下端并處于壓料環的內腔中；當拉伸桿帶動拉伸頭向下運動時，密封裝置、壓料環內壁下部、成型模內壁三者構成密閉腔室。當上模、下模合模時，拉伸頭、密封裝置、塑料片材之間形成密閉的定型氣室，壓縮空氣全部充入到定型氣室中，更加環保節能；大幅度減小壓縮空氣的密閉空間，從而使成型更加穩定，提高了塑料制品的質量。
文檔編號B29C51/30GK103213271SQ201310150498
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者盧泓斌, 林海鑫, 羅慶青 申請人:廣東達誠機械有限公司