啞鈴用注塑模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于注塑成型啞鈴頭外包覆層的啞鈴用注塑模具，包括定模座板、定模板、動模板、支撐板、墊塊和動模座板；定模板和動模板上設有容置待包覆啞鈴頭、內表面與包覆層的外表面擬形的型腔，其上設有澆口；動模板由動模板本體和滑塊組成，動模板本體和滑塊之間設有與啞鈴桿緊配的啞鈴桿定位孔；動模板和支撐板上設有開口位于滑塊拆卸方向上的啞鈴桿安裝槽。本實用新型中，啞鈴頭外側的包覆層采用可直接注塑的TPU材料，2～5分鐘即可注塑成型包覆層，加工時間短，生產效率高；TPU的成本只有8千/噸，可重復利用，相對于包覆層采用成本2.4萬/噸、不可重復利用的PU材料，產品的成本可降低5千/噸，生產成本低。
【專利說明】啞鈴用注塑模具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種啞鈴用注塑模具，尤其涉及一種整體式啞鈴的包覆層用注塑模具。
【背景技術】
[0002]啞鈴是舉重和健身練習的一種輔助器材，由于使用方便、占地小，越來越受到廣大健身愛好者的青睞。啞鈴具有一手柄，于該手柄兩端分設有一啞鈴頭，使用時以單手握持手柄，通過反復運動手臂肌肉達到運動或重量訓練的目的。啞鈴頭大多采用鑄鐵制造，直接與地面接觸時為避免造成地面或底板的損壞，常在啞鈴頭外設包覆層，如中國實用新型專利CN201832333U公開的一種啞鈴及中國實用新型專利91225974.4公開的一種具有合成樹脂外包覆層的啞鈴，均在啞鈴頭的外表面包覆有一層合成樹脂，所述合成樹脂為聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、氯丁膠或丁晴膠。其中，啞鈴頭的包覆層使用最多的是聚氨酯(PU)。
[0003]聚氨酯(PU)中文名為聚氨基甲酸酯，由于其只需要簡單修改配方，便可獲得不同的密度、彈性、剛性等物理性能，目前已大量替代玻璃纖維保溫材料、木材、傳統橡膠制品等。但是PU的注塑工藝比較難調，因為它的注塑窗口比較小，如果溫度太高，流動性會太好；如果溫度太低，又可能打不滿，所以調節起來費時費力。目前，啞鈴廠家在啞鈴頭外側包覆I3U層時，多采用澆注或直接向包膠模具內填塞PU片的方式，需要使用液壓機在150?2000C>63?200MPa時熱壓10?30min才能成型，成型時間長，生產效率低。而且聚氨酯(PU)的成本約2.4萬/噸，產生的聚氨酯(PU)廢料又不能重復利用，所以啞鈴頭的包覆層采用聚氨酯的成本很高。
[0004]TPU (Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領域得到廣泛應用，無鹵阻燃TPU還可以代替軟質PVC以滿足越來越多領域的環保要求。TPU的硬度范圍廣:通過改變TPU各反應組分的配比，可以得到不同硬度的產品，而且隨著硬度的增加，其產品仍保持良好的彈性和耐磨性；機械強度高:TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出；加工性能好，可采用常見的熱塑性材料的加工方法進行加工，如注塑、擠出、壓延等。而且，TPU的成本約8千/噸，產生的TPU廢料還可重復利用。
[0005]基于上述理由，有必要考慮采用TPU作為啞鈴頭的包覆層,在滿足包覆層的耐磨、減震、避免刮傷或碰傷家具或其他器材等性能的前提下，縮短加工時間、提高生產效率、降低生產成本。但是目前在啞鈴生產領域未見使用TPU材料做為啞鈴頭包覆層的，因此也沒有相關的成型模具和成型工藝可借鑒。
【發明內容】
[0006]本實用新型目的是為了解決上述問題，提供一種啞鈴用注塑模具，縮短加工時間、提高生產效率、降低生產成本。
[0007]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種啞鈴用注塑模具，所述啞鈴包括啞鈴桿、固設于該啞鈴桿兩端的啞鈴頭，用于在所述啞鈴頭外表面注塑成型包覆層的所述注塑模具包括依次設置的定模座板、導向部件、定模板、動模板、支撐板、墊塊和動模座板；
[0008]所述導向部件的一端與定模座板固定連接，另一端與定模板和動模板滑動連接；
[0009]所述定模板和動模板之間設有鎖模機構；
[0010]所述定模板和動模板上設有內表面與包覆層的外表面擬形的型腔，所述型腔上設有澆口 ；
[0011]其中一所述啞鈴頭為待包覆啞鈴頭，容置于所述型腔內；
[0012]所述動模板由動模板本體和滑塊組成，所述動模板上的型腔平分于所述動模板本體和滑塊上，且所述動模板本體和滑塊之間設有與所述啞鈴桿緊配的啞鈴桿定位孔；
[0013]所述動模板和支撐板上設有開口位于所述滑塊拆卸方向上的啞鈴桿安裝槽。
[0014]其中，所述支撐板、墊塊和動模座板圍設成的空間內設有限位部件，另一所述啞鈴頭卡設于該限位部件內，所述限位部件的卡入口位于所述滑塊的拆卸方向上。
[0015]優選的，所述限位部件包括3?6個卡爪，分設于非卡入口處，所述卡爪的爪端位于所述啞鈴頭的面對啞鈴桿的一側，所述卡爪的尾端與動模座板固定連接。
[0016]其中，所述鎖模機構由設于所述滑塊上的凸起和對應地設于所述定模板上的凹槽插接而成。
[0017]其中，所述定模座板和定模板之間設有流道推板。
[0018]進一步，所述注塑模具為雙分型面注射模，所述定模板包括固定連接的上模板和中間板，所述定模板上的型腔分設于上模板和中間板上，所述上模板的型腔上設有澆口。
[0019]上述的啞鈴用注塑模具還包括冷卻系統，包括設于所述定模板和動模板內的循環冷卻水道和設于所述定模板和動模板外側的循環冷卻水管。
[0020]其中，所述型腔的內表面上雕刻有LOGO形腔，可以在成型包覆層的同時直接在包覆層外側形成啞鈴的LOGO。
[0021]利用上述注塑模具，注塑成型啞鈴頭外側的包覆層的工藝包括如下步驟:
[0022](101)注塑模具開模狀態下，安裝啞鈴，啞鈴桿經啞鈴桿安裝槽的開口卡入并通過啞鈴桿定位孔定位，待包覆啞鈴頭位于動模板的面對中間板的一側，另一啞鈴頭經卡入口卡入限位部件內；
[0023]( 102)裝配滑塊于動模板本體上；
[0024](103)啟動注塑機，合模，導向部件的導向桿穿過定模扳插入動模板內，滑塊上的凸起插入中間板上凹槽內實現鎖模；
[0025](104)TPU漿液經澆口流入型腔內，注塑壓力30?11OMPa，注塑溫度180?240°C，2?5分鐘后注塑完成；
[0026](105)開模，上模板與流道推板分離，上模板與中間板固定連接，動模板與中間板分離，自動模板本體上拆下滑塊；
[0027](106)冷卻3?5分鐘后，將啞鈴自注塑模具上取下，啞鈴的其中一個啞鈴頭的包覆層注塑成型；
[0028](107)重復步驟(101)?(106)，啞鈴的另一個啞鈴頭的包覆層注塑成型，至此完成整個啞鈴的啞鈴頭包覆層的注塑成型。
[0029]成型整體式啞鈴的工藝還包括位于上述注塑成型工藝前的下述步驟:
[0030](201)分別生產啞鈴頭和啞鈴桿，然后將一根啞鈴桿和2個啞鈴頭焊接成一整體式啞鈴；
[0031](202)將注塑模具安裝至注塑機上；
[0032](203)配置注塑級TPU漿液，加溫后置于注塑機的料筒待用；
[0033]位于上述注塑成型工藝后的下述步驟:
[0034](301)修剪包覆層的飛邊；
[0035](302)啞鈴成品包裝。
[0036]其中，所述步驟(203)中，TPU漿液由以下重量份的組分共同反應聚合而成:二苯甲烷二異氰酸酯40?60份，甲苯二異氰酸酯30?50份，聚酯多元醇5?10份，擴鏈劑2?5份，增強劑O?5份，增韌劑3?8份，色漿O?5份；
[0037]將TPU漿液加熱至150?200°C。
[0038]由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有的優點是:
[0039]本實用新型中，啞鈴頭外側的包覆層采用可直接注塑的TPU材料，利用注塑機和注塑模具在啞鈴頭的外側注塑成型包覆層，2?5分鐘即可成型，加工時間短，提高生產效率；TPU的成本只有8千/噸，且可重復利用，相對于包覆層采用成本2.4萬/噸、不可重復利用的PU材料，產品的成本可降低5千/噸，生產成本低，廢料可重復利用，節能減排。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1是本實用新型實施例一中啞鈴的結構示意圖；
[0041]圖2是本實用新型實施例一的主視圖；
[0042]圖3是圖2中放入啞鈴后沿線A-A的剖視圖；
[0043]圖4是實施例一中注塑完成后注塑模具開模時的結構示意圖。
[0044]附圖標記說明:
[0045]1、啞鈴；10、啞鈴桿；11、啞鈴頭；12、包覆層；
[0046]2、注塑模具；20、定模座板；21、導向桿；22、流道推板；23、上模板；230、澆口 ；24、中間板;240、凹槽;25、動模板；250、動模板本體；251、滑塊；252、啞鈴桿定位孔；253、凸起；254、啞鈴桿安裝槽；26、支撐板；27、墊塊；28、動模座板；280、卡爪；29、型腔。
【具體實施方式】
[0047]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0048]實施例一:如圖1所示，啞鈴I是一種常用的健身器材，包括啞鈴桿10、固設于該啞鈴桿10兩端的啞鈴頭11。如圖2、圖3所示，本實用新型提供一種用于在所述啞鈴頭11的外表面注塑成型包覆層12的啞鈴用注塑模具2，為雙分型面注射模，包括依次設置的定模座板20、導向部件、流道推板22、定模板、動模板25、支撐板26、墊塊27和動模座板28，其中，定模板包括固定連接的上模板23和中間板24。
[0049]如圖4所示，所述導向部件包括4個設于定模扳內的導向套和滑設于導向套內的4根導向桿21,所述導向桿21的一端與定模座板20固定連接,另一端與定模板和動模板25滑動連接，注塑模具合模時，導向桿21穿過上模板23和中間板24，插入動模板25。
[0050]所述定模板和動模板25上設有內表面與包覆層12的外表面擬形的型腔29，所述定模板上的型腔分設于上模板23和中間板24上，所述上模板23的型腔上設有澆口 230。
[0051]其中一所述啞鈴頭11為待包覆啞鈴頭，容置于所述型腔29內。
[0052]所述動模板25由動模板本體250和滑塊251組成，所述動模板25上的型腔平分于所述動模板本體250和滑塊251上，且所述動模板本體250和滑塊251之間設有與所述啞鈴桿10緊配的啞鈴桿定位孔252。
[0053]所述定模板和動模板25之間設有鎖模機構，由設于所述滑塊251上的凸起253和對應地設于所述中間板24上的凹槽240插接而成。
[0054]所述動模板25和支撐板26上設有開口位于所述滑塊251拆卸方向上的啞鈴桿安裝槽254。
[0055]所述支撐板26、墊塊27和動模座板28圍設成的空間內設有限位部件，另一所述啞鈴頭11卡設于該限位部件內，所述限位部件的卡入口位于所述滑塊251的拆卸方向上。
[0056]本實施例中，所述限位部件包括6個卡爪280，分設于非卡入口處，所述卡爪280的爪端位于所述啞鈴頭11的面對啞鈴桿10的一側，所述卡爪280的尾端與動模座板28固定連接。
[0057]所述注塑模具2還包括冷卻系統，包括設于所述定模板和動模板內的循環冷卻水道和設于所述定模板和動模板外側的循環冷卻水管。
[0058]上述的注塑模具是用于注塑成型整體式啞鈴的啞鈴頭外側的包覆層的，對于啞鈴頭的外側分別注塑成型包覆層后，再與啞鈴桿固定連接的分體式啞鈴，也可將上述的注塑模具稍作修改后使用，需要修改的結構主要是待包覆啞鈴頭在型腔內的定位。針對不同形式的啞鈴，注塑模具做出相應的修改，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0059]利用上述的注塑模具，注塑成型啞鈴頭外側的包覆層的工藝包括如下步驟:
[0060](101)注塑模具開模狀態下，安裝啞鈴，啞鈴桿經啞鈴桿安裝槽的開口卡入并通過啞鈴桿定位孔定位，待包覆啞鈴頭位于動模板的面對中間板的一側，另一啞鈴頭經卡入口卡入限位部件內；
[0061]( 102)裝配滑塊于動模板本體上；
[0062](103)啟動注塑機，合模，導向部件的導向桿穿過定模扳插入動模板內，滑塊上的凸起插入中間板上凹槽內實現鎖模；
[0063](104)TPU漿液經澆口流入型腔內，注塑壓力30MPa，注塑溫度180°C，2分鐘后注塑完成;
[0064](105)開模，上模板與流道推板分離，上模板與中間板固定連接，動模板與中間板分離，自動模板本體上拆下滑塊；
[0065](106)冷卻3分鐘后，將啞鈴自注塑模具上取下，啞鈴的其中一個啞鈴頭的包覆層注塑成型；
[0066](107)重復步驟(101)?(106)，啞鈴的另一個啞鈴頭的包覆層注塑成型，至此完成整個啞鈴的啞鈴頭包覆層的注塑成型。
[0067]上述的整體式啞鈴的成型工藝還包括位于所述注塑成型工藝前的下述步驟:
[0068](201)分別生產啞鈴頭和啞鈴桿，然后將一根啞鈴桿和2個啞鈴頭焊接成一整體式啞鈴；
[0069](202)將注塑模具安裝至注塑機上；
[0070](203)配置注塑級TPU漿液，由以下重量份的組分共同反應聚合而成:二苯甲烷二異氰酸酯40份，甲苯二異氰酸酯50份，聚酯多元醇5份，擴鏈劑2份，增韌劑3份，然后將TI3U漿液加熱至150°C后置于注塑機的料筒待用；
[0071]位于所述注塑成型工藝后的下述步驟:
[0072](301)修剪包覆層的飛邊；
[0073](302)啞鈴成品包裝。
[0074]實施例二:本實施例提供的啞鈴用注塑模具的結構與實施例一基本相同，區別在于:在型腔的內表面，尤其是上模板和動模板的型腔底面雕刻LOGO形腔，可在注塑成型包覆層的同時一體成型產品的LOGO。
[0075]利用上述的注塑模具，注塑成型啞鈴頭外側的包覆層的工藝包括如下步驟:
[0076](101)注塑模具開模狀態下，在定模板和動模板的LOGO形腔內放入LOGO字體或LOGO用漿液，然后安裝啞鈴，啞鈴桿經啞鈴桿安裝槽的開口卡入并通過啞鈴桿定位孔定位，待包覆啞鈴頭位于動模板的面對中間板的一側，另一啞鈴頭經卡入口卡入限位部件內；
[0077]( 102)裝配滑塊于動模板本體上；
[0078](103)啟動注塑機，合模，導向部件的導向桿穿過定模扳插入動模板內，滑塊上的凸起插入中間板上凹槽內實現鎖模；
[0079](104)TPU漿液經澆口流入型腔內，注塑壓力80MPa，注塑溫度200°C，3分鐘后注塑完成;
[0080](105)開模，上模板與流道推板分離，上模板與中間板固定連接，動模板與中間板分離，自動模板本體上拆下滑塊；
[0081](106)冷卻4分鐘后，將啞鈴自注塑模具上取下，啞鈴的其中一個啞鈴頭的包覆層注塑成型；
[0082](107)重復步驟(101)?(106)，啞鈴的另一個啞鈴頭的包覆層注塑成型，至此完成整個啞鈴的啞鈴頭包覆層的注塑成型。
[0083]上述的整體式啞鈴的成型工藝還包括位于所述注塑成型工藝前的下述步驟:
[0084](201)分別生產啞鈴頭和啞鈴桿，然后將一根啞鈴桿和2個啞鈴頭焊接成一整體式啞鈴；
[0085](202)將注塑模具安裝至注塑機上；
[0086](203)配置注塑級TPU漿液，由以下重量份的組分共同反應聚合而成:二苯甲烷二異氰酸酯50份，甲苯二異氰酸酯30份，聚酯多元醇8份，擴鏈劑3份，增強劑2份，增韌劑4份，色漿3份，然后將TPU漿液加熱至170°C后置于注塑機的料筒待用；
[0087]位于所述注塑成型工藝后的下述步驟:
[0088](301)修剪包覆層的飛邊；
[0089](302)啞鈴成品包裝。
[0090]實施例三:本實施例提供的啞鈴用注塑模具的結構與實施例一相同。
[0091]利用上述的注塑模具，注塑成型啞鈴頭外側的包覆層的工藝包括如下步驟:
[0092](101)注塑模具開模狀態下，安裝啞鈴，啞鈴桿經啞鈴桿安裝槽的開口卡入并通過啞鈴桿定位孔定位，待包覆啞鈴頭位于動模板的面對中間板的一側，另一啞鈴頭經卡入口卡入限位部件內；
[0093]( 102)裝配滑塊于動模板本體上；
[0094]( 103)啟動注塑機，合模，導向部件的導向桿穿過定模扳插入動模板內，滑塊上的凸起插入中間板上凹槽內實現鎖模；
[0095](104)TPU漿液經澆口流入型腔內，注塑壓力11010^，注塑溫度2401:，5分鐘后注塑完成；
[0096](105)開模，上模板與流道推板分離，上模板與中間板固定連接，動模板與中間板分離，自動模板本體上拆下滑塊；
[0097](106)冷卻5分鐘后，將啞鈴自注塑模具上取下，啞鈴的其中一個啞鈴頭的包覆層注塑成型；
[0098](107)重復步驟(101)?(106)，啞鈴的另一個啞鈴頭的包覆層注塑成型，至此完成整個啞鈴的啞鈴頭包覆層的注塑成型。
[0099]上述的整體式啞鈴的成型工藝還包括位于所述注塑成型工藝前的下述步驟:
[0100](201)分別生產啞鈴頭和啞鈴桿，然后將一根啞鈴桿和2個啞鈴頭焊接成一整體式啞鈴；
[0101](202)將注塑模具安裝至注塑機上；
[0102](203)配置注塑級TPU漿液，由以下重量份的組分共同反應聚合而成:二苯甲烷二異氰酸酯60份，甲苯二異氰酸酯30份，聚酯多元醇5份，擴鏈劑2份，增強劑I份，增韌劑I份，色漿I份，然后將TPU漿液加熱至200°C后置于注塑機的料筒待用；
[0103]位于所述注塑成型工藝后的下述步驟:
[0104](301)修剪包覆層的飛邊；
[0105](302)啞鈴成品包裝。
[0106]本實用新型中，啞鈴頭外側的包覆層采用可直接注塑的TPU材料，利用注塑機和注塑模具在啞鈴頭的外側注塑成型包覆層，2?5分鐘即可成型，加工時間短，提高生產效率；TPU的成本只有8千/噸，且可重復利用，相對于包覆層采用成本2.4萬/噸、不可重復利用的PU材料，產品的成本可降低5千/噸，生產成本低，廢料可重復利用，節能減排。
[0107]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進或替換，這些改進或替換也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述啞鈴包括啞鈴桿、固設于該啞鈴桿兩端的啞鈴頭，用于在所述啞鈴頭外表面注塑成型包覆層的所述注塑模具包括依次設置的定模座板、導向部件、定模板、動模板、支撐板、墊塊和動模座板； 所述導向部件的一端與定模座板固定連接，另一端與定模板和動模板滑動連接； 所述定模板和動模板之間設有鎖模機構； 所述定模板和動模板上設有內表面與包覆層的外表面擬形的型腔，所述型腔上設有澆Π ； 其中一所述啞鈴頭為待包覆啞鈴頭，容置于所述型腔內； 所述動模板由動模板本體和滑塊組成，所述動模板上的型腔平分于所述動模板本體和滑塊上，且所述動模板本體和滑塊之間設有與所述啞鈴桿緊配的啞鈴桿定位孔； 所述動模板和支撐板上設有開口位于所述滑塊拆卸方向上的啞鈴桿安裝槽。
2.根據權利要求1所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述支撐板、墊塊和動模座板圍設成的空間內設有限位部件，另一所述啞鈴頭卡設于該限位部件內，所述限位部件的卡入口位于所述滑塊的拆卸方向上。
3.根據權利要求2所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述限位部件包括3?6個卡爪，分設于非卡入口處，所述卡爪的爪端位于所述啞鈴頭的面對啞鈴桿的一側，所述卡爪的尾端與動模座板固定連接。
4.根據權利要求1所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述鎖模機構由設于所述滑塊上的凸起和對應地設于所述定模板上的凹槽插接而成。
5.根據權利要求1所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述定模座板和定模板之間設有流道推板。
6.根據權利要求1、4或5中任一項所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述注塑模具為雙分型面注射模，所述定模板包括固定連接的上模板和中間板，所述定模板上的型腔分設于上模板和中間板上，所述上模板的型腔上設有澆口。
7.根據權利要求1所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述注塑模具還包括冷卻系統，包括設于所述定模板和動模板內的循環冷卻水道和設于所述定模板和動模板外側的循環冷卻水管。
8.根據權利要求1所述的啞鈴用注塑模具，其特征在于，所述型腔的內表面上雕刻有LOGO形腔。
【文檔編號】B29C45/14GK203957300SQ201420418127
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】宗國兵 申請人:南通寶鵬健身器材科技有限公司