專利名稱：注射模制用模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于注射模制的模具，特別涉及這樣一種模具，它利用一滑動型芯進行注射模制，以形成一具有一側凹部并要求具有較高尺寸精度的模制品。
迄今為止，已有各種類型的注射模可以被用來注射模制一旋轉式皮帶輪或者其它具有一可承接一傳動帶的V形凹槽的類似物。圖3(A)是這樣一種注射模制用模具的中心部分的剖視圖。這個作為模制品的旋轉式皮帶輪是一雙級旋轉式皮帶輪，它具有兩個具有大、小直徑的V形凹槽。該注射模制用模具50包括一用作一可向下(在各附圖中)移動的滑動模的第三模具3；一用作一固定模具的第四模具4；以及一滑動型芯51，它與第三模具3一起工作以向下移動(在各附圖中)，并藉助一滑動件52和一滑動機構(未示)能朝著彼此相反的方向移動，所述滑動型芯51包括多個滑塊51a、51b和51c。
將樹脂充填在一型腔內，并在夾緊或合上注射模制用模具50時藉助注射模制而成型，由此可模制一模制品，即，旋轉式皮帶輪。多個V形凹槽5a形成在模制品(旋轉式皮帶輪)5的一外周緣處，大體上呈三角形的諸條傳動帶分別承接在這些V形凹槽5a內。這些V形凹槽5a具有側凹部，因此一般來說，可以將一具有包括多個滑塊在內的滑動型芯51的模具機構用作一用來模制具有這樣一種結構的模制品5的注射模制用模具。
第三模具3和第四模具4具有一大體上呈圓柱形的形狀，并具有一與旋轉式皮帶輪(模制品)5的旋轉軸重合的共用軸50a，用來形成模制品5的中心部分的型芯56和55分別設置在第三、第四模具3、4的中心部分處。一用來形成一位于模制品5內的旋轉軸安裝孔的銷57直立地形成在型芯56的上端上，型芯55具有一用來承接銷57的孔55a。一頂桿53設置在第三模具3上，并可以用來將模制品5從注射模制用模具50中取出來。
圖3(B)和圖3(C)是在旋轉式皮帶輪外周緣部分的V形凹槽5a1、5a2的放大視圖。V形凹槽部5a1、5a2包括一對從上、下周緣端凸伸出來的凸緣5b1、5b2、5b3、5b4，諸如一薄板。這些凸緣5b1至5b4可以防止三角形皮帶離開V形凹槽5a1、5a2，并形成這種旋轉式皮帶輪的重要部分。其它各種結構可以用于皮帶脫離部分和皮帶卡合部分。例如，如果不設置諸凸緣，可以增大V形凹槽的深度。
在這樣一種情況中，即使用一具有矩形橫截面的矩形皮帶來取代三角形皮帶，可以考慮設置凸緣，或者形成一具有凸拱形橫截面的皮帶卡合部分。但是，在任何一種情況中，該部分的形狀都會變得復雜。
正如從圖3(B)中可以理解的那樣，當將一用來模制這種V形凹槽5a1和凸緣5b1的V形凹槽成形凸部54形成在滑動型芯51上時，必須形成一從凸部54的末端延伸出來至一深部的、復雜的、薄腔或空間。通常，難以將滑動型芯51機加工成這樣一種結構，因此，滑動型芯51包括一上滑塊51a、一中間滑塊51b和一下滑塊51c。采用這種結構，例如，可以很方便地將中間滑塊51b或下滑塊51c機加工成所需的結構，并且可以形成以上所描述的、延伸至所述深部的、復雜的薄腔，由于在這種情況中，藉助設置如圖3(c)中所示的上滑塊51a和中間滑動51b，可以將凸緣5b3形成在所述復雜的薄腔內。
模制品5的尺寸精度取決于各種條件，諸如注射模制過程中的樹脂模制條件、各模具本身的加工精度，以及樹脂的特性。最重要的是，在夾緊狀態下各模具彼此相對位置以及在夾緊狀態下各模具的固定強度是決定模制品的尺寸精度的重要因素。
在傳統的注射模50中，在夾緊狀態下、第三模具3、第四模具4和滑動型芯相互之間的定位和固定是例如藉助一滑動機構(未示)或滑塊52的定位機構(未示)來進行的。因此，需要附加機構用于滑動機構或定位機構。當這種機構的數量增加時，各種加工誤差和裝配誤差就累積起來，這就會導致這樣一個問題，即模具之間的位置關系變得不精確，從而不能很方便地提高固定強度。在模制品5是雙級皮帶輪的情況中，尤其重要的是形成用來模制滑動型芯51內的兩個V形凹槽的薄腔5b1、5b3。此外，由于滑動型芯51是由三個模具構成的，因此就會遇到這樣一個問題，即，這些滑動型芯模具的累積誤差會進一步影響模具之間的位置關系。
本發明是針對上述問題作出的，本發明的一目的在于提供一種注射模制用模具，當模制一結構復雜的模制品時，可以降低待組合起來的模具的數量，并且可以降低那些需要相互定位和固定的部分的數量，從而可以提高模具之間位置關系的精確度或固定強度。
上述目的是藉助本發明的注射模制用模具來實現的，它包括一第一模具，它具有一用來形成一模制品的一部分的第一型面，以及一用于模具定位的第一定位面；以及一第二模具，它具有一用來形成所述模制品的另一部分的第二型面，以及一用來使所述第一模具的所述第一型面以一銳角與所述第二型面相接觸的第二定位面；其中，所述第一模具和所述第二模具可以分別在其一預定平面被分成幾部分；當可以將所述第一模具和所述第二模具組合起來時，所述第一型面和所述第二型面相互接觸從而能形成所述模制品的一轉角部分；以及所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分裝在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分內并與之相接觸，從而可以將所述第一和第二模具彼此相互定位和固定住。
在這種注射模制用模具中，所述第二模具的至少其中一個分開部分保持在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分內，從而可以圍繞其內所述模制品的一軸線旋轉。
所述第二模具的定位面和型面彼此是共面的，從而可以共同形成一平整的表面。
各排氣孔分別開放于所述第一定位面和所述第二定位面，從而可以通過所述氣體排氣孔將氣體從所述第一和第二定位面之間的間隙中排出。
所述第二模具在其遠離所述第二型面的一側面上形成有另一型面，所述第一模具具有另一形成得用來以一銳角與所述另一第二型面相接觸的第一型面，所述另一第二型面和所述另一第一型面彼此相互接觸，從而形成所述模制品的轉角部分。
所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分形成得呈一凹部，所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分安裝并保持在所述凹部內，從而可以將所述模制部分對中。
在具有上述結構的注射模制用模具中，當將第一和第二模具組合起來時，藉助第一模具的第一定位面和第二模具的第二定位面相接觸，可以將模具彼此相互定位，并且由于第一模具的第一型面和第二模具的第二型面以銳角相互接觸而使所述兩模具可以形成一構成模制品轉角部分的銳角部分的結果，因此，與傳統結構相比，可以降低模具的數量。同時，第二模具的、具有第二定位面的那一部分安裝在第一模具的、具有第一定位面的那一部分內并與之接觸，從而可以將第一和第二模具彼此相互定位和固定，因此，可以確定或建立模具間的位置關系，并提高兩模具彼此相互定位的精確度，并提高固定狀態下的強度。
在這種注射模制用模具中，第一模具和第二模具都可以在一包括模制品軸線的平面內被分成幾個部分，并且第二模具的至少一個部分可以保持在第一模具的、具有第一定位面的那一部分內，從而使它可以圍繞所述軸線旋轉。因此，當將要將第一和第二模具組合起來時，第二模具的一個部分可以安裝在第一模具的、具有第一定位面的那一部分內，并且可以在旋轉的同時被定位，因此，不需要預先將第二模具相對于第一模具精確定位，就可以在圓周方向上將第二模具定位在第一模具內。隨后，將第二模具的其它部分定位在第一模具內，并可以在待定位的第一模具內旋轉，或者壓抵在待固定的第一模具上。
第二模具的第二定位面和第二型面彼此相互是共面的，以共同形成一平的表面，因此，第一模具的第一型面和第二模具的第二型面可以保持彼此相互線接觸、呈一精確、穩定的狀態，因此，可以精確地形成模制品的轉角部分，此外，還可以將流至第二型面的氣體流量保持在最低限度。
各排氣孔分別開放于第一定位面和第二定位面，氣體可以通過這些排氣孔從第一和第二定位面之間的間隙排出。因此，可以確實可靠地將氣體從第一定位面和第二定位面之間的所述間隙排出，所述氣體是不可避免地在注射模制過程中由樹脂產生或由樹脂壓出，于是，可防止例如因駐留在間隙內的氣體的熱膨脹而使樹脂流到型面上，這樣就可以防止樹脂模制的精度下降。
第二模具在其面朝著遠離第二型面的那一側上具有另一(其它)型面，并且具有一設置得與所述其它型面呈共面關系的另一(其它)定位面。因此，當第二模具的所述其它型面與形成在第一模具的面朝著其遠離第一定位面的那一側上的型面保持接觸時，可以精確地形成所述模制品的一轉角部分，就象用第二型面形成的那樣。例如，由第二型面形成的同軸旋轉式皮帶輪而不是皮帶輪部分可以與之一體形成，如在一雙輪結構中那樣。
第一模具的、具有第一定位面的那一部分形成作為一凹部，第二模具的、具有第二定位面的那一部分安裝并保持在所述凹部內。因此，當要將第二模具與第一模具組合起來時，這可以通過在兩模具滑動運動的同時使第二模具嚙合在第一模具內來實現，因此，可以確實可靠地、高精度地將所述兩模具中的每一模具對中。
圖1示出了本發明一實施例的注射模具的一總體結構，圖1A是該總體結構的剖視圖，圖1B是圖1A的局部放大的剖視圖；圖2是一示出本發明所述實施例的注射模具的某一部分的立體圖；以及圖3示出了一傳統的注射模具，圖3(A)是其剖視圖，圖3(B)是局部放大的、所述模制品的某一部分的剖視圖，圖3(C)是所述模制品的另一部分的、放大剖視圖。
下面將結合圖1A、1B和圖2、對本發明的注射模具進行描述。這種用來模制一旋轉式皮帶輪作為模制品的模具由一第一模具1、一第二模具2、一用作一活動模的第三模具3和一用作一固定模的第四模具4構成，所述旋轉式皮帶輪在其外周緣處形成有兩個具有不同直徑(一大一小)的V形凹槽5a1、5a2。所述第一和第二模具1、2能可滑動地組合起來，并可在一通過其軸線的預定平面內將它們分成兩部分，第三和第四模具3、4也同樣定位，從而能使第一和第二模具1 2夾設在第三和第四模具3、4之間、如圖1A和圖1B所示的第一模具1包括兩個相互平行的凸部63、64，所述凸部朝著其中心開口方向向內凸伸從而形成V形凹槽5a1、5a2和凸緣5b1、5b2；用來與一注射模制用樹脂相接觸的第一模具表面10(分別形成在凸部63和64的內周緣部分上)；一內周緣凹槽(用來承接和定位第二模具2)，它具有一第一凹槽側面11a，它能形成一用來與所述注射模制用樹脂脫開接觸的第一定位表面，一第二凹槽底面12，以及一設置在第一凹槽側面11a對面、用來與所述注射模制用樹脂脫開接觸的第二凹槽側面11b；一排氣孔13，所述排氣孔開放于第二凹槽側面11b，用來將注射模制過程中由樹脂產生的氣體以及產生在所述模具內的氣體排放到所述模具的外部；一凸伸部，它具有一呈截錐形狀的外周緣表面；一第一、平整的末端面16，它垂直于一構成一截錐形定位用接觸表面的截錐體的軸線；以及一第一錐面17，其一凹部具有一呈截錐形狀的內周緣表面，一第二、平整的末端面18，它垂直于一構成另一截錐定位用接觸表面的截錐的軸線，以及一第二錐面19，一形成在所述第二凹槽側面11b內的周向凹槽15，以及一開放于所述第二凹槽側面11b的螺孔14。在一包括所述環形形狀或截錐形狀(如下文中描述的那樣)在內的平面內，可以將所述第一模具1分成或分割成兩部分(半體)，并且所述兩部分可以分別朝著彼此遠離的相反方向(右、左)滑動。由第一凹槽側面11a、第二凹槽側面11b和凹槽底面12確定的凹槽具有一環形形狀，并可承接和定位盤形的第二模具2。
第二模具2是用來形成將一輪轂和諸凹槽互連起來的旋轉式皮帶輪的內壁的，并且該第二模具2包括諸個用來與注射模制用樹脂相接觸以形成諸內壁的第二型面25；一第一側面部分21，它構成一與注射模制用樹脂脫開接觸的第二定位用表面；一外周緣部分22；一第二側面部分26，它面朝著遠離第一側面部分21的方向，并設置得與注射模制用樹脂脫開接觸；一形成或凹陷在第二側面部分26內并與氣孔13連通的排氣凹槽23；以及一凸部24，它形成在第二側面部分26上并從其上凸伸出來以便能安裝在所述形成在第一模具1內的周向凹槽15內。第一型面25和第一側面部分21彼此都是共面的，并且是互連的。在第二模具2的、面朝著遠離第一側面部分21的那一側面，第二型面25和第二側面部分26彼此是共面的。與第一模具1相同，在一包括其軸線在內的平面內，可以將第二模具2分成或分割成兩個部分(半體)，并且這兩部分可以朝著彼此遠離的相反方向滑動。
當第一模具1和第二模具2行將被組合在一起時，在這樣一種情況下，即在一包括下文描述的錐體的軸線在內的平面內來分割每一模具，所述第二模具2的至少一個部分是可旋轉地承接在第一模具1內，當兩模具1和2從彼此分開的狀態變化到一組合狀態時，第二模具2的一個部分相對于第一模具1的位置不是預先確定的，而是通過第二模具2的一個部分的旋轉來自動確定的，這是人們所期望的。采用這種結構，不必事先將第二模具2的一個部分精確地設定在相對于第一模具1的圓周方向的預定位置。第二模具2的第一側面部分21可以藉助一位于螺孔14內的螺桿6而壓抵在第一模具1內周緣凹槽的第一凹槽側面11a上，從而可以在軸向方向將第二模具2固定在第一模具1內。第二模具2的外周緣部分接觸第一模具1內的內周緣凹槽的凹槽底面12，從而可以在徑向方向將第二模具2固定在第一模具1內。如圖2所示，第一模具1和第二模具2中任一個都可以在一包括其軸線在內的平面內被分開，從而能將一注射模制品5從所述注射模中取出來。在第二模具2旋轉的同時將它插入第一模具1的、由第一凹槽側面11a、第二凹槽側面11b和凹槽底面12形成的內周緣凹槽之后，藉助使第二模具2的凸部24卡在第一模具1內的周向凹槽15內，可以防止第二模具2與第一模具1脫開嚙合。第一模具1的每一第一型面10與第二模具2的對應第二型面25(最好是以一不超過90度的角度)相接觸(直線接觸)，從而形成一具有預定形狀的轉角部分，所述的預定形狀與所述旋轉式皮帶輪的V形凹槽或凸緣相對應。如各附圖所示，各第二模具型面25均形成在第二模具2的兩側面上，每一第二型面25均與第一模具1的第一型面10相接觸。這樣就可以使第二模具2起到一滑動型芯的作用，以在其兩位置形成轉角部分。在第一模具1的內周緣凹槽的第二凹槽側面11b和第二模具2的第二側面部分26之間形成有一極小的間隙，該間隙能使第二模具2順利地插入第一模具1中，并且利用這個極小的間隙可以有效地將氣體排出所述模具。
第三模具3與第一模具1的、那一具有截錐形內周緣表面的側面相連。第三模具3包括一平的端面35，該端面垂直于一構成一截錐形定位用接觸表面的截錐體軸線；一錐面36；一開放于端面35的第一排氣孔34；一與第一模具1內的排氣孔13相連通的第二排氣孔33；一型面31，用來與注射模制用樹脂相接觸，以便形成所述旋轉式皮帶輪的輪轂和V形凹槽5a，以及旋轉式皮帶輪上、那一將所述輪轂和V形凹槽互連起來的部分。將型面31和端面35連接起來，以模制旋轉式皮帶輪的相關部分。第三模具3的錐面(外周緣表面)36與第一模具1的錐面(內周緣表面)19相接觸，而且第三模具3的截錐形部分的端面35也與第一模具1的截錐形凹部的端面18相接觸，從而可以在徑向和軸向方向上將第一和第三模具1、3彼此相互固定。第三模具3的型面31與第一模具1的型面10是線接觸的，從而可以使所形成的形狀與旋轉式皮帶輪的V形凹槽或凸緣的形狀相對應。
第四模具4是與第一模具1的那一具有截錐形凹部的側面相連。第四模具4包括一截錐形的凹部，它具有一垂直于一截錐體的軸線的、平整的末端面46，所述截錐體構成一截錐形的定位用接觸面；一錐面47；以及一型面41，用來與注射模制用樹脂相接觸，以形成旋轉式皮帶輪的輪轂和V形凹槽5a，以及旋轉式皮帶輪的、將輪轂和V形凹槽互連起來的那一部分；一開放于末端面46的排氣孔43。將型面41和末端面46連接起來，以形成旋轉式皮帶輪的相關部分。第四模具4的截錐凹部的錐面47與第一模具1的截錐形凸部的錐面17相接觸，第四模具4的截錐形凹部的末端面46也與第一模具1的截錐形凹部的末端面16相接觸，從而在徑向和軸向方向上將第一和第四模具1、4彼此相對固定。第四模具4的型面41與第一模具1的型面10是線接觸的，從而能形成一基本呈直角的轉角部分。如以上描述那樣組合或連接起來的第一、第二、第三和第四模具1、2、3和4的型面10、25、31和41可以形成一型腔，將樹脂注入該型腔內，由此可注射模制成所述的模制品(旋轉式皮帶輪)。
當將樹脂注入所述型腔內以進行注射模制作業時，第一模具1受到一趨向于使第一模具1朝著開模方向移動的作用力，但是采用上述結構，第一模具1的軸向和徑向位置關系是由第三和第四模具3、4來確定的，由此，可以可靠地固定住該兩模具之間的相對位置關系。而且，這樣一種結構可以得到兩個部分，而傳統上滑動型芯是被分成三個部分。
雖然通過多個第一型面10與多個第二型面25的接觸而形成的形狀都是呈圖1A、圖1B和圖2中所示的V形凹槽和凸緣的形狀，但本發明并不僅限于此，例如，可以采用其它各種形狀，諸如用于平皮帶或牙輪皮帶的諸凹槽和凸緣的形狀。而且，凹槽的數量也并不限于本實施例中的數量。即，當多個第一型面10和第二型面25以一較窄的間隔相互接觸時，這種情況與以銳角接觸時相對應。此外，所述的那些數量也并不限于本實施例中的數量。在本實施例的結構中，包括用來形成模制品5的第一型面10、第一定位面、截錐形定位用接觸面，以及盤形第二模具2的注射模的所有主要部分具有圓形或環形的形狀，并且它們的中心是樹脂在一共同軸線(模制品5的旋轉軸線)內。因此，當例如藉助一車床或立式車床來形成模具時，可以很方便地將兩模具之間相對位置關系的精確度提高到一較高水平。在本實施例中，雖然采用了這樣一種藉助旋轉插入第一模具1的第二模具2的結構，但是，并不限于這種結構，可以將第二模具2插入第一模具1中以便能垂直且直接地移動第二模具2至第一模具1和第二模具2的各表面。
正如以上所描述的，在本發明中，藉助具有一種簡單結構的注射模可以使所形狀的制品具有較高的尺寸精度，所述制品例如可以是旋轉式皮帶輪，它具有那些形狀復雜的部分，所述制品是藉助利用所述滑動型芯而形成的。此外，所述各模具可借助機加工成這樣一種形狀而很方便地制得。
權利要求
1．一種用于注射模制的模具，它包括一第一模具，它具有一用來形成一模制品的一部分的第一型面，以及一用于模具定位的第一定位面；以及一第二模具，它具有一用來形成所述模制品的另一部分的第二型面，以及一用來使所述第一模具的所述第一型面以一銳角與所述第二型面相接觸的第二定位面；其特征在于，所述第一模具和所述第二模具可以分別在其一預定平面上被分成若干部分；當可以將所述第一模具和所述第二模具組合起來時，所述第一型面和所述第二型面相互接觸從而能形成所述模制品的一轉角部分；以及所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分裝在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分內并與之相接觸，從而可以將所述第一和第二模具彼此相互定位和固定住。
2．如權利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第二模具的至少其中一個分開部分保持在所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分內，從而可以圍繞其內所述模制品的一軸線旋轉。
3．如權利要求1所述的注射模，其特征在于，所述第二模具的第二定位面和型面彼此是共面的，從而可以共同形成一平整的表面。
4．如權利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，各排氣孔分別開放于所述第一定位面和所述第二定位面，從而可以通過所述氣體排氣孔將氣體從所述第一和第二定位面之間的間隙中排出。
5．如權利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第二模具在其遠離所述第二型面的一側面上形成有另一第二型面，所述第一模具形成有以一銳角與所述另一第二型面相接觸的另一第一型面，所述另一第二型面和所述另一第一型面彼此相互接觸，從而形成所述模制品的轉角部分。
6．如權利要求1所述的用于注射模制的模具，其特征在于，所述第一模具的、具有所述第一定位面的那一部分形成得呈一凹部，所述第二模具的、具有所述第二定位面的那一部分安裝并保持在所述凹部內，從而可以將所述模制部分對中。
全文摘要
一種可降低由滑動機構驅動的模具數量并能提高模具間位置關系精確率的注射模制用模具。注射模包括:第一模具,它具有用來與注射模制用樹脂接觸以形成模制品的一部分的第一型面;用來與該第一型面連續接觸的第一定位面;以及第二模具,它具有一用來形成模制品的另一部分的第二型面,以及一用來使第一模具的第一型面以一銳色與第二型面相接觸的第二定位面,第二模具可以在一包括模制品軸線的平面內被分開。第一型面和第二型面相接觸能形成模制品的一具有預定形狀的轉角部分。第二模具的、具有第二定位面的那一部分以下述方式承接在第一模具的、具有第一定位面的一凹部內;第一和第二定位面保持彼此接觸,并且第二模具保持在第一模具內。
文檔編號B29C45/26GK1210062SQ9811548
公開日1999年3月10日 申請日期1998年7月8日 優先權日1997年7月11日
發明者加藤德雄, 野口元弘 申請人:愛華株式會社