用於由塑料材料製成並具有底切部的元件的注射成型且具有一體式排出系統的模具的製作方法

2023-12-08 16:54:46

專利名稱：用於由塑料材料製成並具有底切部的元件的注射成型且具有一體式排出系統的模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於由塑料材料製成的元件的注射成型的模具。更明確地，本發明涉及用於由塑料材料製成的車輛車身部分的注射成型的模具。再明確地，本發明涉及用於由塑料材料製成的保險槓的注射成型的模具。本發明還涉及包括前述模具的成型設備。
背景技術：
由塑料經注射成型製成的部件的使用是非常廣泛的，特別是在汽車界。注射成型通常在包括模具的設備內進行，模具包括相對於彼此可動的衝床和模型，衝床和模型的表面被成形為當它們連接時形成具有待成型件的形狀的空腔。這兩個元件(衝床和模型)連接到為平面並且相互平行的相應底板，底板又連接到製造壓機，根據壓機操作需要，模具可相對於壓機成型軸線豎直或水平設置，壓機成型軸線又可以相對於壓機地面支承表面水平或豎直，優選為水平。進一步設置移除系統以允許成型件的移除，所述移除系統可動，並配備有用於成型件的多個複雜操縱部件。根據上述已知技術的注射成型設備的例子在義大利專利申請No. MI2005A001979 中有所描述；特別是，該設備設有封閉環式移除系統，其圍繞衝床設置並能夠相對於相應的底板和衝床自身運動。上述類型的設備具有要提供封閉結構、難以檢查和維護的缺陷。此外，上述類型的設備具有這樣的缺陷，即提供了移除系統相對於衝床以及衝床自身的可動部分之間的滑動，這會造成卡住及由此引起的操作中斷。最後，上述類型的設備還具有這樣的缺陷，即提供了會由於注射壓力引起彎曲並因此在成型件中形成缺陷的部件；在上述應用的具體情況下，設置在可動部分和衝床之間的封閉框架代表所述部件的例子，而更一般地，擱在底板上的傾斜柱代表所述部件的例子， 其允許可動部件運動並受到顯著的彎曲應力。在不斷發展的工業界，有必要確保設備操作連續和加工時間減少，以允許便利和快速的維護行為以及確保系統穩定性和所要求的品質水平。因此顯然需要一種解決方案，其不同於上面說明的已知技術的設備並能夠實現上述的操作和維護性能。此外，需要一種能夠實現特別是汽車行業要求的品質水平的解決方案。

發明內容
本發明旨在克服前面描述的現有技術的方案的缺點和限制並且滿足對於允許實現更好的操作和維護性能以及特別是汽車行業要求的最佳品質水平的方案的仍不能令人滿意的需求。
通過有利地提供具有新穎移除系統的模具，根據本發明的用於成型由塑料材料製成的元件、特別是汽車車身部分、更特別是保險槓的模具及相關設備實現了本發明的目的， 允許實現更好的操作和維護性能以及特別是汽車行業要求的最佳品質水平。更明確地，根據本發明的用於成型的模具包括衝床、模型和移除系統，其特徵在於，所述移除系統包括方便地組裝和相互連接以形成單個剛硬但非封閉體的內部橫向杆和外部縱向杆，其能夠確保成型件的操縱。以此方式，根據本發明的用於成型的模具及相關設備由於更加緊湊的尺寸和有限的操縱行程保證了成型時間的減少，由於受到磨損的區域的可見性，模具維護成本減小，並且由於移除系統結構的剛度，生產的產品特別是在油漆之後具有最佳的美學品質。


通過非限制性例子給出的附圖有助於說明本發明，下面將詳細描述本發明的優選實施方式-圖1是根據本發明的成型設備的縱向剖視圖；-圖2是圖1的放大細節；-圖3是沿圖2的截面A-A的視圖；-圖4是根據本發明的成型設備的橫向截面圖；-圖5是根據本發明的模具的移除系統的俯視平面圖；-圖6是根據本發明的模具的移除系統的透視圖；-圖7是根據本發明的模具的移除系統的放大細節的透視圖，其中表示了所述移除系統的支承件的第一變型；-圖8是圖7的放大細節，顯示了根據本發明的移除系統的支承件的第二變型；-圖9是說明根據本發明的成型設備的主要操作步驟的細節的圖示；-圖10是根據本發明的成型設備在具體應用的放大細節的分解透視圖；-圖11是利用根據本發明的成型設備獲得且由塑料材料製成的元件的透視圖。
具體實施例方式參照圖1，注意根據本發明的成型設備1包括模具3，模具包括衝床2和模型4，衝床包括上部(或者適當地說衝床)2a和下部或衝床保持器2b。所述衝床2和所述模型4具有的表面被成形為當連接時形成具有待成型的元件 (下文稱為成型元件)7的形狀的空腔5，熔融的塑料材料將在壓力下注射到該空腔中。所述衝床2和所述模型4分別連接到為平面且相互平行的相應的衝床底板6和模型底板8，所述底板又連接到已知類型的製造壓機(未顯示)；根據壓機操作需要，模具3可相對於壓機成型軸線豎直或水平設置，壓機成型軸線又可相對於壓機地面支承表面水平或豎直，優選為水平。模具3的閉合和打開運動以及因此所述衝床2和所述模型4的接近和分離運動通過所述壓機來引導；根據所選壓機的種類，所述衝床2和所述模型4可相對於彼此可動，或者只有所述衝床2或只有所述模型4可以運動，另一個，即所述模型4或衝床2分別保持靜
止位置。
如上所述，所述衝床2包括兩個部分，適當地稱為加的所述衝床由緊固到衝床底板6的所述衝床保持器2b支承，相反，所述模型4直接緊固到模型底板8。所述衝床底板6和所述模型底板8依靠在相應的壓機表面上並分別限定參考壓機平面Pl禾口 P2。根據所選壓機的種類，壓機平面Pl和P2能夠相互地運動，但優選地，模型壓機平面Pl在衝床壓機平面P2沿著成型軸線的方向運動時保持靜止，成型軸線可以相對於壓機地面支承表面水平或豎直，優選為水平。參照圖2，注意在被適當地稱為加的衝床內側是可動部分，例如特別是在衝床中央部分中的插入件或者可動刮板22，以及一個或多個相對於刮板疊加和/或側向設置的插入件或者上部滑動件M，此外，具有插入件或推動件26，由於其高的導熱性，其釋放熱並相互協作以進行部件的均勻冷卻，這是避免塑料材料變形和表面缺陷的重要條件。重點指出，根據本發明，所述可動刮板22直接依靠在衝床2上，特別是依靠在衝床保持器2b上。衝床2的主體的側部相對於也是模具3關閉和打開方向的成型方向Z具有角度θ 的傾度，角度θ的值優選在10°和20°之間的範圍內。為了在模具3打開和關閉的過程中滑動，可動刮板22經第一 T形引導件10連接到衝床2的傾斜側，如圖3所示；在成型件7的移除過程中，可動刮板22也在相對於衝床2 向後運動的第一 T形引導件10上滑動。重點指出，不同於已知技術方案而在本發明中設置的所述第一 T形引導件10解決了依靠在底板上的傾斜柱受到彎曲的問題。所述第一 T形引導件10優選由青銅製成，其通過已知方法緊固到衝床2並能夠在刮板22中獲得的合適的相應座中滑動。為了便於調節可動刮板22，所述第一 T形引導件10並不直接放置成與衝床2接觸，而是設置第一小板11，其由滲碳和回火鋼製成並定位在第一 T形引導件10和衝床2之間。第一 T形引導件10以比衝床2的側部的角度θ小0°和5°、優選小1°的角度傾斜。成型設備1還包括移除系統9以從模具3移除成型件7，所述移除系統9由衝床保持器2b支承並相對於衝床2可動。參照圖4，注意所述移除系統包括內部橫向杆91 (在圖1和圖2中也可見)和外部縱向杆93。還是參照圖4，注意設備1還包括在其行程期間對中和引導所述移除系統9所需的一個或多個引導柱19 (在圖1中也可見)、也由滲碳和回火鋼製成且依靠在衝床2上的第二小板21、以及連接所述內部橫向杆91和所述外部縱向杆93的螺釘23。現在通過參考圖5和圖6來詳細公開與已知技術方案相比是新穎部件的所述移除系統9。所述內部橫向杆91和所述外部縱向杆93例如通過螺釘23或諸如固定六角螺絲和對中銷的其他已知裝置方便地組裝和連接到彼此，以形成開放的單個剛硬體；所述內部橫向杆91和所述外部縱向杆93確保成型元件7的操縱，如下面說明的。
優選地，所述內部橫向杆91和所述外部縱向杆93由高強度鋼製成。外部縱向杆93的抗彎部分的尺寸特別重要，所述外部縱向杆93受到整個設備的重量以及由於可動部件、具體是可動刮板22和上部滑動件M的滑動引起的摩擦的壓迫。抗彎部分的最佳面積在50cm2和200cm2之間的範圍，優選為100cm2。如上所述，所述外部縱向杆93的對中通過一個或多個、優選為4個設置有相關青銅搭扣(未顯示)的引導柱19保證，所述引導柱19也用作所述外部縱向杆93的固定支承， 以便根據成型件7的種類在需要時支承上部滑動件M，而不使其平移。所述引導柱19優選由鋼製成。參考圖4和圖6，注意為了便於外部縱向杆93的滑動，需要提供滲碳和回火的第二小板21，其依靠在衝床保持器2b上且通過螺紋接合到外部縱向杆93，所述第二小板21與所述引導柱19協作，以特別是在模具3水平設置時促進所述滑動。還是參照圖6，移除系統9的運動通過操作衝床2的上部加內的可動部分22、24 的液壓缸33的陣列來確保，作為所述液壓缸的替代或者與其結合，可以使用機械工裝。所述液壓缸33的陣列包括優選沿著設備的長側部設置成2X2的一個或多個、優選為4個單元；在所示的實施方式中，所述4個液壓缸33通過與製造壓機接合的微型開關的系統控制，但顯然也可以使用本領域技術人員已知的其他控制系統。所述缸33和移除系統9之間的連接通過系統70進行，其優選為叉，可以通過操作例如螺釘的合適緊固裝置73從模具3移除；本領域技術人員已知的其他等同方案也可作為這裡說明的優選實施方式所選擇的替代適用。重點指出，前述布置允許容易地接近移除系統9，由此簡化了維護操作。一個或多個、優選為4個第一支承件12設置在外部縱向杆93的端部處(圖7中也可見)，可動刮板22連接到第一支承件12 ；還針對相應的上部滑動件M設置一個或多個、 優選為4個第二支承件32。所述第一支承件12和第二支承件32對於形成穩固地結合到移除系統9的可動部分22、M來說是有利的。根據要生產的物品的要求，本發明在可動刮板22的滑動支承件12方面提供兩種替代變型。圖7可見的第一變型提供了 連接外部縱向杆93和可動刮板22的所述支承件12 在進行滑動的部分上裝配了滲碳和回火的第三小板13，其允許可動刮板22朝著內部接近直線地滑動，直到達到移除防止成型元件7被撿起的底切部所需的行程為止，即直到其接觸衝床2的固定部分為止。圖8可見的第二變型提供了 所述支承件12配備有軸承14，其允許可動刮板12根據傾斜方向滑動，該形式優選具有複合運動方向和較重的可動刮板；該變型具有使得移除開始時的動作更加均勻和流暢的特定優點。這兩種方案具有彼此共同的重要特徵，即經歷滑動的外部縱向杆93以從外部可見的方式設置的事實，這允許視覺上監控其磨損以及在不必拆卸模具3的情況下幹預其更換和維護。還是參照圖7，注意可動刮板22的平移動作通過一部件沿著方向Z形成，其由移除系統9的運動結合衝床2的主體的側部的優選在10°和20°之間變化的角度θ的傾度給出，並給出由存在的4個支承件12允許的沿著X方向的平移。更精確地，所述可動刮板22的移動方向通過根據待成型件7結合移除系統9的豎直運動和第一 T形引導件10的運動給出。換句話說，儘管上部滑動件M僅沿著豎直方向運動，但根據成型件7，可動刮板22 可僅沿著水平方向運動或者具有水平分量和豎直分量的運動。如可以理解的，由於機械部件全部彼此接觸而不具有任何間隙，特別是可動刮板 22與衝床2接觸，根據本發明的移除系統9具有更大的剛度。此外，與前面強調的具有依靠在底板上的允許可動部分運動的傾斜柱的傳統模具不同，本發明沒有設置所述傾斜柱，這允許增加傾角，而這又減小衝床行程的大約35-45 %， 對於製造時間的顯而易見的積極後果就是該製造時間由此減小了。有必要說明，根據本發明的移除系統9在插入到衝床2的上部加和下部2b之前單獨地組裝。更精確地，移除系統9的組裝包括以下步驟-定位兩個外部縱向杆93；-將內部橫向杆91垂直於外部縱向杆93設置；-將引導柱19定位在內部橫向杆91上；-利用合適的裝置控制所述杆的對中並將其相互緊固；-組裝附加部件，例如第二支承件32、第二小板21、第三小板13等；-將由此獲得的組件容納到衝床2上；-緊固缸33和第一支承件12。在已經組裝好成型設備的所有其他部件以及所有需要的調節和控制系統(由於其對於根據已知技術的方案是普通的，因而沒有詳細列出)後，可以開始成型製造循環。參照圖9，現在描述由塑料材料製成的注射成型元件7的製造循環。首先，衝床2和模型4彼此接近，直到它們完美附著以形成空腔5，即直到模具3完全閉合；根據壓機種類，可只移動衝床或模型或者移動它們兩者。接著進行登記噸位操作，根據待成型件7的種類，這基本包括調節操作參數。然後，可以進行熔融塑料材料向所述空腔5的注射，在注射過程中，模具3是閉合的，且可動刮板22與衝床2排列成直線。由於使用的移除系統9，當模具3被閉合以注射熔融塑料材料時，可動刮板22依靠在衝床保持器2b上，由此避免了傳統模具的通常結構彎曲，在這種彎曲中，所述可動刮板由於底板和衝床之間的間隙而不能被對中地支承。一旦塑料材料的注射完成且成型件7的保持、冷卻和固化步驟結束，模具3由於壓機的打開而開始打開。模具3的打開可在成型件7的移除的第一步驟之前進行或者與其同時進行。在需要模具分割(即模型和衝床的分離部在成型件7的可見外部部分上不明顯) 時，即在為了完成成型件7的美學要求，必須去除模型和衝床之間的分割點時，模具3的打開與成型件7的移除的第一步驟同時進行。在移除結尾，成型件7將不受限制並準備好完全移除，例如通過機器人化的抓持工具。
現參照圖10和圖11，顯示了本發明設備的一種具體情況。具體應用涉及在保險槓7和相應的擋泥板(未顯示)之間的緊固區域中存在底切部55，如圖11所示。參照圖10，可動刮板22包括擋泥板或者側部區域中的側升降機15，這取決於模具是用於前擋泥板還是後擋泥板，其包括傾斜的第二 T形引導件18，允許在模具打開步驟的過程中分離和去掉所述區域，以及允許成型件7的移除；所述第二 T形引導件18在可動刮板22內獲得的相應座28內滑動。還參照圖10，所述升降機15從可動刮板22的分離運動通過凸輪小孔16實現，銷 17在凸輪小孔16內滑動，使得所述升降機15沿著第二 T形引導件18根據模具運動學需求以可變速度提升。圖10還顯示了 T形引導件18如何給出側升降機15的運動方向，而平移速度由凸輪小孔16給出。使用根據本發明的成型設備帶來的好處從上面詳細描述的優選實施方式非常清楚，特別是-由於模具的增加的剛度，特別是在油漆後，確保生產的物品的良好的美學品質；-由於模具的緊湊尺寸以及運動行程的減小，成型時間減少；-由於設置了重量減輕的衝床和更靠近參考壓機平面的重心，由壓機機械部件的滑動引起的磨損減小；-由於受到磨損的區域的可見性，維護操作得到簡化，且抑制了相關的成本；-減少了完成時間，並且節省了用於模具製造的材料。很明顯，根據本領域技術人員已知的模式，可以對這裡通過以非限制性例子給出的優選實施方式公開的根據本發明的成型設備進行修改，而不超出本發明的範圍，特別是， 模具的打開和閉合系統可以不同方式設計，例如通過採用壓機以外的設備，或者支承件可以設置相對於這裡說明的不同的系統，所述布置根據最佳結構機會從已知領域中可得的方案中選擇。此外，本發明可以方便地應用於與汽車領域不同的領域，根據其它領域中使用的元件的形狀和尺寸，適當地調節模具，這些領域例如是家具、家用器具、運動設備以及通過注射成型提供部件製造的所有那些應用。
權利要求
1.一種模具(3)，包括:-衝床⑵；-模型⑷；所述衝床( 和所述模型(4)的表面被成形為在連接時形成具有待成型的元件的形狀的空腔(5)，待成型的元件下稱成型元件(7)，以及-移除系統(9)；其特徵在於，所述移除系統(9)包括內部橫向杆(91)和外部縱向杆(93)。
2.根據權利要求1所述的模具(3)，其中，所述內部橫向杆(91)和所述外部縱向杆 (93)方便地組裝和相互連接以形成單個剛硬開放體。
3.根據權利要求1或2所述的模具(3)，其中，所述衝床O)的側部相對於成型方向 (Z)具有角度θ的傾度，所述成型方向也是模具(3)的打開和關閉方向，所述角度θ的值在從10°到20°的範圍。
4.根據權利要求1所述的模具(3)，其中，所述衝床(2)包括可動部分，所述可動部分包括在衝床中間部分的插入件或可動刮板0 以及一個或多個相對於所述可動刮板重疊和/或側向設置的插入件或者帽04)。
5.根據權利要求4所述的模具(3)，其中，所述可動刮板02)直接依靠在所述衝床(2) 上，特別地依靠在衝床保持器Ob)上。
6.根據權利要求5所述的模具(3)，其中，所述可動刮板0 連接到設置在所述外部縱向杆(9 的端部處的一個或多個、優選為4個支承件(12)。
7.根據權利要求5或6所述的模具(3)，其中，所述可動刮板0 經過第一T形引導件(10)連接到所述衝床O)的側部。
8.根據權利要求7所述的模具(3)，其中，所述第一T形引導件(10)以比所述衝床(2) 的側部的角度θ小0°和5°、優選為小1°的角度傾斜。
9.包括根據前述權利要求1-8中的任一項所述的模具(3)的成型設備(1)。
10.利用根據前述權利要求1-8中任一項所述的模具C3)獲得的由塑料材料製成的元件⑵。
全文摘要
本發明涉及用於由塑料材料製成的元件(7)、特別是車輛車身部分、更特別是保險槓的注射成型的模具(3)，所述模具(3)設置有移除系統(9)，其包括方便地組裝和相互連接以形成單個剛硬開放體的內部橫向杆(91)和外部縱向杆(93)，單個剛硬開放體可確保成型元件(7)的操縱；本發明還涉及包括所述模具(3)的成型設備(1)以及利用所述模具(3)獲得的由塑料材料製成的元件(7)。
文檔編號B29C33/48GK102497963SQ200980160503
公開日2012年6月13日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年7月17日
發明者C·塔貝爾納 申請人:卡斯特機械有限公司