CN103180115A - 可定制的模具系统 - Google Patents

Abstract

一种可定制的模具系统，通过从多个预先设计模具座和板中进行选择来制成定制模具。其中，多个预先设计模具座和板提供用于定制模具的各种选项，这些选项对于选中的全球标准（US、DIN、JIS）而言包括：型腔的数量；型腔的尺寸；成芯方法的类型；以及浇注方法的类型。

Description

可定制的模具系统

技术领域

本发明涉及一种通过从多个预先设计的模具座和/或板中进行选择来形成可定制的模具的系统。

背景技术

定制工具（如注射模具）典型地需要很长的前置时间和高成本的结构。然而，甚至定制模具也常常具有相似的基本设计和多个重叠部分和构造。利用这样的基本设计和公共部件可以导致有存货的模具座，该模具座能够具有多种现用构造，由此削减成本和前置时间。因而，存在对于一种可定制的模具系统的需求，该可定制的模具系统使模具建造者能够将所需的型芯和型腔插入到生产准备模具座中。

发明内容

根据本发明的优选实施例，设计一种预先设计的成套式模具系统，该预先设计的成套式模具系统包括可构造的模具座，该模具座具有一系列可互换的板和/或选择性的部件和特征。模具座优选地在特定项目和/或模压运行以后是可再用的，并且/或者可重新构造成另外的所需构造。为了解释容易，本发明的描述将着重于用来制成模具的预先设计的成套式模具系统，该模具用来制造帽盖和容器。然而，要理解，本发明的教导可用在各种部件的制造中，包括但不限于玩具部件、工具、牙刷及汽车部件。

这里所使用的术语“模具”指的是由模具制造商销售、在其中没有最终的型芯和/或型腔的模具座或框架，以及指的是包括型芯和/或型腔的模具。因而，想到的是，模具座或框架可以在实际型腔形成之前销售。类似地，尽管通过举例示出和描述了塑料注射模具，但所描述的系统可以与任何往复运动、模压或循环制造设备结合使用，包括但不限于吹制模压、冲压、模铸、等等。

根据本发明的实施例，模具包括第一模具半部和第二模具半部。第一模具半部和第二模具半部优选地相对于彼此从闭合位置到打开位置往复运动。在闭合位置中，第一模具半部和第二模具半部彼此配合，以形成模压产品，其中，第一模具半部和第二模具半部之一分别包含型芯和对应的型腔。而打开位置允许模压部件的排出。在优选实施例中，第一模具半部包括顶部夹持板、X板及A板。第二模具半部包括B板、作用板以及底部夹持板。在可选择实施例中，顶部夹持板、X板、A板、B板、作用板以及底部夹持板的任一个可以省去，并且/或者包括热流道板的另外的中间板可以添加到模具，以便制成模压产品。在优选实施例中，板中的至少一个包括型腔插入件和/或型芯插入件，以将各特征赋与模压部件，这些特征包括但不限于表面构造、形状及/或成芯样式。

定制模具可以使用如下步骤由预先设计的成套式模具系统制成。首先选择部件尺寸。在本发明的实施例中，预先设计的成套式模具系统包括板，这些板提供小的外径帽盖尺寸和大的外径帽盖尺寸。第二，选择浇口选项。在本发明的实施例中，预先设计的成套式模具系统包括各种浇口选项，这些浇口选项包括三板模、热流道以及潜式浇口。热流道浇口选项还可以包括阀浇口选项和顶浇口选项。第三，选择成芯样式。在本发明的实施例中，成芯样式可以从鸠尾式、跳程螺纹式及退扣式（dovetail,jump thread and unscrewing）中选择。第四，选择型腔的数量。在本发明的实施例中，系统包括具有各种型腔选项的板，这些型腔选项包括4、8、16及24个型腔。在可选择实施例中，可以选择任何数量的型腔。第五，选择模具座样式。在本发明的实施例中，系统包括具有各种模具座样式的板，这些模具座样式包括欧洲标准（DIN）、美国标准（US/英制）及日本标准（JIS）。

所描述的模具系统优选地能与用于模压和监测的标准化手段结合使用，该标准化手段包括标准化工具和部件、标准化维护实践、标准化性能回顾及基于所描述的模具系统的使用的最佳部件设计。

这里所描述的模具系统的标准化避免了模具建造者制成定制模具所需的重复性和耗时的过程。而是，建造者或制模工仅仅规定以上描述的构造，并且如希望的那样，所需的模具是现成的可得到和预先构造的。

根据一个优选实施例，所述模具系统设计成容许在各种成芯样式之间（比如在鸠尾型芯与跳程螺纹样式的模压细节之间）的可互换性。优选地，鸠尾作用板和模压的特定插入件（如鸠尾式型芯、脱模环及型腔插入件）是可除去的，并且可用对于跳程螺纹样式而言所需的那些替换。这些插入件可更换，而工具仍然在模压机中，由此节省建立用于压机的模具所需的时间。因此，不需要完全新的模具。根据优选实施例，大多数或全部具体部件设计成配合在相同的槽穴中，由此容许相同的模具和/或模具座用于例如鸠尾或用于跳程螺纹样式的模压。这容许制模工在模具位于压机中并且准备好操作时，在单个模具中在各模具样式之间的变化的灵活性。

本发明的其它特征和优点由结合附图所作的如下详细描述将是显然的。

附图说明

本发明的这些和其它目的和特征由结合附图进行的如下详细描述将得到更好地理解，在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的模具的立体图；

图2是在打开位置中的图1的模具的侧视图；

图3是图1的模具的俯视图；

图4示出了用于本发明的模具的构造的步骤；

图5示出了各种成芯选项；

图6a-f示出了各种模具，这些模具可使用本发明的系统制成；

图7a-f示出了三板模具的各块板，该三板模具可使用本发明的系统制成；

图8a-f示出了图7a-f的三板模具的装配图；以及

图9示出在本发明的模具系统和电子模具计数器中的相互作用的示意图。

具体实施方式

按照本发明，通过从预先设计的模具座和板的集合中选择而制成注射模具或类似致动制造工具。这消除了定制模具设计，并且减小了模具性能的可变性。现有的或新开发的和客户拥有的工具标准可实施到制造和供给过程中。与常规系统相反，模具座对于各种项目可以再用，所述常规系统对于每个预期的模压部件或部件族而言需要单个模具。

图1-3示出了模具10的实施例，该模具10由从预先设计的模具板的集合中选择的部件制成。在这个实施例中，模具10包括第一模具半部12和第二模具半部14，该第一模具半部12和第二模具半部14相对于彼此往复运动，以形成用来制造产品（如帽盖100）的模压型式16。为了解释容易，本描述的其余部分将涉及用于帽盖100的模具10。然而，应该理解，本领域的技术人员可利用本发明的教导，来制成用于制造具有任何类型的部件的模具，该部件包括但不限于玩具部件、工具、容器及汽车部件。

在图1-3的实施例中，第一模具半部12包括顶部夹持板18、X板20以及A板22，并且第二模具14半部包括B板24、作用板26以及底部夹持板27。在本发明的可选择实施例中，顶部夹持板18、X板20、A板22、B板24、作用板26以底部夹持板27中的任一个可以省去，并且/或者另外的中间板可以添加到模具10，以便制成所需产品的模压型式16。在优选实施例中，第一模具半部12和第二模具半部14中的至少一个接收型腔插入件和/或型芯插入件28，型腔插入件和/或型芯插入件28通过将形状、表面构造、螺纹及其它特征施加到模压部件中而进一步定制模压部件（在该案中为帽盖100）。

如以上描述的那样，第一模具半部12和第二模具半部14相对于彼此往复运动，以在闭合位置中形成模压型式，并且在打开位置中允许模压部件的排出。在优选实施例中并且除了第一模具半部和第二模具半部的运动之外，顶部夹持板18、X板20、A板22、B板24、作用板26以及底部夹持板27中的至少一个板相对于至少另一个板往复运动，允许板的多阶段分离，从而促进模压部件的排出。另外，多阶段分离可以允许在模压部件上的下切的形成和/或模压细节的形成。

图4示出了通过从一系列可互换和/或选择性部件和特征中选择而构造模具10的步骤。首先，选择帽盖尺寸范围。在这个实施例中，帽盖尺寸范围可以是33mm的最大外径的小帽盖和54mm的最大外径的大帽盖之一。在可选择实施例中，帽盖尺寸可以具有任何直径。在另一个可选择实施例中，范围可以是寻求制造的任何类型物体的外部尺寸，例如但不限于任何尺寸的矩形。第二，可以选择浇口选项。在这个实施例中，浇口选项包括三板模、热流道以及潜式浇口。可选择地，这个步骤可以包括寻求制造的物体的外表面的选择。第三，可以选择成芯样式。在这个实施例中，成芯样式可以是鸠尾式、跳程螺纹式以及退扣螺纹式中的一种。图5示出了用户可以规定的各种成芯选项，这些成芯选项包括跳程螺纹式型芯、鸠尾式型芯以及退扣式型芯。第四，可以选择型腔的数量。在这个实施例中，型腔的数量可以包括4、8、16以及24型腔选项。通过在生产期间使型腔不使用，中间型腔选项是可得到的。可选择地，型腔的数量可以包括由设计者寻求的任何数量。第五，可以选择用于模具的全球标准。在这个实施例中，模具标准可以从欧洲标准（DIN）、美国标准（US/英制）以及日本标准（JIS）中选择。

使用以上描述的步骤，可以制成各种模具，这些模具包括但不限于在图6a-f中示出的例子。明确地说，图6a示出了三板模具110，该三板模具110用来制造具有鸠尾式螺纹的帽盖。三板模具110是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板118、X板120、A板122、B板124、作用板126以及底部夹持板127。图6b示出了热流道模具210，该热流道模具210用来制造具有鸠尾式螺纹的帽盖。热流道模具210是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板218、热流道板220、A板222、B板224、作用板226以及底部夹持板227。图6c示出了潜式浇口模具310，该潜式浇口模具310用来制造具有鸠尾式螺纹的帽盖。潜式浇口模具310是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板318、A板322、B板324、作用板326以及底部夹持板327。图6d示出了三板模具410，该三板模具410用来制造具有跳程螺纹的帽盖。三板模具410是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板418、X板420、A板422、B板424、作用板426以及底部夹持板427。图6e示出了热流道模具510，该热流道模具510用来制造具有跳程螺纹的帽盖。热流道模具510是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板518、热流道板520、A板522、B板524、作用板526以及底部夹持板527。图6f示出了潜式浇口模具610，该潜式浇口模具610用来制造具有跳程螺纹的帽盖。潜式浇口模具610是欧洲标准的四型腔模具，并且包括顶部夹持板618、A板622、B板624、以及底部夹持板627。

所得到的模具然后可以由种类/部件号识别，例如图6a的三板模具110可能是SM28-3PL-DT-4-DIN。该种类/部件号容许用户迅速识别工具的关键特性。

对于根据本发明一个实施例的三板模具770，将描述本发明的细节。应该理解，尽管将对于三板模具770描述板的细节，但本领域的技术人员利用三板模具770的详细描述，将能够制成其它模具构造，该三板模具770包括热流道模具和潜式浇口模具。

图7a-f示出了三板模具770的各块板。在图7a-f中的三板模具是欧洲标准的四型腔模具。根据选择的型腔插入件和/或型芯插入件，在图7a-e中示出的板可用来制造各种形状和尺寸的帽盖，并且具有各种成芯样式，这些成芯样式包括跳程螺纹式和鸠尾式。在图7f中示出的板是作用板，该作用板用来制造具有鸠尾式螺纹的帽盖。

图7a示出了用于三板模具770的顶部夹持板700。顶部夹持板700包括多个顶部夹持板支柱702、多个顶部夹持板销704及多个锁杆706。在这个实施例中，多个顶部夹持支柱从顶部夹持板的表面708垂直地延伸。多个顶部夹持支柱702将三板模具770的各板中的至少一些对准，以便一致地形成模压部件。顶部夹持板销704也从顶部夹持板708的表面708垂直地延伸。顶部夹持板销704允许另一个板（在这种情况下的X板710）从顶部夹持板700的表面708运动有限距离。这种运动可以帮助模压部件的形成和/或模压部件的排出。多个锁杆706定位在顶部夹持板700的一侧上，并且与顶部夹持板支柱702平行地延伸。锁杆706以及楔形块718与凸轮杆720形成锁定装置。锁定装置提供板的两-阶段分离，以促进在闭合模具位置中形成的一个构件或多个构件的排出。优选的锁定装置在美国专利7,963,658中描述，该专利在2011年6月21日授权，该美国专利7,963,658通过参引包括在这里以便解释锁定装置。

图7b示出了根据本发明一个实施例的X板710。X板710包括多个顶部夹持板支柱接收器712、多个X板销714以及包括顶部夹持板销接收器716。顶部夹持支柱接收器712中的每一个接收顶部夹持板支柱702，以保持X板710与顶部夹持板700的对准。多个X板销714从X板710的表面722垂直地延伸。X板销允许另一个板（在这种情况下的A板724）从X板710的表面722运动有限距离。这种运动可以帮助模压部件的形成和/或模压部件的排出。顶部夹持板销接收器716接收顶部夹持板销704。

图7c示出了根据本发明一个实施例的A板724。A板724包括多个底部夹持板支柱接收器726、多个顶部夹持板支柱接收器728、多个X板销接收器730以及多个A板插入件槽窝732。底部夹持板支柱接收器726中的每一个接收底部夹持板支柱734，以便随着第一模具半部相对于第二模具半部往复运动，而保持第一模具半部700、710、724与第二模具半部736、738、740对准。顶部夹持板支柱接收器728中的每一个接收顶部夹持板支柱702，以保持A板724与顶部夹持板700对准。多个X板销接收器730中的每一个接收相应的X板销714。多个A板插入件槽窝732可以接收用来形成模压部件的至少一部分的型腔插入件和/或型芯插入件。可选择地，多个A板插入件槽窝732中的每一个可以操作成在没有型腔插入件和/或型芯插入件的情况下形成模压产品的表面。

图7d示出了根据本发明实施例的B板740。B板740包括X板销接收器748、顶部夹持板支柱接收器750、底部夹持板支柱接收器752、B板插入件槽窝754、B板销756以及B板凸轮杆758。X板销接收器748接收相应的X板销714。底部夹持板支柱接收器752中的每一个接收底部夹持板支柱734，并且顶部夹持板支柱接收器750中的每一个接收顶部夹持板支柱，以便随着第一模具半部相对于第二模具半部往复运动而保持第一模具半部700、710、724和第二模具半部736、738、740对准。多个B板插入件槽窝754可以接收用来形成模压部件的一部分的型腔插入件和/或型芯插入件。可选择地，多个B板插入件槽窝754中的每一个可以在没有型腔插入件和/或型芯插入件的情况下形成模压产品的表面。B板销756允许B板740从底部夹持板736的表面7运动有限距离。

图7e示出了根据本发明实施例的底部夹持板736。底部夹持板736包括多个底部夹持板支柱734、多个X板销接收器742、多个B板销接收器744、多个底部夹持板插入件槽窝746以及包括底部夹持板锁杆760。X板销接收器742接收相应的X板销714。B板销接收器744接收相应的B板销756。底部夹持板锁杆760以及楔形块774与B板凸轮杆758形成第二锁定装置。第二锁定装置提供各板的两-阶段分离，以促进在闭合模具位置中形成的一个构件或多个构件的排出。多个底部夹持板插入件槽窝732可以接收用来形成模压部件的至少一部分的型腔插入件和/或型芯插入件。可选择地，多个底部夹持板插入件槽窝732可以提供对于定位在另一个板上的型腔插入件和/或型芯插入件的接近，从而允许定位在另一个板上的型腔插入件和/或型芯插入件的致动。

图7f示出了根据本发明实施例的作用板738。作用板738包括底部夹持板支柱接收器762、顶部夹持板支柱接收器764、B板销接收器766、作用板凸轮杆720以及多个型芯插入件768。底部夹持板支柱接收器762接收底部夹持板支柱734。顶部夹持板支柱接收器764接收顶部夹持支柱702。B板销接收器766接收B板销756。在这个实施例中，多个型芯插入件768是鸠尾式型芯插入件。在可选择实施例中，型芯插入件768可以是任何成芯样式。

图8a-f示出了图7a-f的三板模具770的装配图。装配图示出了三板模具770的各条分模线。图8a示出在闭合位置中的三板模具770。图8b示出了沿第一分模线801分离的三板模具770，该第一分模线801在X板710与A板724之间。图8c示出了沿第二分模线802分离的三板模具770，该第二分模线802在顶部夹持板700与X板710之间。图8d示出了沿第三分模线803分离的三板模具770，该第三分模线803在A板724与B板740之间。第三分模线803也是在第一模具半部700、710、724与第二模具半部736、738、740之间的分离线。图8e示出了沿第四分模线804分离的三板模具770，该第四分模线804在底部夹持板736与作用板738之间。图8f示出了沿第五分模线805分离的三板模具770，该第五分模线805在B板740与作用板738之间。

另外，如图1所示，本发明的模具系统优选地包括性能监测工具40，如在美国专利No.12/818,684中描述的电子模具计数器，该专利通过参引由此包括。总体而言，所描述的塑料注射模具优选地设有监测器，该监测器关于模具的每个打开和闭合循环被致动，以保持所进行的操作循环的计数、以及关于模具和其操作的另外信息。这种信息被保持或者与模具中的监测器相关联，不管模具是在压机上还是在存储架上，并且可以远程或从监测器直接取回。根据本发明的监测器优选地跟踪如下信息集中的一个或多个：总循环；总时间；工作（运行）时间；闲置时间；闲置时间总计；工作（运行）时间平均值；静止时间；静止时间总计；循环时间；至今的平均循环寿命；平均循环最近值；工作百分比；工作百分比最近值；可复位行程计数；停机天数；开始天数；电池水平；分段时间；装置ID；模具ID；和/或PM循环。这些信息然后可以存储、分析、编辑以及以其它方式在所描述的系统中使用，以便维护、性能分析、清查及其它操作。

图9示出了在电子模具计数器（“CVE”）、这里所描述的模具系统、制模工及原始设备制造商（“OEM”）之间的相互作用的示意图。由于上述系统，OEM可以规定，CVE包括在由制模工建造的全部模具中。制模工然后可规定这里所描述的模具，并且OEM然后可远程地和如需要的那样接收制造和维护报告，而不用直接实际涉及或监督。

根据本发明的系统容许仔细检查循环时间，并且当需要时，可以远程和/或现场提供故障排除。也可以远程和/或现场供给模具维护评估和支持。按这种方式，制造商可得到模压监督、第一物品检查、制造过程的实况实时监测以及使用现成可定制的模具系统的标准化维护计划。由于上述选项，用户可以测试例如带有1至4型腔工具的鸠尾成芯样式的耐久性，证明是相对于现有退扣式模具节省成本，然后提交更多的成腔座并且仍然享用全部系统的制造优点。

因而，本发明提供一种用来制成定制模具的系统，该系统利用基本设计和公共部件而制成现成的模具。

将认识到，为了说明目的给出的以上实施例的细节不能解释成限制本发明的范围。尽管以上仅详细描述了本发明的少量示例性的实施例，但本领域的技术人员将容易认识到，示例性的实施例的多种修改是可能的，而实质上不脱离本发明的新颖教导和优点。相应地，全部这样的修改旨在包括在本发明的范围内，本发明的范围在如下权利要求书和对于其的全部等效物中限定。另外，要认识到，可以设想多个实施例，这些多个实施例不实现某些实施例的、特别是优选实施例的优点的全部，而具体优点的缺少不要解释成必然意味着这样的实施例在本发明的范围外。

Claims (20)

1.一种可定制的模具系统，包括：

第一模具半部，该第一模具半部包括顶部夹持板和A板，顶部夹持板包括顶部夹持板支柱，该顶部夹持板支柱从顶部夹持板的表面垂直地延伸，并且该A板包括A板顶部夹持板支柱接收器，以用来接收顶部夹持板支柱；

第二模具半部，该第二模具半部包括底部夹持板和B板，该底部夹持板包括底部板支柱，该底部板支柱从底部夹持板的表面垂直地延伸，并且该B板包括B板底部夹持支柱接收器，以用来接收底部板支柱；

其中，第一模具半部和第二模具半部从打开位置到闭合位置往复运动，并且其中，在闭合位置中，A板接触B板；并且

其中，顶部夹持板、A板、B板以及底部夹持板能从预先设计的成套式模具系统中选择，所述成套式模具系统具有多个浇口选项、多个成芯选项、多个模具座类型以及多个成腔选项。

2.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，还包括：

型腔插入件，所述型腔插入件定位在A板插入件槽窝和B板插入件槽窝之一中；和

型芯插入件，所述型芯插入件定位在A板插入件槽窝和B板插入件槽窝之一中。

3.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，还包括：

X板，所述X板定位在顶部夹持板与A板之间。

4.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，还包括：

作用板，所述作用板定位在B板与底部夹持板之间。

5.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，还包括：

热流道板，所述热流道板定位在顶部夹持板与A板之间。

6.根据权利要求5所述的可定制的模具系统，还包括：

作用板，所述作用板定位在B板与底部夹持板之间。

7.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，其中，所述多个浇口选项包括三板模、热流道以及潜式浇口。

8.根据权利要求7所述的可定制的模具系统，其中，热流道还包括阀浇口选项和顶浇口选项。

9.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，其中，所述多个成芯选项包括鸠尾式、跳程螺纹式及退扣式型芯方法。

10.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，其中，所述多个模具座类型包括欧洲标准（DIN）、美国标准及日本标准（JIS）。

11.根据权利要求1所述的可定制的模具系统，其中，所述多个成腔选项包括四型腔选项、八型腔选项、十六型腔选项及二十四型腔选项。

12.一种制成模具的方法，包括：

从多个顶部夹持板中选择顶部夹持板，所述多个顶部夹持板中的每一个包括顶部夹持板支柱，所述顶部夹持板支柱从相应的顶部夹持板的表面垂直地延伸；

从多个A板中选择A板，所述多个A板中的每一个包括A板顶部夹持板支柱接收器，以用于与顶部夹持板支柱相联接；

从多个底部夹持板中选择底部夹持板，所述多个底部夹持板中的每一个包括底部夹持板支柱，该底部夹持板支柱从相应的底部夹持板的表面垂直地延伸；

从多个B板中选择B板，其中，所述多个B板中的每一个包括B板底部夹持板支柱接收器，以用于与底部夹持板支柱相联接；

其中，选定的顶部夹持板和选定的A板形成顶部模具半部，并且选定的底部夹持板和选定的B板形成底部模具半部；

其中，顶部模具半部和底部模具半部从闭合位置到打开位置往复运动，在闭合位置中，选定的A板接触选定的B板；以及

其中，通过顶部夹持板、A板、B板以及底部夹持板的选择，定制模具来提供各种选项，所述各种选项包括浇口选项、型芯类型、模具座标准以及型腔的数量。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

从多个X板中选择X板，其中，将选定的X板定位在选定的顶部夹持板与选定的A板之间。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

从多个作用板中选择作用板，其中，将选定的作用板定位在选定的B板与选定的底部夹持板之间。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

从多个热流道板中选择热流道板，其中，将选定的热流道板定位在选定的顶部夹持板与选定的A板之间。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，浇口选项包括三板模、热流道以及潜式浇口。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，热流道还包括阀浇口选项和顶浇口选项。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，型芯类型包括鸠尾式、跳程螺纹式及退扣式螺纹。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，模具座标准包括欧洲标准、美国标准及日本标准。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，多个成腔选项包括四型腔选项、八型腔选项、十六型腔选项及二十四型腔选项。

Images