專利名稱：保證注坯模具冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑瓶模具制造技術(shù)，具體涉及一種保證注坯模具冷卻深孔與 外成型面同軸度的制造方法，該方法通過控制粗車外形、鉆水道孔及調(diào)偏心、 熱處理、熱處理后加工外圓柱面、精加工外形等工藝參數(shù)保證注坯模具冷卻深 孔與外成型面同軸度。
背景技術(shù)：
-二步法吹瓶是先注塑瓶坯后，再通過對瓶坯進行加熱吹瓶。應(yīng)用二步法吹 瓶技術(shù)首先需要制造注坯模具，再用該模具注塑成型瓶坯。注坯模具一般為一 模多腔，隨著腔數(shù)的增加，如何保證各個瓶坯的質(zhì)量一致性，是注坯模具設(shè)計 和制造要考慮的關(guān)鍵問題。瓶坯的質(zhì)量一致性是保證瓶子吹塑成型質(zhì)量的重要 因素。在注坯模具中，模芯是關(guān)鍵零件。模芯首先要承受注塑時的高溫、高壓; 其次，模芯內(nèi)部必須有冷卻水道，能保證瓶坯在注塑成型后能快速通冷卻液， 使材料不出現(xiàn)明顯的結(jié)晶現(xiàn)象，保證瓶坯透明；第三，模芯還需保證瓶坯冷卻 均勻，即冷卻深孔與外成型面要保證壁厚一致。
當(dāng)前的模芯結(jié)構(gòu)采用普通車床加工，但由于加工過程中，每道工序沒有嚴 格對壁厚進行測量和控制，編寫的工藝也沒有充分考慮壁厚的均勻性要求，這 種加工方法使得冷卻深孔與外成型面壁厚不一致，造成注坯模具在注塑瓶坯時 瓶坯冷卻不均勻，瓶坯壁厚尺寸誤差過大，也易造成瓶坯變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種加工方法簡單、成本低、 調(diào)整容易、且利于自動化批量生產(chǎn)的易于保證注坯模具冷卻深孔與外成型面同 軸度的加工方法。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn) 保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法包括如下步驟 (1 )粗車外形粗車注坯模具模芯外形，控制模芯外圓柱面的表面粗糙 度小于3.2微米；
(2 )鉆水道孔及調(diào)偏心鉆加工冷卻水孔，使模芯長度為250-300mm， 成型面長度120-180mm，水孔直徑〉12mm的條件下模芯成型水道壁厚度差值 《0.3mm;或者使模芯長度《250mm，成型面長度《120mm，水孔直徑《12mm 的條件下模芯成型水道壁厚度差值《0.2mm;
(3 )熱處理采用100trC 1050。C等溫調(diào)質(zhì)及35(TC 40(rC人工時效處理 方法進行熱處理；
(4)熱處理后加工外圓柱面先加工成型面的外圓柱面，若模芯長度為 250-300mm，成型面長度120-180mm，水孔直徑〉12mm，使模芯成型水道壁厚 度差值《0.2111111;若模芯長度《250mm，成型面長度《120mm，水孔直徑《 12mm，使模芯成型水道壁厚度差值《0.15mm;然后夾持已加工成型的成型面， 粗加工定位外圓柱面，使定位外圓柱面徑向跳動《0.02mm;
(5 )精加工外形夾持成型面外圓柱面，并校正外圓徑向跳動《0.01mm， 將定位面直徑車加工至尺寸要求；然后夾持定位面外圓柱面，校正外圓徑向跳 動《0.01mm，車加工成型面外圓柱面至要求尺寸。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述步驟(1)注坯模具模芯外形是用普通車 床加工成型。
所述步驟(2)鉆加工冷卻水孔是在普通車床上用百分表校正粗車好的外圓 柱面，使徑向跳動《0.03mm，通過車床加工成型。
所述步驟(4)模芯成型水道壁厚度差值通過沿成型面兩端10mm高度處，
用超聲波測厚儀檢測。
所述步驟(5)精加工外形是先通過半精加工外形，再精加工外形。 相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果
通過對注坯模具中注芯零件加工過程中，每道工序均對壁厚進行測量和控 制，編寫的工藝也充分考慮壁厚的均勻性要求，使得冷卻深孔與外成型面壁厚 保持一致。本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種加工方法簡單、成本低、 調(diào)整容易、且利于自動化批量生產(chǎn)的易于保證注坯模具中注芯冷卻深孔與外成 型面壁厚均勻性要求的加工方法。


圖1是本發(fā)明注坯模具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明注坯模具中模芯零件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為水芯，2為模芯，3為固芯板，4為推板，5為模唇，6為滑板，7 為模腔，8為保護板，9為PET瓶坯，IO為水芯支承定位塊，ll為固腔板，12 為灌注孔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
如圖1、 2所示，注坯模具包括依次套接的模芯2、模唇5和模腔7。模芯2 為圓柱體結(jié)構(gòu)，從左到右依次設(shè)有兩級臺階，臺階的直徑逐級縮小，兩級臺階 分別用于與模唇5套接，并與模腔7配合形成PET瓶坯成型型腔。其中，左端 模唇5內(nèi)圓錐面與模芯2外圓錐面貼合，保證模唇5與模芯2內(nèi)孔同軸，模腔7 內(nèi)圓錐面與模唇5外圓錐面貼合保證模腔7內(nèi)孔與模唇5內(nèi)孔同軸。模芯2中 心的內(nèi)孔內(nèi)裝有水芯1，水芯1左端外圓柱面與模芯2左端內(nèi)孔面貼合保證水芯
1軸線與模芯2內(nèi)孔軸線同軸，水芯1右端由水芯支承定位塊10用三點定位支 承于模芯2內(nèi)孔圓柱面內(nèi)，水芯1設(shè)有冷卻水流入的中心孔，水芯1的外圓柱 面與模芯2內(nèi)孔之間留有空隙。模腔7、模唇5的內(nèi)孔與模芯2的成型圓柱面形 成型腔，模腔5右端中心設(shè)有灌注孔12，灌注孔12與型腔相通，用于塑料灌注。 與模腔7、模唇5的內(nèi)孔配合形成型腔的模芯2的成型圓柱面為成型面，其長度 可設(shè)為A;相應(yīng)地位于模芯2左端直徑較大的圓柱面為定位面，在模芯2定位 面的右端設(shè)有凸臺結(jié)構(gòu)，用于通過螺栓將模芯2固定于固芯板3上，模芯2的 總長度可設(shè)為B;模芯右端冷卻水道用的內(nèi)孔直徑可設(shè)為c。在固芯板3右端， 模芯2、模唇5和模腔7外周依次設(shè)有推板4、滑板6、保護板8和固腔板11， 其中推板4位于模芯2外周，用于PET瓶坯9脫模時推動滑板6右移，即模唇 5右移；滑板6位于模唇5外周，保護板8和固腔板11位于模腔7外周。保護 板8起保護模腔7的作用，固腔板ll起固定模腔作用。
工作時，加熱的塑料通過模腔5右端中孔注入到模腔7內(nèi)孔、模唇5內(nèi)孔 與模芯2外圓柱面所形成的型腔中后。沿水芯1左端內(nèi)孔通入冷卻水或冷卻液， 冷卻水或冷卻液從水芯1右端流出后，快速沿水芯1外圓柱面與模芯2內(nèi)孔形 成的空隙向左邊流動，并沿水芯1左端螺紋孔聯(lián)接的水管流出，保證PET瓶坯 9快速冷卻而定型。然后讓推板4推動模唇5向右移動、模唇5并沿徑向分離， 即可使PET瓶坯9從模芯2上向右邊方向脫離。
實施例1: 一出十六(19g) PET瓶注坯模具中模芯制造；A=92.58mm， B=239mm， C=9mm。
為保證注坯模具中模芯冷卻深孔與外成型面同軸度，其制造方法包括如下
(1 )粗車外形用普通車床CA6140粗車注坯模具外形，控制模芯的外圓
柱面的表面粗糙度小于3.2微米。
(2 )鉆水道孔及調(diào)偏心在普通車床上用百分表校正粗車好的外圓柱面 保證徑向跳動0.02，根據(jù)粗車圖水道直徑4)9，選用"麻花"鉆頭鉆加工冷卻水 孔；沿成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)， 實測壁厚偏差0.18mm。
(3) 熱處理
采用1020"C等溫調(diào)質(zhì)和40(TC人工時效處理方法，保證被處理件受熱均勻， 金相組織均勻，尺寸穩(wěn)定，殘余應(yīng)力小，具有良好的切削性能。
(4) 熱處理后加工外圓柱面在(CA6140)普通車床上，用百分表校正 粗車好的外圓柱面保證徑向跳動0.025，按照調(diào)質(zhì)后的要求車加工外圓柱面，沿 成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)，實測壁 厚偏差為0.15。
用三爪卡盤夾持已加工的成型柱面并用百分表校正外圓柱面保證徑向跳動 《0.02，粗加工模芯2右端的定位外圓柱面。
(5) 半精加工外形用(GSK980T1)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤夾持成 型面，并用百分表校正外圓徑向跳動0.01，按照工藝圖紙，車加工模芯2右端 的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面，并用百 分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照工藝圖紙，車加工大盤、錐位和成型面。
(6) 精加工外形用(HAASHL-20/HL-30)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤 夾持成型面，并用百分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照精加工圖紙，車加工模 芯2右端的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面， 并用百分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照精加工圖紙車加工大盤、錐位和成型 面。按上述加工方法加工完成后，經(jīng)用超聲波儀檢測，冷卻深孔與外成型面的
同軸度為0.11，現(xiàn)有普通加工方法加工的模芯冷卻水孔與成型的同軸度大于0.3， 如果冷卻水孔與外成型的同軸度大于0.3會影響PET瓶坯成型，二次加溫吹瓶 會出現(xiàn)彎曲，壁厚分布不勻，偏底等現(xiàn)象，使成品率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
實施例2: —出二十八(19g)的PET瓶注坯模具中模芯制造；A=89.968mm， B=236mm， C= 11mm
為保證注坯模具中模芯冷卻深孔與外成型面同軸度，其制造方法包括如下 步驟-
(1 )粗車外形用普通車床(CA6140)粗車注坯模具外形，控制模芯的 外圓柱面的表面粗糙度小于3.2微米。
(2 )鉆水道孔及調(diào)偏心在普通車床上用百分表校正粗車好的外圓柱面 保證徑向跳動0.02，根據(jù)粗車圖水道直徑4)11，選用"麻花"鉆頭鉆加工冷卻 水孔；沿成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)， 實測壁厚偏差0.18。
(3) 熱處理
采用100(TC等溫調(diào)質(zhì)和370'C人工時效處理方法，保證被處理件受熱均勻， 金相組織均勻，尺寸穩(wěn)定，殘余應(yīng)力小，具有良好的切削性能。
(4) 熱處理后加工外圓柱面在(CA6140)普通車床上，用百分表校正 粗車好的外圓柱面保證徑向跳動0.02，按照調(diào)質(zhì)后的要求車加工外圓柱面，沿 成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)，實測壁 厚偏差0.10。
用三爪卡盤夾持已加工的成型柱面并用百分表校正外圓柱面保證徑向跳動 《0.02，粗加工模芯2右端的定位外圓柱面。
(5)半精加工外形用(GSK980T1)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤夾持成 型面，并用百分表校正外圓徑向跳動0.01，按照工藝圖紙，車加工模芯2右端 的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面，并用百 分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照工藝圖紙，車加工大盤、錐位和成型位。
(6 )精加工外形用(HAASHL20/30)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤夾持 成型面，并用百分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照精加工圖紙，車加工模芯2 右端的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面，并 用百分表校正外圓徑向跳動0.01，按照精加工圖紙，車加工大盤、錐位和成型 位。
按上述加工方法加工完成后，經(jīng)用超聲波儀檢測，冷卻深孔與外成型面的 同軸度為0.10，現(xiàn)有普通加工方法加工的模芯冷卻水孔與成型的同軸度大于0.3， 如果冷卻水孔與外成型的同軸度大于0.3以上會影響PET瓶坯成型，二次加溫 吹瓶會出現(xiàn)彎曲，壁厚分布不勻，偏底等現(xiàn)象，使成品率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
實施例3: —出八(100g)的PET瓶注坯模具中模芯制造；A=168.03mm， B=314.5mm ， C=26mm
為保證注坯模具中模芯冷卻深孔與外成型面同軸度，其制造方法包括如下 步驟
(1 )粗車外形用普通車床(CA6140)粗車注坯模具外形，控制模芯的 外圓柱面的表面粗糙度小于3.2微米。
(2)鉆水道孔及調(diào)偏心在普通車床上用百分表校正粗車好的外圓柱面 保證徑向跳動0.02，根據(jù)粗車圖水道直徑小26,選用"麻花"鉆頭鉆加工冷卻 水孔；沿成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)， 實測壁厚偏差0.19。
(3) 熱處理
采用105(TC等溫調(diào)質(zhì)和35(TC人工時效處理方法(，保證被處理件受熱均 勻，金相組織均勻，尺寸穩(wěn)定，殘余應(yīng)力小，具有良好的切削性能。
(4) 熱處理后加工外圓柱面在(CA6140)普通車床上，用百分表校正 粗車好的外圓柱面保證徑向跳動0.02，按照調(diào)質(zhì)后的要求車加工外圓柱面，沿 成型面兩端10mm高度處，測量成型水道壁厚度差值(用超聲波測厚儀)，實測壁 厚偏差0.15。
用三爪卡盤夾持已加工的成型柱面并用百分表校正外圓柱面保證徑向跳動 《0.02，粗加工模芯2右端的定位外圓柱面。
(5) 半精加工外形用(GSK980TD)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤夾持 成型面，并用百分表校正外圓徑向跳動0.01，按照工藝圖紙，車加工模芯2右 端的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面，并用 百分表校正外圓徑向跳動《0.01，按照工藝圖紙，車加工大盤、錐位和成型位。
(6 )精加工外形:.用(HAAS HL20/HL30)數(shù)控車床加工，用三爪卡盤 夾持成型面，并用百分表校正外圓徑向跳動0.008，按照精加工圖紙，車加工模 芯2右端的定位外圓柱面；調(diào)頭，用三爪卡盤夾持模芯2右端的定位外圓柱面， 并用百分表校正外圓徑向跳動0.01，按照精加工圖紙，車加工大盤、錐位和成 型位。
按上述加工方法加工完成后，經(jīng)用超聲波儀檢測，冷卻深孔與外成型面的 同軸度為0.15，現(xiàn)有普通加工方法加工的模芯冷卻水孔與成型的同軸度大于0.3， 如果冷卻水孔與外成型的同軸度大于0.3以上會影響PET瓶坯成型，二次加溫 吹瓶會出現(xiàn)彎曲，壁厚分布不勻，偏底等現(xiàn)象，使成品率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法，其特征在于包括如下步驟(1)粗車外形粗車注坯模芯模具外形，控制模芯外圓柱面的表面粗糙度小于3.2微米；(2)鉆水道孔及調(diào)偏心鉆加工冷卻水孔，使模芯長度為250-300mm，成型面長度120-180mm，水孔直徑＞12mm的條件下模芯成型水道壁厚度差值≤0.3mm；或者使模芯長度≤250mm，成型面長度≤120mm，水孔直徑≤12mm的條件下模芯成型水道壁厚度差值≤0.2mm；(3)熱處理采用1000℃～1050℃等溫調(diào)質(zhì)及350℃～400℃人工時效處理方法進行熱處理；(4)熱處理后加工外圓柱面先加工成型面的外圓柱面，若模芯長度為250-300mm，成型面長度120-180mm，水孔直徑＞12mm，使模芯成型水道壁厚度差值≤0.2mm；若模芯長度≤250mm，成型面長度≤120mm，水孔直徑≤12mm，使模芯成型水道壁厚度差值≤0.15mm；然后夾持已加工成型的成型面，粗加工定位外圓柱面，使定位外圓柱面徑向跳動≤0.02mm；(5)精加工外形夾持成型面外圓柱面，并校正外圓徑向跳動≤0.01mm，將定位面直徑車加工至尺寸要求；然后夾持定位面外圓柱面，校正外圓徑向跳動≤0.01mm，車加工成型面外圓柱面至要求尺寸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法， 其特征在于所述步驟(1)注坯模芯模具外形是用普通車床加工成型。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法， 其特征在于所述步驟(2)鉆加工冷卻水孔是在普通車床上用百分表校正粗車好 的外圓柱面，使徑向跳動《0.03mm，通過車床加工成型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法， 其特征在于所述步驟(4)模芯成型水道壁厚度差值通過沿成型面兩端10mm高 度處，用超聲波測厚儀檢測。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法， 其特征在于所述步驟(5)精加工外形是先通過半精加工外形，再精加工外形。
全文摘要
本發(fā)明公開了保證模芯冷卻深孔與外成型面同軸度的制造方法，該方法包括如下步驟(1)粗車外形粗車注坯模芯模具外形，控制模芯外圓柱面的表面粗糙度小于3.2微米；(2)鉆水道孔及調(diào)偏心鉆加工冷卻水孔，使模芯成型水道壁厚度差值≤0.3mm；(3)熱處理采用1000℃～1050℃等溫調(diào)質(zhì)及350℃～400℃人工時效處理方法進行熱處理；(4)熱處理后加工外圓柱面，使模芯成型水道壁厚度差值≤0.15mm；(5)精加工外形。本發(fā)明通過對注坯模具中注芯零件加工過程中，每道工序均對壁厚進行測量和控制，使得冷卻深孔與外成型面壁厚保持一致，加工方法簡單、成本低、調(diào)整容易、且利于自動化批量生產(chǎn)。
文檔編號B29C45/26GK101112744SQ20071002999
公開日2008年1月30日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者姜曉平, 胡青春, 謝國基 申請人:廣東星聯(lián)精密機械有限公司;華南理工大學(xué)