一种快速更换结构及吸附模具的制作方法

1.本实用新型属于模具领域，具体地说，涉及一种快速更换结构，同时还提供一种应用有该快换结构的吸附模具。


背景技术：

2.真空吸附成型工艺是一种利用热塑性塑料片材等材料制造开口壳体制品的一种热成型加工方法。将裁成一定尺寸的塑料片材加热软化，借助片材两面的气压差，使其拉伸变形后覆贴在特定的模具的成型面上，经过冷却定型、脱模后，再切边修整使之成为合格制品。
3.根据市场不同需求，有的产品存在形状一致，部分功能及需求不同的情况，需要使用同一套模具成型不同功能的产品，不同的需求均使用同一套吸塑模具更换镶块来实现。更换镶块时，需要将模具侧边的密封板拆下，然后操作人员将手伸入模具内部，松开内部螺钉后，将原有镶块取出，更换新镶块并用螺钉紧固，最后将密封板装上。操作过程费时费力，模具在使用过后温度较高，操作人员还有烫伤的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种快速更换结构。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种快速更换结构，包括模芯和镶块，所述镶块安装在模芯上，所述模芯底部设有更换机构，用于将所述镶块的状态更改为锁定状态或更换状态。
7.优选地，所述更换机构通过安装板与模芯固定连接，所述模芯上开有用于安装镶块的安装槽，所述安装板固定安装于模芯底部，对应所述安装槽设置，所述镶块滑动设于安装槽内。
8.优选地，所述更换机构包括第一连接件、第二连接件和驱动部件，所述驱动部件和安装板固定连接，所述第二连接件安装于驱动部件上，所述第一连接件对应第二连接件的位置安装于镶块上，所述第一连接件和第二连接件磁性连接实现对镶块的锁定。
9.优选地，所述第一连接件包括第一紧固件、磁性元件和缓冲件，所述第一紧固件用于将磁性元件和缓冲件依次重叠固定在镶块上，所述缓冲件固定在磁性元件外侧，用于保护磁性元件免受冲击。
10.优选地，所述第二连接件包括第二紧固件和磁力作用件，所述第二紧固件用于将磁力作用件固定在驱动部件上。
11.优选地，所述驱动部件包括缸体和活塞，所述缸体与固定连接，所述活塞一端滑动设于缸体中，另一端用于承载第二连接件。
12.优选地，所述缸体上装有连接管，所述连接管另一端通过密封接头连接至底座外侧。
13.优选地，所述驱动部件为线性电机，所述线性电机的安装部与安装板固定连接，所述线性电机的输出端与第二连接件相连。
14.优选地，所述更换机构包括永磁体和电磁驱动部件，所述永磁体安装于镶块底部，所述电磁驱动部件和模芯可拆卸固定连接，所述电磁驱动部件的驱动部分对应永磁体设置，所述电磁驱动部件的驱动部分可产生与永磁体对应一侧相同或相反的极性。
15.本实用新型还提供一种吸附模具，所述吸附模具应用有如上所述的一种快速更换结构。
16.采用上述技术方案后，本实用新型所提供的一种快速更换结构及吸附模具与现有技术相比具有以下有益效果。
17.(1)通过更换机构实现对安装在模芯上镶块的锁定状态和更换状态进行改变，避免了现有技术中人工操作的繁琐，实现了模具镶块的快速更换，方便快捷，同时通过更换机构来锁定和推出，使得更换模具镶块的操作全程都可以在模芯上侧操作，避免了模具高温造成的烫伤风险。
18.(2)通过设置第一连接件和第二连接件的磁性连接，使得镶块与模芯的固定简单快捷，操作人员可以轻易地取下镶块进行更换。
19.(3)通过设置缓冲件，利用缓冲件隔绝第一连接件的磁性元件和第二连接件的磁力作用件，避免两者的直接冲击，提高磁性元件的使用寿命。
附图说明
20.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
21.图1是本实用新型俯视图；
22.图2是本实用新型内部结构图；
23.图3是本图2中a处局部放大图。
24.图中：11、固定板；12、底座；13、模芯；14、更换机构；141、第一连接件；1411、第一紧固件；1412、磁性元件；1413、缓冲件；142、第二连接件；1421、第二紧固件；1422、磁力作用件；143、驱动部件；1431、缸体；1432、活塞；15、固定位；16、连接管；17、安装板；镶块18、镶块。
25.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1至图3所示，本实用新型提供的一种快速更换结构，所述镶块18安装在模芯13上，所述更换机构14设于模芯13底部，用于将所述镶块18的状态更改为锁定状态或更换状态。
30.通过更换机构14实现对镶块18的锁定和推出，进而改变镶块18的工作状态，避免了人工操作的繁琐，实现了镶块18的快速更换，方便快捷，同时通过更换机构14来锁定和推出，使得更换镶块18的操作全程都可以带手套作业，避免了因为模具工作后残留的高温造成的烫伤风险。
31.进一步地，所述底座12安装于固定板11上，固定板11上设计有固定位15，用以和吸附设备实现可拆卸的固定连接。
32.进一步地，在现有技术的作业中，往往是通过紧固件将模芯13和镶块18相互连接，而吸塑工艺不同于冲压作业，冲压模具中对镶块的处理较为简便，因为冲压模具的成型面经过仿真计算可以得出成型表面的各处受力情况，可以在选定的点设计连接孔位，在成型表面即可进行钻孔，通过连接孔位和紧固件将模芯13与镶块18或者模座等部件进行固定连接。
33.而吸塑工艺需要在模具上开吸附孔，在增设安装孔位本就增加设计难度，同时多出的孔位也会在模芯13的成型面上形成凹陷部位，影响产品的成型质量。
34.因此，传统工艺往往是在模芯13的底部对镶块18进行固定连接，紧固件的拆装往往也是在模芯13的底部进行，但是模芯13的的底部是由底座12围成的封闭空腔，用来形成对模芯13底部的密封效果，以便真空抽吸等步骤的进行。
35.所以更换镶块往往需要将模具整体吊起进行更换，此种方式费时费力，且长时间的悬空作业还有安全隐患，因此后来对此项步骤进行改良，通过在底座12上开设操作窗口，方便操作人员通过操作窗口将手伸入底座12内对镶块18进行拆卸工作，但是考虑到结构强度问题，此操作窗口并不能开的过大，因此对操作人员的体型手型等也有要求。因为吸附模具的特殊性，底座12必须要形成一个密封的空腔，因此操作窗口需要设置密封板进行密封，因此每次更换镶块18时，都需要拆卸密封板才能对镶块18上的紧固件等进行操作，拆卸紧固件极为不便，往往需要数小时的时间才能完成镶块18的更换，有些模具较为大时，镶块18设置在模芯13的中心位置，此时从操作窗口进行拆卸操作时难度进一步加大，更加不方便操作。
36.进一步地，所述更换机构14通过安装板17与模芯13固定连接，在模芯13上开有镶块18的安装槽，安装板17固定安装于模芯13底部，对应安装槽设置，镶块18滑动设于安装槽内。
37.优选地，安装板17与模芯13的连接选用螺纹紧固件连接，在安装板17上在合适的
地方或均匀分布钻出贯通孔，在模芯13上对应安装板17贯通孔的位置钻盲孔并攻丝形成螺纹孔，使用螺钉等紧固件穿过安装板17的贯通孔，旋入模芯13的螺纹孔中，完成对安装板17的固定。
38.进一步优选地，镶块18的安装槽在模芯13上的表现形式可以是贯通的仿形槽，镶块18的限位依靠安装板17来实现，但是镶块18是一个成型面的组成部件，这样就要求安装板17朝向镶块18的一面以及模芯13上和安装板17的接触部分均需要达到一定的加工精度，这样才能满足模芯13、安装板17和镶块18的配合精度。
39.更进一步优选地，镶块18的安装槽在模芯13上的表现形式可以改为不贯通的仿形槽，开口方向朝上，用以迎接镶块18的嵌入，安装槽的底部为模芯13的一部分，所述安装槽的底部开有通孔，所述通孔用以容纳更换机构14上的部件对镶块18的锁定和推出。
40.这样安装板17的加工精度以及安装板17和模芯13之间的配合精度也不需要太高，节省了加工成本。模芯13上的安装槽的侧壁本就需要一定的加工精度，在安装槽的底部考虑加工精度更为容易一些，在加工模芯13的上表面时，在同一个工位同一个加工安装位置即可完成模芯13的上表面和安装槽的加工。
41.进一步地，所述更换机构14包括第一连接件141、第二连接件142和驱动部件143，驱动部件143和安装板17固定连接，第二连接件142安装于驱动部件143上，第一连接件141对应第二连接件142的位置安装于镶块18上，第一连接件141和第二连接件142磁性连接实现对镶块18的锁定。所述驱动部件143可以为第二连接件142提供驱动力，实现第二连接件142的单自由度往复运动，进而通过第一连接件141推出镶块18或将镶块18收回锁定位置。
42.更进一步的，所述第一连接件141包括第一紧固件1411、磁性元件1412和缓冲件1413，第一紧固件1411用于将磁性元件1412和缓冲件1413依次重叠固定在镶块18上，缓冲件1413固定在磁性元件1412外侧，用于保护磁性元件1412免受冲击。
43.优选地，所述缓冲件1413采用耐高温的磁性材料，同时不仅是单纯的耐高温，缓冲件1413在模具加工时的工作温度会有一段时间的持续，所选材料还需要具有长时间在高温环境下工作还不消磁的特性。
44.进一步地，第一紧固件1411为紧固件，优选为埋头螺栓，在镶块18上进行钻孔攻丝，形成对应第一紧固件1411的螺纹孔，所述磁性元件1412上开有容纳第一紧固件1411通过的通孔，所述缓冲件1413上开有对应埋头螺栓特征的锥形通孔，使用第一紧固件1411将缓冲件1413和磁性元件1412依次串联起来紧固至镶块18上的螺纹孔中，完成第一连接件141的紧固安装。
45.使用埋头螺栓同时缓冲件1413上开有对应埋头螺栓特征的锥形通孔可以使得埋头螺栓与缓冲件1413的配合更加紧实，同时锥形带有自导向功能，方便安装。
46.进一步地，第二连接件142包括第二紧固件1421和磁力作用件1422，第二紧固件1421用于将磁力作用件1422固定在驱动部件143上。更进一步地，所述磁力作用件1422采用导磁体，优选使用产生磁吸力较高的材料。
47.通过磁性元件1412和磁力作用件1422之间产生的磁吸力来实现对镶块18的锁紧固定。进一步地，增设缓冲件1413不仅起到缓冲的作用，缓冲件1413采用橡胶等材料可以具有压缩空间，无论是使用安装槽的底部作为镶块18的限位还是使用安装板17作为镶块18的限位，更换机构14整体都要考虑安装精度，此时考虑磁性元件1412和磁力作用件1422的配
合关系，两者之间的距离可以略微设计成过盈配合，过盈的量由缓冲件1413来承担，这样既能保证镶块18和模芯13的配合精度，又能实现第一连接件141和第二连接件142对镶块18的锁紧功能。
48.进一步地，驱动部件143包括缸体1431和活塞1432，缸体1431与更换机构14固定连接，活塞1432一端滑动设于缸体1431中，另一端用于承载第二连接件142。
49.更进一步地，缸体1431上装有连接管16，连接管16和缸体1431之间密封连接，连接管16另一端通过密封接头连接至底座12外侧。采用此种连接方式仅通过底座12上安装的密封接头即可实现底座12的密封效果，也不需要考虑通过在底座12上开设操作窗口来实现对镶块18的锁紧和解锁。节省了制造成本的同时还避免了操作人员繁琐的操作流程，规避了操作风险。
50.再进一步地，所述缸体1431可以采用液压或者气动控制，两条连接管16分别接在缸体1431的两个腔室上，实现驱动。
51.优选地，所述缸体1431使用气动控制，镶块18的重量并没有太大，使用气动控制即可实现推动效果，且气动控制所需的连接要求相对于液压而言，要求更低。连接管16等部件的采购成本也更低，同时考虑到工作温度，各个气动部件例如缸体1431和活塞1432在同样满足要求的条件下，气动组件的采购成本同样可以压低。
52.在需要更换镶块18时，使用连接管16控制缸体1431的一侧腔室增压，使得活塞1432向上移动，带动第二连接件142和第一连接件141上移，将镶块18推出模芯13的表面，操作人员戴个隔热的手套即可完成更换操作，将镶块18连同第一连接件141从第二连接件142上取下，更换另一个型号的镶块18放到模芯13内完成第一连接件141和第二连接件142的磁性吸附即可。然后使用连接管16控制缸体1431的另一侧腔室增压，使得活塞1432向下移动，带动第二连接件142和第一连接件141下移，将1收回模芯13的表面，完成锁定步骤。
53.若该模具更换频繁，则每个镶块18上都装上第一连接件141，若更换不频繁为了节约成本也可将第一连接件141从卸下的镶块18上拆下，换到要新装的镶块18上。
54.进一步地，模芯13上根据产品需要可以设置多个镶块18，或多个不同型号的镶块18，具体设计根据产品需求而定，模芯13上设置的镶块18越多，更换机构14产生的作用也就越大，简化的操作步骤也就越多。
55.进一步地，驱动部件143的方案还可以采用驱动部件143为线性电机的设计，线性电机的安装部与安装板17固定连接，线性电机的输出端与第二连接件142相连。线性电机的安装部分和安装板17固定连接，利用安装板17实现支撑效果，将线性电机的输出端和第二连接件142相连，使用线性电机实现对镶块18的推出和收回操作。
56.进一步地，所述更换机构14的方案还可以使用电磁驱动的设计，所述更换机构14包括永磁体和电磁驱动部件，永磁体安装于镶块18底部，电磁驱动部件和模芯13可拆卸固定连接，电磁驱动部件的驱动部分对应永磁体设置，电磁驱动部件的驱动部分可产生与永磁体对应一侧相同或相反的极性。
57.优选地，永磁体上也使用橡胶等材料进行包覆，避免损坏磁性元件，进一步地，电磁驱动部件产生和永磁体对应一侧相同极性时，实现对永磁体的吸附，进而锁紧镶块18，需要取下镶块18时，电磁驱动部件产生和永磁体对应一侧相反极性，利用永磁体将镶块18推出模芯13的表面，实现更换。优选地，永磁体和镶块18采用紧固件连接，安装可以更加稳定。
58.本实用新型还提供一种吸附模具，该吸附模具应用有如上所述的一种快速更换结构。
59.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

技术特征：
1.一种快速更换结构，包括模芯(13)和镶块(18)，其特征在于：所述镶块(18)安装在模芯(13)上，所述模芯(13)底部设有更换机构(14)，用于将所述镶块(18)的状态更改为锁定状态或更换状态。2.根据权利要求1所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述更换机构(14)通过安装板(17)与模芯(13)固定连接，所述模芯(13)上开有用于安装镶块(18)的安装槽，所述安装板(17)固定安装于模芯(13)底部，对应所述安装槽设置，所述镶块(18)滑动设于安装槽内。3.根据权利要求2所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述更换机构(14)包括第一连接件(141)、第二连接件(142)和驱动部件(143)，所述驱动部件(143)和安装板(17)固定连接，所述第二连接件(142)安装于驱动部件(143)上，所述第一连接件(141)对应第二连接件(142)的位置安装于镶块(18)上，所述第一连接件(141)和第二连接件(142)磁性连接实现对镶块(18)的锁定。4.根据权利要求3所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述第一连接件(141)包括第一紧固件(1411)、磁性元件(1412)和缓冲件(1413)，所述第一紧固件(1411)用于将磁性元件(1412)和缓冲件(1413)依次重叠固定在镶块(18)上，所述缓冲件(1413)固定在磁性元件(1412)外侧，用于保护磁性元件(1412)免受冲击。5.根据权利要求3所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述第二连接件(142)包括第二紧固件(1421)和磁力作用件(1422)，所述第二紧固件(1421)用于将磁力作用件(1422)固定在驱动部件(143)上。6.根据权利要求3-5任一项所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述驱动部件(143)包括缸体(1431)和活塞(1432)，所述缸体(1431)与(14)固定连接，所述活塞(1432)一端滑动设于缸体(1431)中，另一端用于承载第二连接件(142)。7.根据权利要求6所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述缸体(1431)上装有连接管(16)，所述连接管(16)另一端通过密封接头连接至底座(12)外侧。8.根据权利要求3-5任一项所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述驱动部件(143)为线性电机，所述线性电机的安装部与安装板(17)固定连接，所述线性电机的输出端与第二连接件(142)相连。9.根据权利要求1所述的一种快速更换结构，其特征在于：所述更换机构(14)包括永磁体和电磁驱动部件，所述永磁体安装于镶块(18)底部，所述电磁驱动部件和模芯(13)可拆卸固定连接，所述电磁驱动部件的驱动部分对应永磁体设置，所述电磁驱动部件的驱动部分可产生与永磁体对应一侧相同或相反的极性。10.一种吸附模具，其特征在于，所述吸附模具应用有如权利要求1-9所述的一种快速更换结构。

技术总结
本实用新型公开了一种快速更换结构，包括模芯和镶块，所述镶块安装在模芯上，所述模芯底部设有更换机构，用于将所述镶块的状态更改为锁定状态或更换状态。通过更换机构实现对安装在模芯上镶块的锁定状态和更换状态进行改变，避免了现有技术中人工操作的繁琐，实现了模具镶块的快速更换，方便快捷，同时通过更换机构来锁定和推出，使得更换模具镶块的操作全程都可以在模芯上侧操作，避免了模具高温造成的烫伤风险。的烫伤风险。的烫伤风险。


技术研发人员：杨文旭 李大平 刘春艳 苏金鑫
受保护的技术使用者：卡奥斯模具（青岛）有限公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/7/17