仿生结构的模具镶件及注塑机的制作方法

[0001]
本发明涉及注塑模具技术领域，尤其是涉及一种仿生结构的模具镶件及设置有该模具镶件的注塑机。


背景技术：

[0002]
注塑模具中在注塑压力的作用下，要求模具具有很好的抗压能力，若注塑模具在注塑过程中产生的变形，会导致注塑件不合格，注塑件报废。传统的模具为防止生产过程中变形，通常仿生结构的模具镶件全部采用实体结构，实体结构的模具结构单一，并且经常因模具重量超重而造成安全事故。
[0003]
大自然生物结构以及大自然生物衍生结构的经典结构，例如：1，经典蜜蜂的巢穴结构即蜂窝结构；2，经典蚂蚁的巢穴结构即蚁穴结构；3，经典的大自然生物衍生结构的蜂窝煤结构。蜂窝结构的结构属性决定了其结构十分的轻盈，并且有着优良的力学性能。
[0004]
为了解决模具采用实体结构存在重力超重的问题，本发明提供了一种局部仿生学仿生结构的模具镶件，实现模具结构与仿生结构的相融合。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种仿生结构的模具镶件及设置有该模具镶件的注塑机，解决了现有技术中实体结构的模具镶件存在重量较重的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
[0007]
本发明提供的一种仿生结构的模具镶件，包括镶件本体，其中，所述镶件本体上存在有仿生减重区，所述仿生减重区内形成有若干孔穴结构，所述孔穴结构用以减轻所述镶件本体的重量。
[0008]
进一步地，所述孔穴结构为柱状结构，所述孔穴结构的截面形状为圆形、椭圆形或多边形。
[0009]
进一步地，所述孔穴结构的截面形状为正六边形，每个所述孔穴结构与其相邻的所述孔穴结构相靠近的侧面相平行。
[0010]
进一步地，所有所述孔穴结构的直径大小相同，或者，所述镶件本体上存在有直径不相同的所述孔穴结构。
[0011]
进一步地，所述镶件本体包括模具底座部和仿生部，所述仿生部设置在所述模具底座部的一侧且两者相连接，所述仿生部背离所述模具底座部的一侧形成有成型胶面，所述仿生部内设置有所述孔穴结构。
[0012]
进一步地，所述仿生部为3d打印成型。
[0013]
进一步地，所述模具底座部上与所述仿生部相接触的面为所述仿生部的3d打印成型初始面。
[0014]
进一步地，所述孔穴结构为柱状结构，所述孔穴结构沿所述仿生部的厚度方向延
伸且所述孔穴结构的两端未伸出所述仿生部的上、下两端面，所有所述孔穴结构沿所述仿生层水平方向的延伸方向间隔分布。
[0015]
进一步地，所述模具底座部的材质为模具钢材，且所述模具底座部为机加工成型件。
[0016]
进一步地，所述模具底座部上设置有镶块槽，所述仿生部上形成有冷却通道。
[0017]
一种注塑机，包括所述的仿生结构的模具镶件。
[0018]
本发明提供了一种仿生结构的模具镶件，镶件本体上存在有仿生减重区，仿生减重区内形成有若干孔穴结构，传统模具镶件为实体结构，镶件结构为单一的形式，且实体结构的模具镶件存在重量超重的问题；而本发明提供的模具镶件内形成有若干孔穴结构，仿生模具镶件相对传统模具镶件的重量减轻，降低因模具重量超重而造成安全事故。
[0019]
本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
[0020]
孔穴结构在仿生部内的分布，类似于蜂窝结构，模具镶件中植入蜂巢的结构属性，使得模具镶件满足强度要求的前提下，达到减重的目的。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0022]
图1是现有蜂巢结构示意图；
[0023]
图2是传统模具镶件的局部剖视示意图；
[0024]
图3是本发明实施例提供的模具镶件的局部剖视示意图(孔穴结构的横截面形状为正六边形)；
[0025]
图4是将本发明提供的仿生部内部孔穴结构的分布情况示意图(孔穴结构的横截面形状为正六边形)；
[0026]
图5是本发明实施例提供的模具镶件的局部剖视示意图(孔穴结构的横截面形状为圆形)；
[0027]
图6是将本发明提供的仿生部内部孔穴结构的分布情况示意图(孔穴结构的横截面形状为圆形)。
[0028]
图中1-孔穴结构；2-模具底座部；3-仿生部；4-成型胶面；5-镶块槽；6-冷却通道；7-蜂室；8-蜂路。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0030]
参见图1-图6，本发明提供了一种仿生结构的模具镶件，包括镶件本体，其中，镶件本体上存在有仿生减重区，仿生减重区内形成有若干孔穴结构1，孔穴结构1用以减轻镶件
本体的重量。传统模具镶件为实体结构，镶件结构和镶件材料上都为单一的形式，且实体结构的模具镶件存在重量超重的问题。本发明提供的模具镶件上存在有仿生减重区，使得模具镶件的结构不单一；因为仿生减重区内形成有若干孔穴结构1，仿生模具镶件相对传统模具镶件的重量减轻，降低因模具重量超重而造成安全事故。
[0031]
作为本发明实施例可选地实施方式，孔穴结构1为柱状结构，孔穴结构1的截面形状为圆形、椭圆形或多边形。参见图3和图4，孔穴结构1的横截面形状优先采用正六边形，其次孔穴结构1也可以采用圆柱形结构，可参见图5和图6，当然孔穴结构1也可以采用其他几何形状。
[0032]
作为本发明实施例可选地实施方式，孔穴结构1的截面形状为正六边形，每个孔穴结构1与其相邻的孔穴结构1相靠近的侧面相平行。参见图3和图4，示意出了当孔穴结构1的截面形状为正六边形时，孔穴结构1的分布情况，从图中可以看出，每个孔穴结构1相对应的侧面之间相平行，类似于蜂窝结构。图1示意出了巢室7和蜂路8的结构，将巢室7转变为孔穴结构1，在仿生部3的内部形成仿生网，将蜂巢结构转变为仿生模具结构，模具镶件中植入蜂巢的结构属性，使得仿生部3的内部呈蜂窝状，这种结构的模具具有良好模具抗压能力，实现模具结构与仿生结构的融合，可以解决模具结构单一的问题。因蜂窝结构的结构属性决定了其结构十分的轻盈，所以仿生模具镶件也减轻了，以达到减轻模具重量，最终解决了模具重量超重的问题。
[0033]
蜂窝结构具有极佳的抗压、抗弯特性和超轻型结构特征。与同类型的其它结构相比，蜂窝材料其强度重量比和刚性重量比在已知材料中是很高的。蜂窝结构具有许多优越的力学性能，从力学角度分析，正六边形蜂窝结构相比其他结构，能有效分散材料的受力，使材料在保持原有的强度下还具有较强的抗冲击性。而蜂窝结构板受垂直于板面的载荷时，它的抗弯系数与同材料、同厚度的实心板没有太大差异，但其重量却减少70％～90％，而且具有不易变形，不易开裂和断裂等优点。
[0034]
作为本发明实施例可选地实施方式，所有孔穴结构1的直径大小相同，或者，镶件本体上存在有直径不相同的孔穴结构1。参见图4，可以看出存在外接圆直径不相同的正六边形。
[0035]
作为本发明实施例可选地实施方式，镶件本体包括模具底座部2和仿生部3，仿生部3设置在模具底座部2的一侧且两者相连接，仿生部3背离模具底座部2的一侧形成有成型胶面4，仿生部3内设置有孔穴结构1。模具底座部2上设置有镶块槽5，镶块槽5作为模具底座部2上的重要特征，起到导向的作用，使整个模具镶件精确定位在模架中，最终使模具稳定、顺利的生产。仿生部3上形成有冷却通道6，冷却通道6起到冷却胶位、加速成型、改善产品外观的作用。
[0036]
优选在仿生部3内设置有孔穴结构1，孔穴结构1在仿生部3内的分布情况可以如下：孔穴结构1为柱状结构，孔穴结构1沿仿生部3的厚度方向延伸且孔穴结构1的两端未伸出仿生部3的上、下两端面，所有孔穴结构1沿仿生层3水平方向的延伸方向间隔分布。参见图3，孔穴结构1不与模具镶件内的的空腔相连通，且更不能开至模具镶件上的成型胶面4。
[0037]
作为本发明实施例可选地实施方式，仿生部3为3d打印成型。利用3d打印机，将金属粉末(金属粉末为钛合金、高温合金、铝合金等金属粉末等)与液体金属材料等打印出来形成仿生部3。模具底座部2上与仿生部3相接触的面为仿生部3的3d打印成型初始面。即将
模具底座部2加工制作好后，直接在模具底座部2进行3d打印，待加工完毕后模具底座部2与仿生部3紧固在一起，作为一个整体共同使用。
[0038]
作为本发明实施例可选地实施方式，模具底座部2的材质为模具钢材，且模具底座部2为机加工成型件。模具底座部2的材质要求不高，可根据模具需要选用738h等传统模具钢材。模具底座部2为机加工成型件，且不需要做特殊处理。
[0039]
实施例1：
[0040]
一种仿生结构的模具镶件，包括模具底座部2和仿生部3，仿生部3设置在模具底座部2的一侧且两者相连接，仿生部3背离模具底座部2的一侧形成有成型胶面4，模具底座部2上设置有镶块槽5，仿生部3内设置有孔穴结构1和冷却通道6，孔穴结构1用以减轻模具镶件的重量；
[0041]
孔穴结构1为柱状结构，孔穴结构1的横截面形状为正六边形或圆形，孔穴结构1沿仿生部3的厚度方向延伸且孔穴结构1的两端未伸出仿生部3的上、下两端面(孔穴结构1不与模具镶件内的的空腔相连通，且更不能开至模具镶件上的成型胶面4)，所有孔穴结构1沿仿生层3水平方向的延伸方向间隔分布；
[0042]
仿生部3为3d打印成型，模具底座部2为机加工成型件，模具底座部2上与仿生部3相接触的面为仿生部3的3d打印成型初始面。
[0043]
实施例2：
[0044]
一种注塑机，包括实施例1描述的仿生结构的模具镶件。
[0045]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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