專利名稱：一種注射成型模具及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射成型模具，與此模具的結(jié)構(gòu)及其制造方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
當今汽車個性化生產(chǎn)，必然要求作為汽車重要部件之一的玻璃朝多樣化方向發(fā)展。注射成型包邊玻璃的整體性能，與普通手工包邊玻璃相比，具有粘結(jié)性能優(yōu)越、產(chǎn)品形狀多樣性等特點，因此經(jīng)常被優(yōu)先選擇作為一些高檔汽車的部件。
通常，注射成型玻璃都是用鋼模生產(chǎn)，產(chǎn)品具有包邊條的形狀穩(wěn)定、外觀質(zhì)量優(yōu)越的特點，但是，一副鋼模的開發(fā)周期長，大約需要3-5個月，而且必須使用大型的鑄鋼，開模費用高達幾十萬元人民幣，成本貴，很難適應汽車玻璃多樣性等特點，這也致使每片注射成型的汽車玻璃成本居高不下。
而樹脂模具已廣泛的應用在各行各業(yè)中，但是，在汽車玻璃注射成型領(lǐng)域里使用樹脂模具在專利文獻里還未曾有，主要問題有二一是樹脂模具很難適應注射成型玻璃對模溫的要求；二是使用樹脂模具生產(chǎn)的玻璃產(chǎn)品外觀質(zhì)量難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種注射成型模具，以使降低開發(fā)周期、開發(fā)費用及生產(chǎn)成本，并適應注射工藝對模溫的要求，保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種注射成型模具的制造方法，以便于模具的加工成型。
為達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種注射成型模具，包括上模和下模，其中上、下模分別由上、下模框及增韌型樹脂表面層、增韌型樹脂傳熱層和填充層復合而成，表面層、傳熱層和填充層自合模面向?？虻撞恳来翁畛湓谏稀⑾履？蛑?，加熱管埋設在傳熱層中，上、下模的合模面上對應工件的形狀形成型腔，澆口裝置的入料口開設在型腔上。
上述上、下模的傳熱層和填充層之間增設隔熱層如石棉纖維布，以阻隔熱量由傳熱層向填充層傳遞，使傳熱層盡可能將熱量傳遞到表面層，令熱量得到充分利用。
上述上、下模的傳熱層中至少增設一層金屬網(wǎng)，以加強傳熱層的強度及抗拉能力。
上述上、下模的表面層在合模面上分別增設密封條，使得注射加工時，借助此密封條的摩擦力得以良好地固定工件，使工件不容易發(fā)生破裂。
上述上、下模的?？蛏显鲈O加強結(jié)構(gòu)，以加強模具自身強度。
上述上、下模上分別安裝導套和導柱，借助此導套和導柱的導向配合，方便合模及定位。
上述下?？蛏匣蚱浼訌娊Y(jié)構(gòu)上對應工件的位置安裝頂出裝置和吸盤，以便于脫模時將所加工的工件順利頂出脫模。
上述下模上對應工件的位置安裝定位裝置，以便加工的工件準確定位。
上述上、下模的傳熱層里加熱管外圍覆蓋有金屬網(wǎng)套，以使加熱管有足夠的熱脹冷縮空間。
上述上、下模的增韌型樹脂表面層按重量百分比由60-85％環(huán)氧樹脂、5-10％環(huán)氧樹脂固化劑、3-8％增韌劑和5-30％金屬粉混合澆注而成。
上述上、下模的增韌型樹脂傳熱層按重量百分比由20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合澆注而成。
上述上、下模的填充層按重量百分比由2-10％環(huán)氧樹脂、0.5-2％環(huán)氧樹脂固化劑及88-97.5％的石英砂混合澆注而成。
一種注射成型模具的制造方法，是按下列步驟進行加工制造第一步，以工件樣片為分型面，將上、下?？虻膫?cè)框分別固定在工件樣片的上、下兩個面上，使上、下模的合模面上形成型腔；第二步，上?？虺?，按重量百分比，將60-85％環(huán)氧樹脂、5-10％環(huán)氧樹脂固化劑、3-8％增韌劑和5-30％金屬粉混合后，澆注在上?？虻膫?cè)框中，固化后即為表面層；第三步，按重量百分比，將20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合后，澆注在第二步的表面層上，再在型腔相對位置上放置加熱管，然后澆注相同配方的混合物，固化后即為傳熱層；第四步，按重量百分比，將2-10％環(huán)氧樹脂、0.5-2％環(huán)氧樹脂固化劑及88-97.5％的石英砂混合，澆注在第三步的傳熱層上，至側(cè)框頂部平齊，固化后即為填充層；第五步，在上?？虻奶畛鋵由霞由w框底板，即完成上模的加工；第六步，翻轉(zhuǎn)樣片及上、下模，即下?？虺?，按第二、三、四步依次向下?？虻膫?cè)框中澆注表面層、傳熱層和填充層，再在下模框的填充層上加蓋框底板，即完成下模的加工；第七步，將澆口裝置的入料口安裝在型腔上，即完成整套模具的制造加工。
上述第七步起模后，在下模上安裝頂出裝置、吸盤和定位裝置。
上述第三步也可以按重量百分比，將20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合后，先澆注一層在第二步的表面層上，固化后加一張金屬網(wǎng)，接著按相同配方澆注一層混合物，固化后再在型腔相對位置上放置加熱管，然后澆注相同配方的混合物，固化后即為傳熱層。
上述第三步中再在加熱管上包扎金屬網(wǎng)套。
上述第三步之后在傳熱層上覆蓋隔熱層，如石棉纖維布。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明用于加工玻璃包邊時，是將玻璃工件放置在下模的吸盤上，再合模，然后，通過澆口裝置向型腔中注射包邊材料，使之在玻璃工件的周邊位置上形成包邊條，即完成玻璃工件的包邊。
本發(fā)明利用增韌型樹脂復合而成模具，借助加熱管可進行控溫，其模具溫度可以在常溫、70℃甚至更高溫度之間循環(huán)使用而不會破裂；并且表面層由樹脂加金屬粉末噴涂而成，可使玻璃產(chǎn)品外觀質(zhì)量得以大大的提高。
本發(fā)明的模具與傳統(tǒng)的鋼模相比，大大降低了開發(fā)周期、開發(fā)費用及生產(chǎn)成本；與普通的樹脂模具相比，克服了模具溫度問題，可適應注射工藝對模溫的要求，保證了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。一副本發(fā)明的模具可以生產(chǎn)3-5萬片玻璃，特別適合作為生產(chǎn)注射成型汽車玻璃的模具，市場前景廣闊。


圖1是本發(fā)明模具的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本發(fā)明下模的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是本發(fā)明模具制造方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明模具的較佳實施例，包括上模和下模。本發(fā)明的關(guān)鍵是上模由上?？?及增韌型樹脂表面層6、增韌型樹脂傳熱層8和填充層10復合而成，下模由下?？?及增韌型樹脂表面層6、增韌型樹脂傳熱層8和填充層10復合而成，各表面層6、傳熱層8和填充層10都自合模面向?？虻撞恳来翁畛湓谏?、下?？?和2中，加熱管7(可以是油或水加熱)埋設在傳熱層8中，上、下模1和2的合模面上對應工件的形狀形成型腔5(型腔5可以根據(jù)工件上包邊條的形狀不同而隨意改變)，澆口裝置16的入料口開設在型腔5上，配合圖2所示。
其中，上、下?？?和2可以采用金屬板(鐵、鋼、銅等)或者硬質(zhì)塑料板制成。
上、下模的增韌型樹脂表面層6、增韌型樹脂傳熱層8和填充層10的配方可以根據(jù)需要做適當調(diào)整。比如增韌型樹脂表面層6可以按重量百分比由60-85％環(huán)氧樹脂、5-10％環(huán)氧樹脂固化劑、3-8％增韌劑和5-30％金屬粉混合澆注而成；上、下模的增韌型樹脂傳熱層8可以按重量百分比由20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合澆注而成；上、下模的填充層10可以按重量百分比由2-10％環(huán)氧樹脂、0.5-2％環(huán)氧樹脂固化劑及88-97.5％的石英砂混合澆注而成。而具體配方如下實例A表面層6的配方77重量份的液體雙酚A型環(huán)氧樹脂；7重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑；3重量份聚酰胺樹脂型增韌劑及3重量份含有羥基官能團的聚醚化合物的環(huán)氧樹脂活性增韌劑；10重量份800目純紫銅粉。
傳熱層8的配方32重量份液體雙酚A型環(huán)氧樹脂；3重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑；3重量份聚酰胺樹脂型增韌劑及3重量份含有羥基官能團的聚醚化合物的環(huán)氧樹脂活性增韌劑；25份重量份平均直徑為0.1-0.3mm、長度為1-3mm的純紫銅纖維，25重量份800目純紫銅粉，5重量份200目鋁粉，4重量份200目石英粉。
填充層10的配方3重量份雙酚A型環(huán)氧樹脂，0.5重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑，96.5重量份石英砂。
實例B表面層6的配方68重量份的液體雙酚A型環(huán)氧樹脂；7重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑；4重量份聚酰胺樹脂型增韌劑及3重量份含有羥基官能團的聚醚化合物的環(huán)氧樹脂活性增韌劑；13重量份800目純紫銅粉，5重量份鋁粉。
傳熱層8的配方38重量份液體雙酚A型環(huán)氧樹脂；6重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑；2重量份聚酰胺樹脂型增韌劑及4重量份含有羥基官能團的聚醚化合物的環(huán)氧樹脂活性增韌劑；32份重量份平均直徑為0.1-0.3mm、長度為1-3mm的純紫銅纖維，18重量份800目純紫銅粉。
填充層10的配方3重量份雙酚A型環(huán)氧樹脂，0.5重量份的液體脂環(huán)族胺類固化劑，96.5重量份石英砂。
為了使本實施例的結(jié)構(gòu)更佳，再如圖1所示，本實施例上、下模的傳熱層8和填充層10之間還增設一隔熱層9，如石棉纖維布，用以阻隔熱量由傳熱層8向填充層10傳遞，使傳熱層8盡可能將熱量傳遞到表面層6，令熱量得到充分利用。上、下模的傳熱層8中還增設二層金屬網(wǎng)3(具體層數(shù)不受本文限制)，以加強傳熱層8的強度及抗拉能力。上、下模的表面層6在合模面上分別增設密封條4，使得注射加工時，借助此密封條4的摩擦力得以良好地固定工件，使工件不容易發(fā)生破裂。上、下模的?？?和2上增設加強結(jié)構(gòu)13，以加強模具自身強度。
為了使本實施例具有更佳的操作性，再如圖1、2所示，本實施例上、下模上還分別安裝導套11和導柱12，借助此導套11和導柱12的導向配合，方便合模及定位。在下模上對應工件的位置安裝定位裝置17，以便加工的工件準確定位，定位裝置17的具體結(jié)構(gòu)有多種，定位裝置17的結(jié)構(gòu)決定了其具體安裝的位置，本實施例采用的是氣動定位裝置，故安裝在下模的周邊。而下?？?的加強結(jié)構(gòu)1 3上(也可以直接在下?？?上)對應工件的位置安裝頂出裝置14和吸盤15，以便于脫模時將所加工的工件順利頂出脫模。
另外，本實施例上、下模的傳熱層8里加熱管7外圍覆蓋有金屬網(wǎng)套(圖中未示出)，用以使加熱管7有足夠的熱脹冷縮空間。
這樣，本發(fā)明用于加工玻璃包邊時，是將玻璃工件直接放置在下模的吸盤15上，通過下模上的定位裝置17定位后，再合模，然后，通過澆口裝置16向型腔5中注射包邊材料(主要為PU)，使之成型于玻璃工件周邊位置上形成包邊條，通過頂出裝置14推動吸盤15頂出包邊后的玻璃，即完成玻璃的注射成型過程，澆口裝置16上可以設有可調(diào)式傳熱裝置，有利于PU注射反應過程，可以減少產(chǎn)品氣泡等缺陷。本發(fā)明利用增韌型樹脂復合而成模具，開發(fā)周期、開發(fā)費用及生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)的鋼模大大降低，且型腔可隨意更改，易打磨拋光，模具的缺陷可以迅速修復，并傳熱層結(jié)構(gòu)合理，可適應注射工藝對模溫的要求，借助加熱管7可進行控溫，其模具溫度可以在常溫、70℃甚至更高溫度之間循環(huán)使用而不會破裂；并且表面層6由樹脂加金屬粉末噴涂而成，密度高，可使玻璃產(chǎn)品外觀質(zhì)量得以大大的提高。
參見圖3，本發(fā)明注射成型模具的制造方法，是按下列步驟進行加工制造第一步，以工件樣片為分型面，將上、下?？?和2的側(cè)框101和201分別固定在工件樣片的上、下兩個面上，使上、下模的合模面上形成型腔5；第二步，上?？?朝上，按實例A或B的配方，在上?？?的側(cè)框101中澆注一層3-6mm厚表面層6的混合物，固化后即為表面層6；第三步，按實例A或B的配方，在表面層6上澆注一層20mm厚傳熱層8的混合物，固化，再在相對于型腔5的位置上放置加熱管7，然后澆注相同配方傳熱層8的混合物15mm，固化后即為傳熱層8；第四步，按實例A或B的配方，在傳熱層8上澆注填充層10的混合物，至側(cè)框101頂部平齊，以便下一步加蓋框底板102，固化后即為填充層10；第五步，在上模框1的填充層10上加蓋框底板102，即完成上模的加工；第六步，翻轉(zhuǎn)樣片及上、下模，使下模框2朝上，同樣按第二、三、四步依次向下?？?的側(cè)框201中澆注表面層6、傳熱層8和填充層10，再在下模框2的填充層10上加蓋框底板202，即完成下模的加工；第七步，將澆口裝置16的入料口安裝在型腔5邊上，即完成整套模具的制造加工。
為了使本實施例的結(jié)構(gòu)更佳，第三步也可以按實例A或B的配方，先在表面層6上澆注一層10mm厚的傳熱層8混合物，固化后加一張16目金屬網(wǎng)3(不銹鋼網(wǎng))后，接著按相同配方澆注一層10mm厚的混合物，固化后再在相對于型腔5的位置上放置加熱管7，然后澆注相同配方的混合物15mm，固化即為傳熱層8，此金屬網(wǎng)3可以加強傳熱層8的強度及抗拉能力；還可以在第三步中加熱管7上包扎金屬網(wǎng)套，此金屬網(wǎng)套使加熱管7有足夠的熱脹冷縮空間；還可以在第三步之后，在傳熱層8上覆蓋隔熱層9(如石棉纖維布)，再進行第四步澆注填充層10，此隔熱層9可令熱量得到充分利用。
為了使本實施例具有更佳的操作性，可以在第七步起模后，在下模上安裝頂出裝置14和吸盤15，以便于脫模時將所加工的工件順利頂出脫模；在下模安裝定位裝置17，確保加工工件時定位的位置準確。在上、下模上分別安裝導套11和導柱12，借助此導套11和導柱12的導向配合，方便合模及定位。
以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此，所有等同的技術(shù)方案也應該屬于本發(fā)明的范疇，應由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種注射成型模具，包括上模和下模，其特征在于上、下模分別由上、下模框及增韌型樹脂表面層、增韌型樹脂傳熱層和填充層復合而成，表面層、傳熱層和填充層自合模面向?？虻撞恳来翁畛湓谏?、下模框中，加熱管埋設在傳熱層中，上、下模的合模面上對應工件的形狀形成型腔，澆口裝置的入料口開設在型腔上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的傳熱層和填充層之間增設隔熱層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的傳熱層中至少增設一層金屬網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的表面層在合模面上分別增設密封條。
5.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的?？蛏显鲈O加強結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模上分別安裝導套和導柱。
7.如權(quán)利要求1或5所述的一種注射成型模具，其特征在于下模框上或其加強結(jié)構(gòu)上對應工件的位置安裝頂出裝置和吸盤。
8.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于下模上對應工件的位置安裝定位裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的傳熱層里加熱管外圍覆蓋有金屬網(wǎng)套。
10.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的增韌型樹脂表面層按重量百分比由60-85％環(huán)氧樹脂、5-10％環(huán)氧樹脂固化劑、3-8％增韌劑和5-30％金屬粉混合澆注而成。
11.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的增韌型樹脂傳熱層按重量百分比由20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合澆注而成。
12.如權(quán)利要求1所述的一種注射成型模具，其特征在于上、下模的填充層按重量百分比由2-10％環(huán)氧樹脂、0.5-2％環(huán)氧樹脂固化劑及88-97.5％的石英砂混合澆注而成。
13.一種注射成型模具的制造方法，其特征在于按下列步驟進行加工制造第一步，以工件樣片為分型面，將上、下?？虻膫?cè)框分別固定在工件樣片的上、下兩個面上，使上、下模的合模面上形成型腔；第二步，上模框朝上，按重量百分比，將60-85％環(huán)氧樹脂、5-10％環(huán)氧樹脂固化劑、3-8％增韌劑和5-30％金屬粉混合后，澆注在上?？虻膫?cè)框中，固化后即為表面層；第三步，按重量百分比，將20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合后，澆注在第二步的表面層上，再在型腔相對位置上放置加熱管，然后澆注相同配方的混合物，固化后即為傳熱層；第四步，按重量百分比，將2-10％環(huán)氧樹脂、0.5-2％環(huán)氧樹脂固化劑及88-97.5％的石英砂混合，澆注在第三步的傳熱層上，至側(cè)框頂部平齊，固化后即為填充層；第五步，在上?？虻奶畛鋵由霞由w框底板，即完成上模的加工；第六步，翻轉(zhuǎn)樣片及上、下模，即下模框朝上，按第二、三、四步依次向下模框的側(cè)框中澆注表面層、傳熱層和填充層，再在下?？虻奶畛鋵由霞由w框底板，即完成下模的加工；第七步，將澆口裝置的入料口安裝在型腔上，即完成整套模具的制造加工。
14.如權(quán)利要求13所述之一種注射成型模具的制造方法，其特征在于第七步起模后，在下模上安裝頂出裝置和吸盤和定位裝置。
15.如權(quán)利要求13所述之一種注射成型模具的制造方法，其特征在于上述第三步也可以按重量百分比，將20-40％環(huán)氧樹脂、3-7％環(huán)氧樹脂固化劑、3-12％增韌劑和42-70％傳熱填充粉混合后，先澆注一層在第二步的表面層上，固化后加一張金屬網(wǎng)，接著按相同配方澆注一層混合物，凝固后再在型腔相對位置上放置加熱管，然后澆注相同配方的混合物，固化后即為傳熱層。
16.如權(quán)利要求13所述之一種注射成型模具的制造方法，其特征在于第三步中再在加熱管上包扎金屬網(wǎng)套。
17.如權(quán)利要求13所述之一種注射成型模具的制造方法，其特征在于第三步之后在傳熱層上覆蓋隔熱層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種注射成型模具及其制造方法，模具包括上模和下模，上、下模分別由上、下?？蚣霸鲰g型樹脂表面層、增韌型樹脂傳熱層和填充層復合而成，表面層、傳熱層和填充層自合模面向?？虻撞恳来翁畛湓谏?、下?？蛑校訜峁苈裨O在傳熱層中，上、下模的合模面上對應工件的形狀形成型腔，澆口裝置的入料口開設在型腔上。此模具大大降低了開發(fā)周期、開發(fā)費用及生產(chǎn)成本，并適應注射工藝對模溫的要求，保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量。
文檔編號B29C39/02GK1597296SQ200410041488
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者林文強 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團股份有限公司