專利名稱：帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料注射模具快速熱循環(huán)的注塑工藝及模具，屬于塑料成型模具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的注塑成型中，塑料熔體與模具表面接觸后，模具溫度一般會降低至90°C以下， 并從熔體表面開始冷卻凝固。當(dāng)不同方向的塑料熔體相遇時，會在制品表面形成熔接痕。 快速熱循環(huán)注塑成型工藝采用變模溫的技術(shù)，可以解決上述問題，獲得高精度、無熔痕的產(chǎn)品。研究表明，在注塑階段，如果能夠維持模具溫度在100°C以上，特別地，當(dāng)模具溫度達(dá)到 150°C以上時，注塑成型生產(chǎn)出來的零件強度高；這是因為在注塑時模具被加熱，使得原料在模腔內(nèi)的流動性提高，避免了冷卻后因內(nèi)部密度不均勻而容易產(chǎn)生的應(yīng)力集中。另外，由于零件的表面密度也非常均勻，這使得零件表面質(zhì)量非常好。但模具的加熱和冷卻的快速性及均勻性是制約該技術(shù)推廣使用的關(guān)鍵問題。針對上述問題，研究者研究開發(fā)了眾多的模具快速加熱方式，如蒸汽加熱、電加熱、電磁感應(yīng)加熱、紅外加熱、熱傳導(dǎo)加熱等，實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式和方法多樣。但仍存在加熱均勻性不好及熱效率較低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加熱及冷卻迅速、均勻、節(jié)省能源，且使用安全可靠的快速熱循環(huán)注塑工藝及模具。本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有注塑工藝存在的加熱及冷卻不均勻、熱效率低，所生產(chǎn)的產(chǎn)品有熔痕等的問題。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所述的可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝包括熱板加熱階段和冷卻階段；對加熱階段和冷卻階段進(jìn)行溫度控制；
加熱階段上加熱板與A板接觸，下加熱板與B板接觸，這種接觸方式接觸面積大，熱傳導(dǎo)傳熱速度快，加熱均勻；在加熱階段，模具閉合(合模)，并完成注射、保壓；
冷卻階段首先開模一小段距離，使上加熱板與A板分開，下加熱板與B板分開，再通入冷卻水進(jìn)行冷卻，等模具冷卻到設(shè)定溫度時，再把模具完全打開，頂出塑件；
溫度控制根據(jù)模具型芯和型腔的溫度，控制上加熱板和下加熱板的加熱功率，并控制冷卻水流動速度。由于本發(fā)明設(shè)計有可伸縮澆口套，所以在冷卻階段，配合拉桿螺釘和彈性元件，可使上加熱板在模具冷卻階段與A板(型芯)分離，避免型芯冷卻時，上加熱板仍對其進(jìn)行加熱，因此，冷卻水僅對A板(型芯)冷卻，能達(dá)到快速冷卻，同時減少熱量損失。本發(fā)明的下加熱板連接的方式，使下加熱板在初次開模時，下加熱板在模具冷卻階段與B板(型腔)分離，避免型腔冷卻時，下加熱板仍對其進(jìn)行加熱，因此，冷卻水僅對B板 (型腔)冷卻，能達(dá)到快速冷卻，同時減少熱量損失。本發(fā)明所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑成形模具，包括定模部分和動模部分，所述的定模部分包括可伸縮澆口套、上加熱板和定模組件，動模部分包括下加熱板和動模組件，所述的可伸縮澆口套包括上澆口套和下澆口套，下澆口套的上口套于上澆口套的頂部。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的帶有可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝及模具，由于設(shè)計了可伸縮澆口套和彈性元件，可以實現(xiàn)在加熱階段，上加熱板與待加熱的A 板(型芯)和下加熱板與待加熱的B板(型腔)熱傳導(dǎo)接觸面積大，加熱迅速且溫度分布均勻； 在冷卻階段，上加熱板與A板(型芯)和下加熱板和B板(型腔)隔開，達(dá)到冷卻迅速且能源損失少的效果。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高，成本低。


圖1為本發(fā)明的三維維示意圖。圖2為圖1的A-A剖面示意圖。圖3為圖2的B-B剖面示意圖。圖4為圖2初次開模一小段距離后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖2完全開模后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為帶有彈性元件(彈簧)的可伸縮澆口套結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為帶有彈性元件(彈簧)的可伸縮澆口套分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為了更清楚說明本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果，以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖所示，本發(fā)明所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，包括熱板加熱階段和冷卻階段；對加熱階段和冷卻階段進(jìn)行溫度控制；
加熱階段上加熱板4與A板23接觸，下加熱板1與B板2接觸，這種接觸方式接觸面積大，熱傳導(dǎo)傳熱速度快，加熱均勻；在加熱階段，模具閉合，并完成注射、保壓；
冷卻階段首先開模一小段距離，使上加熱板4與A板23分開，下加熱板1與B板2分開，再通入冷卻水進(jìn)行冷卻，等模具冷卻到設(shè)定溫度時，再把模具完全打開，頂出塑件；
溫度控制根據(jù)模具型芯15和型腔16的溫度，控制上加熱板4和下加熱板1的加熱功率，并控制冷卻水流動速度。上加熱板4與A板23分開通過彈性元件彈開彈簧或是采用非彈性元件分開；下加熱板1與B板2分開通過彈性元件彈簧9彈開或是采用非彈性元件分開。型腔16嵌合于A板23下部或型腔16與A板23呈一體結(jié)構(gòu)，型芯15嵌合于B板 2上部或與B板2呈一體結(jié)構(gòu)。溫度控制是指把熱傳感器，包括熱電偶或數(shù)字溫度儀放入型芯15或型腔16內(nèi)， 通過反饋方式控制模具的溫度；所述的反饋方式是指把從熱傳感器測得的溫度信號送到控制模塊處理，再由控制模塊來控制上加熱板4和下加熱板1的功率，控制冷卻水流動的速度?？刂颇K的功能是處理溫度信號，再控制上加熱板4和下加熱板1的功率，及冷卻水流動的速度。本發(fā)明所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具包括定模部分和動模部分， 所述的定模部分包括可伸縮澆口套、上加熱板4和定模組件，動模部分包括下加熱板1和動模組件，所述的可伸縮澆口套包括上澆口套20和下澆口套21，下澆口套21的上口套于上澆口套20的頂部。
在合模狀態(tài)下，上澆口套20的頂面頂于下澆口套21頭部凹腔的內(nèi)底面上，所述的上澆口套20頂部設(shè)有圓柱段四，下澆口套21上口設(shè)有圓形腔30，該上澆口套20的圓柱段 29套于下澆口套21的圓形腔30內(nèi)且上澆口套圓柱段四的段壁與下澆口套圓形腔30的腔壁之間留有小間隙，以使上澆口套圓柱段四在下澆口套圓形腔30內(nèi)滑動；上澆口套20在下澆口套21內(nèi)滑動的距離略大于上加熱板4與A板23彈開的最大距離，該最大彈開距離通過拉桿螺釘3限定。上澆口套20上設(shè)有彈性部件22，所述的彈性部件包括彈簧。所述的上加熱板4的外圍設(shè)有隔熱層18。所述的下加熱板1的外圍設(shè)有隔熱層1-1。所述的定模組件包括A板23、型腔16，定模固定板22，拉桿螺釘3、定位環(huán)19、定模彈性元件6，導(dǎo)柱8、導(dǎo)套7、固定螺釘5、固定螺釘17，型腔16嵌于A板23內(nèi)，定模固定板22、A板23和上加熱板4之間通過固定螺釘5、固定螺釘17連接，上加熱板4與A板23 之間設(shè)有拉桿螺釘3。定位環(huán)19設(shè)于定模固定板22上。導(dǎo)柱8、導(dǎo)套7設(shè)于A板23邊側(cè)， 定模彈性元件6設(shè)于A板23和上加熱板4之間。動模組件包括B板2、型芯15、支撐墊板 10、動模彈性元件彈簧9、連接螺釘11、動模固定板12、頂針固定板13、頂針板14、頂桿24、 拉料桿25和頂針板導(dǎo)柱沈；型芯15嵌于B板2內(nèi)，動模固定板12、支撐墊板10和下加熱板1之間通過連接螺釘11連接，動模彈性元件彈簧9設(shè)于下加熱板1和B板2之間，頂針板12設(shè)于頂針固定板13上，頂針板固定板13設(shè)于動模固定板12上，頂桿M和拉料桿25 設(shè)于頂針板14上，頂針板導(dǎo)柱沈設(shè)于下加熱板4和頂針板14之間。動模彈性元件彈簧9也可以是橡膠；定模彈性元件包括彈簧、頂桿桿導(dǎo)柱彈簧27 或橡膠?，F(xiàn)具體說明本發(fā)明的合模方式
上澆口套20頭部裝在定模固定板22上，并穿過上加熱板4底部插入下澆口套21內(nèi)。 下澆口套21頭部與A板23端面齊平或略低于A板端面，頂部與分流道空腔相接，與分流道齊平，也可略低或略高于分流道空腔。所述的可伸縮澆口套，在模具閉合時，上澆口套20頂部與下澆口套21頭部凹腔內(nèi)底面貼合。為保證多次注塑后仍能可靠接觸，所述的可伸縮澆口套在初次開模一小段距離時，上澆口套20和下澆口套21的接觸圓柱段能有效滑動一段距離，該距離可由拉桿螺釘3 來限定，以保證上澆口套20圓柱段壁與下澆口 21的腔壁仍保持接觸，滑動的動力由定模彈性元件彈簧6來驅(qū)動。為確保上澆口套20與下澆口套21脫離，在上澆口套20上設(shè)有彈簧觀。另外，初次開模時，上加熱板4與A板23彈開動力除利用定模彈性元件彈簧6外，也可采用機械方式來實現(xiàn)。所述的上加熱板4與上澆口套20，下加熱板1與頂桿M及拉料桿25等之間的隔熱，較大間隙配合方式，安裝在下加熱板1上的導(dǎo)柱8也用絕熱材料隔開，避免直接接觸傳熱。另外，由于加熱接觸面積大，加熱速度快。本發(fā)明單獨設(shè)置的上加熱板4和下加熱板1除少數(shù)零部件裝配穿過外，可供布置加熱元件(熱管、高溫油、高溫蒸汽)的空間大，升溫迅速，且熱板溫度的均勻性較容控制。所述的帶有可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)工藝中，合模狀態(tài)下(見圖3)，上加熱板1 和下加熱板4，通過接觸傳導(dǎo)對A板23 (型芯16)和B板2 (型腔15)進(jìn)行接觸熱傳導(dǎo)加熱。 型芯15和型腔16內(nèi)布置有熱電偶等，當(dāng)加熱到設(shè)定溫度后，開始注射和保壓。保壓完后，進(jìn)行第一次開模，見附圖4。第一次開模具距離較小，等于上加熱板4與A板23彈開距離和下加熱板1與B板2彈開距離之和。接著，對型芯16和型腔15通冷卻水進(jìn)行冷卻，由于只對型芯16和型腔15進(jìn)行冷卻，冷卻速度快，冷卻帶走熱量小。冷卻到設(shè)定的開模溫度后， 停止通冷卻水，進(jìn)行第二次開模，見附圖5。開模后頂桿M進(jìn)行頂出。最后，再進(jìn)行合模，完成一個注塑周期。 以上所述僅為本發(fā)明的一個實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種修改或補充，或等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，其特征在于該工藝包括熱板加熱階段和冷卻階段；對加熱階段和冷卻階段進(jìn)行溫度控制；加熱階段上加熱板與A板接觸，下加熱板與B板接觸，這種接觸方式接觸面積大，熱傳導(dǎo)傳熱速度快，加熱均勻；在加熱階段，模具閉合，并完成注射、保壓；冷卻階段首先開模一小段距離，使上加熱板與A板分開，下加熱板與B板分開，再通入冷卻水進(jìn)行冷卻，等模具冷卻到設(shè)定溫度時，再把模具完全打開，頂出塑件；溫度控制根據(jù)模具型芯和型腔的溫度，控制上加熱板和下加熱板的加熱功率，并控制冷卻水流動速度。
2.如權(quán)利要求1所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，其特征在于上加熱板與A板分開通過彈性元件彈開或是采用非彈性元件分開；下加熱板與B板分開通過彈性元件彈開或是采用非彈性元件分開；所述彈性元件包括彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，其特征在于型腔嵌合于A板下部或型腔與A板呈一體結(jié)構(gòu)，型芯嵌合于B板上部或與B板呈一體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，其特征在于溫度控制是指把熱傳感器，包括熱電偶或數(shù)字溫度儀放入型芯或型腔內(nèi)，通過反饋方式控制模具的溫度；所述的反饋方式是指把從熱傳感器測得的溫度信號送到控制模塊處理，再由控制模塊來控制上加熱板和下加熱板的功率，控制冷卻水流動的速度。
5.一種帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在于該模具包括定模部分和動模部分，所述的定模部分包括可伸縮澆口套、上加熱板和定模組件，動模部分包括下加熱板和動模組件，所述的可伸縮澆口套包括上澆口套和下澆口套，下澆口套的上口套于上澆口套的頂部。
6.如權(quán)利要求5所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在于在合模狀態(tài)下，上澆口套的頂面頂于下澆口套頭部凹腔的內(nèi)底面上，所述的上澆口套頂部設(shè)有圓柱段，下澆口套上口設(shè)有圓形腔，該上澆口套的圓柱段套于下澆口套的圓形腔內(nèi)且上澆口套圓柱段的段壁與下澆口套圓形腔的腔壁之間留有小間隙，以使上澆口套圓柱段能在下澆口套圓形腔內(nèi)滑動。
7.如權(quán)利要求5所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在于上澆口套上設(shè)有彈性部件，所述的彈性部件包括彈簧。
8.如權(quán)利要求5所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在于所述的上加熱板和下加熱板的外圍設(shè)有隔熱層。
9.如權(quán)利要求5所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在于所述的定模組件包括A板、型腔，定模固定板，拉桿螺釘、定位環(huán)、定模彈性元件，導(dǎo)柱、導(dǎo)套和固定螺釘，型腔嵌于A板內(nèi)，定模固定板、A板和上加熱板之間通過固定螺釘連接，上加熱板與A板之間設(shè)有拉桿螺釘，定位環(huán)設(shè)于定模固定板上，導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)于A板邊側(cè)，定模彈性元件設(shè)于A板和上加熱板之間；動模組件包括B板、型芯、支撐墊板、動模彈性元件、連接螺釘、動模固定板、頂針固定板、頂針板、頂桿、拉料桿和頂針板導(dǎo)柱；型芯嵌于B板內(nèi)，動模固定板、支撐墊板和下加熱板之間通過連接螺釘連接，動模彈性元件設(shè)于下加熱板和B板之間，頂針板設(shè)于頂針固定板上，頂針板固定板設(shè)于動模固定板上，頂桿和拉料桿設(shè)于頂針板上，頂針板導(dǎo)柱設(shè)于下加熱板和頂針板之間。
10.如權(quán)利要求9所述的帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑模具，其特征在動模彈性元件包括彈簧或橡膠；定模彈性元件包括彈簧、頂桿桿導(dǎo)柱彈簧或橡膠。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種帶可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)注塑工藝，該工藝包括熱板加熱階段和冷卻階段；對加熱階段和冷卻階段進(jìn)行溫度控制。在冷卻階段上下加熱板通過彈簧可與A板和B板彈開。為了使A板要順利彈開，本發(fā)明的澆口套設(shè)計一上澆口套和下澆口套兩部分，且該二部分相互間能進(jìn)行滑動。本發(fā)明提出的一種帶有可伸縮澆口套的快速熱循環(huán)模具，包括定模部分和動模部分，所述的定模部分包括可伸縮澆口套、上加熱板和定模組件，動模部分包括下加熱板和動模組件。通過本發(fā)明可使模具型芯和型腔的加熱和冷卻更加均勻，獲得具有高質(zhì)量外觀的塑料注塑成型產(chǎn)品。
文檔編號B29C45/73GK102320114SQ201110163318
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者婁勇堅, 許錦泓, 趙云, 顧金梅, 黃風(fēng)立 申請人:嘉興學(xué)院