CN115816750A - 高压注射模压成型转移模及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明研发了一种高压注射模压成型技术，包括模具及其工艺，其工作原理为在模压成型的同时进行高压注射，模具包括上顶板和下底板，上顶板的外部设置有用于对其进行上下移动的驱动组件，上顶板靠近下底板的一侧设置有型腔板，型腔板上设置有用于成型的外成型腔；下底板靠近上顶板的一侧设置有型芯板，型芯板的上设置有与外成型腔相对应的内成型腔，产品于成型模腔内挤压成型，高压注射模压成型工艺结合注射成型技术以及模压成型技术的优点，使其具备模压工艺高压成型的优点，强度高，表面光洁度好，容易成型更大面积的产品，同时，又解决了模压工艺很难成型复杂结构的缺点，实现大产品和复杂结构的结合。

Description

高压注射模压成型转移模及其工艺

技术领域

本发明涉及高压注射模压成型技术领域，尤其涉及高压注射模压成型转移模及其工艺。

背景技术

传统注射成型技术(包括注塑，注胶等)是将热溶性塑料加热融化后，施加一定的压力充入模具中，冷却后固化制成产品，优点是工艺成熟，适用范围广，适合做各种结构复杂产品，缺点是塑料强度不高，耐高温，抗老化等性能较差。

随着汽车，大型机械，各种工业设备的大型化，对其组成的产品同样要求大型化，整体化，传统塑料已经难以满足这些要求，由此，模压成型技术大规模发展，这种工艺由于在高温高压环境下生产成形，其制品具有高强度，耐高温，抗老化，使用寿命长等优点，极大弥补了注射工艺的不足，当然，在模压工艺同样存在一些不足，比如：结构复杂的产品成型比较困难，虽然成型压力比较大，但由于是外部压力，材料在模腔内部流动性较差，过于复杂的产品容易缺料，导致成品率下降等。因此针对以上两种工艺各自的优点及缺点提出高压注射同时模压成型的设备及其工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在结构复杂的产品成型比较困难，虽然成型压力比较大，但由于是外部压力，材料在模腔内部流动性较差，过于复杂的产品容易缺料，导致成品率下降的缺点，而提出的高压注射模压成型转移模及其工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

高压注射模压成型转移模及其工艺，包括上顶板和下底板，所述上顶板的外部设置有用于对其进行上下移动的驱动组件，所述上顶板靠近所述下底板的一侧设置有型腔板，所述型腔板上设置有用于成型的外成型腔；

所述下底板靠近所述上顶板的一侧设置有型芯板，所述型芯板的上设置有与外成型腔相对应的内成型腔，产品于所述外成型腔与所述内成型腔内挤压成型，所述外成型腔与所述内成型腔共同形成用于成型产品的成型腔，所述下底板与成型腔之间设有模压机构，通过模压机构挤压材料流向成型腔并成型产品；

所述模压机构包括设置在型芯板外部用于放置材料的材料槽，所述下底板的内部安装有模压油缸，所述模压油缸的输出端设置有挤压块，且所述挤压块对置于材料槽内部的材料进行挤压。

上述技术方案进一步包括：

所述上顶板与所述型腔板之间安装有多个连接柱，所述上顶板的内部安装有模内切机构。

所述型芯板与型腔板之间还设置有流道槽，所述流道槽的两端分别与所述材料槽和成型腔相连通。

所述下底板的上端设有下垫板，所述下垫板的上端设有模脚，所述型芯板设于所述模脚的上端，所述模压油缸设于所述型芯板与所述下底板之间，所述模压油缸活塞杆的上端连接有隔热板，所述挤压块设于所述隔热板上端，所述下底板的内部设置有顶针型板，所述顶针型板的外部设置有顶针板，且所述顶针板的外部设置有用于对成型产品进行挤出的顶针。

高压注射模压成型工艺，包括以下步骤：

步骤一：通过驱动机构使得型腔板与型芯板相分离，然后对材料槽、外成型腔以及内成型腔的内部进行预热；

步骤二：然后将纤维和塑料混合物材料放入到材料槽中，然后通过驱动机构使得型腔板与型芯板相贴近，此时外成型腔与内成型腔共同形成用于成型的成型模腔，继续对成型模腔以及材料进行加热；

步骤三：启动模压油缸，模压油缸带动挤压块向上移动，挤压块在移动的过程中将材料通过流道槽输送到成型模腔中，此时启动模内切机构，通过模内切机构使得内油缸带动剪切切刀开始工作，剪切切刀对流道槽的内部进行截断形成产品；

步骤四：产品在成型模腔的内部保温，保温温度为35-60℃，对成型模腔的内部进行冷却，实现产品成型；

步骤五：通过顶针板带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出。

材料的加热温度为180-260℃，不同塑料材料温度不同，模具内部的加热温度为60-80℃，待产品成型时模具为冷却状态，冷却温度35-60℃；锁模力为4000吨，根据产品大小不同调整锁模压力，材料在模具内部的成型时间为30s，模内注射转移压力为500吨，26Mpa，根据情况不同调整压力。

本发明具备以下有益效果：

本发明中，增加制品强度，耐热，耐温性，结构更加坚固，可设计更大更复杂的制品，高压注射模压成型工艺结合注射成型技术以及模压成型技术的优点，使其具备模压工艺高压成型的优点，强度高，表面光洁度好，容易成型更大面积的产品，同时，又解决了模压工艺很难成型复杂结构的缺点，实现大产品和复杂结构的结合。

附图说明

图1为本发明高压注射模压成型转移模及其工艺中第一内部结构示意图；

图2为本发明中的第二内部结构示意图；

图3为本发明中的第三内部结构示意图；

图4为本发明中产品成型时的结构示意图；

图5为本发明中的第四内部结构示意图；

图6为为图5中A处结构放大示意图；

图7为为图5中B处结构放大示意图。

图中：1、上顶板；2、下底板；3、材料槽；4、挤压块；5、模压油缸；6、顶针板；7、外成型腔；8、内成型腔；9、模脚；10、型芯板；11、下垫板；12、内油缸；13、连接柱；14、型腔板；15、剪切切刀；16、流道槽；17、成型腔；18、顶针型板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

高压注射模压成型转移模，包括上顶板1和下底板2，所述上顶板1的外部设置有用于对其进行上下移动的驱动组件，所述上顶板1靠近所述下底板2的一侧设置有型腔板14，所述型腔板14上设置有用于成型的外成型腔7；

所述下底板2靠近所述上顶板1的一侧设置有型芯板10，所述型芯板10的上设置有与外成型腔7相对应的内成型腔8，产品于所述外成型腔7与所述内成型腔8内挤压成型，所述外成型腔7与所述内成型腔8共同形成用于成型产品的成型腔17，所述下底板2与成型腔17之间设有模压机构，通过模压机构挤压材料流向成型腔17并成型产品；

所述模压机构包括设置在型芯板10外部用于放置材料的材料槽3，所述下底板2的内部安装有模压油缸5，所述模压油缸5的输出端设置有挤压块4，且所述挤压块4对置于材料槽3内部的材料进行挤压；

所述上顶板1与所述型腔板14之间安装有多个连接柱13，所述上顶板1的内部安装有模内切机构；

所述型芯板10与型腔板14之间还设置有流道槽16，所述流道槽16的两端分别与所述材料槽3和成型腔17相连通；

所述模内切机构包括安装在上顶板1内部的内油缸12，所述内油缸12的端部设置有剪切切刀15，所述剪切切刀15的输出端延伸至流道槽16的内部；

所述下底板2的上端设有下垫板11，所述下垫板11的上端设有模脚9，所述型芯板10设于所述模脚9的上端，所述模压油缸5设于所述型芯板10与所述下底板2之间，所述模压油缸5活塞杆的上端连接有隔热板，所述挤压块4设于所述隔热板上端，所述下底板2的内部设置有顶针型板18，所述顶针型板18的外部设置有顶针板6，且所述顶针板6的外部设置有用于对成型产品进行挤出的顶针。

工作时，通过安装在上顶板1的外部驱动机构使得使得型腔板14与型芯板10相分离，然后再将材料放入到材料槽3中，此时材料槽3的内部开始加热，使得材料发生熔化处于熔融状态，同时对外成型腔7和内成型腔8的内部进行加热；

然后再通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相抵紧，外成型腔7与内成型腔8共同形成用于产品成型的成型模腔17；

启动模压油缸5，模压油缸5带动挤压块4向上移动，挤压块4在移动的过程中产生的压力，将材料通过流道槽16输送到成型模腔17中，相较于传统的注射成型技术以及模压成型技术，使其具备模压工艺高压成型的优点，强度高，表面光洁度好；

当材料注入满成型模腔17的内部后，通过模内切机构使得内油缸12带动剪切切刀15开始工作，剪切切刀15对流道槽16的内部进行截断形成产品，然后产品在成型模腔17的内部保持加热一段时间，然后再对成型模腔17进行冷却，从而使得成型模腔17内部的产品成型，便于进行脱模；

再次启动驱动机构，此时外成型腔7与内成型腔8相分离，通过顶针板6带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出，实现对产品的高压注射模压成型。

实施例二

步骤一：通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相分离，然后对材料槽3、外成型腔7以及内成型腔8的内部进行预热，材料的加热温度为210℃，模具内部的加热温度为78℃；

步骤二：然后将纤维和塑料混合物材料放入到材料槽3中，然后通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相贴近，此时外成型腔7与内成型腔8共同形成用于成型的成型模腔17，继续对成型模腔17以及材料进行加热；

步骤三：启动模压油缸5，模压油缸5带动挤压块4向上移动，挤压块4在移动的过程中将材料通过流道槽16输送到成型模腔17中，锁模力为4000吨，材料在模具内部的成型时间为30s，模内注射转移压力为500吨，26Mpa；

此时启动模内切机构，通过模内切机构使得内油缸12带动剪切切刀15开始工作，剪切切刀15对流道槽16的内部进行截断形成产品；

步骤四：产品在成型模腔17的内部保温，保温温度为35-60℃，对成型模腔17的内部进行冷却，实现产品成型；

步骤五：通过顶针板6带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出。

实施例三

步骤一：通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相分离，然后对材料槽3、外成型腔7以及内成型腔8的内部进行预热，材料的加热温度为210℃，模具内部的加热温度为78℃；

步骤二：然后将PP材料放入到材料槽3中，然后通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相贴近，此时外成型腔7与内成型腔8共同形成用于成型的成型模腔17，继续对成型模腔17以及材料进行加热；

步骤三：启动模压油缸5，模压油缸5带动挤压块4向上移动，挤压块4在移动的过程中将材料通过流道槽16输送到成型模腔17中，锁模力为4000吨，材料在模具内部的成型时间为30s，模内注射转移压力为500吨，26Mpa；

此时启动模内切机构，通过模内切机构使得内油缸12带动剪切切刀15开始工作，剪切切刀15对流道槽16的内部进行截断形成产品；

步骤四：产品在成型模腔17的内部保温，保温温度为35-60℃，对成型模腔17的内部进行冷却，实现产品成型；

步骤五：通过顶针板6带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出。

实施例四

步骤一：选择市面上的各类螺杆挤出机，对挤出机各个模段进行预热；

步骤二：将长玻纤+PP材料从料斗落入料筒中的塑料，随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送，在这一输送过程中，材料被逐渐压实，材料中的气体由加料口排除；

步骤三：在料简外加热和螺杆剪切热的作用下，材料实现其物理状态的变化，最后呈黏流态，并建立起一定的压力；

步骤四：当螺杆头部的熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回时的阻力时，螺杆便开始向后退，料筒前端和螺杆头部熔料逐渐增多，当达到所需要的注射量时，计量装置撞击限位开关，螺杆即停止转动和后退；

步骤五：合模油缸中的压力油推动合模机构动作，移动模板使模具闭合。继而，注射座前移，注射油缸充入压力油，使油缸活塞带动螺杆按要求的压力和速度将熔料注入到模腔内，当熔料充满模腔后，螺杆仍对熔料保持一定的压力，防止模腔中熔料的反流；

步骤六：模腔中的熔料经过冷却从而定型，当完全冷却定型后，模具打开，在顶出机构的作用下，将产品脱出。

对实施例二以及实施例三中制备的产品强度进行检测，由于添加了，从而使得实施例二中的产品强度高于实施例三中的产品强度270％；

对实施例二以及实施例四中的产品进行检测，在内部高压、外部低压以及小流道的作用下，使得材料在模腔内部流动性优异，在对于复杂产品生产的过程中能够使得材料填满整个模具；

实施例二中的产品相较于实施例四中的产品，强度高，表面光洁度好，并且整体生产批次中的产品成品率高出31.5％。

实施例五

对于无需加热可直接生产的纤维混合料，如热固性材料，直接放入到成型模腔17中进行生产；

材料为常温，成型模腔17加热140-160℃固化成型；

步骤一：通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相分离；

步骤二：然后将热固性材料放入到材料槽3中，然后通过驱动机构使得型腔板14与型芯板10相贴近，此时外成型腔7与内成型腔8共同形成用于成型的成型模腔17；

步骤三：启动模压油缸5，模压油缸5带动挤压块4向上移动，挤压块4在移动的过程中将材料通过流道槽16输送到成型模腔17中，锁模力为200-3000吨；

此时启动模内切机构，通过模内切机构使得内油缸12带动剪切切刀15开始工作，剪切切刀15对流道槽16的内部进行截断形成产品；然后产品在成型模腔17的内部保持加热，保持的加热温度为140-160℃；

步骤四：产品在成型模腔17的内部加热完成后，对成型模腔17的内部进行冷却，实现产品成型；

步骤五：通过顶针板6带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，对于材料的不同，导致温度以及压力的不同都属于本专利保护范围之内，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.高压注射模压成型转移模，其特征在于，包括上顶板(1)和下底板(2)，所述上顶板(1)的外部设置有用于对其进行上下移动的驱动组件，所述上顶板(1)靠近所述下底板(2)的一侧设置有型腔板(14)，所述型腔板(14)上设置有用于成型的外成型腔(7)；

所述下底板(2)靠近所述上顶板(1)的一侧设置有型芯板(10)，所述型芯板(10)的上设置有与外成型腔(7)相对应的内成型腔(8)，产品于所述外成型腔(7)与所述内成型腔(8)内挤压成型，所述外成型腔(7)与所述内成型腔(8)共同形成用于成型产品的成型腔(17)，所述下底板(2)与成型腔(17)之间设有模压机构，通过模压机构挤压材料流向成型腔(17)并成型产品；

所述模压机构包括设置在型芯板(10)外部用于放置材料的材料槽(3)，所述下底板(2)的内部安装有模压油缸(5)，所述模压油缸(5)的输出端设置有挤压块(4)，且所述挤压块(4)对置于材料槽(3)内部的材料进行挤压。

2.根据权利要求1所述的高压注射模压成型转移模，其特征在于，所述上顶板(1)与所述型腔板(14)之间安装有多个连接柱(13)，所述上顶板(1)的内部安装有模内切机构。

3.根据权利要求2所述的高压注射模压成型转移模，其特征在于，所述型芯板(10)与型腔板(14)之间还设置有流道槽(16)，所述流道槽(16)的两端分别与所述材料槽(3)和成型腔(17)相连通。

4.根据权利要求3所述的高压注射模压成型转移模，其特征在于，所述模内切机构包括安装在上顶板(1)内部的内油缸(12)，所述内油缸(12)的端部设置有剪切切刀(15)，所述剪切切刀(15)的输出端延伸至流道槽(16)的内部。

5.根据权利要求4所述的高压注射模压成型转移模，其特征在于，所述下底板(2)的上端设有下垫板(11)，所述下垫板(11)的上端设有模脚(9)，所述型芯板(10)设于所述模脚(9)的上端，所述模压油缸(5)设于所述型芯板(10)与所述下底板(2)之间，所述模压油缸(5)活塞杆的上端连接有隔热板，所述挤压块(4)设于所述隔热板上端，所述下底板(2)的内部设置有顶针型板(18)，所述顶针型板(18)的外部设置有顶针板(6)，且所述顶针板(6)的外部设置有用于对成型产品进行挤出的顶针。

6.高压注射模压成型工艺如权利要求1所述的高压注射模压成型转移模，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过驱动机构使得型腔板(14)与型芯板(10)相分离，然后对材料槽(3)、外成型腔(7)以及内成型腔(8)的内部进行预热；

步骤二：将纤维和塑料混合物材料放入到材料槽(3)中，然后通过驱动机构使得型腔板(14)与型芯板(10)相贴近，此时外成型腔(7)与内成型腔(8)共同形成用于成型的成型模腔(17)，继续对成型模腔(17)以及材料进行加热；

步骤三：启动模压油缸(5)，模压油缸(5)带动挤压块(4)向上移动，挤压块(4)在移动的过程中将材料通过流道槽(16)输送到成型模腔(17)中，此时启动模内切机构，通过模内切机构使得内油缸(12)带动剪切切刀(15)开始工作，剪切切刀(15)对流道槽(16)的内部进行截断形成产品；

步骤四：产品在成型模腔(17)的内部保温，保温温度为35-60℃，对成型模腔(17)的内部进行冷却，实现产品成型；

步骤五：通过顶针板(6)带动顶针向外移动，从而将成型产品顶出。

7.根据权利要求6所述的高压注射模压成型转移模及其工艺，其特征在于，材料的加热温度为180-260℃，不同塑料材料温度不同，模具内部的加热温度为60-80℃，待产品成型时模具为冷却状态，冷却温度35-60℃；锁模力为4000吨，根据产品大小不同调整锁模压力，材料在模具内部的成型时间为30s，模内注射转移压力为500吨，26Mpa，根据情况不同调整压力。

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