CN203752426U - 薄壁注塑模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种薄壁注塑模具，包括前模组件、后模组件、分离系统、冷却系统和加热控制模块。分离系统用于使冷却系统与模仁分离；后模组件包括后模仁、模胚B板、后模镶件和型腔容量调整系统，型腔容量调整系统设于模胚B板上，用于使后模镶件与后模仁发生相对运动以调整型腔容量；加热控制模块用于给型腔加热并控制型腔温度。本实用新型提供的薄壁注塑模具制备得到的大面积薄壁塑胶件具有致密、填充效果良好、表面无熔接痕、无气纹的优点，达到了表面高光免喷涂的效果。

Description

薄壁注塑模具

技术领域

本实用新型涉及注塑成型领域，尤其涉及一种可以制造大面积薄壁塑胶件的薄壁注塑模具。

背景技术

现有的手机、笔记本、平板电脑等产品都呈现轻薄化趋势，相关的塑胶结构件厚度越来越薄，目前大面积塑胶结构件的厚度一般都在0.7mm以上，低于此厚度的大面积塑胶结构件一般都难以完全填充而导致产品缺胶，且表面存在熔接痕、表面气纹、困气等不良因素，无法达到表面高光效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种薄壁注塑模具，以解决现有的模具制造的薄壁塑胶件填充效果差、缺胶、表面不光滑的问题。

本实用新型提供以下技术方案：

一种薄壁注塑模具，包括前模组件、分离系统、冷却系统、加热控制模块和后模组件，所述前模组件包括前模仁，所述后模组件包括后模仁；所述冷却系统包括冷却块，所述冷却块内设有管道以供冷却液循环流通；所述分离系统设于所述前模仁底部，通过所述分离系统，使所述前模仁与冷却系统分离；所述后模组件还包括模胚B板、后模镶件和型腔容量调整系统，所述型腔容量调整系统设于所述模胚B板上，用于使所述后模镶件与所述后模仁之间发生相对运动以调整型腔容量；所述加热控制模块包括感温系统、温度控制系统和加热系统，所述温度控制系统分别与感温系统和加热系统连接；所述加热系统分布于所述前模仁和/或所述后模仁上，用于给型腔加热，所述感温系统与型腔接触，用于获取所述型腔的温度并传输至所述温度控制系统，所述温度控制系统用于控制所述加热系统的工作。本方案中，在模具合模前先将冷却系统与前模仁分离，通过加热控制模块给模具型腔加热，可以使得型腔温度在合模前达到成型材料的熔融点，以创造高温成型的条件，以得到表面光滑的大面积薄壁塑胶件，通过型腔容量调整系统调整型腔容量，可以使型腔体积大于制品体积，在合模后仍留有比制品体积大的型腔容量，从而可以注射比制品体积多的熔融原料，再后续使用注塑机的合模压力挤压型腔，调整型腔容量到等于制品体积；且经过挤压后，胶料得以完全地、均匀地填充，表面效果良好，得到的塑胶件硬度高，表面不易刮花和磨损，通过挤压也减小了产品内应力，使得产品不易变形。从而得到致密、硬度高的大面积薄壁产品，且填充效果好，表面光滑、无熔接痕、无气纹，达到高光免喷涂的效果。

优选地，所述前模组件还包括模胚A板、面板、第一隔热板和第二隔热板，所述冷却系统与所述面板连接，所述面板用于将所述前模组件锁固至一注塑机，所述前模仁与所述模胚A板连接，所述第一隔热板设于所述面板和所述模胚A板之间，所述第二隔热板设于所述面板上，用于阻隔来自注塑机的热量。冷却系统与面板连接，即面板是冷的，模胚A板与前模仁连接，即前模仁被加热时模胚A板也是热的，第一隔热板设于面板与模胚A板之间，在冷却系统与前模仁分离的基础上起到了进一步隔热的作用，保证加热系统在给型腔加热时能够不受冷源的影响，能够快速升温。

优选地，所述分离系统包括第一弹簧、第一导柱和第一限位块，所述第一弹簧位于所述前模仁底部，以在模具合模前将所述前模仁弹出使所述前模仁与所述冷却系统分开，所述第一导柱安装在所述模胚A板上，用于对所述前模仁进行弹出导向，所述第一限位块用于限制所述前模仁的弹出距离。

优选地，所述型腔容量调整系统包括第二弹簧、第二导柱和第二限位块，所述第二弹簧位于所述后模仁底部，以在合模前将所述后模仁弹起使所述后模仁与所述后模镶件发生相对运动，增大型腔容量，所述第二导柱安装在所述模胚B板上，用于对所述后模仁进行弹起导向，所述第二限位块用于限制所述后模仁的弹起距离。

优选地，所述温度控制系统设于所述模胚A板上，具有加热控制开关和温控箱，通过所述温控箱设置欲达到的型腔温度或加热系统的加热时间，所述加热控制开关用于控制所述加热系统的通断。

优选地，所述模胚A板上设有合模感应针，所述合模感应针一端与所述加热控制开关接触，另一端在模具合模时与所述后模组件接触；开模时所述合模感应针弹起，使得所述加热控制开关处于弹起状态，使得所述加热系统开始加热；合模时所述合模感应针被按压使得所述加热控制开关被压下，所述加热系统停止加热。

优选地，所述加热系统为电加热棒，所述电加热棒排布于所述型腔内具有产品外观面的部位。

优选地，所述后模组件还包括底板，所述底板上设有方铁以支撑所述模胚B板。

优选地，所述后模组件还包括顶出系统，所述顶出系统包括顶出底板、顶出面板和推杆，所述推杆一端固定于所述顶出底板上，另一端连接所述后模镶件；所述顶出面板位于所述顶出底板之上，所述顶出面板上设有后模支撑柱和顶出限位块，所述后模支撑柱用以支撑所述后模仁，所述顶出限位块用于限制所述推杆顶出所述后模镶件的距离。

综上所述，本实用新型提供的薄壁注塑模具至少具有以下有益效果：注塑成型的大面积薄壁塑胶件，填充效果好，产品不缺胶，且高密度、硬度好。

附图说明

图1是本实用新型实施例的薄壁注塑模具在开模状态时的前模组件结构示意图；

图2是本实用新型实施例的薄壁注塑模具在开模状态时的后模组件结构示意图；

图3是本实用新型实施例的薄壁注塑模具的前模组件另一结构示意图；

图4是图1中的前模组件在最终合模时的结构示意图；

图5是图2中的后模组件在最终合模时的结构示意图；

图6是采用本实施例的薄壁注塑模具制备薄壁塑胶件的工艺流程图；

图7是本实用新型实施例的薄壁注塑模具在开模状态下的结构示意图。

附图标记说明：

11前模仁、12模胚A板、13面板、14第一隔热板、15第二隔热板；

21后模仁、22模胚B板、23后模镶件、24后模支撑件、25方铁、26底座；

31第一弹簧、32第一导柱、33第一限位块；

40冷却系统；

51感温系统、52温度控制系统、53加热系统、54合模感应针；

521加热控制开关；

61第二弹簧、62第二导柱、63第二限位块、64导柱压块；

71推杆、72顶针面板、73顶针底板；

81唧嘴、82定位环。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

概念定义：

前模仁的底部：是指与前模仁的产品成型接触面相对的一侧，即远离型腔的一侧。

后模仁的底部：是指与后模仁的产品成型接触面相对的一侧，即远离型腔的一侧。

本实施例提供的薄壁注塑模具如图7所示，该薄壁注塑模具包括前模组件、后模组件、分离系统、冷却系统和加热控制模块，再结合图1至图5来看，其中分离系统、冷却系统和加热控制模块均设置在前模组件上。

如图1所示：所述前模组件包括前模仁11、模胚A板12、面板13、第一隔热板14和第二隔热板15；所述分离系统设于所述前模仁11的底部、用于使所述前模仁11与冷却系统40分离，本实施例中该分离系统包括第一弹簧31、第一导柱32和第一限位块33；所述第一弹簧31位于所述前模仁11的底部，其一端与前模仁11抵接，另一端抵接模胚A板12；所述第一导柱32装设于所述模胚A板12上，前模仁上设有与第一导柱32相适配的导向孔，第一导柱32通过其一端紧抵所述第一隔热板14、另一端安装所述第一限位块33，第一导柱32穿过前模仁11上的导向孔以在所述前模仁11运动时进行导向。优选地，所述前模仁底部的两端分别设有一套前述的分离系统。当模具处于开模状态时，在所述第一弹簧31的作用下，所述前模仁11被弹出从而离开所述冷却系统40，弹出的最大距离由所述第一限位块33限制；所述冷却系统40固定于所述面板13上，故所述面板13同属冷源，所述前模仁11与所述模胚A板12连接，故所述模胚A板也需要与冷却系统40（或冷源）隔离，因所述模胚A板12是需要锁固在所述面板13上的，所以在所述模胚A板12与所述面板13之间设置了所述第一隔热板14，又因为所述面板13需要锁固在注塑机上，而注塑机是热的，所以在所述面板13与注塑机（图中未示出）之间设置了所述第二隔热板15，这样一来，就可以使得模具在合模前，冷源与热源互不干扰。

如图1和图3所示，其中图3是用于说明所述前模组件中所述加热控制模块的位置结构的另一结构示意图，所述加热控制模块包括感温系统51、温度控制系统52和加热系统53。如图1所示，所述感温系统51设于所述前模仁11上，可以感知型腔温度；所述加热系统53设于前模仁11上，位置优选不靠所述感温系统51太近，以免感温系统51受加热系统53的影响；如图3所示，所述温度控制系统52设于所述模胚A板12上，且具有加热控制开关521和温控箱（图中未示），所述温控箱用于调控加热温度和/或加热时间，所述加热控制开关521用于控制所述加热系统53的通断。

如图2、5所示，所述后模组件包括后模仁21、模胚B板22、后模镶件23、后模支撑柱24、方铁25、底座26和型腔容量调整系统，所述后模仁21与所述模胚B板22连接，所述后模支撑柱24一端抵接所述模胚B板，另一端抵接所述底座26，所述方铁25用于支撑模胚B板22；所述型腔容量调整系统用于以在合模前将所述后模仁弹起使所述后模仁与所述后模镶件发生相对运动，增大型腔容量，该型腔容量调整系统包括第二弹簧61、第二导柱62和第二限位块63；所述第二弹簧61设于所述后模仁21的底部，其一端与所述后模仁21抵接，另一端抵接于所述模胚B板22上；所述第二导柱62装设在所述模胚B板上，一端通过导柱压块64固定在所述模胚B板底部，另一端设有所述第二限位块63；后模仁21上设有与所述第二导柱相适配的导孔，后模仁通21通过导孔穿套在第二导柱62上，从而通过第二导柱62进行运动导向，并通过第二限位块63进行限位。

再看图2，图2中还展示了模具的顶出系统，所述顶出系统包括推杆71、顶针面板72和顶针底板73，需要说明，当成型冷却后，模具开模时，由于所述推杆71顶出成品时，是通过将所述后模镶件23顶起而顶出成品的，所以后模镶件23也可以算作所述顶出系统的一个部件。所述后模镶件23与所述推杆71扣住，推杆71通过所述模胚B板过孔以同时起到顶出导向作用，并装配在顶针面板72与顶针底板73之间，顶针面板72与顶针底板73通过螺丝锁紧。

图3为前模组件的另一结构示意图，如图3所示，模具的浇注系统的唧嘴81穿过所述前模仁11通往型腔，所述唧嘴81通过定位环82固定于所述面板13上，并通过所述定位环82的定位，确保所述唧嘴81与注塑机的射嘴对准，以进行精确的注射。

本实施例还提供了一种薄壁塑胶件的制备方法，该方法的工艺流程图如图6所示，该制备方法主要包括以下S1～S4四个步骤：

S1、合模前：使冷却系统与前模仁、后模仁分离；使后模仁与后模镶件发生相对运动，增大型腔容量以大于待制备的塑胶件体积；对前模仁和后模仁上具有塑胶件外观面的部位加热至温度达到塑料熔融点以上。

S2、初次合模：将前模仁与后模仁进行不完全合模至型腔封闭，并保持型腔容量仍大于所述塑胶件体积；

S3、注射：将熔融塑料注射到步骤S2形成的密封型腔，且注射量大于所述塑胶件体积；

S4、最终合模：采用注塑机的合模压力挤压型腔，例如采用100吨位的注塑机合模压力进行挤压，使前模仁和后模仁合模至型腔容量等于所述塑胶件体积；冷却系统与前模仁、后模仁接触。

基于本实施例提供的薄壁注塑模具，用上述制备方法制备一种塑胶件的案例如下，该塑胶件仅于前模仁的型腔上具有外观面，而后模仁无外观面，所以加热和冷却主要针对前模仁即可：

结合图1和图6进行说明，在模具合模前：分离系统的第一弹簧31处于自然状态，前模仁11被第一弹簧31弹出一定距离，从图1中可看到，前模仁11与冷却系统40之间有一段距离，因此前模仁11得以与冷却系统40分离。对于后模组件，型腔容量调整系统的第二弹簧61处于自然状态，后模仁21被第二弹簧61弹出一定距离，从图2可以看到，后模仁21比后模镶件23高出距离H1，该高度差H1对应的型腔容量是大于待制备的塑胶件体积的，假设所述塑胶件体积为V，常规情况（即普通模具）型腔容量对应也为V，在本实用新型模具中，图2中的高度差H1对应的型腔容量V1可以为塑胶件体积V的1.5倍～2倍，但不限于此，只要开模状态下型腔容量大于塑胶件体积即可。通过前模仁11上设有的加热系统53对前模仁11进行加热，加热到前模仁11（或者前模仁上的型腔）温度达到待注塑成型的原材料的熔融点以上，为了节约能源，只要加热到熔融点并保持该温度即可。通过温控箱设置好要达到的温度或加热时间，通过在前模仁11的型腔内设置了感温系统51（可以是感温棒或者温度传感器等），实时监测加热温度。如图3所示，所述加热控制模块还包括合模感应针54，设于所述模胚A板上，模具合模时该合模感应针54受所述后模组件的挤压进而对所述加热控制开关521产生挤压，从而加热控制开关521切断加热系统的电源，使所述加热系统停止加热，此处可以设计为初次合模时便停止加热，也可以设计成最终合模时才停止加热。当模具开模时，所述合模感应针54不再受压而弹起，从而所述加热控制开关521也弹起，使得所述加热系统53开始加热。需要说明，加热系统53停止加热的信号除前述提到的合模时停止加热外，还有另一种停止加热的信号：在合模前如果所述感温系统51检测到温度达到设置的加热温度，或者达到设置的加热时间，加热系统也会停止加热。

上述准备到位后，可以进行初次合模，与普通注塑成型不同的是，初次合模并不直接合模到模具型腔容量等于塑胶件体积的程度。在本实施例中，初次合模至型腔容量为塑胶件体积V的1.1～1.2倍，倍数不限于此，只要合模至形成密封的型腔且保持容量仍大于塑胶件体积V即可。初次合模后，即可通过浇注系统注射熔融塑料，如图3所示，通过唧嘴81向型腔注射1.05～1.15倍塑胶件体积V的熔融塑料，总之要保证注射的量多于塑胶件体积V。注射完成后，采用注塑机的合模压力挤压型腔进行最终合模，合模至型腔容量等于塑胶件体积V，此时的前模组件处于如图1所示的状态，而后模组件处于如图5所示。合模过程中，前模仁受后模仁挤压逐渐向冷却系统靠近，但由于注射和挤压的时间非常短，接触到冷却系统后，由于前模仁事先也是被加热过的，所以冷却系统并不会影响到熔融塑料，仍保持良好的流动性，此种状态下，用较大的注塑机压力挤压型腔，注塑机挤压型腔的压力根据不同产品选择，压力的吨位可以是十吨位、百吨位等，不应加以限制，只需明确该压力不仅是一个合模压力，更重要的是将该压力用来挤压型腔，以得到致密的、填充效果好的塑胶件。据此方法得到的塑胶件填充效果佳，同时表面没有熔接痕、气纹，得到了表面效果良好的高光免喷涂的大面积薄壁塑胶件。

需要说明，冷却系统和加热系统的设置，前模组件和后模组件均可以设置，不限于前述案例中仅前模仁的型腔有外观面的情况，事实上，本实用新型提供的薄壁注塑模具，至少前模仁和后模仁上具有产品外观面的部位都应当设置冷却系统和加热系统，因为产品外观面所接触的型腔被加热到成型原料熔融温度以上再进行注射、挤压成型，得到的产品外观面便是光滑无熔接痕的。对于冷却系统和加热系统，最好是能够急速冷却和急速加热，例如：要制备原料为PC+20GF、厚度为0.4mm的塑胶件，加热系统最好能够使带加热部位每秒升高7℃左右，冷却系统能以为12℃/秒的速度冷却；又如，制备原料为PMMA、厚度0.6mm的塑胶件，加热6℃/秒，冷却11℃/秒。当然，前述只是一种列举，以表明冷却和加热需要尽可能快的速度。冷却系统的冷却块采用导热较快、成本较低的金属，例如铜，冷却块内设有管道，冷却液通过冻水机提供，在管道内持续循环流通，以保证冷却温度持续不变。而加热系统可以采用电加热棒，同时，温度升高与冷却的速度还与加热系统中发热棒数量有关，冷却又与冷却块大小、冷却水温度有关。

总之，采用本实用新型提供薄壁注塑模具，通过本实用新型的薄壁塑胶件制备方法，通过型腔预热营造产品外观面的高温成型条件，再通过型腔容量调整系统以注射比正常情况更多的原料，进行两次合模，通过将正常情况下用以闭合模具并封胶的合模压力用来压缩型腔（或者说挤压塑熔融塑料），以得到致密、表面硬度高、填充效果良好的塑胶件，同时得到的塑胶件表面无熔接痕、气纹，具有良好的表面效果，达到了高光免喷涂的程度；同时，得到的塑胶件内应力减小，不易变形。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种薄壁注塑模具，包括前模组件和后模组件，所述前模组件包括前模仁，所述后模组件包括后模仁，其特征在于：还包括分离系统、冷却系统和加热控制模块；

所述冷却系统包括冷却块，所述冷却块内设有管道以供冷却液循环流通；

所述分离系统设于所述前模仁底部，通过所述分离系统，使所述前模仁与冷却系统分离；

所述后模组件还包括模胚B板、后模镶件和型腔容量调整系统，所述型腔容量调整系统设于所述模胚B板上，用于使所述后模镶件与所述后模仁之间发生相对运动以调整型腔容量；

所述加热控制模块包括感温系统、温度控制系统和加热系统，所述温度控制系统分别与感温系统和加热系统连接；所述加热系统分布于所述前模仁和/或所述后模仁上，用于给型腔加热，所述感温系统与型腔接触，用于获取所述型腔的温度并传输至所述温度控制系统，所述温度控制系统用于控制所述加热系统的工作。

2.如权利要求1所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述前模组件还包括模胚A板、面板、第一隔热板和第二隔热板，所述冷却系统与所述面板连接，所述面板用于将所述前模组件锁固至一注塑机，所述前模仁与所述模胚A板连接，所述第一隔热板设于所述面板和所述模胚A板之间，所述第二隔热板设于所述面板上，用于阻隔来自注塑机的热量。

3.如权利要求2所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述分离系统包括第一弹簧、第一导柱和第一限位块，所述第一弹簧位于所述前模仁底部，以在模具合模前将所述前模仁弹出使所述前模仁与所述冷却系统分开，所述第一导柱安装在所述模胚A板上，用于对所述前模仁进行弹出导向，所述第一限位块用于限制所述前模仁的弹出距离。

4.如权利要求1所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述型腔容量调整系统包括第二弹簧、第二导柱和第二限位块，所述第二弹簧位于所述后模仁底部，以在合模前将所述后模仁弹起使所述后模仁与所述后模镶件发生相对运动，增大型腔容量，所述第二导柱固定在所述模胚B板上，用于对所述后模仁进行弹起导向，所述第二限位块用于限制所述后模仁的弹起距离。

5.如权利要求2所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述温度控制系统设于所述模胚A板上，具有加热控制开关和温控箱，通过所述温控箱设置欲达到的型腔温度或加热系统的加热时间，所述加热控制开关用于控制所述加热系统的通断。

6.如权利要求5所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述模胚A板上设有合模感应针，所述合模感应针一端与所述加热控制开关接触，另一端在模具合模时与所述后模组件接触；开模时所述合模感应针弹起，使得所述加热控制开关处于弹起状态，使得所述加热系统开始加热；合模时所述合模感应针被按压使得所述加热控制开关被压下，所述加热系统停止加热。

7.如权利要求6所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述加热系统为电加热棒，所述电加热棒排布于所述型腔内具有产品外观面的部位。

8.如权利要求1所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述后模组件还包括底板，所述底板上设有方铁以支撑所述模胚B板。

9.如权利要求8所述的薄壁注塑模具，其特征在于：所述后模组件还包括顶出系统，所述顶出系统包括顶出底板、顶出面板和推杆，所述推杆一端固定于所述顶出底板上，另一端连接所述后模镶件；所述顶出面板位于所述顶出底板之上，所述顶出面板上设有后模支撑柱和顶出限位块，所述后模支撑柱用以支撑所述后模仁，所述顶出限位块用于限制所述推杆顶出所述后模镶件的距离。