注射成型模具的制作方法

本实用新型涉及一种成型模具，尤其是一种注射成型模具。

背景技术：

公知的：随着国内PDCPD这种新型热固性工程材料生产工艺技术的不断成熟和完善，这种材料优良的综合性能(高冲击强度高、高韧性、耐低温、耐老化、耐腐性好、制品表面易涂饰、低密度1.03g/cm3、燃烧不产生有害化学物质等)和制造工艺的先进性(成型压力低、物料粘度低、自聚合反应成型时间短、可以大剂量注射成型、聚合反应高放热生产节能等)使其具有广范的用途，特别适合大型、异形覆盖件产品的生产制造，在大大降低设备投入情况下实现快速生产，可以有效替代一般工程塑料的注塑生产工艺同时获得性能更加优异的产品。PDCPD材料的广泛运用对反应注射成型模具的生产制造提供了大量需求，目前这种生产模具的常规制造是采用金属材料加工工艺，金属模具的加工成本是非常高的，加工周期也很长，对于表面积2㎡以上的产品模具一般要上百万元的加工费用和半年的加工周期，很多产品的开发生产就很难实现。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生产周期短，生产成本低的注射成型模具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：注射成型模具，包括上模和下模；所述上模包括顶板、上模框架以及玻璃钢复合材料制造的凸模；所述上模框架具有通腔；所述顶板设置在上模框架通腔的上端，所述凸模设置在上模框架通腔的下端；

所述下模包括底板、下模框架以及玻璃钢复合材料制造的凹模；所述下模框架具有通腔；所述凹模设置在下模框架通腔的上端，所述底板设置在下模框架通腔的下端；所述凹模与凸模匹配，所述凸模与凹模配合，所述凸模与凹模之间形成型腔；所述凸模与凹模的接触面上设置有连通成型腔的注料槽口，所述注料槽口的对侧设置有连通成型腔的排气槽口。

进一步的，所述凸模凹模采用耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料制作，凸模与上模框架以及凹模与下模框架均通过耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料进行连接。

进一步的，所述上模框架的通腔以及下模框架的通腔内均设置有加热装置。

进一步的，所述顶板上设置有连通上模框架通腔的第一开口；所述底板上设置有连通下模框架通腔的第二开口。

优选的，所述加热装置由加热器、风机、恒温器组成。

进一步的，所述凸模与凹模的接触面上设置有定位装置。

优选的，所述定位装置包括设置在凹模上的梯形凹槽以及设置在凸模上与梯形凹槽匹配的凸台；或者所述定位装置包括设置在凸模上的梯形凹槽以及设置在凹模上与梯形凹槽匹配的凸台。

进一步的，所述注料槽口由模具的外侧向成型腔的方向呈扇形。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的注射成型模具由于上模和下模均采用组合模具，同时上模的凸模和下模的凹模均采用耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料制作；因此本实用新型所述的注射模具有以下优点：

1、该模具制造周期是金属模具的20％、制造成本是金属模具的15％，特别是面积超过1㎡的大面积复杂异形产品效果更加显著。

2、本实用新型所述的注射成型模具有效利用了复合材料生产工艺的快捷、灵活、材料高性能等优良特性替代了传统金属机械成型加工的复杂工艺，为新材料在大面积、异形覆盖件制造领域打开了便利的快速通道，大大地提高了产品的品质和运用效果。

3、进一步的，本实用新型所述注射成型模具的凸模和凹模均采用耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料制作并与模具框架复合连接。由于耐高温环氧树脂采用改性的环氧树脂和胺类固化剂，其材料的耐用温度达到300℃，而PDCPD材料自聚合瞬时最高温度为210℃。因此在大大降低制造成本的同时为模具异形腔与模具管架之间形成了高强度结合，模具的整体强度得到了可靠的保证。

附图说明

图1是本实用新型实施例中上模的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中下模的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中上模和下模合模后主视图的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中上模和下模合模后侧视图的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中分型面俯视图；

图中标示：10-顶板，11-第一开口，20-上模框架，30-凸模，40-凹模，41-定位装置，50-加热装置，60-下模框架，70-底板，71-第二开口，80-注料槽口，90-排气槽口，100-产品注射型腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图5所示，本实用新型所述的注射成型模具，包括上模和下模；所述上模包括顶板10、上模框架20以及玻璃钢复合材料制造的凸模30；所述上模框架20具有通腔；所述顶板10设置在上模框架20通腔的上端，所述凸模30设置在上模框架20通腔的下端；

所述下模包括底板70、下模框架60以及玻璃钢复合材料制造的凹模40；所述下模框架60具有通腔；所述凹模40设置在下模框架60通腔的上端，所述底板70设置在下模框架60通腔的下端；所述凹模40与凸模30匹配，所述凸模30与凹模40配合，所述凸模30与凹模40之间形成产品注射型腔100；所述凸模30与凹模40的接触面上设置有连通产品注射型腔100的注料槽口80，所述注料槽口80的对侧设置有连通产品注射型腔100的排气槽口90。

本实用新型所述的注射成型模具在制造的过程中由于上模和下模均为组合模具，同时凸模30和凹模40均采用耐高温玻璃钢复合材料制造，因此能够简化制造工艺，缩短制造周期，提高工作效率。

具体的，所述玻璃钢复合材料是指玻璃钢FRP亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体，本实用新型采用的是耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料；具有质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等优点。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。

在应用的过程中，首先根据需要注射制造的产品设计相应的凸模和凹模；然后制造上模和下模。

上模和下模制造完成后，在对产品进行注射成型的过程中，首先将上模和下模合模。如图3和图4所示，然后通过注料槽口80注射双组分DCPD自聚合单体，双组分DCPD自聚合单体材料在扇形区域混合均匀后进入产品注射型腔100完成自聚合反应，成型冷却后开模取出产品。

综上所述，本实用新型所述的注射成型模具由于上模和下模均采用组合模具，同时上模的凸模30和下模的凹模40均采用玻璃钢复合材料制造；因此本实用新型所述的注射模具有以下优点：

1、该模具制造周期是金属模具的20％、制造成本是金属模具的15％，特别是面积超过1㎡的大面积复杂异形产品效果更加显著。

2、本实用新型所述的注射成型模具有效利用了复合材料生产工艺的快捷、灵活、材料高性能等优良特性替代了传统金属机械成型加工的复杂工艺，为新材料在大面积、异形覆盖件制造领域打开了便利的快速通道，大大地提高了产品的品质和运用效果。

所述凸模30与上模框架20以及凹模40与下模框架60之间的连接可以通过多种方式实现，其中的一种优选方式为所述凸模30与上模框架以及凹模40与下模框架60均通过耐高温环氧树脂基复合材料进行连接。由于耐高温环氧树脂基复合材料是改性的环氧树脂和胺类固化剂，其材料的耐用温度达到300℃，而PDCPD材料自聚合瞬时最高温度为210℃。因此在大大降低制造成本的同时为模具异形腔与模具管架之间形成了高强度结合，模具的整体强度得到了可靠的保证。

为了使得模具体能够均匀升温，进一步的，所述上模框架20的通腔以及下模框架60的通腔内均设置有加热装置50。PDCPD产品生产只需要初始诱发聚合反应加热，加热装置50在首模产品出来后即可停止加热，后期依靠产品自聚合所产生的热量就可以持续生产。

为了便于模具在压机上装夹联接，所述顶板10上设置有连通上模框架20通腔的第一开口11；所述底板70上设置有连通下模框架60通腔的第二开口71。

通过设置第一开口11和第二开拓71能够便于凸模30与上模框架20进行连接以及凹模40与下模框架60进行整体复合时的材料铺层施工；同时便于顶板板10与上模框架20联接内边部焊接施工，以及底板70与下模框架60联接内边部焊接施工，便于加热装置50的安装与使用维护。

所述加热装置50的主要作用是对模具体进行加热，实现模具体的均匀升温，所述加热装置50可以采用多种方式，其中的一种优选方式为所述加热装置50包括加热器、风机、恒温器组成的加热升温体系。

为了便于上模和下模合模的定位，进一步的，所述凸模30与凹模40的接触面上设置有定位装置41。为了避免夹模，优选的，所述定位装置41包括设置在凹模40上的梯形凹槽以及设置在凸模30上与梯形凹槽匹配的凸台；或者所述定位装置41包括设置在凸模30上的梯形凹槽以及设置在凹模40上与梯形凹槽匹配的凸台。合模定位完全依靠大面积契型配合，到位无阻力从而能够保证产品注射型腔100的配合精度。

为了便于注料时，材料快速流入到产品注射型腔100内，进一步的，所述注料槽口80由模具的外侧向产品注射型腔100的方向呈扇形。

实施例

如图1至图5所示，本实用新型所述的注射成型模具，包括上模和下模；所述上模包括顶板10、上模框架20以及耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料制造的凸模30；所述上模框架20具有通腔；所述顶板10设置在上模框架20通腔的上端，所述凸模30设置在上模框架20通腔的下端；

所述下模包括底板70、下模框架60以及耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料制造的凹模40；所述下模框架60具有通腔；所述凹模40设置在下模框架60通腔的上端，所述底板70设置在下模框架60通腔的下端；所述凹模40与凸模30匹配，所述凸模30与凹模40配合，所述凸模30与凹模40之间形产品注射型腔100；所述凸模30与凹模40的接触面上设置有连通产品注射型腔100的注料槽口80，所述注料槽口80的对侧设置有连通产品注射型腔100的排气槽口90。

其中所述上模框架20和下模框架60均为钢制矩形框架；顶板10和底板70均为钢制模板。

凸模30和上模框架20以及凹模40和下模框架60的连接均通过耐温环氧树脂基复合材料整体复合一体化成型，保证模具的整体强度和刚性要求。

所述顶板10上设置有连通上模框架20通腔的第一开口11；所述底板70上设置有连通下模框架60通腔的第二开口71。所述加热装置50由加热器、风机、恒温器组成的，配置在上模框架20和下模框架60的通腔内，所述排气槽口90主要用于注射过程中排除产品腔中的气体和辅助观察产品腔的注料状况；

钢质矩形框架的上模框架20和下模框架60均采用厚壁矩管进行配置，矩管断面大小和配置密度的设计依据模具面积和异形程度实际情况确定，要确保凸模30和上模框架20以及凹模40和下模框架60配合的准确性，上模框架20以及下模框架60必须在凸模30和凹模40上下模具体合模状态下的背面相应位置上适配，其高度根据模腔凹凸的程度确定，上模框架20以及下模框架60上与其他部件的结合面必须焊接牢固可靠，骨架必须进行加密处理。

所述凸模30和上模框架20以及凹模40和下模框架60通过耐高温环氧树脂基玻璃钢复合材料整体复合连接时，必须在底部完全开放状态下进行，在距底面30㎜一周位置不设置复合材料，避免上模框架20与顶板10以及下模框架60与底板70焊接结合时对复合材料产生烧蚀作用。