专利名称：大面积超薄塑料件注塑模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及塑料注射成型模具领域，特别是一种大面积超薄塑料件注塑模具。
背景技术：
消费类电子产品，如手机、便携式电脑等产品的轻型化和薄型化，不仅要求电路元 器件高度集成，同时也要求构成各种壳体的塑料件的厚度进一步减薄。如手机电池的外壳 就由原来的0. 25mm减薄到0. 18mm，而成型面积为14^mm2，从而提出大面积超薄注塑件的 成型模具的问题。超薄注塑件的成型模具需要解决的问题1、由于薄壁制品的流动通道与传统注塑品相比要窄得多，这样在成型过程中很容 易冻结。为了克服这种情况，需将注射速率提高一个数量级(柱塞速率1000 1400mm/s)， 这就需要非常高的注射压力(沈00 3000kg/cm2)以达到快速注射和足够保压，这对模具 的排气系统、流道设计、强度和刚度提出了更高的要求。2、就刚度而言增加模板厚度可以提高刚度，但模板厚度受塑料注射机的固定盘和 可动盘之间的距离限制，不能增加太多。3、针对如此大面积超薄成型容易出现困气、烧焦和短射等现象，需要解决如何快 速排气的技术难关；4、产品顶出变形控制由于产品零件胶厚很薄，结构也比较复杂，如果采用通常的 顶出结构很容易产生产品粘前模的现象，产品无法顶出；如果采用特殊的假直顶来给产品 限位，也因为产品本身胶厚薄而容易变形，在注塑成型时控制困难，容易产生批次不良的品 质后果。成型后产品顶出困难，容易导致产品变形而不能使用。有关模具的排气结构，专利号200620076990手机电池超薄型塑壳注塑模具的模 芯结构，提出了在下模芯体中装置由透气片拼装构成的透气镶块，透气镶块通过排气通道 与外部空间相通，由此在注塑时排出型腔中的空气，使注塑填充良好，尺寸精确，成品率高。 专利号200810M0851. 8 一种薄壁注塑成型模具的排气结构提供了一种采用挂台的定位方 式，将一组排气片依次装入基座内，然后把该组合件装入模具型腔板内，基座与模具型腔板 采用螺钉固定的方式连接，排气片的侧面开有横向排气槽和纵向排气槽，在排气片侧面横 向排气槽上方设计有多条与之连通的浅的纵向排气狭缝，当排气时，型腔内的气体从排气 片上的排气狭缝到达排气片上的横向排气槽后进入排气片上的纵向排气槽，之后进入基座 上的纵向排气槽，然后到达基座上的排气孔，经模具型腔板上的排气孔排出模具型腔的具 体结构。实践表明200620076990专利所提出的“在下模芯体中装置由透气片拼装构成的透 气镶块，透气镶块通过排气通道与外部空间相通”的排气系统，不能解决大面积0. 18mm厚 度的超薄注塑件快速充满型腔的要求。为达到排气顺畅，现有的技术方案是采用真空排气， 如20042008225. 8公开的一种注塑模具，包括动模、静模，动模上设有顶套间隙，其特征在 于，还包括抽真空装置，所述抽真空装置的抽真空入口通过接头与顶套间隙相联接。申请号 200820171346公开了一种真空辅助注塑模，包括具有型芯和凹模的成型部件，其特征在于所述型芯和凹模在合模后形成一封闭的模具型腔，该模具型腔上开设有与喷嘴相连的注入 口以及一真空泵接口。该专利所述模具型腔为一完全密封的空间，注塑前先抽真空，使注塑 熔料能够很容易地进到型腔的各个角落。上述抽真空方法要求模具型腔的密封性好，开模 取件时还需将大气通入型腔，显然不利于高效率生产。就顶出机构而言，现有模具采用顶套(或称顶杆)顶抵几点，将成型的零件从模具 上顶出脱模，对于0. 18mm厚度的超薄注塑件则容易造成零件局部变形而报废。由此可见，上述现有的注塑模在结构与使用上，不能满足大面积0. 18mm超薄注塑 件量产成型要求。为了解决大面积0. 18mm超薄注塑件成型问题，相关厂商莫不费尽心思 来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，是当前业者急欲解决的难 题。因此如何能创设一种大面积0. 18mm超薄注塑件成型模以满足当前消费类电子产品的 需求，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需解决的目标。有鉴于上述现有的注塑件成型模具不能满足大面积0. 18mm超薄注塑件成型要 求，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的 运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的大面积0. 18mm超薄注塑件成型模，以 满足大面积0. 18mm超薄注塑件成型要求。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改 进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的超薄注塑件成型模不能满足大面积0. 18mm超薄 注塑件量产成型要求，而提供一种新型结构的大面积0. 18mm超薄注塑件成型模。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种大面积超薄塑料件注塑模具，包括由静模固定板、静模板及静模芯所构成的静模， 由动模固定板、垫块、动模板及动模芯所构成的动模，设于所述动模芯和动模板内位于模腔 底部的模芯镶件，所述静模固定板、静模板之间设有热流板，所述热流板上的热流道穿过所 述静模板、静模芯抵达设于分型面上的注射流道，所述动模内设有顶出装置和排气系统，其 中所述静模板为加厚静模板，所述垫块为一整块方形厚钢块，所述顶出装置为推板顶出装 置，所述排气系统包括设于模腔底部模芯镶件上的一组排气片、设于模腔四周的排气槽及 连接所述排气片、排气槽的排气通道，所述排气通道上设有使排气通道产生负压的压缩空 气吹管。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述推板顶出装置是利用动模芯推动零 件周边实现脱模；具体包括顶套、导套、弹簧、顶套底板和顶套面板、固设有动模芯的动模 板、模芯镶件及固定螺钉；所述由一整块方形厚钢块所构成的垫块，其底面设有容置顶套底 板和顶套面板的顶套板槽，所述顶套板槽的底面设有贯通所述顶套板槽底及上表面的阶梯 孔；所述模芯镶件与所述垫块固定；所述贯通垫块的阶梯孔内分别设有导套和弹簧，所述 顶套穿过所述顶套面板、弹簧及导套，顶抵所述动模板；所述顶套底板上设有螺钉沉孔，所 述固定螺钉穿过所述顶套底板的螺钉沉孔及顶套与所述动模板螺固，所述弹簧顶抵于所述 垫块的阶梯孔台肩与所述顶套面板之间，使顶套板槽底与所述顶套面板之间保持脱模顶推 距离。
前述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述排气通道包括设于所述模芯镶件 上，位于排气片底部的通槽及镶件排气孔，设于垫块内的与所述镶件排气孔衔接的连通大 气的垫块排气孔，所述镶件排气孔的出口处固设一接管，所述接管插入所述垫块排气孔内， 所述垫块上设有压缩空气接管，所述压缩空气接管通过气管于靠近所述镶件排气孔位置连 通所述垫块排气孔构成所述压缩空气吹管。前述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述排气通道包括设于所述模芯镶件 上，位于排气片底部的通槽及镶件排气孔、设于垫块内的与所述镶件排气孔衔接的连通大 气的垫块排气孔，所述垫块排气孔内设有空气喷嘴，所述垫块上设有压缩空气接管，所述空 气喷嘴通过气管连接所述压缩空气接管构成所述压缩空气吹管。前述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述动模芯和静模芯是采用粉末冶金的 高铬-钒-钼成分的不锈钢制成。前述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述热流道为加长热流道。所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其中所述注塑件型腔的两侧分别设有两条流 道，每侧的两条流道连接一个热流道；对于一模两件的注塑模，则为四个热流道，即四点热 流道。所述静模固定板与动模固定板的外侧分别设有保温板。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 大面积超薄塑料件注塑模具可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用 价值，其至少具有下列优点1、本发明大面积超薄塑料件注塑模具，模具强度的设计充分考虑到产品壁薄、易 变形的特点；采用热流道系统，型腔底部采用镶块结构，镶块顶部设有排气块，底部设有压 缩空气喷嘴抽吸装置辅助排气；顶出系统采用推板顶出装置，利用动模芯推动零件周边实 现脱模；前模热流道加长，模板厚度增加，以及采用整体方钢结构的垫铁，极大地提高了模 具整体承压能力；模芯材料选用粉末冶金的高铬-钒-钼成分的不锈钢制成。确保产品的 品质及使用寿命，使大面积超薄注塑件无纵向及横向变形；浇口不高于最大平面，拉伤不超 过限度样品，浇口无凹痕、挤伤现象；无填充不足；缩水不大于标准样品；模具寿命高达200 万次。2、本发明大面积超薄塑料件注塑模具的排气系统，采用高效的排气块，在流道和 所有型腔都设计合理的排气和导气结构，确保模具在高速注塑填充时排气顺畅，不会产生 填充不足、烧焦、困气、融接线重等不良现象，从而达到大面积超薄(厚度0. 18mm，面积达到 1429mm2)成型的目的。3、本发明的模具采用推板顶出装置有效的避免了产品出现顶包或变形现象。4、本发明大面积超薄塑料件注塑模具，在使用过程中状态稳定，性能优良。产品超 薄部分成型状况理想，产品的外观和尺寸都符合要求，符合客户规定的各项指标。5、本发明超薄注塑模具的成功研制，其技术成果得到了客户的高度肯定，同时得 到了客户精密超薄模具订单，而且后续紧跟大量精密注塑定单和塑料产品的二次加工定 单，为公司创造了可观的经济效益。6、大面积超薄注塑模具的成功研制，不仅使我公司超薄模具的制作水平更上一层 楼，也填补了国内该项技术空白，对国内超薄模具技术水平的整体提升起到了巨大的推动作用。具有技术进步性，且其独特的结构特征及功能亦远非现有的超薄注塑模具可比拟，较 现有的超薄注塑模具具有增进的多项功效，而具有技术上的进步。综上所述，本发明的大面积超薄注塑模具，具有上述诸多优点及实用价值，其不论 在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效 果，且较现有的超薄注塑模具具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的 广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而 可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明 显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明大面积超薄塑料件注塑模具的立体分解图。图2是从另一侧观察的本发明大面积超薄塑料件注塑模具的立体分解图。图3是本发明大面积超薄塑料件注塑模具的结构剖视图。图4是本发明大面积超薄塑料件注塑模具的静模芯上的模腔、流道及排气槽的分 布示意图。图5是本发明大面积超薄塑料件注塑模具的排气通道结构示意图。图6是本发明大面积超薄塑料件注塑模具的排气通道的另一种结构示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的大面积超薄塑料件注塑模具其具体实施方式
、结 构、特征及其功效，详细说明如后。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功 效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发 明加以限制。请参阅图1、图2、图3、图4所示，本发明较佳实施例的大面积超薄塑料件注塑模 具，其主要包括包括由静模固定板11、静模板12及静模芯13所构成的静模10，由动模固 定板21、垫块22、动模板23及动模芯M所构成的动模20，设于所述动模芯M和动模板23 内位于模腔底部的模芯镶件25、26，所述静模固定板11、静模板12之间设有热流板14，所述 热流板14上的热流道15穿过所述静模板12、静模芯13抵达设于分型面上的注射流道16， 所述动模20内设有顶出装置30和排气系统40。由于大面积超薄注塑件所需注塑压力较 大，为防止模具在高注塑压力下变形，所述静模板12为加厚静模板，所述热流道15为加长 热流道；所述垫块22为一整块方形厚钢块，现有的注塑模多采用两块垫块，分别设于动模 固定板和动模板的两侧，其中间构成设置顶出装置的的空间，这使得动模板处于两端支撑 的简支梁的状态，在高压力条件下，极易变形，本发明的模具结构再不模具厚度增加不太多 的条件下，极大的提高了模具的刚度。所述顶出装置30为推板顶出装置，所述排气系统40 包括设于模腔底部模芯镶件25上的一组排气片41、设于模腔四周的排气槽42 (如图4所 示)，及连接所述排气片41、排气槽42的排气通道，在图所示具体实施例中，所述排气槽42
6设于所述静模芯13上，分布于模腔18及注射流道16的四周，排气通道上设有使排气通道 产生负压的压缩空气吹管43 (参见图5)。本发明用简单的压缩空气吹管(文丘里管)产生 负压排气取代现有模具采用的真空排气，不仅使设备简化，而且提高了生产效率。其中所述推板顶出装置是利用动模芯推动零件周边实现脱模；具体包括顶套31、 导套32、弹簧33、顶套底板34和顶套面板35、固设有动模芯的动模板23、模芯镶件25及固 定螺钉36 ；为解决顶出装置的安装，所述由一整块方形厚钢块所构成垫块22，其底面设有 容置顶套底板；34和顶套面板35的顶套板槽221，所述顶套板槽221的底面设有贯通所述顶 套板槽底及上表面的阶梯孔222 ；所述模芯镶件25与所述垫块22固定；所述贯通垫块22 的阶梯孔222内分别设有导套32和弹簧33，所述顶套31穿过所述顶套面板35、弹簧33及 导套32，顶抵所述动模板23 ；所述顶套底板34上设有螺钉沉孔341，所述固定螺钉36穿过 所述顶套底板34的螺钉沉孔341及顶套31与所述动模板23螺固，所述弹簧33顶抵于所 述垫块22的阶梯孔台肩与所述顶套面板35之间，使顶套板槽221的底面与所述顶套面板 35之间保持脱模顶推距离。所述弹簧顶抵于所述垫块的阶梯孔台肩与所述顶套面板之间，使顶套板槽底与所 述顶套面板之间保持脱模顶推距离。脱模时，先开模，使动模20和静模10分离，注塑机的推 杆通过顶套底板34及顶杆31使动模板及镶设于动模板内的动模芯与垫块分离，并通过顶 套面板35压缩弹簧33 ；由于模芯镶件25与所述垫块22固定，动模芯的型腔边缘将顶抵所 述注塑件的骤变，使与模芯镶件25脱离，实现脱模。当注塑机的推杆退回，在弹簧33的作 用下，通过顶套面板35顶套底板34及顶杆31使动模板及镶设于动模板内的动模芯回位。图5所示的排气通道包括设于所述模芯镶件沈上，位于排气片41底部的通槽44 及镶件排气孔45，设于垫块22内的与所述镶件排气孔45衔接的连通大气的垫块排气孔 46，所述镶件排气孔45的出口处固设一接管47，所述接管47插入所述垫块排气孔46内，所 述垫块22上设有压缩空气接管，所述压缩空气接管通过气管48于靠近所述镶件排气孔45 位置连通所述垫块排气孔46构成所述压缩空气吹管43。注塑排气时压缩空气由气管进入 插有接管48的垫块排气孔46，形成高速气流，使接管47的出口处的气压降低，对模腔产生 抽吸作用，以利于排气。图6所示是排气通道的另一种实施方式，在本实施例中，所述排气通道同样包括 设于所述模芯镶件25上，位于排气片41底部的通槽44及镶件排气孔45，设于垫块22内的 与所述镶件排气孔45衔接的连通大气的垫块排气孔46，所述垫块排气孔46内设有空气喷 嘴49，所述垫块22上设有压缩空气接管，所述空气喷嘴49通过气管连接所述压缩空气接管 构成所述压缩空气吹管。注塑排气时压缩空气在空气喷嘴49出口处形成高速气流，使出口 处的气压降低，对模腔产生抽吸作用，以利于排气。所述动模芯和静模芯是采用粉末冶金的高铬-钒-钼成分的不锈钢制成，具体牌 号是ELMAX，硬度为HRC60，具有高耐磨、高抗压、高耐腐蚀性及热处理稳定性。从而使模具 的使用寿命大大提高。图示实施例中，所述注塑件型腔的两侧分别设有两条流道，每侧的两条流道连接 一个热流道，用两个热流道，分别由设于型腔两侧的四条流道向型腔注射，有利于快速充 满。对于一模两件的注塑模，则为四个热流道。所述静模固定板11与动模固定板21的外侧分别设有保温板17、27。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种大面积超薄塑料件注塑模具，包括由静模固定板、静模板及静模芯所构成的静 模，由动模固定板、垫块、动模板及动模芯所构成的动模，设于所述动模芯和动模板内位于 模腔底部的模芯镶件，所述静模固定板、静模板之间设有热流板，所述热流板的热流道穿过 所述静模板、静模芯抵达设于分型面上的注射流道，所述动模内设有顶出装置和排气系统， 其特征在于所述静模板为加厚静模板，所述垫块为一整块方形厚钢块，所述顶出装置为推 板顶出装置，所述排气系统包括设于模腔底部模芯镶件上的一组排气片、设于模腔四周的 排气槽及连接所述排气片、排气槽的排气通道，所述排气通道上设有使排气通道产生负压 的压缩空气吹管。
2.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述推板顶出装置 是利用动模芯推动零件周边实现脱模；具体包括顶套、导套、弹簧、顶套底板和顶套面板、固 设有动模芯的动模板、模芯镶件及固定螺钉；所述由一整块方形厚钢块所构成的垫块，其底 面设有容置顶套底板和顶套面板的顶套板槽，所述顶套板槽的底面设有贯通所述顶套板槽 底及上表面的阶梯孔；所述模芯镶件与所述垫块固定；所述贯通垫块的阶梯孔内分别设有 导套和弹簧，所述顶套穿过所述顶套面板、弹簧及导套，顶抵所述动模板；所述顶套底板上 设有螺钉沉孔，所述固定螺钉穿过所述顶套底板的螺钉沉孔及顶套与所述动模板螺固，所 述弹簧顶抵于所述垫块的阶梯孔台肩与所述顶套面板之间，使顶套板槽底与所述顶套面板 之间保持脱模顶推距离。
3.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述排气通道包括 设于所述模芯镶件上，位于排气片底部的通槽及镶件排气孔、设于垫块内的与所述镶件排 气孔衔接的连通大气的垫块排气孔，所述镶件排气孔的出口处固设一接管，所述接管插入 所述垫块排气孔内，所述垫块上设有压缩空气接管，所述压缩空气接管通过气管于靠近所 述镶件排气孔位置连通所述垫块排气孔构成所述压缩空气吹管。
4.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述排气通道包括 设于所述模芯镶件上，位于排气片底部的通槽及镶件排气孔，设于垫块内的与所述镶件排 气孔衔接的连通大气的垫块排气孔，所述垫块排气孔内设有空气喷嘴，所述垫块上设有压 缩空气接管，所述空气喷嘴通过气管连接所述压缩空气接管构成所述压缩空气吹管。
5.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述动模芯和静模 芯是采用粉末冶金的高铬-钒-钼成分的不锈钢制成。
6.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述热流道为加长 热流道。
7.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述注塑件型腔的 两侧分别设有两条流道，每侧的两条流道连接一个热流道；对于一模两件的注塑模，则为四 个热流道。
8.根据权利要求1所述的大面积超薄塑料件注塑模具，其特征在于所述静模固定板与 动模固定板的外侧分别设有保温板。
全文摘要
本发明涉及塑料注射成型模具领域，特别是一种大面积超薄塑料件注塑模具，包括由静模固定板、静模板及静模芯所构成的静模，由动模固定板、垫块、动模板及动模芯所构成的动模，所述静模板为加厚静模板，所述垫块为一整块方形厚钢块，所述顶出装置为推板顶出装置，所述排气系统包括设于模腔底部的一组排气片、设于模腔四周的排气槽及连接所述排气片、排气槽的排气通道，所述排气通道上设有使排气通道产生负压的压缩空气吹管。本发明的模具强度高，使用寿命高达200万次；排气顺畅，不会产生填充不足、烧焦、困气、融接线重等不良现象，从而达到大面积1429mm2超薄0.18mm成型的目的；采用推板顶出装置有效的避免了产品出现顶包或变形现象。
文档编号B29C45/34GK102120357SQ201010033859
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者刘惠林, 彭龙云, 王玉林 申请人:北京东明兴业科技有限公司