一种注射压缩成型复合模具的制作方法
【专利摘要】一种注射压缩成型复合模具，在普通阀式热流道注射模具的基础上，将型腔板与型芯镶件固定板之间预留压缩间隙，通过安装在动模座板上的压缩液压缸推动动滑块在动模座板上进行水平滑动，这一水平运动通过动滑块和定滑块接触面转化成定滑块、压力板以及动模侧除型腔板之外的其它部分的垂直于分模面的移动，最终使得型芯镶件与型腔板之间形成相当于预留压缩间隙的移动。普通注射机一般不具备二次合模的功能，该复合模具能够在普通注射机上实现注射压缩成型工艺，借以在现有设备和控制系统的基础上提高产品精度，扩大普通注射机的应用范围。
【专利说明】一种注射压缩成型复合模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及普通注射成型机上注射压缩成型工艺的实现。具体而言，涉及在注射机本身没有压缩功能的情况下，模具在设备主合模力作用下进行一次合模后，通过模具自带的压缩机构来使动模侧相对于定模侧继续移动进行二次合模压缩而获得最终形状的制件。
【背景技术】
[0002]随着注射成型技术的发展，人们对橡塑制件的要求越来越高，传统的注射成型工艺已经无法满足高精度制品成型的要求。注射压缩成型工艺作为一种先进的成型技术及成型精密橡塑制品的有效方法，越来越多的被人们所采用。虽然注射压缩成型要比直接注射具有明显的优越性，但是现有的注压技术只有在很窄的工艺参数或定形条件下才能取得最佳效果。而且，国内对于注压成型工艺的介绍大多停留在理论研究阶段，如何合理有效地利用这一工艺生产出高质量的产品是我们今后努力的重点。
[0003]目前各种专用注射机不断被探索开发，但由于其工艺技术含量较高，机械装备的设计及制造成本太高而未能被普遍使用。注射压缩成型工艺与普通注射成型工艺的主要不同就在于它的压缩功能，对于本身并不带有压缩功能的普通注射机，需要考虑添加不同的压缩装置来实现注射压缩的复合动作。因此，在现有技术的基础上对注射压缩成型工艺深入研究和对传统注射模具的改造分析很有现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种注射压缩成型复合模具，以实现普通注射机上的注射压缩成型工艺，借以提高制件的精度，扩大普通注射机的应用范围。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种解决用普通注射成型机难以实现二次压缩动作问题的思路，希望能对类似问题有一定的借鉴和参考意义。
[0006]本发明是以一套在普通注射机上要实现二次合模压缩的模具的成型过程为例，SP在现有的控制元件和液压系统的基础上，尽可能采用最少的额外附加设备，实现对普通注射机的应用扩展。具体而言，在普通注射机的合模力作用下模具首次不完全闭合，熔料经浇注系统被注射入型腔，注射完毕后热流道系统的阀浇口闭合，液压缸接受到控制信号开始带动动滑块进行水平推进，动滑块带动定滑块以及与其相连的动模侧进行二次合模，型芯镶件对型腔内的物料进行压缩，使其充满整个型腔；模具完全闭合后，型腔内的物料在压缩作用下取得型腔的精确形状，并开始冷却；型腔内的物料完全冷却定型后即可开模取出制品。由于初始型腔厚度较大，模腔压力较低，因此可以采用较低的注射压力，从而可以有效降低由充模引起的内应力。
[0007]本发明的技术方案一种注射压缩成型复合模具，在注射动作完成后热流道的阀浇口关闭，压缩机构动作对熔料进行压缩，其将注射工艺与压缩工艺二者的优点有效地结合起来。具体结构如下: 所述的注射压缩成型复合模具，包括从上到下依次设计的定模座板(6)、热流道板
(45)、垫板框(7)、定模板(9)、型腔板(10)、型芯镶件固定板(12)、动模垫板(13)、支撑块
(14)、动模座板(27)，以及安装在定模座板(6)上的驱动液压缸(4)，安装于定模板(9)上的阀式浇口(8)，安装于型芯固定板(12)上的型芯镶件(11)，安装于推杆固定板(36)上的推杆(38)、复位杆(15)，穿过热流道板(45)的开关注销(46)，热流道板与定模板之间配有的中心定位销(44)，流道板的上下对角上设置的两个止转定位销(43)构成的普通阀式热流道注射模具；所述的注射压缩成型复合模具是在普通阀式热流道注射模具的基础上，将型腔板(10)与型芯镶件固定板(12)之间预留最大相当于制品厚度的压缩间隙，并依靠安装在型腔板(10)上的卸料螺钉(41)和与卸料螺钉配合的安装在型芯镶件固定板(12)上的碟簧组(40)来定位间隙的大小；动模座板(27)和支撑块(14)之间依次设置有动滑块(30)、定滑块(28 )和压力板(17 )，压缩液压缸(23 )依靠T形固定脚(20 )固定在动模座板(27 )上面，压缩液压缸(23)的活塞杆的末端与动滑块(30) —端固定，压缩液压缸推动动滑块在动模座板(27)上进行水平滑动，设置在动模座板(27)上的定距螺钉(29)与动滑块(30)底部的行程槽配合进行动滑块位移的可靠定位，动滑块(30)与定滑块(28)通过斜面接触，动滑块的水平运动通过接触面转化成定滑块(28)、压力板(17)以及动模侧整体的垂直于分模面的相当于预留压缩间隙的移动；固定在推杆固定板(36 )上的推杆(38 )进行顶出，复位杆
(15)进行合模复位；动模座板(27)与压力板(17)之间连有定距拉杆(19)，定距拉杆的一端设置有与预留压缩间隙对应的行程调节槽，保证了模具压缩运动和复位动作的实现；在所述的动模座板(27)与压力板(17)之间，以及压力板(17)、支撑块(14)、动模垫板(13)、型芯镶件固定板(12)、型腔板(10)、定模板(9)和垫板框(7)之间分别设置了两套由导柱和导套组成的定位导向机构，即导柱(42)和导套(34)，导柱(31)和导套(32)对复合模具整体起到了定位和导向作用，保证了复合模具整体定位的准确性和运行的平行性。
[0008]所述的动滑块和定滑块成对地对称安装于注射机动模座板上，保证了压缩的平稳性，且对模具的作用力均衡。
[0009]本发明的优点和有益效果:
1.本项目研究成功，将能在普通注射机上实现低应力、低翘曲、高尺寸精度与使用性能的橡塑制件的批量生产，大大扩大普通注射机的应用范围；并且，与压缩成型相比，该复合成型模具可以生产更为复杂精密的零件，有效缩短成型周期，易于实现自动化。
[0010]2.成型周期短，原料消耗少，塑料熔体的温度可得到准确的控制。热流道注射模阀式浇口的设计缩短了注射循环时间，减少了浇道浇口残留废料，可以用来成型对尺寸、外观和光学等特性要求较高的制件。
[0011]3.斜面压缩机构的控制精度高，位移检测误差小。由于采用液压缸单独精确地控制移动滑块的速度和位置，斜面角度的控制或者是平行于分模线压缩距离的改变都能够引起压缩距离的变化，而且其可更换性也在一定程度上降低了成本。当动滑块作平行于分模线或分模面移动时，能够引起定滑块带动的动模侧作垂直于分模线的移动，它们的位移关系能够达到19:1。这样液压缸的数字设定和数字跟踪的位置误差相应缩小了，即利用机械上的有利条件减少了位置检测误差。滑块的斜面结构设计能够实现沿开模方向的高精度的位移和多级速度控制。
[0012]4.可进行多组注射及注射压缩成型的对比实验。模具不仅可以实现注射压缩成型，还可以进行注射成型，可通过对比获得不同工艺以及工艺参数和制品成型质量之间的规律，从而更好的指导实际生产，进而获得更高的良品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是注射压缩成型复合模具装配图。
[0014]图2是定距拉杆连接处的模具放大图。
[0015]图3至图7是注射压缩成型复合模具工作状态动作分解图，其中图3是第一次合模(预留间隙)，图4是注射，图5是开始压缩，图6是成型冷却，图7是开模-压缩复位。
[0016]图中，1-定位环；2-主浇口套；4-驱动液压缸;5、16、21、22、24、25、26、33、39_内六角螺钉；23_压缩液压缸；6_定模座板；7_垫板框；8_阀式喷嘴；9_定模板；10_型腔板；11-型芯镶件；12_型芯镶件固定板；13_动模垫板；14_支撑块；15_复位杆；17-压力板；18-定位螺钉；19_定距拉杆；20-T形固定脚；27_动模座板；28_定滑块；29_定距螺钉；30-动滑块；31、42-导柱；32、34_导套；35_推板；36_推杆固定板；37_复位弹簧；38_推杆；40_碟簧组；41_卸料螺钉；43-止转定位销；44_中心定位销；45_热流道板；46_开关柱销。
【具体实施方式】
[0017]实施例1、一种注射压缩复合模具
如图1所示，一种注射压缩成型复合模具。热流道板45悬架在垫板框7中，上有定模座板6，下有定模板9，定模座板上的驱动液压缸4用来驱动开关柱销46在流道板及喷嘴8内运动，进而来开启和关闭浇口。定模座板6、热流道板45以及定模板9三者的注射点的轴心线已对准，保证了开关销钉能够活动自如。在流道板与定模板的中心轴线上配有中心定位销44，流道板的上下对角上设置有两个止转定位销43，二者共同定位了流道板的位置。型芯镶件11的压缩运动由用T形固定脚20对称固定于动模座板27上的两个压缩液压缸23间接提供，压缩液压缸驱动动滑块30向模具中心运动，斜面接触使得定滑块28、压力板17、支撑板14、型芯镶件固定板12以及型芯镶件11整体向定模侧前进，压缩量由型芯镶件固定板12以及型腔板10之间的卸料螺钉41、碟簧组40这一 “软连接”来控制。为了保证动滑块的复位以及动定滑块的受力强度，在完成压缩动作后，动、定滑块的接触长度不应小于滑块长度的2/3，这一滑动长度由定距螺钉29来设定。推杆38固定于推杆固定板36上，在制件达到顶出温度后完成顶出动作，并由复位杆15以及复位弹簧37复位。导柱42、导套34，导柱31、导套32对复合模具整体起到了定位和导向作用。动模座板27与压力板17之间通过定距拉杆19、内六角螺钉21和定位螺钉18来连接，定距拉杆的一端设置有与预留压缩间隙对应的行程调节槽，保证了模具压缩运动和复位动作的实现；开模时注射机带动动模部分向远离定模方向移动，压缩装置也同时复位。
[0018]下面结合模具工作流程详述如下。
[0019]本发明的工作流程:
如附图3至图7所示，在注射机主合模机构作用下模具进行首次合模，形成封闭型腔，但是型腔板与型芯镶件固定板之间预留一定的间隙(如图3所示)； 在注射压力作用下，精确计量的熔料经浇注系统被注入到模具的封闭型腔，实现型腔的定量填充(如图4所示)；
注射完毕，阀浇口关闭，液压缸动作进行二次合模，型芯、型腔之间距离进一步减小(如图5所示)；
实现最终压缩成型，模具型腔开始冷却，使塑料熔体温度降到软化点以下，完成冷却定型(如图6所示)；
推出装置动作将制件推出，同时碟簧组使得动模侧复位，压缩缸拖动动滑块复位(如图7所示)。至此，注射压缩成型完成一个周期。
【权利要求】
1.一种注射压缩成型复合模具，包括从上到下依次设计的定模座板(6)、热流道板(45)、垫板框(7)、定模板(9)、型腔板(10)、型芯镶件固定板(12)、动模垫板(13)、支撑块(14)、动模座板(27)，以及安装在定模座板(6)上的驱动液压缸(4)，安装于定模板(9)上的阀式浇口(8)，安装于型芯镶件固定板(12)上的型芯镶件(11)，安装于推杆固定板(36)上的推杆(38)、复位杆(15)，穿过热流道板(45)的开关注销(46)构成的普通阀式热流道注射模具；其特征在于:所述注射压缩成型复合模具是在普通阀式热流道注射模具的基础上，将型腔板(10)与型芯镶件固定板(12)之间预留压缩间隙，并依靠安装在型腔板(10)上的卸料螺钉(41)和与卸料螺钉配合的安装在型芯镶件固定板(12)上的碟簧组(40)来定位间隙的大小；动模座板(27)和支撑块(14)之间依次设置有动滑块(30)、定滑块(28)和压力板(17 )，压缩液压缸(23 )依靠T形固定脚(20 )固定在动模座板(27 )上面，压缩液压缸(23 )的活塞杆的末端与动滑块(30) —端固定，压缩液压缸推动动滑块在动模座板(27)上进行水平滑动，设置在动模座板(27)上的定距螺钉(29)与动滑块(30)底部的行程槽配合进行动滑块位移的可靠定位，动滑块(30)与定滑块(28)通过斜面接触，动滑块的水平运动通过接触面转化成定滑块(28)、压力板(17)以及动模侧除型腔板(10)之外的其它部分的垂直于分模面的移动，最终使得型芯镶件(11)与型腔板(10)之间形成相当于预留压缩间隙的移动；动模座板(27)与压力板(17)之间连有定距拉杆(19)，定距拉杆的一端设置有与预留压缩间隙对应的行程调节槽，保证了模具压缩运动和复位动作的实现。
2.根据权利要求1所述的注射压缩成型复合模具，其特征在于，动滑块和定滑块成对地对称安装于注射机动模座板上，保证了压缩的平稳性，且对模具的作用力均衡。
3.根据权利要求1所述的注射压缩成型复合模具，其特征在于，在所述的动模座板(27)与压力板(17)之间，以及压力板(17)、支撑块(14)、动模垫板(13)、型芯镶件固定板(12)、型腔板(10)、定模板(9)和垫板框(7)之间分别设置了两套由导柱和导套组成的定位导向机构，保证了复合模具整体定位的准确性和运行的平行性。
【文档编号】B29C33/30GK104149272SQ201410335011
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】宋继顺, 刘倩倩, 王华龙, 张珍, 王卫东, 陈江平 申请人:天津理工大学