一种单一熔体多次注射的精密模具的制作方法

本发明属于橡塑注射成型模具技术领域，涉及一种注射成型模具，具体涉及一种单一熔体多次注射的精密模具。

背景技术：

深海探测与航空航天领域的观测视窗、石油石化领域的输油管件以及环保领域的大型水处理滤板等这一类塑料产品的厚度都比较大(最厚可达近百毫米)，由于塑料本身的收缩率大，在注射成型过程中经常出现表面缩痕、局部真空泡和翘曲变形等缺陷，需要从产品设计、工艺优化和模具设计多方面进行综合考虑。采用传统注射成型生产上述超厚壁产品的技术难度大，对应的制造周期长、模具成本高。

目前，多次注射成型模具主要涉及多色注射或者包胶注射，模具结构复杂，且需要借助多色注射机才能实现。例如，专利号cn201410331919.9公开了一种制造厚壁光学元件的方法和设备，需要两个以上的注射过程或者是注射单元来完成材料浇注，在不同的注射过程中间还需增设冷却站以确保预成型体充分冷却，该方案基于精密转盘模具和机械手的抓取定位预成型体，模具设计与加工难度大，自动化设备成本高，并不适用于超厚壁产品的小批量生产和前期技术开发使用。专利号cn201510654476.1公开了一种多熔体多次注射的模具，通过在浇注系统上分别设定第一次注射流道和第二次注射流道，在不使用双色注塑机的前提下实现了双物料的顺序注射成型，该方案在需要三次及以上注射的模具设计与产品开发上存在一定的局限，且成型过程的精准化与自动化控制欠佳，难以适应稳定的小批量生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于能够在普通的注射成型机上实现超厚壁产品的精密成型与质量控制，满足小批量生产的需求的一种单一熔体多次注射的精密模具。

本发明的技术解决方案是，

所述模具包括定位环、动/定模板、流道板、动/定模支撑板、镶件调节板、浇口切除板和顶出板，定模支撑板和动模支撑板上分别安装一个镶件位置调节伺服缸，伺服缸通过连接杆与镶件导轨相连，镶件导轨通过开设的凹槽与固定在定模支撑板和动模支撑板上的镶件支撑块配合连接，镶件调节板内的定模镶件和动模镶件的一端为设有凹槽的斜面，与镶件导轨紧密连接，定模镶件和动模镶件的另一端彼此配合形成模具型腔，浇口切除板内装有浇口切除装置，浇口切除装置与镶件导轨配合完成型腔厚度不断增加的熔体多次注射成型。

镶件位置调节的驱动装置为伺服电动缸或者伺服油缸。

镶件调节板通过镶件底部的斜面导轨间接控制模具型腔的尺寸。

浇口切除装置由外接油缸驱动。

注射流道采用针阀式热流道。

产品采用边缘侧向浇口进胶，且模具内的多次进胶共用流道和浇口。

本发明具有的优点和有益效果，本发明所提出的模具采用外部驱动模具的镶件导轨完成间接控制模具型腔尺寸变化，模具采用浇口切除装置可以切除单一熔体单次注射的冷浇口，保证下一次注射时流道畅通，镶件导轨与浇口切除装置相配合，可以完成单一熔体的多次注射成型，实现超大厚度或者变厚度产品的尺寸精密控制。本发明提供的一种单一熔体多次注射的精密模具，可以有效地实现超大厚度或者变厚度精密产品的熔体充填和密实化过程，有利于相关新产品的研制与开发，无需使用多色注射机，模具结构简单，节约了设备和模具成本，实现了成型过程及产品的精准化与自动化控制，适用于多品种小批量的产品生产。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的镶件结构的俯视剖面示意图；

图3为本发明的镶件结构的侧视剖面示意图；

图4为本发明的镶件位置调整机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～图4并通过具体实施例对本发明做进一步阐述，其中实施例具有描述特性，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

图1为本发明所提出的精密模具的整体示意图，如图1所示，精密模具自上至下依次由以下部分组成：定位环1、定模板2、定模热流道板3、定模支撑板4、定模镶件调节板7、浇口切除板8、动模镶件调节板9、动模支撑板10、顶针11、顶出板12、动模背板13、镶件位置调节伺服缸5和浇口切除液压缸6。本实施例重点关注精密模具中涉及单一熔体多次注射功能实现的部分，省略了与本发明关联不紧密的其他部分。定模支撑板4和动模支撑板10上分别装有镶件位置调节伺服缸5，伺服缸5通过连接杆与镶件导轨15相连，镶件导轨15通过开设的凹槽与镶件支撑块14配合连接，镶件支撑块14通过螺钉分别固定在定模支撑板4和动模支撑板10上，定模镶件16和动模镶件17的一端为设有凹槽的斜面，与镶件导轨15紧密连接，另一端彼此配合形成模具型腔18。伺服缸5驱动完成抽芯动作，直接控制定模镶件和动模镶件移动，间接地完成模具型腔厚度的尺寸变化可控。同时，近热流道喷嘴20处设有浇口切除装置19，由浇口切除液压缸6提供驱动力。

当模具闭合后，镶件位置调节伺服缸5顶出，驱动镶件导轨15移动，同时带动定模镶件16和动模镶件17分别或者同时运动，可调整模具型腔18厚度至一定值t1，通过注射充填及保压冷却完成t1产品的成型，启动浇口切除装置19切除t1产品的浇口。随后，伺服缸5回退，带动镶件导轨15、定模镶件16和动模镶件17移动，单面或者双面扩张模具型腔18厚度至一定值t2，通过第二次注射充填及保压冷却完成t2产品的成型，启动浇口切除装置19切除t2产品的浇口。以此类推，可以实现t3、t4、t5……等一系列厚度产品的注射成型。

通过镶件导轨15与定模镶件16及动模镶件17之间的斜面配合，使得镶件导轨15在移动过程中会带动镶件16和镶件17上下运动，进而实现模具型腔18厚度的大小调节，满足单一熔体多次注射成型对型腔尺寸变化的要求。由于镶件导轨15移动是通过伺服缸5驱动控制，而伺服缸在位置精度上可实现0.01mm的精密控制，进一步保证模具型腔18厚度方向的精确尺寸。同时，处于热流道喷嘴20与模具型腔18之间的侧向浇口是熔体注射充填的通道，设置由液压缸6驱动的浇口切除装置19，将前一次的浇口切除，可保证下一次注射时通道畅通。

以上显示和描述了本发明的基本结构、工作原理和主要优势。这里需要明确的是，尽管已经对本发明进行了详细描述，但是针对本行业的相关人员，在本发明基础上做出的任意相似的修改都应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明属于橡塑注射成型模具技术领域，涉及一种注射成型模具，具体涉及一种单一熔体多次注射的精密模具。本发明所提出的模具采用外部驱动模具的镶件导轨完成间接控制模具型腔尺寸变化，模具采用浇口切除装置可以切除单一熔体单次注射的冷浇口，保证下一次注射时流道畅通，镶件导轨与浇口切除装置相配合，可以完成单一熔体的多次注射成型，实现超大厚度或者变厚度产品的尺寸精密控制。本发明提供的一种单一熔体多次注射的精密模具，可以有效地实现超大厚度或者变厚度精密产品的熔体充填和密实化过程，有利于相关新产品的研制与开发，无需使用多色注射机，模具结构简单，节约了设备和模具成本，适用于多品种小批量的产品生产。

技术研发人员：王韬;颜悦;葛勇;厉蕾;相宁;王博伦
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2017.10.17
技术公布日：2018.02.27