注塑模压一体化加工设备的制作方法

本实用新型涉及一种及注塑设备，具体涉及注塑模压一体化加工设备。

背景技术：

聚乳酸材料具有良好的生物相容性和生物降解性，过去10年来，尽管外科植入用聚L乳酸已用作植入性装置、组织骨架等产品的材料，但其初期的力学性能稳定性各家产品表现不一，特别是需要承重、受力的部位限制了其使用。目前，外科植入用聚L乳酸医用异形精密件的加工方法主要是注塑成型。将聚L乳酸加热至熔点以上，然后成型至所需的形状，最后对其进行冷却，稳定其尺寸。将光学纯的外科植入用聚L乳酸从熔融态冷却(如常见的注塑成型过程中以很高的冷却速率将熔体聚L乳酸冷却)，得到的医用精密件呈现的是近乎无定形态。从力学性能上看，这种未经拉伸、结晶处理的外科植入用聚L乳酸制品的拉伸性能和弯曲性能均较低，降解过程中会发生崩解，瞬间丧失其力学性能。

外科植入用聚L乳酸医用精密件的物理与力学性能取决于其固态结构和结晶度，因此，有必要研究聚L乳酸制品在成型过程中的结晶性能。聚L乳酸的结晶度高，其制备的医用精密注塑件的热稳定性越好。Perego等(Perego G.,Cella G.D.,Bastioli C.Effect of molecular weightand crystallinity on poly(lactic acid)mechanical properties.Polymer.1996；59:37–43.)人的研究表明，PLLA注塑制品在105℃时退火处理90min的结晶，提高了其拉伸和弯曲弹性、冲击强度以及热稳定性。与前述静态结晶相对方法的还有：结晶性聚合物在挤出、注射、压延、模压和薄膜拉伸等成型过程中，受到高流体静压力的作用会使聚合物的结晶作用加快。由于外科植入用聚L乳酸医用精密件的体积小，不适合用挤出、压延、拉伸的方法，并且多次加热会带来制品的力学性能下降。此外，与多个加工设备接触，会增加外科植入用聚L乳酸医用精密件的污染。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有的注塑成型设备生产的医用精密件呈现的是近乎无定形态，力学性能较差，目的在于提供注塑模压一体化加工设备，通过将注塑与模压挤出结合在一起，使热塑性材料在注塑成型过程中，在其结晶温度下通过第二次模压挤出，促使其迅速结晶取向以及后期的热处理固定其取向状态，释放内应力，可满足外科植入用结晶热塑性材料医用异形精密注塑件的力学性能和稳定性的要求，且使用范围广。

本实用新型通过下述技术方案实现：

注塑模压一体化加工设备，包括动模和定模，所述定模上设有注塑型腔和成型型腔，所述注塑型腔和成型型腔之间通过胶口连通，所述胶口上设有胶口阀门；所述定模上还设有型腔压缩滑块，所述型腔压缩滑块用于将注塑型腔内的注塑胚料经胶口挤压入成型型腔内。

优选地，所述动模上设有热流道，所述热流道的输出端与注塑型腔连通。

优选地，所述热流道上还设有阀针，所述阀针用于控制热流道与注塑型腔连通口处的开关。

优选地，所述型腔压缩滑块由设于定模上的液压推杆机构驱动运动。

优选地，所述动模和定模通过导柱连接，所述注塑型腔和成型型腔由动模的顶面凹槽和定模地面凹槽适配构成。

优选地，所述定模上位于注塑型腔的下方设有缓冲腔，所述缓冲腔内设固定板和顶针，所述顶针的轴向一端固定在固定板上、另一端与设于注塑型腔内的顶块连接；所述固定板带动顶针沿缓冲腔上下移动、用于推动顶块将注塑型腔内压缩余料顶出。

优选地，所述固定板上还设有顶杆，所述顶杆的轴向一端固定在固定板上，另一端伸入成型型腔内，且所述固定板带动顶杆沿缓冲腔上下移动、用于推动将成型型腔内的成品顶出。

优选地，所述固定板通过复位杆推动而滑动运动。

优选地，所述注塑型腔和成型型腔内均设有电加热棒进行加热。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型注塑模压一体化加工设备，通过熔融注塑可获得致密的注塑件胚料，可保证其分布均匀、无气孔；

2、本实用新型注塑模压一体化加工设备，通过模压挤出促使聚L乳酸迅速结晶取向以及后期的热处理固定其取向状态，释放内应力，增加其结晶度，保障制品的力学性能；

3、本实用新型注塑模压一体化加工设备，将聚L乳酸的熔融注塑、模压挤出以及后处理结晶整合在一套模具内，避免过多的中间品转移与模具设备接触带来的污染，同时也能显著改善因材料反复加热而造成的成品力学性能下降。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型热流道中熔融状态的注塑结构示意图；

图2为本实用新型注塑胚料完成后胶口阀门和热流道阀针状态结构示意图；

图3为本实用新型注塑胚料压缩至成型型腔结构示意图；

图4为本实用新型压缩完成后各部件复位结构示意图；

图5为本实用新型成品顶出结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-型腔压缩滑块，2-注塑型腔，3-胶口阀门，4-成型型腔，4-1-成品，4-2-压缩余料，5-热流道，5-1-阀针，6-顶块，6-1-顶针，6-2-顶杆，7-动模，8-定模，9-液压推杆机构，10-固定板，11-复位杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1～5所示，本实用新型注塑模压一体化加工设备，包括上下合动的动模7和定模8，动模7设于定模8的上方，定模8上设有左右分布的注塑型腔2和成型型腔4，注塑型腔2和成型型腔4之间通过胶口连通，胶口上设有胶口阀门3。定模8上还设有型腔压缩滑块1，型腔压缩滑块1用于将注塑型腔2内的注塑胚料经胶口挤压入成型型腔4内。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述动模7上设有热流道5，热流道5的输出端与注塑型腔2连通。热流道5上还设有阀针5-1，阀针5-1用于控制热流道5与注塑型腔2连通口处的开关。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，所述型腔压缩滑块1由设于定模8上的液压推杆机构9驱动运动。动模7和定模8通过导柱连接，注塑型腔2和成型型腔4由动模7的顶面凹槽和定模8地面凹槽适配构成。定模8上位于注塑型腔2的下方设有缓冲腔，缓冲腔内设固定板10和顶针6-1，顶针6-1的轴向一端固定在固定板11上、另一端与设于注塑型腔2内的顶块6连接。固定板10带动顶针6-1沿缓冲腔上下移动、用于推动顶块6将注塑型腔2内压缩余料4-2顶出。固定板10上还设有顶杆6-2，所述顶杆6-2的轴向一端固定在固定板10上，另一端伸入成型型腔4内，且固定板10带动顶杆6-2沿缓冲腔上下移动、用于推动将成型型腔4内的成品4-1顶出。固定板10通过复位杆11推动滑动运动，复位杆11可采用液压伸缩杆结构。

实施例4

在实施例3的基础上进一步改进，所述注塑型腔2和成型型腔4内均设有电加热棒进行加热。

实施例5

基于实施例4的结晶材料注塑自增强加工设备的工作原理为：

步骤1：将动模7和定模8模具处于闭合状态，型腔压缩滑块1处于复位状态留出注塑胚料空间，可以通过调节型腔压缩滑块1的初始位置调节压缩比，胶口阀门3处于闭合状态，保证注塑胚料的设计尺寸；将易结晶的注塑原材料通过高温熔融汇入热流道5，然后汇入至注塑型腔2，注塑胚件成型，如图1所示；

步骤2：胚件注塑完成，关闭热流道阀针5-1，防止注塑料回流，注塑型腔2降温至高于注塑料弹性体状态的玻璃化转变温度10℃左右，再开启注胶胶口阀门3，注塑胚料在注塑完成后分子结构处于混乱无序状态，如图2所示；

步骤3：型腔压缩滑块1在外力作用下压缩注塑型腔2内的注塑胚料，将弹性状态的注塑胚料有序的压缩至成型型腔4，经过对弹性体胚料状态的挤压，注塑胚料因挤压剪切而取向，如图3所示；

步骤4：关闭注胶胶口阀门3，形成压缩余料4-2和成品4-1，成品4-1内的材料分子链有序的排列在成型型腔内而逐步结晶。型腔压缩滑块1退回至复位状态，留出顶块6顶出空间，如图4所示；

步骤5：使成型型腔4温度保持在结晶温度，待产品结晶完成后，通过顶针6-1推动顶块6顶出压缩余料4-2、顶杆6-2顶出成品4-1，成品4-1缩短了原结晶热处理在结晶过程需要的温场时间，如图5所示。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。