CN100503202C - 一种注射成型模具及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注射成型模具及其制造方法,模具包括上模和下模,上、下模分别由上、下模框及增韧型树脂表面层、增韧型树脂传热层和填充层复合而成,表面层、传热层和填充层自合模面向模框底部依次填充在上、下模框中,加热管埋设在传热层中,上、下模的合模面上对应工件的形状形成型腔,浇口装置的入料口开设在型腔上。此模具大大降低了开发周期、开发费用及生产成本,并适应注射工艺对模温的要求,保证产品外观质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种注射成型模具,与此模具的结构及其制造方法有关。
背景技术
当今汽车个性化生产,必然要求作为汽车重要部件之一的玻璃朝多样化方向发展。注射成型包边玻璃的整体性能,与普通手工包边玻璃相比,具有粘结性能优越、产品形状多样性等特点,因此经常被优先选择作为一些高档汽车的部件。
通常,注射成型玻璃都是用钢模生产,产品具有包边条的形状稳定、外观质量优越的特点,但是,一副钢模的开发周期长,大约需要3-5个月,而且必须使用大型的铸钢,开模费用高达几十万元人民币,成本贵,很难适应汽车玻璃多样性等特点,这也致使每片注射成型的汽车玻璃成本居高不下。
而树脂模具已广泛的应用在各行各业中,但是,在汽车玻璃注射成型领域里使用树脂模具在专利文献里还未曾有,主要问题有二:一是树脂模具很难适应注射成型玻璃对模温的要求;二是使用树脂模具生产的玻璃产品外观质量难以控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注射成型模具,以使降低开发周期、开发费用及生产成本,并适应注射工艺对模温的要求,保证产品外观质量。
本发明的另一目的在于提供一种注射成型模具的制造方法,以便于模具的加工成型。
为达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种注射成型模具,包括上模和下模,其特征在于:上、下模分别由上、下模框及增韧型树脂表面层、增韧型树脂传热层和填充层复合而成,表面层、传热层和填充层自合模面向模框底部依次填充在上、下模框中,加热管埋设在传热层中,上、下模的合模面上对应工件的形状形成型腔,浇口装置的入料口开设在型腔上,上、下模的增韧型树脂表面层按重量百分比由60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合浇注而成,上、下模的增韧型树脂传热层按重量百分比由20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合浇注而成,上、下模的填充层按重量百分比由2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合浇注而成。
上述上、下模的传热层和填充层之间增设隔热层如石棉纤维布,以阻隔热量由传热层向填充层传递,使传热层尽可能将热量传递到表面层,令热量得到充分利用。
上述上、下模的传热层中至少增设一层金属网,以加强传热层的强度及抗拉能力。
上述上、下模的表面层在合模面上分别增设密封条,使得注射加工时,借助此密封条的摩擦力得以良好地固定工件,使工件不容易发生破裂。
上述上、下模的模框上增设加强结构,以加强模具自身强度。
上述上、下模上分别安装导套和导柱,借助此导套和导柱的导向配合,方便合模及定位。
上述下模框上或其加强结构上对应工件的位置安装顶出装置和吸盘,以便于脱模时将所加工的工件顺利顶出脱模。
上述下模上对应工件的位置安装定位装置,以便加工的工件准确定位。
上述上、下模的传热层里加热管外围覆盖有金属网套,以使加热管有足够的热胀冷缩空间。
上述上、下模的增韧型树脂表面层按重量百分比由60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合浇注而成。
上述上、下模的增韧型树脂传热层按重量百分比由20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合浇注而成。
上述上、下模的填充层按重量百分比由2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合浇注而成。
一种注射成型模具的制造方法,是按下列步骤进行加工制造:
第一步,以工件样片为分型面,将上、下模框的侧框分别固定在工件样片的上、下两个面上,使上、下模的合模面上形成型腔;
第二步,上模框朝上,按重量百分比,将60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合后,浇注在上模框的侧框中,固化后即为表面层;
第三步,按重量百分比,将20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合后,浇注在第二步的表面层上,再在型腔相对位置上放置加热管,然后浇注相同配方的混合物,固化后即为传热层;
第四步,按重量百分比,将2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合,浇注在第三步的传热层上,至侧框顶部平齐,固化后即为填充层;
第五步,在上模框的填充层上加盖框底板,即完成上模的加工;
第六步,翻转样片及上、下模,即下模框朝上,按第二、三、四步依次向下模框的侧框中浇注表面层、传热层和填充层,再在下模框的填充层上加盖框底板,即完成下模的加工;
第七步,将浇口装置的入料口安装在型腔上,即完成整套模具的制造加工。
上述第七步起模后,在下模上安装顶出装置、吸盘和定位装置。
上述第三步也可以按重量百分比,将20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合后,先浇注一层在第二步的表面层上,固化后加一张金属网,接着按相同配方浇注一层混合物,固化后再在型腔相对位置上放置加热管,然后浇注相同配方的混合物,固化后即为传热层。
上述第三步中再在加热管上包扎金属网套。
上述第三步之后在传热层上覆盖隔热层,如石棉纤维布。
采用上述结构后,本发明用于加工玻璃包边时,是将玻璃工件放置在下模的吸盘上,再合模,然后,通过浇口装置向型腔中注射包边材料,使之在玻璃工件的周边位置上形成包边条,即完成玻璃工件的包边。
本发明利用增韧型树脂复合而成模具,借助加热管可进行控温,其模具温度可以在常温、70°C甚至更高温度之间循环使用而不会破裂;并且表面层由树脂加金属粉末喷涂而成,可使玻璃产品外观质量得以大大的提高。
本发明的模具与传统的钢模相比,大大降低了开发周期、开发费用及生产成本;与普通的树脂模具相比,克服了模具温度问题,可适应注射工艺对模温的要求,保证了产品外观质量。一副本发明的模具可以生产3-5万片玻璃,特别适合作为生产注射成型汽车玻璃的模具,市场前景广阔。
附图说明
图1是本发明模具的结构剖视图;
图2是本发明下模的结构俯视图;
图3是本发明模具制造方法的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,是本发明模具的较佳实施例,包括上模和下模。本发明的关键是:上模由上模框1及增韧型树脂表面层6、增韧型树脂传热层8和填充层10复合而成,下模由下模框2及增韧型树脂表面层6、增韧型树脂传热层8和填充层10复合而成,各表面层6、传热层8和填充层10都自合模面向模框底部依次填充在上、下模框1和2中,加热管7(可以是油或水加热)埋设在传热层8中,上、下模1和2的合模面上对应工件的形状形成型腔5(型腔5可以根据工件上包边条的形状不同而随意改变),浇口装置16的入料口开设在型腔5上,配合图2所示。
其中,上、下模框1和2可以采用金属板(铁、钢、铜等)或者硬质塑料板制成。
上、下模的增韧型树脂表面层6、增韧型树脂传热层8和填充层10的配方可以根据需要做适当调整。比如:增韧型树脂表面层6可以按重量百分比由60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合浇注而成;上、下模的增韧型树脂传热层8可以按重量百分比由20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合浇注而成;上、下模的填充层10可以按重量百分比由2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合浇注而成。而具体配方如下:
实例A:
表面层6的配方:77重量份的液体双酚A型环氧树脂;7重量份的液体脂环族胺类固化剂;3重量份聚酰胺树脂型增韧剂及3重量份含有羟基官能团的聚醚化合物的环氧树脂活性增韧剂;10重量份800目纯紫铜粉。
传热层8的配方:32重量份液体双酚A型环氧树脂;3重量份的液体脂环族胺类固化剂;3重量份聚酰胺树脂型增韧剂及3重量份含有羟基官能团的聚醚化合物的环氧树脂活性增韧剂;25份重量份平均直径为0.1-0.3mm、长度为1-3mm的纯紫铜纤维,25重量份800目纯紫铜粉,5重量份200目铝粉,4重量份200目石英粉。
填充层10的配方:3重量份双酚A型环氧树脂,0.5重量份的液体脂环族胺类固化剂,96.5重量份石英砂。
实例B:
表面层6的配方:68重量份的液体双酚A型环氧树脂;7重量份的液体脂环族胺类固化剂;4重量份聚酰胺树脂型增韧剂及3重量份含有羟基官能团的聚醚化合物的环氧树脂活性增韧剂;13重量份800目纯紫铜粉,5重量份铝粉。
传热层8的配方:38重量份液体双酚A型环氧树脂;6重量份的液体脂环族胺类固化剂;2重量份聚酰胺树脂型增韧剂及4重量份含有羟基官能团的聚醚化合物的环氧树脂活性增韧剂;32份重量份平均直径为0.1-0.3mm、长度为1-3mm的纯紫铜纤维,18重量份800目纯紫铜粉。
填充层10的配方:3重量份双酚A型环氧树脂,0.5重量份的液体脂环族胺类固化剂,96.5重量份石英砂。
为了使本实施例的结构更佳,再如图1所示,本实施例上、下模的传热层8和填充层10之间还增设一隔热层9,如石棉纤维布,用以阻隔热量由传热层8向填充层10传递,使传热层8尽可能将热量传递到表面层6,令热量得到充分利用。上、下模的传热层8中还增设二层金属网3(具体层数不受本文限制),以加强传热层8的强度及抗拉能力。上、下模的表面层6在合模面上分别增设密封条4,使得注射加工时,借助此密封条4的摩擦力得以良好地固定工件,使工件不容易发生破裂。上、下模的模框1和2上增设加强结构13,以加强模具自身强度。
为了使本实施例具有更佳的操作性,再如图1、2所示,本实施例上、下模上还分别安装导套11和导柱12,借助此导套11和导柱12的导向配合,方便合模及定位。在下模上对应工件的位置安装定位装置17,以便加工的工件准确定位,定位装置17的具体结构有多种,定位装置17的结构决定了其具体安装的位置,本实施例采用的是气动定位装置,故安装在下模的周边。而下模框2的加强结构13上(也可以直接在下模框2上)对应工件的位置安装顶出装置14和吸盘15,以便于脱模时将所加工的工件顺利顶出脱模。
另外,本实施例上、下模的传热层8里加热管7外围覆盖有金属网套(图中未示出),用以使加热管7有足够的热胀冷缩空间。
这样,本发明用于加工玻璃包边时,是将玻璃工件直接放置在下模的吸盘15上,通过下模上的定位装置17定位后,再合模,然后,通过浇口装置16向型腔5中注射包边材料(主要为PU),使之成型于玻璃工件周边位置上形成包边条,通过顶出装置14推动吸盘15顶出包边后的玻璃,即完成玻璃的注射成型过程,浇口装置16上可以设有可调式传热装置,有利于PU注射反应过程,可以减少产品气泡等缺陷。本发明利用增韧型树脂复合而成模具,开发周期、开发费用及生产成本比传统的钢模大大降低,且型腔可随意更改,易打磨抛光,模具的缺陷可以迅速修复,并传热层结构合理,可适应注射工艺对模温的要求,借助加热管7可进行控温,其模具温度可以在常温、70°C甚至更高温度之间循环使用而不会破裂;并且表面层6由树脂加金属粉末喷涂而成,密度高,可使玻璃产品外观质量得以大大的提高。
参见图3,本发明注射成型模具的制造方法,是按下列步骤进行加工制造:
第一步,以工件样片为分型面,将上、下模框1和2的侧框101和201分别固定在工件样片的上、下两个面上,使上、下模的合模面上形成型腔5;
第二步,上模框1朝上,按实例A或B的配方,在上模框1的侧框101中浇注一层3-6mm厚表面层6的混合物,固化后即为表面层6;
第三步,按实例A或B的配方,在表面层6上浇注一层20mm厚传热层8的混合物,固化,再在相对于型腔5的位置上放置加热管7,然后浇注相同配方传热层8的混合物15mm,固化后即为传热层8;
第四步,按实例A或B的配方,在传热层8上浇注填充层10的混合物,至侧框101顶部平齐,以便下一步加盖框底板102,固化后即为填充层10;
第五步,在上模框1的填充层10上加盖框底板102,即完成上模的加工;
第六步,翻转样片及上、下模,使下模框2朝上,同样按第二、三、四步依次向下模框2的侧框201中浇注表面层6、传热层8和填充层10,再在下模框2的填充层10上加盖框底板202,即完成下模的加工;
第七步,将浇口装置16的入料口安装在型腔5边上,即完成整套模具的制造加工。
为了使本实施例的结构更佳,第三步也可以按实例A或B的配方,先在表面层6上浇注一层10mm厚的传热层8混合物,固化后加一张16目金属网3(不锈钢网)后,接着按相同配方浇注一层10mm厚的混合物,固化后再在相对于型腔5的位置上放置加热管7,然后浇注相同配方的混合物15mm,固化即为传热层8,此金属网3可以加强传热层8的强度及抗拉能力;还可以在第三步中加热管7上包扎金属网套,此金属网套使加热管7有足够的热胀冷缩空间;还可以在第三步之后,在传热层8上覆盖隔热层9(如石棉纤维布),再进行第四步浇注填充层10,此隔热层9可令热量得到充分利用。
为了使本实施例具有更佳的操作性,可以在第七步起模后,在下模上安装顶出装置14和吸盘15,以便于脱模时将所加工的工件顺利顶出脱模;在下模安装定位装置17,确保加工工件时定位的位置准确。在上、下模上分别安装导套11和导柱12,借助此导套11和导柱12的导向配合,方便合模及定位。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变化,因此,所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求限定。
Claims (14)
1、一种注射成型模具,包括上模和下模,其特征在于:上、下模分别由上、下模框及增韧型树脂表面层、增韧型树脂传热层和填充层复合而成,表面层、传热层和填充层自合模面向模框底部依次填充在上、下模框中,加热管埋设在传热层中,上、下模的合模面上对应工件的形状形成型腔,浇口装置的入料口开设在型腔上,上、下模的增韧型树脂表面层按重量百分比由60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合浇注而成,上、下模的增韧型树脂传热层按重量百分比由20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合浇注而成,上、下模的填充层按重量百分比由2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合浇注而成。
2、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模的传热层和填充层之间增设隔热层。
3、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模的传热层中至少增设一层金属网。
4、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模的表面层在合模面上分别增设密封条。
5、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模的模框上增设加强结构。
6、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模上分别安装导套和导柱。
7、如权利要求1或5所述的一种注射成型模具,其特征在于:下模框上或其加强结构上对应工件的位置安装顶出装置和吸盘。
8、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:下模上对应工件的位置安装定位装置。
9、如权利要求1所述的一种注射成型模具,其特征在于:上、下模的传热层里加热管外围覆盖有金属网套。
10、一种注射成型模具的制造方法,其特征在于按下列步骤进行加工制造:
第一步,以工件样片为分型面,将上、下模框的侧框分别固定在工件样片的上、下两个面上,使上、下模的合模面上形成型腔;
第二步,上模框朝上,按重量百分比,将60-85%环氧树脂、5-10%环氧树脂固化剂、3-8%增韧剂和5-30%金属粉混合后,浇注在上模框的侧框中,固化后即为表面层;
第三步,按重量百分比,将20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合后,浇注在第二步的表面层上,再在型腔相对位置上放置加热管,然后浇注相同配方的混合物,固化后即为传热层;
第四步,按重量百分比,将2-10%环氧树脂、0.5-2%环氧树脂固化剂及88-97.5%的石英砂混合,浇注在第三步的传热层上,至侧框顶部平齐,固化后即为填充层;
第五步,在上模框的填充层上加盖框底板,即完成上模的加工;
第六步,翻转样片及上、下模,即下模框朝上,按第二、三、四步依次向下模框的侧框中浇注表面层、传热层和填充层,再在下模框的填充层上加盖框底板,即完成下模的加工;
第七步,将浇口装置的入料口安装在型腔上,即完成整套模具的制造加工。
11、如权利要求10所述之一种注射成型模具的制造方法,其特征在于:第七步起模后,在下模上安装顶出装置和吸盘和定位装置。
12、如权利要求10所述之一种注射成型模具的制造方法,其特征在于:上述第三步也可以按重量百分比,将20-40%环氧树脂、3-7%环氧树脂固化剂、3-12%增韧剂和42-70%传热填充粉混合后,先浇注一层在第二步的表面层上,固化后加一张金属网,接着按相同配方浇注一层混合物,凝固后再在型腔相对位置上放置加热管,然后浇注相同配方的混合物,固化后即为传热层。
13、如权利要求10所述之一种注射成型模具的制造方法,其特征在于:第三步中再在加热管上包扎金属网套。
14、如权利要求10所述之一种注射成型模具的制造方法,其特征在于:第三步之后在传热层上覆盖隔热层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Fuyao Group (Fujian) Engineering Glass Co., Ltd. Assignor: Fuyao Glass Industry Group Co., Ltd. Contract record no.: 2011350000097 Denomination of invention: Injection shaping mould and its manufacturing method Granted publication date: 20090624 License type: Exclusive License Open date: 20050323 Record date: 20110613 |