CN101628466B - 用于生产双色注射成型部件的模具和方法 - Google Patents

用于生产双色注射成型部件的模具和方法 Download PDF

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Abstract

用于生产双色注射成型部件的模具和方法，包括同时注射两种成型材料，其中两种成型材料之间产生压力差，从而在固化过程中成型材料的一种渗透进入并且与另一种成型材料结合。用于生产双色注射成型部件的方法可以包括通过第一流道和第二流道同时注射第一材料和第二材料而填充到第一型腔和第二型腔内，并且关闭第二流道，使得未固化的第一成型材料通过第一流道的保压压力，推动设置在第一模具块和第二模具块之间的滑动模，并且第一成型材料渗透进入第二成型材料的未固化层并且固化。

Description

用于生产双色注射成型部件的模具和方法
有关申请的交叉引用
本申请要求2008年7月15日申请的韩国专利申请No.10-2008-0068804的权益和优先权，该申请的全文在此并入以供所有目的的参考。
技术领域
本发明涉及用于生产双色注射成型部件的模具和方法。更具体地，本发明涉及用于生产双色注射成型部件的模具和方法，其中同时被注射的两种成型材料之间产生压力差，因此在固化过程中成型材料中的一种渗透进入并与另一种成型材料结合。
背景技术
众所周知在汽车工业领域注射成型工艺被用于制造塑料部件。一般地，注射成型工艺使用具有单一颜色的塑料材料来制造具有相应颜色的塑料部件。
例如车辆的零件例如车门面板一般由具有单一颜色的塑料材料形成，这不会给用户带来良好的印象。作为另一个方案，车门面板组件通过组装多个具有至少一种颜色的部件而制造。
然而，该方法具有问题，其中组装构造车门面板组件的多个部件的过程是耗时的，因此增加了制造成本。为了解决这些问题，传统地，具有不同颜色的成型材料被用来生产双色注射成型部件。
图1是示意性地示出了用于生产双色注射成型部件的传统工艺的视图。
如图1所示，用于生产双色注射成型部件的传统方法使用包括两个型腔的模具，具有不同颜色的成型材料填充到该型腔内。当第一成型材料被一次注射进入第一型腔1后，第二模具块4向后移动来打开第二型腔2，然后第二成型材料被二次注射到第二型腔2中。保持保压(holding pressure)压力直到注射成型材料固化，并且执行冷却步骤，使得一次注射的成型材料和二次注射的成型材料相互结合，从而获得双色注射成型部件。
然而，上述用于生产双色注射成型部件的传统方法具有问题，其中因为由于具有一个时间差地逐步地执行第二模具块4向后移动的工艺与第一和第二注射工艺而增加了循环时间，所以增加了制造时间和成本。
此外，因为在一次注射的成型材料固化后执行二次注射工艺，所以降低了一次和二次成型材料间的结合强度。
本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公开的现有技术的确认和任何形式的建议。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。因此，本发明的各个方面提供了用于生产双色注射成型部件的模具和方法，其中为了减少注射时间而同时注射不同的成型材料，并且在固化过程中成型材料之间产生压力差，因此成型材料中的一种渗透进入并与另一种成型材料的未固化的部分结合。
本发明的一个方面涉及用于生产双色注射成型部件的模具，该模具包括可以是并排布置的第一模具块(first mold block)和第二模具块(second mold block)；阴模(die)，包括分别位于阴模与第一和第二模具块之间的第一型腔和第二型腔；设置在第一和第二模具块之间的滑动模(slide mold)，并且该滑动模被构造成当第一和第二型腔中的至少一个的压力上升到预定水平之上时该滑动模压缩；和/或设置在第一型腔和第二型腔里第一流道(gate)和第二流道，以分别将同时从注射机被注入的第一成型材料和第二成型材料引导到第一型腔和第二型腔。
滑动模可以包括往复机构(reciprocator)，该往复机构偏压上部块使其向第一和第二型腔方向远离下部块。
滑动模可以构造成，当压力升到预定水平之上并使上部块向下部块移动时，使第一型腔和第二型腔相互连接。
第一流道和滑动模之间的第一距离可以小于第二流道与滑动模之间的第二距离。
滑动模可以包括往复机构，该往复机构偏压上部块使其向第一和第二型腔方向远离下部块。
滑动模可以构造成，当压力升到预定水平之上并使上部块向下部块移动时，使第一型腔和第二型腔相互连接。
本发明的另一个方面涉及用于生产双色注射成型部件的方法，该方法包括分别通过第一流道和第二流道同时将第一材料和第二材料注射入阴模，从而填充分别由阴模与第一模具块和第二模具块形成的第一型腔和第二型腔，关闭第二流道，和/或对第一流道施加压力，使得第一成型材料在未固化时推动设置在第一和第二模具块之间的滑动模，从而使第一成型材料渗透进入第二成型材料的未固化层。
滑动模可以包括往复机构，该往复机构偏压上部块使其向第一和第二型腔方向远离下部块。
滑动模可以构造成，当压力升到预定水平之上并使上部块向下部块移动时，使第一型腔和第二型腔相互连接，该方法可以包括使第一成型材料与第二成型材料结合。
第一流道和滑动模之间的第一距离可以小于第二流道与滑动模之间的第二距离。
滑动模可以包括往复机构，该往复机构偏压上部块使其向第一和第二型腔方向远离下部块。
滑动模可以构造成，当压力升到预定水平之上并使上部块向下部块移动时，使第一型腔和第二型腔相互连接，该方法可以包括使第一成型材料与第二成型材料结合。
所述方法可以包括形成包括第一和第二材料的车辆零件。形成步骤包括形成包括第一和第二材料的车辆车门面板。
应了解，本文使用的术语如“车辆”或“车辆的”或其他相似的术语一般包括机动车辆，例如包括多用途运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车的客运车辆，包括各种小船(boat)和大船(ship)的船舶、飞机以及诸如此类。
本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方式中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方式一起用于解释本发明的一些原理。
附图说明
图1是示意性地示出了用于生产双色注射成型部件的传统工艺的视图。
图2是示意性地示出了使用根据本发明的用于生产双色注射成型部件的模具的示例性成型工艺的视图。
图3A是示出了根据本发明的示例性主要部件操作的视图。
图3B和3C是示出了根据本发明的另一种示例性主要部件操作的视图。
图4是示出了由不同的成型材料形成的示例性双色注射成型部件的横截面的图像，其中通过成型材料之间产生的压力差，不同的成型材料中的一种渗透进入并与另一种成型材料结合。
图5是示出了由根据本发明的用于生产双色注射成型部件的方法而生产的示例性车辆部分的视图。
应了解附图只是显示了阐述本发明基本原理的各种优选特征的某种程度的简化表示，因此没必要按比例绘制。本文所公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、方向、位置和形状，将部分地根据具体实施和使用环境决定。附图中符号的说明：A：注射机B：双色注射成型部件C：已固化D：未固化
具体实施方式
以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然结合示例性实施例描述本发明，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在由权利要求所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其他实施例。
图2是示意性地示出了使用根据本发明的用于生产双色注射成型部件的模具的成型工艺的视图。图3A是示出了根据本发明各种实施例的主要部件操作的视图。图3B和3C是示出了根据本发明其他实施例的主要部件操作的视图。图4是示出了由不同的成型材料形成的双色注射成型部件的横截面的图像，其中通过成型材料之间产生的压力差，不同的成型材料中的一种渗透进入并与另一种成型材料结合。
根据本发明的用于生产双色注射成型部件的方法通过仅保持第一成型材料18的保压压力，使第一成型材料18渗透进入第二成型材料19的未固化的中心芯部分(central core portion)。
为此目的，如图2所示，根据本发明的用于生产双色注射成型部件的模具包括阴模10，其位于并排布置的第一和第二模具块11和12的对面，从而定义出第一和第二型腔14和15，成型材料填充到第一和第二型腔14和15，并且第一和第二型腔14和15位于阴模10与第一模具块和第二模具块11和12之间。此外，通过压力移动的滑动模20设置在第一和第二模具块11和12之间；以及第一和第二流道16和17，其引导第一和第二成型材料18和19通过注射机30分别被注射进入第一和第二型腔14和15。
此时，分别从注射机30注射的第一和第二成型材料18和19由不同的树脂形成。如图3A所示，滑动模20具有一种结构，其中例如弹簧23的往复机构位于上部块21和下部块22之间，从而当被施加高于预定水平的压力(弹簧的弹力)时该往复机构被压缩并移动。例如，在一个或者两个型腔中的压力上升到预定水平(比如n psi)时，压力克服弹簧23的偏压力将上部块21向下部块22移动到将滑动模置于压缩状态的压缩位置。
此外，第一流道16和滑动模20之间的距离设置为小于第二流道17和滑动模20之间的距离，使得填充第二型腔15的第二成型材料19比填充第一型腔14的第一成型材料18固化得更慢。
同时，如图3C所示，滑动模20可以具有一种结构，其中上部块21形成为向第二型腔15延伸，从而增加了第一和第二成型材料18和19之间的结合面积。另外，如图3B所示，弹簧23可以由液压缸25代替。应了解，除了弹簧和液压缸或者替代弹簧和液压缸，其他适合的往复机构可以被应用于偏压上部块使其向第一和第二型腔方向远离下部块。
在滑动模20构造成用液压缸25替代弹簧23的情况下，滑动模20通过操作液压缸25而被压缩并移动，因此不论第一流道16内的保压压力的大小，滑动模20都能够被移动，或者是被强制地移动。
下面，将描述根据本发明的使用上述模具生产双色注射成型部件的方法。
根据本发明，第一和第二成型材料18和19同时从注射机30被注射并且通过第一和第二流道16和17同时被填充到第一和第二型腔14和15中。
当成型材料以上述方式被填充时，保持保压压力直到成型材料由于流道固化而不能回流(flow backward)，从而成型材料回流并且收缩量被补充。此时，第一流道16保持打开从而保持恒定压力直到成型材料被固化，并且关闭第二流道17以隔绝保压压力。
如图3A和3B所示，在第一和第二型腔14和15内填充的成型材料18和19从接触模具壁表面的外部向内部逐渐地固化。由于第一流道16的保压压力，第一成型材料18推动滑动模20的上部块21并且被填充到空的空间里。
未固化的第一成型材料18，通过由保压压力产生的压力差渗透到第二成型材料19的一个未固化的部分(或未固化层)，并且与第二成型材料19结合并固化。
此外，第一和第二流道16和17到滑动模20的距离之间的差设置为相对大(d1＜＜d2)，因此第二成型材料19的固化速度低于第一成型材料18的固化速度，使得第一成型材料18渗透进入第二成型材料19的未固化层。
渗透进入第二成型材料19的未固化层的第一成型材料18被固化并经过冷却工艺，从而获得双色注射成型部件。
同时，如图3C所示，在滑动模20的上部块21延伸地形成的情况下，增加了第一成型材料18与第二成型材料19结合的面积，因此增加了结合强度。
换句话说，根据本发明，由于第一和第二成型材料18和19从注射机30同时被注射并且同时被填充到第一和第二型腔14和15内，所以与传统方法相比注射时间降低到大约30％。此外，由于成型材料的一种渗透进入另一种成型材料，所以在固化过程中材料相互结合，因此增加了结合强度。
如上所述，本发明可以具有下面的效果。
由于在注射成型工艺中不同成型材料的一种渗透进入另一种成型材料并固化，所以增加了结合强度。此外，由于不同成型材料同时被注射并被填充，所以降低了注射时间。
此外，由于注射时间的降低而降低了制造时间，从而降低了制造成本。
为了方便解释和准确定义所附权利要求，“上部”或“下部”，“内部”等术语依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。
前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例不是为了穷尽本发明，也不是为了将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多改进和变化。这些实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种模具，用于通过第一成型材料和第二成型材料来生产双色注射成型部件，其中所述第一成型材料在固化过程中渗透进入所述第二成型材料并与所述第二成型材料结合，所述模具包括：
并排布置的第一模具块和第二模具块；
阴模，包括分别位于所述阴模与所述第一和第二模具块之间的第一型腔和第二型腔；
滑动模，设置在所述第一和第二模具块之间，并且被构造成当所述第一和第二型腔中的至少一个的压力上升到预定水平之上时所述滑动模压缩；和
第一流道和第二流道，设置在所述第一型腔和第二型腔里，以分别将同时从注射机被注入的所述第一成型材料和所述第二成型材料引导到所述第一型腔和第二型腔，
其中，所述滑动模包括往复机构，所述往复机构偏压上部块使其向所述第一和第二型腔方向远离下部块；
所述滑动模构造成当所述第一型腔和第二型腔中至少一个型腔内的压力上升到预定水平的时候收缩，以使所述第一成型材料渗透到所述第二成型材料的未固化层中。
2.如权利要求1所述的模具，其中，所述滑动模构造成，当所述压力升到所述预定水平之上并使所述上部块向所述下部块移动时，使所述第一型腔和第二型腔相互连接。
3.如权利要求1所述的模具，其中，所述第一流道和滑动模之间的第一距离小于所述第二流道与滑动模之间的第二距离。
4.一种用于生产双色注射成型部件的方法，所述方法包括：
分别通过第一流道和第二流道同时将第一成型材料和第二成型材料注射入阴模，从而填充分别由所述阴模与第一模具块和第二模具块形成的第一型腔和第二型腔；
关闭所述第二流道；和
对所述第一流道施加压力，使得所述第一成型材料在未固化时推动设置在所述第一和第二模具块之间的滑动模，从而使所述第一成型材料渗透进入所述第二成型材料的未固化层；
其中所述滑动模构造成当所述第一型腔和第二型腔中至少一个型腔内的压力上升到预定水平的时候收缩。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述滑动模包括往复机构，所述往复机构偏压上部块使其向所述第一和第二型腔方向远离下部块。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述滑动模构造成，当所述压力升到所述预定水平之上并使所述上部块向所述下部块移动时，使所述第一型腔和第二型腔相互连接，所述方法进一步包括使所述第一成型材料与第二成型材料结合。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一流道和滑动模之间的第一距离小于所述第二流道与滑动模之间的第二距离。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述滑动模包括往复机构，所述往复机构偏压上部块使其向所述第一和第二型腔方向远离下部块。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述滑动模构造成，当所述压力升到所述预定水平之上并使所述上部块向所述下部块移动时，使所述第一型腔和第二型腔相互连接，所述方法进一步包括使所述第一成型材料与第二成型材料结合。
10.如权利要求4所述的方法，其中，进一步包括：
形成包括所述第一成型材料和所述第二成型材料的车辆零件。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述形成步骤包括：
形成包括所述第一成型材料和所述第二成型材料的车辆车门面板。
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