CN1017787B - 塑料模压制品的制造方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明关系到使用将塑料注入硅树脂弹性体模具中的技术从而得到塑料模制品的方法和设备，这种模具被置入一个包括有转台或“旋转木马”、一系列高频热压冷却装置的高频装置中。本发明的方法的特征在于该塑料在低压下(低于1兆帕)，以液态塑料溶胶的形态被注入模具的一头。本发明应用于塑料模制产品的生产。

Description

本发明涉及到把材料放在中空的模具里对塑料模制品高频热压，该模具相对于得到所述产品的设计装备有提升机构，更为具体地涉及对硅树脂弹性体模具模压技术和用高频热压设备注模的装置的技术改进。

用以制取各种模压制品的技术是已知的，例如制取鞋的四分之一部分和靴面、美丽的人造革制品和其它制品。方法是将制造该类物品的塑料物质，象粉末状态的或塑料溶胶状态的聚氯乙烯，充入到欲制产品的阴模的空腔里，然后可能在加入构成衬里的材料到模具后，对这种夹心组合体在加压情况下高频（HF）加热，然后再冷却以使得形成的塑料制品迅速的脱模。这种技术以及它的各种变换和相应的设备已在一系列发明专利中叙述了。

众所周知，使一种绝缘材料例如大分子塑料经受其频率能使所述材料的分子共振的电流作用，该材料由于失去绝缘而被加热。在这种技术中，聚氯乙烯粉末（PVC）常用大约27兆周或更高的高频并加压，在硅树脂弹性体的模具里，在不到1分钟的时间内使模具型腔内的物体成型。实际的应用中，经常将金属粉末例如铝粉和硅树脂的混合来制造这种模具，这样能得到较好分布的高频场和较好的对模制品（PVC）的冷却。

适用于这种技术的各种类型的模具已被申请人提出，尤其象这类模具，在其中充填有较多的或较少的树脂，在某些组成中带有金属粉末或带有等效的物质（法国专利78，32827号，78，33917号，和79，06692号），或至少能接受一个金属插入物的模具（法国专利80，03658号）。

使用上述技术的模压方法，该塑料物质（PVC或其它）以粉末状加入或以液态塑料溶胶的方式注入到带有或不带金属插入物的硅树脂模具的空腔里，但经初步试验，这些方法中不能使用模压 注射因为这需要在非常高的压力下（经常是从10～50兆帕（MPa）使用金属模具。

现已发现只要使用适当的技术，能经济地用上述的模具和高频压力设备按照塑料溶胶的注射方法，在模具的一头使用低压，例如低于1兆帕（MPa），最好是0.1至0.5兆帕（MPa），就能用塑料溶胶直接得到塑料模压制品。

根据一种先进的成型方法，当然不是唯一的可能，在上述所指的注射期间，在模具的另一头进行抽气，以建立一种弱的真空，例如从0.01至0.05兆帕（MPa）。

所有的塑料溶胶类的塑料，例如以聚氯乙烯或它的共聚物为基础的塑料或二组分聚氨脂等均适用于这一方法。更进一步地可用击打或其它类似的方法将塑料溶胶转变为所谓机械泡沫，而得到微孔模压制品，并且这种泡沫可以包含泡沫剂。

可以使用的这种模具是硅树脂弹性体制造的，它部分是纯树脂，另外的部分充有金属粉末（或在铝铸件基础上制造的），是和前述的专利中叙述的同样的类型。

如果金属插入物置入模具，例如栅或能与夹或类似物结合的构件是更为有益的。这时，该模子备有凹口，而使插入物能紧固在外面。

本发明的另一方面是一个实现上述方法的使用注入装置的系统，该注入装置特别适宜于用在具加热、冷却循环的高频模压设备中。系统具有一个转台或“旋转木马”（carrousel），在它上面安装有连续经受加热和冷却的模具，它可以是在法国专利75，27466号中叙述的那种类型。

根据本发明，该系统的特征在于，每一个模子的离开“旋转木马”的未端用来与同模具相结合的真空吸口和受压塑料的注射嘴相连通。同时它的特征在于，它包括一个抽真空的气缸和一个加压塑料的注射气缸，以及用于移动气缸接近喷嘴以能使它们与喷嘴互通然后使它们分开的设备。

该系统的情况是这样，在转动“旋转木马”将模具送进适当的位置后，而使气缸依次地在模具的相应的喷嘴上加压和注射塑料，在模具内建立真空，并在压力下充塑料进模具，最后分离所述的气缸以能在“旋转木马”转动后充满新的模具。本系统再一个先进的特点是，该模具的喷嘴是雄的喷嘴，它的离开模具的一头是锥形的并带有一个球，该球被一根压缩弹簧压向喷嘴的出口，一个对着真空建立气缸和注射气缸末端的面上组成有一种雌的带有锥形内孔的喷嘴，它能密封地靠接在相对立的雄的喷嘴上。

更为可取地该真空建立气缸包括一条联通模具内部空腔与外部的建立真空用的装置的通道。同时，该注射部分具有一条把它的内腔与一个外部的压力塑料注射装置相连通的开口。

更进一步地说，这些开口是位于相应气缸的面对模具的一头。在一个二工位的气缸的活塞两侧各具有压缩空气进入孔，活塞杆朝着气缸的雌的喷嘴延伸。对真空建立气缸来说，它的一部分杆的直径大小能穿进相对应的雄的喷嘴的出口里，对注射气缸来说，一个密封气缸能堵塞这气缸所包含的塑料注入孔，这些在上面都解释过。

现将更具体的进一步解释。当上面所指的活塞杆，在气缸活塞的作用下，将在雄喷嘴内压住出口孔的球推开时，使模具腔与相应的真空建立气缸的孔连通，同时，当外面的抽真空装置接入到这一孔上并开始抽气时，就在模具腔内建立起真空。

本装置还使得在压力下注射塑料成为可能，当位置气缸的活塞处于使上述的注射孔打开的位置时，该受压塑料通过注射孔和气缸的一部分进入到雄的喷嘴，推开雄注射喷嘴里塞住出口孔的球，再进入到模腔内。

以下将详细地进行叙述，当然不能述及所有的可能性，但是通过叙述能帮助充分理解本发明以达到能实施本发明。阅读时应参照附图，附图概述如下：

图1和2是本发明在工作期间建立真空时二个连续步骤的轴向全剖面视图。

图3和4是本发明在工作期其间注射时二个连续步骤的轴向全剖面视图。

首先如法国专利75，27466号中叙述的那样本发明的系统包括一转台或“旋转木马”（carrousel）”（未显示），模子放在所述的转台上，通过转台的旋转使模子经受加热和冷却。在以后的一个位置里，其中一个模子被充进塑料，图中1所表示的是一个模子，它的一端或前端转向转台的外边。

模子腔2的向外开口和二个相同的位于同一水平面上的喷嘴相接通。其中一个3[图1、2]是设计 用来抽真空的，而另一个3′（图3、4）则用来注射塑料到模子里去。喷嘴3和3′是和模子建成一体的具有锥形头的雄圆柱形喷嘴，喷嘴从模子的前面伸出，喷嘴里装有压力弹簧4和4′，把球5和5′顶在相应喷嘴的前端开孔上。

借助于一般类型的滑动联结机构（如7所指的示意图形）使真空建立气缸能沿着系统的轴线滑动。同时它端部的雌锥孔8对着喷嘴3够动过去而和相应的喷嘴3之间实现密封的配合。气缸6持有二工位气缸9，气缸9内的气体入和出口11和12位于活塞10的两侧。

活塞10和活塞杆13连成一体，活塞杆13能朝着喷嘴3的方向外向移动，它的端部14的直径大小应能使它通得过喷嘴末端的开口。一个真空建立孔15和位置气缸9密封相连，该孔从活塞杆14的水平处向外穿过气缸6的壁，该孔被连接到一般的抽真空的机械上去。

该真空建立系统的工作情况如下：开始气缸6被推向喷嘴3（箭头F₁）直至喷嘴3被气缸6的雌性端所压住和密封（图1）。然后压缩空气通过位置气缸9的孔11被引进（图2，箭头F₂），压缩空气向喷嘴3方向推活塞10（箭头F₃），活塞杆11的一头14穿入喷嘴3再向后推弹簧顶住的球5。然后用吸气装置例如真空泵（未显示，箭头F₄）通过开孔15在模子腔2内建立真空。最后，通过位置气缸9的开口引进压缩空气（图1箭头5），使活塞10回到它的起始位置同时球5又顶住喷嘴3的前开孔，这样就能在腔2内维持真空。

同时，注射喷嘴3′（图3和4）被密封地接到气缸5′的雌接头上，该雌接头几乎同用于建立真空的气缸6的雌接头一样，为了使这两个气缸的类似的机构用同样的提法来指定，因此在本案中用了一个编号气缸6′。同样我们标滑动连结机构为7′，带有开口11′和12′的位置气缸为9′，以及活塞为10′和它的活塞杆为13′。该活塞杆的末端与密封气缸16相连结，该密封气缸16能自身调整紧贴在开孔17上，开孔17的位置对应于气缸6的开孔15，但它是用来注射受压力的塑料的。

这一装置在建立真空的气缸6的工作循环结束后立即起动，当压缩空气通过位置气缸9′的开孔11′被引入后（箭头F₂′），就朝喷嘴3′推回活塞10′同时带动它的活塞杆13′上的密封气缸16到关闭开孔17的位置（图3），然后再移动气缸6′而使它的雌接头8′紧密地压在雄接头3′上（箭头F₁′）。

在第二阶段（图4），通过位置气缸9′的开孔12′引入压缩空气而将活塞10′朝相反的方向移动，这样就打开孔17而使受压力的塑料能从此孔注入（箭头F₆），后者将球5′推入喷嘴3′里面，这样塑料就能进入模子的腔2内。当注入结束，对活塞10′的作用力又使系统回到图3所示的位置，喷嘴和安装在共用的框架上的气缸6和6′分开。再转动转台就能对其后的模子充料。

Claims (8)

1、一种模压塑料制品的方法，制品可以包含金属插入物，将塑料引入硅树脂弹性体模具，它的一些部分是纯树脂的，它的另一些部分充有金属或由这种材料制成，视情况而定所述的模具装备有金属插入物，然后将模具放入高频(HF)装置，根据带有一系列高频加热、冷却压缩直至制品从模具中脱出的转台或旋转木马(carrousel)的原理操作，这一方法的特征在于在注射的过程中，对模具一头的塑料溶胶施加低压，或同时在模具的另一头抽真空至略低于大气压，使该塑料在低的压力下(低于1兆帕(MPa))，以液态的塑料溶胶的形式被引入模具的一端。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的注射压力是从0.1至0.5兆帕（MPa）。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的抽真空压力为从0.01至0.05兆帕（MPa）。

4、如权利要求1至3任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述塑料溶胶是基于聚氯乙烯或二组份聚氨脂并能形成为所谓“机械泡沫”状态的。

5、一种实施权利要求1方法的系统，包括在上面装有连续经受加热和冷却的模具的转台或“旋转木马”（carrousel）其特征在于所述的每一个模具的腔（2），在它的离开该“旋转木马”（carrousel）”的一头与一真空建立喷嘴（3）和与模具相结合的压力塑料注射喷嘴（3′）相连通，此外它们包括一真空建立气缸（6），一压力塑料注射气缸（6′），和一能沿所述的喷嘴的轴线推动所述的气缸以使它们与喷嘴连通然后再分开的部件（7，7′）。

6、如权利要求5所述的系统，其特征在于所述的喷嘴（3，3′）是雄喷嘴，它突出到模具的外面，它的对着模具的一端是锥形的，喷嘴内的滚珠（5，5′）被压缩弹簧（4，4′）顶向喷嘴的端孔，对着所述气缸的终端形成锥形的雌喷嘴（8，8′），它能紧密地接受相对应的雄喷嘴（3，3′）。

7、如权利要求5或6所述的系统，其特征在于所述的真空建立气缸（6）具有它的内部腔和外部吸入装置的连接通道（15），所述的注射气缸（6′）具有它的内部腔和外部加被压的塑料注射装置的连接通道（17）。

8、如权利要求7所述的系统，其特征在于所述的通道（15，17）位于相应的雄喷嘴（8，8′）和双作用位置气缸（9，9′）之间，在活塞的两侧设有压缩空气进口和出口（11，12，11′，12′）活塞杆移向所述的喷嘴，对真空建立气缸（6）来说，由其直径能使其穿过相应的雄喷嘴的端孔的端（14）伸出喷嘴，对注射气缸6′来说，由密封气缸（16）使它能关闭塑料的注入口（17）。

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