CN103302803B - 一种微型复合塑件的成型模具及成型方法 - Google Patents

Abstract

一种微型复合塑件的成型模具及成型方法属于注塑模具及成型领域。模具包括上模、中模、下模和注塑系统，上模、中模、下模构成型腔，型腔中嵌入刚性构件后通过注塑成型柔性构件，得到含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件。上下模部分上下模板中心分别开有由螺纹孔和安装孔构成的通孔，螺纹调节块装入螺纹孔中，刚性构件嵌入到安装孔中；中模部分由两块中心开有对称型腔通孔的中模模板构成，其中一块中模模板开有流道孔并与注塑系统相连接；上模、中模、下模由固定螺栓连接为一个整体；注塑系统包括带刻度的注塑活塞、带刻度的透明料筒、注塑流道筒、封闭阀门。本发明结构紧凑，可实现刚性构件与柔性构件的一体成型、精确计量加料与一模多用。

Description

一种微型复合塑件的成型模具及成型方法

技术领域

本发明属于注塑模具及成型技术领域，涉及一种含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的注塑模具及成型方法。

背景技术

对于微型复合器件，传统的方式是先采用机械精加工方式加工出刚性构件，然后采用机械装配或粘合成型。由于构件的微小化特征，传统机械精加工难度很大，且不同微小构件的精确装配也是一个复杂的过程，特别是对不规则形状的不同材料的精密微型复合器件，更是难以用此法实现。因此近年来发展了利用模具的微塑成型技术，是一种高质量、高精度的加工成型方法，但目前该技术主要用于单一零件或同一类材料的多零件成型，且为专模专用，成本较高。目前尚没有专门针对含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的可一体成型的、一模多用、精确计量控制的注塑模具及成型方法。

发明内容

本发明的目的在于，通过提供一种注塑模具及成型方法，实现含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的一体成型，同时本注塑模具可一模多用以降低模具成本，并通过模具加料装置设计实现精确计量控制。

一种包含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的成型模具，它包括上模、中模、下模部分和注塑系统。所述上模部分包括上模板1和上螺纹调节块2，所述下模部分包括下模板3和下螺纹调节块4，上、下模板中心分别开设有由螺纹孔K1和安装孔K2构成的通孔，螺纹调节块装入螺纹孔中，微型复合塑件的刚性构件嵌入的安装孔中，通过螺纹调节块的位置调节，可实现不同厚度的刚性构件的一模多用。所述中模部分由两块中心开有对称型腔通孔K3的中模模板构成，其中第一中模模板5开有流道孔K4并与注塑系统螺纹连接。

所述注塑系统包括注塑活塞7、料筒8、注塑流道筒9和封闭阀门10，注塑活塞7杆为螺纹结构并带有橡胶活塞头，料筒8为透明料筒，注塑活塞7与料筒8均有计量刻度，可实现精确计量加料控制，封闭阀门10为螺纹结构，实现浇注完毕后流道封闭及保压。所述上模、中模、下模由数量至少为2个且均匀分布的固定螺栓12连接构成型腔，型腔中嵌入刚性构件11后通过注塑成型柔性构件，一体成型出包含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件。

一种包含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的成型方法，利用上述模具可手工或注塑机注塑，包括如下步骤：

1)将微型复合塑件刚性构件预装入模具型腔特定位置，上螺纹调节块2、下螺纹调节块4调节好高度，合模；

2)精确计量柔性材料流体，注入料筒8，在外力作用下推动或旋动注塑活塞7到指定位置，将柔性材料注入型腔，旋紧封闭阀门10进行保压；

3)将模具整体置于在一定温度下固化、成型；

4)取下上螺纹调节块2、下螺纹调节块4、固定螺栓12，依次分离上模板1、下模板2、两个中模模板，取出微型复合塑件制品，实现一体成型。

附图说明

下面结合附图及实施方式，对本发明进行进一步说明。附图中：

图1是本发明成型模具装配示意图

图2是本发明成型模具上模部分示意图

图3是本发明成型模具中模部分示意图

其中 图3a为主视图，图3b为A-A中心剖视图

图4是本发明微型复合塑件的一组实施例示意图

图中：上模板1，上模螺纹调节块2，下模板3，下模螺纹调节块4，第一中模模板5、第二中模模板6，注塑活塞7，料筒8，注塑流道筒9，封闭阀门10，刚性构件11，固定螺栓12，柔性构件13，销钉14，垫圈15，螺纹孔K1，安装孔K2，型腔通孔K3，流道孔K4。

具体实施方式

本发明可适用于多含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件一体成型，并可精确计量控制、一模多用。可以通过发明内容中说明的具体实施，结合附图对本发明进行进一步的描述和解释。

本发明的目的之一在于提供一种包含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件的成型模具。

图1是本发明成型模具装配示意图。所述模具包括上模、中模、下模和注塑系统。所述上模部分包括上模1和上螺纹调节块2，所述下模部分包括下模板3和下螺纹调节块4，所述中模部分由两块中模模板组成，所述注塑系统包括注塑活塞7、料筒8、注塑流道筒9、和封闭阀门10。所述上模、中模、下模由固定螺栓12连接构成型腔，型腔中嵌入刚性构件11，所述固定螺栓12数量至少为2个，优选2-10个，更优选4-6个，呈均匀分布。所述料筒8、封闭阀门10与第一中模模板5均通过螺纹连接，实现注塑密封流道腔以及保压。所述注塑活塞7为带有计量刻度的全螺纹结构并带有橡胶活塞头，料筒8为带有计量刻度的透明料筒，所述注塑活塞7与料筒8通过螺纹以及橡胶活塞头实现密封，形成密闭注料室，通过读取注塑活塞7及料筒8上的刻度，可实现精确计量吸料及注料，从而实现精确计量控制。

图2是本发明成型模具上模部分示意图。所述上模板1中心开有由螺纹孔K1和安装孔K2构成的通孔，上螺纹调节块2装入螺纹孔K1中，微型复合塑件的刚性构件11嵌入的安装孔K2中，安装孔K2的形状与刚性构件11形状匹配。螺纹孔K1高度为H1,安装孔K2高度为H2, 上螺纹调节块2旋入螺纹孔K1中的高度为H3, 刚性构件11的最大高度为H4，其关系满足：H1+H2=H3+H4，因此通过改变上螺纹调节块2旋入螺纹孔K1中的高度H3即可装入不同高度H4的刚性构件11，从而实现一模多用。所述上螺纹调节块2除了调节高度实现一模多用的作用外，还有脱模时先将其旋出，然后将微型复合塑件整体顶出的助脱模作用。为避免赘述，下模部分示意图未给出，其与上模部分具有类似的结构与功能。

图3是本发明成型模具中模部分示意图，其中图3a为主视图，图3b为A-A中心剖视图。所述中模部分由2个中模模板对接组成，其中心开有型腔通孔K3。所述第一中模模板5上开有流道孔K4及与注塑系统相连接的螺纹结构。所述型腔通孔K3及两个中模模板可以有各种形状变体，如横截面形状为圆形、矩形或菱形或不规则形状。

本发明的目的之二在于提供一种利用上述成型模具注塑成型微型复合制品的成型方法，可实现手工或注塑机注塑。1种优选的实施方式是：

1)将微型复合塑件刚性构件11预装入模具型腔特定位置，如上下模板的安装孔内，通过改变调节螺纹调节块旋入螺纹孔中的高度，调节刚性构件位置，并将上模、中模、下模部分及注塑系统分别装配好，合模；

2)将封闭阀门10旋出至合适位置，通过注塑活塞7及料筒8精确计量吸入及注入柔性材料到流道腔并进入型腔充满，立即旋紧封闭阀门10进行保压；

3)将模具整体置于在一定温度下使柔性材料固化、成型；

4)取下上螺纹调节块2、下螺纹调节块4、固定螺栓12，依次分离上模板1、下模板2、中模模板，取出微型复合塑件制品，实现一体成型。

图4是本发明微型复合塑件的一组实施例示意图，以注塑成型一种人工椎间盘制品为例，说明利用本发明的成型模具及成型工艺成型的微型复合塑件形状，但并不局限于本实施例。图4中a-d代表了不同形状的含刚性构件11与柔性构件13的人工椎间盘制品。刚性构件11可以是图a-c中显示的截面为圆形、方形或有一定弧度形状的单一部件规则构件，也可以是图d中显示的包含销钉14、垫圈15的多部件不规则构件。无论单一部件规则构件还是多部件不规则构件，成型时均整体预装入模具，然后进行注塑实现一体成型。特别是图d中显示的柔性构件13形状复杂且不规则，嵌入到刚性构件11与垫圈15之间，无法通过先机加工后装配的方式成型，而利用本发明模具及工艺可较易实现成型。

以上具体实施方式及实施例仅为用以说明本发明的特定实施例，而并非限制本发明所描述的技术方案。对应本领域技术人员而言，各种改进、改变、变异、替代和等价变换是将会是显而易见的，在不背离本发明的精神和原则的情况下，可以进行大量的变化和更改；而一切不脱离本发明提出的保护范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种微型复合塑件的成型模具，其特征是：它包括上模、中模、下模部分和注塑系统；所述上模部分包括上模板(1)和上螺纹调节块(2)，所述下模部分包括下模板(3)和下螺纹调节块(4)，所述中模部分包括两个中模模板，所述注塑系统包括注塑活塞(7)、料筒(8)、注塑流道筒(9)和封闭阀门(10)；所述上模、中模、下模由固定螺栓(12)连接构成型腔，型腔中嵌入刚性构件(11)后通过注塑成型柔性构件，得到包含刚性构件与柔性构件的微型复合塑件；

上、下模板中心分别开设有由螺纹孔(K1)和安装孔(K2)构成的通孔，螺纹调节块装入螺纹孔中，微型复合塑件的刚性构件预先嵌入安装孔中；

两个中模模板中心均开有对称型腔通孔(K3)；其中，第一中模模板(5)开有流道孔(K4)并与注塑系统中的注塑流道筒(9)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征是：注塑活塞(7)为螺纹结构并带有橡胶活塞头，料筒(8)为透明料筒，注塑活塞(7)与料筒(8)均有计量刻度，封闭阀门(10)为螺纹结构。

3.根据权利要求1所述的成型模具，其特征是：固定螺栓(12)数量至少为2个，且均匀分布。

4.应用权利要求1所述的成型模具的成型方法，其特征在于可手工或机械注塑，包括如下步骤：

1)将微型复合塑件刚性构件预装入模具型腔特定位置，上螺纹调节块(2)和下螺纹调节块(4)调节好高度，合模；

2)精确计量柔性材料流体，注入料筒(8)，在外力作用下推动或旋动注塑活塞(7)到指定位置，将柔性材料注入型腔，旋紧封闭阀门(10)进行保压；

3)将模具整体固化、成型；

4)取下上螺纹调节块(2)、下螺纹调节块(4)、固定螺栓(12)，依次分离上模板(1)、下模板(3)、两个中模模板，取出微型复合塑件制品，实现一体成型。