CN104097290A - 一种超临界流体聚合物成型织物包覆件自动化工艺 - Google Patents

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沈文杰
刘连华
朱正平
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NINGBO MILE MOULD MANUFACTURING Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/03—Injection moulding apparatus
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超临界流体聚合物成型织物包覆件自动化工艺，其特征在于，将压缩惰性气体生成超临界流体，和高分子聚合物熔体相互融合并注入模具型腔中，自动化成型汽车内饰织物包覆件。实现所述工艺的设备包括储气罐、超临界流体发生装置、注塑机、模具、机械手。实现所述工艺的流程为：将压缩惰性气体生成超临界流体；超临界流体和聚合物熔体相互融合；机械手和模具协调配合固定织物；超临界流体聚合物通过热流道系统注入模具；机械手和模具协调配合将成型后的零件取出模具。

Description

一种超临界流体聚合物成型织物包覆件自动化工艺
技术领域
本发明主要涉及高分子材料成型领域。 
背景技术
目前随着汽车工业的发展，人们对汽车的品质要求越来越高。在过去的近十年间，我国的汽车产量取得了大幅度的增长。随着人们生活水平的提高，汽车的美观也越来越受到消费者的关心。将压缩惰性气体生成超临界流体，和高分子聚合物熔体相互融合注入模具型腔中，由于温度和压力降低引发分子的不稳定性，在制品中形成大量的气泡核，这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。使用该工艺成型的零件具有重量轻、变形小、成型周期短的优点，但是其微孔结构极易对产品外观面造成影响，不适合直接用于外观要求较高的产品，一般用于结构件，或和表面喷涂或模内装饰技术结合起来。 
目前中高档汽车上的饰柱、门板内嵌板、扶手等众多零件大多采用织物包覆一次注塑成型工艺，具有美观、手感好的优点，由于织物在固定和注塑过程中易发生起皱、渗料、纹理变形等缺陷，其成型工艺较难掌控。 
发明内容
本发明所要解决的是，汽车喇叭网罩模具在生产时因为模具结构和脱模结构的设计不合理导致生产出来的汽车喇叭网罩的表面光洁度有很大影响，还会导致有一些小孔没有开口等问题，还需要人工加工后才能达到客户要求，大大地增加了成本，降低了效率的问题。 
本发明的技术方案是，提供一种超临界流体聚合物成型织物包覆件自动化工艺，将压缩惰性气体生成超临界流体，和高分子聚合物熔体相互融合并注入模具型腔中，自动化成型汽车内饰织物包覆件，实现所述工艺的设备包括储气罐、超临界流体发生装置、注塑机、模具、机械手。实现所述工艺的流程为：将压缩惰性气体生成超临界流体；超临界流体和聚合物熔体相互融合；机械手和模具协调配合固定织物；超临界流体聚合物通过热流道系统注入模具；机械手和模具协调配合将成型后的零件取出模具。 
其中，所述的模具包括热流道系统、A板、B板、推板、型芯、滑块、顶针板、顶出机构。 
其中，所述的热流道系统包括液压控制阀和热流道喷嘴，能够控制聚合物熔体的流动模式。 
其中，所述的机械手能够同时实现固定织物和取走已成型产品。 
本发明利用超临界流体聚合物替代常规树脂成型汽车内饰织物包覆件，形成一种全新的高分子成型工艺，能够大幅减轻产品重量，实现汽车轻量化，对减少燃油消耗和废气排放有重要意义。 
附图说明
图1是本发明所需设备示意图。 
图2是本发明所需设备中模具结构示意图。 
图3是本发明所需设备中模具结构爆炸图。 
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。 
参看图1，其中a.高压储气罐，b.超临界流体发生装置，c.计量阀，d.注塑机，e.模具，f.机械手，g.注 塑机螺杆。首先生成超临界流体聚合物，将储气罐(a)内的压缩惰性气体(如二氧化碳)输入超临界流体发生装置(b)，在温度高于临界温度Tc＝31.26℃、压力高于临界压力Pc＝72.9atm(该工艺条件仅针对二氧化碳)的状态下生成超临界流体，然后注入注塑机螺杆(g)周围，和熔融状态的高分子聚合物相互融合。 
参看图2和图3，其中1.定位圈，2.面板，3.液压控制阀，4.热流道板，5.热流道喷嘴，6.油缸一，7.方铁，8.顶针板，9.顶出机构，10.B板，11.滑块，12.导柱，13.型芯，14.推板，15.碶紧块，16.气爪，17.油缸二，18.拉杆，19.底板，20.A板。 
其次机械手和模具协调配合固定织物，固定织物前模具初始状态：A板(20)、推板(14)和B板(10)相互分开，顶针板(8)退到底。机械手(f)将裁剪好的织物传送至推板(14)前方；推板(14)上部气爪(16)固定织物上边界，同时机械手(f)松开织物并撤出模具；A板(20)向推板(14)方向移动，使织物慢慢张紧；A板(20)贴紧推板(14)后带动推板(14)一起向B板(10)方向移动，使织物慢慢贴合型芯(13)；A板(20)、推板(14)、B板(10)三者贴紧后油缸二(17)推动碶紧块(15)将型芯(13)侧面滑块(11)锁紧，以此使织物和型芯(13)侧面贴紧，此时织物被完全固定。 
而后超临界流体聚合物通过热流道系统注入模具，超临界流体和聚合物熔体在注塑机螺杆作用下充分融合后进入热流道系统通过液压控制阀(3)控制聚合物进入模具的状态，热流道喷嘴(5)分为上中下三组，在液压控制阀(3)的控制下依次开放，使聚合物熔体从上至下均衡填充模具型腔，并将型腔内的压力始终控制在20MPa左右。 
最后机械手和模具协调配合将成型后的零件取出模具，产品成型后经过10秒冷却；油缸二(17)拉动碶紧块(15)，使滑块(11)退位；A板(20)往回移动，A板(20)上端的拉杆(18)拉住顶针板(8)同步运动；顶针板(8)带动顶出机构(9)将产品顶离型芯(13)并使产品紧贴A板(20)型腔；推板(14)与B板(10)之间的弹簧使推板(14)和B板(10)弹开；推板(14)和A板(20)同步移动一段行程后停止；A板(20)和顶针板(8)继续移动一段行程后拉杆(18)脱离顶针板(8)，油缸一(6)将顶针板(8)拉回原位；A板(20)继续移动一段行程后停止，机械手(f)伸入A板(20)与推板(14)之间，固定新织物并将产品取出；至此一个成型周期结束，期间无需人工操作。 
本发明利用超临界流体聚合物替代常规树脂成型汽车内饰织物包覆件，形成一种全新的高分子成型工艺，能够大幅减轻产品重量，实现汽车轻量化，对减少燃油消耗和废气排放有重要意义。 

Claims (4)

1.一种超临界流体聚合物成型织物包覆件自动化工艺，其特征在于，将压缩惰性气体生成超临界流体，和高分子聚合物熔体相互融合并注入模具型腔中，自动化成型汽车内饰织物包覆件，实现所述工艺的设备包括储气罐、超临界流体发生装置、注塑机、模具、机械手。实现所述工艺的流程为：将压缩惰性气体生成超临界流体；超临界流体和聚合物熔体相互融合；机械手和模具协调配合固定织物；超临界流体聚合物通过热流道系统注入模具；机械手和模具协调配合将成型后的零件取出模具。
2.根据权利要求1所述的模具包括热流道系统、A板、B板、推板、型芯、滑块、顶针板、顶出机构。
3.根据权利要求2所述的热流道系统包括液压控制阀和热流道喷嘴，能够控制聚合物熔体的流动模式。
4.根据权利要求1所述的机械手能够同时实现固定织物和取走已成型产品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI728300B (zh) * 2019-01-16 2021-05-21 中原大學 射出成型設備及射出成型方法

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