CN104416877A - 制造多层复合板材的立式内腔模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造多层复合板材的立式内腔模具，该模具由竖直布置且通过紧固件可拆卸地相互连接的多个模块组成，包括一个衣架形芯层流道和至少一个衣架形外层流道。芯层流道的进料口设置在两个外模块中的一个的中央，模具的出料口设置在另一个外模块的中央，外层流道的进料口设置在模具的横向方向上的至少一侧且位于两个模块之间。芯层流道从芯层进料口延伸到出料口。外层流道从外层进料口垂直于芯层流道在两个模块之间延伸并包覆芯层流道，以使多个外层板材包覆芯层基材。该模具具有立式内腔，流道为上下衣架与横向衣架交叉式设计。因此，在制造相同层数的复合板材的情况下，立式内腔模具与卧式内腔模具相比能够减少一个模块，从而节约模具材料并减小模具体积。

Description

制造多层复合板材的立式内腔模具

技术领域

本发明涉及模具，更具体地，涉及一种制造多层复合板材的立式内腔模具。

背景技术

目前生产多层复合板材，通常是采用传统的挤塑工艺挤出单层板材，接着将单层板材均匀涂胶，然后采用诸如热压胶合的方法通过高温高压将多个单层板材粘合成多层复合板材。然而，这种挤塑成型工艺不能满足一些特定材料或特定功能多层板材的制作需要。此外，随着人们环保意识的增强，越来越需要无污染、安全的多层复合板材。传统加工工艺生产的多层复合板材的各层之间需要涂胶，而胶粘剂会散发有毒物质，从而污染环境且危害人的健康。

为了解决上述问题，近年来开发出能够实现通过一次注塑挤出成型形成多层复合板材而不需要添加任何胶粘剂的模具。

已授权的中国发明专利CN 101146662B公开了一种多层膜、片成形用模具，该模具可用于三层膜、片的成形，其中公开了模具主体上具有上下两个外层用树脂入口流路和、中间部的一个内层用树脂入口流路、在模具宽度方向长的两个外层用歧管部和、以及内层用歧管部，三个入口流路在汇合部形成为汇合在一起的流路形状。该中国专利所公开的模具为卧式内腔模具，该模具具有上部、中间部和下部三个入口流路，并且三个入口流路汇合在一起并最终将多层材料一次挤出成型。然而，卧式内腔模具需要更多的模块组装而成，因此体积庞大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种立式内腔模具，该模具由多个模块组成且具有立式内腔，流道为上下衣架与横向衣架交叉式设计。在制造相同层数的多层复合板材的情况下，所述立式内腔模具与卧式内腔模具相比能够减少一个模块，从而节约模具材料并减小模具体积、节省空间以及减少加热能耗。

根据本发明的立式内腔模具由竖直布置的多个模块组成，多个模块通过紧固件可拆卸地相互连接。所述立式内腔模具包括一个芯层流道和至少一个外层流道，芯层流道和至少一个外层流道中的每一个都具有衣架形状。芯层流道的芯层进料口设置在多个模块的两个外模块中的一个的中央，立式内腔模具的出料口设置在所述两个外模块中的另一个的中央，而至少一个外层流道的外层进料口设置在立式内腔模具的横向方向上的至少一侧且位于两个模块之间。芯层流道沿着立式内腔模具的厚度方向从芯层进料口延伸到出料口。至少一个外层流道从外层进料口沿着立式内腔模具的纵向方向垂直于芯层流道在两个模块之间延伸，并且在立式内腔模具的中央形成平坦部以包覆芯层流道，以使多个外层板材包覆芯层基材，从而形成多层复合板材。

根据一个方面，立式内腔模具由三个模块组成以制造三层复合板材。所述立式内腔模具包括一个外层流道，所述一个外层流道设置在具有出料口的模块与相邻模块之间。所述一个外层流道的外层进料口设置在立式内腔模具的横向方向上的一侧。

根据另一个方面，立式内腔模具由四个模块组成以制造五层复合板材。所述立式内腔模具包括两个外层流道，所述两个外层流道中的一个外层流道设置在中间两个模块之间，所述两个外层流道中的另一个外层流道设置在具有出料口的模块与相邻模块之间。所述一个外层流道的外层进料口设置在立式内腔模具的横向方向上的一侧，所述另一个外层流道的外层进料口设置在立式内腔模具的横向方向上的另一侧。

优选地，芯层流道在靠近出料口处设有阻挡芯层材料的多个分流器，以使芯层基材形成为条形形状。

芯层流道和外层流道的电镀厚度在0.2-0.8mm的范围内。

所述紧固件包括螺栓。

优选地，所述多个模块由钢材制成。

附图说明

本发明的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对实施例的说明清楚呈现，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的立式内腔模具的前视图；

图2是沿图1的D-D方向截得的立式内腔模具的剖视图；

图3是沿图1的E-F线截得的立式内腔模具的剖视图；

图4是沿图3的B-B方向截得的立式内腔模具的剖视图；

图5是图2中的A部分的放大图，显示了三层复合板材的结构；

图6是根据本发明的第二实施例的立式内腔模具的剖视图；

图7是根据本发明的第三实施例的立式内腔模具的前视图；

图8是沿图7的D-D方向截得的立式内腔模具的剖视图；

图9是沿图7的E-F线截得的立式内腔模具的剖视图；

图10是沿图9的A方向截得的立式内腔模具的剖视图；

图11是沿图9的B方向截得的立式内腔模具的剖视图；

图12是图8中的A部分的放大图，显示了五层复合板材的结构；以及

图13是根据本发明的第四实施例的立式内腔模具的剖视图。

具体实施方式

根据本发明的立式内腔模具用于制造多层复合板材，所述多层复合板材由多层不同材料形成，包括木塑、树脂等材料。本发明的立式内腔模具由竖直布置的多个模块组成，所述多个模块通过紧固件可拆卸地相互连接，从而构成立式内腔模具的模体。通常，多个模块使用螺栓作为紧固件连接在一起，但紧固件不限于此，也可以采用本领域常用的任何紧固件。构成模具的多个模块优选地由钢材形成，例如国标三度17号钢材。然而，本领域的技术人员可以理解，形成模块的材料不限于该钢材，而可以为任何适当的模具用钢材。

根据本发明，制造多层复合板材的立式内腔模具包括一个芯层流道和至少一个外层流道，每一个流道都具有衣架形状。芯层流道的芯层进料口设置在两个外模块中的一个的中央，而立式内腔模具的出料口设置在两个外模块中的另一个的中央。外层流道的外层进料口设置在模具的横向方向上的至少一侧，并且位于两个模块之间。芯层流道沿着模具的厚度方向从芯层进料口延伸到出料口。外层流道从外层进料口沿着模具的纵向方向垂直于芯层流道在两个模块之间延伸，并且在模具的中央形成平坦部以包覆芯层流道，以使多个外层板材包覆芯层基材。此外，芯层流道和外层流道的电镀厚度在0.2-0.8mm的范围内。

在制造多层复合板材时，每一个进料口处放置一个挤出机，从多个进料口将不同材料挤入模具中并最终从一个出料口共同挤出而形成多层复合板材。根据本发明，进料口从不同方向设置，从而方便布置多个挤出机，而不需要分配器即可实现多种原料的进入。因此，本发明的立式内腔模具可缩短流道，减少流道阻力，增加流动性，从而减少由于流道不畅出现的焦料、放炮等现象，使产品性能、成型更有保障。此外，流道阻力的减少直接将设备设定压力减少70%以上，即工作压力设置从通常的30-40Mp减少到7-10Mp，从而减少生产过程中的事故发生率，进而保障安全生产。

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的立式内腔模具进行进一步说明。

具体地，参照图1-5说明根据本发明的第一实施例的立式内腔模具。根据第一实施例，立式内腔模具10为用于制造三层复合板材的单向进料平面型模具。立式内腔模具10由竖直布置的三个模块，即第一模块11、第二模块12和第三模块13组成，三个模块11、12和13通过多个螺栓紧固而相互连接。立式内腔模具10包括一个衣架形芯层流道14和一个衣架形外层流道15。

在所述第一实施例中，芯层流道14的芯层进料口140设置在第三模块13的中央，模具10的出料口16设置在第一模块11的中央。外层流道15的外层进料口150设置在模具10的横向方向上的一侧，并且位于第一模块11与第二模块12之间，如图3所示。芯层流道14以衣架构造沿着模具10的厚度方向贯穿模具，从芯层进料口140延伸到出料口16。外层流道15从外层进料口150沿着模具的纵向方向垂直于芯层流道14在第一模块11与第二模块12之间延伸，并且在模具的中央形成平坦部151以包覆芯层流道14，如图4所示。在制造三层复合板材时，将两个挤出机分别放置到芯层进料口140和外层进料口150。首先，一个挤出机将第一材料从芯层进料口140挤入模具，第一材料沿着衣架形芯层流道14在模具的中央平铺开以形成芯层基材。接着，另一个挤出机将第二材料从外层进料口150挤入模具，第二材料沿着衣架形外层流道15包覆芯层基材以形成两个外层板材。外层板材最终与芯层基材被共同从出料口16挤出，从而形成三层复合板材。如图5所示，三层复合板材包括由第一材料形成的芯层基材17以及由第二材料形成的外层板材18和19。

图6显示了根据本发明的第二实施例的立式内腔模具20，该模具为用于制造三层复合板材的单向进料分流型模具。立式内腔模具20与根据第一实施例的模具具有相似的结构，在此仅对不同之处进行说明。对于相同的结构，采用与第一实施例相同的附图标记且在此将不再赘述。

根据第二实施例的立式内腔模具20优选地设有多个分流器21。分流器21靠近出料口16设置，并且阻挡芯层材料，从而使三层复合板材的芯层基材形成为条形形状。图6所示的分流器具有三角形形状，但分流器的形状不限于此，而可以根据需要采用任何形状，例如锯齿形、矩形、正方形、菱形等。此外，分流器的数量可以根据芯层基材形状的要求来进行任意选择。

接下来，将参照图7-图12说明根据本发明的第三实施例的立式内腔模具。根据第三实施例，立式内腔模具30为用于制造五层复合板材的双向进料平面型模具。立式内腔模具30由竖直布置的四个模块，即第一模块31、第二模块32、第三模块33和第四模块34组成，四个模块31、32、33和34通过多个螺栓紧固而相互连接。立式内腔模具30包括一个衣架形芯层流道35和两个衣架形外层流道，即第一外层流道36和第二外层流道37。

在所述第三实施例中，芯层流道35的芯层进料口350设置在第四模块34的中央，模具30的出料口38设置在第一模块31的中央。第一外层流道36的第一外层进料口360设置在模具30的横向方向上的一侧，并且位于第二模块32与第三模块33之间。第二外层流道37的第二外层进料口370设置在模具30的横向方向上的相对的另一侧，并且位于第一模块31与第二模块32之间。芯层流道35以衣架构造沿着模具30的厚度方向贯穿模具，从芯层进料口350延伸到出料口38。第一外层流道36从第一外层进料口360沿着模具的纵向方向垂直于芯层流道350在第二模块32与第三模块33之间延伸，并且在模具的中央形成平坦部361以包覆芯层流道350，如图10所示。第二外层流道37从第二外层进料口370沿着模具的纵向方向垂直于芯层流道350在第一模块31与第二模块32之间延伸，并且在模具的中央形成平坦部371，如图11所示。在制造五层复合板材时，将三个挤出机分别放置到芯层进料口350、第一外层进料口360和第二外层进料口370。首先，一个挤出机将第一材料从芯层进料口350挤入模具，第一材料沿着衣架形芯层流道35在模具的中央平铺开以形成芯层基材301。接着，另一个挤出机将第二材料从第一外层进料口360挤入模具，第二材料沿着衣架形第一外层流道36包覆芯层基材301以形成两个外层板材，即第一外层板材302和第二外层板材303。最后，另外一个挤出机将第三材料从第二外层进料口370挤入模具，第三材料沿着衣架形第二外层流道37包覆第一和第二外层板材以形成两个外层板材，即第三外层板材304和第四外层板材305。四个外层板材最终与芯层基材被共同从出料口38挤出，从而形成五层复合板材。

图13显示了根据本发明的第四实施例的立式内腔模具40，该模具为用于制造五层复合板材的双向进料分流型模具。立式内腔模具40与根据第三实施例的模具具有相似的结构，在此仅对不同之处进行说明。对于相同的结构，采用与第三实施例相同的附图标记且在此将不再赘述。

根据第四实施例的立式内腔模具40优选地设有多个分流器41。分流器41靠近出料口38设置，并且阻挡芯层材料，从而使五层复合板材的芯层基材形成为条形形状。图13所示的分流器具有三角形形状，但分流器的形状不限于此，而可以根据需要采用任何形状，例如锯齿形、矩形、正方形、菱形等。此外，分流器的数量可以根据芯层基材形状的要求来进行任意选择。

以上例示性地说明了制造三层复合板材和五层复合板材的立式内腔模具，但构成模具的模块数量不限于以上所例示的数量。由于根据本发明的立式内腔模具由可拆卸的多个模块组成，因此可以根据需要制造的复合板材的层数来选择模块的个数，并且由于模块易于制造和加工，可以根据需要板材的厚度和尺寸来选择模块。本发明的立式内腔模具与传统的卧式内腔模具相比，在制造相同层数的复合板材的情况下能够减少一个模块，从而使模具整体体积更小，因此更节约模具材料，节省空间且减少加热能耗。

尽管对本发明的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在权利要求书以及其等同物中进行了限定。

Claims (7)

1.一种制造多层复合板材的立式内腔模具，所述立式内腔模具由竖直布置的多个模块组成，所述多个模块通过紧固件能够拆卸地相互连接，其中：

所述立式内腔模具包括一个芯层流道和至少一个外层流道，所述芯层流道和所述至少一个外层流道中的每一个都具有衣架形状；

所述芯层流道的芯层进料口设置在所述多个模块的两个外模块中的一个的中央，所述立式内腔模具的出料口设置在所述两个外模块中的另一个的中央，而所述至少一个外层流道的外层进料口设置在所述立式内腔模具的横向方向上的至少一侧且位于两个模块之间；

所述芯层流道沿着所述立式内腔模具的厚度方向从所述芯层进料口延伸到所述出料口；以及

所述至少一个外层流道从所述外层进料口沿着所述立式内腔模具的纵向方向垂直于所述芯层流道在两个模块之间延伸，并且在所述立式内腔模具的中央形成平坦部以包覆所述芯层流道，以使多个外层板材包覆芯层基材，从而形成所述多层复合板材。

2.根据权利要求1所述的立式内腔模具，其中：

所述立式内腔模具由三个模块组成以制造三层复合板材；

所述立式内腔模具包括一个外层流道，所述一个外层流道设置在具有所述出料口的模块与相邻模块之间；以及

所述一个外层流道的外层进料口设置在所述立式内腔模具的所述横向方向上的一侧。

3.根据权利要求1所述的立式内腔模具，其中：

所述立式内腔模具由四个模块组成以制造五层复合板材；

所述立式内腔模具包括两个外层流道，所述两个外层流道中的一个外层流道设置在中间两个模块之间，所述两个外层流道中的另一个外层流道设置在具有所述出料口的模块与相邻模块之间；以及

所述一个外层流道的外层进料口设置在所述立式内腔模具的所述横向方向上的一侧，所述另一个外层流道的外层进料口设置在所述立式内腔模具的所述横向方向上的另一侧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的立式内腔模具，其中，所述芯层流道在靠近所述出料口处设有阻挡芯层材料的多个分流器，以使所述芯层基材形成为条形形状。

5.根据权利要求1所述的立式内腔模具，其中，所述芯层流道和所述外层流道的电镀厚度在0.2-0.8mm的范围内。

6.根据权利要求1所述的立式内腔模具，其中，所述紧固件包括螺栓。

7.根据权利要求1所述的立式内腔模具，其中，所述多个模块由钢材制成。