CN104626450B - 适用于多穴模具的注塑工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于多穴模具的注塑工艺，其包括如下步骤：1）依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行，用于充填注塑原料的进胶口的位置的设置；所述注塑模具内部包含有至少四个型腔；2）采用多套注射机构与步骤1）中设置的进胶口一一对应，使得多套注射机构同时进行注塑加工；每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用多段式注塑加工方式；3）对完成注塑后的注塑模具进行开模与顶出处理；采用上述技术方案的适用于多穴模具的注塑工艺及其注塑设备，其可在包含有多个型腔的多穴注塑模具的注塑过程中，通过多个注射机构的同时工作，显著提高注塑效率。

Description

适用于多穴模具的注塑工艺

技术领域

本发明涉及一种用于塑料制品加工的注塑工艺及其设备，尤其是一种适用于多穴模具的注塑工艺及。

背景技术

随着塑料产品需求的不断加大，对于注塑加工的效率的改进一直备受关注；而在注塑过程中，包含有多个型腔的多穴注塑模具的应用也日益广泛，其可同时实现多个产品的加工成型，例如食品包装行业，其采用多穴模具进行注塑加工可使得生产效率显著改善。

然而，现有的多穴模具的注塑加工过程中，由于多穴模具内部多个型腔的分布，以及注塑流道的分布极为复杂；注塑原料在模具内部的分布状态难以实现均化，从而在难以保证注塑加工的效率得到显著改善的同时，对于注塑产品的质量亦由可能造成相当的影响。目前，多数多穴模具的注塑加工仅可实现包含有两个型腔的多穴模具的加工，当注塑模具内包含有四个型腔时，产品的良品率则难以得到保证；同时，由于对于食品包装行业，传统的注塑方式为使得注塑原料顺利塑化，其往往需采用较高的注塑温度，而部分注塑原料在长时间处于高温状态下，会产生一定的有害物质，从而对食品安全产生恶劣的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种注塑工艺，其可在对于多穴模具进行注塑加工的过程中，避免注塑原料在多穴模具内部由于其流道分布复杂，而导致注塑效率下降、残品率较高等现象。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种适用于多穴模具的注塑工艺，其包括如下步骤：

1）依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行，用于充填注塑原料的进胶口的位置的设置；所述注塑模具内部包含有至少四个型腔；

2）采用多套注射机构与步骤1）中设置的进胶口一一对应，使得多套注射机构同时进行注塑加工；每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用多段式注塑加工方式；

3）对完成注塑后的注塑模具进行开模与顶出处理。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）中，依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行进胶口的位置的设置的具体方法为：将进胶口设置于注塑模具的各个端面中，与该进胶口相对应的多个型腔中的每一个型腔之间的距离之和最小的端面之上；所述进胶口所在的端面中，进胶口设置于，与该进胶口相对应的多个型腔于上述端面的投影位置的中央位置。

采用上述方案，其可使得进胶口与其所对应的型腔之间的流道距离最小，从而提高注塑加工的效率，并降低注塑原料在流道内的冷却时间，进而提高注塑产品的质量；同时，将进胶口设置于其所对应的多个型腔的中心位置，可使得注塑原料在流道与型腔内的分布均度得到进一步的优化，从而在实现多穴同时加工的前提下，有效确保了注塑产品的良品率。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用三段式注塑加工方式，其依次分为进料段加工、压缩段加工与计量段加工，其中，任意一个注塑加工段的注塑加工过程均包括有至少两个加热段。

采用上述方案，其可通过多段式注塑加工，使得注塑原料在注塑机构内，根据其所处注塑加工段不同而进行不同的温度与速率的控制，从而提高注塑原料的塑化均度，进而改善后续注塑成型后的产品质量；对于每一个注塑加工段采用多个加热段，则可对于每一个注塑加工段的注塑温度的控制进一步细化，使得注塑原料的注塑均度得以进一步的改善。

作为本发明的一种改进，任意一个注塑加工段中的任意一个加热加工端的注塑温度至多为260℃，其可有效避免注塑原料长期处于高温状态下，使得其分子排列受到破坏，从而裂解产生有害物质。

作为本发明的一种改进，注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，其充填时间至多为5秒；注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，位于计量段加工的末端的加热段的设定温度低于计量段加工中其余加热段的设定温度。采用上述方案，其可在计量段加工过程，通过将注塑原料的充填时间控制在较小范围内，从而使得其注射入注塑模具的过程中，注塑原料的塑化均度得以彻底的改善，从而使得注塑模具需对注塑原料提供的闭模力得到控制，避免了注塑模具需提供的闭模力过大而产生的多余能耗；此外，将计量段加工的末端的注塑温度降低，可对注塑原料进行进入模具前的温度预适应，从而使其实现渐进塑化，进一步的改善产品质量。

上述适用于多穴模具的注塑工艺所基于的注塑设备包括有，由多套注塑机构构成的注塑部分，以及包含有注塑模具在内的合模部分；所述多套注塑机构设置于同一机台之上，且其由同一组开关模组进行控制。采用上述设计，其将多个注塑机构设置于同一机台，可有效控制相关设备的占地面积；多套注塑机构采用同一组开关模组，其可有效实现多套注塑机构的同步加工，并可减少电气控制点，从而提高系统可靠性。

作为本发明的一种改进，所述注射机构均由塑化部件与驱动部件构成，塑化部件均包括有料筒，料筒内部设置有，沿料筒轴线方向延伸的螺杆；所述螺杆中，其螺纹的有效长度与螺杆外径的比值至少为25。采用上述设计，其通过加长螺杆的长泾比，从而使得注塑原料在料筒内的塑化均度得到改善，并可有效控制其注塑温度，进一步避免注塑原料裂解而产生有害物质。

作为本发明的一种改进，所述注塑模具内部包含有N个型腔，N为正整数，N个型腔的结构彼此相同；所述注塑模具与注射机构的相对端面设置有M个进胶口，M为正整数，其与注射机构一一对应；每个进胶口均与N/M个型腔彼此对应，且其通过流道进行连接，N与M的比值至多为6。采用上述设计，其可实现每套注射机构分别对一定数量内的型腔进行注塑处理，从而即可使得每一个注射机构注入浇口的注塑原料在一定范围内平均分布，从而有效提高了熔融原料于对应流道内的分布均度，进而在显著提高注塑效率的同时，改善了多穴模具注塑过程中的注塑成型效果。

作为本发明的一种改进，所述注塑模具中包含有N个型腔，N为正整数，N个型腔中包含有a套彼此采用不同结构的型腔，a为正整数；所述注塑模具与注射机构的相对端面设置有M个进胶口，M为正整数，其与注射机构一一对应，且其与型腔之间通过流道彼此连接；每个进胶口所对应的型腔均采用相同的结构，任意进胶口所对应的型腔的数量至少6个。

采用上述设计，其可同时对于采用不同结构的型腔分别进行注塑加工，并可有效避免不同结构的型腔内，由于其注塑的流长比不同，而导致熔融原料注塑不均的现象，从而使得本技术方案中的注塑工艺及其设备的适用性更为广泛。

采用上述技术方案的适用于多穴模具的注塑工艺及其注塑设备，其可在包含有多个型腔的多穴注塑模具的注塑过程中，通过多个注射机构的同时工作，在多穴模具内部的多个型腔中同时完成注塑工作，从而有效提高注塑效率；同时，上述注塑工艺及其设备可通过多个注射机构对于多个型腔进行分区处理，从而使得多个型腔以及流道内的注塑原料的分布更为均匀，并减少注塑后的塑料应力不均等现象，从而提高了注塑加工的质量；此外，上述注塑设备中的多套注塑机构在进行多个型腔的注塑过程中，通过对每一套注塑机构设定不同的注塑重量、注射压力、注射流量等参数，进行不同的注塑条件而输出，在同次加工中完成不同需求的产品，使得其工艺的适用性得到进一步的增强。

附图说明

图1为本发明中注塑设备侧意图；

图2为本发明中注塑设备正视图；

图3为本发明中实施例1内注塑模具示意图；

图4为本发明中实施例2内注塑模具示意图；

附图标记列表：

1—料筒、2—进料装置、3—螺杆、4—驱动油缸、5—型腔、6—进胶口、7—机台、8—注塑模具。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

一种适用于多穴模具的注塑工艺，其包括如下步骤：

1）依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行，用于充填注塑原料的进胶口的位置的设置；所述注塑模具内部包含有八个结构彼此相同的型腔，每四个型腔对应有一个进胶口；

2）采用两套注射机构与步骤1）中设置的两个进胶口一一对应，使得两套注射机构同时进行注塑加工；每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用三段式注塑加工方式；

3）对完成注塑后的注塑模具进行开模与顶出处理。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）中，依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行进胶口的位置的设置的具体方法为：将进胶口设置于注塑模具的各个端面中，与该进胶口相对应的多个型腔中的每一个型腔之间的距离之和最小的端面之上，即进胶口所对应的型腔靠近注塑模具前端面时，进胶口设置于注塑模具前端面；进胶口所对应的型腔靠近注塑模具的侧端面时，进胶口设置于注塑模具的侧端面；所述进胶口所在的端面中，进胶口设置于，与该进胶口相对应的多个型腔于上述端面的投影位置的中央位置。

采用上述方案，其可使得进胶口与其所对应的型腔之间的流道距离最小，从而提高注塑加工的效率，并降低注塑原料在流道内的冷却时间，进而提高注塑产品的质量；同时，将进胶口设置于其所对应的多个型腔的中心位置，可使得注塑原料在流道与型腔内的分布均度得到进一步的优化，从而在实现多穴同时加工的前提下，有效确保了注塑产品的良品率。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用三段式注塑加工方式，其依次分为进料段加工、压缩段加工与计量段加工，其中，任意一个注塑加工段的注塑加工过程均依次由加热一段与加热二段构成。

采用上述方案，其可通过多段式注塑加工，使得注塑原料在注塑机构内，根据其所处注塑加工段不同而进行不同的温度与速率的控制，从而提高注塑原料的塑化均度，进而改善后续注塑成型后的产品质量；对于每一个注塑加工段采用多个加热段，则可对于每一个注塑加工段的注塑温度的控制进一步细化，使得注塑原料的注塑均度得以进一步的改善。

作为本发明的一种改进，任意一个注塑加工段中的任意一个加热加工端的注塑温度至多为260℃，其可有效避免注塑原料长期处于高温状态下，使得其分子排列受到破坏，从而裂解产生有害物质。

作为本发明的一种改进，注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，其充填时间为0.2秒；注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，位于计量段加工的末端的加热段的设定温度低于计量段加工中其余加热段的设定温度。采用上述方案，其可在计量段加工过程，通过将注塑原料的充填时间控制在较小范围内，从而使得其注射入注塑模具的过程中，注塑原料的塑化均度得以彻底的改善，从而使得注塑模具需对注塑原料提供的闭模力得到控制，避免了注塑模具需提供的闭模力过大而产生的多余能耗；此外，将计量段加工的末端的注塑温度降低，可对注塑原料进行进入模具前的温度预适应，从而使其实现渐进塑化，进一步的改善产品质量。

本实施例中，注塑原料于注塑机构内的三段式注塑加工的注塑温度分布如下表所示：

由上表可获知，现有的注塑加工技术为使得注塑原料得以充分塑化，其注塑温度较高，易于产生部分有害物质。

上述适用于多穴模具的注塑工艺所基于的注塑设备如图1与图2所示，其包括有注射部分与合模部分，所述注塑部分包括有两套注射机构，每套注射机构均由塑化部件与驱动部件构成，塑化部分包含有料筒1，料筒的上端面设置有进料装置2，料筒1内部设置有，沿料筒轴线方向延伸的螺杆3；所述螺杆3中，其螺纹的有效长度与螺杆外径的比值为25；所述驱动部分包括有用于对螺杆进行驱动的驱动油缸4。

采用上述设计，其将多个注塑机构设置于同一机台，可使得设备的占地面积减少50％以上；多套注塑机构采用同一组开关模组，其可有效实现多套注塑机构的同步加工，并可减少电气控制点，从而在提高系统可靠性，使得能耗可减少25％；同时，上述设计通过加长螺杆的长泾比，从而使得注塑原料在料筒内的塑化均度得到改善，并可有效控制其注塑温度，进一步避免注塑原料裂解而产生有害物质。

本实施例中，八个型腔采用4×2的分布方式，其如图3所示，其中，第一列与第二列的型腔5对应有一个进胶口6，第三列与第四列型腔5对应有一个进胶口6；多个型腔5彼此平行设置，每一个型腔5与注塑模具8的前端面的距离均为最小距离，故而进胶口6均设置于注塑模具8的前端面之上，其分别位于第一列与第二列型腔5的中央位置，以及第三列与第四列型腔5的中央位置。

采用上述技术方案的适用于多穴模具的注塑工艺及其注塑设备，其可在包含有多个型腔的多穴注塑模具的注塑过程中，通过多个注射机构的同时工作，在多穴模具内部的多个型腔中同时完成注塑工作，从而使得注塑效率提高180％以上；同时，上述注塑工艺及其设备可通过多个注射机构对于多个型腔进行分区处理，从而使得多个型腔以及流道内的注塑原料的分布更为均匀，并减少注塑后的塑料应力不均等现象，从而提高了注塑加工的质量；此外，上述注塑设备中的多套注塑机构在进行多个型腔的注塑过程中，通过对每一套注塑机构设定不同的注塑重量、注射压力、注射流量等参数，进行不同的注塑条件而输出，在同次加工中完成不同需求的产品，使得其工艺的适用性得到进一步的增强。

此外，采用上述方法加工而成的注塑产品，其相较于现有技术加工而成的注塑产品，其具有良好的柔韧度，在外力作用下可避免发生断裂或不可逆的形变，故而使得产品的可靠性得以改善。

实施例2

如图4所示，所述注塑模具8中包含有8个型腔5，其采用4×2分布，其中，第一列与第二列型腔5采用相同的结构，第三列与第四列型腔5采用相同结构；注塑模具8与注塑机构的相对端面之上设置有2个进胶口6，多个型腔5彼此平行设置，每一个型腔5与注塑模具8的前端面的距离均为最小距离，故而进胶口6均设置于注塑模具8的前端面之上，其分别位于第一列与第二列型腔5的中央位置，以及第三列与第四列型腔5的中央位置。

采用上述设计，其可同时对于采用不同结构的型腔分别进行注塑加工，并可有效避免不同结构的型腔内，由于其注塑的流长比不同，而导致熔融原料注塑不均的现象，从而使得本技术方案中的注塑工艺及其设备的适用性更为广泛。

本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种适用于多穴模具的注塑工艺，其特征在于，所述适用于多穴模具的注塑工艺包括如下步骤：

1）依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进行用于充填注塑原料的进胶口的位置的设置；所述注塑模具内部包含有至少四个型腔；

2）采用多套注塑机构与步骤1）中设置的进胶口一一对应，使得多套注塑机构同时进行注塑加工；每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用多段式注塑加工方式；

3）对完成注塑后的注塑模具进行开模与顶出处理；

所述步骤1）中，依据注塑模具内部型腔的数量与分布结构，于注塑模具的端面之上进胶口的位置的设置的具体方法为：将进胶口设置于注塑模具的各个端面中，与该进胶口相对应的多个型腔中的每一个型腔之间的距离之和最小的端面之上；所述进胶口所在的端面中，进胶口设置于，与该进胶口相对应的多个型腔于上述端面的投影位置的中央位置；

所述步骤2）中，每一套注塑机构中所对应的注塑加工的过程中，注塑原料在注塑机构内部均采用三段式注塑加工方式，其依次分为进料段加工、压缩段加工与计量段加工，其中，任意一个注塑加工段的注塑加工过程均包括有至少两个加热段，其中，任意一个注塑加工段中的任意一个加热加工段的注塑温度至多为260℃；注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，其充填时间至多为5秒；注塑原料在注塑机构内部的计量段加工过程中，位于计量段加工的末端的加热段的设定温度低于计量段加工中其余加热段的设定温度；适用于多穴模具的注塑设备包括有，由多套注塑机构构成的注塑部分，以及包含有注塑模具在内的合模部分；所述多套注塑机构设置于同一机台之上，且其由同一组开关模组进行控制；所述注塑机构均由塑化部件与驱动部件构成，塑化部件均包括有料筒，料筒内部设置有沿料筒轴线方向延伸的螺杆；所述螺杆中，其螺纹的有效长度与螺杆外径的比值至少为25；

所述注塑模具内部包含有N个型腔，N为正整数，N个型腔的结构彼此相同；所述注塑模具与注塑机构的相对端面设置有M个进胶口，M为正整数，其与注塑机构一一对应；每个进胶口均与N/M个型腔彼此对应，且其通过流道进行连接，N与M的比值至多为6。

2.按照权利要求1所述的适用于多穴模具的注塑工艺，其特征在于，所述注塑模具中包含有N个型腔，N为正整数，N个型腔中包含有a套彼此采用不同结构的型腔，a为正整数；所述注塑模具与注塑机构的相对端面设置有M个进胶口，M为正整数，其与注塑机构一一对应，且其与型腔之间通过流道彼此连接；每个进胶口所对应的型腔均采用相同的结构，任意进胶口所对应的型腔的数量至多6个。