CN105216219A

CN105216219A - 一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法

Info

Publication number: CN105216219A
Application number: CN201510384850.0A
Authority: CN
Inventors: 孙卫东; 刘哲伟; 王旭; 李海楠; 王国华; 庄甦
Original assignee: BEIJING PLASTICS RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: BEIJING PLASTICS RESEARCH INSTITUTE
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-01-06

Abstract

一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法，包括以下步骤：(1)注射前，使用若干对称设置的支撑杆（12）将待包覆的型芯（1）固定在合模后将要形成的型腔（11）中间；(2)合模，从喷嘴（13）注入熔化的树脂（14），所注入的注射量为逐渐填满但未填满型腔的一定量；(3)在注射量达到一定量的注射后期或保压阶段，使用芯进芯退装置将支撑杆（12）从模具中退出到与型腔边缘齐平的位置（121），喷嘴（13）中继续注入剩余注射量的树脂（14），所述芯进芯退装置通过在注塑机中增加的第二液压系统来控制，即注塑机中包括控制注射成型的第一液压系统及控制所述芯进芯退装置的第二液压系统；(4)注射结束，冷却后开模，取出制品（2）。

Description

一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法

技术领域

本发明涉及塑料制品的注塑技术，特别是一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法。

背景技术

塑料制品由于具有良好的机械强度、耐腐蚀性能，在电子电器、半导体、太阳能、LED、化工防腐、机械制造、建筑建材等多种领域中被广泛应用。但是由于塑料制品的刚性同金属相比具有不足，或需要使用的产品厚度尺寸过大难以注射成型（厚度尺寸过大容易形成塌陷）等原因，需要采用带有型芯的全包覆塑料制品才能满足产品的使用要求。例如金属芯外包覆防腐树脂形成的强度高、耐腐蚀的塑料制品；中间带有空心金属杆（或棒或板等）的厚壁制品（既减轻厚壁制品的重量，又增加厚壁制品强度），或中间镶嵌有塑料型芯增加制品厚度的产品等。这类制品的成型方法，现有技术通常采用注塑成型方法，例如附图1所示的方法。

图1表示了现有技术制造完全包覆长杆状金属芯1’的长杆状制品2’的方法，图2为该方法得到的制品2’，该方法包括以下步骤：

(1)注射前（在两个半模10’合模之前），使用若干对称设置的支撑杆12’将金属芯1’固定在合模后将要形成的型腔11’中间；

(2)合模，从喷嘴13’注入熔化的树脂14’，其逐渐填满型腔11’；

(3)保持支撑杆12’的支撑，直到注射完成（即保压、冷却之后），然后将支撑杆12’从模具中退出，开模，取出制品2’（所带的一段料把会在随后去除）。

由于需要用支撑杆12’支撑金属芯1’，因此注射得到的制品2’表面会留下由于支撑杆12’占位而没有被树脂填充的空穴15’，为了得到完全包覆金属芯的产品，还需要采用本领域已知的其他方法（如再次浇注、二次注射、填埋、补焊等）将空穴15’填平。

这种方法由于需要再次浇注、二次注射、填埋、补焊等操作，导致成本增加，生产效率低，不利于工业化生产，且存在密封不严的风险。

通常，现有技术制造上述制品的方法可采用普通注塑机完成，普通注塑机中包含一组用于控制开合模的液压系统，为完成上述方法，需要在注塑机外增加辅助装置甚至增加另一台注塑机，导致上述问题的产生。

现有技术的普通注塑机液压原理示意图如图3所示，其由主回路、执行回路和辅助回路系统组成。主回路系统由动力源和控制模块组成，动力源系统（油泵35、电机36）产生油压和流量，与溢流阀34等组成回路。执行回路系统主要由各执行机构油缸（顶模31、座移32及注射33等）和指令控制装置（电磁阀V1-V5）组成。主回路系统和执行回路系统通过进油管路P、回油管路T以及控制油路P’形成连接网络。可见，现有技术的注塑机中没有可以用于注射过程中控制支撑杆进退的液压系统，因而无法实现一次性注射得到全包覆制品。

CN103395162A公开了一种全包覆耐腐蚀磁力泵泵轴的制造方法，利用中空圆筒状的支撑杆将芯棒定位在中空的金属芯内，分三段注塑，得到制品，但是该方法注塑工艺相对较为复杂，并且需要在注射完成后拔出芯棒内杆，增加了操作步骤，不利于生产效率的提高。

发明内容

本发明为了解决上述方法的不利方面，采用了一次性注射的方法就能够得到全包覆塑料制品，提高了生产效率，所制得的产品能够实现真正意义上的全包覆，同时外观也得以改善。

为了实现上述目的，本发明提供了一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法，包括以下步骤：

(1)注射前，使用若干对称设置的支撑杆将待包覆的型芯固定在合模后将要形成的型腔中间；

(2)合模，从喷嘴注入熔化的树脂，所注入的注射量为逐渐填满但未填满型腔的一定量；

(3)在注射量达到一定量的注射后期或保压阶段，使用芯进芯退装置将支撑杆从模具中退出到与型腔边缘齐平的位置，喷嘴中继续注入剩余注射量的树脂，所述芯进芯退装置通过在注塑机中增加的一组液压系统来控制，即注塑机中包括控制开合模的液压系统及控制所述芯进芯退装置的液压系统；

(4)注射结束，冷却后开模，取出制品。

步骤(2)、(3)中注射量的控制为预先设定的，在步骤(2)中注入制品整体所需注射量的70-99.9%（重量），在步骤(3)中注入余下的0.1-30%（重量）。其目的是将剩余的物料填充满支撑杆退出所留下的空间。

为了实现上述方法，所采用的注塑机液压系统包括控制通常注射成型的第一液压系统及控制芯进芯退装置的第二液压系统，第一液压系统由第一油泵和第一电机控制，包括多个电磁阀，第二液压系统由第二油泵和第二电机控制，包括一个电磁阀。

所述第二液压系统控制使支撑杆完成回退动作的动作油缸。

所述第一液压系统除控制顶模、座移、注射动作的动作油缸外，还控制使支撑杆完成顶出动作的动作油缸。

本发明方法得到的制品表面没有由于支撑杆占位而出现的未被树脂填满的空穴，采用简单的一次性注射方法，快速制得全包覆塑料制品。

本发明装置设计简单，仅需在普通注塑机上增加少量模块即可实现一次性全包覆注射成型，增加了机器的生产效率，降低了成本。

本发明可用于制造几乎所有的全包覆塑料制品，不受制品的形状、材料限制，包括但不限于有防腐功能要求的产品，如轴承、泵、蝶阀、连杆、支撑杆等；大尺寸产品，如跨度较大的长杆、厚壁制品等；中空制品等。

附图说明

图1为现有技术制造全包覆制品的方法示意图；

图2为现有技术制造的全包覆制品示意图（包含A’-A’剖面图）；

图3为普通注塑机液压系统示意图；

图4为根据本发明实施方案制造全包覆制品的方法示意图；

图5为根据本发明实施方案制造的全包覆制品示意图（包含A-A剖面图）；

图6为根据本发明实施方案的注塑机液压系统示意图。

具体实施方式

可以参考下面的实施实例，更详细地描述所请求保护的主题。这些实施例是示例性的，而不认为所请求保护的主题限于实施例中给出的材料、条件或者工艺参数。除非另外指明，所有份数和百分比都是基于重量单位。

图4表示了根据本发明实施方案制造完全包覆长杆状金属芯1的长杆状制品2的方法，图5表示该方法得到的制品2，从图中可以看出在制品2的表面没有任何空穴，该方法包括以下步骤：

(1)注射前（在两个半模10合模之前），使用若干对称设置的支撑杆12将待包覆的长杆状金属芯1固定在合模后将要形成的型腔11中间；

(2)合模，从喷嘴13注入熔化的树脂14，其逐渐填满型腔的大部分；

(3)在注射量达到总注射量的70-99.9%的注射后期或保压阶段，使用芯进芯退装置将支撑杆12从模具中退出到与型腔边缘齐平的位置121，由于型腔11中已经基本被树脂14填满，此时将支撑杆12退出，金属芯1也能够固定在其原位置，然后从喷嘴14中继续注入剩余的0.1-30%注射量的树脂；

(4)注射结束，冷却后开模，取出全包覆制品2。

步骤(3)中将支撑杆退出的方法，即在步骤（3）设定的时期（在注射量达到总注射量的70-99.9%的注射后期或保压阶段），利用芯进芯退装置带动支撑杆12后退（如附图4的（2）注射结束前附图所示），并停止在支撑杆顶端与型腔边缘齐平的位置121，这样能够保证最终形成的制品2表面完全包覆并且平整。

所述芯进芯退装置采用注塑机中的除原有液压系统外的另一套液压系统控制，具体如图6所示。该注塑机的液压系统同样由主回路、执行回路和辅助回路系统组成，但主回路系统中除了原有控制注射动作的动力源系统（油泵65、电极66，与溢流阀64相连）外，增加了一组动力源系统（油泵65’、电机66’），与相应的溢流阀64’等组成回路；而且执行回路系统中除了原有的各执行机构油缸（顶模61、座移62及注射63等）和指令控制装置（电磁阀V1-V5）外，增加了一组电磁阀V6，其与上述动力源系统的油泵65’、电机66’连接，由后者控制动作油缸68，实现支撑杆12的回退，支撑杆12的顶出动作可由电磁阀YA2执行的动作油缸67实现。主回路系统和执行回路系统通过进油管路P、回油管路T以及控制油路P1、P2形成连接网络，控制油路P1为原有注塑机液压系统的控制油路，控制油路P2为新增的芯进芯退装置的液压系统的控制油路。

本发明的方法与现有技术主要区别在于，在注塑机中采用了两组液压系统，分别控制所述芯进芯退装置及模具的开合模，这样就能够在一台注塑机中一次注射成型全包覆塑料制品，无需增加其他辅助装置，或者注塑机，大幅度提高了生产效率，降低了生产成本。

本发明在不脱离其主旨的情况下可按其它形式实施，因此，图示实施例为本发明的说明而不是限制，涉及表明本发明范围的是所附的权利要求书而不是上述的说明。

Claims

1.一种全包覆塑料制品的一次注塑成型方法，包括以下步骤：

(1)注射前，使用若干对称设置的支撑杆（12）将待包覆的型芯（1）固定在合模后将要形成的型腔（11）中间；

(2)合模，从喷嘴（13）注入熔化的树脂（14），所注入的注射量为逐渐填满但未填满型腔的一定量；

(3)在注射量达到一定量的注射后期或保压阶段，使用芯进芯退装置将支撑杆（12）从模具中退出到与型腔边缘齐平的位置（121），喷嘴（13）中继续注入剩余注射量的树脂（14），所述芯进芯退装置通过在注塑机中增加的第二液压系统来控制，即注塑机中包括控制注射成型的第一液压系统及控制所述芯进芯退装置的第二液压系统；

(4)注射结束，冷却后开模，取出制品（2）。

2.如权利要求1所述的一次注塑成型方法，其中步骤(2)、(3)中注射量的控制为预先设定的。

3.如权利要求2所述的一次注塑成型方法，其中在步骤(2)中注入制品整体所需注射量的70-99.9%（重量），在步骤(3)中注入余下的0.1-30%（重量）。

4.如权利要求1所述的一次注塑成型方法，其中第一液压系统由第一油泵（65）和第一电机（66）控制，包括多个电磁阀（V1、V2、V3、V4、V5）。

5.如权利要求1所述的一次注塑成型方法，其中第二液压系统由第二油泵（65’）和第二电机（66’）控制，包括一个电磁阀（V6）。

6.如权利要求1所述的一次注塑成型方法，所述第二液压系统控制使支撑杆（12）完成回退动作的动作油缸（68）。

7.如权利要求1所述的一次注塑成型方法，所述第一液压系统除控制顶模、座移、注射动作的动作油缸（61、62、63）外，还控制使支撑杆（12）完成顶出动作的动作油缸（67）。