CN108068283A - 二次锁模的注射成型方法及设备 - Google Patents

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张旭民
葛琪威
洪锋
吴清荣
周腾超
牟小龙
薛勇
吴尚峰
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Abstract

本发明公开了一种二次锁模的注射成型方法及设备，包括锁模机构和模具，锁模机构包括动模板和定模板以及驱动动模板向定模板快速合模的快速合模机构和驱动动模板向定模板提供二次锁模力的高压锁模机构，模具包括固定在动模板上的动模和固定在定模板上的定模，该定模设有模腔，该动模设有一与膜腔配合的膜芯，于定模相对动模的端部侧壁至少设置有一凹槽，于锁模机构上设置有配合于凹槽的限位机构，限位机构包括镶块和驱动镶块进入或退出凹槽的驱动部，且镶块的一侧贴合凹槽，另一侧凸出凹槽的槽口，制得的产品应力均匀、由于用料充足，结构强度也非常高，提升了产品的质量，并且全部由设备完成，效率大大提高，并且减少人工操作的风险。

Description

二次锁模的注射成型方法及设备
技术领域
本发明涉及注塑领域，更具体地说，它涉及一种二次锁模成型技术的注射成型方法及设备。
背景技术
塑料制品已经广泛应用于汽车、家电、日用品等国民经济的各个领域，塑料制品已成了社会必不可少的产品。绝大部份的塑料制品，已能采用全自动的生产设备进行高效率的生产。但还有些塑料制品，由于制品的特殊，及要求的特殊，成型方法还非常原始，这种情况急需改变。
而以过滤板为代表的这类制品，即在此行列中。此制品的特点是：1.产品投影面积大。2.产品的壁厚大。3.制品的重量重。4.对制品的强度与平整度有要求。以其中一款产品为例，参数为：
项目 说明
产品名称 过滤板
产品尺寸 1500mmX1500mmX53mm
产品重量 约70kg
目前生产此制品的工艺是：挤出机塑化挤出原料，再采用人工的方式，将熔融的塑料原料转运倾倒入一个模具中，并用铁棒推揉原料团，减少熔接缝，再用一个很大的油缸进行受力压制成型。这种方式，存在着很多的缺陷，如：
1.生产效率低，一个多小时才能成型一个产品。
2.生产出来的产品，由于人为因素的干扰，产品的强度与内应力的性能不稳定，产品的次品率比较高。
3.人工操作的时候，有安全的风险。
采用人工操作的方式，所存在的缺陷，严重地制约了此类产品生产的扩大。
而由于产品的投影面积大，壁厚大，同时又要求产品有足够的强度与平整度。这个要求在普通的塑料成型设备中难以胜任。
普通的塑料成型设备采用方式是：合模机构将模具锁紧；注射机构将原料射入模具中，然后继续保持一定的压力维持一段时间，直至产品冷却成型。但是由于这种方式是点进胶保压的模式，而同时产品是大平板结构，而且板的厚度很厚。采用点进胶的方式，产品的应力会很集中，特别是各个进胶口的应力很高，四周的应力较低。应力分布的不平衡，导致产品成型后，出现翘曲的现象。
这种情况，需要有一种新型的成型方法与成型设备，来解决这一问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种针对现有技术的上述不足而提供的一种二次锁模设备，使其能够低成本、高效生产制品，而且制品的质量稳定可靠。
为实现上述目的，通过以下技术手段实现：一种二次锁模设备，包括锁模机构和设于锁模机构上的模具，所述锁模机构包括动模板和定模板以及驱动动模板向定模板快速合模的快速合模机构和驱动动模板向定模板提供二次锁模力的高压锁模机构，所述模具包括固定在动模板上的动模和固定在定模板上的定模，该定模设有模腔，该动模设有一与所述膜腔配合的膜芯，于所述定模相对动模的端部侧壁至少设置有一凹槽，于锁模机构上设置有配合于所述凹槽的限位机构，所述限位机构包括镶块和驱动镶块进入或退出所述凹槽的驱动部，且所述镶块的一侧贴合凹槽，另一侧凸出所述凹槽的槽口。
进一步优化为：所述快速合模机构包括设于定模板一侧的快速合模油缸，该快速合模油缸的活塞杆驱动动模板靠近或远离定模板。
进一步优化为：所述高压锁模机构包括抱闸机构和高压锁模油缸，所述高压锁模油缸设于定模扳一侧且用于驱动拉杆，抱闸机构用于锁定拉杆和动模板，当抱闸机构抱紧拉杆和动模板时，所述高压锁模油缸驱动拉杆使得动模板向定模板压紧。
进一步优化为：所述驱动部包括镶块油缸，该镶块油缸用于驱动所述镶块进入或退出所述凹槽。
进一步优化为：所述定模扳上设置有喷嘴，该喷嘴处设置有止逆结构，包括与喷嘴对接的止逆前机筒、与止逆前机筒对接的小前机筒，在止逆前机筒与小前机筒的接口处设置有第一止逆阀芯，在止逆前机筒内还设置有一驱使第一止逆阀芯向小前机筒压迫并使得止逆前机筒与小前机筒之间的接口封闭的第一弹簧。
进一步优化为：所述设备还包括注射机构和塑化机构，该注射机构包括注射杆、注射机筒、注射前机筒、射台前板、注射推板、注射油缸，所述射台前板上的注射油缸驱动注射推板与注射杆向定模板方向前进或后退并完成注射前机筒与所述小前机筒的对接和分离；塑化机构包括塑化螺杆、塑化机筒、塑化前机筒、预塑座、预塑马达，所述预塑马达驱动塑化螺杆旋转使得塑料原料进入塑化机筒内并且通过塑化螺杆的旋转驱动塑料原料随着塑化前机筒进入塑化接管，所述塑化接管的出料口与注塑前机筒导通。
进一步优化为：所述塑化接管的出料口还设置有分隔止逆装置，所述分隔止逆装置包括设于塑化接管的出料口的第二阀芯和第二弹簧，该第二弹簧迫使第二阀芯向塑化接管的出料口运动并封闭该出料口。
本发明的第二目的在于提供一种基于上述二次锁模设备且针对现有技术的上述不足而提供的注射成型方法。
为实现上述目的，通过以下技术手段实现：一种利用上述技术方案中二次锁模设备的注射成型方法，包括以下步骤：
a.二次锁模设备的顶出机构退回；
b.嵌块进入定模板的凹槽之中；
c.快速合模油缸驱动动模板向定模板合模；
d.抱闸机构将拉杆与动模板抱紧，并且高压锁模油缸驱动拉杆使得动模与定模高压合模；
e.将塑料原料注射入模具中；
f.高压锁模油缸泄压；
g.嵌块退出定模的凹槽；
h.高压锁模油缸再次驱动拉杆使得动模向定模高压锁模，使制品成型；
i.储料，预塑马达驱动塑化螺杆旋转使得塑料原料进入塑化机筒内并且通过塑化螺杆的旋转驱动塑料原料随着塑化前机筒进入塑化接管，并且通过塑化接管使注射腔充满塑料原料，同时维持高压锁模保压，直到制品的冷却；
j.高压锁模油缸再次泄压，并且抱闸机构将拉杆和动模板松开；
k.快速合模油缸驱动动模板远离定模板完成分膜动作；
l.二次锁模设备的顶出机构从动模部位顶出制品；
m.操作人员拿取制品；
n.进行a-m步骤的再次循环。
本发明与现有技术相比的优点在于：通过二次锁模成型这种厚板形的产品，首先第一次锁模之前由镶块进入到定模的凹槽中，由于镶块的一侧与凹槽贴合，另一侧凸出凹槽，所以当快速合模油缸驱使动模与定模合模并且由高压锁模油缸进行高压锁模之后，动模与定模不会完全合模，又由于定模设置有模腔，定模设置有模芯，从而会使得在此时由定模和动模形成的型腔结构尺寸比规则注件的尺寸略大，而这个略大的尺寸由镶块向凹槽凸出部位的尺寸决定，具体需要预调凸出多少尺寸，可以根据实际注塑产品的结构性能设定；当一次锁模注塑完成之后，高压锁模油缸泄压，镶块退出凹槽，然后再由高压锁模油缸起高压将动模和定模进行二次高压锁模，此时动模与定模由于没有镶块的干涉将完全合模，从而形成的型腔即为设计产品的尺寸，并且此时形成的产品受到的压力均匀不会形成局部应力集中，由于用料充足，结构强度也非常高，提升了产品的质量，并且全部由设备完成，效率大大提高，并且减少人工操作的风险。
附图说明
图1为本实施例中二次锁模设备的整体轴测视图；
图2为本实施例中二次锁模设备的整体正视剖视图；
图3为本实施例中快速开合模与高压锁模机构、模具与嵌块伸缩机构的剖视图；
图4为本实施例中快速开合模与高压锁模机构、模具与嵌块伸缩机构的另一张剖视图；
图5为本实施例中快速开合模与高压锁模机构、模具与嵌块伸缩机构的装配图；
图6和图7为本实施例中喷嘴端止逆装置、注射机构的剖视图；
图8为本实施例中注射机构、塑化机构的剖视图；
图9和图10为本实施例中分隔止逆装置、塑化机构的剖视图；
图11为本实施例中整移机构动作的装配图；
图12为本实施例中制品顶出机构动作的装配图；
图13为本实施例中制品顶出机构动作的剖视图；
图14为本实施例中二次锁模设备的各机构位置回到初始状态的装配图；
图15为本实施例中的注射成型方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的本发明的保护范围。
实施例
首先参见附图1和2，二次锁模设备，包括快速开合模与高压锁模机构01，制品顶出机构02，模具与嵌块伸缩机构03，塑化机构04，注射机构05，分隔止逆装置06，喷嘴端止逆装置07，整移机构08。
如图3与图4所示，模具与嵌块伸缩机构03，包含模具301、嵌块油缸302、嵌块303、位置开关304。模具301分为定模3011和动模3012，分别固定在定模板101与动模板102中。在模具301侧面安装有嵌块油缸302与嵌块303。嵌块油缸302能推动嵌块303进出定模3011侧壁端口部位的凹槽30111。当嵌块303油缸302伸出并推动嵌块303进入定模的凹槽30111时，镶块303相对动模3012的一端凸出于凹槽30111，从而当动模3012与定模3011合模时，不能完全合拢。当嵌块油缸302退回并拉动嵌块303离开凹槽30111时，模具301能够完全合拢。嵌块油缸302上装有位置开关304，用以检测嵌块油缸302是伸出到底还是退回到底。
如图3与图5所示，快速开合模与高压锁模机构01，包含定模板101、动模板102、抱闸机构103、拉杆104、高压锁模油缸105、快速开合模油缸106。快速开合模油缸106推动动模板102向定模板101移动。由于嵌块303在模具301的二半之间，模具301不能完全合拢。动模板102上的抱闸机构103进行抱闸动作，使动模板102、抱闸机构103、拉杆104连为一体。高压锁模油缸105系统起高压，产生一股极大的拉力，通过拉杆104与抱闸机构103，使动模板102向定模板101移动锁紧。这样，模具301的两半，以及嵌块303，相互之间紧密贴合。
如图6与图7所示，喷嘴端止逆装置07包含喷嘴701、止逆前机筒702、第一止逆阀芯703、第一弹簧704、小前机筒705。当第一止逆阀芯703受到足够大的向左的力，克服第一弹簧704的弹力向左移动后，喷嘴701与小前机筒705之间的流道畅通。当第一止逆阀芯703受到向右的力，并在第一弹簧704的助力下，第一止逆阀芯703与止逆前机筒702之间会截断通道，并导致喷嘴701与小前机筒705之间的流道断开。此设计，在进行二次锁模的时候，模具301中的型腔将缩小到正常尺寸，型腔内的塑料原料09将被二次压实产生巨大的型腔压力，由于止逆装置07的设置，能够防止塑料原料09的倒灌。
如图6与图8所示，注射机构05包含注射杆501、注射机筒502、注射前机筒503、射台前板504、注射推板505、注射油缸506。射台前板504上的注射油缸506，带动注射推板505与注射杆501向左移动。注射机筒502里的塑料原料09，经过注射前机筒503与小前机筒705，并推动止逆阀芯703左移，最终经过喷嘴701进入模具301。如图3所示，模具301内部最终充满了塑料原料09。
如图9与图10所示，分隔止逆装置06包含塑化接管601、阀座602、第二止逆阀芯603、第二弹簧604。当第二止逆阀芯603受到足够大的向下的力，克服第二弹簧604的弹力向下移动并被阀座602限位后，塑化接管601与注射前机筒503之间的流道畅通。当第二止逆阀芯603受到向上的力，并在第二弹簧604的助力下，第二止逆阀芯603截断通道，并导致塑化接管601与注射前机筒503之间的流道断开。此设计，由于注射腔在进行塑料原料09的注射时，注射腔将产生巨大的压力，分隔止逆装置06能够防止塑料原料09倒灌入塑化接管601。
如图9与图8、图6所示，当注射杆501向左移动，推动塑料原料09时，止逆阀芯603受到向上的力，并在弹簧604的助力下，止逆阀芯603会截断通道。这样塑料原料09不会往塑化接管601方向移动，只会往模具301方向移动。
如图4所示，高压锁模油缸105泄压，使得模具301的两半，不再有强大的力来压嵌块303。这时嵌块油缸302动作，使得嵌块303退出模具301内部。
如图13与图7所示，高压锁模油缸105系统再次起高压。这使得再次有一股极大的力量，使动模板102向定模板101移动。这使得模具301的两半被极强力地合拢。同时这股力，会极强力地挤压模具301里面的塑料原料09，使得塑料原料09能够被持续地受压。而同时喷端那端有喷嘴端止逆装置07，止逆阀芯703与止逆前机筒702之间会截断通道。同时，模具301的内部通冷却水，使塑料原料09慢慢地冷却。在边冷却边受压的过程中，经过一段时间后，塑料原料09即成为了固态的制品09.
如图10与图8所示，注射机构05将塑料原料09压入模具301以后，塑化机构04即开始工作。塑化机构包括塑化螺杆401、塑化机筒402、塑化前机筒403、预塑座404、预塑马达405。预塑马达405能够驱动塑化螺杆401旋转。塑料原料09进入塑化机筒402内部后，塑化螺杆401的旋转，能够驱动塑料原料09向左移动，并通过塑化前机筒403进入塑化接管601中。这时止逆阀芯603受到塑料原料09的向下的推力，克服了弹簧604的弹力向下移动并被阀座602限位后，塑化接管601与注射前机筒503之间的流道畅通。于是塑料原料09就不断地进入注射机筒502中。
如图12所示，塑料原料09成为固态的制品09以后，整移机构08作整移退动作，使塑化机构04、注射机构05、分隔止逆装置06、喷嘴端止逆装置07，整体远离快速开合模与高压锁模机构01。这样喷嘴701与模具301之间也远离。
如图13所示，高压锁模油缸105再次泄压，使得模具301的两半，不再有强大的力来合拢。
如图13与图14所示，动模板102上的抱闸机构103进行松闸动作，使动模板102与抱闸机构103一起，能脱离拉杆104而移动。快速开合模油缸106动作，使动模板102远离定模板101。这使得模具301的两半也跟着分离。由于模具拔模角度的原因，固态的制品09会留在固定在动模板102一侧的模具301中。
如图13与图14所示，固定在动模板102上的制品顶出机构02，包含顶出油缸201、顶出导板202、顶出杆203、顶出导向杆204。顶出油缸201动作，使得顶出导板202与顶出杆203一起移动，并将制品09从模具301中顶出来。操作人员即可取得制品09。
如图15所示，顶出油缸201动作，使顶出导板202与顶出杆203一起退回。模具301上的嵌块油缸302推动嵌块303伸入模具内部。整移机构08作整移进动作，使塑化机构04、注射机构05、分隔止逆装置06、喷嘴端止逆装置07，整体靠近快速开合模与高压锁模机构01。这样喷嘴701与模具301之间也接触。这样各机构的位置，就回到初始状态。
参见附图15，结合上述的二次锁模设备，本实施例中还提供了专用于该设备的注射方法：a.二次锁模设备的顶出机构02退回；
b.嵌块303进入定模板3011的凹槽30111之中；
c.快速合模油缸106驱动动模板向定模板合模；
d.抱闸机构103将拉杆104与动模板3012抱紧，并且高压锁模油缸105驱动拉杆104使得动模3012与定模3011高压合模；
e.将塑料原料09注射入模具301的型腔中；
f.高压锁模油缸105泄压；
g.嵌块303退出定模3011的凹槽30111；
h.高压锁模油缸105再次驱动拉杆104使得动模3012向定模3011高压锁模，使制品成型；
i.储料，预塑马达405驱动塑化螺杆401旋转使得塑料原料09进入塑化机筒402内并且通过塑化螺杆401的旋转驱动塑料原料09随着塑化前机筒403进入塑化接管601，并且通过塑化接管601使注射腔充满塑料原料09，同时维持高压锁模保压，直到制品的冷却；
j.高压锁模油缸105再次泄压，并且抱闸机构103将拉杆104和动模板102松开；
k.快速合模油缸106驱动动模板102远离定模板101完成分膜动作；
l.二次锁模设备的顶出机构02从动模3012部位顶出制品；
m.操作人员拿取制品；
n.进行a-m步骤的再次循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种二次锁模设备，其特征在于，包括锁模机构和设于锁模机构上的模具(301)，所述锁模机构包括动模板(102)和定模板(101)以及驱动动模板(102)向定模板(101)快速合模的快速合模机构和驱动动模板(102)向定模板(101)提供二次锁模力的高压锁模机构，所述模具(301)包括固定在动模板(102)上的动模(3012)和固定在定模板(101)上的定模(3011)，该定模(3011)设有模腔，该动模(3012)设有一与所述膜腔配合的膜芯，于所述定模(3011)相对动模(3012)的端部侧壁至少设置有一凹槽(30111)，于锁模机构上设置有配合于所述凹槽(30111)的限位机构，所述限位机构包括镶块(303)和驱动镶块(303)进入或退出所述凹槽(30111)的驱动部，且所述镶块(303)的一侧贴合凹槽(303)，另一侧凸出所述凹槽(303)的槽口。
2.根据权利要求1所述的二次锁模设备，其特征在于，所述快速合模机构包括设于定模板(101)一侧的快速合模油缸(106)，该快速合模油缸(106)的活塞杆驱动动模板(102)靠近或远离定模板(101)。
3.根据权利要求1所述的二次锁模设备，其特征在于，所述高压锁模机构包括抱闸机构(103)和高压锁模油缸(105)，所述高压锁模油缸(105)设于定模板(101)一侧且用于驱动拉杆(104)，抱闸机构(103)用于锁定拉杆(104)和动模板(102)，当抱闸机构(103)抱紧拉杆(104)和动模板(102)时，所述高压锁模油缸(105)驱动拉杆(104)使得动模板(102)向定模板(101)压紧。
4.根据权利要求1所述的二次锁模设备，其特征在于，所述驱动部包括镶块油缸(302)，该镶块油缸(302)用于驱动所述镶块(303)进入或退出所述凹槽(30111)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的二次锁模设备，其特征在于，所述定模板(3011)上设置有喷嘴(701)，该喷嘴(701)处设置有止逆结构，包括与喷嘴(701)对接的止逆前机筒(702)、与止逆前机筒(702)对接的小前机筒(705)，在止逆前机筒(702)与小前机筒(705)的接口处设置有第一止逆阀芯(703)，在止逆前机筒(702)内还设置有一驱使第一止逆阀芯(703)向小前机筒(705)压迫并使得止逆前机筒(702)与小前机筒(705)之间的接口封闭的第一弹簧(704)。
6.根据权利要求5所述的二次锁模设备，其特征在于，所述设备还包括注射机构(05)和塑化机构(04)，该注射机构(05)包括注射杆(501)、注射机筒(502)、注射前机筒(503)、射台前板(504)、注射推板(505)、注射油缸(506)，所述射台前板(504)上的注射油缸(506)驱动注射推板(505)与注射杆(501)向定模板(101)方向前进或后退并完成注射前机筒(503)与所述小前机筒(705)的对接和分离；塑化机构(04)包括塑化螺杆(401)、塑化机筒(402)、塑化前机筒(403)、预塑座(404)、预塑马达(405)，所述预塑马达(405)驱动塑化螺杆(401)旋转使得塑料原料(09)进入塑化机筒(402)内并且通过塑化螺杆(401)的旋转驱动塑料原料(09)随着塑化前机筒(403)进入塑化接管(601)，所述塑化接管(601)的出料口与注塑前机筒(503)导通。
7.根据权利要求6所述的二次锁模设备，其特征在于，所述塑化接管(601)的出料口还设置有分隔止逆装置，所述分隔止逆装置包括设于塑化接管(601)的出料口的第二阀芯(603)和第二弹簧(604)，该第二弹簧(604)迫使第二阀芯(603)向塑化接管(601)的出料口运动并封闭该出料口。
8.一种利用如权利要求7所述的二次锁模设备的注射成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.二次锁模设备的顶出机构(02)退回；
b.嵌块(303)进入定模板(3011)的凹槽(30111)之中；
c.快速合模油缸(106)驱动动模板向定模板合模；
d.抱闸机构(103)将拉杆(104)与动模板(3012)抱紧，并且高压锁模油缸(105)驱动拉杆(104)使得动模(3012)与定模(3011)高压合模；
e.将塑料原料(09)注射入模具(301)的型腔中；
F.高压锁模油缸(105)泄压；
g.嵌块(303)退出定模(3011)的凹槽(30111)；
h.高压锁模油缸(105)再次驱动拉杆(104)使得动模(3012)向定模(3011)高压锁模，使制品成型；
i.储料，预塑马达(405)驱动塑化螺杆(401)旋转使得塑料原料(09)进入塑化机筒(402)内并且通过塑化螺杆(401)的旋转驱动塑料原料(09)随着塑化前机筒(403)进入塑化接管(601)，并且通过塑化接管(601)使注射腔充满塑料原料(09)，同时维持高压锁模保压，直到制品的冷却；
J.高压锁模油缸(105)再次泄压，并且抱闸机构(103)将拉杆(104)和动模板(102)松开；
k.快速合模油缸(106)驱动动模板(102)远离定模板(101)完成分膜动作；
L.二次锁模设备的顶出机构(02)从动模(3012)部位顶出制品；
m.操作人员拿取制品；
n.进行a-m步骤的再次循环。
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