CN108556242B - 用于化学微发泡的成型模具及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于化学微发泡的成型模具，从上往下依次包括上模座、定模、动模、支撑块和下模座，所述上模座与所述定模固定连接，所述支撑块与所述下模座固定连接，所述动模包括型芯、推板和型芯固定板，所述推板与所述定模之间形成分型面，所述型芯与所述定模之间形成成型腔，所述型芯固定板的底面与所述支撑块固定连接，所述型芯固定板的顶面与所述型芯固定连接，所述型芯固定板的顶面还与所述推板沿竖直方向可调节连接使得所述成型腔的厚度可调节。本发明还公开了一种成型方法。本发明由于成型腔的厚度可以调节，可以在设定的范围内任意调节成型腔的厚度，通过注入化学微发泡材料得到不同厚度要求的产品。

Description

用于化学微发泡的成型模具及其成型方法

技术领域

本发明涉及模具领域，尤其涉及一种用于化学微发泡的成型模具及其成型方法。

背景技术

随着汽车销售竞争的日益加剧，如何尽可能地降低汽车的重量，提高汽车的动力利用率，减少燃料消耗，成为各大汽车企业竞争的核心所在。塑料件在汽车里面占相当份额，其重量的减轻对整车减重贡献颇大，因此对于塑料零件在满足性能的情况下，如何做到产品壁厚最薄，实现产品壁厚可调节，在性能和壁厚之间找到平衡点，不仅对减重乃至产品经济成本也意义重大。另外，产品壁厚可调节，也可以实现化学微发泡轻量化工艺，产品由未发泡前的薄壁状态(如1.8mm)到发泡后的厚壁(3mm)状态，虽然产品的壁厚未减少，但通过产品内部的微孔来实现减重目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于化学微发泡的成型模具及其成型方法。

本发明提供一种用于化学微发泡的成型模具，从上往下依次包括上模座、定模、动模、支撑块和下模座，所述上模座与所述定模固定连接，所述支撑块与所述下模座固定连接，所述动模包括型芯、推板和型芯固定板，所述推板与所述定模之间形成分型面，所述型芯与所述定模之间形成成型腔，所述型芯固定板的底面与所述支撑块固定连接，所述型芯固定板的顶面与所述型芯固定连接，所述型芯固定板的顶面还与所述推板沿竖直方向可调节连接使得所述成型腔的厚度可调节。

进一步地，所述型芯固定板与所述推板之间通过调节组件连接，所述调节组件包括限位杆和弹簧，所述限位杆从上往下依次包括螺纹部、杆体和限位部，所述螺纹部与所述推板固定连接，所述弹簧套设在所述杆体上，所述限位部与所述型芯固定板之间存在竖直间隙。

进一步地，所述型芯固定板上从上往下依次开设有弹簧孔、杆孔和限位孔，所述弹簧位于所述弹簧孔中，所述杆体穿过所述杆孔并与所述杆孔间隙配合，所述限位部位于所述限位孔中并与所述限位孔之间存在所述竖直间隙。

进一步地，所述成型腔的厚度调节前，所述限位部的顶面与所述限位孔的顶面之间存在所述竖直间隙。

进一步地，所述限位部的横截面积大于所述杆体的横截面积。

进一步地，所述限位孔的横截面积大于所述杆孔的横截面积，所述限位孔的横截面积也大于所述限位部的横截面积。

进一步地，所述成型腔的厚度调节前，所述弹簧处于原始状态；所述成型腔的厚度调节时，所述弹簧处于被压缩状态，所述竖直间隙减小。

进一步地，所述成型腔的最大调节厚度等于所述竖直间隙的最大高度L。

进一步地，所述成型腔的最小厚度为A，所述成型腔的最大厚度为B，B＝A+L。

本发明还提供一种利用前述任一项所述的用于化学微发泡的成型模具的成型方法，包括以下步骤：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下用于调节所述成型腔的厚度，此时所述推板不动；

调节到位后，向所述成型腔中注入化学微发泡材料；

待所述化学微发泡材料成型后，所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下，同时也带动所述推板向下，实现开模。

进一步地，所述型芯固定板与所述推板之间通过调节组件连接，所述调节组件包括限位杆和弹簧，所述限位杆从上往下依次包括螺纹部、杆体和限位部，所述螺纹部与所述推板固定连接，所述弹簧套设在所述杆体上，所述限位部与所述型芯固定板之间存在竖直间隙；

所述所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下用于调节所述成型腔的厚度的步骤，进一步包括：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下；

所述型芯固定板压缩所述弹簧，所述竖直间隙减小，所述限位杆不动。

进一步地，所述所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下，同时也带动所述推板向下的步骤，进一步包括：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下；

所述型芯固定板与所述限位部之间的所述竖直间隙为零，所述型芯固定板带动所述限位杆向下移动；

所述限位杆带动所述推板向下移动。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明由于成型腔的厚度可以调节，可以在设定的范围内任意调节成型腔的厚度，通过注入化学微发泡材料得到不同厚度要求的产品。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明实施例一中用于化学微发泡的成型模具的结构示意图；

图2是图1中调节组件处的局部放大图；

图3是图1中C处的局部放大图；

图4是本发明实施例二中成型方法的流程图。

附图标记对照表：

1-上模座 2-定模 3-动模

4-支撑块 5-下模座 6-分型面

7-成型腔 8-调节组件 31-型芯

32-推板 33-型芯固定板 34-定位导向块

81-限位杆 82-弹簧 331-弹簧孔

332-杆孔 333-限位孔 811-螺纹部

812-杆体 813-限位部

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施例一：

参见图1-3，图1-3为本发明实施例一中用于化学微发泡的成型模具的结构示意图。

实施例一中，如图1所示，用于化学微发泡的成型模具，从上往下依次包括上模座1、定模2、动模3、支撑块4和下模座5，上模座1与定模2固定连接，支撑块4与下模座5固定连接，动模3包括型芯31、推板32和型芯固定板33，推板32与定模2之间形成分型面6，型芯31与定模2之间形成成型腔7，型芯固定板33的底面与支撑块4固定连接，型芯固定板33的顶面与型芯31固定连接，型芯固定板33的顶面还与推板32沿竖直方向可调节连接使得成型腔7的厚度可调节。

其中，上模座1和定模2两者之间固定连接，可以通过螺钉连接，可以称为上组件。上模座1和定模2始终固定不动。

支撑块4、下模座5、型芯31和型芯固定板33之间固定连接，彼此之间均可以通过螺钉连接，可以称为下组件。在调节厚度的过程中和开模的过程中，这四个部件均同时移动。

推板32在调节厚度的过程中，不移动；在开模的过程中，推板32随支撑块4、下模座5、型芯31和型芯固定板33一起向下移动。

推板32位于型芯31的周围，型芯31与定模7之间形成具有一定初始厚度(最小厚度A)的成型腔7。成型腔7的最终厚度决定了成型后产品的厚度。因此，调节成型腔7的最终厚度，也就是为了调节成型后产品的厚度。

为了得到不同厚度的化学微发泡产品，需要在注入化学微发泡材料之前，调节成型腔7的厚度。

调节时，下组件后退(即图1中向下移动)，使得型芯固定板33的顶面相对于推板32向下移动，此时型芯31与定模2之间的距离增大，即成型腔7的厚度增加。推板32不动，分型面6此时不分离。

当调节到设定的厚度时，保持下组件不动，开始注入化学微发泡材料，待化学微发泡材料成型后，开始开模。将下组件继续后退，此时推板32向下移动，推板32与定模2之间分开，型芯31与定模2之间也分开，取出成型后的产品。

本实施例能够根据需要的产品厚度，来调节成型腔的厚度，一套成型模具可以用于加工一定厚度范围内的产品，通用性较高。

进一步地，如图1-2所示，型芯固定板33与推板32之间通过调节组件8连接，调节组件8包括限位杆81和弹簧82，限位杆81从上往下依次包括螺纹部811、杆体812和限位部813，螺纹部811与推板32固定连接，弹簧82套设在杆体812上，限位部813与型芯固定板33之间存在竖直间隙，竖直间隙的最大高度为L。

具体为，限位杆81穿过推板32和型芯固定板33，并将两者连接，实现两者之间的竖直方向可调节。

限位杆81的螺纹部811与推板32螺纹连接，推板32上开设有螺纹孔(图为示)，连接后限位杆81与推板32之间相对固定。

限位杆81的杆体812和限位部813位于型芯固定板33中，限位杆81能够在型芯固定板33中上下移动，移动的范围为竖直间隙的最大高度L。弹簧82套设在杆体812外，也位于型芯固定板33中。

进一步地，如图2所示，型芯固定板33上从上往下依次开设有弹簧孔331、杆孔332和限位孔333，弹簧82位于弹簧孔331中，杆体812穿过杆孔332并与杆孔332间隙配合，限位部813位于限位孔333中并与限位孔333之间存在竖直间隙。

其中，弹簧孔331的横截面积大于杆孔332的横截面积。弹簧孔331将弹簧82限制在其中。杆体812穿过杆孔332和弹簧孔331与螺纹部811连接。限位部813限制在限位孔333中，并且与限位孔333之间存在竖直间隙。

图2为调节前的状态，此时竖直间隙的数值为最大高度L。当调节时，型芯固定板33向下移动，压缩弹簧8的顶端，弹簧8的底端的高度保持不动，弹簧8被压缩。此时限位杆81固定不动，推板32也不动。限位孔333与限位部813之间的竖直间隙逐渐减少，直到减小到了设定的调节厚度。然后保持在调节后的位置。

进一步地，如图2所示，成型腔7的厚度调节前，限位部813的顶面与限位孔333的顶面之间存在竖直间隙。

开模时，型芯固定板33继续向下移动，继续压缩弹簧82，当限位孔33的顶面接触到限位部813的顶面时，此时竖直间隙为零。型芯固定板33带动限位杆81一起向下移动，限位杆81带动推板32一起向下移动，实现开模。

进一步地，如图2所示，限位部813的横截面积大于杆体812的横截面积。限位孔333的横截面积大于杆孔332的横截面积，限位孔333的横截面积也大于限位部813的横截面积。

进一步地，成型腔7的厚度调节前，弹簧82处于原始状态；成型腔7的厚度调节时，弹簧82处于被压缩状态，竖直间隙减小。厚度调节时，竖直间隙可以减小为等于零。此时，成型腔7的厚度为最大的可调节厚度。

进一步地，成型腔7的最大调节厚度等于竖直间隙的最大高度L。

进一步地，成型腔7的最小厚度为A，成型腔的最大厚度为B，B＝A+L。本实施例中，成型腔7可以在A-B之间调节任意的厚度。

如图3所示，实线部分表示成型腔7调节前的最小厚度A，虚线部分表示成型腔7调节后的最大厚度B。

实施例二：

如图4所示，用于化学微发泡的成型模具的成型方法，包括以下步骤：

步骤S401：下模座5带动支撑块4、型芯固定板33和型芯31向下用于调节成型腔7的厚度，此时推板32不动；

步骤S401进一步包括：

下模座5带动支撑块4、型芯固定板33和型芯31向下；

型芯固定板33压缩弹簧82，竖直间隙减小，限位杆81不动。

步骤S402：调节到位后，向成型腔7中注入化学微发泡材料；

步骤S403：待化学微发泡材料成型后，下模座5带动支撑块4、型芯固定板33和型芯31向下，同时也带动推板32向下，实现开模。

步骤S403进一步包括：

下模座5带动支撑块4、型芯固定板33和型芯31向下；

型芯固定板33与限位部813之间的竖直间隙为零，型芯固定板带动限位杆81向下移动；

其中，当调节到位时，竖直间隙不为零时，开模时，型芯固定板33继续向下直到竖直间隙为零。当调节到位是，竖直间隙已经为零，开模时，型芯固定板33直接带动限位杆81向下移动。

限位杆81带动推板32向下移动。

本发明通过成型模具和成型方法，实现产品在一定厚度范围内的自由变壁厚，实现满足性能的基础上达到任意所需的壁厚，提高设计柔性化。对于普通注塑产品，薄厚减薄，减少重量、降低产品的成本，提高产品的竞争力；对于化学微发泡新技术注塑产品，通过该成型模具和方法，通过型芯后退，能够实现并满足产品从未发泡的薄壁状态到发泡后的状态，通过内部微孔结构，同样实现有效减重。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于化学微发泡的成型模具，从上往下依次包括上模座、定模、动模、支撑块和下模座，所述上模座与所述定模固定连接，所述支撑块与所述下模座固定连接，其特征在于，所述动模包括型芯、推板和型芯固定板，所述推板与所述定模之间形成分型面，所述型芯与所述定模之间形成成型腔，所述型芯固定板的底面与所述支撑块固定连接，所述型芯固定板的顶面与所述型芯固定连接，所述型芯固定板的顶面还与所述推板沿竖直方向可调节连接使得所述成型腔的厚度可调节；所述型芯固定板与所述推板之间通过调节组件连接，所述调节组件包括限位杆和弹簧，所述限位杆从上往下依次包括螺纹部、杆体和限位部，所述螺纹部与所述推板固定连接，所述弹簧套设在所述杆体上，所述限位部与所述型芯固定板之间存在竖直间隙；

所述成型腔的厚度调节前，所述弹簧处于原始状态；

调节所述成型腔的厚度时，所述推板和所述限位杆不动，所述型芯固定板向下移动，所述弹簧处于被压缩状态，所述竖直间隙减小。

2.根据权利要求1所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述型芯固定板上从上往下依次开设有弹簧孔、杆孔和限位孔，所述弹簧位于所述弹簧孔中，所述杆体穿过所述杆孔并与所述杆孔间隙配合，所述限位部位于所述限位孔中并与所述限位孔之间存在所述竖直间隙。

3.根据权利要求2所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述成型腔的厚度调节前，所述限位部的顶面与所述限位孔的顶面之间存在所述竖直间隙。

4.根据权利要求1所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述限位部的横截面积大于所述杆体的横截面积。

5.根据权利要求2所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述限位孔的横截面积大于所述杆孔的横截面积，所述限位孔的横截面积也大于所述限位部的横截面积。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述成型腔的最大调节厚度等于所述竖直间隙的最大高度L。

7.根据权利要求6所述的用于化学微发泡的成型模具，其特征在于，所述成型腔的最小厚度为A，所述成型腔的最大厚度为B，B＝A+L。

8.利用权利要求1-7任一项所述的用于化学微发泡的成型模具的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下用于调节所述成型腔的厚度，此时所述推板不动；

调节到位后，向所述成型腔中注入化学微发泡材料；

待所述化学微发泡材料成型后，所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下，同时也带动所述推板向下，实现开模。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于，所述型芯固定板与所述推板之间通过调节组件连接，所述调节组件包括限位杆和弹簧，所述限位杆从上往下依次包括螺纹部、杆体和限位部，所述螺纹部与所述推板固定连接，所述弹簧套设在所述杆体上，所述限位部与所述型芯固定板之间存在竖直间隙；

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下用于调节所述成型腔的厚度的步骤，进一步包括：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下；

所述型芯固定板压缩所述弹簧，所述竖直间隙减小，所述限位杆不动。

10.根据权利要求9所述的成型方法，其特征在于，所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下，同时也带动所述推板向下的步骤，进一步包括：

所述下模座带动所述支撑块、所述型芯固定板和所述型芯向下；

所述型芯固定板与所述限位部之间的所述竖直间隙为零，所述型芯固定板带动所述限位杆向下移动；

所述限位杆带动所述推板向下移动。

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