CN108656445A - 分层注塑的成型核心、厚壁件产品的注塑模具及注塑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及厚壁产品分层包裹注塑领域，具体涉及一种分层注塑的成型核心、厚壁件产品的注塑模具及注塑方法。包括核心结构和固定结构，所述固定结构包括至少3个固定分支，至少3个固定分支分布在核心结构的外端，所述固定分支通过封胶引流结构与核心结构固定连接，所述封胶引流结构呈阶梯状。通过设置成型核心具有固定结构方便在二次注塑时对成型核心的悬空固定，且成型核心上设置有封胶引流结构，方便在二次注塑时对注塑料进行引流，保证核心结构上下两面同时进行二次注塑，简化了生产工艺、缩短了生产周期。解决了现有技术中存在的厚壁件产品的生产工艺复杂，生产难度大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及厚壁产品分层包裹注塑领域，具体涉及一种分层注塑的成型核心、厚壁件产品的注塑模具及注塑方法。
背景技术
现代车灯行业中塑料透明厚壁件产品越发应用的频繁。为了降低透明厚壁件产品的成型周期，提高产品合格率，将厚壁件产品进行分层注塑可有效实现上述目的，而分层注塑中如何设置分层结构以及如何合理设置注塑步骤是分层注塑中的关键所在。
目前，针对分层注塑的多种措施如下：
方案一，将产品一分为二先注塑一层再注塑下一层，缺点：①厚壁产品只能实现层层覆盖，分二层需要进行二次注塑；②每一层都是产品的外观面，对每一层的注塑要求高。
方案二，将产品一分为三先注塑中间层，再分别注塑两边，缺点：①生产效率低，产品分三层需要注塑三次；②产品的每一层都有外表面部分，每一层都需要保证外观对注塑要求高；③成型设备有限制，需要多色转盘或者带顶出旋转模具中间板功能的注塑机来实现多层注塑，增加了生产成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的厚壁件产品的生产工艺复杂，生产难度大的问题，本发明提出一种分层注塑的成型核心、厚壁件产品的注塑模具及注塑方法，解决了上述技术问题。本发明的成型核心可实现在二次注塑时，核心结构悬空设置在二次注塑型腔内，且可以抵抗料流的冲击作用，且成型核心上设置有阶梯状的封胶引流结构，如此可以对料流进行引流作用，保证二次注塑时，料流沿核心结构的上下两面同时进行二次注塑，简化了生产工艺，降低了生产难度，缩短了周期，且保证了产品质量。本发明的技术方案如下：
一种分层注塑的成型核心，包括核心结构和固定结构，所述固定结构包括至少3个固定分支，至少3个固定分支分布在核心结构的外端，所述固定分支通过封胶引流结构与核心结构固定连接，所述封胶引流结构呈阶梯状。通过设置成型核心具有固定结构方便在二次注塑时对成型核心的悬空固定，且成型核心上设置有封胶引流结构，方便在二次注塑时对注塑料进行引流，保证核心结构上下两面同时进行二次注塑，简化了生产工艺、缩短了生产周期。
进一步地，所述固定分支包括固定杆和固定块，所述固定杆的内端与封胶引流结构的外端连接，所述固定杆的外端的下表面设置有固定块，所述固定块呈圆台状，固定分支为3个，3个所述固定分支的固定块的中心点连线构成等腰三角形。
进一步地，所述封胶引流结构的外端高于内端，所述封胶引流结构的内端下表面与核心结构的上表面固定连接，所述封胶引流结构的外端与固定分支固定连接，所述封胶引流结构的外端的上表面略高于固定分支的上表面。
一种厚壁件产品的注塑模具，包括定模和动模，所述定模上设置有定模Ⅰ腔和定模Ⅱ腔，所述动模上设置有动模Ⅰ腔和动模Ⅱ腔，合模时，所述定模Ⅰ腔和所述动模Ⅰ腔共同形成一次注塑型腔，所述定模Ⅱ腔和所述动模Ⅱ腔共同形成二次注塑型腔，所述一次注塑型腔用于注塑形成成型核心，所述二次注塑型腔用于对成型核心进行二次注塑。
进一步地，所述定模Ⅰ腔与成型核心的上表面形状相适应，所述动模Ⅰ腔与成型核心的下表面形状相适应，所述一次注塑型腔对应固定分支的末端开有一次浇口。
进一步地，所述定模Ⅱ腔与成品的上表面形状相适应，所述动模Ⅱ腔包括动模二次成型面和固定面，所述固定面与成型核心的固定结构形状相适应，所述固定面上上设置有供固定块卡入的定位孔，所述固定块卡入定位孔使得核心结构悬空在二次注塑型腔中，所述动模二次成型面上开设有二次浇口。
进一步地，所述二次浇口位于等腰三角形的中心线上，所述二次浇口的截面呈两边外扩的U字形，所述U字形的二次浇口从动模的上表面向下延伸，所述二次浇口的两侧边与竖直方向的夹角均不小于10°。
进一步地，合模时，核心结构的上表面与定模Ⅱ腔之间的间距为核心结构的下表面与动模Ⅱ腔之间的间距的1.05倍。
进一步地，所述注塑模具具有至少一对一次注塑型腔和至少一对二次注塑型腔，每对所述一次注塑型腔对称设置，每对一次注塑型腔的两个一次浇口通过一次冷流道连通，一次冷流道的中点处设置有一次射嘴，每对二次注塑型腔的两个二次浇口通过二次冷流道连通，二次冷流道的中点处设置有二次射嘴。
一种厚壁件产品的的注塑方法，采用上述的注塑模具，包括如下步骤：
S1、对注塑模具的一次注塑型腔内注入料流，注塑成型核心；
S2、成型核心注塑完成后，取出成型核心进行冷却；
S3、冷却完成后，将成型核心放置二次注塑型腔，成型核心的固定结构与二次注塑型腔的固定孔固定连接，成型核心的核心结构悬空在二次注塑型腔内；
S4、合模，对注塑模具的二次注塑型腔内注入料流，进行二次注塑；
S5、二次注塑完成后，取出成品，进行冷却。
基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：
1.本发明的分层注塑的成型核心具有固定结构，方便在二次注塑时，成型核心悬空设置在二次注塑型腔中，如此可实现对成型核心的上下两层同时注塑，简化了生产工艺，固定结构也使得核心结构在二次注塑型腔内可承受料流的冲击力，保证二次注塑的顺利进行；此外成型核心还具有封胶引流结构，可以对二次浇口进入的料流进行引流作用，实现上下两层同时进行注塑，大大提高了生产效率，降低了生产难度；
2.本发明的分层注塑的成型核心的固定结构采用三点固定，根据三角形的稳定性可知，如此使得成型核心在二次注塑时被固定的更加稳定；
3.本发明的厚壁件产品的注塑模具通过将一次注塑的成型核心悬空在二次注塑型腔内进行两次注塑，从上下两面同时对成型核心进行二次注塑，减少了生产步骤，简化了生产工艺；
4.本发明的厚壁件产品的注塑模具的一次注塑型腔和二次注塑型腔的结构和浇口位置均进行合理设置，保证了注塑的顺利进行，尤其是二次浇口的位置和形状的合理设置结合封胶引流结构和核心结构在二次注塑型腔内的上下间距设置，保证了上下料流的同步注塑；
5.本发明的厚壁件产品的的注塑方法采用两次注塑的方法实现对厚壁件产品的生产，生产工艺简单，成品率高。
附图说明
图1为本发明的厚壁产品的注塑模具的定模的主视图；
图2为本发明的厚壁产品的注塑模具的动模的主视图；
图3为本发明的厚壁产品的注塑模具的定模的定模Ⅰ腔的结构示意图；
图4为本发明的厚壁产品的注塑模具的定模的定模Ⅱ腔的结构示意图；
图5为本发明的厚壁产品的注塑模具的动模的动模Ⅰ腔的结构示意图；
图6为本发明的厚壁产品的注塑模具的动模的动模Ⅱ腔的结构示意图；
图7为本发明的注塑模具的二次浇口的截面图；
图8为本发明的分层注塑的成型核心的结构示意图；
图9为本发明的成型核心位于二次注塑型腔中的截面图；
图10为本发明的二次注塑后的成品的结构示意图；
图中：1-定模；11-定模Ⅰ腔；111-定模一次成型面；112-阶梯面；12-定模Ⅱ腔；121-定模二次成型面；2-动模；21-动模Ⅰ腔；211-动模一次成型面；212-凹槽面；213-一次浇口；22-动模Ⅱ腔；221-动模二次成型面；222-固定面；2221-定位孔；223-二次浇口；3-成型核心；31-核心结构；32-固定分支；321-固定杆；322-固定块；33-封胶引流结构；4-成品；41-成品核心。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。
如图1-10所示，本实施例提供了一种厚壁件产品的注塑模具，注塑模具具有一次注塑型腔和二次注塑型腔，一次注塑型腔用于注塑形成成型核心3，二次注塑型腔用于对成型核心3进行二次注塑。
注塑模具包括定模1和动模2，其中，定模1上设置有定模Ⅰ腔11和定模Ⅱ腔12，动模2上设置有动模Ⅰ腔21和动模Ⅱ腔22，合模时，定模Ⅰ腔11和动模Ⅰ腔21共同形成一次注塑型腔，定模Ⅱ腔12和动模Ⅱ腔22共同形成二次注塑型腔。
定模1上的定模Ⅰ腔11的形状与成型核心3的上表面形状相适应，动模2上的动模Ⅰ腔21的形状与成型核心3的下表面形状相适应。一次注塑形成的成型核心3包括核心结构31和固定结构，固定结构包括至少3个固定分支32，固定分支32包括固定杆321和固定块322，固定杆321的外端设置固定块322，固定杆321的内端通过封胶引流结构33与核心结构31连接。其中，核心结构31即为制作的厚壁件产品的内层结构，固定结构便于在二次注塑时将核心结构31悬空固定于二次注塑型腔中。优选地，至少3个固定分支32的固定杆321的上表面位于同一平面上，固定分支32的外端的下表面一体成型有固定块322，优选地固定块322呈圆台状，且固定块322的横截面半径沿远离固定杆321的方向逐渐减小。优选地，封胶引流结构33呈阶梯状，封胶引流结构33的内端下表面与核心结构31固定连接，具体地，封胶引流结构33的内端下表面与核心结构31的上表面固定连接，封胶引流结构33的外端与固定杆321固定连接，封胶引流结构33的外端的上表面略高于固定杆321的上表面，封胶引流结构33的外端的上表面高于封胶引流结构33的内端的上表面，进一步优选地，封胶引流结构33的内侧面、外侧面和阶梯面均呈圆弧状，多个封胶引流结构33的阶梯面均位于同一个圆上。优选地，核心结构31、固定结构和封胶引流结构33一体注塑成型。
本实施例优选固定分支32为3个，3个固定分支32分别位于核心结构31的两端，优选地，固定分支32与核心结构31的非光学部分连接。其中一个固定分支32位于核心结构31的一端，另外一个固定分支32位于核心结构32的另一端，可设置单独位于核心结构31的一端的固定分支32的宽度大于其它两个固定分支32的宽度。进一步优选地，3个固定分支32的固定块322的中心点位于同一平面上，且3个中心点连线构成等腰三角形。
与成型核心3形状对应地，定模Ⅰ腔11包括凸出表面的定模一次成型面111和位于定模一次成型面111四周的阶梯面112，定模一次成型面111与成型核心3的核心结构31的上表面形状相适应，阶梯面112的数量与封胶引流结构33的个数相同，阶梯面112与成型核心3的封胶引流结构33的上表面形状相适应，优选地，定模一次成型面111大于成型核心3的核心结构31的上表面，如此定模一次成型面111超出核心结构31的上表面的部分可以和动模Ⅰ腔21结合形成密封结构。动模Ⅰ腔21包括动模一次成型面211和凹槽面212，其中动模一次成型面211低于动模表面，优选地，动模一次成型面211的中部和定模一次成型面111的中部构成核心结构的成型腔，动模一次成型面211的四周和定模一次成型面111的四周紧密嵌合形成密封结构。凹槽面212与成型核心3的固定分支32形状和数量相适应，优选地，成型核心3的固定结构完全嵌入凹槽面212中，凹槽面212上开有与固定块322对应的圆台状盲孔，以注塑形成固定块322。动模Ⅰ腔21上开设有一次浇口213，优选地，凹槽面212的对应固定杆321的外端的面上开设有一次浇口213，一次注塑时，料流沿一次浇口213进入到一次注塑型腔注塑成型，形成成型核心3。
成型核心3固定于二次注塑型腔中进行二次注塑，定模1的定模Ⅱ腔12的形状与成品4的上表面形状相适应。本实施例中，定模Ⅱ腔12包括略凹于定模表面的定模二次成型面121，定模二次成型面121的四周与动模Ⅱ腔22的四周紧密贴合。动模Ⅱ腔22包括动模二次成型面221和固定面222，其中二次成型面221与成品4的成品核心41的下表面形状相适应，固定面222呈凹槽状，固定面222的形状与成型核心3的固定结构的形状相适应，在二次注塑时，成型核心3的固定结构可以完全嵌设于固定面222中，且固定结构与固定面222是刚好嵌入，两者之间没有间隙，固定面222上具有与固定块322对应的定位孔2221，方便固定块322插入，封胶引流结构33与二次注塑型腔贴合避免漏料，封胶引流结构33可避免料流往一侧跑。优选地，固定块322与定位孔2221之间过盈配合。动模Ⅱ腔22上还开有二次浇口223，优选地，二次浇口223位于3个固定块中心点连线构成的等腰三角形底边的中心线上。优选地，二次浇口223的截面呈两侧外扩的U字型，二次浇口223从动模2的上表面向下延伸，二次浇口223的两侧边与竖直方向的夹角均不小于10°。即图7中，角α和角β均不小于10°。
如图9所示，当成型核心3的固定块322嵌入固定面222上的定位孔2221后，合模时，成型核心3的核心结构31悬空于二次注塑型腔中，核心结构31的上表面和定模Ⅱ腔12之间存有上方间隙，核心结构31的下表面与动模Ⅱ腔22之间存有下方间隙，上方间隙和下方间隙均与二次浇口223相通，优选地，上方间隙距离为下方间隙距离的1.05倍，如图所示，通过对产品合理比例的分层使得同时进行注塑的上下两层料流进度一致。
进一步地，本实施例的注塑模具的模具温度为PMMA注塑料的玻璃化温度，PMMA料相较PC或者其他透明料有粘度小、流动性好、熔融温度低的特点，在多层透镜注塑过程使用PMMA，可以设置更低的模具温度，使得产品核心注塑完成后温度更低能更快冷却。PMMA料在多层透镜注塑中表现更好的流动性使得透镜产品能更好的完成注塑。
优选地，注塑模具上可以设置至少一对一次注塑型腔和至少一对二次注塑型腔，每对一次注塑型腔对称设置，每对二次注塑型腔对称设置。优选地，每对一次注塑型腔通过一次冷流道连通，一次射嘴通过一次冷流道同时向两个一次注塑型腔注塑，优选地，一次射嘴位于一次冷流道的中点位置A处，可实现两侧注塑同时同步进行。优选地，每对二次注塑型腔之间通过二次冷流道连通，二次射嘴布置在二次冷流道上搭接产品结构，优选地，二次射嘴位于二次冷流道的中点位置B处，可实现两侧注塑同时同步进行。优选地，第一次注塑与第二次注塑模具水路分开独立，模框分开隔热板保护，使得第一次注塑时模具温度可设置在30度左右，第二次注塑时模具温度可设置在100度左右，相互独立不影响。
本实施例还提供了一种厚壁件产品的的注塑方法，采用上述的注塑模具，包括如下步骤：
S1、对注塑模具的一次注塑型腔内注入料流，注塑成型核心；
S2、成型核心注塑完成后，取出成型核心进行冷却；
S3、冷却完成后，将成型核心放置二次注塑型腔，成型核心的固定结构与二次注塑型腔的固定孔固定连接，成型核心的核心结构悬空在二次注塑型腔内；
S4、合模，对注塑模具的二次注塑型腔内注入料流，进行二次注塑；
S5、二次注塑完成后，取出成品，进行冷却。
优选地，步骤S2中采用离子风加速冷却成型核心，步骤S2中取出成型核心后，可继续制作下一个成型核心，重复高效生产；完成步骤S5后，可修剪掉成品4上多余的固定结构。
基于上述的成型核心、模具结构和注塑方法，本发明的工作原理是：首先，对一次注塑型腔注入料流，形成成型核心；其次，将成型核心悬空放置于二次注塑型腔中，进行二次注塑，由于对二次浇口的位置和形状的合理设置，成型核心上设置有封胶引流结构以及对上下间隙的合理设置，在二次注塑的过程中，上下料流的进度保持一致，如此可实现上下料流进度一致同时到达成型核心的末端，实现上下同步注塑。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种分层注塑的成型核心，其特征在于，包括核心结构(31)和固定结构，所述固定结构包括至少3个固定分支(32)，至少3个固定分支(32)分布在核心结构(31)的外端，所述固定分支(32)通过封胶引流结构(33)与核心结构(31)固定连接，所述封胶引流结构(33)呈阶梯状。
2.如权利要求1所述的一种分层注塑的成型核心，其特征在于，所述固定分支(32)包括固定杆(321)和固定块(322)，所述固定杆(321)的内端与封胶引流结构(33)的外端连接，所述固定杆(321)的外端的下表面设置有固定块(322)，所述固定块(322)呈圆台状，固定分支(32)为3个，3个所述固定分支(32)的固定块(322)的中心点连线构成等腰三角形。
3.如权利要求1或2所述的一种分层注塑的成型核心，其特征在于，所述封胶引流结构(33)的外端高于内端，所述封胶引流结构(33)的内端下表面与核心结构(31)的上表面固定连接，所述封胶引流结构(33)的外端与固定分支(32)固定连接，所述封胶引流结构(33)的外端的上表面略高于固定分支(32)的上表面。
4.一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，包括定模(1)和动模(2)，所述定模(1)上设置有定模Ⅰ腔(11)和定模Ⅱ腔(12)，所述动模(2)上设置有动模Ⅰ腔(21)和动模Ⅱ腔(22)，合模时，所述定模Ⅰ腔(11)和所述动模Ⅰ腔(21)共同形成一次注塑型腔，所述定模Ⅱ腔(12)和所述动模Ⅱ腔(22)共同形成二次注塑型腔，所述一次注塑型腔用于注塑形成如权利要求1-3任一项所述的成型核心(3)，所述二次注塑型腔用于对成型核心(3)进行二次注塑。
5.如权利要求4所述的一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，所述定模Ⅰ腔(11)与成型核心(3)的上表面形状相适应，所述动模Ⅰ腔(21)与成型核心(3)的下表面形状相适应，所述一次注塑型腔对应任意一个固定分支(32)的末端开有一次浇口(213)。
6.如权利要求4或5所述的一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，所述定模Ⅱ腔(12)与成品(4)的上表面形状相适应，所述动模Ⅱ腔(22)包括动模二次成型面(221)和固定面(222)，所述固定面(222)与成型核心(3)的固定结构形状相适应，所述固定面(222)上设置有供固定块(322)卡入的定位孔(2221)，所述固定块(322)卡入定位孔(2221)使得核心结构(31)悬空在二次注塑型腔中，所述动模二次成型面(221)上开设有二次浇口(223)。
7.如权利要求6所述的一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，所述二次浇口(223)位于等腰三角形的中心线上，所述二次浇口(223)的截面呈两边外扩的U字形，所述二次浇口(223)从动模的上表面向下延伸，所述二次浇口(223)的两侧边与竖直方向的夹角均不小于10°。
8.如权利要求7所述的一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，合模时，核心结构(31)的上表面与定模Ⅱ腔(12)之间的间距为核心结构(31)的下表面与动模Ⅱ腔(22)之间的间距的1.05倍。
9.如权利要求7或8所述的一种厚壁件产品的注塑模具，其特征在于，所述注塑模具具有至少一对一次注塑型腔和至少一对二次注塑型腔，每对所述一次注塑型腔对称设置，每对一次注塑型腔的两个一次浇口(213)通过一次冷流道连通，一次冷流道的中点处设置有一次射嘴，每对二次注塑型腔的两个二次浇口(223)通过二次冷流道连通，二次冷流道的中点处设置有二次射嘴。
10.一种厚壁件产品的的注塑方法，其特征在于，采用如权4-9所述的注塑模具，包括如下步骤：
S1、对注塑模具的一次注塑型腔内注入料流，注塑成型核心；
S2、成型核心注塑完成后，取出成型核心进行冷却；
S3、冷却完成后，将成型核心放置二次注塑型腔，成型核心的固定结构与二次注塑型腔的固定孔固定连接，成型核心的核心结构悬空在二次注塑型腔内；
S4、合模，对注塑模具的二次注塑型腔内注入料流，进行二次注塑；
S5、二次注塑完成后，取出成品，进行冷却。
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