CN109228201A - 一种注压成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注压成型方法，包括以下步骤，一种注压成型方法，包括合模、预热、注射和开模的步骤，还包括加热和压模冷却的步骤，使整个注压成型方法为如下步骤，S1：合模，模具组件中型腔闭合；S2：预热，对注射机构的料筒进行加热，使料筒内的原料始终维持在恒定温度值；S3：加热，对模具组件进行加热，达到预设温度值；S4：注射，注射机构将已加热过的原料注射到型腔中；S5：压模冷却，合模机构使型腔中的压力维持预设压力值，与此同时，停止加热，对模具组件进行冷却，冷却速率为1~50℃/min，冷却到预先设定温度后停止冷却，注射机构则进行下一次注射准备；S6：开模，型腔打开，顶出成品。优点是成品质量较好、生产效率较高，能耗也较低。
Description
技术领域
本发明涉及模具技术领域，尤其涉及到一种注压成型方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯具有普通聚乙烯所没有的优异的耐磨损性能、极高的抗冲击强度、优异的抗粘附性以及良好的化学稳定性等诸多优点，已被广泛地应用在工业和民用领域。
由于超高分子量聚乙烯具有超高的分子量(粘均分子量为150万以上)，熔体粘度高达108Pa·s，熔融指数几乎为零，这使得超高分子量聚乙烯加工成型比较困难，一般是通过模压-烧结法成型。模压-烧结法是给模具装料加压后，将模具和原料一起放到加热炉中加热、塑化，随后取出冷却，最后取出制品。但是上述加工过程存在以下几方面的问题：1、原料在模具内受热不均匀，可能存在外部熔融，内部未熔融的状态，导致成品质量较差；2、一般一个产品需耗时几个小时，生产效率较低，工人劳动强度也较大；3、能源消耗比较大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种注压成型方法，其成品质量较好、生产效率较高，能耗也较低。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种注压成型方法，包括合模、预热、注射和开模的步骤，还包括加热和压模冷却的步骤，使整个注压成型方法为如下步骤，
S1：合模，模具组件中型腔闭合；
S2：预热，对注射机构的料筒进行加热，使料筒内的原料始终维持在恒定温度值；
S3：加热，对模具组件进行加热，达到预设温度值；
S4：注射，注射机构将已加热过的原料注射到型腔中；
S5：压模冷却，合模机构使型腔中的压力维持预设压力值，与此同时，停止加热，对模具组件进行冷却，冷却速率为1~50℃/min，冷却到预先设定温度后停止冷却，注射机构则进行下一次注射准备；
S6：开模，型腔打开，顶出成品。
在步骤S3中，预设温度值为50~280℃。
在步骤S4中，还包括合模机构使型腔打开一段间隙的步骤；在步骤S5中，还包括合模机构使型腔逐渐闭合的步骤。合模机构使型腔打开一段间隙便于注射机构注射，合模机构使型腔逐渐闭合使型腔的压力维持一定值，便于压模成型。
在步骤S4之后，步骤S5之前还包括对模具组件再次加热，使模具组件维持在预设温度值，并持续一段时间的步骤。其好处在于避免出现在注射之后模具组件降温，影响成品质量的效果。
持续时间为0~120min。
在步骤S5中，预设压力值为3~60Mpa。
对模具组件进行加热是通过在模具组件上设置的电磁加热器进行的。电磁加热器为现有技术，其能够对模具组件进行预热以及保持恒定的温度，使物料得以充分熔融。
对模具组件进行加热是通过在模具组件上设置的红外加热器进行的。红外加热器为现有技术，其具有加热快速均匀，实际热效率高，使用简单等优点，能够对模具组件进行预热以及保持恒定的温度，使物料得以充分熔融。
在步骤S5中，对模具组件进行冷却是通过在机架内设置风扇组件进行的。由于超高分子量聚乙烯的特性，不能够快速冷却，风扇组件的设置能够起到降温的作用，同时又不至于降温速度过快。
在步骤S5中，合模机构包括定模板、动模板和用于驱动动模板靠近或远离定模板的驱动单元，定模板固定设置在机架内，动模板可相对定模板移动，模具组件由第一模具和第二模具组成，第一模具和第二模具两者之间形成型腔，且第一模具位于定模板上，第二模具位于动模板上，驱动单元包括设置在机架内的顶出油缸，动模板上设置有顶出板，顶出油缸的活塞杆与顶出板固定。该结构中，动模板带着第二模具靠近或者远离定模板，从而实现型腔的打开或者关闭，而顶出油缸在运动时，带动顶出板运动，从而模具内产品脱落，使取料更加迅速。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在没有注射之前，对模具组件进行进行预热，对料筒内的原料进行预热，从而缩短超高分子量聚乙烯在模具组件中的加热时间，使其能够快速且充分熔融，提高生产效率；对模具组件进行加热，防止出现原料未熔融的状态，提高成品率；在压模冷却的过程中，注射机构进行储料，为下一次的注射准备，当完成循环后，注射机构可直接进行注射，缩短准备时间；冷却速率为1~50℃/min使冷却速度比普通的水冷方式慢，使产品能够缓慢冷却，避免影响成品质量；在加热完毕后，超高分子量聚乙烯完全处于熔融状态，此时对使模具组件缓慢冷却，最终得到合格的成品。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对发明作进一步详细描述。
实施例：一种注压成型方法，包括合模、预热、注射和开模的步骤，还包括加热和压模冷却的步骤，使整个注压成型方法为如下步骤，
S1：合模，模具组件中型腔闭合；
S2：预热，对注射机构的料筒进行加热，使料筒内的原料始终维持在恒定温度值；
S3：加热，对模具组件进行加热，达到预设温度值；
S4：注射，注射机构将已加热过的原料注射到型腔中；
S5：压模冷却，合模机构使型腔中的压力维持预设压力值，与此同时，停止加热，对模具组件进行冷却，冷却速率为1~50℃/min，冷却到预先设定温度后停止冷却，注射机构则进行下一次注射准备；
S6：开模，型腔打开，顶出成品。
本实施例中，在步骤S3中，预设温度值为50~280℃。
本实施例中，在步骤S4中，还包括合模机构使型腔打开一段间隙的步骤，型腔打开一段间隙采用主动打开或者被动开打开，主动打开采用合模机构使动模板主动后退一段距离；被动打开则是注射的原料推动动模板后退。
在步骤S5中，还包括合模机构使型腔逐渐闭合的步骤。
本实施例中，在步骤S4之后，步骤S5之前还包括对模具组件再次加热，使模具组件维持在预设温度值，并持续一段时间的步骤。
本实施例中，持续时间为0~120min。
本实施例中，在步骤S5中，预设压力值为3~60Mpa。
本实施例中，冷却速率根据产品特点进行调整，如果熔融温度过高则冷却速率相对较快，但是冷却速率低于现有技术中，采用水冷的冷却方式。
本发明还公开了一种利用上述注压成型方法的注压成型设备，如图所示，包括注射机构1、模具组件、合模机构2和机架3，模具组件设置在机架3内，且模具组件具有一型腔，合模机构2与模具组件连接且用于使型腔开启或合拢，注射机构1具有与型腔连通的料筒11，注压成型设备还包括用于加热模具组件的加热装置5和用于使型腔内的物料冷却的冷却装置4，加热装置5和冷却装置4均设置在机架3内，料筒11的外侧壁上设置有加热件12。
本实施例中，加热装置5包括红外加热器，红外加热器设置在模具组件上，便于对模具组件进行加热。
本实施例中，冷却装置4包括风扇组件，风扇组件设置在机架3内。
本实施例中，料筒11具有一挤出腔13，挤出腔13内设置有螺杆14，料筒11上还设置有与挤出腔13连通的料斗15，料斗15的下部设置有冷却环16。
本实施例中，料筒11靠近料斗15处设置有冷却机构，进一步提高了冷却效果，防止物料在落料处粘接。
本实施例中，螺杆14的螺距为螺杆直径的0.6~0.9倍。
本实施例中，注射机构1还包括用于使料筒11远离或靠近型腔的动力单元17。
本实施例中，合模机构2包括定模板21、动模板22和用于驱动动模板22靠近或远离定模板21的驱动单元23，定模板21固定设置在机架3内，定模板21上设置有与料筒11连通的注塑孔24，动模板22可移动设置在机架3内，模具组件由第一模具和第二模具组成，第一模具和第二模具两者之间形成型腔，且第一模具位于定模板21上，第二模具位于动模板22上。
本实施例中，驱动单元23包括移模油缸25和锁模油缸26，移模油缸25设置在定模板21的一侧，移模油缸25的活塞杆穿过定模板21后与动模板22固定，锁模油缸26设置在定模板21的另一侧，锁模油缸26的活塞杆穿过定模板21后与动模板22固定。
本实施例中，驱动单元23还包括设置在机架3内的顶出油缸27，动模板22上设置有顶出板221，顶出油缸27的活塞杆与顶出板221固定。
Claims (10)
1.一种注压成型方法，包括合模、预热、注射和开模的步骤，其特征在于：还包括加热和压模冷却的步骤，使整个注压成型方法为如下步骤，
S1：合模，模具组件中型腔闭合；
S2：预热，对注射机构的料筒进行加热，使料筒内的原料始终维持在恒定温度值；
S3：加热，对模具组件进行加热，达到预设温度值；
S4：注射，注射机构将已加热过的原料注射到型腔中；
S5：压模冷却，合模机构使型腔中的压力维持预设压力值，与此同时，停止加热，对模具组件进行冷却，冷却速率为1~50℃/min，冷却到预先设定温度后停止冷却，注射机构则进行下一次注射准备；
S6：开模，型腔打开，顶出成品。
2.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S3中，预设温度值为50~280℃。
3.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S4中，还包括合模机构使型腔打开一段间隙的步骤；在步骤S5中，还包括合模机构使型腔逐渐闭合的步骤。
4.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S4之后，步骤S5之前还包括对模具组件再次加热，使模具组件维持在预设温度值，并持续一段时间的步骤。
5.根据权利要求4所述的一种注压成型方法，其特征在于：持续时间为0~120min。
6.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S5中，预设压力值为3~60Mpa。
7.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：对模具组件进行加热是通过在模具组件上设置的电磁加热器进行的。
8.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：对模具组件进行加热是通过在模具组件上设置的红外加热器进行的。
9.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S5中，对模具组件进行冷却是通过在机架内设置风扇组件进行的。
10.根据权利要求1所述的一种注压成型方法，其特征在于：在步骤S5中，合模机构包括定模板、动模板和用于驱动动模板靠近或远离定模板的驱动单元，定模板固定设置在机架内，动模板可相对定模板移动，模具组件由第一模具和第二模具组成，第一模具和第二模具两者之间形成型腔，且第一模具位于定模板上，第二模具位于动模板上，驱动单元包括设置在机架内的顶出油缸，动模板上设置有顶出板，顶出油缸的活塞杆与顶出板固定。
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| PCT/CN2019/000126 WO2020042516A1 (zh) | 2018-08-31 | 2019-06-17 | 一种注压成型设备及注压成型方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020042516A1 (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 宁波双马机械工业有限公司 | 一种注压成型设备及注压成型方法 |
| CN114474630A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-13 | 伯乐智能装备股份有限公司宁波分公司 | 一种注压成型设备 |
| CN114619632A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-06-14 | 伯乐智能装备股份有限公司宁波分公司 | 一种基于超高分子量聚乙烯的注压成型方法 |
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| CN1586874A (zh) * | 2004-10-09 | 2005-03-02 | 广东工业大学 | 塑料注射－压制复合成型工艺及其模具 |
-
2018
- 2018-08-31 CN CN201811008812.5A patent/CN109228201A/zh active Pending
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