CN109382970A - 一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，包括填充阶段、保压阶段、冷却阶段和脱模阶段，填充阶段是将塑胶在压力为80‑120Mpa，温度为180‑220℃条件下，将塑胶通过注塑机注塑到型腔内，保压阶段是在塑胶注塑到型腔的95％‑98％后延迟0‑5s，然后将氮气设备内的氮气充入到模型内，使熔融的塑胶继续填充满型腔，氮气充入5‑20s后关闭氮气设备，待氮气在型腔中保持5‑30s后将型腔中的氮气放出，放气时间为3‑5s，冷却阶段是将型腔中成型的塑料制品进行冷却，脱模阶段是将已经冷却完毕的塑料制品从型腔中脱离出来得到完整的注塑件。减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本。可以提高气辅成型的技术水平，推动了气辅成型技术的发展。

Description

一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法

技术领域

本发明涉及一种注塑工艺及方法，尤其涉及一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法。

背景技术

注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。

在1868年，海雅特开发了一个塑料材料，他命名为赛璐璐。赛璐璐已经于1851年由亚历山大·帕克斯发明。海雅特改善它，使它能够被加工为成品形状。海雅特同他的兄弟艾赛亚于1872年，注册了第一部柱塞式注射机的专利权。这个机器比20世纪使用的机器相对地简单。它运行起来基本地像一个巨大的皮下注射器针头。这个巨大的针头(扩散筒)通过一个加热的圆筒注射塑料到模具裹。

在20世纪40年代第二次世界大战做成了对价格便宜、大量生产产品的巨大需求。，价格低廉，大量生产的产品。1946年，美国发明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一个注塑机，这使得更精确地控制注射速度和质量产生的物品。本机还使材料混合注射前，使彩色或再生塑料可被彻底混合注入原生物质。1951年美国研制出第一台螺杆式注射机，它没有申请专利，这种装置仍然持续在使用。在20世纪70年代，亨德利接着开发了首个气体辅助注塑成型过程，并允许生产复杂的、中空的产品，迅速冷却。这大大提高了设计灵活性以及力量和终点制造的部件，同时减少生产时间、成本、重量和浪费。

国外进行了多年气辅成型技术的开发。气辅技术在美、日、欧等发达国家和地区正日益得到广泛应用，短短几年，该技术用于注塑制品成型的模具配套率已达10％。目前，国内有多家企业进行了气辅成型技术的研发，进行了气辅装置的研制、开发及生产。气辅技术在国内的应用首先体现在壳类制品和轿车内饰件等家电、汽车、仪器、仪表、家具等行业。本项目在现有塑料注塑技术的基础上继续进行研发，采用氮气吹塑工艺，使注塑件内部形成一定比例的空腔，减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本。可以提高气辅成型的技术水平，推动了本地气辅成型技术的发展。本项目市场需求量大，市场前景广阔。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服传统的注塑方法不能使注塑件的内部形成一定比例的空腔，从而减轻注塑件重量的缺陷，提供一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，包括填充阶段、保压阶段、冷却阶段和脱模阶段，所述填充阶段是将塑胶在压力为80-120Mpa，温度为180-220℃条件下，将塑胶通过注塑机注塑到型腔内，所述保压阶段是在塑胶注塑到型腔的95％-98％后延迟0-5s，然后将氮气设备内的氮气充入到模型内，使熔融的塑胶继续填充满型腔，氮气充入5-20s后关闭氮气设备，待氮气在型腔中保持5-30s后将型腔中的氮气放出，放气时间为3-5s，所述冷却阶段是将型腔中成型的塑料制品进行冷却，所述脱模阶段是将已经冷却完毕的塑料制品从型腔中脱离出来得到完整的注塑件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述保压阶段中，氮气设备包括气辅控制单元和氮气发生器，所述氮气设备与注塑机电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述氮气发生器的压力为30Mpa

作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却阶段占整个成型周期的70％-80％，所述冷却阶段的冷却方法采用水冷却法。

作为本发明的一种优选技术方案，所述脱模阶段采用顶杆脱模或脱料板脱模。

作为本发明的一种优选技术方案，所述注塑件的中空比例为30％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，在一定条件下将塑胶通过注塑机注塑到型腔中，在塑胶注塑到型腔的95％--98％左右开始冲入氮气，气体推动熔融塑胶继续冲填满塑胶，使塑件内部膨胀而造成中空，减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本。可以提高气辅成型的技术水平，推动了气辅成型技术的发展。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的工艺参数图；

图中：1、填充阶段；2、保压阶段；3、冷却阶段；4、脱模阶段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，包括填充阶段1、保压阶段2、冷却阶段3和脱模阶段4，填充阶段1是将塑胶在压力为80-120Mpa，温度为180-220℃条件下，将塑胶通过注塑机注塑到型腔内，保压阶段2是在塑胶注塑到型腔的95％-98％后延迟0-5s，延迟时间是注塑机射胶开始开始注气的阶段，延迟时间短，即在溶胶还处于较高温的情况下开始注气，显然有利于气体穿透及充膜，但延迟时间太短，气体容易发散，掏空形状不佳，掏空率亦不够，然后将氮气设备内的氮气充入到模型内，使熔融的塑胶继续填充满型腔，氮气充入5-20s后关闭氮气设备，待氮气在型腔中保持5-30s后将型腔中的氮气放出，放气时间为35s，使注塑件内部形成一定比例的空腔，减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本，冷却阶段3是将型腔中成型的塑料制品进行冷却，在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形，脱模阶段4是将已经冷却完毕的塑料制品从型腔中脱离出来得到完整的注塑件，脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。虽然制品已经冷固成型，但脱模还是对制品的质量有很重要的影响，脱模方式不当，可能会导致产品在脱模时受力不均，顶出时引起产品变形等缺陷。

保压阶段2中，氮气设备包括气辅控制单元和氮气发生器，氮气设备与注塑机电性连接，注塑机将一个注射信号传递给气辅控制单元后，便开始一个注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，开始另一个循环，如此往复进行，氮气发生器的压力为30Mpa，冷却阶段3占整个成型周期的70％-80％，冷却阶段3的冷却方法采用水冷却法，塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外界后散溢于空气中，脱模阶段4采用顶杆脱模或脱料板脱模，对于选用顶杆脱模的模具，顶杆的设置应尽量均匀，并且位置应选在脱模阻力最大以及塑件强度和刚度最大的地方，以免塑件变形损坏，而脱料板则一般用于深腔薄壁容器以及不允许有推杆痕迹的透明制品的脱模，这种机构的特点是脱模力大且均匀，运动平稳，无明显的遗留痕迹，注塑件的中空比例为30％。

具体原理：利用氮气辅助成型技术，在塑胶注塑到型腔的95％--98％左右开始冲入氮气，气体推动熔融塑胶继续冲填满塑胶，使注塑件内部形成一定比例的空腔，减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本。

该种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，在一定条件下将塑胶通过注塑机注塑到型腔中，在塑胶注塑到型腔的95％--98％左右开始冲入氮气，气体推动熔融塑胶继续冲填满塑胶，使塑件内部膨胀而造成中空，减轻注塑件的重量，仍保持注塑件所需的强度、韧性等指标，节省成本。可以提高气辅成型的技术水平，推动了气辅成型技术的发展。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，包括填充阶段(1)、保压阶段(2)、冷却阶段(3)和脱模阶段(4)，所述填充阶段(1)是将塑胶在压力为80-120Mpa，温度为180-220℃条件下，将塑胶通过注塑机注塑到型腔内，所述保压阶段(2)是在塑胶注塑到型腔的95％-98％后延迟0-5s，然后将氮气设备内的氮气充入到模型内，使熔融的塑胶继续填充满型腔，氮气充入5-20s后关闭氮气设备，待氮气在型腔中保持5-30s后将型腔中的氮气放出，放气时间为3-5s，所述冷却阶段(3)是将型腔中成型的塑料制品进行冷却，所述脱模阶段(4)是将已经冷却完毕的塑料制品从型腔中脱离出来得到完整的注塑件。

2.根据权利要求1所述的一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，其特征在于，所述保压阶段(2)中，氮气设备包括气辅控制单元和氮气发生器，所述氮气设备与注塑机电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，其特征在于，所述氮气发生器的压力为30Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，其特征在于，所述冷却阶段(3)占整个成型周期的70％-80％，所述冷却阶段(3)的冷却方法采用水冷却法。

5.根据权利要求1所述的一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，其特征在于，所述脱模阶段(4)采用顶杆脱模或脱料板脱模。

6.根据权利要求1所述的一种快速气辅成型精密注塑工艺及方法，其特征在于，所述注塑件的中空比例为30％。