CN109571870A - 注塑成型模具以及一种注塑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑成型模具以及一种注塑成型方法。该注塑成型模具包括：模具主体和至少一个振动装置，所述振动装置设置在所述模具主体内；所述模具主体具有型腔，所述型腔内形成有放置位，所述放置位用于承载嵌件；所述振动装置具有头端，所述头端被配置为朝向嵌件，当所述振动装置产生振动时，所述头端被配置为能驱动嵌件振动。本发明的一个技术效果在于，减少了嵌件与注塑壳体表面由于内应力产生的裂纹，提高了产品的品质。

Description

注塑成型模具以及一种注塑方法

技术领域

本发明涉及注塑技术领域，更具体地，涉及一种注塑成型模具以及一种注塑成型方法。

背景技术

塑料是合成的高分子化合物，以其性能优良，易于加工成型等特点广泛应用于电子、汽车、医疗等各个行业。为了让注塑产品有良好的外观，同时兼具实用性和结构强度，通常采用嵌件注塑的方式。

嵌件注塑利用塑胶的易成型性、耐热性和嵌件导电性或机械性能，制成了相互结合的一体化产品。由于具有成本低、嵌件材质种类不受限等优点，嵌件注塑的应用较为广泛。

通常，注塑过程包括填充、保压以及冷却三个阶段，冷却过程对注塑成型模具的生产效率与塑件质量都有着重要的影响。现有的注塑成型模具在注塑过程中，在注塑机模具内装入预先准备的嵌件后注入树脂，熔融的材料与嵌件接合固化，制成一体化产品。但在注塑成型模具中，由于嵌件与塑胶产品的收缩率不同，容易导致塑胶产品在热熔后留有残余应力，使得凝固后的塑胶与嵌件之间产生了微裂纹，影响整个嵌件产品的密封效果。

因此，有必要提出一种新型的注塑成型模具，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种注塑成型模具以及一种注塑成型方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种注塑成型模具，该模具包括：模具主体和至少一个振动装置，所述振动装置设置在所述模具主体内；

所述模具主体具有型腔，所述型腔内形成有放置位，所述放置位用于承载嵌件；

所述振动装置具有头端，所述头端被配置为朝向嵌件，当所述振动装置产生振动时，所述头端被配置为能驱动嵌件振动。

可选地，所述振动装置包括：发生器和振动杆，所述振动杆位于所述振动装置的头端，所述发生器被配置为驱动所述振动杆振动。

可选地，所述振动装置上设置有冷却管，所述冷却管包括：输入冷却管和输出冷却管，所述输入冷却管和所述输出冷却管分别与外部的冷却装置连接，并构成冷却回路。

可选地，所述振动装置的尾端设置有弹性件，所述弹性件被配置为调节所述振动装置在所述模具主体中的位置。

可选地，所述模具主体包括：装配板、第一安装板以及第二安装板；

所述装配板与所述振动装置尾端的弹性件抵接，所述第一安装板和所述第二安装板依次连接在所述装配板的下方，所述振动装置沿竖向设置在所述第一安装板和所述第二安装板内部；

所述第一安装板和所述第二安装板的连接面上设置有凹槽，所述冷却管从所述凹槽穿出。

可选地，所述振动杆的前端面的形状与嵌件表面的形状匹配。

可选地，所述发生器是超声波换能器。

可选地，所述弹性件是碟簧。

根据本发明的第二方面，提供了一种注塑成型方法，该方法包括：

提供注塑成型模具；

在注塑成型模具中设置嵌件；

向注塑成型模具的型腔内注射塑胶，并对嵌件施加振动；

待塑胶冷却、凝固，形成注塑件。

可选地，所述注塑成型模具中设置有振动装置，所述振动装置被配置为对嵌件施加振动。

可选地，所述对嵌件施加振动的频率为10KHZ-100KHZ。

可选地，所述振动装置被配置为能调节位置。

可选地，所述振动装置与所述嵌件形成接触点，所述接触点的面积占所述嵌件表面积的10％-50％。

可选地，所述接触点位于所述嵌件表面的中心位置。

本发明的一个技术效果在于，通过在注塑成型模具中设置振动装置，振动装置与嵌件接触，在高频率振动的作用下，可减少嵌件与塑胶材质的壳体因收缩率不同，而形成的内应力，避免产生注塑壳体与嵌件之间产生微裂纹，提高整个嵌件产品的品质。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明具体实施方式提供的注塑成型模具的剖视图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明具体实施方式提供的注塑成型模具的俯视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是本发明具体实施方式提供的振动装置的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的振动装置的另一结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了本发明具体实施方式提供的注塑成型模具的剖视图，图2是图1的局部放大图，示出了注塑成型模具中，振动装置与注塑嵌件配合的示意图，图3示出了本发明具体实施方式提供的注塑成型模具的俯视图，图4是图3的局部放大图，示出了嵌件与注塑壳体的位置关系，图5示出了本发明具体实施方式提供的振动装置的结构示意图，图6示出了本发明具体实施方式提供的振动装置的另一结构示意图。现以图1至图6为例，对本发明的注塑成型模具的结构、原理等进行详尽的描述。

本发明提供一种注塑成型模具，该注塑成型模具包括模具主体10和至少一个振动装置20。其中，模具主体中设置有浇注系统、成型系统等，可实现填充、保压、冷却、脱模等完整的注塑过程。该注塑成型模具，适用于双板式、三板式等各类结构的注塑成型模具。由于注塑成型模具中型腔的数量可以是一个或多个，本实施例提供的注塑成型模具，振动装置设置在所述注塑成型模具主体内。可根据型腔的数量，设置多个振动装置，以提高生产效率，降低注塑的成本。

所述注塑成型模具的模具主体具有型腔，所述型腔内形成有放置位，所述放置位用于承载嵌件。嵌件是在注塑前，放置在型腔内的零件，嵌件的材质与注塑塑胶的材质不同，通常为钢板或铜制螺母等。特别地，所述振动装置20具有头端，所述头端被配置为朝向所述嵌件40的表面。当所述振动装置产生振动时，所述头端被配置为能驱动嵌件振动。可以理解的是，振动装置在模具主体内做伸缩运动，有规律的与嵌件表面接触，并将振动传递给嵌件。

需要特别说明的是，本实施例中，“头端”、“尾端”是以模具主体在竖向上的位置作为参照，其中，“头端”是指振动装置上靠近型腔的一端，“尾端”是指振动装置上靠近模具主体顶部的一端。

本实施例提供的注塑成型模具中的振动装置可应用于注塑成型工艺的任意阶段或全过程。如图3和图4所示，通过在注塑成型模具中设置振动装置，振动装置20与嵌件40接触，在高频率振动的作用下，可减少嵌件40与注塑壳体50因收缩率不同，而形成的内应力，以提高嵌件40与注塑壳体50的结合效果，避免产生注塑壳体与嵌件之间产生微裂纹，提高整个嵌件产品的品质。

可选地，所述振动装置20包括：发生器21和振动杆22。发生器21是用于将输入的电功率转换为机械功率的装置，振动杆22与发声装置20连接，发声装置用于驱动所述振动杆振动。如图1和图2所示，所述振动杆22位于所述振动装置20的头端，所述发生器21能够将机械功率传递给振动杆22，振动杆通过沿竖向做伸缩运动，即可将能量聚集并释放在嵌件上。

这样，技术人员可根据需要调节振动装置的振幅、频率等。本实施例对振动装置的种类、类型等不做要求。例如，可以是电磁振动器、气动振动器、超声聚能换能器等。相应地，对于发生器和振动杆的种类，可根据需要选择不同的组合。

本实施例提供的注塑成型模具中，通过发生器和振动杆的配合，提高了振动效率。延长了发生器的寿命和转换效率。振动杆可在发生器的配置下，输出不同频率、不同振幅的机械振动，将能量集中在嵌件上，以配合注塑成型模具消除嵌件在注塑过程中的内应力，以提升注塑件的品质。

在一种可能的实施方式中，所述发生器是超声波换能器。超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，可以与振动杆配合构成振动装置。优选地，振动杆是变幅杆。通常，变幅杆的截面较小，即与嵌件表面接触的面积较小，可将能力聚集在较小的面积上，实现能量传输和聚能的作用。

超声波换能器在电源的激励下可以产生有规律的振动，通过变幅杆可将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去。如图2所示，变幅杆的前端面朝向所述嵌件的表面，并与所述嵌件的表面过盈配合。这样，在超声波换能器的作用下，变幅杆在一定的振幅内，将超声振动传递给嵌件，以减少嵌件与塑胶结合时，产生的内应力。

相比于其他振动装置，有超声波换能器和变幅杆构成的振动装置，提升注塑件品质的效果更好。一方面，超声波换能器提供的振幅更精确，聚能效果更好，可以实现对嵌件表面振动更加精准的控制；另一方面，超声波换能器效率高、损耗小，变幅杆可将能有有效的从超声波换能器输出到嵌件表面。

进一步地，所述振动杆22的前端面的形状与所述嵌件40表面的形状匹配。本领域技术人员可以理解的，嵌件种类繁多，其表面的形状不限于平面，还有如弧形表面、圆柱形表面等。由于振动杆22的前端面是朝向所述嵌件40的表面，并将振动传递到嵌件表面。因此，本申请提供的注塑成型模具中，振动杆的前端面的形状与所述嵌件表面的形状匹配。当振动杆伸缩时，振动杆的前端面与嵌件表面的接触更平稳，有助于将振动杆上聚集的能量均匀的释放到嵌件表面，以减少振动或受力不均匀等缺陷。

如图1和图2所示，振动杆22位于振动装置20的头端，振动杆22朝向所述嵌件40的表面，并与所述嵌件的表面过盈配合。本实施例中，过盈压力的范围是0.05mpa-0.2mpa。声波换能器和变幅杆构成的振动装置中，变幅杆可在一定范围内，改变振幅，以调节振动的强度等。经试验表明，过盈压力的范围是0.05mpa-0.2mpa内，可以达到较好的效果。

特别地，如图2所示，所述振动杆22的头端朝向所述嵌件40表面的中心位置。这样，振动可从嵌件表面的中心均匀的传递到四周，避免出现偏振、谐振等问题，确保嵌件未偏离预定的位置或角度。

相应的，所述振动装置20的尾端设置有弹性件30，所述弹性件30与模具主体20抵接。由于弹性件自身具有的可伸缩特性，可用于调整或控制所述振动装置在模具主体中的位置，即调节振动装置与嵌件表面之间的装配间隙或压力，以实现较好的振动效果。

进一步地，所述模具主体10包括装配板12、第一安装板13以及第二安装板14。如图1所示，装配板12是位于模具主体10的顶部，所述振动装置20尾端的弹性件30与所述装配板12抵接。在装配板12的下方，依次还设置有第一安装板13和第二安装板14，第一安装板和第二安装板可采用本领域常用的手段连接，便于拆卸安装。在第一安装板和第二安装板内部，形成有容纳振动装置的空间，所述振动装置沿竖向设置在所述第一安装板和所述第二安装板的内部。

可选地，所述振动装置20上还设置有冷却管23。如图5和图6所示，所述冷却管23包括：输入冷却管和输出冷却管。所述冷却管23设置在振动装置20中，发生器21靠近振动杆22的一端。其中，所述第一安装板13和所述第二安装板14的连接面上设置有凹槽(图中未示出)，所述冷却管可以从所述凹槽穿出。显然，第一安装板和第二安装板的配合，便于振动装置的装配，同时，第一安装板和第二安装板连接面上设置的凹槽为设置的冷却管提供了便于装配的容纳空间。

另外，输入冷却管和输出冷却管内注入有冷却液体或冷却气体，冷却管与外部的冷却装置连接，并构成冷却回路。这样，可有效降低注塑成型模具的温度，对工作单元进行冷却，确保振动装置的稳定运行。

可选地，所述弹性件是碟簧。如图5和图6所示，振动装置的尾端形成有容纳所述弹性件的凹槽，在注塑成型模具中，将弹性件设置在所述凹槽中，弹性件的另一端与模具主体上的装配板抵接，通过调节碟簧，即可改变振动装置在模具主体中的位置，调节振动装置与嵌件表面之间的装配间隙或压力，以实现较高的振动效果。

本实施例的另一方面，还提供一种注塑成型方法，该方法应用于上述的注塑成型模具。该方法包括：提供注塑成型模具，在注塑成型模具中设置嵌件，嵌件位于注塑成型模具的型腔内的指定位置。接着，向注塑成型模具的型腔内注射塑胶，同时，对嵌件施加振动。或者，先将塑胶注塑在型腔内，在冷却或保压的任一阶段，对嵌件施加振动。待塑胶冷却、凝固后，形成注塑件。本实施例提供的注塑成型方法，可在注塑成型的任意时段启动振动装置，本实施例提供的注塑成型方法对此不作限定。

可选地，所述注塑成型模具中设置有振动装置，该振动装置可以是电磁振动器、气动振动器、超声聚能换能器等，本实施例对振动装置的种类、类型不做要求。所述振动装置被配置为对嵌件施加振动，以减少嵌件与注塑壳体因收缩率不同，而形成的内应力。

可选地，所述对嵌件施加振动的频率是10KHZ-100KHZ。由于振动的效果与振动的功率、波长相关。优选地，振动的频率在25KHZ可以实现较高的振动效率和振动效果，以避免注塑成型时，注塑壳体50与嵌件40在连接处产生裂纹，提高注塑产品的品质。

此外，所述振动装置被配置为能调节位置。这样，可以较好的调控振动装置与嵌件表面之间的间隙或过盈配合的压力，以加强嵌件与注塑壳体的结合。

进一步地，所述振动装置与所述嵌件形成接触点，所述接触点的面积占所述嵌件表面积的10％-50％。优选地，所述接触点的面积占所述嵌件表面积的20％，能量传输和聚能的效果更好。

另外，所述接触点位于嵌件表面的中心。例如，在表面为圆形的嵌件中，该圆形的圆心即为所述嵌件表面的中心位置。振动装置的头端朝向该圆心，可以将能量均匀的传递到嵌件的四周，避免出现偏振等问题。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种注塑成型模具，其特征在于，包括：模具主体和至少一个振动装置，所述振动装置设置在所述模具主体内；

所述模具主体具有型腔，所述型腔内形成有放置位，所述放置位用于承载嵌件；

所述振动装置具有头端，所述头端被配置为朝向嵌件，当所述振动装置产生振动时，所述头端被配置为能驱动嵌件振动。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述振动装置包括：发生器和振动杆，所述振动杆位于所述振动装置的头端，所述发生器被配置为驱动所述振动杆振动。

3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述振动装置上设置有冷却管，所述冷却管包括：输入冷却管和输出冷却管，所述输入冷却管和所述输出冷却管分别与外部的冷却装置连接，并构成冷却回路。

4.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述振动装置的尾端设置有弹性件，所述弹性件被配置为调节所述振动装置在所述模具主体中的位置。

5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述模具主体包括：装配板、第一安装板以及第二安装板；

所述装配板与所述振动装置尾端的弹性件抵接，所述第一安装板和所述第二安装板依次连接在所述装配板的下方，所述振动装置沿竖向设置在所述第一安装板和所述第二安装板内部；

所述第一安装板和所述第二安装板的连接面上设置有凹槽，所述冷却管从所述凹槽穿出。

6.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述振动杆的前端面的形状与嵌件表面的形状匹配。

7.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述发生器是超声波换能器。

8.根据权利要求4-7任一所述的模具，其特征在于，所述弹性件是碟簧。

9.一种注塑成型方法，其特征在于，该方法包括：

提供注塑成型模具；

在注塑成型模具中设置嵌件；

向注塑成型模具的型腔内注射塑胶，并对嵌件施加振动；

待塑胶冷却、凝固，形成注塑件。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述注塑成型模具中设置有振动装置，所述振动装置被配置为对嵌件施加振动。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对嵌件施加振动的频率为10KHZ-100KHZ。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述振动装置被配置为能调节位置。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述振动装置与嵌件形成接触点，所述接触点的面积占嵌件表面积的10％-50％。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述接触点位于嵌件表面的中心位置。