CN109760265B - 异型件及其模内贴膜装饰注塑成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法以及该成型方法制造的异型件。模内贴膜装饰注塑成型方法包括以下步骤：(1)将印刷完成的膜片模切成预先设计的形状和尺寸；(2)将裁切后的膜片放入下治具内并定位；(3)自动化机械臂移动到下治具的上方，上治具下移与下治具给合，下治具膜片模腔内的膜片上移并吸附到上治具的膜片模腔内；(4)机械臂上移并通过上治具将膜片抓起，送至静电发生器对膜片进行静电处理；(5)机械臂将带静电的膜片转送到注塑模具的模腔内并定位；(6)机械臂将注塑模具的模腔内前次注塑成型后的成品取出；(7)合模注塑；(8)同时机械臂将注塑成型后的成品移送至成品收集装置中；(9)循环执行步骤(2)～(8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种异型件模内贴膜装饰注塑成型工艺；另外，本发明还涉及一种采用模内贴膜装饰注塑成型工艺制造的异型件。
背景技术
随着社会的发展，技术的进步，对于产品造型和表面装饰的要求越来越高。IMD(英文In-Mold Decoration)即模内装饰技术，是目前国际流行的塑胶表面装饰技术，其是将印刷好的薄膜成型后，镶嵌在注塑模腔内然后合模注塑，以注塑成型为依托，其形状、尺寸可保持稳定，更便于装配，故IMD技术常被应用于汽车内饰件、通讯、电子、电器的面板及塑胶日用制品的表面装饰，集装饰性与功能性于一身，优点是图文、标识内藏，不会因磨擦而磨损，不易褪色，长期使用仍可以保持颜色鲜明。
例如用于婴儿的安抚奶嘴，为了与婴儿的口唇外型相适应，其底座需要制作成与婴儿的口唇外型保持一致的复杂的异型构造；为了保证材质安全，该产品需要采用食品级无毒害性的PP(聚丙烯)为注塑基材；为了对婴儿产生吸引力，需要在产品外部显示各种装饰性图案，而如果直接在产品外表面印刷图案，则会由于婴儿的口唇吮吸致使图案颜料磨损或脱落，存在卫生和安全隐患，难以满足相关技术标准对着色稳定性的要求；因此为了避免上述隐患，对于该产品，一般会先单独制作印刷了装饰性图案的膜片，该膜片的材料同样需采用食品级无毒害性的PP或CPP(流延聚丙烯)，再将制作好的膜片通过模内贴膜装饰注塑成型工艺粘贴融合于注塑基材表面，使得装饰性图案并不直接外露于产品的表面，而是嵌入到注塑基材内，印刷图案的油墨层位于膜片与注塑胶二者的基材夹层之间，从产品外部可以看到图案，因此婴儿直接接触的是安全无毒害的膜片基材，而不与装饰性图案相接触，既保证了产品的设计要求，又达到安全的要求。
现有的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法是：利用外置发热装置对带有装饰性图案的膜片加热成型，加热温度为75～150℃，加热时间为1～15秒，保压时间为1～15秒，膜片受热软化后迅速合模成型，再将成型好的膜片镶嵌于注塑模腔内，然后合模注塑成型。上述成型工艺针对于PC(聚碳酸酯)、PET(聚酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVC(聚氯乙烯)等材质的膜片效果较佳，能达到设计预期的形状效果。
由于安抚奶嘴底座是立体异构体的塑料制品，实施模内贴膜装饰注塑成型工艺时，膜片需预成型与注塑模腔的形状相吻合，并紧贴模腔的内壁注塑成型；然而针对PP、CPP膜片，釆用上述现有的工艺方法对膜片预成型，却会致使PP、CPP膜片发生不规则起卷变形，进而产生皱褶等缺陷，无法达到设计要求和预期效果。而且，现有的工艺很难实现自动化操作，无法实现膜片成型、模内贴膜装饰、注塑一体化的模内贴膜装饰注塑成型全自动化生产模式，因此生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法。
另外，本发明还提供一种采用模内贴膜装饰注塑成型工艺制造的异型件。
本发明的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法所采用的技术方案是：包括以下步骤：
(1)将印刷完成的膜片模切成预先设计的形状和尺寸；
(2)将裁切后的膜片放入下治具内，并定位，膜片下移到膜片模腔的底部；
(3)自动化机械臂移动到下治具的上方，机械臂带动其上的上治具下移与下治具压合，对膜片进行预成型，再通过负压吸气，使得下治具膜片模腔内的膜片上移并吸附到上治具的膜片模腔内；
(4)机械臂上移并通过上治具将膜片抓起，送至静电发生器处，对膜片进行附加静电处理；
(5)机械臂将上治具内的带静电的膜片转送到注塑机中的注塑模具的模腔内，并定位；
(6)机械臂通过成品治具将注塑模具的模腔内前次注塑成型后的成品取出；
(7)合模注塑；
(8)同时，机械臂将前次注塑成型后的成品移送至成品收集装置中；
(9)重新开始执行步骤(2)～(8)，并循环，实现异型件模内贴膜装饰注塑成型的自动化操作。
其中，所述下治具内包括若干个呈阵列排布的膜片模腔，若干个膜片放入所述膜片模腔内。
每个所述膜片模腔内设有两个定位针，将印刷完成的膜片模切时同时切出两个定位孔，所述定位孔与所述定位针相适配，所述定位孔套在所述定位针上，以使膜片精准放置在各所述膜片模腔内。
膜片上两个所述定位孔的中心距大于所述膜片模腔内两个定位针的中心距，以使所述膜片套入两个所述定位针后自然向下内弯变形，以对所述膜片初步预成型。
所述下治具、所述成品收集装置安装在工作台上。
所述上治具、所述成品治具分别固定安装在自动化机械臂的相对两侧。
所述上治具分别与所述下治具、所述注塑模具的模腔形状及尺寸相适配。
所述注塑模具的模腔内设置有两个定位柱与膜片上的两个所述定位孔相适配，用于膜片在注塑模具模腔内定位。
所述注塑模具的模腔形状是三维立体异型。
本发明的异型件所采用的技术方案是：由上述模内贴膜装饰注塑成型方法制成。
本发明的有益效果是：本发明克服了现有技术的不足，除了放膜片到下治具内的步骤可选择地通过人工操作或自动化操作，其余均可实现自动化操作，大大提高了效率，减少了人力，而且，实现了膜片的精准定位和变形控制，故本发明的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法自动化程度高、生产效率高、产品合格率高。
附图说明
图1是本发明实施例的异型件的结构示意图；
图2是本发明实施例的膜片的结构示意图；
图3是本发明实施例的下治具的结构示意图
图4是本发明实施例的注塑模具的结构示意图；
图5是本发明实施例的机械臂的结构示意图。
具体实施方式
如图1～图5所示，本实施例的异型件1是一种婴儿安抚奶嘴的底座，其是一种不规则多曲面的3D立体异型注塑产品，其上带有两个用于婴儿吮吸奶嘴透气用的透气孔11，所述异型件1采用模内贴膜装饰注塑成型方法制成，该成型方法包括以下步骤：
(1)将印刷完成的膜片2模切成预先设计的形状和尺寸，该膜片2的材料采用食品级无毒害性的PP或CPP，膜片2上可预先印制不同形状及颜色的图案；
(2)将裁切后的膜片2放入下治具3内，并定位，膜片下移到膜片模腔30的底部，该过程可人工完成，也可以通过机械自动完成，其中，所述下治具3内包括若干个呈阵列排布的膜片模腔30，若干个膜片2放入所述膜片模腔30内，本实施例的膜片模腔共有8个，分成2排，每排有4个，即一个工作循环可同时成型8个产品，大幅提高生产效率，每个所述膜片模腔30内设有两个定位针31，将印刷完成的膜片2模切时同时切出两个定位孔21，所述定位孔21与所述定位针31相适配，所述定位孔21套在所述定位针31上，以使膜片2精准放置在各所述膜片模腔30内，而且膜片2上两个所述定位孔21的中心距大于所述膜片模腔30内两个定位针31的中心距，以使所述膜片2套入两个所述定位针21后自然向下内弯变形，起到初步预成型作用，膜片2放置在下治具3之前是平的，放置在下治具3内后，膜片2的两个所述定位孔21套在下治具3上的两个所述定位针31上，之后下移到达所述膜片模腔30的底部；
(3)自动化机械臂5移动到下治具3的上方，机械臂5带动其上的上治具51下移与下治具3压合，对膜片进行预成型，所述上治具51有多个吸气孔，再通过负压吸气，使得下治具3膜片模腔30内的膜片2上移并吸附到上治具51的膜片模腔内，所述上治具51与所述下治具3的模腔形状及尺寸相适配；
(4)机械臂5上移并通过上治具51将膜片2抓起，送至静电发生器处，对膜片2进行附加静电处理，以利于下一步中的膜片2吸附到注塑模具4的模腔40内；
(5)机械臂5将上治具51内的带静电的膜片2转送到注塑机中的注塑模具4的模腔40内，并定位，具体为：所述注塑模具4的模腔40内设置有两个定位柱41与膜片2上的两个所述定位孔21相适配，用于膜片2在注塑模具模腔内定位；
(6)机械臂5通过成品治具52将注塑模具4的模腔40内前次注塑成型后的成品取出，所述上治具51、所述成品治具52分别固定安装在自动化机械臂5的相对两侧，自动化机械臂5通过翻转即可实现放膜片和取成品的两种操作；
(7)合模注塑，采用食品级无毒害性的PP为注塑基材，所述上治具51与所述注塑模具4的模腔形状及尺寸相适配。所述注塑模具4的模腔形状是三维立体异型；
(8)同时，机械臂5将前次注塑成型后的成品移送至成品收集装置中，所述下治具3、所述成品收集装置安装在工作台上，便于人工放膜片和取成品；
(9)重新开始执行步骤(2)～(8)，并循环，实现异型件模内贴膜装饰注塑成型的自动化操作。
本发明克服了现有技术的不足，除了放膜片到下治具内的步骤可选择地通过人工操作或自动化操作，其余均可实现自动化操作，大大提高了效率，减少了人力，而且，本发明利用了产品的透气孔11、膜片2的定位孔21、下治具3的定位针31、注塑模具4的定位柱41的对应关系实现了膜片的精准定位和变形控制，特别适合于PP或CPP类厚度不大于0.15mm的软质膜片的膜内贴膜及注塑成型，尤其适合于具有复杂不规则形状及多曲面产品的模内贴膜装饰注塑成型，因此本发明的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法自动化程度高、生产效率高、产品合格率高。
本发明可广泛应用于模内镶嵌注塑成型领域。
Claims (6)
1.一种异型件模内贴膜装饰注塑成型方法，包括以下步骤：
(1)将印刷完成的膜片模切成预先设计的形状和尺寸；
(2)将裁切后的膜片放入下治具内，并定位，膜片下移到膜片模腔的底部，所述下治具内包括若干个呈阵列排布的膜片模腔，若干个膜片放入所述膜片模腔内，每个所述膜片模腔内设有两个定位针，将印刷完成的膜片模切时同时切出两个定位孔，所述定位孔与所述定位针相适配，所述定位孔套在所述定位针上，以使膜片精准放置在各所述膜片模腔内，膜片上两个所述定位孔的中心距大于所述膜片模腔内两个定位针的中心距，以使所述膜片套入两个所述定位针后自然向下内弯变形，以对所述膜片初步预成型；
(3)自动化机械臂移动到下治具的上方，机械臂带动其上的上治具下移与下治具压合，对膜片进行预成型，再通过负压吸气，使得下治具膜片模腔内的膜片上移并吸附到上治具的膜片模腔内；
(4)机械臂上移并通过上治具将膜片抓起，送至静电发生器处，对膜片进行附加静电处理；
(5)机械臂将上治具内的带静电的膜片转送到注塑机中的注塑模具的模腔内，并定位，所述注塑模具的模腔内设置有两个定位柱与膜片上的两个所述定位孔相适配，用于膜片在注塑模具模腔内定位；
(6)机械臂通过成品治具将注塑模具的模腔内前次注塑成型后的成品取出；
(7)合模注塑；
(8)同时，机械臂将前次注塑成型后的成品移送至成品收集装置中；
(9)重新开始执行步骤(2)～(8)，并循环，实现异型件模内贴膜装饰注塑成型的自动化操作。
2.根据权利要求1所述的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法，其特征在于：所述下治具、所述成品收集装置安装在工作台上。
3.根据权利要求1所述的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法，其特征在于：所述上治具、所述成品治具分别固定安装在自动化机械臂的相对两侧。
4.根据权利要求1所述的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法，其特征在于：所述上治具分别与所述下治具、所述注塑模具的模腔形状及尺寸相适配。
5.根据权利要求1所述的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法，其特征在于：所述注塑模具的模腔形状是三维立体异型。
6.一种异型件，其特征在于：由权利要求1～5任意一项所述的异型件模内贴膜装饰注塑成型方法制成。
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