CN111186078B - 一种注塑成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑成型方法，包括获取半成品的3D数据；根据半成品的3D数据仿真模拟获得半成品的变形数据；获取目标产品的3D数据；根据目标产品的3D数据以及半成品的变形数据仿真模拟获得目标产品的最终变形数据；根据目标产品的变形数据确认翘曲变形区域；根据目标产品翘曲变形区域进行反向设计目标产品成型模具；将半成品以嵌件的形式放入目标产品模具注塑，获得最终目标产品。本发明公开的一种注塑成型方法，通过反向工程设计变形模具，通过成品反补偿变形修正产品，使得最终获得的产品更加的接近真实所需的形状结构。

Description

一种注塑成型方法
技术领域
本发明涉及注塑成型技术领域，具体地说是一种注塑成型方法。
背景技术
双色产品，一般来说是在一种产品上包含两种不同的颜色，其中，两种颜色的塑胶可以是同种材料也可以是不同材料；当然，双色产品还包括同种颜色但不同材料的情况。
传统的双色产品的注塑成型通常是采用专用的双色模具，即在一副模具中可以同时注塑两种材料；由于双色注塑过程中，两种塑料冷却时间不一致，产生的成型应力不同(具体可以说是两色收缩不一致)，并且两种塑胶之间在注塑过程中存在相互的约束力，从而导致最终的双色成品会发生不同程度的翘曲变形，并且双色产品的变形不可控，一旦出现变形，很难通过后期的治具矫正形式来实现矫正，特别是不同材料的双色产品成型，因为不同材料的收缩差异大，导致后期的矫正难度更大，产品报废率高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种能够加工出产品变形小，外形状态趋于最真实所需产品状态的注塑成型方法。
本发明所采取的技术方案是：提供一种注塑成型方法，其特征在于，包括：
S1：获取半成品的相关参数，预先获取半成品的3D数据；
S2：根据半成品相关参数进行模流分析，即依据半成品的3D数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述半成品冷却后的变形数据；
S3：获取目标产品的相关参数，获取将要注塑成型的目标产品的3D数据；
S4：根据目标产品的相关参数以及半成品的变形数据再次进行模流分析，即依据目标产品的3D数据以及半成品冷却后的变形数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述目标产品中的变形数据；
S5：根据所述目标产品的预设变形数据确认所述目标产品脱模冷却后的翘曲变形区域；
S6：根据所述目标产品的翘曲变形区域进行反向设计目标产品的成型模具；其中，所述模具中朝向翘曲变形区域中凸出变形部分的一个模仁设置凸起，另一个背向所述凸出变形部分的模仁设置凹部；
S7：将半成品放置在目标产品的注塑模具中以嵌件的形式进行注塑，以获得最终的目标产品。
进一步的，所述的变形数据包括变形区域、变形方向以及变形体积。
再进一步的，所述凸起沿着所述凸出变形部分的凸出方向的厚度大于所述凸出变形区域的厚度,所述凹部沿着所述凸出变形部分的凸出方向的深度大于所述凸出变形区域的厚度。
作为改进的，所述凸起的周边以及所述凹部的周边均设置圆角过渡，使得产品在模具中进行反压矫正变形进一步提高目标产品的平面度。
再改进的，所述凹部的面积至少大于凸起的面积2mm2。
作为优选的，所述的目标产品为双色产品，半成品为第一色半成品注塑件。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、首先，本发明中的目标产品直接采用单色模具进行，具体的，预先注塑半成品，待其完全冷却后，将其放入目标产品成型模具中以嵌件的形式进行第二次的注塑成型，此种方式可以采用常规的单色模具即可实现，无需专用的双色模具，专用的双色模具开发成本高，双色注塑成型机一次性投资大，工艺技术要求更加的复杂，并且双色模具直接成型的产品发生形变后期难以进行矫正。
2、相较于常规的单色注塑产品的治具机械式矫正，本发明中目标产品的矫正是通过塑胶自身之间的内应力以及两种塑胶之间的作用力进行反变形补偿矫正，通过模拟软件对半成品注塑件以及最终成品的变形数据进行模拟分析，通过变形数据对模具进行反向设计，在模具中与变形区域相反是设置凸起以及凹部，以形成反变形空间；具体的，在模具注塑第二种材料时，由于模具中预留了反变形空间，在塑料熔融状态下进行反变形并且与第半成品进行结合，等待塑料冷却后，产品从模具中顶出，由于受模具的约束，在模具中产品内应力得不到释放，变形状态维持事先设计的模具形状；一旦产品顶出模具，第一种材料与第二种材料之间的相互作用力及整个产品的注塑应力在没有模具的约束下得到释放，成品继续变形，变回我们设计之初所需要的状态，达到最终矫正的目的(即借助塑料内应力释放变形抵消事先模具上的预设变形。)简单来说，本发明中的目标产品成型方法为，单色模具成型(嵌件成型，第一种材料注塑件以嵌件的形式加入第二种材料注塑模具)+数值模拟变形量+模具反补偿方法。
附图说明
图1是本发明的一种注塑成型方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种注塑成型方法，包括：
S1：获取半成品的相关参数，预先获取半成品的3D数据；
S2：根据半成品的相关参数进行模流分析，即依据半成品的3D数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述半成品的冷却后的变形数据；具体的，根据半成品的3D数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的分析参数：模温、料温、注塑时间、保压时间、V/P转换、产品体积、锁膜力等来进行注塑成型仿真，分析出半成品在脱模空冷后可能的预设变形数据；可以理解的，预设变形数据包括变形区域、变形方向和变形体积，以便于确认半成品的变形部的准确结构；
S3:进一步的获取目标产品的相关参数，获取将要注塑成型的最终目标产品的3D数据；
本实施例中，该目标产品为双色产品，半成品为第一色半成品，该双色产品可以是任意的双色注塑件产品。
S4：根据目标产品的相关参数以及半成品的变形数据再次进行模流分析，即依据目标产品的3D数据以及半成品在冷却后的变形数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述目标产品中的变形数据；具体的，此结构中由于半成品冷却后直接以嵌件的形式放置在目标产品的成型模具中注塑成型，因此目标产品(最终成品)除了需要考虑面板成品成型后本身的变形，还需要考虑半成品与最终成品的两种塑胶之间的作用力，以及半成品的首次变形数据；所以在目标产品的注塑过程仿真模拟中，需要将上述的变化因素、数据充分考虑进去，此步骤中采用步骤S2中多种控制参数一样，对其进行模流分析，分析出目标产品的最终变形数据，同样的，此步骤中的变形数据包括变形区域、变形方向和变形体积，以便于确认目标产品的变形部的准确结构；
S5：根据所述目标产品的预设变形数据确认所述目标产品脱模冷却后的翘曲变形区域；
S6：根据所述目标产品的翘曲变形区域进行反向设计目标产品成型模具；其中，所述模具中朝向凸出变形的一个模仁设置凸起，另一个背向所述凸出变形的模仁设置凹部；
具体的，本实施例中，目标产品成型模具为最终双色成品的注塑模具；该模具包括前模和后模，将与产品的凸出变形区域朝向的模仁称为前模，将与产品的凸出变形区域相背离的模仁称为后模；根据凸出变形部的变形方向选择对应的模仁设置凸起，即在前模上设置的相应的凸起的尺寸与目标产品中的凸出变形部尺寸相同；在后模上设置的相应的凹部与凸起的尺寸相同，在模具中设置相应的反向变形区域，注塑时，产品按照模具的形状成型，待产品脱模后，产品在离开模腔的束缚后发生形变，该形变方向恰好与模具预留的变形腔相反，即产品脱模变形后，变形部分刚好抵消了模具预留的反向变形尺寸，使得产品达到预设所需要的平整状态。
优选的，前模上的凸起沿着第一方向的厚度大于所述凸出变形区域的厚度，具体的，该前模上的凸起沿着第一方向的厚度大于所述凸出变形区域的厚度为0.02-0.05mm,后模上的凹部沿着第一方向的深度大于所述凸出变形区域的厚度，具体的，该前模上的凸起沿着第一方向的厚度大于所述凸出变形区域的厚度为0.03-0.05mm；其中，第一方向为凸出变形区域的凸出方向；通过将凸起和凹陷的厚度和深度分别比凸出变形区域大出预设的厚度，来对产品的实际注塑过程的实际凸出变形进行修正，更切合实际，使得最终产品更加的接近真实所需产品的状态。
此模具结构中，凸起的周边设置倒圆角，凹部的周边设置倒圆角；其中，通过在凸起和凹部的周边设置倒圆角，使得目标产品矫正变形时，其延展空间能够更为顺滑，进一步提高目标产品的平面度。当然，在其它实施例中，凸起或凹部设置倒圆角亦可。另外的，本实施例中，凹部的面积大于凸起的面积，具体的，凹部比所述凸起的面积至少大2mm2。
S7:待半成品完全冷却后，将其放置在目标产品的注塑模具中以嵌件的形式进行注塑，以获得所述最终目标产品。此步骤中，半成品一定要确保完全冷却后才能放入目标产品的成型模具进行注塑，第二次注塑时，半成品只是局部(接触第二次注塑材料区域)会熔化，其他区域还是固态；具体的，待目标产品成型后，通过模具顶出机构顶出产品；本实施例中，产品通过顶板顶出目标产品，以防止对目标产品造成损坏，当然，在其他实施例中还可以是其他的结构形式来顶处产品。
另一方面的，为了加速了变形区域的反弹效率，并且使得产品反向变形的更加完全、准确；因此最终的产品外形更加的接近真实所需的状态，对目标产品进行二次加热回火，加热至预设的时间后冷却至室温；具体的，加热时间为6-10小时，加热温度为以半成品和目标产品中的热变形温度较低者降低10～20℃。
通过在目标产品成型模具中凸起和凹部的预先设计形成预留的反变形空间，当目标产品脱模后，半成品与最终目标成品的塑胶之间相互的作用力以及整个产品的注塑应力在没有模具的约束下得到释放，目标产品继续变形达到最终成品的状态。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种注塑成型方法，其特征在于，包括：
S1：获取半成品的相关参数，预先获取半成品的3D数据；
S2：根据半成品相关参数进行模流分析，即依据半成品的3D数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述半成品冷却后的变形数据；
S3：获取目标产品的相关参数，获取将要注塑成型的目标产品的3D数据；
S4：根据目标产品的相关参数以及半成品的变形数据再次进行模流分析，即依据目标产品的3D数据以及半成品冷却后的变形数据，在注塑成型仿真软件中输入所需的相关分析参数，以获得所述目标产品中的变形数据；
S5：根据所述目标产品的预设变形数据确认所述目标产品脱模冷却后的翘曲变形区域；
S6：根据所述目标产品的翘曲变形区域进行反向设计目标产品成型模具；其中，所述模具中朝向翘曲变形区域中凸出变形部分的一个模仁设置凸起，另一个背向所述凸出变形部分的模仁设置凹部；
S7：将半成品放置在目标产品的注塑模具中以嵌件的形式进行注塑，以获得最终的目标产品。
2.根据权利要求1所述的注塑成型方法，其特征在于：所述变形数据包括变形区域、变形方向以及变形体积。
3.根据权利要求2所述的注塑成型方法，其特征在于：所述凸起沿着所述凸出变形部分的凸出方向的厚度大于所述翘曲变形区域的厚度；所述凹部沿着所述凸出变形部分的凸出方向的深度大于所述翘曲变形区域的厚度。
4.根据权利要求3所述的注塑成型方法，其特征在于：所述凸起的周边以及所述凹部的周边均设置圆角过渡，使得产品在模具中进行反压矫正变形进一步提高目标产品的平面度。
5.根据权利要求4所述的注塑成型方法，其特征在于：所述凹部的面积至少大于凸起的面积2mm2。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的注塑成型方法，其特征在于：所述的目标产品为双色产品，半成品为第一色半成品注塑件。
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