CN111703033B - 一种填充材料注射成型设备及注射成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种填充材料注射成型设备，包括内设成型腔的模具，配合设置在模具内的活塞，及一端穿入模具另一端与活塞左端端面连接的活塞杆，活塞和活塞杆可相对模具左右同步移动；活塞上开设有两个通孔分别用于喷射树脂熔体和填料；活塞杆内沿轴向形成有两个流道，分别用于输送喷射用填料和填料。基于该成型设备的成型方法为：填料和树脂熔料分别经由通孔喷入位于活塞右侧的成型腔，且形成树脂熔体包裹填料的填充料，填充料充满活塞右侧的成型腔后会推动活塞相对模具向左移动，树脂熔体有了空间，可以继续射出，与填料混合，这样的过程一直持续，直至完成注射成型，特别适用于注射成型具有较高填料含量的填充材料。

Description

一种填充材料注射成型设备及注射成型方法

技术领域

本发明属于高分子材料成型加工领域，涉及一种填充材料注射成型设备及注射成型方法。

背景技术

对于高含量的高分子填充材料，由于材料黏度高，流动性差，难以进行注射成型。一般只能通过压制成型，生产效率低，而且制品飞边大，精度不高。本发明主要设计了可用于注射成型填充材料的设备，成型效率高。

发明内容

为了克服上述现有技术中缺陷，本发明提供一种填充材料注射成型设备及注射成型方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：包括模具，所述模具内设有成型腔，所述成型腔的左端开设有插孔和排气孔；成型腔内配合设有活塞，活塞上开设有贯通活塞左右端面的第一通孔和第二通孔，第二通孔为环绕第一通孔的环形孔，第一通孔和第二通孔由连接筋连接；

还包括活塞杆，活塞杆内沿轴向形成有第一流道和位于第一流道外部的环形的第二流道，第一流道和第二流道的左端分别沿着活塞杆向左延伸至活塞杆的左端，第一流道和第二流道的右端分别沿着活塞杆向右延伸至活塞杆的右端；活塞杆插装在插孔内，活塞杆与插孔之间滑动导向配合，活塞杆的右端向右延伸进入成型腔并与活塞的左端端面连接，活塞杆的左端位于模具外部，第一流道与第一通孔密闭连通，形成填料流道；第二流道与第二通孔连通，形成树脂熔体流道；

所述活塞和活塞杆可相对模具同步左右移动，使用时，第一流道内的填料和第二流道内的树脂熔料分别经由第一通孔和第二通孔向右喷出形成树脂熔体包裹填料的填充料，填充料充满活塞右侧的成型腔后会推动活塞相对模具向左移动。

进一步的，所述第一流道与第一通孔同轴，第二流道与第二通孔同轴；所述活塞杆为中空管状结构，活塞杆内同轴插装有芯管，活塞杆和芯管的右端分别安装在活塞的左端面上，芯管内孔形成所述第一流道，芯管与活塞杆之间的环形间隙形成所述第二流道。

进一步的，所述活塞上还开设有贯通活塞左右端面的第一气孔，所述第一气孔位于第二通孔的周向外侧，第一气孔的直径小于0.05mm，在该尺寸下，一方面便于气体出入活塞畅通，可防止成型塑件中混入气泡，另一方面，该尺寸在仅能允许气体通过，因树脂熔体、填充材料等都是具有粘度(远远高于气体粘度)的物料不会从该孔跑出。为了实现该目的，还可以通过另一种方式实现：所述模具的右端开设有贯通其右侧端面的第二气孔，所述第二气孔的直径小于0.05mm。

一种填充材料注射成型方法，包括如下步骤：

步骤1，推动活塞杆，将活塞推至成型腔的右端，然后将填料和树脂熔体分别压入第一流道和第二流道，填料和树脂熔体分别经由第一通孔和第二通孔同时喷入位于活塞右端的型腔内，并形成填充料，带填充料充满位于活塞右端的型腔后，会向左侧推动活塞，进而活塞带动活塞杆相对模具向左移动，同时填充料会进一步充满活塞右侧的型腔，进而充满整个型腔。

与现有技术相比，本发明所取得的技术效果有：可进行倒退式注射成型，特别适用于注射成型具有较高填料含量的填充材料，也即适用于较高粘度的填充材料的注塑成型。

附图说明

图1为本发明实施例中的填充材料注射成型设备的结构示意图。

图2为本发明实施例中的填充材料注射成型设备的模具的结构示意图(左视图)；

图3为本发明实施例中的填充材料注射成型设备的活塞的结构示意图(左视图)；

图4为本发明实施例中的填充材料注射成型设备的模具的另一种实施方式。

图中的附图标记为：1.模具，2.成型腔，3.插孔，4.第一气孔，5.第二气孔，6.排气孔，7.活塞，8.第一通孔，9.第二通孔，10.连接筋，11.活塞杆，12.芯管，13.第一流道，14.第二流道。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

见图1至图3，一种填充材料注射成型设备，包括模具1，所述模具1内设有成型腔2，所述成型腔2的左端开设有插孔3和排气孔6；成型腔2内配合设有活塞7，活塞7上开设有贯通活塞7左右端面的第一通孔8和第二通孔9，第二通孔9为环绕第一通孔8的环形孔，第一通孔8和第二通孔9由连接筋10连接。

还包括活塞杆11，活塞杆11内沿轴向形成有第一流道13和位于第一流道13外部的环形的第二流道14，第一流道13和第二流道14的左端分别沿着活塞杆11向左延伸至活塞杆11的左端，第一流道13和第二流道14的右端分别沿着活塞杆11向右延伸至活塞杆11的右端；活塞杆11插装在插孔3内，活塞杆11与插孔3之间滑动导向配合，活塞杆11的右端向右延伸进入成型腔2并与活塞7的左端端面连接(具体可通过螺钉连接，相互配合的螺栓螺母连接或在活塞7的左端端面一体成型连接套，活塞杆11插装在连接套内，连接套与活塞杆11之间过盈配合。芯管12除适用这些连接方式外，可以通过连接筋将芯管12固定在活塞杆11内，具体的连接筋的一端与第二流道14内壁连接，连接筋的另一端与芯管12的外壁连接，类似与第一通孔8与第二通孔9之间的连接方式，或者芯管12插装在第一通孔8内且第一通孔8与芯管12过盈配合)，活塞杆11的左端位于模具1外部，第一流道13与第一通孔8密闭连通，形成填料流道；第二流道14与第二通孔9连通，形成树脂熔体流道。

活塞7和活塞杆11可相对模具1同步左右移动，使用时，第一流道13内的填料和第二流道14内的树脂熔料分别经由第一通孔8和第二通孔9向右喷出形成树脂熔体包裹填料的填充料，填充料充满活塞7右侧的成型腔2后会推动活塞7相对模具1向左移动。

第一流道13与第一通孔8同轴，第二流道14与第二通孔9同轴；活塞杆11为中空管状结构，活塞杆11内同轴插装有芯管，活塞杆11和芯管的右端分别安装在活塞7的左端面上，芯管内孔形成所述第一流道13，芯管12与活塞杆11之间的环形间隙形成所述第二流道14。

活塞7上还开设有贯通活塞7左右端面的第一气孔4，所述第一气孔4位于第二通孔9的周向外侧，第一气孔4的直径小于0.05mm，模具1的右端开设有贯通其右侧端面的第二气孔5，所述第二气孔5的直径小于0.05mm，在该尺寸下，一方面可防止成型塑件中混入气泡，另一方面，该尺寸在仅能允许气体通过，因填充材料是具有粘度的物料，不会从该孔跑出。

注射成型前，活塞7置于模具1最右端。注射成型时，填料在压缩空气作用下从活塞7的第一通孔8(本实施例的第一通孔8位于活塞7中心处)向右喷出，同时高温的树脂熔体也从活塞7上的第二通孔9向右射出(本实施例中的第二通孔9与第一通孔8同轴)，树脂熔体快速包裹住填料，形成填充材料，由于熔体压力作用，推动活塞7向左移动，这样填充材料不断增多，体积逐渐增加，活塞7逐渐后退，一直到达模具1最左端，成型腔2的内部完全充满填充材料，停止注射(可在模具1上设置压力和位置传感器控制停止的时间)。然后，保压、冷却，开模，取出制品。下一次注射成型仍然需要将活塞7推回至型腔的最右端。

这种注射成型的方法与一般的注射成型方法不同，一般的注射成型是熔体直接射向模具1，然而，因为树脂熔体与填料一混合之后，黏度急剧增加，流动性变差，前锋的材料会堵塞后续的材料，使之无法继续注射成型。本申请射出的是树脂熔体，其流动性一般较好，与填料混合后，推动活塞7后退，熔体有了空间，可以继续射出，与填料混合，这样的过程一直持续，直至完成注射成型。这是一种倒退着施工的成型方法，特别适用于注射成型具有较高填料含量的填充材料。

排气孔6可以为错开插孔3开设的通孔，也可以由插孔3和活塞杆11之间留有的间隙(类似注射器的空筒与活塞7之间的配合方式)形成，设置排气孔6的目的是注射成型过程中便于活塞7左侧气体排出成型腔2，使活塞7两侧压强维持在合适范围，进而填充料充满活塞7右侧型腔后可以推动活塞7左移。

考虑得到成型后便于取出样品，可以将模具1设计为两部分，即有上模和下模组装而成。当要求成型样品具有复杂面时，可以将成型腔2的右端内壁设计成目标形状，然后基于该目标形状成型出所述复杂面(见图4)。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (4)

1.一种填充材料注射成型设备，其特征在于：包括模具（1），所述模具（1）内设有成型腔（2），所述成型腔（2）的左端开设有插孔（3）和排气孔（6）；成型腔（2）内配合设有活塞（7），活塞（7）上开设有贯通活塞（7）左右端面的第一通孔（8）和第二通孔（9），第二通孔（9）为环绕第一通孔（8）的环形孔，第一通孔（8）和第二通孔（9）由连接筋（10）连接；

还包括活塞杆（11），活塞杆（11）内沿轴向形成有第一流道（13）和位于第一流道（13）外部的环形的第二流道（14），第一流道（13）和第二流道（14）的左端分别沿着活塞杆（11）向左延伸至活塞杆（11）的左端，第一流道（13）和第二流道（14）的右端分别沿着活塞杆（11）向右延伸至活塞杆（11）的右端；活塞杆（11）插装在插孔（3）内，活塞杆（11）与插孔（3）之间滑动导向配合，活塞杆（11）的右端向右延伸进入成型腔（2）并与活塞（7）的左端端面连接，活塞杆（11）的左端位于模具（1）外部，第一流道（13）与第一通孔（8）密闭连通，形成填料流道；第二流道（14）与第二通孔（9）连通，形成树脂熔体流道；

所述活塞（7）和活塞杆（11）可相对模具（1）同步左右移动，使用时，第一流道（13）内的填料和第二流道（14）内的树脂熔料分别经由第一通孔（8）和第二通孔（9）向右喷出形成树脂熔体包裹填料的填充料，填充料充满活塞（7）右侧的成型腔（2）后会推动活塞（7）相对模具（1）向左移动；

所述活塞（7）上还开设有贯通活塞（7）左右端面的第一气孔（4），所述第一气孔（4）位于第二通孔（9）的周向外侧，第一气孔（4）的直径小于0.05mm。

2.根据权利要求1所述的填充材料注射成型设备，其特征在于：所述第一流道（13）与第一通孔（8）同轴，第二流道（14）与第二通孔（9）同轴；所述活塞杆（11）为中空管状结构，活塞杆（11）内同轴插装有芯管，活塞杆（11）和芯管的右端分别安装在活塞（7）的左端面上，芯管内孔形成所述第一流道（13），芯管（12）与活塞杆（11）之间的环形间隙形成所述第二流道（14）。

3.根据权利要求1所述的填充材料注射成型设备，其特征在于：所述模具（1）的右端开设有贯通其右侧端面的第二气孔（5），所述第二气孔（5）的直径小于0.05mm。

4.一种填充材料注射成型方法，其特征在于：通过如权利要求1所述的填充材料注射成型设备进行，包括如下步骤：

步骤1，推动活塞杆（11），将活塞（7）推至成型腔（2）的右端，然后将填料和树脂熔体分别压入第一流道（13）和第二流道（14），填料和树脂熔体分别经由第一通孔（8）和第二通孔（9）同时喷入位于活塞（7）右端的型腔内，并形成填充料，当填充料充满位于活塞（7）右端的型腔后，会向左侧推动活塞（7），进而活塞（7）带动活塞杆（11）相对模具（1）向左移动，同时填充料会进一步充满活塞（7）右侧的型腔，进而充满整个型腔。

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