CN112848054B - 一种嵌件注塑成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种嵌件注塑成型工艺，将嵌件置于模具中经注塑成型形成注塑嵌件产品，模具包括模座和模仁，模座中设有用于容纳嵌件的嵌件槽，所述嵌件槽中设有多个顶针，嵌件为金属制车身骨架嵌件，金属制车身骨架嵌件上设有多个与顶针相适配的孔洞，成型工艺具体包括以下步骤：(a)往嵌件槽中加入热熔后的注塑原料，冷却后得到注塑底层；(b)对嵌件进行预加热，再放入到附着有注塑底层的嵌件槽中；(c)加入热熔后的注塑原料进行注塑，后依次进行保压、冷却和脱模，得到注塑嵌件产品。与现有技术相比，本发明金属制的嵌件间隙可以设计得更狭窄，复合产品成型的可靠性更高，且降低出现嵌件和位于嵌件表面的注塑层受力易脱落的概率。

Description

一种嵌件注塑成型工艺

技术领域

本发明属于注塑领域，具体涉及一种嵌件注塑成型工艺。

背景技术

金属嵌件注塑工艺主要是将金属嵌件作为注塑嵌件预先放置在模具中，然后在模具中注入塑胶并固化冷却，从而使得金属嵌件与塑胶形成一个整体，得到金属嵌件注塑品。

金属嵌件注塑品被广泛使用，例如在电子手持设备壳体的制作中也会应用到金属嵌件注塑工艺，可以节约金属资源，也能够提高塑料件的强度。同时，现在为减轻汽车的重量，也用于汽车领域。

传统的金属嵌件注塑工艺一般采用压入成型法，这种方法要求金属嵌件上各结构的间隙需满足一定宽度以上，使得整个金属嵌件的精密度降低，且强度也降低。

发明内容

本发明的目的就是提供一种嵌件注塑成型工艺，金属制的嵌件间隙可以设计得更狭窄，复合产品成型的可靠性更高，且降低出现嵌件和位于嵌件表面的注塑层受力易脱落的概率，解决了塑料件注塑成型后，再次装配嵌件工艺繁琐的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种嵌件注塑成型工艺，将嵌件置于模具中经注塑成型形成注塑嵌件产品，所述模具包括模座和模仁，所述模座中设有用于容纳嵌件的嵌件槽，所述嵌件槽中设有多个顶针，所述嵌件为金属制车身骨架嵌件，所述金属制车身骨架嵌件上设有多个与顶针相适配的孔洞，所述成型工艺具体包括以下步骤：

(a)往嵌件槽中加入热熔后的注塑原料，冷却后得到注塑底层；

(b)对嵌件进行预加热，再放入到附着有注塑底层的嵌件槽中；

(c)加入热熔后的注塑原料进行注塑，后依次进行保压、冷却和脱模，得到注塑嵌件产品。

步骤(a)中，注塑底层的厚度为0.1-0.5cm。注塑底层可避免注塑完成后，该部位的注塑层的厚度达不到相应的要求，能够保证注塑层(此注塑层即为本领域常称的注塑件)完整，该注塑底层仍然基于压入成型法的原理，通过改变嵌件嵌入嵌件槽中的深度可改变注塑完成后该部位的注塑层的厚度。

步骤(a)和步骤(c)中，所述注塑原料选自脂肪族尼龙、半芳香尼龙、全芳香尼龙或脂环族尼龙中的一种或多种。这些种类的尼龙是工程上常用的材料，强度满足要求，且密度小，可降低汽车整车的质量。

所述注塑原料选自PA6、PA46、PA66、PA6T、PA9T或PA10T中的一种或多种。PA6的熔点为230-280℃；PA46的熔点为295℃；PA66的熔点为252℃；纯PA6T的熔点在370℃，已经高于一般尼龙的分解温度(350℃)，因此纯的PA6T必需与其他尼龙共聚后，将熔点降到一般的加工温度(320℃)，方能在工业上应用于注射成型；PA9T的熔点为306℃；PA10T的熔点为316℃。

步骤(b)中，将嵌件加热至注塑原料的熔点以上。

嵌件的加热温度为290-340℃。该温度是根据注塑原料的熔点进行设置的，避免加热温度过低，使注塑原料还未完全溶解，也避免加热温度过高，使注塑原料分解。

步骤(b)中，所述预加热具体为：将嵌件放入烘箱内进行加热，通过烘箱的温度设定及实测温度检测来对烘箱中的嵌件温度进行管控。

步骤(c)中，注塑的压力为60-80MPa，保压的压力为50-70MPa，保压的时间为10-15s，冷却的时间为25-30s。

步骤(c)中，注塑嵌件产品经脱模后再浸入冰水混合物中静置4-8min。保证注塑嵌件不会出现变形和不饱满的现象。

所述成型工艺还包括前期准备，所述前期准备具体为：在注塑机中安装模具，后设定开关模行程，再检查模具中各构件的动作状态，之后启动模温机，依次设定温度和设定各动作的参数，并确认各动作的正常情况。

所述设定开关模行程依次包括设定开模动作和设定锁模动作，所述设定开模动作按慢速→快速→减速的顺序进行设定，所述设定锁模动作按快速→低压→高压的顺序进行设定；

检查模具各构件的动作状态具体包括调节模具的抽芯动作以及检查模具的顶针是否喷有顶针油。

尼龙这类注塑原料的易成型性、弯曲性与金属的刚性、強度及耐热性的相互组合补充可结实地制成复杂精巧的金属塑料一体化产品；多个嵌件的事前成型组合，使得产品单元组合的后工程更合理化。但是由于金属制的嵌件和塑料(即采用的注塑原料冷却后形成的物质)的热性能和收缩率的差别很大，所以，热熔后注射进入模具腔中的注塑原料流至金属制的嵌件周围后温度会降低得非常快，使这周边的塑料产生应力集中现象，严重时还会出现裂纹，使注塑层和金属制的嵌件之间的连接牢固性降低。通过先预加热金属制的嵌件，达到注塑原料热熔后的温度，便可调节金属制的嵌件的温度和注塑原料注射时温度趋于接近，缩小两者镶嵌时的温差，而且由于车身骨架体积较大，无法通过热熔后的注塑原料经热传递进行加热，因此必须进行预加热处理。而且为了避免这种注塑方法会使金属制的嵌件的局部部位(主要是注塑时正对嵌件槽底部的部位)出现注塑层厚度较小或无注塑层的情况，需先对嵌件槽进行预注塑得到注塑底层。采用热熔后的注塑原料和嵌件的直接接合这一注塑方法，与压入成型法相比较，金属制的嵌件间隙可以设计得更狭窄，复合产品成型的可靠性更高，且降低出现嵌件和位于嵌件表面的注塑层受力易脱落的概率，解决了塑料件注塑成型后，再次装配嵌件工艺繁琐的问题。

附图说明

图1为模座的结构示意图。

图中：1-模座；2-嵌件槽；3-顶针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种嵌件注塑成型工艺，将嵌件置于模具中经注塑成型形成注塑嵌件产品，模具包括模座和模仁，模座用作支承，如图1所示，模座1中设有用于容纳嵌件的嵌件槽2，嵌件槽2的外围轮廓设置成比嵌件的外围轮廓稍大点，流出供注塑原料流入的通道，嵌件槽2中设有多个顶针3，嵌件为金属制车身骨架嵌件，金属制车身骨架嵌件上设有多个与顶针3相适配的孔洞，所述成型工艺具体包括以下步骤：

(Ⅰ)前期准备，具体为：在注塑机中安装模具，后设定开关模行程，再检查模具中各构件的动作状态，之后启动模温机，依次设定温度和设定各动作的参数，并确认各动作的正常情况。

(a)往嵌件槽中加入热熔后的注塑原料，冷却后得到厚度为0.1-0.5cm的注塑底层，注塑原料选自脂肪族尼龙、半芳香尼龙、全芳香尼龙或脂环族尼龙中的一种或多种，具体为选自PA6、PA46、PA66、PA6T、PA9T或PA10T中的一种或多种。

(b)将嵌件放入烘箱内进行加热，通过烘箱的温度设定及实测温度检测来对烘箱中的嵌件温度进行管控，将嵌件预加热至注塑原料的熔点以上，具体为290-340℃以上，再放入到附着有注塑底层的嵌件槽中。

(c)加入热熔后的注塑原料进行注塑，注塑的压力为60-80MPa，后依次进行保压、冷却和脱模，保压的压力为50-70MPa，保压的时间为10-15s，冷却的时间为25-30s，得到注塑嵌件产品，注塑嵌件产品经脱模后再浸入冰水混合物中静置4-8min。

步骤(Ⅰ)中，设定开关模行程依次包括设定开模动作和设定锁模动作，所述设定开模动作按慢速→快速→减速的顺序进行设定，所述设定锁模动作按快速→低压→高压的顺序进行设定；

检查模具各构件的动作状态具体包括调节模具的抽芯动作以及检查模具的顶针是否喷有顶针油。

具体为：

·打开电源，启动注塑机的电机，将模座调整到比模具中的模仁厚度约大200mm，模具在合模状态下用行车吊至模座行程内并利用定位环定好位。

·在低速，低压(速度、压力不大于15％)的情况下手动合好模座，模座合好增至高压合模，对角压牢模具。

·模具装好后，启动电机并设定好开关模行程，可手动或自动调模，开模动作设定：慢速→快速→减速，此动作的关键在于减速，锁模动作设定：快速→低压→高压，此动作的关键在于高压，模具行程调好后，调节模具抽芯动作；仔细检查模具顶针是否喷有顶针油，如未喷，必须喷上顶针油，打手动顶出10次以上方可调试产品，发现顶针不退需立即报告部门领导确定是否修模。模具动作正常后，将模温机的管道与模具水管连接好，设好模温机的温度，温度设定在工艺参数卡允许范围之内(由工艺员根椐温度变化调节公差)。启动电机，进入温度设定画面，按工艺卡设定好各工艺参数，按下电热键，料筒开始加热，同时设通冷却水源(料斗落料部位)，加热到设定温度一般要三十分钟左右。达到设定温度后进入各动作的参数设定画面，为各动作设定一组压力较低、速度较慢的参数(速度、压力不大于15％)。

·在手动状态下，按各动作键，观察各动作能否平稳正常工作，(特别要检查中子动作是否灵敏以免模具受伤)确认各部分功能正常。

·脱模设定；顶针顶出的压力、速度、长度以适合产品顶出(无顶白、定裂)，取件顺利为宜，顶出压力尽可能小以能使产品脱模为准。

·在手动状态下，按各动作键，观察各动作是否正常，发现问题需重新调整有问题的参数，如未发现问题则表示手动工作正常。

·在手动状态正常后，在模具定模侧装入金属垫片，进入下一道环节。

·料筒加热温度达到设定值进行调试。在手动状态正常情况下，在模具开启状态下，按下半自动键，关好安全门，观察设备运行情况，在设备运行正常情况下进入生产调试环节。

·刚开始调试，在工艺范围使用较小的压力和速度(压力、速度低于20％)，防止充填涨模。待打出完整的产品后，将工艺参数恢复到工艺文件允许范围。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种嵌件注塑成型工艺，将嵌件置于模具中经注塑成型形成注塑嵌件产品，其特征在于，所述模具包括模座和模仁，所述模座中设有用于容纳嵌件的嵌件槽，所述嵌件槽中设有多个顶针，所述嵌件为金属制车身骨架嵌件，所述金属制车身骨架嵌件上设有多个与顶针相适配的孔洞，所述成型工艺具体包括以下步骤：

(a)往嵌件槽中加入热熔后的注塑原料，冷却后得到注塑底层；

(b)对嵌件进行预加热，再放入到附着有注塑底层的嵌件槽中；

(c)加入热熔后的注塑原料进行注塑，后依次进行保压、冷却和脱模，得到注塑嵌件产品；

步骤(a)中，注塑底层的厚度为0.1-0.5cm；

步骤(a)和步骤(c)中，所述注塑原料选自脂肪族尼龙、半芳香尼龙、全芳香尼龙或脂环族尼龙中的一种或多种；

步骤(b)中，将嵌件加热至注塑原料的熔点以上；

步骤(b)中，所述预加热具体为：将嵌件放入烘箱内进行加热，通过烘箱的温度设定及实测温度检测来对烘箱中的嵌件温度进行管控；

步骤(c)中，注塑的压力为60-80MPa，保压的压力为50-70MPa，保压的时间为10-15s，冷却的时间为25-30s；

步骤(c)中，注塑嵌件产品经脱模后再浸入冰水混合物中静置4-8min；

所述成型工艺还包括前期准备，所述前期准备具体为：在注塑机中安装模具，后设定开关模行程，再检查模具中各构件的动作状态，之后启动模温机，依次设定温度和设定各动作的参数，并确认各动作的正常情况。

2.根据权利要求1所述的一种嵌件注塑成型工艺，其特征在于，嵌件的加热温度为290-340℃。

3.根据权利要求1所述的一种嵌件注塑成型工艺，其特征在于，所述设定开关模行程依次包括设定开模动作和设定锁模动作，所述设定开模动作按慢速→快速→减速的顺序进行设定，所述设定锁模动作按快速→低压→高压的顺序进行设定；

检查模具各构件的动作状态具体包括调节模具的抽芯动作以及检查模具的顶针是否喷有顶针油。

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