CN117103583A - 一种薄壁制件成型模具及成型方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种薄壁制件成型模具，包括定模板、动模板、承板，所述定模板内设有进料口和定模仁，所述动模板内设有动模仁和型芯，所述定模仁、动模仁和型芯形成型腔；所述型芯可通过承板的运动而在动模板内移动，调节型腔内制件厚度；所述动模板和承板通过一个或多个弹力机构固定连接，且弹力机构能够使得动模板和承板间形成固定间隙，并在注塑过程中，通过承板挤压弹力机构，使得固定间隙为0，从而带动型芯压缩型腔体积，得到薄壁制件；所述型腔包括制件和溢料槽，所述溢料槽设于所述制件边缘，所述溢料槽的容积大于制件的体积，使得在注塑过程中，溢料槽不被流料充满。本申请模具结构简单，薄壁制件成型成本低。

Description

一种薄壁制件成型模具及成型方法

技术领域

本申请属于塑料制件成型领域，具体涉及一种薄壁制件成型模具及成型方法。

背景技术

随着市场发展，塑料加工企业需要进行海外市场的拓展，很多材料需要通过美国UL测试标准，很多行业对薄壁制件要求较高、成型困难，如连接器行业中最薄厚度要求0.3mm。现有薄壁制件通常采用最高可达1500射速的注塑机，进行高射速高模温成型方式，此方式需要特殊的注塑机且高温高压成型能耗极高，因此费用也极高。

发明内容

为了克服现有技术中薄壁制件模具复杂、成型难、成本高的问题，本申请的目的在于，提供一种薄壁制件模具结构简单、制件成型成本低的成型模具及成型方法，具体通过以下技术方案实现：

一种薄壁制件成型模具，包括定模板、动模板、承板，所述定模板内设有进料口和定模仁，所述动模板内设有动模仁和型芯，所述定模仁、动模仁和型芯形成型腔；所述型芯可通过承板相对动模板的运动而在动模板内移动，调节型腔内制件厚度；

所述动模板和承板通过一个或多个弹力机构固定连接，且弹力机构能够使得动模板和承板间形成固定间隙，并在注塑过程中，通过承板挤压弹力机构，使得固定间隙为0，从而带动型芯压缩型腔体积，得到薄壁制件；

所述型腔包括制件和溢料槽，所述溢料槽设于所述制件边缘，所述溢料槽的容积大于制件的体积，使得在注塑过程中，溢料槽不被流料充满。

可选的，所述溢料槽设于所述制件末端。

可选的，所述溢料槽设置的方向为垂直于其与制件连接处的制件方向。

可选的，所述固定间隙为2mm。

可选的，所述型腔为多个。

可选的，所述固定间隙的大小能够通过弹力机构调节。

可选的，所述弹力机构设于承板和/或动模板的沉孔内，所述弹力机构包括弹性单元、套筒和螺丝，所述螺丝穿过承板与动模板固定连接，所述套筒设于螺丝外部，所述弹性单元设于套筒外部。

可选的，所述弹性单元为弹簧，螺丝串连套筒和弹簧，并固定到动模板上。

可选的，所述弹簧的一端顶在动模板上，另一端顶在承板上，所述弹簧为压缩状态。

可选的，所述套筒上设有台阶，所述台阶位于承板上的安装沉孔内，安装沉孔与台阶之间形成装配间隙，所述装配间隙与固定间隙距离相等，通过螺丝的调整，可精确调整承板与动模板之间的固定间隙的大小。

可选的，所述型芯与承板可拆卸连接。

可选的，还包括锁模机构，所述锁模机构包括固定座和锁紧螺丝，所述固定座固定在承板或定模板上，对应的锁紧螺丝的一端固定在定模板或承板上的连接孔中，另一端与固定座配合锁紧承板和定模板。

可选的，所述固定座上设有U型通孔，所述锁紧螺丝通过U型通孔的开孔处置入固定座中；所述连接孔设有内螺纹，与锁紧螺丝配合使用。

可选的，所述U型通孔上设有容纳腔，所述容纳腔用于容纳锁紧螺丝的头部结构。

可选的，还包括吹气机构，所述吹气机构固定于动模板上，脱模时对模具型腔表面某处位置进行吹气，辅助薄片制件脱模；所述吹气机构可转向调节。

可选的，还包括流道转向机构，所述流道转向机构包括依次设置的主流道，转向阀，多个分流道，所述主流道通过转向阀与多个分流道选择性联通。

本申请还提供了一种根据前述任一所述成型模具技术方案的成型方法，包括以下步骤：

开模：模具装入注塑机后，打开模具，弹力机构会使得承板与动模板之间形成固定间隙；

注射：动模板与承板保持固定间隙，塑料熔体进入型腔；由于此时成型腔体厚度较大，塑料流动的截面积大，注塑压力小，易于成型。

压缩：熔体进入型腔的量满足预设体积时，控制承板往动模板方向移动，承板带动型芯移动，压缩型腔体积，直至固定间隙为0；

经保压、冷却、脱模、后处理步骤得到薄壁制件。

可选的，步骤后处理中，包括去除溢料槽中形成的塑料结构。

可选的，步骤开模前，包括利用锁模机构将承板和动模板间固定间隙调整为0；

在步骤开模中，包括打开锁模机构，在弹力机构的作用下将承板和动模板间固定间隙调整为预设的数值。

与现有技术相比，本申请通过弹力机构控制承板与动模板之间形成固定间隙，并在成型过程中，利用承板推动型芯改变型腔内制件厚度，得到薄壁制件。结构简单，制件成型成本低。通过设置固定间隙，使得塑料熔体流动的截面积增大，一方面，注塑压力小，比较容易打制，避免使用成本高昂的高射速高模温的注塑机；另一方面，解决薄壁制件成型过程中熔体不容易打满的问题。通过将溢料槽设于所述制件边缘，所述溢料槽的容积大于制件的体积，使得在注塑过程中，溢料槽不被流料充满，能够保证在压缩过程中，熔体流动相对自由，内部纤维不因流动过程中受压而产生取向，降低制件中纤维取向产生不同方向、不同位置处性能不均一、稳定的问题，提高制品性能，并保证在制件测试中，测试结果稳定，准确。

附图说明

图1为实施例所述的注塑模具的立体图；

图2为实施例所述的注塑模具的部分结构拆解图；

图3为实施例所述的注塑模具的动模板结构示意图；

图4为实施例所述的注塑模具的弹力机构立体图；

图5为实施例所述的注塑模具的弹力机构安装剖面图；

图6为实施例所述的注塑模具的流道结构示意图；

图7为实施例所述的注塑模具的转向阀立体图；

图8为实施例所述的注塑模具的锁模机构立体图；

图9为实施例所述的注塑模具的锁模机构固定座的结构示意图；

图10为实施例所述的注塑模具的吹气机构立体图。

图中，附图标记为：1定模板，101定模仁，102进料口，103连接孔，2动模板，201动模仁，202型芯，203型腔，204制件，205溢料槽，3承板，301安装沉孔，302推杆，4推板，5底板，6弹力机构，601螺丝，602套筒， 6021台阶，6022装配间隙，603弹性单元，7锁模机构，701固定座，702锁紧螺丝，703U型通孔，704容纳腔，8吹气机构，801进气口，802吹气口，803转动结构，9固定间隙，10流道转向机构，1001主流道，1002转向阀，1003分流道。

具体实施方式

以下通过实施例详细阐述本申请的具体实施方式，但本申请具体实施并不作为对本申请技术方案的限制，凡利用本申请实施例所述技术方案进行本领域中常见技术方案替换等非实质性变化，均属于本申请保护范围之内。

实施例1

如图1~图6所示的一种薄壁制件成型模具，包括定模板1、动模板2、承板3、底板5，所述定模板1内设有进料口102和定模仁101，所述动模板2内设有动模仁201和型芯202，所述定模仁101、动模仁201和型芯202形成型腔203；所述型芯202可通过承板3相对动模板运动而在动模板2内移动，调节型腔203内制件204厚度；本实施例中定模仁101和定模板1为一体结构。

所述动模板2和承板3通过一个或多个弹力机构6固定连接，且弹力机构6能够使得动模板2和承板3间形成固定间隙9，并在注塑过程中，通过承板3挤压弹力机构，使得固定间隙9为0，从而带动型芯202压缩型腔203体积，得到薄壁制件；

所述型腔203包括制件204和溢料槽205，所述溢料槽205设于所述制件204边缘，所述溢料槽205的容积大于制件204的体积，使得在注塑过程中，溢料槽205不被流料充满。如溢料槽205被充满，则型腔203内熔体会一定程度受力，导致纤维取向，不利于制件204性能均一性，难以被用于UL测试。

此外，溢料槽的容积相对于制件体积小时，一方面，注料少才能起到溢料槽的仅溢料而不会被打满，起到降低纤维取向的作用，但在薄壁制件注塑过程中，注料少则通常会导致制件难以打满，尤其是对于薄壁长度较长的制件，问题更严重。另一方面，在注塑过程中容易把溢料槽打满，在保压过程中熔体压力容易撑开型腔或型芯，也会使得制件厚度增加。

通过弹力机构6控制承板3与动模板2之间形成固定间隙9，并在成型过程中，利用承板3推动型芯202改变型腔203内制件204厚度，得到薄壁制件204。结构简单，制件成型成本低。通过设置固定间隙9，使得塑料熔体流动的截面积增大，一方面，注塑压力小，比较容易打制，避免使用成本高昂的高射速高模温的注塑机；另一方面，解决薄壁制件204成型过程中熔体不容易打满的问题。通过将溢料槽205设于所述制件204边缘，所述溢料槽205的容积大于制件204的体积，使得在注塑过程中，溢料槽204不被流料充满，能够保证在压缩过程中，熔体流动相对自由，内部纤维不因流动过程中受压而产生取向，降低制件204中纤维取向产生不同方向、不同位置处性能不均一、稳定的问题，提高制品性能，并保证在制件204测试中，测试结果稳定，准确。

工作时，包括以下步骤：

开模：模具装入注塑机后，打开模具，弹力机构6会使得承板与动模板2之间形成固定间隙9；

注射：动模板2与承板3保持固定间隙9，塑料熔体进入型腔203；由于此时成型腔203厚度较大，塑料流动的截面积较大，注塑压力小，比较容易打制；

压缩：熔体进入型腔203的量满足预设体积时，控制承板3往动模板2方向移动，承板3带动型芯202移动，压缩型腔203体积，直至固定间隙9为0；

经保压、冷却、脱模、后处理步骤得到薄壁制件204。

具体到本实施例中，步骤后处理中，包括去除溢料槽205中形成的塑料结构。

具体到本实施例中，步骤开模前，包括利用锁模机构7将承板3和动模板2间固定间隙9调整为0；保证后期压缩过程中合模力能够将实现将固定间隙9压缩为0，得到预设尺寸的制件204。

具体到本实施例中，在步骤开模中，包括打开锁模机构7，在弹力机构6的作用下将承板3和动模板2间固定间隙9调整为预设的数值。本实施例中固定间隙调整为2mm，有利于打至0.3mm,0.38mm等相近尺寸的制件。固定间隙9过小则制件容易打不满，尤其是对于薄壁长度较长的制件，问题更严重。

本实施例中，所述型芯可通过承板相对动模板的运动而在动模板内移动，调节型腔内制件厚度，其中相对运动可以为动模板位置不动，而承板运动，如承板在弹力机构的作用下，从动模板紧密贴合位置处弹开，远离动模板。

实施例2

如图1~图10所示的一种薄壁制件成型模具，除包括实施例1的结构外，还包括以下方案：

本实施例中，所述溢料槽205设于所述制件204末端。便于后处理，如在UL测试样条打制过程中，在样条末端的后处理，不影响样条测试，如在中部测试部位产生毛刺等后处理，影响测试准确度。

本实施例中，所述溢料槽205设置的方向为垂直于其与制件204连接处的制件204方向。便于后处理时直接从连接处掰断。

本实施例中，所述固定间隙9为2mm。想要打制0.3mm的制件204，则初始注料时，型腔203的厚度为2.3mm，容易注塑，在压缩过程中，再通过型芯202推动，降低型腔203的厚度，余料被挤入溢料槽205内。在其它实施例中也可以根据需要设置不同厚度。

本实施例中，所述型腔203为三个，设计不同的型芯202对应即可。可同时打制UL测试所需制件204，使得制件204在同一模具中打出，保证了制件204熔体采用同一熔体，偏差更小，测试结果更准确。

本实施例中，所述固定间隙9的大小能够通过弹力机构6调节。

本实施例中，所述弹力机构6设于承板3和/或动模板2的沉孔内，所述弹力机构6包括弹性单元603、套筒602和螺丝601，所述螺丝601穿过承板3与动模板2固定连接，所述套筒602设于螺丝601外部，所述弹性单元6设于套筒602外部。

本实施例中，所述弹力机构6为一个或多个，优选为多个，所述弹力机构6的弹力大于注塑时型腔203内的注塑压力。多个分布在不同位置，更有利于提升注塑稳定性。弹力机构6的弹力大于注塑时型腔203内的注塑压力，一方面能确保在注塑过程中弹力机构的支撑稳定，防止型芯202抖动导致注塑出现问题。另一方面也能稳定固定间隙9的距离，防止注塑压力过大时导致固定间隙变小，优于注塑过程中无法校准，从而导致最终产品壁厚变厚，无法满足尺寸要求。

本实施例中，所述弹性单元603为弹簧，螺丝601串连套筒602和弹簧，并固定到动模板2上。

本实施例中，所述弹簧的一端顶在动模板2上，另一端顶在承板3上，所述弹簧为压缩状态。能够固定撑开动模板2和承板3之间的固定间隙9。

本实施例中，所述套筒602上设有台阶6021，所述台阶6021位于承板3上的安装沉孔301内，安装沉孔301与台阶6021之间形成装配间隙6022，所述装配间隙6022与固定间隙9距离相等，通过螺丝601的调整，可精确调整承板3与动模板2之间的固定间隙9的大小。本实施例中通过螺丝601或套筒602的调整，指的是可以利用螺丝601的旋紧状态调整固定间隙9的大小，但当弹力机构6为多个时，通过螺丝601调整会存在调整不均等的情况。本实施例中，套筒602的调整包括通过更换不同高度的套筒602或在原有套筒602上增加固定高度的垫片调整，通用性好，适用多个弹力机构6的情形，模具弹板和动模板间各处的固定间隙9调整距离一致。

本实施例中，所述型芯202与承板3可拆卸连接。便于更换不同厚度的型芯202，从而打至不同厚度的薄壁制件204。在其它实施例中，也可以仅打制一种制件，固定连接即可实现。

本实施例中，还包括锁模机构7，所述锁模机构7包括固定座701和锁紧螺丝702，所述固定座701固定在承板3或定模板1上，对应的锁紧螺丝702的一端固定在定模板1或承板3上的连接孔103中，另一端与固定座70配合锁紧承板3和定模板1。本实施例中采用固定座701固定在承板3上，锁紧螺丝702的一端固定在定模板1的连接孔103中，在其他实施例中，也可以调换位置使用。此外，在其它实施例中，连接孔103也可以选择沉孔、通孔等方式，与锁紧螺丝702的固定方式可以为螺纹连接，也可以为通过连接孔103后，另行设置的螺母连接，均属于本申请连接孔103的等同方案。锁模机构7的设置，能够在模具装上注塑机前，将固定间隙9压缩为0，防止固定间隙9的存在，影响后期压缩过程中，合模力无法完成压缩固定间隙9。使用时，锁紧螺丝702穿过固定座701拧入连接孔103中，通过拧紧锁紧螺丝702来调整模具的开合间隙即固定间隙9。

本实施例中，所述固定座上设有U型通孔703，所述锁紧螺丝702通过U型通孔703的开孔处置入固定座701中；本实施例中，所述连接孔103设有内螺纹，与锁紧螺丝702配合使用。U型通孔703相较于封闭的圆孔，能够在装入注塑机后打开模具时，锁紧螺丝702方便取出。

本实施例中，所述U型通孔703上设有容纳腔704，所述容纳腔704用于容纳锁紧螺丝702的头部结构（如杯头）。具体到本实施例中，容纳腔704为沉头孔的结构，配合U型通孔703，容纳腔704也为U型结构。本申请U型并非严格的U型，仅需一侧开孔足够锁紧螺丝702的杆体或杯头能够从开孔处放置和取出即可。通过容纳腔704的与U型通孔703的设置能够将锁紧螺丝702通过容纳腔704与U型通孔703的连接处的平台与连接孔103拧紧，从而将固定间隙9压缩为0。侧面U型结构，可实现侧面取放锁紧螺丝702，减小在锁紧螺丝702长度方向上的安装空间需求。

本实施例中，还包括吹气机构8，所述吹气机构8固定于动模板2上，脱模时对模具型腔203表面某处位置进行吹气，辅助薄片制件204脱模；所述吹气机构8可转向调节。对于本申请方案制作的薄壁制件204，吹气机构8辅助脱模效果更好。

本实施例中，吹气机构8包括进气口801，吹气口802，转动结构803如图10所示。本申请进气口801可以连接注塑机的气阀使用。工作时，吹气机构8的吹气口802对准型腔203内特定位置吹气即可实现薄壁制件204快速脱模。转动结构803可根据需要调整位置。

本实施例中，还包括流道转向机构10，所述流道转向机构10包括依次设置的主流道1001，转向阀1002，多个分流道1003，所述主流道1001通过转向阀1002与多个分流道1003选择性联通。所述主流道1001的熔体，通过转向阀1002分别将熔体转至其中一个或多个分流道1003。便于在一个模具中设置多个模具，根据需要选择不同制件204的成型。本实施例中的转向阀1002为单向联通阀，即选择多个分流道1003的一个。其它实施例中可设置其它形式多个联通的转向阀1002，本领域技术人员根据本申请思路无需创造性的劳动可以实现。

工作时，本实施例中基本功能与实施例1相同。其它弹力机构6、锁紧机构7和吹气机构8已单独说明不再赘述。

需要说明的是，本申请螺纹均未示出，本领域技术人员可以理解。

需要说明的是，本申请关于结构名称不限于此称呼，如承板也可以称为弹板，本领域技术人员可以理解。

需要说明的是，以上实施例仅为本申请技术方案中的一种或多种的举例，其中所用部件，本领域技术人员可结合需求进行选择或替换，并不超出本申请保护范围。

Claims (18)

1.一种薄壁制件成型模具，其特征在于，包括定模板、动模板、承板，所述定模板内设有进料口和定模仁，所述动模板内设有动模仁和型芯，所述定模仁、动模仁和型芯形成型腔；所述型芯可通过承板相对动模板的运动而在动模板内移动，调节型腔内制件厚度；

所述动模板和承板通过一个或多个弹力机构固定连接，且弹力机构能够使得动模板和承板间形成固定间隙，并在注塑过程中，通过承板挤压弹力机构，使得固定间隙为0，从而带动型芯压缩型腔体积，得到薄壁制件；

所述型腔包括制件和溢料槽，所述溢料槽设于所述制件边缘，所述溢料槽的容积大于制件的体积，使得在注塑过程中，溢料槽不被流料充满。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述溢料槽设于所述制件末端。

3.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述溢料槽设置的方向为垂直于其与制件连接处的制件方向。

4.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述型腔为多个。

5.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述固定间隙的大小能够通过弹力机构调节。

6.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述弹力机构设于承板和/或动模板的沉孔内，所述弹力机构包括弹性单元、套筒和螺丝，所述螺丝穿过承板与动模板固定连接，所述套筒设于螺丝外部，所述弹性单元设于套筒外部。

7.根据权利要求6所述的成型模具，其特征在于，所述弹性单元为弹簧，螺丝串连套筒和弹簧，并固定到动模板上。

8.根据权利要求7所述的成型模具，其特征在于，所述弹簧的一端顶在动模板上，另一端顶在承板上，所述弹簧为压缩状态。

9.根据权利要求6所述的成型模具，其特征在于，所述套筒上设有台阶，所述台阶位于承板上的安装沉孔内，安装沉孔与台阶之间形成装配间隙，所述装配间隙与固定间隙距离相等，通过螺丝的调整，可精确调整承板与动模板之间的固定间隙的大小。

10.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述型芯与承板可拆卸连接。

11.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，还包括锁模机构，所述锁模机构包括固定座和锁紧螺丝，所述固定座固定在承板或定模板上，对应的锁紧螺丝的一端固定在定模板或承板上的连接孔中，另一端与固定座配合锁紧承板和定模板。

12.根据权利要求11所述的成型模具，其特征在于，所述固定座上设有U型通孔，所述锁紧螺丝通过U型通孔的开孔处置入固定座中；所述连接孔设有内螺纹，与锁紧螺丝配合使用。

13.根据权利要求11所述的成型模具，其特征在于，所述U型通孔上设有容纳腔，所述容纳腔用于容纳锁紧螺丝的头部结构。

14.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，还包括吹气机构，所述吹气机构固定于动模板上，脱模时对模具型腔表面某处位置进行吹气，辅助薄片制件脱模；所述吹气机构可转向调节。

15.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，还包括流道转向机构，所述流道转向机构包括依次设置的主流道、转向阀、多个分流道，所述主流道通过转向阀与多个分流道选择性联通。

16.根据权利要求1~15任一所述成型模具的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

开模：模具装入注塑机后，打开模具，弹力机构会使得承板与动模板之间形成固定间隙；

注射：动模板与承板保持固定间隙，塑料熔体进入型腔；

压缩：熔体进入型腔的量满足预设体积时，控制承板往动模板方向移动，承板带动型芯移动，压缩型腔体积，直至固定间隙为0；

经保压、冷却、脱模、后处理步骤得到薄壁制件。

17.根据权利要求16所述的成型方法，其特征在于，步骤开模前，包括利用锁模机构将承板和动模板间固定间隙调整为0。

18.根据权利要求16所述的成型方法，其特征在于，在步骤开模中，包括打开锁模机构，在弹力机构的作用下将承板和动模板间固定间隙调整为预设的数值。