CN117382092A - 板体结构、电器设备及板体结构的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板体结构、电器设备及板体结构的制备方法，板体结构包括：板体，板体由熔体浇筑而成，熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；浇口特征，浇口特征设置在板体的一侧，浇口特征上设置有依次连接的注射点、进浇通道和熔体出口，注射点位于浇口特征的远离板体的一端，熔体出口位于浇口特征的靠近板体的一侧，以解决现有技术中的含有玻璃纤维的平板类结构在生产时容易出现不规则的形变的问题。

Description

板体结构、电器设备及板体结构的制备方法

技术领域

本发明涉及零件浇筑技术领域，具体而言，涉及一种板体结构、电器设备及板体结构的制备方法。

背景技术

玻璃纤维因具有拉伸强度高、刚性好、弹性系数高以及耐腐蚀等特点，被广泛地应用于制造增强塑料或增强橡胶的过程中。在塑料中增加玻璃纤维后，能够显著提高塑料的耐热性，使塑料的熔点更高，且使用含有玻璃纤维的塑料生产的平板类结构也能够具有更高的强度、刚性、抗冲击性和抗蠕变性。

但是，玻璃纤维还具有明显的纤维取向以及各向异性收缩的特性，这两个特性影响了玻璃纤维的应用。由于玻璃纤维的加入，限制了材料的高分子链之间的相互移动，同时玻璃纤维的分布和排列也影响了材料的收缩，容易导致所生产的平板类结构发生不规则的形变(如翘曲等)，且纤维取向一旦固定后，这种形变便很难再通过工艺去改善。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种板体结构、电器设备及板体结构的制备方法，以解决现有技术中的含有玻璃纤维的平板类结构在生产时容易出现不规则的形变的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种板体结构，包括：板体，板体由熔体浇筑而成，熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；浇口特征，浇口特征设置在板体的一侧，浇口特征上设置有依次连接的注射点、进浇通道和熔体出口，注射点位于浇口特征的远离板体的一端，熔体出口位于浇口特征的靠近板体的一侧。

进一步地，浇口特征包括沿靠近板体的方向依次连接的第一浇口部和第二浇口部，第一浇口部的厚度保持不变，第二浇口部的厚度沿靠近板体的方向逐渐减小。

进一步地，板体为矩形平板，矩形平板的外表面包括主视面、后视面、两个长侧面以及两个短侧面，主视面与后视面关于第一平面对称设置，两个长侧面关于第二平面对称设置，两个短侧面关于第三平面对称设置，第一平面、所示第二平面和第三平面两两垂直且均通过板体的几何中心；其中，浇口特征设置在一个短侧面的远离另一个短侧面的一侧，注射点位于浇口特征的远离主视面的一侧。

进一步地，浇口特征关于第二平面为对称结构，注射点的中心线位于第二平面上。

进一步地，浇口特征和板体之间的重叠区域为进浇区域，浇口特征的靠近进浇区域的一侧的宽度B1等于板体的宽度B2，浇口特征的靠近进浇区域的一侧的厚度H1小于板体的厚度H2。

进一步地，0mm≤H2-H1≤0.5mm。

进一步地，板体上设置有加强筋，加强筋位于主视面上。

进一步地，加强筋包括：第一筋条，第一筋条沿板体的长度方向延伸；两个第二筋条，各个第二筋条均沿板体的宽度方向延伸，两个第二筋条均位于第一筋条的同一侧，两个第二筋条分别与第一筋条的相对两端连接；两个第三筋条，各个第二筋条均沿板体的长度方向延伸，两个第三筋条分别与两个第二筋条的远离第一筋条的一端连接，各个第三筋条均位于与其连接的第二筋条的远离另一个第二筋条的一侧。

进一步地，板体的长度为L，第一筋条和第三筋条的长度均为S；其中，S≤0.125L。

进一步地，主视面上设置有装配特征。

根据本发明的第二方面，提供了一种电器设备，包括上述的板体结构。

根据本发明的第三方面，提供了一种板体结构的制备方法，适用于上述的板体结构，板体结构的制备方法包括：将制作板体结构的板体的材料进行烘干；将板体结构的浇口特征放入模具内；将模具的温度控制在第一温度范围内；将注塑机螺杆的温度控制在第二温度范围内，以使被烘干的材料达到熔融状态，以成为熔体；控制注塑机进行注射动作，以向浇口特征的注射点注射熔体；当注射动作完成后，控制注塑机进入保压过程；当保压过程完成后，控制注塑机进入泄压过程；当泄压过程完成后，控制模具的顶出系统将板体结构顶出。

进一步地，在板体结构的制备方法中，在将材料进行烘干的过程中，烘干时长为两小时，烘干温度为80℃至90℃；和/或第一温度范围为50℃至70℃；和/或第二温度范围为190℃至260℃；和/或注射动作的注射时间为2s至5s，注射动作的注射压力为45MPa至80MPa。

进一步地，在板体结构的制备方法中，保压过程根据保压压力的不同分为至少三个保压阶段，分别命名为P1、P2、P3…Pn；保压过程的保压时间为15s至36s，根据保压阶段的数量对保压时间进行平均分配。

应用本发明的技术方案，本发明的板体结构包括：板体，板体由熔体浇筑而成，熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；浇口特征，浇口特征设置在板体的一侧，浇口特征上设置有依次连接的注射点、进浇通道和熔体出口，注射点位于浇口特征的远离板体的一端，熔体出口位于浇口特征的靠近板体的一侧。这样，本发明的板体结构通过设置浇口特征并控制注射点的开闭时间，避免了因玻璃纤维增强材料的取向混乱而导致板体发生不规则翘曲变形的现象，使板体在各方向上都能够达到均匀收缩的效果，解决了现有技术中的含有玻璃纤维的平板类结构在生产时容易出现不规则的形变的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的板体结构的实施例在一个方向上的结构示意图；

图2示出了图1所示的板体结构在另一个方向上的结构示意图；

图3示出了图1所示的板体结构的主视图；

图4示出了图3所示的板体结构的剖视图；

图5示出了图1所示的板体结构的侧视图；

图6示出了图5所示的板体结构的局部放大图；

图7示出了图1所示的板体结构的板体在一个方向上的结构示意图；

图8示出了图7所示的板体在另一个方向上的结构示意图；

图9示出了图7所示的板体的侧视图；

图10示出了图7所示的板体的主视图；

图11示出了图10所示的板体的剖视图；

图12示出了根据本发明的板体结构的制备方法中的注塑机的压力控制图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、板体；10、加强筋；101、第一筋条；102、第二筋条；103、第三筋条；11、主视面；111、装配特征；12、后视面；13、长侧面；14、短侧面；

2、浇口特征；21、注射点；201、第一浇口部；202、第二浇口部；

3、进浇区域。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图11所示，本发明提供了一种板体结构，包括：板体1，板体1由熔体浇筑而成，熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；浇口特征2，浇口特征2设置在板体1的一侧，浇口特征2上设置有依次连接的注射点21、进浇通道和熔体出口，注射点21位于浇口特征2的远离板体1的一端，熔体出口位于浇口特征2的靠近板体1的一侧。

这样，本发明的板体结构通过设置浇口特征2并控制注射点21的开闭时间，避免了因玻璃纤维增强材料的取向混乱而导致板体1发生不规则翘曲变形的现象，使板体1在各方向上都能够达到均匀收缩的效果，解决了现有技术中的含有玻璃纤维的平板类结构在生产时容易出现不规则的形变的问题。

具体地，熔体处于加热熔融状态，熔体的制作材料包括塑胶原料和玻璃纤维增强材料。

由于熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦和剪切力作用，会造成局部粘度的差异，同时又会破坏玻璃纤维表面的界面层，熔体的粘度越小，玻璃纤维增强材料在注塑成型过程中会受到的内部残余应力的影响越大，也就更容易会在成型后导致产品的尺寸发生变化，因此包括塑胶原料和玻璃纤维增强材料的熔体与仅塑料的熔体的热膨胀系数不同，在升温或冷却过程中，尺寸变化率不同和热膨胀不匹配会导致产品在温度变化时发生变形；而我们所使用的方案能够确保熔体均匀地充填整个模腔，减少流道的阻力损失与不均匀的流动路径，有效地降低熔体在充填模腔时受到的剪切应力和剪切速度，有助于降低内部残余应力，从而减少制品的变形风险；且能够更加精确地控制熔体充填模腔的速度和方式，保证玻璃纤维的取向方向的一致性。

如图4所示，浇口特征2包括沿靠近板体1的方向依次连接的第一浇口部201和第二浇口部202，第一浇口部201的厚度保持不变，第二浇口部202的厚度沿靠近板体1的方向逐渐减小。

如图1至图8所示，板体1为矩形平板，矩形平板的外表面包括主视面11、后视面12、两个长侧面13以及两个短侧面14，主视面11与后视面12关于第一平面对称设置，两个长侧面13关于第二平面对称设置，两个短侧面14关于第三平面对称设置，第一平面、所示第二平面和第三平面两两垂直且均通过板体1的几何中心；其中，浇口特征2设置在一个短侧面14的远离另一个短侧面14的一侧，注射点21位于浇口特征2的远离主视面11的一侧。

具体地，浇口特征2关于第二平面为对称结构，注射点21的中心线位于第二平面上。

如图3至图6所示，浇口特征2和板体1之间的重叠区域为进浇区域3，浇口特征2的靠近进浇区域3的一侧的宽度B1等于板体1的宽度B2，浇口特征2的靠近进浇区域3的一侧的厚度H1小于板体1的厚度H2。

优选地，0mm≤H2-H1≤0.5mm。

进一步优选地，H2＝1.5mm至4mm。

如图7和图10所示，板体1上设置有加强筋10，加强筋10位于主视面11上。

具体地，加强筋10包括：第一筋条101，第一筋条101沿板体1的长度方向延伸；两个第二筋条102，各个第二筋条102均沿板体1的宽度方向延伸，两个第二筋条102均位于第一筋条101的同一侧，两个第二筋条102分别与第一筋条101的相对两端连接；两个第三筋条103，各个第二筋条102均沿板体1的长度方向延伸，两个第三筋条103分别与两个第二筋条102的远离第一筋条101的一端连接，各个第三筋条103均位于与其连接的第二筋条102的远离另一个第二筋条102的一侧。

如图10所示，板体1的长度为L，第一筋条101和第三筋条103的长度均为S；其中，S≤0.125L。

进一步地，主视面11上设置有装配特征111。

具体地，装配特征111包括多个紧固件。

本发明提供了一种电器设备，包括上述的板体结构。

如图12所示，本发明提供了一种板体结构的制备方法，适用于上述的板体结构，板体结构的制备方法包括：将制作板体结构的板体1的材料进行烘干；将板体结构的浇口特征2放入模具内；将模具的温度控制在第一温度范围内；将注塑机螺杆的温度控制在第二温度范围内，以使被烘干的材料达到熔融状态，以成为熔体；控制注塑机进行注射动作，以向浇口特征2的注射点21注射熔体；当注射动作完成后，控制注塑机进入保压过程；当保压过程完成后，控制注塑机进入泄压过程；当泄压过程完成后，控制模具的顶出系统将板体结构顶出。

在泄压过程中，板体结构的温度逐渐冷却直至近似等于模具的温度。

当板体结构被从模具中顶出时，板体结构的温度近似等于模具的温度，板体结构内部仍然存在热应力，为了避免板体结构在释放热应力的过程中产生变形，应使板体1的主视面11朝上，且后视面12朝向支撑平面设置。

在板体结构的制备方法中，在将材料进行烘干的过程中，烘干时长为两小时，烘干温度为80℃至90℃；和/或第一温度范围为50℃至70℃；和/或第二温度范围为190℃至260℃；和/或注射动作的注射时间为2s至5s，注射动作的注射压力为45MPa至80MPa。

具体地，注射时间和注射压力根据板体1的长度为L来进行设置。

在板体结构的制备方法中，保压过程根据保压压力的不同分为至少三个保压阶段，分别命名为P1、P2、P3…Pn；保压过程的保压时间为15s至36s，根据保压阶段的数量对保压时间进行平均分配。

具体地，保压时间根据板体1的长度为L来进行设置。

本发明的板体结构的板体1通过向浇口特征2的注射点21注射熔体而形成。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的板体结构包括：板体1，板体1由熔体浇筑而成，熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；浇口特征2，浇口特征2设置在板体1的一侧，浇口特征2上设置有依次连接的注射点21、进浇通道和熔体出口，注射点21位于浇口特征2的远离板体1的一端，熔体出口位于浇口特征2的靠近板体1的一侧。这样，本发明的板体结构通过设置浇口特征2并控制注射点21的开闭时间，避免了因玻璃纤维增强材料的取向混乱而导致板体1发生不规则翘曲变形的现象，使板体1在各方向上都能够达到均匀收缩的效果，解决了现有技术中的含有玻璃纤维的平板类结构在生产时容易出现不规则的形变的问题。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种板体结构，其特征在于，包括：

板体(1)，所述板体(1)由熔体浇筑而成，所述熔体的制作材料包括玻璃纤维增强材料；

浇口特征(2)，所述浇口特征(2)设置在所述板体(1)的一侧，所述浇口特征(2)上设置有依次连接的注射点(21)、进浇通道和熔体出口，所述注射点(21)位于所述浇口特征(2)的远离所述板体(1)的一端，所述熔体出口位于所述浇口特征(2)的靠近所述板体(1)的一侧。

2.根据权利要求1所述的板体结构，其特征在于，所述浇口特征(2)包括沿靠近所述板体(1)的方向依次连接的第一浇口部(201)和第二浇口部(202)，所述第一浇口部(201)的厚度保持不变，所述第二浇口部(202)的厚度沿靠近所述板体(1)的方向逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的板体结构，其特征在于，所述板体(1)为矩形平板，所述矩形平板的外表面包括主视面(11)、后视面(12)、两个长侧面(13)以及两个短侧面(14)，所述主视面(11)与所述后视面(12)关于第一平面对称设置，所述两个长侧面(13)关于第二平面对称设置，所述两个短侧面(14)关于第三平面对称设置，所述第一平面、所示第二平面和所述第三平面两两垂直且均通过所述板体(1)的几何中心；其中，所述浇口特征(2)设置在一个所述短侧面(14)的远离另一个所述短侧面(14)的一侧，所述注射点(21)位于所述浇口特征(2)的远离所述主视面(11)的一侧。

4.根据权利要求3所述的板体结构，其特征在于，所述浇口特征(2)关于所述第二平面为对称结构，所述注射点(21)的中心线位于所述第二平面上。

5.根据权利要求3所述的板体结构，其特征在于，所述浇口特征(2)和所述板体(1)之间的重叠区域为进浇区域(3)，所述浇口特征(2)的靠近所述进浇区域(3)的一侧的宽度B1等于所述板体(1)的宽度B2，所述浇口特征(2)的靠近所述进浇区域(3)的一侧的厚度H1小于所述板体(1)的厚度H2。

6.根据权利要求5所述的板体结构，其特征在于，0mm≤H2-H1≤0.5mm。

7.根据权利要求3所述的板体结构，其特征在于，所述板体(1)上设置有加强筋(10)，所述加强筋(10)位于所述主视面(11)上。

8.根据权利要求7所述的板体结构，其特征在于，所述加强筋(10)包括：

第一筋条(101)，所述第一筋条(101)沿所述板体(1)的长度方向延伸；

两个第二筋条(102)，各个所述第二筋条(102)均沿所述板体(1)的宽度方向延伸，所述两个第二筋条(102)均位于所述第一筋条(101)的同一侧，所述两个第二筋条(102)分别与所述第一筋条(101)的相对两端连接；

两个第三筋条(103)，各个所述第二筋条(102)均沿所述板体(1)的长度方向延伸，所述两个第三筋条(103)分别与所述两个第二筋条(102)的远离所述第一筋条(101)的一端连接，各个所述第三筋条(103)均位于与其连接的所述第二筋条(102)的远离另一个所述第二筋条(102)的一侧。

9.根据权利要求8所述的板体结构，其特征在于，所述板体(1)的长度为L，所述第一筋条(101)和所述第三筋条(103)的长度均为S；其中，S≤0.125L。

10.根据权利要求4所述的板体结构，其特征在于，所述主视面(11)上设置有装配特征(111)。

11.一种电器设备，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的板体结构。

12.一种板体结构的制备方法，其特征在于，适用于权利要求1至10中任一项所述的板体结构，所述板体结构的制备方法包括：

将制作所述板体结构的板体(1)的材料进行烘干；

将所述板体结构的浇口特征(2)放入模具内；

将所述模具的温度控制在第一温度范围内；

将注塑机螺杆的温度控制在第二温度范围内，以使被烘干的所述材料达到熔融状态，以成为熔体；

控制所述注塑机进行注射动作，以向所述浇口特征(2)的注射点(21)注射熔体；

当所述注射动作完成后，控制所述注塑机进入保压过程；

当所述保压过程完成后，控制所述注塑机进入泄压过程；

当所述泄压过程完成后，控制所述模具的顶出系统将所述板体结构顶出。

13.根据权利要求12所述的板体结构的制备方法，其特征在于，在所述板体结构的制备方法中，

在将所述材料进行烘干的过程中，烘干时长为两小时，烘干温度为80℃至90℃；和/或

所述第一温度范围为50℃至70℃；和/或

所述第二温度范围为190℃至260℃；和/或

所述注射动作的注射时间为2s至5s，所述注射动作的注射压力为45MPa至80MPa。

14.根据权利要求12所述的板体结构的制备方法，其特征在于，在所述板体结构的制备方法中，

所述保压过程根据保压压力的不同分为至少三个保压阶段，分别命名为P1、P2、P3…Pn；

所述保压过程的保压时间为15s至36s，根据所述保压阶段的数量对所述保压时间进行平均分配。