CN204322387U - 用于制造由塑料材料制成的部件的压缩模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于制造由塑料材料(MP)制成的部件的压缩模具(1)，该模具包括第一元件(2)和第二元件(3)，两个元件(2、3)在模具的关闭位置上构成模制室(4)，该模具的特征在于，元件(2、3)中至少一个配置有至少一个塑料材料(MP)的压缩系统(5)，所述压缩系统(5)包括至少一个能够向着模制室(4)移动以在其中压缩塑料材料(MP)的可动压缩压块(6)。

Description

用于制造由塑料材料制成的部件的压缩模具

技术领域

本实用新型涉及用压缩模制方法来制造塑料部件、尤其是机动车车身部件的技术领域。

背景技术

已知，为了制造塑料部件，使用压缩模制方法。一种这样的方法使用的模制设备包括：

-模具，其设有可动元件和固定元件，通常由钢制成的所述两个元件在模具的关闭位置上构成模制室；

-压机，其允许使可动元件向着固定元件移动。

一般地，在压缩模具中布置至少一个塑料片，其通常为所谓的片状模塑料(英文为sheet moulding compound，缩写为SMC)的复合材料，该复合材料由热固性树脂、加强纤维和/或催化剂(固化剂)组成，并经常含有填充物。

然后，借助于压机使可动元件向着固定元件移动，直至模具关闭。最后，对塑料材料施加模制压力。

为了制造大部件，例如投影面积大于0.5m²的部件，必须使用强的压机，即吨数大的压机。例如，为了制造后背门衬里，通常使用最大关闭力大约为2000吨的压机。

根据部件的投影面积，压机施加给定的力，该力使得被压缩的材料受到压力。

因此，这种压机被用作塑料材料的压缩装置，这是因为塑料材料需要高的压力(大于30bars)来使得材料在模制空腔中流动并聚合。

为了制造较小的部件，例如门加强件，模制室中的压力必须小很多。通常，对于这些小的部件，所需的压力小于30bars。

然而，用吨数大的压机不能够精细地控制、甚至不能够保证或获得如此小的压力。实际上，难以精确地控制压机的压缩缸以获得大大低于最大吨数的数值。例如，对于最大关闭力为2500吨的压机，可以使其在500吨下工作，但是会观察到围绕标称点500吨有大的力的变化，尤其是在模制周期开始时。

因此，压缩开始时，在压力上升的过程中，在塑料材料内部产生大的压力变化(尤其是峰值变化)。这些变化会降低部件的质量。这些压力峰值不能保证在模制时均匀的压力。

因此，不可以将吨数大的压机和用于小部件的模具一起使用。

因此，对于小部件的模具必须使用不强(吨数小)的压机，以控制该小的压力。

然而，由于安装一个或多个新的较小的压机所需的成本和占地面积问题，这样的解决方案在工业上是不可行的。

此外，在模制室中模制材料所必需的压力还会取决于所用的材料类型，而不仅是取决于部件的大小。由此，可能用所谓的“低压力”的材料来模制大的部件，或是用难以模制的、需要大的压力的材料来模制小的部件。

因此，必须根据材料及其面积，将具有合适能力的、允许稳定地控制模制所需压力的压机用于待模制部件。

这里同样地，由于安装一个或多个新的能力较小的压机所需的成 本和占地面积问题，这样的解决方案在工业上是不可行的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于弥补这些缺陷，并允许用同一压机来制造具有各种尺寸的塑料部件，尤其是在最初被设置为只制造大的部件而“过大”的压机上实现小的部件。

为此，本实用新型的主题在于一种用于制造由塑料材料制成的部件的压缩模具，该压缩模具包括第一元件和第二元件，所述两个元件在所述压缩模具的关闭位置上构成模制室，所述压缩模具的特征在于，所述元件中的至少一个配置有至少一个压缩所述塑料材料的压缩系统，所述压缩系统包括至少一个可动压缩压块，所述可动压缩压块能够向着所述模制室移动，以在其中压缩所述塑料材料。

有利地，该压缩模具包括至少一个嵌入在所述第一元件中的第一压缩系统，和至少一个嵌入在所述第二元件中的第二压缩系统。

有利地，所述两个压缩系统的两个可动压缩压块面对面，并且能够在被推到所述模制室中时在所述塑料材料上施加相同的压力。

有利地，所述两个压缩系统的两个可动压缩压块面对面，并且能够同时在所述塑料材料上施加压力，以使得在所述模制室中的塑料材料两侧的力平衡。

有利地，所述两个可动压缩压块由至少一个移动装置来控制。

有利地，所述移动装置为液压缸或蜗杆电动机。

有利地，所述元件中的至少一个适于压缩在所述模制室中的塑料材料。

所述模具的元件中的一个(固定或可动元件)内部的压缩系统允许在比布置在模具中的材料在压缩之前的表面更大的表面上施加模 制压力，以免在模具关闭时开始压缩材料，并以免实施参数损害所制造的部件的材料的最终特性。

该能力比压机小的系统还允许保证更恒定的、尤其是没有过载峰值的模制压力。

由此，不再需要使用压机的能力来将成型压力传递给塑料材料。由此，对于小的部件，根据所期望的压力，可以只使用集成在一个所述元件上的压缩系统，而压机的能力只被用于打开/关闭模具和保证模具在关闭位置上的密封性贴合。

有利地，可动压缩压块被安装为能够以活塞类型的运动在至少一个所述元件的壁中运动，并且，可动压缩压块包括一表面，所述表面适于在可动压缩压块被推到模具的模制室中时与塑料材料构成模制表面。

根据一个实施例，模具包括至少一个第一压缩系统和至少一个第二压缩系统，其中所述第一压缩系统嵌入在第一元件中，而所述第二压缩系统嵌入在第二元件中。

根据该实施例，两个压缩系统的两个压块能够相互面对，并且在被推到模制室中时能够在塑料材料上施加相同的压力。

所述两个压缩系统的两个压块能够相互面对，并且能够同时在塑料材料上施加压力，以使得模制室中的塑料材料两侧的力平衡。

所述两个压块可以由至少一个移动装置(例如：液压缸或蜗杆电动机)来控制。

根据一个实施例，所述元件中的至少一个适于压缩在模制室中的塑料材料。

附图说明

阅读示例性地而非限制性地给出的附图，本实用新型将变得显而易见。在这些附图中：

图1a至图1c示意地示出了符合本实用新型第一实施例的模具，该模具分别处于打开位置(图1a)、关闭位置(图1b)、然后是压缩阶段(图1c)，该模具适于压缩模制方法；

图2示意地示出了符合本实用新型的一个实施例的模具，该模具包括在固定元件一侧的唯一一个压缩系统；

图3示意地示出了符合本实用新型的一个实施例的模具，该模具包括两个压缩系统；

图4示出了模具和插件包覆模制(surmoulage)的实施；

图5示出了符合本实用新型的一个具体实施例的模具，其中，该模具包括两个压缩系统，这两个压缩系统不是面对面的，并且不具有尺寸相同的模制表面；

图6示出了符合本实用新型的一个具体实施例的模具，其中，该模具包括两个压缩系统，这两个压缩系统面对面，但是不具有尺寸相同的模制表面。

具体实施方式

现在参照图1(a)至图1(c)，该图示出了符合本实用新型的模具1的示例，该模具用于借助于压缩模制来制造由塑料材料MP制成的部件，该模具处于打开位置。

模具1包括第一固定元件2和第二可动元件3，该可动元件可以沿着模具的关闭方向移动。

这两个元件2、3在模具关闭时构成模制室4。

模制室4配置有至少一个塑料材料MP的压缩系统5。

元件2、3中的至少一个配置有至少一个塑料材料MP的压缩系统5。

该压缩系统5包括至少一个可动压缩压块6，该可动压缩压块能够向着模制室4移动，以在其中压缩塑料材料MP。该可动压块6因此允许对模制室4中的塑料材料施加所需的压力。

由此，当模具处于关闭位置时，可动压缩压块6的运动导致塑料材料MP的压缩。

可动压缩压块6被安装为可以以活塞类型的运动在元件2、3中一个的厚度中运动。根据图1(a)至图1(c)的示例，可动压缩压块6沿着模具1的关闭方向移动(参见箭头)。可动压缩压块6包括表面7，表面7适于在可动压缩压块6与塑料材料接触时(即在压块处于压缩位置时)与塑料材料MP构成模制表面。

压缩系统5包括用于移动可动压缩压块6的装置8。该装置可以是机械装置，例如通过杆与可动压缩压块6连接的液压缸，或者蜗杆电动机。

这种压缩系统允许精细地控制施加在塑料材料上的压力。实际上，在模具处的压块运动的局部控制比在压机(根据图1(a)至图1(c)的示例为元件3)整体上控制更加精确。

根据一个实施例(图2)，模具适于在塑料材料两侧(可动元件侧和固定元件侧)施加压力。

由此，如图2所示，模具的可动元件3还可以被用于在可动元件3这侧压缩模制室4中的塑料材料MP，塑料材料MP的另一侧则被压缩系统5压着。该配置的优点在于无论待模制部件尺寸是大是小都提供了在塑料材料MP中更加均匀的压力。实际上，与传统模具相反， 塑料材料在其下表面和上表面上承受的压力是直接传递给这些表面的。而在传统模具中，与可动元件相对的表面所接收的压力经受自其相对表面穿过塑料材料的压力传递。由此导致压力损失，造成部件上部和下部之间的差别。

根据另一个实施例(图3)，模具1包括两个压缩系统5。由此，模制室4配置有至少一个被嵌入在第一元件1中的第一压缩系统5和至少一个被嵌入在第二元件2中的第二压缩系统5。

如图3和图4所示，两个压缩系统5可以具有大致相同的模制表面。但是，如图5和图6所示，模制表面可以具有不同的尺寸。

两个压缩系统5可以被布置为面对面(图3、图4和图6)，或相互错开(图5)。

两个压缩系统5由至少一个移动装置8(例如：液压缸或蜗杆电动机)来控制。

为了保证可动压块6相同的移动，重要之处在于集成电动机或液压缸的位置反馈控制器(asservissement en position)。

可动压块6占模制后部件(上和下)最终表面的大部分。该表面根据它的受载规划(le plan de chargement)和覆盖率来计算。

根据一个实施例，两个压缩系统5的两个可动压块6面对面，并且能够在被推到模制室4中时在塑料材料MP上施加相同的压力。

优选地，两个压缩系统5的两个压块6面对面，并且能够同时地在塑料材料MP上施加压力，以使得塑料材料两侧的力平衡。

这种压缩系统允许精细地控制施加在塑料材料上的压力，并且在塑料材料MP两侧施加相同的压力。

要注意的是，符合本实用新型的模具可以通过允许如图4所示那 样包覆模制插件9，来用于制造包括插件的复合部件。

为了制造包括插件9的塑料部件，已知的做法是围绕插件9包覆模制塑料材料MP。

一般地，在压缩模具中在两层塑料材料(通常为所谓SMC的复合材料)之间布置插件9。然后关闭模具。然后，用压机来将模制压力传递给位于插件上方(压机侧)的塑料材料。然后，插件9将压力传递给位于插件下方的塑料材料(与插件相对的一侧)。

由此，难以控制实际施加在插件9两侧的压力，这是因为难以预测实际被插件9传递的压力。因此，使用该类型的方法不可以实现插件两侧(一般为上方和下方)的压缩力的平衡。

因此，无法保证围绕插件9的相同的塑料材料厚度。对于最终部件而言，该缺陷意味着材料缺失、不良的机械特征和围绕插件包覆模制的材料的厚度差异。

借助于符合本实用新型的模具1，能够精细地控制在围绕插件9的待模制材料中施加的压力。

对于该类型的应用，模具1优选地包括两个面对面的压缩系统(图4)。这两个压缩系统允许在插件的两个竖直表面上同时施加平衡的压力，以保证为最终部件所选择的厚度。

模具1优选地包括用于将插件维持在模具1中的系统5。

有利地，维持系统还作为保证模制室4密封性的系统，其避免塑料材料MP流到插件9的模制室4之外。

本实用新型还涉及使用符合本实用新型的模具1的压缩模制方法。

根据一个其中模具1包括面对面的两个压缩系统5的示例，该方 法可以包括至少以下步骤：

-塑料材料MP被切割和称重；

-塑料材料MP被布置在凸模2上；

-压机3关闭模具1，并位于位置0(最终部件的厚度)；

-压缩系统5的两个移动装置8同时被控制，压块6施加压力，以使得塑料材料MP流动；

-模具1处于145℃和160℃之间的温度下，塑料材料MP根据其技术特征而聚合并固化；

-使两个移动装置8复位；

-压机3回升，部件被从模具1中释放出来。 

Claims (8)

1.一种用于制造由塑料材料(MP)制成的部件的压缩模具(1)，该压缩模具包括第一元件(2)和第二元件(3)，所述两个元件(2、3)在所述压缩模具的关闭位置上构成模制室(4)，所述压缩模具的特征在于，所述元件(2、3)中的至少一个配置有至少一个压缩所述塑料材料(MP)的压缩系统(5)，所述压缩系统(5)包括至少一个可动压缩压块(6)，所述可动压缩压块能够向着所述模制室(4)移动，以在其中压缩所述塑料材料(MP)。

2.如权利要求1所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述可动压缩压块(6)被安装为能够以活塞类型的运动在至少一个所述元件(2、3)的壁中运动，并且所述可动压缩压块(6)包括一表面(7)，所述表面(7)适于在所述可动压缩压块(6)被推到所述压缩模具(1)的模制室(4)中时与所述塑料材料(MP)构成模制表面。

3.如权利要求1所述的压缩模具(1)，其特征在于，该压缩模具包括至少一个嵌入在所述第一元件(2)中的第一压缩系统(5)，和至少一个嵌入在所述第二元件(3)中的第二压缩系统(5)。

4.如权利要求3所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述两个压缩系统(5)的两个可动压缩压块(6)面对面，并且能够在被推到所述模制室(4)中时在所述塑料材料(MP)上施加相同的压力。

5.如权利要求3和4中任一项所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述两个压缩系统(5)的两个可动压缩压块(6)面对面，并且能够同时在所述塑料材料(MP)上施加压力，以使得在所述模制室(4)中的塑料材料(MP)两侧的力平衡。

6.如权利要求4所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述两个可动压缩压块(6)由至少一个移动装置(8)来控制。

7.如权利要求6所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述移动装置(8)为液压缸或蜗杆电动机。

8.如上述权利要求1-4中任一项所述的压缩模具(1)，其特征在于，所述元件(2、3)中的至少一个适于压缩在所述模制室(4)中的塑料材料(MP)。