CN216782485U

CN216782485U - 一种可动注塑成型模具

Info

Publication number: CN216782485U
Application number: CN202122924672.XU
Authority: CN
Inventors: 邵家儒; 钱胜; 郑子君
Original assignee: Chongqing University of Technology
Current assignee: Chongqing University of Technology
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2031-11-26

Abstract

本实用新型公开了一种可动注塑成型模具。本实用新型包括外框架体；设置在所述外框架体内部的至少一个成型腔体；所述成型腔体包括有：左模和右模；所述左模和右模围合形成一个成型空腔，所述成型空腔的内部设置有一活动部件，所述活动部件包括有定子、动子和压缩弹簧，所述定子固定在所述成型空腔的一端，且所述动子滑动连接在所述成型空腔的内部，所述定子与动子之间通过压缩弹簧进行连接。本实用新型通过活动部件的设置，使得短纤维复合材料在填充过程中，由于成型空腔内压力增加，动子向后端移动，成型空腔末端的长度会随着压力的增加而不断变化，进而使得成型的短纤维复合材料末端总体的纤维取向提高，保证了其性能的优良性。

Description

一种可动注塑成型模具

技术领域

本实用新型涉及短纤维注塑成型技术领域，具体为一种可动注塑成型模具。

背景技术

短纤维增强复合材料是以短纤维作为增强相，聚合物材料作为基体，混合而成的一种新型复合材料，具有比强度高、比模量高、比刚度高、可设计性强和轻量化等特点，在航空航天、汽车、建筑、体育、船舶、医疗等领域广泛应用。注塑成型是短纤维增强复合材料的重要成型方法，在填充模腔的过程中，熔体的流动状态非常复杂，熔体中的短纤维在力场的作用下发生拉伸、剪切、缠结等相互作用，从而引起短纤维在制件的各个位置具有不同的取向分布，这对复合材料制品的微观结构和力学性能具有很大的影响.

注塑成型是利用原料受热后成为熔融状态流体，利用注塑成型机油压系统压力流量将熔融塑料注射入预先设计好的紧闭模腔内，经过冷却后而得到所需的制品的过程。

短纤维复合材料在纤维取向方向具有较高的弹性模量和强度，注塑成型是短纤维复合材料的主要成型方法，控制短纤维在熔融料流中具有较好的纤维取向能保证短纤维复合材料具有较好的力学性能。但是研究过程中发现短纤维注塑成型过程中产品末端往往具有最低纤维取向，纤维方向在该位置随机性较大，不能保证其性能的优良性。

为了改善这一情况，本研究提出可动注塑成型模具来优化短纤维复合材料产品末端的纤维取向问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可动注塑成型模具，以解决上述背景技术中提出的问题:短纤维注塑成型过程中产品末端往往具有低纤维取向，纤维方向在该位置随机性较大，不能保证其性能的优良性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可动注塑成型模具，包括：

外框架体；

设置在外框架体顶部的注塑口；

设置在所述外框架体内部的至少一个成型腔体；

所述成型腔体包括有：左模和右模；

所述左模和右模围合形成一个成型空腔，所述成型空腔与注塑口通过传输管道连接；

所述成型空腔的内部设置有一活动部件；

所述活动部件包括有定子、动子和压缩弹簧，所述定子固定在所述成型空腔的一端，且所述动子滑动连接在所述成型空腔的内部，所述定子与动子之间通过压缩弹簧进行连接。

进一步地，所述左模和右模均为动模，均滑动连接在外框架体的内部，并通过气缸推动滑动。

进一步地，所述左模和右模中的其中一个为定模，固定在所述外框架体的内部，另一个为动模，滑动连接在所述外框架体的内部，且动模通过气缸推动滑动。

进一步地，所述气缸固定在外框架体的侧壁上，且输出杆与动模固定连接。

进一步地，所述左模和右模的侧壁上还安装有顶出结构。

进一步地，所述顶出结构包括顶出气缸和顶杆，所述顶出气缸的顶杆贯穿过左模或右模的侧壁与成型空腔相抵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过活动部件的设置，使得短纤维复合材料在填充过程中，由于成型空腔内压力增加，动子向后端移动，成型空腔末端的长度会随着压力的增加而不断变化，进而使得成型的短纤维复合材料末端总体的纤维取向提高，保证了其性能的优良性。

附图说明

图1为通过现有技术的短纤维拉伸试样注塑成型的平均纤维取向云图；

图2为本实用新型的整体结构实体图；

图3为本实用新型结构的正面剖切图；

图4为本实用新型结构的侧面剖切图;

图5为本实用新型成型腔体的结构示意图;

图6为本实用新型活动部件的结构示意图。

图7为短纤维拉伸试样末端纤维取向随长度的变化示意图。

附图标记：1、外框架体；2、注塑口；3、成型腔体；31、左模；32、右模；33、气缸；34、成型空腔；35、活动部件；3A、定子；3B、动子；3C、压缩弹簧；4、顶出结构；41、顶出气缸；42、顶杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，为根据现有的注塑模具的短纤维拉伸试样注塑成型的平均纤维取向云图，左端为注塑口，右端呈现出低纤维取向状态。根据非牛顿流体Hele-Shaw流动理论，短纤维熔体在模腔中流动时，接近壁面区域由于和壁面的剪切力使其具有一定的取向性，但在料流中短纤维的取向性较低，随着料流的流动其前端的纤维取向逐渐降低，所以呈现出在产品末端纤维取向最低的现象。

为了改善产品末端纤维取向，提高其整体性能，我们设计研发了本实用新型的一种可动注塑成型模具。

参阅图2和图3，本实用新型的可动注塑成型模具包括：

外框架体1；

设置在外框架体1顶部的注塑口2；

设置在所述外框架体1内部的至少一个成型腔体3。

热熔后的短纤维液体经过注塑口2进入到外框架体1内部，并经过传输管道进入到成型腔体3内部。

参阅图4，所述成型腔体3包括有：左模31和右模32；

在具体的某一实施例中，左模31和右模32均为动模，均滑动连接在外框架体1的内部，并均通过气缸33推动滑动;

在另外一个实施例中，左模31和右模32中的其中一个为定模，即为固定在所述外框架体1的内部，另一个为动模，滑动连接在所述外框架体1的内部，且动模通过气缸33推动滑动；

具体的，所述气缸33固定在外框架体1的侧壁上，且输出杆与动模固定连接，以实现对动模的推动滑动。

参阅图5，具体的，所述左模31和右模32围合形成一个成型空腔34，所述成型空腔34与注塑口2通过所述传输管道连接，用于将热熔后的短纤维液体在成型空腔34内成型。

另外，所述成型空腔34的内部设置有一活动部件35。

参阅图6，所述活动部件35包括有定子3A、动子3B和压缩弹簧3C，所述定子3A固定在所述成型空腔34的一端，且所述动子3B滑动连接在所述成型空腔34的内部，所述定子3A与动子3B之间通过压缩弹簧3C进行连接。

需要注意的是，为了方便脱模，我们还在左模31和右模32的侧壁上安装了顶出结构4，所述顶出结构4包括顶出气缸41和顶杆42，所述顶出气缸41的顶杆42贯穿过左模31或右模32的侧壁与成型空腔34相抵。当成型后，可以通过顶出结构4将成型件通过顶杆42顶出。

由此，短纤维复合材料料流在一定温度下，从注塑机喷嘴注射进注塑口2，并对成型空腔34进行填充，当料流填充到活动部件35时，由于成型空腔34内压力增加，动子3B向后端移动，成型空腔34末端的长度会随着压力的增加而不断变化，直到活动部件35到达末端不能移动时完成成型空腔34的完全填充，再经过一段时间的冷却固化后，短纤维拉伸试样便可在顶杆42的作用下脱模取出。

由此，短纤维拉伸试样尾部的初始长度保持在较小的尺寸，在短纤维复合材料料流对型腔进行填充时尾部长度逐渐变化，短纤维复合材料在成型空腔34末端初步形成比原始长度高的纤维取向，并且由于活动部件35的缓冲，料流中的短纤维不会由于一次成型在拉伸试样末端产生冲击造成末端低纤维取向。

参阅图7，随着拉伸试样末端长度的减小，其末端总体纤维取向具有提高，当末端长度变为原始的2/3和1/2时在拉伸试样末端纤维取向云图中，低取向区域明显减少，这表明本实用新型的活动部件35对提高产品末端纤维取向较好的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种可动注塑成型模具，其特征在于，包括：

外框架体（1）；

设置在外框架体（1）顶部的注塑口（2）；

设置在所述外框架体（1）内部的至少一个成型腔体（3）；

所述成型腔体（3）包括有：左模（31）和右模（32）；

所述左模（31）和右模（32）围合形成一个成型空腔（34），所述成型空腔（34）与注塑口（2）通过传输管道连接；

所述成型空腔（34）的内部设置有一活动部件（35）；

所述活动部件（35）包括有定子（3A）、动子（3B）和压缩弹簧（3C），所述定子（3A）固定在所述成型空腔（34）的一端，且所述动子（3B）滑动连接在所述成型空腔（34）的内部，所述定子（3A）与动子（3B）之间通过压缩弹簧（3C）进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种可动注塑成型模具，其特征在于，所述左模（31）和右模（32）均为动模，均滑动连接在外框架体（1）的内部，并通过气缸（33）推动滑动。

3.根据权利要求1所述的一种可动注塑成型模具，其特征在于，所述左模（31）和右模（32）中的其中一个为定模，固定在所述外框架体（1）的内部，另一个为动模，滑动连接在所述外框架体（1）的内部，且动模通过气缸（33）推动滑动。

4.根据权利要求2或3所述的一种可动注塑成型模具，其特征在于，所述气缸（33）固定在外框架体（1）的侧壁上，且输出杆与动模固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种可动注塑成型模具，其特征在于，所述左模（31）和右模（32）的侧壁上还安装有顶出结构（4）。

6.根据权利要求5所述的一种可动注塑成型模具，其特征在于，所述顶出结构（4）包括顶出气缸（41）和顶杆（42），所述顶出气缸（41）的顶杆（42）贯穿过左模（31）或右模（32）的侧壁与成型空腔（34）相抵。