CN218838506U - 一种复合材料产品用注塑模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料产品用注塑模具，包括前模和后模；后模上设有与壳体相适配的仿形定位凸台，前模上设有与仿形定位凸台适配的仿形定位槽；注塑时，仿形定位凸台与放置其的壳体的内壁之间形成与塑胶结构适配的成型腔；前模和后模之间形成有主流道和与主流道连通的分级流道单元；分级流道单元包括与主流道连通的一级分流道和至少两与一级分流道连通的二级分流道，每个二级分流道上至少设有一个三级分流道，每个三级分流道的末端均设有与成型腔连通的浇口；所有浇口沿成型腔的长度方向间隔排布。本实用新型通改善了现有注塑过程中注塑压力大、浇口区域剪切力大及浇口区域底涂层被冲刷问题，确保了产品合格率，提高生产效率。

Description

一种复合材料产品用注塑模具

技术领域

本实用新型属于产品注塑技术领域，尤其涉及一种复合材料产品用注塑模具。

背景技术

在3C领域内，碳纤维是其轻量化的首选材料。3C领域内碳纤维产品结构一般为碳纤维与塑胶材料的复合结构，通常大面区域用碳纤维材料，功能区域(如装配、封边等)则采用塑胶材料，如图1和图2所示：这种复合材料产品对于塑胶与碳纤维之间的粘结力要求较高，整个产品强度最薄弱的地方是碳纤维(壳体1)与塑胶(塑胶结构2)之间的粘结界面。针对于3C领域碳纤维产品结构特征，业内较为成熟的工艺路线如下：1、模压碳纤维壳体—2、CNC飞边—3、在壳体内壁设定区域底涂形成底涂层11(以保证碳纤维与塑胶之间的粘结力)—4、壳体作为嵌件注塑——5、CNC去除浇口—6、喷涂。

现有模具中与一成型腔对应的浇口为与主流道直接连通沿成型腔长度方向延伸的较大侧浇口；这种进胶方式在工艺环节4中，注射塑胶时靠近浇口区域的底涂剂容易被冲刷，最终导致产品浇口区域碳纤维与塑胶的粘结力不够，产品性能不合格，整体机械性能较差；另外，注塑成型压力较大，浇口区域剪切较大，加速了对底涂剂的冲刷效应。再者，工艺环节5中，CNC铣浇口的时间较长，生产效率较低。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的至少之一处不足，本实用新型提供了一种复合材料产品用注塑模具；通过改变进胶方式，改善现有注塑过程中注塑压力大、塑胶在浇口区域的剪切力大以及浇口区域底涂层被冲刷问题，有利于提高了壳体与塑胶结构的粘结力，确保产品合格率。

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种复合材料产品用注塑模具，所述复合材料产品包括壳体和塑胶结构，所述壳体的内壁上设有底涂层，所述塑胶结构粘接于所述底涂层上；所述注塑模具包括前模和后模；所述后模上设有与所述壳体相适配的仿形定位凸台，所述前模上设有与所述仿形定位凸台适配的仿形定位槽；注塑时，所述仿形定位凸台与放置其上的所述壳体的内壁之间形成与所述塑胶结构适配的成型腔；所述前模和所述后模之间形成有主流道和与所述主流道连通的分级流道单元；所述分级流道单元包括与所述主流道连通的一级分流道和至少两个沿所述成型腔长度方向间隔且与所述一级分流道连通的二级分流道，每个所述二级分流道上至少设有一个三级分流道，每个所述三级分流道的末端均设有与所述成型腔连通的浇口；所有所述浇口沿所述成型腔的长度方向间隔排布。

进一步，所述仿形定位凸台与所述壳体的两个相对内壁之间分别形成有一个成型腔；所述分级流道单元设置有两个且与两个所述成型腔一一对应；两个所述分级流道单元均与所述主流道连通。

进一步，所述二级分流道设置有两个，每个所述二级分流道上均设有两个所述三级分流道。

进一步，所述主流道呈U型结构，围绕在所述仿形定位凸台的外侧。

进一步，所述壳体为U型壳体。

进一步，所述后模上凹设有所述主流道、所述一级分流道、所述二级分流道、所述三级分流道和所述浇口；所述浇口位于所述壳体的底端且伸入所述成型腔内。

进一步，所述一级分流道和所述二级分流道呈T形结构，所述三级分流道为一字型结构。

进一步，所述塑胶结构上设有多个卡孔；

所述后模上设有贯穿所述仿形定位凸台的插孔，所述仿形定位凸台的侧部设有与所述插孔连通的仿形凹槽；

所述插孔内插装有插块，所述插块伸入所述仿形定位凸台内的一端为成型端，所述成型端的外端面与所述仿形凹槽的槽底平齐，且所述成型端的外端面上凸设有卡孔成型凸；所述壳体的内壁，所述仿形凹槽和所述卡孔成型凸围出所述成型腔。

进一步，所述塑胶结构上设有多个卡孔；

所述仿形定位凸台的侧部设有仿形凹槽，所述仿形凹槽的槽底设有卡孔成型凸；所述壳体的内壁，所述仿形凹槽和所述卡孔成型凸围出所述成型腔。

进一步，所述仿形定位凸台和所述后模为一体式结构。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果如下：

本实用新型中的复合材料产品用注塑模具，包括前模和后模；后模上设有与壳体相适配的仿形定位凸台，前模上设有与仿形定位凸台适配的仿形定位槽；注塑时，仿形定位凸台与放置其上作为嵌件的壳体的内壁之间形成与塑胶结构适配的成型腔；前模和后模之间形成有主流道和与主流道连通的分级流道单元；分级流道单元包括与主流道连通的一级分流道和至少两个沿成型腔长度方向间隔且与一级分流道连通的二级分流道，每个二级分流道上至少设有一个三级分流道，每个三级分流道的末端均设有与成型腔连通的浇口；所有浇口沿成型腔的长度方向间隔排布。

本实用新型通过分级流道单元实现进胶的方式，可以最大程度的缩小浇口的尺寸。试验证明，本实用新型的模具改善了现有注塑过程中注塑压力大、塑胶在浇口区域的剪切力大以及浇口区域底涂层被冲刷问题，提高了壳体与塑胶结构的粘结力，确保了产品合格率，且可缩短CNC铣浇口的周期，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型复合材料产品的结构示意图；

图2是图1的结构分解图；

图3是本实用新型复合材料产品用注塑模具的结构示意图；

图4是图3中后模的结构分解图；

图5是图3中后膜和壳体的断面图；

图6是图5中A处结构的放大图；

图7是由图3制作的浇口去除前的产品结构示意图；

图8是现有模具制作的浇口去除前的产品结构示意图；

图中：1-壳体，11-底涂层，2-塑胶结构，21-卡孔，3-前模，31-仿形定位槽，4-后模，41-仿形定位凸台，411-仿形凹槽，42-成型腔，43-主流道，44-分级流道单元，441-一级分流道，442-二级分流道，443-三级分流道，444-浇口，45-插孔，46-插块，461-卡孔成型凸，a-浇口料把，b-一级分流道料把，c-二级分流道料把，d-三级分流道料把，e—主流道料把。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，若本实用新型中涉及方向性指示，例如上、下、前、后、左、右、顶、底等，则该方向性指示仅仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实用新型的主体构思是对用于制作复合材料产品的模具的进胶方式进行改进。其中，这类复合材料产品的基本结构为包括壳体1和至少一个塑胶结构2，壳体1的至少一个内壁上设有底涂层11，塑胶结构2粘接于相应的的底涂层11上(参见图1，但不限于图1)；其中,塑胶结构2可采用玻纤增强材料注塑成型，优选PC+20％GF；壳体1可采用热固性碳纤维，比如环氧树脂。

下面基于上述复合材料产品对本实用新型的主体构思进行详细阐述：

由图3至图6共同所示，本实用新型实施例公开了一种复合材料产品用注塑模具包括前模3和后模4；后模4上设有与壳体1相适配的仿形定位凸台41，前模3上设有与仿形定位凸台41适配的仿形定位槽31；注塑时，仿形定位凸台41与放置其上作为嵌件的壳体1的内壁之间形成与塑胶结构2适配的成型腔42；前模3和后模4之间形成有主流道43和与主流道43连通的分级流道单元44；分级流道单元44包括与主流道43连通的一级分流道441和至少两个沿成型腔42长度方向间隔且与一级分流道441连通的二级分流道442，每个二级分流道442上至少设有一个三级分流道443，每个三级分流道443的末端均设有与成型腔42连通的浇口444；所有浇口444沿该成型腔42的长度方向间隔排布。如此设置进胶方式，可以最大程度的缩小浇口444的尺寸，减少底涂层11的冲刷效应，确保粘接的牢固性，且可缩小浇口去除周期，提供生产效率。

一具体实施例中(由图5所示)，仿形定位凸台41与壳体1的两个相对内壁之间分别形成有一个成型腔42(两个相对且独立的成型腔42)；分级流道单元44对称设置有两个且与两个成型腔42一一对应；两个分级流道单元44均与主流道43连通。另一具体实施例中，二级分流道442设置有两个，每个二级分流道442上均设有两个三级分流道443，每个三级分流道443的末端均设有一个与对应成型腔42连通的浇口444(即一个成型腔42配设四个浇口444)。

该实施例中，可选地，仿形定位凸台41和后模4为一体式结构。

该实施例中，进一步可选地，主流道43呈U型结构，围绕在仿形定位凸台41的外侧。

该实施例中，进一步可选地，一级分流道441和二级分流道442呈T形结构，三级分流道443为一字型结构，其中，一级分流道441和二级分流道442均包括与成型腔42的延伸方向一致的第一延伸部和与第一延伸部垂直的第二延伸部；一级分流道441的第二延伸部与主流道43连通，二级分流道442的第二延伸部与一级分流道441的第一延伸部连通；三级分流道443的延伸方向与成型腔42的延伸方向垂直。

另一具体实施例中，主流道43、一级分流道441、二级分流道442、三级分流道443和浇口444凹设在后模4朝向前模3的端面上；浇口444位于壳体1的底端且伸入成型腔42内。还有一些实施例中，前模3和后模4上均设有主流道43、一级分流道441、二级分流道442、三级分流道443；两个主流道43、两个一级分流道441、两个二级分流道442和两个三级分流道443分别对齐连通。

图1中示出的壳体1为U型壳体，本实施例不局限于图1中所示的U型壳体，其它具有内壁的壳体1也适用于本实施例，比如一端敞口的多面体壳体或具有一个顶面和三个依次相邻侧面的壳体等，在此不一一列举。

还有一些具体实施例中(图中未示出)，仿形定位凸台41与壳体1的两个邻内壁之间、三个内壁或四个内壁分别形成有一个成型腔42(成型腔42之间相互独立)；分级流道单元44设置的数量与成型腔42的数量一致且一一对应；二级分流道442和三级分流道443以及浇口444数量可根据成型腔42的长度可以选配。在此不做赘述。

还有一些具体实施例中，如图2中所示的塑胶结构2上设有多个卡孔21。为此对上述模具进行了优化；一些具体实施例中，由图3和图4共同所示，后模4上设有贯穿仿形定位凸台41的插孔45，仿形定位凸台41的侧部设有与插孔45连通的仿形凹槽411；插孔45内插装有插块46，插块46伸入仿形定位凸台41内的一端为成型端，成型端的外端面与仿形凹槽411的槽底平齐，且成型端的外端面上凸设有卡孔成型凸461；壳体1的内壁，仿形凹槽411和卡孔成型凸461围出成型腔42。当卡孔21为贯穿塑胶结构2的贯通孔时，卡孔成型凸461与壳体1的内壁抵接；卡孔21相对于塑胶结构2为盲孔时，卡孔成型凸461与壳体1的内壁之间预留抵接。该实施例中，插孔45和插块46的插接设置，可以拓宽模具的使用场合，通过更换不同的插块46，实现有/无卡孔21或不同大小形态卡孔21的成型。还有一些实施例中(图中未示出)，对模具的专用性要求较高，这些模具直接在仿形定位凸台41的侧部设有仿形凹槽411，仿形凹槽411的槽底设有卡孔成型凸461；壳体1的内壁，仿形凹槽411和卡孔成型凸461围出成型腔42。

为了清楚了产品出模时的结构，基于各个流道及浇口444对应的各个部位进行了标记说明，与浇口444对应的部分为浇口料把a，与一级分流道441对应的部分为一级分流道料把b，与二级分流道442对应的部分为二级分流道料把c，与三级分流道443对应的部分为三级分流道料把d，与主流道43对应的部分为主流道料把e,料把的大小位置形态真实反应了模具上流道和浇口444的位置和大小形态，可相互参见。

本说明书中各个实施例采用递进和并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

为了证明本实用新型进胶方式的可行性，分别针对图1所示的这类产品采用传统模具和本实施例模具进行了试验验证；其中，传统模具的浇口尺寸为40mm×0.8mm(侧浇口，参见图7)，本实施例模具中浇口尺寸可做到1mm×0.8mm(点浇口，参见图8)。表1为传统模具与本实施例模具试验数据表。

表一

由上述数据可以看出，本实用新型的进胶方式，可将浇口尺寸最小化，效的改善了注塑成型压力及浇口区域剪切速率，且在注塑成型过程中浇口对于壳体1的底涂层11的冲刷效应明显减小，增到了壳体1与塑胶结构2之间的粘结力；浇口尺寸的最小化，同也降低了CNC铣浇口周期，提升了生产效率。

综上所述，本实用新型的模具可有效改善现有注塑过程中注塑压力大、塑胶在浇口区域的剪切力大以及浇口区域底涂层被冲刷问题；可最大程度的提高壳体与塑胶结构的粘结力，确保产品合格率，且可缩短CNC铣浇的周期，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合材料产品用注塑模具，所述复合材料产品包括壳体和塑胶结构，所述壳体的内壁上设有底涂层，所述塑胶结构粘接于所述底涂层上；所述注塑模具包括前模和后模；所述后模上设有与所述壳体相适配的仿形定位凸台，所述前模上设有与所述仿形定位凸台适配的仿形定位槽；注塑时，所述仿形定位凸台与放置其上的所述壳体的内壁之间形成与所述塑胶结构适配的成型腔；其特征在于，所述前模和所述后模之间形成有主流道和与所述主流道连通的分级流道单元；所述分级流道单元包括与所述主流道连通的一级分流道和至少两个沿所述成型腔长度方向间隔且与所述一级分流道连通的二级分流道，每个所述二级分流道上至少设有一个三级分流道，每个所述三级分流道的末端均设有与所述成型腔连通的浇口；所有所述浇口沿所述成型腔的长度方向间隔排布。

2.根据权利要求1所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述仿形定位凸台与所述壳体的两个相对内壁之间分别形成有一个成型腔；所述分级流道单元设置有两个且与两个所述成型腔一一对应；两个所述分级流道单元均与所述主流道连通。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述二级分流道设置有两个，每个所述二级分流道上均设有两个所述三级分流道。

4.根据权利要求3所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述主流道呈U型结构，围绕在所述仿形定位凸台的外侧。

5.根据权利要求2所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述壳体为U型壳体。

6.根据权利要求1所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述后模上凹设有所述主流道、所述一级分流道、所述二级分流道、所述三级分流道和所述浇口；所述浇口位于所述壳体的底端且伸入所述成型腔内。

7.根据权利要求6所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述一级分流道和所述二级分流道呈T形结构，所述三级分流道为一字型结构。

8.根据权利要求1所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述塑胶结构上设有多个卡孔；

所述后模上设有贯穿所述仿形定位凸台的插孔，所述仿形定位凸台的侧部设有与所述插孔连通的仿形凹槽；

所述插孔内插装有插块，所述插块伸入所述仿形定位凸台内的一端为成型端，所述成型端的外端面与所述仿形凹槽的槽底平齐，且所述成型端的外端面上凸设有卡孔成型凸；所述壳体的内壁，所述仿形凹槽和所述卡孔成型凸围出所述成型腔。

9.根据权利要求1所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述塑胶结构上设有多个卡孔；

所述仿形定位凸台的侧部设有仿形凹槽，所述仿形凹槽的槽底设有卡孔成型凸；所述壳体的内壁，所述仿形凹槽和所述卡孔成型凸围出所述成型腔。

10.根据权利要求1所述的复合材料产品用注塑模具，其特征在于，所述仿形定位凸台和所述后模为一体式结构。

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