CN219505355U - 一种消除熔接痕的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及成型模具技术领域，更具体地，涉及一种消除熔接痕的成型模具，包括定模和动模，定模和动模合模后内部形成型腔，型腔的一端设置有浇口，还包括嵌设于定模或动模上的加热元件，以及嵌设于定模或动模上的排气件，加热元件位于型腔远离浇口一端且加热面朝向型腔内的熔接线处，排气件导通型腔内外且位于型腔远离浇口的一端。本实用新型的目的在于克服现有大型注塑件/压铸件产品熔接痕不良导致产品质量的问题，本实用新型运用热传导的原理，提升和控制流动未端的两股或多股熔料温度，并对熔料末端或合流部位进行气体排出，使两股熔料熔合强度增加，基本消除熔接痕的同时，确保了熔接效果，增强了熔接强度。

Description

一种消除熔接痕的成型模具

技术领域

本实用新型涉及成型模具技术领域，更具体地，涉及一种消除熔接痕的成型模具。

背景技术

注塑工艺和压铸工艺都有相同的工艺特征：填充→保压→冷却→固化→脱模，当有两股浇口以上填充，或者形状面有孔结构的，把熔融树脂或金属熔料分成两股或两股以上的熔体流动，再重新汇合时就会形成熔接痕(线状等)。在树脂注塑成型或压铸金属制品的众多缺陷中，熔接痕的出现也是最为普遍的，发生在大多数产品上(形状通常为一条线或V形槽等)，尤其在需要使用多浇口产品和大型复杂产品，例如保险杠产品、仪表台、压铸缸体、大型压铸结构件等产品。熔接痕的形成机理有很多，诸如工业产品上有各类的孔、槽、嵌件以及壁厚不均等结构，而各类孔槽的成型均需由模具型芯来完成，经过型芯的阻碍，熔体分支汇合后无法实现完全熔合而形成熔合痕；或者大型零件中，由于设置多个浇口，浇口数目越多，熔料分支就越多，熔体分支汇合后部分无法实现完全熔合而形成熔合痕；亦或是注塑或压铸模具模腔内部未经过熔体填充前具有空气或水蒸气，熔料填充过程中还会有熔料自身的挥发物，这些气体在熔体向前推进过程中将逐步在模腔的缝隙中排出，如果排气不畅顺，最后将被推动到两个熔料汇合的前端，形成两个熔料的夹层，最终阻碍熔体熔合，形成熔合痕。现有技术中采用在产品上进行涂装覆盖、增加其他覆盖层遮挡的被动方法，或者通过模具上优化水口设计，使熔接痕出现在外观不显眼的位置，但是浇口布局受限制条件较多，需要对模具进行大量的调试和改修工作，部分产品还是无法避免会在外观面上残留熔接痕。

塑料熔料及熔融铝液的流动特性是其内在结构的反映，也是影响制品质量的重要因素，发生在一定的剪切速率和剪切应力作用下。当熔体聚合物分子缠结状态被破坏，分子重新取向排列，熔体的粘度会降低，充填助力就会减少，这种情况下熔体在模腔内的填充速度快，熔合效果好，所以对于尺寸较小的注塑件或者压铸件，适当提高熔体温度或注入压力能使多股料流在较高温度环境下实现融合，降低熔接痕的表面效果。但是当注塑件/压铸件较大，如汽车用保险杠、仪表台制品或发动机压铸缸体、尺寸较大的压铸结构件，料流较长的产品，末端温度降低而使压力损失很大，此时提高熔料的初始温度或增大保压力，无法保证两股熔料熔合的温度和所需的压力，相反，提升初始温度或增大压力将使熔料末端气体更难顺利排出，使熔合位置因困气而加剧融合痕不良。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有大型注塑件/压铸件产品熔接痕不良导致产品质量的问题，提供一种消除熔接痕的成型模具。本实用新型运用热传导的原理，提升和控制流动未端的两股或多股熔料温度，并对熔料末端或合流部位进行气体排出，使两股熔料熔合强度增加，基本消除熔接痕的同时，确保了熔接效果，增强了熔接强度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种消除熔接痕的成型模具，包括定模和动模，定模和动模合模后内部形成型腔，型腔的一端设置有浇口，还包括嵌设于定模或动模上的加热元件，以及嵌设于定模或动模上的排气件，加热元件位于型腔远离浇口一端且加热面朝向型腔内的熔接线处，排气件导通型腔内外且位于型腔远离浇口的一端。

需要说明的是，本实用新型提出对模具局部位置嵌入加热元件，运用热传导的原理，提升和控制流动未端的两股或多股熔料温度，保持两股熔料一致或相近的温度，并对熔料末端或合流部位进行气体收集，最终将气体排出至模具的型腔外，其复合的技术方案，确保了压力损失较少，创造了模具热平衡环境，使熔接痕不存在夹气，使两股熔料熔合强度增加，基本消除明显的熔接痕，对料流较长的熔料，提升了未端温度，使熔料具更优的流动性，为节省成型周期也创造了贡献。本实用新型技术具有自身独特的价值，在解决注塑件和压铸件缺陷上是一种治标治本的好方法，同时，既可以在高压铸造上也可以在注塑工艺上适用，因而具有通用性，对于实际生产有重大意义和实用价值。

进一步的，还包括用于测量加热元件温度变化的测温元件，测温元件的测量端嵌设于定模或动模中，加热元件与测温元件可连接外部注塑或压铸控制系统。通过增设测温元件并连接外部注塑或压铸控制系统，能够对加热的温度进行监控和精准控制，有效减缓熔料后段温度损失，降低熔体粘度。

进一步的，测温元件为热电偶。

作为一种优选的方案，加热元件为嵌设于定模或动模内部的加热棒，测温元件连接加热棒并测量加热棒的加热温度。

进一步的，所述加热棒的加热面距离所述型腔内型面的距离a的设置范围为15～20mm。

需要说明的是，加热棒不与型腔内的熔料直接接触，而是嵌设于定模或动模内部，利用热传导实现局部加热，加热棒的加热面距离型腔内型面的设置距离根据实际生产中模具的规格、型腔造型、热传导系数等多方面因素进行确定，实际生产中利用CAE分析模拟软件进行测算，最终确定熔接线的位置以及加热棒的加热面距离型腔内型面的设置距离，以达到最优的加热效果，且不影响产品成型的稳定性，通过测算，加热棒的加热面距离型腔内型面的距离为a优选范围为15～20mm。

另需要说明的是，加热棒的数量可为一个或多个，当加热棒的数量大于等于两个时，加热棒均匀分布在型腔内的熔接线两侧。

作为另一种优选的方案，加热元件包括嵌设在型腔的内型面上的铜压块，以及嵌设在定模或动模内部并连接铜压块的加热丝，测温元件连接铜压块并测量铜压块的加热温度。

进一步的，铜压块的表面形状与型腔的内型面形状保持一致。

需要说明的是，塑料制品或压铸制品设置两个或以上浇口(由于每种熔体在特定厚度情况下能够流动的长度不同，超过能够流动的长度则会出现末端无法流动的欠注情况，为此较大型的产品通常需要设置多个浇口)，从不同浇口进入型腔的熔体前沿相遇处形成的熔接痕，特别当产品尺寸较大时，熔体末端温度损失极大，常规情况无法避免熔接痕。将加热元件设置为随型的铜压块，铜压块的表面形状与型腔的内型面形状保持一致，铜压块被加热丝加热后可直接与熔料接触，起到更好的加热作用，控制不同浇口流动过来的熔料保持在同样的温度，有效减缓熔料后段温度损失，降低熔体粘度，提高熔接强度。

进一步的，定模或动模上还开设有用于嵌设铜压块和加热丝的嵌槽。

进一步的，嵌槽包括开口小底部大且用于嵌设铜压块的梯形嵌槽，以及位于梯形嵌槽底部的且用于排布加热丝的矩形嵌槽。

需要说明的是，梯形嵌槽能够很好的将铜压块限位于槽内，不易脱出，保证了使用时的稳定性，加热丝合理布线，可将铜压块均匀加热。

进一步的，排气件为嵌设于定模或动模上的排气镶针或排气镶块，排气镶针或排气镶块分别导通型腔的内外。排气镶针或排气镶块远离浇口的一端，可根据实际情况设置在两股或多股熔料相接或易存在困气的具体位置，消除熔体流动末端气体残留，基本消除明显的熔接痕，使熔接痕不存在困气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型对模具局部位置嵌入加热元件，运用热传导的原理，提升和控制流动未端的两股或多股熔料温度，保持两股熔料一致或相近的温度，并对熔料末端或合流部位进行气体收集，最终将气体排出模具的型腔外，其复合的技术方案，确保了压力损失较少，创造了模具热平衡环境，使熔接痕不存在夹气，使两股熔料熔合强度增加，基本消除明显的熔接痕，对料流较长的熔料，提升了未端温度，使熔料具更优的流动性，为节省成型周期也创造了贡献。

(2)本实用新型技术具有自身独特的价值，在解决注塑件和压铸件缺陷上是一种治标治本的好方法，同时，既可以在高压铸造上也可以在注塑工艺上适用，因而具有通用性，对于实际生产有重大意义和实用价值。

附图说明

图1为消除熔接痕的成型模具实施例1的结构示意图；

图2为消除熔接痕的成型模具实施例1中型腔的内部示意图；

图3为消除熔接痕的成型模具实施例2的结构示意图；

图4为消除熔接痕的成型模具实施例3中动模的结构示意图；

图5为消除熔接痕的成型模具实施例3中型腔的内部示意图；

图6为图4中B向的局部结构示意图；

图7为图4中C-C剖视图；

图8为消除熔接痕的成型模具实施例3中嵌槽的结构示意图。

图示标记说明如下：

1-定模，100-型腔，101-浇口，2-动模，200-嵌槽，201-梯形嵌槽，202-矩形嵌槽，3-加热元件，31-加热棒，32-铜压块，33-加热丝，4-排气件，5-测温元件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示，一种消除熔接痕的成型模具，包括定模1和动模2，定模1和动模2合模后内部形成型腔100，型腔100的一端设置有浇口101，还包括嵌设于定模1上的加热元件3，以及嵌设于动模2上的排气件4，加热元件3位于型腔100远离浇口101一端且加热面朝向型腔100内的熔接线处，排气件4导通型腔100内外且位于型腔100远离浇口101的一端。

如图1和图2所示，还包括用于测量加热元件3温度变化的测温元件5，测温元件5的测量端嵌设于定模1中，加热元件3与测温元件5可连接外部注塑或压铸控制系统。通过增设测温元件5并连接外部注塑或压铸控制系统，能够对加热的温度进行监控和精准控制，有效减缓熔料后段温度损失，降低熔体粘度。

本实施例中，测温元件5为热电偶。

本实施例中，浇口101的数量为一个。

本实施例对模具局部位置嵌入加热元件，运用热传导的原理，提升和控制流动未端的两股或多股熔料温度，保持两股熔料一致或相近的温度，并对熔料末端或合流部位进行气体收集，最终将气体排出模具的型腔外，其复合的技术方案，确保了压力损失较少，创造了模具热平衡环境，使熔接痕不存在夹气，使两股熔料熔合强度增加，基本消除明显的熔接痕，对料流较长的熔料，提升了未端温度，使熔料具更优的流动性，为节省成型周期也创造了贡献。本实施例技术具有自身独特的价值，在解决注塑件和压铸件缺陷上是一种治标治本的好方法，同时，既可以在高压铸造上也可以在注塑工艺上适用，因而具有通用性，对于实际生产有重大意义和实用价值。

实施例2

本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中：

如图3所示，加热元件3为嵌设于定模1内部的加热棒31，测温元件5连接加热棒31并测量加热棒31的加热温度。

本实施例中，加热棒的加热面距离所述型腔100内型面的距离a的设置范围为15～20mm。

本实施例中，加热棒31不与型腔100内的熔料直接接触，而是嵌设于定模1内部，利用热传导实现局部加热，加热棒31的加热面距离型腔100内型面的设置距离根据实际生产中模具的规格、型腔造型、热传导系数等多方面因素进行确定，本实施例利用CAE分析模拟软件进行测算，最终确定熔接线的位置以及加热棒31的加热面距离型腔100内型面的设置距离，以达到最优的加热效果，且不影响产品成型的稳定性。通过测算，加热棒31的加热面距离型腔100内型面的距离a的优选范围为15～20mm。

本实施例中，加热棒31的数量为两个，两个加热棒31均匀分布在型腔100内的熔接线两侧。

本实施例中，排气件4为嵌设于动模2上的排气镶针，排气镶针分别导通型腔100的内外。排气镶针远离浇口101的一端，可根据实际情况设置在两股或多股熔料相接或易存在困气的具体位置，消除熔体流动末端气体残留，基本消除明显的熔接痕，使熔接痕不存在困气。

本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中：

如图4、图5、图6和图7所示，加热元件3嵌设于动模2上，加热元件3包括嵌设在型腔100的内型面上的铜压块32，以及嵌设在动模2内部并连接铜压块32的加热丝33，测温元件5连接铜压块32并测量铜压块32的加热温度。

如图5所示，铜压块32的表面形状与型腔100的内型面形状保持一致。

如图5所示，浇口的数量为两个。

需要说明的是，塑料制品或压铸制品设置两个或以上浇口101(由于每种熔体在特定厚度情况下能够流动的长度不同，超过能够流动的长度则会出现末端无法流动的欠注情况，为此较大型的产品通常需要设置多个浇口)，从不同浇口101进入型腔100的熔体前沿相遇处形成的熔接痕，特别当产品尺寸较大时，熔体末端温度损失极大，常规情况无法避免熔接痕。将加热元件3设置为随型的铜压块32，铜压块32的表面形状与型腔100的内型面形状保持一致，铜压块32被加热丝33加热后可直接与熔料接触，起到更好的加热作用，控制不同浇口流动过来的熔料保持在同样的温度，有效减缓熔料后段温度损失，降低熔体粘度，提高熔接强度。

如图7所示，动模2上还开设有用于嵌设铜压块32和加热丝33的嵌槽200。

如图8所示，嵌槽200包括开口小底部大且用于嵌设铜压块32的梯形嵌槽201，以及位于梯形嵌槽201底部的且用于排布加热丝33的矩形嵌槽202。

需要说明的是，梯形嵌槽201能够很好的将铜压块32限位于槽内，不易脱出，保证了使用时的稳定性，加热丝33合理布线，可将铜压块32均匀加热。

本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消除熔接痕的成型模具，包括定模(1)和动模(2)，所述定模(1)和动模(2)合模后内部形成型腔(100)，所述型腔(100)的一端设置有浇口(101)，其特征在于，还包括嵌设于定模(1)或动模(2)上的加热元件(3)，以及嵌设于所述定模(1)或动模(2)上的排气件(4)，所述加热元件(3)位于所述型腔(100)远离浇口(101)一端且加热面朝向所述型腔(100)内的熔接线处，所述排气件(4)导通所述型腔(100)内外且位于所述型腔(100)远离浇口(101)的一端。

2.根据权利要求1所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，还包括用于测量所述加热元件(3)温度变化的测温元件(5)，所述测温元件(5)的测量端嵌设于所述定模(1)或动模(2)中，所述加热元件(3)与所述测温元件(5)可连接外部注塑或压铸控制系统。

3.根据权利要求2所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述测温元件(5)为热电偶。

4.根据权利要求2所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述加热元件(3)为嵌设于所述定模(1)或动模(2)内部的加热棒(31)，所述测温元件(5)连接所述加热棒(31)并测量所述加热棒(31)的加热温度。

5.根据权利要求4所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述加热棒(31)的加热面距离所述型腔(100)内型面的距离a的设置范围为15～20mm。

6.根据权利要求2所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述加热元件(3)包括嵌设在所述型腔(100)的内型面上的铜压块(32)，以及嵌设在所述定模(1)或动模(2)内部并连接所述铜压块(32)的加热丝(33)，所述测温元件(5)连接所述铜压块(32)并测量所述铜压块(32)的加热温度。

7.根据权利要求6所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述铜压块(32)的表面形状与所述型腔(100)的内型面形状保持一致。

8.根据权利要求6所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述定模(1)或动模(2)上还开设有用于嵌设所述铜压块(32)和加热丝(33)的嵌槽(200)。

9.根据权利要求8所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述嵌槽(200)包括开口小底部大且用于嵌设所述铜压块(32)的梯形嵌槽(201)，以及位于所述梯形嵌槽(201)底部的且用于排布所述加热丝(33)的矩形嵌槽(202)。

10.根据权利要求1所述的一种消除熔接痕的成型模具，其特征在于，所述排气件(4)为嵌设于所述定模(1)或动模(2)上的排气镶针或排气镶块，所述排气镶针或排气镶块分别导通所述型腔(100)的内外。