专利名称：带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺及模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料注射模具快速热循环的注塑工艺及模具，属于塑料成型模具技术领域。
背景技术：
在传统的注塑成型中，塑料熔体与模具表面接触后，模具温度一般会降低至90°C以下， 并从熔体表面开始冷却凝固。当不同方向的塑料熔体相遇时，会在制品表面形成熔接痕。 快速热循环注塑成型工艺采用变模温的技术，可以解决上述问题，获得高精度、无熔痕的产品。研究表明，在注塑阶段，如果能够维持模具温度在100°C以上，特别地，当模具温度达到 150°C以上时，注塑成型生产出来的零件强度高；这是因为在注塑时模具被加热，使得原料在模腔内的流动性提高，避免了冷却后因内部密度不均勻而容易产生的应力集中。另外，由于零件的表面密度也非常均勻，这使得零件表面质量非常好。但模具的加热和冷却的快速性及均勻性是制约该技术推广使用的关键问题。针对上述问题，研究者研究开发了众多的模具快速加热方式，如蒸汽加热、电加热、电磁感应加热、红外加热、热传导加热等，实现的结构形式和方法多样。但仍存在加热均勻性不好及热效率较低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、加热及冷却迅速、均勻、节省能源，且使用安全可靠的快速热循环注塑工艺及模具。本发明要解决的是现有注塑工艺存在的加热及冷却不均勻、热效率低，所生产的产品有熔痕等的问题。为实现本发明的目的，本发明所述的可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺包括热板加热阶段和冷却阶段；对加热阶段和冷却阶段进行温度控制；
加热阶段上加热板与A板接触，下加热板与B板接触，这种接触方式接触面积大，热传导传热速度快，加热均勻；在加热阶段，模具闭合(合模)，并完成注射、保压；
冷却阶段首先开模一小段距离，使上加热板与A板分开，下加热板与B板分开，再通入冷却水进行冷却，等模具冷却到设定温度时，再把模具完全打开，顶出塑件；
温度控制根据模具型芯和型腔的温度，控制上加热板和下加热板的加热功率，并控制冷却水流动速度。由于本发明设计有可伸缩浇口套，所以在冷却阶段，配合拉杆螺钉和弹性元件，可使上加热板在模具冷却阶段与A板(型芯)分离，避免型芯冷却时，上加热板仍对其进行加热，因此，冷却水仅对A板(型芯)冷却，能达到快速冷却，同时减少热量损失。本发明的下加热板连接的方式，使下加热板在初次开模时，下加热板在模具冷却阶段与B板(型腔)分离，避免型腔冷却时，下加热板仍对其进行加热，因此，冷却水仅对B板 (型腔)冷却，能达到快速冷却，同时减少热量损失。本发明所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑成形模具，包括定模部分和动模部分，所述的定模部分包括可伸缩浇口套、上加热板和定模组件，动模部分包括下加热板和动模组件，所述的可伸缩浇口套包括上浇口套和下浇口套，下浇口套的上口套于上浇口套的顶部。本发明的有益效果是本发明的带有可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺及模具，由于设计了可伸缩浇口套和弹性元件，可以实现在加热阶段，上加热板与待加热的A 板(型芯)和下加热板与待加热的B板(型腔)热传导接触面积大，加热迅速且温度分布均勻； 在冷却阶段，上加热板与A板(型芯)和下加热板和B板(型腔)隔开，达到冷却迅速且能源损失少的效果。本发明生产的产品质量高，成本低。
图1为本发明的三维维示意图。图2为图1的A-A剖面示意图。图3为图2的B-B剖面示意图。图4为图2初次开模一小段距离后的结构示意图。图5为图2完全开模后的结构示意图。图6为带有弹性元件(弹簧)的可伸缩浇口套结构示意图。图7为带有弹性元件(弹簧)的可伸缩浇口套分解结构示意图。
具体实施例方式
为了更清楚说明本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果，以下结合说明书附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。如图所示，本发明所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，包括热板加热阶段和冷却阶段；对加热阶段和冷却阶段进行温度控制；
加热阶段上加热板4与A板23接触，下加热板1与B板2接触，这种接触方式接触面积大，热传导传热速度快，加热均勻；在加热阶段，模具闭合，并完成注射、保压；
冷却阶段首先开模一小段距离，使上加热板4与A板23分开，下加热板1与B板2分开，再通入冷却水进行冷却，等模具冷却到设定温度时，再把模具完全打开，顶出塑件；
温度控制根据模具型芯15和型腔16的温度，控制上加热板4和下加热板1的加热功率，并控制冷却水流动速度。上加热板4与A板23分开通过弹性元件弹开弹簧或是采用非弹性元件分开；下加热板1与B板2分开通过弹性元件弹簧9弹开或是采用非弹性元件分开。型腔16嵌合于A板23下部或型腔16与A板23呈一体结构，型芯15嵌合于B板 2上部或与B板2呈一体结构。温度控制是指把热传感器，包括热电偶或数字温度仪放入型芯15或型腔16内， 通过反馈方式控制模具的温度；所述的反馈方式是指把从热传感器测得的温度信号送到控制模块处理，再由控制模块来控制上加热板4和下加热板1的功率，控制冷却水流动的速度。控制模块的功能是处理温度信号，再控制上加热板4和下加热板1的功率，及冷却水流动的速度。本发明所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具包括定模部分和动模部分， 所述的定模部分包括可伸缩浇口套、上加热板4和定模组件，动模部分包括下加热板1和动模组件，所述的可伸缩浇口套包括上浇口套20和下浇口套21，下浇口套21的上口套于上浇口套20的顶部。
在合模状态下，上浇口套20的顶面顶于下浇口套21头部凹腔的内底面上，所述的上浇口套20顶部设有圆柱段四，下浇口套21上口设有圆形腔30，该上浇口套20的圆柱段 29套于下浇口套21的圆形腔30内且上浇口套圆柱段四的段壁与下浇口套圆形腔30的腔壁之间留有小间隙，以使上浇口套圆柱段四在下浇口套圆形腔30内滑动；上浇口套20在下浇口套21内滑动的距离略大于上加热板4与A板23弹开的最大距离，该最大弹开距离通过拉杆螺钉3限定。上浇口套20上设有弹性部件22，所述的弹性部件包括弹簧。所述的上加热板4的外围设有隔热层18。所述的下加热板1的外围设有隔热层1-1。所述的定模组件包括A板23、型腔16，定模固定板22，拉杆螺钉3、定位环19、定模弹性元件6，导柱8、导套7、固定螺钉5、固定螺钉17，型腔16嵌于A板23内，定模固定板22、A板23和上加热板4之间通过固定螺钉5、固定螺钉17连接，上加热板4与A板23 之间设有拉杆螺钉3。定位环19设于定模固定板22上。导柱8、导套7设于A板23边侧， 定模弹性元件6设于A板23和上加热板4之间。动模组件包括B板2、型芯15、支撑垫板 10、动模弹性元件弹簧9、连接螺钉11、动模固定板12、顶针固定板13、顶针板14、顶杆24、 拉料杆25和顶针板导柱沈；型芯15嵌于B板2内，动模固定板12、支撑垫板10和下加热板1之间通过连接螺钉11连接，动模弹性元件弹簧9设于下加热板1和B板2之间，顶针板12设于顶针固定板13上，顶针板固定板13设于动模固定板12上，顶杆M和拉料杆25 设于顶针板14上，顶针板导柱沈设于下加热板4和顶针板14之间。动模弹性元件弹簧9也可以是橡胶；定模弹性元件包括弹簧、顶杆杆导柱弹簧27 或橡胶。现具体说明本发明的合模方式
上浇口套20头部装在定模固定板22上，并穿过上加热板4底部插入下浇口套21内。 下浇口套21头部与A板23端面齐平或略低于A板端面，顶部与分流道空腔相接，与分流道齐平，也可略低或略高于分流道空腔。所述的可伸缩浇口套，在模具闭合时，上浇口套20顶部与下浇口套21头部凹腔内底面贴合。为保证多次注塑后仍能可靠接触，所述的可伸缩浇口套在初次开模一小段距离时，上浇口套20和下浇口套21的接触圆柱段能有效滑动一段距离，该距离可由拉杆螺钉3 来限定，以保证上浇口套20圆柱段壁与下浇口 21的腔壁仍保持接触，滑动的动力由定模弹性元件弹簧6来驱动。为确保上浇口套20与下浇口套21脱离，在上浇口套20上设有弹簧观。另外，初次开模时，上加热板4与A板23弹开动力除利用定模弹性元件弹簧6外，也可采用机械方式来实现。所述的上加热板4与上浇口套20，下加热板1与顶杆M及拉料杆25等之间的隔热，较大间隙配合方式，安装在下加热板1上的导柱8也用绝热材料隔开，避免直接接触传热。另外，由于加热接触面积大，加热速度快。本发明单独设置的上加热板4和下加热板1除少数零部件装配穿过外，可供布置加热元件(热管、高温油、高温蒸汽)的空间大，升温迅速，且热板温度的均勻性较容控制。所述的带有可伸缩浇口套的快速热循环工艺中，合模状态下(见图3)，上加热板1 和下加热板4，通过接触传导对A板23 (型芯16)和B板2 (型腔15)进行接触热传导加热。 型芯15和型腔16内布置有热电偶等，当加热到设定温度后，开始注射和保压。保压完后，进行第一次开模，见附图4。第一次开模具距离较小，等于上加热板4与A板23弹开距离和下加热板1与B板2弹开距离之和。接着，对型芯16和型腔15通冷却水进行冷却，由于只对型芯16和型腔15进行冷却，冷却速度快，冷却带走热量小。冷却到设定的开模温度后， 停止通冷却水，进行第二次开模，见附图5。开模后顶杆M进行顶出。最后，再进行合模，完成一个注塑周期。 以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明所属技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种修改或补充，或等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，其特征在于该工艺包括热板加热阶段和冷却阶段；对加热阶段和冷却阶段进行温度控制；加热阶段上加热板与A板接触，下加热板与B板接触，这种接触方式接触面积大，热传导传热速度快，加热均勻；在加热阶段，模具闭合，并完成注射、保压；冷却阶段首先开模一小段距离，使上加热板与A板分开，下加热板与B板分开，再通入冷却水进行冷却，等模具冷却到设定温度时，再把模具完全打开，顶出塑件；温度控制根据模具型芯和型腔的温度，控制上加热板和下加热板的加热功率，并控制冷却水流动速度。
2.如权利要求1所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，其特征在于上加热板与A板分开通过弹性元件弹开或是采用非弹性元件分开；下加热板与B板分开通过弹性元件弹开或是采用非弹性元件分开；所述弹性元件包括弹簧。
3.如权利要求1所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，其特征在于型腔嵌合于A板下部或型腔与A板呈一体结构，型芯嵌合于B板上部或与B板呈一体结构。
4.如权利要求1所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，其特征在于温度控制是指把热传感器，包括热电偶或数字温度仪放入型芯或型腔内，通过反馈方式控制模具的温度；所述的反馈方式是指把从热传感器测得的温度信号送到控制模块处理，再由控制模块来控制上加热板和下加热板的功率，控制冷却水流动的速度。
5.一种带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在于该模具包括定模部分和动模部分，所述的定模部分包括可伸缩浇口套、上加热板和定模组件，动模部分包括下加热板和动模组件，所述的可伸缩浇口套包括上浇口套和下浇口套，下浇口套的上口套于上浇口套的顶部。
6.如权利要求5所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在于在合模状态下，上浇口套的顶面顶于下浇口套头部凹腔的内底面上，所述的上浇口套顶部设有圆柱段，下浇口套上口设有圆形腔，该上浇口套的圆柱段套于下浇口套的圆形腔内且上浇口套圆柱段的段壁与下浇口套圆形腔的腔壁之间留有小间隙，以使上浇口套圆柱段能在下浇口套圆形腔内滑动。
7.如权利要求5所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在于上浇口套上设有弹性部件，所述的弹性部件包括弹簧。
8.如权利要求5所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在于所述的上加热板和下加热板的外围设有隔热层。
9.如权利要求5所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在于所述的定模组件包括A板、型腔，定模固定板，拉杆螺钉、定位环、定模弹性元件，导柱、导套和固定螺钉，型腔嵌于A板内，定模固定板、A板和上加热板之间通过固定螺钉连接，上加热板与A板之间设有拉杆螺钉，定位环设于定模固定板上，导柱、导套设于A板边侧，定模弹性元件设于A板和上加热板之间；动模组件包括B板、型芯、支撑垫板、动模弹性元件、连接螺钉、动模固定板、顶针固定板、顶针板、顶杆、拉料杆和顶针板导柱；型芯嵌于B板内，动模固定板、支撑垫板和下加热板之间通过连接螺钉连接，动模弹性元件设于下加热板和B板之间，顶针板设于顶针固定板上，顶针板固定板设于动模固定板上，顶杆和拉料杆设于顶针板上，顶针板导柱设于下加热板和顶针板之间。
10.如权利要求9所述的带可伸缩浇口套的快速热循环注塑模具，其特征在动模弹性元件包括弹簧或橡胶；定模弹性元件包括弹簧、顶杆杆导柱弹簧或橡胶。
全文摘要
本发明提供的一种带可伸缩浇口套的快速热循环注塑工艺，该工艺包括热板加热阶段和冷却阶段；对加热阶段和冷却阶段进行温度控制。在冷却阶段上下加热板通过弹簧可与A板和B板弹开。为了使A板要顺利弹开，本发明的浇口套设计一上浇口套和下浇口套两部分，且该二部分相互间能进行滑动。本发明提出的一种带有可伸缩浇口套的快速热循环模具，包括定模部分和动模部分，所述的定模部分包括可伸缩浇口套、上加热板和定模组件，动模部分包括下加热板和动模组件。通过本发明可使模具型芯和型腔的加热和冷却更加均匀，获得具有高质量外观的塑料注塑成型产品。
文档编号B29C45/73GK102320114SQ201110163318
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者娄勇坚, 许锦泓, 赵云, 顾金梅, 黄风立 申请人:嘉兴学院