一种测试模具及溢边值评价方法与流程

本发明涉及模具技术领域，特别是涉及一种测试模具及溢边值评价方法。

背景技术：

目前，溢边作为塑料、橡胶注塑成型非常常见的一种缺陷，其解决办法通常是成型工厂对注塑制品进行人工后加工或者模具工厂减小出现溢边的缝隙。前者耗时浪费人工或者需要投入额外的设备，且当细小结构出现溢边时无法去除；对于后者，受限于模具结构、产品结构及成型难度并非每次都能奏效。当溢边难以解决或者加工成本过高时，只能降低产品要求或者限制模具和产品结构设计。

实践发现，注塑过程出现溢边现象，与材料有较大的相关性，即不同大类的材料或同一大类不同改性方向的材料，在相近的工艺条件下出现溢边的倾向和溢边的严重程度有所不同。为了从材料上消除或者弱化溢边现象，首先需要建立一套材料溢边值评价测试的方法。

采用某些仪器，如毛细管流变仪，可以测试评价塑料、橡胶熔体通过微小缝隙的能力，但是这种测试方法与真实的注塑过程相差甚远，原因在于仪器测试过程温度、压力、速度等条件相对于实际注塑过程过于理想化，而实际注塑过程中这些条件都是在急剧变化的，最终造成测试评价失效，无法作为有效的参考。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种测试模具及溢边值评价方法，该测试模具及溢边值评价方法能够有效的针对不同材料分析溢边值的影响因素，从而确定如何能够避免注塑时产生溢边。

为了实现上述目的，本发明提供了一种测试模具，包括用于注塑成型的模仁组件，所述模仁组件内设有至少两个型腔，所述模仁组件包括动模和定模，所述动模与所述定模相对的一面为第一分型面，所述定模与所述动模相对的一面为第二分型面，当所述定模与所述动模贴合时，所述第一分型面与所述第二分型面抵接，各所述型腔的外侧均设有若干排气槽，所述排气槽能够将所述型腔内的气体排出至模仁组件外部，所述排气槽设置在所述第一分型面和/或所述第二分型面上，与同一个型腔相连的排气槽的深度相同，与不同所述型腔相连通的排气槽的深度不同。

在本申请的一些实施例中，各型腔的尺寸及形状均相同，各所述排气槽的宽度及长度均相同。

在本申请的一些实施例中，所述排气槽外设有通气槽，所述通气槽与所述模仁组件的外壁相贯通，所述通气槽的深度大于所述排气槽的深度，所述排气槽的一端与所述型腔相连通，所述排气槽的另一端与所述通气槽相连。

在本申请的一些实施例中，将所述排气槽的延伸方向记为长度方向，将垂直于所述排气槽的延伸方向的方向记为宽度方向，所述排气槽的宽度范围为：3mm－10mm，所述排气槽的长度为：3mm－6mm。

在本申请的一些实施例中，测试模具还包括控制器，各型腔内均设有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器及所述压力传感器均与所述控制器电连接。

在本申请的一些实施例中，所述动模上设有相连通的主流道和分流道，所述定模上设有供熔融的塑胶料进入的进料口，所述主流道设置在与所述进料口相对的位置，所述主流道与各型腔之间通过所述分流道相连。

在本申请的一些实施例中，同一个型腔的外侧的所述排气槽沿所述塑胶料的流动方向间隔设置在所述型腔的外侧。

在本申请的一些实施例中，所述第一分型面上和所述第二分型面上均设有排气槽，设置在所述第一分型面上的排气槽和设置在所述第二分型面上的排气槽不重叠。

基于同样的目的，本发明还提供了一种溢边值评价方法，包括如下步骤：

s1、在模仁组件上加工至少两个形状和尺寸均相同的型腔，在模仁组件的分型面上分别开设若干排气槽，排气槽连通型腔及模仁组件的外部，与同一型腔相连通的排气槽的深度相同，与不同所述型腔相连通的排气槽的深度不同；

s2、注塑成型后，利用显微镜观察各型腔凝料的外围的溢料情况；

s3、将溢料情况及排气槽的深度输入控制器，利用控制器对排气槽的深度对溢料情况进行分类统计和分析，得出排气槽的深度与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。

在本申请的一些实施例中，在步骤s1之后还包括步骤：

在注塑成型的同时，利用设置在型腔内的温度传感器和压力传感器获取各型腔内的温度及压力；

将温度和压力输入控制器，利用控制器对注塑时的温度、压力和对应的溢料情况进行分类统计和分析，得出温度和压力与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。

本发明实施例一种测试模具及溢边值评价方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的测试模具及溢边值评价方法，通过设置多个型腔，通过在每个型腔外设置一种深度的排气槽，从而可以通过观察注塑成型的产品得出排气槽的深度与溢边值大小的关系，实现对实际注塑过程的样品的真实溢边值测量，更加贴近实际生产的情形，真实性强，进一步地，可以通过更换注塑使用的原料，可以通过一套模具测量出不同原料的溢边值与排气槽的深度之间的关系，可以兼顾不同材料可能出现的溢边缝隙差异，可实现各类材料溢边值测量，覆盖面广，从而便于形成参考，以供后续设计模具的时候参考，避免成型产品上形成溢边。

附图说明

图1是本发明实施例模仁组件的结构示意图；

图2是本发明实施例动模的结构示意图；

图3是图2中a处的局部放大图；

图4是本发明实施例测试模具的结构示意图；

图5是温度传感器、压力传感器和控制器的连接结构示意图；

图中，1、动模，1a、第一型腔，1b、第二型腔，1c、第三型腔，1d、第四型腔，1e、排气槽，1f、通气槽，1g、定位凹槽，2、定模，3、主流道，4、进料口，5、动模板，6、定模板，7、定模固定板，8、顶出系统，9、定位圈，10、隔热板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

如图1至图5所示，本发明优选实施例的一种测试模具，包括用于注塑成型的模仁组件，模仁组件内设有至少两个型腔，模仁组件包括动模1和定模2，动模1与定模2相对的一面为第一分型面，定模2与动模1相对的一面为第二分型面，当定模2与动模1贴合时，第一分型面与第二分型面抵接，各型腔的外侧均设有若干排气槽1e，排气槽1e能够将型腔内的气体排出至模仁组件外部，排气槽1e设置在第一分型面和/或第二分型面上，与同一个型腔相连的排气槽1e深度相同，与不同的型腔相连通的排气槽1e深度不同。

基于以上技术方案，通过设置多个型腔，通过在每个型腔外设置一种深度的排气槽1e，从而可以通过观察注塑成型的产品得出排气槽1e深度与溢边值大小的关系，实现对实际注塑过程的样品的真实溢边值测量，更加贴近实际生产的情形，真实性强，进一步地，可以通过更换注塑使用的原料，可以通过一套模具测量出不同原料的溢边值与排气槽1e深度之间的关系，可以兼顾不同材料可能出现的溢边缝隙差异，可实现各类材料溢边值测量，覆盖面广，从而便于形成参考，以供后续设计模具的时候参考，避免成型产品上形成溢边。

在本申请的一些实施例中，型腔的数量为4个，与4个型腔相连通的排气槽1e深度均不同，且与4个型腔相连通的排气槽1e深度逐渐增加。分别将型腔记为第一型腔1a、第二型腔1b、第三型腔1c和第四型腔1d，第一型腔1a、第二型腔1b、第三型腔1c和第四型腔1d的排气槽1e的深度逐渐增加，从而能够同时形成多组对照，能够同时针对一种材料测试多种排气槽1e深度对溢边值的影响。

在本申请的一些实施例中，各型腔的尺寸及形状均相同，各排气槽1e的宽度及长度均相同，从而确保变量仅仅为排气槽1e的深度，从而确保各个型腔的各参数均一致，确保排气槽1e的深度是唯一影响溢边值的变量，从而确保得出的关系准确，能够起到参考价值。

在本申请的一些实施例中，排气槽1e外设有通气槽1f，通气槽1f与模仁组件的外壁相贯通，通气槽1f的深度大于排气槽1e的深度，排气槽1e的一端与型腔相连通，排气槽1e的另一端与通气槽1f相连，从而便于气体快速排出。

在本申请的一些实施例中，排气槽1e的深度范围为：0.002－0.06mm，从而能够适配各种材料的注塑要求。

在本申请的一些实施例中，将排气槽1e的延伸方向记为长度方向，将垂直于排气槽1e的延伸方向的方向记为宽度方向，排气槽1e的宽度范围为：3mm－10mm，排气槽1e的长度为：3mm－6mm，从而确保起到检测作用的同时便于模仁组件的加工。

在本申请的一些实施例中，测试模具还包括控制器(图中未示出)，各型腔内均设有温度传感器(图中未示出)和压力传感器(图中未示出)，温度传感器及压力传感器均与控制器电连接。具体的，第一型腔1a内设有第一温度传感器和第一压力传感器，第二型腔1b内设有第二温度传感器和第二压力传感器，第三型腔1c内设有第三温度传感器和第三压力传感器，第四型腔1d内设有第四温度传感器和第四压力传感器，第一温度传感器、第一压力传感器、第二温度传感器、第二压力传感器、第三温度传感器、第三压力传感器第四温度传感器和第四压力传感器均与控制器电连接，通过监测型腔内的温度和压力，间接监控注塑过程材料实际充模状态，可以统计温度及压力与溢边的关系，深层次、精细化表征溢边现象。

在本申请的一些实施例中，动模1上设有相连通的主流道3和分流道，定模2上设有供熔融的塑胶料进入的进料口4，主流道3设置在与进料口4相对的位置，主流道3与各型腔之间通过分流道相连，在本实施例中，各分流道的长度相同，从而确保各型腔内的料流的速度、温度和压力均相同，从而确保比对试验的结果准确。

在本申请的一些实施例中，同一个型腔的外侧的排气槽1e沿塑胶料的流动方向间隔设置在型腔的外侧，从而可实现监测材料流动不同流动长度时溢边现象的监测，从而判断材料流动的距离与溢边值大小是否存在关系。

在本申请的一些实施例中，当第一分型面上和第二分型面上均设有排气槽1e时，设置在第一分型面上的排气槽1e和设置在第二分型面上的排气槽1e不重叠，从而可以避免两侧的排气槽1e相对设置造成排气槽深度增加，出现影响测量结果的问题。

在本申请的一些实施例中，测试模具还包括模架，模架包括隔热板10、定模固定板7、定模板6、动模板5及动模固定板，定模2安装在定模板6内，动模1安装在动模板5内，动模板5和动模固定板之间设有顶出系统8，顶出系统8包括顶针和针板，在定模固定板7上设有用于与注塑机喷嘴配合定位的定位圈9，从而便于确保注塑和顶出的正常进行。

在本申请的一些实施例中，第一分型面和第二分型面上均设有定位凹槽1g，从而便于动模1和定模2的定位和安装，避免定模2和动模1装配方向发生错误，起到防呆的作用。

基于同样的目的，本发明还提供了一种溢边值评价方法，包括如下步骤：

s1、在模仁组件上加工至少两个形状和尺寸均相同的型腔，在模仁组件的分型面上分别开设若干排气槽1e，排气槽1e连通型腔及模仁组件的外部，与同一型腔相连通的排气槽1e的深度相同，与不同所述型腔相连通的排气槽1e深度不同；

s2、注塑成型后，利用显微镜观察各型腔凝料的外围的溢料情况；

s3、将溢料情况及排气槽1e的深度输入控制器，利用控制器对排气槽1e深度对溢料情况进行分类统计和分析，得出排气槽1e深度与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。

在本申请的一些实施例中，在步骤s1之后还包括步骤：

在注塑成型的同时，利用设置在型腔内的温度传感器和压力传感器获取各型腔内的温度及压力；

将温度和压力输入控制器，利用控制器对注塑时的温度、压力和对应的溢料情况(包括溢边的长度及厚度)进行分类统计和分析，得出温度和压力与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。

本发明的工作过程为：在注塑成型后，利用显微镜观察各型腔凝料的外围的溢料情况，将溢料情况及排气槽1e的深度输入控制器，利用控制器对排气槽1e深度对溢料情况进行分类统计和分析，得出排气槽1e深度与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。在注塑成型的同时，利用设置在型腔内的温度传感器和压力传感器获取各型腔内的温度及压力；将温度和压力输入控制器，利用控制器对注塑时的温度和压力对溢料情况进行分类统计和分析，得出温度和压力与溢料情况的图谱，并储存于控制器中。

由于材料产生溢边现象直接取决于充填型腔过程中的压力和温度，在某些型腔内沿着料流的方向安装温度传感器和压力传感器，通过外接监控系统监控实际注塑过程模腔内不同位置的模温和型腔压力。使用光学显微镜对注塑样件溢边状态进行观察和测量，可定量判断对应不同的溢边缝隙是否出现溢边，以及溢出长度。

综上，本发明实施例提供一种测试模具溢边值评价方法，其测试模具通过设置多个型腔，通过在每个型腔外设置一种深度的排气槽1e，从而可以通过观察注塑成型的产品得出排气槽1e深度与溢边值大小的关系，实现对实际注塑过程的样品的真实溢边值测量，更加贴近实际生产的情形，真实性强，进一步地，可以通过更换注塑使用的原料，可以通过一套模具测量出不同原料的溢边值与排气槽1e深度之间的关系，可以兼顾不同材料可能出现的溢边缝隙差异，可实现各类材料溢边值测量，覆盖面广，从而便于形成参考，以供后续设计模具的时候参考，避免成型产品上形成溢边。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“x轴方向”、“y轴方向”、“z轴方向”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。