專利名稱：一種內(nèi)振動順序注塑模具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種內(nèi)振動順序注塑模具裝置，特別是一種用于注塑大 型模具制品的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，屬于注塑模具裝置的改造技術(shù)。
技術(shù)背景現(xiàn)在大型模具釆用多逢口，模具加熱都是采用熱流道外加熱，其存在的 缺點是電能消耗較大。此外，傳統(tǒng)注塑在熔體充填時，由于模壁溫度(40 °C~5(TC) —般較低，注塑制件總是顯示出特征皮和芯層形態(tài)。對于無 定形聚合物， 一般是冷模表面附件形成一層薄層定向材料，但是對于多相 或結(jié)晶聚合物，常常出現(xiàn)三種主要的區(qū)域表層、亞表皮層、芯層。在模 腔內(nèi)熔體的流動存在速度梯度，致使高分子鏈的兩端處于不同的速度場中， 高分子鏈得到取向。在冷卻階段中，這種取向被凍結(jié)下來，形成貼近表皮 層取向大，中心處取向小的結(jié)構(gòu)。對于結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物，取向作用對 制品的機械性能有重要的影響，沿取向方向的機械性能大大提高。同時， 由于高分子成型的復(fù)雜，塑料制件也易形成各種缺陷飛邊、熔接痕、氣 穴、縮凹、噴射、滯流等。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種內(nèi)置加熱，減少能源 消耗的內(nèi)振動順序注塑模具裝置。本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的 振動順序注塑由于采用定時時間器控制澆口 ，使模具內(nèi)的熔體按順序進入 型腔的不同位置，可以排除兩個澆口之間熔接痕現(xiàn)象，所以制品的強度和4表觀質(zhì)量得到很大提升。本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的技術(shù)方案是包括有置于熱流 道板內(nèi)的加熱體及置于熱流道板外的加熱圈，加熱圈通過熱嘴、熱嘴墊套 與加熱體連接，其中加熱體上還裝設(shè)有往復(fù)直線運動機構(gòu)，加熱體的外側(cè) 裝設(shè)有與之一起運動的隔片。上述往復(fù)直線運動機構(gòu))包括有電磁塊、擋塊，電磁塊通過擋塊及連 接件與加熱體連接，電磁塊置于控制其吸合的電磁鐵的旁側(cè)。上述往復(fù)直線運動機構(gòu)或包括有由電機驅(qū)動的凸輪，凸輪推動與加熱 體連接的滑輪運動。上述隔片包括有隔離腔室的腔室隔片及攪拌振動的攪拌隔片，加熱體 包括有加熱棒體及置于加熱棒體中部通孔內(nèi)的發(fā)熱元件，腔室隔片及攪拌 隔片固定在加熱棒體的外側(cè)壁上。上述腔室隔片及攪拌隔片直接做出在加熱棒體的外側(cè)，與加熱棒體做 成一體結(jié)構(gòu)。上述加熱圈的外側(cè)設(shè)有感溫圈。上述熱流道板上設(shè)有噴嘴，噴嘴的兩側(cè)分別通過固定件連接有隔熱墊 圈及通過緊定件連接有中央墊圈；熱流道板的下側(cè)分別通過連接有第二隔 熱墊圈，通過第二緊定件連接有第二墊圈。上述連接件及第二緊定件為銷釘，固定件、緊定件、第二固定件為內(nèi) 六角螺釘。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置區(qū)別于現(xiàn)有的多澆口外 加熱熱流道模具，采用內(nèi)置加熱的結(jié)構(gòu)，減少能源消耗，可以有效的 利用能源，降低能源損失。2) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的振動頻率的范圍很大，電磁的頻率可能在100次/分鐘，機械一一凸輪型的頻率范圍可以擴 大。3) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置使熔體在振動場中的表 觀粘度與振動頻率、振幅、口模溫度和注塑螺桿轉(zhuǎn)速均有關(guān)，隨著振 動頻率的增加，表觀粘度先降至最低值，然后回升到一定程度后基本保持不變，但始終低于未施加振動時的表觀粘度；振幅越大，振動場 對表觀粘度的影響就越大；當口模溫度超過熔點時，振動場對表觀粘 度的影響有所增大；螺桿轉(zhuǎn)速越大，振動場對表觀粘度的影響就越小。4) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的運用還起到閥的作用， 改變各個澆口的開啟時間，通過調(diào)節(jié)各個注塑工藝參數(shù)，來達到注塑 產(chǎn)品的質(zhì)量，注塑時的壓力和熔體溫度均可設(shè)置得低很多，這樣既可 減少制品的內(nèi)應(yīng)力，又可防止高溫對制品帶來的降解威脅，還可以有 效地消除了制品熔接痕和氣泡，使制品的強度和表觀質(zhì)量得到很大提 升。5) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置不僅在產(chǎn)品的注射階段 能改善高聚物的流動充填，而且在保壓階段，運用多澆口的壓力差和 頻率，能有效的改變產(chǎn)品的成型質(zhì)量，減少產(chǎn)品的缺陷，提高機械性 能。6) 本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置利用"頻率一溫度等效 原理來加工熱敏性聚合物，可以有有效地降低注塑壓力和溫度，從而 降低能耗，提高產(chǎn)率。本實用新型振動順序注塑新裝置能有效的減少產(chǎn)品的缺陷，提 高產(chǎn)品的機械性能，增加產(chǎn)品的竟爭力，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效 益和社會效益。


圖1為本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中隔片(7)裝在加熱體(6)上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中腔室隔片(71)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型中攪拌隔片(72)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型中隔片(7)與加熱體(6)做為一體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中A-A的剖面圖；圖7為圖5中B-B的剖面圖；；圖8為本實用新型中往復(fù)直線運動機構(gòu)(A)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖l所示，包括 有置于熱流道板3內(nèi)的加熱體6及置于熱流道板3外的加熱圈l，加熱圏1 通過熱嘴18、熱嘴墊套2與加熱體6連接，其中加熱體6上還裝設(shè)有往復(fù) 直線運動機構(gòu)A，加熱體6的外側(cè)裝設(shè)有與之一起運動的隔片7。上述往復(fù)直線運動機構(gòu)A包括有電磁塊4、擋塊5,電磁塊4通過擋 塊5及連接件8與加熱體6連接，電磁塊4置于控制其吸合的電磁鐵的旁 側(cè)。上述加熱圈1的外側(cè)設(shè)有感溫圈17。上述熱流道板3上設(shè)有噴嘴21，噴嘴21的兩側(cè)分別通過固定件10連 接有隔熱墊圈9及通過緊定件12連接有中央墊圈11;熱流道板3的下側(cè) 分別通過連接有第二隔熱墊圈13,通過第二緊定件16連接有第二墊圈15。上述連接件8及第二緊定件16為銷釘，固定件IO、緊定件12、第二 固定件14為內(nèi)六角螺釘。上述往復(fù)直線運動機構(gòu)A還可以是圖8所示的結(jié)構(gòu)，包括有由電機驅(qū)動的凸輪19,凸輪19推動與加熱體6連接的滑輪20運動。上述隔片7的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2、 3、 4所示，包括有隔離腔室的腔室隔片71及攪拌振動的攪拌隔片72，加熱體6包括有加熱棒體61及置于加熱棒體61中部通孔內(nèi)的發(fā)熱元件，腔室隔片71及攪拌隔片72固定在加熱棒體61的外側(cè)壁上。此外，上述腔室隔片71及攪拌隔片72還可以直接做出在加熱棒體61的外側(cè)，與加熱棒體61做成一體結(jié)構(gòu)，如圖5、 6、 7所示，用本實用新型內(nèi)振動順序注塑模具裝置進行注塑，其包括如下工藝步驟1) 加熱圈l接通電源，將熱量傳遞到加熱體6，以對熱流道板3內(nèi)的 塑料進行加熱；2) 加熱體6上的往復(fù)直線運動機構(gòu)A進行來回運動，實現(xiàn)對熱流道 板3內(nèi)的熔融的高聚物進行振動；3) 裝在加熱體6上的隔片7使熔融的高聚物于噴嘴隔開，控制往復(fù) 直線運動機構(gòu)A的來回運動的頻率，以使隔片7按規(guī)定時間控制澆口的打 開及關(guān)閉，使模具熱流道板3內(nèi)的熔體按順序進入型腔的不同位置，以達 到順序澆注的作用。上述往復(fù)直線運動機構(gòu)A的來回運動的頻率通過電磁開關(guān)或利用定時 時間器控制，以控制澆口的注塑順序。本實用新型工作時，可控制電磁塊4的動作，使加熱體6往復(fù)運動，也 可以用機械凸輪來驅(qū)動，根據(jù)注塑回路的時間來設(shè)計凸輪的軌跡，通過電 機的轉(zhuǎn)動速率來控制振動的頻率。熔體在振動場中的表觀粘度與振動頻率、振幅、口模溫度和注塑螺桿 轉(zhuǎn)速均有關(guān)，隨著振動頻率的增加，表觀粘度先降至最低值，而后回升到 一定程度后基本保持不變，但始終低于未施加振動時的表觀粘度；振幅越大，振動場對表觀粘度的影響就越大；當口模溫度超過熔點時，振動場對 表觀粘度的影響有所增大，利用粘度的降低，可以降低注塑溫度，注塑壓 力，有利于高聚物的塑料的成型，得以注塑出好的產(chǎn)品。塑料制件也減少了各種缺陷飛邊、熔接痕、氣穴、縮凹、噴射、滯流等。通過改變振動頻率，聚合物高分子在注塑過程中的物理、化學狀態(tài)的 急劇變化和塑料熔體流動方向的改變,使得成型過程中塑料熔體會產(chǎn)生有 規(guī)律的剪切作用、取向現(xiàn)象、結(jié)晶現(xiàn)象，消除熔接痕和殘余內(nèi)應(yīng)力，這些均 對注塑件的強度產(chǎn)生有利。在剪切力作用下，聚合物大分子鍵角和鍵長改變 并被迫產(chǎn)生拉伸形變。當剪切作用增強，能量超過大分子鍵能時，會引起大 分子斷裂降解,從而降低注塑件的力學性能。而有規(guī)律的振動能阻止注塑件的力學性能下降。聚合物高分子的取向使得分子鏈沿受力方向排列，導(dǎo)致各 向異性特點。聚合物高分子的取向受充填速度、加工工藝和材料屬性以及 纖維等填充劑的影響。對于纖維增強塑料而言，其纖維取向的影響更大，不 可忽略。運用振動注塑，有利于高分子的取向，有利于提高產(chǎn)品的機械性 能。根據(jù)自由體積理論可知，高分子鏈的運動是通過鏈段的運動和擴散而 逐步達到整體運動的。高分子鏈很大，易結(jié)成網(wǎng)狀，而纏節(jié)點之間則構(gòu)成 空穴。當引入振動力場時， 一方面，振動增加了高分子鏈之間的相互剪切 摩擦，產(chǎn)生大量的耗散熱，增加了高分子的熱運動能，空穴也隨著增加和脹大，分子問的相互作用力減少，導(dǎo)致高分子鏈的蠕動能力增強；另一方 面，振動不斷對聚合物熔體進行擠壓和釋放，增加了分子的取向，分子間 空穴增大，分子鏈重心偏移，也降低了分子間的相互作用力，從而使聚合 物熔體的流動性增加。宏觀上則表現(xiàn)為聚合物熔體的粘度減小，流率增大， 彈性減小，擠出壓力降低.能耗降低。由此而改善了塑料的擠出加工過程, 使制品的性能得到 一 定程度的提高。振動順序注塑由于采用定時時間器控制澆口 ，使模具內(nèi)的熔體按順序進入型腔的不同位置，可以排除兩個澆口之間熔接痕現(xiàn)象，所以制品的強 度和表觀質(zhì)量得到很大提升，同時因為程序控制閥的運用，熔體在型腔中 運行很少受冷料因素的影響，所以相對普通注塑而言，注塑時的壓力和熔 體溫度都較普通澆口可設(shè)置得低很多，這樣也減少了制品內(nèi)應(yīng)力的存在， 并防止高溫對制品帶來的降解影響。另外，因為程序控制閥的運用可降低 注塑壓力，所以對同樣的制品而言，相同的形狀，相同的投影面積，不同 的注塑壓力要求不同的鎖模力，所以運用程序控制閥的模具來制造制品對 注塑機鎖模力的要求較普通澆口模具對注塑機的要求要低很多。以本實用新型用于保險杠的注塑為例，其分析的結(jié)果對比如下1) 順序注塑成型比普通注塑成型所用的注塑時間少0.136s ;2) 順序注塑成型比普通注塑成型的熔接痕明顯少很多。在普通注塑 成型的兩條很長的熔接痕在順序注塑成型沒有出現(xiàn)，說明順序注塑成型對 消除熔接痕有很顯著的效果。3) 順序注塑成型比普通注塑成型的氣泡明顯少很多。特別是在普通 注塑成型中由兩股熔體會合時所產(chǎn)生的氣泡沒有在順序注塑成型出現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)振動順序注塑模具裝置，包括有置于熱流道板(3)內(nèi)的加熱體(6)及置于熱流道板(3)外的加熱圈(1)，加熱圈(1)通過熱嘴(18)、熱嘴墊套(2)與加熱體(6)連接，其特征在于加熱體(6)上還裝設(shè)有往復(fù)直線運動機構(gòu)(A)，加熱體(6)的外側(cè)裝設(shè)有與之一起運動的隔片(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述往 復(fù)直線運動機構(gòu)U)包括有電磁塊(4)、擋塊(5),電磁塊(4)通過擋塊(5) 及連接件(8)與加熱體(6)連接，電磁塊(4)置于控制其吸合的電磁鐵的 旁側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述往 復(fù)直線運動機構(gòu)(A)包括有由電機驅(qū)動的凸輪(19)，凸輪(19)推動與加熱 體(6)連接的滑輪(20)運動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述隔 片(7)包括有隔離腔室的腔室隔片(71)及攪拌振動的攪拌隔片(72)，加熱 體(6)包括有加熱棒體(61)及置于加熱棒體(61)中部通孔內(nèi)的發(fā)熱元件， 腔室隔片(71)及攪拌隔片(72 )固定在加熱棒體(61 )的外側(cè)壁上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述腔 室隔片(71)及攪拌隔片(72)直接做出在加熱棒體(61)的外側(cè)，與加熱棒 體(61)做成一體結(jié)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述加 熱圏(1)的外側(cè)設(shè)有感溫圈(17)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征 在于上述熱流道板(3)上設(shè)有噴嘴(21),噴嘴(21)的兩側(cè)分別通過固定件(10)連接有隔熱墊圈(9)及通過緊定件(12)連接有中央墊圈(11);熱流 道板(3)的下側(cè)分別通過連接有第二隔熱墊圈(13),通過第二緊定件(16) 連接有第二墊圈(15)。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)振動順序注塑模具裝置，其特征在于上述連 接件(8 )及第二緊定件(16 )為銷釘，固定件(10 )、緊定件(12 )、第二固 定件(14)為內(nèi)六角螺釘。
專利摘要本實用新型是一種內(nèi)振動順序注塑模具裝置。包括置于熱流道板(3)內(nèi)的加熱體(6)及置于熱流道板(3)外的加熱圈(1)，加熱圈(1)通過熱嘴(18)、熱嘴墊套(2)與加熱體(6)連接，加熱體(6)上還裝設(shè)有往復(fù)直線運動機構(gòu)(A)，加熱體(6)的外側(cè)裝設(shè)隔片(7)。本實用新型通過加熱體(6)對熱流道板(3)內(nèi)的塑料進行加熱；往復(fù)直線運動機構(gòu)(A)進行來回運動，實現(xiàn)對熔融的高聚物進行振動；隔片(7)使熔融的高聚物于噴嘴隔開，控制往復(fù)直線運動機構(gòu)(A)的來回運動的頻率，以使熔體按順序進入型腔的不同位置，以達到順序澆注的作用。本實用新型注塑裝置能有效減少產(chǎn)品缺陷，提高產(chǎn)品機械性能，增加產(chǎn)品競爭力，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B29C45/76GK201105498SQ20072005520
公開日2008年8月27日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者孫友松, 肖小亭, 錢宇強 申請人:廣東工業(yè)大學