用于制造塑料材料部件的模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通過模制、特別是通過壓縮模制來制造塑料材料部件的技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]特別地，本實用新型涉及一種模具，該模具適于制造需要模具閉合元件精確對接的復(fù)合材料部件，例如包括插件的部件或在部件邊緣具有起伏輪廓(profil accidents)的部件。
【背景技術(shù)】
[0003]為了制造熱塑性或熱固性的塑料材料部件，已知使用在閉合的模具中在壓力下進(jìn)行熱壓縮模制的方法，其中所述模具一般通過模具的活動元件(由壓機(jī)致動)相對于模具的固定元件的移動來閉合，這些元件一般由鋼制成。
[0004]—般地，在壓縮模具中設(shè)置由塑料材料片構(gòu)成的加載平面(plan dechargement)，其中所述塑料材料一般為所謂“SMC (片狀模塑料)”的復(fù)合材料。該縮寫來自于英語名稱“sheet moulding compound”或“sheet moulding composite”。該片例如為由熱固性樹脂構(gòu)成的片，該熱固性樹脂一般為聚酯、乙烯基酯或環(huán)氧樹脂類型的，但也可能是其他類型的熱固性樹脂，該熱固性樹脂浸漬有例如玻璃纖維或其他增強(qiáng)物(例如具有占重量20%至30%的增強(qiáng)物)，并經(jīng)常帶有填充物(charge)和/或催化劑(固化劑)。
[0005]然后，致動壓機(jī)的作動缸以閉合模具，隨后將模制壓強(qiáng)傳遞給塑料材料。
[0006]由于模具各個元件受熱時的相對移動，幾乎無法在模具的活動元件和固定元件之間留出足夠小的功能性間隙以保證這兩個元件之間的密封性，這是特別地源于模具安裝的限制條件，在現(xiàn)有技術(shù)中，這些限制條件要求保證在環(huán)境溫度下非零的安裝間隙，這還允許保證模具元件無鎖固地相對運(yùn)動。該安裝間隙在模具升高到模制溫度(通常接近150° C)時保持大致不變。當(dāng)待模制的部件具有大的尺寸的時候，對該間隙的控制更加重要。
[0007]這導(dǎo)致在模制空腔中的熱動力學(xué)條件的作用下變成流體的樹脂在模制時滲入模具的固定元件和活動元件，這造成所模制的部件上通常在平行于模具閉合方向(很通常地，該方向是豎直的)的平面中存在飛邊。除了損失相應(yīng)的材料之外，這些飛邊還造成在隨后的去飛邊操作時產(chǎn)生的高成本，該去飛邊操作要求負(fù)責(zé)該操作的操作員花費(fèi)大量的時間。
[0008]還已經(jīng)在申請W02014091175中提出了實現(xiàn)這樣的壓縮模具:該壓縮模具包括不同于模具的主要活動元件的活動密封部件或活動墊塊，這些活動密封部件或活動墊塊被布置在一個或多個設(shè)置在模具的固定元件中的槽座中。這些密封部件被設(shè)計為能夠膨脹并使由鋼制成的部件相互貼緊，以實現(xiàn)密封性。然而，由于活動墊塊也必須以工作安裝間隙進(jìn)行安裝，而該間隙會造成飛邊，所以該技術(shù)方案沒有令人滿意地解決問題。
[0009]此外，某些部件的模制導(dǎo)致模具的活動元件和固定元件的對接瑕疵。這些對接瑕疵會導(dǎo)致樹脂滲入，從而在所模制的部件上造成飛邊，這些飛邊不是在平行于模具閉合方向的平面中，而是在垂直平面中。
[0010]對于例如包括插件的部件或在部件邊緣具有起伏輪廓(非平面的、凹凸不平的、包括變化的形狀的輪廓)的部件，會產(chǎn)生這種對接瑕疵。
[0011]實際上，在模具中在兩個塑料材料片堆之間布置插件加重了模制期間模具的固定元件和活動元件之間以及插件周圍的樹脂滲入，這使得所模制的部件上的飛邊更加嚴(yán)重。此外，如果插件是可變形的，例如如果構(gòu)成插件的材料不大耐受模具元件閉合的壓強(qiáng)，和/或如果插件是空心的，那么就遇到構(gòu)成模具的固定元件和活動元件的鋼的支撐問題。實際上，對于這些部件，不能施加過大的壓強(qiáng)，否則會有損壞插件的風(fēng)險。
[0012]另外，在制造插件時，存在部件的尺寸偏差，即生產(chǎn)線上生產(chǎn)的每個插件不正好具有相同的尺寸，特別是在模具的閉合方向上。在具有大尺寸的部件上，該部件的整體形狀瑕疵能達(dá)到不同部件之間相差數(shù)毫米，造成模具的固定元件和活動元件之間不夠密封的對接。
[0013]對于部件邊緣包括起伏輪廓(即部件的輪廓不是平面的，而是在模具閉合方向上包括起伏的形狀)的部件，也會產(chǎn)生這種對接瑕疵。在這種情況下，模具的兩個元件(固定元件和活動元件)必須在模具閉合時完美地相互接合。然而，即使能夠制造這種模具，也極其難以保證模具的固定元件和活動元件的形狀的完美接合。實際上，這些一般由鋼制成的元件的調(diào)整要求相對于工具的精度過高的精度。
[0014]由此，在其邊緣上包括復(fù)雜輪廓或包括插件的部件導(dǎo)致調(diào)整瑕瘋(defautsd’ ajustement)，從而在垂直于模具閉合方向的方向上造成飛邊。
[0015]目前，這些飛邊難以去除，并不利于該類型部件(帶有插件、具有起伏的輪廓的部件)的生產(chǎn)，因為需要在模制后進(jìn)行去飛邊操作。
[0016]現(xiàn)有的密封性解決方案沒有考慮到該類型的飛邊以及特別地在模具中對插件進(jìn)行的包覆成型(surmoulage)，因此不能夠避免圍繞插件的飛邊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本實用新型的目的在于解決這些缺陷，并提出一種壓縮模制，該壓縮模制允許沒有對接瑕疵地模制包括例如插件的復(fù)合材料部件。
[0018]為此，特別地，本實用新型的主題在于一種用于制造塑料材料部件的模具，該模具包括固定元件和活動元件，這些元件在模具閉合位置上構(gòu)成模具的空腔，其中，所述元件中至少一個包括至少一個用于密封地閉合模具空腔的密封閉合系統(tǒng)。該密封閉合系統(tǒng)設(shè)有至少一個由彈性材料制成的可變形表面，該可變形表面允許實現(xiàn)與模具空腔的閉合表面(插件的表面或模具元件的表面)的密封接觸。此外，可變形表面被安裝為能在模具的壁中滑動，以調(diào)整該密封接觸。
[0019]由此，該可變形表面一方面借助于其彈性另一方面借助于其相對于模具的壁的活動性而起到密封的作用，其中所述彈性允許可變形表面適應(yīng)閉合表面的任何形狀，而所述活動性則允許可變形表面施加其彈性變形和減小可變形表面與閉合表面之間的間隙所必需的壓強(qiáng)。該密封系統(tǒng)相對于模具的壁的活動性對于壓縮模具是非常有利的。實際上，對于該類型的模具，必須在使塑料材料受壓之前實現(xiàn)密封性，這是因為在壓縮時，塑料材料流動，并因此會流出空腔。
[0020]符合本實用新型的模具由此允許改善例如插件處的密封性，這避免在模制后再處理飛邊。[0021 ] 根據(jù)本實用新型，彈性材料可以包括聚醚醚酮。
[0022]優(yōu)選地，可變形表面能夠進(jìn)行平行于模具閉合方向的平移移動。
[0023]根據(jù)本實用新型，該密封閉合系統(tǒng)可以包括用于使可變形表面在壁中移動的裝置，該移動裝置適于使該可變形表面貼靠在閉合表面上，以形成活動元件在塑料材料壓縮階段施加的力的反作用力。該移動裝置可以是液壓作動缸。
[0024]根據(jù)一個實施例，可變形表面具有與和所述可變形表面接觸的閉合表面互補(bǔ)的形狀。
[0025]根據(jù)一個實施例，該密封閉合系統(tǒng)設(shè)有至少兩個可變形表面，其中一個可變形表面被安裝為能在固定元件的壁中滑動，而另一個可變形表面則被安裝為能在活動元件的壁中滑動，這兩個可變形表面相互協(xié)作，以避免塑料材料流出用于包覆成型的模具的空腔。
[0026]根據(jù)該實施例，這些可變形表面中的一個可以被安裝為固定在模具的壁中。
[0027]本實用新型還涉及一種借助于符合本實用新型的模具用塑料材料來包覆成型插件的方法，在該方法中，將插件的至少一個表面用作閉合表面。
【附圖說明】
[0028]閱讀示例性地而絕非限制性地給出的附圖，本實用新型將變得顯而易見。在這些附圖中:
[0029]圖1A示意地示出了符合本實用新型的第一實施例的處于打開位置的模具，圖1B示意地示出了符合本實用新型的第一實施例的處于閉合位置的模具；
[0030]圖2A、圖2B和圖2C示意地示出了符合本實用新型的第一實施例的模具，圖2A示出了插件的布置、圖2B示出了模具的閉合、圖2C示出了壓縮階段；
[0031]圖3示意地示出了符合本實用新型的第二實施例的模具，在圖3的上部，該模具處于打開位置，而在圖3的下部則布置了插件；
[0032]圖4示出了一個實施例，在該實施例中，可變形表面部分地頂在閉合表面上。
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在參照圖1A、圖1B，該圖示出了符合本實用新型的模具I的一個示例，模具I用于制造塑料材料MP制成的部件。
[0034]模具I包括第一元件2和第二元件3，第一元件優(yōu)選地是固定的，而第二元件3優(yōu)選地是活動的并能夠沿著模具的閉合方向移動。
[0035]在模具I的閉合位置上，兩個元件2、3直接或通過一部件來相互抵靠，并構(gòu)成模具空腔4。根據(jù)圖2A至圖2C的示例，這兩個元件2、3