一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具。疊層模具至少包括兩個(gè)不同體積的型腔，較小者為預(yù)制坯成型型腔，較大者為最終產(chǎn)品成型型腔；參與預(yù)制坯成型的模板內(nèi)設(shè)置了用于控制型腔壓力的氣體進(jìn)出管道，參與最終產(chǎn)品成型型腔的模板內(nèi)設(shè)置了用于控制模具溫度的加熱/冷卻部件。本實(shí)用新型首先成型含有發(fā)泡劑但沒有泡孔結(jié)構(gòu)的預(yù)制坯，然后將預(yù)制坯轉(zhuǎn)移至最終產(chǎn)品成型型腔內(nèi)，通過加熱模具使預(yù)制坯發(fā)泡膨脹，直到充滿整個(gè)型腔。本實(shí)用新型所涉及的疊層模具及其工藝技術(shù)可獲得表面無泡痕、內(nèi)部泡孔致密、高發(fā)泡倍率的塑料制件，且不延長注塑生產(chǎn)周期。
【專利說明】
一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具結(jié)構(gòu)法，特別涉及一種利用疊層模具生產(chǎn)表面質(zhì)量高、內(nèi)部泡孔致密的外觀注塑件的模具。
【背景技術(shù)】
[0002]外觀制件一直是微孔發(fā)泡注塑工藝難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。既要保證高品質(zhì)的外觀質(zhì)量，又要求產(chǎn)品內(nèi)部均勻分布致密的泡孔結(jié)構(gòu)，這是傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注塑工藝難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要求。目前，高品質(zhì)的塑件外觀質(zhì)量可以通過反壓、快速熱循環(huán)、型腔表面覆膜技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，但這些技術(shù)與微孔發(fā)泡技術(shù)的結(jié)合都帶來了不利影響。例如，反壓技術(shù)通過型腔內(nèi)高壓氣體防止聚合物熔體流動過程中發(fā)泡解決表面泡痕問題，但是也嚴(yán)重阻礙了后期冷卻過程中產(chǎn)品內(nèi)部泡孔的長大;快速熱循環(huán)技術(shù)通過高模溫修復(fù)產(chǎn)品破裂的泡坑，但是產(chǎn)品內(nèi)部往往呈現(xiàn)少而大的泡孔質(zhì)量。型腔表面覆膜技術(shù)通過特制隔膜可防止冷模表面將產(chǎn)品表面泡痕凍結(jié)，但是薄膜覆蓋以及注射后冷卻需要較長的時(shí)間，生產(chǎn)效率較低。
[0003]在傳統(tǒng)的微孔發(fā)泡注塑工藝中，發(fā)泡過程分為注塑充填過程中動態(tài)發(fā)泡和充填結(jié)束后的靜態(tài)發(fā)泡。由于這兩個(gè)發(fā)泡過程是連續(xù)進(jìn)行的，甚至動態(tài)發(fā)泡過程夾雜著靜態(tài)發(fā)泡過程，在通過輔助技術(shù)影響動態(tài)發(fā)泡時(shí)，難免也會影響到靜態(tài)發(fā)泡過程。因此，唯有將兩個(gè)過程徹底分離開，才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)微發(fā)泡產(chǎn)品表面質(zhì)量和內(nèi)部泡孔結(jié)構(gòu)的有效控制。
[0004]生物聚合物網(wǎng)絡(luò)有限公司在2008年在中國公開了一種名為“聚乳酸泡沫體的制造方法”(公開號:CN 200880009491.9)的專利技術(shù)。該技術(shù)首先在一定壓力和溫度環(huán)境中用二氧化碳浸泡聚乳酸珠粒，然后調(diào)節(jié)溫度使珠粒預(yù)膨脹，將預(yù)膨脹后的珠粒引入到模具中并通過施加高于預(yù)膨脹的溫度使所述珠粒進(jìn)一步膨脹并熔合。該方法雖然將產(chǎn)品成型過程分為兩步，提高了生產(chǎn)效率，但在珠粒間存在溶解面，影響了產(chǎn)品的力學(xué)性能。
[0005]David E.Thomas等人在2004年在美國公開了一種名為“Microcellular Foaming”(公開號:US 6723761B1)的專利技術(shù)。該技術(shù)首先將聚合物板放在高壓流體環(huán)境中，稱為飽含發(fā)泡劑的聚合物，降低壓力使得該聚合物板達(dá)到過飽和狀態(tài)，然后加熱聚合物板使其接近玻璃態(tài)，聚合物板內(nèi)部發(fā)泡，最后降溫冷卻。該技術(shù)是一種間歇式制備聚合物發(fā)泡板的方法，可以避免聚合物板表面不必要的泡痕，保證內(nèi)部充分發(fā)泡。但是該方法與公開號為CN200880009491.9的專利技術(shù)一樣，通過擴(kuò)散法將發(fā)泡劑混入聚合物中，這是一種耗時(shí)的工藝步驟，生產(chǎn)效率較低。
[0006]塑料技術(shù)公司在2005年公開了一種名為“具有發(fā)泡器壁的容器”(公開號:CN200580005092.1)的專利技術(shù)。該技術(shù)通過注塑成型含非活性氣體的聚合物預(yù)成型體，冷卻該預(yù)成型體至該聚合物軟化溫度以下的溫度，再加熱該預(yù)成型體至比該聚合物軟化溫度更高的預(yù)設(shè)溫度，吹塑該再加熱預(yù)成型體，以制備基本由微孔發(fā)泡聚合物組成的容器。該技術(shù)將也將產(chǎn)品的成型過程分為兩部分，通過螺桿攪拌加速發(fā)泡劑進(jìn)入聚合物體系，僅適用于吹塑成型的中空容器類塑料件。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具結(jié)構(gòu)。通過疊層模具的兩個(gè)型腔，分別成型含發(fā)泡劑的預(yù)制坯和含致密泡孔結(jié)構(gòu)的最終產(chǎn)品。其中預(yù)制坯制備過程中采用高壓注射工藝，防止預(yù)制坯發(fā)泡;預(yù)制坯在最終產(chǎn)品成型型腔內(nèi)不能接觸成型產(chǎn)品外觀面的模具壁面。其中預(yù)制坯成型型腔A的體積可控制在最終產(chǎn)品成型型腔B體積的40-99%范圍內(nèi)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。
[0009]—種用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，包括依次相連的動模組件、中間組件和定模組件;在定模組件上設(shè)有與預(yù)制坯成型型腔相連通的熱流道系統(tǒng)和氣體進(jìn)出預(yù)制坯成型型腔的管道，所述的管道包括主氣道和支氣道，所述的支氣道通過分型面縫隙和制件筋柱結(jié)構(gòu)處的鑲塊縫隙與預(yù)制坯成型型腔內(nèi)部聯(lián)通，主氣道將支氣道與模具外部氣壓控制裝置相連;所述的動模組件和中間組件內(nèi)設(shè)置有對最終產(chǎn)品成型型腔壁進(jìn)行加熱和冷卻的部件，所述的加熱部件為電加熱棒或蒸汽管道，所述冷卻部件為冷卻水管道或熱導(dǎo)率較高的金屬塊，且加熱和冷卻部件的數(shù)量和布局以高效加熱或冷卻最終產(chǎn)品成型型腔為原則，根據(jù)產(chǎn)品具體形狀確定
[0010]進(jìn)一步的，所述的動模組件，包括動模座板、動模側(cè)墊塊和動模型芯板;所述的模座板、動模側(cè)墊塊和動模型芯板依次通過導(dǎo)套和導(dǎo)柱相連，在動模側(cè)墊塊內(nèi)有空腔，在所述的空腔內(nèi)設(shè)有推板和推板固定板，所述的頂桿一端插在推板固定板上，另一端穿過芯板，到達(dá)最終產(chǎn)品成型型腔。
[0011]進(jìn)一步的，所述的定模組件，包括定模型芯板、定模側(cè)墊塊、熱流道板、定模座板和頂桿;所述的定模座板、熱流道板、定模側(cè)墊塊和定模型芯板依次通過導(dǎo)套和導(dǎo)柱相連，在定模側(cè)墊塊內(nèi)有空腔，在所述的空腔內(nèi)設(shè)有推板和推板固定板，所述的頂桿一端插在推板固定板上，另一端穿過定模型芯板，到達(dá)預(yù)制坯成型型腔；
[0012]進(jìn)一步的，在所述的定模型芯板上設(shè)有氣體進(jìn)出預(yù)制坯成型型腔的管道，所述的管道包括主氣道和支氣道，支氣道通過分型面縫隙和制件筋柱結(jié)構(gòu)處的鑲塊縫隙與預(yù)制坯成型型腔內(nèi)部聯(lián)通，主氣道將支氣道與模具外部氣壓控制裝置相連。
[0013]進(jìn)一步的，所述的熱流道系統(tǒng)依次穿過定模座板、熱流道板、推板、推板固定板和芯板到達(dá)預(yù)制坯成型型腔。
[0014]進(jìn)一步的，所述的中間模組件，包括依次相連的動模側(cè)型腔板、隔熱層和定模側(cè)型腔板;所述的動模側(cè)型腔板與動模型芯板形成了最終產(chǎn)品成型型腔;所述的定模側(cè)型腔板與定模型芯板形成了預(yù)制坯成型型腔。
[0015]進(jìn)一步的，所述的預(yù)制坯成型型腔的體積比最終產(chǎn)品成型型腔的體積小。整套模具包含兩種不同體積的型腔，較小體積的型腔為預(yù)制坯成型型腔，設(shè)置在定模型芯和定模型腔之間，較大體積的型腔為最終產(chǎn)品成型型腔，設(shè)置在動模型芯和動模型腔之間。
[0016]進(jìn)一步的，所述的預(yù)制坯成型型腔和最終產(chǎn)品成型型腔可以同時(shí)開模合模，也可以錯(cuò)時(shí)開模合模。該套疊層模具的開模合模時(shí)間由預(yù)制坯、最終產(chǎn)品成型所需要的具體工藝時(shí)間決定，開模合模動作需要外加的開模合模機(jī)構(gòu)控制。
[0017]進(jìn)一步的，所述的開模合模機(jī)構(gòu)可以是齒輪齒條式、機(jī)械連桿式、液壓輔助式。
[0018]進(jìn)一步的，所述的頂出機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式可是彈簧式、高壓空氣式、液壓輔助式。
[0019]進(jìn)一步的，所述的主氣道和支氣道內(nèi)的氣體可以是但不限于氮?dú)狻?br>[0020]進(jìn)一步的，所述的外部氣壓可以將型腔壓力控制在2?20MPa。
[0021]所述的動模型腔板和動模型芯板內(nèi)設(shè)置了模具加熱/冷卻部件，加熱部件可以是電加熱棒也可以是蒸汽管道，冷卻部件可以是冷卻水管道也可以是熱導(dǎo)率較高的金屬塊。加熱/冷卻部件的數(shù)量和布局以高效加熱或冷卻最終產(chǎn)品成型型腔為目的，可根據(jù)產(chǎn)品具體形狀確定。
[0022]所述的加熱部件可以將模具型腔加熱至50?200°C，所述的冷卻部件可以將模具型腔冷卻至20?50 °C。
[0023]所述的隔熱層可以是但不限于玻璃氈。
[0024]本實(shí)用新型提供利用疊層模具的微孔發(fā)泡注塑成型工藝過程，包括如下具體步驟:
[0025]步驟I，合模前準(zhǔn)備。通過注塑機(jī)螺桿攪拌功能將發(fā)泡劑均勻混入聚合物熔體中，儲存在料筒中并保持高壓，防止提前發(fā)泡。將上一生產(chǎn)周期獲得的預(yù)制坯安放固定在最終產(chǎn)品成型型腔中，動模側(cè)型腔板通過加熱部件提前預(yù)熱。
[0026]步驟II，合模加壓/加熱。閉合預(yù)制坯成型型腔，開啟主氣管和支氣管，向預(yù)制坯成型型腔內(nèi)加注高壓氣體，使型腔保持高壓環(huán)境。閉合最終產(chǎn)品成型型腔，通過動模側(cè)型芯板和動模側(cè)型腔板內(nèi)的加熱部件加熱模具型腔表面。
[0027]步驟III，充填/發(fā)泡。開啟注塑機(jī)噴嘴和模具熱流道，向預(yù)制坯型腔內(nèi)注入聚合物熔體和發(fā)泡劑的混合體系，采用較高的注射壓力，防止混合體系發(fā)泡。隨著模板溫度的上升，最終產(chǎn)品成型型腔內(nèi)的預(yù)制坯軟化后開始發(fā)泡，并且通過體積膨脹填充最終產(chǎn)品成型型腔。
[0028]步驟IV，保壓/冷卻。預(yù)制坯成型型腔充填完畢，為防止混合體系發(fā)泡，需要注塑機(jī)施加較高保壓壓力和較長的保壓時(shí)間。保壓結(jié)束后，預(yù)制坯進(jìn)入冷卻階段。等到混合體系冷卻至無法發(fā)泡，主氣管和支氣管內(nèi)的氣體壓力卸去。最終產(chǎn)品成型型腔內(nèi)充滿后，開啟動模側(cè)型腔板和動模側(cè)型芯板內(nèi)的冷卻部件，快速冷卻模具，完成最終產(chǎn)品的定型。
[0029]步驟V，開模取件。打開最終產(chǎn)品成型模具型腔，獲得最終產(chǎn)品。打開預(yù)制坯模具型腔，取出預(yù)制坯，將其安放到動模側(cè)型芯板上并固定。進(jìn)入下一生產(chǎn)周期。
[0030]上述工藝步驟中，預(yù)制坯型腔與最終產(chǎn)品成型型腔制件的體積差、注氣量的搭配直接決定了內(nèi)部發(fā)泡形貌和產(chǎn)品尺寸精度;模具溫度值直接影響產(chǎn)品表面光澤度和發(fā)泡窗
□ O
[0031]上述工藝步驟中，預(yù)制坯形狀設(shè)計(jì)是控制產(chǎn)品成型質(zhì)量的關(guān)鍵:筋柱設(shè)計(jì)要便于預(yù)制坯在終成型型腔安放;為固定預(yù)制坯，需要預(yù)制坯上可以添加微小緊固結(jié)構(gòu);預(yù)制坯可以采用非等厚設(shè)計(jì)，壁面因混氣量不均造成的局部發(fā)泡不均;預(yù)制坯的形狀要保證預(yù)制坯發(fā)泡前不觸碰最終產(chǎn)品型腔壁面，防止表面泡坑的產(chǎn)生。
[0032]上述工藝步驟中，預(yù)制坯成型型腔注射前，型腔壓力要到達(dá)到2?20MPa，防止預(yù)制坯成型過程中發(fā)泡。
[0033]上述工藝步驟中，為縮短預(yù)制坯成型周期，可采用模具快速冷卻技術(shù)，加速預(yù)制坯制件的冷卻凝固，提高生產(chǎn)效率。
[0034]上述工藝步驟中，最終成型型腔的溫度要達(dá)到50?200°C，保證熔體進(jìn)入高彈態(tài)發(fā)泡，高溫保持時(shí)間要保證型腔充分填充。
[0035]本實(shí)用新型的有益效果:相比間歇式發(fā)泡工藝，該實(shí)用新型采用螺桿攪拌加速超臨界流體在聚合物熔體中的溶解，生產(chǎn)效率更高;相比珠粒發(fā)泡工藝，該實(shí)用新型采用預(yù)制坯代替含發(fā)泡劑的塑料顆粒，避免顆粒粘結(jié)造成的力學(xué)性能下降；相比呼吸模發(fā)泡工藝，該實(shí)用新型的產(chǎn)品發(fā)泡空間不用考慮模具機(jī)構(gòu)的干涉問題，避免了模板退讓造成的泡孔變形、破裂;本實(shí)用新型提供的疊層模具結(jié)構(gòu)與相應(yīng)工藝方法容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)周期與傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注塑工藝相當(dāng)。該工藝防止了動態(tài)發(fā)泡，為靜態(tài)發(fā)泡創(chuàng)造了空間，可用于成型外觀制件，且產(chǎn)品的發(fā)泡倍率和致密度均優(yōu)于傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注塑工藝。
【附圖說明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖中，1、動模座板;2、動模側(cè)墊塊;3、動模型芯板;4、動模型腔板;5、隔熱層;6、定模型腔板;7、定模型芯板;8、定模側(cè)墊塊;9、熱流道板;10、定模座板;11、定位圈；12、熱流道系；13、鑲塊；14、動模側(cè)推板固定板；15、動模側(cè)推板；16、動模側(cè)頂桿；17、定模側(cè)推板固定板;18、定模側(cè)推板;19、定模側(cè)頂桿;20、導(dǎo)套;21、導(dǎo)柱;22、主氣道;23、支氣道;24、水管;A、預(yù)制坯成型型腔;B、最終產(chǎn)品成型型腔。
[0038]圖2為本實(shí)用新型的利用疊層模具的微孔發(fā)泡注塑成型工藝過程示意圖。
[0039]圖中，25、預(yù)制坯;26、高壓氣體;27、最終產(chǎn)品；1、合模前準(zhǔn)備；11、合模加壓/加熱；111、發(fā)泡/充填;IV、保壓/冷卻;V、開模取件。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0041]本實(shí)用新型提出了一種用于微孔發(fā)泡注塑的疊層模具結(jié)構(gòu)及工藝方法。通過疊層模具的兩個(gè)型腔，分別成型含發(fā)泡劑的預(yù)制坯和含致密泡孔結(jié)構(gòu)的最終產(chǎn)品。其中預(yù)制坯制備過程中采用高壓注射工藝，防止預(yù)制坯發(fā)泡;預(yù)制坯在最終產(chǎn)品成型型腔內(nèi)不能接觸成型產(chǎn)品外觀面的模具壁面。其中預(yù)制坯成型型腔A的體積可控制在最終產(chǎn)品成型型腔B體積的40-99%范圍內(nèi)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，包括:動模座板
1、動模側(cè)墊塊2、動模型芯板3、動模型腔板4、隔熱層5、定模型腔板6、定模型芯板7、定模側(cè)墊塊8、熱流道板9、定模座板10、定位圈11、熱流道系12、鑲塊13、動模側(cè)推板固定板14、動模側(cè)推板15、動模側(cè)頂桿16、定模側(cè)推板固定板17、定模側(cè)推板18、定模側(cè)頂桿19、導(dǎo)套20、導(dǎo)柱21、主氣道22、支氣道23、水管24、預(yù)制坯成型型腔A、最終產(chǎn)品成型型腔B。
[0042]其中，動模座板1、動模側(cè)墊塊2、動模型芯板3、動模型腔板4、隔熱層5、定模型腔板
6、定模型芯板7、定模側(cè)墊塊8、熱流道板9、定模座板10、定位圈11依次相連組成疊層模具的模架系統(tǒng)。模具打開時(shí)，模具將分成三部分:動模組件、中間模組件和定模組件。其中，動模組件由動模座板1、動模側(cè)墊塊2、動模型芯板3、動模側(cè)推板15、動模側(cè)推板固定板14、動模側(cè)頂桿16組成，中間模組件由動模側(cè)型腔板4、隔熱層5和定模側(cè)型腔板6組成，定模組件由定模型芯板7、定模側(cè)墊塊8、熱流道板9、定模座板11、定模側(cè)推板18、定模側(cè)推板固定板17、定模側(cè)頂桿19組成。
[0043]其中，整套模具包含兩種不同體積的型腔，較小體積的型腔為預(yù)制坯成型型腔A，設(shè)置在定模型芯板7和定模型腔板6之間，較大體積的型腔為最終產(chǎn)品成型型腔B，設(shè)置在動模型芯板3和動模型腔板4之間。熱流道系統(tǒng)12穿過定位圈11、定模座板10、熱流道板9、定模側(cè)推板18、定模側(cè)推板固定板17、定模型芯板7到達(dá)預(yù)制坯成型型腔A。兩套頂出機(jī)構(gòu)分別安裝在動模側(cè)和定模側(cè)，每套機(jī)構(gòu)包括推板、推板固定板、推桿，定模側(cè)的頂出機(jī)構(gòu)位于熱流道板9和定模型芯板7之間，動模側(cè)的頂出機(jī)構(gòu)位于動模座板I和動模型芯板3之間。
[0044]進(jìn)一步的，導(dǎo)柱21和導(dǎo)套20保證中間模組件、動模組件和定模組件保持在同一水平，如果中間模組件重量較大，需要額外的承載機(jī)構(gòu)保證中間模、動模組件和定模組件的合模開模順利。
[0045]進(jìn)一步的，預(yù)制坯成型型腔A和最終產(chǎn)品成型型腔B開模合模動作同步，由外加的開模合模機(jī)構(gòu)控制。
[0046]進(jìn)一步的，開模合模機(jī)構(gòu)可以是齒輪齒條式、機(jī)械連桿式、液壓輔助式。
[0047]進(jìn)一步的，頂出機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式可以是彈簧式、高壓空氣式、液壓輔助式。
[0048]進(jìn)一步的，定模型芯板7內(nèi)設(shè)置了氣體進(jìn)出預(yù)制坯成型型腔A的管道，包括主氣道22和支氣道23，支氣道23通過分型面縫隙和制件筋柱結(jié)構(gòu)處的鑲塊13縫隙與型腔內(nèi)部聯(lián)通，主氣道22將支氣道23與模具外部氣壓控制裝置相連。
[0049]進(jìn)一步的，主氣道22和支氣道23內(nèi)的氣體采用氮?dú)饣蛘咂渌麣怏w。
[0050]進(jìn)一步的，外部氣壓控制裝置可以將型腔壓力控制在2?20MPa。
[0051 ]進(jìn)一步的，動模型腔板4和動模型芯板3內(nèi)設(shè)置了水管，加熱時(shí)流通高壓蒸汽管道，冷卻時(shí)流通冷卻水。
[0052]進(jìn)一步的，加熱部件可以將模具型腔加熱至50?200°C，所述的冷卻部件可以將模具型腔冷卻至20?50°C。
[0053]進(jìn)一步的，隔熱層采用玻璃氈。
[0054]本實(shí)用新型提供的疊層模具結(jié)構(gòu)與相應(yīng)工藝方法容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)周期與傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注塑工藝相當(dāng)。該工藝防止了動態(tài)發(fā)泡，為靜態(tài)發(fā)泡創(chuàng)造了空間，可用于成型外觀制件，且產(chǎn)品的發(fā)泡倍率和致密度均優(yōu)于傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注塑工藝。
[0055]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施的工藝過程大致包括合模前準(zhǔn)備1、合模加壓/加熱
11、發(fā)泡和充填I(lǐng)II;保壓和冷卻IV;開模取件V。
[0056]具體的實(shí)施例的工藝過程如下:
[0057]步驟I，合模前準(zhǔn)備。通過微孔發(fā)泡注塑機(jī)將發(fā)泡劑均勻混入聚合物熔體中，儲存與料筒中并保持高壓，防止提前發(fā)泡。將上一生產(chǎn)周期獲得的預(yù)制坯25安放固定在最終產(chǎn)品成型模具型腔中，動模側(cè)型腔板4通過高壓蒸汽預(yù)熱。
[0058]步驟II，合模加壓/加熱。閉合預(yù)制坯成型型腔A，開通主氣管22和支氣管23，向預(yù)制坯成型型腔A內(nèi)加注高壓氣體26，使型腔在注射前保持高壓環(huán)境。閉合最終產(chǎn)品成型型腔B，通過動模側(cè)型芯板3和動模側(cè)型腔板4內(nèi)的蒸汽加熱型腔。
[0059]步驟III，充填/發(fā)泡。開啟微孔發(fā)泡注塑機(jī)噴嘴和熱流道系統(tǒng)12，向預(yù)制坯成型型腔內(nèi)注入聚合物熔體和發(fā)泡劑的混合體系，采用較高的注射壓力，防止混合體系發(fā)泡。隨著模板溫度的上升，最終產(chǎn)品成型型腔B內(nèi)的預(yù)制坯25軟化后開始發(fā)泡，并且通過體積膨脹填充最終產(chǎn)品成型型腔B。
[0060]步驟IV，保壓/冷卻。預(yù)制坯成型型腔A充填完畢，為防止混合體系發(fā)泡，需要注塑機(jī)施加較高保壓壓力和較長的保壓時(shí)間。保壓結(jié)束后，預(yù)制坯進(jìn)入冷卻階段。等到混合體系冷卻至無法發(fā)泡，主氣管22和支氣管23內(nèi)的氣體壓力卸去。最終產(chǎn)品成型型腔B內(nèi)充滿后，開啟動模側(cè)型腔板3和動模側(cè)型芯板4內(nèi)的冷卻部件，快速冷卻模具，完成最終產(chǎn)品27的定型。
[0061 ]步驟V，開模取件。打開最終產(chǎn)品成型型腔，獲得最終產(chǎn)品27 ο打開預(yù)制坯型腔，取出預(yù)制坯25，將其安放到動模側(cè)型芯板3上并固定。進(jìn)入下一生產(chǎn)周期。
[0062]上述工藝步驟中，預(yù)制坯成型型腔A是最終產(chǎn)品成型型腔B的體積的60%、注氣質(zhì)量百分比為2%;模具最高溫度值為150°C。
[0063]上述工藝步驟中，模具A的筋柱結(jié)構(gòu)比模具B的筋柱結(jié)構(gòu)尺寸略小，可控制在0.05-
0.1mm;預(yù)制坯25在發(fā)泡前不觸碰最終產(chǎn)品成型型腔B壁面。
[0064]上述工藝步驟中，預(yù)制坯成型型腔A在注射前，型腔壓力要達(dá)到4?1MPa之間，防止預(yù)制坯24成型過程中發(fā)泡。
[0065]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，包括依次相連的動模組件、中間組件和定模組件;在定模組件上設(shè)有與預(yù)制坯成型型腔相連通的熱流道系統(tǒng)和氣體進(jìn)出預(yù)制坯成型型腔的管道，所述的管道包括主氣道和支氣道，所述的支氣道通過分型面縫隙和制件筋柱結(jié)構(gòu)處的鑲塊縫隙與預(yù)制坯成型型腔內(nèi)部聯(lián)通，主氣道將支氣道與模具外部氣壓控制裝置相連;所述的動模組件和中間組件內(nèi)設(shè)置有對最終產(chǎn)品成型型腔壁進(jìn)行加熱和冷卻的部件，所述的加熱部件為電加熱棒或蒸汽管道，所述冷卻部件為冷卻水管道。2.如權(quán)利要求1所述的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的動模組件，包括動模座板、動模側(cè)墊塊和動模型芯板;所述的模座板、動模側(cè)墊塊和動模型芯板依次通過導(dǎo)套和導(dǎo)柱相連，在動模側(cè)墊塊內(nèi)有空腔，在所述的空腔內(nèi)設(shè)有推板和推板固定板，頂桿一端插在推板固定板上，另一端穿過芯板，到達(dá)最終產(chǎn)品成型型腔。3.如權(quán)利要求1所述的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的定模組件，包括定模型芯板、定模側(cè)墊塊、熱流道板、定模座板和頂桿;所述的定模座板、熱流道板、定模側(cè)墊塊和定模型芯板依次通過導(dǎo)套和導(dǎo)柱相連，在定模側(cè)墊塊內(nèi)有空腔，在所述的空腔內(nèi)設(shè)有推板和推板固定板，所述的頂桿一端插在推板固定板上，另一端穿過定模型芯板，到達(dá)預(yù)制坯成型型腔。4.如權(quán)利要求3所述的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的熱流道系統(tǒng)依次穿過定模座板、熱流道板、推板、推板固定板和芯板到達(dá)預(yù)制坯成型型腔。5.如權(quán)利要求1所述的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的中間組件，包括依次相連的動模側(cè)型腔板、隔熱層和定模側(cè)型腔板;所述的動模側(cè)型腔板與動模型芯板形成了最終產(chǎn)品成型型腔;所述的定模側(cè)型腔板與定模型芯板形成了預(yù)制坯成型型腔。6.如權(quán)利要求1所述的用于微孔發(fā)泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的預(yù)制坯成型型腔數(shù)量與最終產(chǎn)品成型型腔數(shù)量相等，兩種型腔的總數(shù)量為大于2的偶數(shù);所述的預(yù)制坯成型型腔的體積是最終廣品成型型腔的體積的40-99%。
【文檔編號】B29C44/58GK205553024SQ201620372625
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】趙國群, 張磊
【申請人】山東大學(xué)