一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的制作方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36399880发布日期:2023-12-16 02:09阅读:10来源:国知局
一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的制作方法

1.本发明涉及模具领域,尤其涉及一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构



背景技术:

2.塑胶件上的嵌件

孔和洞等特征过多,熔体在流经这些特征时,其流速

流线和温度都会发生变化,当熔体在交汇时易产生熔接痕

流痕等缺点,影响产品的安全性能和外观

常规的高光模具可改善大部分产品的熔接痕,但并不适用于孔洞过多的产品或一些受模具结构限制的产品
(
常规高光模具使用平行模仁的直通管道输送蒸汽加热,当型芯间距小于
20mm
时,不能使用直通管道
)。
3.针对常规的高光模具不适用的产品,现有技术中通常采用大面积加热的形式提高模具的模仁温度,以通过尽可能使熔体温度统一的方法改善熔接痕,这会造成模具整体温度过高,模具各部件配合精度容易受到热膨胀的影响,同时导致制作过程中需要更多时间用于冷却,不仅增加制品的生产周期,且去除熔接痕的效果并不理想



技术实现要素:

4.本发明提供一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,以改善不适用高光模具的产品的熔接痕

5.为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
6.一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,包括:加热器

导热块

隔热套和定模仁;
7.所述定模仁一侧设有与动模仁配合的型腔,所述定模仁另一侧设有插装导热块的盲孔,所述盲孔开设位置对应型腔内制品的熔体汇合部位;
8.所述导热块内设有加热器,所述导热块插入盲孔内的一端端部上设有抵接盲孔底部的下表面,所述导热块外周与盲孔侧壁之间设有隔热套;
9.所述导热块设有下表面的端部上设有相对设置的第一斜面和第二斜面,所述第一斜面和第二斜面分别位于下表面的两侧;
10.所述第一斜面顺着朝向第一斜面所在侧流动的熔体倾斜,所述第二斜面顺着朝向第二斜面所在侧流动的熔体倾斜

11.进一步的,所述下表面的宽度
δ
根据下式求得:
12.δ

10a
13.上式中:a为熔体流动前锋的峰值;
14.所述第一斜面和盲孔底部的夹角与所述第二斜面和盲孔底部的夹角均为锐角
θ
,所述锐角
θ
由导热块的热伸长量
δ
l
求得,热伸长量
δ
l
根据下式求得:
15.δ
l

(t-t1)
×h×
ɑ
16.上式中:
t
为导热块的温度
、t1为定模仁的温度
、h
为导热块的高度,
ɑ
为导热块的材料热膨胀系数;
17.所述锐角
θ
根据下式求得:
18.θ

arctan(2
δ
l/(w-δ
))
19.上式中:w为导热块的宽度

20.进一步的,所述第一斜面和第二斜面上均加工有皮纹

21.进一步的,所述皮纹的深度为5μ
m。
22.进一步的,还包括热电偶,所述热电偶设置在导热块内

23.本发明的有益效果:
24.本发明提供的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,通过在定模仁上开设对应制品熔体汇合部位的盲孔,在盲孔内插装设有加热器的导热块,导热块通过下表面抵接盲孔底部向制品熔体汇合部位传热以改善熔接痕,通过在导热块外周与盲孔侧壁间设有隔热套,使热量集中作用在盲孔底部,热量不从盲孔侧壁扩散至整个定模仁,相比于现有技术中大面积加热的形式,能有效减少定模仁冷却时间,减少制品的生产周期;
25.通过在导热块设有下表面的端部上设置分别位于下表面两侧的第一斜面和第二斜面,使得导热块一开始只通过下表面向熔体汇合部位传热,随着导热块整体温度升高后发生热膨胀,第一斜面和第二斜面抵接盲孔底部,自盲孔底部中心向两侧逐渐升温,渐进式加热使得流动过程中逐渐冷却的熔体加热后温度尽可能一致,使熔体汇合后能完全融合,从而有效改善熔接痕,同时避免因温度分布不均匀造成制品表面出现流痕

附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图

27.图1为本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的示意图;
28.图2为本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的导热块的示意图;
29.图3为本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的熔体交汇的示意图;
30.图4为本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的熔体流动模拟示意图;
31.图5为图4的流动壁厚剖面图;
32.图6本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的制品在不同方案下的熔接痕示意图

33.图中:
34.1、
加热器;
2、
热电偶;
3、
导热块;
31、
第一斜面;
32、
第二斜面;
33、
下表面;
4、
隔热套;
5、
定模仁;
6、
制品;
7、
动模仁

具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的

技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例
中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚

完整地描述,显然,所描述的实施例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

36.本实施例提供一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,如图1所示,包括:加热器
1、
导热块
3、
隔热套4和定模仁5;
37.所述定模仁5一侧设有与动模仁7配合的型腔,所述定模仁5另一侧设有插装导热块3的盲孔,所述盲孔开设位置对应型腔内制品6的熔体汇合部位;
38.所述导热块3内设有加热器1,所述导热块3插入盲孔内的一端端部上设有抵接盲孔底部的下表面
33
,所述导热块3外周与盲孔侧壁之间设有隔热套4;
39.如图2所示,所述导热块3设有下表面
33
的端部上设有相对设置的第一斜面
31
和第二斜面
32
,所述第一斜面
31
和第二斜面
32
分别位于下表面
33
的两侧;
40.所述第一斜面
31
顺着朝向第一斜面
31
所在侧流动的熔体倾斜,所述第二斜面
32
顺着朝向第二斜面
32
所在侧流动的熔体倾斜;
41.本实施例提供的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,通过在定模仁5上开设对应制品6熔体汇合部位的盲孔,在盲孔内插装设有加热器1的导热块3,导热块3通过下表面
33
抵接盲孔底部向制品6熔体汇合部位传热以改善熔接痕,通过在导热块3外周与盲孔侧壁间设有隔热套4,使热量集中作用在盲孔底部,热量不从盲孔侧壁扩散至整个定模仁5,相比于现有技术中大面积加热的形式,能有效减少定模仁5冷却时间,减少制品的生产周期;
42.通过在导热块3设有下表面
33
的端部上设置分别位于下表面
33
两侧的第一斜面
31
和第二斜面
32
,使得导热块3一开始只通过下表面
33
向熔体汇合部位传热,随着导热块3整体温度升高后发生热膨胀,第一斜面
31
和第二斜面
32
抵接盲孔底部,自盲孔底部中心向两侧逐渐升温,渐进式加热使得流动过程中逐渐冷却的熔体加热后温度尽可能一致,使熔体汇合后能完全融合,从而有效改善熔接痕,同时避免因温度分布不均匀造成制品表面出现流痕

43.在具体实施例中,所述下表面
33
的宽度
δ
根据下式求得:
44.δ

10a
45.上式中:a为熔体流动前锋的峰值;
(
塑料熔体为典型的非牛顿流体,如图3所示,熔体在模具型腔中的流动近似抛物线形状,其流动前锋的峰值为a,a值由塑料的材质和壁厚大小决定,可通过仿真模拟获得
)
46.所述第一斜面
31
和盲孔底部的夹角与所述第二斜面和盲孔底部的夹角均为锐角
θ
,所述锐角
θ
由导热块3的热伸长量
δ
l
求得,热伸长量
δ
l
根据下式求得:
47.δ
l

(t-t1)
×h×
ɑ
48.上式中:
t
为导热块3的温度
、t1为定模仁5的温度
、h
为导热块3的高度,
ɑ
为导热块3的材料热膨胀系数;
49.所述锐角
θ
根据下式求得:
50.θ

arctan(2
δ
l/(w-δ
))
51.上式中:w为导热块3的宽度

52.在具体实施例中,所述第一斜面
31
和第二斜面
32
上均加工有皮纹;
53.导热块3热膨胀过程中,由于皮纹的存在,使得第一斜面
31
和第二斜面
32
表面凹凸不平,使第一斜面
31
和第二斜面
32
与盲孔底部接触的面积随热膨胀逐渐增加,升温的速度更平缓,熔体温度分布更均匀,使制品成型效果更好

54.为更好说明本发明公开的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构的效果,在
moldflow
中建立一个理想模型,尽管非牛顿流体在微观上往往是非均匀的多项分散体系或非均匀的多相混合流体,但在分析时,认为其体系为一种均匀或假均匀分散体系,塑料的材质选用
abs
,制品的壁厚
2.5mm
,如图4和图5所示,模拟获得的熔体流动前锋的峰值a=
1.36mm
,模流分析的熔体温度取
260℃(
注塑过程中,熔体温度一般为
250℃-270℃)
,剪切应力取
0.3mpa
,最大剪切速率取
50000s-1
,初期模流分析熔接痕严重,原始模具设计采取速冷速热高光模具结构,模具的定模仁温度
75℃
,动模仁温度
50℃
,直通管道中的蒸汽设定温度
140℃
,试模后制品仍然有明显的熔接痕存在,如图
6(1)
所示;
55.在图
6(1)
所采用的模具结构基础上,去除直通管道,在定模仁开设盲孔并增加导热块3和加热器1,试模后制品的熔接痕有所改善,如图
6(2)
所示;
56.在图
6(2)
所采用的模具结构基础上,在导热块3上增加第一斜面
31
和第二斜面
32
,试模后制品的熔接痕进一步改善,如图
6(3)
所示,
57.在图
6(3)
所采用的模具结构基础上,在第一斜面
31
和第二斜面
32
增加皮纹,试模后制品的熔接痕几乎不可见,如图
6(4)
所示

58.在具体实施例中,所述皮纹的深度为5μm,皮纹在此深度下,升温平缓且升温速度适应生产节拍

59.在具体实施例中,还包括热电偶2,所述热电偶2设置在导热块3内,以测量导热块3的温度

60.本发明提供的一种解决注塑制品局部熔接痕课题的模具结构,适用于生产材质为
abs、pc abs、pp
等工程塑料,且对安全性能或外观要求较高

不能有熔接痕的制品

61.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围

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