模具工业2009年第35卷第1期 1引言 高光无痕注射成型是近年来快速发展起来的 种新的注射成型技术,它能够根据塑料特性和注 射成型过程工艺要求的差别,实现动态的温度控 制,使熔融塑料在模腔中的流动达到最佳状态。该 技术能有效消除塑件表面熔接痕、流痕等缺陷,提 高塑件表面粗糙度至镜面效果,由此还可免去注射 成型塑件后续的喷涂工艺,在为企业降低成本的同 时大大缩短了生产周期 目前,国内大型注射生产企业所使用的高光无 痕注射成型系统及其关键设备均由国外进口,国内 仅有部分高校和少数企业在做该方面的研发,相关 文献还少见报道。 (a)定模模芯高光面壳 2模具结构及快速加热与冷却装置 2.1含随形介质通道的模具结构 将高光无痕注射成型技术应用于工业现场后 所形成的注射成型新工艺可简要概括为:注塑机合 模之前,将高压热水通入定模模芯,合模后首先把 定模模腔表面温度提高到一个较高的设定值,通常 要达到塑料的热变形温度。然后,注塑机开始向模 腔中注射熔料,在注塑机完成保压转入冷却后,定 模模芯通入高压冷水,待模具温度快速下降到一个 设定值后开模,完成整个注射过程"2 图1所示为某车载蓝牙外壳的定模模芯组件 结构。塑件的表面质量由定模型腔所决定,为实现 高光无痕注射成型,对传统注射模的定模模芯水道 进行了改造。将定模模芯分为高光面壳与背板两部 (b)定模模芯背板 分。高光面壳的正面与注射成型塑件的表面相接 图1定模模芯组件 触,反面与背板相接触。在背板上加工与型腔表面 形状一致的随形槽,将高光面壳和背板两部分配合升降速度缓慢,将随形介质通道管螺纹接头孔加工 起来即形成随形介质通道,可以迅速传递加热或冷在定模模芯的背板上,使热冷介质直接进入定模模 却用介质,短时间内提高或降低模具型腔的表面温芯而不再流经定模板。此外,在背板的侧面与底面 度叭。此外,该介质通道配合塑件的形状,使热传递开有隔热槽,减少了背板与定模板的接触面积,可进 均匀,熔融塑料成型温度也更均匀,有利于提高塑一步防止背板与定模板之间的热交换。该结枃可以 件外观质量的一致性和避免翘曲。 尽量使热量均匀分布在高光面壳上,并且使之快速 定模结构三维示意图如图2所示,为防止热量加热和冷却。 由定模模芯传递给定模板,导致模具型腔表面温度 在定模模芯侧面开设有4个热电偶安装孔,孔 的末端(温度测量点)距型腔表面3mm,其具体位置 收稿日期:2008 基金项目:广东省工业攻关项目(2008B01040000)。 如图1所示,距垂直中心线 这4个温度测量 作者简介:丁磊(198!-),男,河南鹿邑人,硕士研究生,主要点所采集的温度信号,经转换后与设定的成型温度 从事注射模cACM的研究,地址:广东省深圳市深圳大学机或开模温度进行比较,用来控制加热电磁阀及制冷 电与控制工程学院科技楼515室,(电话)13590285612,(电子信电磁阀的开启或关闭,从而实现高温介质与冷却介 箱)dinger66(@126.com。 o1994-2009ChinaAcademicournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.ner© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 46 模具工业 2009 年第 35 卷第 1 期 ——————————————— 收稿日期:2008 - 08 - 08。 基金项目:广东省工业攻关项目(2008B010400001) 。 作者简介: 丁 磊 (1981 - ) , 男 , 河南鹿邑人 , 硕士研究生 , 主要 从事注射模 CAD/ CAM的研究 , 地址: 广东省深圳市深圳大学机 电与控制工程学院科技楼 515 室 , (电话) 13590285612 , (电子信 箱) dinglei6666 @126. com。 1 引 言 高光无痕注射成型是近年来快速发展起来的 一种新的注射成型技术 , 它能够根据塑料特性和注 射成型过程工艺要求的差别 , 实现动态的温度控 制 , 使熔融塑料在模腔中的流动达到最佳状态。该 技术能有效消除塑件表面熔接痕、流痕等缺陷 , 提 高塑件表面粗糙度至镜面效果 , 由此还可免去注射 成型塑件后续的喷涂工艺 , 在为企业降低成本的同 时大大缩短了生产周期。 目前 , 国内大型注射生产企业所使用的高光无 痕注射成型系统及其关键设备均由国外进口 , 国内 仅有部分高校和少数企业在做该方面的研发 , 相关 文献还少见报道。 2 模具结构及快速加热与冷却装置 2. 1 含随形介质通道的模具结构 将高光无痕注射成型技术应用于工业现场后 所形成的注射成型新工艺可简要概括为 : 注塑机合 模之前 , 将高压热水通入定模模芯 , 合模后首先把 定模模腔表面温度提高到一个较高的设定值 , 通常 要达到塑料的热变形温度。然后 , 注塑机开始向模 腔中注射熔料 , 在注塑机完成保压转入冷却后 , 定 模模芯通入高压冷水 , 待模具温度快速下降到一个 设定值后开模 ,完成整个注射过程[1 ,2 ]。 图 1 所示为某车载蓝牙外壳的定模模芯组件 结构。塑件的表面质量由定模型腔所决定 , 为实现 高光无痕注射成型 , 对传统注射模的定模模芯水道 进行了改造。将定模模芯分为高光面壳与背板两部 分。高光面壳的正面与注射成型塑件的表面相接 触 , 反面与背板相接触。在背板上加工与型腔表面 形状一致的随形槽 , 将高光面壳和背板两部分配合 起来即形成随形介质通道 , 可以迅速传递加热或冷 却用介质 , 短时间内提高或降低模具型腔的表面温 度 [3 ]。此外 ,该介质通道配合塑件的形状 ,使热传递 均匀 , 熔融塑料成型温度也更均匀 , 有利于提高塑 件外观质量的一致性和避免翘曲。 定模结构三维示意图如图 2 所示 , 为防止热量 由定模模芯传递给定模板 , 导致模具型腔表面温度 (a) 定模模芯高光面壳 (b) 定模模芯背板 图 1 定模模芯组件 升降速度缓慢 , 将随形介质通道管螺纹接头孔加工 在定模模芯的背板上 , 使热冷介质直接进入定模模 芯而不再流经定模板。此外 , 在背板的侧面与底面 开有隔热槽 ,减少了背板与定模板的接触面积 ,可进 一步防止背板与定模板之间的热交换。该结构可以 尽量使热量均匀分布在高光面壳上 , 并且使之快速 加热和冷却。 在定模模芯侧面开设有 4 个热电偶安装孔 , 孔 的末端 (温度测量点) 距型腔表面 3 mm,其具体位置 如图 1 所示 ,距垂直中心线 12 mm。这 4 个温度测量 点所采集的温度信号 , 经转换后与设定的成型温度 或开模温度进行比较 , 用来控制加热电磁阀及制冷 电磁阀的开启或关闭 , 从而实现高温介质与冷却介