[發明專利]充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法、成形系統及應用

有效

• 申請號: 201410147374.6
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103950135B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 張海光;徐小林;張旭;張壯雅;胡慶夕
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B29C39/42
• 分類號: B29C39/42;B29C39/24;B29C39/44
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 何文欣

1.一種充模速度可控的擠壓式真空注型的成形系統，包括材料供給裝置（3）、電磁閥門組（4）、模具（8）、抽真空模塊（10）、控制器（2）和密封箱體（7）；所述材料供給裝置（3）和所述模具（8）安裝于所述密封箱體（7）中，所述密封箱體（7）通過導氣管與所述抽真空模塊（10）的真空泵的管道連通，一個電磁閥門組（4）設置于導氣管上，所述模具（8）安裝在所述材料供給裝置（3）的料斗下方，所述材料供給裝置（3）的料斗下部連接的物料輸送管，另一個電磁閥門組（4）設置于物料輸送管上，所述控制器（2）分別與所述材料供給裝置（3）、所述抽真空模塊（10）和各所述電磁閥門組（4）相連，以分別控制注型材料的混合、所述密封箱體（7）內的注型環境的真空度大小、注型材料進氣消泡及系統泄壓，其特征在于：在所述材料供給裝置（3）的料斗下方的物料輸送管和所述模具（8）的進料口之間還設有注型材料擠壓充模機構，所述注型材料擠壓充模機構由擠壓驅動裝置（5）和擠壓容器（6）相連構成，所述擠壓容器（6）的受料口與所述材料供給裝置（3）的料斗下方的物料輸送管連通，所述擠壓容器（6）的出料口與所述模具（8）的進料口連通，根據所述控制器（2）提供的驅動速度曲線數據信息，由所述控制器（2）通過驅動所述擠壓驅動裝置（5）作用于所述擠壓容器（6），控制充模速度，將已經導入的擠壓容器（6）中的注型材料按照所需的充模速度對模具進行充模，實現注型材料的按需供應，所述模具（8）安裝在升降臺（9）上，所述升降臺（9）的固定端安裝在密封箱體（7）上，所述控制器（2）控制所述升降臺（9）的升降速度和升降行程，計算機控制系統（1）通過以太網與所述控制器（2）信號連接，由所述計算機控制系統（1）依據所述模具（8）的幾何特征計算獲取的驅動控制擠壓驅動速度曲線，并由所述計算機控制系統（1）通過控制系統向被控的擠壓驅動裝置（5）發送指令，從而控制充模速度，由所述計算機控制系統（1）根據描述所述模具（8）的幾何特征的STL文件，提取分層后的幾何特征，根據橫截面積通過計算得到所述擠壓驅動裝置（5）的電機驅動速度曲線，該電機驅動速度曲線所表述的關系為電機轉速與模具填充百分比之間的關系，所述的控制器（2）為PLC、單片機或DSP。

2.一種充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法，采用根據權利要求1所述的充模速度可控的擠壓式真空注型的成形系統來實現，其特征在于，包括如下步驟：

a. 原料準備：將組份材料按設定的配比比例稱量好分別裝入供料裝置中，然后對供料裝置中的組分材料進行攪拌，同時在攪拌過程中依次進行進氣消泡和抽真空過程，直至消除混合組份材料中的氣泡并使組分材料充分均勻混合為止，得到注型材料；

b．混合組分材料轉移：在設備處于真空環境下，將在上述步驟a中得制備的注型材料通過流道導入擠壓容器中，為擠壓充模做準備；

c．擠壓充模和澆注階段：在設備處于真空環境下，計算機系統根據描述模具的幾何特征的STL 文件，提取分層后的幾何特征，根據橫截面積通過計算得到擠壓驅動裝置的電機驅動速度曲線，該電機驅動速度曲線所表述的關系為電機轉速與模具填充百分比之間的關系，控制系統向被控的擠壓驅動裝置發送指令，根據控制系統提供的驅動速度曲線數據信息，控制系統通過驅動擠壓驅動裝置作用于擠壓容器，將在上述步驟b中已經導入的擠壓容器中的注型材料按照所需的充模速度對模具進行充模，當目測模具出氣孔有混合組份材料溢出時，通過控制擠壓驅動裝置停止工作，來結束擠壓充模，并利用擠壓驅動裝置與擠壓容器，對模具進行設定時間的保壓補縮作業；否則，當模具出氣孔未見有混合組份材料溢出時，則擠壓驅動裝置繼續工作；

d．澆注結束：完成在上述步驟c中的保壓補縮作業后，即充型結束，然后取出模具進行脫模，得到真空注型產品。

3.根據權利要求2所述充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法，其特征在于：在上述步驟a中，所述組份材料為兩組分材料，其備料為聚氨酯樹脂雙組份混合材料。

4.根據權利要求2所述充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法，其特征在于：在上述步驟c中，在擠壓充模階段，采用的模具為硅膠軟模具。

5.一種根據權利要求2所述充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法的應用，其特征在于：適用于制造薄壁類、透明類、網格類或其他復雜形狀類的各種塑料零件。