[發(fā)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(tǒng)及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410147374.6
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103950135B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海光;徐小林;張旭;張壯雅;胡慶夕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙)31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種快速制造工藝、設(shè)備及應(yīng)用，特別是涉及一種真空注型工藝與設(shè)備，應(yīng)用于塑料產(chǎn)品成型技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

真空注型工藝作為快速模具技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的工藝方法，被廣泛應(yīng)用于汽車、電器產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、文化用品、玩具、醫(yī)療等各行業(yè)，是目前發(fā)展最為迅速、表現(xiàn)最為活躍、產(chǎn)值增長最為明顯的塑料成型工藝工藝方法，具有很大的發(fā)展空間和應(yīng)用潛力。

隨著市場競爭的不斷激烈，對新產(chǎn)品開發(fā)的要求越來越高，企業(yè)對新產(chǎn)品快速模具方法的要求也越來越高。真空注型工藝屬于典型的反應(yīng)成型過程，尤其在模具充型階段，混合材料在重力或者一定的外力作用下，其流動(dòng)和反應(yīng)的過程既是不穩(wěn)定流動(dòng)過程，又是不穩(wěn)定傳熱過程，是一個(gè)復(fù)雜的強(qiáng)耦合的間歇過程，其中，充模速度的不均一常常導(dǎo)致分子取向不均勻，進(jìn)而造成收縮差異，引起真空注型產(chǎn)品的氣孔、縮痕、翹曲等質(zhì)量缺陷，是影響真空注型產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。對充模速度的合理控制可以改善熔接線、焦痕、欠注、凹陷、脹模、翹曲變形等塑料產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，并縮短成型時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

現(xiàn)有的差壓式真空注型工藝是在充型階段，通過形成一定的壓力差，使材料在自重和壓差的共同作用下快速充滿模具型腔，然而，此壓力差變化取向單一，無法實(shí)現(xiàn)對充模速度的有效控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法、成形系統(tǒng)及應(yīng)用，有利于制造更為先進(jìn)的、可以獲得氣孔極少的、組織致密的、高質(zhì)量的注型產(chǎn)品，本發(fā)明結(jié)合了真空注型、差壓式真空注型、重力注型三種工藝的優(yōu)點(diǎn)，它可以實(shí)現(xiàn)控制充模速度，進(jìn)而使產(chǎn)品的組織更加致密，大幅度提高材料的強(qiáng)度和韌性，改善表面質(zhì)量，可以制造薄壁類、透明類、網(wǎng)格類及復(fù)雜形狀等塑料零件。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種充模速度可控的擠壓式真空注型的成形方法，包括如下步驟：

a. 原料準(zhǔn)備：將組份材料按設(shè)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(jìn)行攪拌，同時(shí)在攪拌過程中依次進(jìn)行進(jìn)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；組份材料優(yōu)選采用兩組分材料，其備料優(yōu)選采用聚氨酯樹脂雙組份混合材料；

b．混合組分材料轉(zhuǎn)移：在設(shè)備處于真空環(huán)境下，將在上述步驟a中得制備的注型材料通過流道導(dǎo)入擠壓容器中，為擠壓充模做準(zhǔn)備；

c．?dāng)D壓充模和澆注階段：在設(shè)備處于真空環(huán)境下，根據(jù)控制系統(tǒng)提供的驅(qū)動(dòng)速度曲線數(shù)據(jù)信息，控制系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)擠壓驅(qū)動(dòng)裝置作用于擠壓容器，將在上述步驟b中已經(jīng)導(dǎo)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(jìn)行充模，當(dāng)目測模具出氣孔有混合組份材料溢出時(shí)，通過控制擠壓驅(qū)動(dòng)裝置停止工作，來結(jié)束擠壓充模，并利用擠壓驅(qū)動(dòng)裝置與擠壓容器，對模具進(jìn)行設(shè)定時(shí)間的保壓補(bǔ)縮作業(yè)；否則，當(dāng)模具出氣孔未見有混合組份材料溢出時(shí)，則擠壓驅(qū)動(dòng)裝置繼續(xù)工作；優(yōu)選依據(jù)模具幾何特征獲取的驅(qū)動(dòng)控制擠壓驅(qū)動(dòng)速度曲線，由控制系統(tǒng)向被控的擠壓驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送指令，從而控制充模速度；在擠壓充模階段，進(jìn)一步優(yōu)選由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)描述模具的幾何特征的STL文件，并提取分層后的幾何特征，根據(jù)橫截面積通過計(jì)算得到擠壓驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度曲線，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度曲線所表述的關(guān)系為電機(jī)轉(zhuǎn)速與模具填充百分比之間的關(guān)系；在擠壓充模階段，優(yōu)選采用的模具為硅膠軟模具；

d．澆注結(jié)束：完成在上述步驟b中的保壓補(bǔ)縮作業(yè)后，即充型結(jié)束，然后取出模具進(jìn)行脫模，得到真空注型產(chǎn)品。