[發明專利]一種用于微孔發泡注塑的疊層模具及工藝方法

有效

• 申請號: 201610273486.5
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105835293B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 趙國群;張磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34;B29C44/58
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種用于微孔發泡工藝的疊層模具，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；在定模組件上設有與預制坯成型型腔相連通的熱流道系統和氣體進出預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構處的鑲塊縫隙與預制坯成型型腔內部聯通，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設置有對最終產品成型型腔壁進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金屬塊。

2.如權利要求1所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的動模組件，包括動模座板、動模側墊塊和動模型芯板；所述的模座板、動模側墊塊和動模型芯板依次通過導套和導柱相連，在動模側墊塊內有空腔，在所述的空腔內設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，到達最終產品成型型腔。

3.如權利要求1所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，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、定模側墊塊和定模型芯板依次通過導套和導柱相連，在定模側墊塊內有空腔，在所述的空腔內設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，到達預制坯成型型腔。

4.如權利要求3所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的熱流道系統依次穿過定模座板、熱流道板、推板、推板固定板和芯板到達預制坯成型型腔。

5.如權利要求1所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的中間組件，包括依次相連的動模側型腔板、隔熱層和定模側型腔板；所述的動模側型腔板與動模型芯板形成了最終產品成型型腔；所述的定模側型腔板與定模型芯板形成了預制坯成型型腔。

6.如權利要求1所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的預制坯成型型腔數量與最終產品成型型腔數量相等，兩種型腔的總數量為大于2的偶數；所述的預制坯成型型腔的體積是最終產品成型型腔的體積的40-99%。

7.如權利要求1所述的用于微孔發泡工藝的疊層模具，其特征在于，所述的預制坯成型型腔和最終產品成型型腔能同時開模合模，或錯時開模合模；所述疊層模具的開模合模動作需要外加的開模合模機構控制；所述的開模合模機構為齒輪齒條式、機械連桿式或液壓輔助式。

8.利用權利要求1-7任一所述的疊層模具進行微孔發泡注塑成型工藝的方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

步驟I，合模前準備；通過注塑機螺桿攪拌功能將發泡劑均勻混入聚合物熔體中，儲存在料筒中并保持高壓，將上一生產周期獲得的預制坯安放固定在最終產品成型型腔中，動模側型腔板通過加熱部件提前預熱；

步驟II，合模加壓和加熱；閉合預制坯成型型腔，開啟主氣管和支氣管，向預制坯成型型腔內加注高壓氣體，使型腔保持高壓環境，閉合最終產品成型型腔，通過動模側型芯板和動模側型腔板內的加熱部件加熱模具型腔表面；

步驟III，充填和發泡；開啟注塑機噴嘴和模具熱流道，向預制坯型腔內注入聚合物熔體和發泡劑的混合體系；隨著模板溫度的上升，最終產品成型型腔內的預制坯軟化后開始發泡，并且通過體積膨脹填充最終產品成型型腔；

步驟IV，保壓和冷卻；預制坯成型型腔充填完畢，注塑機施加設定的保壓壓力和設定的保壓時間；保壓結束后，預制坯進入冷卻階段；等到混合體系冷卻至無法發泡，主氣管和支氣管內的氣體壓力卸去；最終產品成型型腔內充滿后，開啟動模側型腔板和動模側型芯板內的冷卻部件，快速冷卻模具，完成最終產品的定型；

步驟V，開模取件；打開最終產品成型模具型腔，獲得最終產品；打開預制坯模具型腔，取出預制坯，將其安放到動模側型芯板上并固定；進入下一生產周期。

9.如權利要求8所述的微孔發泡注塑成型工藝的方法，其特征在于， 所述的預制坯采用非等厚結構，避免因混氣量不均造成的局部發泡不均，同時預制坯的形狀要保證預制坯發泡前不觸碰最終產品型腔壁面，防止表面泡坑的產生。

10.如權利要求8所述的微孔發泡注塑成型工藝的方法，其特征在于，預制坯成型型腔注射前，型腔壓力要到達到2～20MPa，防止預制坯成型過程中發泡；最終產品成型型腔的溫度要達到50～200℃，保證熔體進入高彈態發泡，高溫保持時間要保證型腔充分填充。