气辅注塑成型方法及模具与流程

本发明涉及注塑成型，具体涉及气辅注塑成型方法的改进。

背景技术：

1、轻量化技术是汽车工业发展的三大方向之一（新能源、无人驾驶、轻量化），轻量化是汽车节能、提高动力、制动性能与续航能力的最有效的措施之一，尤其在现在新能源汽车大力发展的时候，电动汽车的续航里程成为了汽车性能的重要指标，而汽车的重量又是增加续航里程的关键因素。

2、气辅注塑成型技术（gas-assisted injection molding）是二十世纪九十年代兴起的一项具有革新性的塑料加工技术，其原理是将高压惰性气体（通常为氮气）注入到聚合物熔体内部，推动聚合物熔体填充模具型腔，并在熔体内部形成中空截面，起到保压补缩的作用，从而节省了原材料的消耗，降低锁模力，提高了产品的强度，为壁厚不均、形状复杂、传统工艺难以一次成型的高质量注塑件提供了新的加工方法。

3、传统的注塑成型工艺难以加工厚薄不均、形状复杂的注塑件，生产的产品残余应力大、易翘曲变形、表面有缩痕。气体辅助注塑成型技术是在传统注射成型和结构发泡成型的基础上发展起来的，它兼有二者的优点：利用高压氮气，既可将注塑件厚壁的内部掏空，在产品内形成中空截面。通过气体保压，又促进熔体填充，消除产品表面的缩痕，可以大幅度降低成本，同时保证良好的成型质量。

4、气辅注塑成型通常包括内部气辅注塑成型和外部气辅注塑成型两种。气辅成型时通常只采用内部气辅注塑成型或外部气辅注塑成型。然而对于一些厚度不均匀、形状复杂、高筋厚比（筋厚比是筋的厚度与筋所在产品厚度的比值）的注塑产品，比如电视机底座、车门把手、带有厚度畸变的壳体、箱体等，仅利用内部气辅成型或外部气辅成型无法兼顾产品减重及减小产品内应力、表面收缩、翘曲变形等缺陷。

5、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、针对背景技术中指出的问题，本发明提供一种气辅注塑成型方法及模具，可顺利成型厚度不均、形状复杂且筋厚比大的塑料产品。

2、为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

3、本申请一些实施例中，提供了一种气辅注塑成型方法，包括：

4、熔体注塑阶段，模具型腔外围的溢料槽关闭，注射塑料熔体，注射完成后进行熔体保压；

5、气体填充阶段，熔体注塑阶段中保压结束一定时间后，溢料槽打开，内部气辅设备工作，对产品厚壁部位进行内部气辅成型；在内部气辅成型进行一定时间后，外部气辅设备工作，对产品筋位进行外部气辅成型；

6、气体保压阶段，内部气辅、外部气辅气体同时保持一定的压力，使产品在均匀的内部压力下进行保压补缩；

7、气体排出及气体冷却阶段，气体保压结束后，刺破溢料槽，形成气体通路进行排气，排气过程中内部气辅设备和外部气辅设备先保持工作状态，对产品进行冷却，排气结束，内部气辅设备和外部气辅设备停止工作；此处所述的刺破溢料槽，实际是指刺破注入到溢料槽内的熔体在内部气辅成型时成型的中空料柄，以通过料柄使产品气道与外界连通形成气体通路进行排气。

8、产品顶出阶段。

9、本申请一些实施例中，所述气体填充阶段中，所述内部气辅设备先进行低压高速吹气，再进行高压中速吹气，所述外部气辅设备保持中压中速吹气。

10、本申请一些实施例中，所述内部气辅设备低压高速吹气时，气体压力为1-10mpa，气体流速为21-30mpa/s；

11、所述内部气辅设备高压中速吹气时，气体压力为1-10mpa，气体流速为11-20mpa/s；

12、所述外部气辅设备中压中速吹气时，气体压力为10-20mpa，气体流速为11-20mpa/s。

13、本申请一些实施例中，所述气体保压阶段中，所述内部气辅设备进行中压低速吹气，气体压力为10-20mpa，气体流速为1-10mpa/s。

14、本申请一些实施例中，排气结束，外部气辅设备停止工作一定时间后，内部气辅设备再停止工作。

15、本申请一些实施例中，还提供了一种气辅注塑成型模具，包括：

16、定模；

17、动模，其与所述定模配合，所述动模和所述定模之间设有与注塑产品形状适配的模具型腔以及位于所述模具型腔外围的溢料槽；

18、内部气辅气针，用于向所述模具型腔中通入具有一定压力的内部气辅成型用气体；

19、外部气辅气针，用于向所述模具型腔中通入具有一定压力的外部气辅成型用气体；

20、溢料槽开闭机构，用于控制所述溢料槽的开闭，以将所述溢料槽与所述模具型腔连通或断开连通；

21、溢料槽刺破机构，用于刺破所述溢料槽。

22、本申请一些实施例中，所述溢料槽开闭机构包括第一驱动油缸和由所述第一驱动油缸驱动运动的溢料槽封料针，所述溢料槽封料针运动至其封堵所述溢料槽与所述模具型腔之间的连通通路时，所述溢料槽关闭，所述溢料槽封料针运动至其脱离所述溢料槽与所述模具型腔之间的连通通路时，所述溢料槽打开。

23、本申请一些实施例中，所述溢料槽刺破机构包括第二驱动油缸和由所述第二驱动油缸驱动运动的溢料槽刺破针。

24、本申请一些实施例中，所述模具型腔的内壁上形成有第一凸块，所述第一凸块位于产品厚壁部位的根部；

25、本申请一些实施例中，所述模具型腔的内壁上形成有第二凸块，所述第二凸块位于产品筋的根部。

26、本申请一些实施例中，所述模具型腔包括用于成型产品厚壁部位的型腔部，所述型腔部包括渐变段和均匀段，所述渐变段位于所述均匀段的一端处，且其第一端与所述均匀段的一端连通，所述渐变段的第二端远离所述均匀段，所述渐变段的横截面积由其第二端向其第一端逐渐增大，所述内部气辅成型用气针的进气口设在所述渐变段的第二端处。

27、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

28、本发明气辅注塑成型方法，采用了内部气辅注塑和外部气辅注塑相结合，除具有有效减轻产品的重量、缩短产品冷却时间、降低注塑压力和锁模力、延长模具的寿命的优点外，还能一次成型厚度不均匀、形状复杂、筋厚比大的产品，有效减小产品内应力和翘曲变形；

29、本发明气辅注塑成型方法属于饱注法气辅注塑，即一次性将模具型腔注满熔体，相比对比直接溢料和欠注式气体辅助注塑工艺，通过刺破溢料槽可以有效释放气道内的压力，同时排气过程可以带走产品热量，有效降低产品冷却时间。

30、结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种气辅注塑成型方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气辅注塑成型方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的气辅注塑成型方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的气辅注塑成型方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的气辅注塑成型方法，其特征在于，

6.一种气辅注塑成型模具，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的气辅注塑成型模具，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的气辅注塑成型模具，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的气辅注塑成型模具，其特征在于，

10.根据权利要求6所述的气辅注塑成型模具，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种气辅注塑成型方法及模具，可顺利成型厚度不均、形状复杂且筋厚比大的塑料产品。一种气辅注塑成型方法，包括熔体注塑阶段、气体填充阶段，熔体注塑阶段中保压结束一定时间后，溢料槽打开，内部气辅设备工作，对产品厚壁部位进行内部气辅成型；在内部气辅成型进行一定时间后，外部气辅设备工作，对产品筋位进行外部气辅成型；气体保压阶段，内部气辅、外部气辅气体同时保持一定的压力，使产品在均匀的内部压力下形状复杂、筋厚比大的产品，有效减小产品内应力和翘曲变形；通过刺破溢料槽可以有效释放气道内的压力，同时排气过程可以带走产品热量，有效降低产品冷却时间。技术研发人员：施一楠,隋志坤,袁丙魁,朱凯,卢旭东受保护的技术使用者：青岛海信模具有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12