[发明专利]水辅注塑成型的模具

说明书

本发明为一种水辅注塑成型的模具，涉及高分子材料成型技术领域的装置，具体是一种水辅助注射成型模具。本发明主要包括动模（1a）、定模（1b）、固定在模具上并引入水流的水针机构（3）、限流元件（4a）；其中，动模（1a)和定模（1b）闭合后与水针机构（3）一起形成成型中空制品（6）的型腔（2）、溢料腔（5）、型腔（2）和溢料腔（5）之间的连接通道（4），水针机构（3）的水流输出端位于型腔（2）中，限流元件（4a）设置在型腔（2）和溢料腔（5）之间的连接通道（4）上。本发明的优点是，通过在模具型腔和溢料腔之间的连接通道上设置限流元件，减少和消除了制品壁中的缩孔和缩松缺陷，并实现了制品对模具型腔轮廓的充分复制和中空部分。

技术领域

本发明涉及高分子材料成型技术领域的装置，具体是一种水辅助注射成型模具。

技术背景

水辅助注射成型技术，是一种控制流体（水），将其注入制件特定的熔融区域以形成空心的技术。注射熔融热塑性熔体后利用水针向其芯部注射水，水的前沿作用在制件的熔融芯上，从水的前沿到熔体的过渡段，固化了一层很薄的塑料膜，推动聚合物熔体，充填模具型腔以获得中空制品。与气体辅助注塑成型技术相比，水辅助注射成型具有冷却时间和成型周期更短、产品内表面更光滑、厚度更均匀、生产成本降低、生产效率增加等优势。

但是在水辅成型的中空制品的树脂截面中也非常容易在发现缩孔或缩松缺陷，以及制品在型腔中充填不完全缺陷。这主要是由于气体辅助成型所用的介质（一般为高压氮气）与水辅助注射成型所用的介质（水）的物理特性的区别造成；例如在气体辅助注塑成型时，在高压氮气推动熔胶形成中空时由于氮气的热容量低，中空的内壁不会立即凝固，而是从与模具型腔壁接触的制品外壁向中空内壁冷却，同时由于氮气具有压缩性，即氮气有膨胀压力推动熔胶向模具向型腔壁运动补充收缩和充分填充型腔，即使在完成中空成型后采用高压氮气保压操作也可消除缩松和型腔填充不完全等缺陷；而在采用水辅成型时，由于水的导热率是氮气的40倍，水的热容量是氮气的4倍，中空体的内壁会迅速形成坚硬的固化层，与此同时与模具型腔壁接触的外壁在模具的冷却下也迅速形成坚硬的固化层，但水具有不可压缩性，意味着在流动充填过程中如果没有足够的阻力就不能形成足够的水压来作用在树脂体上，这样就导致在两层坚硬的固化层之间后凝固部分产生缩孔或缩松等缺陷，且不能推动未凝固熔胶完全充填型腔中的薄壁结构。

在授权专利申请201210010667.0《热塑性树脂中空制品的成型方法》中，本发明人提出在熔胶填充过程中采用高压气体反向加压的方法来解决水辅成型中所存在的缩孔等问题，虽然有很好的效果，但在实施过程中发现对模具型腔的密封要求较高，实施成本较高等不足。

发明内容

本发明目的是根据上述现有水辅成型中空制品所存在的不足，提供了一种模具装置，使得水辅成型中空制品质量更高。

本发明至少包括动模1a、定模1b、固定在模具上并引入水流的水针机构3、限流元件4a；其中，动模1a和定模1b闭合后与水针机构3一起形成成型中空制品6的型腔2、溢料腔5、型腔2和溢料腔5之间的连接通道4，水针机构3的水流输出端位于型腔2中，限流元件4a设置在型腔2和溢料腔5之间的连接通道4上。

本发明的优点是，通过在模具型腔和溢料腔之间的连接通道上设置限流元件，减少和消除了制品壁中的缩孔和缩松缺陷，并实现了制品对模具型腔轮廓的充分复制和中空部分。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明填充熔融热塑性树脂示意图；

图3是本发明中限流元件放大图；

图4是本发明中限流元件放大图；

图5是本发明开模前状态示意图；

图6是本发明后加工及中空制品示意图。

具体实施方案