注射成型模具的几种新结构
模具“疾速”加热冷却系统
对于注射成型而言,一副模具设计的优劣,关键在于冷却系统的质量和效率。设计人员常常遇到的难题是如何选择合适的模具材料和设计合理的冷却水道,使塑料在模腔中能迅速、均匀地冷却。纵观注射成型制品的表面缺陷形成原因,大多和物料充模时模壁温度过低有关。为此,NADA公司研制了一种模具“疾速”加热冷却系统E-Mold。之所以称为“疾速”,是因为利用该系统后,15s就可将模具温度加热到300℃,然后15s又能将模具温度冷却到20℃。
传统的冷却方法,通常是通过对模板冷却间接地实现模壁冷却,而E-Mold系统提出了新的设计理念——直接对型腔表面和成型模板进行温度控制:模具打开的同时,对模具表面进行加热,在模具闭合之前达到所需的加热温度,停止加热,使得物料充模的时候模具温度较高;保压结束后,隔离热源,使模具迅速冷却。模具在物料充模过程中的高温,大大提升了制品的表面质量。
从图1的比较可以看出,使用E-Mold技术不仅消除了制品的熔解痕、流痕、喷射痕、银纹、缩痕等缺陷,而且提高了制品表面结构和光泽等的一致性,减少了制品的变形。与传统的加工方法比较,利用E-Mold技术模具在保压后快速冷却,可以显著降低制品的成型周期,提高生产效率。同时,这一系统的应用也为超薄、超厚和高填充物料制品的注射成型提供了方便。

图1 采用传统冷却系统成型制品(左)和采用“疾速”加热冷却系统成型制品表面(右)的表面质量对比
T-模
叠模成型是近年来注射成型技术的一个新亮点,它可以显著提高设备利用率和生产效率,并有助于生产成本降低,常用于大型扁平制件、小型多腔壁薄制件和需大批量生产的制件。然而,叠层模具并不经常用于普通注射机,因为一副模具中所有制品的成型过程是同步的,同时注射、同时开模顶出、这使得注射机的注射量和移模行程加大。
德国研制了一种类似于叠模的模具结构——T-模,其结构是把不同制品的成型模具如同阀模一样,背靠背安装。然而其成型过程却和叠模完全不同,T-模中所有制品的成型过程都是独立的,各分型面交替打开:当一面冷却时,另一面可以塑化、开模、脱模、合模,且可以再次充模、保压。也就是说,采用这种模具,在任一时间,只有一个分型面中的型腔被填充,也只有一个分型面上的制品被顶出。表面看似整个成型周期是所有制品周期的叠加,然而由于快速注射机能够实现边塑化边开模顶出的并行动作,节省了开合模和顶出时间,生产效率得以提高。
此外,为提高T模的使用范围,目前该机构已成功开发了将两套普通模具合并为一套T-模的技术。
将普通模具转换为T-模
在将两套冷流道模具转换为一套冷流道T-模时,抛开转换的成本问题,必须考虑两个更重要的关于现有模具使用的问题:一,模具的整体尺寸将有多大?二,哪个模具靠定板?
用两套模具来生产手柄做为例子,可以按如下去解释其过程。两套模具都是用气体辅助注射,每套的周期为80秒。
