一種電加熱式高光注塑模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料加工學(xué)科的注塑成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電加熱式高光注塑模具。
【背景技術(shù)】
[0002]高光注塑技術(shù)作為一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色成型技術(shù)，已經(jīng)吸引了大量的學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究和推廣，但高光注塑技術(shù)發(fā)展尚不成熟，還存在許多巫待解決的問題。特別是在高光注塑模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)方面，存在的問題尤為突出。
[0003]由于高光注塑模具的成型面拋光精度要求極高，所以，首先要求其模具材料必須具備優(yōu)良的拋光性能；其次，由于在正常生產(chǎn)過程中快速加熱和快速冷卻反復(fù)交替進(jìn)行，高光注塑模具成型零件易產(chǎn)生熱疲勞破壞，從而導(dǎo)致模具失效，因此，要求型腔板材料還必須具備良好的耐熱性、抗熱變形與熱疲勞的能力。根據(jù)以上對(duì)高光注塑模具型腔板材料的要求，人們常選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)模具鋼，如日本日立的CENA1、日本大同的NAK80和瑞典熱作模具鋼(VIDAR SUPER1R)，這些模具材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性和拋光性能及較高的抗熱沖擊和熱疲勞性能，是高光注塑模具材料的首選，但是這些優(yōu)質(zhì)鋼材價(jià)格昂貴，導(dǎo)致模具的成本偏高。
[0004]現(xiàn)有電加熱式高光注塑模具還存在著熱循環(huán)效率低的突出問題，為了縮短成型周期和提高注塑生產(chǎn)效率，電加熱式高光注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須充分考慮模具快速加熱和快速冷卻的要求，這就要求在模具設(shè)計(jì)中必須采用特殊的設(shè)計(jì)方法或結(jié)構(gòu)，以盡量減小模具的熱容量，從而提高熱循環(huán)效率。
[0005]所以，本發(fā)明針對(duì)電加熱式高光注塑模具進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)兩方面的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的的同時(shí)，降低模具的生產(chǎn)成本，減小模具的熱容量和熱量的損失，以提高加熱冷卻效率，縮短成型周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種電加熱式高光注塑模具，該模具型腔板由基體層和成型層組成，并選用兩種不同的鋼材來制成，可大大節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼的用量，從而降低模具成本。模具型芯和型腔的支撐板采用了網(wǎng)格狀的設(shè)計(jì)，可大大的降低模具的熱容量和熱量的損失，提高加熱冷卻效率，縮短成型周期，同時(shí)，還可以大大減輕模具的重量。同時(shí)，利用支撐板與型芯板和型芯板配合形成的網(wǎng)孔作為加熱元件的安裝孔，從而省去了在模具型腔板和型芯板上單獨(dú)開設(shè)加熱元件安裝孔的麻煩，并提高了模具型腔板和型芯板的強(qiáng)度。
[0007]為達(dá)到上面所敘述的目的，本發(fā)明采用了以下具體的技術(shù)方案。
[0008]一種電加熱式高光注塑模具，該模具包括型芯板和型腔板，所述的型芯板和型腔板分別連接有支撐板。所述支撐板由多塊導(dǎo)熱性能差的普通鋼板，通過縱橫交錯(cuò)連接成網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選支撐板與型芯板和型腔板配合形成的封閉孔中的部分網(wǎng)孔，利用特殊的隔熱裝置，將加熱元件安裝在這些網(wǎng)孔的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具成型表面的快速加熱。所述的型腔由成型層和基體層組成，所述成型層的厚度很薄。所述基體層由普通熱作模具鋼采用常規(guī)工藝制造，所述成型層選用具備良好的抗熱疲勞性能和拋光性能極佳的優(yōu)質(zhì)模具鋼采用堆焊法在基體層表面上疊加制成。所述型芯板和型腔板基體層上開設(shè)有冷卻管道，并與溫控裝置連接，向管道中通入低溫冷卻水實(shí)現(xiàn)對(duì)模具成型表面的快速冷卻。所述型芯板和型腔板內(nèi)部靠近成型面的位置還安裝有測溫裝置。測溫裝置、加熱裝置、冷卻裝置與溫控裝置連接。
[0009]所述的電加熱式高光注塑模具包括型芯板和型腔板。
[0010]所述的型芯板和型腔板分別連接有支撐板。
[0011 ] 所述的支撐板呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)由正方形網(wǎng)孔構(gòu)成。
[0013]所述網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是要保證模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]所述的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)是由多塊鋼板通過縱橫交錯(cuò)焊接而成。
[0015]所述鋼板均采用導(dǎo)熱性能差的普通鋼板。
[0016]所述支撐板與型芯板和型腔板配合構(gòu)成的封閉網(wǎng)孔中的部分網(wǎng)孔內(nèi)部安裝有加熱元件,實(shí)現(xiàn)對(duì)模具表面的快速加熱。
[0017]所述用于安裝加熱元件的部分網(wǎng)孔優(yōu)選的準(zhǔn)則是要保證模具成型表面的均勻加熱。
[0018]所述加熱元件與支撐板之間安裝有隔熱基板。
[0019]所述的型腔板由成型層和基體層組成。
[0020]所述基體層選用普通熱作模具鋼制成。
[0021]所述成型層選用具備良好的抗熱疲勞性能和拋光性能極佳的優(yōu)質(zhì)模具鋼制成。
[0022]所述型腔板的制備方法，其特征在于:
第一步:用常規(guī)方法加工制作型腔板的基體層；
第二步:采用堆焊法在基體層表面上疊加成型層材料，制成型腔板毛坯；
第三步:對(duì)型腔毛坯的型槽表面進(jìn)行打磨拋光，至符合粗糙度要求為止。
[0023]所述型芯板和型腔板基體層上開設(shè)有冷卻管道。
[0024]所述冷卻管道內(nèi)通有冷卻介質(zhì)或壓縮空氣，冷卻管道上設(shè)有控制冷卻管道通斷的換向閥，換向閥與溫控裝置連接，通過向管道中通入低溫冷卻水實(shí)現(xiàn)對(duì)模具成型表面的快速冷卻。
[0025]所述型腔板和型芯板內(nèi)部靠近成型面的位置分別安裝有測溫裝置。
[0026]所述測溫裝置為熱電偶。
[0027]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明之電加熱式高光注塑模具具有如下幾個(gè)方面的有益效果。
[0028]1.生產(chǎn)成本低；
因模具型腔板成型層厚度極薄，占模具型腔板總體積的比例一般不高，而且，模具型腔板的體積越大，成型層所占的體積分量會(huì)越小。所以，采用昂貴的優(yōu)質(zhì)模具鋼制造成型層，便宜的普通模具鋼制造基體層，可以實(shí)現(xiàn)在滿足模具表面具有良好的拋光性和耐腐蝕性，保證注塑件表面質(zhì)量的同時(shí)，大大節(jié)省了昂貴的優(yōu)質(zhì)模具鋼的用量。由于在型腔板和型芯板上增設(shè)了能提高模具的強(qiáng)度的支撐板，所以，可以在滿足模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的同時(shí)，減小型腔板和型芯板的厚度，從而節(jié)約了模具鋼的用量。同時(shí)，利用支撐板與型芯板和型芯板配合形成的網(wǎng)孔作為加熱元件的安裝孔，從而省去了在模具型腔板和型芯板上單獨(dú)開設(shè)加熱元件安裝孔的麻煩，并提高了模具型腔板和型芯板的強(qiáng)度。所以本發(fā)明可以大大降低模具的生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0029]2.熱循環(huán)效率高；
因與型腔板和型芯板連接的支撐板采用了網(wǎng)格狀的非實(shí)心結(jié)構(gòu)，可以在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，大大的降低模具的熱容量。同時(shí)，由于支撐板網(wǎng)孔內(nèi)空氣的隔熱作用和加熱元件與支撐板之間增設(shè)的隔熱基板的隔熱作用，以及支撐板材料的不良導(dǎo)熱性，所以，在模具的加熱階段，可以有效減少熱量向支撐板方向散失，從而有利于提高模具加熱效率，減少能量消耗；在模具冷卻階段，可以有效減少支撐板的熱量向型腔板傳遞，從而提高模具的冷卻效率，同樣有利于減少能量的消耗。
[0030]3.模具重量輕；
因與型腔板和型芯板連接的支撐板優(yōu)化后制成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，它在保證模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，使模具重量得到大大的減輕，不管是運(yùn)輸還是操作等方面都比實(shí)體結(jié)構(gòu)的支撐板更方便和快捷。
[0031]總之，本發(fā)明針對(duì)電加熱式高光注塑模具的材料和結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，使得該模具具有生產(chǎn)成本低、加熱冷卻效率高、產(chǎn)品表面質(zhì)量好、模具重量輕等顯著優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的電加熱式高光注塑模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為圖1中I處的局部放大圖。
[0034]圖3為本發(fā)明的電加熱式高光注塑模具的支撐板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中:1、型芯側(cè)隔熱基板，I’、型腔側(cè)隔熱基板2、澆口套，3、主流道，4、分流道，5、澆口，6、型芯固定板，7、型芯支撐板，7’、型腔支撐板，8、塑件，9、型腔板，901、型腔板成型部分，902、型腔板基體部分，9001、型腔板上的冷卻管道，10、型芯板上的熱電偶，10’、型腔板上的熱電偶，11、型腔固定板，12、墊板，13、支架，14、動(dòng)模底板，15、頂桿，16、頂針固定板，17、型腔一側(cè)的加熱元件，17’、型芯一側(cè)的加熱元件，18、型芯板，19、定模底板，18