一种气辅模具的开模方法与流程

本发明属于塑胶模具领域，具体是一种气辅模具的开模方法。

背景技术：

塑胶产品的生产方法有吹塑法和注塑法，空心结构的产品多使用吹塑法，实体结构的产品多使用注塑法。对于某些厚壁产品的注塑工艺而言，其厚壁内需要耗费大量原料来注满。这样的结果是，厚壁部分冷却缓慢，注塑时间延长，生产效率降低，原料成本较高，局部收缩不均匀导致产品尺寸偏差较大。为解决这些问题，出现了气辅注塑法，将厚壁部分先充满原料，接触模具的部分冷却后再注入压缩氮气，将部分尚未冷凝的原料挤出厚壁，使厚壁成为空心体，可以快速冷却，既能提高生产效率，又能节约原料。例如中国专利文献cn202572847u，于2012年12月5日公开了“气辅模具以及包含该气辅模具的注塑模具”，包括前模板、固设于所述前模板内的气辅结构的前模镶件、后模板以及固设于后模板内的气辅结构的后模镶件，前模板内的前模镶件与后模板内的后模镶件在注塑机上合模后通过注塑成型，用于成型产品壁厚很厚的型腔。类似该专利的传统方案，普遍存在着压缩氮气控制不精确、挤出原料不恒定、壁厚数值波动大等问题，影响了最终产品的质量。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是，现有的气辅模具难以精确控制压缩氮气的吹气量，从而提供一种气辅模具的开模方法，可以精确控制压缩氮气的吹气量，从而可以使挤出原料量保持恒定，有利于产品质量的稳定。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气辅模具的开模方法，包括如下步骤：

注塑并初步冷却：排料调节块处于插入位置，合模，对模具进行注塑，将产品的厚壁部分以融化的原料注满，使接触模具的原料初步冷却；

吹气剂料：排料封针的出气端开口于厚壁部分，通过排料封针对厚壁部分注入压缩气体，并持续保持气压，将等体积的融化的原料从模具内沿挤出料道挤出至排料调节块的插入方向的端部空间内；排料调节块在排料封针吹气的同时同步移动至插入位置，且移动后排料调节块的插入端的空间变化量与产品厚壁部分挤出的原料的体积一致；

产品保压冷却：使产品剩余的未冷却部分冷却固化；

脱模：排料封针闭合，停止压缩气体注入，开模，同时排料调节块复位至插入位置，将挤出的原料顶出；

其中，排料封针的开合受封针气缸的控制；排料调节块的抽插受排料调节块控制油缸的控制，且排料调节块的运动空间的插入端在合模状态下相对密封。

在本技术方案中，设计有一个封针气缸，用来控制排料封针，实现精确的开合。通过电磁阀控制压缩空气，就可以精确控制封针气缸的动作，进而精确控制排料封针的开合及吹气量，从而精确的控制了从厚壁部分模具内挤出原料的体积，就可以精确的控制厚壁部分的用料，从而稳定的控制厚壁部分的厚度，保证产品的质量。进一步的，在排料封针吹气的同时，排料调节块向抽出方移动。由于排料调节块的移动空间是相对密闭的，因此在排料调节块向抽出端移动后，插入端的空间形成了低压区，对从模具内挤出的融化的原料形成吸力，配合排料封针吹入的压缩气体形成的压力，共同将原料转移至排料调节块移动后插入端的空间内。为了达到精确控制的要求，移至排料调节块向抽出端移动后，插入端用来容纳原料的空间，其体积正好适配设计需要挤出的原料的体积，使原料挤出量的控制精确度更高。在开模步骤中，需要再次通过电磁阀控制压缩空气，使封针气缸关闭排料封针，停止压缩气体注入，然后再开模，同时排料调节块复位至插入端，将挤出后留存在排料调节块插入端的原料顶出，实现产品和挤出原料同时与模具结构分离。

作为优选，所述排料调节块控制油缸的活塞运动方向与排料调节块的往复运动方向之间设有夹角；排料调节块控制油缸控制排料调节锁紧块沿排料调节块控制油缸活塞的运动方向往复运动，排料调节锁紧块上设有导向槽，排料调节块上对应的设有导向键，两者配合在一起可斜向运动，将排料调节块控制油缸的活塞运动方向转化为排料调节块的往复运动方向。使用本设计方案的目的，是为了避免油缸对排料调节块直接驱动，使排料调节块的移动更线性更平滑，与排料封针的吹气动作配合的更完美。为此需要增加一个由油缸直接控制的排料调节锁紧块，在排料调节锁紧块上设计有导向槽，在排料调节块上适配的设计有导向键，导向槽的方向与油缸活塞运动方向、与排料调节块的运动方向均有夹角，当排料调节锁紧块受油缸驱动而运动时，导向键与导向槽互相作用，将排料调节锁紧块的运动转化为排料调节块在另一方向上的运动，在此变化中，由于导向键在导向槽内的运动区间的长度远远长于排料调节块的运动区间的长度，因此相当于放大了对排料调节块运动的控制精确度，有助于排料调节块更平滑更稳定的运动，有助于对产品的厚壁部分模具中挤出的原料的挤出量和挤出速度的控制。

作为优选，还包括排料调节锁紧块底板，其上设有排料调节锁紧块限位槽；排料调节锁紧块适配的设有排料调节锁紧块底板限位键，排料调节锁紧块限位槽的延伸方向与长度与排料调节锁紧块的运动方向与长度一致。排料调节锁紧块底板上设计了限位槽，排料调节锁紧块上对应的设计了限位键，形成键槽配合的限位导向机构，可以确保排料调节锁紧块的移动方向和距离始终限制在限位槽的延伸方向的距离内，从而可以确保排料调节块的移动稳定平滑。

作为优选，所述排料调节块控制油缸可以用气缸、直线轴承替代。在动力条件具备的情况下，油缸也可以使用气缸、直线轴承等具备直线往复功能的设备替代。

综上所述，本发明的有益效果是：可以精确控制压缩氮气的吹气量，从而可以使挤出原料量保持恒定，有利于产品质量的稳定。

附图说明

图1是本发明与产品结合在一起时的结构示意图。

图2是图1去除产品后的结构示意图。

图3是图2的部件分解示意图。

其中：1排料调节块，2产品，3排料封针，4封针气缸，5排料调节块控制油缸，6排料调节锁紧块，7排料调节锁紧块底板，11导向键，61导向槽，71排料调节锁紧块限位槽。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。本例为一种气辅模具的开模方法，应用在具有厚壁部分的产品的注塑工艺上。

如图1、图2、图3所示，本例的气辅模具的开模方法，包括如下步骤：

注塑并初步冷却：排料调节块1处于插入位置即图示的上方，合模，对模具进行注塑，将产品2的厚壁部分以融化的原料注满，使接触模具的原料初步冷却；

吹气剂料：排料封针3的出气端开口于厚壁部分，通过排料封针对厚壁部分注入压缩气体，本例选择的是高压氮气，并持续保持气压，将等体积的融化的原料从模具内沿挤出料道挤出至排料调节块的上方的端部空间内；排料调节块在排料封针吹气的同时同步移动至插入位置，即图示的下方，且移动后排料调节块的上端的空间变化量与产品厚壁部分挤出的原料的体积一致；

产品保压冷却：使产品剩余的未冷却部分冷却固化；

脱模：排料封针闭合，停止压缩气体注入，开模，同时排料调节块复位至插入位置即上方，将挤出的原料顶出；

其中，排料封针的开合受封针气缸4的控制；排料调节块的抽插受排料调节块控制油缸5的控制，且排料调节块的运动空间的上端在合模状态下相对密封；封针气缸连接压缩空气，由电磁阀精确控制封针气缸的动作。

本例中，排料调节块控制油缸的活塞运动方向为水平向，而排料调节块的往复运动方向为上下方向，因此还设计有排料调节锁紧块6作为运动过渡部件。排料调节块控制油缸控制排料调节锁紧块沿排料调节块控制油缸活塞的运动方向往复运动。排料调节锁紧块上设有导向槽61，导向槽的方向为斜向的，控制油缸活塞的收缩方向较高，控制油缸活塞的伸展方向较低；排料调节块上对应的设有导向键11，两者配合在一起可斜向运动，将排料调节块控制油缸活塞的水平运动方向转化为排料调节块的上下往复运动方向。

为了更好的对排料调节锁紧块的水平运动进行限位，本例中还设有排料调节锁紧块底板7。排料调节锁紧块底板由3块连续固定在下模板上的固定块构成，其中两块上设计有水平方向连续的空槽，形成排料调节锁紧块限位槽71；而排料调节锁紧块的底部适配的设计有排料调节锁紧块底板限位键，限位键配合在限位槽内滑动，使排料调节锁紧块的往复运动的距离和方向严格受限位槽的导向和限位。

在动力条件具备的情况下，油缸也可以使用气缸、直线轴承等具备直线往复功能的设备替代。

使用本方法控制气辅模具，可以精确控制压缩氮气的吹气量，从而可以使挤出原料量保持恒定，有利于产品质量的稳定。