充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法、成形系统及应用技术方案

本发明专利技术公开了一种充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法及成形系统，属于快速模具领域。该方法巧妙地将真空注型、差压注型、重力注型三种工艺的优点结合起来而形成的一种新的成型工艺方法，实现了对充模速度的控制。成型时，将两种组份材料进行混合搅拌，并同时进行进气消泡处理后，导入挤压容器中，挤压驱动装置在计算机控制系统的控制下，根据计算机获取到的模具特征而生成并设定好的驱动速度，将挤压容器中的混合材料按照预想的充模速度进行稳定充模，进而得到产品。利用该成形方法及成形系统得到的产品，质量明显优于传统的真空注型工艺。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法及成形系统，属于快速模具领域。该方法巧妙地将真空注型、差压注型、重力注型三种工艺的优点结合起来而形成的一种新的成型工艺方法，实现了对充模速度的控制。成型时，将两种组份材料进行混合搅拌，并同时进行进气消泡处理后，导入挤压容器中，挤压驱动装置在计算机控制系统的控制下，根据计算机获取到的模具特征而生成并设定好的驱动速度，将挤压容器中的混合材料按照预想的充模速度进行稳定充模，进而得到产品。利用该成形方法及成形系统得到的产品，质量明显优于传统的真空注型工艺。【专利说明】充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法、成形系统及应用
本专利技术涉及一种快速制造工艺、设备及应用，特别是涉及一种真空注型工艺与设备，应用于塑料产品成型
。
技术介绍
真空注型工艺作为快速模具技术中应用最广泛的工艺方法，被广泛应用于汽车、电器产品、电子产品、文化用品、玩具、医疗等各行业，是目前发展最为迅速、表现最为活跃、产值增长最为明显的塑料成型工艺工艺方法，具有很大的发展空间和应用潜力。随着市场竞争的不断激烈，对新产品开发的要求越来越高，企业对新产品快速模具方法的要求也越来越高。真空注型工艺属于典型的反应成型过程，尤其在模具充型阶段，混合材料在重力或者一定的外力作用下，其流动和反应的过程既是不稳定流动过程，又是不稳定传热过程，是一个复杂的强耦合的间歇过程，其中，充模速度的不均一常常导致分子取向不均匀，进而造成收缩差异，引起真空注型产品的气孔、缩痕、翘曲等质量缺陷，是影响真空注型产品质量的关键因素之一。对充模速度的合理控制可以改善熔接线、焦痕、欠注、凹陷、胀模、翘曲变形等塑料产品质量缺陷，并缩短成型时间，提高生产效率。现有的差压式真空注型工艺是在充型阶段，通过形成一定的压力差，使材料在自重和压差的共同作用下快速充满模具型腔，然而，此压力差变化取向单一，无法实现对充模速度的有效控制。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法、成形系统及应用，有利于制造更为先进的、可以获得气孔极少的、组织致密的、高质量的注型产品，本专利技术结合了真空注型、差压式真空注型、重力注型三种工艺的优点，它可以实现控制充模速度，进而使产品的组织更加致密，大幅度提高材料的强度和韧性，改善表面质量，可以制造薄壁类、透明类、网格类及复杂形状等塑料零件。为达到上述专利技术创造目的，本专利技术采用下述技术方案: 一种充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法，包括如下步骤: a.原料准备:将组份材料按设定的配比比例称量好分别装入供料装置中，然后对供料装置中的组分材料进行搅拌，同时在搅拌过程中依次进行进气消泡和抽真空过程，直至消除混合组份材料中的气泡并使组分材料充分均匀混合为止，得到注型材料；组份材料优选采用两组分材料，其备料优选采用聚氨酯树脂双组份混合材料； b.混合组分材料转移:在设备处于真空环境下，将在上述步骤a中得制备的注型材料通过流道导入挤压容器中，为挤压充模做准备； c.挤压充模和浇注阶段:在设备处于真空环境下，根据控制系统提供的驱动速度曲线数据信息，控制系统通过驱动挤压驱动装置作用于挤压容器，将在上述步骤b中已经导入的挤压容器中的注型材料按照所需的充模速度对模具进行充模，当目测模具出气孔有混合组份材料溢出时，通过控制挤压驱动装置停止工作，来结束挤压充模，并利用挤压驱动装置与挤压容器，对模具进行设定时间的保压补缩作业；否则，当模具出气孔未见有混合组份材料溢出时，则挤压驱动装置继续工作；优选依据模具几何特征获取的驱动控制挤压驱动速度曲线，由控制系统向被控的挤压驱动装置发送指令，从而控制充模速度；在挤压充模阶段，进一步优选由计算机系统根据描述模具的几何特征的STL文件，并提取分层后的几何特征，根据横截面积通过计算得到挤压驱动装置的电机驱动速度曲线，该电机驱动速度曲线所表述的关系为电机转速与模具填充百分比之间的关系；在挤压充模阶段，优选采用的模具为硅胶软模具； d.浇注结束:完成在上述步骤b中的保压补缩作业后，即充型结束，然后取出模具进行脱模，得到真空注型产品。实施本专利技术充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法的成形系统，包括材料供给装置、电磁阀门组、模具、抽真空模块、控制器和密封箱体组成，材料供给装置和模具安装于密封箱体中，密封箱体通过导气管与抽真空模块的真空泵的管道连通，一个电磁阀门组设置于导气管上，模具安装在材料供给装置的料斗下方，材料供给装置的料斗下部连接的物料输送管，另一个电磁阀门组设置于物料输送管上，控制器分别与材料供给装置、抽真空模块和各电磁阀门组相连，以分别控制注型材料的混合、密封箱体内的注型环境的真空度大小、注型材料进气消泡及系统泄压，其特征在于:在材料供给装置的料斗下方的物料输送管和模具的进料口之间还设有注型材料挤压充模机构，注型材料挤压充模机构由挤压驱动装置和挤压容器相连构成，挤压容器的受料口与材料供给装置的料斗下方的物料输送管连通，挤压容器的出料口与模具的进料口连通，根据控制器提供的驱动速度曲线数据信息，由控制器通过驱动挤压驱动装置作用于挤压容器，控制充模速度，将已经导入的挤压容器中的注型材料按照所需的充模速度对模具进行充模，实现注型材料的按需供应，模具安装在升降台上，升降台的固定端安装在密封箱体上，控制器控制升降台的升降速度和升降行程。作为上述技术方案的优选技术方案，计算机控制系统通过以太网与控制器信号连接，由计算机控制系统依据模具的几何特征计算获取的驱动控制挤压驱动速度曲线，并由计算机控制系统通过控制系统向被控的挤压驱动装置发送指令，从而控制充模速度。作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，由计算机控制系统根据描述模具的几何特征的STL文件，提取分层后的几何特征，根据横截面积通过计算得到挤压驱动装置的电机驱动速度曲线，该电机驱动速度曲线所表述的关系为电机转速与模具填充百分比之间的关系。作为上述技术方案的优选技术方案，的控制器为PLC、单片机或DSP。本专利技术充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法的应用，适用于制造薄壁类、透明类、网格类或其他复杂形状类的各种塑料零件。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点: 1.本专利技术将真空注型、差压式真空注型、重力注型三种工艺的优点结合起来而形成的一种新的成型工艺方法，可以实现对充模速度的控制； 2.本专利技术的充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法及成形系统是一种通过由计算机依据模具几何特征获取的驱动控制挤压驱动速度曲线，控制器向被控发送指令，控制充模速度； 3.与重力式真空注型工艺和差压式真空注型工艺相比，本专利技术提出的挤压式真空注型工艺对于产品的外观质量与机械性能均有改善作用。说明书附图 图1为本专利技术实施例一的充模速度可控的挤压式真空注型工艺流程。图2为本专利技术实施例一的充模速度可控的挤压式真空注型工艺的成形系统示意图。【具体实施方式】本专利技术的优选实施例详述如下: 实施例一: 在本实施例中，参见图1和图2，一种成形系统，包括材料供给装置3、电磁阀门组4、模具8、抽真空模块10、控制器2和密封箱体7组成，控制器2为PLC，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充模速度可控的挤压式真空注型的成形方法，其特征在于，包括如下步骤：a. 原料准备：将组份材料按设定的配比比例称量好分别装入供料装置中，然后对供料装置中的组分材料进行搅拌，同时在搅拌过程中依次进行进气消泡和抽真空过程，直至消除混合组份材料中的气泡并使组分材料充分均匀混合为止，得到注型材料；b．混合组分材料转移：在设备处于真空环境下，将在上述步骤a中得制备的注型材料通过流道导入挤压容器中，为挤压充模做准备；c．挤压充模和浇注阶段：在设备处于真空环境下，根据控制系统提供的驱动速度曲线数据信息，控制系统通过驱动挤压驱动装置作用于挤压容器，将在上述步骤b中已经导入的挤压容器中的注型材料按照所需的充模速度对模具进行充模，当目测模具出气孔有混合组份材料溢出时，通过控制挤压驱动装置停止工作，来结束挤压充模，并利用挤压驱动装置与挤压容器，对模具进行设定时间的保压补缩作业；否则，当模具出气孔未见有混合组份材料溢出时，则挤压驱动装置继续工作；d．浇注结束：完成在上述步骤b中的保压补缩作业后，即充型结束，然后取出模具进行脱模，得到真空注型产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，张海光，张壮雅，胡庆夕，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31