包括改良的模制室体积调节系统的塑料部件制造模具技术方案

本发明专利技术涉及一种用于制造由塑料材料制成的部件的模具(10)，该模具(10)包括第一元件(12)和第二元件(14)，这两个元件(12、14)在模具(10)的闭合位置上限定模制室(16)的体积。元件(12、14)中的至少一个配置有模制室(16)的体积的调节系统(18)，所述系统(18)包括活动块(20)和机械移动系统(22)，该机械移动系统适于使该活动块(20)在给定方向(24)上朝着减小模制室(16)的体积的朝向(26)移动和/或朝着相反的朝向(28)移动以增大模制室(16)的体积。本发明专利技术还涉及一种通过压缩来模制的方法、一种通过膨胀来模制的方法以及一种通过压缩和膨胀来模制的方法。

Plastic parts manufacturing mold including improved molding chamber volume adjustment system

The present invention relates to a mold (10) for manufacturing a component made of plastic material, comprising a first element (12) and a second element (14), which define the volume of a mold chamber (16) at the closed position of the mold (10). At least one of the components (12, 14) is provided with a volume adjustment system (18) of a mold chamber (16), comprising a movable block (20) and a mechanical movement system (22), which is adapted to move the movable block (20) in a given direction (24) toward (26) reducing the volume of the mold chamber (16) and/or toward the opposite direction (22). 28) move to increase the volume of the molding room (16). The invention also relates to a method of molding by compression, a method of molding by expansion and a method of molding by compression and expansion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括改良的模制室体积调节系统的塑料部件制造模具
本专利技术涉及通过压缩和/或膨胀的模制方法来制造由塑料材料制成的部件、尤其是机动车车身部件的

技术介绍
为了制造由塑料材料、优选地由热塑性(TP)塑料材料制成的部件，已知使用注射压缩模制方法和/或注射膨胀模制方法。该方法使用包括以下装置的模制设备：-具有活动元件和固定元件的模具，通常由钢制成的这样两个元件在模具的闭合位置上构成模制室；-允许使活动元件向着固定元件移动的压机，该压机一般为“动力缸(vérin)”类型的液压机或气压机。一般性地，模具被闭合后，将熔融的塑料材料注入模制室中。所注射的材料在冷却期间被压缩。所注射的材料的体积减小的同时，模制室的体积通过活动元件借助于压机向着固定元件靠近而减小。在另一情况下，所注射的材料具有膨胀特性。该材料在模制室中膨胀，该模制室的体积通过活动元件借助于压机远离固定元件而增大。还已知用压缩模制方法来制造由塑料材料、尤其是由热固性(TD)塑料材料制成的部件。传统地，可以布置至少一个塑料材料片材，该材料通常为被称为“SMC”(“sheetmouldingcompound”即片状模塑料)的复合材料，并由热固性树脂、加强纤维以及经常存在的填充物和/或催化剂(固化剂)构成。然后，借助压机减小模制室的体积来在该塑料材料片材上施加压强，以使得该片材成型为模具内壁的形状。目前所用的压机为高吨位的、即具有非常大的闭合力的大功率压机。传统地，压机具有在500至2000吨之间的闭合力。由于由压机控制模具的活动元件的移动，因此模制室体积的变化取决于压机的闭合力和所注射的材料的性质。实际上，某些塑料材料需要大的压强(高于30bars)，以使模腔中的材料流动、使该材料发生聚合反应等。对于常用的塑料材料，这些大功率压机在每次致动时都会导致模制室的体积发生“大”的变化或导致模制室体积的调节步长“大”。这样的体积变化在某些情况下是有利的，例如当塑料材料经受体积快速变化时或为了在塑料材料表面获得大的压力。但是这样的体积变化也可能是约束性的，如果期望更精细地控制模制室体积的变化、即获得对应于500吨以下的压机闭合力的这样的较小的调节步长的话。然而，难以精确地操控压机的压缩动力缸以达到这样的数值。此外，即使是能够达到500吨的压机也不能获得令人满意的结果。观察到在500吨的标称点周围有大的力变化，尤其是在模制周期开始时。因此，在压缩或膨胀开始时的压强上升或下降期间，在塑料材料内部产生大的压强变化(尤其是峰值)。这些大的压强变化会损害部件的质量。这些压强峰值使得无法确保模制时的均匀的压强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补这些缺陷，并在确保模制室体积变化的稳定性的同时允许更精细地控制模制室体积的变化(即更小的调节步长)。为此，本专利技术的主题特别地在于一种用于制造由塑料材料制成的部件的模具，该模具包括第一元件和第二元件，这两个元件在模具的闭合位置上限定模制室的体积。这些元件中的至少一个配备有模制室体积调节系统，所述模制室体积调节系统包括活动块和机械移动系统，该机械移动系统适于使活动块在给定方向上朝着减小模制室体积的朝向移动和/或朝着增大模制室体积的相反朝向移动。由于该移动系统为机械系统，该移动系统允许实现活动块的小的移动并允许实现更小的调节步长，从而允许更精细地控制模制室体积的变化，并由此允许更精细地控制模制室的压强。这允许以更加令人满意的方式跟随所添加的材料的体积的变化，和生产质量更好且缺陷更少的部件。该调节系统因此有利地被用于脆弱材料或小尺寸部件。在压缩模制或注射压缩模制时，在模具的元件之一(固定元件或活动元件)内的模制室体积调节系统能够在所需时刻变化模制室的体积，并能够在位于压缩前添加到模具中的材料的表面上方的空间里施加模制压强，以免在模具闭合时就开始压缩该材料，并避免操作参数损害所生产的部件的材料的最终特性。其功率低于压机功率的该系统还允许通过逐渐减小模制室的体积来确保更恒定的、尤其是没有过载峰值的模制压强。该模制室体积调节系统还允许塑料材料以大致连续且没有体积突变的方式膨胀，这有利于塑料材料通过贴合模制室的形状来逐渐成型。活动块的模制内表面的尺寸一般与其所接触的部件的模制表面的尺寸一致。在某些情况下，例如在压缩模制方法时，可以使用与部件的接触表面较小的活动块，以实现模制室局部体积的变化。这允许例如根据待模制的部件的形状来在某些位置处精确地设定压强。该模具还可以包括以下一个或多个特征，这些特征可以被单独考虑或被组合考虑：-该机械移动系统包括至少一个螺丝螺母系统、以机械方式与螺丝螺母系统协作的齿轮传动系统以及至少一个连接到齿轮传动系统的驱动源，其中螺丝螺母系统包括螺丝元件和螺母元件，并且螺丝元件和螺母元件之一连接到活动块。“螺母元件”指的是在螺丝螺母系统中具有螺母功能的任何元件。该元件可以是传统地被称为“螺母”的独立元件，或其他元件的包括确保螺母功能的螺纹的部分。同样地，“螺丝元件”指的是在螺丝螺母系统中具有螺丝功能的任何元件。与齿轮传动系统协作的该螺丝螺母系统允许更容易并更精确地地控制活动块的移动。该系统通过传统的螺丝螺母布置来工作，并不牵涉复杂的系统。该连接到活动块的元件可以是螺丝元件或螺母元件。在螺丝元件连接到活动块的情况下，螺母元件借助于齿轮传动系统在某个朝向上转动，该转动借助于螺纹能够使连接到活动块的螺丝元件进行平移。这允许根据螺母转动的朝向来减小模制室的体积或者增大该体积。在螺母元件连接到活动块的情况下，螺丝元件的转动引起活动块在减小或增大模制室体积的朝向上平移。并且，该移动系统允许实现小的移动，这允许调节或精确设定施加在所添加的材料上的压强。由此，配置有该移动系统的模制室体积调节系统适于压缩和/或膨胀多种多样的材料或适于局部压缩和/或膨胀部件的模制表面的某些区域。-该齿轮传动系统包括齿轮和啮合在该齿轮中的齿条。该齿轮与螺丝螺母系统协作，以使活动块移动。“齿轮”指的是具有圆形横截面的例如呈圆柱形或圆锥形的、用于借助于机构传递功率的任何有齿元件。“齿条”指的是在该机构中与齿轮互补的、一般具有杆或棍的形式的任何元件。该齿轮和齿条啮合，以使得一个的运动驱动另一个的运动。驱动源允许直接或间接地使齿条发生运动，特别地，齿条进行“往返”的连续平移运动。该平移运动能够使齿轮发生转动。于是，齿轮使得螺丝螺母系统发生运动，该螺丝螺母系统由此移动活动块。这些连接都是机械类型的，并不牵涉复杂或成本高昂的装置。-该机械移动系统包括相同数量的螺丝螺母系统和齿轮。由此，一个齿轮与一个螺丝螺母系统关联，换句话说，一个螺丝螺母系统的运动是通过一个齿轮的运动产生的。-该齿轮传动系统包括一个齿轮组和一个齿条，该齿轮组的每个齿轮都与一个螺丝螺母系统协作，该齿轮组和齿条啮合以使得一个或多个驱动源的致动(启动)能够移动活动块。该齿轮组可以以不同方式布置。例如，齿轮可以排列成行。驱动源能够使齿条和齿轮行发生运动，其中这些齿轮全都在相同朝向上转动。这些齿轮还可以被布置为与齿条配合的圆形或大致圆形的齿轮组，以使得一个的运动驱动另一个的运动。数量更多的齿轮能够增加螺丝螺母系统的数量并因此增加活动块的推动点的数量。这允许将螺丝螺母系统施加的应力更好地分布在活动块上并避免应力集中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造由塑料材料制成的部件的模具(10)，所述模具(10)包括第一元件(12)和第二元件(14)，这两个元件(12、14)在所述模具(10)的闭合位置上限定模制室(16)的体积，其特征在于，所述元件(12、14)中的至少一个配置有所述模制室(16)的体积的调节系统(18)，所述系统(18)包括活动块(20)和机械移动系统(22)，所述机械移动系统(22)适于使所述活动块(20)在给定方向(24)上朝着减小所述模制室(16)的体积的朝向(26)移动和/或朝着相反的朝向(28)移动以增大所述模制室(16)的体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 FR 15629681.一种用于制造由塑料材料制成的部件的模具(10)，所述模具(10)包括第一元件(12)和第二元件(14)，这两个元件(12、14)在所述模具(10)的闭合位置上限定模制室(16)的体积，其特征在于，所述元件(12、14)中的至少一个配置有所述模制室(16)的体积的调节系统(18)，所述系统(18)包括活动块(20)和机械移动系统(22)，所述机械移动系统(22)适于使所述活动块(20)在给定方向(24)上朝着减小所述模制室(16)的体积的朝向(26)移动和/或朝着相反的朝向(28)移动以增大所述模制室(16)的体积。2.如前一权利要求所述的模具(10)，其中，所述机械移动系统(22)包括至少一个螺丝螺母系统(30)、以机械方式与所述至少一个螺丝螺母系统(30)协作的齿轮传动系统(34)以及连接到所述齿轮传动系统(34)的至少一个驱动源(36)，其中所述至少一个螺丝螺母系统(30)包括螺丝元件(32)和螺母元件(40)，并且所述螺丝元件和所述螺母元件中的一个元件连接到所述活动块(20)。3.如前一权利要求所述的模具(10)，其中，所述齿轮传动系统(34)包括齿轮(40)和与所述齿轮(40)啮合的齿条(42)，所述齿轮(40)与所述至少一个螺丝螺母系统(30)协作以移动所述活动块(20)。4.如权利要求2和3之一所述的模具(10)，其中，所述齿轮传动系统(34)包括一个齿轮(40)组和一个齿条(42)，所述齿轮组的每个齿轮(40)都与一个螺丝螺母系统协作，所述齿轮(40)组与所述齿条(42)啮合以使得所述至少一个驱动源(36)的致动能够移动所述活动块(20)。5.如权利要求2至4之一所述的模具(10)，其中所述齿轮传动系统(34)包括一个齿轮(40)组和两个齿条(42a、42b)，所述齿轮组的每个齿轮(40)都与一个螺丝螺母系统协作，所述齿轮(40)组与所述两个齿条(42a、42b)啮合，以使得所述至少一个驱动源(36a、36b)的致动能够移动所述活动块(20)。6.如权利要求2至4之一所述的模具(10)，其中所述齿轮传动系统(34)包括两个齿轮组(A、B)和一个齿条(42)，所述两个齿轮组(A、B)的每个齿轮(40)都与一个螺丝螺母系统协作，所述两个齿轮(40)组(A、B)与所述齿条(42)啮合，以使得所述至少一个驱动源(36)的致动能够移...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂埃里·雅克梅，
申请(专利权)人：全耐塑料公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR