带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，该装置包括：上模板、下模板，上模板上开设有第一容置槽、与外界超声柔性冲头相适配的料孔，第一容置槽内设置有第一镶块、用于对第一镶块预加热的第一加热组件、用于检测第一镶块的温度的第一微型热电偶，下模板上的开设有与第一容置槽相对应的第二容置槽，第二容置槽内设置有与第一镶块相对应的第二镶块、用于对第二镶块预加热的第二加热组件、用于检测第二镶块的温度的第二微型热电偶，下模体上还开设有与第二容置槽相连接的弧形流道。本实用新型专利技术避免了热熔体在流动过程中发生大分子构象的变化，使制品可能产生缺陷的位置和种类直观化，提升了产品质量，并可加工出双微面结构，应用前景广泛。

Temperature field controllable flexible forming device of ultrasonic plasticizing with runner

【技术实现步骤摘要】
带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置
本技术涉及超声焊接模具设计制造
，尤其涉及一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置。
技术介绍
常规注塑成型装置是通过机器升温融化分子材料，用高压射入模腔，经冷却定形后获得所需形状和质量的制品。该装置需要经过合模、射胶、保压、冷却、开模、制品取出六个阶段，过程复杂，且质量不易控制，加工过程涉及模具设计制造、原材料特性、成型工艺、注塑机操作等多方面因素，并与加工环境条件、制品冷却时间、后处理工艺密切相关。超声粉末模压成型工艺利用高频超声振动使粉末颗粒之间产生剧烈滑动摩擦快速塑化，在超声压力下填充微型腔，形成微零件。该装置简化工艺，操作简单，优化了常规加热产生的内在机理并使制品可能产生缺陷的位置和种类直观化。但存在以下两个问题：1、超声塑化反应时间极短，同时超声波在纵向传递过程中遇介质阻隔会发生能量衰减，导致微零件的各区域成型温度不均，影响表面质量和力学性能；2、获得微零件的表面微结构形状可根据需要改变，但仅限于单层表面，无法在微零件表面得到双面或多面微结构形状。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，旨在避免热熔体在流动过程中发生大分子构象的变化，使制品可能产生缺陷的位置和种类直观化，提升产品质量。为实现上述目的，本技术提供一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，包括：上模板、下模板，所述上模板上开设有第一容置槽、与外界超声柔性冲头相适配的料孔，所述第一容置槽内设置有第一镶块、用于对所述第一镶块预加热的第一加热组件、用于检测所述第一镶块的温度的第一微型热电偶，所述下模板上的开设有与所述第一容置槽相对应的第二容置槽，所述第二容置槽内设置有与所述第一镶块相对应的第二镶块、用于对所述第二镶块预加热的第二加热组件、用于检测所述第二镶块的温度的第二微型热电偶，所述下模板上还开设有与所述第二容置槽相连接的弧形流道。本技术进一步的技术方案是，所述第一镶块的底面和/或所述第二镶块的底面均设置有微结构。本技术进一步的技术方案是，所述微结构为矩形、三角形、圆弧形、正弦形、或锥塔形中的一种。本技术进一步的技术方案是，所述弧形流道的中间位置设置有圆台冷料井。本技术进一步的技术方案是，所述第一加热组件包括设置于所述第一容置槽内的第一电阻丝板、设置于所述第一电阻丝板上的第一蛇形电阻丝，所述第一电阻丝板上设置有用于安装所述第一微型热电偶的第一安装槽。本技术进一步的技术方案是，所述第二加热组件包括设置于所述第二容置槽内的第二电阻丝板、设置于所述第二电阻丝板上的第一蛇形电阻丝，所述第二电阻丝板上设置有用于安装所述第二微型热电偶的第二安装槽。本技术进一步的技术方案是，所述第一电阻丝板和第二电阻丝板的制作材料为纤维材料、或细玻璃棉。本技术进一步的技术方案是，所述第一容置槽、第二容置槽均为方形，所述第一镶块、第二镶块对应的为方形。本技术进一步的技术方案是，所述下模板上开设有用于穿设电路线路的通孔。本技术的有益效果是：1、传统注塑成型制品质量在机器的注塑精度、计量精度，模具设计的优劣复合因子约束下，易出现外观变色、熔接痕、缩水、翘曲等常见缺陷。本技术中，高聚物粉末颗粒直接在料孔和微型腔中超声塑化，可避免热熔体在流动过程中发生大分子构象的变化，从内在机理上大大减少传统注塑件产生的缺陷；2、微塑件内应力低，形状精度、尺寸精度和表面质量好，适合成型尺寸要求严格的机密部件，采用本技术可以加工出双面微结构，创新性大，应用潜力巨大；本技术的型腔深度，模芯微结构可适应性调整，灵活性高；3、本技术可在线实时测量成型区域不同点位的温度场，并反馈给控制系统，通过电阻丝板加热镶块，提高注塑质量；4、通过带冷料井的弧形流道，模具定形产品时产品外观无浇口痕迹,保护了产品的外观完整性，流道结构设计简单，稳定可靠。附图说明图1是本技术带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置较佳实施例的爆炸结构示意图；图2是本技术带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置较佳实施例中上模板和下模板的装配示意图；图3是本技术带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置较佳实施例中第一容置槽和第二容置槽的细节放大图；图4是采用本技术带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置较佳实施例制得成型件的加工示意图。附图标记：超声柔性冲头1；上模板2；第一容置槽21；下模板3；第二容置槽31；料孔4；第一电阻丝板5；第一镶块6；第二镶块7；第二电阻丝板8；通孔9；弧形流道10；冷料井11。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。目前的超声塑化柔性成型装置在注塑成型工艺过程中，超声塑化反应时间极短，同时超声波在纵向传递过程中遇介质阻隔会发生能量衰减，导致微零件的各区域成型温度不均，影响表面质量和力学性能，由此，本技术提出一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置。请参照图1至图4，图1是本技术带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置较佳实施例的爆炸结构示意图，图2是上模板和下模板的装配示意图，图3是第一容置槽和第二容置槽的细节放大图，图4为采用本实施例制得成型件的加工示意图。如图1至图4所示，本实施例所提出的带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置包括上模板2、下模板3。其中，所述上模板2上开设有第一容置槽21、与外界超声柔性冲头1相适配的料孔4，所述第一容置槽21内设置有第一镶块6、用于对所述第一镶块6预加热的第一加热组件、用于检测所述第一镶块6的温度的第一微型热电偶，所述下模板3上的开设有与所述第一容置槽21相对应的第二容置槽31，所述第二容置槽31内设置有与所述第一镶块6相对应的第二镶块7、用于对所述第二镶块7预加热的第二加热组件、用于检测所述第二镶块7的温度的第二微型热电偶，所述下模板上还开设有与所述第二容置槽31相连接的弧形流道10。具体实施时，可将所述第一容置槽21、第二容置槽31均设置为方形，将所述第一镶块6、第二镶块7对应的设置为为方形。本实施例中，通过料孔4的物料可以是PP、PE、PMMA、PVC、UHMWPE等热塑性好的粉末成型物料，还可以将其他物料(如石墨烯或金属粉末材料，玻璃纤维或碳纤维等)弥散混合入以上的成型材料。其中，PMMA分子材料有高透明度、低价格、易于机械加工的优点，热变形温度为80℃,且流动性好，是良好的热塑性材料。其中，所述料孔4的直径可以根据实际需要确定，例如10mm，本实施例对此不做限定。所述第一镶块6和第二镶块7材料可以选用304不锈钢、316不锈钢、块体非晶合金和块体高熵合金等机械加工性能优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，其特征在于，包括：上模板、下模板，所述上模板上开设有第一容置槽、与外界超声柔性冲头相适配的料孔，所述第一容置槽内设置有第一镶块、用于对所述第一镶块预加热的第一加热组件、用于检测所述第一镶块的温度的第一微型热电偶，所述下模板上的开设有与所述第一容置槽相对应的第二容置槽，所述第二容置槽内设置有与所述第一镶块相对应的第二镶块、用于对所述第二镶块预加热的第二加热组件、用于检测所述第二镶块的温度的第二微型热电偶，所述下模板上还开设有与所述第二容置槽相连接的弧形流道。/n

【技术特征摘要】
1.一种带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，其特征在于，包括：上模板、下模板，所述上模板上开设有第一容置槽、与外界超声柔性冲头相适配的料孔，所述第一容置槽内设置有第一镶块、用于对所述第一镶块预加热的第一加热组件、用于检测所述第一镶块的温度的第一微型热电偶，所述下模板上的开设有与所述第一容置槽相对应的第二容置槽，所述第二容置槽内设置有与所述第一镶块相对应的第二镶块、用于对所述第二镶块预加热的第二加热组件、用于检测所述第二镶块的温度的第二微型热电偶，所述下模板上还开设有与所述第二容置槽相连接的弧形流道。


2.根据权利要求1所述的带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，其特征在于，所述第一镶块的底面和/或所述第二镶块的底面均设置有微结构。


3.根据权利要求2所述的带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，其特征在于，所述微结构为矩形、三角形、圆弧形、正弦形、或锥塔形中的一种。


4.根据权利要求1所述的带流道的温度场可控化超声塑化柔性成型装置，其特征在于，所述弧形流道的中间位置设置有圆台冷料井。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，刘永旌，梁雄，陈盛贵，伍晓宇，龚峰，马将，彭太江，汤勇，杨哲，梁祖健，付连宇，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44