设计和制造模具的方法技术

一种制造模具的方法，用在能够制造至少一个表面被涂覆的模制品的模塑系统中，所述系统包括：（ｉ）模塑机，所述模塑机包括一模具，所述模具具有第一和第二部分，所述第一和第二部分可以在打开和闭合状态之间操作并形成模腔，在所述模腔中形成所述模制 品，以及（ｉｉ）分配装置，用于在所述第一和第二部分处于所述闭合状态时将一涂料组合物送入所述模具，所述方法包括：ａ）测评所述制品和所述至少一个表面；ｂ）近似模拟所述模腔内的所述涂料组合物的流动；ｃ）在所 述模具上为至少一个喷嘴确定优选位置，通过所述喷嘴，所述涂料组合物被注入所述模腔；ｄ）制造形成所述模腔形状的所述模具部分，在所述模腔中可以形成所述制品，至少一个所述模具部分包括所述至少一个喷嘴的进入孔；以及ｅ）可选择地，安装所 述至少一个喷嘴到所述至少一个所述模具部分中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及注塑模系统和在这些系统中模内涂料(IMC)的使用，特别涉及一种，该模具用在具有IMC装置的注塑模系统中，使得由这种新设计的模具所制造出的产品可带有涂层。
技术介绍
热塑性或者热固性的模制品，例如由聚烯烃、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨脂制成的产品，已广泛用于包括汽车、船舶、娱乐、建筑、办公用品以及户外设备工业中。汽车工业的应用包括车身镶板、轮罩、减震器、车头灯和尾灯、挡泥板、发动机罩和仪表板。如果模制品的表面质量不符合要求标准，例如耐用性、耐化学腐蚀性、耐气候性或者促进涂料粘附的标准，则模制品必须进行涂覆。注塑模系统用来制造热塑性或热固性产品。它们将基底形成材料(从装料斗送入的通常为颗粒状、晶粒状或粉末状的塑料材料)加热到超出其熔点或软化点的温度，利用填充压力，注入由夹紧压力保持的闭夹紧具中，直到模具被基本填满；然后，利用压缩压力，模具完全被基底形成材料填充从而形成工件。然后，在模压或夹紧压力下，机器保持工件，冷却，直至其可以不会变形地从模具中移出。(通常以机械或者液压方式打开和闭夹紧具，一般使用预定时间循环周期。)这种注塑模大概是生产塑料制品应用最广泛的方法。这些系统中使用的模具通常具有两部分，一部分是固定的，而另一部分是可移动的。由这两个半模形成的模腔通常在一个半模上具有第一表面，在该表面上形成模制品的展示表面或完成表面，并在另一半模上具有对应的第二表面。固定半模通常容纳模具的模腔部分，并且被安装在与注射机料筒的注射部分相接触的固定压板上。可移动半模通常容纳型芯和排出机构。在模具处于闭合位置时，压力作用下进行基底形成材料的注射。夹紧压力，也就是在注射基底形成材料的过程中用于保持模具闭合的压力，必须大于注射材料所用的压力。
技术实现思路
根据本方法设计和制造的模具可以用在能够制造至少一个表面被涂覆的模制品的模塑系统中。该系统包括(i)模塑机和(ii)分配装置；模塑机包括一模具，该模具具有第一和第二部分，该第一和第二部分可以在打开和闭合状态之间操作并形成模腔，在该模腔中形成模制品，分配装置可以在模具部分闭合时将涂料组合物送入模腔。根据本专利技术的模具制造方法包括(a)测评制品和所要涂覆的表面；(b)近似模拟模腔内涂料组合物的流动；(c)在模具上为至少一个喷嘴确定优选位置，通过该喷嘴涂料组合物被注入模腔；和(d)制造形成模腔形状的模具部分，在该模腔中可以形成制品，至少一个模具部分包括一喷嘴进入孔。可选择地，本方法可以包括将喷嘴安装到合适的模具部分的附加步骤。本方法包括多个可选的变量。例如，可以改进模具，使其包含至少一个改进(即加强或限制)涂料组合物流动的特征。这种通过模塑基底的流动可以被模拟，从而确定模塑机和/或分配装置的最佳设置，基于流动模拟的结果可以进一步改进模具设计。其他可选择的附加步骤也是可以的。例如，可以确定优选的基底材料和/或优选的涂料组合物材料；可以确定将涂料组合物注入模腔时的最佳模具温度和/或基底温度；或者可以在模具上安装至少一个传感器，该传感器用于测量至少一个模具变量并且连接于分配装置和/或操作系统。附图简要说明这些附图只用来解释本专利技术的某些实施例，不应理解为对本专利技术的限制。附图说明图1为适于实施本专利技术方法的模塑装置的侧视图。图2为通过模腔垂直高度的截面图。图3为涂覆前模塑基底的顶视图。所示基底具有一个增厚区域来促进和/或引导涂料组合物流动。图4和图5分别是图3所示基底的前后视图。图6是模塑门板的侧视图。门板具有厚度不同的区域以引导涂料组合物流动。图7为图4的展示表面被涂覆的基底。图8为图4的涂层基本仅位于展示表面的流道部分的基底。图9为具有基本平的展示表面的模塑装饰板的前面正视图。图10为具有所示不同厚度区域的模塑基底。图11为具有可移除的柔性限制边缘的基底平面图。图12为沿图11中12-12线的截面图，用来说明可移除凸缘。图13A至13D为具有不同结构的可移除凸缘的模塑基底的截面图。图14为具有绕基底展示表面周边延伸的可移除凸缘的基底平面图。图15A为基底平面图，该基底具有在展示表面及周边上的可移除凸缘，以将涂层限制在展示表面的预定区域中，图15B为沿图15A中15B-15B线的截面图。图16为图1所示类型的固定半模的截面图。图17A为模塑基底的前视图，该基底在涂料组合物注射到基底表面的位置具有易于收缩的区域，图17B是沿图17A中17B-17B线的截面图，示出了在涂料组合物注射点下面的收缩区域，图17C为图17A的已涂覆模塑基底的前视图。图18A为模塑基底的前视图，在涂料组合物注射到基底表面的位置具有易于收缩的区域，图18B是图18A所示装饰板的截面图，其中模塑基底还在模腔中，涂料组合物已经施加在基底的展示表面上，图18C为图18B中所示的已涂覆制品的前视图。图19是模塑装置的部分示意图，该装置可以涂覆模塑基底并结合有模具流道。图20是具有模具流道和引入IMC组合物入口的模腔示意图。图21是图20的模腔示意图，其中模腔已被基底形成组合物填充，并且已施加了IMC。具有限制盖的模具流道防止涂料组合物进入基底形成材料注射器。图22是半模中的模具流道示意图，而图22(a)为图22所示限制盖的放大视图。图23和24是其他带有限制盖的模具流道示意图。图25是通过半模垂直部分的截面图，其中有模具流道限制盖。图26是半模的部分正面视图，在浇口棒装置附近设有障碍，以防止IMC组合物通过浇口棒进入基底注射设备。图27为被涂覆基底的部分正面视图，具有障碍以防止IMC组合物进入基底形成材料注射器的孔口。图28A至图28C是通过模具的部分截面图，示出了浇口棒和用于涂料组合物流动的障碍。图29是通过模具的部分截面图，示出了带有障碍的被涂覆基底，该障碍防止IMC组合物进入基底形成材料注射器的孔口。图30A至图30C为通过被涂覆基底的部分截面图，具有不同构造的障碍边缘。图31A至图31D为流动图案，表示出IMC组合物在模塑制品“展示”表面上的流动。具体实施例方式在附图中，相同的数字表示相同或相应的部件。图1示出的模塑机10包括第一半模20，其优选相对于第二可移动半模30保持在静止或固定位置。值得欣赏的是，本专利技术的方法可以用于很多不同的模具类型和样式中。固定半模20安装在模塑机10的压板21上。可移动半模30安装在压板31上，压板31安装在模塑机10的夹紧机构70上。图1所示的两个半模位于打开的位置。半模20和30可以相互配合，从而在其间形成模腔40，至少如图2所示。当模具位于闭合位置时，半模20和30分别沿着模具面或表面24和34配合，形成分界线42。可移动半模30通常靠带有夹紧驱动器72的夹紧机构70，例如通过现有技术中已知的液压、机械或电力驱动器，沿着水平轴相对第一或固定半模20往复运动。由夹紧机构70施加的夹紧压力所具有的工作压力优选超过由第一组合物注射器和涂料组合物注射器所产生或施加的压力。例如，由夹紧机构70施加在模具表面的压力可以在大约15至100MPa(～2000至～15,000psi)的范围之内，优选在27.5至85MPa(～4000至～12,000psi)的范围之内，更优选在40至70MPa(～6000至～10,000psi)的范围之内。在图2中，示出的半模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·麦克贝恩，埃利奥特·施特劳斯，约翰·汤姆森，
申请(专利权)人：阿姆诺洼化学有限公司，
类型：发明
国别省市：