[发明专利]一种双向压缩模具及其实现方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及模具技术，特别涉及一种双向压缩模具及其实现方法与应用。

背景技术

目前，在利用模具来成型制品的过程中，有些情况下，需要对成型材料进行压缩才能保证较好的制品质量。如在传统的高分子材料制品注射成型过程中，高分子熔体在较高的压力下注射进入已经完全闭合的模具型腔内，由于成型制品内存在较大的残余应力，制品会出现翘曲，尺寸稳定性变差等问题。注射压缩成型技术可以较好地解决上述问题，在注射压缩成型中，熔体首先注入初始闭合的模腔内，熔体在注射过程中或注射结束后被压缩，之后在完全闭合的模腔中冷却成型。与传统的注射成型相比，注射压缩成型具有改善熔体充模性能、降低注射压力和锁模力、减小制品残余应力和翘曲、提高制品整体密度均匀性等优点。注射压缩主要是在模具上实现的，现有的注射压缩模具多是在一维方向上对熔体进行压缩，如专利号为ZL 02802531.8的专利公开的注射压缩模具只能在制品厚度方向上对熔体进行压缩（如图1所示）。这种单方向的压缩主要沿制品厚度方向将熔体压实，使制品在厚度方向上收缩减小、尺寸稳定性提高，而在宽度方向上制品这些性能的改善则没有厚度方向那么明显。此外，只能进行单向压缩在一定程度上也限制了模腔体积的变化范围。

微孔发泡高分子制品相比于实体制品，在减少材料用量的同时其力学性能基本得到维持甚至可得到提高，因此正得到越来越多的应用。微孔注塑发泡技术因其成型周期大大缩短、环境友好等原因已成为发展最快的微孔发泡高分子制品成型方法。然而在现有的微孔注塑过程中，沿制品厚度方向和熔体充模流动方向上均存在剪切形变和温度梯度，从而难以控制微孔发泡制品内部的泡孔结构。而微孔发泡制品的物理力学性能在很大程度上取决于其泡孔结构，因此，如何实现对泡孔结构的有效调控，进而改善微孔发泡高分子制品的综合性能显得尤为重要。类似上述的原理分析，如果对微孔发泡的熔体进行压缩，则可提高微孔发泡高分子制品的综合性能；但采用现有的单向压缩技术对非压缩方向的微孔发泡的控制仍不够理想，如能实现双向的压缩将对成型制品的质量提高具有重要的促进作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可在纵向和横向两维方向上实现模腔体积改变的双向压缩模具；所谓纵向是指熔体注入模腔的方向，位于水平面内；所谓横向是指与纵向位于同一水平面且与纵向相垂直的方向。本双向压缩模具具有结构合理、操作灵活方便、适用性强，可有效提高制品综合性能的优点。

本发明的另一目的是提供上述双向压缩模具的实现方法。本方法同样具有操作步骤简单、加工质量高、应用范围广的效果。

本发明的再一目的在于提供上述双向压缩模具及实现方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种双向压缩模具，包括动模板、动模固定板、定模板、定模固定板、模腔块组件、压缩块组件；所述模腔块组件包括纵向模腔块和横向模腔块；所述压缩块组件包括纵向压缩块和横向压缩块；所述定模固定板、模腔块组件和压缩块组件构成封闭的模腔，并且通过所述纵向模腔块、纵向压缩块及横向模腔块、横向压缩块在纵向及横向上的相对移动来实现模腔体积的改变。

所述纵向模腔块分为两组，均与动模固定板相连接，两组纵向模腔块之间设置有纵向压缩弹簧，所述纵向压缩弹簧两端与两组纵向模腔块相顶接；所述纵向压缩块的一侧与动模固定板固定连接，纵向压缩块的另一侧伸入定模固定板上开设的凹槽内，在横向对模腔进行封闭；所述横向压缩块位于动模固定板与定模固定板之间并设置在纵向压缩块的一侧，所述横向压缩块与纵向压缩块嵌合连接，在纵向对模腔进行封闭，同时在横向压缩块与纵向压缩块之间设置有横向压缩弹簧，所述横向压缩弹簧两端分别与横向压缩块及纵向压缩块相顶接；所述横向模腔块在横向动力装置的作用下顶紧横向压缩块，在横向对模腔进行封闭，并在横向动力装置的驱动下，横向模腔块及横向压缩块同时移动，以改变模腔的体积。

特别地，所述纵向模腔块数量为6个，分为两组，两组中对应的纵向模腔块之间设置有纵向压缩弹簧；所述横向模腔块数量为2个，2个横向模腔块之间设置有纵向压缩弹簧；所述横向模腔块设置有横向槽，以避让穿过横向槽用于连接横向模腔块和动模固定板的连接件（如螺柱、螺钉），使横向模腔块可沿横向移动。

特别地，所述纵向压缩块与横向压缩块的嵌合连接为间隙配合连接，两者之间设置有横向压缩弹簧，可以进行相对移动，并且纵向压缩块与横向压缩块进行相对移动的最大距离小于横向模腔块上横向槽的长度。