CN217293267U - 一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及注塑成型模具技术领域，尤其涉及一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，包括定模、动模以及加热组件，所述动模位于所述定模上方，且为斜滑块分型配合顶杆顶出的方式完成注塑成型的脱模；所述动模包括模套，所述定模包括定模底板，所述加热组件包括第一加热板、隔热板和第二加热板，所述模套与所述加热板相连，所述定模底板下方设置有所述隔热板和所述加热板，本实用新型提供的同步辐射联用注塑成型模具，由于弹簧顶杆与顶板结构的存在，使得塑件能够自动脱模，成型效率更加的高。

Description

一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具

技术领域

本实用新型涉及注塑成型模具技术领域，尤其涉及一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具。

背景技术

注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法，该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。

作为同步辐射中心的重要用户群，国内外高分子科学研究群体目前已经研制出了多个与同步辐射X射线联用的原位表征装置。适当改变装置设置可以模拟纺丝和吹膜过程中熔体在拉伸过程中结构的形成过程，挤出装置可以直接模拟挤出过程中高分子材料结构的形成过程，还可以外加牵引拉伸装置来模拟熔体纺丝的加工过程。美国纽约州立大学的Benjamin Hsiao 和Benjamin Chu组将纺丝、挤出、拉伸和剪切等高分子材料加工和性能检测的装置与同步辐射X射线散射实验站联用，研究加工外场作用下聚合物结晶和其它有序过程。比较而言，注塑成型因其模腔塑型和高成型压力的特点难以像纺丝、挤出、拉伸和剪切等聚合物材料加工和性能检测的装置一样进行原位同步辐射实验和表征。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其解决现有技术中无法在与同步辐射X射线散射实验站联用的同时使得塑件自动脱模的问题。

本实用新型的技术方案：

包括定模、动模以及加热组件，所述动模位于所述定模上方，且为斜滑块分型配合顶杆顶出的方式完成注塑成型的脱模；

所述动模包括模套，所述定模包括定模底板，所述加热组件包括加热板、隔热板和加热板，所述模套与所述加热板相连，所述定模底板下方设置有所述隔热板和所述加热板。

进一步的是，所述模套的上下左右均设置有所述加热板，所述模套上下位置设置的所述加热板内贯穿设置有加热管，所述模套左右位置设置的所述加热板上盘绕设置有加热线圈；所述模套外侧壁上开设有凹槽，所述凹槽被设置用于放置所述加热板。

进一步的是，所述模套的中心开设有四棱台通孔，所述模套一侧面开设有矩形槽，所述模套另一侧面开设有椭圆形通孔，所述椭圆形通孔所在侧面与所述矩形槽所在侧面垂直，所述矩形槽和所述椭圆形通孔均与所述椭圆形通孔连通；所述凹槽所在侧壁与所述矩形槽所在侧壁平行设置。

进一步的是，所述模套上开设有多个小导向孔，多个所述小导向孔分为两组且分别位于所述椭圆形通孔的两侧，所述小导向孔与所述四棱台通孔连通；所述模套上表面开设有四个大导向孔，四个所述大导向孔分别位于所述模套四个角处；所述模套上表面开设有多个第一螺钉孔，其中两个所述第一螺钉孔分别位于所述矩形槽两侧。

进一步的是，所述动模还包括以拼合的方式组成注射型腔的入射侧滑块和出射侧滑块，所述入射侧滑块和出射侧滑块相背安装于四棱台通孔内，所述入射侧滑块远离所述出射侧滑块的一侧开设有U形槽；所述出射侧滑块远离所述入射侧滑块的一侧也开设有U形槽。

进一步的是，所述入射侧滑块和所述出射侧滑块均开设有冷却水道；所述入射侧滑块远离所述出射侧滑块的一侧开设有安装腔，所述安装腔底部设有传感器安装孔和第一顶杆孔。

进一步的是，所述动模还包括位于所述模套下方的动模板组件，所述动模板组件位于所述下方，所述动模板组件包括滑块垫板，所述滑块垫板上开设有第二螺钉孔、导向孔和第二推杆孔，四个所述第二推杆孔位于四个所述第二螺钉孔围合形成的区域内。

进一步的是，所述动模板组件还包括位于所述滑块垫板下方的动模底板，所述滑块垫板和所述动模底板之间形成顶出空腔，所述动模还包括位于所述动模板组件下方的顶出脱模组件，所述顶出脱模组件位于顶出空腔内，所述顶出脱模组件包括推板导柱、推板导套、推杆固定板、推板和推杆，所述推板导柱从所述动模底板底部穿过并***所述滑块垫板相连，所述推板位于所述动模底板上方，所述推杆固定板位于推板上方；所述推板导套套设在所述推板导柱外，且所述推板导套的两端分别嵌设在所述推杆固定板和所述推板内；所述推杆的下端穿过所述推杆固定板与所述推板的上表面抵接，所述推杆的上端穿过所述滑块垫板与所述入射侧滑块下表面和所述出射侧滑块下表面抵接。

进一步的是，所述动模还包括顶杆、弹簧和顶板，所述顶杆包括大端和小端，所述顶杆的小端套设有所述弹簧且所述顶杆的小端设置于所述第一顶杆孔内，所述顶板与所述顶杆的大端抵接。本申请的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本实用新型提供的同步辐射联用注塑成型模具，由于弹簧顶杆与顶板结构的存在，使得塑件能够自动脱模，成型效率更加的高；

2.入射侧滑块上安装有能够实时监测温度与压力变化的温度压力传感器，通过与在线检测***相连，因而能够实时测量并精确控制熔体温度和压力等参数；

3.本实用新型提供的同步辐射联用注塑成型模具，能够直接对聚合物注塑成型过程进行原位检测，再现聚合物注塑过程的真实情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的主视装配剖面结构示意图；

图2为本实用新型的侧视装配剖面结构示意图；

图3为本实用新型的俯视装配结构示意图；

图4为本实用新型的加热部分局部示意图；

图5为本实用新型的模套结构示意图；

图6为本实用新型1mm胶厚入射侧滑块和出射侧滑块的装配示意图；

图7为本实用新型滑块垫板的结构示意图；

图8为本实用新型动模底板的结构示意图；

图9为本实用新型0.5mm样条胶厚的滑块结构示意图；

图10为本实用新型0.1mm样条胶厚的滑块结构示意图；

图11为本实用新型圆形塑件的滑块结构示意图；

图12为本实用新型扇形浇口套的结构示意图；

图13为本实用新型与扇形浇口套联用的滑块结构示意图；

图14为本实用新型点浇口套的结构示意图；

图15为本实用新型与点浇口套联用的滑块结构示意图；

图16为本实用新型标准冲击样条的滑块结构示意图。

图标：1、定模；12、浇口套；13、定模底板；2、动模；21、入射侧滑块；211、凸耳； 212、U形槽；213、冷却水道；214、传感器安装孔；215、推杆孔；22、出射侧滑块；23、温度压力传感器；24、模套；241、四棱台通孔；242、导滑槽；243、矩形槽；244、椭圆形通孔；245、大导向孔；246、第一螺钉孔；247、小导向孔；248、凹槽；25、动模板组件； 251、滑块垫板；2511、第二螺钉孔；2512、第二推杆孔；2513、导向孔；252、动模底板； 2524、推杆孔；26、顶出脱模组件；261、推板导柱；262、推板导套；263、推杆固定板；264、推板；265、推杆；27、顶杆；28、弹簧；29、顶板；3、加热部分；31、第一加热板；32、加热线圈；33、第二加热板；34、加热管；35、隔热板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请一并参照图1-图16，本实用新型提供一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具。

实施例1

本实用新型包括定模1、动模2以及加热组件3，动模2位于所述定模1上方，且为斜滑块分型配合顶杆顶出的方式完成注塑成型的脱模；动模2包括模套24，定模1包括定模底板 13，加热组件3包括第一加热板31、隔热板35和第二加热板33，模套24与第一加热板31相连，定模底板13下方设置有隔热板35和第二加热板33。模套24的上下左右均设置有第一加热板31，模套24上下位置设置的第一加热板31内贯穿设置有加热管34，模套24左右位置设置的第一加热板31上盘绕设置有加热线圈32；模套24外侧壁上开设有凹槽248，凹槽248被设置用于放置第二加热板33。

实施例2

所述模套24的中心开设有四棱台通孔241，模套24一侧面开设有矩形槽243，模套24 另一侧面开设有椭圆形通孔244，椭圆形通孔244所在侧面与矩形槽243所在侧面垂直，矩形槽243和椭圆形通孔244均与椭圆形通孔244连通；凹槽248所在侧壁与矩形槽243所在侧壁平行设置。

模套24上开设有多个小导向孔247，多个小导向孔247分为两组且分别位于椭圆形通孔 244的两侧，小导向孔247与四棱台通孔241连通；模套24上表面开设有四个大导向孔245，四个大导向孔245分别位于模套24四个角处；模套24上表面开设有多个第一螺钉孔246，其中两个第一螺钉孔246分别位于矩形槽243两侧。

动模2还包括以拼合的方式组成注射型腔的入射侧滑块21和出射侧滑块22，入射侧滑块21和出射侧滑块22相背安装于四棱台通孔241内，入射侧滑块21远离出射侧滑块22的一侧开设有U形槽212；出射侧滑块22远离入射侧滑块21的一侧也开设有U形槽212，入射侧滑块21和出射侧滑块22均开设有冷却水道213；入射侧滑块21远离出射侧滑块22的一侧开设有安装腔，安装腔底部设有传感器安装孔214和第一顶杆孔215。

实施例3

动模2还包括位于模套24下方的动模板组件25，动模板组件25位于所述下方，动模板组件25包括滑块垫板251，滑块垫板251上开设有第二螺钉孔2511、导向孔2513和第二推杆孔2512，四个第二推杆孔2512位于四个第二螺钉孔2511围合形成的区域内，动模板组件25还包括位于滑块垫板251下方的动模底板252，滑块垫板251和动模底板252之间形成顶出空腔，动模2还包括位于动模板组件25下方的顶出脱模组件26，顶出脱模组件26位于顶出空腔内，顶出脱模组件26包括推板导柱261、推板导套262、推杆固定板263、推板264 和推杆265，推板导柱261从动模底板252底部穿过并***滑块垫板251相连，推板264位于动模底板252上方，推杆固定板263位于推板264上方；推板导套262套设在推板导柱261 外，且推板导套262的两端分别嵌设在推杆固定板263和推板264内；推杆265的下端穿过推杆固定板263与推板264的上表面抵接，推杆265的上端穿过滑块垫板251与入射侧滑块 21下表面和出射侧滑块22下表面抵接。需要说明的是，在本实施例中，推杆265的数量至少为两个以上；入射侧滑块21的下表面与位于其下方的推杆265的上端相抵接；出射侧滑块 22的下表面与位于其下方的推杆265的上端相抵接；即不同位置的推杆265根据其上方具体设置的是入射侧滑块21或是出射侧滑块22，并与入射侧滑块21或出射侧滑块22相抵接。

动模2还包括顶杆27、弹簧28和顶板29，顶杆27包括大端和小端，顶杆27的小端套设有弹簧28且顶杆27的小端设置于第一顶杆孔215内，顶板29与顶杆27的大端抵接。

本实用新型具体作业过程为，首先启动同步辐射X射线散射实验站，保证X射线电源和 X射线信号接收装置正常工作。对注塑成型机和本实用新型设计的同步辐射联用注塑模具加热，待温度上升到适宜加工物料的温度，保温半个小时以上，进入注塑充模阶段。来自注塑机喷嘴的熔融物料经浇口套12中心的流道流入入射侧滑块21和出射侧滑块22组成的注射型腔内。射线光源从入射侧滑块21一边发射X射线，在出射侧滑块22的X射线接收装置采集透过样品后的X射线散射信号。从而实现对注塑成型加工中充模、保压、冷却各阶段聚合物制品微观结构的形成、发展以及最终定构等非线性、非平衡过程的观测，在整个注塑加工过程中，温度压力传感器23监测聚合物熔体的温度和压力变化。在脱模阶段，动模2首先离开定模1，入射侧滑块21和出射侧滑块22在开模初始阶段无法侧向移动，从而一起被留在动模2一边。

动模2和定模1分离后，注塑机顶出杆穿过推杆孔2524向推板264施力，推板264向注塑模具推杆265施力，推杆265顶出入射侧滑块21和出射侧滑块22。在顶出阶段，入射侧滑块21和出射侧滑块22侧面的凸耳211在模套24的导滑槽242内滑动，使得入射侧滑块 21和出射侧滑块22在向前顶出的同时侧向分离，同时，顶杆27保持不动，随着滑块斜向分型，位于模套24上的顶杆27推动顶板29向前移动，顶板29再将型腔中的顶杆27向前顶，从而使得顶杆27将塑件顶出，顶出至塑件与入射侧滑块21和出射侧滑块22分开足够距离后从模套24的矩形槽243掉出模具，进入样品收集装置内。

实施例4

需要说明的是，在合模阶段，随着入射侧滑块21和出射侧滑块22滑动回到模套内，顶杆27和顶板29也在弹簧作用下复位。

作为优选的，请参考9所示，在实施例1的基础上，滑块22上的塑件胶厚由1mm更换为0.5mm尺寸。

作为优选的，请参考图10所示，在实施例1的基础上，滑块22上的塑件胶厚由1mm更换为0.1mm尺寸。

作为优选的，请参考图11所示，滑块22上的塑件轮廓由杠铃型标准样条更换为圆形。

作为优选的，请参考图12和图13所示，将浇口套12更换为如图12所示的上窄下宽的扇形浇口套12，滑块22上的塑件轮廓由杠铃型标准样条变为矩形。

作为优选的，请参考图14和图15所示，将浇口套12更换为如图14所示的上宽下窄的点浇口套12，滑块22上的塑件轮廓由杠铃型标准样条变为矩形。

作为优选的，请参考图16所示，滑块22上的塑件轮廓由杠铃型标准样条更换为标准冲击样条轮廓。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，包括：定模(1)、动模(2)以及加热组件(3)，所述动模(2)位于所述定模(1)上方，且为斜滑块分型配合顶杆顶出的方式完成注塑成型的脱模；

所述动模(2)包括模套(24)，所述定模(1)包括定模底板(13)，所述加热组件(3)包括第一加热板(31)、隔热板(35)和第二加热板(33)，所述模套(24)与所述第一加热板(31)相连，所述定模底板(13)下方设置有所述隔热板(35)和所述第二加热板(33)。

2.根据权利要求1所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述模套(24)的上下左右均设置有所述第一加热板(31)，所述模套(24)上下位置设置的所述第一加热板(31)内贯穿设置有加热管(34)，所述模套(24)左右位置设置的所述第一加热板(31)上盘绕设置有加热线圈(32)；

所述模套(24)外侧壁上开设有凹槽(248)，所述凹槽(248)被设置用于放置所述第二加热板(33)。

3.根据权利要求2所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述模套(24)的中心开设有四棱台通孔(241)，所述模套(24)一侧面开设有矩形槽(243)，所述模套(24)另一侧面开设有椭圆形通孔(244)，所述椭圆形通孔(244)所在侧面与所述矩形槽(243)所在侧面垂直，所述矩形槽(243)和所述椭圆形通孔(244)均与所述椭圆形通孔(244)连通；所述凹槽(248)所在侧壁与所述矩形槽(243)所在侧壁平行设置。

4.根据权利要求3所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述模套(24)上开设有多个小导向孔(247)，多个所述小导向孔(247)分为两组且分别位于所述椭圆形通孔(244)的两侧，所述小导向孔(247)与所述四棱台通孔(241)连通；

所述模套(24)上表面开设有四个大导向孔(245)，四个所述大导向孔(245)分别位于所述模套(24)四个角处；

所述模套(24)上表面开设有多个第一螺钉孔(246)，其中两个所述第一螺钉孔(246)分别位于所述矩形槽(243)两侧。

5.根据权利要求3所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述动模(2)还包括以拼合的方式组成注射型腔的入射侧滑块(21)和出射侧滑块(22)，所述入射侧滑块(21)和出射侧滑块(22)相背安装于四棱台通孔(241)内，

所述入射侧滑块(21)远离所述出射侧滑块(22)的一侧开设有U形槽(212)；

所述出射侧滑块(22)远离所述入射侧滑块(21)的一侧也开设有U形槽(212)。

6.根据权利要求5所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述入射侧滑块(21)和所述出射侧滑块(22)均开设有冷却水道(213)；

所述入射侧滑块(21)远离所述出射侧滑块(22)的一侧开设有安装腔，所述安装腔底部设有传感器安装孔(214)和第一顶杆孔(215)。

7.根据权利要求6所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述动模(2)还包括位于所述模套(24)下方的动模板组件(25)，所述动模板组件(25)位于所述下方，所述动模板组件(25)包括滑块垫板(251)，所述滑块垫板(251)上开设有第二螺钉孔(2511)、导向孔(2513)和第二推杆孔(2512)，四个所述第二推杆孔(2512)位于四个所述第二螺钉孔(2511)围合形成的区域内。

8.根据权利要求7所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述动模板组件(25)还包括位于所述滑块垫板(251)下方的动模底板(252)，所述滑块垫板(251)和所述动模底板(252)之间形成顶出空腔；

所述动模(2)还包括位于所述动模板组件(25)下方的顶出脱模组件(26)，所述顶出脱模组件(26)位于顶出空腔内，所述顶出脱模组件(26)包括推板导柱(261)、推板导套(262)、推杆固定板(263)、推板(264)和推杆(265)；

所述推板导柱(261)从所述动模底板(252)底部穿过并***所述滑块垫板(251)，所述推板(264)位于所述动模底板(252)上方，所述推杆固定板(263)位于推板(264)上方；

所述推板导套(262)套设在所述推板导柱(261)外，且所述推板导套(262)的两端分别嵌设在所述推杆固定板(263)和所述推板(264)内；所述推杆(265)的下端穿过所述推杆固定板(263)与所述推板(264)的上表面抵接，所述推杆(265)的上端穿过所述滑块垫板(251)与所述入射侧滑块(21)下表面和所述出射侧滑块(22)下表面抵接。

9.根据权利要求6所述的一种利用同步辐射在线表征注塑过程的注塑模具，其特征在于，

所述动模(2)还包括顶杆(27)、弹簧(28)和顶板(29)，所述顶杆(27)包括大端和小端，所述顶杆(27)的小端套设有所述弹簧(28)且所述顶杆(27)的小端设置于所述第一顶杆孔(215)内，所述顶板(29)与所述顶杆(27)的大端抵接。

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