CN1812876B - 多色注塑工艺过程及设备 - Google Patents

Abstract

一种用于制造多色塑料汽车部件(12)如门面板的工具(10)，利用在每次注料之间不打开模具情况下多次模塑注料制造。门面板在没有塑性变形、翘曲，或收缩的情况下完成。用于制造面板的工艺过程包括选择性地将工具内的隔板(32)定位到一个第一位置上和然后注射一种第一材料。使分模线保持闭合，而然后使隔板(32)前进到一个第二位置，以便将内部插件设定到所希望的第二注料壁厚位置。然后穿过第一注料部件中一个开口，将第二材料注料引入注射单元的后部。工艺过程可以对附加的颜色和材料重复，以便形成一种多色或甚至多材料的最终组件。一旦部件(12)固化，则将其顶出，并且过程完成。

Description

多色注塑工艺过程及设备

发明领域

本发明一般涉及一种模塑包括一种以上材料的塑料部件的工艺过程，及涉及一种用于制一个部件如但不限于门面板的注塑工具，上述门面板用多色或多材料的部件制成。

利用注塑工艺过程来形成在汽车工业中使用的塑料部件是众所周知。典型的模塑工艺过程将使用一种单色塑料部件，所述单色塑料部件在整个部件中都具有一致的颜色。内部汽车元件如门面板传统上在整个门面板中都使用一种颜色。然而，外观在美感上不吸引人。可供选择地，门面板组件形成包括分开的具有一种或多种颜色的可互连的部件，它们装配在一起以便最终制成一个门面板组件。然而，这些常规的实际操作有一些问题，如一旦组件完成，多个门面板元件就不能用整齐配合装配在一起。因此，理想的是克服这些问题。

上述制造多色部件的方法之一是利用一种注塑机，所述注塑机要求机器加工工具有许多为彩色模塑法每个步骤所必需的加工部件。这些机器同样能注塑具有不同材料的部件。另一些制造多色和多材料塑料部件的方法利用大的带区域，亦即使塑料部件的不同部分与其余彩色塑料部件分开的区域。上述带不同地包围每个待覆盖的对象，而且用带区域的问题是它们固有地形成死区，由所述死区形成无反射区域。如果希望一个反射部分，则不希望有这些死点，因优选的是使反射区域达到最大。

注塑塑料部件的另一种方法包括回转法，此处模具在注料处理机之间旋转以便形成多色部件。然而，回转式机械要求大的吨数，因此要求相当大的投资。

因此，理想情况是提供一种用于制造多色塑料部件和多材料塑料部件的工具，上述塑料部件减少了塑性形变、翘曲和收缩。另外理想的情况是提供一种供在形成最终部件的不同颜色分段期间，通过不打开模具的一步工艺过程注塑一种多色部件的工具。还有理想的情况是 提供一种工具，当注料不同的材料时，所述工具可对注塑模具操作一种由多种材料制成的部件，上述不同材料可在不打开模具情况下用一步工艺过程注塑。因此，优选的是使分模线保持闭合，这样将会减少塑性形变、翘曲和收缩。

本发明的一个方面包括一种改进的模具，所述改进的模具具有：一对装模板；一个阴模体；一个芯模体；一个内插入式机构组件，所述内部插件组件包括固定锁、固定滑块和滑块支架；一个隔板机构；一个移动机构托模板，所述托模板用于使隔板保持在适当部位；若干设置在芯模体和托模板之间的弹簧；一个装模板；一个推顶器托模板；一个推顶器托板；一个歧管托板；一个第一注料歧管组件；一个第二注料歧管组件，若干推顶器液压缸；一组全长度平行件；及用于使隔板前进的液压缸。

另外理想的情况是提供一种制造多色部件如多色门面板的工艺过程，所述工艺过程克服了上述缺点。应该理解，上述工艺过程可以用在各种内部和外部汽车元件上，而不限于本文所述的门面板，上述门面板仅是作为例子提出进行论述，而不打算用来限制本发明。另外理想的情况是提供一种制造多色和多材料部件的工艺过程，所述工艺过程减少了循环时间，还增加了部件品质，并改善了在模塑工艺过程中气体的排除，以便使部件表面中的缺陷减至最少。还有理想的情况是提供一种最终减少废料量的工艺过程。另外理想的情况是提供一种改进的制造多色部件工艺过程，上述工艺过程在最终部件内各种颜色和材料的部件之间具有改善的带整齐配合的空隙。

按照本发明的另一方面，一种制造多色注塑部件的工艺过程包括以下步骤：提供一个模具；将模具闭合；将第一种颜色的塑料注入模具以便形成第一部分；解除机器装模压力；调节隔板机构以便使一内部插件偏离第一注料模腔；施加吨数和然后将第二种颜色的塑料注射到模具的另一部分，以便形成一第二部分；及打开模具并顶出完成的部件；实施整个工艺过程而同时保持分模线闭合。

本发明的另一方面包括一种具有一第一部分和一第二部分的多色部件例如一种门面板组件，上述第一部分用一种第一类型材料，例如一种颜色和一种类型材料制造，而上述第二部分用不同的材料或不同的颜色制造。组件通过一种注塑工艺过程制造，此处在形成两个部 件期间使分模线保持闭合，以便形成最终组件。因此，使收缩和翘曲问题减至最少，同时增加了最终组件的配合和品质。

由于下面结合附图所作的说明，所附权利要求、其它目的、特点，和优点，对该技术的技术人员来说，本发明将变得显而易见。

图1是用于制造门面板的模具当位于第一注料位置时的侧剖图，同时示出本发明具有隔板和内部插入式组件。

附图简介

图2是图1中模具当处于第一注料位置时的前剖视图，同时示出4个隔板和内部插入式组件。

图3是图1所示隔板机构当处于第一注料位置时的放大侧视图。

图3A是从图3中的图3A所取的放大图，同时示出第一注料部件相对于芯模体，内部插件和阴模体。

图4是隔板机构前进到右边第二注料位置的放大侧视图。

图4A是从图4中图4A所取的放大图，同时示出第二注料部件相对于第一注料部件。

图4B是从图4中图4B所取的放大图(未按位置示出)，同时示出第二注料浇口。

图5是本发明模具的顶视图，同时示出隔板机构与液压缸、固定销和内部插件有关。

图6是一种利用本发明工艺过程完成的两色模制的门面板。

图1示出一种用于制造多色或多材料部件12的注塑工具。只用于举例说明目的，下面的论述是一种用于制造汽车门面板12的模具10，所述模具10在图6中示出。应该理解，本发明可用来制造各种元件，此处理想情况是具有一个包括一种以上材料的整体部件。应该理解，材料可以用聚丙烯、聚碳酸酯、TPO、及其它制成。而且，本发明可完成制造具有多色和/或多构造的成品部件。另外，本注塑工具使操作者能在模塑作业期间不打开模具的情况下控制两次或多次注塑。

继续参见图1，注射工具10包括一个下面装模板14和一个上面装模板16。固定到下面装模板14上的是一个带隔板间隙20的机构托模板18。安装衬垫22固定到下面装模板14上，并支承一个用于驱动一个隔板的机构。例如，将一个液压缸24紧固到安装衬垫22上， 并且如图5所示，设置三个液压缸24用于将均匀的压力赋予一个隔板机构组件26上。杆延伸部分28使每个液压缸24与隔板机构组件26互连。

如图1，2和5中所示，隔板机构组件26包括一个驱动器30，所述驱动器30在一侧上连接到杆延伸部分28上，并连接到一组4个隔板32上，上述4个隔板32横在4个分开的夹条组件34内，上述夹条组件34在机构托模板18内。每个隔板32都具有一个T形部分，所述T形部分用于当液压缸24赋予其运动时在夹条组件34内滑动。一种固定隔板36处在每个定位夹条组件34中，并且固定隔板36装在芯模40的下面凹槽38内。固定隔板36具有拐角42，并且在重新加上压紧吨数之后当隔板32前进到右面(第二注料位置)时，隔板32和36一起形成金属间的接触。在图1和3中，示出隔板32处于第一注料位置。

注塑工具10还包括一个芯模40，所述芯模40是模具的一半，并且它放入一个具有光制表面46的反退器或者一个内部插件44。为了提供第二注射料量所需的空间，内部插件44成一个角度设置，以便产生水平位移和垂直位移二者。内部插入式机构组件44是模具的部件，所述模具的部件阻止注射塑料以便形成一种部件，而在这种情况下，部件是一种汽车内部门面板。内部插入式机构组件44包括4个固定销50，4个固定滑块52和4个滑块支架54。插入式组件44紧固到移动机构托模板18上，而芯模40相对于其移动。这种配置使隔板机构32能相对于移动机构托模板18移动。

参见图2，注塑工具10还包括一组位于阴模体48上方的平行件56，一个推顶器固定板58，一个推顶器托板59，一组推顶器液压缸60，一个歧管托板62和一个装模板64。推顶器托板59和推顶器固定板58穿过T形槽连接到歧管固定板61上。推顶器液压缸60附接到托板58上，并且当过程结束(顶出阶段期间)时它们帮助顶出部件12。平行件56设置在推顶器托板和推顶器固定板的每一侧上。在一侧上一个平行件附接到歧管固定板上，而对置的平行件仅附接到歧管固定板上。平行件高度减推顶器托板厚度决定推顶器的行程。模具内的空隙提供推顶器的行程。在歧管托板62内是标准加热器和制造组件66的流道，所述歧管组件66包括一个第一注料注嘴组件68和 一个第二注料注嘴组件70。材料从机器注嘴流过歧管，在注嘴向下降，经过流道并进入部件。注射的材料首先可以是聚丙烯，其次可以是热塑性弹性体(TPE)。加热器包围注嘴的外径，以使塑料在到达流道之前保持处于液态。

一组螺簧72设置在移动机构托模板18内，如图2和5所示。弹簧72保持一个顶着芯模体40的上面偏置力，以使分模线74在模塑过程中保持闭合。在第一注料和第二注料过程中保持分模线74闭合是本发明的关键。应该理解，其它用于使芯模40向上偏置的装置也可以考虑。例如，为了保持上面偏置压力，可以应用液压机构，以便使分模线在模塑过程中保持闭合。移动模具内的机械元件而同时保持使分模线在整个注射过程中闭合，可用来减少最终部件12的收缩、飞边和翘曲。

图2是示出本发明各种元件的模塑工具10的前剖视图。每个隔板机构32示出与夹条34并置，上述夹条34本身又通过紧固件78固定到隔板模腔34上。

注塑工具10有三个分开的注嘴，注嘴68用于第一注料，而注嘴70用于第二注料。应该理解，本发明打算在可以制造两种以上颜色和两种以上材料的部件的环境中操作，因此，打算用附加的喷嘴。

图3更详细示出图1的实施例，此处内部插入式组件44有一组4个固定销50(在图3侧剖图中只示出两个)，其中在每个固定销的远端80处，将一个螺栓82拧于其上，用于将内部插件44紧固到固定滑块52上。图3还示出在注塑之后的第一注塑部件84，同时分模线74保持处于闭合位置。

图3A还示出在第一注射步骤之后的第一注料部件84。一个凹槽86提供一个用于在第二注料过程中插入第二注料材料的空隙或空腔。第一注料部件84的外表面88具有一个对接边缘90，所述对接边缘90将与第二注料材料相应的对接边缘配合。应该理解，同样可以应用叠加式边缘设计。

图4示出注塑工具10处于第二注料位置92。这是通过首先翻卸装模吨数并将压机打开到所希望的隔板32和36分开的距离来完成的。现在可以通过使隔板机构组件26前进赋予液压缸24朝箭头94所指的方向运动。现在产生隔板32的前进，这样使隔板32重新位于 固定隔板36的下方。然后将压机闭合，再重新施加吨数，因此使芯模体和与机构托模板18分开。这样在芯模体40和机构托模板18之间产生一个间隙缝98。这种间隙在第一注料位置中不会发生，如图3中闭合隙缝100处所见到的。由于内部插件保持固定，所以围绕它的芯模体40使内部插件44的表面102移动量等于凹槽，所述凹槽等于第二注料壁的厚度，如图3A中所示。这样限定了在第二注料状态期间用于待注入第二注料注入材料的模腔。现在可用大约1500吨重新加装模吨数。

图4A示出在注射之后的第二注料部件104。它具有一个外部光制的表面106，所述外部光制的表面106具有一个良好接合的接缝108或界面，上述接缝108或界面与第一注料部件84对应的边缘90对接。在模塑循环期间，各分段基本上熔合在一起。

图4B详细示出第二注料浇口构造。这里第二注料注射器70通过流道110注射热塑料，然后进入浇口112中，用于分散在模腔114内。一旦注射，第二注料部件104就形成与第一注料部件84相邻。插入式组件44相对于其示出。

图5示出下面装模板14、隔板机构组件26、移动机构托模板18、4个导向件71和内部插入式组件34的顶视图。移动机构托模板18是在压机的移动侧上，并因此当压机打开时移动。当翻卸吨数并将压机打开到所希望高度的距离时，分模线35打开。10个弹簧72在机构托模板18的表面的上方延伸，并且(在未压缩状态下)帮助保持顶着芯模体40的压力，以便使分模线74保持相对于阴模体48闭合。为了使模塑工具返回第一注料位置，翻卸吨数，将压机打开到所希望的距离，和然后使隔板机构32朝相反的箭头94所指的方向移动，以便使芯模体40能朝向下的方向移动到图3所示的位置。这些装置不用任何楔形机构。

图6示出一种完成的部件12，所述完成的部件12由至少两种不同的材料组成。第一种材料84是在第一注料工艺过程中注射，而第二种材料104是在第二注料工艺过程中注射。完成的部件12还未经修整或光制，并且流道仍然示出。应该理解，门面板12可以利用本发明通过应用独特的闭合分模线工艺过程制成具有两种以上不同的材料和颜色。

现在提交利用本发明制造一种多色或多材料式部件的工艺过程说明。参见图3，隔板机构32在注塑工具10闭合之后位于第一注料位置。分模线74在整个注射工艺过程中始终保持封闭。第一注料注嘴组件68输送第一材料穿过阴模体48，以便形成第一注料部件。部件在工艺过程的这个阶段开始冷却。固定阴模体48在这段时间里保持闭合。接着，翻卸装模吨数并将压机打开到所希望的距离。所有运动都通过注塑机的移动侧进行，所述移动侧是注射工具10下面装模板14一侧。因此，当翻卸吨数时装模板14和机构托模板18随模塞向下朝箭头96(图4)方向前进。接着，通过朝箭头94方向移动(图4)将隔板32移动到合适位置。然后压机闭合并重新加吨数。然后在机构托模板18与芯模体40之间产生一个分离或间隔，这样导致内部插件44变成与第一注料部件84隔开。在部件中这种隔开的间隙86(图3)限定在第二注料工艺过程中新的用于待模塑的第二注料部件104的材料的模腔范围。

当芯模体40移动时，每个偏置弹簧72都持续顶着芯模体40施加压力，以便在工艺过程期间使分模线74连续地保持闭合。现在将装模吨数加到模具上，因而现在可以通过第二注射器组件70注射第二组材料，以便形成第二注料部件104。因而使良好接合的接缝108形成具有一种紧配合构造。由于模塑过程，两个部件基本上熔合，因此增加了外观和配合。一旦部件12冷却，就将模具打开，并且液压缸推顶器60使部件12排出。

从上述说明该技术的技术人员可以理解，闭合式分模线发明的宽广技术可以用各种形式实施。因此，尽管本发明在一门面板的具体实施例方面进行了说明，但本发明的实际范围不应那样受限制，因为对技术人员来说，在研究附图、说明书和后面的权利要求时，其它修改将变得显而易见。

Claims (30)

1.一种用于制造注塑部件的工艺过程，其利用一种压机和模具，所述模具有一个模腔和可移动的芯模，一个分模线，至少一个注嘴，一个固定的内部插件和至少一个隔板机构，一保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置，所述隔板机构相对于可移动的芯模活动，其中所述模腔和可移动的芯模相对于固定的内部插件活动，所述工艺过程包括：

a)保持模具的分模线闭合直至上述注塑部件完成为止；

b)将各上述至少一个隔板机构设定到第一注料位置，以便使模腔和可移动的芯模相对于固定的内部插件定位到一第一注料位置；

c)将压机闭合到第一注料位置，以便设定一预定的切断高度；

d)加装模吨数到压机和模具上；

e)注射至少一种类型材料的塑料，以便形成注塑部件的第一部分；

f)松开所述装模吨数；

g)将压机打开到一个预定位置而同时保持闭合的分模线；

h)将各上述至少一个隔板机构设定到一第二注料位置，以便使模腔和可移动的芯模相对于固定的内部插件定位到一第二注料位置；

i)闭合压机并再施加所述装模吨数；

j)注射另一种类型材料的塑料，以便形成注塑部件的第二部分；

k)打开压机、模具和分模线，并推出完成的注塑部件。

2.如权利要求1所述的工艺过程，其中可移动的芯模相对于固定的内部插件可定位在第一和第二位置与另一些位置之间，以便形成注塑部件的多色或多材料的部分。

3.如权利要求1所述的工艺过程，还包括控制循环时间的步骤，以便增加模塑材料的结合。

4.如权利要求1所述的工艺过程，其中利用气体助推器，来顶出厚的部件。

5.如权利要求1所述的工艺过程，还包括应用金属或薄膜制的部件插件的步骤。

6.如权利要求1所述的工艺过程，其中完成的注塑部件具有至少两种不同的颜色。

7.如权利要求1所述的工艺过程，其中完成的注塑部件具有至少两种不同的材料。

8.如权利要求1所述的工艺过程，其中注塑部件的第一和第二部分在界面处接合。

9.如权利要求1所述的工艺过程，其中注塑部件的第一和第二部分叠加。

10.如权利要求1所述的工艺过程，其中各上述至少一个隔板机构设定用于第一和第二注料壁厚度的间隙尺寸。

11.如权利要求1所述的工艺过程，其中工艺过程利用4个隔板机构，可用来将可移动的芯模相对于内部插件定位到所希望的位置。

12.一种用于制造注塑部件的方法，其利用一种模具，所述模具有一个模腔、可移动的芯模、分模线、至少一个注嘴、固定的内部插件，一保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置，及可用于相对于固定的内部插件定位可移动的芯模的一组隔板，所述方法包括：

a)加装模吨数到模具上；

b)将一种第一材料注射到模具中；

c)将装模吨数从模具上松开；

d)使所述一组隔板前进，以便将可移动的芯模相对于固定的内部插件定位在第二注料位置，同时保持模具的分模线闭合；

e)再加装模吨数到模具上；及

f)将一种第二材料注射到模具中。

13.如权利要求12所述用于制造注塑部件的方法，其中所述一组隔板设定能够将所述模具闭合到的位置。

14.如权利要求12所述用于制造注塑部件的方法，其特征在于，所述步骤d)使所述一组隔板前进还包括：

将所述一组隔板定位到一个位置，所述位置在固定的内部插件和注射到模具之中的第一材料之间的产生位置的相对改变，而同时保持闭合的分模线。

15.一种制造具有至少两种不同部分的门面板的工艺过程，利用一个模具、至少一个注嘴、一个固定的内部插件，一保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置和一个隔板机构，所述隔板机构可相对于模具的可移动芯模活动，而同时保持模具的分模线闭合，直至工艺过程完成，所述工艺过程包括：

a)将隔板机构设定到一个第一注料位置，所述第一注料位置导致可移动芯模相对于固定的内部插件被设定到第一注料位置；

b)将模具闭合到第一注料位置；

c)施加装模吨数到模具上；

d)注射至少一种类型材料的塑料，以便形成门面板的第一部分；

e)松开装模吨数；

f)将模具打开到一个预定位置而同时保持闭合的分模线；

g)将隔板机构设定到第二注料位置；

h)闭合模具；

i)重新施加装模吨数到模具上；

j)注射另一种类型材料的塑料，以便形成门面板的随后部分，及

k)打开模具和分模线并推出门面板。

16.如权利要求15所述的工艺过程，其中第一材料和第二材料具有不同的硬度额定值。

17.如权利要求15所述的工艺过程，其中第一材料和第二材料具有不同的颜色。

18.如权利要求15所述的工艺过程，其中各材料包括软接触材料。

19.制造注塑部件的工艺过程，其利用一种模具，所述模具有一个模腔，至少两个注嘴，一个固定的内部插件，一保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置和一组隔板机构，所述一组隔板机构可相对于可移动的芯模活动，而同时保持模具的分模线闭合，直至工艺过程完成，其中所述可移动的芯模相对于固定的内部插件活动，所述工艺过程包括：

a)在隔板机构位于第一位置情况下注射一个部件的第一部分，并且可移动的芯模相对于固定的内部插件被设定到第一位置；

b)将一个

压机打开到一预定位置，卸去装模吨数，及将隔板机构重新定位到一个第二位置，使得可移动的芯模相对于固定的内部插件处在第二位置；

c)保持分模线闭合；

d)再施加装模吨数；

e)注射上述部分的随后部分；及

f)打开模具和分模线，并推出模具中的部件。

20.如权利要求19所述的工艺过程，还包括用于使芯模偏置来保持分模线闭合的弹簧。

21.如权利要求19所述的过程，其中可移动的芯模向上偏置，以保持分模线闭合。

22.用于制造一种注塑部件的工艺过程，其利用一种模具，该模具包括可移动的模芯和模腔，固定的模具插件，保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置，待注射的材料和一个压机，所述工艺过程包括：

a)使可移动的模芯相对于固定的模具插件移动，以便为注射第一材料提供空间；

b)施加装模吨数；

c)注射一种第一材料；

d)松开装模吨数；

e)使可移动的模芯相对于模具插件移动到一个第二位置，而同时模具的分模线闭合；

f)再施加装模吨数；及

g)注射一种第二材料。

23.如权利要求22所述的工艺过程，其中模具在工艺过程中保持闭合。

24.如权利要求22所述的工艺过程，其中使可移动的模芯移动是通过移动铸压机模板完成的。

25.如权利要求22所述的工艺过程，其中使可移动的模芯移动是通过压机而不是通过与模具成整体的楔形装置完成的。

26.如权利要求22所述的工艺过程，其中在模塑过程中可移动的模芯保持与模腔接触，以便保持分模线闭合。

27.如权利要求22所述的过程，还包括使用弹簧使可移动的模芯偏置，以在工艺过程中保持分模线闭合。

28.如权利要求22所述的工艺过程，还包括使可移动的模芯相对于固定的插件移动到另外的位置和模塑另外的材料。

29.一种用于制造由多种材料制成的塑料部件的模具，包括：

一对装模板；

一个可移动的芯模体，所述芯模体靠近一个装模板设置；

一保持向上偏置力顶着芯模以保持分模线闭合的偏置装置；

一个移动隔板机构托模板，所述托模板用于将隔板保持在适当位置；

一个可移动的阴模，所述阴模靠近可移动的芯模体设置；

一个固定的内部插件机构组件，所述内部插件机构组件位于可移动的芯模体内，固定的内部插件机构组件包括若干固定销、固定滑块和滑块支架；

一个隔板机构，所述隔板机构可用于维持可移动的芯模体相对于固定的内部插件机构组件的位置；

至少一个液压缸，所述液压缸用于移动隔板机构，此时没有将装模吨数施加到模具；

一组平行件，所述一组平行件定位于阴模上侧上的部件；

一个歧管固定板，所述歧管固定板位于平行件附近；

一个推顶器固定板，和一个推顶器托板，所述推顶器托板位于歧管固定板的下侧上；

一个第一注料歧管组件，所述第一注料歧管组件设置在歧管托板内；

一个第二注料歧管组件，所述第二注料歧管组件设置在歧管托板内；及

推顶器液压缸，所述推顶器液压缸固定到歧管固定板上。

30.如权利要求12所述用于制造注塑部件的方法，还包括：

g)在步骤a)加装模吨数到模具上之前，将模具闭合；

h)在步骤c)将装模吨数从模具上松开之后，将压机打开到预定的位置同时保持闭合的分模线；

i)在步骤e)再加装模吨数到模具上之前，关闭模具到第二注料位置；以及

j)在步骤f)将第二材料注入模具中之后，打开模具和分模线并推出完成的部件。

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