注塑模具及其成型方法
注塑模具及其成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具领域，尤其涉及一种用于碳纤维复合材料外壳的成型的注塑模具及其成型方法。
【背景技术】
[0002]碳纤维是一种纤维状碳材料。每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成，直径大约5 μ m?8 μ m。它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀性强、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成碳纤维增强复合塑料，被广泛应用于航空航天，高档汽车，体育制品，建筑行业及高档电子产品等。
[0003]另外，笔记本电脑、平板电脑等数码3C产品向着“更轻、更薄”方向迅速发展，消费者对笔记本电脑的便携性要求越来越高。各品牌电脑制造商正努力开拓各种新工艺、新材料和新的设计方案去满足这一要求。其中，新型碳纤维材料以其质轻、强度高而成为国内外研发的热点。
[0004]然而，在实际应用中，由于在注塑成型时碳纤维复合材料的流动性较差，难以充满注塑模具的成型腔，使得对碳纤维复合材料进行注塑的实际应用较为困难，如注塑材料的流动性的要求使得碳纤维复合材料中的碳纤维含量相对较低。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中产品中碳纤维复合材料用于注塑较为困难的问题，提供一种简便实用的用于碳纤维复合材料的注塑模具及其成型方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模、流道系统，所述流道系统形成流道，所述流道具有多个与所述注塑模具的成型腔相连通的浇口。
[0007]在根据本发明所述的注塑模具中，所述定模包括由顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，其中，所述顶针一端具有一顶出面，所述顶针的另一端穿设所述固定板后固定连接在所述顶出底板上，所述固定板与所述顶出底板固定连接，所述流道系统与所述顶出机构处于所述外壳的同一侧。
[0008]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道系统包括一流道板及一端与所述多个浇口分别对接固定的流道管，其中，所述流道包括每个流道管所分别形成的分流道及与由所述流道板凹陷形成的与所述分流道相连的主流道，所述流道管的另一端可滑动地穿设所述固定板、所述顶出底板后固定连接在所述流道板上。
[0009]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道管包括一大管及一外径相对所述大管较小的小管，所述大管与所述小管连接处形成一朝向所述动模一侧的台阶面，所述定模具有一与所述台阶面相抵的抵接面。
[0010]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道具有七个相互平行且均匀分布的所述分流道及与所述分流道相对应的七个所述浇口，其中的六个所述分流道平分为两组，所述两组分流道呈三重旋转对称，所述两组分流道具有两个平行分流道的镜像对称面，所述六个分流道还关于另一分流道呈二重旋转对称。
[0011]本发明还提供了一种使用该注塑模具的成型方法，包括步骤:
[0012]将所述定模与所述动模合模，使所述浇口与所述成型腔相连通；
[0013]用碳纤维复合材料依次经过所述主流道、分流道后由所述多个浇口注入所述成型腔，以得到所述外壳；
[0014]将所述定模与所述动模开模后，通过所述顶针将所述外壳顶出，使其脱离所述注塑模具。
[0015]本发明的注塑模具及其成型方法简便实用，适合于碳纤维复合材料的注塑成型，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求较低，可注塑的碳纤维复合材料的碳纤维含量较高，所成型的碳纤维复合材料外壳强度较高。
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0017]图1为本发明的较佳实施例的注塑模具的结构示意图。
[0018]图2为图1中所示流道的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]为叙述方便，下文中所称的“上”、“下” “左”、“右”等表示方位时(“所述顶出底板212后固定连接在所述流道板41上”等不表示方位时则不计在内)与附图本身的上、下、左、右方向一致，仅表示相对位置特征。
[0021]请参阅图1，图1为本发明的较佳实施例的注塑模具的结构示意图。本实施例中，注塑模具包括定模和动模3，定模和动模3形成注塑模具的成型腔1A，成型腔IA与用碳纤维复合材料所成型的外壳的形状和大小相匹配。注塑模具还包括一流道系统4，流道系统4形成一流道4S，流道系统4用于将塑性材料(如碳纤维复合材料)通过流道4S注入并充满成型腔1A。其中，流道4S具有多个浇口 4C，流道4S通过浇口 4C与成型腔IA相连通。图中的流道4S具有七个相互平行且均匀分布的分流道4B及与分流道4B相对应的七个浇口4C，其中的六个分流道4B平分为两组，两组分流道4B呈三重旋转对称，两组分流道4B具有两个平行分流道4B的镜像对称面，六个分流道4B还关于另一分流道4B呈二重旋转对称。
[0022]在本发明的一些优选实施例中，定模包括由顶针211、顶出底板212与固定板213组成的顶出机构21，如图1所示。流道系统4与所述顶出机构21处于所述外壳的同一侧，顶针211 —端具有一顶出面211A，顶针211的另一端穿设所述固定板213后固定连接在顶出底板212上，固定板213与顶出底板212固定连接。顶出底板212在上下运动时，可同步带动顶针211将成型好的外壳顶出。较佳地，顶针211被固定板213固定在顶出底板2 12上，固定板213通过螺钉连接与顶出底板212固定，从而使得顶针211可方便地拆卸与安装。
[0023]本发明的注塑模具的成型方法为:首先，将所述定模与所述动模合模，使所述浇口与所述成型腔相连通；然后在用碳纤维复合材料依次经过所述主流道、分流道后由所述多个浇口注入所述成型腔，以得到所述外壳；成型后，将定模与动模3开模即相互脱离，此时外壳与动模3脱离，然后通过顶出装置的顶针211用顶出面211A从定模一侧将外壳顶出，以使外壳与注塑模具脱离。
[0024]请结合参阅图2，图2为图1中所示流道的立体结构示意图。较佳地，流道系统4包括一流道板41及一端与多个浇口 4C分别对接固定的流道管42，且流道管42的另一端可滑动地穿设固定板213、顶出底板212后固定连接在流道板41上；所述流道板41包括主流道4A与分流道4B，其中，分流道4B由流道管42形成，主流道4A由流道板41向上凹陷形成。主流道4A与所述多个流道管42相连通。在注塑时，注塑材料经过入料口注入主流道4A，再经过多个分流道4B，通过浇口 4C注入成型腔1A。
[0025]在另一些优选的实施例中，流道管42包括一大管421及一外径相对大管421较小的小管422，大管421与小管422连接处形成一台阶面42A，定模具有一与台阶面42A相抵的抵接面。小管422的上端开设有浇口 4C，通过调整台阶面42A与抵接面的相对距离可以在浇口 4C与动模的成型面平齐时，台阶面42A与抵接面恰好相抵，起到限位作用，可使成型的外壳靠近浇口 4C处的内表面尽量平滑。
[0026]在一些实施例中，注塑模具还可以包括多个行位，行位上安装如图1所示的镶件5，从而成型外壳的倒扣部分。
[0027]另外，在本发明中，所谓的“固定连接”还可为一般的固定连接方式或一体成型。顶出底板212与多个行位分别由一般的驱动装置驱动即可，如伺服驱动器等。
[0028]通过多个均匀分布的浇口及分流道形成多点浇注，使得在对碳纤维复合材料成型时简便实用，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求低。
[0029]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应该包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模(3)、流道系统(4)，其特征在于，所述流道系统(4)形成流道(4S)，所述流道(4S)具有多个与所述注塑模具的成型腔(IA)相连通的浇口(4C)。2.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述定模包括由顶针(211)、顶出底板(212)与固定板(213)组成的顶出机构(21)，其中， 所述顶针(211) —端具有顶出面(211A)，所述顶针(211)的另一端穿设所述固定板(213)后固定连接在所述顶出底板(212)上，所述固定板(213)与所述顶出底板(212)固定连接，所述流道系统(4 )与所述顶出机构(21)处于所述外壳的同一侧。3.如权利要求2所述的注塑模具，其特征在于，所述流道系统(4)包括流道板(41)及一端与所述多个浇口( 4C)分别对接固定的流道管(42)，其中，所述流道(4S)包括每个流道管(42)所分别形成的分流道(4B)及与由所述流道板(41)凹陷形成的与所述分流道(4B)相连的主流道(4A)，所述流道管(42)的另一端可滑动地穿设所述固定板(213)、所述顶出底板(212)后固定连接在所述流道板(41)上。4.如权利要求3所述的注塑模具，其特征在于，所述流道管(42)包括大管(421)及外径相对所述大管(421)较小的小管(422)，所述大管(421)与所述小管(422)连接处形成一朝向所述动模(3)—侧的台阶面(42A)，所述定模具有与所述台阶面(42A)相抵的抵接面。5.如权利要求3-4中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述流道(4S)具有七个相互平行且均匀分布的所述分流道(4B)及与所述分流道(4B)相对应的七个所述浇口(4C)，其中的六个所述分流道(4B)平分为两组，所述两组分流道4B呈三重旋转对称，所述两组分流道(4B)具有两个平行分流道(4B)的镜像对称面，所述六个分流道(4B)还关于另一分流道(4B)呈二重旋转对称。6.一种成型方法，利用如权利要求3所述的注塑模具成型碳纤维复合材料外壳，其特征在于，包括步骤: 将所述定模与所述动模(3)合模，使所述浇口(4C)与所述成型腔(IA)相连通； 用碳纤维复合材料依次经过所述主流道(4A)、分流道(4B)后由所述多个浇口(4C)注入所述成型腔(1A)，以得到所述外壳； 将所述定模与所述动模(3)开模后，通过所述顶针(211)从定模一侧将所述外壳顶出，使其脱离所述注塑模具。
【专利摘要】本发明提供了一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模、流道系统，流道系统形成流道，流道具有多个与注塑模具的成型腔相连通的浇口。本发明还提供了一种使用该注塑模具的成型方法，包括步骤：将定模与动模合模，使浇口与成型腔相连通；用碳纤维复合材料依次经过主流道、分流道后由多个浇口注入成型腔，以得到外壳；将定模与动模开模后，通过顶针从定模一侧将外壳顶出，使其脱离注塑模具。本发明的注塑模具及其成型方法简便实用，适合于碳纤维复合材料的注塑成型，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求低，可注塑的碳纤维复合材料的碳纤维含量较高，所成型的碳纤维复合材料外壳强度较高。
【IPC分类】B29C45/26, B29C45/40, B29C45/00, B29C45/27
【公开号】CN104890186
【申请号】CN201410083078
【发明人】汪智勇, 周华民, 尹高喜, 唐均华
【申请人】群达塑胶电子（深圳）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具领域，尤其涉及一种用于碳纤维复合材料外壳的成型的注塑模具及其成型方法。
【背景技术】
[0002]碳纤维是一种纤维状碳材料。每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成，直径大约5 μ m?8 μ m。它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀性强、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成碳纤维增强复合塑料，被广泛应用于航空航天，高档汽车，体育制品，建筑行业及高档电子产品等。
[0003]另外，笔记本电脑、平板电脑等数码3C产品向着“更轻、更薄”方向迅速发展，消费者对笔记本电脑的便携性要求越来越高。各品牌电脑制造商正努力开拓各种新工艺、新材料和新的设计方案去满足这一要求。其中，新型碳纤维材料以其质轻、强度高而成为国内外研发的热点。
[0004]然而，在实际应用中，由于在注塑成型时碳纤维复合材料的流动性较差，难以充满注塑模具的成型腔，使得对碳纤维复合材料进行注塑的实际应用较为困难，如注塑材料的流动性的要求使得碳纤维复合材料中的碳纤维含量相对较低。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中产品中碳纤维复合材料用于注塑较为困难的问题，提供一种简便实用的用于碳纤维复合材料的注塑模具及其成型方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模、流道系统，所述流道系统形成流道，所述流道具有多个与所述注塑模具的成型腔相连通的浇口。
[0007]在根据本发明所述的注塑模具中，所述定模包括由顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，其中，所述顶针一端具有一顶出面，所述顶针的另一端穿设所述固定板后固定连接在所述顶出底板上，所述固定板与所述顶出底板固定连接，所述流道系统与所述顶出机构处于所述外壳的同一侧。
[0008]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道系统包括一流道板及一端与所述多个浇口分别对接固定的流道管，其中，所述流道包括每个流道管所分别形成的分流道及与由所述流道板凹陷形成的与所述分流道相连的主流道，所述流道管的另一端可滑动地穿设所述固定板、所述顶出底板后固定连接在所述流道板上。
[0009]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道管包括一大管及一外径相对所述大管较小的小管，所述大管与所述小管连接处形成一朝向所述动模一侧的台阶面，所述定模具有一与所述台阶面相抵的抵接面。
[0010]在根据本发明所述的注塑模具中，所述流道具有七个相互平行且均匀分布的所述分流道及与所述分流道相对应的七个所述浇口，其中的六个所述分流道平分为两组，所述两组分流道呈三重旋转对称，所述两组分流道具有两个平行分流道的镜像对称面，所述六个分流道还关于另一分流道呈二重旋转对称。
[0011]本发明还提供了一种使用该注塑模具的成型方法，包括步骤:
[0012]将所述定模与所述动模合模，使所述浇口与所述成型腔相连通；
[0013]用碳纤维复合材料依次经过所述主流道、分流道后由所述多个浇口注入所述成型腔，以得到所述外壳；
[0014]将所述定模与所述动模开模后，通过所述顶针将所述外壳顶出，使其脱离所述注塑模具。
[0015]本发明的注塑模具及其成型方法简便实用，适合于碳纤维复合材料的注塑成型，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求较低，可注塑的碳纤维复合材料的碳纤维含量较高，所成型的碳纤维复合材料外壳强度较高。
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0017]图1为本发明的较佳实施例的注塑模具的结构示意图。
[0018]图2为图1中所示流道的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]为叙述方便，下文中所称的“上”、“下” “左”、“右”等表示方位时(“所述顶出底板212后固定连接在所述流道板41上”等不表示方位时则不计在内)与附图本身的上、下、左、右方向一致，仅表示相对位置特征。
[0021]请参阅图1，图1为本发明的较佳实施例的注塑模具的结构示意图。本实施例中，注塑模具包括定模和动模3，定模和动模3形成注塑模具的成型腔1A，成型腔IA与用碳纤维复合材料所成型的外壳的形状和大小相匹配。注塑模具还包括一流道系统4，流道系统4形成一流道4S，流道系统4用于将塑性材料(如碳纤维复合材料)通过流道4S注入并充满成型腔1A。其中，流道4S具有多个浇口 4C，流道4S通过浇口 4C与成型腔IA相连通。图中的流道4S具有七个相互平行且均匀分布的分流道4B及与分流道4B相对应的七个浇口4C，其中的六个分流道4B平分为两组，两组分流道4B呈三重旋转对称，两组分流道4B具有两个平行分流道4B的镜像对称面，六个分流道4B还关于另一分流道4B呈二重旋转对称。
[0022]在本发明的一些优选实施例中，定模包括由顶针211、顶出底板212与固定板213组成的顶出机构21，如图1所示。流道系统4与所述顶出机构21处于所述外壳的同一侧，顶针211 —端具有一顶出面211A，顶针211的另一端穿设所述固定板213后固定连接在顶出底板212上，固定板213与顶出底板212固定连接。顶出底板212在上下运动时，可同步带动顶针211将成型好的外壳顶出。较佳地，顶针211被固定板213固定在顶出底板2 12上，固定板213通过螺钉连接与顶出底板212固定，从而使得顶针211可方便地拆卸与安装。
[0023]本发明的注塑模具的成型方法为:首先，将所述定模与所述动模合模，使所述浇口与所述成型腔相连通；然后在用碳纤维复合材料依次经过所述主流道、分流道后由所述多个浇口注入所述成型腔，以得到所述外壳；成型后，将定模与动模3开模即相互脱离，此时外壳与动模3脱离，然后通过顶出装置的顶针211用顶出面211A从定模一侧将外壳顶出，以使外壳与注塑模具脱离。
[0024]请结合参阅图2，图2为图1中所示流道的立体结构示意图。较佳地，流道系统4包括一流道板41及一端与多个浇口 4C分别对接固定的流道管42，且流道管42的另一端可滑动地穿设固定板213、顶出底板212后固定连接在流道板41上；所述流道板41包括主流道4A与分流道4B，其中，分流道4B由流道管42形成，主流道4A由流道板41向上凹陷形成。主流道4A与所述多个流道管42相连通。在注塑时，注塑材料经过入料口注入主流道4A，再经过多个分流道4B，通过浇口 4C注入成型腔1A。
[0025]在另一些优选的实施例中，流道管42包括一大管421及一外径相对大管421较小的小管422，大管421与小管422连接处形成一台阶面42A，定模具有一与台阶面42A相抵的抵接面。小管422的上端开设有浇口 4C，通过调整台阶面42A与抵接面的相对距离可以在浇口 4C与动模的成型面平齐时，台阶面42A与抵接面恰好相抵，起到限位作用，可使成型的外壳靠近浇口 4C处的内表面尽量平滑。
[0026]在一些实施例中，注塑模具还可以包括多个行位，行位上安装如图1所示的镶件5，从而成型外壳的倒扣部分。
[0027]另外，在本发明中，所谓的“固定连接”还可为一般的固定连接方式或一体成型。顶出底板212与多个行位分别由一般的驱动装置驱动即可，如伺服驱动器等。
[0028]通过多个均匀分布的浇口及分流道形成多点浇注，使得在对碳纤维复合材料成型时简便实用，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求低。
[0029]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应该包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模(3)、流道系统(4)，其特征在于，所述流道系统(4)形成流道(4S)，所述流道(4S)具有多个与所述注塑模具的成型腔(IA)相连通的浇口(4C)。2.如权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述定模包括由顶针(211)、顶出底板(212)与固定板(213)组成的顶出机构(21)，其中， 所述顶针(211) —端具有顶出面(211A)，所述顶针(211)的另一端穿设所述固定板(213)后固定连接在所述顶出底板(212)上，所述固定板(213)与所述顶出底板(212)固定连接，所述流道系统(4 )与所述顶出机构(21)处于所述外壳的同一侧。3.如权利要求2所述的注塑模具，其特征在于，所述流道系统(4)包括流道板(41)及一端与所述多个浇口( 4C)分别对接固定的流道管(42)，其中，所述流道(4S)包括每个流道管(42)所分别形成的分流道(4B)及与由所述流道板(41)凹陷形成的与所述分流道(4B)相连的主流道(4A)，所述流道管(42)的另一端可滑动地穿设所述固定板(213)、所述顶出底板(212)后固定连接在所述流道板(41)上。4.如权利要求3所述的注塑模具，其特征在于，所述流道管(42)包括大管(421)及外径相对所述大管(421)较小的小管(422)，所述大管(421)与所述小管(422)连接处形成一朝向所述动模(3)—侧的台阶面(42A)，所述定模具有与所述台阶面(42A)相抵的抵接面。5.如权利要求3-4中任一项所述的注塑模具，其特征在于，所述流道(4S)具有七个相互平行且均匀分布的所述分流道(4B)及与所述分流道(4B)相对应的七个所述浇口(4C)，其中的六个所述分流道(4B)平分为两组，所述两组分流道4B呈三重旋转对称，所述两组分流道(4B)具有两个平行分流道(4B)的镜像对称面，所述六个分流道(4B)还关于另一分流道(4B)呈二重旋转对称。6.一种成型方法，利用如权利要求3所述的注塑模具成型碳纤维复合材料外壳，其特征在于，包括步骤: 将所述定模与所述动模(3)合模，使所述浇口(4C)与所述成型腔(IA)相连通； 用碳纤维复合材料依次经过所述主流道(4A)、分流道(4B)后由所述多个浇口(4C)注入所述成型腔(1A)，以得到所述外壳； 将所述定模与所述动模(3)开模后，通过所述顶针(211)从定模一侧将所述外壳顶出，使其脱离所述注塑模具。
【专利摘要】本发明提供了一种注塑模具，用于碳纤维复合材料外壳的成型，包括定模、动模、流道系统，流道系统形成流道，流道具有多个与注塑模具的成型腔相连通的浇口。本发明还提供了一种使用该注塑模具的成型方法，包括步骤：将定模与动模合模，使浇口与成型腔相连通；用碳纤维复合材料依次经过主流道、分流道后由多个浇口注入成型腔，以得到外壳；将定模与动模开模后，通过顶针从定模一侧将外壳顶出，使其脱离注塑模具。本发明的注塑模具及其成型方法简便实用，适合于碳纤维复合材料的注塑成型，对可成型的碳纤维复合材料的流动性要求低，可注塑的碳纤维复合材料的碳纤维含量较高，所成型的碳纤维复合材料外壳强度较高。
【IPC分类】B29C45/26, B29C45/40, B29C45/00, B29C45/27
【公开号】CN104890186
【申请号】CN201410083078
【发明人】汪智勇, 周华民, 尹高喜, 唐均华
【申请人】群达塑胶电子（深圳）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
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