許俊豪，羅 俊，陳海明

常州星宇車燈股份有限公司（江蘇常州 212013）

1 引言

現(xiàn)代車燈行業(yè)中塑料透明厚壁塑件的應(yīng)用越來越頻繁，為了降低透明厚壁塑件的成型周期，提高塑件合格率，將厚壁塑件進(jìn)行分層注射成型是一種成型技術(shù)方案，如何進(jìn)行厚壁塑件的分層注射成型及分層結(jié)構(gòu)如何是此模具方案的核心。厚壁塑件的注射成型如何降低塑件的成型周期，一直是國內(nèi)外注射成型企業(yè)亟待解決的問題。在注射成型過程中，將塑件一分為二，先注射成型一層再注射成型下一層，缺點(diǎn)是厚壁塑件只能實(shí)現(xiàn)層層覆蓋，每一層都是塑件的外觀面，對每一層的注射成型要求高。且還需要選用多色轉(zhuǎn)盤或者帶頂出旋轉(zhuǎn)模具中間板功能的注塑機(jī)來實(shí)現(xiàn)多層注射成型。以此造成的復(fù)雜注射成型工藝、生產(chǎn)設(shè)備及模具成本將極大的增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。目前，行業(yè)實(shí)現(xiàn)厚壁塑件的生產(chǎn)還沒有一種非常有效益的模具結(jié)構(gòu)，一般是選用一次注射成型通過高保壓高扭矩超低速的方式來完成塑件的生產(chǎn)，這種方式的生產(chǎn)周期較長；或者選用多色注塑機(jī)通過多射臺分次來完成分層注射成型，這種方式由于對生產(chǎn)設(shè)備要求比較高，極大的增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。不僅如此，設(shè)備、模具越是復(fù)雜生產(chǎn)過程越難管控，生產(chǎn)成本越是高。故設(shè)計(jì)一種二次注射成型使厚壁塑件實(shí)現(xiàn)3層包裹的模具結(jié)構(gòu)具有實(shí)際意義。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本模具結(jié)構(gòu)是厚壁件包裹分層注射成型方法的一種較好技術(shù)方案，用于普通單色注塑機(jī)及兩針閥射嘴口多腔模具，用于兩射嘴同時(shí)進(jìn)行注射成型4腔，一射嘴同時(shí)完成兩腔的注射成型，如圖1、圖2所示，其特征在于：所述定模面為平面沒有塑件結(jié)構(gòu)，動(dòng)模一次注射成型為雙腔，射嘴布置在兩腔中間通過冷流道進(jìn)行連接。二次注射成型側(cè)為雙腔，射嘴布置在兩腔之間冷流道搭接塑件結(jié)構(gòu)，第一次注射成型與第二次注射成型模具水路分開獨(dú)立，模框分開隔熱板保護(hù)，使得第一次注射成型時(shí)模具溫度可設(shè)置在30℃左右，第二次注射成型時(shí)模具溫度可設(shè)置在100℃左右，相互獨(dú)立不影響。

該厚壁件包裹分層注射成型方法是一種較佳成型技術(shù)方案，其特征在于所述模具溫度為PMMA塑料的玻璃化溫度，PMMA料相較PC或者其他透明料有粘度小、流動(dòng)性好、熔融溫度低的特點(diǎn)，在多層透鏡注射成型過程使用PMMA，可以設(shè)置更低的模具溫度，使得塑件中間層注射成型完成后溫度更低，即能更快冷卻。PMMA料在多層透鏡注塑中表現(xiàn)更好的流動(dòng)性，使得透鏡塑件能更好地完成注射成型。

厚壁塑件分層二次注射成型實(shí)現(xiàn)3層包裹的模具結(jié)構(gòu)包括一次注射成型完成結(jié)構(gòu)、一次注射成型完成塑件在二次注射模腔內(nèi)布置結(jié)構(gòu)及二次注射模結(jié)構(gòu)，如圖3、圖4、圖5所示。

圖1 定模示意圖

圖2 動(dòng)模示意圖

圖3 一次注射成型完成結(jié)構(gòu)

圖4 一次注射成型完成塑件在二次注射模型腔內(nèi)布置結(jié)構(gòu)

圖5 二次注射模結(jié)構(gòu)

3 成型工藝

生產(chǎn)設(shè)備使用單色注塑機(jī)，對于模具一個(gè)進(jìn)料口通過分流板分成兩個(gè)針閥射嘴口，厚壁件包裹式分層注射成型包括以下作用步驟（見圖6）：

S10：打開時(shí)序控制器關(guān)閉二次注射閥，使用一次注射閥注射成型塑件中心層。

S20：中心層塑件注射成型完成后，取件放置在模具外，進(jìn)行離子風(fēng)加速冷卻。

S30：中心層塑件冷卻完成后，打開二次注射成型的注射閥，此時(shí)一次、二次注射閥都可進(jìn)行注射成型，中心層塑件放入型腔Ⅱ中，合模進(jìn)行注射成型。

S40：在型腔Ⅱ中取出的塑件即為塑件成品，型腔Ⅰ取出的塑件為中心層塑件，放入模外冷卻工位進(jìn)行離子風(fēng)冷卻。

重復(fù)進(jìn)行S20、S30、S40即為后續(xù)連續(xù)生產(chǎn)步驟。

圖6 注射成型工藝示意圖

4 結(jié)束語

第二次注射成型是利用第一次注射成型的結(jié)構(gòu)對料流進(jìn)行引導(dǎo)，使料流一分為二，從而完成塑件上下兩層的包裹，實(shí)現(xiàn)二次注射成型3層透鏡的效果。由于料流被分開，單層的壁厚會比較薄，有利于塑件的冷卻，縮短注射成型周期，提高了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)過程中第二次注射成型的料流分成上下兩個(gè)方向進(jìn)行，可以通過調(diào)節(jié)上下模的溫度，對料流的充填進(jìn)度調(diào)節(jié)。本模具結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，適合大范圍推廣使用。