[发明专利]注射压缩成型系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月30日提交的美国实用新型申请号14/528,069以及2013年10月31日提交的美国临时专利申请号61/898,166的优先权，这两个申请的全部内容都包含在本文中，以作参考。

技术领域

本发明涉及塑料注射成型系统、方法以及用该方法产生的产品。

背景技术

本部分提供涉及本发明内容的背景信息，所述背景信息不一定是现有技术。

塑料零件如车底的封闭部分可用于减少车底颠簸的气流。风阻器或板必须是薄的，以降低重量和成本，同时也要由提供足够刚度保持部件的几何形状的聚合物材料制成。目前，这些部件使用起始时挤压出薄壁(约1.5至2.0毫米)塑料片材的热成型方法制成。所挤压出的片材其后采用一个或多个模或模具加热成型，造出部件的整体几何形状或形状，包括加强零件、加劲肋、紧固孔等。该部件最后模切产生其最终或完成的几何形状。热成型件因此需要多个生产步骤，增加生产成本和时间。热成型的局限性也在于，零件如定位于紧固件将被安装之处和高压位置的加厚加固墙不能在热成型步骤中造出，热成型只局限于片材的均匀壁厚，因此这些部分必须在之后的生产步骤中加入(例如通过粘合剂或热粘合)。

众所周知，注射成型方法比热成型提供更多的部件几何形状。然而，已知的注射成型方法无法产生表面积为所需厚度范围内几平方英尺的部件，因为材料太快固化，以至于不允许塑性材料完全流过整个模具。在已知的注射成型方法中，注塑半模通常在高压下保持相互之间有一间隙，所述间隙是界定部件最终或所需壁厚的间隙(例如2.0至3.0毫米)。由于熔化的塑料必须流到模具的远端，这样会使用多个闸或浇口，增加了模具成本。此外，使塑料流遍整个模具所需要的时间在模具造成极大的压力，因为塑料在注射阶段随即开始冷却和加厚。因此，传统的注射成型需要高吨位压力机(每平方英寸约1-3吨)，以在压力下注射熔化的塑料时保持半模的位置。传统的注射成型方法需要大约4秒的总模具填充时间，但不包括约45秒的冷却时间。

发明内容

本部分提供本公开的总体概述，不是其全部范围或全部特征的全面公开。

根据几方面，注射压缩成型系统包括一个模，其具有固定的第一半模和可相对第一半模移动的第二半模。第二半模最初的定位使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙，第一间隙的大小能容纳一种熔化聚合物材料的非固定形状浆状注料，其通过使用注射成型装置注入空腔。第一间隙被设置为防止浆状注料填充空腔。移动装置在浆状注料注射期间或之后立即使第二半模向第一半模移动，在第一和第二半模之间造成比第一间隙小的第二间隙。第二间隙界定成品部件的厚度。第二半模朝着第二间隙的移动对浆状注料进行压缩，直至在第一和第二半模之间造出成品部件。根据几方面，注射浆状注料和压缩浆状注料所需的总时间少于或等于1.0秒，而根据进一步方面是少于或等于5.0秒(3.0秒为最长注射时间和2.0秒为最长模压时间)。

根据其它方面，注射压缩成型方法有第一蓄能器移动的注塑螺杆、具有固定的第一半模和可移动的第二半的模以及与第二半模对齐的位置控制高速夹。所述方法的步骤包括：起始时定位第二半模，使第一和第二半模之间的空腔界定第一间隙；通过来自第一蓄能器的压力移动注塑螺杆，以使熔化聚合物材料的非固定形状浆状注料注入空腔，其中浆状注料不填充空腔；在浆状注料注射期间或之后驱动高速夹，以使第二半模朝着第一半模移动，从而对浆状注料进行压缩，直至在第一和第二半模之间形成比第一间隙小和界定成品部件厚度的第二间隙；及在2.0秒或更短时间内，或根据几方面，在0.7秒或更短时间内执行移动和驱动步骤(模压步骤)。

从此处提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。在发明内容中的描述和特定例子仅为了说明性的目的，且不欲限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅为了示出所选的实施例，而不是示出全部可能的实施方式，并且不旨在限制本发明的范围。

图1是本发明的注射压缩成型系统中，聚合物材料构成的浆状注料在半模之间形成后的示意图；

图2是示出图1进一步的状态，其中在模压步骤使半模闭合后半模和成品部件的示意图；

图3是在模压步骤之前聚合物材料的非固定形状浆状注料的俯视图；及

图4是使用本发明的注射压缩成型方法所造出的成品部件的俯视图。

附图中相应的标号表示相应的部件。

具体实施方式