[发明专利]一种模具设计方法

说明书

一种模具以及模具注射成型工艺，用于注射成型制备零部件，所述包括模具定模座以及动模座，设置第一注射口以及第二注射口，根据所述模具中窄道位置设置所述第一注射口的位置，从而提高成型材料在模具中的流动性，提高注射成型元件的质量和性能，实现流长比大的零件的注射成型。

技术领域

本发明涉及一种半固态合金注射成型的技术领域，尤其是涉及一种半固态合金注射成型的模具以及模具注射成型工艺。

背景技术

随着电子行业的发展，对产品的轻量化要求越来越高，这些产品包括智能手机、笔记本电脑、随身听、数码相机、可穿戴设备和其他手提设备。这些电子产品的零件和结构的壁厚都很薄，并且通常形状都很复杂，流距都很长。尽可能的轻量化对于复杂外形的零件和结构来说十分重要，同时还要求有足够的强度、热扩散要好、还要防电磁干扰。

用于制造各种3C电子产品壳体和零件的材料市场曾经完全被注塑塑料所垄断，然而由于塑料的模量低于金属的模量相比，用普通的注射成型方法得到的塑料制品，其结构性能难以达到电子产品的要求。与塑料相比较，镁合金零件不仅有金属光泽和质感，而且有更高的刚度，没有翘曲变形和气泡、麻孔或者浅窝。尽管镁的比重比塑料更高，但是它的比强度、冲击阻力和刚度都比塑料要高很多，可以制造更轻更薄的零件。

半固态注射成型技术将注塑成型原理用于金属成型工艺，是一种把低熔点合金进行熔化，以高速、高压把原料注入金属模具内进行成型的技术，采用了一种一体化成型方式，将压铸和注射工艺合二为一，模具和成型材料与半固态压铸工艺相似，工艺过程则接近于注射成型。

在室温条件下，颗粒状的镁合金原料由料斗强制输送到料筒中，料筒中旋转的螺旋体使合金颗粒向模具运动；当其通过料筒的加热部位时, 合金颗粒呈半固态；在注射缸的作用下以高速将其压入到预热模具中成型。

在半固态注射成型中，对于流距较长的零件，由于镁合金的热容量较低，它容易很快地凝固导致影响型腔的填充以及最后零件的质量。为了解决上述问题，现有技术中可以在相对面或者侧面设置多个注射口，通过多个注射口同时向模具中注射半固态金属材料的方式，实现流长比大的零件的注射成型。然而，由于熔融金属在窄道时，表面张力增大导致其流动性下降，如果零件中的窄道与注射口的距离较远，熔融金属经过窄道时温度低于注射口温度同时表面张力增大导致其凝固停止流动而影响成型质量。

发明内容

本发明提供一种模具以及模具注射成型工艺，能够增加半固态注射成型中熔融金属在窄道中的流动性，从而提高注射成型元件的质量和性能。

作为本发明的一个方面，提供一种模具设计方法，包括如下步骤：（1）根据工件的形状，确定上模座以及下模座的结构；（2）根据上模座以及下模座的结构，确定模腔形状；（3）根据模腔形状的正视图以及左视图或者右视图，确定模腔截面中纵向高度最低的区域；（4）根据模腔形状的俯视图，确定该纵向高度最低的区域的重心位置，确定该重心位置与动模座四个侧面的距离；（5）确定所述重心位置与所述动模座四个侧面距离最短的侧面，将所述重心位置在该侧面的投影位置设置第一注射口；（6）确定第一注射口与模腔形状的交点；（7）计算模腔形状边缘与该交点距离最远的点，确定动模座与该点距离最短的侧面，将该点在该侧面的投影位置设置第二注射口。

优选的，所述模具用于制备注射形成工件。

优选的，所述上模座为动模座，所述下模座为定模座。

作为本发明的另外一个方面，提供一种根上述模具设计方法设计的模具，用于制备注射成型工件，包括：定模座以及动模座；所述定模座以及动模座合模后的内部空间形成模腔；所述模腔具有纵向高度不同的截面；所述模腔侧面具有两个注射口，用于向所述模腔注入成型材料。

优选的，所述成型材料为半固态材料。

优选的，所述成型材料为半固态合金材料。

优选的，所述合金为镁合金。