[发明专利]一种曲率透明件的注射压缩成型模具及其方法

说明书

本发明涉及提供一种曲率透明件的注射压缩成型模具，包括上模和下模，上模包括内模和外模，内模具有曲率型面，外模环绕内模，且外模与内模滑动配合，内模形成有内模座，内模座与外模之间设置有气弹簧，实现外模与内模之间的弹性滑动配合；内模、外模与下模围成注射压缩成型的型腔。模具靠气弹簧机构及连接的外模实现压缩过程，使得压缩间距可调整，压缩行程可调能够实现型腔内熔体的致密性的控制，在保证结构尺寸的同时降低制件内部的残余应力。

技术领域

本发明属于注射成型技术领域，涉及一种曲率透明件的注射压缩成型模具及其方法，尤其涉及高精度、高光学质量、大厚度曲面透明制件的制造方法。

背景技术

随着现代科技发展，透明塑料凭借其优异的透光性、轻质高强等特点，被广泛应用在汽车、高铁、电子信息，并逐渐拓展到航空航天、深海探测等领域。透明产品的形状尺寸也随着应用范围的拓展由最初的平面、薄壁发展到曲面、厚壁。传统成型含有曲率结构的透明光学产品的方法是热弯法，热弯法是将玻璃板材加热至软化温度附近,用自重法或机械加压法使玻璃产生永久性变形,获得一定形状。该方法成型时间长，成本高，受成型的产品形状制约大，后处理加工工序多，逐渐不适应现在市场需求。注射成型方法可以满足这种曲面结构光学产品的制造需求，但是当产品壁厚较大时，极易产生收缩、真空泡等缺陷，所以采用传统注射成型，难以实现厚壁产品制造。因此探索曲面大厚度结构透明舷窗的制造方法，是继续扩展透明件应用发展的重要保证。

发明内容

本发明的目的是：在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一定厚度下，曲率透明件(例如舷窗)的高精度、高光学质量制造方法。

本发明的技术方案是：

提供一种曲率透明件的注射压缩成型模具，包括上模和下模，上模包括内模和外模，内模具有曲率型面，外模环绕内模，且外模与内模滑动配合，内模形成有内模座，内模座与外模之间设置有气弹簧，实现外模与内模之间的弹性滑动配合；内模、外模与下模围成注射压缩成型的型腔。

进一步的，所述气弹簧为可调式气弹簧或不可调气体弹簧。

提供一种曲率透明件的注射压缩成型方法，所述曲率透明件的厚度至少为4mm；

注射压缩成型模具包括上模和下模，上模包括内模和外模，内模具有曲率型面，外模环绕内模，且外模与内模滑动配合，内模形成有内模座，内模座与外模之间设置有气弹簧，实现外模与内模之间的弹性滑动配合；内模、外模与下模围成注射压缩成型的型腔；

包括如下步骤：

步骤1、

加热上模和下模，达到预设温度；将上模朝向下模移动，所述外模压在下模上，气弹簧压缩，内模与下模之间留有间隙，该间隙为压缩成型的压缩行程；准备定量的熔体；

步骤2、

向型腔内注入所述熔体，在型腔填充熔体达到定量的80％～90％后，将内模向与下模移动，直至合模，控制内模的移动速度，使得在合模前完成所有熔体的注入；

步骤3、

对合模后的模具进行冷却，冷却后将内模向上移动并与下模分离，在气弹簧的作用下，外模依然压在下模上，外模与内模发生相对滑动，实现曲率透明件与内模脱离，或曲率透明件与外模脱离。

进一步的，所述曲率透明件为透明舷窗。

进一步的，对注射压缩成型的原料进行除湿干燥，干燥温度为80℃～130℃，干燥时间为3h～6h。优选地，原料为有机玻璃粒料。

进一步的，准备定量的熔体质量为735g～750g。

进一步的，所述熔体的温度为180℃～260℃。

进一步的，注射熔体的压力为30～90MPa，注射熔体的速度为5mm/s～30mm/s。