玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具的製作方法
2023-05-14 12:32:41
專利名稱：玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具的製作方法
技術領域：
玻璃纖維氈增強熱塑性塑料(以下簡稱GMT)片材壓制模具，涉及GMT片材製造成型領域，尤其涉及GMT片材壓製成型模具領域。
背景技術：
GMT片材可用來熱壓或衝壓成型為各種GMT片材製品。GMT片材製品在汽車領域應用很廣泛，尤其在汽車承載結構部件例如座椅背靠、前端部件、噪音屏蔽、保險槓和蓄電池支架等等的應用，已確立了其應有的地位。要將熱塑性塑料加工成為所設計的形狀，需要經過將材料放入模具，使其成形階段。模具對於GMT片材製品生產具有重要意義。可以認為模具水平的高下，在很大程度上決定並左右了GMT片材製品質量的優劣，和成本的貴廉。
目前，GMT片材的壓製機為應用於普通塑料製品壓制的簡單壓機。它沒有精確控制壓力的裝備和保溫、冷卻設施。因此，在壓製成型過程中不能施以恆定的壓力，無法實現被加工材料在加壓狀態下的保溫和快速冷卻，所以壓製出來的製品內部浸漬效果差，性能波動較大，需要較長的冷卻時間，生產效率低下。
發明內容
本實用新型的目的在於針對上述存在的問題，提出一種GMT片材壓制專用模具，它在壓製成型過程中可以保壓、保溫和迅速冷卻，從而壓製出性能優良的GMT片材。
本實用新型的技術解決方案如下它包括底座5和固定框架4和施壓裝置2，其特徵在於施壓裝置2裝在框架4的上部，在施壓裝置2的下部固連有上模具1。下模具1』固定在底座5上，在上下模具塊的內部分別設有加熱裝置6、6』及冷卻裝置7、7』。施壓裝置2為帶導杆的氣缸或油缸。加熱裝置為帶有自動溫控裝置的電熱管。冷卻裝置為裝有流量自動控制裝置的分布均勻的通水迴路。上下模具形狀可以是平板模，或與壓製片材形狀相同的其它形狀模具。
依據本實用新型方案製得的GMT片材壓制模具，結構簡單、操作方便。節省了時間，提高了生產效率。由於片材在壓制過程中可以邊加壓邊保溫，或邊加壓邊迅速冷卻，從而可以使增強纖維與熱塑性塑料達到良好的界面結合，提高了熱塑性塑料與玻璃纖維氈的浸漬效果和GMT片材內部組份的均勻性，減少了材料內部氣泡缺陷，使GMT片材的力學性能有了顯著提高。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的側視圖；圖3為上模具內的加熱裝置和冷卻裝置結構示意圖圖4為加熱裝置剖視圖；圖5為冷卻裝置剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
實施例1施壓裝置2為薄型帶導杆的氣缸(標準件)，其外殼通過螺孔螺栓固定在框架4的上部。氣缸通過左右兩個導杆3、3』安置在相應的導向孔內。氣缸的活塞通過通過螺栓與上模具1固連。下模具1』焊接在底座4上。上下模具均為金屬材料製成。在上模具塊的內部(下模具結構與上模具相同)，如圖3所示，布置有加熱裝置6。所述的加熱裝置結構是分布均勻的φ＝30mm的四排圓孔(如圖4所示)，孔內插有帶有自動溫控裝置的電熱棒。通過設定加熱溫度和加熱時間可控制加熱量。模具的加熱量取決於成型材料的熔點及性能要求。溫度控制範圍為20～300℃。在加熱裝置6的作用下，可保持熱塑性塑料與增強纖維氈浸漬時溫度恆定。以免熔融的熱塑性塑料過早結晶，而不能與增強纖維氈完全浸透。
在加熱裝置6的下方，如圖3所示布置有冷卻裝置7。冷卻裝置為φ＝20mm的通水迴路。該迴路由8個直孔組成各孔首尾依次相接，形成通水迴路(如圖5所示)。冷卻裝置7的引入，使得熱塑性塑料適時形成大量的界面橫晶，提高了GMT片材的強度，縮短了GMT片材的冷卻時間，提高了片材的生產效率。冷卻裝置7上裝有自動控制系統。它在加熱過程結束後可立即通入冷卻流體。實現模具的快速冷卻。
通過壓力自控系統，可以將保壓延續至加熱或冷卻的全過程。保持恆定的壓力，可使片材在成型過程中，最大程度的消除內部氣泡，有利於熱塑性塑料形成均勻結晶，並與增強氈形成良好的界面結合。該模具用來壓制熔融指數為10-40範圍的玻璃纖維增強聚丙烯材料，壓制的GMT片材性能較傳統模具壓制的片材性能有了很大程度的提高。對比數據見表1表1
此外，在本實用新型中，上下模的形狀除平板模外，還可以是其它形狀的模具，這取決於所壓制的片材形狀。加熱裝置和冷卻裝置的分布可根據模具的形狀具體設計，其設計宗旨是使模具能均勻受熱和冷卻。
權利要求1.玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具，包括底座(5)、固定框架(4)和施壓裝置(2)，其特徵在於施壓裝置(2)置於框架(4)的上部，在施壓裝置的下部固連有上模具(1)，下模具(1』)固定在底座(5)上，在上下模具塊的內部分別同時設有加熱裝置(6、6』)及冷卻裝置(7、7』)。
2.根據權利要求1所述的玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具，其特徵在於施壓裝置(2)為帶導杆氣缸或油缸。
3.根據權利要求1所述的玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具，其特徵在於加熱裝置(6、6』)為帶有自動溫控裝置的電熱管。
4.根據權利要求1所述的玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具，其特徵在於冷卻裝置(7、7』)為裝有流量自動控制裝置的通水迴路。
5.根據權利要求1所述的玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材壓制模具，其特徵在於上下模具形狀是平板模。
專利摘要玻璃纖維氈增強熱塑性塑料(以下簡稱GMT)片材壓制模具，涉及GMT片材製造成型領域，尤其涉及GMT片材壓製成型模具領域。它包括底座5、固定框架4和施壓裝置2，其特徵在於施壓裝置2裝在框架4的上部，在施壓裝置2的下部固連有上模具1。下模具1′固定在底座5上，在上下模具塊的內部分別設有加熱裝置6、6′及冷卻裝置7、7′。它結構簡單、操作方便。節省了時間，提高了生產效率。由於片材在壓制過程中可以邊加壓邊保溫，或邊加壓邊迅速冷卻，從而可以使增強纖維與熱塑性塑料達到良好的界面結合，提高了熱塑性塑料與玻璃纖維氈的浸漬效果和GMT片材內部組份的均勻性，減少了材料內部氣泡缺陷，使GMT片材的力學性能有了顯著提高。
文檔編號B29C70/04GK2738987SQ20042002814
公開日2005年11月9日 申請日期2004年6月21日 優先權日2004年6月21日
發明者鄧洪, 趙東坡, 江興, 彭基成, 夏飛 申請人:中材科技股份有限公司