一种多材料承载托盘成型模具的制作方法

1.本实用新型属于注塑成型技术领域，涉及一种成型模具，具体涉及一种多材料承载托盘成型模具。


背景技术：

2.注塑技术就是制造塑料制品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件的一种技术。注塑是一个相对成熟的技术领域，其产品领域涉及众多。近年来传统的注塑从原来的塑料材质转向纤维增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）以满足产品性能的多样性和复杂性；同时产品结构也变得更加复杂，性能要求也更高：如对重量、强度、刚度以及制造工艺的效率和成本等提出了更高的要求，单一材质的产品难以满足上述的要求。
3.在一些特殊的领域，许多产品的性能要求是复合性能，如笔记本电脑外壳、汽车内外饰零部件等。比方说笔记本电脑外壳在某些局部需要较高的强度用于承担载荷、某些位置需要结构的更加稳定，从而需要更好的刚度，而某些部位需要满足感官方面的性能如降噪、手感等等。对于多材料承载托盘，传统的工艺技术是分别采用对应性能的材料分别制造零部件，然后通过工装治具等将各零部件进行连接（粘接、焊接等）获得，这种工艺技术相对比较复杂、步骤较多、周期较长、工艺成本高，对尺寸公差等的精度要求也高。为了实现一次成型，需要采用双射或者三者成型工艺，这就需要开发对应的成型模具。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多材料承载托盘成型模具，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多材料承载托盘成型模具，
6.至少一个下固定组件，所述下固定组件包括下固定板、可相对所述下固定板移动的第二顶出板、可移动地设置在所述下固定板和所述第二顶出板之间的第一顶出板、与所述第一顶出板间隔设置的承板、连接在所述承板和所述下固定板之间且贯穿所述第一顶出板和所述第二顶出板的多根支撑柱、穿过所述承板且延伸至与所述第一顶出板相连接的多根顶出杆、设置在所述承板上的公模板、嵌入所述公模板的公模仁以及安装在所述承板上且贯穿所述公模板和所述公模仁的抽芯入子；
7.第一上固定组件和第二上固定组件，所述第一上固定组件和所述第二上固定组件分别安装在两个所述下固定组件上，其相互独立地包括上固定板、安装在所述上固定板表面上且朝向所述下固定组件的热流道板、安装所述热流道板表面的母模板以及嵌入所述母模板且与所述公模仁相配合的母模仁，
8.所述公模仁与所述母模仁之间分别形成一射流道、二射流道，所述热流道板上形成有与所述一射流道、所述二射流道相对应的多根注料头。
9.优化地，所述第一顶出板和所述第二顶出板之间通过开闭结构活动连接，所述开
闭结构包括卡设在所述第一顶出板和所述第二顶出板边部的卡扣、一端固定在所述承板侧面上且另一端延伸至与所述卡扣相配合的导向块以及通过弹簧安装在所述第二顶出板侧面且分别与所述卡扣、所述导向块相配合的限位块。
10.进一步地，所述限位块的端部设置有第一斜面，所述导向块的端部设置有与所述第一斜面相配合的第二斜面。
11.更进一步地，每根所述顶出杆上套设有回位弹簧，所述回位弹簧位于所述承板和所述第二顶出板之间。
12.进一步地，所述第一上固定组件和所述第二上固定组件还相互独立地包括设置在所述母模板和所述公模板之间且围设在所述抽芯入子四周的多块滑块以及设置在所述母模板和所述公模板之间且对应设置在多块所述滑块外侧的滑块导向块。
13.进一步地，所述下固定组件还包括安装在所述下固定板上且延伸至与所述承板相连接的顶出板导柱以及安装在所述第二顶出板上且延伸至贯穿所述公模板的复位杆。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型多材料承载托盘成型模具，通过将下固定组件、第一上固定组件和第二上固定组件进行配合，能够用于对碳纤维板进行双色注塑成型，进而获得满足不同性能要求的产品，从而极大的减少了制造工艺复杂程度、提高了效率、降低了成本，能够形成大规模批量产业化能力。
附图说明
15.图1为本实用新型多材料承载托盘的结构示意图；
16.图2为本实用新型多材料承载托盘另一视角的结构示意图；
17.图3为本实用新型多材料承载托盘中底板的结构示意图；
18.图4为本实用新型多材料承载托盘的生产系统简易图；
19.图5为本实用新型多材料承载托盘的成型模具部分结构的示意图；
20.图6为本实用新型多材料承载托盘的成型模具另一部分结构的示意图；
21.图7为本实用新型多材料承载托盘的成型模具母模仁的结构示意图；
22.图8为本实用新型多材料承载托盘的成型模具另一部分结构的示意图（开模）；
23.图9为本实用新型多材料承载托盘的成型模具另一部分结构顶出状态的示意图（开模）；
24.图10为本实用新型热多材料承载托盘的成型模具热流道板的结构示意图；
25.图11为本实用新型热多材料承载托盘的成型模具另一热流道板的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1和图2所示的承载托盘，主要包括底板1’、周壁2’和缓冲件3’等。其中，底板1’为碳纤维板，其四角处通常开设有定位孔11’（如图3所示）；周壁2’形成在底板1’的边缘处（此处的形成是一体注塑成型），并与底板1’相垂直，其材质为加纤增强聚碳酸酯；缓冲件
3’形成在周壁2’的四角处且延伸至底板1’的外表面上，其材质是tpu（当然也可以根据需要选用其它现有的可注塑材料）。
28.上述多材料承载托盘一体成型的方法，包括以下步骤：
29.（a）对碳纤维板材进行机加工以加工成所需的尺寸和形状，得底板1’；在本实施例中，会在底板1’的四角处加工出定位孔11’，这样可以将底板1’放在定位治具上以便于使用机器手对其进行转移；在机加工时，通常还对碳纤维板材进行铣边处理，随后去除卷边。
30.（b）将底板1’加热软化（在ir炉内加热，炉内温度为290~320℃、加热时间为30~40s），取出（出炉温度为220℃~280℃）埋入预热的成型模具中；成型模具的预热温度为130~180℃。在本实施例中，将底板1’置于定位治具上，采用机械手将其转移至ir炉定位托盘处，调整定位托盘的位置使其上部、下部与上加热板、下加热板的距离相互独立地为3~5cm（即定位托盘的上表面与上加热板之间的间距为3~5cm，定位托盘的下表面与下加热板之间的间距为3~5cm，整个上加热板和下加热板之间的间距为8~12cm）；加热软化后用机械手将其从ir炉定位托盘取出。
31.（c）利用注塑机的一个注塑头向成型模具中注入加纤增强聚碳酸酯以附着在底板1’的边缘处，冷却（温度为50~80℃）成型得所述周壁2’；
32.（d）利用注塑机的另一个注塑头向所述成型模具中注入tpu，冷却后成型即可。
33.具体地，
34.该承载托盘可以利用现有的双射注塑机系统（配合对应的成型模具）进行制备（如申请号为201810615891.x的中国发明专利公开的或市售常规的），如该双射注塑机系统（即前述的注塑机）可以如图4所示，包括底座1、安装在底座1上的成型模具单元2以及安装在底座1上且与成型模具单元2相配合的注射单元3。成型模具单元2包括可转动的公模座21（公模座21的转动轴心线呈水平设置）、安装在底座1上且与公模座21相连接用于驱动公模座21转动的驱动单元24、可开合地安装在公模座21上且与其相配合的母模座22以及设置在公模座21和母模座22之间的成型模具23；注射单元3具有相互独立的一射注射机构31（即包含一个注塑头）和二射注射机构32（一射注射机构31和二射注射机构32间隔设置，采用现有的即可；包含另一个注塑头）。本技术的发明点不在于双射注塑机系统和注射单元3等的具体结构，前面的描述是为了更全面、清楚地展示成型模具23的工作原理。
35.在本实施例中，如图5-图6、图8-图9所示的成型模具23，主要包括下固定组件231、第一上固定组件232以及第二上固定组件232’。
36.其中，下固定组件231有至少一个，本技术中为了提高生产效率，下固定组件231采用两个，分别用于固定第一上固定组件232、第二上固定组件232’。每个下固定组件231包括下固定板2311、第一顶出板2312、第二顶出板2313、承板2314、顶出杆2315、公模仁2317、公模板2318和抽芯入子2319等。在使用时，下固定板2311通过常规的紧固件安装至公模座21上；第二顶出板2313可相对下固定板2311上下移动（此处上下方向的定义是按照图5中观察到方向予以定义的，下同），具体是：下固定组件231还包括安装在下固定板2311上且延伸至与承板2314相连接的顶出板导柱23111（顶出板导柱23111通常是多根，其垂直于下固定板2311且向上延伸至插入承板2314），第二顶出板2313则可滑动地安装在该顶出板导柱23111上。第一顶出板2312可移动地设置在下固定板2311和第二顶出板2313之间，其被多根顶出板导柱23111贯穿，即第一顶出板2312也可滑动地安装在顶出板导柱23111上。承板2314与
第一顶出板2312间隔设置，也与第二顶出板2313间隔设置，使得承板2314位于第二顶出板2313的上方（此时承板2314和第二顶出板2313之间具有一定的空间以供第二顶出板2313或第一顶出板2312的上下移动）。支撑柱2310有多根，它们连接在承板2314和下固定板2311之间，并贯穿第一顶出板2312和第二顶出板2313，起到支撑的作用。顶出杆2315也有多根，它们穿过承板2314且延伸至与第一顶出板2312相连接；即顶出杆2315的一端位于第一顶出板2312内，其垂直向上延伸并延伸至贯穿承板2314；当第一顶出板2312在外力作用下向上移动时，顶出杆2315同步向上运动。公模板2318设置在承板2314上，即公模板2318位于承板2314的上表面，此时它可以与顶出杆2315的端面相接触；当顶出杆2315向上运动时，公模板2318同步被向上抬升。公模仁2317嵌入公模板2318，即公模板2318的上表面开设有向内凹陷的第一容纳腔，使得公模仁2317位于该第一容纳腔内（公模仁2317可以通过现有常规的紧固件可拆卸地安装在第一容纳腔内）。抽芯入子2319安装在承板2314上，它向上延伸而贯穿公模板2318和公模仁2317，使得抽芯入子2319的上表面凸出于公模板2318和公模仁2317；抽芯入子2319和公模仁2317配合以形成与承载托盘的周壁2’相对应的结构（这样注塑后即可对应形成承载托盘的周壁2’）。
37.第一上固定组件232和第二上固定组件232’的结构基本相同，但是其热流道板2322、热流道板2322’的流道结构、一射流道和二射流道的结构稍有不同。第一上固定组件232和第二上固定组件232’分别安装在两个下固定组件231上，即一个下固定组件231上对应安装第一上固定组件232而另一个下固定组件231上对应安装第二上固定组件232’。第一上固定组件232包括上固定板2321（此时上固定板2321位于公模板2318的上方）、安装在上固定板2321表面上且朝向下固定组件231的热流道板2322、安装热流道板2322表面（热流道板2322的下表面）的母模板2323以及嵌入母模板2323且与公模仁2317相配合的母模仁2324（母模板2323的下表面也向内凹陷形成第二容纳腔，母模仁2324可以通过现有常规的紧固件可拆卸地安装在第二容纳腔内）。第二上固定组件232’则同样地包括上固定板2321’、安装在上固定板2321’表面上且朝向下固定组件231的热流道板2322’以及安装热流道板2322’表面的母模板2323’以及嵌入母模板2323’且与公模仁2317相配合的母模仁2324’（在使用时，底板1’通过）。在本实施例中，母模仁2324和母模仁2324’的表面上均形成有与定位孔11’相对应的限位凸起，从而将底板1’放置在母模仁2324和母模仁2324’上，如图7所示。此时，公模仁2317与母模仁2324、母模仁2324’之间分别形成一射流道、二射流道，热流道板2322、热流道板2322’分别具有热流道板本体23221、热流道板23221’，其上形成有与一射流道、二射流道相对应的多根注料头23221、注料头23221’；需要注意的是，热流道板2322和热流道板2322’内还相互独立地形成有注料流道且其侧面还相互独立地配套安装有注料电磁阀等注料辅助结构（注料辅助结构为现有常规的结构，不是本技术的发明点），如图10和图11所示。这样导入的成型材料可以分别经由热流道板2322、热流道板2322’进入一射流道、二射流道以分别形成周壁2’、缓冲件3’。
38.具体地，第一顶出板2312和第二顶出板2313之间通过多个开闭结构2316（通常是对称设置的两个或者四个）活动连接，该开闭结构2316包括卡设在第一顶出板2312和第二顶出板2313边部的卡扣23161、一端固定在承板2314侧面上且另一端延伸至与卡扣23161相配合的导向块23162以及通过弹簧安装在第二顶出板2313侧面且分别与卡扣23161、导向块23162相配合的限位块23163；限位块23163的端部设置有第一斜面，导向块23162的端部设
置有与第一斜面相配合的第二斜面。初始时，第一顶出板2312和第二顶出板2313在卡扣23161和限位块23163的配合下而卡合在一起；当限位块23163向上运动使得，第一斜面和第二斜面先相互接触；限位块23163继续向上运动，限位块23163则被挤压而压缩弹簧使得限位块23163向第二顶出板2313的内部移动至限位块23163与卡扣23161脱离，第一顶出板2312和第二顶出板2313分离。
39.每根顶出杆2315上套设有回位弹簧23151，其位于承板2314和第二顶出板2313之间，这样作用于第二顶出板2313上的外力卸去时，第二顶出板2313能够在回位弹簧23151的作用下及时复位。第一上固定组件232还包括设置在母模板2323和公模板2318之间且围设在抽芯入子2319四周的多块滑块2325以及设置在母模板2323和公模板2318之间且对应设置在多块滑块2325外侧的滑块导向块2326；第二上固定组件232’也包括设置在母模板2323’和公模板2318之间且围设在抽芯入子2319四周的多块滑块2325’以及设置在母模板2323’和公模板2318之间且对应设置在多块滑块2325’外侧的滑块导向块2326’，这样可以用于保证周壁2’的成型精度。下固定组件231还包括安装在第二顶出板2313上且向上延伸至贯穿公模板2318的复位杆23131，在合模状态时，复位杆23131的顶面与母模板2323或母模板2323’相接触。
40.上述承载托盘的成型过程及成型模具23的工作原理如下：将机加工后得到的底板1’埋入母模仁2324（即第一上固定组件232的母模仁2324），将第一上固定组件232和一个下固定组件231合模（如图5所示），通过一射注射机构31经由注料头23221、一射流道注入加纤增强聚碳酸酯以形成周壁2’；成型后，将下固定组件231和第一上固定组件232开模，顶出机构（可以是前述的驱动单元24带动，也可以独立采用现有常规的液压驱动机构带动）不做顶出动作。
41.公模座21旋转180
°
，该下固定组件231再和第二上固定组件232’合模（此时可以将另一个下固定组件231和第一上固定组件232合模），如图6所示。通过二射注射机构32经由注料头23221’、二射流道注入tpu以在周壁2’的四角处形成缓冲件3’；成型后，将下固定组件231和第二上固定组件232’开模，顶杆31（可以是前述的驱动单元24带动，也可以独立采用现有常规的液压驱动机构带动）驱动第二顶出板2313向上运动（在本实施例中，向上运动的距离为a，a=10mm，如图8所示，箭头指示指出），在开闭结构2316的作用下，第一顶出板2312同步向上运动距离a，顶出杆2315也向上运动距离a（回位弹簧23151被压缩）进而使公模板2318同步运动距离a（此时承板2314与公模板2318之间的间距为a，此时抽芯入子2319相对公模板2318实际上是向下运动距离a，使得抽芯入子2319与成型产品分离，避免拉模）；顶杆31继续向上运动，导向块23162挤压限位块23163使其向内移位，第二顶出板2313和第一顶出板2312分离（第一顶出板2312被导向块23162限位而不再向上运动），第二顶出板2313继续向上运动距离b（b=35mm），回位弹簧23151进一步被压缩（如图9所示），此时复位杆23131同步向上运动距离b而可以顶出产品（主要是顶承载托盘周边形成的粉料；还可以根据需要调整复位杆23131的位置而直接顶产品本体），人工或机械手取走产品即可（顶杆31退出，其它结构在回位弹簧的作用下复位）。
42.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范
围之内。

技术特征：
1.一种多材料承载托盘成型模具，其特征在于，它包括：至少一个下固定组件（231），所述下固定组件（231）包括下固定板（2311）、可相对所述下固定板（2311）移动的第二顶出板（2313）、可移动地设置在所述下固定板（2311）和所述第二顶出板（2313）之间的第一顶出板（2312）、与所述第一顶出板（2312）间隔设置的承板（2314）、连接在所述承板（2314）和所述下固定板（2311）之间且贯穿所述第一顶出板（2312）和所述第二顶出板（2313）的多根支撑柱（2310）、穿过所述承板（2314）且延伸至与所述第一顶出板（2312）相连接的多根顶出杆（2315）、设置在所述承板（2314）上的公模板（2318）、嵌入所述公模板（2318）的公模仁（2317）以及安装在所述承板（2314）上且贯穿所述公模板（2318）和所述公模仁（2317）的抽芯入子（2319）；第一上固定组件（232）和第二上固定组件（232’），所述第一上固定组件（232）和所述第二上固定组件（232’）分别安装在两个所述下固定组件（231）上，其相互独立地包括上固定板（2321、2321’）、安装在所述上固定板（2321、2321’）表面上且朝向所述下固定组件（231）的热流道板（2322、2322’）、安装所述热流道板（2322、2322’）表面的母模板（2323，2323’）以及嵌入所述母模板（2323，2323’）且与所述公模仁（2317）相配合的母模仁（2324、2324’），所述公模仁（2317）与所述母模仁（2324、2324’）之间分别形成一射流道、二射流道，所述热流道板（2322、2322’）上形成有与所述一射流道、所述二射流道相对应的多根注料头（23221、23221’）。2.根据权利要求1所述的多材料承载托盘成型模具，其特征在于：所述第一顶出板（2312）和所述第二顶出板（2313）之间通过开闭结构（2316）活动连接，所述开闭结构（2316）包括卡设在所述第一顶出板（2312）和所述第二顶出板（2313）边部的卡扣（23161）、一端固定在所述承板（2314）侧面上且另一端延伸至与所述卡扣（23161）相配合的导向块（23162）以及通过弹簧安装在所述第二顶出板（2313）侧面且分别与所述卡扣（23161）、所述导向块（23162）相配合的限位块（23163）。3.根据权利要求2所述的多材料承载托盘成型模具，其特征在于：所述限位块（23163）的端部设置有第一斜面，所述导向块（23162）的端部设置有与所述第一斜面相配合的第二斜面。4.根据权利要求1或2所述的多材料承载托盘成型模具，其特征在于：每根所述顶出杆（2315）上套设有回位弹簧（23151），所述回位弹簧（23151）位于所述承板（2314）和所述第二顶出板（2313）之间。5.根据权利要求1所述的多材料承载托盘成型模具，其特征在于：所述第一上固定组件（232）和所述第二上固定组件（232’）还相互独立地包括设置在所述母模板（2323，2323’）和所述公模板（2318）之间且围设在所述抽芯入子（2319）四周的多块滑块（2325、2325’）以及设置在所述母模板（2323，2323’）和所述公模板（2318）之间且对应设置在多块所述滑块（2325、2325’）外侧的滑块导向块（2326、2326’）。6.根据权利要求5所述的多材料承载托盘成型模具，其特征在于：所述下固定组件（231）还包括安装在所述下固定板（2311）上且延伸至与所述承板（2314）相连接的顶出板导柱（23111）以及安装在所述第二顶出板（2313）上且延伸至贯穿所述公模板（2318）的复位杆（23131）。

技术总结
本实用新型公开了一种多材料承载托盘成型模具，至少一个下固定组件；第一上固定组件和第二上固定组件，所述第一上固定组件和所述第二上固定组件分别安装在两个所述下固定组件上，其相互独立地包括上固定板、安装在所述上固定板表面上且朝向所述下固定组件的热流道板、安装所述热流道板表面的母模板以及嵌入所述母模板且与所述公模仁相配合的母模仁，所述公模仁与所述母模仁之间分别形成一射流道、二射流道，所述热流道板上形成有与所述一射流道、所述二射流道相对应的多根注料头。进而获得满足不同性能要求的产品，从而极大的减少了制造工艺复杂程度、提高了效率、降低了成本，能够形成大规模批量产业化能力。够形成大规模批量产业化能力。够形成大规模批量产业化能力。


技术研发人员：顾淑莹
受保护的技术使用者：苏州复盈新材股份有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/27