发明公布-201310562751.8-聚酰亚胺材料注射成型用模具结构及注射成型的工艺

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 103692618 A
(43)申请公布日 2014.04.02
(21)申请号 201310562751.8
(22)申请日 2013.11.12
B29C 45/34 (2006.01)
B29C 33/38 (2006.01)
(71)申请人 陕西航空电气有限责任公司
地址 713107 陕西省咸阳市兴平市西城区
45 号信箱
申请人 陕西秦航机电有限责任公司
(72)发明人 赵小葳
白春华
薛树青 赵红华 韦亮亮
刘鹏 张搏 荣玲 梁林
(74)专利代理机构 西北工业大学专利中心
代理人 王鲜凯
(51)Int.Cl.
B29C 45/26 (2006.01)
B29C 45/73 (2006.01)
B29C 45/27 (2006.01)
(54) 发明名称
聚酰亚胺材料注射成型用模具结构及注射成
型的工艺
CN 103692618 A
(57) 摘要
本发明提出的一种聚酰亚胺材料注射成型用
模具结构及注射成型的工艺，设计的模具设置加
热装置和隔热层，保证热效率及模具温度的稳定
模具成型部分所用材料必须选用高温热膨胀
系数小的材料，成型部分材质硬度需在 HRC55 以
上，便于产品顺利脱模 ；
模具型腔的出模斜度应
大于 0.5°，保证产品顺利脱出，表面不拉伤 ；
每个对应金属嵌件或孔的位置开设排气槽，满足
消除熔接痕的目的。当大型产品带金属嵌件时，金
属嵌件必须进行化学腐蚀处理或表面吹砂清洗，
并涂高温偶联剂如 A-151 等 ; 另外，产品加工后需
直接进入 200±5℃烘箱中进行稳定处理，防止产
品产生裂纹。
权利要求书1页
权利要求书
1 页 说明书3页
说明书 3 页 附图2页
附图 2 页
CN 103692618 A
权 利
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1. 一种聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   在模具型腔处设置加热棒
   孔，热棒孔内设有加热棒 ；
   在模具的周围设有隔热层 ；
   模具型腔的出模斜度大于 0.5° ；
   浇口采用直接进料方式，进浇口的深度尺寸需达到浇口处壁厚的 2/3 ；
   在每个对应金属嵌
   件或孔的位置开设排气槽。
2. 根据权利要求 1 所述聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   模具成型部
   分的材质硬度在 HRC55 以上。
3. 根据权利要求 1 或 2 所述聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   模具成
   型内表面必须进行镀铬处理。
4. 根据权利要求 1 所述聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   模具的内表
   面粗糙度为 Ra0.1。
5. 根据权利要求 1 所述聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   所述排气槽
   的深度最小为 0.5mm。
6. 根据权利要求 1 所述聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
   当金属嵌件
   或孔周围的塑料壁厚小于 1mm 时，在此处增加壁厚 2 ～ 3mm。
7. 一种采用权利要求 1 ～ 6 所述任一项模具结构进行聚酰亚胺材料注射成型的工艺，
   其特征在于步骤如下 ：
   步骤 1 ：
   按照材料干燥工艺条件对材料进行干燥处理 ；
   步骤 2 ：
   对金属嵌件进行预热，预热温度与模具温度相同或高于模具温度 10℃ ；
   步骤 3 ：
   对模具加热并温度控制在 200 ～ 230℃，然后注射聚酰亚胺材料 ；
   步骤 4 ：
   将成型后的产品直接放入 200±5℃的烘箱中，待稳定处理时间结束后，随箱冷
8. 根 据 权 利 要 求 7 所 述 的 工 艺，其 特 征 在 于 ：
   步 骤 2 中，当 金 属 嵌 件 外 形 尺 寸 ＞
   Φ80×100，塑料壁厚≤ 2mm 时，成型前对金属嵌件与塑料粘接的表面进行化学腐蚀处理或
   表面吹砂清洗表面处理，然后涂覆耐高温的偶联剂。
9. 根据权利要求 8 所述的工艺，其特征在于 ：
   所述偶联剂为 A-151。
10. 根据权利要求 8 所述的工艺，其特征在于 ：
    步骤 3 中，当制品外形尺寸大于约
    Φ60×80，
    且壁厚小于 2mm 时，模具温度需提高到 260℃。
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    聚酰亚胺材料注射成型用模具结构及注射成型的工艺
    技术领域
    本发明属于模具设计和成型工艺，具体涉及一种聚酰亚胺材料注射成型用模具结
    构及注射成型的工艺。
    [0001]
    背景技术
    由于聚酰亚胺分子中具有十分稳定的芳杂环结构，使其体现出其他高分子材料所
    无法比拟的优异电绝缘性、耐磨性、抗高温辐射和物理机械性。同时，作为一种性能突出的
    尖端材料，聚酰亚胺已广泛用于机电、电子电气、仪表、石油化工、计量等领域，并成为全球
    火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。
    [0003]
    聚酰亚胺（PI）是耐高温聚合物，在 500℃能短期保持主要的物理性能，能长期在
    接近 300℃条件下使用。在耐高温的工程塑料中，它是最有价值的品种之一。
    [0004]
    该材料若采用模压成型，多压制成型材，后采用机械加工的方法保证产品形状及
    尺寸要求 ；
    若采用注射成型，即需要模具直接成型，但由于该材料流动性差，材料成型温度
    高，因此其成型用模具结构及加工工艺不同于一般注射材料，在此就该材料注射模具结构
    设计特点及成型工艺进行研究。
    [0002]
    发明内容
    [0005]
    要解决的技术问题
    [0006]
    为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种聚酰亚胺材料注射成型用模具结
    构及注射成型的工艺。
    [0007]
    技术方案
    [0008]
    一种聚酰亚胺材料注射成型用模具结构，其特征在于 ：
    在模具型腔处设置加热棒
    孔，热棒孔内设有加热棒 ；
    在模具的周围设有隔热层 ；
    模具型腔的出模斜度大于 0.5° ；
    浇口采用直接进料方式，进浇口的深度尺寸需达到浇口处壁厚的 2/3 ；
    在每个对应金属嵌
    件或孔的位置开设排气槽。
    [0009]
    模具成型部分的材质硬度在 HRC55 以上。
    [0010]
    模具型心、型腔表面必须进行镀铬处理。
    [0011]
    模具型心、型腔表面粗糙度为 Ra0.1。
    [0012]
    所述排气槽的深度最小为 0.5mm。
    [0013]
    当金属嵌件或孔周围的塑料壁厚小于 1mm 时，在此处增加壁厚 2 ～ 3mm。
    [0014]
    一种采用上述模具结构进行聚酰亚胺材料注射成型的工艺，其特征在于步骤如
    [0015]
    步骤 1 ：
    按照材料干燥工艺条件对材料进行干燥处理 ；
    [0016]
    步骤 2 ：
    对金属嵌件进行预热，预热温度与模具温度相同或高于模具温度 10℃ ；
    [0017]
    步骤 3 ：
    对模具加热并温度控制在 200 ～ 230℃，然后注射聚酰亚胺材料 ；
    [0018]
    步骤 4 ：
    将成型后的产品直接放入 200±5℃的烘箱中，待稳定处理时间结束后，随
    CN 103692618 A
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    箱冷却。
    步骤 2 中，当金属嵌件外形尺寸＞ Φ80×100，塑料壁厚≤ 2mm 时，成型前对金属嵌
    件与塑料粘接的表面进行化学腐蚀处理或表面吹砂清洗表面处理，然后涂覆耐高温的偶联
    [0020]
    所述偶联剂为 A-151。
    [0021]
    步骤 3 中，当制品外形尺寸大于约 Φ60×80，且壁厚小于 2mm 时，模具温度需提高
    到 260℃。
    [0022]
    有益效果
    [0023]
    本发明提出的一种聚酰亚胺材料注射成型用模具结构及注射成型的工艺，设计的
    模具设置加热装置和隔热层，保证热效率及模具温度的稳定性 ；
    模具成型部分所用材料必
    须选用高温热膨胀系数小的材料，成型部分材质硬度需在 HRC55 以上，便于产品顺利脱模 ；
    模具型腔的出模斜度应大于 0.5°，保证产品顺利脱出，表面不拉伤 ；
    在每个对应金属嵌件
    或孔的位置开设排气槽，满足消除熔接痕的目的。当大型产品带金属嵌件时，金属嵌件必须
    进行化学腐蚀处理或表面吹砂清洗，并涂高温偶联剂如 A-151 等 ; 另外，产品加工后需直接
    进入 200±5℃烘箱中进行稳定处理，防止产品产生裂纹。
    [0019]
    附图说明
    [0026]
    图1：
    实施例 1 的零件整体示意图，壁薄之处 L 小于 1mm ；
    图2：
    对实施例 1 的零件整体壁薄之处，L 增加 2 ～ 3mm
    图3：
    对实施例 1 的零件整体壁薄之处 L 增加 2 ～ 3

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还有什么补充参数吗？一起完善。