一种高精度单次注塑成型模具的制作方法

本技术涉及注塑加工模具的领域，尤其是涉及一种高精度单次注塑成型模具。

背景技术：

1、不论是目前各类新能源汽车还是电子产品和精密设备的制造、维修，因为种种原因，并不能完全切断电源，因此，在使用工具维修这些带电生产设备时，需要确保使用工具的电绝缘性能，以提高安全性。

2、如授权公告号为cn210015158u的中国实用新型专利，公开了一种绝缘试电笔，其在试电笔的笔杆上注塑有绝缘的防护胶层；而如授权公告号为cn305779531s的中国外观设计专利，其公开了一种剪刀的设计，实际上，该剪刀同样是在金属的剪刀的柄处注塑有绝缘的防护胶层；授权公告号为cn215470795u的中国实用新型专利，公开了一种具有高压电场检测功能的绝缘扳手，同样的，其在扳手本体上设有绝缘保护套，该绝缘保护套同样通过注塑获得。

3、同样的，电力工作时，操作工人常用普通的美工刀作为电工刀使用，用于切削线材外壳等，然而，传统的美工刀虽然能够完成基本的切割任务，但在实际使用过程中存在一些局限性，特别是在检修不可避免带电的设备时，并非严格绝缘设计的美工刀往往难以获得所需的绝缘效果。实际上，开口扳手、梅花扳手、内六角扳手等扳手，各类钳子、螺丝刀等各类工具，都存在类似的注塑问题。

4、为了确保各类工具的基础性能，其功能性主体一般采用高强度的金属材质制成，为了确保高电导率的金属工具主体在使用时具有良好的绝缘性能，往往在金属的工具主体上注塑包胶绝缘的高分子聚合物。对金属嵌件进行注塑包胶时，需要用到注塑模具，如授权公告号为cn220429085u的中国实用新型专利，公开了一种五金加工注塑模具，包括模具底座和模具腔壳，模具腔壳设有若干个且均匀设置于模具底座内，模具腔壳底部均固定有底置块、底置块背面均开设有贯通至其底部的开口，开口内部左右侧均贯穿设置有t形块。其优点在于便于拆装，然而，类似的模具在进行注塑时，一般需要采用二次注塑填充，这是由于，当将金属件置于模具内进行注塑时，一般需要定位结构对金属件进行定位，防止注塑过程中高压射流的熔融高分子材料冲击而导致金属件的移位，在一次注塑后，该定位结构所在位置就会形成形状与定位结构相同的未注塑区域，将定位结构取下后必须二次注塑将该未注塑区域填充后，才能完成注塑，工艺较为繁琐。当然，若对于精度不高的注塑工艺而言，通过对金属件中无需注塑区域的局部定位，而需要注塑的位置则不通过定位结构进行定位，同样可以完成粗定位而只需一次注塑即可完成注塑，只是后续注塑过程中高压射流的熔融聚合物难免会对金属件中未定位的区域形成冲击并导致其位置偏移而降低注塑精度，特别是对于需要大面积注塑的金属件而言，仅小区域的定位使得其定位精度难以保证。

5、基于前述问题，本技术致力于提供一种能够以一次注塑填充即可完成注塑且金属件的定位精准的注塑模具。

技术实现思路

1、为了能够一次注塑填充即可完成注塑并且待注塑工件定位精准，本技术提供一种高精度单次注塑成型模具。

2、本技术提供的一种高精度单次注塑成型模具采用如下的技术方案：

3、一种高精度单次注塑成型模具，包括第一半模和第二半模，所述第一半模上开设有第一定位半槽，所述第二半模上开设有第二定位半槽，所述第一定位半槽和所述第二定位半槽合拢形成定位卡合嵌件非注塑区域的定位槽，所述第一半模上开设有与所述第一定位半槽相连通的第一注塑半槽，所述第二半模上开设有与所述第二定位半槽相连通的第二注塑半槽，所述第一注塑半槽与所述第二注塑半槽合拢形成容纳嵌件注塑区域的注塑槽，所述第一半模和第二半模中的至少一个设有定位组件，所述定位组件包括容纳槽、滑块、第一定位柱、第二定位柱以及弹性压持件，所述容纳槽开设于所述第一半模或所述第二半模背离注塑槽的一侧，所述滑块滑动安装于所述容纳槽内，所述第一定位柱与所述第二定位柱均固定连接于所述滑块且均滑动伸入所述注塑槽内，所述第一定位柱的长度大于所述第二定位柱的长度，所述弹性压持件用于推动所述滑块以使所述第一定位柱背离滑块的一端与嵌件的注塑区域抵紧。

4、通过采用上述技术方案，将待注塑的工件/嵌件放入到第一半模和第二半模内后，在合模状态下，第一定位半槽和第二定位半槽合拢并形成完整的定位槽，用于将待注塑的工件/嵌件固定卡死在成型模具内，需要注意的是，只有待注塑的工件/嵌件中不需要注塑的位置被卡死定位在定位槽内，定位槽与待注塑的工件/嵌件不需要注塑的区域形状相适配，因此，并未留下任何可供熔融聚合物进入的流道或空间，即第一定位半槽和第二定位半槽的厚度之和与待注塑的工件/嵌件中不需要注塑的区域的厚度（厚度可根据产品形状而不同区域不同）适配且相同。待注塑的工件/嵌件未被定位槽卡死定位的区域位于注塑槽内，且注塑槽的厚度更大，因而形成供熔融聚合物进入的空间，待熔融聚合物进入到该空间内并冷却凝固，即完成注塑工序。需要注意的是，位于定位槽内的待注塑的工件/嵌件区域为固定区域，而位于注塑槽内的待注塑的工件/嵌件区域为自由端，由于熔融聚合物的粘度较高、注射压力大，因此，高压射流的熔融聚合物冲击在待注塑的工件/嵌件的自由端，并使得其发生不可避免的微小偏移。

5、相较于普通的注塑模具，本技术中的模具还额外设置有特定结构的定位组件，在将待注塑的工件/嵌件放入模具内时，弹性压持件的弹性作用力推动滑块在容纳槽内滑动，从而推动至少一个第一定位柱与注塑槽内待注塑的工件/嵌件抵紧，从而对原本为自由端的区域进行进一步的限位，从而避免待注塑的工件/嵌件的自由端被高压射流的熔融聚合物冲击而移位，此时，长度更短的第二定位柱为悬空状态。

6、随高压射流的熔融聚合物注入到注塑槽内并逐渐填充满注塑槽，高压的熔融聚合物作用下悬空的第二定位柱上，直至第二定位柱所受作用力大于弹性压持件所提供的弹性作用力，则第二定位柱在高压熔融聚合物的作用下朝向背离待注塑的工件/嵌件的方向移动，即滑块在容纳槽内朝向压缩弹性压持件的方向滑动，原本与待注塑的工件/嵌件自由端抵紧以形成限位作用的第一定位柱随之同步朝向背离待注塑的工件/嵌件的方向移动，，直至第一定位柱和第二定位柱在高压熔融聚合物的作用下移动到预设的位置，此时，弹性压持件不再能够被压缩，在高压的作用下，熔融的聚合物不断填充第一定位柱和第二定位柱移动后形成的空间，仅单次注塑即可完成完整的注塑件。

7、综上所述，若是普通的固定式的定位结构如定位柱，虽然在注塑时定位柱能够抵紧待注塑的工件/嵌件以形成限位，然而，由于定位柱无法移动，必然在定位柱处形成未被注塑的空腔，只能在一次注塑后，再进一步放入另一套模具内，对该定位柱处形成的空腔进行二次注塑，才能形成完整的注塑件。与之相对的是，本技术的特殊模具结构，在熔融聚合物基本完全填充注塑槽后（若注塑槽内还有大量空腔，熔融聚合物更趋向于先填充这些空腔，只有空腔完全填充完后，根据液压原理，熔融聚合物才会作用在第二定位柱朝向待注塑的工件/嵌件一侧的表面并产生推力），待注塑的工件/嵌件的位置已经基本固定，不再移动，此时，高压的熔融聚合物推动悬空的第二定位柱，使第一定位柱和第二定位柱退出，形成注塑空腔，方能通过一次注塑就完成完整的注塑，不但可以节约一副模具，还能解决注塑时间和工序，提高注塑效率和良品率。

8、可选的，所述弹性压持件选用弹簧，弹簧位于所述容纳槽内，所述容纳槽背离注塑槽的一端安装有固定板，弹簧的一端与滑块抵紧，另一端与固定板抵紧。

9、通过采用上述技术方案，弹性压持件最简单、成本最低的结构为弹簧，并且可根据注塑压力定制不同弹性模量的弹簧，一方面确保良好的定位效果，另一方面确保注塑压力足以推动弹簧压缩，从而使第一定位柱和第二定位柱退出形成注塑空腔。若将弹簧也与滑块一块均设置在容纳槽内，可配合设置一固定板，固定板可通过螺栓、焊接等方式固定在模具上，为了便于弹簧的更换以及定位组件的检修，可使用如螺栓等便于拆卸的方式进行连接。

10、可选的，所述第一半模固定安装于第一底座，所述第二半模固定安装于第二底座，所述弹性压持件选用弹簧，所述第一底座和第二底座中的至少一个开设有弹簧槽，弹簧位于所述弹簧槽内，弹簧的一端与弹簧槽的槽底抵紧，另一端与滑块抵紧。

11、通过采用上述技术方案，在选用弹簧的基础上，为了进一步方便定位组件的检修和弹簧的更换，可将弹簧槽开在安装模具的底座上，此时，可在每次安装模具之前都进行检修或确定弹簧的更换与否，且由于模具本身体积受限，弹簧槽开设在底座上，可选择长度更大的弹簧，适用范围更广、设计空间更大。

12、可选的，其特征在于：所述第一定位柱与所述第二定位柱的长度差为0.5-3mm；和/或，所述第二定位柱的截面面积与第一定位柱的截面面积之比为1-1.5。

13、通过采用上述技术方案，第一定位柱和第二定位柱的长度差不宜过小，以免本就粘度较高的熔融聚合物难以进入到第二定位柱与待注塑嵌件/工件之间的缝隙内；两者的长度差也不宜过大，以免两者移动的距离差异过长。此外，由于一开始时，第一定位柱与嵌件/工件之间抵紧无缝隙，因此，仅依靠第二定位柱受力推动，因此，可根据实际生产工艺，将第二定位柱的截面积适当提高，从而确保第二定位柱所受作用力足以推动第一定位柱和第二定位柱。

14、可选的，所述第一半模靠近第二半模的一侧周向边缘开设有多个卡槽，所述第二半模靠近第一半模的一侧周向边缘设有多个与所述卡槽形状相适应的卡块。

15、通过采用上述技术方案，在周向边缘设置卡槽与卡块配合，能够在合模时提高精度，且不易发生水平方向的窜动，这能够显著降低合模线的产生概率。

16、可选的，所述卡槽的截面面积自靠近第二半模到背离第二半模逐渐减小；和/或，至少一个卡槽的槽底开设有凹槽，至少一个卡块上设有与所述凹槽形状适配的凸块。

17、通过采用上述技术方案，卡槽的截面积设为逐渐减小，从而使卡块卡入后逐渐与卡槽的侧壁抵紧卡死，这不但进一步降低了水平方向的窜动，降低合模线的产生概率，还能够使第一半模和第二半模之间卡合固定，进一步设置的凹槽和凸块配合，能够进一步提高定位精度。

18、可选的，所述第一半模和第二半模中的至少一个上开设有注塑流道，所述注塑流道包括注料流道、储液流道以及分液流道，所述注料流道的一端与注塑设备的注塑管路相连通，所述储液流道位于所述注塑槽与所述注料流道之间并与注料流道相连通，所述分液流道位于所述注塑槽与储液流道之间，所述分液流道的一端与储液流道相连通，另一端与注塑槽相连通。

19、通过采用上述技术方案，注塑流道可以根据需求，在第一半模和第二半模中的其中一个开设，也可以在两者都设置。而通过设置储液流道，能够将位于注料流道内的粘度高、压力大、流速快、冲击极大的熔融聚合物进行缓冲，进一步通过分液流道注入，避免直接冲击到待注塑嵌件/工件，配合定位组件，能够进一步提高注塑精度。

20、可选的，所述分液流道的数量为2-6个，多个所述分液流道间隔设置且均与注塑槽相连通。

21、通过采用上述技术方案，分液流道的数量设置为不少于2个，能够分散注塑区间，提高注塑均匀性并且进一步降低熔融聚合物的流速和冲击力；而分液流道的数量控制为不多于6个，则能够避免粘稠的熔融聚合物堵塞分液流道的概率。

22、可选的，所述第一定位半槽设有限位柱，所述第二定位半槽的槽底开设有与限位柱配合的限位槽；或，第二定位半槽的槽底设有限位柱，所述第一定位半槽的槽底开设有与限位柱配合的限位槽。

23、通过采用上述技术方案，在定位槽内进一步设置限位柱，能够在注塑槽进行卡合限位的基础上，对待注塑嵌件/工件进行进一步限位，进一步提高注塑精度。