一种氮气辅助成型模具的制作方法

1.本技术涉及吹气辅助成型技术领域，尤其是涉及一种氮气辅助成型模具。


背景技术：

2.氮气辅助成型是注塑工艺中的一种辅助成型工艺，针对壁厚不均匀的较大型并且结构复杂的产品，在模具注塑成型时，通过气孔将高压氮气充填在塑料内部，以将模具中大壁厚位置的多余塑料挤压出去，得到合适壁厚的产品。
3.授权公告号为cn209971438u的相关专利提供了一种氮气辅助成型注塑装置，其包括注塑装置架体，注塑装置架体上设置有模座，模座内设置有氮气针；氮气针内贯穿开设有出气通道，注塑装置架体内开设有相互连通的主气道和分气道，主气道与注塑装置架体侧壁相通，分气道与出气通道连通。注塑成型时，将氮气注入主气道，氮气依次通过主气道、分气道和进气管道进入模座的模腔内，即可进行辅助成型。
4.针对上述中的相关专利，发明人认为氮气温度较低，注入模腔后与制件接触后，会对制件降温，从而易发生制件还未彻底成型就提前冷凝的现象，导致制件成品的质量不合格。


技术实现要素：

5.为了减少制件提前冷凝的情况，本技术提供一种氮气辅助成型模具。
6.本技术提供的一种氮气辅助成型模具采用如下的技术方案：一种氮气辅助成型模具，包括下模座，所述下模座开设有模腔；所述下模座侧壁开设有安装口，所述安装口内设置有加热装置，所述加热装置包括插入在安装口内的安装柱，所述安装柱侧壁开设有进气孔，所述进气孔进一步贯穿下模座与模腔连通；所述安装柱侧壁开设有环槽，所述环槽内设置有电热丝，所述安装柱的端壁上还设置有加热器，所述加热器与电热丝电连接。
7.通过采用上述技术方案，令下模座与上模座合模并注入熔融塑料进行注塑，待到熔融塑料凝固但温度未降低时，启动加热器加热电热丝，电热丝升温后进一步加热进气孔令其内部温度升高，再将氮气通入进气孔，氮气在进气孔的高温环境下被加热升温，再进一步进入模腔内进行辅助成型工艺。氮气与制件接触后，由于其温度被加热，从而减少了氮气对制件降温的情况，减少了制件未彻底成型却提前冷凝的情况。
8.作为优选，所述环槽沿安装柱长度方向设置为螺旋状槽，所述电热丝呈螺旋状插入在环槽内。
9.一般情况下，为增加加热范围，会开设多个环槽，安装多个电热丝，导致操作较为繁琐；通过采用上述技术方案，环槽的螺旋状设置，令滑槽加工时可一步到位，同时选择足够长度的电热丝缠绕在环槽底壁即可，从而提高了环槽开设和电热丝安装的便捷性。
10.作为优选，所述安装柱外侧壁开设有阶梯槽，所述环槽位于阶梯槽底壁上；所述阶梯槽相对的两个内侧壁之间设置有安装杆，所述安装杆两侧均转动连接有弧形板，两个所
述弧形板远离安装杆一端的端壁相贴。
11.带有电热丝的安装柱直接插入安装口后，被加热器加热的电热丝其温度较高，易对安装口内侧壁造成影响，从而对下模座的温度造成影响，易延长制件的冷凝时间；通过采用上述技术方案，安装柱插入安装口前，转动两个弧形板，令弧形板从安装柱两侧扣设在阶梯槽底壁上，从而对电热丝进行隔绝，将电热丝与安装口内侧壁分隔开来，减少被加热的高温电热丝对安装口内侧壁的影响，减少电热丝对下模座以及模腔内的制件的加热效果，从而缩短制件的冷凝时间。
12.作为优选，其中一个所述弧形板外侧壁开设有通孔，所述通孔与该弧形板端壁相通；所述通孔内插入有连接螺栓，所述连接螺栓与另一个弧形板的端壁螺纹连接。
13.一般情况下，两个弧形板沿安装柱两侧扣设在阶梯槽底壁上后，操作人员需一边手持安装柱，一边手动扶持弧形板对两个弧形板的相对位置限位，导致安装柱插入安装口的操作受弧形板的影响而较为不便；通过采用上述技术方案，两个弧形板扣设在阶梯槽底壁上后，两个弧形板远离安装杆一端的端壁相贴，然后移动螺母穿过通孔，同时旋拧螺母令螺母进一步穿过未开设通孔的弧形板的端壁，并与其螺纹连接；螺栓和通过的设置，令两个弧形板扣设在阶梯槽底壁上后，两个弧形板的相对位置得到限制，从而移动安装柱插入安装口时，减少了操作人员需手动扶持弧形板的情况，提高了安装柱插入安装口的操作便捷性。
14.作为优选，未开设通孔的所述弧形板的端壁内嵌设有与连接螺栓配合连接的连接螺母。
15.一般情况下，螺栓与未开设通孔的弧形板的端壁螺纹连接时，需在该弧形板端壁开设螺纹孔，而弧形板板壁较薄，开设螺纹孔易导致该弧形板板壁破裂；通过采用上述技术方案，预制未开设通孔的弧形板时，将螺母嵌入在该弧形板的端壁内，螺栓与该弧形板连接时，直接与螺母螺纹连接即可，从而减少了在弧形板上开设螺纹孔的情况，减少了弧形板板壁因开设螺纹孔而破裂的情况。
16.作为优选，所述进气孔呈波浪形开设在安装柱内。
17.一般情况下，气孔在安装柱内为直线孔，氮气通过气孔时速度较快，电热丝难以将氮气加热至适合温度，易导致氮气仍以较低温的状态进入模腔；通过采用上述技术方案，进气孔的波浪形设置，增长了气孔在安装柱内的长度，从而增加了氮气在安装柱内的流动行程，增加了氮气存在于安装柱内的留存时间，增加了电热丝对氮气的加热时间，减少了氮气仍以较低温的状态进入模腔的情况。
18.作为优选，所述安装口内侧壁开设有定位槽，所述安装柱外侧壁设置有定位块，所述定位块插入在定位槽内。
19.一般情况下安装柱为圆柱形，安装口为与其适配的圆柱形口，安装柱插入安装口后，易在外力作用下发生偏转，导致安装柱上的气孔与下模座上的气孔位置错开；通过采用上述技术方案，安装柱插入安装口时，安装柱带动定位块插入定位槽，定位槽内侧壁可对定位块定位，从而对安装柱的位置定位，减少安装柱插入安装槽内后，在外力作用下发生意外转动，导致安装柱上的气孔与下模座上的气孔位置错开的情况。
20.作为优选，所述下模座侧壁开设有排气孔，所述排气孔进一步贯穿下模座与模腔连通，所述排气孔内插入有密封块。
21.一般情况下，氮气的排出是通过进气孔原路返回排出下模座，由于充入模腔内的氮气温度高，易与高温的塑料之间发生反应，导致氮气的纯度下降；沿进气孔原路返回易排入原氮气源，导致氮气源内的氮气纯度下降；通过采用上述技术方案，充入氮气时，将密封块螺纹连接在排气孔内，实现对模腔的密封，氮气完成对制件的辅助成型后，可将密封块从排气孔内取出，令氮气从排气孔内排出，减少氮气沿进气孔原路返回至氮气源处，导致氮气源内氮气纯度下降的情况。
22.作为优选，所述下模座侧壁嵌设有环形冷凝器，所述环形冷凝器与排气孔同轴。
23.由于氮气进入模腔时被电热丝加热，导致氮气从排气孔排出时，其温度依旧较高，氮气进入空气中后易与空气中的氧气发生反应产生氮氧化合物，从而对附近操作人员的健康造成危害；通过采用上述技术方案，氮气通过排气孔排出下模座前，启动环形冷凝器对排气孔进行降温，再将密封块从排气孔内取出，令氮气进入排气孔进行降温，从而降低氮气排出下模座进入空气时的温度，减少氮气温度较高引起的与空气中的氧气发生反应产生氮氧化合物的情况；环形冷凝器与排气孔同轴设置，可实现对排气孔的均匀降温。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.安装柱、电热丝和加热器的设置，以及安装口和环槽的开设，令氮气通入进气孔时，氮气会在被电热丝加热的进气孔的高温环境下被加热升温，再进一步进入模腔内进行辅助成型工艺；氮气与制件接触后，由于其温度被加热，从而减少了氮气对制件降温的情况，减少了制件未彻底成型却提前冷凝的情况。
25.2.两个弧形板可将电热丝与安装口内侧壁分隔开来，减少被加热的高温电热丝对安装口内侧壁的影响，减少电热丝对下模座以及模腔内的制件的加热效果，从而缩短制件的冷凝时间。
26.3.进气孔的波浪形设置，增长了气孔在安装柱内的长度，从而增加了氮气在安装柱内的流动行程，增加了氮气存在于安装柱内的留存时间，增加了电热丝对氮气的加热时间，减少了氮气仍以较低温的状态进入模腔的情况。
附图说明
27.图1是本技术实施例中一种氮气辅助成型模具的结构示意图。
28.图2是本技术实施例中用于体现电热丝与环槽位置关系的剖面示意图。
29.图3是本技术实施例中用于体现连接螺栓与通孔位置关系的爆炸示意图。
30.附图标记说明：1、下模座；11、模腔；12、安装口；121、定位槽；13、环形冷凝器；2、安装柱；21、进气孔；22、环槽；23、阶梯槽；231、安装杆；24、电热丝；25、加热器；26、定位块；27、排气孔；271、密封块；3、弧形板；31、通孔；32、连接螺栓；33、链接螺母。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种氮气辅助成型模具。参照图1和图2，氮气辅助成型模具包括下模座1，下模座1顶壁开设有模腔11；下模座1侧壁开设有安装口12，安装口12内设置有加热装置，加热装置包括安装柱2，安装柱2插入在安装口12内；安装柱2端壁开设有进气孔21，进气孔21在安装柱2内呈波浪状，进气孔21一端贯穿贯穿下模座1与模腔11连通；安装柱
2侧壁开设有环槽22，环槽22沿安装柱2长度方向设置为螺旋状槽，环槽22内沿环槽22长度方向插入有电热丝24。
33.参照图1和图2，安装柱2的端壁上通过螺钉连接有加热器25，电热丝24穿过安装柱2与加热器25电连接。使用时，令下模座1与上模座合模并注入熔融塑料，熔融塑料凝固但温度未降低时，启动加热器25加热电热丝24，电热丝24进一步加热进气孔21令其内部温度升高，再将氮气通入进气孔21，氮气在进气孔21的高温环境下被加热升温，再进一步进入模腔11内进行辅助成型工艺；氮气与制件接触后，由于其温度被加热，从而减少了氮气对制件降温的情况，减少了制件未彻底成型却提前冷凝的情况。
34.参照图1，下模座1一侧侧壁开设有排气孔27，排气孔27一端进一步贯穿下模座1与模腔11连通，排气孔27内插入有密封块271，密封块271与排气孔27内侧壁螺纹连接；下模座1侧壁嵌设有环形冷凝器13，环形冷凝器13与排气孔27同轴。氮气完成辅助成型后，从排气孔27内取出密封块271，氮气通过排气孔27排出模腔11，并被环形冷凝器13降温，减少氮气排出后由于温度较高与空气中的氧气产生氮氧化物的情况。
35.参照图2和图3，安装柱2外侧壁开设有阶梯槽23，阶梯槽23相对的两个内侧壁之间设置有安装杆231，安装杆231一端与阶梯槽23其中一侧内侧壁焊接连接，安装杆231另一端与阶梯槽23另一侧的内侧壁焊接连接；安装杆231两侧均通过铰链转动连接有弧形板3，两个弧形板3扣设在阶梯槽23底壁上；其中一个弧形板3外侧壁开设有通孔31，通孔31与该弧形板3端壁相通，另一个弧形板3端壁嵌设有连接螺母，通孔31内插入有连接螺栓32，连接螺栓32一端可穿过通孔31与连接螺母螺纹连接。
36.参照图1和图2，安装口12内侧壁开设有定位槽121，安装柱2外侧壁设置有定位块26；安装柱2插入安装口12时，定位块26插入定位槽121以实现对安装柱2的定位，减少其发生转动，导致安装柱2的进气孔21与下模座1的进气孔21错开的情况。
37.本技术实施例一种氮气辅助成型模具的实施原理为：通入氮气前，启动加热器25加热电热丝24，电热丝24进一步加热进气孔21令其内部温度升高，再将氮气通入进气孔21，氮气在进气孔21的高温环境下被加热升温，再进一步进入模腔11内进行辅助成型工艺；氮气完成辅助成型后，从排气孔27内取出密封块271，氮气通过排气孔27排出模腔11，并被环形冷凝器13降温。氮气与制件接触后，由于其温度被加热，从而减少了氮气对制件降温的情况，减少了制件未彻底成型却提前冷凝的情况。
38.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。