浇注模具

技术领域

本发明涉及环氧树脂薄片制造技术领域，特别是涉及一种浇注模具。

背景技术

环氧树脂绝缘材料是含有环氧基团的基体树脂经交联固化而成的具备电绝缘性的功能性材料。由于其具有优良的介电性能、稳定性好等诸多优点，不仅在电气行业有着重要的地位，在医学、航天航空、土木建筑、轨道车辆、电子集成产品等各个领域也有着广泛的应用。

为了保证环氧树脂的优良性能，一方面有赖于配方设计，另一方面则与浇注固化工艺密切相关。在浇注固化流程中，浇注模具是必不可少的。对于薄片式环氧树脂产品的制备，模具腔体狭小，浇注料难以充分注入模具，导致浇注效果不佳，固化物容易存在气泡等缺陷，严重影响产品性能。此外，浇注模具在设计注重成型，缺乏对工艺的考量，使得产品缺陷率难以控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的模具浇注效果不佳，固化物容易存在气泡等缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浇注模具，包括模具本体和负压产生单元，所述模具本体沿上下方向开设有相连通的型腔和储液腔，所述负压产生单元与所述型腔连通，以在所述型腔产生负压。

在上述技术方案中，所述模具本体包括第一本体和第二本体，所述第一本体开设有贯穿其上下两端的所述型腔，所述第二本体开设有所述储液腔，所述第二本体可拆卸安装于所述第一本体的下端，所述负压产生单元通过所述第一本体的上端与所述型腔连通。

在上述技术方案中，所述第二本体为硅橡胶材料制成。

在上述技术方案中，所述负压产生单元包括真空泵和过滤单元，所述真空泵通过所述过滤单元与所述型腔连通。

在上述技术方案中，所述过滤单元包括真空过滤器和导气管，所述真空泵、所述真空过滤器、所述导气管和所述型腔依次连通。

在上述技术方案中，所述第一本体的上端设置有延伸部，所述型腔的一部分开设于所述延伸部内，所述导气管经所述延伸部与所述型腔连通。

在上述技术方案中，所述导气管为透明钢丝增强真空管。

在上述技术方案中，所述真空过滤器为管道式真空过滤器。

在上述技术方案中，所述真空泵为旋片式真空泵。

在上述技术方案中，所述导气管为透明导气管。

本发明实施例的浇注模具与现有技术相比，其有益效果在于：型腔可以维持环氧树脂的形状，帮助环氧树脂成形；储液腔可以储存液化的环氧树脂，当负压产生单元在型腔上产生负压时，可以将储液腔内的环氧树脂吸附到型腔内，以帮助环氧树脂成形，减少浇注时产生的气泡。

附图说明

图1是本发明实施例的浇注模具的结构示意；

图中，1、第一本体；2、第二本体；3、型腔；4、延伸部；5、导气管；6、真空过滤器；7、真空泵；8、储液腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例优选实施例的一种浇注模具，包括模具本体和负压产生单元，模具本体沿上下方向开设有相连通的型腔3和储液腔8，负压产生单元与型腔3连通，以在型腔3产生负压。

型腔3可以维持环氧树脂的形状，帮助环氧树脂成形；储液腔8可以储存液化的环氧树脂，当负压产生单元在型腔3上产生负压时，可以将储液腔8内的环氧树脂吸附到型腔3内，以帮助环氧树脂成形，减少浇注时产生的气泡。

进一步地，模具本体包括第一本体1和第二本体2，第一本体1开设有贯穿其上下两端的型腔3，第二本体2开设有储液腔8，第二本体2可拆卸安装于第一本体1的下端，负压产生单元通过第一本体1的上端与型腔3连通。

可以理解的是，第一本体1开设有贯穿其上下两端的型腔3，使负压产生单元和储液腔8可以分别在第一本体1的上端和第一本体1的下端与型腔3连通，避免负压产生单元直接将环氧树脂不经过型腔3进行吸附，避免型腔3无法被环氧树脂填满。

优选地，第二本体2为硅橡胶材料制成，以有利于后期拆卸以对型腔3进行封堵。

进一步地，负压产生单元包括真空泵7和过滤单元，真空泵7通过过滤单元与型腔3连通。

可以理解的是，真空泵7用于产生负压，过滤单元可以将环氧树脂拦截在型腔3内，避免环氧树脂进入真空泵7。

进一步地，过滤单元包括真空过滤器6和导气管5，真空泵7、真空过滤器6、导气管5和型腔3依次连通。

可以理解的是，工作人员通过导气管5可以大致判断型腔3内的环氧树脂填充情况，并根据该填充情况判断是否要关闭真空泵7。

进一步地，第一本体1的上端设置有延伸部4，型腔3的一部分开设于延伸部4内，导气管5经延伸部4与型腔3连通。

可以理解的是，延伸部4可以为导气管5提供固定的位置，有利于导气管5连通型腔3和真空过滤器6。

优选地，导气管5为透明导气管，以有利于工作人员判断型腔3内的环氧树脂填充情况。

优选地，导气管5为透明钢丝增强真空管。

优选地，真空过滤器6为管道式真空过滤器。

优选地，真空泵7为旋片式真空泵。

本发明的工作过程为：环氧树脂浇注料制备完成之后，注入储料腔，在整个注入过程中都需保证浇注料液面高于模具底部；开启真空泵7，经由气孔、导气管5和真空过滤器6对模具腔体抽气，使得储料腔中的环氧树脂平稳注入模具内部；待到模具被填满，导气管5出现溢出浇注料时，关闭真空泵7，清洁模具底部并封堵型腔3的下端。

综上，本发明实施例提供一种浇注模具，其型腔3可以维持环氧树脂的形状，帮助环氧树脂成形；储液腔8可以储存液化的环氧树脂，当负压产生单元在型腔3上产生负压时，可以将储液腔8内的环氧树脂吸附到型腔3内，以帮助环氧树脂成形，减少浇注时产生的气泡。

因为环氧树脂与铝合金的热膨胀系数基本一致，又由于该类模具主要用于真空浇注过程中，更多的是采用手工操作，所以选择铝合金材料，以便于搬运。但因材料硬度低，故对材料进行了表面硬质阳极氧化处理，氧化层深度达50μm，表面硬度提高到400～500HV，提高了模具的耐磨性和抗腐蚀性能。而对于在模具开、合模时经常拆卸的零件采用了钢件或铜件，模具在装卸过程中损伤程度低，模具使用寿命长。

浇注系统设计：

对主流道尺寸、分流道尺寸以及点饶口尺寸进行计算，这三部分与溶体的剪切速率密切相关。各部分的值如下：

对于主流道，取

对于分流道，取

对于点绕口，取

主流道尺寸

由材料流变学的剪切速率方程可得主流道直径为：

式中：Q—塑料焰体体积流率，由塑件体积和注塑时间确定；

n—溶体的非牛顿指数，与溶体温度和剪切速率有关。

根据材料流变学及其剪切速率方程，可得分流道直径为：

d

或

点浇口尺寸：

d

本发明分流道采取平衡式的布置形式，否则需要调节绕口尺寸使各饶口流量及成型工艺条件达到一致，这就是饶注系统的平衡。一般计算时，饶口的截面积与流道的截面积之比为0.07-0.09。当浇口长度一定时，可以改变宽度与深度，一般来说，宽度W与深度H之比大致取3:1为好。

式中：SG为浇口的截面积，LR为流道的长度，LG为浇口的长度。

分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式即可确定其截面尺寸：

式中，B为梯形大底边的宽度(mm)；a为塑件的重量(g)；L为分流道的长度(mm)；H为梯形的高度(mm)。

平均收缩率法

以对模具制造偏差及塑件收缩引起的偏差的统计规律为基础,这种统计规律显示出的模具制造偏差和塑件收缩引起的偏差都呈正态分布,它们取平均值的概率为最大,而取最大值和最小值的概率接近为零。若在此基础上进一步假设,当塑件的成型收缩率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨损量。分别等于它们各自的平均值时,则塑件的尺寸偏差也恰好可以获得平均值。从而便可以推导出一系列计算型腔、型芯及中心距等各类尺寸的计算公式。

本发明以型腔内径尺寸为例,型腔成型塑件的外表面,型腔是孔,塑件是轴,塑件外径和内径的平均尺寸如下：

L

整理上式并忽略二阶小量Δ/2×SCP,则有:

L

标上制造公差后,则有:

式中,

LM——型腔的径向工作尺寸；

LS——塑件的径向图样尺寸；

SCP——收缩率的平均值；

Δ——塑件尺寸公差；

δZ——型腔制造公差；

δS——型腔最大许用磨损量；

同理可推出型芯径向尺寸、型腔深度尺寸、型芯高度尺寸及中心距尺寸。

本发明对已有的环氧树脂浇注模具进行有效的改进，利用抛光技术加强环氧树脂浇注模具型腔尺寸的精确度，同时也对模具表面细度进行有效的提升，以此来保障高压电器可以安全的使用。

就环氧树脂浇注来说，其主要是采用各种配合料以及环氧树脂、固化剂同时浇筑在固定的模具中，从而使得热固流体转化为热固固体，从而形成成品。在进行环氧浇筑绝缘制品的过程中，需要保持所制成的成品外观具有较强的美观度，而且在浇筑尺寸上具有稳定性。在高压电器种类不断增加的过程中，人们对环氧树脂浇注模具的质量以及寿命要求也在不断的提升，而为了能够有效的提升环氧树脂浇注模具的质量和延长其寿命，就需要对环氧树脂浇注模具的抛光要求进行合理的提升，保障环氧树脂浇注模具表面的平整度、光滑度。而针对环氧树脂轮辋浇筑模具抛光来说，其抛光与镜面加工具有一定的相似性，其所采用的抛光方法主要为机械抛光。

在本发明中，首先对环氧树脂轮辋浇筑模具进行粗抛。通常来说，在精铣加工之后，为了能够有效的保障环氧树脂轮辋浇注模具表面的平整度，需要再采用砂轮来进行抛光处理，为了能够使得抛光处理的效果得到提升，就需要对采用的抛光机进行有效的规定，最好选择转速为3500-40000r/min的抛光机来对砂布轮进行夹持，这样可以使得抛光的效果更加的突出。在利用砂布轮进行粗抛处理后，环氧树脂轮辋浇注模具表面的抛光后的纹理清晰可见，在这时候就需要采用精抛来对其进型抛光处理，而在精抛的过程中，也需要借助抛光机来对詹仑进行夹持，从而保障抛光处理的效果。在模具中会存在一些狭小的空间，在对这些狭小空间进行处理的过程中，可以采用的打磨工具为油石，同时配以煤油作为润滑剂，来保障这些狭小空间抛光处理的效果。

其次，需要对环氧树脂轮辋浇筑模具进行半精抛处理。而在这一抛光处理过程中，需要采用的工具为砂纸，同时以煤油作为润滑剂，以提升抛光处理的效果。在砂纸的应用上，需要按照相应的顺序来进行应用。而在砂纸中，1500#砂纸一般只适用于硬度在52HRC以上的模具钢中，而在预硬钢中，这种砂纸并不适用。如果在预硬钢中采用这种高硬度的砂纸，就会使得预硬钢的表面受到严重的破坏，从而使得抛光的效果会大打折扣。最后，精抛。精抛主要工具为钻石研磨膏和抛光布轮。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨，则通常的研磨顺序为：9um(1 800#)，6um(3 000#)、3um(8000#)。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。