申请/专利权人：喜利得股份公司

申请日：2017-09-06

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN109689334B

主分类号：B29C45/18(20060101)

分类号：B29C45/18(20060101);B29C45/00(20060101)

优先权：["20160913 EP 16188479.6"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：本发明涉及一种用于使用注塑模具来制造塑料构件的方法，其中，该注塑模具包含至少一个浇口板、插入装置以及顶出板，并且当浇口板和顶出板处于接合状态中时，在浇口板与顶出板之间设有至少一个型腔，并且顶出板包含至少一个纤维通道，具有热塑性基体的至少一个纤维束能借助于插入装置穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板的至少一部分被输送至型腔。所述方法的特征在于：使浇口板和顶出板合拢；使所述至少一个纤维束与热塑性基体一起升温；借助于插入装置将所述至少一个纤维束定位在型腔上；将液态塑料穿过浇口板的至少一个浇口通道导入到型腔中；并且将所述至少一个纤维束导入到型腔中，从而通过液态塑料的流动将所述纤维束定位在该型腔中。

主权项：1.用于使用注塑模具2来制造塑料构件的方法，其中，该注塑模具2包含至少一个浇口板6、插入装置7以及顶出板4，并且当浇口板6和顶出板4处于接合状态中时，在浇口板6与顶出板4之间设有至少一个型腔14，并且顶出板4包含至少一个纤维通道10，具有热塑性基体的至少一个纤维束12能借助于插入装置7穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板6的至少一部分被输送至型腔14，其中，所述顶出板4包含至少一个承载元件8，所述至少一个承载元件具有用于容纳至少一个纤维束12的通孔11，其中，承载元件8包含至少一个加热元件13以用于使定位在该承载元件8中的纤维束12升温，其特征在于以下方法步骤：-使浇口板6和顶出板4合拢；-将承载元件8与在通孔11中的纤维束12一起导入到顶出板4中，使得该纤维束12被定位在纤维通道10中；-借助于所述至少一个加热元件13使所述至少一个纤维束12与热塑性基体一起升温；-借助于插入装置7将所述至少一个纤维束12定位在型腔14上；-将液态塑料K穿过浇口板6的至少一个浇口通道16导入到型腔14中；并且-将所述至少一个纤维束12导入到型腔14中，从而通过液态塑料K的流动将所述纤维束12定位在该型腔14中。

全文数据：局部增强注塑构件技术领域本发明涉及一种用于使用注塑模具来制造塑料构件、特别是工具机的构件的方法，其中，该注塑模具包含至少一个浇口板、插入装置以及顶出板，并且当浇口板和顶出板处于接合状态中时，在浇口板与顶出板之间设有至少一个型腔，并且顶出板包含至少一个纤维通道，具有热塑性基质的至少一个纤维束能借助于插入装置穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板的至少一部分被输送至型腔。此外，本发明涉及一种用于应用所述方法的注塑模具。此外，本发明涉及以所述方法制造的塑料构件、特别是工具机的构件。背景技术由塑料、例如聚酰胺制成的构件并且特别是通过注塑方法制造的构件不具有特别高的断裂强度。因此，例如问题在于，当以注塑方法由塑料制造的壳体构件、例如用于工具机的壳体从一定的高度撞击到硬的基底上时，该壳体构件可能在不同的部位断裂。这样的撞击例如可能由于例如从脚手架上坠落而发生。在一些情况下，工具机的壳体的一部分或者整个壳体在坠落之后可能如此强烈地被损坏，使得必需更换被损坏的壳体构件或者但是更换整个壳体。发明内容因此，本发明的任务在于，解决上面提到的问题并且特别是提供一种方法，利用该方法能够减少损坏以注塑方法制造的构件、特别是工具机的壳体的可能性。此外，本发明的任务在于，提供一种注塑模具，该注塑模具用于在按照本发明的方法中使用。所述任务通过独立的权利要求1和2的技术方案解决。按照本发明的技术方案的有利的实施方式包含在从属权利要求中。在此，所述任务通过提供一种用于使用注塑模具来制造塑料构件、特别是工具机的构件的方法来解决，其中，该注塑模具包含至少一个浇口板、插入装置以及顶出板，并且当浇口板和顶出板处于接合状态中时，在浇口板与顶出板之间设有至少一个型腔，并且顶出板包含至少一个纤维通道，具有热塑性基质的至少一个纤维束能借助于插入装置穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板的至少一部分被输送至型腔。按照本发明规定针对所述方法的以下步骤：-使浇口板和顶出板合拢，-使所述至少一个纤维束与热塑性基质一起升温，-借助于插入装置将所述至少一个纤维束定位在型腔上，-将液态塑料穿过浇口板的至少一个通道导入到型腔中，并且-将所述至少一个纤维束导入到型腔中，从而通过液态塑料的流动将所述纤维束定位在该型腔中。由此能够确保，以注塑方法制造的构件局部地由于在确定的部位导入纤维而被增强，该构件在所述部位经受高的机械力。因此，通过使用纤维能够局部地亦或整体地增强在注塑方法中所使用的塑料。此外，所述任务通过提供一种用于应用所述方法的注塑模具解决。此外，所述任务通过以所述方法制造的塑料构件、特别是工具机的构件解决。按照本发明规定，所述注塑模具包含至少一个浇口板以及顶出板，并且当浇口板和顶出板处于接合状态中时，在浇口板与顶出板之间设有至少一个型腔，并且顶出板包含至少一个纤维通道，至少一个纤维束能穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板的至少一部分被输送至型腔。由此能够确保，用注塑模具制造的构件局部地由于在确定的部位导入纤维而被增强，该构件在所述部位经受高的机械力。因此，通过使用纤维能够局部地亦或整体地增强在注塑方法中所使用的塑料。按照本发明的一种有利的实施方式可以可能的是，设有插入装置，该插入装置具有圆柱形的插入元件，其中，插入元件的横截面面积基本上等于纤维通道的横截面面积，从而该插入元件能在纤维通道中可逆地运动并且处于该纤维通道中的纤维束能由该插入元件输送穿过该纤维通道并且输送到型腔中。由此，能够有效地控制将纤维束导入到型腔中或者说导入至在该型腔中的液态塑料中，并且能够改变将该纤维束引入到该型腔中或者说引入到该液态塑料中的时刻。通过有针对性地或者说预先确定地将纤维束导入到液态塑料中也能够确定纤维束在型腔中或者说在液态塑料中的最终位置。按照本发明的另一种有利的实施方式可以可能的是，所述顶出板包含至少一个承载元件，所述至少一个承载元件具有用于容纳至少一个纤维束的通孔，其中，承载元件与在通孔中的纤维束一起能如此地被导入到顶出板中，使得该纤维束被定位在纤维通道中，其中，承载元件包含至少一个加热元件以用于使定位在该承载元件中的纤维束升温。由此，能够将定位在承载元件中的纤维束加热以更好地进行加工以及按照简单的型式和方式将所述定位在承载元件中的纤维束定位在纤维通道中。附图说明其它优点从以下结合附图的说明中得出。在附图中示出本发明的不同实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多特征组合。技术人员将适宜地也单独地考虑这些特征和将这些特征组合成有意义的其它组合。在各附图中，相同的或者同样的部件以相同的附图标记标出。在此：图1示出具有注塑模具的注塑机的侧视图；图2a示出具有定心法兰和承载元件的注塑模具的顶出板；图2b示出在接合状态中的注塑模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该注塑模具具有顶出板、第一夹紧板、承载元件、插入装置、浇口板和第二夹紧板；图3示出承载元件的通孔连同纤维束的剖视图；图4示出在接合状态中的注塑模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该注塑模具具有顶出板、承载元件、插入装置、浇口板和纤维束；图5示出具有加热元件的承载元件的、具有热塑性基质的纤维束的、顶出板的和插入装置的插入元件的剖视图；图6示出在接合状态中的注塑模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该注塑模具具有顶出板、承载元件、插入装置、浇口板、纤维束和液态塑料；图7示出型腔、顶出板一部分、承载元件的一部分、插入元件的一部分、纤维束、液态塑料和浇口板的一部分的剖视图，其中，型腔大约一半用液态塑料填充；图8示出在接合状态中的注塑模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该注塑模具具有顶出板、承载元件、插入装置、浇口板、纤维束和液态塑料，其中，型腔大约一半用液态塑料填充；图9示出顶出板的一部分、插入元件的一部分、纤维束、液态塑料的一部分和浇口板的一部分的细节视图，其中，型腔大约一半用液态塑料填充；图10示出在接合状态中的模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该模具具有顶出板、承载元件、插入装置、浇口板、纤维束和液态塑料；图11示出顶出板的一部分、插入元件的一部分、纤维束的、液态塑料的一部分和浇口板的一部分的细节视图；以及图12示出在打开状态中的模具的沿着在图2a中的剖切线A-A的剖视图，该模具具有顶出板、承载元件、插入装置、浇口板、纤维束和硬化的塑料。具体实施方式实施例：图1示出具有注塑模具2的注塑机1。注塑模具2主要包含：具有顶出板4的第一夹紧板3、具有浇口板6的第二夹紧板5、插入装置7和承载元件8。图2a和图2b示出用于制造塑料构件的注塑模具2的示意图。注塑模具2也可以被称作用于注塑机的模具。所述塑料构件可以是例如工具机的壳体部件那样的构件。顶出板4如在图2b中示出的那样基本上构造为矩形的块并且包含插入开口9和纤维通道10。在图2a中示出具有定心法兰Z的浇口板6。插入开口9设计为基本上矩形的并且沿方向B在顶出板4中延伸。承载元件8能够被导入到插入开口9中。当承载元件8处于插入开口9中时，该承载元件具有一定的间隙配合。承载元件8设计为基本上矩形的块。承载元件8在前端部8a上包含用于容纳至少一个纤维束12的通孔11。以加热丝形式的加热元件13围绕通孔11定位参见图3。加热元件13用于使在通孔11中的纤维束12升温或者说加热所述在通孔中的纤维束。通孔11的直径是圆形的并且为2至3mm。通孔22沿方向C大约22mm长。在示出的实施例中，通孔11具有2.5mm的圆形直径。纤维束12是具有热塑性基质的碳纤维束。纤维束12的每个纤维大约20mm长。纤维束12的纤维在此比通孔11的长度短大约5至10％。纤维束12的直径是圆形的，为大约2至3mm并且适配于通孔11的直径。换句话说，纤维束12的直径始终小于通孔11的直径。然而，纤维束12的直径无须强制地是圆形的，而是也可以具有长方形的或者正方形的直径。然而，也可能的是，将其它材料作为碳使用、例如将玻璃或者芳族聚酰胺作为碳使用。此外，也可能的是，纤维长于或者也短于22mm。如在图2b中示出那样，通孔11沿方向A延伸穿过承载元件8。纤维通道10沿着顶出板4的整个宽度且逆着方向A延伸。圆柱形的纤维通道10用于使纤维束12穿过顶出板4并且直至型腔14。当顶出板4和浇口板6处于接合状态中参见图2b时，型腔14处于顶出板4与浇口板6之间。插入开口9和纤维通道10这样相交，使得当承载元件8处于插入开口9中直至挡靠时参见图4，承载元件8的通孔11与纤维通道10对齐或者说通孔11处于纤维通道10的横截面面积的中部。插入装置7包含圆柱形的插入元件15。插入元件15也可以被称作销。在插入元件15的自由端部上存在止挡部15a。插入元件15的横截面面积基本上等于纤维通道10的横截面面积，从而插入元件15能在纤维通道10中可逆地运动并且处于该纤维通道10中的纤维束12能由该插入元件15输送穿过该纤维通道10并且输送到型腔14中。浇口板6构造为基本上矩形的块并且包含浇口通道16以及型腔空隙17。此外，定心法兰Z设置在浇口板6的一侧上。定心法兰Z用于使浇口板6以确定的定向和布置相对于注塑机1定位。通过浇口通道16能够使液态塑料穿过浇口板6到达型腔空隙17并且因此到达型腔14，该型腔处于在接合状态中的顶出板4与浇口板6之间。注塑方法：针对以注塑方法制造构件的过程，首先使顶出板4和浇口板6这样合拢，使得在顶出板4与浇口板6之间形成型腔14。为此，使顶出板4沿方向C运动参见图2a和图2b。承载元件8逆着方向B处于插入开口之外。将纤维束12定位到承载元件8的通孔11中参见图3。当纤维处于承载元件8的通孔11中时，纤维束12的纤维轻微卷曲并且不完全伸直。插入元件15沿方向A处于这样远，使得插入元件15不伸入到插入开口9中。借助于加热元件13使在承载元件8中的纤维束12升温或者说加热所述在承载元件中的纤维束。接下来，将承载元件8与在通孔11中的纤维束12一起推移到插入开口9中直至挡靠，从而所述在通孔11中的纤维束12被定位在纤维通道10的中部参见图4。然而，当纤维束12处于型腔14上参见图6时，才将液态塑料导入到浇口通道16中。使塑料K升温，以便是液态的。在图1中示出用于导入液态塑料的装置18。使插入元件8沿方向C运动，从而插入元件8的端部8a最终贴靠在纤维束12上参见图4和图5。如在图6中示出的那样，纤维束12沿着纤维通道10沿方向C被推移至型腔14。液态塑料K现在已经填充型腔14的一半。液态塑料继续沿方向A和沿方向D流动。根据纤维束12的纤维最终在塑料K中应该被定位的地方来改变液态塑料K的流入时刻。为了使纤维沿方向C在更前面地在构件的塑料K中定位，当在型腔14中存在仍少量液态塑料K时，就已经将纤维引入到该型腔14中。为了将纤维逆着方向C在更后面地在构件的塑料K中定位，当在型腔14中已经存在较多液态塑料K时，才将纤维引入到该型腔14中。如在图7中示出的那样，纤维的端部最终遇到在型腔14中的液态塑料K，其中，液态塑料K继续沿方向A和D运动。插入元件8继续沿方向C挤压纤维束12。当液态塑料K继续沿方向D运动并且纤维沿弧形的方向E运动时，纤维束12的各个纤维最终由液态塑料K携带。插入元件8继续沿方向C运动参见图8。最终，纤维束12的纤维完全由液态塑料K抓住并且被拉到型腔14中。液态塑料K继续沿方向A和方向D运动。通过继续流淌的或者说流动的液态塑料K，将纤维束12的纤维定位在液态塑料K中。插入元件8现在完全地亦即直至挡靠地邻接于顶出板4被引入纤维通道10中参见图10。然而，也可能的是，纤维束12的纤维排挤在型腔14中的液态塑料K并且因此运动到型腔14的尚不存在液态塑料K的区域中。此外，也可能的是，当型腔14几乎完全用液态塑料K填满并且仅纤维束12的用于完全填满该型腔14的体积还能够被推入到该型腔14中时，然后才将该纤维束12推入到该型腔14中。在此，型腔14的直至完全填满的剩余容积等于纤维束12的体积。当液态塑料K完全填满型腔14时，塑料K不再运动并且纤维到达最终位置参见图11。为了控制纤维的最终位置，可以改变纤维通道10在顶出板4中的位置。此外，也可能的是，改变插入元件8推移纤维束12穿过纤维通道10至型腔14的时刻、在纤维通道10中的纤维束12的速度和或在型腔14中的液态塑料K的速度或纤维束12的直径。应注意的是，当纤维处于液态塑料K中和处于最终位置时，这些纤维不完全伸直。在塑料K冷却且硬化之后，将顶出板4与浇口板6重新彼此分开。为此，使顶出板4沿方向A运动。使顶出板4与浇口板6之间的型腔14暴露，并且通过沿方向F枢转并且沿方向C牵拉能够将以注塑方法制造的工件从顶出板4中取出参见图12。

权利要求：1.用于使用注塑模具2来制造塑料构件、特别是工具机的构件的方法，其中，该注塑模具2包含至少一个浇口板6、插入装置8以及顶出板4，并且当浇口板6和顶出板4处于接合状态中时，在浇口板6与顶出板4之间设有至少一个型腔14，并且顶出板4包含至少一个纤维通道10，具有热塑性基质的至少一个纤维束12能借助于插入装置8穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板6的至少一部分被输送至型腔14，其特征在于以下方法步骤：-使浇口板6和顶出板4合拢；-使所述至少一个纤维束12与热塑性基质一起升温；-借助于插入装置7将所述至少一个纤维束12定位在型腔14上；-将液态塑料K穿过浇口板6的至少一个浇口通道16导入到型腔14中；并且-将所述至少一个纤维束12导入到型腔14中，从而通过液态塑料K的流动将所述纤维束12定位在该型腔14中。2.用于应用根据权利要求1所述的方法的注塑模具2，其特征在于，所述注塑模具2包含至少一个浇口板6以及顶出板4，并且当浇口板6和顶出板4处于接合状态中时，在浇口板6与顶出板4之间设有至少一个型腔14，并且顶出板4包含至少一个纤维通道10，至少一个纤维束12能穿过所述至少一个纤维通道沿着浇口板6的至少一部分被输送至型腔14。3.根据权利要求3所述的注塑模具2，其特征在于，设有插入装置7，该插入装置具有圆柱形的插入元件15，其中，插入元件15的横截面面积基本上等于纤维通道10的横截面面积，从而该插入元件15能在纤维通道10中可逆地运动并且处于该纤维通道10中的纤维束12能由该插入元件15输送穿过该纤维通道10并且输送到型腔14中。4.根据权利要求2或3所述的注塑模具2，其特征在于，所述顶出板4包含至少一个承载元件8，所述至少一个承载元件具有用于容纳至少一个纤维束12的通孔11，其中，承载元件8与在通孔11中的纤维束12一起能被导入到顶出板4中，使得该纤维束12被定位在纤维通道10中，其中，承载元件8包含至少一个加热元件13以用于使定位在该承载元件8中的纤维束12升温。5.塑料构件、特别是工具机的构件，该塑料构件以根据权利要求1所述的方法制造。

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