失芯注射成型技术优化方案

失芯注射成型是将型芯插入型腔中成型制品内表面的成型方法。成型完成后，插入芯随制品一起推出，制品熔掉插入芯后将具有一个复杂内腔。图13.8所示为一种失芯注射成型的应用^[54]。其用于成型一个带内螺纹的阀套，且其包含有弹簧和球阀的内腔。

图13.8 带内置元件的失芯注射成型

失芯注射成型工艺需要两套模具。设计的第一套模具由在分型线8处结合的两模具部分4和6组成。型腔10包括螺纹端12、中心孔14和阀座16。合模前，从分型面处将球阀26和压缩弹簧28插入型腔10。这些元件插入型腔后合上模具，将销22从与弹簧相反的方向插入型腔将球阀顶至其设定的位置。这时将低熔点物料30从开口20注射到型腔并完全充满。在冷却固化过程中，低熔点物料将固定球阀和弹簧的位置。冷却完后开模，制品32由销22推出。(www.xing528.com)

将制品32插入第二套模具的型腔46中，这一型腔由第二套模具的两半模40和42形成，制品32作为芯块来成型阀套的内表面。从前面的成型工艺来看，插入芯包括外部螺纹端34和中心部分36，中心部分36包括装入的球阀26、弹簧28以及圆锥面38，圆锥面用于成型阀套的阀座的轮廓。销22与孔52的滑动配合使芯32在型腔46中较好地对中。通过浇口50注射高聚物56到芯36周围填充型腔。除去固化成型的低熔点物料，将芯32熔融去掉后就得到最终结构60。阀套60有内螺纹端62和一个中心腔64，中心腔包含球阀26和弹簧28。

似乎这种失芯注射成型的可行性较差。从阀套上将芯32熔融，则要求制作芯的第一种物料30的熔点比第二种物料56低，第二种物料为成型阀套的原材料。那么为什么在注射第二种物料时，芯没有熔融呢？原因是第一种物料30有足够的量去接受和吸收来自第二种物料56的热量而不会熔融。例如，第一种物料为质量分数分别为58%和42%的铋和锡组成的合金。这种合金的熔点约为138℃。对于第二种物料，用熔点范围较宽的各种高聚物，包括聚甲醛和聚碳酸酯。如果成型用的第二种物料为温度较高的高聚物，则注射第二种物料时冷却模具和其中的芯以避免芯的熔融。