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隨著塑料制品在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，塑料制品的加工工藝也在日新月異地發(fā)展。由兩種或者兩種以上不同的塑料（多物料）組成的塑料制品已經(jīng)成為汽車(chē)、家電、通訊、玩具、家居行業(yè)中不可缺少的部分。
此類(lèi)產(chǎn)品最早出現(xiàn)的加工方法稱(chēng)為“包膠法”（INSERT）。雙色模具和雙色注塑機(jī)的出現(xiàn)很大程度上改進(jìn)了“包膠法”的不足。而本人發(fā)明的“單腔雙射技術(shù)”，更使得模具的制作成本下降70%（假如是與做成大型雙色模具相比），注塑機(jī)的投資減少65%，生產(chǎn)產(chǎn)量增加一倍，產(chǎn)品的成品率大大提高。
何為“單腔雙射技術(shù)”
“雙色模具”又稱(chēng)“多物料注塑模具”，所用的注塑機(jī)是特殊的，配有兩個(gè)或者兩個(gè)以上料筒，可同時(shí)或者順序注射兩種或者兩種以上不同的塑料，簡(jiǎn)稱(chēng)雙色注塑機(jī)（多物料注塑機(jī)）。
雙色模具與普通的注塑模具不同，一定會(huì)有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的模腔，目前世界上常見(jiàn)的有動(dòng)模旋轉(zhuǎn)和動(dòng)模平移兩種模式。由于模具要順序注射不同的塑料，動(dòng)模必須要平移或者轉(zhuǎn)動(dòng)，所以模具會(huì)做得很大，相應(yīng)的注塑機(jī)的容?？臻g也會(huì)很大，目前我國(guó)最大的雙色注塑機(jī)是1420噸。
對(duì)于較大的注塑件，譬如小轎車(chē)上的“通風(fēng)格柵”，一般的長(zhǎng)度在1600毫米左右，外圍沿邊有一圈密封軟膠，中間是硬的塑料（PP），要實(shí)現(xiàn)雙色注塑就比較困難。因?yàn)槟＞咛罅耍烙?jì)在25噸左右，按比例推算，所配用的雙色注塑機(jī)應(yīng)該是4000噸左右，目前地球上還沒(méi)有出現(xiàn)。
現(xiàn)在汽車(chē)飾件企業(yè)的生產(chǎn)方法是這樣的：先用一臺(tái)注塑機(jī)和一套模具將中間的硬膠部分做出來(lái)；再用第二臺(tái)注塑機(jī)和第二套模具，將第一次做出來(lái)的半成品放到第二套模具的模腔里，進(jìn)行第二次注塑，得到最終的產(chǎn)品，這種方法稱(chēng)為“包膠法”。由于注塑零件會(huì)收縮和變形，尺寸和形狀會(huì)出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，在放入第二套模具的過(guò)程中會(huì)很困難并且被壓傷產(chǎn)生不良品。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，某些工廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不良品的比例超過(guò)25%。而且產(chǎn)量很低，兩臺(tái)機(jī)（1500噸）兩套模配套生產(chǎn)的“前通風(fēng)格柵”的月產(chǎn)量不超過(guò)5000個(gè)，往往成為汽車(chē)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的“瓶頸”。而且，每開(kāi)發(fā)一款新車(chē)，模具的投資額也是非常大，因?yàn)槊孔鲆粋€(gè)產(chǎn)品要兩套模具，還要配兩臺(tái)大型注塑機(jī)。
而“單腔雙射技術(shù)”，徹底拋棄了傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念，在處理這種由二（多）種物料合成的注塑零件時(shí)，采用的是單一的模腔，動(dòng)模也是單一的，不旋轉(zhuǎn)也不平移，和傳統(tǒng)的注塑模具差不多，模具有二（多）組進(jìn)料系統(tǒng)。在二種物料的結(jié)合處有一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)谝唤M料筒射料時(shí)，開(kāi)關(guān)是“合”上的，將完整的模腔分隔成二個(gè)區(qū)域；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)區(qū)域充滿(mǎn)后并且部分凝固后，“開(kāi)關(guān)”打開(kāi)，第二組料筒開(kāi)始注射第二種塑料。等兩種塑料都凝固后，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法一樣，模具打開(kāi)并頂出產(chǎn)品，不同的是，這時(shí)得到的產(chǎn)品是由二種塑料形成的，但是模具的做法和成本與傳統(tǒng)的單一塑料的模具差不多。
傳統(tǒng)的雙色注塑模具
傳統(tǒng)的雙色注塑模具有“凸模平移”和“凸模旋轉(zhuǎn)”二種形式。
“凸模平移”的模具有二個(gè)凹模和一個(gè)凸模。
第一個(gè)料筒射膠時(shí)，凸模與第一個(gè)凹模閉合（圖一），
完成第一種塑料的注射。第一種塑料凝固后，凹、凸模分開(kāi)，由第一種塑料形成的半成品停留在凸模，并隨凸模一起移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)第二個(gè)凹模的位置：
注塑機(jī)閉合后，第二個(gè)料筒進(jìn)行第二種塑料的注射：
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第二種塑料凝固后，注塑機(jī)打開(kāi)模具，取出完整的制品：
“凸模旋轉(zhuǎn)”形式的雙色模具有二個(gè)凹模和由二個(gè)背對(duì)背組合成的凸模。這個(gè)凸模是可以旋轉(zhuǎn)的：
配備的雙色注塑機(jī)有二個(gè)料筒，第二料筒最好是設(shè)計(jì)在注塑機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的垂直方向?？梢酝瑫r(shí)注射二種不同的塑料。當(dāng)射入的二種塑料凝固后，注塑機(jī)打開(kāi)并且自動(dòng)頂出完整的制品。（下圖，僅僅是有完整制品的一邊）
取掉制品后，可旋轉(zhuǎn)凸模轉(zhuǎn)過(guò)180度。
注塑機(jī)閉合，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)
由于“凸模平移”模式的第一、第二料筒是輪流注射的，而“凸模旋轉(zhuǎn)”模式的第一、第二料筒是同時(shí)注射的。所以，同樣的產(chǎn)品，用“凸模旋轉(zhuǎn)”模式生產(chǎn)的效率是用“凸模平移”模式生產(chǎn)的效率的200%。
雙色模具單腔雙射技術(shù)的應(yīng)用
我現(xiàn)在介紹雙色模具（或者多色，又稱(chēng)多物料模具）的一種新的形式，簡(jiǎn)稱(chēng)“雙色模具單腔雙射技術(shù)”?，F(xiàn)做一簡(jiǎn)介。
雙色注塑機(jī)備有二個(gè)料筒。模具是單腔的，同時(shí)具備第一種塑料（“硬膠”）和第二種塑料（“軟膠”）所需要的空腔。
這項(xiàng)技術(shù)所需要的凹模和凸模是單一的，它與前二種生產(chǎn)模式有根本的區(qū)別。
當(dāng)?shù)谝涣贤沧⑸渫甑谝环N塑料后，等第一種塑料有部分凝固?？刂崎_(kāi)關(guān)的動(dòng)力油缸帶動(dòng)起隔離作用的刀片，退到與凸模的型面相平。
這時(shí)第二料筒注射第二種塑料。
等第二種塑料完全凝固后，注塑機(jī)打開(kāi)，并取出完整的制品。
然后注塑機(jī)關(guān)閉，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
這項(xiàng)技術(shù)明顯的優(yōu)勢(shì)就是簡(jiǎn)化了模具和減少了對(duì)注塑機(jī)工作空間的需求（可以用較小的雙色注塑機(jī)以減少投資和減少能耗）。并且可以比以前采用的“包膠法”成倍地提高產(chǎn)量。
這項(xiàng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用在雙色或者多色（多物料組合）的塑料制品。特別是在汽車(chē)裝飾塑料件的生產(chǎn)中，有很大的前景。
下面以“神龍富康”的“前通風(fēng)格柵”為例：
產(chǎn)品外觀如圖：
該產(chǎn)品由兩種不同的塑料組成，主體是改性PP，簡(jiǎn)稱(chēng)“硬膠”（天藍(lán)色），周邊是由乙丙橡膠制成，簡(jiǎn)稱(chēng)“軟膠”（黑色）。由于產(chǎn)品較長(zhǎng)（1570mm），無(wú)論是采用“旋轉(zhuǎn)”式或者是“平移”式的雙色模具。相配套的雙色注塑機(jī)都比較大（國(guó)內(nèi)暫無(wú)廠(chǎng)家生產(chǎn)），模具和注塑機(jī)的投資成本較大。
目前常規(guī)的生產(chǎn)方式是采用俗稱(chēng)“包膠法”的形式?！鞍z法”的形式不屬于雙色模具，稱(chēng)為“二次注塑”。先在第一臺(tái)注塑機(jī)上，利用僅有“硬膠”造型的模具，制造出“硬膠”部分，然后在第二臺(tái)注塑機(jī)上。用有完整造型的模具，把第一次做的“硬膠”放進(jìn)第二套模具中。注入“軟膠”。
由于產(chǎn)品的尺寸大，雖然“軟膠”的重量并不大。但是模具還是和第一套模具差不多大，注塑機(jī)也是和第一臺(tái)差不多大?？偟囊痪湓?huà)，用“包膠?！钡男问缴a(chǎn)前通風(fēng)格柵，一定是雙機(jī)雙模。
由于制造“硬膠”的原料改性PP的特性，收縮率比較大，（2%左右，總收縮量約31mm，而且受注塑工藝參數(shù)的影響很大）整個(gè)收縮過(guò)程的90%是在注塑成型后一小時(shí)左右完成的其余的10%大約是在48小時(shí)內(nèi)完成。也就是說(shuō)，“硬膠”在生產(chǎn)出來(lái)的48小時(shí)里，其幾何尺寸是在不斷變化中的。并且最后定型的尺寸也是不統(tǒng)一的（當(dāng)然可以控制在允許的范圍內(nèi)），這樣就給“硬膠”放入第二套模具造成了很大的困難。事實(shí)上，用“包膠法”的形式生產(chǎn)“前通風(fēng)格柵”這個(gè)產(chǎn)品。不良品的比例是很高的。
不良品的產(chǎn)生分兩類(lèi)
第一類(lèi)是“硬膠”由于收縮和變形引起的幾何尺寸的誤差，導(dǎo)致放進(jìn)第二套模具過(guò)程中引起的“壓傷”。
第二類(lèi)是由于防止“軟膠”溢出，在“軟膠”和“硬膠”的交會(huì)處產(chǎn)生“飛邊”，第二套模具必須沿“硬膠”的周邊壓緊，產(chǎn)生一個(gè)“封膠區(qū)”。在這個(gè)“封膠區(qū)”，模具的表面對(duì)“軟膠”的相應(yīng)表面有一個(gè)壓緊力，“硬膠”上的裝飾花紋不可避免地被壓傷。
這個(gè)急待解決和改良的問(wèn)題，我們?cè)O(shè)想一下用傳統(tǒng)的雙色注塑機(jī)和采用“旋轉(zhuǎn)”式或者是“平移”式的雙色模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。一個(gè)必然的結(jié)果就是：雙色注塑機(jī)要比原來(lái)的大很多（國(guó)內(nèi)暫時(shí)無(wú)廠(chǎng)家生產(chǎn)，要靠進(jìn)口），其價(jià)格大于原來(lái)用“包膠模”的形式所用的二臺(tái)注塑機(jī)的價(jià)格的總和。模具的制造成本也大于原來(lái)用“包膠?！钡男问剿玫亩啄＞叩某杀镜目偤?。
綜上所述，“前通風(fēng)格柵”現(xiàn)有的生產(chǎn)方式是投資大，產(chǎn)量低，不良品的比例高，外觀差，成本高。
我現(xiàn)在提出一個(gè)“一攬子”解決的設(shè)想：用一套模具在雙色注塑機(jī)上來(lái)解決所有問(wèn)題，這套模具同時(shí)具有“硬膠”和“軟膠”的型腔。二者之間有一個(gè)功能類(lèi)似于“開(kāi)關(guān)”的機(jī)構(gòu)。
當(dāng)注塑機(jī)的第一個(gè)料筒注射“硬膠”時(shí)，“開(kāi)關(guān)”將“硬膠”和“軟膠”的型腔隔開(kāi)，“硬膠”凝固后，“開(kāi)關(guān)”打開(kāi)，注塑機(jī)的第二個(gè)料筒注射“軟膠”，待“軟膠”凝固后打開(kāi)模具，取出完整的產(chǎn)品。
這是一個(gè)非常有價(jià)值的設(shè)想，我們稱(chēng)它為雙色模具單腔雙射技術(shù)。
首先是模具制造成本比“凸模旋轉(zhuǎn)”模式所用的模具下降了50%，注塑機(jī)的投資也下降了50%。
第二是產(chǎn)量可比原來(lái)提高2倍以上。第三是不良品的比例從理論上講，可下降為零。
這套模具是本人設(shè)計(jì)的，由廣東深圳《興華達(dá)精密模具有限公司》實(shí)施。
為了使這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大，我們?cè)谶@里介紹這套模具的情況。希望能拋磚引玉。
模具外觀和注塑機(jī)
外形尺寸：2000X1000X1220mm
模具重量：14700公斤
熱流道：第一組5個(gè)針閥式進(jìn)料口，注射“硬膠”
第二組6個(gè)針閥式進(jìn)料口，轉(zhuǎn)12個(gè)潛伏式澆口。注射“軟膠”
注塑機(jī)采用的是廣東東莞東華機(jī)械廠(chǎng)的FT1500雙色注塑機(jī)
熱流道布置：
圖中天藍(lán)色的是第一組，5個(gè)針閥式進(jìn)料口，注射“硬膠”，從側(cè)面進(jìn)料。綠色的是第二組，6個(gè)針閥式進(jìn)料口，轉(zhuǎn)12個(gè)潛伏式澆口。注射“軟膠”。正面進(jìn)料。熱流道系統(tǒng)用定制的程序控制。
隔離“開(kāi)關(guān)”的布置：
其中：天藍(lán)色的是隔離“刀片”，灰色的是刀片連接塊，4個(gè)古銅色的是動(dòng)力油缸。“刀片”的運(yùn)動(dòng)行程是2.2mm動(dòng)力油缸采用的是單方向進(jìn)、出油，壓力油從動(dòng)模底板經(jīng)過(guò)。
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簡(jiǎn)化了油管的連接。
下圖是做出來(lái)的產(chǎn)品：
（來(lái)源：查鴻達(dá)，親自設(shè)計(jì)或指導(dǎo)生產(chǎn)的模具總數(shù)超過(guò)1萬(wàn)套，在模具技術(shù)上獲得20多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。）
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