微小塑料机构的模内装配注塑成型关键技术研究,目的是使该类型产品摆脱目前高投入、低产出的困境,为市场亟需的微小塑料机构产品铺平从实验室到工厂规模化生产之路。从设备环节降低高端注塑机的高昂成本,从模具制造环节创新设计思路,从生产环节减少二次装配工作量和用工成本。本课题基于微小塑料铰链的模内装配注塑成型初步研究,进一步拓展和深化,对极冷策略的实现进行有益的探索。研制了基于半导体制冷技术对微细型芯进行冷却的极冷系统,以期在与实际注塑生产条件相同的注塑成型周期内即能消除微小塑料铰链的孔、轴配合接触面的粘附现象。首先,对孔、轴配合结构的微小塑料铰链成型顺序和配合间隙的已有研究进行了比较,根据对同种聚合物材料在模内装配注塑成型塑料机构的成功案例进行分析,探讨将极冷策略应用于同种聚合物模内装配注塑成型微小塑料铰链的可能性与难点。其次,通过将半导体制冷片嵌入模具核心位置、以热管为导热媒介,以及合理设计隔热部件及散热机构,提出了一种实用性强、能够极度降低模具微细型芯的温度从而使与其接触的聚合物熔体表面被迅速冷却的成型方案,设计了一套用于在单料筒微注塑机上以同种注塑材料进行模内组装微小塑料铰链的关键位置控温系统,在极冷策略应用在模具机构设计中引入ANSYS Workbench稳态热分析进行方案优化。再次,将极冷系统应用于在单料筒注塑机上使用同种聚合物材料(HDPE)进行模内装配注塑成型微小塑料铰链的模具,以双流道转换浇注系统进行微孔塑件和微轴塑件的分阶段注塑成型实验,通过反复摸索各项成型参数,消除了影响成型质量的各种缺陷。最后,对使用高密度聚乙烯材料完成同种聚合物模内装配注塑成型微小塑料铰链的实验制件进行检验,观察转动机构的表面形态,测量微孔塑件和微轴塑件的关键尺寸。测量结果表明,利用极冷系统在与实际注塑生产条件相同的注塑成型周期内得到的微小塑料铰链,能够保证微小塑料机构的成型质量和配合间隙,实现了有效缩短微小塑料机构的模内组装成型周期。