薄壁細長管狀件的注射成型的製作方法
2023-07-01 12:36:31
專利名稱：薄壁細長管狀件的注射成型的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄壁細長件的成形裝置和方法，這種薄壁細長件例如醫用的導管，但不限於此，在這種件中一個沿著它的薄壁保持著基本上一致尺寸的直徑特別小的孔貫穿於這個管狀件的大部分長度中。其製作方法是利用一種注射成型技術以及強使一個熔體流進入一個型腔，並圍繞著一個相對於型腔中線的心杆，通過在心杆上施加拉力的辦法來使心杆保持在一個相對於型腔的基本上居中的位置。
在本行業中需要有一種塑料製品的成型方法，用來成型一種具有整個延伸長度上其直徑相對來說很小的孔的塑料零件。這種製品的一個例子是醫用導管，這種導管包括一個塑料材料的外套或套管，可將一個針插入其中。特別在醫用製品的領域，一個重要的要求是要穿過該導管制品的中心孔保持不變的直徑，以取得完工後的管狀件中保持為一個基本上是直筒的效果。再者，這種製品在被彎曲或褶曲時，其結構一要能保持一種協調的拐折狀態以避免絞結在一起。當然還有在許多其他情況下，需要穿過一個管狀塑料成型零件來形成一個相對來說是細的、小直徑的孔，不管這個孔是否和這個零件同軸，或者這個零件是否是圓形的。一般來說，這裡稱之謂「管狀」的意思，是指那些零件至少有一個穿過它的細孔。通常的情況是，這樣一種成型的塑料零件需要有一個必需的不變厚度的薄壁並帶有縱向延伸孔道，這個孔道具有一種非常小的直徑並延伸穿過這個零件。
以前，特別在注射成型行業中，當塑料被熔化後並被強制流入一個細的，小直徑的中心部分的型腔中時，強制熔體進入型腔的注射壓力如果不是在注射過程中被充分平衡的話，它將會使那個小直徑的心杆從它的相對於型腔中心軸線基本上是對中的、挺直的形態發生移位。這種移位當然是不希望存在的，因為不僅中心孔而且製品本身筒體的挺直形態都是必要的。這樣一種相對於型腔內壁的心杆的移位也經常由於當熱熔體進入型腔通過其整個長度並基本上圍繞心杆流過時，被認為是熱熔體流動特性的不平衡所造成。這種不平衡可以由許多因素造成，在心杆上施加了不均勻的力從而會使之從前述的較好的挺直形態中發生移位。由於這些原因，現有技術一般限於適用在相對其中心孔的直徑來說是短的管狀製品。如果管狀件相對來說是較長時(這在醫療器械工業中是十分常見的)，則對於一個小孔，特別是對一個薄壁管中的孔來說，那就特別難於製成任何高精度的製品。另外，不同的材料還會產生不同的問題。
在製造如前所述的型式的製品時，經常需要製造一種縱向長度為1英寸(25.4毫米)或更長的塑料管狀件，它的外徑大致為0.032英寸(0.81毫米)，它的小直徑孔大致為0.020英寸(0.51毫米)。顯然這種管狀件的壁厚是極薄的，大致在0.006英寸(0.15毫米)厚度範圍內。經常碰到的是，希望穿過成型塑料件的孔或通道的直徑應在0.002英寸(0.05毫米)到大致為0.10英寸(2.54毫米)之間的範圍內。
為此，要製造上述型式的製品，首先碰到的困難是心杆必需是一種極小直徑的，並能承受利用注射成型技術中強制進入型腔的熔體所施加的壓力。流入的熔體的壓力或力量趨向於在很細的心杆上施加一種力，從而導致心杆從它在型腔中的挺直形態產生移位並使薄壁管狀件產生缺陷。
對於此處所談的製品型式的注射成型技術，另外的問題是當熔體材料被強制地從離開注射噴咀進入型腔並通過它的全長時，熔體是沿著稱之謂迂迴途徑流動的，利用這種塑料材料來製造管狀件時，在其流動中途可能發生熔體材料不完整性的斷裂狀態。制別當塑料材料熔化後是被強制穿過一個迂迴途徑或穿過包括一個或更多的直角拐彎的途徑時，並且相對來說具有高速度時，更是如此。然而把注射流入的熔體速度放慢的企圖很少會得到成功，特別在涉及薄壁管狀件的製造中。這首先是由於這樣一個事實，那就是特別當熔體在低速通過型腔的全長時很快冷卻下來而變硬。因此，在如此低速下利用注射成型技術時，為了克服現有技術中的問題，在熔體注射之前，試圖把塑料材料的溫度提升到略高於正常溫度。但是，高的溫度又導致了許多種塑料材料的品質降低，這是顯然不利於製造薄壁管狀件的。
如前所述，當利用傳統的注射成型技術時，被用來製造薄壁管狀件的各種材料顯示出了一些特殊的問題。對於塑料材料如聚四氟乙烯來說是不能用於在高速流動條件下具有迂迴途徑的注射成型的。相反，沿著直角拐彎或迂迴途徑的聚四氟乙烯的注射成型需要一個低的注射速度。然而，人們又認為在薄壁管狀件的製造中，高速注射是必要的，為的是在熔體冷卻之前就可完成型腔的充填。
其他用於製造相對來說較長的薄壁管狀件的現有技術和裝置包括利用特別細的鑽頭來鑽孔或利用雷射束打孔。然而，這些技術嚴重限制了可以形成的管子的長度。再者，當然也是人們熟知的，可以用擠壓成形一個管子，以及用拔延管狀件來達到很小直徑。然而，這種技術顯示出僅僅限於當管壁和管狀件的孔或其外部形狀是圓的形態。一般來說，這種現有技術的擠壓工藝是不切實際的，當它要用於生產那種帶有多個臺階壁的形狀，例如當在制品上希望有一個轂盤或者斜角壁頂時是如此。
為此，在此行業中就需要有一種生產薄壁細長管狀件的方法和裝置，例如用於醫用導管型的製品，但又顯然不僅限於此，最好還是利用一種注射成型技術，而這種技術的狀況又將克服相對很細的心杆在形成管狀件的型腔中的最佳同軸定位的移位所帶來的問題。
本發明涉及到成型裝置和隨之而來的方法，用於從一種可成型的塑料材料中製造一種薄壁細長管狀件，其中所說的管狀件是特殊設計的，它具有一個貫通其全長為基本上是一致的管壁厚度，而進一步的特徵表現在穿過管狀件的中心孔或通道的直徑的橫向尺寸是極小的。此處提供的本發明的說明中都是以管狀件(諸如醫用導管)作為參考產品的。然而，這裡要著重指出，這種成型裝置及其方法用於主要是管狀件的製造不僅限於導管裝置，而是更遍及於各式各樣的管狀件，只要這些管狀件具有前述的結構特徵即可。
本發明的成型裝置結合了一種注射成型技術，其特徵是將加熱的和熔化狀態的塑料材料被稱之謂熔體的東西強制注入一個細長的型腔，至少在一個實施例中，其方向是對直了型腔的長度或與其同一軸線。這樣一種對直的注射成型被引用，其目的至少部分是為了當熔體從注射噴咀流進型腔和穿過型腔的全長時，要避免一種迂迴的或直角拐彎的熔體流徑的途徑。然而，應當著重地指出，當詳細說明了主要發明點是專門關於對直的注射成型裝置和技術的同時，本發明還進一步打算說明此處所說的對直注射除了單純的同軸引入熱熔體到型腔中以外，而對熱熔體的初始引入段來說，它又可以從型腔長度的橫向或垂直方向引進心杆處，這些也應包括在本發明的概念之中。
一個心杆以支承關係被延伸安裝在型腔的內部，它基本上在型腔內處於並保持在中心位置。本發明的一個重要特徵就是保持心杆相對於型腔來說處於中心並對直的方向，並防止了心杆的移位，這種移位是由於熔體流入型腔並圍繞心杆的周圍流動時產生的力量施加在心杆上的。
心杆保持在前述的基本上中心位置和對直狀態保證了導致管狀件有一個直的，基本上處於中心的通道和一個筒體部分，管狀件本身基本上也是直的。然而，還應著重指出，管狀件壁的形狀事實上也可以是臺階式的或包括一個轂盤部分，等等，而這些仍將屬於直的或直線形狀的意義之中。
本發明的一個重要特徵是在從型腔末端伸出來的心杆的外伸段上施加並保持一個拉力。這個拉力或力量是在與心杆的長度同軸方向上施加到心杆的外伸段上去的。另外，心杆的另一端或可稱之謂心杆的頂端相對於型腔來說是以可調方式固定的。這樣一種可調的連接方式可用於心杆的最後調整或定向從而可克服當熔體流進型腔並穿過其整個長度時發生的任何不平衡狀態。甚至在心杆上存在著軸向拉力時，這樣一種熔體流動的不平衡仍將企圖使心杆移位。
為了進一步有助於保持心杆所需的在型腔中的對直位置，本發明還包括了提供一種導流裝置，這種導流裝置安裝在緊鄰於型腔的開口端或進口處並規定了流體線路。當熔體從注射噴咀射出時，導流裝置基本上是直接接受這個熔體的。這個導流裝置是專門做成這樣的結構來控制熔體進入到型腔的開口端或進口，從而導致熔體在進口處和流徑型腔的全長圍繞著心杆時使熔體處於一種基本上是均勻分布的狀態。這樣一種分布狀態可通過提供一種接頭件來完成，這種接頭件具有圍繞著心杆的延伸的軸線配置一排孔道從而限定了當熔體從注射噴咀射出口和型腔的開口端或進口處之間的流體流經線路。
再者，這個接頭件的結構用來連接和支承心杆以保持其在型腔內部的位置。調整裝置可以附屬於或與接頭件聯合作用以使心杆的位置發生微小的變化，由此而達到的心杆位置可以保證一個在型腔中的心杆的準確的，最佳位置。應當著重指出，接頭件的調整並由此而發生的心杆的調整可以是極小的，這是用來克服熔體進入型腔並流經型腔的全長時發生的流動中的任何不平衡。所以，心杆有可能從一個相對於型腔的真正的同軸位置移開，但是從這個同軸的配置上有如此極小的變化將不會對管狀件的壁厚發生有損害的影響，即使心杆可能不再處於相對於型腔的真正的中心位置上。
本發明的其它特徵包括位於型腔中的心杆的末端處配置了排氣裝置，這個排氣裝置是由型腔和心杆的外伸段之間的不同周界形狀所形成的多個空隙所限定的。這些空隙的尺寸大小是專門用來當熔體流入和流經型腔的全長一直到達它的末端的同時，允許空氣從型腔中逸出。因此，最終形成的管狀件在其末端不會有任何飛邊，這種飛邊本來是會在心杆和型腔限定排氣裝置處形成的。
本發明因此包括了結構的特徵，元件的組合以及各部分之間的配置關係，這些都將在下面以具體的結構作為例子加以說明，本發明的保護範圍將在權利要求書中指出。
為了全面理解本發明的特徵，下面結合附圖作出詳細說明，其中
圖1是表示本發明的成型裝置的剖面和部分斷開的詳圖，圖2是本發明的一個零件的透視圖，涉及熔體剛剛進入型腔之前時在其中的分布狀態，圖3是圖2中3-3方向的頂視圖，圖4是圖2中4-4方向的反向頂視圖，
圖5是圖2實施例的接頭件的剖面圖，詳細顯示其內部構造特徵，圖6是芯棒結構的縱向側視圖，用以形成本發明的型腔，圖7是圖6沿著7-7方向的部分斷開的詳圖，圖8是圖7中8-8方向的頂視圖，圖9是圖6中9-9方向的剖視圖，圖10是本發明的心杆的部分斷開的縱向側視圖，圖11是圖10中11-11方向的頂視圖，圖12是一個部分剖開和斷開的詳圖以顯示心杆和型腔的相對配置，為的是說明空氣從型腔中排出的排氣口結構，圖13是圖12中13-13方向的頂視圖，圖14是本發明的成型裝置的部分斷開的詳細剖面圖，用於和一個自動的和預先可編程序控制的裝置相結合，圖15是本發明的成型裝置的另一個實施例，也用於和一個自動控制裝置相結合，圖16是本發明的自動控制裝置的構成部分和操作特徵的示意圖，附圖中各個視圖所有類似的零件都用同一編號。
如圖1所示，本發明的成型裝置總的用代號10來表示，它可用來與一個商業上現有的注射成型壓機例如28噸的阿伯格(Arberg)壓機相結合。然而，應著重指出，在一個大量生產的環境中，那種專用的注射成型壓機設備可能要作出較大的改變。於是，本發明的成型裝置包括一個支承件12，它位於底板14和頂板16之間。支承件12有一個中心孔18，在其中支承了一個型腔20。心杆22位於型腔20的腔區24中並與之保持對直的關係。
心杆22有一個足夠長度和尺寸的外伸段26，其末端從腔區24向外延伸到型腔20以外，如圖12中28所示者。外伸段26從型腔20伸出的目的是提供一種方法用58所示的一種拉緊裝置在心杆22上施加一個軸向拉力，這樣拉緊裝置是由一個夾頭動作裝置30和一個由套筒夾頭32形成的夾緊結構所構成。
心杆22的反向端頭由一個作為熔體分布裝置以及為了支承心杆的結構的接頭件34(圖2～5所示)來支承，這個接頭件34又與型腔20的腔區24內部有著支承和相互依靠的關係。在接頭件34以外，熔體分布裝置還包括了一個導流件36，由導流杆形成，它最好有一個圓錐形的外形並位於注孔38內直接接受從注射噴咀40來的處於壓力下的塑料熔體流。
參閱圖2至圖5，接頭件34明確了熔體分布裝置部份包括一個底部42並在其上有一個一體形成的向外延伸的套筒44，套筒44內包括一個中心孔46並沿著它的長度的一部分有一個臺階形狀的孔48。
臺階形狀的孔48規定了一個凹座以便接受和支承已很好顯示在圖1和圖10中的心杆22的一端的放大了的頭部23。此外，隨後的略為放大的心杆22的杆莖22′與鄰近的內孔46相配合，如圖1和圖5所示。
再參閱圖2至圖5，底部42有一個凹座48被一個環狀凸緣或外環50所限定，此凹座中接受型腔20的略為放大的端部25供接頭件34的底部42的定位，如圖1所示。多個可調整的連接件54被提供來調整或保持心杆22的最佳位置，這是相對於型腔20的腔區24來說的，為的是克服當塑料熔體流入腔區24時的任何流動的不平衡。應當進一步注意到接頭件底部42的外形和橫向尺寸或其直徑做成正好與在頂板16中一體形成的沉孔56相配合。
正如清楚地示於圖1中並可專門參閱圖2至圖5所見者，本發明的一個重要特徵是提供了多個孔道或進口60，它們的配置可認為是一個圓形排列或者其形狀可以用來圍住筒體或套管44，並同樣可認為圍住了心杆22及其固定住的心桿頭23。利用這樣的形狀，當熔體通過進口60並進入心杆周圍的型腔20的開口端24′時，熔體首先有效地被導流件36所導向並分流，隨後進入支承心杆22的頭部23的筒體44的周圍。
關於排氣口裝置(如圖12和13所示)，這裡布置了多個空隙64，當心杆22的圓周斷面與型腔20末端的多邊形邊界形狀如圖12所示的24′相交時，在接觸點66之間就形成了空隙64。由於心杆22的形狀是圓形的，而型腔20上的孔24′的多邊形邊界內壁是方形的，這個不同點就導致了形成空隙64的結果。還應當著重指出，空隙64的大小是專門設計的，當塑料熔體進入型腔的反向一側或頂端並圍繞著心杆22向下流經型腔的全長時，空隙64能允許腔區24中的空氣從這裡逸出。熔體在心杆周圍位於如圖12所示的22′處成形後的飛邊是能夠防止的，這是由於在22′處提供了緊密的公差配合，而且至少部分地也由於如前述的拉緊裝置58在心杆22上施加了軸向拉力所致。這就有效地從製成的管狀產品上消除了飛邊。
圖1所示的狀況是表達了主要的成型裝置的零件處在緊固的位置已準備好讓塑料熔體注射入型腔20的腔區24內。成型完成以及塑料熔體已經固化後，底板14就要按照圖1所示的部件所處位置向下移動，並連同型腔20和接頭件34一起移動，這是由於事實上套筒夾頭32和心杆22的外伸段26仍處於夾緊狀態。在操作中，用本發明的成型裝置10的典型成型循環周期說明如下。導流杆36限定了導流方式，如圖1所示的位置。在將導流杆36裝到接頭件34中去如圖1所示的狀態之前，首先將心杆22插入接頭件34的筒體或套筒44中的中心孔46內。在心杆22如此定位後，再將導流杆36裝入，接頭件34接著定位於型腔20的頂端25，從而型腔20本身就這樣定位於支承部件12內了(參閱圖1)。
成型循環周期然後就起動了，底板14開始向上移動以使接頭件34與頂部的固定板16結合在一起。接頭件34和頂板16之間如此準確的固定是由於如前所述的接頭件34的底部42的橫向尺寸正好和沉孔56相配合來保證的。這樣以後，套筒夾頭32進行閉合併與心杆22的外伸段26周圍處於夾緊狀態，這是由於圖中所示的30的夾頭動作裝置的動作來完成的。外伸段26被套筒夾頭32夾緊，以及套筒夾頭32、套筒夾頭動作裝置30和拉緊裝置58的聯合操作就可在心杆20上施加上一個預先確定的拉力從而使心杆22強勁並幫助它在塑料熔體注射入型腔20的腔區24期間保持其挺直狀態。
當型腔20和接頭件34移動進入頂板16並與之結合時，它們就被引導與頂板16的通道38相對準，這是由於接頭件34的底部42正好座落進淺的圓形的沉孔56中。在底板14的移動完成後，型腔20、接頭件34和頂板16就被用高壓夾緊在一起。當和注射成型壓機聯合在一起的控制裝置接到夾緊已經完成的信號時，已經在頂部的固定板16上的接合面41上面鄰近等待著的成型機的注射噴咀40就移動進入頂板16並與之結合在一起。塑料熔體然後就在高壓下從噴咀注口43注射入連接注口38進而進入與之直接連接的導流杆36周圍的通道。圓錐形狀的導流杆36引導熔體流向接頭件34的注射孔60來完成塑性熔體的分布，使熔體進入型腔20的腔區24的開口端24′。塑料熔體然後流經多個注射孔60的通道進入型腔。
如上所述，對於心杆22上施加一個拉力已經被發現是必需的，這可由拉緊裝置58向外伸段26施加一個預定的軸向拉力來完成，並由此將這個拉力傳到心杆的其餘部件上去。但是，已經發現僅僅這樣有時還不能充分保持心杆22在型腔20的腔區24內的必需的中心相對位置。在某些情況下，例如當熔體流入型腔的不平衡性和不穩定性發生時，一個有利的做法是提供一種裝置可用以調整和導致當塑料熔體進入型腔和流經其整個長度以及流經心杆的整個長度時平衡流體的不斷變化的狀態。調整接頭件的相對位置，由此而調整心杆相對於型腔的位置是這樣來完成的採用多個，最好是四個調整連接件54依靠螺紋安裝在接頭件34的連接孔54′內。這樣，通過本發明如圖1所示的結構，當聚合物熔體通過注射孔60進入腔區24時，有可能平衡和有選擇地分布其流動以導致作用在心杆22上的力不超過心杆在腔區24內保持適當的挺直形狀以及保持在型腔24的內壁中的合適位置的能力。再者，應著重指出，任何心杆相對於型腔20的中軸位置的調整是極小的。由此，當心杆被從實際的相對與型腔的同軸位置可能有選擇地移動時，如此微小的移動量將不會大到足以改變已製成的管狀產品所需的平直形狀。
如上所述，當熔體進入開口端24′並向下通過心杆22的周圍的腔區24時，由多個空隙64形成的排氣裝置(如圖12和13所示)將允許正常存在於腔區24內的空氣的排空。在實踐中，在24′處(如圖12所示)和22′處的型腔內壁和心杆之間的空間或間隙可以從大約0.0002英寸(0.005毫米)到大約0.001英寸(0.0254毫米)之間變化，根據所用的具體聚合物來確定。
排氣裝置的多邊形或如圖13中所示的正方形，它至少部份地可以完成另外一個重要的功能，這就是使心杆22可以正確地對準相對於型腔內表面的位置。這是由於事實上接觸點66使心杆22再一次得到緊密接觸和對準的結果如圖13所示。
當成型的一個循環周期完成後，注射噴咀40略為縮回去而底板14連同型腔和接頭件一起向下移動，這時心杆仍保持被軸向拉緊的狀態。在底板14完全縮回後，心杆上的拉力就被套筒夾頭動作裝置30的縮回動作鬆開了，從而套筒夾頭32從心杆22的外伸段26上不再夾住在一起了。當成型壓機關掉，並且型腔20和接頭件34從頂板16處移開時，它們還帶著一個凝固的圓錐形的澆口(為了清晰起見，未在圖上示出)。熔體的分離發生在大致在注射噴咀40的端部，這時熔體材料還保留在噴咀注口43內但已從連接注口38上移開。結果是一個圓錐形澆口在導流杆36上形成，但它是能去除的。
本發明另外的實施例如圖14、15和16所示，其中圖14和15的成型裝置10基本上和圖1所示的結構部分相同。更正確地說，10所示的成型裝置可和前述的商業上有實用的操作特性的現有注射成型壓機聯合使用。雖然如此，當圖14、15和16的實施例與別的大量生產設備聯合在一起使用的時候，也許具有更多的可用性，這將在下面詳細指出。圖14和15的實施例包括一個位於底板14和頂板16之間的支承部件12。支承部件12有一個中心孔18，在其中支承著型腔20，而在型腔20的腔區24內的心杆22被保持在拉緊狀態。關於拉緊裝置30和套筒夾頭32與心杆的外伸段26相夾緊咬合的狀態的操作是與前述相同的，如圖14和15所示。同樣，套筒夾頭動作裝置30直接和拉緊裝置58聯合動作以專門向外伸段26施加和保持這樣一個軸向拉力並進而傳到心杆22上。
然而，圖14和15的實施例在結構上不同於，並在操作上也有某種程度的不同於圖1所示。更正確地說，圖1的實施例裝有多個調整螺釘54延伸穿過接頭的底部34與型腔24的頂部的外表面在25處進行咬合。正如前已詳述的，這種手工調整這些螺釘的目的，是需要用來調整和導致塑料熔體先是在型腔中有一個導流件34中的向下流動並沿著至少型腔20的一部分長度的流體的不斷變化著的狀態的平衡。由此，裝在那裡的接頭件和心杆22之間的相對位置相對於型腔的內表面是由於多個調整螺釘的移動和可調特徵來完成的。然而，在圖14的實施例中，接頭件34與型腔20的頭部25相結合已消除了任何兩者之間的間隙如在25′所顯示的。還應注意到的是圖1的實施例中，在型腔20的頭部或頂部25和接頭34的內表面之間如在25′處所示安排了螺釘54在實際操作時所需的專門的間隙用來提供上述兩者之間的相對調整。
圖14的實施例中，一個自動的，預先可編程序的在圖16中代號為72的調整裝置被提供來用以調整與該調整裝置緊密地配裝在一起的接頭件34和型腔20兩者的位置。如圖14所示，定位平臺70和整個成型裝置10聯合起來。著重指出的是調整平臺70與成型裝置10如圖14中所示的聯合，也包括著移動支承部件12，底板14和聯動的拉緊裝置58及其套筒夾頭動作裝置30。還應認識到在實際應用中，調整裝置72的定位平板70實際上不是這樣配置的來吸收當底板14為了熔體的流入而被夾緊在位時需要施加在整個裝置10上的力的任何主要部分的力，如圖1、14和15所示，由此，在圖14和15中所示的自動調整裝置72的定位平臺70的布置方式只是提供來為了敘述的目的並只考慮表達的方便。任何情況下，調整裝置72應通過提供的控制設備82予編程序來控制伺服電機74和78利用其驅動軸76和80去驅動定位平臺70在X和Y兩個方向的動作如圖中84所示。這種調整能夠發生在成型壓機與之夾緊之前的任何時候。一個具體型腔20的獨特的「流動不平衡特性」，以及關係到這個型腔經常使用的一個專用的心杆20，其數據應當儲存到與控制部件82相聯的記憶設備中去。自動調整裝置72的控制設備82對於一個具體型腔20和與它相聯的心杆22的識別將用來控制專門的小的定位調整，這種調整是由於記住了予編程序中的關於具體的心杆和型腔的聯合的X-Y座標，從而可沿著X-Y軸進行調整來克服在那裡伴隨產生的任何流動不平衡特性。關於X-Y方向的定位或X-Y軸被認為是在一個垂直於心杆和/或注射噴咀40的縱軸的平面內。
其他涉及到圖14的具體實施例的結構特徵包括配備了緊固銷73和75，這些緊固銷分別穿過槽77和79以使型腔20可相對於接頭34進行旋轉定位(由銷73和槽77來完成)，以及可使型腔20相對於支承部件12進行定位(由配置在其開口端的槽79內的銷75來完成)。
關於圖15的實施例，其中成型裝置10的主要部分，支承部件12，底板14等等，基本上與圖1和14中的實施例相同。
此外，圖15的施實施例甚至更類似於圖1的實施例而與圖14的實施例則有所區別，這是由於配置了一個專門的稱為25′的間隙，這個間隙25′位於接頭件34的底部42的內表面和型腔20的頭部25的外表面之間的區域。再者，銷子73配備在開口端槽77內以防止型腔20和接頭34之間的相對旋轉，同樣，固定在或附裝在型腔20上的緊固銷75配備在支承部件12開口端的槽79內，其目的是防止它們之間的轉動。
應當注意到，在圖14的實施例中沒有那個出現在圖1和15的實施例中的沉孔56。這是由於事實上圖14中的接頭34和端部25主要是作為一體來一起動作的，而且兩者相對於頂板16和導流通道38的位置是可調的，如前已述及，這種調整是在圖14所示的夾緊或注射準備位置之前進行的。
然而相反地，出現在頂板16下部的沉孔56可導致當底板14連同支承部件12上升時在其內的接頭34可與之適當對準中心。調整裝置72(圖16所示)的調整能力和自動操作被編成程序來進行，這個程序立足於具有一個具體的型腔20和與之聯接的心杆22的聯合的專門的熔體流動不平衡特性。如前已述及，每個單獨的型腔20和與之聯接的心杆22(同樣的型腔和心杆將永遠作為一體來一起使用)的這種流動不平衡特徵應當儲存在自動調整裝置72的控制設備82的記憶之中。由此，伺服電機74和78應由自動調整裝置72的控制設備82來指揮它們沿著X、Y軸適當的進行動作，為的是去補償前述的流動不平衡特性。然而，在圖15的實施例中，底板14、支承部件12、拉緊部件58和套筒夾頭32及其動作裝置30作為一體，而型腔20將相對於接頭和心杆來動作。因此，在圖15的實施例中在接頭件34的內表面和型腔20的頭部25的外表面之間配備的間隙25′是必要的，為的是來達成至少這種很小的調整移動。
因此可以理解下述的權利要求意味著覆蓋了所有一般的和專有的本發明的特徵，而所有本發明涉及的範圍的敘述，作為一個術語來說，都可說已包括在其中了。
權利要求
1.一種薄壁細長管狀件的注射成型及其製造方法，其特徵在於具有沿著它的長度基本上是均勻的和對稱的橫斷面積，利用一種注射成型工藝按照下列方法製造出來a)將一個細長的心杆放入一個細長的型腔中並與之中心對準，並使心杆的末端突出於型腔的外面，b)將所說的心杆的鄰接於所說的型腔的開口端的最接近的一端夾緊起來並可移動，並對所說的心杆的末端在軸線方向施加一個拉力，c)從一個塑料材料的供應源軸向引入和注射熔體流進入所說的型腔，並將所說的熔體流從進入所說的型腔的前面的地方基本上均勻地分配到所說的心杆的通常是環形的周圍；d)連續注射所說的熔體流進入所說的型腔，直到在心杆和型腔之間的空間沿著心杆的長度方向全部填滿為止，e)將所說的心杆末端上的所說的軸向拉力保持到所說的熔體已經固化為止，並使從所說的型腔中的排氣得以允許所說的熔體充滿在所說的型腔中，f)從所說的型腔和心杆處取走固化了的所說的管狀件；g)當塑料熔體流沿著所說的型腔的長度流動時，如果需要克服在進入所說的型腔中的所說的塑料熔體流中的任何不平衡，將在橫向上相對於所說的型腔的所說的心杆的一端加以調整。
2.根據權利要求1的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，包括在所說的型腔外面的所說的心杆的末端上施加所說的軸向拉力的步驟。
3.根據權利要求2的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，包括在所說的型腔外面的所說的心杆的末端上保持所說的軸向拉力的步驟直到所說的熔體已經被冷卻為止。
4.根據權利要求1的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，在所說的熔體進入所說的型腔的開口端之前將所說的熔體基本上均勻地分配到所說的心杆的周圍。
5.根據權利要求4的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，為了將所說的熔體在分配之前進行偏移以及軸向進入所說的型腔的開口端而引導所說的熔體流到一個偏移裝置中。
6.根據權利要求1的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，當所說的熔體從所說的型腔的開口端沿著其長度軸向通過其中的同時，空氣從所說的型腔的大約鄰接於所說的心杆的末端處排出去。
7.根據權利要求6的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，從所說的型腔中的空氣的排放是通過位於所說的心杆和所說的型腔之間的空間的，所說的空間位於所形成的管狀件的末端。
8.根據權利要求7的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，允許空氣穿過所說的空間而又防止熔體從所說的空間穿過以消除製成的管狀件上的飛邊。
9.根據權利要求1的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，將所說的熔體流從一個塑料材料的供應源以相對於所說的型腔的軸向對直方向進入到所說的型腔中。
10.根據權利要求1的薄壁管狀件及其製造方法，其特徵是，在熔體注射進所說的型腔中並接著在所說的心杆上施加軸向拉力之前將相對於所說的型腔的內表面的心杆的位置加以調整。
全文摘要
薄壁細長管狀件例如用於醫用導管的注射成型是通過在一個細長的型腔內安裝一個細長的心杆，在此心杆上持續地施加拉力以保持心杆相對於型腔為一預定的、基本上同軸的關係並進一步保持該心杆沿其長度方向為挺直的狀態而完成的。形成產品的塑料材料被注入該型腔，同時通過調整心杆相對於型腔內壁的位置來克服由於塑料溶體流入型腔和當它環繞心杆及沿心杆長度方向流動時產生的任何不平衡。
文檔編號B29C45/36GK1052275SQ89108928
公開日1991年6月19日 申請日期1989年12月2日 優先權日1989年12月2日
發明者理察·H·麥克法蘭 申請人:陶特股份有限公司