通過注嘴組件相鄰供給注塑樹脂的模具工具組件的製作方法

2023-05-04 22:46:56

專利名稱：通過注嘴組件相鄰供給注塑樹脂的模具工具組件的製作方法
技術領域：
本發明的一個方面通常涉及(但不限於)一種模具工具組件，其中包括向模腔供給樹脂的注嘴組件，所述樹脂以相鄰方式供料。
背景技術：
人造塑料最初由英國人Alexander PARKES在1851年發明出來。他在1862年的英國國際展覽會上公開展示了這種塑料，稱其為Parkesine材料。Parkesine由纖維素製成，可以進行加熱和注塑，並會在冷卻時保持形狀不變。但是生產成本高，易於開裂，並且高度易燃。1868年，美國發明人John Wesley HYATT開發出一種塑料材料，稱為Celluloid，它是在PARKES的發明基礎上進行的改進，以使其能夠加工成成品形狀。HYATT在1872年申請了第一臺注塑機的專利。它類似於一個大型皮下注射針，利用一個柱塞通過熱機筒將塑料注入模具中。該行業在20世紀40年代獲得了快速擴張，因為第二次世界大戰對批量生產的廉價產品需求巨大。1946年美國發明人James Watson HENDRY製造出第一臺螺杆注塑機。該機器還能讓材料在注塑之前進行混合，所以可以將彩色或再生的塑料加入到原料中，並在注塑之前徹底進行混合。20世紀70年代，HENDRY又開發出了第一種氣輔式注塑工藝。注塑機主要由一個料鬥、一個注塑活塞或螺杆式柱塞及一個加熱裝置組成。也稱為注塑壓機，其中有模具使部件成型。注塑壓機以噸位作為衡量單位，表示注塑機能夠施加的鎖模力的大小。鎖模力用在注塑期間使模具保持閉合。噸位從5噸到6000噸不等，相對較少的製造操作中採用更高噸位。所需的總鎖模力取決於注塑件的投影面積。需要使該投影面積乘以每平方英寸投影面積2至8噸的鎖模力。根據經驗，大多數產品可以使用每平方 英寸4噸或5噸的鎖模力。如果塑料剛度很大，需要使用更高的注塑壓力注入模具中，因此需要更大的鎖模噸位才能保持合模。所需鎖模力也取決於所用材料及注塑件的尺寸，注塑件越大，所需鎖模力越高。在注塑工藝中，塑料顆粒藉助重力從料鬥進入熱機筒中。隨著原料顆粒由螺杆型柱塞緩慢地向前推動，塑料將會進入熱熔融室中。隨著柱塞的向前推進，熔融的塑料將被迫穿過模具注嘴，從而使其經過澆口和流道系統進入模腔中。由於模具仍舊保持低溫，所以塑料一旦注滿模具便會發生固化。模具組件或模具是描述塑料注塑件生產模具的術語。模具組件用在上千個注塑件的批量生產中。模具通常由硬化鋼等材料製成。熱流道系統則用在成型系統及模具組件中，用於製造塑料製品。通常，熱流道系統和模具組件可以與成型系統分開而單獨出售和供應。美國專利號4521179公開了一種可移動的模芯座澆口注塑系統。注塑機中的加壓熔體流經注塑系統進入模腔中。通向模腔的澆口和動模板孔處於對齊狀態，並且尺寸相同，以便容納閥杆從縮頸部分伸出的頭部部分。驅動裝置驅動閥杆從縮回閉合位置移動到打開位置，縮頸部分在此深入模腔中。在閉合位置，閥桿頭部分會深入模板孔相當深的距離，以提供足夠的冷卻而能快速冷卻閥杆鄰近模腔中的熔體。在其中一個實施例中，閥杆頸部附近有一個中空部分，用以為閥杆在熱熔體與冷模板之間提供隔熱效果。在另一個實施例中，中空部分與尖端之間為銅製部分，以便促進模腔中的熔體冷卻。
美國專利號5071335公開了一種注塑工具，用於生產部分構造為雙層結構的盒式磁帶。該裝置擁有一個定模芯，模芯邊緣有一個凸出部分，配有相對於動模芯的密封條。注塑材料進入第一個模腔之後，動模芯將會沿軸向向下移動約半個壁厚的距離，隨之第二個模腔會通過第二個針狀開關注嘴注入塑料。美國專利號5084223公開了一種盒式磁帶成型模具以及盒式磁帶等多色成型方法。在製造磁帶盒至少一部分構造時，與潛伏式澆口相連的澆道-流道會與潛伏式澆口附近的凹槽一同形成，以減少澆道-流道的橫截面積。因此，通過分開開槽部分可以輕易地使澆道-流道與磁帶盒體分離。美國專利號6074593公開了一種注塑件模芯杆的布置和安裝方法，其中包括將模芯杆安裝在模腔板中，以便向上伸展穿過模腔而進入閥套一端的開口中，所述閥套用於控制熔體注射穿過熱注嘴的澆口。模腔板分離而脫模時，模芯杆將會遠離注嘴。美國專利號6328920公開了一種採用成型方法製備的塑料件，該注塑件第一層結構複雜，第二層結構簡單。最初只有單個模具，其中有一個內模腔和一個從模具外部通向模 腔的流道。一定量的第一層塑料原料通過流道注入內腔時，模具將會合模形成塑料件的第一層。該模具隨後部分開模，以增加內腔的截面，從而讓一定量的第二層塑料原料通過流道注入其中，形成塑料件的第二層。固化的注塑件隨後可以從模具中頂出。美國專利號20050266254公開了一種內部含有注塑加強金屬的注塑件。

發明內容
本發明的一個方面涉及了一種模具工具組件(100)，由下列部分組成第一個注嘴組件(110)，所述注嘴組件用於向第一個模腔(114)供給第一部分樹脂(112);第二個注嘴組件(116)，所述注嘴組件用於向第二個模腔(120)供給第二部分樹脂(118)，所述第二部分樹脂(118)鄰近第一部分樹脂(112)進行供給。對於該領域中的技術熟練人員來說，結合附帶的圖紙查閱了以下對非限制性實施方案的詳細描述後，即可清楚了解該非限制性實施方案的其他方面和特點。


一旦與下列附帶的圖紙聯繫起來，通過參考以下對非限制性實施方案的詳細描述，即可對該非限制性實施方案得到更加全面的理解，這些圖紙中圖1-3所示是模具工具組件(100)的示意圖。這些圖紙不需要按比例繪製，且可以用假想線、圖示和不連續視圖來表現。某些情況下，對於理解該實施方案所非必需的細節(及/或那些使得其他細節難於理解的細節)可以被忽略掉。。
具體實施例方式圖1-3所示是模具工具組件(100)的示意圖。模具工具組件(100)可能包含該領域技術熟練人員所熟知的部件，此處將不再對這些熟知的部件進行描述；這些熟知的部件(至少一部分)將在下列參考書中進行介紹(比如)(i) 「Injection Molding Handbook」(注塑成型手冊)，作者 OSSWALD/TURNG/
GRAMANN(ISBN: 3-446-21669-2), (ii) 「Injection Molding Handbook，，(注塑成型手冊)，作者 ROSATO AND ROSATO(ISBN:0-412-99381-3)，(iii) 「InjectionMolding Systems」(注塑系統)，第 3 版，作者 J0HANNABER(ISBN 3-446-17733-7)和 / 或(iv) ^Runner and Gating Design Handbook」(流道與燒口設計手冊)，作者 BEAUMONT (ISBN1-446-22672-9)。應了解本文中短語「包括(但不限於)」相當於詞語「包含」。詞語「包含」是一個過渡短語或詞語，用於將專利要求書中的前言關聯到要求書中規定的用於定義發明本身實際內容的具體技術要素。該過渡短語對專利權利要求起限制作用，用於被起訴的裝置(等)或多或少含有本專利權利要求中涉及的技術要素時表明類似的裝置、方法或組成是否侵犯了本專利。「包含」是一種開放式過渡詞語，是一種最廣泛的過渡形式，因為不會限制專利權利要求的導言中確認使用什麼技術要素。圖I所示是生產任何注塑件之前的模具工具組件(100)。模具工具組件(100)包括(但不限於)(i)第一個注嘴組件(110)，(ii)第二個注嘴組件(116)。第一個注嘴組件·
(110)配置方式如圖2所示，用於將第一部分樹脂(112)供給到第一個模腔(114)中。圖I和圖3所示是處於非流動狀態(即無樹脂流動)的第一個注嘴組件(110)，圖2所示是處於流動狀態(即有樹脂流動)的第一個注嘴組件(110)。第二個注嘴組件(116)配置方式如圖3所示，用於將第二部分樹脂(118)供給到第二個模腔(120)，並且第二部分樹脂(118)將會鄰近第一部分樹脂(112)進行供給。圖I和圖2所示是處於非流動狀態(即無樹脂流動)的第二個注嘴組件(116)，圖3所示是處於流動狀態(即有樹脂流動)的第二個注嘴組件
(116)。模具工具組件(100)進一步包括(但不限於)(i) 一個模具組件(122)，(ii) 一個模具杆(124)，以及(iii) 一個模芯(126)。模具組件(122)包含(或配有)第一個模腔
(114)，所述模腔與第一個注嘴組件(110)成流體連通，所以第一部分樹脂(112)可以在驅動條件下從第一個注嘴組件(110)流入第一個模腔(114)中。由示例可知，但不限於示例所示，模具組件(122)包括一個定模部分和一個動模部分，所述動模可以相對定於模移動(和分離)。模具組件(122)支撐在成型系統(因為已知而無圖示)的模板結構上。模具杆(124)通過第一個模腔(114)與第二個注嘴組件(116)相連。即模具杆(124)會在驅動條件下伸展而移動穿過第一個模腔(114)。模芯(126)(在驅動條件下)可在第一個模腔(114)中的第一部分和第二部分之間移動。所述第一部分如圖I和圖2所示，第二部分如圖3所示。在圖I所不的第一個位置上,模芯(126)產生(至少部分產生)第一個模腔(114)。具體而言，模具杆(124)會伸展穿過第一個模腔(114)，以便與第二個注嘴組件(116)的出口 (128)相接觸。在圖2所示的第一個位置上，第一個注嘴組件(110)在流動狀態下工作，以便將第一部分樹脂(112)供給到第一個模腔(114)，然後在第一個模腔(114)中可以製成第一個注塑件(130)。此外，模具杆(124)會伸展穿過第一個注塑件(130)，以便形成一個流道(132)，流經第一個注塑件(130)而通向第二個注嘴組件(116)。在圖3所示的第二個位置上，模芯(126)偏離了(即已發生移動或縮回)第一個模腔(114)中形成的第一個注塑件(130)，以便使第二個模腔(120)在第一個注塑件(130)與模芯(126)之間形成。此外，模具杆(124)會從第二個注嘴組件(116)移開，所述模具杆(124)將使第一個模腔(114)中形成的第一個注塑件(130)產生流道(132)，所述流道(132)從第二個注嘴組件(116)通向第二個模腔(120)。此外，第二個注嘴組件(116)在流動狀態下工作而使第二部分樹脂(118)流經流道(132)，然後經過第一個注塑件(130)進入第二個模腔(120)中，從而在第二個模腔(120)中形成第二個注塑件(134)。一旦第二個模腔(120)注滿樹脂，則第二部分樹脂(118)將會停止從第二個注嘴組件(116)流動。然後第一部分樹脂(112)和第二部分樹脂(118)發生固化，隨後第一個注塑件(130)和第二個注塑件(134)可以從第一個模腔(114)和第二個模腔(120)中脫模。應理解本發明的範圍限於獨立的權利要求所提供的範圍，同時應理解本發明的範圍不限於⑴獨立權利要求；(ii)非限制性實施例的詳細描述；(iii)概述；(iv)摘要，以 及/或(V)本文之外(即提交、審查和/或授權本專利申請之外)提供的描述。應理解本文中短語「包括(但不限於)」相當於詞語「包含」。詞語「包含」是一個過渡短語或詞語，用於將專利要求書中的前言關聯到要求書中規定的用於定義發明本身實際內容的具體技術要素。該過渡短語對專利權利要求起限制作用，用於被起訴的裝置(等)或多或少含有本專利權利要求中涉及的技術要素時表明類似的裝置、方法或組成是否侵犯了本專利。「包含」是一種開放式過渡詞語，是一種最廣泛的過渡形式，因為不會限制專利權利要求的導言中確認使用什麼技術要素。注意上文介紹了非限制性實施例。因此，儘管其中的描述是針對特定的非限制性實施例，但本發明的範圍適合併適用於其他的配置和應用。在不偏離獨立權利要求範圍的情況下，對非限制性實施例所作的更改同樣有效。應理解非限制性實施例僅起說明作用。
權利要求
1.一種模具工具組件(100)，由下列部分組成 第一個注嘴組件(110)，用於將第一部分樹脂(112)供給到第一個模腔(114);以及 第二個注嘴組件(116)，用於將第二部分樹脂(118)供給到第二個模腔(120)，所述第二部分樹脂(118)鄰近第一部分樹脂(112)進行供給。
2.如權利要求I所述的模具工具組件(100)，進一步由下列部分組成 一個模具組件(122)，其中第一個模腔(114)與第一個注嘴組件(110)成流體連通； 模具杆(124)通過第二個模腔(114)與第二個注嘴組件(116)相連。
一個模芯(126)，可在第一個模腔(114)中的第一部分與第二部分之間移動。
3.如權利要求2所述的模具工具組件(100)，其中在第一個位置上，模芯(126)產生(至少部分產生)第一個模腔(I 14)，而且 模具杆(124)會伸展穿過第一個模腔(114)，以便與第二個注嘴組件(116)的出口(128)相接觸。
4.如權利要求3所述的模具工具組件(100)，其中在第一個位置上，第一個注嘴組件(110)將第一部分樹脂(112)供給到第一個模腔(114)中，在此形成第一個注塑件(130)，而且 模具杆(124)會伸展穿過第一個注塑件(130)，以便形成一個流道(132)流經第一個注塑件(130)。
5.如權利要求4所述的模具工具組件(100)，其中在第二個位置上，模芯(126)偏離了第一個模腔(114)中形成的第一個注塑件(130)，以便使第二個模腔(120)在第一個注塑件(130)與模芯(126)之間形成。
6.如權利要求5所述的模具工具組件(100)，其中在第二個位置上，模具杆(124)會從第二個注嘴組件(116)移開，使第一個模腔(114)中形成的第一個注塑件(130)產生流道(132)，所述流道(132)從第二個注嘴組件(116)通向第二個模腔(120)。
7.如權利要求6所述的模具工具組件(100)，其中在第二個位置上，第二個注嘴組件(116)將使第二部分樹脂(118)流經流道(132)，然後經過第一個注塑件(130)進入第二個模腔(120)中，從而在第二個模腔(120)中形成第二個注塑件(134)。
8.配有權利要求I至7任何之一所述的模具工具組件(100)的一種成型系統。
全文摘要
一種模具工具組件(100)，由下列部分組成第一個注嘴組件(110)，所述注嘴組件用於向第一個模腔(114)供給第一部分樹脂(112)；第二個注嘴組件(116)，所述注嘴組件用於向第二個模腔(120)供給第二部分樹脂(118)，所述第二部分樹脂(118)鄰近第一部分樹脂(112)進行供料。
文檔編號A21C3/00GK102883615SQ201180009215
公開日2013年1月16日 申請日期2011年3月21日 優先權日2010年3月30日
發明者馬丁·鮑曼 申請人:赫斯基注塑系統有限公司