專利名稱：帶有集成熔融裝置的模具組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)方面通常涉及多種成型系統(tǒng)，具體而言是一種包含至少一個(gè)塑化裝置的模具組件。
背景技術(shù)：
人造塑料最初由英國(guó)人Alexander PARKES在1851年發(fā)明出來(lái)。Parkes先生于1862年在倫敦的國(guó)際展覽會(huì)上公開展示了其發(fā)明，稱其發(fā)明為Parkes ine。Parkesine由纖維素制成，可以加熱成型。Parkesine在冷卻后仍會(huì)保持形狀不變。但是生產(chǎn)成本高，易于開裂，并且高度易燃。1868年,美國(guó)發(fā)明人John Wesley Hyatt通過(guò)改進(jìn)Parkes的發(fā)明開發(fā)出了一種稱為Celluloid的塑料材料。Hyatt在1872年申請(qǐng)了第一臺(tái)注塑機(jī)的專利。它類似于一個(gè)大型皮下注射針，利用一個(gè)柱塞通過(guò)熱機(jī)筒將塑料注入模具中。該行業(yè)在20世紀(jì)40年代獲得了快速擴(kuò)張，因?yàn)榈诙问澜绱髴?zhàn)對(duì)批量生產(chǎn)的廉價(jià)產(chǎn)品需求巨大。1946年美國(guó)發(fā)明人James Watson Hendry制造出第一臺(tái)螺桿注塑機(jī)。該機(jī)器還能讓材料在注塑之前進(jìn)行混合，所以可以將彩色或再生的塑料加入到原料中，并在注塑之前徹底進(jìn)行混合。20世紀(jì)70年代，Hendry又開發(fā)出了第一種氣輔式注塑工藝。注塑機(jī)主要由一個(gè)料斗、一個(gè)注塑活塞或螺桿式柱塞及一個(gè)加熱裝置組成。這種注塑機(jī)還配有壓機(jī)，用于固定模具使部件成型。注塑壓機(jī)以噸位作為衡量單位，表示注塑機(jī)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(duì)較少的制造操作中采用更高噸位。所需的總鎖模力取決于注塑件的投影面積。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(jù)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)產(chǎn)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。所需鎖模力也取決于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，塑料顆粒借助重力從料斗進(jìn)入熱機(jī)筒中。隨著原料顆粒由螺桿型柱塞緩慢地向前推動(dòng)，塑料將會(huì)開始熔融并進(jìn)入熱熔融室中，然后在其中完全熔融。隨著柱塞的向前推進(jìn)，熔融的塑料將被迫穿過(guò)模具注嘴，從而使其經(jīng)過(guò)澆口和流道系統(tǒng)進(jìn)入模腔中。由于模具仍舊保持低溫，所以塑料一旦注滿模具便會(huì)發(fā)生固化。模具組件或模具是描述塑料注塑件生產(chǎn)模具的術(shù)語(yǔ)。模具組件用在上千個(gè)注塑件的批量生產(chǎn)中。模具通常由硬化鋼等材料制成。模具組件則用在成型系統(tǒng)，共同用于制造塑料制品。通常，熱流道系統(tǒng)和模具組件可以與注塑機(jī)和壓機(jī)分開而單獨(dú)出售和供應(yīng)。美國(guó)專利號(hào)2009/0274790 (發(fā)明人JENKO等人；申請(qǐng)日期2009年7月17日)公開了一種熱流道系統(tǒng)，其中包括一個(gè)注塑室系統(tǒng)，用于將熔體從單個(gè)注塑室輸送到多個(gè)注嘴中。熔體從一個(gè)熔體源通過(guò)多個(gè)注嘴輸送到模腔中，并通過(guò)一個(gè)閥門使模腔中的熔體與熔體源中的熔體隔離開。腔體柱塞通過(guò)向前驅(qū)動(dòng)而將腔體中的熔體高壓注入模腔中，卻不會(huì)顯著增加熔體源中熔體的壓力。柱塞通過(guò)在旋轉(zhuǎn)時(shí)打開和關(guān)閉模腔與分流板之間的通路而選擇性地起到柱塞和閥門的作用。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)理解本發(fā)明的范圍限于獨(dú)立的權(quán)利要求所提供的范圍，同時(shí)應(yīng)理解本發(fā)明的范圍不限于⑴獨(dú)立權(quán)利要求；(ii)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)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(quán)本專利申請(qǐng)之外)提供的描述。應(yīng)了解“包含”是指“包括但不限于下列”。本發(fā)明的ー個(gè)方面涉及ー種成型系統(tǒng)(100)，所述成型系統(tǒng)配有ー個(gè)模具框架(203)，用于支撐模具組件(200);還配有至少ー個(gè)塑化裝置(201)，所述塑化裝置位于模具組件(200)內(nèi)部。本發(fā)明的另ー個(gè)方面涉及ー種與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)，所述模板支撐系統(tǒng)(105)由下列部分組成ー個(gè)框架組件(103)，可與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)相連；以及至少ー個(gè)塑化裝置(201)，由框架組件(103)進(jìn)行支撐。
對(duì)于該領(lǐng)域中的技術(shù)熟練人員來(lái)說(shuō)，結(jié)合附帶的圖紙查閱了以下對(duì)非限制性實(shí)施方案的詳細(xì)描述后，即可清楚了解該非限制性實(shí)施方案的其他方面和特點(diǎn)。


一旦與下列附帯的圖紙聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)參考以下對(duì)非限制性實(shí)施方案的詳細(xì)描述，即可對(duì)該非限制性實(shí)施方案得到更加全面的理解，這些圖紙中圖I所示是與帶有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)
(105)截面圖；圖2A所示是配有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)的第一個(gè)實(shí)施例示意圖；圖2B所示是配有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)的第二個(gè)實(shí)施例示意圖；圖3所示是配有注塑室(280)的模具組件(200)的一個(gè)實(shí)施例截面圖；圖4A所示是模具組件(200)的透視圖，其中帶有注塑室(280)(圖3所示)；圖4B所示是模具組件(200)的截面圖，其中注塑室(280)(圖3)與模腔(16)成流體連通；圖5所示是與配有注塑室組件(302A，302B)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)第二個(gè)實(shí)施例截面圖；圖6所示是其中一個(gè)注塑室組件(302A)(圖5)的獨(dú)立截面圖；圖7所示是配有注塑室(302A，302B, 302C)的成型系統(tǒng)(100)的第三個(gè)實(shí)施例示意圖；圖8A所示是與配有注塑室組件(402)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)第三個(gè)實(shí)施例截面圖；圖8B所示是其中一個(gè)注塑室組件(402)(圖8A)的獨(dú)立截面圖；圖9所示是帶有連續(xù)循環(huán)式注塑室組件(500)的模板支撐系統(tǒng)(105)的第三個(gè)實(shí)施例截面圖和透視圖。這些圖紙不需要按比例繪制，且可以用假想線、圖示和不連續(xù)視圖來(lái)表現(xiàn)。某些情況下，對(duì)于理解該實(shí)施方案所非必需的細(xì)節(jié)(及/或那些使得其他細(xì)節(jié)難于理解的細(xì)節(jié))可以被忽略棹。
具體實(shí)施例方式圖I所示是與帶有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)
(105)截面圖。在該實(shí)施例中，模板支撐系統(tǒng)(105)可以不與注塑機(jī)(無(wú)圖示)配合使用，因?yàn)槟０逯蜗到y(tǒng)(105)便能實(shí)現(xiàn)樹脂的熔融和注射。模板支撐系統(tǒng)(105)與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)配合使用。模板支撐系統(tǒng)(105)可能包括但不限于(i) 一個(gè)框架組件(103)，以及(ii)至少一個(gè)塑化裝置(201)?？蚣芙M件(103)可以與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)配合使用；(ii)至少有一個(gè)塑化裝置(201)可由框架組件(103)進(jìn)行支撐。具體而言，成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)包括但不限于(i) 一個(gè)定模板(104),以及(ii) 一個(gè)動(dòng)模板(106),所述動(dòng)模板可以相對(duì)于定模板(104)移動(dòng)。模板支撐系統(tǒng)(105)可以是一個(gè)裝置、一個(gè)組件或一個(gè)子組件等，在結(jié)構(gòu)上由成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)進(jìn)行支撐，可以定位在成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)的定模板(104)與動(dòng)模板(106) 之間。模板支撐系統(tǒng)(105)的一個(gè)非限制性示例采用但不限于下列組合部件或物件
(i)框架組件(103)，包括但不限于模具組件(200)的一個(gè)模具框架(203)，以及(ii)至少一個(gè)塑化裝置(201)，標(biāo)為((201A)、(201B)等)以區(qū)分多個(gè)塑化裝置(201)。至少一個(gè)塑化裝置(201)可由模具框架(203)進(jìn)行支撐。模板支撐系統(tǒng)(105)的其他示例將在下文介紹。模具組件(200)可以支撐在成型系統(tǒng)(100)的模板(104，106)之間。不同于傳統(tǒng)的注塑系統(tǒng)通過(guò)注塑機(jī)接收、熔融及輸送樹脂，本發(fā)明至少有一個(gè)塑化裝置(201)位于模具組件(200)之中，并且至少有一個(gè)塑化裝置(201)負(fù)責(zé)接收和熔融樹脂并輸送到注塑室(280)中。在一個(gè)替代實(shí)施例中，至少有一個(gè)塑化裝置(201)位于模板支撐系統(tǒng)(105)中，并且至少有一個(gè)塑化裝置(201)負(fù)責(zé)接收和熔融樹脂并輸送到注塑室(280)中。熔體可以通過(guò)注塑室(280)進(jìn)行計(jì)量，柱塞穿過(guò)每個(gè)注塑室(280)時(shí)通過(guò)向熔體施壓而將其注入模腔(16)中。模具組件的一部分(200)用于加熱熔融的成型材料，而模具組件(200)的另一部分則被冷卻，以便快速固化注塑件。模具組件(200)可以外部加熱和/或內(nèi)部加熱。由一個(gè)控制器控制模具組件(200)的溫度。模具組件(200)還可以包括一個(gè)模具框架(203)，所述框架配置在成型系統(tǒng)(100)中。模具組件(200)至少有一個(gè)塑化裝置(201)可由模具框架(203)進(jìn)行支撐。至少有一個(gè)塑化裝置(201)定義為這樣一種裝置用于使固體物質(zhì)(比如樹脂顆粒、樹脂粉末、樹脂塊或任何其他形式的樹脂，或是任何類型的金屬合金或任何類型的一般成型材料)熔融匕如成為樹脂熔體、加熱熔融的一般成型材料)。在其中一個(gè)示例中，至少一個(gè)塑化裝置(201)可以含有一個(gè)加熱器組件(206)和/或一個(gè)熔融固體物質(zhì)所需的驅(qū)動(dòng)裝置(299)，比如擠出機(jī)或塑化螺桿等。至少一個(gè)塑化裝置(201)可使固體可成型材料熔融為可成型熔體，然后輸送到模板(10)的模腔(16)中。模板(10)可以包括但不限于⑴第一個(gè)模板(12)，由動(dòng)模板(106)進(jìn)行支撐；以及(ii)第二個(gè)模板(14)，由定模板(104)進(jìn)行支撐。模板(10)產(chǎn)生模腔(16)。模腔(16)產(chǎn)生注塑件，因此形狀與需要制備的注塑件類似。模具組件(200)配置成加熱熔融成型材料的形式，而模具組件(200)的模板(10)則需要進(jìn)行冷卻以快速固化注塑件。模具組件(200)被加熱的部分可以采用外部加熱和/或內(nèi)部加熱。成型系統(tǒng)(100)可以包括但不限于(i) 一個(gè)框架(102) ；(ii)定模板(104)；
(iii)動(dòng)模板(106)，可以相對(duì)于定模板(104)移動(dòng)；(iv)拉桿(108A, 108B)，可伸入定模板
(104)與動(dòng)模板(106)之間；(v)鎖模單元(110A, 110B)，與拉桿(108A, 108B)的一端形成操作性連接；(vi)鎖(112A, 112B)，與拉桿(108A, 108B)的其他端相連；以及(vii) ー個(gè)樹脂輸送組件(99)。樹脂輸送組件(99)包括ー個(gè)料斗組件等。樹脂輸送組件(99)可用于將固體成型材料輸送到至少ー個(gè)塑化裝置(201A，201B)中的每ー個(gè)裝置中。模板(10)由成型系統(tǒng)(100)進(jìn)行支撐。應(yīng)了解對(duì)于樹脂輸送組件(99)，有許多的布置或結(jié)構(gòu)形式可用于將未熔的樹脂供給、輸送或傳送到至少ー個(gè)塑化裝置(201)。由示例可知，樹脂輸送組件(99)可以包括輸送管路、管子或?qū)Ч埽斔凸芸梢允侵惫芎?或彎管，可以是開ロ式和/或閉ロ式，也可以是撓性管和/或剛性管。樹脂輸送組件(99)可以包括ー個(gè)傳送機(jī)組件，該組件可以采用滾子進(jìn)料、皮帶進(jìn)料和/或齒輪進(jìn)料。樹脂輸送組件(99)所用的傳送介質(zhì)可以是(i)空氣(加壓·和/或加熱)，(ii)氣體(氦氣或在傳送樹時(shí)脂用于預(yù)熱樹脂的其他氣體)，以及/或(iii)空氣組合和/或重力等。圖2A所示是配有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。模具組件(200)包括至少ー個(gè)塑化裝置(201A，201B，201C)。模板(10)可以包括許多模腔(16A，16B，16C)。每ー個(gè)塑化裝置(201A，201B，201C)(至少ー個(gè))都與許多模腔(16A，16B，16C)中的相應(yīng)ー個(gè)模腔成流體連通。即每ー個(gè)塑化裝置(201)(至少ー個(gè))用于將成型材料注入單個(gè)模腔中。圖2B所示是配有注塑室(280)的成型系統(tǒng)(100)的另ー個(gè)實(shí)施例示意圖。模板
(10)包括多套模腔(16D'、16D〃；16E'、16E〃；16F'、16F〃；16G'、16G〃)。所述多套模腔可以含有兩個(gè)或多個(gè)腔體。模具組件(200)包括至少ー個(gè)塑化裝置(201A，201B, 201C，201D)。每個(gè)塑化裝置(201A, 201B, 201C)(至少ー個(gè))都與許多模腔(16D ' U6D" ；16E/、16E〃；16F/、16F〃；或16G,、16G〃)成流體連通。每個(gè)塑化裝置(201A，201B，201C)(至少ー個(gè))都與一套或ー組模腔(16D'、16D〃；16E'、16E〃；16F'、16F〃；或 16G'、16G〃)成流體連通。每ー個(gè)塑化裝置(201)(至少ー個(gè))用于將成型材料注入多個(gè)模腔中。應(yīng)該注意由至少ー個(gè)塑化裝置(201)之一供料的模腔(16)超過(guò)ー個(gè)時(shí)，其準(zhǔn)確數(shù)量不受限制。圖3所示是配有注塑室(280)的模具組件(200)的截面圖。按照其中一個(gè)實(shí)施例，注塑室(280)含有至少ー個(gè)塑化裝置(201)。至少ー個(gè)塑化裝置(201)可以包括一個(gè)加熱器組件(206)和/或一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(299)，用以熔融固體材料。驅(qū)動(dòng)裝置(299)可以是ー個(gè)螺桿裝置。加熱組件(206)可以是ー個(gè)加熱圈，比如與料筒組件(210)形成操作性連接。至少ー個(gè)塑化裝置(201)可以包括但不限于(i) ー個(gè)料筒組件(210)，(ii) ー個(gè)熔體轉(zhuǎn)化組件(212)，以及(iii) 一個(gè)閥門(214)。料筒組件(210)可以含有一個(gè)出料ロ(282)，該出料ロ與通向模腔(16)的模板(10)的進(jìn)料ロ相通。熔體轉(zhuǎn)化組件(212)可以位于料筒組件(210)中。在其中一個(gè)實(shí)施例中，熔體轉(zhuǎn)化組件(212)可以包括ー個(gè)螺桿組件(213)。閥門
(214)可用以選擇性打開和關(guān)閉料筒組件(210)的出料ロ(282)。具體而言，熔體轉(zhuǎn)化組件(212)的螺桿組件(213)可以位于料筒組件(210)中。閥門(214)可以包括ー個(gè)閥針組件
(215)，該組件沿著螺桿組件(213)的縱向軸(L)滑動(dòng)接合。料筒組件(210)可以包括加熱器組件(206)，該組件與料筒組件(210)形成操作性連接。螺桿執(zhí)行器(250)可與螺桿組件(213)形成操作性連接。閥針執(zhí)行器(252)可與閥針組件(215)形成操作性連接。模具澆口嵌件(204)也稱為澆口嵌件，可以環(huán)繞料筒組件(210)的頂端。加熱器組件(206)可以包括一個(gè)加熱圈和/或一個(gè)感應(yīng)加熱器(因?yàn)楸娝苤鵁o(wú)圖示)。螺桿組件(213)可以包括一個(gè)螺桿頭(208)。料筒組件(210)也可稱為螺桿殼體。料筒組件(210)有一個(gè)供料口(232)。樹脂可以送入供料口(232)，進(jìn)而進(jìn)入熔體轉(zhuǎn)化組件(212)的螺桿組件(213)中。熔體轉(zhuǎn)化組件(212)的螺桿組件(213)可以位于料筒組件(210)中閥門(214)還可以包括一個(gè)閥針組件(215)，該組件位于螺桿組件(213)之中。注塑活塞(218)可以與螺桿組件(213)相連。殼體(216)可用于罩住注塑活塞(218)。殼體(216)亦稱為液壓(或氣動(dòng))注塑油缸殼體。應(yīng)理解螺桿執(zhí)行器(250)和閥針執(zhí)行器(252)(圖3所示)可以替換為同等電動(dòng)執(zhí)行器，比如電動(dòng)馬達(dá)、空心軸電動(dòng)馬達(dá)等。熔體轉(zhuǎn)化組件(212)和/或螺桿組件(213)可 以通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置、電驅(qū)動(dòng)裝置或液壓驅(qū)動(dòng)裝置與電驅(qū)動(dòng)裝置的組合來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以滿足成型系統(tǒng)(100)或模具組件(200)用戶的要求。由示例可知，螺桿執(zhí)行器(250)和閥針執(zhí)行器(252)可以包括比如一個(gè)形狀記憶合金執(zhí)行器。應(yīng)了解任何類型的合適執(zhí)行器都可以使用?；瑒?dòng)接頭(220)可使注塑活塞(218)與螺桿組件(213)形成操作性連接。接頭(222)亦稱為“液壓(或氣動(dòng))注塑油缸蓋和空心軸馬達(dá)接頭”可用于將殼體(216)連接到馬達(dá)(226)，該馬達(dá)亦稱為空心軸馬達(dá)。軸承(224)用于使注塑活塞(218)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)板(228)亦稱為“氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)板”，可用于將加壓空氣輸送到執(zhí)行器(230)，該執(zhí)行器亦稱為“氣動(dòng)執(zhí)行器”。至少一個(gè)塑化裝置(201)可以是開式注嘴型(未在圖中標(biāo)示)或是開關(guān)型，如圖3所示。應(yīng)了解有些權(quán)利要求的范圍除非明確指定，否則不限于使用氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓執(zhí)行器。閥針執(zhí)行器(252)也不限于任何類型的執(zhí)行器，比如氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器、形狀記憶合金等智能材料執(zhí)行器(SMA)或壓電陶瓷執(zhí)行器等。應(yīng)了解對(duì)于圖3所示的布置方式，采用平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)加熱和熔融樹脂。在圖3所示的實(shí)施例中，不再需要使用注塑裝置和熱流道系統(tǒng)來(lái)熔融、傳送并將樹脂注入模板(10)的模腔(16)中。相反，注塑室(280)采用螺桿組件(213)和加熱器組件(206)來(lái)熔融和傳送樹脂，并將樹脂注入模板(10)的模腔(16)中。在操作中，樹脂首先送入供料口(232)，然后進(jìn)入熔體轉(zhuǎn)化組件(212)的螺桿組件(213)中。熔體轉(zhuǎn)化組件(212)的螺桿組件(213)和加熱器組件(206)用于熔融樹脂。隨后熔體會(huì)被送入模板(10)的模腔(16)中。圖4A所示是模具組件(200)的透視圖，其中帶有注塑室(280)(圖3所示。圖4B所示是模具組件(200)的截面圖，其中注塑室(280)(圖3)與模腔(16)成流體連通?？梢耘渲弥辽僖粋€(gè)塑化裝置(201)，使其與模板(12)中的模腔(16)成流體連通。可以配置至少一個(gè)塑化裝置(201)，使其與模具流道裝置(399)成流體連通。在其中一個(gè)實(shí)施例中，模具流道裝置(399)可以包括但不限于(i) 一個(gè)分流板(398)，以及(ii)至少一個(gè)注嘴(397)，該注嘴與分流板(398)成流體連通。至少有一個(gè)注嘴(397)也可以與模板(10)的模腔(16)成流體連通。分流板(398)用于接收至少一個(gè)塑化裝置(201)產(chǎn)生的熔體，然后使熔體分流到至少ー個(gè)注嘴(397)中，至少有ー個(gè)注嘴(397)可使熔體分流到模板(10)的模腔(16)中。在另ー個(gè)實(shí)施例中，注塑室(280)不含有分流板(398)或至少ー個(gè)注嘴(397)。在操作中，與注塑室(280)成流體連通的至少ー個(gè)塑化裝置(201)會(huì)使樹脂熔融流入模板(10)的模腔(16)中。圖5所示是與配有注塑室組件(302A，302B)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)第二個(gè)實(shí)施例截面圖。特別需要注意的是注塑室組件(302A，302B)的數(shù)量不受限制。與圖3所示的實(shí)施例類似，圖5中至少有ー個(gè)塑化裝置(201)位于模板支撐系統(tǒng)
(105)中；但與圖3所示實(shí)施例不同的是，圖5未在至少ー個(gè)塑化裝置(201)中采用直列構(gòu)造。此外，至少有ー個(gè)塑化裝置(201)位于成型裝置(200)中。在該實(shí)施例中，至少有ー個(gè)塑化裝置(201)與注塑室組件(302A，302B)分離開，但配置成與注塑室組件(302A，302B)成流體連通的形式。注塑室組件(302A，302B)以及至少 一個(gè)塑化裝置(201)位于成型裝置(200)之中。注塑室組件(302A，302B)可以由模具框架(203)進(jìn)行支撐。按照另一個(gè)實(shí)施例，由示例可知至少ー個(gè)塑化裝置(201)可以由模具框架(203)進(jìn)行支撐。注塑室組件(302A，302B)至少有ー個(gè)塑化裝置(201)與模板(10)的模腔(16)成流體連通。按照具體的示例，注塑室組件(302A，302B)可以包括一個(gè)與其形成操作性連接的注塑室驅(qū)動(dòng)組件(304)。注塑室驅(qū)動(dòng)組件(304)可以包括但不限于(i) ー個(gè)驅(qū)動(dòng)板組件(306)，以及(ii) 一個(gè)驅(qū)動(dòng)板執(zhí)行器(308)。驅(qū)動(dòng)板執(zhí)行器(308)可以操作性連接到定模板(104)及驅(qū)動(dòng)板組件(306)，所述驅(qū)動(dòng)板組件會(huì)響應(yīng)正在被驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板執(zhí)行器(308)而進(jìn)行移動(dòng)。圖6所示是其中一個(gè)注塑室組件(302A)(圖5)。注塑室(302A)可以包括(i)一個(gè)殼體(310) ；(ii) 一個(gè)套筒(312)，位于殼體(310)中一個(gè)柱塞(314)，位于套筒(312)中；(iv)多個(gè)注嘴(318A，318B)，可以與模板(10)成流體連通；以及(v)注嘴塊(316A, 316B)，可將殼體(310)操作性連接到注嘴(318A，318B)。至少有ー個(gè)塑化裝置(201)與注塑室組件(302A，302B)分離開，但配置成與注塑室組件(302A，302B)成流體連通的形式。圖7所示是配有注塑室(302A，302B, 302C)的成型系統(tǒng)(100)的第三個(gè)實(shí)施例示意圖。應(yīng)了解其中一個(gè)注塑室組件(201A)的至少ー個(gè)塑化裝置(302A)之一可以與其中一個(gè)模腔(16A)成流體連通。應(yīng)了解至少ー個(gè)塑化裝置(201A)之一可以與多個(gè)注塑室組件(302B, 302C)(以替代、同時(shí)或預(yù)訂方式)成流體連通。這些只是許多排列組合中的一部分示例。圖8A所示是與配有注塑室組件(402)的成型系統(tǒng)(100)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)第三個(gè)實(shí)施例截面圖。圖8B所示是其中一個(gè)注塑室組件(402)(圖8A)。在圖8A和SB中，至少有ー個(gè)塑化裝置(401)位于模板支撐系統(tǒng)(105)或模具組件(400)之中。圖8A和SB所示是模板支撐系統(tǒng)(105)非限制性布置示例，其中(i)框架組件
(103)可以包括但不限于模具組件(400)的ー個(gè)模具框架(403)，以及(ii)模具組件(400)的至少ー個(gè)塑化裝置(401)。注塑室組件(402)至少有ー個(gè)塑化裝置(401)由模具框架(403)進(jìn)行支撐。模板支撐系統(tǒng)(105)可用在模具組件(400)內(nèi)部執(zhí)行熔融和注塑功能。按照?qǐng)DSB所示，注塑室組件(402)可以配置成與注嘴組件(418)成流體連通的形式，注嘴組件(418)可以配置成與模板(10)的第二個(gè)模板(14)相連的形式，其中模板用于產(chǎn)生模腔(16)，以便將熔融的樹脂從注嘴組件(418)輸送到模板(10)的模腔(16)中。至少有一個(gè)塑化裝置(401)可以連接或配置到包括但不限于一個(gè)柱塞組件(414)，該組件可以滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方式定位在注嘴組件(418)中。注嘴組件(418)還可以配置接收樹脂輸送組件(99)產(chǎn)生的未熔樹脂。柱塞組件(414)可以配置成熔融注嘴組件(418)內(nèi)部樹脂的形式。應(yīng)了解有許多布置形式可用來(lái)熔融注嘴組件(418)中的樹脂，比如但不限于(i)安裝和使用柱塞組件(414)外圓周上的螺桿螺紋，以及/或(ii)安裝和使用注嘴組件(418)相連的一個(gè)感應(yīng)加熱器(419)等?？梢耘渲米⒆旖M件(418)來(lái)熔融樹脂，并將熔融的樹脂注入模板(10)的模腔(16)中。應(yīng)了解成型系統(tǒng)(100)能在熔融樹脂注入模板(10)的模腔(16)期間向模板(10)施加鎖模力。應(yīng)了解粒狀或塊狀樹脂可以供給到注嘴組件(418)中，這種布置方式可以簡(jiǎn)化樹脂的輸送。下料口(421)用于將樹脂輸送組件(99)連接到注嘴組件(418)，下料口(421)中的區(qū)域可在注入熔融樹脂之前使樹脂熔融。在其中一個(gè)實(shí)施例中，半熔融的塊狀樹脂可在柱塞組件(414)從注嘴組件(418)中完全縮回時(shí)進(jìn)入或插入注嘴組件(418)中。柱塞組件(414)可以利于平移運(yùn)動(dòng)或是同時(shí)結(jié)合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)加熱樹月旨。應(yīng)該了解可以利用摩擦力來(lái)熔融樹脂，比如通過(guò)驅(qū)動(dòng)柱塞產(chǎn)生摩擦力，并且/或者可以 利用摩擦力使樹脂部分熔融，還可以使用加熱器。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以配置其他組件來(lái)加熱注嘴組件(418)中的樹脂，比如超聲波、電子束、激光、電阻加熱、感應(yīng)加熱、平移剪切、螺桿(旋轉(zhuǎn)剪切)以及/或這些加熱方式的任何組合?？梢允褂萌魏渭訜岱绞?，比如機(jī)械式和/或電氣式或其組合式。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，比如通過(guò)柱塞組件(414)的螺桿螺紋進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以與加熱器配合使用，也可以不配合使用。下列所示是未熔樹脂的可能形狀和尺寸顆粒、粉末、薄片、樹脂片(即擠出膜)、預(yù)熱塊狀樹脂(擠出的塊狀)等。也可以采用剪切效應(yīng)，比如柱塞桿在殼體內(nèi)平移、殼體在柱塞桿上方平移、旋轉(zhuǎn)剪切、柱塞桿在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)、殼體在柱塞桿周圍旋轉(zhuǎn)或是上述任何布置形式的組合。應(yīng)了解可以使用一系列螺桿來(lái)提升小型裝置中樹脂的熔融效率。這一系列螺桿可以配置在單個(gè)組合級(jí)中，或是配置在多個(gè)重疊級(jí)或順序級(jí)中。應(yīng)了解至少一個(gè)塑化裝置(401)可以進(jìn)一步包括但不限于上述組件，比如(i)料筒組件(210)，帶有一個(gè)出料口(282) ；(ii)熔體轉(zhuǎn)化組件(212)，位于料筒組件(210)之中；以及(iii)閥門(214)，用以選擇性打開和關(guān)閉料筒組件(210)的出料口(282)。按照另一個(gè)示例，至少一個(gè)塑化裝置(401)可以進(jìn)一步包括但不限于注塑室組件(302A，302B)，所述注塑室組件連接到模板(10)。按照另一個(gè)示例，至少一個(gè)塑化裝置(401)可由模具框架(403)進(jìn)行支撐，并且可以與注塑室組件(302A，302B)成流體連通。圖9所示是帶有連續(xù)循環(huán)式注塑室組件(500)的模板支撐系統(tǒng)(105)的第三個(gè)實(shí)施例截面圖和透視圖。模具組件(400)可能進(jìn)一步包括但不限于一個(gè)模塊化傳送帶(502)，所述傳送帶由至少一個(gè)塑化裝置(401)給料。該布置方式是一種可擴(kuò)展方案和/或一種連續(xù)工藝，并且/或者可以批量生產(chǎn)小型部件。柱塞組件(414)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，熔融的樹脂將在兩個(gè)窄通道之間受力，所產(chǎn)生的摩擦力將使樹脂(剪切)熔融。熔融的樹脂可能通過(guò)單向閥(無(wú)圖示)控制的內(nèi)部通道送到柱塞組件(414)的前側(cè)。一般討論模具組件(200)的模板支撐系統(tǒng)(105)中至少有一個(gè)塑化裝置(201，401)用于熔融模板(10)的模腔(16)附近的樹脂。注塑室(280，302，500)的柱塞會(huì)將熔融的樹脂計(jì)量注入模腔(16)中。在某些情況下，至少ー個(gè)塑化裝置(201，401)可以成為柱塞組件的一部分，執(zhí)行著熔融樹脂并將樹脂注入模腔(16)的雙重功能。多模腔模具組件也可以設(shè)置這種布置方式，對(duì)于瓶蓋等特定產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)，只需要使用簡(jiǎn)單的澆口裝置和ー種特殊的機(jī)器布局即可。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在(i)單個(gè)熱澆ロ控制潛力(即因?yàn)閮蓚€(gè)模腔之間受熱歷程的差異而消除了制品質(zhì)量浪費(fèi)情況)，(ii)由于優(yōu)化了受熱狀況而使制品壁更薄，(iii)通過(guò)避免塑料過(guò)熱而縮短了注塑周期，并且由于該布置方式只會(huì)按需要局部加熱少量塑料，所以極大節(jié)省了系統(tǒng)的能量，(iv)由于熱熔樹脂靠近注嘴，而無(wú)需通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳送，所以不再需要冷卻模板。
注意上文介紹了非限制性實(shí)施例。因此，盡管其中的描述是針對(duì)特定的非限制性實(shí)施例，但本發(fā)明的范圍適合并適用于其他的配置和應(yīng)用。在不偏離獨(dú)立權(quán)利要求范圍的情況下，對(duì)非限制性實(shí)施例所作的更改同樣有效。應(yīng)理解非限制性實(shí)施例僅起說(shuō)明作用。
權(quán)利要求
1.一種成型系統(tǒng)(100)，由下列部分組成 一個(gè)模具框架組件(203)，用于支撐模具組件(200);以及 至少一個(gè)塑化裝置(201)，位于模具組件(200)內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 至少一個(gè)塑化裝置(201)包括一個(gè)加熱器組件(206)或一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
3.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 至少一個(gè)塑化裝置(201)包括 一個(gè)料筒組件(210)，帶有一個(gè)出料口(282)； 一個(gè)熔體轉(zhuǎn)化組件(212)，位于料筒組件(210)中；以及 一個(gè)閥門(214)，用于選擇性打開和關(guān)閉料筒組件(210)的出料口(282)。
4.如權(quán)利要求3所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 熔體轉(zhuǎn)化組件(212)包括一個(gè)螺桿組件(213)，位于料筒組件(210)中； 閥門(214)包括一個(gè)閥針組件(215)，該組件沿著螺桿組件(213)的縱向軸滑動(dòng)接合； 料筒組件(210)包括一個(gè)加熱器組件(206)，該組件可與料筒組件(210)形成操作性連接； 一個(gè)螺桿執(zhí)行器(250)，可與螺桿組件(213)形成操作性連接；以及 一個(gè)閥針執(zhí)行器(252)，可與閥針組件(215)形成操作性連接。
5.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括一個(gè)注塑室組件(302)，所述注塑室組件配有至少一個(gè)塑化裝置(201)，并且該組件可以操作性連接到一個(gè)模具組件(10)。
6.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括一個(gè)注塑室組件(302)，所述注塑室組件配有至少一個(gè)塑化裝置(201)，其中至少一個(gè)塑化裝置(201)由模具框架組件(203)進(jìn)行支撐。
7.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括一個(gè)注塑室組件(302)，所述注塑室組件配有至少一個(gè)塑化裝置(201)，其中注塑室組件(302) (i)連接到至少一個(gè)塑化裝置(201)； (ii)配接到一個(gè)模板(10)，以便將熔體輸送到模板(10)。
8.如權(quán)利要求7所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 至少一個(gè)塑化裝置(201)包括 一個(gè)料筒組件(210)，帶有一個(gè)出料口(282)； 一個(gè)熔體轉(zhuǎn)化組件(212)，操作性位于料筒組件(210)中； 一個(gè)閥門(214)，用于選擇性打開和關(guān)閉料筒組件(210)的出料口(282)。
9.如權(quán)利要求5所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 所配置的注塑室組件(302)包括 一個(gè)注嘴組件(418)，與模具組件(10)配接；以及 至少一個(gè)塑化裝置(201)，其配置包括 一個(gè)柱塞組件(414)，以滑動(dòng)方式定位在注嘴組件(418)中。
10.如權(quán)利要求5所述的成型系統(tǒng)(100)，其中 注塑室組件(302)包括 連續(xù)循環(huán)的注塑室組件(500)。
11.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括一個(gè)模塊化傳送帶(502)，由至少一個(gè)塑化裝置(201)供料。
12.如權(quán)利要求I所述的成型系統(tǒng)(100)，其中熔融的樹脂以棒狀形式輸送到注嘴部位，經(jīng)過(guò)加熱后注入模腔(16)中。
全文摘要
一種與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)配合使用的模板支撐系統(tǒng)(105)，所述模板支撐系統(tǒng)(105)由下列部分組成一個(gè)框架組件(103)，可與成型系統(tǒng)模板結(jié)構(gòu)(107)相連；以及至少一個(gè)塑化裝置(201)，由框架組件(103)進(jìn)行支撐。一種成型系統(tǒng)(100)，包含一個(gè)用于支撐模具組件(200)的模具框架組件(203)以及至少一個(gè)位于模具組件(200)內(nèi)部的塑化裝置(201)。
文檔編號(hào)B29C33/02GK102802903SQ201180009125
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者馬農(nóng)·丹尼埃拉·貝策爾, 丹尼爾·洪特海姆 申請(qǐng)人:赫斯基注塑系統(tǒng)有限公司