專利名稱：注塑成型設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及注塑成型設備的技木，該設備在閉合模具、將融化的樹脂材料等注入模具中、固化樹脂材料等并打開模具之后，使用推出銷擠出成型的樹脂，并涉及注塑成型方法的技術，該方法在閉合模具、將融化的樹脂材料等注入模具中、固化樹脂材料等并打開模具之后，使用推出銷擠出成型的樹脂。
背景技術：
當用樹脂成型エ件時，執(zhí)行使用注塑成型設備的注塑成型。例如，如圖11所示(參見圖11中的參考符號170)，當用熱固性樹脂成型插入線圈以提高用作エ件170的插入線圈的輻射性能時，使用這種注塑成型。如圖2所示，執(zhí)行這種注塑成型的注塑成型設備110包括固定模具120、可動模具 130、推出板135和推出銷140等?？蓜幽＞?30能移動靠近和遠離固定模具120。推出板135布置在可動模具130內，并能通過被推出桿136驅動而朝著固定模具120移動。推出板135被設置在推出銷140中的一者上的彈簧144施カ遠離固定模具120。如圖12B所示，每個推出銷140的ー個端部插入穿過形成在可動模具130中的相應的銷孔132，并且每個推出銷140的另一端部被推出板135支撐。姆個推出銷140的一端表面布置成與可動模具130的端表面一致(即，與可動模具130的端表面平齊)。利用以此方式構造的注塑成型設備110，通過使支撐エ件170的可動模具130朝著固定模具120靠近而閉合模具。然后，融化的樹脂160從固定的模具120注入并固化。此夕卜，如圖13A所示，通過移動可動模具130遠離固定模具120而打開模具。在打開模具之后，如圖13B所示，通過驅動推出桿136以使推出銷140從銷孔132突出而擠出與樹脂160的澆ロ部分和流道部分對應的部分。然后，如圖14A所示，擠出與樹脂160的空腔部分對應的部分。接著，推出桿136停止被驅動，使得推出銷140通過彈簧144返回到在擠出樹脂160之前所在的位置。注塑成型設備110以此方式執(zhí)行注塑成型。利用這種注塑成型設備110，當注入樹脂160時，存在推出銷140由于樹脂160進入在推出銷140和銷孔132之間形成的間隙145 (參見圖12B)而不返回到擠出樹脂160之前所在的位置的可能性。即，如圖14B所示，存在推出銷140會仍然從銷孔132突出的可能性。此外，需要更大的カ以使推出銷140從銷孔132突出，因而，存在成型件171不能被擠出的可能性。利用這種注塑成型設備110，由于樹脂160進入間隙145而導致操作問題。在此情況下，注塑成型設備110需要維護以移除已經(jīng)進入間隙145的樹脂160。日本專利申請公報No. 7-266367 (JP-A-7-266367)描述了解決此問題的注塑成型設備。在JP-A-7-266367中描述的注塑成型設備在如上所述執(zhí)行注塑成型預定次數(shù)之后，通過用推出銷布置在比已經(jīng)執(zhí)行正常的注塑成型的位置后退的位置(即，在遠離成型件的位置)處來執(zhí)行注塑成型而執(zhí)行維護成型。結果，移除已經(jīng)進入間隙的樹脂。然而，利用JP-A-7-266367所述的注塑成型設備，所用樹脂的量増大了用于維護成型的量，因而，注塑成型制造成本増大。從制造成本的觀點出發(fā)，可以想到減小執(zhí)行維護成型的頻率，即，在已經(jīng)執(zhí)行正常的注塑成型更多次之后執(zhí)行維護成型，但是這會造成樹脂進入間隙。即，將存在如上所述的注塑成型設備的操作問題的可能性將増大。

發(fā)明內容
本發(fā)明因而提供ー種能禁止在注塑成型過程中操作問題發(fā)生的注塑成型設備，并提供ー種能禁止在注塑成型過程中操作問題的發(fā)生的注塑成型方法。本發(fā)明的第一方面涉及注塑成型設備，其包括模具和至少ー個推出銷，所述模具包括形成有銷孔的成型表面；所述至少一個推出銷插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相対的外周表面；所述注塑成型設備在閉合所述模具、將材料注入所述模具中、固化所述材料并打開所述模具之后，通過使所述至少ー個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料。所述注塑成型設備在將所述材料注入所述模具的同時將所述推出銷的所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。
在以上所述的注塑成型設備中，所述預定距離可以設定成通過將所述材料注入所述模具而成型出成型件的次數(shù)的增加而增加。在以上所述的注塑成型設備中，當所述預定的距離被指定為Y (mm)并且通過將所述材料注入所述模具而成型出成型件的次數(shù)被指定為N (次)時，所述預定的距離可以設定為滿足表達式Y=7. 98 X KT5N-O. 039。在以上所述的注塑成型設備中，成型出成型件的次數(shù)可以是與所述注塑成型設備的壽命對應的注射次數(shù)。在以上所述的注塑成型設備中，成型出成型件的次數(shù)可以是在對所述注塑成型設備不執(zhí)行維護的情況下能成型出成型件的目標次數(shù)。在以上所述的注塑成型設備中，朝著所述推出銷的徑向內側突出的突起可以在所述成型表面和所述推出銷的所述末端表面之間形成在所述銷孔的、在所述材料的流動方向的上游的內周表面上。此外，所述突起的突出長度可以設定為所述突起將不與所述推出銷的突出操作相干涉的長度。在以上所述的注塑成型設備中，在擠出所述材料的方向上突出的至少ー個突起可以形成在所述推出銷的所述末端表面上。在以上所述的注塑成型設備中，所述注塑成型設備可以通過將所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入所述預定距離而在所述成型表面的與所述末端表面相對應的部分中形成凹部。在以上所述的注塑成型設備中，當所述推出銷的直徑被指定為W(mm)，所述推出銷的從所述推出銷的沿著所述材料的流動方向的上游端部到與所述推出銷對應的所述銷孔的沿著所述材料的流動方向的上游端部的徑向長度被指定為I (mm)，所述預定距離被指定為Y (mm)，并且在所述推出銷的軸向方向和所述材料流入所述凹部的方向之間形成的角度指定為0 (。)時，可以控制所述材料的流動，以滿足表達式cot (y/Y) < 0 <cot{(W+y)/Y}。在以上所述的注塑成型設備中，當所述推出銷的直徑被指定為W (_)，所述推出銷的在所述銷孔的沿著所述材料的流動方向的上游內周表面和所述推出銷的沿著所述材料的流動方向的上游外周表面之間的徑向方向長度被指定為I (mm),所述預定距離被指定為Y (mm)，并且在所述推出銷的軸向方向和所述材料流入所述凹部的方向之間形成的角度指定為0 (。)時，可以控制所述材料的流動，以滿足表達式cot (y/Y) < 0 <cot{(W+y)/ Y}。本發(fā)明的第二方面涉及ー種注塑成型設備。該注塑成型設備包括模具，其包括形成有銷孔的成型表面；以及至少ー個推出銷，其插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相対的外周表面。所述注塑成型設備在閉合所述模具、將材料注入所述模具中、固化所述材料并打開所述模具之后，通過使所述至少ー個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料。所述注塑成型設備在將所述材料注入所述模具的同時將所述推出銷的所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。本發(fā)明的第一方面涉及ー種注塑成型方法，其采用模具和至少ー個推出銷，所述模具包括形成有銷孔的成型表面；所述至少一個推出銷插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相対的外周表面。所述注塑成型方法包括以下步驟閉合所述模具，將材料注入所述模具中，固化所述材料，打開所述模具，并且通過使所述至少ー個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料。在將所述材料注入所述模具的同時，所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。本發(fā)明的前述方面使得當將材料(樹脂)注入模具中時，可以防止材料進入間隙中，并且因而，可以防止在注塑成型過程中操作問題的發(fā)生。


本發(fā)明的特征、優(yōu)點以及技術和エ業(yè)重要性將在以下對本發(fā)明的示例實施例的詳細描述中參照附圖進行描述，其中，類似的標號表示類似的元件，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型設備的整體結構的正截面視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的第一推出銷的視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的第二推出銷的視圖；圖2C是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的第三推出銷的視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型操作的正截面視圖，示出填充樹脂的狀態(tài)；圖3B是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型操作的正截面視圖，示出模具被打開的狀態(tài)；圖4是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的死水區(qū)域(dead water region)的視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型操作的正截面視圖，示出澆ロ部分和流道部分被推出并脫離的狀態(tài)；圖5B是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型操作的正截面視圖，示出樹脂被擠出的狀態(tài)；圖5C是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的注塑成型操作的正截面視圖，示出推出銷返回的狀態(tài)；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例實施例成型次數(shù)和推出銷從成型表面凹入的距離之間的關聯(lián)性的曲線圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的形成在第三銷孔上的突起的局部左側視圖7B是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的形成在第三銷孔上的突起的視圖；圖8A是形成在第三銷孔上的突起的另ー示例實施例的視圖，其中，突起具有倒三角形；圖8B是形成在第二銷孔上的突起的另一不例實施例的視圖，其中，突起具有方形；圖8C是形成在第三銷孔上的突起的另ー示例實施例的視圖，其中，突起具有三角形；圖9A是形成在推出銷上的突起的視圖；圖9B是形成推出銷上的突起的視圖，示出了其中推出銷向下游側移動的狀態(tài)；圖10是樹脂流入角度的視圖； 圖11是根據(jù)現(xiàn)有技木，插入線圈用樹脂成型的狀態(tài)的立體視圖；圖12A是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型設備的整體結構的正截面視圖；圖12B是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型設備的推出銷的視圖；圖13A是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型操作的正截面視圖，示出模具被打開的狀態(tài)；圖13B是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型操作的正截面視圖，示出了澆ロ部分和流道部分被推出并脫離的狀態(tài)；圖14A是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型操作的正截面視圖，示出樹脂被擠出的狀態(tài)；以及圖14B是根據(jù)現(xiàn)有技術的注塑成型操作的正截面視圖，示出推出銷保持從銷孔突出的狀態(tài)。
具體實施例方式以下，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的注塑成型設備的一個示例實施例的注塑成型設備10。注塑成型設備10將諸如樹脂的材料成型成預定的形狀。在本示例實施例中的注塑成型設備10將作為熱固性樹脂的未飽和聚酯樹脂(即，樹脂60)成型在用作エ件70的插入線圈周圍。此外，以下，為了簡化描述，左方和右方以圖I所在的紙面的左右方向為基準進行限定。此外，上下方向以圖I所在的紙面的上下方向為基準進行限定。如圖I所示，注塑成型設備10包括一起形成模具的固定模具20和可動模具30。固定模具20具有從左端部向外開ロ并朝著右方直徑逐漸增大的開ロ部分。固定模具20在左端部連接到未示出的注入部分，并且從注入部分注入的樹脂60經(jīng)過開ロ部分?？蓜幽＞?0構造成能移動靠近和遠離固定模具20，并在左端部(S卩，靠近固定模具20 —側的端部)支撐エ件70?？蓜幽＞?0包括推出板35、推出桿36和推出銷40 (BP,第一推出銷41、第二推出銷42和第三推出銷43)。推出板35容納在可動模具主體31內，并能在可動模具主體31內滑動。第一容納部分35a、第二容納部分35b和第三容納部分35c形成在推出板35中。第一容納部分35a是成形成將要后述的第一推出銷41左右滑動預定距離的空間，并容納第一推出銷41的右端部。
第二容納部分35b是遵循將要后述的第二推出銷42的右端部的形狀而形成的空間，并容納第二推出銷42的右端部。第三容納部分35c是遵循將要后述的第三推出銷43的右端部的形狀而形成的空間，并容納第三推出銷43的右端部。推出桿36的左端部附接到推出板35，并且推出桿36的右端部從可動模具主體31突出到外部。推出桿36構造成能左右移動，并且伴隨此移動，推出板35左右移動。在此示例實施例中，推出銷40是第一推出銷41、第二推出銷42和第三推出銷43，并且它們附接到推出板35。在此示例實施例中，推出銷40包括第一推出銷41、第二推出銷42和第三推出銷43，但是本發(fā)明不限于此。即，推出銷40可以根據(jù)成型件71的形狀而適合地修改。例如，推出銷40可僅僅是單個第一推出銷41。 第一推出銷41中的一者布置在可動模具30的上端部上，并且另ー個第一推出銷41布置在可動模具30的下端部上。如圖I和圖2A所示，第一推出銷41的右端部容納在第一容納部分35a中，并且第一推出銷41的左端部插入穿過用作形成在可動模具30中的銷孔的第一銷孔32。第一推出銷41的左端面形成為末端表面41a。末端表面41a在圖2A中平坦形成。第一推出銷41的末端表面41a布置成與成型表面32a對齊。S卩，第一推出銷41的末端表面41a和作為形成第一銷孔32的表面的成型表面32a布置在相同的直線上，以彼此平齊。此外，在多個第一推出銷41中，布置在可動模具30的下端部上的第一推出銷41就像布置在可動模具30的上端部上的第一推出銷41那樣構造，除了布置第一推出銷41的豎直(即，上下)位置不同。因而，在以下描述中，將描述僅僅布置在可動模具30的上端部上的第一推出銷41 ;將省略布置在可動模具30的下端部上的第一推出銷41的描述。用作間隙的第一間隙45形成在第一推出銷41和第一銷孔32之間。第一銷孔32的內徑和第一推出銷41的外徑設定成使得樹脂60不能進入第一間隙45。在此示例實施例中，第一間隙45在第一推出銷41的徑向方向上從第一銷孔32的內周表面到第一推出銷41的外周表面的長度設定為5-lOum。S卩，第一銷孔32的內徑和第一推出銷41的外徑之間的差設定為10至20um。如圖I和圖2B所示，第二推出銷42的右端部容納在第二容納部分35b中，并且第ニ推出銷42的左端部插入穿過用作形成在可動模具30中的銷孔的第二銷孔33。第二推出銷42的左端表面形成為末端表面42a。末端表面42a在圖2B中平坦地形成。向右對推出板35施力的彈簧44設置在第二推出銷42的中間部分上。第二推出銷42布置成使得末端表面42a在成型表面31a的右方預定距離Y處(參見圖2B中雙點劃線所示布置成與成型表面31a平齊的推出銷140)。S卩，第二推出銷42的末端表面42a布置在從成型表面31a凹入預定距離Y的位置處，該成型表面31a是其中形成第二銷孔33的表面，使得凹部52形成在成型表面31a的與第二推出銷42對應的部分中。用作間隙的第二間隙46形成在此第二推出銷42和第二銷孔33之間。第二銷孔33的內徑和第二推出銷42的外徑設定成使得樹脂60不能進入第二間隙46中。在此示例實施例中，第二間隙46在第二推出銷42的徑向方向上從第二銷孔33的內周表面到第二推出銷42的外周表面的長度設定為與第一間隙45的長度相同。
如圖I和圖2C所示，第三推出銷43與豎直方向平行地布置在可動模具30的豎直中心部分處。第三推出銷43的右端部容納在第三容納部分35c中，并且第三推出銷43的左端部插入穿過用作形成在可動模具30中的銷孔的第三銷孔34。第三推出銷43的左端表面形成為末端表面43a。末端表面43a在圖2C中平坦地形成。第三推出銷43布置成使得末端表面43a在成型表面31a的右方預定距離處(參見圖2C中雙點劃線所示布置與成型表面31a平齊的推出銷140)。S卩，第三推出銷43的末端表面43a布置在從成型表面31a凹入預定距離Y的位置處，該成型表面31a是其中形成第三銷孔34的表面，使得凹部53形成在成型表面31a的與第三推出銷43對應的部分中。此外，在多個第三推出銷43中，下第三推出銷43就像上第三推出銷43那樣構造，除了布置第三推出銷43的豎直位置不同。因而，在以下描述中，將僅僅描述上第三推出銷43 ;將省略下第三推出銷43的描述。用作間隙的第三間隙47形成在第三推出銷43和第三銷孔34之間。第三銷孔34的內徑和第三推出銷43的外徑設定成使得樹脂60不能進入第三間隙47中。在此示 例實施例中，第三間隙47在第三推出銷43的徑向方向上從第三銷孔34的內周表面到第三推出銷43的外周表面的長度設定成與第一間隙45相同。此外,第二推出銷42的末端表面42a和第三推出銷43的末端表面43a布置在成型表面31a的右方相同的距離Y處(參見圖2B和圖2C中的箭頭Y)。通過驅動推出桿36來完成向左移動推出板35，使得推出銷40的末端表面41a、42a和43a從形成在成型表面32a和31a中的相應銷孔32、33和34突出。如圖3A所示，當通過使可動模具30朝著固定模具20靠近而閉合模具時，橫澆道部分61、流道部分62、澆ロ部分63和空腔部分64形成在固定模具20和可動模具30之間。在以下描述中，注塑成型設備10的上游側和注塑成型設備10的下游側基于樹脂60的流動方向來限定。橫澆道部分61形成在固定模具20的開ロ部分中。從注入部分注入的樹脂60注入到此橫澆道部分61中。樹脂60然后朝著流道部分62流動。流道部分62與橫澆道部分61的下游端部分連通。第二推出銷42和第三推出銷43布置在流道部分62的右側上。S卩，凹部52和凹部53均與流道部分62連通。已經(jīng)流到流道部分62的樹脂60然后朝著澆ロ部分63流動。澆ロ部分63形成為使得與樹脂60的流動方向垂直的方向上的截面面積小于流道部分62的截面面積。此澆ロ部分63與流道部分62的下游端部分連通。已經(jīng)流到澆ロ部分63的樹脂60然后朝著空腔部分64流動。空腔部分64與澆ロ部分63的下游端部分連通。第一推出銷41布置在空腔部分64的右側上。以此方式，已經(jīng)通過橫澆道61注入的樹脂60從橫澆道61流到流道62，從流道62流到澆ロ部分63，然后從澆ロ部分63流到空腔部分64。S卩，已經(jīng)通過橫澆道61注入的樹脂60填充到由固定模具20和可動模具30形成的空腔部分64中。此外，流道部分62的形狀(即，與樹脂60的流動方向垂直的方向的截面面積)形成為小于空腔部分64的形狀(SP，與樹脂60的流動方向垂直的方向的截面面積)。因而，流經(jīng)橫澆道62的樹脂60的流率比流經(jīng)空腔部分64的樹脂60的流率要快。
接著，將描述注塑成型設備10的操作模式。首先，如圖3A所示，通過使可動模具30靠近固定模具20而閉合模具，此后通過注入部分，樹脂60注入到固定模具20和可動模具30中。樹脂60被注入部分加熱到預定的溫度，使得其處于液體融化狀態(tài)下，然后通過被圓柱體等推出而以預定的注入壓カ朝著固定模具20注入。如圖4所示，流經(jīng)橫澆道62的樹脂60朝著凹部53流動(參見圖4中的箭頭R1)。流經(jīng)橫澆道部分62的樹脂60的流率相對較快，使得死水區(qū)域80形成在凹部53中。死水區(qū)域80形成在第三間隙47的左方，并形成為錐形形狀，且左右方向的長度朝著第三推出銷43的軸心而逐漸變短。此處，此死水區(qū)域80通常是指在水的表面等沒有流動的區(qū)域，并且在此示例實施例中，它是指流動的樹脂60不流到里面的區(qū)域。即，將此死水區(qū)域80形成到第三間隙47的左方造成當注入樹脂60吋，樹脂60僅僅流到第三推出銷43的左方，因而，使得可以禁止樹脂60流到第三間隙47的左方。以此方式，在形成在第三推出銷43的末端側上的凹部53處，樹脂60僅僅流到與末端表面43a對應的部分。與第三間隙47對應的部分是死水區(qū)域80，因而樹脂60不流入此部分中。 類似于凹部53，同樣在凹部52處，死水區(qū)域80形成到第二間隙46的左方。因而，能禁止樹脂60流入第二間隙46中。此處，如圖2A所示，第一推出銷41布置成使得末端表面41a與成型表面32a對齊。換言之，凹部沒有形成在成型表面32a的與第一推出銷41對應的部分處。這是因為如上所述，流經(jīng)空腔部分64的樹脂60的流率比流經(jīng)流道部分62的樹脂60的流率慢。例如，如果凹陷沒有形成在成型表面32a中并且流經(jīng)推出銷40插入穿過的銷孔的樹脂60的流率相對較快，即使間隙的長度(即，在推出銷40的徑向方向上從銷孔的內周表面到推出銷40的外周表面的長度)設定成使得樹脂60不能進入，則樹脂60由于流率的效果而將仍然進入。另ー方面，如果凹部沒有形成在成型表面32a中并且流經(jīng)推出銷40插入穿過的銷孔的樹脂60的流率相對較慢，則簡單地通過設定間隙的長度(即，在推出銷40的徑向方向上從銷孔的內周表面到推出銷40的外周表面的長度)，使得樹脂60不能進入就能禁止樹脂60進入。S卩，即使第一推出銷41 (其是布置在注入的樹脂60的流率相對較慢的部分處的推出銷40)的末端表面41a沒有布置在成型表面32a的右方的預定距離處(即，相對于成型表面32a的凹入位置中)，樹脂60也將不進入第一間隙45中。因而，不必像第二推出銷42那樣形成凹部52。在樹脂60已經(jīng)填充到空腔部分64之后，維持樹脂60的壓力。此時，樹脂60也以慢的流率流到由于死水區(qū)域80的影響而使得樹脂60不流入的第二間隙46和第三間隙47的左方(即，流到與凹部52的第二間隙46和凹部53的第三間隙47對應的部分中)。以此慢的流率，樹脂60將不進入第二間隙46或者第三間隙47。此外，樹脂60注入的模具被加熱，使得已經(jīng)填充到空腔部分64中的樹脂60被模具加熱并硬化。在樹脂60被加熱硬化并已經(jīng)固化之后，冷卻模具(即，固定模具20和可動模具30)。然后，如圖3B所示，通過移動可動模具30遠離固定模具20而打開模具。此時，エ件70和固化的樹脂60被可動模具30支撐，并從固定模具20分離。
如圖5A所示，在可動模具30從固定模具20分離之后，驅動推出桿36以使推出板35向左方移動。結果，第二推出銷42和第三推出銷43分別從第二銷孔33和第三銷孔34突出，使得與固化的樹脂60的橫澆道部分61、流道部分62和澆口部分63對應的部分被推出，并從空腔部分64脫離。此外，填充到凹部52和凹部53的樹脂60也被推出。然后，如圖5B所不,驅動推出桿36以使推出板35進一步向左方移動。結果,第一推出銷41從第一銷孔32突出，因而擠出(即，推出)成型件71 (S卩，工件70和固化的樹脂60與空腔部分64對應的部分)。以此方式，在此示例實施例中，推出銷40向左將樹脂60推出。因而，第二推出銷42的末端表面42和第三推出銷43的末端表面43a從成型表面31a在與擠出樹脂60的方向相反的方向從成型表面31a凹入(B卩，后退或者降低)預定的距離。在擠出成型件71之后，停止驅動推出桿36。結果，如圖5C所示，設置在第二推出銷42的彈簧44向右對推出板35施力。S卩，推出板35向右移動。此時，凹部52形成在與第二推出銷42對應的部分處，并且凹部53形成在與第三推出銷43對應的部分處。 以此方式，當樹脂60注入到一起形成模具的固定模具20和可動模具30時，通過使第二推出銷42的末端表面42a和第三推出銷43的末端表面43a從成型表面31a向右(即，與擠出樹脂60的方向相反的方向)凹入預定的距離，注塑成型設備10在成型表面31a的與作為推出銷40的第二推出銷42的末端表面42a和作為推出銷40的第三推出銷43的末端表面43a對應的部分處形成凹部52和凹部53。因而，當樹脂60注入固定模具20和可動模具30時，能禁止樹脂60進入第二間隙46和第三間隙47，因而，能防止在注塑成型過程中注塑成型設備10的操作問題。這種操作問題的示例是其中要求更大的力使推出銷40從銷孔突出，結果不能擠出成型件71的情況。這是因為當推出銷40通過彈簧44返回到銷孔時，推出銷40不充分地返回，而是保持從銷孔突出。此外,成型件71能一個接一個地成型，而不執(zhí)行諸如用相關技術執(zhí)行的維護成型，因而能提高工作效率。此外，利用像此示例實施例中的空腔部分64處那樣布置在樹脂60的流率相對較慢的部分處的推出銷40 (即，利用此示例實施例中的第一推出銷41)，末端表面41a優(yōu)選地布置成與成型表面31a對齊。在此情況下，即使注入樹脂60并且沒有凹部形成在成型表面31a，樹脂60也將不進入間隙中。因而，能降低在成型過程中使用的樹脂的量，因而能降低注塑成型制造成本。此外，當凹部形成在將空腔部分64推出的推出銷40(在此示例實施例中是第一推出銷41)中時，末端表面41a凹入的距離優(yōu)選地設定在為成型件71設定的公差范圍內。結果，當注入樹脂60時，能在不降低成型件71的品質的情況下禁止樹脂60進入第一間隙45中。接著，將描述推出銷40從成型表面31a凹入(S卩，后退)的距離和使用注塑成型設備10注入樹脂60將成型件71成型的次數(shù)的測試結果。在測試中，間隙的長度(B卩，推出銷40在徑向方向上從銷孔的內周表面到推出銷40的外周表面的長度)設定為5至lOum，不飽和聚脂樹脂用作樹脂60，樹脂60的注入壓力設定為lOMPa，樹脂60的注入流率設定為約lOOcc/sec，樹脂溫度設定為50°C，并且模具溫度設定為150°C。
在測試中，利用其中如果沒有凹部形成在成型表面31a (例如，第二推出銷42)中則樹脂60將進入間隙的推出銷40，在成型表面31a布置在從成型表面31a凹入預定距離的位置中，以形成凹部的狀態(tài)下重復地執(zhí)行注塑成型，并且測量直到在注塑成型過程發(fā)生問題(諸如操作問題等)的形成成型件71的次數(shù)(即，注射次數(shù))。此外，從成型表面31a到推出銷40的末端表面的左右方向的長度(件圖2B中的附圖標記Y)，即，推出銷40的末端表面從成型表面31a凹入的距離Y (S卩，推出銷40的凹入距離Y)，被設定到預定的長度。圖6示出了測試結果。此外，圖中的注射次數(shù)NI至NS使得次數(shù)從NI按順序增大。BP, N1<N2<N3<N4<N5<N6<N7<N8。此外，推出銷40的凹部距離Yl至Y5使得該距離從Yl按順序變長。即，Y1<Y2<Y3<Y4<Y5。在測試結果中，當推出銷40的凹入距離Y較短時，在較小的注射次數(shù)發(fā)生問題。例如，當推出銷40的凹入距離Y是Yl (mm)時，在約為NI (次)的注射次數(shù)發(fā)生問題。另一方面，當推出銷40的凹入距離Y較長時，在更大的注射次數(shù)發(fā)生問題。例如，當推出銷40的凹入距離Y是Y4時，在約為N5 (次)的注射次數(shù)發(fā)生問題。從這些測試結果，明顯地，在推出銷40的凹入距離Y和注射次數(shù)之間存在相關性。 此外，從示出測試結果的曲線圖G中得出以下表達式。Υ=7· 98 Χ1(Γ5Ν-0· 039此處，Y是推出銷40的末端表面從成型表面31a凹入的距離(mm)，并且N是通過將樹脂60注入固定模具20和可動模具30中將成型件71成型的次數(shù)(即，N是注射次數(shù))。根據(jù)測試結果，明顯地，推出銷40的更長的凹入距離Y使得注塑成型能更多次地連續(xù)執(zhí)行。即，明顯地，可以可靠地防止樹脂60進入間隙中。這是因為死水區(qū)域80的形狀隨著推出銷40的凹入距離Y變長而朝著推出銷40的徑向內側變長。結果，然而，用于注塑成型的樹脂的量增大(即，填充到推出銷40的末端部分的凹部中的樹脂的量增大)，即，注塑成型制造成本增大。因而，使用以上表達式基于直到在注塑成型設備10上執(zhí)行維護的注射次數(shù)(SP，在注塑成型設備10上不執(zhí)行維護的情況下能將成型件71成型的目標次數(shù))或者與固定模具20和可動模具30的壽命對應的注射次數(shù)(即，與注塑成型設備10的壽命對應的注射次數(shù))來計算推出銷40的凹入距離Y，并且推出銷40的末端表面從成型表面31a凹入計算出的凹入距離Y。因而，由于形成凹部而造成的樹脂量的增大能保持到必要的最低限度，因而，能抑制注塑成型制造成本的增大。即，以上表達式是表示進入已經(jīng)通過死水區(qū)域80的形成而減小的間隙的樹脂的量和累積的注入量(即，當沒有問題發(fā)生時的上限值)之間的間接相關性的表達式。以此方式，當注入樹脂60時，第二推出銷42的末端表面42a和第三推出銷43的末端表面43a從成型表面31a凹入，使得能滿足以上表達式。此外，推出銷40的凹入距離Y優(yōu)選地設定為比基于以上表達式計算的凹入距離略長(諸如長約O. 03mm)的距離。這使得可以更可靠地防止樹脂60進入間隙中。此外，注塑成型設備10可以構造成能控制推出銷40的凹入距離Y，并且根據(jù)注射次數(shù)而適合地使推出銷40從成型表面31a凹入。如圖7A和圖7B所示，通過在第二銷孔33和第三銷孔34(它們是對應于從成型表面31a凹入的推出銷40的銷孔)兩者上形成突起34，注塑成型設備10還可以防止樹脂60進入第二間隙46和第三間隙47。以下，將描述在第三銷孔34中形成的突起34a。突起34a從第三銷孔34 (B卩，銷孔)的內周表面朝著第三推出銷43的徑向內側突起。突起34a形成在樹脂60的流動方向的上游側上，并且在第三推出銷43(8卩，推出銷40)的末端表面43a的成型表面31a側(B卩，左側)上。當從左側觀察時，此示例實施例中的突起34a以大致半圓形狀形成。如圖7B所示,此示例實施例中的突起34a還形成有大致半圓形狀的截面。當從左側觀察時，突起34a形成為使得不與第三推出銷43重疊。更具體地，突起34a的突出長度設定成比第三間隙47在第三推出銷43的徑向方向上從第三銷孔34的內周表面(對應于形成突起34a的部分)到第三推出銷43的外周表面的長度當中第三間隙47的最短長度更短。因而，當從左側觀察時，間隙Dl、D2和D3形成在突起34a的末端和第三推出銷43的外周表面之間(參見圖7A中的箭頭Dl、D2和D3)。
此外，當突起34a形成在第三銷孔34并且維持樹脂60的壓力時，樹脂60填充在突起34a和第三間隙47之間。因而，突起34a的突出長度設定為當由第三推出銷43擠出樹脂60時，突起34a將不與第三推出銷43對樹脂60的擠出干涉的長度。S卩，突起34a的突出長度設定為將不與第三推出銷43的突出操作干涉的長度。更具體地，突起34a的突出長度設定為第三推出銷43將不碰撞突起34a的長度。當形成這種突起34a時，如圖4和圖7B所示，能使在注入樹脂60時由樹脂60的流動方向R和樹脂60朝著凹部53流入的方向R2形成的角度小于在沒有形成突起34a時由樹脂60的流動方向和樹脂60朝著凹部53流入的方向Rl形成的角度。因而，形成在凹部53的上游側上的死水區(qū)域80能形成在整個銷孔(即，第三銷孔34)上。因而，當注入樹脂60時，能防止樹脂60進入間隙(B卩，第三間隙47)中。因而，能防止注塑成型設備10的操作問題，因而能提高生產(chǎn)效率。此外，即使樹脂60的粘性和流體壓力等有變化，死水區(qū)域80也能穩(wěn)定地形成在整個銷孔上。突起34a的截面的形狀不限于一般的半圓形。即，突起34a的截面還可以具有圖8A所示的倒三角形(見34b)、圖SB所示的方形(見34c)或者圖SC所示的三角形(見34b)。圖8A所示的倒三角形是其中突起34b的左端表面與成型表面31a平齊并且突起34b的右端表面是從左上向右下延伸的表面的三角形。圖8C所述的三角形是其中突起34b的左端表面是從左下向右上延伸的表面，并且突起34b的右端表面是豎直延伸的表面的三角形。在此示例實施例中，突起34a至34d形成在第三銷孔34上。然而，如果突起34至34d形成在第二銷孔33上，突起34a至34d可以就像它們在第三銷孔34那樣形成。在此情況下，形成在第二銷孔33的凹部52的上游側上的死水區(qū)域80能形成在整個第二銷孔33上。即，還能獲得類似于當突起34a至34d形成在第三銷孔34上時獲得的效果。作為形成凹部52和凹部53的推出銷40的第二推出銷42的末端表面42a和第三推出銷43的末端表面43a的形狀在圖2B和圖2C中是平坦的(即，沒有突起形成在推出銷
42和43的末端表面42a和43a上)，但是本發(fā)明不限于此。S卩，圖9A和圖9B所示的多個突起43b還可以形成在第二推出銷42的末端表面42a和第三推出銷43的末端表面43a上。以下，將描述其中突起43b形成在第三推出銷43的末端表面43a上的情況。突起43b形成在第三推出銷43 (B卩，推出銷40)的末端表面43a上，并朝左(B卩，擠出樹脂60的方向)突起。
利用這種第三推出銷43，朝著凹部53流入的樹脂60接觸突起43b，并朝著下游側推著第三推出銷43。S卩，第三推出銷43朝著下游側移動，使得第三間隙47在第三推出銷
43的徑向方向上從第三銷孔34的內周表面到第三推出銷43的外周表面的長度在上游側變長，并且第三間隙47在第三推出銷43的徑向方向上從第三銷孔34的內周表面到第三推出銷43的外周表面的長度在下游側上變短(參見由圖9B中的雙點劃線所示的第三推出銷43)。此處，死水區(qū)域80的形狀在上游側比在下游側上大。即，突起43b造成第三推出銷43朝著下游側移動，結果，死水區(qū)域80的形狀變得略小。然而，在死水區(qū)域80具有大形狀的上游側，第三間隙47的長度能加長。同時，在死水區(qū)域80的形狀較小的下游側，第三間隙47在豎直方向上的長度能變短。
因而，能使第三間隙47在第三推出銷43的徑向方向上從第三銷孔34的內周表面到第三推出銷43的外周表面的長度對應于死水區(qū)域80的形狀。結果，可以更可靠地防止樹脂60進入第三間隙47。此外，只要突起43b能使第三推出銷43向下游側移動，突起43b的形狀和數(shù)量不受限制。即，例如，僅僅一個突起43b可以形成在第三推出銷43的末端表面43a上。如果突起34b形成在第二推出銷42的末端表面42a上，突起34b可以就像它們在第三推出銷43那樣形成。在此情況下，還在第二推出銷42上獲得類似于在第三推出銷43處獲得效果。如圖10所示，通過控制樹脂60的流率，注塑成型設備10可以防止樹脂60進入與從成型表面31a凹入的推出銷40對應的間隙。以下，將描述控制流入凹部53的樹脂60的流動的情況。例如通過改變溫度(即，注入模具的樹脂60的溫度或者固定模具20和可動模具30(即，模具)的溫度)、注入樹脂60時的流率和間隔(諸如間歇擠出時的時間間隔)和用于樹脂60的流動通道的尺寸，能控制樹脂60的流動。此外，以下，第三推出銷43的軸向(即，左右方向)與從第三銷孔34的上游端部到第三推出銷43的末端表面43a的上游端部的方向R3之間形成的角度將稱為“角度Θ I”。此外，第三推出銷43的軸向與從第三銷孔34的上游端部到第三推出銷43的末端表面43a的下游端部之間形成的角度將稱為“角度Θ2”。此外，第三推出銷43的軸向與其中樹脂60朝著凹部53流入的方向R5之間形成的角度將稱為“流入角度Θ”。在以下描述的示例實施例中，死水區(qū)域80 (見圖4)將描述為不是由于諸如樹脂60的粘性等的成型條件的影響而形成的。如果流入角度Θ小于角度Θ I (B卩，角度Θ 1>流入角度Θ )，則樹脂60將朝著第三推出銷43的上游側和第三銷孔34的上游側之間的第三間隙47流入。在此情況下，樹脂60可以在第三間隙47的上游側進入。此外，如果流入角度Θ大于角度Θ2(Β卩，角度Θ2>流入角度Θ )，則樹脂60將朝著第三推出銷43的下游側和第三銷孔34之間的第三間隙47流入。在此情況下，樹脂60將在第三間隙47的下游側進入。另一方面，如果流入角度Θ等于或者大于角度Θ 1，并等于或者小于角度Θ 2(即，角度Θ I <流入角度Θ <角度Θ 2)，則樹脂60將朝著第三推出銷43的末端表面43a流入。即，樹脂60將不朝著第三間隙47流動，因而，樹脂60將不進入第三間隙47。如果已經(jīng)接觸第三推出銷43的末端表面43a的樹脂60接觸第三銷孔34的下游端部并朝著第三間隙47流入，則樹脂60的流率將較慢，因而，樹脂60將不流入第三間隙47中。S卩，當從成型表面31a凹入的第三推出銷43卿，推出銷40)的直徑指定為W(mm)，第三間隙(即，間隙)47的長度(B卩，推出銷在徑向方向上從第三推出銷43的上游端部到第三銷孔34 (即，銷孔)的上游端部的長度)指定為y (mm)并且第三推出銷43的末端表面43從成型表面31a凹入的距離指定為Y (mm)時，如果控制樹脂60的流動使得流入角度Θ滿足以下表達式，則樹脂60將不流入第三間隙47中cot (y/Y) ^ Θ ^ cot {(ff+y) /Y}
即使在從推出銷40 (B卩，第三推出銷43)的軸心在朝著繪制圖10的紙面的前后的方向偏移的位置處，控制樹脂60的流動以滿足以上表達式也可以防止樹脂60流入間隙中(即，第三間隙47)。即，能防止樹脂60流入整個間隙中。因而，即使死水區(qū)域80由于諸如樹脂60的粘性等的成型條件的影響而不能形成，也仍然可以防止樹脂60進入間隙(B卩，第三間隙47)中。結果，可以防止注塑成型設備10的操作問題的發(fā)生，因而，可以提高生產(chǎn)效率。此外，當控制流入凹部52的樹脂60的流動時，可以就像凹部53那樣進行。在此情況下，在凹部52也可以獲得類似于在凹部53處獲得的效果。在此示例實施例中的注塑成型設備10構造成在工件70的周圍成型樹脂60，但是本發(fā)明不限于此。即，本發(fā)明可以廣泛地應用在用于注塑成型的注塑成型設備中。此外，在此示例實施例中，作為熱固性樹脂的不飽和聚酯樹脂用作在注塑成型中使用的材料，但是本發(fā)明不限于此。即，熱塑性樹脂也可以用作材料。在此情況下，間隙在推出銷40的徑向方向上從銷孔的內周表面到推出銷40的外周表面的長度設定為其中當壓力維持時熱塑性樹脂等不能進入的長度。而且，諸如鋁的金屬還可以用作在注塑成型中使用的材料。在此情況下，間隙在推出銷40的徑向方向上從銷孔的內周表面到推出銷40的外周表面的長度設定為其中當壓力維持時鋁等不能進入的長度。盡管本發(fā)明已經(jīng)參照其示例實施例進行了描述，但是應該理解到本發(fā)明不限于示例實施例或者構造。相反，本發(fā)明意在覆蓋各種修改和等同布置。此外，盡管示例實施例的各種元件以各種示例性的組合和構造示出，但是包括更多、更小或者單個元件的其他組合和構造也在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種注塑成型設備，所述注塑成型設備包括模具和至少一個推出銷，所述模具包括形成有銷孔的成型表面；所述至少一個推出銷插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相對的外周表面；所述注塑成型設備在閉合所述模具、將材料注入所述模具中、固化所述材料并打開所述模具之后，通過使所述至少一個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料，所述注塑成型設備的特征在于 所述注塑成型設備在將所述材料注入所述模具的同時將所述推出銷的所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。
2.根據(jù)權利要求I所述的注塑成型設備，其中，所述預定距離設定成通過將所述材料注入所述模具而成型出成型件的次數(shù)的增加而增加。
3.根據(jù)權利要求2所述的注塑成型設備，其中，當所述預定的距離被指定為Y(mm)并且通過將所述材料注入所述模具而成型出成型件的次數(shù)被指定為N (次)時，所述預定的距離設定為滿足表達式Y=7. 98X10,-0. 039。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的注塑成型設備，其中，成型出成型件的次數(shù)是與所述注塑成型設備的壽命對應的注射次數(shù)。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的注塑成型設備，其中，成型出成型件的次數(shù)是在對所述注塑成型設備不執(zhí)行維護的情況下能成型出成型件的目標次數(shù)。
6.根據(jù)權利要求I所述的注塑成型設備，其中，朝著所述推出銷的徑向內側突出的突起在所述成型表面和所述推出銷的所述末端表面之間形成在所述銷孔的、在所述材料的流動方向的上游的內周表面上；并且所述突起的突出長度設定為所述突起將不與所述推出銷的突出操作相干涉的長度。
7.根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的注塑成型設備，其中，在擠出所述材料的方向上突出的至少一個突起形成在所述推出銷的所述末端表面上。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的注塑成型設備，其中，所述注塑成型設備通過將所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入所述預定距離而在所述成型表面的與所述末端表面相對應的部分中形成凹部。
9.根據(jù)權利要求8所述的注塑成型設備，其中，當所述推出銷的直徑被指定為W(mm)，所述推出銷的從所述推出銷的沿著所述材料的流動方向的上游端部到與所述推出銷對應的所述銷孔的沿著所述材料的流動方向的上游端部的徑向長度被指定為y (mm),所述預定距離被指定為Y (mm)，并且在所述推出銷的軸向方向和所述材料流入所述凹部的方向之間形成的角度指定為Θ (° )時，控制所述材料的流動，以滿足表達式cot(y/Y) ^ Θ ^ cot {(ff+y) /Y} ο
10.根據(jù)權利要求8所述的注塑成型設備，其中，當所述推出銷的直徑被指定為W(mm)，所述推出銷的在所述銷孔的沿著所述材料的流動方向的上游內周表面和所述推出銷的沿著所述材料的流動方向的上游外周表面之間的徑向方向長度被指定為y (mm)，所述預定距離被指定為Y (mm)，并且在所述推出銷的軸向方向和所述材料流入所述凹部的方向之間形成的角度指定為θ Γ )時，控制所述材料的流動，以滿足表達式cot(y/Y) ^ Θ ^ cot {(ff+y) /Y} ο
11.一種注塑成型設備，其包括模具，其包括形成有銷孔的成型表面；以及 至少一個推出銷，其插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相對的外周表面； 其中，所述注塑成型設備在閉合所述模具、將材料注入所述模具中、固化所述材料并打開所述模具之后，通過使所述至少一個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料，并且 所述注塑成型設備在將所述材料注入所述模具的同時將所述推出銷的所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。
12.—種注塑成型方法，其采用模具和至少一個推出銷，所述模具包括形成有銷孔的成型表面；所述至少一個推出銷插入穿過所述銷孔，并包括與所述銷孔的內周表面相對的外周表面；所述注塑成型方法包括以下步驟 閉合所述模具， 將材料注入所述模具中， 固化所述材料， 打開所述模具，并且 通過使所述至少一個推出銷的末端表面從所述銷孔突出來擠出所述材料， 其中，在將所述材料注入所述模具的同時，所述末端表面從所述成型表面沿著與擠出所述材料的方向相反的方向凹入預定距離。
全文摘要
注塑成型采用模具(20，30)，其包括形成銷孔的成型表面(31a)，以及至少一個推出銷(40)，其插入穿過銷孔，并包括面向銷孔的內周表面的外周表面；包括閉合模具(20，30)，將材料(60)注入模具(20，30)中，固化材料(60)，打開模具(20，30)并通過使至少一個推出銷(40)的末端表面從銷孔突出而擠出材料(60)。在將材料(60)注入模具(20，30)的同時，末端表面從成型表面(31a)在與擠出材料(60)的方向相反方向上凹入預定的距離。
文檔編號B29C45/40GK102858513SQ201180020362
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2010年4月20日
發(fā)明者森代健史郎, 松田幸孝 申請人:豐田自動車株式會社