專利名稱：熱塑性材料注射成型系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將熱塑性材料注射到型腔的系統和該系統的制造方法。
背景技術：
“熱塊”或“熱流道”型注射系統通常包括-熱流道板，劃定熱塑性材料的分配通道且包括熱塑性材料的出口；-注射噴嘴，確定至少一部分的運送通道，運送通道的入口與分配通道的出口流體性連接，且運送通道的出口基本開在型腔中；-噴嘴澆口，安裝以便在運送通道中縱向滑動，而且交替占據所述通道的關閉位置和打開位置；-控制工具，使噴嘴澆口在該關閉位置和打開位置之間交替滑動。控制工具通常包括連接到噴嘴澆口的動力缸。這種注射系統也包括可以給熱流道板提供注射材料的供給裝置。為將材料圓滿地注射到腔中，材料必須處于液體狀態，這種狀態可通過高于環境空氣溫度的確定的限制溫度獲得。為此，熱流道板以已知的方式包括可以保持其溫度的裝置，因此將通過其分配通道的材料的溫度維持在高于材料液體狀態的限制溫度。液體狀態的材料通過供給工具引入到熱流道板的分配通道，且進入注射噴嘴的運送通道。當控制工具將噴嘴澆口帶到關閉位置時，噴嘴出口關閉，注入的材料留在運送通道。當控制工具將噴嘴澆口帶到打開位置時，噴嘴出口打開，材料注入腔中。常規地，所述控制工具位于縱對于型腔的熱流道板前面(或者熱流道板的背面) 的周圍空氣中。然而，由于熱流道板維持在高溫，必須為動力缸提供冷卻。典型地，冷卻可以通過動力缸周圍的水流循環來獲得。然而，該水路使注射系統復雜化且相對昂貴，所以現在的配置是有問題的。此外，動力缸的厚度使注射系統的厚度大幅增加。因此，本發明的目的之一是設計一個注射系統，在該系統中無需噴嘴澆口控制工具的冷卻。本發明的另一個目的是盡量減少注射系統的總厚度。
發明內容
根據本發明所述，提出的將液體狀態的熱塑性材料注射到型腔的系統，包括熱流道板，保持注射溫度高于限制溫度，材料在該限制溫度之上時處于液體狀態， 且該熱流道板包括分配通道和至少一個熱塑性材料出口 ；
注射噴嘴，確定至少一部分的運送通道，該運送通道的入口與該分配通道的出口流體性連接，且該運送通道的出口基本開在型腔中；噴嘴澆口，安裝在該運送通道中，以便在該通道的關閉位置和打開位置之間滑動；控制工具，使該噴嘴澆口交替滑動，所述系統的特征是，該控制工具包括動力缸， 其桿與該噴嘴澆口的滑動方向平行，通過扁梁以偏移的方式固定到該熱流道板上；以及杠桿，其對耳軸傾斜安裝而將該動力缸桿的活動傳送至該噴嘴澆口。特別有利地，所述梁托住所述杠桿的所述傾斜耳軸。根據本發明的第一實施例所述，所述梁是實體的、也就是說整體一塊。這樣所述梁具有允許其滿足批量生產(通常多于200，000件)零件的注射成型系統的疲勞壽命要求的高硬度。根據本發明的第二實施例所述，所述梁由鋼板制成的零件裝配而成。這種設計為低集約使用的限制系列類的零件提供了成本和硬度之間一個很好的折中辦法。根據本實施例具有的其他單獨或合并的特性所述梁包括兩個平行臂、固定在所述缸上的缸座以及固定在所述熱流道板上的噴嘴澆口座；所述臂、所述噴嘴澆口和所述座具有使其互鎖的互補開口 ；所述臂、所述噴嘴澆口座具有使其集中在噴嘴底座的開口 ；所述杠桿包括兩個鋼板制成的臂；板金件的厚度在2毫米到10毫米之間，優選在3毫米到5毫米之間。本發明也涉及一種注射噴嘴澆口的滑動控制裝置，尤其是用于以上所述的注射系統，該裝置特征在于其包括扁梁，將所述缸固定在所述熱流道板的偏移位置，和杠桿，對所述耳軸傾斜安裝而將所述動力缸桿的活動傳送至所述噴嘴澆口。本發明的另一個目的涉及根據以上所述第二實施例的系統的制造方法，包括以下步驟(a)切削以及必要時彎曲組成所述梁的所述零件；(b)裝配該零件和所述杠桿；(c)將以上的裝配固定到所述動力缸和所述熱流道板上。有利地，所述步驟(a)也包括切削所述杠桿臂。優選地，所述步驟(a)包括激光切削。最后，優選地通過所述零件的互鎖進行所述步驟(b)。
本發明的其他特性和優點將在以下詳細描述中出現，參考附圖，其中圖1是根據特別適合大規模生產類的集約使用的本發明第一實施例的噴嘴澆口的控制工具的零件分解圖；圖2是優選用于樣品或限制系列類的低集約使用的本發明第二實施例的控制工具的零件分解圖3說明了在圖2所述的處于裝配狀態的控制工具；圖4和圖5分別說明了圖2中噴嘴澆口頭在底視圖和頂視圖的裝配細節；圖6說明了梁和使其通過形狀配合進行互鎖的座的各自的形狀；圖7說明了圖6中處于裝配狀態的座。
具體實施例方式根據本發明的注射系統包括噴嘴澆口的控制動力缸，其中，該噴嘴澆口并未直接固定到熱流道板上，而是通過梁相對熱流道板以偏移的方式固定。這種安裝有雙重優點。第一個優點是減少該系統總厚度的約三分之一。事實上，動力缸因為封裝在凹槽里，只有連接缸和熱流道板的梁的厚度影響該系統的厚度。此外，缸不再與熱的熱流道板接觸，可以不需要現有技術裝置中所需的水冷卻。此外，梁的材料和厚度都經過加工改造以便能散熱。根據本發明的一個基本實施例所述，參考圖1，噴嘴澆口的控制工具包括-動力缸100，通過具有扁形的梁101以偏移的方式固定至熱流道板；-兩個基本對稱的杠桿臂102，彼此安裝在梁101的兩邊，且通過插入到通孔104 的耳軸103傾斜安裝至梁101，該通孔104基本位于梁101的中部；-動力缸頭105，安裝在動力缸100上，且可在平行于噴嘴澆口的運動方向X的方向上平移；-噴嘴澆口頭106，牢固連接到噴嘴澆口107上。汽缸100通過任何已知工具，如螺絲(不是圖1所示的)連接到梁101上。汽缸頭105的活動通過杠桿臂102傳送至噴嘴澆口頭。事實上，單孔10 和單孔106a分別穿透每個汽缸頭105和噴嘴澆口頭106，耳軸 110和耳軸108分別通過單孔105a和單孔106a。耳軸110和耳軸108分別在兩個橢圓形孔IOla和橢圓形孔IOlb上通過梁101，以及在兩個橢圓形孔10 和橢圓形孔102b上通過每個杠桿臂102。在與動力缸100相對的端部，梁101通過兩個螺絲109固定到熱流道板上。這樣，當缸施加缸頭105向上的平移(圖1的配置中)，杠桿102對耳軸103傾斜且驅動噴嘴澆口頭106向下平移，從而使噴嘴關閉。相反地，缸頭105向下的平移驅動噴嘴澆口頭106向上平移，因此使噴嘴打開。梁101呈扁平形狀，也就是說其長度大于高度而且其高度小于或等于動力缸的高度。通過一個非限制性實施例，圖1所示的梁101約40毫米高，200毫米長以及40毫米寬。例如，該梁與約40毫米高的液壓缸相連。為了獲得與注射系統平均壽命兼容的足夠的剛性和耐久性，梁101可通過鋼塊加工來制造。確切地說，鋼可以經過表面或深入處理以便提高其性能。根據另一個實施例所述，梁101可以在鑄造廠或鑄鋼廠制造，而且材料可經過任何適當的處理。這些實施例中，梁是實體的且由單一零件制成制成，當注射系統適合大規模生產時(也就是確保超過200，000次的注射周期)，這些實施例尤其適合。事實上，這樣的梁適合于滿足預定周期數量的疲勞壽命規格。此外，在不斷尋求降低成本，尤其是在小批量的零件制造(這是通常從1000件 (樣品)到200，000件(限制系列)的范圍)的情況下，對其而言，模具的成本對零件的成本有巨大的影響，已經確定了為減少梁的成本的新設計。根據一種變化方法，參考圖2和3，通過切削和彎曲將梁制成板金結構件1、8和9 的裝配形式。相對于垂直于傾斜耳軸4的平面，兩個平行臂1基本對稱，具有牢固連接噴嘴澆口座8和缸座9的功能。臂1具有細長的、近似長方形的形狀，每個臂，其遠端是位于缸側的端部，近端是位于熱流道板側的端部。噴嘴澆口座8通過四個螺絲10固定到熱流道板200上。缸座9通過四個螺絲10固定至缸100 —個確定的上面，垂直于缸桿。在裝配的狀態，臂1垂直于熱流道板的背面(噴嘴澆口座8固定在這個面上)，且垂直于缸的上面。 臂1通過傾斜耳軸4連接。杠桿包括兩個臂加和2b，與垂直于傾斜耳軸4的平面平行且基本對稱，具有將缸 100的桿的移位傳送至噴嘴澆口 7的功能。對于杠桿的每個臂加和2b，定義了遠端和近端，該遠端是位于缸側的端部，并且近端是位于噴嘴澆口側的端部。每個臂加和2b朝向其近端有允許噴嘴澆口頭6的耳軸6a通過的長方形孔26。長方形孔沈在垂直于噴嘴澆口 7滑動的方向具有較大尺寸。同樣地，每個臂加和2b有朝向其遠端的允許缸頭5的耳軸如通過的長方形孔 25，孔25最大的尺寸在垂直于噴嘴澆口滑動方向X的方向。此外，每個臂1有分別允許耳軸6a和耳軸fe通過的長方形孔16和長方形孔15。長方形孔15和長方形孔16的較大的尺寸平行于噴嘴澆口 7滑動方向X。這樣，長方形孔15和長方形孔16的最大的尺寸確定了噴嘴澆口 7的滑動軌道。噴嘴澆口座8通常具有U形形狀，具有與熱流道板200的背面接觸的基本呈正方形的面82，以及垂直于面82的兩個平行分支83和84。面82在其角落附近鉆四個孔，用于接收安裝至熱流道板200的螺絲10，同時具有允許噴嘴澆口頭6通過的中心開口。在裝配的位置，噴嘴澆口座的分支83和分支84垂直于臂1。缸座9也具有U形形狀、與缸100接觸的基本呈正方形的面92以及與面92垂直的兩個平行分支93和分支94。面92在其角落附近鉆四個孔，用于接收安裝到缸100的螺絲10，也有允許噴嘴澆口頭5通過的中心開口 91。圖3中可以看到熱流道板200、分配通道201通向噴嘴底座300和噴嘴澆口導向裝置 301。當在噴嘴澆口導向裝置301內滑動時，為了避免來自噴嘴澆口 7的任何徑向力，結構零件1、8和9有確定的開口使控制工具相對于噴嘴底座300能夠簡單裝配和定心。這樣，參考圖4，每個臂1在面向熱流道板的近端的邊緣有矩形槽口形的開口 18。此外，噴嘴澆口座8在與熱流道板200接觸的面82上有直徑略大于噴嘴底座300 的圓形開口 81。這樣，從圖5可以看出，噴嘴澆口座8和臂1蓋住噴嘴底座300，這就確保了噴嘴澆口頭6和噴嘴澆口 7相對于噴嘴澆口導向裝置301的完好定心。此夕卜，從圖6可以看出，座8和臂1有開口，這使其能夠通過簡單互鎖裝配在一起。這樣，座8在其每個分支83、分支84上分別有兩個開口 83a和84a。分支83，位于臂1的近端側面上，開口 83a的寬度略大于每個臂1的厚度。分支84，位于傾斜耳軸4側面，開口 8 的寬度略大于臂1、杠桿臂加或2b以及其之間間隙的厚度。此外，每個臂1在相對于熱流道板前面的邊緣有兩個用于接納座8的槽口 17和槽 Π 19。杠桿臂加和杠桿臂2b有確保座8裝配但不干擾杠桿傾斜的槽口 27。這樣，為裝配座8，將其開口 83a和開口 8 與臂1的槽口 17、槽口 19以及臂加和臂沘的槽口 27互鎖，如圖7所示。與已經描述的類似，座9、臂1、臂加和臂沘具有使座9和臂1互鎖的開口。臂1、臂加和臂2b最好是扁平的。因此，可以通過普通切削(例如通過激光)得到包含以上所描述的開口的鋼板，以及鉆出能夠使耳軸6a、耳軸4和耳軸5a通過的孔16、孔14、孔15以及孔26、孔24和孔25 來獲得臂1、臂2a和臂2b。座8和座9 一般具有U形形狀，通過切削得到包含上面描述的用于臂1互鎖的開口的鋼板，以及鉆出用于螺絲10通過的孔來獲得。經切削后，將零件折疊成所需的U形。特別有利地，所有零件(臂1、臂加、臂2b和座8和座9)都由相同的鋼板切削，這使得制造過程更加簡單經濟。為保證結構零件具有足夠的硬度，應當從2至10毫米厚的鋼板中選擇，優選是3 到5毫米厚的鋼板。圖3中形成并進行說明的梁寬度為70毫米，長度約180毫米以及高度約30毫米。例如缸可以是氣壓缸，例如是60毫米高。當然，這些尺寸只是通過非限制性實例給出。本發明強調的是，板金件的使用可以更好的散除容易傳送到缸中的熱量。噴嘴澆口的控制工具的裝配順序如下(a)裝配噴嘴澆口頭6到噴嘴澆口 7上，噴嘴澆口 7預先插到噴嘴澆口導向裝置 301 內；(b)裝配缸頭5到缸100的桿上；(c)將第一臂加和第一臂1互鎖到噴嘴澆口頭6和缸頭5的耳軸6a和耳軸fe 上；(d)將傾斜耳軸4定位到第一臂加和第一臂1的孔M和孔14內；
(e)將第二臂2b和第二臂1定位到耳軸6a、耳軸4和耳軸fe上；(f)將缸座9和臂1互鎖，并將四個螺絲10固定進缸100 ；(g)將噴嘴澆口座8與臂1互鎖，并將四個螺絲10固定進熱流道板200 ；但是可以理解的是，這個順序只是通過一個實例給出的，并且可以設想不同順序的步驟。因此，該新型裝置的制造和裝配是及其簡單和便宜的。因此，這種新型裝置能明顯降低控制工具的成本。最后，不言而喻的是，剛才給出的實例只是特別的插圖，并非用以限定本發明的應用范圍。尤其是，可在不偏離本發明范圍的情況下，考慮其他形式的能使其互鎖的實體梁、 杠桿臂、結構零件和開口。同樣地，當不是實體梁時，可以使用其他將缸裝配到梁、將梁裝配到熱流道板上的方法和構成梁的零件。此外，在此說明的系統僅包括一個注射噴嘴，但是可以理解的是，本發明同樣應用于包括多個注射噴嘴且每個注射噴嘴都裝配有噴嘴澆口和用于所述噴嘴澆口的控制工具的系統。
權利要求
1.一種將液體狀態的熱塑性材料注射到型腔的系統，包括熱流道板000)，保持注射溫度高于限制溫度，材料在該限制溫度之上時處于液體狀態，且該熱流道板包括分配通道和至少一個熱塑性材料出口；注射噴嘴，確定至少一部分的運送通道，該運送通道的入口與該分配通道的出口流體性連接，且該運送通道的出口基本開在型腔中；噴嘴澆口(7)，安裝在該運送通道中，以便在該通道的關閉位置和打開位置之間滑動；控制工具，使該噴嘴澆口(7)交替滑動，其特征在于，該控制工具包括動力缸(100)， 其桿與該噴嘴澆口(7)的滑動方向(X)平行，通過扁梁以偏移的方式固定到該熱流道板 (200)上；以及杠桿，其對耳軸(4)傾斜安裝而將該動力缸桿的活動傳送至該噴嘴澆口(7)。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述梁托住所述杠桿的所述傾斜耳軸⑷。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述梁是實體零件(101)。
4.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述梁由鋼板制成的零件(1、8和9) 裝配而成。
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述梁包括兩個平行臂(1)、固定在所述缸(100)上的缸座(9)以及固定在所述熱流道板(200)上的噴嘴澆口座(8)。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述臂(1)、所述噴嘴澆口和所述座(8和 9)具有使其互鎖的互補開口(17、19、83a和84a)。
7.根據權利要求5或6所述的系統，其特征在于，所述臂(1)和所述噴嘴澆口座(8)具有使其集中在噴嘴底座(300)的開口(18和81)。
8.根據權利要求4-7中任一項所述的系統，其特征在于，所述杠桿包括兩個鋼板制成的臂(2a和2b)。
9.根據權利要求4-8中任一項所述的系統，其特征在于，所述板金件(1、2、8和9)的厚度在2毫米至10毫米之間，優選在3毫米到5毫米之間。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的用于注射系統專用的注射噴嘴的噴嘴澆口的滑動控制裝置，其特征在于，該滑動控制裝置包括扁梁，將所述缸(100)固定在所述熱流道板O00)的偏移位置，和杠桿，對所述耳軸(4)傾斜安裝而將所述動力缸桿的活動傳送至所述噴嘴澆口(7)。
11.根據權利要求4-9中任一項所述的系統的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟(a)切削以及必要時彎曲組成所述梁的所述零件(1、8和9)；(b)裝配該零件和所述杠桿；(c)將以上的裝配固定到所述動力缸(100)和所述熱流道板(200)上。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)也包括切削所述杠桿臂 (2a 和 2b)。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)包括激光切削。
14.根據權利要求11-13中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)通過所述零件的互鎖來進行。
全文摘要
本發明涉及一種液體狀態的熱塑性材料的注射系統，它包括熱流道板，保持注射溫度高于限制溫度，材料在該限制溫度之上時處于液體狀態；注射噴嘴，確定至少一部分的運送通道；噴嘴澆口，安裝在該運送通道中，以便在該通道的關閉位置和打開位置之間滑動；控制工具，使該噴嘴澆口交替滑動，所述系統特征在于，該控制工具包括動力缸，其桿與該噴嘴澆口的滑動方向平行，通過扁梁以偏移的方式固定到該熱流道板上；以及杠桿，其對耳軸傾斜安裝而將該動力缸桿的活動傳送至該噴嘴澆口。
文檔編號B29C45/28GK102245369SQ200980149148
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月7日 優先權日2008年12月9日
發明者E·德里切 申請人:瑞尼浦斯歐洲公司