專利名稱：用于注射成型工具的型芯組件的鎖定件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鎖定并定位型芯組件(如可分拆的型芯組件或可擴展的型腔組件)的裝置，以用于快速方便地安裝和移除。
背景技術：
傳統的型芯組件(如可擴展的型腔元件和可分拆的型芯組件)是已知的，并已被供注射成型工具使用。已知的可分拆的型芯組件使用相對于彼此滑動或以其它方式運動來改變所述型芯組件的外徑的區段。型芯組件通常與剝離器板或可運動板一起使用，以便在注射成型工藝的一個或多個步驟期間導引型芯組件運動并將型芯組件保持到位。在塑料部件或制品被注射成型之后，型芯組件能夠折疊或擴展以便釋放或以其它方式卸下已經成型的部件或制品。許多傳統的注射成型系統使用能夠相對于彼此運動和/或固定的模板(這些模板中的一些聚集在一起)，以便實現在工藝的注射成型步驟和工藝的制品釋放步驟之間的運動。驅動器或另外適當的機械系統可用于使任一個或多個模板相對于彼此和/或相對于型芯組件運動和/或固定。由于許多傳統的注射成型系統使用可分拆的型芯組件或可擴展的型芯組件，明顯需要快速和經濟高效地安裝、移除和/或以其它方式保持型芯組件和/或其它相連接的或相關的元件。
發明內容
本發明的鎖定件或鎖定機構可用于固定或以其它方式防止型芯組件在注射成型工具中的運動。使得通道的至少一部分帶有非圓形外圍的導引環組件可用于防止型芯組件相對于導引環組件以及因此相對于模板的旋轉運動。在本發明的一些實施方式中，燕尾型可分拆的型芯組件具有中心部分、銷、以及滑塊或滑動區段。滑塊能相對于中心部分運動以折疊型芯組件并允許卸下使用注射成型工具生產的成型的塑料部件或其它制品。中心銷內的凹槽可定位成相對于中心銷的縱向軸線成一角度，并被成形為用于容納相應滑塊或其它導引元件。滑塊可以根據注射成型工具所生產的特定部件或其它制品而設計成具有不同的大小和形狀以適應不同類型的運動。這些元件的形狀、角度和/或大小可以變化以實現可分拆的型芯組件的元件的不同運動或不同的運動速率。根據本發明的鎖定件可快速地進入可分拆的型芯，以便安裝和/或拆除。本發明的鎖定件可用于減小與型心組件維護有關的勞動力或將其最小化。本發明可用于防止型芯組件相對于導引環組件或抓斗式組件在旋轉方向上的運動。導引環組件可在一個或多個環內具有凹槽或其它軌道，以防止滑塊或其它導引區段在擴展位置扭轉和/或防止其由于重力在折疊位置落下。本發明還可用于防止或以其它方式限制型芯組件相對于導引環組件的旋轉或沿極線方向運動(polar movement)。這個特別的特征可以將注射成型工具定向成在特定和反復的位置中生產塑料部件或其它制品。
鎖定件可用于快速地組裝或拆卸中心銷以及因此的型芯組件。螺栓或其它適當的緊固件可用來相對于導引環組件和/或模板固定鎖定件。根據本發明的一些實施方式中，將軸的大小和形狀設計成能通過鎖定件相應的孔。鎖定件可相對于軸旋轉或以其它方式運動以使鎖定件相對于軸固定。在本發明的一些實施方式中，鎖定件可用于固定許多不同類型的傳統的可分拆的型芯組件。同樣，本發明的導引環組件可用于防止型芯組件相對于導引環組件的旋轉運動或樞轉運動。
本發明主題的不同示例性實施例參照以下附圖進行描述，其中圖I是根據本發明的一個實施例的安裝在導引環組件中的型芯組件的透視圖；圖2是如圖I所示的型芯組件和導引環組件的前視圖；圖3是如圖I所示的型芯組件和導引環組件的側視圖；圖4是如圖I所示的型芯組件和導引環組件的頂視圖；圖5是根據本發明的一個實施例的型芯組件的分解透視圖；圖6是根據本發明的一個實施例的導引環組件的放大視圖；圖7是根據本發明的一個實施例的安裝在注射成型工具中的型芯組件和導引環組件的局部橫截面圖；圖8是根據本發明的一個實施例的安裝在注射成型工具中的鎖定件的分解橫截面圖；圖9是根據本發明的一個實施例的軸和鎖定件在未組裝位置的分解頂部透視圖；圖10是根據如圖9所示實施例的軸和鎖定件在組裝位置的頂部透視圖；和圖11是根據本發明的一個實施例的軸和鎖定件在組裝位置的底部透視圖。
具體實施例方式圖1-11示出了根據本發明的注射成型工具20的不同實施例。在整個說明書和權利要求中，術語“注射成型工具”意為涉及和包括其中塑料、金屬和/或其它適當的材料在壓力下流入模腔或其它類似的工具結構的任何裝置和/或工藝。本發明的元件和工藝步驟與注射成型領域和工具制造領域技術人員已知的其它元件和/或工藝步驟相協作和/或由所述其它元件和/或工藝步驟補充。例如，美國專利4919608和美國專利5387389，每個專利的整個教導都通過參引合并到本說明書中，這些教導涉及可用于與根據本發明的注射成型工具20的方法和/或系統相結合的注射成型工具、系統和工藝步驟。傳統的機械折疊型芯已被用在注射成型工具中。對于注射成型工藝，可分拆的型芯可用于形成或限定塑料部件或制品的內部細節或特征。塑料部件可圍繞擴展的可分拆的型芯或者在其周圍形成。在部件形成之后，型芯向內折疊或在其自身上折疊以便例如釋放肩部、螺紋或底切部，從而部件可從工具移除或卸下。可分拆的型芯組件已經不僅用于注射成型，還用于壓鑄、吹塑成型、轉子成型(rotor molding)以及其它類似的成型工藝。圖1-6示出了本發明型芯組件39的各元件的不同實施方式。例如，如圖2、3和5所示，型芯組件39包括帶有端部42的軸40。圖5示出了軸40還形成有凹槽41。如圖5和7所示，圍繞軸40的外周的凹槽41具有大致矩形的橫截面。然而，凹槽41可以有任何其它適當的橫截面或形狀。如圖5所示，端部42形成接觸表面44，其可以具有或可以不具有斜坡表面。根據所需的與鎖定件50的接合或接觸，端部42的接觸表面44和/或凹槽41可以有任何其它適當的形狀和/或尺寸。本發明的注射成型工具20還包括可相對于軸40運動的鎖定件50，以便相對于軸40固定鎖定件50。在本發明的一些實施方式中，鎖定件50相對于軸40旋轉以固定軸40并因此固定型芯組件39，特別是沿軸向方向和/或徑向方向固定。在本發明的其它實施方式中，鎖定件50可相對于軸40線性地運動或以其它方式運動。圖9-11示出了軸40和鎖定件50的一個實施方式以及它們如何彼此協作以相對于軸40以及因此相對于型芯組件39固定鎖定件50。如圖9所示，軸40的端部42沿箭頭方向插入鎖定件50的孔52中。例如，圖10示出了端部42插入孔52中然后沿圖10所示弧形箭頭方向旋轉的一個位置，例如以用于相對于軸40固定或鎖定鎖定件50的位置。圖11示出了固定地安裝在孔52中的端部42的底視圖。在根據本發明的某些實施方式中，當鎖定件50相對于軸40旋轉或以其它的方式運動時，接觸表面44上的和/或板51的表面53上的斜坡表面可用于將鎖定件50相對于軸40的旋轉運動或其它運動轉變成軸40例如相對于模板(如圖7所示的板24)的軸向運動。如圖11所示，斜坡54可被切割和/或以其它方式形成在板51上。在根據本發明其它的實施方式中，任何其它適當的斜坡、斜面、凸輪-從動件裝置或任何其它結構可用于將鎖定件50相對于軸40的旋轉運動或其它適當的運動轉變或變換成使軸40沿軸向方向運動。根據本發明的其它實施方式，鎖定件50的表面53和/或軸40的接觸表面44可以傾斜、可以形成楔形元件和/或可以形成凸輪表面。如圖1-4和9-11所示，鎖定件50包括板51或者被成形為板51。然而，在本發明的其它實施方式中，鎖定件50和/或軸40的端部42可以有任何其它適當的結構形狀、尺寸和/或設計，以用來實現鎖定件50相對于軸40的旋轉運動或其它運動，并導致軸40以及因此型芯組件39相對于模板(如圖7所示的板24)的軸向運動。圖9示出了鎖定件50的板51具有非圓形孔52。從而軸40的端部42可以被定位在鎖定件50的孔52中，其運動例如從圖9到圖10示出，端部42可具有相應的非圓形形狀。例如，端部42可以有(但并不是必須的)與孔52的外圍形狀相對應或相匹配的外圍形狀。根據本發明的一些實施方式，端部42比孔52略小，以使端部42能通過孔52，如在圖10的位置中示出。端部42和/或孔52可具有任何其它適當的形狀，只要端部42的橫截面或整體形狀能通過非圓形孔52。在根據本發明的其它實施方式中，端部42可具有與孔52不對應或不相似的形狀。在本發明的一些實施方式中，根據所選定的端部42的形狀和/或尺寸，當鎖定件50相對于軸40旋轉或以其它方式運動時，它們之間的機械接合將鎖定件50相對于軸40的旋轉運動或其它方式的運動轉換成軸40并因此型芯組件39相對于模板(例如如圖7所示的板24)的軸向運動。在根據本發明的其它實施方式中，孔52可以是封閉的孔，而不是如圖9所示的敞開的孔。封閉的孔的形狀和/或大小設計成仍然能夠適應鎖定件50和軸40之間所需的鎖定運動或接合。
圖9和11示出了鎖定件50的板51具有至少一個孔55，所述孔55可用于容納螺栓或其它緊固件，以相對于保持板25或注射成型工具20的其它適當的模板來固定鎖定件50。如圖1-4所示，例如，型芯組件39還包括導引環組件31，該導引環組件31具有中央通路，軸40和/或銷45通過所述中央通路。根據圖7所示的一個實施方式，鎖定件50的板51被置于注射成型工具20的板27和保持板25之間。鎖定件50相對于軸40的運動固定或以其它方式鎖定型芯組件39的軸向位置。如圖7所示，鎖定或固定所述軸向運動可用來施加相對于軸40和/或模板27而密封O形圈60所需的力。在根據本發明的一些實施方式中，O形圈60用來密封型芯組件39的水線或其它液體供應線。圖8示出了形成為板51的鎖定件50的放大視圖。圖8示出了板51的剖視圖。板截面5IA示出了具有與板截面5IB相比相同的水平尺寸，但豎向尺寸比板截面5IB要大。因此,如圖8所示,板截面51A的二維面積大于板截面51B的二維面積。如圖8所示的裝置用于在表面53上形成斜坡。因此，當板51圍繞軸40旋轉時，斜坡將旋轉運動轉換成軸40的豎向運動和/或轉換成施加在軸40上的豎向力。所述豎向力可被用來密封O形圈60。在根據本發明的其它實施方式中，板51和/或鎖定件50可以具有不同于圖8所示的形狀和/或尺寸，并仍然能夠實現將鎖定件50相對于軸40的旋轉運動或其它適當的運動轉換成軸40的軸向運動和/或施加在軸40上的軸向力的理想結果。在根據本發明的一些實施方式中，不需要O型圈60，例如，因為對于注射成型工具20的特殊使用不需要或不要求水線或其它加壓線(pressurized line)。根據本發明的一些實施方式，例如在圖1-4中所示，注射成型工具20包括導引環組件31，也可稱為抓斗式組件(clamshell assembly) 0導引環組件31形成中央通路，型芯組件39通過所述中央通路,如圖7所示。圖1-3示出了導引環組件31包括定位在或夾在外環36和外環37之間的中心環32。根據本發明的某些實施方式，圖6示出了導引環組件31的分解透視圖。圖6示出了中心環32具有非圓形孔33。孔33的非圓形外周可以用來防止或以其它方式限制型芯組件39相對于中心環32、外環36和/或外環37的旋轉運動或沿極線方向運動。盡管鎖定件50也可用來防止類似的旋轉運動，孔33的非圓形形狀可以用來與鎖定件50 —起或代替鎖定件50而防止型芯組件39在導引環組件31中的旋轉運動。由于外環36相對于模板(比如圖7中所示的板24)固定，型芯組件39相對于板24的旋轉運動可被防止或以其它方式限制。型芯組件39的任何適當的表面例如能與中心環32的表面接合或以其它方式接觸，以限制或防止型芯組件39圍繞型芯組件39的縱向軸線47的旋轉或其它運動。如圖6所示，中心環33包括至少一個導引通道34和至少有一個較小的導引通道35，其圍繞孔33的外圍定位。圖6示出了中心環32具有以交替的方式圍繞孔33的外圍布置的三個導引通道34和三個導引通道35。為了形成孔33的非圓形外圍，導引環組件要求只有一個空缺部或其它結構，比如導引通道34或導引通道35。在根據本發明的一些實施方式中，中心環32具有總數在約4到約12之間的導引通道34和/或35。如圖5所示，型芯組件39包括銷45，所述銷45形成至少一個燕尾槽48。圖6還示出了不同形狀的滑動元件或滑塊49，所述滑動元件或滑塊49的燕尾形部分在相應的凹槽48中接合或匹配。如圖5所示，根據本發明的一些實施方式，型芯組件39包括三個較大的滑塊49和三個較小的滑塊49。每個滑塊49可相對于板24固定到位，例如如圖7所示的，例如通過在由導引環組件31所形成的相應的空缺部中安裝或接合法蘭46的方式，如圖7所示。在本發明的一些實施方式中，剝離器板23可如圖7所示定位。在根據本發明的其它實施方式中，中心環32的非圓形孔33可成形為任何其它適當的形狀。同樣，型芯組件39的任何相應的元件可不同地設計大小和/或形狀，以提供本發明注射成型工具20任何適當使用時可能所需的不同的打開和/或關閉的運動。在根據本發明的一些實施方式中，鎖定件50與具有非圓形孔33的中心環32結合使用。在根據本發明的其它實施方式中，鎖定件50或具有非圓形孔33的中心環32可相互獨立使用，尤其是當與其它傳統的和適當的可分拆的型芯組件或可擴展的型腔組件一起使用時。本發明的元件可以使用任何金屬材料、任何非金屬材料和/或復合材料制造。雖然在上述說明書中，本發明已經關于某些優選的實施方式進行描述，并且很多細節已經為了說明的目的被描述，對于本領域的技術人員來說顯然的是，允許將本發明用于額外的實施方式，并且這里描述的某些細節可以在不偏離本發明的基本原理的情況下作出相當大的改變。
權利要求
1.一種具有型芯組件的注射成型工具，所述注射成型工具包括 具有軸的型芯組件，所述型芯組件相對于模板可運動地安裝；具有非圓形孔的鎖定件，所述軸的端部能夠定位在所述非圓形孔中，并且所述鎖定件能夠相對于所述軸的端部運動以將鎖定件固定至所述軸。
2.如權利要求I所述的注射成型工具，其中相對于所述軸旋轉所述鎖定件使得所述型芯組件相對于所述模板固定。
3.如權利要求I所述的注射成型工具，其中所述鎖定件包括板，所述非圓形孔延伸穿過所述板，并且所述軸的端部具有能通過所述非圓形孔的橫截面。
4.如權利要求3所述的注射成型工具，其中所述軸的端部和所述板在一斜坡表面處相互接觸。
5.如權利要求4所述的注射成型工具，其中相對于所述軸旋轉所述鎖定件使得所述軸沿軸線方向運動。
6.如權利要求I所述的注射成型工具，還包括具有非圓形環孔的中心環，并且所述型芯組件定位在所述非圓形環孔內并與所述中心環接觸，以限制所述型芯組件圍繞所述型芯組件的縱向軸線旋轉。
7.如權利要求6所述的注射成型工具，其中所述中心環具有圍繞所述非圓形環孔的外圍定位的至少一個第一導引通道和至少一個較小的第二導引通道。
8.如權利要求7所述的注射成型工具，其中所述型芯組件包括至少一個滑塊，所述滑塊均安裝在所述第一導弓I通道或所述第二導弓I通道內。
9.如權利要求6所述的注射成型工具，其中所述中心環夾在兩個外環之間。
10.如權利要求I所述的注射成型工具，其中所述型芯組件是可分拆的型芯組件或可擴展的型腔組件。
11.一種具有型芯組件的注射成型工具，所述注射成型工具包括 相對于模板可運動地安裝的型芯組件；具有非圓形環孔的中心環；并且所述型芯組件定位在所述非圓形環孔內并與所述中心環接觸，以限制所述型芯組件圍繞所述型芯組件的縱向軸線旋轉。
12.如權利要求11所述的注射成型工具，其中所述中心環具有圍繞所述非圓形環孔的外圍定位的至少一個第一導引通道和至少一個較小的第二導引通道。
13.如權利要求12所述的注射成型工具，其中所述型芯組件包括至少一個法蘭，所述法蘭均安裝在所述第一導弓I通道或所述第二導弓I通道內。
14.如權利要求11所述的注射成型工具，其中所述中心環夾在兩個外環之間。
15.如權利要求11所述的注射成型工具，還包括具有非圓形孔的鎖定件，所述型芯組件具有能夠定位在所述非圓形孔內的軸，并且所述鎖定件能相對于所述軸運動以將所述鎖定件固定至所述軸。
16.如權利要求15所述的注射成型工具，其中所述鎖定件相對于所述軸旋轉以使得所述型芯組件相對于所述模板固定。
17.如權利要求15所述的注射成型工具，其中所述鎖定件包括板，所述非圓形孔延伸穿過所述板，并且所述軸具有能夠穿過所述非圓形孔的橫截面。
18.如權利要求17所述的注射成型工具，其中所述軸的端部和所述板在一斜坡表面處相互接觸。
19.如權利要求15所述的注射成型工具，其中相對于所述軸旋轉所述鎖定件使得所述軸沿軸線方向運動。
20.如權利要求11所述的注射成型工具，其中所述型芯組件是可分拆的型芯組件或可擴展的型腔組件。
全文摘要
一種注射成型工具，其具有帶有軸的型芯組件，所述型芯組件可鎖定地或固定地安裝在板的孔中或在其它適當的鎖定元件中。鎖定件的旋轉或其它適當的運動導致或轉變成型芯組件的軸向運動和/或施加在型芯組件上的軸向力。導引環組件具有帶有非圓形孔的中心環和具有相應形狀的型芯組件，以防止型芯組件相對于導引環組件的旋轉運動。
文檔編號B29C33/20GK102985242SQ201080027180
公開日2013年3月20日 申請日期2010年3月12日 優先權日2009年6月17日
發明者D·赫勒尼厄斯, J·W·卡利森 申請人:博革新元件國際公司