專利名稱：具有陶瓷中心部軸的注塑魚雷形件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及注塑裝置，特別涉及具有座落在被加熱注嘴前端中的帶有中心軸的魚雷形件的裝置。
帶有傳導(dǎo)性的中心軸的魚雷形件的應(yīng)用是已知的，該傳導(dǎo)性中心軸延伸進(jìn)入熔體孔以便加強(qiáng)熱力循環(huán)。正如在專利號(hào)為4，450，999，1984年5月29日頒布的美國專利中能見到的那樣，魚雷形件軸由高傳導(dǎo)性金屬(諸如銅)形成的內(nèi)部用高速鋼形成的防護(hù)罩罩覆。魚雷形件具有類似的對(duì)中澆口鑲嵌件中的澆口延伸的軸，這被顯示在專利號(hào)為4，771，164，頒布日為1988年9月13日的美國專利中，盡管上述魚雷形件在許多應(yīng)用中是成功的，而當(dāng)熔體含有高的磨蝕材料和腐蝕材料(諸如陶瓷，玻璃纖維，金屬或礦物質(zhì))時(shí)，軸的磨損是個(gè)問題。
因此，本發(fā)明的目的是通過提供更為抗磨蝕，更為抗腐蝕的注塑裝置;至少部份地克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
至此，就發(fā)明的一個(gè)方面而言，本發(fā)明提出一種注塑裝置，該裝置包含座落在模體中的深孔中的被加熱注嘴，以及為了輸送熔體到澆口魚雷形件，注嘴具有一后端，一前端，從后端到與澆口對(duì)中的前端，在此縱長(zhǎng)延伸穿過的熔體孔，在注嘴前端上圍著熔體孔延伸的座，魚雷形件具有外環(huán)，中心地延伸穿過外環(huán)的細(xì)長(zhǎng)軸，于中心軸和外環(huán)之間在整個(gè)魚雷形件上延伸的通道，至少一個(gè)支承件越過中心軸和外環(huán)之間的通道延伸，外環(huán)是可拆卸地裝在注嘴前端處的座中而越過整個(gè)魚雷形件的通道與穿過注嘴的熔體孔對(duì)中，并且魚雷形件的中心軸與澆口對(duì)中，其改進(jìn)之處在于，其中魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)中心軸具有延伸穿過外套的細(xì)長(zhǎng)中心部，至少一個(gè)支承元件從外套向外延伸到外環(huán)，中心部固定在外套中以使之從熔體孔對(duì)中澆口而延伸，魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的中心部由熱傳導(dǎo)性的工程陶瓷形成。
魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的中心部具有一尖的前頂端中心地延伸進(jìn)入澆口。
外環(huán)，至少一個(gè)支承件，以及魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的外套是由鋼形成的。
至少一個(gè)支承件至少是一個(gè)葉片，該葉片在外環(huán)和細(xì)長(zhǎng)軸的外套之間延伸。
魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的外套具有一后端，魚雷形件細(xì)長(zhǎng)軸的中心部向后延伸經(jīng)過外套的后端，并具有一向外延伸的圓形凸肩抵靠在外套的后端上。
魚雷形件的縱長(zhǎng)軸的外套可靠地圍著中心部壓配合裝配。
工程陶瓷材料是碳硅化合物。
一通路從深孔到模腔穿過模體而中心地延伸，模體中的深孔具有內(nèi)表面，注嘴裝在模體的深孔中，而一絕緣空氣間隔在注嘴的外表面和深孔的內(nèi)表面之間延伸，魚雷形件的外環(huán)具有筒形后部和筒形前部，外環(huán)的筒形后部可拆卸地裝在注嘴前端處的座中并且外環(huán)的筒形前端部容納在從深孔穿過模體延伸的通孔中，因此，外環(huán)跨設(shè)于注嘴和模體之間延伸的絕緣空氣間隔而延伸，澆口鑲嵌件裝在從深孔穿過模體延伸的通口中，澆口鑲嵌件具有在此穿過到模腔的澆口。
澆口鑲嵌件由熱傳導(dǎo)的工程陶瓷材料形成。
工程陶瓷材料是碳硅化合物。
澆口鑲嵌件具有與魚雷形件的前端部間隔預(yù)定距離的后端，以便在此提供一圓形間隙，一環(huán)形墊圈安裝在澆口鑲嵌件的后端和魚雷形件的前部之間的間隙中。
環(huán)形墊圈具有圓形斷面。
環(huán)形墊圈由鋼形成。
本發(fā)明其它目的和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖從下面的描述中予以顯示。
圖1是多腔注塑裝置一部份的局部的剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置;
圖2是切出的放大視圖，顯示圖1中的魚雷形件的軸;
圖3是相似于圖2的視圖，顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例。
首先參考圖1，該圖顯示具有若干個(gè)鋼注嘴10的多腔注塑裝置的一部份，該注嘴10輸送受壓塑料熔體穿過熔體通道12到達(dá)導(dǎo)向模體18中不同模腔16的各自的澆口14。在此具體構(gòu)形中，模體包含模腔板20和后板22，模腔板和后板用螺釘24可拆卸地緊固在一起。根據(jù)應(yīng)用，另外的模體可以包含其它不同的板或另件。模體18用穿過冷卻孔道26的泵送冷卻水冷卻，該冷卻孔道延伸于模腔板20和后板22中。電加熱的鋼的熔體分配歧管28通過中心定位環(huán)30以及絕緣彈性墊圈件32而安裝在模腔板20和后板22之間。熔體分配歧管28具有一筒形進(jìn)口部34并且是以成一體的電加熱元件36加熱的。絕緣空氣間隔38設(shè)置在被加熱的歧管28和圍著的被冷卻的模腔板20以及后板22之間。熔體通道12從歧管28的進(jìn)口部34中的中心進(jìn)口40延伸并在歧管28中朝外分枝到每個(gè)注嘴10，在該處再延伸穿過中心熔體孔42，然后穿過對(duì)中的越過整個(gè)魚雷形件46到達(dá)一個(gè)澆口14的通路44，該澆口14是延伸穿過澆口鑲嵌件48而到達(dá)模腔16，該澆口鑲嵌件裝在模體18中。
每個(gè)注嘴10具有一外表面50，一后端52，以及一前端54。注嘴10用成一體的電加熱元件56加熱，該電加熱元件圍繞著熔體孔42延伸到外接線柱58，來自電源的電線60被連接到接線柱。注嘴10裝在模腔板20的深孔62中，并帶有筒形絕緣定位法蘭64，該法蘭64向前延伸到在深孔62中的圓形定位凸肩66，于是，絕緣空氣間隔68提供在深孔62的內(nèi)表面70和注嘴10的外表面50之間使之在被加熱的注嘴10和圍著的被冷卻模體18之間設(shè)置熱隔離。
正如圖2中可見到的，注嘴10具有一帶有內(nèi)螺紋表面74的座72，該內(nèi)螺紋表面圍著在注嘴前端54的熔體孔42延伸。在此實(shí)施例中，通孔76從深孔62到模腔16穿過模體18而延伸，通孔76的表面78具有筒形后部80和向前向內(nèi)漸縮的前部82。根據(jù)本發(fā)明，澆口鑲嵌件48安裝在通孔76中，而澆口14中心地在此處延伸穿過而到達(dá)模腔16。澆口鑲嵌件48具有一后端84，一面對(duì)模腔16的前表面86，以及一外表面88，該外表面與穿過模體18的通孔76的表面78匹配。澆口鑲嵌件48由導(dǎo)熱工程陶瓷形成，諸如碳硅化合物。
根據(jù)本發(fā)明，魚雷形件46具有細(xì)長(zhǎng)中心軸90，這將在下面予以詳述。細(xì)長(zhǎng)中心軸90縱向地穿過外環(huán)92而延伸以使之在此之間具有通路44。在此實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)中心軸90通過一對(duì)螺旋葉片94而接到外環(huán)92，該螺旋葉片是跨越通路44而延伸的。但是，在另一些實(shí)施例中，可以用一個(gè)或更多的其它支承件來代替，諸如銷或直肋片。魚雷形件46的外環(huán)92具有六邊形中間部96，該中間部在筒形前部98和帶有螺紋外表面102的筒形后部100之間延伸。后部100螺裝進(jìn)入到座72，該座圍著在注嘴10前端54上的熔體孔42延伸，并且注嘴10容納在深孔62中，而外環(huán)92的前部98裝在穿過模體16的通孔76中。將魚雷形件46擰入注嘴10具有的優(yōu)點(diǎn)是確保使它放到適當(dāng)位置而使之在外環(huán)92的前端和澆口鑲嵌件48的后端84之間提供一小的圓形間隙104，從而可避免由于熱膨脹而損壞澆口鑲嵌件，在此實(shí)施例中，具有圓形斷面的一空心的鋼環(huán)墊圈108被安裝在間隙104中以使之保持澆口鑲嵌件48于適當(dāng)位置直到注塑開始。在第一次注塑循環(huán)過程中，間隙104的剩余部份以熔體充填，該熔體由于與被冷卻的模體18接觸而固化并握持澆口鑲嵌件48于適當(dāng)位置。正如能見到的，環(huán)形墊圈108可由于熱膨脹而變形使之變得稍為成橢圓(斷面)。通過施加拔手于外環(huán)92的六邊形中間部96，魚雷形件46容易地被拆卸。于是，魚雷形件46的外環(huán)92跨設(shè)于絕緣空氣間隔68，該間隔在注嘴10的前端54和模體18之間延伸，并且防止加壓熔體漏入空氣間隔68。一密封設(shè)置在外環(huán)92的前部98的外表面110和通孔76的表面78的圍繞筒形部80之間。
根據(jù)本發(fā)明，魚雷形件46的細(xì)長(zhǎng)中心軸90具有延伸穿過外套114的細(xì)長(zhǎng)中心部112，在此實(shí)施例中，螺旋葉片94從工具鋼制成的外套114向外延伸。在此實(shí)施例中，外套114是圍著細(xì)長(zhǎng)中心部112被壓配合裝配的，以保證細(xì)長(zhǎng)中心部與澆口14對(duì)中地從熔體孔42延伸。雖然魚雷軸90的中心部112顯示帶有用于熱尖澆口的尖的前頂端116中心地延伸進(jìn)入澆口14，在其它實(shí)施例中，它可以具有向外擴(kuò)散的凸部使之提供固定的環(huán)形澆口，如申請(qǐng)人在1993年3月10日，申請(qǐng)?zhí)枮?，091，407，名稱為“設(shè)置在固定環(huán)形澆口的注塑魚雷形件”的加拿大專利申請(qǐng)中描述的。正如能見到的，魚雷形件軸90的中心部112向后延伸經(jīng)過外套114的后端118并具有尖的后端120，該尖的后端面對(duì)上游而進(jìn)入穿過熔體孔42的熔體流中。在此實(shí)施例中，魚雷形件軸90的中心部112具有向外延伸的圓形凸肩122，該凸肩安裝抵靠外套114的后端118以確保中心部固定在適當(dāng)位置以抵抗來自熔體流的力。
當(dāng)魚雷形件軸90的外套114由抗腐蝕抗磨損的工具鋼形成時(shí)，細(xì)長(zhǎng)中心部112由十分導(dǎo)熱和非?？垢g抗磨損的工程陶瓷材料諸如碳硅化合物形成。其它合適的工程陶瓷是碳硼化合物，氮化硅，氧化鋯。這樣磨損最小，特別是尖的前頂端116，熔體流圍著前頂端加速流過收縮的澆口，而且在注塑工序的熱力循環(huán)過程中，在澆口區(qū)域中對(duì)熱要求提供直接的快速響應(yīng)。魚雷形件軸90的這種結(jié)構(gòu)提供了在澆口14中高導(dǎo)熱材料112對(duì)熔體最大的暴露而沒有要求較小磨損和抗腐蝕材料的防護(hù)罩。
熱電偶孔124穿過外環(huán)92和螺旋葉片之一94到達(dá)軸90的中心部112而徑向向內(nèi)延伸進(jìn)入魚雷形件46，熱電偶元件126容納在熱電偶孔124中以使之精確地督察運(yùn)行溫度。熱電偶元件126向后延伸穿過空氣間隔68并由熱電偶管128穿出，因此熱電偶元件126是容易拆卸的，萬一熔體漏入空氣間隔68，熔體將在熱電偶管128中圍著熱電偶元件126凝固從而防止漏入裝置的靜止部份。
在使用中注塑裝置如圖1所示而組裝，而僅只以單一模腔16顯示以便圖示容易。最好是熔體分配歧管28通常具有許多熔體通道分枝延伸到許多按應(yīng)用的模腔。電能供應(yīng)到歧管28中的電加熱元件36及注嘴10中的加熱元件56以便將它們加熱到預(yù)定的運(yùn)行溫度，從注嘴10中的加熱元件56中來的熱向前傳導(dǎo)穿過魚雷形件軸90的細(xì)長(zhǎng)中心部112而到達(dá)延伸進(jìn)入澆口14的尖的前頂端116，以傳統(tǒng)的方式，根據(jù)預(yù)定的循環(huán)從注塑機(jī)(沒顯示)來的加壓熔體穿過公共進(jìn)口40注入熔體通道12，加壓熔體流經(jīng)每個(gè)注嘴的熔體孔42，穿過魚雷形件46的螺旋葉片94之間的通路44并穿過澆口14而充填模腔16。固定的螺旋葉片94之間的流動(dòng)賦與熔體螺旋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)熔體逼近澆口14時(shí)，這種螺旋運(yùn)動(dòng)被加速并導(dǎo)致在模腔16中靠近澆口14處流出流動(dòng)的熔體帶有曲線運(yùn)動(dòng)，這就避免了熔體的單向分子排列，至少在鄰接澆口處是這樣。并且提供一種在澆口區(qū)域強(qiáng)固的產(chǎn)品。在模腔16充滿之后，注塑壓力保持片刻以使之致密，然后再釋放壓力。在短期冷卻之后，打開模體，逐出模制產(chǎn)品，逐出產(chǎn)品之后，閉合模體，再次施以注塑壓力使之充滿模腔16。這種注塑循環(huán)是根據(jù)模腔16的尺寸和形狀，以及被注塑材料的類型而以一頻率連續(xù)地重復(fù)進(jìn)行。
在這重復(fù)注塑循環(huán)過程中，根據(jù)熱力循環(huán)，熱是借助于魚雷形件軸90而連續(xù)傳輸?shù)?，以便控制澆?4中的熔體粘度。在一些應(yīng)用中，由于注塑機(jī)的螺旋桶和當(dāng)熔體被逼通過魚雷形件46和收縮的澆口14時(shí)的剪切，在熔體中產(chǎn)生足夠的熱。當(dāng)然，由于熔體流動(dòng)而產(chǎn)生的熱量能以改變其速度而有所不同。在另一些應(yīng)用中，注嘴10中的加熱元件56還可在起動(dòng)之后使用，以便對(duì)熔體提供附加的熱。在注塑過程中，穿過魚雷形件軸90的細(xì)長(zhǎng)中心部112向前傳輸熱，為了使之防止在澆口14區(qū)域內(nèi)熔體過份固化。在注塑過程中，當(dāng)注塑壓力再次施加時(shí)，魚雷形件軸90的中心部112傳導(dǎo)過剩的熱，該過剩的熱是由于熔體流經(jīng)澆口14的收縮區(qū)域的摩擦而產(chǎn)生的，使之當(dāng)為了逐出產(chǎn)品而打開模體時(shí)避免熔體向后拉絲和唾涎，熔體已停止流動(dòng)之后，由于過剩摩擦熱向外穿過魚雷形件軸90的中心部112而移去，澆口14中的固化加強(qiáng)了，延伸進(jìn)入澆口14的魚雷形件90的中心部112的尖前端的尺寸是必須由澆口14尺寸來限制的，并要求熔體流動(dòng)的區(qū)域。于是，由于這種魚雷形件軸允許高傳導(dǎo)材料延伸進(jìn)入澆口14而沒有由防護(hù)外殼占據(jù)的空間。當(dāng)為了逐出產(chǎn)品而打開模體時(shí)，改善的熱傳輸提供較快的固化并減少熔體粘貼到模注產(chǎn)品上，所以，循環(huán)時(shí)間縮短了并提供了表面令人喜歡的干凈澆口。
現(xiàn)參考圖3，該圖概要地描述本發(fā)明的另一實(shí)施。大部分元件是與上述相同的，共同的元件在圖示和描述中用相同的標(biāo)號(hào)。在此實(shí)施例中，通過76從深孔延伸穿過模體18，通孔76具有比筒形后部80的直徑小的筒形前部130，所以提供的圓形凸肩132由匹配的澆口鑲嵌件48的外表面88抵靠著。在此兩實(shí)施例中，面對(duì)模腔16的澆口鑲嵌件48的前表面86的面積不超過熔體孔42的斷面面積。所以，來自在模腔16中的注塑熔體壓力向后的力不大于來自在澆口鑲嵌件48熔體的力，所以澆口鑲嵌件48保持在適當(dāng)位置。
盡管涉及根據(jù)本發(fā)明的推薦實(shí)施例的注塑裝置的描述已給出，其它各種改進(jìn)是可能的，但均沒超出本發(fā)明的范疇，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，并且均被界定在權(quán)利要求之中。
權(quán)利要求
1.一種注塑裝置包含座落在模體中的深孔中的被加熱注嘴以及為了輸送熔體到澆口的魚雷形件，注嘴具有一后端，一前端，從后端到與澆口對(duì)中的前端在此縱長(zhǎng)延伸穿過的熔體孔，在注嘴的前端處圍著熔體孔延伸的座，魚雷形件具有一外環(huán)，中心地延伸穿過外環(huán)的細(xì)長(zhǎng)中心軸，于中心軸和外環(huán)之間在整個(gè)魚雷形件上延伸的通道，至少一個(gè)支承件越過中心軸與外環(huán)之間的通道延伸，外環(huán)是可拆卸地裝在注嘴前端處的座中，而越過整個(gè)魚雷形件的通道與穿過注嘴的熔體孔對(duì)中，魚雷形件的中心軸與澆口對(duì)中，其特征是，魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)中心軸具有穿過外套延伸的細(xì)長(zhǎng)中心部，至少一個(gè)支承件向外從外套到外環(huán)延伸，中心部固定在外套中，以使之從與澆口對(duì)中的熔體孔延伸，魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的中心部由熱傳導(dǎo)的工程陶瓷材料形成。
2.如權(quán)利要求1所述注塑裝置，其中，魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的中心部具有一尖的前頂端中心地延伸進(jìn)入澆口。
3.如權(quán)利要求2所述注塑裝置，其中，外環(huán)，至少一個(gè)支承件，以及魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的外套是由鋼形成的。
4.如權(quán)利要求3所述注塑裝置，其中，至少一個(gè)支承件至少是一個(gè)葉片，該葉片在外環(huán)和細(xì)長(zhǎng)軸的外套之間延伸。
5.如權(quán)利要求4所述注塑裝置，其中，魚雷形件的細(xì)長(zhǎng)軸的外套具有一后端，魚雷形件細(xì)長(zhǎng)軸的中心部向后延伸經(jīng)過外套的后端，并具有一向外延伸的圓形凸肩抵靠在外套的后端上。
6.如權(quán)利要求4所述注塑裝置，其中，魚雷形件的縱長(zhǎng)軸的外套可靠地圍著中心部壓配合裝配。
7.如權(quán)利要求4所述注塑裝置，其中，工程陶瓷材料是碳硅化合物。
8.如權(quán)利要求4所述注塑裝置，其中，一通路從深孔到模腔穿過模體而中心地延伸，模體中的深孔具有內(nèi)表面，注嘴裝在模體的深孔中，而一絕緣空氣間隔在注嘴的外表面和深孔的內(nèi)表面之間延伸，魚雷形件的外環(huán)具有筒形后部和筒形前部，外環(huán)的筒形后部可拆卸地裝在注嘴前端處的座中并且外環(huán)的筒形前端部容納在從深孔穿過模體延伸的通孔中，因而，外環(huán)跨設(shè)于注嘴和模體之間延伸的絕緣空氣間隔而延伸，澆口鑲嵌件裝在從深孔穿過模體延伸的通孔口中，澆口鑲嵌件具有在此穿過到模腔的澆口。
9.如權(quán)利要求8所述注塑裝置，其中，澆口鑲嵌件由熱傳導(dǎo)的工程陶瓷材料形成。
10.如權(quán)利要求9所述注塑裝置，其中，工程陶資材料是碳硅化合物。
11.如權(quán)利要求9所述注塑裝置，其中，澆口鑲嵌件具有與魚雷形件的前端部間隔預(yù)定距離的后端，以便在此提供一圓形間隙，一環(huán)形墊圈安裝在澆口鑲嵌件的后端和魚雷形件的前部之間的間隙中。
12.如權(quán)利要求11所述注塑裝置，其中，環(huán)形墊圈具有圓形斷面。
13.如權(quán)利要求12所述注塑裝置，其中，環(huán)形墊圈由鋼形成。
全文摘要
一種注塑裝置，其中魚雷形件裝在加熱注嘴的前端，魚雷形件具有從外環(huán)到細(xì)長(zhǎng)軸向內(nèi)延伸的間隔的葉片，細(xì)長(zhǎng)軸在熔體孔中中心地延伸，魚雷形件軸具有中心部可靠地壓配合裝在鋼外套中，葉片是從鋼外套延伸的。魚雷形件軸的細(xì)長(zhǎng)中心部向前延伸進(jìn)入澆口，以諸如碳硅化合物的工程陶瓷形成，具有良好的導(dǎo)熱性的抗磨蝕抗腐蝕性能，在一實(shí)施例中，澆口延伸穿過的澆口鑲嵌件也是以導(dǎo)熱抗磨抗腐蝕的工程陶瓷材料形成的。
文檔編號(hào)B29C45/27GK1094353SQ94103429
公開日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1994年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月7日
發(fā)明者喬布斯特·烏爾里克·蓋勒特 申請(qǐng)人:喬布斯特·烏爾里克·蓋勒特