用于压塑成型带有铰接盖的瓶帽的模具的制作方法

专利名称：用于压塑成型带有铰接盖的瓶帽的模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过压塑来成型具有不同厚度的非对称截面，并且该 制品包括由具有薄截面的部分所连接的具有不同体积的部分。
这些制品的典型例子是由合成材料制成的瓶子封盖，该封盖包括: 瓶帽，其用于固定到瓶子的颈口处，带有用于分配产品的孔；以及盖， 该盖可能安装有小帽，并且该盖通过狭窄的材料部分连接到瓶帽，该 狭窄的材料部分具有铰链功能。
更特别的是，本发明涉及前述类型的封盖，其中，所述狭窄部分 的构形使盖可分别在关闭和开启状态呈双稳定状态。
下面的说明将针对上文所述的封盖，其通过压塑例如聚乙稀、聚 丙烯等热塑性树脂而成型，也针对不同于封盖的其它制品。
背景技术：
该类型的封盖在Seaquist Closure Foreign Inc的美国专利申请乂> 开US 2004/0169307中进行了阐明。
前述专利申请阐明了一种方法，这种方法的目的是克服压塑成型 那些具有非规则和非对称形状并且具有由狭窄部分连接的体积差异甚 至很大的各部分的制品时所产生的问题，例如前言中提及的封盖。
压塑非对称和非规则形状制品所产生的问题来源于要使半液体原 料在由在模具型腔下行的冲头所限定的空隙中规则地和容易地滑动是 困难的。
材料非规则滑动的结果是，填充前述空隙很困难或不完全，或者 成型制品的厚度均匀性存在缺陷。
在压塑前言中所述的封盖时，该封盖厚度非常不一致，尤其是在 必须非常薄的铰链处，这时上述问题尤其严重。前述专利申请所介绍的工艺是通过以下方式来解决这个问题的 具有特殊形状的半液体原料填充到模具型腔，材料的该形状具有与制 品截面相似的不规则性，从而对应于空隙的各个部分提供差异量的材
料；较大的量提供用于较大体积的部分，反之亦然，因此用来填充模 具型腔和冲头之间空隙的材料可以尽可能均匀地滑动。
由于需要具有不同截面的材料剂量，同时最重要的是需要将所述 剂量以一定方向填充至模具型腔，这为该工艺的实施带来了严重的局 限性。

发明内容
本发明的目的是消除现有技术所存在的困难，提供一种方法以成 型具有非对称截面的制品，例如带有分配口和铰接盖的封盖，该制品
是由形状与要成型制品的截面无关的热塑性材料剂量开始成型的。 根据本发明，所述目的依据下面的方法得以实现，在该方法中，
用于压塑成型制品的空隙是在第一主冲头以及第二辅沖头的相继作用
后产生的，第二辅冲头作用在临时的材料聚集腔中，该材料聚集腔与
将主沖头插入模具型腔所产生的空隙相连通。
所述聚集腔与模具型腔相连通，并且第二冲头在聚集腔里面运动。 本发明也包括适合实施该方法的模具。
依据本发明的所述模具包括成型空隙，它是由插入模具型腔中的 第一冲头和插入与模具型腔相连通的聚集腔的第二沖头与模具型腔共 同协作而限定的。


通过下面的详细说明可以清楚本发明的优点特征及其结构和功能 上的特征，说明是通过针对优选实施例的附示的，其中优选实施 例是作为非限制性示例给出的。
图1所示是依据本发明处于部分闭合状态的模具沿平行于轴线的 平面的剖视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是沿图2中III-III的截面且没有显示部件。 图4所示是开始生产循环之前模具处于打开位置。 图5所示是图2相对于参考线R的模具各部分高度的准确位置。 图6~图16所示是在成型的各个阶段中模具的各部分相对于参考 线的位置图。
图10A 14A所示是成型各阶段中的模具构件的平面图，它们位 于图10~14的下方。
图17所示是利用前图中的模具成型出的封盖的透视图。 图18是沿图17中XVIII-XVIII的剖视图。 图19是沿图18中XIX-XIX的局部剖视图。
图20和21所示是处于不同操作位置的模具的一些部分的不同位
置的放大图。
图22所示是一些温度调节通道的细节。
图23所示是把制品从模具上移走的步骤的透视图。
图17~19所示是由瓶帽301构成的封盖300,其中瓶帽301将用
已知的方式固定到瓶子或长颈瓶的瓶颈上。
具体实施例方式
瓶帽301有一个分配口 302，并由折板303连接到盖304上。
盖304上有一个小帽305,用于与分配口 302配合。
从图18和19可以更清楚地看出，折板303在两个方向均为拱形，
因此具有双稳定性，即盖可处于稳定的开启状态，也可处于稳定的关
闭状态(图中未显示)。
从图l到图16可能看出模具，图中所示的模具用于压塑一剂量2
的热塑性合成材料，最好是从那些常用于压塑封闭瓶帽的材料中进行选择。
如图4所示，该模具由一个顶部11和一个底部12组成，其中顶 部11包括圆柱形的主体lll,第一冲头112在其中滑动，底部12提 供了成型的型腔。
冲头112有一个可独立于外部件滑动的内部件1120，它的作用是 便于把制品从模具中拔出，在后面还将介绍这点。
顶部11和底部12都可以具有相向和相背的运动功能，后面将详 细介绍。
底部12包括块121，其顶部支撑着板122,板122构成了成型型 腔的底面。
板122包括有多孔插件1220,其作用是形成制品的帽状部分305， 所述插件与增压流体供给相通，其作用是便于将制品从模具中移出。
成型型腔总体上由板122和顶环123限定而成，其中顶环123由 两部分123a和123b组成，这两部分象图示那样配合在一起(如图10A 所示)，或是被分开(如图11A所示)。
通过板122和块121中的孔(图2和图3)，第一塞子124和第 二塞子125伸出，它们分别由两个气动活塞1240和1250驱动，其中 第二塞子125也被称作次级冲头。
当模具闭合时，塞子124和第二沖头125处于图2所示的位置， 当模具开启时，它们处于图4所示的位置。
特别的是，当模具闭合时，第二冲头125的顶端与成型型腔的底 面重合，且第一塞子124止靠在冲头112内的内部件1120的底部，当 模具打开时(图4)，第一塞子124在成型型腔中上升，而第二沖头 125在板122内下降，直到它形成一个聚集腔126，聚集腔126的作用 在后面将更清楚(参见图7和图8)。包含聚集腔的板通过常规手段 (图22)进行温度调节(这里不再说明)，从而确保达到理想的材料 滑动性和成型性。
当顶环123的两部分123a和123b配合在一起时，顶环123提供 了向上向下均敞开的第一圆柱形凹部1231,以及与之相邻的上部封闭 的第二圆柱形凹部1232。
在顶环123的部分123a和123b之间，位于两个圓柱形凹部的中 间位置产生了用于第二成型的顶部折板1233的滑座(参见图2、图10A
和图11A)，它由两部分1233a和1233b构成，当它开启时，这两部 分分别保持与顶环的部分123a和123b成一体。第二折板确定了型腔 的一部分，并带有附件1233，，其底部起限制作用，顶部是将要形成 封盖的铰链的部分。
第二折板1233的两个部分可以抵抗弹簧的作用轴向滑动，并被模 具顶部的圆柱形主体lll推到成型位置。
当圆柱形主体111处于工作位置时(图2)，其包围着环123的 外侧，并使环的两部分123a和123b保持在一起且受压与主体121接 触。
成型冲头112在主体111内滑动，当模具闭合时，成型沖头112 位于成型型腔内图2所示位置，而在模具打开时，它处于图4所示抽 出位置，它的一部分在圆柱形主体lll内。
上述装置是多个相同装置中的 一个，该多个相同装置被等距地支 撑在转盘200上，转盘200在未示出的固定底座上旋转。
所有这些装置由与固定底座一体的凸轮移动，或由流体动力装置 移动，流体动力装置不进行描述，因为它们是本领域技术人员已知的 类型，且根据下述的各个部件的运动很容易制作。
该装置的操作将在后面在图6到图16的帮助下进行说明。
在生产循环开始时的模具构形如图4所示。
在模具处于这种构形时，在模具中设置一剂量2的合成材料，最 好呈环形形状；该剂量也可以采用不同的形状，例如U形或其它形状。
特别的是，如果剂量呈环形或U形，该剂量就被放到伸入型腔内 的第一折板124的顶部。
该剂量是通过压塑瓶帽技术领域的已知手段被引入的，这里不对 这些手段进行详细说明。
当剂量2被插入后，底部12开始朝顶部ll提升，直到使得环123 与主体lll接触，然后圆柱形主体lll也提升，直到使得冲头112大 致与主体111的底面平齐(图6)。
底部12的提升一直持续到圆柱形主体111与环123邻接为止，并
使成型折板1233的两部分的位置锁定，其中成型折板的两部分确定了 与封盖的铰链303相关的型腔的顶部，如图7所示。
这时(图8)，底部12的提升使得冲头112进入到模具型腔，并 且剂量开始占据冲头112、环123和板122之间产生的空隙。
折板124由冲头弹性地推动下落，形成瓶帽301主体中的分配口 302的孔，并且第二沖头125保持在降低的位置，为聚集腔126留出 空间， 一部分剂量在里面流动，该部分剂量遇到的阻力比填满相对于 封盖的盖304而言的那部分空隙所需的阻力小，见图中右侧。
接下来的步骤(图9)涉及到第二冲头125的提升，从而推动容 纳在聚集腔126内的那部分剂料去填充空隙的其余部分，以完成制品 的成型。
第二冲头进一步推进塑料材料，以便完成型腔的适当填充，从而 确保铰链部分的适当厚度。
制品上厚度必须严格设计的部分就是铰链303。
对于制品的部分301的底部厚度，可能对材料相比额定量的过量 或不足进行补偿，而部分304的厚度则是精确的。
应该指出的是，第二冲头125精确地提升一定量，该提升量是确 定形成铰链303所用的成型空隙的叠置部分的预期厚度所必需的，这 可通过相应的致动活塞1250的停止以及止靠在主体111上的第二折板 1233来实现。
一旦制品的成型完成，第二冲头125下降回来(图10)，并且模 具的整个底部12降回到图4所示位置(图11)。
当环123从主体111移开的同时，第二折板1233的两个部分1233a 和1233b弹性地上升进入休止位置，并抽出沿环123的分开方向呈曲 线形的铰链，如图19。
底部12下降使得主体111从下方的环123的两个部分123a和 123b分离开，这两个部分123a和123b与部分1233a和1233b —起分 开(图11A)，它们下降并使制品呈图12所示的自由状态。
这样就完成了制品的抽出。 其后，环123被合回到一起(图13, 13A)，并再次下降以与主 体121接触(图14)。
将制件决定性地拔出(图15和16 )是靠部分111和1120相对于 冲头112而言的向下位移帮助的。
通过加压流体的辅助也可以使制品的抽出更容易，加压流体是向 在部分11和12中延伸的通道供送的，为了简化，没有示出这些通道。
特别的是，这是在由多孔插件1220形成的制品的盖的小帽305 处进行的。
图22所示是用于板122温度调节的通道的可能构造。
权利要求
1、一种通过压塑来成型具有不同体积和厚度的非对称截面的制品的方法，包括的步骤有将半液体状态的一剂树脂注入模具型腔，在所述型腔中插入冲头以产生空隙，被冲头推动的材料将占据该空隙，移开所述冲头并抽出粘附在冲头或型腔上的制品，其特征在于，用来成型制品的空隙通过两个连续步骤获得，第一步包括将第一冲头插入型腔，第二步包括使第二冲头作用于由第一冲头插入所形成的空隙的一部分(聚集腔)，从而形成了用于成型制品的空隙。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，聚集腔的体积在 附加冲头的作用下缩减为零。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，附加冲头限定了 用于成型具有较薄截面的制品部分的那部分空隙。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所用的材料 来使至少在聚集腔内的材料温度维持恒温在所需值，以确保材料在压 缩时的滑动性和成型性。
5、 一种用于压塑制品的模具，该制品具有不同体积的两部分， 这两部分由具有较薄截面的一部分连接起来，其特征在于，该模具包 括有成型空隙，该成型空隙是由第一冲头和第二冲头与模具型腔共同 协作而限定的，第一沖头插入在型腔中，而第二冲头插入与型腔相连 通的聚集腔。
6、 根据权利要求5所述的模具，其特征在于，所述聚集腔和所 述第二沖头设置于具有较薄厚度的那部分空隙处，该部分空隙用于连接具有不同体积的两部分空隙。
7、 根据权利要求5所述的模具，其特征在于，模具型腔由基板、 止靠在基板上并且具有至少一个可供第一冲头在其中滑动的贯通凹部 的叠置部分或环、以及在基板中形成并可供第二冲头在其中滑动的聚 集腔限定。
8、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，聚集腔设置成与用于成型制品较薄部分的那部分模具型腔相连通，制品的该较薄部分 将不同体积的两部分分隔开。
9、 根据权利要求8所述的模具，其特征在于，用于成型制品较 薄部分的那部分模具型腔将具有相等体积的两部分成型型腔分隔开。
10、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，聚集腔包括有适 合根据材料性质将温度保持在所需值的装置。
11、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，位于基板之上的 所述部分或环由两半组成，这两半被设置成配合在一起，或者分开以 便于制品的抽出，这两半被在上方的包含冲头的圆柱形主体保持在一 起。
12、 根据权利要求7和11所述的模具，其特征在于，所述环包 括凹部，该凹部i殳置成才黄跨所述两个半环的连接平面，也由两半组成 的折板在环的凹部中滑动，并且每一半折板都适合与其中 一个半环保 持接合，所述折板被弹性地向上推，并且当折板与包含冲头的圆柱形 主体接触上时，折板就配合到该环中。
13、 根据权利要求5所述的模具，其特征在于，第一沖头包括两 个同轴部分，它们可以彼此独立地移动。
14、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，基板包括适于成 型制品一部分的多孔插件，它与压缩空气的输送管相连通。
15、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，基板和第一冲头 包括使抽出制品更容易的气动装置。
16、 根据权利要求7和13所述的模具，其特征在于，该模具包 括用于依据模具型腔的轴线来移动圆柱形主体、第一冲头的两个部分、 基板、环和第二冲头的独立的装置。
17、 根据权利要求7所述的模具，其特征在于，在材料成型过程 中，基板被弹性压紧在第一冲头底部上的第一折板交叉，从而在压塑 制品上形成孔。
18、 根据权利要求11所述的模具，其特征在于，环的两个部分 之间形成了用于第二成形折板的座，第二成形折板也由两部分组成，第二成形折板的两部分分别与环的两部分保持一体，所述第二成形折 板构成了所述型腔的一部分，该部分型腔将用于成型制品较薄部分。
19、根据权利要求18所述的模具，其特征在于，第二折板的两 个部分可以在底座中抵抗弹簧作用 一体地滑动，并被模具顶部的圆柱 形主体推至成型位置。
全文摘要
一种通过压塑来成型具有不同体积和厚度的非对称截面制品的方法，包括的步骤是将一剂半液体状态的树脂注入模具型腔，在所述型腔中插入冲头以形成空隙，被冲头推动的材料将占据该空隙，移走所述冲头并抽出粘附在冲头或型腔上的制品，用于成型制品的所述空隙通过两个连续的步骤产生第一步包括将第一冲头插入型腔，第二步包括使第二冲头作用于由第一冲头插入所形成的空隙的一部分(聚集腔)，从而形成了用于成型制品的空隙。
文档编号B29C43/02GK101208185SQ200680023317
公开日2008年6月25日 申请日期2006年6月16日 优先权日2005年7月22日
发明者F·帕里内罗, Z·祖法 申请人:萨克米伊莫拉机械合作社合作公司