专利名称：注射成型装置的制作方法
注射成型装置技术领域根据本发明的装置总的涉及一种注射成型(injection molding )装置，尤 其涉及一种能使模具角部处的裂紋最小化的注射成型装置。
背景技术：
最近，为了减少模制时间并同时生产好的模制品，在模制技术领域提出 了模制过程中快速加热或冷却模具的技术。例如，日本专利公报2001-18229中公开的模具被设计成交替将加热介 质和冷却介质引入到模具的通道中，从而快速加热或冷却模具。当熔融树脂被注射进模具中时，通过快速加热模具而升高模具温度来增强熔融树脂的流 动性。因此，树脂易于注射且模制品中不会形成熔合线(weldline)。此外， 注射熔融树脂之后，快速冷却模具以缩短固化时间，因此缩短成形周期。 然而，因为在模制过程中快速加热并随后冷却模具，较高的张应力 (tensile stress )重复作用于模具角部，导致模具角部承受着破裂的危险。换 句话说，因为由于注射压力和模具加热时熔融树脂的热膨胀而产生的作用力 主要从内向外施加，所以较高的张应力被施加到模具角部。当冷却模具时， 模具角部的张应力因树脂的收缩而减少。这一现象导致模具角部裂紋。发明内容因此，本发明致力于克服相关技术中发生的上述问题，本发明的一个方 面是要提供一种能使模具角部裂紋减小最小化的注射模制模具。才艮据本发明的示例性实施例，提供了一种注射成型装置，包括互相配合 以限定出模制型腔的第一和第二模具、支撑第一模具的固定件、支撑第二模 具并与第二模具一起前后移动的可动件、以及安装在第一模具周边以便第一 模具和第二模具配合时通过可动件的挤压力将第 一模具的周边压向模制型腔的多个挤压件。这里，为了挤压第一模具的周边，每个挤压件安装成可以在第一模具的移动方向上前后移动，挤压面在第一模具的周边倾斜于移动方向，以便挤压 第一模具的周边。另外，第一模具的周边可包括支撑面，其平行于挤压面倾斜，从而与挤 压面相对应。另外，挤压件与第一模具的角部间隔开。此外，所述固定件可包括安装成可活动地支撑所述挤压件的多个支撑销 和安装成在所述第二模具与所述第一模具分离时分别在脱离第一模具的方 向上挤压所述多个挤压件的多个支撑弹簧。另外，第一模具和第二模具中的至少一个可包括至少一个流体通道，该 流体通道中选择性地？ 1入加热介质和冷却介质。此外，第一模具和第二模具中的任何一个可被加热介质加热以使树脂施 加到模具型腔内表面上的压力和挤压件挤压第 一模具周边的力平衡。
结合附图通过下面的详细描述可更为显而易见的理解本发明的上述以及其他方面、特征和优点，其中图l是说明根据本发明的注射成型装置的截面图，其中第一模具和第二 模具配合；图2是沿图i中线n-n，截取的截面图；图3是图1中部分A的放大图；图4是说明根据本发明的注射成型装置的截面图，其中第一模具和第二 模具分开；图5是图4中部分B的放大图；图6是说明根据本发明的注射成型装置在模制过程中作用到第一模具上 的力的变化；图7是说明根据本发明的注射成型装置的模制过程中作用到模具角部上 的力的变化表；具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。如图l和4所示，根据本发明的注射成型装置包括互相配合以限定出模制型腔C的第一模具10和第二模具20、支撑第一模具10的固定件30、支 撑第二模具20并和第二模具20 —起前后移动的可动件40。固定件30具有模具安装空间32，该安装空间从与可动件40配合的配合 面31凹进，以在其中容纳并安装第一模具10。如图1和2所示，第一模具 10放入模具安装空间32中后通过围绕其安装的锥形(tapered)安装块33 被固定。第二模具20固定在可动件40上以便能够与第一模具10 —起限定 出模制型腔C，其可与可动件40—起前后(上下)移动。如图1所示，第一模具10包括从与第二模具20配合的配合面凹进的外 表面模制部分ll，用于成形模制品的外表面，第二模具20包括从与第一模 具10配合的结合面凸出的内表面模制部分21,用于成形模制品的内表面。第一模具10和第二模具20分别具有多个流体通道12和22,通道中可 选择性地引入加热介质和冷却介质，以便能在模制过程中快速加热和冷却第 一模具10和第二模具20。引入到流体通道12和22的加热介质可包括高温 液体或蒸气，冷却介质可包括:冷却液体，如冷却油或冷却水。当熔融树脂被注射进模制型腔C时，加热介质被相应地引入第一模具 10和第二模具20的流体流道12和22,由此在约IO(TC和约130。C之间的温 度下加热第一模具10和第二模具20。加热引起熔融树脂的流动性增强，从 而促进熔融树脂注射入模制型腔C并防止在模制品中形成熔合线。另外，当 熔融树脂被注射进入模制型腔C并在其中固化时，冷却介质被引入第一模具 10和第二模具20的流体流道12和22 ，由此在约50。C和约70。C之间的温度 下快速冷却第一模具10和第二模具20,因此缩短模制时间。图l的示例性 实施例示出使用流体加热介质加热第一模具10和第二模具20的情况，但本 发明并不限于此。选择性地，第一模具10和第二模具20可通过电加热器加 热，该电加热器埋置于第一模具10和第二模具20中。如图1、 2和3所示，用于当第一模具10和第二模具20通过可动件40 的动作而配合时向模制型腔C挤压第 一模具10周边的多个挤压件50被安装 在第一模具io的外侧。每个挤压件50被固定在第一模具10的相邻角部之 间的中间部分，优选但并非限制性的是固定在中心部分，与第一模具的每个 角部分别相隔开一个预定距离，并安装成在可动件40的挤压方向上能前后 移动。另外，每个挤压件50具有四边形块状的形状，具有挤压面51，该挤 压面在第一模具10的周边倾斜于移动方向以便挤压第一模具10的周边。第一模具10的周边具有支撑面13，其平行于挤压面51倾斜，以便与挤压件 50的挤压面51相对应。这一功能使得当挤压件50 ^皮可动件40挤压时，挤 压件50的挤压面51朝向模制型腔C挤压第一模具10的支撑面13。固定件30具有多个支撑销52，它们在挤压件50的移动方向上是长形的， 以便可动地支撑挤压件50并穿过相应的挤压件50。此外，如图4所示，每 个支撑销52由一弹簧55围绕，当第二模具20与第一模具IO分离时，该弹 簧使每个挤压件50从第一模具10脱离。如图5所示，围绕支撑销52安装 的弹簧55挤压挤压件50，从而导致挤压件50脱离第一模具10。每个挤压 件50具有一个运动导向孔54,其接收每个支撑销52的头部53,并同时引 导每个挤压件50前后移动。下面将描述注射成型装置的操作。如图l所示，当第一模具10通过向第二模具20移动可动件40而使其 与第二模具20配合时，就限定出生产树脂模制品的模制型腔C。如图3所 示，此时，因为通过可动件40挤压挤压件50,所以挤压件50的挤压面51 朝模制型腔C挤压第一模具10的支撑面13。因而，第一模具10的周边朝 向模制型腔C轻微变形，因此每个角部15承受压应力。在这种状态下，熔融树脂被注射进模制型腔C,加热介质(如蒸气)被 供应到第一模具10和第二模具20的流体通道12和22,从而在约IOO"C和 约130。C之间的温度下快速加热第一模具10和第二模具20。当第一模具10 和第二模具20被加热介质加热时，增强了注射进入模制型腔C的熔融树脂 的流动性，从而熔融树脂均勻地注射进整个模制型腔C。另外，因为熔融树 脂的流动性增强，所以不会产生由于在模制型腔C中扩散熔融树脂时产生的 速度不同而导致的熔合线。当注射熔融树脂时，增大注射压力和模具温度使熔融树脂膨胀，模制型 腔C的压力因此而增强，如图6所示。因此，挤压力F2向外作用于模制型 腔C的内表面上。然而，挤压力F2被产生于挤压件50朝模制型腔C挤压第 一模具IO周边时的力F!抵消。换句话说，作用于第一模具10的向内和向外 的力Fi和F2是平衡的，因此第一模具IO相对于原始状态几乎不发生变化， 因而每个角部15的压应力减少。当冷却介质^皮供入第一模具10和第二才莫具20的流体通道12和22时， 填充在模制型腔C中的熔融树脂固化并收缩。因此，在第一模具10的每个角部15可能再次产生由挤压件50的压力F!导致的压应力。如图4和5所示，当为了取出模制品而使第二模具20与第一模具10分 离时，释放挤压件50的压力。此时，挤压件50在弹簧55的弹性作用下移 向可动件40，从而脱离第一模具。换句话说，挤压件50的挤压面51脱离第 一模具10的支撑面13。当重复该模制过程时，第一模具10因内部注射和膨胀压力F2和外部挤 压力F!的变化而反复变形。同样地，如图7所示第一模具IO的每个角部15 处产生应力变化。换句话说，压应力的施加和解除在第一模具10的每个角 部15反复进行。作用于第一模具10的角部15的张应力是可忽略的。当张 应力因模具中的压力变化重复作用于角部15时，引起模具的角部15裂紋。 然而，本发明能将模具角部15的裂纹最小化，因为模具的角部15主要承受 压压力而不是张应力。通过这种方式，作用于角部15的压应力对破裂不产 生影响。如上详述，在根据本发明的注射成型装置中，当第一模具和第二模具配 合时，挤压件向模制型腔挤压第一模具的周边，因此抵消模制型腔压力升高 时模制型腔从内向外作用的力。结果使得模具角部产生张应力的现象被最'J 、 化，从而使模具角部处的裂紋最小化。尽管出于解释性目的描述了本发明的示例性实施例，本领域技术人员应 该理解，在不背离如所附权利要求公开的本发明的精神和范围内，各种改动、 增添和替换都是可能的。
权利要求
1.一种注射成型装置，包括第一和第二模具，它们相互配合以限定出模制型腔；固定件，其支撑所述第一模具；可动件，其支撑所述第二模具，并与第二模具一起前后移动；以及多个挤压件，安装在所述第一模具周边，以便在第一模具和第二模具配合时通过所述可动件的挤压力向所述模制型腔挤压第一模具的周边。
2. 如权利要求1所述的注射成型装置，其中，所述挤压件各自安装成 在所述第一模具的移动方向上前后移动，并且各自包括挤压面，该挤压面在 所述第 一模具的周边倾斜于移动方向，以便挤压第 一模具的周边。
3. 如权利要求2所述的注射成型装置，其中，所述第一模具的周边包 括支撑面，该支撑面平行于所述挤压面倾斜，从而与挤压面相对应。
4. 如权利要求2所述的注射成型装置，其中，所述挤压件与所述第一 模具的角部间隔开。
5. 如权利要求2所述的注射成型装置，其中，所述固定件包括安装成 可活动地支撑所述挤压件的多个支撑销和安装成在所述第二模具与所述第 一模具分离时分别在脱离第 一模具的方向上挤压所述多个挤压件的多个支 撑弹簧。
6. 如权利要求1所述的注射成型装置，其中，所述第一模具和第二模 具中的至少 一个包括至少 一个流体通道，该流体通道中选择性地S1入加热介 质和冷却介质。
7. 如权利要求6所述的注射成型装置，其中，所述第一模具和第二模 具中的至少一个通过加热介质被加热，以使树脂作用于所述模制型腔的内表 面的压力与所述挤压件挤压第 一模具周边的力相平衡。
全文摘要
本发明提供一种注射成型装置，其能最小化模具角部处的裂纹。该注射成型装置包括相互配合以限定出模制型腔的第一和第二模具、支撑第一模具的固定件、支撑第二模具并与第二模具一起前后移动的可动件、以及安装在第一模具周边以便在第一模具和第二模具配合时通过可动件的挤压力向模制型腔挤压第一模具周边的多个挤压件。
文档编号B29C45/57GK101229673SQ200710093268
公开日2008年7月30日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年1月22日
发明者李宗洹, 李相勋, 闵圣基, 黄翰燮 申请人:三星电子株式会社