具有移动部件的铸模工具的制作方法
【专利说明】具有移动部件的铸模工具
[0001]本发明有关模具。更具言之，本发明与模具有关，其包含一活动部件譬如一逐出销、扬升件或滑块。
[0002]由熔化的材料譬如塑料材料或塑料基质复合物制成的组件可在一两部件的模具中被模制成型。此等模具包含二相反的部件各会界定模形轮廓而形成一模穴，其中会被注入熔化材料并固化来形成该组件。许多消费电子装置的组件，譬如移动电话机壳，膝上型计算机组件等，被以此方式形成。
[0003]申请人较早的专利申请案WO2011/048365(若允许，并此附送)公开了一种模具，其中该模形轮廓被分成多数个小方格区域。每个区域皆有一相关连的温度控制系统，因此该材料固化能被影响遍及该成型的组件，以获得所需的材料性质。
[0004]为能在成型完成时由该模中逐出该组件，其它公知模具设有一逐出销。该逐出销正常会与该模具的部件的模形轮廓齐平，当固化时直到该模打开，在此时点该销会前进来逐出该组件。
[0005]在某些模具中曾见的另一种细构为一扬升件。扬升件正常于固化期间如同逐出销会在其边缘与该模具之一部件的模形轮廓齐平，但可能附加地界定某些细构，其不能在一传统的两部件模具中被成型。当该模在固化之后打开时，该扬升件可前进或枢转开以容许该组件移除。
[0006]在某些模具中曾见的一第三种细构为一滑块。此等滑块会在一横向(即正交于该模具的二主要部件分开的方向)前进，以形成该模穴的一部分。滑块被用于最终组件中需要某些细构而其不能在一传统的两部件模具中被成型的情况。该等滑块于该组件完成固化时，在该模可被打开或该组件移除之前，可能必须被缩回。
[0007]逐出销、扬升件和滑块等属于模具部件的族群，它们典型会在每一循环结束时作动以方便该成型组件的移除。此等构件的族群以下系称为“活动部件”。
[0008]在此等活动部件和相邻的模具部件之间需要有一余隙，能在每一成型循环结束时相对移动。虽此在非黏性材料并不是问题，但对黏性材料譬如熔化的塑料而言，该成型材料会流入该余隙中。此“毛边”会造成一难看的外观，且可能必须被由该工件或后续要成型的模具中移除。此会增加制造过程的成本和时间。
[0009]其也需要有一足够的反应表面来操作该等活动部件。模具的一关键的设计驱动因素为热灵敏性，此之一结果它们的构件会被设计成尽可能地轻又薄。此当组装一具有活动部件的模具时会有问题，因该等作动必须历经该模具的使用寿命可重复的，若不足够的结构被包含来支撑该等活动部件的反作用，则对该模具的疲乏损害会发生。特别有问题的是为滑块提供足够的反应表面，它们通常会在Χ、γ平面中作动，其系横过及沿着该模表面，而不像逐出销，它们较常见在一正交于该模表面的方向(Ζ)中作动，因此可利用该模具的整个深度来响应它们的作动负载。
[0010]本发明的目的系要克服或至少消减上述的问题。
[0011 ]依据本发明一第一态样是提供一种模具，包含:
一第一部件会界定一模形轮廓的一第一区域； 一活动部件会界定该模形轮廓的一相邻的第二区域，该活动部件构制成在每一成型循环结束时会由一成型位置移至一作动位置，以方便一成型组件的移除；
其中该活动部件包含一温度控制装置，构制成能控制该活动部件的温度，而通过该活动部件的热膨胀和/或收缩来影响该第一部件与活动部件间之一余隙。
[0012]有利的是，可个别地控制该活动部件的温度的能力，容许该部件能在成型时被坚固地膨胀来封闭其与周边构件之间的间隙。该部件可被冷却，或容许其冷却，能扩张该余隙，而容许该活动部件能相对于该模具的其余部份被容易地作动。
[0013]较好是该温度控制装置构制成能交替地加热和冷却该活动部件。该温度控制装置可被以一加热和/或冷却流体来加热和/或冷却。该流体可为一气体。较好是该温度控制装置包含一流体信道其中有一加热器，该流体通道构制成能将流体导入该活动部件中，而使该活动部件的加热能通过加热流过该加热器的流体来被达成。于此例中，较好该温度控制装置具有一控制器被设成，能在一该加热器被启动的加热模式及一加热器不启动的冷却模式之间切换，在该二加热和冷却模式时流体皆会流入该活动部件中。在该冷却模式时该流体的流率相较于该加热模式时是增加的。
[0014]有利的是，此类型的系统容许使用一压缩空气源及一同线的空气加热器来作快速且有效的加热和冷却。其也可与申请人的既有系统兼容，故能容易地适配于它。
[0015]较好其中是提供一温度传感器，被设成能测量该活动部件的温度，并反馈一温度信号至该控制器。此可防止该部件的加热超过或不足。可另择或附加地，一应变计可被提供，设成能测量该活动部件的应变，并反馈一应变信号至该控制器。
[0016]该系统可被装在一模具中，而被设成使该模面分成多数个温度控制区域，且每个区域具有一可独立操作的温度控制装置，如申请人的先前模具设计。
[0017]较好是该等温度控制区域的温度控制装置，会与该活动部件的温度控制装置共享一共同的控制器。
[0018]较好是设有一模具控制器构制成能控制一模具循环，该模具控制器构制成能: 第一要求该活动部件被移至该成型位置；
第二要求该活动部件被该温度控制装置加热；
第三要求该活动部件被该温度控制装置冷却;及第四要求该活动部件被移至该作动位置。
[0019]该活动部件可被一致动总成支撑，其与该模具热隔离。有利的是此设计容许足够的反应表面能被提供用于该活动部件，而不会影响该模具本身的热灵敏性。其也方便配装并适用于使用流体加热和冷却的既存模具。
[0020]依据本发明的一第二态样系提供一种制造一成型组件的方法，包含以下步骤:
提供一模具具有一第一部件会界定一第一区域，及一活动部件会界定一相邻的第二区域；
移动该活动部件至一成型位置，在该处该第一和第二区域会形成一连续的模形轮廓； 独立地加热该活动部件来封闭该活动部件与该第一部件间的一间隙；
在该模具中固化一成型的组件；
独立地冷却该活动部件来开放该活动部件与该第一部件间的一间隙;及移动该活动部件以方便该成型的组件由该模具移除。
[0021]—模具及相关的方法现将依据本发明并参照以下图式来被说明，其中:
图la为一依据本发明的第一模具在一开启位置的一示意侧截面图；
图lb为图la的B区的一详细视图；
图lc为图la的模具在一关闭位置的一侧截面图；
图1d为图lc的D区的一详细视图；
图2a为一依据本发明第二模具的一部份的一侧截面图；
图2b为图2a的模具的该部份在一不同位置的另一视图；
图3a为一依据本发明的第三模具的一部份的一侧截面图；
图3b为图3a的模具的该部份在一第二位置的另一视图；
图4a为一依据本发明的第四模具在一开启位置的一示意侧截面图；
图4b为图4a的模具在一关闭位置的一侧截面图:
图4c为图4b的C区的一详细视图；
图5为依据本发明的第五模具的一示意侧截面图；及图6为依据本发明的第六模具的一示意侧截面图。
[0022]请转至图1￡1至1(1，其中示出一模具100，包含一第一模具部件102，一第二模具部件104，一逐出销总成108，及一温度控制系统110。由该模具100形成的工件106，也被示出。
[0023]该模具100的第一部件102为一下方部分，而包含一本体112由一金属材料构成，且在其上表面界定一模形轮廓114。该模形轮廓114会界定该工件106之外表面的一部分。
[0024]于该本体112内设有多数个空穴116，在模形轮廓114的相反面上。每个空穴116具有一相关连的温度控制总成118，其被设成能提供一流体流120进出该空穴116，可交替地加热及冷却该模具本体112的模形轮廓114。在本例中，该温度控制总成118包含一压缩空气源，其会将压缩空气经由一同线加热器馈入该空穴116中。该空气会冲击在该模形轮廓114的背面上。该模形轮廓114的加热或冷却通过控制该同线加热器及空气流率来进行。要加热时，一相对较低的流率(大约35 Ι/min)会被提供且该加热器启动，而要冷却时，一较高的流率(大约100 Ι/min)会被提供且该加热器不启动。
[0025]每个空穴会界定该模形轮廓114的一分开控制区域，而使加热和冷却遍及该轮廓114可以不同。该等区域系呈小方格状来形成一连续的受控制表面，而使该工件106的性质能在固化时被小心地管理。此系更详细描述于申请人的较早专利申请案W0 2011/048365中。
[0026]该温度控制总成118被一主控制器122控制，其会由一系列的温度控制传感器(未示出)接收来自该模具