专利名称：热塑性材料注射成型系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将热塑性材料注射到型腔的系统和该系统的制造方法。
背景技术：
“热块”或“热流道”型注射系统通常包括-热流道板，划定热塑性材料的分配通道且包括热塑性材料的出口；-注射喷嘴，确定至少一部分的运送通道，运送通道的入口与分配通道的出口流体性连接，且运送通道的出口基本开在型腔中；-喷嘴浇口，安装以便在运送通道中纵向滑动，而且交替占据所述通道的关闭位置和打开位置；-控制工具，使喷嘴浇口在该关闭位置和打开位置之间交替滑动。控制工具通常包括连接到喷嘴浇口的动力缸。这种注射系统也包括可以给热流道板提供注射材料的供给装置。为将材料圆满地注射到腔中，材料必须处于液体状态，这种状态可通过高于环境空气温度的确定的限制温度获得。为此，热流道板以已知的方式包括可以保持其温度的装置，因此将通过其分配通道的材料的温度维持在高于材料液体状态的限制温度。液体状态的材料通过供给工具引入到热流道板的分配通道，且进入注射喷嘴的运送通道。当控制工具将喷嘴浇口带到关闭位置时，喷嘴出口关闭，注入的材料留在运送通道。当控制工具将喷嘴浇口带到打开位置时，喷嘴出口打开，材料注入腔中。常规地，所述控制工具位于纵对于型腔的热流道板前面(或者热流道板的背面) 的周围空气中。然而，由于热流道板维持在高温，必须为动力缸提供冷却。典型地，冷却可以通过动力缸周围的水流循环来获得。然而，该水路使注射系统复杂化且相对昂贵，所以现在的配置是有问题的。此外，动力缸的厚度使注射系统的厚度大幅增加。因此，本发明的目的之一是设计一个注射系统，在该系统中无需喷嘴浇口控制工具的冷却。本发明的另一个目的是尽量减少注射系统的总厚度。
发明内容
根据本发明所述，提出的将液体状态的热塑性材料注射到型腔的系统，包括热流道板，保持注射温度高于限制温度，材料在该限制温度之上时处于液体状态， 且该热流道板包括分配通道和至少一个热塑性材料出口 ；
注射喷嘴，确定至少一部分的运送通道，该运送通道的入口与该分配通道的出口流体性连接，且该运送通道的出口基本开在型腔中；喷嘴浇口，安装在该运送通道中，以便在该通道的关闭位置和打开位置之间滑动；控制工具，使该喷嘴浇口交替滑动，所述系统的特征是，该控制工具包括动力缸， 其杆与该喷嘴浇口的滑动方向平行，通过扁梁以偏移的方式固定到该热流道板上；以及杠杆，其对耳轴倾斜安装而将该动力缸杆的活动传送至该喷嘴浇口。特别有利地，所述梁托住所述杠杆的所述倾斜耳轴。根据本发明的第一实施例所述，所述梁是实体的、也就是说整体一块。这样所述梁具有允许其满足批量生产(通常多于200，000件)零件的注射成型系统的疲劳寿命要求的高硬度。根据本发明的第二实施例所述，所述梁由钢板制成的零件装配而成。这种设计为低集约使用的限制系列类的零件提供了成本和硬度之间一个很好的折中办法。根据本实施例具有的其他单独或合并的特性所述梁包括两个平行臂、固定在所述缸上的缸座以及固定在所述热流道板上的喷嘴浇口座；所述臂、所述喷嘴浇口和所述座具有使其互锁的互补开口 ；所述臂、所述喷嘴浇口座具有使其集中在喷嘴底座的开口 ；所述杠杆包括两个钢板制成的臂；板金件的厚度在2毫米到10毫米之间，优选在3毫米到5毫米之间。本发明也涉及一种注射喷嘴浇口的滑动控制装置，尤其是用于以上所述的注射系统，该装置特征在于其包括扁梁，将所述缸固定在所述热流道板的偏移位置，和杠杆，对所述耳轴倾斜安装而将所述动力缸杆的活动传送至所述喷嘴浇口。本发明的另一个目的涉及根据以上所述第二实施例的系统的制造方法，包括以下步骤(a)切削以及必要时弯曲组成所述梁的所述零件；(b)装配该零件和所述杠杆；(c)将以上的装配固定到所述动力缸和所述热流道板上。有利地，所述步骤(a)也包括切削所述杠杆臂。优选地，所述步骤(a)包括激光切削。最后，优选地通过所述零件的互锁进行所述步骤(b)。
本发明的其他特性和优点将在以下详细描述中出现，参考附图，其中图1是根据特别适合大规模生产类的集约使用的本发明第一实施例的喷嘴浇口的控制工具的零件分解图；图2是优选用于样品或限制系列类的低集约使用的本发明第二实施例的控制工具的零件分解图3说明了在图2所述的处于装配状态的控制工具；图4和图5分别说明了图2中喷嘴浇口头在底视图和顶视图的装配细节；图6说明了梁和使其通过形状配合进行互锁的座的各自的形状；图7说明了图6中处于装配状态的座。
具体实施例方式根据本发明的注射系统包括喷嘴浇口的控制动力缸，其中，该喷嘴浇口并未直接固定到热流道板上，而是通过梁相对热流道板以偏移的方式固定。这种安装有双重优点。第一个优点是减少该系统总厚度的约三分之一。事实上，动力缸因为封装在凹槽里，只有连接缸和热流道板的梁的厚度影响该系统的厚度。此外，缸不再与热的热流道板接触，可以不需要现有技术装置中所需的水冷却。此外，梁的材料和厚度都经过加工改造以便能散热。根据本发明的一个基本实施例所述，参考图1，喷嘴浇口的控制工具包括-动力缸100，通过具有扁形的梁101以偏移的方式固定至热流道板；-两个基本对称的杠杆臂102，彼此安装在梁101的两边，且通过插入到通孔104 的耳轴103倾斜安装至梁101，该通孔104基本位于梁101的中部；-动力缸头105，安装在动力缸100上，且可在平行于喷嘴浇口的运动方向X的方向上平移；-喷嘴浇口头106，牢固连接到喷嘴浇口107上。汽缸100通过任何已知工具，如螺丝(不是图1所示的)连接到梁101上。汽缸头105的活动通过杠杆臂102传送至喷嘴浇口头。事实上，单孔10 和单孔106a分别穿透每个汽缸头105和喷嘴浇口头106，耳轴 110和耳轴108分别通过单孔105a和单孔106a。耳轴110和耳轴108分别在两个椭圆形孔IOla和椭圆形孔IOlb上通过梁101，以及在两个椭圆形孔10 和椭圆形孔102b上通过每个杠杆臂102。在与动力缸100相对的端部，梁101通过两个螺丝109固定到热流道板上。这样，当缸施加缸头105向上的平移(图1的配置中)，杠杆102对耳轴103倾斜且驱动喷嘴浇口头106向下平移，从而使喷嘴关闭。相反地，缸头105向下的平移驱动喷嘴浇口头106向上平移，因此使喷嘴打开。梁101呈扁平形状，也就是说其长度大于高度而且其高度小于或等于动力缸的高度。通过一个非限制性实施例，图1所示的梁101约40毫米高，200毫米长以及40毫米宽。例如，该梁与约40毫米高的液压缸相连。为了获得与注射系统平均寿命兼容的足够的刚性和耐久性，梁101可通过钢块加工来制造。确切地说，钢可以经过表面或深入处理以便提高其性能。根据另一个实施例所述，梁101可以在铸造厂或铸钢厂制造，而且材料可经过任何适当的处理。这些实施例中，梁是实体的且由单一零件制成制成，当注射系统适合大规模生产时(也就是确保超过200，000次的注射周期)，这些实施例尤其适合。事实上，这样的梁适合于满足预定周期数量的疲劳寿命规格。此外，在不断寻求降低成本，尤其是在小批量的零件制造(这是通常从1000件 (样品)到200，000件(限制系列)的范围)的情况下，对其而言，模具的成本对零件的成本有巨大的影响，已经确定了为减少梁的成本的新设计。根据一种变化方法，参考图2和3，通过切削和弯曲将梁制成板金结构件1、8和9 的装配形式。相对于垂直于倾斜耳轴4的平面，两个平行臂1基本对称，具有牢固连接喷嘴浇口座8和缸座9的功能。臂1具有细长的、近似长方形的形状，每个臂，其远端是位于缸侧的端部，近端是位于热流道板侧的端部。喷嘴浇口座8通过四个螺丝10固定到热流道板200上。缸座9通过四个螺丝10固定至缸100 —个确定的上面，垂直于缸杆。在装配的状态，臂1垂直于热流道板的背面(喷嘴浇口座8固定在这个面上)，且垂直于缸的上面。 臂1通过倾斜耳轴4连接。杠杆包括两个臂加和2b，与垂直于倾斜耳轴4的平面平行且基本对称，具有将缸 100的杆的移位传送至喷嘴浇口 7的功能。对于杠杆的每个臂加和2b，定义了远端和近端，该远端是位于缸侧的端部，并且近端是位于喷嘴浇口侧的端部。每个臂加和2b朝向其近端有允许喷嘴浇口头6的耳轴6a通过的长方形孔26。长方形孔沈在垂直于喷嘴浇口 7滑动的方向具有较大尺寸。同样地，每个臂加和2b有朝向其远端的允许缸头5的耳轴如通过的长方形孔 25，孔25最大的尺寸在垂直于喷嘴浇口滑动方向X的方向。此外，每个臂1有分别允许耳轴6a和耳轴fe通过的长方形孔16和长方形孔15。长方形孔15和长方形孔16的较大的尺寸平行于喷嘴浇口 7滑动方向X。这样，长方形孔15和长方形孔16的最大的尺寸确定了喷嘴浇口 7的滑动轨道。喷嘴浇口座8通常具有U形形状，具有与热流道板200的背面接触的基本呈正方形的面82，以及垂直于面82的两个平行分支83和84。面82在其角落附近钻四个孔，用于接收安装至热流道板200的螺丝10，同时具有允许喷嘴浇口头6通过的中心开口。在装配的位置，喷嘴浇口座的分支83和分支84垂直于臂1。缸座9也具有U形形状、与缸100接触的基本呈正方形的面92以及与面92垂直的两个平行分支93和分支94。面92在其角落附近钻四个孔，用于接收安装到缸100的螺丝10，也有允许喷嘴浇口头5通过的中心开口 91。图3中可以看到热流道板200、分配通道201通向喷嘴底座300和喷嘴浇口导向装置 301。当在喷嘴浇口导向装置301内滑动时，为了避免来自喷嘴浇口 7的任何径向力，结构零件1、8和9有确定的开口使控制工具相对于喷嘴底座300能够简单装配和定心。这样，参考图4，每个臂1在面向热流道板的近端的边缘有矩形槽口形的开口 18。此外，喷嘴浇口座8在与热流道板200接触的面82上有直径略大于喷嘴底座300 的圆形开口 81。这样，从图5可以看出，喷嘴浇口座8和臂1盖住喷嘴底座300，这就确保了喷嘴浇口头6和喷嘴浇口 7相对于喷嘴浇口导向装置301的完好定心。此夕卜，从图6可以看出，座8和臂1有开口，这使其能够通过简单互锁装配在一起。这样，座8在其每个分支83、分支84上分别有两个开口 83a和84a。分支83，位于臂1的近端侧面上，开口 83a的宽度略大于每个臂1的厚度。分支84，位于倾斜耳轴4侧面，开口 8 的宽度略大于臂1、杠杆臂加或2b以及其之间间隙的厚度。此外，每个臂1在相对于热流道板前面的边缘有两个用于接纳座8的槽口 17和槽 Π 19。杠杆臂加和杠杆臂2b有确保座8装配但不干扰杠杆倾斜的槽口 27。这样，为装配座8，将其开口 83a和开口 8 与臂1的槽口 17、槽口 19以及臂加和臂沘的槽口 27互锁，如图7所示。与已经描述的类似，座9、臂1、臂加和臂沘具有使座9和臂1互锁的开口。臂1、臂加和臂2b最好是扁平的。因此，可以通过普通切削(例如通过激光)得到包含以上所描述的开口的钢板，以及钻出能够使耳轴6a、耳轴4和耳轴5a通过的孔16、孔14、孔15以及孔26、孔24和孔25 来获得臂1、臂2a和臂2b。座8和座9 一般具有U形形状，通过切削得到包含上面描述的用于臂1互锁的开口的钢板，以及钻出用于螺丝10通过的孔来获得。经切削后，将零件折叠成所需的U形。特别有利地，所有零件(臂1、臂加、臂2b和座8和座9)都由相同的钢板切削，这使得制造过程更加简单经济。为保证结构零件具有足够的硬度，应当从2至10毫米厚的钢板中选择，优选是3 到5毫米厚的钢板。图3中形成并进行说明的梁宽度为70毫米，长度约180毫米以及高度约30毫米。例如缸可以是气压缸，例如是60毫米高。当然，这些尺寸只是通过非限制性实例给出。本发明强调的是，板金件的使用可以更好的散除容易传送到缸中的热量。喷嘴浇口的控制工具的装配顺序如下(a)装配喷嘴浇口头6到喷嘴浇口 7上，喷嘴浇口 7预先插到喷嘴浇口导向装置 301 内；(b)装配缸头5到缸100的杆上；(c)将第一臂加和第一臂1互锁到喷嘴浇口头6和缸头5的耳轴6a和耳轴fe 上；(d)将倾斜耳轴4定位到第一臂加和第一臂1的孔M和孔14内；
(e)将第二臂2b和第二臂1定位到耳轴6a、耳轴4和耳轴fe上；(f)将缸座9和臂1互锁，并将四个螺丝10固定进缸100 ；(g)将喷嘴浇口座8与臂1互锁，并将四个螺丝10固定进热流道板200 ；但是可以理解的是，这个顺序只是通过一个实例给出的，并且可以设想不同顺序的步骤。因此，该新型装置的制造和装配是及其简单和便宜的。因此，这种新型装置能明显降低控制工具的成本。最后，不言而喻的是，刚才给出的实例只是特别的插图，并非用以限定本发明的应用范围。尤其是，可在不偏离本发明范围的情况下，考虑其他形式的能使其互锁的实体梁、 杠杆臂、结构零件和开口。同样地，当不是实体梁时，可以使用其他将缸装配到梁、将梁装配到热流道板上的方法和构成梁的零件。此外，在此说明的系统仅包括一个注射喷嘴，但是可以理解的是，本发明同样应用于包括多个注射喷嘴且每个注射喷嘴都装配有喷嘴浇口和用于所述喷嘴浇口的控制工具的系统。
权利要求
1.一种将液体状态的热塑性材料注射到型腔的系统，包括热流道板000)，保持注射温度高于限制温度，材料在该限制温度之上时处于液体状态，且该热流道板包括分配通道和至少一个热塑性材料出口；注射喷嘴，确定至少一部分的运送通道，该运送通道的入口与该分配通道的出口流体性连接，且该运送通道的出口基本开在型腔中；喷嘴浇口(7)，安装在该运送通道中，以便在该通道的关闭位置和打开位置之间滑动；控制工具，使该喷嘴浇口(7)交替滑动，其特征在于，该控制工具包括动力缸(100)， 其杆与该喷嘴浇口(7)的滑动方向(X)平行，通过扁梁以偏移的方式固定到该热流道板 (200)上；以及杠杆，其对耳轴(4)倾斜安装而将该动力缸杆的活动传送至该喷嘴浇口(7)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述梁托住所述杠杆的所述倾斜耳轴⑷。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述梁是实体零件(101)。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述梁由钢板制成的零件(1、8和9) 装配而成。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述梁包括两个平行臂(1)、固定在所述缸(100)上的缸座(9)以及固定在所述热流道板(200)上的喷嘴浇口座(8)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述臂(1)、所述喷嘴浇口和所述座(8和 9)具有使其互锁的互补开口(17、19、83a和84a)。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述臂(1)和所述喷嘴浇口座(8)具有使其集中在喷嘴底座(300)的开口(18和81)。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述杠杆包括两个钢板制成的臂(2a和2b)。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述板金件(1、2、8和9)的厚度在2毫米至10毫米之间，优选在3毫米到5毫米之间。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的用于注射系统专用的注射喷嘴的喷嘴浇口的滑动控制装置，其特征在于，该滑动控制装置包括扁梁，将所述缸(100)固定在所述热流道板O00)的偏移位置，和杠杆，对所述耳轴(4)倾斜安装而将所述动力缸杆的活动传送至所述喷嘴浇口(7)。
11.根据权利要求4-9中任一项所述的系统的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下步骤(a)切削以及必要时弯曲组成所述梁的所述零件(1、8和9)；(b)装配该零件和所述杠杆；(c)将以上的装配固定到所述动力缸(100)和所述热流道板(200)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)也包括切削所述杠杆臂 (2a 和 2b)。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)包括激光切削。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)通过所述零件的互锁来进行。
全文摘要
本发明涉及一种液体状态的热塑性材料的注射系统，它包括热流道板，保持注射温度高于限制温度，材料在该限制温度之上时处于液体状态；注射喷嘴，确定至少一部分的运送通道；喷嘴浇口，安装在该运送通道中，以便在该通道的关闭位置和打开位置之间滑动；控制工具，使该喷嘴浇口交替滑动，所述系统特征在于，该控制工具包括动力缸，其杆与该喷嘴浇口的滑动方向平行，通过扁梁以偏移的方式固定到该热流道板上；以及杠杆，其对耳轴倾斜安装而将该动力缸杆的活动传送至该喷嘴浇口。
文档编号B29C45/28GK102245369SQ200980149148
公开日2011年11月16日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月9日
发明者E·德里切 申请人:瑞尼浦斯欧洲公司