专利名称：用于大规模生产的带有集成浇口移除的注射模塑工具的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及用于形成注射模塑部件的注射模塑(injection molding)方法和工具。更特别地，本发明涉及利用两个模塑步骤进行注射模塑得到部件的方法和使模塑更高效的注射模塑工具。
背景技术：
注射模塑是用于生产塑性部件的一种最为常用的工艺。典型的注射模塑工艺通常包括(I)注射熔融的塑性材料至闭合的模具中，(2)允许该塑性材料冷却并固化，和(3)从模具中推出该成品。该工艺可用来形成模塑的塑性部件，包括例如用于形成各种电子产品的壳体和附件。在一些情况中，注射模塑还可以用来在部件的外表面上放置装饰性结构。在其它的情况中，塑性材料可以在已经模塑的部件上被模塑以制备例如具有两种或更多种不同颜色或者由两种或更多种不同材料形成的部件。这些结构的形成可以通过两个模塑步骤来完成。例如，第一模塑步骤可以用来形成部件(如上作为例子所述的)，而第二模塑步骤可以用来在该部件的部分或者整个外周形成外层(或者反过来)。举例而言，两步注射模塑可以用来在硬层的上面形成软层，在不透明层的上面形成透明层，或者形成多色的层。在一些情况中，这一模塑工艺可以用来形成外壳的结构壁。当一个机器和工具组通过两次射出来进行模塑时，该工具典型地被称为双射工具。将模塑部件从第一工具转移至第二工具以用于第二射出被称为传递模塑(transfermolding)。基本过程可包括注射模塑得到部件，将该模塑部件转移至第二工具，以及在该转移的部件上模塑第二部分。该转移过程可能增加工艺的复杂性以及循环时间。
发明内容
本发明描述了涉及用于提供具有可控光亮度和对比度的背光键盘的系统、方法和装置的各种实施方式。根据一种实施方式，提供了一种用于大规模生产的注射模塑设备。该注射模塑设备包括第一工具和第二工具。该第一工具用于执行第一注射模塑射出以形成模塑部件，并且包括允许熔融塑性材料流进第一工具的腔的第一射出浇口。该第二工具用于对从第一工具转移的模塑部件执行第二注射模塑射出。该第二工具具有与第一工具的腔间隔相匹配的腔间隔，并且该第二工具被构建为接收从第一工具转移的、附连有第一射出浇口的模塑部件。所述模塑部件能够在不去除浇口的情况下从第一工具转移至第二工具。根据另一种实施方式，提供一种注射模塑工艺。根据该工艺,多个模塑部件同时从第一注射模塑工具被转移至第二注射模塑工具。然后所述模塑部件在去除浇口之前被装进第二注射模塑工具。根据又一种实施方式，提供一种用于大规模生产的注射模塑装置。该装置包括第一注射模塑工具和第二注射模塑工具。第一注射模塑工具包括以一定距离间隔开的多个腔。第二注射模塑工具具有与第一注射模塑工具的腔的间隔距离相同的距离间隔开的多个腔，并且第二注射模塑工具还包括浇口冲压器，其被构建为用于从第一注射模塑工具移除浇口。
本发明将通过下文结合附图的详细阐述而被容易地理解，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中图1是依然与用于模塑部件的第一工具的流道(runner)相连并通过其保持在一起的四个模塑部件的俯视立体图。图2示出来自第一注射模塑工具、仍与浇口相连的模塑部件，其正被装到第二注射模塑工具中。图3是在去除浇口(degate)之前在第二注射模塑工具中的模塑部件的侧视截面图。图4是在去除浇口之后在第二注射模塑工具中的模塑部件的侧视截面图。图5是模塑部件的俯视立体图，这些模塑部件仍彼此连接并与来自第一工具的浇口相连接，而且被装在第二注射模塑工具的它们各自的模腔中。图6是图5的模塑部件的俯视立体图，其中第二工具的浇口冲压器与第一工具的浇口相接触。图7为根据一实施方式的注射模塑工艺方法的流程图。
具体实施例方式典型实施方式将根据附图进行详细的说明。应当理解，下文的说明并不用于将实施方式限制在某一优选的实施方式中。相反地，其意图覆盖可包括在所描述的实施方式的精神和范围内的替换、改进和等同形式,如权利要求所定义的那样。本文描述的实施方式允许快得多的生产率，因为模塑部件可以非常快速地从第一注射模塑工具移除并装到第二工具中。此外，其不需要用于移除第一射出浇口的分离台。在下文的叙述中，大量具体的细节用来提供对于本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，显然可以实践本发明而无需这些具体细节中的一些或全部。在其它的实例中，已知的工艺步骤没有被详细地描述以避免使本发明不必要的难于理解。一种典型的注射模塑装置包括用于将熔融的塑性材料传送至形成模塑部件的模腔的流道系统。该流道系统可以包括浇口，在其位置处熔融的塑性材料可以进入模腔以形成模塑部件。该流道系统还可以包括注入口，典型地其是熔融塑性材料可以流过其中的较大直径的通道。该流道系统还可以包括若干流道，其是从注入口延伸至浇口的较小直径的通道。由此，熔融塑性材料可以流经流道系统并通过一个或多个浇口进入模腔，从而当塑性材料冷却并硬化时在模腔内形成模塑部件。在模塑部件硬化并冷却后，其可以从模腔中被移除并去除浇口。去除浇口是将塑性材料流道从模塑部件切离的工艺。典型地，当模塑部件从模腔移除时，实施去除浇口以将模塑部件与流道系统分离。
有些时候，如上所述的，在该第二塑性部件被模塑之前，几何构型或者其它工艺需要使第一模塑塑性部件被物理转移至一不同的模塑模具。此类工艺被称为传递模塑。在具有多于一个模腔的传递模具中，模塑部件通常从工具中被推出，去除浇口(如果需要的话)，然后被分别放进用于第二模塑射出的第二工具中。用于传递模塑工艺的现有方法和工具需要从第一工具收集模塑部件，去除浇口，然后将模塑部件分别装进第二工具。经常地，所有的第一射出模塑部件或者在第一工具内去除浇口，或者在一个单独的装置内去除浇口。本文描述的一个实施方式将第二射出模塑过程与去除浇口结合在一起，由此消除了单独的去除浇口步骤，而且使得能够更快地将模塑部件装在第二工具中。其还消除了对于单独的浇口去除装置的需求，因为去除浇口可以在第二模塑工具中执行。本文描述的一个实施方式允许在不将模塑部件分离并且不去除浇口的情况下将大量的模塑部件从第一模塑工具容易地转移至第二模塑工具。也就是说，在所述实施方式中，第一组模塑部件可以从第一模塑工具转移并装进第二模塑工具，与此同时其仍通过流道系统相连。该第二模塑工具可以包括集成冲压器，当其闭合的时候能够移除流道系统从而去除浇口。图1示出四个分别的模塑部件100，其仍与来自于用于模塑这些部件100的第一工具的浇口 120相连并通过其保持在一起。模塑部件100通过浇口保持连接。如图1所示，浇口 120位于两个模塑部件之间。将理解，在图1所示的实施方式中，虽然示出四个模塑部件100，但是可以提供任意数量的模塑部件。根据一种实施方式，形成于第一注射模塑工具中的模塑部件100可以转移至第二注射模塑工具200 (图2)，以便在不将模塑部件100与第一工具的浇口 120分离的情况下进行注射模塑工艺的第二射出。通过消除去除浇口步骤，可以缩减循环时间并且可以消除对单独的浇口去除装置的需要。此外，由于模塑部件100仍然与浇口 120连接，所以它们可以在一个转移步骤中一起装进第二注射模塑工具200，而不是将各个单独的模塑部件分别装进第二工具200。由此，在第一射出之后，模塑部件100同时从第一工具转移至第二工具200以进行注射模塑工艺的第二射出。在所描述的实施方式中，熔融塑性材料从流道(未示出)流进浇口 120，然后该熔融塑性材料流进腔的四个角部中的每一个以形成模塑部件。由此，如图1所示的，在四个角部中的每一个处，浇口 120都与模塑部件100连接，以使得熔融塑性材料可以通过角部处的每一个浇口而流进模腔。然而可以理解，基于部件的几何构型，可以为每个腔提供任意数量的浇口。图2示出模塑部件100正在被装进第二注射模塑工具200，同时模塑部件100仍通过来自于第一工具的浇口 120相互连接在一起。在第二注射模塑工具200中，模腔220之间的间隔D与第一工具的相同(在一些实施方式中微量缩减以考虑到流道在冷却过程中的皱缩)，从而模塑部件100可以在单个步骤中容易地从第一工具转移至第二工具200，同时仍通过浇口 120连接在一起。也就是说，模塑部件100可以在不相互分离或者去除浇口的情况下从第一工具直接转移至第二工具。由此，单独的浇口去除装置是不必要的。此外，模塑部件100的转移可以在单个步骤中完成，其中模塑部件100通过浇口 120相连接。图3是具有已在第一工具中模塑的模塑部件100的第二工具200的侧视截面图，该模塑部件100被保持在第二工具的模腔220中。如上所述的，第二工具200具有与第一工具相匹配的模腔间隔(缩减任意的皱缩)以便从第一工具接收仍附有浇口 120的模塑部件100。该第二模塑工具200还可以具有集成的用于去除浇口的浇口冲压器260，从而在模腔220闭合时移除浇口 120。当第二工具200的模腔220闭合的时候，在浇口冲压器260与浇口 120接触之前，弹簧加载保持模块240可以固定模塑部件100。由此，在这个实施方式中，来自于第一工具的浇口 120的去除浇口工艺与第二注射模塑工具200集成。可以提供弹簧偏置保持模块280，以在浇口冲压器260与浇口 120接触之前将模塑部件100固定。在这个实施方式中，当模腔模块220接近至模芯290上时，浇口冲压器260与浇口 120相接触。当模腔模块220和模芯290相互接近但是完全闭合之前，浇口冲压器260与每个浇口 120相接触，如图3所示。如图3所示的，浇口冲压器260被安置为使得它们与模腔模块220的移动侧一起移动。图4显示，当模腔模块220闭合的时候，浇口冲压器260向下移动并向每个浇口 120施加力以对模塑部件100进行浇口去除。在该实施方式中，当模腔模块220处于闭合位置时，浇口冲压器260可以向下移动并且从上面向浇口 120施加力。当第一模塑部件100的浇口去除发生时，每个浇口 120从模塑部件100移除，并以箭头G的方向下落通过设置在每个浇口 120下方的通道270，如图3所示的。如图3所示，通道270可以穿过第二工具200的模芯290。如图4所示，浇口 120然后可以经过另一通道272从第二工具200穿出。在一种实施方式中，可以使用空气将浇口 120从通道272中吹出。图5和6详细显示了第二工具200内第一模塑部件100的浇口去除过程。将会理解，在所述实施方式中，在第二工具200内发生第二注射模塑射出之前，在第一工具内模塑的部件100被去除浇口从而将模塑部件100与第一工具的浇口 120相分离。图5为模塑部件100的俯视立体图，这些模塑部件仍彼此连接并与来自于第一工具的浇口 120相连接，而且被装在第二注射模塑工具200的它们各自的模腔220中。图6是图5所示的模塑部件100的俯视立体图，其中第二工具200的浇口冲压器260与第一工具的浇口 120相接触。如上所讨论的，所述实施方式中的浇口冲压器260从上面与浇口 120相接触，并且移动以推动浇口 120向下移动，从而使浇口 120与模塑部件100分离。如在图6示出的实施方式中所示例的，浇口冲压器260与浇口 120的中央部分相接触以推动浇口 120向下移动。当浇口 120与模塑部件100分离时，浇口 12落入位于浇口 120下方的通道270中。在一些实施方式中，被去除的浇口 120可以堆叠在通道270中。在一种实施方式中，通道270可以具有这样的形状，即，使得浇口 120可以在通道270中堆叠。作为例子，每个通道270可以具有与浇口 120相对应的横截面形状。在一种实施方式中，通道270可以具有这样的形状，即，使得当浇口 120被向下推的时候，浇口 120不能水平移动，由此迫使浇口 120被推离模塑部件100。将参考图7描述一种使模塑部件从一个注射模塑工具转移至另一个注射模塑工具的模塑工艺。下面将参考步骤700-750描述一种模塑工艺。在步骤700，在第一注射模塑工具中执行第一注射模塑过程以形成模塑部件。在步骤710，提供第二注射模塑工具。该第二注射模塑工具的模腔相互间隔开，其间隔距离与第一注射模塑工具的相同。该间隔使得来自于第一注射模塑工具的模塑部件能够在单个步骤中一起转移至第二工具。由此，在步骤720，模塑部件在不分离并且不从模塑部件去除浇口的情况下从第一工具转移至第二工具。因此，这些模塑部件同时从第一注射模塑工具转移至第二注射模塑工具。在步骤730，当模塑部件处于第二工具中的时候，模塑部件与第一工具的浇口分离。在模塑部件去除浇口之后，在步骤740，可以对第二工具内的模塑部件执行第二注射模塑过程(即，第二射出)。在步骤750，由两个注射模塑过程步骤制得的注射模塑部件可以从第二工具移除。前述的用于解释说明目的的阐述使用特定的术语来提供对于本发明的深入的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些特定的细节并不是实施本发明所要求的。由此，上述本发明具体实施方式
的说明仅用于阐释和说明的目的。它们并不是穷尽的或是用于将本发明在限制所揭示的特定的形式中。对于本领域技术人员来说显而易见的是，根据上述教导可以有许多改进和变形。所选择和描述的实施方式用于最好地解释本发明的原理和其实践应用，以由此使得本领域技术人员能够最好地利用本发明和具有适合于特定应用意图的各种改进的各种实施方式。本发明的保护范围通过权利要求及其等同物来界定。
权利要求
1.一种用于大规模生产的注射模塑设备，包括 第一工具，用于执行第一注射模塑射出以形成模塑部件，该第一工具包括多个第一射出浇口，所述浇口允许熔融塑性材料流进第一工具的腔；和 第二工具，用于对从第一工具转移的模塑部件执行第二注射模塑射出，其中该第二工具具有与第一工具的腔间隔相匹配的腔间隔，并且该第二工具被构建为接收从第一工具转移的、附连有第一射出浇口的模塑部件，其中所述模塑部件能够在不去除浇口的情况下从第一工具转移至第二工具。
2.根据权利要求1的注射模塑设备，其中第二工具包括多个浇口冲压器，所述浇口冲压器被构建为对从第一工具转移的模塑部件进行浇口去除。
3.根据权利要求1的注射模塑设备，其中第二工具包括被去除的第一射出浇口能够穿过的通道。
4.根据权利要求3的注射模塑设备，其中所述通道具有与所述浇口相匹配的截面形状。
5.根据权利要求1的注射模塑设备，其中第二工具进一步包括弹簧加载保持模块，用于在转移的模塑部件被去除浇口时固定该模塑部件。
6.根据权利要求1的注射模塑设备，其中该设备被构建为从第一工具同时转移多个模塑部件至第二工具。
7.一种注射模塑工艺，包括 从第一注射模塑工具同时转移多个模塑部件至第二注射模塑工具；和 在所述多个模塑部件去除浇口之前，将所述多个模塑部件装进第二注射模塑工具。
8.根据权利要求7的注射模塑工艺，其中第二注射模塑工具具有多个相互之间相隔一定距离的模腔，其中第二注射模塑工具的模腔之间的距离长度与第一注射模塑工具的模腔之间的距离长度相匹配。
9.根据权利要求7的注射模塑工艺，进一步包括在第二注射模塑工具中对模塑部件进行浇口去除。
10.根据权利要求9的注射模塑工艺，进一步包括在模塑部件去除浇口之后，在第二注射模塑工具中执行注射模塑过程。
11.根据权利要求9的注射模塑工艺，其中去除浇口包括使用第二注射模塑工具的浇口冲压器向来自于第一注射模塑工具的浇口施加力。
12.根据权利要求7的注射模塑工艺，其中所述多个模塑部件从第一注射模塑工具直接转移至第二注射模塑工具。
13.根据权利要求7的注射模塑工艺，其中所述模塑部件在被转移之前在第一注射模塑工具中进行注射模塑。
14.一种用于大规模生产的注射模塑装置,包括 第一注射模塑工具，包括以一定距离间隔开的多个腔；和 第二注射模塑工具，具有以与第一注射模塑工具的腔的间隔距离相同的距离间隔开的多个腔，其中第二注射模塑工具包括多个浇口冲压器，所述浇口冲压器被构建用于从第一注射模塑工具移除浇口。
15.根据权利要求14的注射模塑装置，其中第二注射模塑工具包括被放置为使去除的浇口穿出第二注射模塑工具的通道。
16.根据权利要求15的注射模塑装置，其中所述浇口能够在通道内堆叠。
17.根据权利要求14的注射模塑装置，其中该装置被构建为将在第一注射模塑工具中模塑的多个部件同时转移至第二注射模塑工具。
18.根据权利要求17的注射模塑装置，其中该装置被构建为在所述多个部件不去除浇口的情况下转移所述多个部件。
19.根据权利要求14的注射模塑装置，其中第二注射模塑工具包括弹簧加载机构，用于在模塑部件被去除浇口时使其固定。
全文摘要
本公开涉及用于大规模生产的带有集成浇口移除的注射模塑工具。描述了具有两个模塑步骤的注射模塑方法以及用于该方法的工具的实施例。用于大规模生产的转移工具允许在不将模塑部件从流道分离并且不去除浇口的情况下，将模塑部件从一个注射模塑工具转移至另一个注射模塑工具。这种可以在不去除浇口并且模塑部件彼此不分离的情况下执行的单个转移步骤可减少循环时间和复杂性。
文档编号B29C45/38GK103029259SQ201110361910
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者C·M·斯坦勒, W·布莱达尔, K·R·斯蒂尔 申请人:苹果公司