用于接触模具-工具系统的部件的耐磨组件的制作方法
【专利摘要】本文提供了一种模具-工具系统(10)，其包括：第一部件(12)，其限定第一通路(13)，所述第一通路被配置成在使用中传送可流动的模塑材料；第二部件(14)，其限定第二通路(15)，所述第二通路被配置成：(i)与所述第一通路(13)处于流体连通、并且(ii)在使用中传送所述可流动的模塑材料。耐磨组件(16)至少部分地接触所述第一部件(12)和所述第二部件(14)。
【专利说明】用于接触模具-工具系统的部件的耐磨组件
【技术领域】
[0001]一方面总体上涉及(但不限于)模具-工具系统和/或具有所述模具-工具系统的模塑系统。
[0002]发明背景
[0003]注射模塑系统中的热流道的功能是容纳和分配熔融、加压的树脂。从分配系统的流动路径漏出的树脂可能导致系统停机、过度维护和/或部件故障和更换。分配系统设计的一个挑战是单独部件之间的流动路径连接的管理。
[0004]热流道分配系统通常由若干部件类型组成:浇道，其接收从注射喷嘴而来的熔融树脂；歧管，其分配所述树脂至若干端口 ；以及多个喷嘴，其将树脂从歧管端口转移至模具中的接收腔。这些部件中的每一个可能由于所需的热、强度或磨损特征而由不同的材料组成。不同的材料类型引起部件不同的热膨胀率。这可以被理解为在操作的加热和冷却阶段期间部件之间的相对运动。高热传导性通常是热流道部件的所需性状。然而，高传导性材料倾向于具有较差的耐磨性。部件之间的相对运动也可发生在组装或维护期间。
[0005]将熔融树脂从一个部件转移至另一个部件通常通过使两个部件彼此相对密封并施加密封负载来完成。该负载必须足以抵抗在所需的操作温度范围上树脂压所力产生的分离力。然而，过大的负载可能损坏所述部件并且通过产生表面损坏从而造成树脂泄漏路径而破坏密封。过大的负载还会引起部件屈服，这可以导致部件的破裂和故障。密封负载通常在组装或低温条件下施加。这使得负载将在加热和冷却阶段即相对运动时期施加。负载联合滑动接触增大了滑动部件的表面损坏的可能性。也可以在组装过程中施加负载。
[0006]不同的材料类型、部件之间的相对运动和高密封负载造成了界面设计的挑战。以下本发明描述了对于热流道部件密封界面设计的改进，其改进了密封功能同时还允许相对移动和使用所需的材料类型。
[0007]美国专利号5299928，5925386，6164954，6561790，6609902，7128566，7137807，7223092，7507081, 7540076，7549855，7654818，和美国专利公布号 2004/0071817 公开了如何在热流道中考虑热传导性和/或耐磨特性。
[0008]概述
[0009]本发明人已研究了与意外制造了品质不良的模塑制品或部分的已知模塑系统相关的问题。在大量研究之后，本发明人相信他们已经了解了所述问题及其解决方案(这在下文陈述)，并且本发明人相信此理解不为公众所知。
[0010]为了解决至少部分上述问题，根据一个方面，提供了模具-工具系统(10)，其包括:第一部件(12)，其限定第一通路(13)，所述第一通路被配置成在使用中传送可流动的模塑材料；第二部件(14)，其限定第二通路(15)，所述第二通路被配置成:(i)与第一通路
(13)处于流体连通、并且(ii)在使用中传送可流动的模塑材料。耐磨组件(16)至少部分地接触第一部件(12)和第二部件(14)。其它方面在权利要求中进行限定。
[0011]通过审查非限制性实施方案的以下详述和附图，所述非限制性实施方案的其它方面和特征对于本领域的技术人员将是显而易见的。[0012]附图简述
[0013]通过参考结合附图的非限制性实施方案的以下详述，所述非限制性实施方案可以更充分地理解，在附图中:
[0014]图 1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C 描述了模具-工具系统(10)的实施例的示意图。
[0015]附图不一定按比例绘制，并且可以用虚线、图示和局部视图来示出。在某些情况下，对理解所述实施方案不必要的细节(和/或使其它细节难以理解的细节)可能已经省略。
[0016]非限制性实施方案的详述
[0017]图 1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C 描绘了模具-工具系统
(10)的实施例的示意图。应当理解，图中所描绘的实施例可以按照任何合适的排列和组合来组合。模具-工具系统(10)可包括本领域技术人员已知的部件，并且这里将不再描述这些已知部件；这些已知部件至少部分地描述在以下参考书中(例如):(i) ^InjectionMolding Handbook” 作者:OSSWALD/TURNG/GRAMANN(ISBN:3-446-21669-2);
(11)“Iniection Molding Handbook”,作者 R0SAT0 和 R0SAT0(ISBN:0-412-99381-3)；(iii) “Injection Molding Svstems”，第 3 版，作者 J0HANNABER(ISBN3-446-17733~7);和/ 或(iv)^Runner Gating Design Handbook”,作者 BEAUMONT (ISBN1-446-22672-9)。应当理解，出于本文件的目的，短语“包括(但不限于)”等效于单词“包括”。单词“包括”是过渡性短语或连接专利权利要求的序文与权利要求中列出的限定本发明本身实际内容的特定要素的单词。过渡性短语充当权利要求的限制，指示类似装置、方法或组合物是否侵犯本专利，如果被控的装置(等)包 含比本专利的权利要求更多或更少的要素。单词“包括”被当做开放性过渡词，它是最广泛形式的过渡词，因为它不将权利要求中的序文限于任何确定的要素。模具-工具系统(10)的定义如下:一种系统，其可以定位在一个由模塑系统(900)(例如注射-模塑系统)的压板系统限定的封套中和/或可以在其中使用。所述压板系统可以包括定压板和相对于所述定压板可移动的动压板。一个流道系统(已知但未描绘出)可包括模具-工具系统(10)。
[0018]现在全参照这些附图，一般而言，模具-工具系统(10)包括(而不限于)以下的组合:(i)第一部件(12)，(ii)第二部件(14)，和(iii)耐磨组件(16)。所述第一部件(12)限定了第一通路(13)，所述第一通路配制成在使用中传送可流动的模塑材料。第二部件
(14)限定了第二通路(15)，所述第二通路配置成:(i)与第一通路(13)处于流体连通，并且(ii)在使用中传送可流动的模塑材料。耐磨组件(16)至少部分地接触第一部件(12)和第二部件(14)。更具体地，第二通路(15)与第一通路(13)在第一部件(12)和第二部件
(14)之间的密封界面(101)处处于流体连通。同样，耐磨组件(16)至少部分邻近密封界面
(101)而定位。耐磨组件(16)至少部分地提高了密封界面(101)的密封效率，和/或至少部分地减少意外或不希望的在密封界面(101)处的泄露，或至少拖延了在密封界面(101)处的树脂(模塑材料)的泄露。举例来说，耐磨组件(16)包括(但不限于):铍铜(BeCu)合金25的合金或其它适合的耐磨材料。更具体地，耐磨组件(16)被配置成限制所述第一部件(12)和第二部件(14)之间的直接滑动-密封接触。
[0019]应理解，相对于第一部件(12)和第二部件(14)来放置或定位耐磨组件(16)有许多选择。[0020]参考图1D、1E、2A、2C、3C、3B、4B、4C，其中描绘了模具-工具系统(910)的若干实施例，其中耐磨组件(16)至少部分由第一部件(12)接收。
[0021]参考图1A、1B、1C、1E、1G、2B、2C、3A、3C、4A、4C，其中描绘了模具-工具系统(10)的若干实施例，其中耐磨组件(16)至少部分由第一部件(14)接收。
[0022]鉴于以上实施例，应理解，根据另一实施例，耐磨组件(16)至少部分由第一部件
(12)和第二部件(14)接收，当然，条件是这种装置不妨碍模具-工具系统(10)的正常操作。
[0023]参考图1E、2C、3C、4C，其中描绘了模具-工具系统(10)的若干实施例，其中耐磨组件(16)包括(但不限于):(i)第一耐磨组件(106)，和(ii)第二耐磨组件(108)。第一耐磨组件(106)至少部分由第一部件(12)接收。第二耐磨组件(108)至少部分由第二部件
(14)接收。更具体地，根据另一示例，图1E、2C、3C、4C描绘了实例，其中第一耐磨组件(106)至少部分地接触第二耐磨组件(108)。还应理解，对于这种情况，其中:(i)第一耐磨组件(106)至少部分地接触第二部件(14)，并且(ii)第二耐磨组件(108)至少部分地接触第一部件(12)，那么(根据另一个实施例)第一耐磨组件(106)不接触第二耐磨组件(108)，条件是(当然)这种装置不会妨碍模具-工具系统(10)的正常操作。
[0024]现在参照图1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G，其中描绘了模具-工具系统(10)的若干实施例的示意图，其中第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且第二部件(14)包括喷嘴-尖端组件(300)。第一通路(13)包括由喷嘴组件(200)限定的喷嘴熔体通道(202)。第二通路
(15)包括由喷嘴-尖端组件(300)限定的尖端熔体通道(302)。喷嘴-尖端组件(300)的尖端入口(311)与喷嘴组件(200)的喷嘴出口(210)处于流体连通。喷嘴-尖端组件(300)可以包括(并不仅限于):一个密封部件(305)，其至少部分地环绕喷嘴尖端组件(300)的外表面。喷嘴尖端组件(300)还可限定一个尖端熔体通道(302)，其从尖端出口(309)向尖端入口(311)延伸。喷嘴-尖端组件(300)还可以提供压-配合表面(313)。所述耐磨组件(16)可包括(并不限于):第一相反侧(308A)和第二相反侧(308B)。第一相反侧(308A)被配制成接触喷嘴组件(200)。第二相反侧(308B)被配置成接触喷嘴-尖端组件(300)。根据一种变型，喷嘴尖端组件(300)具有耐磨组件(16)，其被压配合到喷嘴-尖端组件(300)的压-配合表面(313)。根据另一种选项(但不限于此):耐磨组件(16)被附接到喷嘴-尖端组件(300)的尖端-滑动表面(316)附近。根据另一种选项(但不限于此):耐磨组件(16)通过各种方法(如压配合、焊接、和/或钎焊)被附接到喷嘴尖端组件(300)上。根据一个具体实施例(但不限于此):耐磨组件(16)包括环结构(310)，其被配置成与喷嘴-尖端组件(300)的端部(312)相配合。环结构(310)为几何形状方便而成形为环形。
[0025]现在参考图1F，其中描述了示出的模具-工具系统(10)的实施例的示意图，其中耐磨组件(16)包括(但不限于):辅助磨损组件(21)，其沿密封界面(101)偏离耐磨组件
(16)而定位。辅助磨损组件(21)可用于喷嘴尖端组件(300)沿密封界面(101)沿径向方向滑动至其工作位置的情况。对于喷嘴-尖端组件(300)沿着轴向方向定位至其操作位置的情况，辅助磨损组件(21)是不需要的。
[0026]现在参照图2A、2B、2C，其中描绘了模具-工具系统(10)的若干实施例的示意图，其中第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且第二部件(14) 一个歧管组件(400)。第一通路(13)包括由喷嘴组件(200)限定的喷嘴熔体通道(202)。第二通路(15)包括喷嘴-尖端组件(300)限定的歧管熔体通道(402)。歧管组件(400)的歧管出口(404)与喷嘴组件(200)的喷嘴入口(204)处于流体连通。
[0027]现在参照图3A、3B、3C，其中描述了模具-工具系统(10)的若干实施例的示意图，其中第一部件(12)包括交叉歧管组件(500)，并且第二部件(14)包括主歧管组件(600)。第一通路(13)包括由交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502)。第二通路(15)包括由主歧管组件(600)限定的主歧管熔体通道(602)。交叉歧管组件(500)的交叉歧管出口(504)与主歧管组件(600)的主歧管入口(604)相流体相通。
[0028]现在参照图4A、4B、4C，其中描绘了模具-工具系统(10)的若干实施例的示意图，其中第一部件(12)包括交叉歧管组件(500)，并且第二部件(14)包括输送浇道组件(700)。第一通路(13)包括由交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502)。第二通路(15)包括由输送浇道组件(700)限定的输送浇道熔体通道(702)。交叉歧管组件(500)的交叉歧管出口(504)与输送浇道组件(700)的输送浇道入口(704)处于流体连通。
[0029]附加说明[0030]以下条款被提供作为模具-工具系统(10)的实施例的进一步描述:条款(I):模具-工具系统(10)，包括:第一部件(12)，其限定第一通路(13)，所述第一通路被配置成在使用中传送可流动的模塑材料；第二部件(14)，其限定第二通路(15)，所述第二通路被配置成:(i)与第一通路(13)处于流体连通并且(ii)在使用中传送可流动的模塑材料；以及耐磨组件(16)，其至少部分地接触第一部件(12)和第二部件(14)。条款(2):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述第二通路(15)与所述第一通路
(13)在位于所述第一部件(12)和所述第二部件(14)之间的密封界面(101)处处于流体连通；并且所述耐磨组件(16)至少部分地定位于密封界面(101)附近。条款(3):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第一部件(12)接收。条款(4):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统
(10)，其中:所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第二部件(14)接收。条款(5):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第一部件(12)和所述第二部件(14)接收。条款(6):如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中:所述耐磨组件(16)包括(但不限于):第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；以及第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收。条款(7):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述耐磨组件(16)包括(但不限于):第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；以及第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收，所述第一耐磨组件(106)至少部分地接触所述第二耐磨组件(108)。条款(8):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述耐磨组件(16)包括(但不限于):第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；以及第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收，所述第一耐磨组件(106)至少部分地接触所述所述第二部件(14)，所述第二耐磨组件(108)至少部分地接触所述第一部件(12)，并且所述第一耐磨组件(106)不接触所述第二耐磨组件(108)。条款(9):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且所述第一通路(13)包括由所述喷嘴组件(200)限定的喷嘴-熔体通道(202);并且所述第二部件
(14)包括喷嘴-尖端组件(300)，并且所述第二通路(15)包括由所述喷嘴-尖端组件(300)限定的尖端-熔体通道(302)。条款(10):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且所述第一通路(13) —个由所述喷嘴组件(200)限定的喷嘴-熔体通道(202);并且所述第二部件(14)包括歧管组件(400)，并且所述第二通路(15)包括由所述喷嘴-尖端组件(300)限定的歧管熔体通道(402)。条款(11):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述第一部件(12)包括交叉歧管组件(500)，并且所述第一通路(13) —个由所述交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502);并且所述第二部件(14)包括主歧管组件(600)，并且所述第二通路(15) —个由所述主歧管组件(600)限定的主歧管熔体通道(602)。条款(12):在此段落中提及的如任何条款所述的模具-工具系统(10)，其中:所述第一部件
(12)包括交 叉歧管组件(500)，并且所述第一通路(13) —个由所述交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502);并且所述第二部件(14)包括输送浇道组件(700)，并且所述第二通路(15)包括由所述输送浇道组件(700)限定的输送浇道熔体通道(702)。所述图描绘了所述模具-工具系统(10)的实施例。应当理解，在所述图中描绘的实施例可以按任何合适的排列和组合来组合。
[0031]应当理解，上述组件和模块可以如执行所需的功能和任务所要求的来连接，所述功能和任务是在本领域的技术人员作出这类组合和排列的范围内，而不必以明确的术语描述它们中的每一个。不存在特定的部组件、部件或软件代码优于本领域可用的任何等效物。不存在特定的实践本发明和/或本发明的实施例的模式优于其它模式，只要可执行所述功能。相信在本文件中已提供了本发明的所有重要的方面。应理解，本发明的范围受限于由独立权利要求所提供的范围，并且还应理解，本发明的范围不限于:(i)从属权利要求、(ii)非限制性实施方案的详述、(iii)概述、(iv)摘要，和/或(V)本文件之外提供的描述(即，在提交、起诉，和/或授权时的本申请之外)。可以理解，出于本文件的目的，短语“包括(但不限于)等效于单词“包括”。应注意的是，以上已经概述了实施非限制性实施方案(实施例)。本描述是为特定的非限制性实施方案(实施例)所作出的。应理解，非限制性实施方案仅仅是作为例子来说明。
【权利要求】
1.一种模具-工具系统(10)，其包括: 第一部件(12)，其限定了第一通路(13)，所述第一通路被配置成在使用中传送可流动的模塑材料； 第二部件(14)，其限定第二通路(15)，所述第二通路被配置成:(i)与所述第一通路(13)处于流体连通、并且(ii)在使用中传送所述可流动的模塑材料；以及 耐磨组件(16)，其至少部分地接触所述第一部件(12)和所述第二部件(14)。
2.如任何 前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述第二通路(15)与所述第一通路(13)在位于所述第一部件(12)和所述第二部件(14)之间的密封界面(101)处处于流体连通；并且 所述耐磨组件(16)至少部分地定位于所述密封界面(101)附近。
3.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第一部件(12)接收。
4.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第二部件(14)接收。
5.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)至少部分地由所述第一部件(12)和所述第二部件(14)接收。
6.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)包括: 第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；和 第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收。
7.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)包括: 第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；和 第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收， 所述第一耐磨组件(106)至少部分地接触所述第二耐磨组件(108)。
8.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述耐磨组件(16)包括: 第一耐磨组件(106)，其至少部分地由所述第一部件(12)接收；和 第二耐磨组件(108)，其至少部分地由所述第二部件(14)接收， 所述第一耐磨组件(106)至少部分地接触所述第二部件(14)， 所述第二耐磨组件(108)至少部分地接触所述第一部件(12)，并且 所述第一耐磨组件(106)不接触所述第二耐磨组件(108)。
9.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且所述第一通路(13)包括由所述喷嘴组件(200)限定的喷嘴-熔体通道(202);并且 所述第二部件(14)包括喷嘴尖端组件(300)，并且所述第二通路(15)包括由所述喷嘴尖端组件(300)限定的尖端熔体通道(302)。
10.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述第一部件(12)包括喷嘴组件(200)，并且所述第一通路(13)包括由所述喷嘴组件(200)限定的喷嘴-熔体通道(202);并且 所述第二部件(14)包括歧管组件(400)，并且所述第二通路(15)包括由所述喷嘴-尖端组件(300)限定的歧管熔体通道(402)。
11.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述第一部件(12)包括交叉歧管组件(500)，并且所述第一通路(13)包括由所述交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502);并且 所述第二部件(14)包括主歧管组件(600)，并且所述第二通路(15)包括由所述主歧管组件(600)限定的主歧管熔体通道(602)。
12.如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)，其中: 所述第一部件(12)包括交叉歧管组件(500)，并且所述第一通路(13)包括由所述交叉歧管组件(500)限定的交叉歧管熔体通道(502);并且 所述第二部件(14)包括输送浇道组件(700)，并且所述第二通路(15)包括由所述输送浇道组件(700)限定的输送浇道熔体通道(702)。
13.一种操作模具-工具系统(10)的方法，所述方法包括: 将一种可流动的模塑材料沿由第一部件(12)限定的第一通路(13)传送； 将一种可流动的模塑材料沿由第二部件(14)限定的第二通路(15)传送； 使所述第一通路(13)与所述第二通路(15)处于流体连通；并且 使耐磨组件(16)与所述第一部件(12)和所述第二部件(14)相接触。
14.如任何前述权利要求13所述的方法，其进一步包括: 使所述第二通路(15)与所述第一通路(13)在所述第一部件(12)和所述第二部件(14)之间的密封界面(101)处处于流体连通；并且 将所述耐磨部件(16)至少部分地定位于所述密封界面(101)附近。
15.一种模塑系统(900)，其具有如任何前述权利要求所述的模具-工具系统(10)。
16.一种流道系统，其具有如任何权利要求所述的模具-工具系统(10)。
【文档编号】B29C45/17GK103687710SQ201280028103
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年6月8日 优先权日:2011年6月9日
【发明者】莎拉·凯瑟琳·欧文菲尔德, 斯蒂芬·林伍德·格雷, 道格拉斯·奥利弗·霍尔 申请人:赫斯基注塑系统有限公司