专利名称：局部加压型注射成型装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种局部加压型注射成型装置及方法。
在传统的注射成型机中，螺杆被布置在加热螺筒中相对于加热螺筒旋转和往复运动。在计量阶段，螺杆在旋转的同时被缩回从而在螺杆前面聚集熔融的树脂，在加料阶段，螺杆前进，通过注射注嘴将熔融树脂注射到模头型腔中，从而用熔融树脂填充该型腔。
该模头由静模头和动模头组成。动模头被模的开启/闭合装置控制而前进和后退从而使动模头与静模头接触和分离。模具闭合后将熔融树脂加入到型腔内，此时动模头与静模头接触，模具夹紧，并且动模头被压靠在静模头上。冷却后，树脂成为成型的制品。其后，进行开模使动模头与静模头分开，从静模头伸出顶销把成型的制品推出。
在树脂加料阶段，从注射注嘴注射出的树脂通过注道进到流道然后通过浇口加入到型腔内。在沉陷式浇口的情况下，成型制品对应于浇口的部分(以下称为“浇口部分”)在成型制品被推出时会自动断裂并与成型制品分离。然而在成型制品上浇口部分的分离处会留下由于浇口而形成的残迹(以下称为“浇口残迹”)或飞边。因此需要进一步加工除去浇口残迹或飞边，而此导致了成本的增加。
为了避免上述问题，已提出了一种局部加压型注射成型机，其中在对应于浇口部分的局部配备一加压销，它可被向前推进闭合浇口。在此情况下，可以防止浇口残迹或飞边的产生。
另外，可以配置另一种不同于闭合浇口加压销的加压销，以对成型制品进行加工操作并进行浇口的闭合。然而这种加压销不能使开始闭合浇口的时间区别开始加工操作的时间。同样地不能使浇口闭合的压力区别于加工操作的压力。
如果用于使浇口闭合的压力销和附着在相同压力板上的另一压力销同步前进，除了浇口闭合，该另一压力销还可完成其它动作，例如防止树脂冷却时由于收缩而形成的凹陷、冲切孔及形成薄壁部分，以及压力成型光学零件。
为了使对应于浇口的表面光滑，需要在相当早的时间开始闭合浇口。反之，为了防止形成凹陷，当进行冷却程序时，优选对树脂施加压力，因而需要在相当晚的时间点开始闭合浇口。
由于闭合浇口的压力销和另一压力销都安装在唯一的加压板上并通过加压板的向前运动而前进，因此浇口闭合的时间与另一加工操作的时间相同。
此外，因为加压板由唯一的压力缸向前推进，因此闭合浇口的压力与加工操作的压力相同。
鉴于传统局部加压型注射装置所涉及的上述问题，本发明的一个目的就是提供一种局部加压型注射成型装置，其中对一成型制品可用不同的压力采用不同的定时来进行一或多种加工操作。
为了实现上述目的，根据本发明提供一种局部加压型注射成型装置，它带有一静模头；一动模头，此动模头布置得可使其向静模头接触或离开方向运动，从而在两模头之间限定型腔；第一局部加压销，它穿过动模头延伸并且有一朝向浇口的尖梢；和第二局部加压销，它穿过动模头延伸并且有一朝向型腔的尖梢。该装置进一步具有推进第一局部加压销的第一推进装置、推进第二局部加压销的第二推进装置；以及分别设定第一局部加压销和第二局部加压销开始向前运动的记时装置和分别设定由第一局部加压销所给出的压力的加压装置。
可由第一局部加压销前进而给成型制品一个加工动作同时由第二局部加压销前进而给该成型制品另一个加工动作。因此在进行两种或多种加工操作的情况下，这些加工操作可在不同的时间点开始并可以不同的压力来实现。
在根据本发明的另一局部加压型注射式装置中，至少第一和第二前进装置之一配备摆动装置。在这种情况下第一和第二局部加压销之一在前进的同时还被摆动从而便于加工操作。
在根据本发明的再另外一种局部加压型注射成型装置中，第一前进装置是加压装置，第二前进装置是顶杆装置。在这种情况下，第一局部加压销可执行附加的加工操作，例如防止由于树脂冷却时因收缩而形成凹陷、打孔及薄壁部分的形成，以及压塑光学零件，而第二局部加压销作为第一次加工操作而将浇口闭合。这些加工操作可在不同的时间点开始并以不同的压力进行。
在根据本发明的再另外一种局部加压型注射成型装置中，第一前进装置是顶杆装置，第二前进装置是加压装置，在这种情况下，第一局部加压销作为第一次加工操作而将浇口闭合，第二局部加压销可进行附加的加工操作例如，防止由于树脂冷却时因收缩而形成凹陷、打孔、薄壁部分的形成，以及压塑光学零件。这些加工操作可在不同的时间点开始并以不同的压力进行。
在根据本发明的再另外一种局部的加压型注射成型装置中，提供一静模头；一动模头，此动模头布置得可使其向静模头接触或离开方向运动从而在两模头之间限定一型腔；第一局部加压销，它穿过动模头延伸并且有一朝向浇口的尖梢；和第二局部加压销，它穿过动模头延伸并且有一朝向型腔的尖梢。
其还具有第一加压板，在它上面固定着第一局部加压销并由此板支承着第二局部加压销，这样可在第二局部加压销的尾端形成一间隙。配置顶杆装置以推进第一加压板。
在第一加压板的背面还配置第二局部加压板以便与第一加压板成可脱离的接触并与第二局部加压销成可脱离的接触。为推进第二加压板配置了加压装置。
因此，第一加压板由顶杆装置推进于是第一局部加压销被推进闭合浇口。接着，第二加压板由加压装置推进于是第二局部加压销被推进从而推动凸台中的树脂进入型腔。
因此，即使在由于闭合浇口使型腔与流道分开从而停止树脂加料之后树脂在型腔内因冷却而收缩的情况下，也可使型腔中的树脂压力均匀，因为由第一和第二局部加压销把凸台中的树脂推入型腔。结果，可以防止在厚壁部分形成凹陷。
在这种情况下，因为在第二局部加压销的端部形成间隙，所以由加压装置和顶杆装置造成的向前运动可在不同的时间点分别开始。因此，浇口闭合可在不同于开始加压的时间点开始。此外，由于浇口闭合和加压是由不同的气缸实现的，即，是由顶出气缸和加压气缸分别实现的，因此可根据任选的程序来控制成型操作并可采用不同的压力来闭合浇口及加压。
根据本发明的局部加压型注射成型方法中，通过浇口将树脂充入静模头和动模头之间所形成的型腔，朝向浇口有一尖梢的第一局部加压销在第一时间点被推进，而朝向型腔有一尖梢的第二局部加压销在不同于第一时间点的第二时间点被推进。
由第一局部加压销的前进而给予成型制品一个加工动作而由第二局部加压销的前进给予成型制品另一个加工动作。因此，在进行两或多种加工操作的情况下，可在不同的时间点开始加工操作。这就有可能使制品的对应于浇口的表面光滑，并防止形成凹陷。
根据本发明的局部加压型注射成型的另一方法中，由第一局部加压销给出的压力不同于第二局部加压销所给出的压力。因此，由第一局部加压销进行的加工操作和由第二局部加压销进行的加工操作可以很合适地进行。
根据本发明在局部加压型注射成型的再一方法中，至少第一局部加压销和第二局部加压销之一在被推进的同时被摆动。因此该加工操作便于进行。
通过以下详细叙述优选的实施例并结合附图可以更好地理解本发明的各种其它目的、特性及许多伴随的优点，在这些附图中
图1是根据本发明第一实施例的局部加压型注射成型机的剖面图；图2是图1所示注射成型机顶框连杆和加压套筒的剖面图；图3是根据本发明第二实施例的顶框连杆和加压套筒的剖面图；图4是图1所示注射成型机的操作时间图；图5是根据本发明第三实施例的局部加压型注射成型机的剖面图；及图6是根据本发明第四实施例的局部加压型注射成型机的剖面图。
现结合附图通过优选的实施例来叙述本发明。
图1是根据本发明第一实施例的局部加压型注射成型机的剖面图，图2是该注射成型机加压套筒和顶框连杆的剖面图。
在这些图中，标号11表示静模头安装板，标号12表示静模头。静模头12通过静模头安装板11安装到未图示的静模板上。在注射步骤中，一未图示的注射装置前进，于是一未图示的注射注嘴的尖梢端就与静模头12的注道衬套13相接触。
另一方面，一未图示的动模板由一未图示的模具开启/闭合装置控制而前进和后退，于是动模头14就与静模头12接触和离开。为此，动模头14通过动模头安装板15和一未图示的定位块安装到动模板上。从注射注嘴射出的树脂穿过注道18、流道19和沉陷式浇口20充入在静模头12和动模头14之间所限定的型腔21内。
注射步骤完成后，开始保持压力步骤。在此阶段，对型腔21内的树脂维持压力，同时开始冷却树脂。经过给定时间之后，模头12和14开启而成型制品(未图示)留在动模头14上，由顶杆将成型制品推出。
为此目的，设置一注道残料固定销25和顶销26。注道残料固定销25设置在注道18的对面且适于卡住成型制品使其在模头开启过程中留在动模头14上。顶销26被设置得使其尖梢末端朝向型腔21、流道19等等，并且适于在打开模头之后从动模头14分离并推下成型制品。
在注道残料固定销25和顶销26背端形成的头部25a和26a由顶杆托板31和32夹持固定在那里。顶杆托板31和32被支承前进和后退运动且使注道残料固定销25和顶销26随着其运动而前进。
如图1所示，当顶销26位于其退回位置时，在顶杆托板31和动模头14的背端之间就形成一间隙。此间隙相当于顶销26的行程。
为了加工一成型制品并提高成型制品的质量，设置了第一和第二局部加压销34和35。第一局部加压销34穿过顶杆托板31和32和动模头14向前延伸，这样第一局部加压销34的尖梢端就朝向浇口20。于是，当第一局部加压销34被推进时，浇口20被闭合，充入第一局部压力销34前面凸台21a内的树脂被推进型腔21。第二局部加压销35穿过顶杆托板31和32和动模头14向前延伸，这样第二局部加压销35的尖梢端就朝向型腔21的厚壁部分。于是，当第二局部加压销35被推进时，充入第二局部加压销35前面凸台21b内的树脂被推入型腔21。
第一和第二局部加压销34和35被设计成具有有效行程LA和LB，它们彼此各不相同。除了第一和第二局部加压销34和35以外还可以设置其它具有不同行程的局部加压销。
由于在第一局部加压销34的尾端所形成的头部34a被第一加压板36和37夹持固定，因此第一局部加压销34的有效行程LA等于第一加压板36和37在模具合模过程中的行程LC第二局部加压销35尾端形成的阶梯部分35a被第一和第二加压板36和37之间形成的阶梯部分接收空间38可动地接收。尾销部分35b从阶梯部分35a的尾端伸出并穿过第一加压板37。阶梯部分接收空间38的深度或轴向长度大于阶梯部分35的厚度因此在第一阶梯部分35a和第一加压板37之间形成间隙LD。
因此，第二局部加压销35的有效行程LB短于第一局部加压销34的有效行程LA。于是，当第一加压板36和37前进时，在第一局部加压销34之向前移动预定距离之后第二局部加压销35才开始向前移动。在此实施例中，间隙LD被设定得大于第一局部加压销34的有效行程LA和第二局部加压销35的有效行程LB之间的差值△。
另外，第二加压板39配置在第一加压板37的背面且可与第一加压板37接触和分开。套筒41设置在第二加压板39背面的预定位置并从该预定位置向后面延伸。在套筒41的背面还配置着加压套筒43，它们可与套筒41接触和分开。套筒43接到一未图示的加压缸上，此加压缸由一未图示的电磁线圈控制的比例减压阀控制。当加压缸的内部压力由电磁线圈控制的比例减压阀控制时，第二加压板39就通过加压套筒43前进和后退。随着此操作，第二局部加压销35就前进和后退。
加压缸在短的行程可产生高输出功率。加压缸的内部压力由加压/摆动程序控制因此该压力分段升高同时反复升高和降低，由此使第二局部加压销35前进的同时使其摆动。通过第二局部加压销35的向前运动将凸台21b中的树脂推入型腔21之后，第二局部加压销35还可进一步前进在模具打开期间顶出成型制品。换句话说，加压套筒43具有顶杆的功能以及加压装置的功能。
此外，顶框连杆44配置在加压套筒43之内且可穿过第二加压板39使之脱离与第一加压板37的接触。顶框连杆44接到未图示的顶杆油缸上。提供给顶杆油缸的流体的数量由一电磁线圈控制的比例流量控制阀来控制而流体的压力由一电磁线圈控制的比例减压阀控制。随着此操作，第一加压板36和37前进和后退以使第一局部加压销34往复运动。
在第一局部加压销34已前进从而关闭浇口之后，销34进一步前进把凸台21a中的树脂推入型腔21。当第一加压板36与顶杆托板32接触时，第一局部加压销34停止向前运动。在模具开启过程中，通过顶框连杆44的进一步向前而使第一局部加压销34、注道锁定销25以及顶销26都向前，于是成型制品被顶出。顶框连杆44具有顶杆功能以及加压装置的功能。
标号51表示用于导引第一加压板36和37及第二加压板39的加压板导销。标号52表示顶杆返回销，而标号53表示加压板返回销。
下面，将参考附图4叙述具有以上所述结构的局部加压型注射成型机的操作。
图4是所示注射成型机操作的时间图。
通过动模板向前移动而使动模头和静模头靠一起之后(合模)，注射注嘴向前，从而使注射注嘴与注道衬套13相接触。接着，从注射注嘴注射熔融树脂。从注射注嘴射出的树脂通过注道18进入流道19，然后通过沉陷式浇口20充入在静模头12和动模头14之间形成的型腔21中。在此时，熔融树脂也充入到凸台21a和21b中。
此后，控制模式由速度控制模式转换为压力控制模式，在开始保压步骤的同时一未图示的保压记时器也同步启动。当保压记时器完成其记录时间时，开始冷却步聚且未图示的冷却记时器也同步启动。随着速度控制模式转换为压力控制模式的同时，未图示的第一和第二加压延迟记时器被启动。当第一加压延迟记时器完成其记录时间时，顶出缸被启动于是顶框连杆44向前并与第一加压板37相接触。随着此操作，第一加压板36和37向前于是第一局部加压销34向前闭合浇口。结果，型腔21与流道19相分离。
在此时刻，型腔21内的树脂收缩且其比容下降。因为图1所示的厚壁部分最后被冷却，在那里就形成沉陷。为解决这一问题，当第二加压延迟记时器完成其记录时间时，加压缸被驱动于是加压套筒43向前并与套筒41相接触。结果，第二加压板39向前，于是第二局部加压销35向前将凸台21b中的树脂推入型腔21。
在此情况下，第二局部加压销35可随加压缸内部分段升高及同时反复升高和降低的压力摆动向前。随着此操作，凸台21b中的树脂可容易地被第二局部加压销35推入型腔21。在这种情况下，第二加压板39的行程等于第二局部加压销35的有效行程LC。第二局部加压销35也可以不摆动地向前进。
如上所述，即使在型腔21与流道19分开而停止加入树脂后由于冷却而使型腔21中的树脂收缩的情况下，也可使型腔21中的树脂压力均匀，这是因为通过第一和第二局部加压销34和35将凸台21a和21b中的树脂推入型腔21所致。由此，可以防止沉陷的产生。
也就是说，可以使相应于浇口的制成表面部分光滑，以及防止沉陷的产生。
尽管当第一加压板36和37前进时间隙LD变小，但该间隙LD不会为零，因为该间隙LD设定得比第一局部加压销34的有效行程LA和第二局部加压销35的有效行程LB之间的差△大。因此，第二局部加压销35不会被第一加压板36和37向前移动。
如上所述，加压套筒43和顶框连杆的向前移动可以在不同的时间点开始。因此，闭合浇口可以在不同于开始加压的时间点开始。此外，由于闭合浇口和加压是由不同的缸来进行的，即，分别由顶出缸和加压缸进行，因此，可根据任选的程序来控制成型加工，在该程序中浇口闭合和加压采用不同的压力。另外，在有加压、顶出或其它等不是成型步骤必须的操作存在的情况下，可在成型步骤进行中停止加压缸和顶出缸。
接着，由于执行开模时其中顶框连杆44前进，于是第一局部加压销34、注道锁销25和顶销26前进顶出成型成品。如上所述，由于加压套筒43和顶框连杆44执行成型制品的顶出以及浇口闭合和加压，因此机器的结构可以被简化。可以同时开始由第一局部加压销34、注道锁销25和顶销26产生的顶出操作。
开模步骤之后，一未图示的中止计时器开始其计时。中止计时器完成其计时的时候，开始下一周期的合模步骤。
以下叙述本发明的第二实施例。
图3是根据第二实施例注射成型机加压套筒和顶框连杆的剖面图。
在此图中，标号43代表加压套筒，标号44代表顶框连杆。在此实施例中，设置在加压套筒43中的顶框加框连杆44的尖梢部分被去除。此外，加压套筒43的尖梢部分也可被去除。
以下将叙述本发明的第三实施例。
图5是根据第三实施例局部加压型注射成型机的剖面图。
在此图中，标号15表示动模头安装板，标号20表示浇口，标号21表示型腔，标号26表示顶销，标号31和32表示顶杆托板，标号34表示第一局部加压销，标号35表示第二局部加压销，标号43表示加压套筒，标号44表示顶框连杆。
在这种情况下，设置加压套筒43以使固定第一局部加压销34的第一加压板361和371的背端表面呈可脱离的接触，同时设置顶框连杆44以使固定第二局部加压销35的第二加压板391和401的背端表面呈可脱离的接触。
因此，第一局部加压销34可由加压套筒43推进，而第二局部加压销35可由顶框连杆44推进。
下一步，叙述本发明第四实施例。
图6是根据第四实施例局部加压型注射成型机的剖面图。
在此图中，标号15表示动模头安装板，标号20表示浇口，标号21表示型腔，标号26表示顶销，标号31和32表示顶杆托板，标号34表示第一局部加压销，标号35表示第二局部加压销，标号43表示加压套筒，标号44表示顶框连杆。
在此情况下，设置顶框连杆44以使固定第一局部加压销34的第一加压板362和372的背端表面呈可脱离的接触，同时设置加压套筒43以使固定第二局部加压销35的第二加压板392和402的背端表面亦呈可脱离的接触。
因此，第二局部加压销35可由加压套筒43推进，而第一局部加压销34可由顶框连杆44推进。
显然，根据以上的技术可能对本发明进行各种改进和变化。因此可以理解在所附权利要求范围内，除了此处专门叙述的此外还可以其它方式实施本发明。
权利要求
1.一种局部加压型注射成型装置，其特征在于，它包括(a)一静模头；(b)一设置成能接触和离开所说静模头从而在所说的模头之间限定一型腔的动模头；(c)一第一局部加压销，它穿过所说动模头延伸并具有一个朝向浇口的尖梢；(d)一第二局部加压销，它穿过所说动模头延伸并具有朝向型腔的尖梢；(e)推进所说第一局部加压销的第一推进装置；(f)推进所说第二局部加压销的第二推进装置；(g)分别设定所说第一局部加压销和所说第二局部加压销开始向前移动的时间点的装置，以及分别设定由所说第一局部加压销和所说第二局部加压销所给出压力的加压装置。
2.根据权利要求1的局部加压型注射成型装置，其中所说第一和第二推进装置中的至少一个具有摆动装置。
3.根据权利要求1的局部加压型注射成型装置，其中所说第一和第二推进装置是加压装置，所说第二推进装置是顶杆装置。
4.根据权利要求1的局部加压型注射成型装置，其中所说第一推进装置是顶杆装置，所说第二推进装置是加压装置。
5.一种局部压型注射成型装置，其特征在于，它包括(a)一静模头；(b)一设置成能接触和离开所说静模头从而在所说的模头之间限定一型腔的动模头；(c)一第一局部加压销，它穿过所说动模头延伸并具有一个朝向浇口的尖梢；(d)一第二局部加压销，它穿过所说动模头延伸并具有朝向型腔的尖梢；(e)固定所说第一局部加压销并支承所说第二局部加压销从而在所说第二局部加压销背端形成一间隙的第一加压板；(f)推进所说第一加压板的顶杆装置；(g)设置在第一加压板背面用于可脱离地与所说第一加压板接触并可脱离地与所说第二局部加压销接触的第二加压板；及(h)用于推进所说第二加压板的加压装置。
6.一种通过局部加压注射成型而成型制品的方法，其特征在于，所说方法包括以下步骤(a)通过浇口用树脂填充在静模头和动模头之间形成的模腔；(b)在第一时间点向前推进第一局部加压销，该销有一朝向浇口的尖梢；(c)在不同于第一时间点的第二时间点向前推进第二局部加压销，该销有一朝向型腔的尖梢。
7.根据权利要求6的成型制品的方法，其中由所说第一局部加压销所给出的加压力不同于由所说第二局部加压销所给出的加压力。
8.根据权利要求6的成型制品的方法，其中至少所说第一局部加压销和所说第二局部加压销之一在被推进的同时还被摆动。
全文摘要
一种局部加压型注射成型装置，包括静模头、动模头、穿过动模头延伸并具有朝向浇口的尖梢的第一局部加压销和穿过动模头延伸并具有朝向型腔的尖梢的第二局部加压销。该装置进一步具有用于推进第一局部加压销的第一推进机构、用于推进第二局部加压销的第二推进机构、和分别设定第一局部加压销开始向前移动和第二局部加压销开始向前移动的时间点以及它们所给出的压力的装置。
文档编号B29C45/56GK1106735SQ94114920
公开日1995年8月16日 申请日期1994年8月3日 优先权日1993年8月4日
发明者森北信夫 申请人:住友重机械工业株式会社