CN105050790B - 具有浮动腔插件的模具堆叠 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种模具堆叠(100)。该模具堆叠包括腔插件(110),该腔插件(110)配置成限定模具腔(108)的一部分,该模具腔(108)用于限定要在其中模制的预成型件的主体部分,在使用时能够将该腔插件(110)以松配合设置的形式定位在腔板(114)中的孔(113)内,从而使腔插件(110)相对于腔板(114)在横向方向上有一定程度的浮动。
Description
技术领域
本发明通常涉及喷射模制系统。更具体地,本发明涉及一种具有浮动腔的模具堆叠。
背景技术
模制是可借助其通过使用模制系统由模制材料形成模制品的工艺。可通过使用例如喷射模制工艺等模制工艺形成各种模制品。可例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料形成的模制品的一个实例是能够随后吹塑为饮料容器(例如,瓶子等)的预成型件。
典型的模制系统包含喷射单元、夹具组件和模具组件。喷射单元可以是往复螺杆型或两级型。夹具组件尤其包括框架、可移动压板、固定压板和用于移动可移动压板并且向配置于压板之间的模具组件施加吨位的致动器。模具组件尤其包括冷半部和热半部。热半部通常与一个或多个腔相关联(且因此有时也被本领域的技术人员称作“腔半部”),而冷半部通常与一个或多个芯相关联(且因此有时也被本领域的技术人员称作“芯半部”)。一个或多个腔与一个或多个芯在使用中一起限定一个或多个模具腔。热半部也可与用于熔体分配的熔体分配系统(有时也被本领域的技术人员称作“热流道”)相关联。模具组件可与例如颈环、颈环滑动件、喷射器结构、耐磨垫等许多其他组件相关联。
作为例证,PET材料的注塑成型涉及将该PET材料(例如PET粒料、PEN粉末、PLA等)加热到均匀熔融状态,并且在压力下,将如此熔融的PET材料注入一个或者多个模具腔中,该模具腔至少部分地由分别安装在模制组件的腔板和芯板上的前述一个或者多个腔和一个或者多个芯限定。腔板和芯板被推动到一起并且借助夹持力保持在一起,该夹持力足以抵抗喷射的PET材料的压力而将腔和芯件保持在一起。模具腔具有基本上对应于待造型的模制品的最终冷却形状的形状。然后如此喷射的PET材料冷却至足以使如此形成的模制品能够从模具喷出的温度。当模制品冷却时,其在模具腔内收缩,因而,当腔板和芯板被迫分离时,模制品倾向于保持与芯相关联。因此,通过迫使芯板远离腔板,模制品可以脱模,即从芯件喷出。喷射结构已知用于辅助从芯半部去除模制品。喷射结构的实例包括脱料板、推顶杆等。
用于制作预成型件(和其它模制品)的注塑模具通常包括用于容纳熔融树脂并且形成预成型件的一个或者多个模具腔。为了增加成型组件的柔韧性,可以将可互换的插件插入到腔板内的孔中。图1示出了现有技术注塑成型机10的一部分。一个或者多个模具腔12通常限定在互补形状的、一般性圆柱腔插件14和芯插件15之间,这些芯插件15布置在腔板16所限定的孔(未单独编号)内。模具腔12大体平行地对准模具夹持动作的方向(即,模具夹持轴线)。
对于具有螺纹颈部的模制品,组合颈环(未示出)与芯插件15配合以产生颈部。锥形物通常设置在腔插件14(也未示出)的端部以帮助对准颈环。
热流道组件18将熔融树脂流传送到一个或多个喷嘴组件20中的熔体通道19。浇口插件22安放在腔插件14内。浇口插件22上的第一成型表面24限定插座以容纳喷嘴组件20的尖端。浇口插件22上的第二成型表面26限定模具腔12的一部分。浇口28设置在浇口插件22中,该浇口插件提供喷嘴组件20中的每个与模具腔12中的每个之间的流体连通。浇口28通过阀销29开启或关闭。也可使用其它类型的闸控,例如滑阀或热闸控。
必须对喷射到腔内的熔融树脂进行冷却以固化树脂,使得可从模具腔12中移除模制预成型件。需要尽可能快地冷却预成型件以移除预成型件,且以最小的时间延迟开始下一个注塑周期。为此,通常在腔插件14和浇口插件22中提供冷却通道30。冷却液(例如水)循环经过冷却通道30。
发明内容
根据本发明的第一广义方面,提供了一种模具堆叠。模具堆叠包括腔插件,该腔插件配置成限定模具腔的一部分以限定在其中模制的预成型件的主体部分,所述腔插件在使用中可以按照松配合设置的形式定位在腔板的孔中,从而允许腔插件相对于腔板在横向方向上有一定程度的浮动。
根据本发明的第二广义方面,提供了一种模具堆叠。该模具堆叠包括限定至少一个孔的腔板;至少一个腔插件,其在使用中可位于至少一个孔内,所述至少一个腔插件和所述孔按照松配合设置的形式设定尺寸以允许所述腔插件相对于所述腔板有一定程度的横向浮动。
附图说明
图1示出了现有技术的注塑成型机的固定部分的横截面图;
图2示出了沿根据本发明实施例实施的模具堆叠的操作轴线截取的横截面图;
图3示出了沿图2的模具堆叠的一部分的操作轴线截取的横截面图。
具体实施方式
参考图2,示出了根据本发明非限制性实施例的模具堆叠100的一部分。模具堆叠100包括在使用中与芯板(未示出)相关联的芯插件组件102。在所描述的实施例中,所述芯插件组件102包括芯插件104以及锁环106。一般来说,芯插件104的目的是限定模具腔108的一部分,并且,更具体地,限定将在模具腔108内形成的预成型件(未示出)的内表面。应明确地了解,如现有技术所公知的,在本发明可选实施例中,可以将芯插件组件102实施为整体式结构。
还提供腔插件110,其在使用中可位于在腔板114内所限定的孔113中。一般来说,芯插件104的目的是限定模具腔108的一部分,更具体地,限定将在模具腔108内形成的预成型件(未示出)的外表面。在图2示出的腔插件110的具体实施方式中,腔插件110以两片式结构实施。为此,腔插件包括第一腔插入部分110A和第二腔插入部分110B。然而,在本发明的其他非限制性实施例中,可以将腔插件110实施为整体式结构。
在图2的具体描述中,还提供浇口插件112。浇口插件112提供(i)具有热流道喷嘴(未示出)的接口(未单独编号)以及(ii)用于在热流道喷嘴(未示出)和模具腔108之间的塑性材料流的接口(未示出,也称为“浇口”)。
此外,提供了与腔插件110相关联的法兰插件116。下面紧接着将提供关于腔插件110和法兰插件116的实施方式的更多详细描述。在本发明的一些实施例中,法兰插件116通过浮动保持器结构连接到腔板114。图3的302示出了这种柔性保持器结构的一个实例。该柔性保持器结构302包括螺钉304,螺钉304定位成穿过螺钉座306,该螺钉座306依次位于法兰插件116内所限定的孔(未编号)中。螺钉304、螺钉座以及在腔板114内所限定的螺纹孔(未示出)的尺寸设计成允许法兰插件116在柔性保持器结构302和腔板114之间所限定的间隙的界限内进行一定程度的浮动。在一些实施例中,间隙的尺寸可以是在0.005mm和0.04mm之间。
在本发明的一些实施例中,浇口插件112可实现为“浮动浇口插件”。这种实施方式在本领域中是已知的,因此,这里将不再详细描述。在2009年7月28日授权的专利号为7,566,216的共有专利中可发现这种实施方式的实例。
参看模具堆叠100的通用结构,提供了组合模具插件118,本领域的技术人员有时也将其称为“颈环”。两个组合模具插件118形成一个组合模具插件对。组合模具插件118的功能对本领域的技术人员来说是熟知的,因此,这里将不再详细描述。
在图2的实施方式内,提供了接口座180。将接口座180限定在第二腔插入部分110B的下部(如图2所示)内。另一方面,第二腔插入部分110A设置有腔插入端部分182。腔插入端部分182的形状与接口座180互补,使得,当装配完成,在使用中将腔插入端部分182固定在接口座180内。选择腔插入端部分182和接口座180的尺寸以及相关的公差,以便提供受控程度的浮动和受控的对齐,下面将对此进行详细描述。应当指出的是,接口座180和腔插入端部分182在第一腔插入部分110A以及第二腔插入部分110B内的位置可以颠倒。
在图2的非限定性实施例内,芯插件组件102、腔插件110、浇口插件112、法兰插件116以及两个组合模具插件118被描述为处于所谓的“模具闭合位置”。在模具闭合位置内,芯插件组件102的一部分、腔插件110的一部分、浇口插件112的一部分以及两个组合模具插件118的每个的一部分均互相配合以限定模具腔108。
模具腔108的形状对应于在其中模制的模制品的形状。在图1中描绘的特定非限定性实施例中,待模制的模制品包括预成型件,该预成型件能够随后吹塑成最终定型的制品,例如饮料容器。然而,应当明确地理解,该模制品可以具有任何其他形状和/或结构。因此,应该清楚,本发明的实施例的原理适用于模具堆叠100以及包含模具堆叠100的模制系统,该模具堆叠100可以配置成制造不同类型的模制品,例如,但不限于,预成型件、薄壁容器、罩等等。
图2内还提供了第一接口124,其限定在组合模具插件118和法兰插件116之间。在所示出的特定实施例中,第一接口124包括一对互补的锥形物,所述一对互补的锥形物限定在组合模具插件118和法兰插件116上。
根据本发明的实施例,将腔插件110实施为“浮动腔插件”,为此,可以称为浮动腔插件110。从这个意义上来说,腔插件110可以以“松配合”的关系位于孔113内。
换句话说,在腔插件110与孔113的壁部之间设置间隙“G”。仅作为示例,腔插件110可具有29.7+/-0.025mm的直径,并可位于具有30+/-0.025mm的直径的孔113内。腔直径通常可在29.975mm和30.025mm之间变化,并且孔直径可在29.675mm和29.725mm之间变化。因此,间隙“G”内的“浮动”可以在0.125mm和0.175mm之间的范围内。换句话说,腔插件110可以具有在0.125mm和0.175mm之间的运动自由度。
间隙“G”允许腔插件110一定程度地浮动在孔113内。关于术语“浮动”,本发明的意思是表示运动程度,下面将对此进行详细描述。
根据本发明的实施例,法兰插件116包括法兰构件132。法兰构件132在远离组合模具插件118的方向上(或者换句话说,朝着浇口插件112)伸出。再换句话说,法兰构件132在远离腔板114的模具面114a的方向上伸出。
法兰构件132伸入在孔113和腔插件110的一部分之间的空间中。在某种意义上,法兰构件132在腔板114所限定的凹槽134中夹在腔插件110与孔113的壁部之间。
在本发明的一些实施例中,这样选择法兰构件132的长度(即,从法兰构件132起始的法兰插件116的主体到其远端的距离),使得将法兰构件132插入孔113可允许防止法兰插件116相对于腔插件110倾斜。
考虑到参考图1描述的架构,可以说,浇口插件112、腔插件110以及法兰插件116均可实现为“浮动堆叠插件”。换句话说,允许所有三个部件都在轴向方向上一定程度地浮动,即,沿穿过模具堆叠100的操作轴线的方向。为避免产生疑虑,模具堆叠100的操作轴线表示模具堆叠100的打开和关闭的方向。
实际上,在模具闭合期间,浇口插件112B、腔插件110以及法兰插件116的浮动布置使所有的部件(浇口插件112、腔插件110和法兰插件116)能够相对于诸如对组合模具插件118或芯插件组件102等的对齐主件(alignment master)通过一个接一个来使它们对齐。
在操作中,在模具闭合的初期阶段中,法兰插件116沿着第一接口124与组合模具插件118对齐。通过对齐处理,法兰插件116开始横向移动(或浮动)。这继而在总体上又促使腔插件110和浇口插件112移动并对齐。本发明的各实施例的技术效果可包括至少因各模具堆叠部件的更好对齐导致模制品的厚度更加均匀。
各实施例的描述提供了本发明的实例,且这些实例不限制本发明的范围。应当理解,本发明的范围受权利要求书限制。上文描述的概念可适用于特定条件和/或功能,并且可以进一步延伸到属于本发明范围内的多种其它应用。在这样描述了示例性实施例之后,很明显的是,在不脱离所描述的概念的情况下,各种修改和改进是可能的。因此,要通过专利证书来保护的内容仅受所附权利要求书的范围限制。
Claims (6)
1.一种模具堆叠(100),包括:
腔插件(110),其配置成限定模具腔(108)的一部分,所述模具腔(108)用于限定将要在其中模制的预成型件的主体部分,所述腔插件(110)在使用中以松配合设置的形式定位在腔板(114)的孔(113)内,从而使所述腔插件(110)相对于所述腔板(114)在横向方向上有一定程度的浮动;以及
法兰插件(116),其在使用中能定位并至少部分地位于与所述腔插件(110)相关联的所述腔板(114)的所述孔(113)内;其中,所述法兰插件(116)通过柔性保持器结构(302)连接到腔板(114),该柔性保持器结构(302)包括螺钉(304),螺钉(304)定位成穿过螺钉座(306),该螺钉座(306)依次位于法兰插件(116)内所限定的孔中;螺钉(304)、螺钉座(306)以及在腔板(114)内所限定的螺纹孔的尺寸设计成允许法兰插件(116)在柔性保持器结构(302)和腔板(114)之间所限定的间隙的界限内进行一定程度的浮动;
其中,所述法兰插件(116)包括法兰构件(132),所述法兰构件(132)远离所述腔板(114)的模具面(114a)突出;
其中,所述法兰构件(132)在使用中可定位在所述腔插件(110)与所述孔(113)之间。
2.根据权利要求1所述的模具堆叠(100),其中,所述法兰构件(132)在所述孔(113)中的插入部分防止了所述法兰插件(116)相对于所述腔插件(110)的倾斜。
3.根据权利要求1所述的模具堆叠(100),还包括浇口插件(112)。
4.根据权利要求3所述的模具堆叠(100),其中,所述腔插件(110)、法兰插件(116)以及浇口插件(112B)均实施为补偿堆叠插件。
5.根据权利要求1所述的模具堆叠(100),其中,所述腔插件(110)包括第一腔部分(110A)和第二腔部分(110B)。
6.根据权利要求5所述的模具堆叠(100),其中,所述第一腔插件部分(110A)和所述第二腔插件部分(110B)中之一设置有接口座(180),并且另一个设置有配置成可定位在彼此中的腔插件端部(182)。
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