带独立料流路径的注射成型截止衬套

摘要

一种模具衬套(10)中包含一个单件式主体部件(30),其带有一个用于穿过一个浇口截止销部件(50)的中心通道(52)和一个用于将熔融塑料注射到一个模腔(16)中的分开且不同的通道(60)。一个末端部件(32)位于主体部件的端部并带有一个塑料排放腔(38)。一个浇口或浇孔(56)被销部件打开和关闭,销部件或者位于末端部件中,或者位于模具(12)中。一个耐磨衬套(34)位于排放腔中或主体部件端部处,用于支撑销部件的端部并防止塑料流入中心通道中。主体部件被一个环形管状加热器(42)加热。耐磨衬套部件可以相对于主体部件和塑料流道适宜地定位。

说明书

                 相关申请的参照

本申请要求1997年6月13日提交的美国临时专利申请No.60/049,531的利益。

                      技术领域

本发明涉及注射成型系统中所用的衬套，其中，衬套带有一个可控浇口或浇孔。

                      发明背景

注射成型衬套用于将熔融塑料从注射成型机传输到模腔中。衬套安置在注射成型机模板上固定着的模具中，用于将熔融塑料从注射成型机料筒的喷嘴传输到模腔。

模具衬套通常被成为“浇道套”，可以不被加热也可以被加热。不加热衬套会在模具部分留下一个细长的主流道凝料，这种凝料一般要修剪掉或切掉。而加热衬套则几乎不会在模具部分留下主流道凝料，衬套可以中心加热或外部加热，并需要带有销或其它截止机构，用于在需要时打开和关闭浇口或浇孔。

内加热模具衬套在流道中带有一个鱼雷形受热部件。这种类型的衬套见于，例如，美国专利Nos.3,010,155和4,161,386中。外部加热的模具衬套可以带有环绕着一个中心流道的环形加热元件。这种类型的衬套见于，例如，美国专利Nos.4,273,525和4,266,723中。加热元件可以是线圈加热器、管状加热器或任何传统类型的加热器，用于将衬套中的塑料保持在熔融状态。

许多模具衬套带有浇口或浇孔，其可以根据模具所需的注射过程而被销钉型机构或类似物控制着打开和关闭。销钉部件通常被某种类型的电动或自动机构，如美国专利Nos.4,095,931和4,279,582中所示的机构控制着。

在现有阀门型衬套中，销钉的全部或很大部分被容纳在熔融塑料流道中。销钉部件将衬套中的塑料熔体局部分隔开，这会经常导致模塑件中出现不希望有的特征。对于某些塑料材料，销钉部件阻止了材料的理想混合。此外，销钉部件导致熔融塑料中形成了剪切平面，从而使最终模塑件中出现难看的瑕疵或线条，并可能使最终模塑件中出现薄弱区域。

某些衬套部分地解决了这些问题，如Manner的美国专利No.4,925,384和York的美国专利No.4,412,807中所示。然而，专利4,925,384中没有将塑料与移动销适宜地分隔开，因此会在最终模塑件中形成难看或不希望有的缺陷。而专利4,412,807中则包含多个附加的机加工部件，从而使装置费用增加和结构复杂。

                      发明概述

本发明的一个目的是提供一种注射成型衬套，其对现有衬套进行了改进。本发明的另一个目的是提供一种改进的衬套部件，其制造容易且费用低。

本发明的另一个目的是提供一种模具衬套，其可以完全将截止销与衬套中的材料分隔开。本发明的另一个目的是提供一种改进的模具衬套，其不带有任何可以分隔流道的部件或结构，因此可以使最终模塑件在外观和强度上更能被接受。

通过阅读下面的详细说明并参考附图和附属权利要求，可以使本发明的这些以及其它目的和目的更加清楚。

总体上讲，本发明提供了一种模具衬套，其带有一个整体单件式主体部件，该主体部件上带有一个外部加热部件以及塑料和截止销的分开通道。模具衬套主体部件优选通过一个环绕着其外围的管状加热部件进行外部加热，但也可以采用其它传统类型的加热部件。主体部件优选带有一个单独的末端或端部部件，用以安置浇口(或浇孔)。末端部件上还带有中心排放腔。销部件位于主体部件的中心并可以配合和打开/关闭浇口或浇孔。流道大致平行于截止销所在通道，并用于将熔融塑料从一个注射成型机和/或流道板传输到一个模腔中。

一个单独的耐磨衬套部件优选在排放腔中邻近于主体部件安装并定位。带有一个定位部件的耐磨衬套部件占据了末端组件中的排放腔的大部分容积。这可以防止塑料在被注射到模腔之前老化。

在一个替换性实施例中，主体部件伸入排放腔中，而且一个单独的圆筒形耐磨衬套装于主体部件端部，以支撑截止销的端部。在本发明的另一个实施例中，浇口或浇孔被设置在模具中，从而形成了一种“无顶”型模具衬套结构。

通过阅读下面的详细说明并参考附图和权利要求，可以使本发明的这些以及其它特征、益处和优点更加清楚。

                    附图简要说明

图1是本发明的模具衬套的横截面图；

图2是在图1中的2-2线处沿箭头方向所作的横截面图；

图3是一个优选的采用了本发明的耐磨衬套部件的透视图；

图4是本发明的一个替换性实施例；

图5是本发明的另一个替换性实施例。

                  本发明的最佳实施例

本发明的注塑模具衬套部件10用于注射成型过程中，在该过程中，装有一个或多个动模板的注射成型机用于打开或截止各种模具并将熔融塑料注射到一个模腔中，以形成注射成型件。在这个方面，本发明可以使用任何现有的或传统的注射成型机、注射成型喷嘴、模具和注射成型系统。因此，这些特征并不显示于附图中，它们也不是本发明的一部分。

衬套部件10优选位于一个模具12的一个半体内，并且直接或通过一个任何传统类型的流道板部件14与一个注射成型机的喷嘴接触。如果使用了流道板14，则通常将衬套直接紧固在模具12上，从而将模具、流道板和衬套部件锁紧在一起。

模具衬套部件10位于模具12中的一个空腔16中，用于将熔融塑料从流道板中的导管18通过模具12传输到一个模腔20中。模腔20具有最终模塑件的形状。

衬套部件10中包含一个细长中心主体部件30、一个末端部件32和一个耐磨衬套部件34。末端部件32优选通过配合螺纹部件36而螺纹连接在主体部件30上。耐磨衬套部件34位于末端部件32中的一个空腔中，而末端部件34则直接安装在主体部件30的底面40下面。

主体部件30在其整个长度上被一个加热元件或部件42加热。加热器42可以是任何传统类型的并通过导管44而实现电力加热。优选的结构是采用一个管状加热器，当然也可以采用其它类型的加热部件，例如线圈加热器和带状加热器。一个绝缘垫圈45安装在末端部件32与加热部件42之间。

截止销部件50位于一个通道或孔52中，该通道或孔52则位于主体部件30的中心。销部件50的一个端部54用于配合末端部件32中的浇口或浇孔56。销部件50被一个传统类型的自动或电动机构(未示出)控制，从而可以沿箭头58的方向轴向移动即往复运动。在这个方面，当销部件50位于图示的位置51时，端部54移出塑料流道，从而允许塑料直接流入模腔20中。而如果需要停止或截止塑料流入模腔，则销部件50在机械化或电动机构的作用下沿轴向移动，以使端部54进入浇口或浇孔56。

在主体部件30中还带有一个第二通道或导管60。导管60用于将熔融塑料从注射成型机和/或流道板14传输到衬套10中并流过衬套10。导管或通道60优选大致平行于容纳着移动销的孔或通道52，当然这一点不是限制性的。导管60的斜度和位置可以根据实际需要确定，例如，可以为了制造和组装容易和成本低。

加热部件42使导管60中的塑料保持在熔融状态。在这个方面，加热部件42的温度由一个传统的温度控制器(未示出)控制，以将主体部件30以及塑料的温度保持在特定塑料模塑成形所需的适宜温度范围内。

在主体部件30的上端72上带有一个进料口70，用于帮助将塑料从流道板或喷嘴传输到导管或通道60中。进料口70可以是任何传统类型的，并取决于衬套部件是固定在流道板部件上，还是直接固定在注射成型机的喷嘴上。这种类型的进料口在注射成型领域是公知的。

耐磨衬套部件34由强耐磨材料制成，例如淬硬钢、陶瓷、塑料合成物或类似物，而销部件50的端部54则具有适宜的强度和稳定性。在这个方面，耐磨衬套部件34在其中心带有一个开孔80，该开孔可以和销部件50的外径非常紧密地配合。在这个方面，开孔80与销部件50的直径差值应当相对较小，从而使熔融塑料不会被挤入通道52中。优选的结构是，该差值在0.0001至0.0010英寸的范围内。

耐磨衬套部件34中还包含一个第二开孔82，其构成导管或通道60的延伸段，用于使熔融塑料从主体部件30进入空腔38。

为了确保开孔82与通道60精确对准，一个定位销90位于主体30中的开孔92中，并插入耐磨衬套部件34中的开孔94内。在这个方面，虽然图中采用了定位销90作为定位部件，但可以理解，也可以采用任何传统或等效类型的定位装置。

如图中所示，耐磨衬套部件34包含一个第一圆盘型主体部分100和一个凸出或伸出扩展的第二主体部分102。主体部分102占据了空腔38的一部分，从而使空腔38的容积减小。主体部分102上还带有一个面或表面部分104，其用于偏转和引导塑料从通道60经过浇口或浇孔56进入模腔。空腔38的尺寸减小可以使空腔容积最小化，从而有助于防止塑料在注塑过程中因滞留在排放腔内时间过长而老化。

图4和5中显示了本发明的其它实施例。在图4中，耐磨衬套120是一个圆筒形部件并安置在主体部件126的中心通道124的下端即排放端122中。末端部件128通过螺纹装置130而螺纹连接在主体部件的下端，并带有一个排放腔132和一个浇口或浇孔134。主体部件126下端的一个延伸段136伸入排放腔134并占据了排放腔一部分，从而减小了排放腔的容积。(对于图4和5中的与前面图1-3中基本相同的部件或零件，采用相同的代号标识或表示。)

图5中显示了一种“无顶”型的衬套。在这个实施例中，衬套150位于一个模具部件154的一个凹座152中。一个末端部件156固定或锁紧在单件式主体部件的下端，而一个耐磨衬套部件34位于末端部件的一个排放腔158中。与前面所述各实施例不同之处在于，浇口或浇孔160是位于在模具部件154中，而不是位于末端部件中。本实施例可以在最终模塑件上产生一个小的环形外轮廓或“脚印”。

虽然上面对本发明的最佳事实方式进行了描述，但对于熟悉本发明所涉及技术领域的人员来说，可以认识到，可以有多种变化结构和实施例以实现下面权利要求中所确定的本发明。