CN100496943C - 模制产品的制造方法 - Google Patents

Abstract

提出一种具有交叉布置的薄壁元件(101)和厚壁元件(102、103)的模制产品(100)的制造方法。滑动模具(1)的滑板(18)从而扩大模具(1)的模具元件(16、17)的薄壁元件内壁表面(16a、17a)之间的间距。薄壁元件内壁表面(16a、17a)彼此相对且薄壁元件(101)置于薄壁元件内壁表面(16a、17a)之间。从而释放模具(1)对薄壁元件(101)的约束，由此薄壁元件(101)能够对应于迟于薄壁元件(101)冷却的厚壁元件(102、103)的结晶收缩而移动。因此，在薄壁元件(101)和厚壁元件(102、103)之间的交叉连接部分处能够限制破裂。

Description

模制产品的制造方法

技术领域

本发明涉及一种模制产品的制造方法，所述模制产品具有分别具有彼此不同的厚度的元件。

背景技术

参见JP-2004-34548A，为通过模具模制离心式风扇，提出了一种树脂成型装置。一般地，离心式风扇(例如离心式风扇)具有多个风扇叶片、用来将风扇叶片与转轴连接的盘元件、护环等，所述护环布置在与盘元件的连接部分相反的一侧，以将风扇叶片彼此整体连接。

近来，为支撑需求，离心式风扇的直径小型化。风扇叶片为薄壁是期望的。在风扇叶片为薄壁的情况下，风扇叶片的气流阻力会降低从而可以增加由离心式风扇供给的空气量，并且因为重量的减少离心式风扇的力矩会降低从而高速旋转成为可能。

然而，当本发明的发明者尝试模制具有薄壁风扇叶片的离心式风扇时，在风扇叶片和盘元件之间的连接部分以及在风扇叶片和护环之间的连接部分处出现了破裂。即，在厚壁元件(盘元件和护环)和薄壁元件(风扇叶片)之间的交叉连接部分引起了破裂。

根据本发明的发明者的研究，缺陷(破裂)是由在模制过程中、在薄壁元件(风扇叶片)和厚壁元件(盘元件和护环)之间的冷却时间的不同导致的。

特别地，在薄壁元件和迟于薄壁元件冷却和固化的厚壁元件的收缩状态之间存在不同。因此，在薄壁元件和厚壁元件之间的交叉连接部分出现了应力，从而引起了破裂。

发明内容

考虑到上述缺点，本发明的目的是提出一种模制产品的制造方法，以限制在模制产品的薄壁元件和厚壁元件之间的交叉连接部分处的破裂。

根据本发明，提出一种模制产品的制造方法，所述模制产品具有至少一个厚壁元件和至少一个薄壁元件，所述厚壁元件和薄壁元件交叉布置。所述薄壁元件具有小于所述厚壁元件的厚度。所述制造方法包括：填充过程，所述填充过程用来将熔融的树脂喷射并填充到已经闭模的模具的产品部分内；冷却过程，所述冷却过程用来冷却和固化产品部分内处于约束状态的熔融的树脂(在填充过程中已经填充到产品部分)内；以及脱模过程，所述脱模过程用来开模模具并从产品部分内取出模制产品(已经在冷却过程中固化)。在冷却过程中，当从在填充过程中填充熔融的树脂起过去第一预定时间时，释放模具对薄壁元件的约束，其中所述第一预定时间为从在填充过程中填充熔融的树脂起到薄壁元件的厚度方向的中间部分达到结晶开始温度经过的时间。在冷却过程中释放约束之后，在脱模过程中，当从在填充过程中填充熔融的树脂起过去第二预定时间时，模具被开模以便将至少厚壁元件与模具的一部分分离，其中所述第二预定时间为从在填充过程中填充熔融的树脂起到模制产品通过冷却和固化熔融的树脂而变成预定状态经过的时间。

从而，在冷却过程中，当从熔融树脂的填充起已过去第一预定时间时，较早冷却和固化的薄壁元件的约束(由模具的产品部分施加)被释放。因此，即使在薄壁元件和厚壁元件的收缩状态之间存在不同时，薄壁元件可以对应于厚壁元件的收缩而移动。因此，在薄壁元件和厚壁元件之间的交叉连接部分处，可以限制应力的出现。

附图说明

通过下面的、参考附图所作的详细说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点会更加明显，在图中：

图1是用来制造根据本发明的第一实施例的离心式风扇的模具的截面示意图；

图2是根据第一实施例的成型装置的结构的方框示意图；

图3是根据第一实施例的离心式风扇的结构的透视示意图；

图4是根据第一实施例的离心式风扇和入口之间的位置关系的示意图；

图5是根据第一实施例的离心式风扇和模具的主要部分之间的位置关系的透视简图；

图6是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的注模周期内的闭模过程；

图7是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的注模周期内的装料过程；

图8是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的注模周期内的开模过程；

图9是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的注模周期内的脱模过程；

图10是沿图7中的X—X线的纵截面视图；

图11A是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的模具板之间的滑板的滑动，并且图11B是沿图11A中的XIB—XIB线的纵截面视图；

图12是模具的截面示意图，显示在根据第一实施例的模具板之间的另一个滑板的滑动；

图13是根据第一实施例，显示当执行模制周期时成型装置的操作的时间表；

图14是根据第一实施例，显示在冷却过程中树脂温度变化的曲线图；

图15A、15B、15C是模具的截面示意图，分别显示根据本发明的其他实施例的不同的模制过程；

图16A、16B、16C是模具的截面示意图，分别显示根据其他的实施例的不同的模制过程；以及

图17A、17B、17C和17D是模具的截面示意图，分别显示根据其他的实施例的不同的模制过程。

具体实施方式

下面将参照附图描述示范性实施例。

第一实施例

下面将参照图1-14描述根据本发明第一实施例的模制产品的制造方法。所述制造方法可以适合于诸如离心式风扇的离心式风扇100。

参照图3，由树脂(诸如聚丙烯和聚酰胺)等制成的离心式风扇100具有多个风扇叶片101、盘元件102和护环103，所述风扇叶片101沿圆周布置。风扇叶片101中的每一个在例如图3中的上下方向上延伸。盘元件102和护环103分别与风扇叶片101中的每一个的两个延伸方向端(例如，如图3中所示的下端和上端)连接。盘元件102在其大体中心处设置有转轴连接孔。

风扇叶片101具有例如约0.2毫米的厚度。盘元件102具有例如约1.8毫米的厚度。护环103可以具有与盘元件102相同的厚度。在此情况下，相对于例如其厚度方向，在厚壁元件(盘元件102和护环103)和薄壁元件(风扇叶片101)之间有交叉连接。

如图1所示，所述制造方法通过模具1适合于诸如离心式风扇100的模制产品。模具1包括固定模具单元10和可移动模具单元20，所述固定模具单元10具有连接到喷射成型装置(没有示出)的固定压板上的固定盘11，所述可移动模具单元20具有连接到可移动压板(没有示出)上的可移动盘21。可移动压板能够相对于固定压板来回移动。

固定模具单元10具有模具板12，所述模具板12在可移动模具单元20一侧具有凹凸的形状(突出凹陷形状)。相似的，可移动模具单元20具有模具板22，所述模具板22在固定模具单元10侧具有凹凸的形状(突出凹陷形状)。当固定模具单元10和可移动模具单元20被模具配对(闭模)时，在固定模具单元10和可移动模具单元20之间存在间隔。所述间隔构成用来模制离心式风扇100的产品部分30。

固定模具单元10在其内具有浇口13和流道14，浇口13和流道14中的每一个是用来供给用于产品部分30的熔融树脂的通道。固定模具单元10还设置有多个入口15，所述入口15中的每一个定位在流道14的出口端以作为用于产品部分30的熔融的树脂的注射口。

入口15布置在产品部分30的风扇叶片的模制部分31(薄壁元件模制部分)的延伸方向(在图1的右侧)上。入口15构造成熔融的树脂朝风扇叶片的模制部分31注射。

如图4所示，为离心式风扇100的多个风扇叶片101分别设置了模具1的多个入口15。即，多个入口15布置成分别对应于产品部分30的多个风扇叶片的模制部分31。

图4显示了当从固定模具单元10侧看时离心式风扇100相对于入口15的相对位置，以及模具1的产品部分30相对于入口15的相对位置。

如图5所示，固定模具单元10具有多个(例如三个)模具元件16、17和18，所述模具元件16、17和18布置在离心式风扇100的相邻风扇叶片101(产品部分30的风扇叶片模制部分31)之间并定位在护环103(产品部分30的护环模制部分33)的下侧(参照图5)。在图1中没有示出模具元件16、17和18。

特别地，模具元件16可以由模具板构成，并具有面向产品部分30的内壁表面16a(薄壁元件的内壁表面)。模具元件17可以由模具板构成，并具有面向产品部分30的内壁表面17a(薄壁元件的内壁表面)。模具元件18可以由滑板构成，所述滑板具有大体楔形并布置在模具元件16和模具元件17之间。例如，模具元件16-18可以层层布置。

滑板18与伺服电机19的输出端连接，所述伺服电机19是滑动驱动单元。滑板18由伺服电机19驱动以在模具元件16和模具元件17之间滑动(即来回移动)，并且模具元件16的内壁表面16a和模具元件17的内壁表面17a可以在与滑板18的滑动方向垂直的方向上移动。

可移动模具单元20具有多个(例如三个)模具元件26、27和28，所述模具元件26、27和28布置在离心式风扇100的相邻风扇叶片101(产品部分30的风扇叶片模制部分31)之间并定位在盘元件102(产品部分30的盘元件模制部分32)的上侧(参照图5)。

特别地，模具元件26可以由模具板构成，并具有面向产品部分30的内壁表面26a(薄壁元件的内壁表面)。模具元件27可以由模具板构成，并具有面向产品部分30的内壁表面27a(薄壁元件的内壁表面)。模具元件28可以由滑板构成，所述滑板具有大体楔形并布置在模具元件26和模具元件27之间。例如，模具元件26-28可以层层布置。

滑板28与伺服电机29的输出端连接，所述伺服电机29是用于滑动的驱动单元。滑板28由伺服电机29驱动以在模具元件26和模具元件27之间滑动(即来回移动)，并且模具元件26的内壁表面26a和模具元件27的内壁表面27a可以在与滑板28的滑动方向垂直的方向上移动。

如图2所示，根据此实施例的成型装置主要包括模具1和公知的喷射单元40(注射填充单元)，模具元件16-18和26-28以及伺服电机19和20装入所述模具1，所述喷射单元40用来将熔融的树脂喷射到模具1内。模具1和喷射单元40安装在公知的成型装置的夹紧单元上。

控制单元50控制喷射单元40和夹紧单元的操作，模具1安装在所述夹紧单元上。

控制单元50将信号输出到喷射单元40和夹紧单元，模具1安装在所述夹紧单元上，并且来自喷射单元40和夹紧单元的操作完成信号或数据信号输入到控制单元50。从而，可以执行公知的模制周期。所述模制周期顺序包括：模具1的闭模(夹紧)，通过喷射单元40将熔融的树脂喷射填充到模具1(已经闭模)的产品部分30内，冷却固化已经填充到产品部分30内的熔融的树脂，在产品部分30内的熔融的树脂冷却固化以后模具1的开模，以及从开模的模具1的产品部分30中取出离心式风扇100(已经固化)。

而且，控制单元50将操作信号输出到装入模具1中的伺服电机19和20，并且来自伺服电机19和20的操作状态信号输入到控制单元50。

其内具有记忆单元的控制单元50存储经输入装置60(输入单元)输入的离心式风扇100的模制条件等。而且，控制单元50基于来自模具1(实际上，夹紧单元)和喷射单元40的信号掌握模制周期的进展情况。

控制单元50设置有作为计时器单元的计时器51，当为定时器51预先设定的预定时间已过去时，控制单元50将操作信号输出到夹紧单元(包括伺服电机19和20的模具1)、喷射单元40等。

接下来将通过上述成型装置描述诸如离心式风扇100的模制产品的制造方法。下面将参照图6-9描述模制离心式风扇100的模制周期。

图6显示了用来闭模模具1的闭模(夹紧)过程。图7显示了用来将熔融的树脂喷射并填充到模具1的产品部分30内的填充过程，以及用来冷却和固化产品部分30内的熔融树脂(在填充过程已经填充)的冷却过程。

图8显示了用来开模模具1的开模过程。图9显示了用来从模具1(已经开模)的产品部分30中取出离心式风扇100(已经固化)的取出过程。在此实施例中，开模过程和取出过程对应于脱模过程。

首先，当控制单元50控制(参照图2)喷射单元40和模具1(实际上，夹紧单元)以模制离心式风扇100时，固定模具单元10和可移动模具单元20紧密配合以闭模如图6中所示的模具1。

接下来，如图7中所示，喷射部分40(参照图2)的喷嘴部分(没有示出)与已经闭模的模具1的浇口13的上游端接触，并且流动的熔融树脂喷射到浇口13。从而，熔融的树脂流进浇口13和流道14内，并通过入口15填充到产品部分30内。

熔融的树脂从多个入口(15)朝风扇叶片的模制部分31注射，所述入口15布置成分别对应于多个产品部分30的风扇叶片的模制部分31。

从而熔融的树脂可以容易地注射到模具1的产品部分30的风扇叶片模制部分31(用来模制薄壁扇叶101)内。即，即使模制具有多个薄壁元件的模制产品时，注射压力可以受到限制。

在此实施例中，考虑到模制的生产率，当熔融的树脂填充到产品部分30内时，模具1的产品部分30的内壁表面30a温度设定到在温度场(结晶温度范围)内的相对低的温度(例如20摄氏度)，在相对低的温度(例如20摄氏度)处显现树脂的结晶。

相反，当填充熔融的树脂时，模具1的内壁表面30a的温度设定在喷射并填充的树脂的结晶温度范围的上限温度附近。即，模具1内壁表面30a的温度可以是在结晶温度范围内的相对高的温度(实际上，上限温度)，例如120摄氏度，在结晶温度范围内显现树脂的结晶。

在此情况下，基于喷射-填充树脂的流动特性和伴随有结晶的收缩特性等，设定模具1的内壁表面30a的温度。因此，注入到产品部分30内的熔融树脂在相对高的温度维持较低的粘度时可以填充。而且，已经填充的树脂的结晶可以显现。从而，可以进一步地限制注射压力。

在填充到产品部分30中的熔融的树脂冷却和固化以及离心式风扇100模制以后，如图8中所示，开模固定模具单元10和可移动模具单元20。

然后，参照图9，操作顶杆装置(没有示出)等以脱模离心式风扇100。离心式风扇100通过拆卸装置(没有示出)从在固定模具单元10和可移动模具单元20之间的部分中取出。

当脱模离心式风扇100时，操作镜板(浇口板)(没有示出)等以移除固化在浇口13和流道14内的树脂。那在图8和9中没有示出。

接下来将描述根据此实施例的主要结构的操作。

当执行图7中所示的填充过程从而熔融的树脂注入到模具1的产品部分30内时，熔融的树脂会填充到在固定模具单元10侧的模具板16和模具板17之间的风扇叶片模制部分31内，并注入到如图10中所示的固定模具单元10和可移动模具单元20之间的护环模制部分33内。从而，在熔融的树脂由模具1吸收热量并由内壁表面30a约束的状态下，填充到产品部分30内的熔融的树脂将冷却和固化。

图14显示了在冷却过程中树脂的温度变化。参照图14，与作为厚壁元件的盘元件102或护环103(图10中所示)相比，作为薄壁元件的风扇叶片101快速地冷却和固化。当风扇叶片101的温度在树脂的结晶温度范围内时，执行风扇叶片101的树脂结晶。树脂的结晶温度范围是包括低于或等于树脂的结晶开始温度的范围(其中执行结晶)。

相反，护环103(盘元件102)冷却并迟于风扇叶片101达到要固化的树脂的结晶开始温度。

如图14所示，尽管护环103的表面部分的冷却因为厚壁元件(护环103)和薄壁元件(风扇叶片101)之间的热容量不同稍微晚些，厚壁的护环103的表面部分(与模具1的内壁表面30a接触)以及薄壁风扇叶片101的表面部分(与模具1的内壁表面30a接触)大体上同等地冷却。

相反，风扇叶片101的厚度方向上的中间部分比护环103的厚度方向上的中间部分冷却得明显更早些。

即，护环103(厚壁元件)的表面部分和风扇叶片(薄壁元件)的表面部分大体上同时达到结晶开始温度(例如190摄氏度)。然而，护环103的厚度方向上的整个区域达到结晶开始温度大大迟于风扇叶片101的厚度方向上的整个区域。

从而，参照图14，直到薄壁元件的整个区域(从表面部分到中间部分)达到结晶开始温度，厚壁元件才从其表面部分侧到其中间部分侧相继达到结晶温度。

在此情况下，在薄壁元件的在厚度方向上的整个区域达到结晶开始温度后，在薄壁元件的整个区域达到结晶开始温度时厚壁元件没有达到结晶开始温度的部分将从厚壁元件的表面侧向中间侧相继达到结晶开始温度。

因此，在薄壁元件的整个区域的结晶开始之前，厚壁元件的表面部分执行大体上等同于薄壁元件的结晶。在此情况下，在薄壁元件的收缩量(伴有结晶)和厚壁元件的收缩量(伴有结晶)之间的差别相对较小。

在薄壁元件的整个区域的结晶开始之后，因为厚壁元件的结晶开始区域相继增加，厚壁元件的收缩量(伴有结晶)将变得大于薄壁元件的收缩量(伴有结晶)。

即，在风扇叶片101的整个区域的结晶开始后，在护环103的圆周方向(由图11A中箭头方向表示)上发生伴有结晶的收缩。所述收缩大于风扇叶片101的收缩。

上面参照图14的关于护环103的描述也适宜用于与风扇叶片101相比为厚壁元件的盘元件102。

控制单元50操作伺服电机19(图5中所示)以从模具板16和模具板17之间的部分在拉出方向上驱动(滑动)滑板18，参照图11A。

滑板18具有例如大体楔形。即滑板18在其一端侧(例如图10的上端侧)具有较小的横截面积。而且，如图11B所示，滑板18具有两个接合凸出部181，所述接合凸出部181分别布置在滑板18的两个侧表面上并且在滑板18的滑动方向上延伸。模具板16和模具板17分别设置有在与接合凸出部181的延伸方向相同的方向上延伸的接合凹槽部161和接合凹槽部171。两个接合凸出部181分别可滑动地与接合凹槽部161和171接合。

因此，当滑板18从模具板16和模具板17之间的部分、在拉出方向上滑动时，如图11A所示，模具板16被迫向右移动且模具板17被迫向左移动。

从而，在模具板16的内壁表面16a和模具板17的内壁表面17a之间的间距扩大。因此，内壁表面16a和内壁表面17a与风扇叶片101分离。相应地，在内壁表面16a和17a与风扇叶片101之间的摩擦结合(连接)降低，从而释放由产品部分30对风扇叶片101的约束。在此情况下，在内壁表面16a和17a之间的间距(间隙)变成大体上等于例如0.3毫米，从而释放由模具1对风扇叶片101的约束。

如上所述，在当风扇叶片101(薄壁元件)的厚度方向上的中间部分的树脂温度达到结晶温度的时候，执行控制单元50的操作命令(用来滑动滑板的指令)。

可以执行预先的测量以确定从熔融的树脂填充到产品部分30之内起直到薄壁元件的中间部分达到结晶开始温度经过的时间。所述时间通过控制单元50经由输入装置60输入并储存在存储单元内，并设定为用于定时器51的第一预定时间。

例如，可以执行模制测试。确定第一预定时间从而破裂和变形(大于预定程度)都不会发生，所述破裂归因于约束的较晚的释放，所述变形归因于约束的过早的释放。第一预定时间预先为定时器51设定。

即，第一预定时间基于与薄壁元件的厚度方向中的部分的树脂温度相关的值获得并设定用于定时器51。

可选地，在没有基于与厚度方向上的中间部分的树脂温度有关的值来确定的情况下，第一预定时间也可以通过直接测量薄壁元件的厚度方向上的树脂温度来确定。

在此情况下，基于测试结果设定第一预定时间，所述测试结果是与在喷射并填充的熔融树脂的冷却-固化过程中的收缩特性有关的特性。因此，可以认为第一预定时间是实际上基于在熔融树脂的冷却-固化过程中的收缩特性而设定的。

如图13所示，在当定时器51检测到从喷射单元40的喷射开始起已经过去第一预定时间的时候(即，在估计到薄壁元件的中间部分的结晶已经开始的时候)，控制单元50执行滑块18的滑动指令(图13中所示的滑动指令1)。

如图13所示，在此实施例中，在冷却和固化填充的树脂的冷却过程中，在压力保持状态中执行滑动指令1，在所述压力保持状态中在产品部分30内施加所述压力(第二压力)。

在此实施例中，可移动模具单元20的模具元件26、27和28的结构与固定模具单元10的模具元件16、17和18的结构相同。根据控制单元50的对伺服电机29的指令，在当喷射单元40的喷射开始后已过去第一预定时间的时候，释放风扇叶片101的约束。

从而，冷却过程在风扇叶片101(薄壁元件)的约束已经被释放的状态中执行。因此，即使当盘元件102和护环103(为厚壁元件)的结晶收缩迟于风扇叶片101并大量形成时，风扇叶片101也可以跟随盘元件102和护环103的收缩。

滑板18和伺服电机19(作为用来驱动滑板18的驱动单元)构成用来改变薄壁元件的内壁表面16a和17a(它们是构成产品部分30的内壁表面30a的部分)之间的间距的改变单元，所述薄壁元件的内壁表面16a和17a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面16a和17a之间。而且，滑板28和伺服电机20也构成改变单元，所述伺服电机20是用来驱动滑板28的驱动单元。

如图11A所示，在冷却过程完成以后，将如上所述执行开模过程。在此情况下，控制单元50使伺服电机19(参照图5)操作，以从模具板16和模具板17之间的部分、在拉出方向上进一步驱动(对应于图13中所示的滑动指令2)滑板18，参照图12。

可以执行预先的测量以确定从熔融的树脂填充到产品部分30之内起直到离心式风扇100随着熔融的树脂的冷却-固化进展变成预定状态经过的时间。所述时间通过控制单元50经由输入装置60输入并储存在存储单元内。所述时间设定为定时器51的第二预定时间。

如图13所示，在当定时器51检测到从喷射单元40的喷射开始起已过去第二预定时间的时候，控制单元50执行滑块18的滑动指令(图13中所示的滑动指令2)。

如图12所示，从而内壁表面16a和内壁表面17a之间的间距进一步扩大，所述内壁表面16a和17a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面16a和17a之间。在此情况下，在内壁表面16a和17a之间的间距(间隙)变成大体上等于例如0.5毫米。从而在内壁表面16a和17a与风扇叶片101之间的摩擦结合(连接)进一步降低。

在此情况下，可移动模具单元20的滑板28没有被滑动(驱动)，且模具板26的内壁表面26a和模具板27的内壁表面27a之间的间距不变，所述模具板26的内壁表面26a和模具板27的内壁表面27a彼此相对且风扇叶片101放入内壁表面26a和27a之间。这没有用图形示出。

在控制单元50收到表示滑动指令2的操作已经完成的信号以后，控制单元50操作夹紧单元以执行开模模具1的开模过程。在开模过程中，作为离心式风扇100的厚壁元件的护环103(102)与固定模具单元10(它是模具1的部分)分离。

从而，在开模过程中，布置在固定模具单元10侧且彼此相对的内壁表面16a和内壁表面17a之间的间距大于布置在可移动模具单元20侧且彼此相对的内壁表面26a和内壁表面27a之间的间距。因此，如图8所示，在开模的时候，因为摩擦力的不同(脱模力的不同)，离心式风扇100可以保持在可移动模具单元20侧。

在开模过程通过图12所示的状态完成(参见图8)以后，将如上所述执行取出过程。即，在控制单元50接收到表示固定模具单元10和可移动模具单元20完全打开的信号或表示固定模具单元10和可移动模具单元20彼此分离以在固定模具单元10和可移动模具单元20之间具有至少一个通过它可以取出离心式风扇100的间隔的信号后将执行取出过程。此时，控制单元50操作图5中所示的伺服电机29以从模具板26和模具板27之间的部分、在拉出方向上进一步驱动(对应于图13中所示的滑动指令3)滑板28。

在此实施例中，从熔融的树脂填充到产品部分30之内起直到冷却过程和开模过程完成经过的时间确定为第三预定时间。通过控制单元50，第三预定时间经由输入装置60输入并储存在存储单元内。第三预定时间预先用于定时器51。

如图13所示，在当定时器51检测到从喷射单元40喷射的开始起已过去第三预定时间的时候，控制单元50执行滑块18的滑动指令(图13中所示的滑动指令3)。

相应地，内壁表面26a和内壁表面27a之间的间距进一步扩大，所述内壁表面26a和27a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面26a和27a之间。在此情况下，内壁表面26a和27a之间的间距(间隙)大体上等于例如0.5毫米。从而内壁表面26a和27a与风扇叶片101之间的摩擦结合(连接)进一步降低。

当控制单元50收到表示滑动指令3的操作已经完成的信号时，控制单元50操作顶杆装置(没有示出)以从图9中所示的可移动模具单元20中脱模离心式风扇100，并经由取出装置(没有示出)等从固定模具单元10和可移动模具单元20之间的部分中取出离心式风扇100。

从而，在取出过程中，布置在可移动模具单元20侧且彼此相对的内壁表面26a和内壁表面27a之间的间距变得大于开模过程中的间距。因此，当取出离心式风扇100的时候，摩擦力(脱模力)受到限制。因此，在开模的时候保持在可移动模具单元20侧的离心式风扇100可以易于取出。

根据上面所述，在冷却过程中，大体上在风扇叶片101(薄壁元件)的、在厚度方向上的中间部分的树脂结晶开始的同时，可以释放模具1对风扇叶片101的约束。

从而，当盘元件102和护环103(除了盘元件102和护环103的表面部分的部分)冷却和结晶而引发收缩时，较早冷却和固化的风扇叶片101的约束被释放。因此，对应于盘元件102和护环103的结晶收缩，风扇叶片101可以移动(跟随)。

因此，在冷却过程中，在风扇叶片101和盘元件102之间的交叉连接部分以及风扇叶片101和护环103之间的交叉连接部分处可以限制应力出现。因此，在这些交叉连接部分处可以限制破裂发生。

而且，多个模具元件16-18和26-28沿着风扇叶片模制部分31构成模具1的部分。模具元件16-18之中的滑板18和模具元件26-28之中的滑板28滑动，从而薄壁元件的内壁表面16a和17a之间的间距和在薄壁元件的内壁表面16a和17a之间的间距容易地扩大，以释放模具1对风扇叶片101的约束。

因为用来释放风扇叶片101的约束的时间是基于预先测量的时间(第一预定时间)设定的，因此没有必要布置用来直接检测薄壁元件(风扇叶片101)的中间部分的树脂是否达已达到结晶开始温度的传感器等。

而且，与冷却过程相比，在脱模过程中薄壁元件的内壁表面之间的间距可以进一步扩大，在所述脱模过程中，模具1被开模且从产品部分30中取出在冷却过程中已经固化的离心式风扇100。

因此，在开模模具1的时候以及在取出离心式风扇100的时候，薄壁元件内壁表面之间的间距可以进一步扩大，从而在离心式风扇100的风扇叶片101处可以限制不期望的应力加强。

而且，参照图13，在不同的过程中，控制单元50自熔融的树脂的喷射开始以来，分别在第一、第二和第三预定时间(预先为定时器51设定)之后执行滑板的滑动指令。因此改变模具1的内壁表面之间的间距的控制变得相当容易。

在此情况下，在冷却过程中释放约束之后，在脱模过程中，当第二预定时间从在填充过程中的熔融的树脂的填充起已过去时，模具1被开模以将至少将厚壁元件102和103与模具1的一部分分离。

根据此实施例，可以提出具有薄壁的风扇叶片的离心式风扇100。因此，由于流阻降低，由风扇供给的空气的数量可以增加；由于风扇重量的降低，可以节省电力；因为旋转力矩减小，伴有高速旋转的风扇直径可以减少；材料费用可以减少等等。

其他实施例

在上述第一实施例中，三个模具元件16-18布置在相邻的风扇叶片101之间，所述风扇叶片101是离心式风扇100的薄壁元件。在冷却过程中，滑动一个模具元件(滑板18)，从而当薄壁元件的中间部分的结晶开始的时候，释放风扇叶片101的约束。

然而，模具1的沿着薄壁元件的部分也可以由至少两个模具元件构成。在此情况下，滑动模具元件中的至少一个以释放由模具1对薄壁元件的约束。

例如，参照图15A，模具1的沿着风扇叶片101(薄壁元件)的部分可以由模具元件116和117构成。例如，模具元件116和117可以分别是例如层层布置的模具板和滑板。

如图15B所示，在大体上风扇叶片101的中间部分达到结晶开始温度的同时，驱动具有大体楔形的模具元件117在沿着所述楔形的倾斜表面的方向(与风扇叶片101的延伸方向大体上相同)上滑动。从而进一步扩大薄壁元件的内壁表面116a和117a之间的间距，所述内壁表面116a和117a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面116a和117a之间，从而风扇叶片101的约束得以释放。

从而，如图15C所示，当模具1被开模时，模具元件116和117都在与风扇叶片101的延伸方向相同的方向上移动。

可选地，参照图16A，模具1的沿着风扇叶片101(薄壁元件)的部分由两个模具元件116和117构成。如图16B所示，大体上在与风扇叶片101的中间部分达到结晶开始温度的同时，驱动具有大体楔形的模具元件117在与风扇叶片101的延伸方向大体上相同的方向上滑动。从而扩大薄壁元件的内壁表面116a和117a之间的间距，所述内壁表面116a和117a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面116a和117a之间，从而风扇叶片101的约束得以释放。

然后，如图16C所示，当模具1被开模时，模具元件116和117都在与风扇叶片101的延伸方向大体上相同的方向上移动。

还可选择地，如图17A所示，模具1的沿着风扇叶片101(薄壁元件)的部分由两个模具元件116和117构成。如图17B所示，大体上在风扇叶片101的中间部分达到结晶开始温度的同时，驱动具有大体楔形的模具元件117在与风扇叶片101的延伸方向大体上相同的方向上滑动。而且，如图17C所示，在沿着所述楔形的倾斜表面的方向(与风扇叶片101的延伸方向大体上相同)上，驱动模具元件117进一步滑动。从而扩大薄壁元件的内壁表面116a和117a之间的间距，所述内壁表面116a和117a彼此相对且风扇叶片101置于内壁表面116a和117a之间，从而风扇叶片101的约束被释放。

从而，参照图17D，当模具1被开模时，模具元件116和117都在与风扇叶片101的延伸方向大体上相同的方向上移动。

在此情况下，图17B中所示的过程也可以与图17C中所示的过程同时执行。即，可以在图17B中所示的方向与图17C中所示的方向之间的中间方向上滑动模具元件117。从而，薄壁元件的内壁表面116a和117a同时与风扇叶片101分离。

如上所述，模具1的沿着薄壁元件101的部分可以由两层模具元件构成。当与模具1的沿着薄壁元件101的部分由三层模具元件构成(参照第一实施例)的实例比较时，模具1的结构可以简化，并且即使当薄壁元件彼此接近，也可以容易地保证在相邻薄壁元件之间的模具元件的强度。

而且，在第一实施例中，滑板18和28的滑动方向与薄壁元件101的延伸方向大体上相同。然而，在与延伸方向大体上相同的方向上也可滑动滑板，所述延伸方向相对于薄壁元件101的延伸方向倾斜。

而且，参照图13，在第一实施例中，在经由喷射单元40将熔融的树脂填充到模具1的产品部分30内开始以后的第一至第三预定时间预先设定用于定时器51。定时器51计算从熔融的树脂填充开始起经过的时间。当分别确定第一至第三预定时间已过去时，分别执行滑动指令1-3。然而，如果能够检测到过去的时间等于熔融树脂的填充开始之后的第一、第二、第三预定时间，定时器51也可以设置有除熔融树脂的填充开始时间之外的时间设定标准。

例如，闭模的开始时间可以用作定时器51的时间设定标准。在此情况下，定时器51可以从闭模的开始起计算以确定从填充熔融树脂开始起预定时间是否过去。

而且，在第一实施例中，滑动滑板18从而模具板16和17与风扇叶片101强制分离。从而，释放模具1对风扇叶片101的约束。然而，在不用强制地移动模具板16和17的情况下，也可以通过使模具板16和17自由释放风扇叶片101的约束。

此外，在第一实施例中，伺服电机19和29分别用作滑动板18和28的驱动单元。然而，液压缸等也能够用作驱动单元。

而且，所述制造方法也可以适用于除离心式风扇100外的模制产品。所述制造方法可以用于其中存在厚壁元件和薄壁元件(厚度小于厚壁元件)之间的交叉布置的模制产品。例如，所述制造方法可以用于诸如涡轮风扇的离心式风扇，所述涡轮风扇具有比它的其他元件薄的风扇叶片。

而且，在第一实施例中，为了对应于在模制产品100的薄壁元件101和厚壁元件102、103之间的收缩状态(伴有结晶)不同释放薄壁元件101的约束，设定了第一预定时间。然而，在对应于在收缩状态之间的不同(其会引起破裂等)释放薄壁元件101的约束的情况下，也能够以其他方式设定第一预定时间。即，能够基于在熔融树脂的冷却-固化过程中的收缩特性，或有关收缩特性的特性设定第一预定时间。

例如，在树脂(已经冷却和固化)的结晶开始之前，薄壁元件和厚壁元件之间的体积收缩差异较大，从而由于体积收缩差异引起的应力发生破裂的情况下，能够经由模制测试通过凭经验确定，或通过直接确定预定的体积收缩差异等的发生时间设定第一预定时间。

而且，所述制造方法也可以用于由其他材料例如不结晶的无定形树脂制成的模制产品。在此情况下，能够设定第一预定时间，用于对应于由无定形树脂制成的模制产品的厚壁元件和薄壁元件的收缩状态之间的差异释放薄壁元件的约束。

Claims (20)

1、一种用于模制产品的制造方法，所述模制产品具有至少一个厚壁元件(102、103)和至少一个薄壁元件(101)，所述厚壁元件(102、103)和薄壁元件(101)交叉布置，所述薄壁元件(101)具有小于所述厚壁元件(102、103)的厚度，所述制造方法包括：

填充过程，所述填充过程用来将熔融的树脂注射并填充到已经闭模的模具(1)的产品部分(30)内，

冷却过程，所述冷却过程用来冷却和固化在产品部分(30)内处于约束状态的熔融树脂，所述熔融的树脂已经在填充过程中填充到产品部分(30)内，以及

脱模过程，所述脱模过程用来开模模具(1)并从产品部分(30)内取出模制产品，所述模制产品已经在冷却过程中固化，其特征在于：

在冷却过程中，当从在填充过程中熔融树脂的填充起已过去第一预定时间时，释放模具(1)对薄壁元件(101)的约束，其中所述第一预定时间为从在填充过程中填充熔融的树脂起到薄壁元件(101)的厚度方向的中间部分达到结晶开始温度经过的时间；以及

在脱模过程中，在冷却过程中释放约束之后，当从在填充过程中熔融树脂的填充起已过去第二预定时间时，模具(1)被开模以便将至少厚壁元件(102、103)与模具(1)的一部分分离，其中所述第二预定时间为从在填充过程中填充熔融的树脂起到模制产品通过冷却和固化熔融的树脂而变成预定状态经过的时间。

2、根据权利要求1所述的制造方法，其中：

基于在冷却和固化过程中的熔融树脂的收缩特性和与收缩特性相关的特性中的一个，设定所述第一预定时间。

3、根据权利要求1或2所述的制造方法，其中：

在冷却过程中，薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距被扩大以减小薄壁元件(101)和薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的摩擦结合，从而薄壁元件(101)的约束被释放，所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)彼此相对且薄壁元件(101)置于薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间；

所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)是模具(1)的内壁表面(30a)的部分，所述内壁表面(30a)构成产品部分(30)。

4、根据权利要求1所述的制造方法，其中：

在冷却过程中，当第一预定时间已经过去时，薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距被扩大，从而减小薄壁元件(101)和薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的摩擦结合，以释放薄壁元件(101)的约束，所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)彼此相对且薄壁元件(101)置于薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间；

由薄壁元件(101)的在厚度方向上的中间部分的树脂温度和与所述树脂温度有关的值中的一个确定第一预定时间；

所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)是模具(1)的内壁表面(30a)的部分，所述内壁表面(30a)构成产品部分(30)。

5、根据权利要求4所述的制造方法，其中：

所述模具(1)具有沿着薄壁元件(101)的部分，所述部分由多个模具元件(16、17、18、116、117)构成；以及

在冷却过程中，滑动模具元件(16、17、18、116、117)中的至少一个以扩大在薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距。

6、根据权利要求4或5所述的制造方法，其中：

在脱模过程中，所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距相对于冷却过程进一步扩大。

7、根据权利要求4或5所述的制造方法，其中：

所述模具(1)包括固定模具单元(10)和可移动模具单元(20)，所述固定模具单元(10)和可移动模具单元(20)分别具有薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a、26a、27a)，所述薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a、26a、27a)彼此相对且所述薄壁元件(101)置于薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a、26a、27a)之间；以及

当在脱模过程中模具(1)被开模时，固定模具单元(10)的薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距大于可移动模具单元(20)的薄壁元件内壁表面(26a、27a)之间的间距。

8、根据权利要求7所述的制造方法，其中：

在脱模过程中当模制产品从产品部分(30)中取出时，可移动模具单元(20)的薄壁元件内壁表面(26a、27a)之间的间距相对于冷却过程进一步扩大。

9、根据权利要求1、2、4、5和8中的任一项所述的制造方法，其中：

模具(1)的产品部分(30)具有至少一个用来模制至少一个薄壁元件(101)的薄壁元件的模制部分(31)；

所述模具(1)在其内具有至少一个入口(15)，所述入口(15)布置在薄壁元件的模制部分(31)的延伸方向上；以及

在填充过程中，熔融的树脂被从入口(15)朝着薄壁元件的模制部分(31)注射。

10、根据权利要求9所述的制造方法，其中：

所述模制产品具有多个薄壁元件(101)；

所述模具(1)的产品部分(30)具有多个薄壁元件模制部分(31)，多个入口(15)对应于所述多个薄壁元件模制部分(31)分别布置在模具(1)内；以及

在填充过程中，熔融的树脂被从对应于薄壁元件模制部分(31)布置的入口(15)朝着薄壁元件的模制部分(31)注射。

11、根据权利要求1、2、4、5、8和10中的任一项所述的制造方法，其中：

在填充过程中，模具(1)的内壁表面(30a)的温度大体上等于预定温度，所述预定温度基于注射和填充的树脂的流动特性和收缩特性设定。

12、根据权利要求1所述的制造方法，其中：

经由成型装置、注射填充单元(40)和控制单元(50)制造模制产品，所述成型装置包括具有形状对应于模制产品的产品部分(30)的模具(1)，所述注射填充单元(40)用来将熔融的树脂注射并填充到产品部分(30)内，所述控制单元(50)用来控制模具(1)和注射填充单元(40)；以及

经由定时器单元(51)，当从熔融树脂由注射填充单元(40)填充到产品部分(30)内起已过去第一预定时间时，控制单元(50)释放模具(1)对薄壁元件(101)的约束，第一预定时间预先设定用于所述定时器单元(51)。

13、根据权利要求12所述的制造方法，其中：

所述模具(1)具有沿着薄壁元件(101)的部分，所述部分由多个模具元件(16、17、18、116、117)构成；以及

所述控制单元(50)滑动所述模具元件(16、17、18、116、117)中的至少一个以扩大薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距，所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)彼此相对且所述薄壁元件(101)置于薄壁元件的内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间；

所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)是模具(1)的内壁表面(30a)的部分，所述内壁表面(30a)构成产品部分(30)。

14、根据权利要求12或13所述的制造方法，其中：

当第一预定时间已过去时，所述控制单元(50)扩大薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距，从而减小薄壁元件(101)和薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的摩擦结合以释放薄壁元件(101)的约束；

所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)彼此相对且所述薄壁元件(101)置于薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间，并且所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)是模具(1)的内壁表面(30a)的部分，所述内壁表面(30a)构成产品部分(30)；

由薄壁元件(101)的在厚度方向上的中间部分的树脂温度和与所述树脂温度有关的值中的一个确定第一预定时间。

15、根据权利要求12或13所述的制造方法，其中：

当模具(1)被开模并从产品部分(30)中取出固化的模制产品时，控制单元(50)相对于冷却过程进一步扩大薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间的间距；

所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)彼此相对且所述薄壁元件(101)置于薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)之间，并且所述薄壁元件内壁表面(16a、17a、116a、117a)是模具(1)的内壁表面(30a)的部分，所述内壁表面(30a)构成产品部分(30)。

16、根据权利要求5或13所述的制造方法，其中：

所述模具(1)的模具元件(16、17、18、116、117)中的至少一个(18、117)具有大体楔形以便可滑动；以及

所述模具(1)具有用来驱动至少一个模具元件(18、117)的驱动单元(19)，从而滑动至少一个模具元件(18、117)。

17、根据权利要求16所述的制造方法，其中：

所述模具(1)具有三个模具元件(16、17、18)；

所述三个模具元件(16、17、18)中的中间一个(18)是可滑动的模具元件；以及

所述驱动单元(19)驱动所述可滑动模具元件(18)，从而在与薄壁元件(101)的延伸方向大体上相同的方向上滑动可滑动模具元件(18)。

18、根据权利要求16所述的制造方法，其中：

所述模具(1)具有两个模具元件(116、117)；

所述两个模具元件(116、117)中的一个模具元件(117)是可滑动的模具元件；以及

所述驱动单元(19)在与薄壁元件(101)的延伸方向大体上相同的方向上驱动所述可滑动模具元件(117)。

19、根据权利要求1、2、4、5、8、10、12、13、17和18中的任一项所述的制造方法，其中：

所述模制产品是离心式风扇(100)；以及

所述薄壁元件是所述离心式风扇(100)的风扇叶片(101)。

20、根据权利要求19所述的制造方法，其中：

所述厚壁元件是所述离心式风扇(100)的护环(103)和盘元件(102)。

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