CN100579765C

CN100579765C - 模芯回退注射成形方法

Info

Publication number: CN100579765C
Application number: CN200410095128A
Authority: CN
Inventors: 野村真人; 新美俊生; 木村昌树; 菅原利昭
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2005104072A; CN1603086A; JP4211555B2

Abstract

通过移动压板使模芯回退难以控制大而重的压板的速度和停止位置。通过移动锥形抗压块使模芯回退有可能在注射成形过程中引起板的磨损。通过由液压缸提供压力使模芯回退需要一大型液压缸或者大型伺服马达。提供一对或多对动模3和定模4，并且每对模具3和4合模以便进行注射成形。随后，所有动模3沿开模方向远离各自的定模4移动一预定距离。将支承用于注射成形的定模4中的至少一个的抗压块8从该至少一个定模4上移去，并通过伺服控制或液压控制使该至少一个定模4沿开模方向远离相应的动模3移动一预定距离。

Description

模芯回退注射成形方法

技术领域

本发明涉及使用一可动模具的模芯/型芯回退(core back)注射/射出成形。具体地，本发明涉及在发泡成形中使模芯回退和将模制品取出的模具运动。

背景技术

传统上，已知的基于注射成形的发泡成形已用于模制例如汽车内装部件。根据发泡剂类型，发泡成形分为采用化学发泡剂的发泡成形和直接法射二氧化碳气体或氮气的气体发泡成形。对于采用金属模具的注射发泡成形，模芯回退成形是广泛使用的，其中，在将含有发泡剂(气体或者化学发泡剂)的树脂注入并填充入模具之后，使模具的模芯沿其打开方向，即模具模腔/型腔扩大方向运动以便模腔中的树脂发泡。

在模芯回退成形中，例如通过移动一压板、锥形抗压块、或一可承受合模/夹紧压力和注射压力的可动模芯回退板使模芯回退。

传统上，一种具有其动模通过一液压缸而移动的一合模装置的注射成形机是已知的。这种注射成形机的一示例具有一主液压泵和多个加速液压泵以便对应于模具的打开/闭合速度而控制供给液压缸的油量，如日本待审公开专利GazetteHei.7-80904中所述。

(这种注射成形机)的另一示例具有一用于二次注射的浇口，在首次注射之后，该浇口由通过液压缸移动的可动模芯打开，如日本待审公开专利GazetteHei.10-15992中所述。

然而，通过由液压缸移动压板、锥形抗压块、或受压专用模芯回退板的传统模芯回退过程具有下述缺点。

难以精确控制大而重的压板的速度和停止位置。在注射和填充期间承受较大合模力和注射压力的锥形抗压块易于磨损或产生例如干扰其平稳动作等其它问题。专用模芯回退板需要液压缸或一伺服马达，其尺寸必须较大以便抵抗合模压力和注射压力。如果在日本待审公开专利Gazette Hei.7-80904或日本待审公开专利Gazette Hei.10-15992所公开的成形机中使用型大液压缸，那么将难以控制该液压缸的速度和停止位置。

特别地，当进行模芯回退以便进行在一个成形机中模制两种材料的双色注射成形时，将难以提供一种使模芯回退动作稳定的机构。

发明内容

对于使用彼此合模的一对定模/固定型模具和动模/可动型模具的本发明，一可动抗压块支承该定模以便承受该对模具在注射成形期间产生的合模压力和注射压力。移动一可动压板以使该动模远离该定模而移动以使所述模具之间解压(该过程称为第一模芯回退)，从而减小施加在抗压块上的合模力和注射压力。由于上述解压，能够容易地将抗压块从该定模上移开，因为它几乎只承受定模的重量。

然后，一伺服马达(或一液压缸)驱动所述定模远离该动模而移动以便开模/打开模具，即扩大所述模具之间的模腔(该过程称为第二模芯回退)。这种致动器伺服控制移动定模以便开模的距离和速度，即确保定模的速度和停止位置的较高精确度。可以使控制定模以便开模的伺服机构最小化，因为在其控制中该伺服机构没有必要承受合模力。

本发明也可通过利用一对用于模制可发泡树脂的定模和动模和另一对用于模制不可发泡树脂的定模和动模而应用于可发泡树脂和不可发泡树脂的双色成形。

在双色成形中，不可发泡树脂的动模与可发泡树脂的动模在压板移动以解压的期间一起进行模芯回退。这就是难以保持不可发泡树脂制成的产品的合格质量的原因。

因此，在使设有动模的压板移动以解压而模制注射和填充的可发泡树脂以便得到一具有令人满意的质量的泡沫塑料模制品之后，移动该压板以使动模朝向定模移动从而合模。随后注入并模制不可发泡树脂，因此压板的移动不会影响不可发泡树脂的注射成形。

另一方面，为防止发泡模制品被合模损坏，伺服马达(或液压缸)使用于发泡成形的定模在动模移动以便合模的同时移动，以便抵消用于发泡成形的定模的位置误差。定模的伺服控制移动在速度和停止位置方面较精确。

根据本发明的第一方面，模芯回退注射成形方法使用一对或多对定模和动模。每对定模和动模彼此合模。可以使动模沿开模方向远离各自的定模而移动并沿合模方向朝向各自的定模而移动。该模芯回退注射成形方法的特征在于，至少一个定模能够沿开模方向远离相应的动模而移动，并且该方法包括：

在使所述定模和动模合模以便进行注射成形之后使所有动模沿开模方向移动一预定距离以减小施加于相应的定模上的合模压力和注射压力的第一步骤；以及使所述至少一个定模沿开模方向移动一预定距离的第二步骤。

这种具有上述第一步骤和第二步骤的两步模芯回退注射成形方法实现了所需的对控制模具速度和定位的精确度的改善，尤其是对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的控制。

根据第一方面，该模芯回退注射成形方法优选地使用一可拆卸地支承所述至少一个用于注射成形的定模的抗压块，并且该方法还包括在所述第一步骤和第二步骤之间的从所述至少一个定模上移去抗压块的一步骤。

因此，该两步模芯回退注射成形方法确保了对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的控制精确度。此外，施加于所述至少一个定模上的负荷减小以便获得所需的所述至少一个定模的一控制机构的小型化。

根据第一方面，优选地，在第二步骤中，在使所述至少一个定模沿开模方向移动所述预定距离的同时，使在第一步骤中已沿开模方向移动了所述预定距离的所有动模沿合模方向移动一预定距离。

因此，两步模芯回退注射成形方法确保了对模具速度和定位的控制精确度，尤其是对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的控制。此外，施加于所述至少一个定模上的负荷减小以便获得所需的所述至少一个定模的一控制机构的小型化。

根据第一方面，优选地，所述至少一个定模在第二步骤中移动的所述预定距离由一伺服马达控制。

因此，该伺服马达简化了一用于精确控制所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的机构，并且使该至少一个定模的控制机构易于维护。

根据第一方面，优选地，所述至少一个定模在第二步骤中移动的所述预定距离受液压控制。

因此，可以使用于精确控制所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的液压控制机构简化和最小化。

根据本发明的第二方面，一种由注射材料制成并在一对或多对定模和动模之间模制的产品。每对定模和动模彼此合模。所述动模能够沿开模方向远离各自的定模而移动以及沿合模方向朝向各自的定模而移动，该产品的特征在于，至少一个定模能够沿开模方向远离相应的动模而移动，并且该产品通过一种模芯回退注射成形方法制造，该方法包括：在使所述定模和动模合模以便进行注射成形之后使所有动模沿开模方向移动一预定距离以减小施加于相应的定模上的合模力和注射压力的第一步骤；以及使所述至少一个定模沿开模方向移动一预定距离的第二步骤。

因此，通过上述两步模芯回退注射成形方法改善了产品的质量和成本效率，该方法简单地实现了所需的模具速度和定位的控制精确度的改善，尤其是对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的控制。

根据第二方面，优选地，一抗压块可拆卸地支承所述至少一个用于注射成形的定模，并且用于制造该产品的模芯回退注射成形方法还包括在所述第一步骤和第二步骤之间的从所述至少一个定模上移去所述抗压块的一步骤。

因此，通过利用上述用于确保对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的精确控制的简单的可动抗压块，提高了该产品的质量和成本效率。

根据第二方面，优选地，在所述模芯回退注射成形方法的第二步骤中，在使所述至少一个定模沿开模方向移动所述预定距离的同时，使在第一步骤中已沿开模方向移动了所述预定距离的所有动模沿合模方向移动一预定距离。

因此，通过上述两步模芯回退注射成形方法提高了产品的质量和成本效率，该方法简单地确保了对模具速度和定位的精确控制，尤其是对所述至少一个定模在开模方向上的移动速度和其停止位置的控制。

这些、其它以及进一步的目的、特征和优点将从下面参考附图进行的详细说明中较全面地体现出来。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的成形机1在一动模3压入一用于注射的发泡定模4时的一侧向剖视图。

图2是该成形机1在使一可动压板2移动以便使所述模具之间解压时的一侧向剖视图。

图3是该成形机1在抗压块8被移去时的一侧向剖视图。

图4是该成形机1在所述发泡定模4下降时的一侧向剖视图。

图5是根据本发明第二实施例的一双层成形机21在动模3和23被压入各自的定模4和24以便进行注射时的一侧向剖视图。

图6是该双层成形机21在使一可动压板22移动以便使所述模具之间解压时的一侧向剖视图。

图7是该双层成形机21在抗压块8被移去时的一侧向剖视图。

图8是该双层成形机21在发泡定模4下降时的一侧向剖视图。

具体实施方式

利用两步模芯回退注射成形方法的以下实施例实现了可应用于双色成形的注射发泡成形的高确度模芯回退控制。

下面将根据图1-4说明用作本发明第一实施例的成形机1。

图1是该成形机1在一动模3压入一用于注射的发泡定模4时的一侧向剖视图。如图1所示，该成形机1包括一可动压板2、所述动模3、所述发泡定模4、一安装板5、一抗压块8、一基部7和螺纹杆6。该可动压板2可沿引导柱9垂直移动。在各引导柱9上设置有止挡件10以便调节该可动压板2的可动范围。所述动模3固定到该可动压板2上，并且所述发泡定模4固定到该安装板5上。该发泡定模4和动模3彼此接合从而在其间形成一模腔11。

穿过基部7的所述垂直螺纹杆6被拧入安装板5以使得该杆6能够旋转以调节该安装板5的垂直位置。所述抗压块8可没置在该安装板5和基部7之间。一用于控制该杆6的旋转的伺服马达(未示出)连接到该杆6上以便调节所述安装板5的位置。这种具有伺服马达的简单结构足以精确地调节安装板5的位置。

可选地，液压可用于该安装板5的位置调节。如果一液压缸用于该安装板5的位置调节，那么该液压缸能容易地改变对安装板5的偏压力。

将连接到所述可动压板2下表面上的该动模3向下压入其下方的发泡定模4，同时该发泡定模4通过安装板5由所述杆6和抗压块8支承。将一浇口(未示出)连接到所述模腔11上并且将树脂或类似物通过该浇口注入模腔11。该模腔11中的压力传递至所述可动压板2和抗压块8。

下面，将根据图1、2、3和4说明通过成形机1进行的注射发泡成形。

图2是所述成形机1在使可动压板2移动以使模具之间解压时的一侧向剖视图。图3是该成形机1在抗压块8被移去时的一侧向剖视图。图4是该成形机1在所述发泡定模4下降时的一侧向剖视图。

首先，在图1所示状态下，将可发泡树脂注入动模3和发泡定模4之间的模腔11。注入该模腔11中的可发泡树脂发泡以增加其体积。如图2所示，与该注射相对应，使可动压板2沿引导柱9垂直向上移动。该可动压板2由设置在引导柱9上的止挡件10阻止，从而阻止模腔11的扩大。在该状态下，动模3受到的压力由可动压板2承受，而定模4受到的压力由抗压块8承受。因此，将注入的可发泡树脂在其发泡时模制为预定形状。即，通过使动模3远离发泡定模4(沿开模方向)移动一预定距离，而减小施加于动模3上的合模力和注射压力。

在注射成形期间，抗压块8支承安装板5以保持发泡定模4的位置。在完成可发泡树脂的模制之后，如图3所示，抗压块8沿基部7水平移动以便移出安装板5，并由此允许安装板5的垂直移动。

如图4所示，在去掉抗压块8对安装板5的支承之后，通过旋转杆6使安装板下降。通过旋拧螺纹杆6，安装板5沿所述杆6垂直移动。连接到该杆6上的伺服马达(未示出)伺服控制该杆6的螺旋转动，从因容易地控制定模4的下降速度，即开模速度。

接下来将参考图5-8对根据本发明第二实施例的用于双层成形的成形机21进行说明。

图5是所述双层成形机21在动模3和23被压入各自的定模4和24以便进行注射时的一侧抽剖视图。图6是该双层成形机21在使一可动压板22移动以便使所述模具之间解压时的一侧向剖视图。图7是该双层成形机21在抗压块8被移去时的一侧向剖视图。图8是该双层成形机21在发泡定模4下降时的一侧向剖视图。

双层成形机21包括一可动压板22、一动模3、一动模23、一发泡定模4、一定模24、一安装板5、抗压块8、一基座25、一基部27和螺纹杆6。垂直引导柱9穿过可动压板22的端部以便使该可动压板22沿其移动。止挡件10设置在各自的引导柱9上以便调节可动压板22的可动范围。在该实施例中，止挡件10限定可动压板22的最高位置。

动模3和23固定到可动压板22土。土部动模3与固定到安装板5土的下部发泡定模4接合。所述螺纹杆6穿过基部27而旋入其中的安装板5由抗压块8支承。

固定到可动压板22的上部动模23与固定到基座25上的下部定模24接合，该基座25固定地安装在基部27上。

在双层成形机21中，设置动模23和定模24用于普通注射成形，并且设置动模3和发泡定模4用于注射发泡成形。

在双层成形机21中，普通注射成形模制材料被引入一注射发泡成形用模腔并进行注射发泡成形。因此，获得具有以下两层的成品：一层通过普通注射成形模制；而另一层通过注射发泡成形模制。

首先，通过上部模23和下部模24进行普通注射成形。接着，将该普通模制材料放置在形成在动模3和发泡定模4之间的模腔中，然后将可发泡树脂注入该模腔。

注入模腔的可发泡树脂在发泡时体积增大。如图6所示，可动压板22沿引导柱9垂直向上移动。可动压板22靠接到设置在引导柱9上的止挡件10上并停止移动，因而阻止模腔的体积增大。在该状态下，动模3受到的压力由可动压板22承受，而定模4受到的压力由抗压块8承受。因此，注射的可发泡树脂在发泡时模制为预定形状。

在完成可发泡树脂的模制之后，如图7所示，将抗压块8从安装板5上移开以允许安装板5垂直移动。接着，通过旋转杆6使安装板5下降以便打开注射发泡成形用模具，如图8所示。

通过使发泡定模4与可动压板22同步下降，保持发泡定模4和压板22之间的距离以在注射发泡成形用模具3和4之间保持开模状态，同时，模具23和24合模以进行普通注射成形。

如果在完成通过模具3和4进行的发泡成形之后通过模具23和24进行普通注射成形，则使压板22朝向发泡定模4和定模24移动，即沿合模方向移动。也就是说，压板22在注射发泡成形时沿开模方向移动一预定距离，然后在普通注射成形时沿合模方向移动一预定距离。从而有效地进行发泡材料和未发泡材料的模制。

本领域技术人员可进一步理解，上述说明是该公开装置的一优选实施例，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下可进行各种变化和修改。

Claims

1.一种利用一对或多对定模和动模的模芯回退注射成形方法，每对定模和动模彼此合模，其中，所述动模能够沿开模方向远离各自的定模而移动以及沿合模方向朝向各自的定模而移动，

该方法的特征在于，至少一个定模能够沿开模方向远离相应的动模而移动，以及该模芯回退注射成形方法包括：

在使所述定模和动模合模以便进行注射成形之后使所有动模沿开模方向移动一预定距离以减小施加于相应的定模上的合模力和注射压力的第一步骤；及

使所述至少一个定模沿开模方向移动一预定距离的第二步骤。

2.根据权利要求1所述的模芯回退注射成形方法，其特征在于，还包括：

在所述第一步骤和第二步骤之间的从所述至少一个定模上移去一抗压块的步骤，该抗压块可拆卸地支承所述至少一个用于注射成形的定模。

3.根据权利要求1或2所述的模芯回退注射成形方法，其特征在于，在第二步骤中，在使所述至少一个定模沿开模方向移动所述预定距离的同时，使在第一步骤中已沿开模方向移动了所述预定距离的所有动模沿合模方向移动一预定距离。

4.根据权利要求1所述的模芯回退注射成形方法，其特征在于，所述至少一个定模在第二步骤中移动的所述预定距离由一伺服马达控制。

5.根据权利要求1所述的模芯回退注射成形方法，其特征在于，所述至少一个定模在第二步骤中移动的所述预定距离受液压缸控制。