CN101048269B - 滑块保持装置和安装方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于注射模具(250)的滑块保持装置(100)，所述滑块保持装置具有装置主体(110)，所述装置主体具有顶面(120)和底面(130)。活动轴承(140)可被安装在装置主体内从而使活动轴承的一部分延伸到装置主体的顶面以上。所述装置被固定从而使活动轴承支承滑块(150)的运动。在主体头部(180)和主体基部(170)交界处形成台肩表面(190)。弹簧(200)环绕主体基部布置从而使弹簧顶部与台肩表面相接，并且弹簧底部延伸到装置主体的底面以下。弹簧产生“预加载荷”力，该力会将滑块保持在适当的位置。任选的垫圈(230)可被加入装置中以调节“预加载荷”。

Description

滑块保持装置和安装方法
相关申请的参照
本申请要求了于2004年7月16日申请的第60/588,821号美国临时专利申请的权益，其全文在此并入作为参考。
技术领域
本发明涉及注射成型装置，特别是一种保持注射模具的滑动组件部分的装置。
背景技术
在典型的注射模具中，模腔是由在分模线上彼此紧靠的模板形成的。当模具被打开时，这些模板彼此移开从而模制零件可以被移出或顶出。在许多注射模具中，模腔进一步由一个或多个件(piece)限定，随着模具打开或闭合这些件垂直于模板移动。这些垂直移动的件附连在通常由斜销(angle pin)移动的滑块(slide)上。斜销穿过斜孔被容纳，该斜孔贯穿滑块。在模具正常的打开运动中，斜销迫使滑块沿引导路径横向离开模制件。
希望将滑块保持在退回位置以避免无意的滑块闭合(slide closure)。几种滑块保持件(retainer)是本领域公知的。例如，授予Feist的第3,811,645号美国专利(Feist保持件)，公开了一种滑块保持件和定位件。Feist保持件包括一组弹簧偏置的钳(jaw)，当滑块移动到打开位置时所述这组钳夹住安装在滑块上的、例如销或杆之类的元件。
授予Vandenberg而后转让给Michigan的Madison Heights的D-M-E公司的第5,397,226号美国专利(Vandenberg保持件)公开了另外一种类型的滑块保持件。Vandenberg保持件的特征在于具有唇部的圆形主体和形成在唇部的一侧上的平键部(flat key section)。具有伸长圆形柱塞头的柱塞(plunger)被容纳于形成在主体内的空腔中。弹簧通过螺纹塞被保持在空腔中并且对柱塞头施加偏压使之往上贯穿主体头部内的开口。所述的圆形柱塞头被设计成与形成在滑块底表面内的槽相匹配。
基于Feist设计的滑块保持件具有几个缺点。第一，具有不同保持强度的滑块保持件不是统一的尺寸，所以如果滑块的设计者错误地计算了所需的必要保持强度，替换的具有更大或更小保持强度的滑块保持件将无法装配在为最初的滑块保持件制作的凹座(pocket)中。此外，根据Feist设计的滑块保持件缺乏可调性，也就是说对不同的保持强度必须购置不同的保持件。第二，这些滑块保持装置需要复杂的机械加工来便利它们的安装。不但滑块保持件必须被安装在注射成型机的凸模内铣磨出的较大凹座中，而且，销或杆也必须被安装在滑块内。保持件与销的任何不对准通常导致对模具和模具部件的损坏。此外，其中安装滑块保持件的大凹座也占用了注射模具内可贵的空间。
同样，基于Vandenberg设计的滑块保持件也具有几个缺点。第一，具有不同保持强度的滑块保持件不是统一的尺寸，这导致了前述同样的问题。象Feist保持件一样，Vandenberg保持件也缺乏可调性。此外，Vandenberg保持件的安装过程需要复杂的铣磨操作，例如唇部和键部的铣磨。
除已引用的滑块保持件以外，还有其它类型的市场上买得到的滑块保持件。然而，没有市场上买得到的滑块保持件利用活动轴承(live bearing)，活动轴承即这样一种轴承，其允许滑块滚过保持件直到滑块到达行程的终点并且被保持件固定在合适的位置。
需要这样的滑块保持装置，其提供改进的保持性能、可调的保持性能、更紧凑的尺寸以便安装的改进和模具设计中更大的灵活性。此外，需要使用活动轴承的滑块保持装置。此外，需要滑块保持装置部件，其可被用来改型现有的装置从而使改进的滑块保持装置使用活动轴承。
发明内容
鉴于上述的不足，本发明的目的在于提供一种提供改进的保持性能的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种提供可调保持性能的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种提供比以前的滑块保持装置更紧凑的尺寸的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种需要不那么复杂的铣磨和机械加工工艺的滑块保持装置，所述铣磨和机械加工工艺是为了安装滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种在模具设计中提供改进的灵活性的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种具有结合在其中的活动轴承装置的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供一种适用于洁净室(clean room)和医疗模制应用的滑块保持装置。
本发明进一步的目的在于提供滑块保持装置部件，所述部件可被用来替换或改型先前存在的滑块保持装置从而使改进的滑块保持装置使用活动轴承。
本发明进一步的目的在于提供滑块保持装置部件，所述部件可被用以替换或改型先前存在的滑块保持装置从而使改进的滑块保持装置提供可调的保持性能。
本发明是一种滑块保持装置。所述的滑块保持装置具有装置主体，该装置主体具有顶面和底面。活动轴承可以安装在装置主体内从而使活动轴承的一部分延伸到装置主体的顶面以上。所述装置被固定从而使活动轴承支承滑块的运动。不同的优选实施例中，活动轴承是滚子(roller)，其可以被安装在装置主体中的轴上。
在不同的优选实施例中，装置主体具有主体基部和主体头部。主体基部具有第一直径。主体头部具有大于第一直径的第二直径。在主体头部和主体基部的交界处形成台肩表面。具有顶部和底部的弹簧环绕主体基部布置从而使弹簧的顶部与台肩表面相接，弹簧的底部延伸至装置主体的底面以下。弹簧形成“预加载荷”力，该力会将滑块保持在适当的位置。任选的垫圈(washer)可加入到装置中以调整“预加载荷”。
在其它不同的实施例中，可以在没有活动轴承的情况下使用所述装置。在这些实施例中，接触面形成到装置主体的顶面内。接触面的一部分伸出至装置主体的顶面以上。这些实施例还可包括前述类型的弹簧，并且可任选地包括前述垫圈。
本发明还包括一种安装前述类型的滑块保持装置的方法。在注射模具中将要安装滑块保持装置的第一部分内产生平底凹座。利用本领域中公知的常规操作方法将用于带肩螺钉的孔钻入平底凹座的底部并攻丝。滑块保持装置被安置在平底凹座内并且用带肩螺钉固定。带肩螺钉提供装置的对准。槽形成在注射模具的与所述第一部分相对应的第二部分内，从而使该槽可释放地接合滑块保持装置。
本发明的其它特征和优点从结合随后附图的以下详细描述中将显而易见，其中类似的附图标记代表类似的特征。
附图说明
图1A显示根据本发明的滑块保持装置的透视图。
图1B显示根据本发明的滑块保持装置的剖面图。
图2显示具有根据本发明的滑块保持装置的注射模具在模具闭合位置时的典型剖面图。
图3显示具有根据本发明的滑块保持装置的注射模具在模具打开位置时的典型剖面图。
图4显示不具有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的透视图。
图5显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的柱塞的透视图。
图6A显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的透视图。
图6B显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的剖面图。
图7A显示不具有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的透视图。
图7B显示不具有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的剖面图。
图8A显示根据本发明的滑块保持装置的另一可替代实施例的透视图。
图8B显示根据本发明的滑块保持装置的另一可替代实施例的剖面图。
具体实施方式
尽管本发明能够有多种不同形式的实施例，但在附图中示出了本发明的优选实施例并将在此处对其进行详细描述，同时应理解本公开内容应当被认为是本发明原理的范例，而不意味着将本发明所包含的广阔方面限制于所示实施例。
本发明是一种滑块保持装置。图1A显示根据本发明的滑块保持装置的透视图。图1B显示根据本发明的滑块保持装置的剖面图。滑块保持装置100具有装置主体110，所述装置主体110具有顶面120和底面130。活动轴承140可被安装在装置主体110内，从而使活动轴承140的一部分延伸到装置主体110的顶面120以上。装置100被固定从而使活动轴承140支承滑块150的运动，如图2、3所示以及以下所详细说明的那样。在各种优选实施例中，活动轴承140是滚子(roller)，其可被安装在装置主体110内的轴160上。也可以应用本领域中公知的其它类型的活动轴承140，其中包括但不局限于具有滚针轴承或并入类似轴承装置的活动轴承。
活动轴承140具有几个优点。第一，使用活动轴承140降低了与活动轴承140接触的滑块150下侧或注射模具250其它部件磨损的风险。第二，使用活动轴承140可以降低或消除在滑块150动作中对使用润滑剂的需求，这正是在洁净室和医疗模制应用时所期待的。例如，在洁净室和医疗模制应用中，通过使用两个或更多个根据本发明的、具有活动轴承140的滑块保持装置100为滑块150形成滚动面，可以减少或不使用润滑剂。此外，根据本发明的滑块保持装置100可以用来将滑块150升高到合模高度(shut-offlevel)以上，这允许滑块150就位并且然后在夹合(clamp up)(闭合模具的最后阶段)期间闭合，由此形成本领域中公知的术语“对接合模(butt shut-off)”。通过以这种方式利用根据本发明的滑块保持装置100，对拔模线(the line of draw)上的合模角度(shut-off angle)的需要得以消除。
在不同的优选实施例中，装置主体110具有主体基部170和主体头部180。主体基部170具有第一直径。主体头部180具有大于第一直径的第二直径。在主体头部180与主体基部170交界处形成台肩表面190。具有顶部210和底部220的弹簧200环绕主体基部170布置，从而使弹簧顶部210与台肩表面190相接，弹簧底部220延伸至装置主体110的底面130以下。弹簧200形成“预加载荷”力，该力会将滑块150保持在合适的位置。
任选的垫圈230可加入到装置100中以调节“预加载荷”。垫圈230的应用使同样的装置110可以与不同重量的滑块150一起使用。可调性允许滑块150重量和/或来自水管(未示出)或构成注射模具250及关联部件的其它项的阻力的计算错误。如果对生产零件的修改或对注射模具250的修改导致滑块150的重量改变，可调性也允许使用同样的滑块保持装置100而不需要对其进行重新设计。此外，由于只需要一种尺寸的滑块保持装置100，可调性简化了注射模具250的设计。最后，在弹簧200和台肩表面190之间使用垫圈230允许了弹簧200在受压及松开时旋转，这减少了在弹簧200和装置主体110上的应变。
在不同的实施例中，装置100用一个或多个带肩螺钉240固定。带肩螺钉240有时被称作脱模螺栓，在本领域内是公知的。带肩螺钉240被用来将装置100保持在或低于安装有装置100的部件的表面高度，这样第一个接触点就是活动轴承140。优选的，带肩螺钉240具有套筒扳手头或其它常见的头以便于安装。
本发明的装置100可以被安装在注射模具250内的不同部位。例如，装置100可以被安装在注射模具250的凸模(core plate)260内。在这些情况下，在滑块150内形成槽270，从而使槽270可释放地接合活动轴承140。在其它情况下，装置100能够安装在滑块150内，其中对应的槽270形成在凸模260内。
在其它不同的实施例中，装置100可以在没有活动轴承140的情况下使用。图4显示不具有活动轴承140的、根据本发明的滑块保持装置的透视图。在这些实施例中，接触面280形成到装置主体110的顶面120内。接触面280的一部分延伸到装置主体110的顶面120以上。这些实施例也可以包括上述类型的弹簧200，并可任选地包括上述垫圈230。虽然除去活动轴承140取消了具有活动轴承140时的优点，但本发明其它的优点还仍然存在。
本发明还包括一种安装前述类型的滑块保持装置100的方法。平底凹座290形成于注射模具250的一部分内，滑块保持装置100将被安装在该部分中，该部分可以是例如凸模260。平底凹座290可以用本领域中公知的常规操作方法形成，如钻孔或分段钻孔并铣磨平底孔。优选地，滑块保持装置100的尺寸使得同样的装置100在英制和公制尺寸的注射模具250中都可以使用。例如，0.875英寸的孔和22mm的孔可以用于同样尺寸的滑块保持装置100。可以利用本领域中公知的常规操作方法将用于带肩螺钉240的孔钻入平底凹座290的底部并攻丝。滑块保持装置100被放入平底凹座290中，并且用带肩螺钉240固定。带肩螺钉240提供装置100的对准。在注射模具250相应的部分内、例如滑块150内形成槽270，从而使槽270可释放地接合滑块保持装置100。槽270能够利用本领域中公知的常规操作方法形成。例如，可以简单地通过利用圆头槽铣刀并铣成预定深度和长度的槽270来形成槽270。
图2显示具有根据本发明的滑块保持装置100的注射模具250处在模具闭合位置时的典型剖面图。凸模260具有平底凹座290，所述凹座通过铣磨、机械加工或其它方式形成在凸模260中。滑块保持装置100通过一个或多个紧固件、例如带肩螺钉240固定在凸模260中。斜销300固定至凹模(cavity plate)310。斜销300穿过滑块150中的孔。滑块150具有槽270，槽270通过铣磨、机械加工或其他方式形成在滑块150内，从而模具打开时，槽270就会可释放地接合滑块保持装置100。
图3显示具有根据本发明的滑块保持装置100的注射模具250处在模具打开位置时的典型剖面图。在模具打开位置，滑块150侧移从而使槽270可释放地接合滑块保持装置100。通过槽270接合和脱开滑块150所需力的多少取决于滑块保持装置100。
在其它不同的实施例中，本发明可以被构造成改型或替代现有的滑块保持件。图5显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的柱塞的透视图。在这些实施例中，柱塞320被构造以替换滑块保持件现有模型的柱塞。柱塞320具有顶面330和底面340。顶面330具有升高的圆形部分，该圆形部分保持轴350。活动轴承360布置在轴350上。弹簧370用以形成“预加载荷”力，该力会将滑块150保持在合适的位置。弹簧被放置在底面340和平底凹座290之间。任选的垫圈380可用以改变“预加载荷”。这种类型的改型使活动轴承360的使用更加容易而不必重组注射成型机。
图6A显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的透视图。图6B显示其中结合有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的剖面图。在该实施例中，滑块保持装置400的尺寸使其可以替换现有的滑块保持件。尽管不存在前述实施例在尺寸上以及安装上的优点，但存在活动轴承的优点。具体地，在所示实施例中，滑块保持装置400具有装置主体410，装置主体410具有安装在装置主体内的活动轴承420，使得活动轴承420的一部分延伸到装置主体410的顶面430以上。装置400被固定从而使活动轴承420支承滑块150的运动。例如，一个或多个带肩螺钉460可用于固定装置400。如前面所讨论，活动轴承420可被安装在轴490上。一个或多个弹簧440可用于形成“预加载荷”力，该力会将滑块150保持在合适的位置。所述的一个或多个弹簧440放置在装置400的底面480和平底凹座290之间，其中装置400安装在平底凹座290之中。任选的垫圈450可用于改变“预加载荷”。
图7A显示不具有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的透视图。图7B显示不具有活动轴承的、根据本发明的滑块保持装置的可替代实施例的剖面图。这种类型的实施例的尺寸仍然使其可替换现有的滑块保持件。滑块保持装置400具有装置主体410。接触面470形成在装置主体410的顶面430中。装置400被固定从而使接触面470支承滑块150的运动。例如，一个或多个带肩螺钉460可用于固定装置400。一个或多个弹簧440可用于形成“预加载荷”力，该力会将滑块150保持在合适的位置。所述的一个或多个弹簧440被置于装置400的底面480和平底凹座290之间，其中装置400安装在平底凹座290之中。任选的垫圈450可用于改变“预加载荷”。虽然缺少了活动轴承的优点，但是这种类型的实施例具有可变“预加载荷”力的优点。
图8A显示根据本发明的滑块保持装置的另一可替代实施例的透视图。图8B显示根据本发明的滑块保持装置的另一可替代实施例的剖面图。再一次地，这种类型的实施例的尺寸使其可以替换现有的滑块保持件。在所示实施例中，滑块保持装置500具有装置主体510，装置主体510具有安装在装置主体内的活动轴承520，使得活动轴承520的一部分延伸到装置主体510的顶面530之上。装置500被固定从而使活动轴承520支承滑块150的运动。在所示实施例中，一个带肩螺钉560可用于固定装置500。优选带肩螺钉560相对于装置主体510偏心，以防止装置在使用过程中旋转。如前面所讨论，活动轴承520可安装在轴590上。一个或多个弹簧540可用于形成“预加载荷”力，该力会将滑块150保持在合适的位置。如所示，弹簧540被置于装置主体510的台肩表面580和平底凹座290之间，其中装置500被安装在平底凹座290之中。任选的垫圈550可用于改变“预加载荷”。
虽然已经例示和描述了具体实施例，但在不显著脱离本发明精髓的情况下还是会想到很多的修改，并且保护范围由所附权利要求的范围来限定。

Claims (25)

1.一种滑块保持装置，包括：
具有顶面和底面的装置主体；
安装在所述装置主体中的活动轴承，其中所述活动轴承的一部分延伸到所述装置主体的所述顶面以上；
用于固定所述装置的部件，其中所述活动轴承支承滑块的运动，其中
所述装置主体具有主体基部和主体头部，
其中，所述主体基部具有第一直径，
其中，所述主体头部具有大于所述第一直径的第二直径，并且，台肩表面形成在所述主体头部与所述主体基部交界处，以及
所述装置进一步包括弹簧，所述的弹簧具有顶部和底部，其中所述弹簧环绕所述主体基部布置，所述弹簧顶部与所述主体头部的所述台肩表面相接，并且，所述弹簧底部延伸到所述装置主体的所述底面以下。
2.如权利要求1所述的滑块保持装置，进一步包括弹簧，所述弹簧与所述装置主体的所述底面相接。
3.如权利要求2所述的滑块保持装置，进一步包括与所述弹簧相接的垫圈。
4.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述活动轴承是滚子。
5.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述活动轴承安装在轴上，所述轴固定在所述装置主体中。
6.如权利要求5所述的滑块保持装置，进一步包括在所述轴和所述活动轴承之间的滚针轴承。
7.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述固定部件包括带肩螺钉。
8.如权利要求4所述的滑块保持装置，其中，所述带肩螺钉相对所述装置主体偏心。
9.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述固定部件包括至少两个带肩螺钉。
10.如权利要求1所述的滑块保持装置，进一步包括布置在所述弹簧和所述台肩表面之间的至少一个垫圈。
11.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述装置安装在注射模具的凸模内。
12.如权利要求11所述的滑块保持装置，其中，滑块具有形成于其中的槽，并且，所述槽可释放地接合所述活动轴承。
13.如权利要求1所述的滑块保持装置，其中，所述装置安装在注射模具的滑块内。
14.如权利要求13所述的滑块保持装置，其中，凸模具有形成于其中的槽，并且，所述槽可释放地接合所述活动轴承。
15.一种滑块保持装置，包括：
具有顶面和底面的装置主体；
形成到所述顶面内的接触面，其中所述接触面的一部分延伸到所述装置主体的所述顶面以上；
用于固定所述装置、从而使所述接触面支承滑块的运动的部件，其中
所述装置主体具有主体基部和主体头部，
其中，所述主体基部具有第一直径，
其中，所述主体头部具有大于所述第一直径的第二直径，并且，台肩表面形成在所述主体头部与所述主体基部交界处，以及
所述装置进一步包括弹簧，所述弹簧具有顶部和底部，其中所述弹簧环绕所述主体基部布置，所述弹簧顶部与所述主体头部的所述台肩表面相接，并且，所述弹簧底部延伸到所述装置主体的所述底面以下。
16.如权利要求15所述的滑块保持装置，进一步包括弹簧，所述弹簧与所述装置主体的所述底面相接。
17.如权利要求16所述的滑块保持装置，进一步包括与所述弹簧相接的垫圈。
18.如权利要求15所述的滑块保持装置，进一步包括布置在所述弹簧和所述台肩表面之间的至少一个垫圈。
19.如权利要求15所述的滑块保持装置，其中，所述固定部件包括带肩螺钉。
20.如权利要求15所述的滑块保持装置，其中，所述装置安装在注射成型机的凸模内。
21.如权利要求20所述的滑块保持装置，其中，滑块具有形成于其中的槽，并且，所述槽可释放地接合所述接触面。
22.如权利要求15所述的滑块保持装置，其中，所述装置安装在注射模具的滑块内。
23.如权利要求22所述的滑块保持装置，其中，凸模具有形成于其中的槽，并且，所述槽可释放地接合所述接触面。
24.一种注射模具，包括：
具有装置主体的滑块保持装置，所述装置主体具有顶面和底面；
安装在所述装置主体内的活动轴承，其中，所述活动轴承的一部分延伸到所述装置主体的所述顶面以上；
用于固定所述装置、从而使所述活动轴承支承滑块的运动的部件，所述装置主体具有主体基部和主体头部，
其中，所述主体基部具有第一直径，
其中，所述主体头部具有大于所述第一直径的第二直径，并且，台肩表面形成在所述主体头部与所述主体基部交界处，以及
所述装置进一步包括弹簧，所述弹簧具有顶部和底部，其中所述弹簧环绕所述主体基部布置，所述弹簧顶部与所述主体头部的所述台肩表面相接，并且，所述弹簧底部延伸到所述装置主体的所述底面以下。
25.一种在如权利要求24所述的注射模具中安装滑块保持装置的方法，包括：
在所述注射模具中将要安装滑块保持装置的第一部分内产生平底凹座；
在所述平底凹座的底部内钻出用于至少一个带肩螺钉的孔并对孔进行攻丝；
将所述滑块保持装置放置在所述平底凹座内；
利用所述至少一个带肩螺钉固定所述滑块保持装置；和
在所述注射模具的与所述第一部分相对应的第二部分内形成槽，其中，所述槽可释放地接合所述滑块保持装置。
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