CN101137480A - 具有一体式形成的冷却结构的模制后调节设备的多孔部件 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种用于操作可延展模制塑料零件的冷却管组合件。所述冷却管组合件包括具有经成型的内部调节表面的多孔管/插入件，和经配置以与所述多孔管协作的真空结构。在使用中，真空在所述内部调节表面附近处形成减压，以促使可位于所述冷却管组合件内的所述可延展模制塑料零件的外表面与所述多孔插入件的内部调节表面接触，以便允许所述可延展零件的外表面的大部分一旦冷却便达到大体上对应于所述内部调节表面的轮廓的轮廓。所述冷却管组合件具有简化的冷却结构，其包含配置在所述多孔插入件上的冷却通道，所述冷却通道的表面包含表面处理以用于对其进行密封以大体上避免穿过其中的冷却剂泄漏。

Description

具有一体式形成的冷却结构的模制后调节设备的多孔部件

技术领域

本发明大体上涉及一种模制后模制物件调节设备，且特定来说(但不专门)适用于在塑料注射模制机中用于冷却塑料零件(例如塑料半成品或预成型件)的冷却管组合件。更特定来说，本发明涉及一种冷却管组合件的结构配置，且还涉及例如在由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等制成的预成型件的制造过程的情形中制造和使用此类装置的方法。

背景技术

为了改进模制系统的效率，或为了提高其中制造的模制物件的质量，模制系统已发展为包含模制后模制物件调节系统的无数种变体。在这些调节系统中，多数经配置以简单地减少模具内冷却时间，且因此操作以减少模制循环的总持续时间。然而，还已知配置并使用模制后模制物件调节系统来增强模制物件的特性(例如，在塑料结构中引入局部化结晶性；对模制物件引入适于后续模制过程的温度曲线；重新成形模制物件的一部分；移除例如浇口形迹的不良特征；等)。

例如，且没有特定限制，参看图1展示包含模制后模制物件调节系统的典型注射模制系统2。注射模制系统2经配置以用于制造在瓶的吹气模制中使用的塑料预成型件32(或半成品)。作为另一实例，所述注射模制系统可为INDEX(Husky注射模制系统有限公司的商标)模制系统，例如2000年9月5日颁发给Kozai等人的第6,113,834号美国专利中所描述。

回到图1，注射模制系统2包括的模制结构包含(没有特定限制)其中布置有注射模具的夹具单元4、注射单元6和其上布置有机械臂末端工具(end-of-arm-tool，EOAT)11的机械手8。注射模具包括互补模具半模12、14，其中配置有一个或一个以上预成型件模具腔。每一模具腔配置在包含设置在模具半模12、14上的芯22和腔24的协作模制插入件的堆叠中。注射模具半模12、14(图1中展示为打开配置)安装在夹具4的固定与可移动板16、18之间。一组系杆20连接板16、18与夹具机构21。EOAT 11包括取出板28，其表面上布置有一个或一个以上预成型件冷却管组合件30。取出板28的表面上的冷却管组合件30的数目等于配置在模具中的模具腔的数目或其倍数。

EOAT 11可有利地经配置以包含在2004年5月18日颁发给Neter等人的共同转让的第6,737,007号美国专利中描述的冷却管组合件30，或2003年10月23日公开的给予Pesavento的共同转让第WO 03/086,728号PCT专利申请案中描述的类似配置的冷却管组合件。特定来说，冷却管组合件30经配置以用于其中容纳的可延展注射模制预成型件的至少一部分的模制后调节。冷却管组合件30包含调节体(未图示)，其具有沿着冷却的内部调节表面配置在其中的调节腔。调节腔经配置以密封地容纳预成型件的所述部分，并随后通过使其外表面的至少一部分膨胀至与冷却的内部调节表面接触来调节预成型件的所述部分。因此，调节体经配置以用于经由取出板28与散热路径(未图示)和气压结构连接，以执行预成型件调节，如下文中将进一步详细解释。气压结构可以可选择地经配置以连接到真空泵34或压缩空气源(未图示)。更详细来说，调节体经配置以包含多孔插入件(未图示)，其由导热多孔材料(例如多孔铝)形成。多孔插入件经配置以包含配置在其中的多孔内部调节表面，所述多孔内部调节表面提供调节腔的内部调节表面的至少一部分。多孔插入件进一步经配置以连接其上的内部多孔表面与散热路径和气压结构，以执行对预成型件部分的调节。

用于一个或一个以上预成型件的制造的注射模制过程循环开始于通过可移动板18借助于冲程汽缸(未图示)等而相对于固定板16移动以关闭模具而使模具关闭的步骤。随后通过夹具机构21将模具夹持力施加于模具半模12、14。接着，注射单元填充并加压模具半模，且形成相应数目的预成型件。随后，一旦模制预成型件在模具中已部分冷却到避免在后续排出步骤期间其明显变形所需的程度，就打开模具。机械手8接着将机械臂末端工具(EOAT)11定位在模具半模12、14之间，以将冷却管组合件30与保留在其芯22上的一个或一个以上预成型件对准。接着通过模具脱模板33的致动将预成型件从模具芯22排出，且将预成型件转移到冷却管组合件30内。机械手8接着从模具半模12、14之间收回EOAT 11，且模制循环可重复。

在预成型件32的后续射料的模制同时，在冷却管组合件30中执行模制后调节过程，其开始于将部分冷却且因此可延展的预成型件32从模具芯22转移到冷却管组合件30内的步骤。通常由沿着调节腔的内部调节表面到抽吸通道(未图示)建立的抽吸空气流辅助上述转移，所述抽吸通道配置在调节体的末端部分中且与气压结构连接。一旦至少一部分预成型件32被密封地容纳在冷却管组合件30中，那么每一预成型件部分的外表面膨胀至与各自调节腔的经冷却的内部调节表面接触。上述情况是通过在由气压结构/真空泵34提供的所施加真空下将包含在预成型件32的外表面与调节体的内部调节表面之间的任何空气疏散通过多孔插入件的多孔内部调节表面来实现的。随后，通过维持真空而保持预成型件32的外表面与调节体的经冷却的内部调节表面接触，直到预成型件32已凝固到一旦从冷却管组合件排出便维持其形状所需的程度为止。随后，通过将气压结构连接到压缩空气源并通过吹送空气通过多孔插入件的多孔内部调节表面且还可能通过压力通道而加压调节腔，来将预成型件32从其各自的冷却管组合件30排出。

冷却管组合件30膨胀和维持预成型件32的外表面的任何期望部分与其经冷却的内部调节表面紧密接触的能力提供了显著优点。特定来说，紧密接触提供了其间最佳的传导性热传递效率，同时也确保预成型件的外表面的均匀冷却，其避免了某些类型的缺陷(例如，香蕉形预成型件、椭圆形、浇口形迹拉伸、浇口形迹结晶性等)。此外，也可能配置冷却管组合件30的经冷却的内部调节表面以执行预成型件的形状校正(即，大体上防止通常由模制过程的变化、模制后冷却、收缩等导致的预成型件形状变化)或者在需要时显著重新成形预成型件(例如，出于如本文先前介绍的WO 03/086,728中详细描述的优选的吹气模制的目的)。

尽管存在通过使用各种已知的模制物件调节设备且尤其是本文先前描述的冷却管组合件30而可实现的显著改进，但确实存在进一步改进结构及其操作的余地。

举例来说，尽管希望如先前描述为冷却管组合件30提供抽吸通道以用于协助预成型件32从模具芯22向其进行转移，但在预成型件膨胀和冷却的步骤期间穿过其中的真空压力的连续施加可成为预成型件32中某些缺陷的原因。特定来说，位于预成型件32的端部80上的浇口形迹80A(如参看图3B展示)在其被沿着抽吸通道向下抽吸时可能明显变形。因此，需要配置一种改进的冷却管组合件，其包含控制构件，所述控制构件控制通过抽吸通道的抽吸流，借此抽吸通道仅在预成型件转移步骤期间保持连接到气压结构。

类似地，需要使多孔插入件配置有改进的结构以用于将气压结构与设置在其上的内部多孔表面连接。

同样，需要使多孔插入件配置有简化的冷却配置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种多孔插入件，其经配置以用在冷却管组合件中，所述冷却管组合件用于模制后调节容纳在其中的可延展注射模制预成型件的至少一部分，所述多孔插入件有利地包含简化的冷却配置。特定来说，多孔插入件优选地包含由导热多孔材料形成的多孔体。多孔内部调节表面配置在所述多孔体中，其提供配置在所述冷却管组合件内的调节腔的至少一部分。多孔部件经配置以用于提供所述内部多孔表面与气压结构之间的流体连通路径。多孔管组合件包含配置在其上的冷却表面。沿着所述冷却表面提供表面处理以用于对其进行密封，借此所述冷却表面大体上不会受到穿过其中的冷却剂媒介的泄漏的损害。

根据本发明第二实施例，提供一种冷却管组合件，其经配置以用于模制后调节容纳在其中的可延展注射模制预成型件的至少一部分。所述冷却管组合件优选地包含多孔管组合件，其经配置以密封地容纳所述预成型件的所述部分，并使其外表面的至少一部分膨胀至与配置在其中的经冷却的内部调节表面接触。多孔管组合件包含由导热多孔材料形成的多孔部件，所述多孔部件内配置有提供所述经冷却的内部调节表面的至少一部分的多孔内部调节表面。多孔部件经配置以用于提供所述内部多孔表面与压力结构之间的流体连通路径。多孔管组合件包含形成于其上的冷却通道。沿着所述冷却通道提供表面处理以用于对其进行牢固密封。

根据本发明的第三方面，提供一种模制后模制物件调节设备，其经配置以用于调节容纳在其中的可延展模制物件的至少一部分。所述调节设备优选地包含调节体，其具有配置在其中的用于提供调节腔的内部调节表面。调节体进一步包含密封结构，用于将所述模制物件的所述部分的外表面密封在调节腔内。多孔部件经配置以在其中包含提供调节腔的内部调节表面的至少一部分的多孔内部调节表面，且经配置以连接所述多孔内部调节表面与气压结构。冷却结构经配置以与散热路径连接以便冷却容纳在其中的模制物件。冷却结构包含冷却通道，所述冷却通道的至少一部分配置在所述多孔部件上。沿着所述多孔部件上的冷却通道的所述部分提供表面处理以用于对其进行牢固密封，以防止穿过其中的冷却剂泄漏。

附图说明

现将参看附图描述本发明的示范性实施例，其中：

图1是包含注射单元、夹具单元、机械手、模具和机械臂末端工具的典型注射模制机的平面图；

图2描绘根据本发明实施例的冷却管组合件的分解等距视图；

图3A描绘沿着线A-A截取的图2的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件布置在取出板(以局部截面展示)上，其中在调节腔的多孔内部调节表面经历排出后清洁净化时抽吸通道阀部件布置在关闭配置中；

图3B描绘图3A的冷却管组合件的截面图，其中在可延展预成型件展示为部分容纳在调节腔中时抽吸通道阀部件布置在打开配置中以配置抽吸流；

图3C描绘图3A的冷却管组合件的截面图，其中在可延展预成型件因其上的外表面已经膨胀至与调节腔的多孔内部调节表面接触而冷却时抽吸通道阀部件布置在关闭配置中；

图3D描绘根据本发明实施例的阀部件的等距视图；

图4A描绘根据本发明第一替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含抽吸通道和阀部件的替代配置；

图4B描绘根据本发明第二替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含抽吸通道和阀部件的替代配置；

图5A描绘根据本发明第三替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含抽吸通道和阀部件的替代配置，在可延展预成型件展示为部分容纳在调节腔中时阀部件布置在打开配置中以配置抽吸流；

图5B描绘图5A的冷却管组合件的截面图，其中在可延展预成型件因其上的外表面已经膨胀至与调节腔的多孔内部调节表面接触而冷却时抽吸通道阀部件布置在关闭配置中；

图5C描绘图5A的冷却管组合件的截面图，其中抽吸通道阀部件布置在扩展配置中以协助排出凝固的预成型件；

图6描绘根据本发明第四替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含多孔插入件的替代配置，所述多孔插入件包括由第一多孔材料形成的内部多孔部分，所述内部多孔部分在其外表面上由由第二多孔材料形成的外部多孔部分至少部分地封闭，所述外部多孔部分以较高孔隙度配置以提供用于连接内部多孔部分与气压结构(未图示)的合适的构件；

图7描绘根据本发明第五替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含图6的多孔插入件的变体，其中内部多孔插入件经配置以提供完整的调节腔；

图8A描绘根据本发明第六替代实施例的冷却管组合件的截面图，所述冷却管组合件包含图7的多孔插入件的变体，其中冷却内部多孔插入件的网络配置在其外表面上，所述外表面包含表面处理以用于对其进行牢固密封；

图8B描绘图8A的冷却管组合件的侧视图，其展示冷却通道的网络的配置。

具体实施方式

参看图2，展示根据本发明实施例的冷却管组合件50。冷却管组合件50经配置以与注射模制系统2中的机械臂末端工具11一起使用，以用于对可延展注射模制预成型件32的至少一部分的模制后调节。冷却管组合件50包含阀部件70、基座插入件55、冷却管54、多孔插入件52和套管56。

将参看图3A、3B、3C和3D描述冷却管组合件50的实施例的构造和用途。

基座插入件55包括大体上圆柱形主体。内部调节表面61B配置在圆柱形主体中，其优选地反映预成型件32的端部80的外表面的形状。内部调节表面61B包含浇口形迹部分61C，其同样优选地经配置以容纳居中定位在预成型件32的远端处的浇口形迹80A。圆柱形主体的外部圆柱形表面经配置以将基座插入件55布置在互补成形的第一孔中，所述第一孔经配置而通过冷却管54的底面。入口和出口冷却通道95配置在圆柱形主体中处于其底面(用于与提供在机械臂末端工具11的载体板28上的冷却剂入口和出口116连接)与外部圆柱形表面(用于与配置在冷却管中的入口和出口冷却剂连接通道98连接)之间。连接压力通道97配置在圆柱形部件中处于底面(用于与提供在载体板28上的压力口120连接)与大体上邻近于环形压力通道99的外部圆柱形表面之间。环形压力通道99配置在基座插入件55的顶面、冷却管54中的第一孔的顶面与多孔插入件52的外表面之间。抽吸通道96也沿着圆柱形主体的纵向轴线配置在圆柱形主体中处于底面之间且穿过端面61C的浇口形迹部分。

更详细地说，抽吸通道96优选地包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道96与内部调节表面61C之间的界面处。圆柱形插口部分73，其经配置以容纳阀部件70的互补圆柱形插口部分73＇。锥形密封部分74，其经配置以当阀部件处于关闭配置时与提供在阀部件70上的互补密封部分74＇协作。圆柱形部分76，其经配置以充当阀汽缸以用于在关闭与打开配置之间阀部件70在其中的往复运动。抽吸通道96的远端，其经配置以用于与载体板28的抽吸压力口122连接。

多孔插入件52包括优选地由导热的第一多孔材料形成的管形主体。多孔内部调节表面61A配置在管形主体上，其优选地反映预成型件32的主体部分80的外表面的形状。管形主体的外部圆柱形表面64经配置以将多孔插入件52布置在提供在冷却管54中的互补成形的第二孔中，使得基座插入件55的底面布置成邻近于多孔插入件的顶面。压力分布通道66的网络沿着多孔插入件的外表面64配置(参看图2最佳展示)，且从其底面延伸以便与环形压力通道99连接。另外，管形主体的第一多孔材料中的互连空隙空间的网络提供多个流动通道，所述流动通道将多孔内部调节表面61A与分布通道66的网络流体连接。

第一多孔材料优选地包括导热材料的粉末微粒的烧结基质，所述微粒具有在5μm到40μm范围内的主要大小，以产生具有大体上避免在预成型件32的外表面的抛光中引起明显变化的大小和形状的所得空隙空间。更优选地，所述微粒的主要大小在8μm到20μm的范围内。更优选地，主要微粒大小约为12μm。因此，沿着内部多孔调节表面的当前优选的孔隙度(即，空隙空间的大小)约为12μm。

当前优选的导热材料是青铜微粒。然而，可使用其它合适的金属，例如铝。另外，也可能使用导热陶瓷，例如碳化硅和碳化钨。

冷却管54包括优选地由导热材料制成的大体上管形主体。管形主体包含沿着其底部部分纵向延伸的经配置以用于容纳基座插入件55的第一孔。经配置以用于容纳多孔插入件52的第二孔经配置以沿着其上部部分纵向延伸。入口和出口冷却剂连接通道98配置在第一孔的内表面与配置在冷却管54的外表面中的冷却通道58的末端之间。冷却管54的外表面进一步经配置以与套管56的内表面协作以密封地封闭冷却通道58。优选地，邻近于多孔插入件52配置在冷却管54的顶面中的凹槽经配置以容纳末端密封件104，所述末端密封件104用于与预成型件支撑凸耳部分86的底面协作以将预成型件32的外表面的一部分密封地封闭在冷却管组合件50内。冷却管54的底部部分经配置以包含凸缘93，以用于将冷却管组合件50布置和保持在载体板28上。

密封部件104优选地经成形以包含向内突出的唇缘以协助将其保持在提供在管主体54上的凹槽中。优选地，密封部件104由优选地具有约50的硬度计值的低硬度硅树脂制成，以避免使预成型件支撑凸耳86的底面变形。

套管56包括大体上管形主体，其具有内部圆柱形表面以用于在冷却管54的外部封闭冷却剂通道，如本文先前所描述。

阀部件70包括大体上圆柱形主体。阀部件70优选地包含以下部分(从上向下列举)。浇口形迹支撑面72，其布置在圆柱形插口部分71的顶面上。支撑表面72，其经配置以在阀部件70布置成关闭配置时支撑预成型件浇口形迹80A的底面。圆柱形插口部分71的外表面73＇经配置以与抽吸通道96的圆柱形插口部分73协作，以协助将浇口形迹支撑面72定位成邻近于浇口形迹部分61C。互补锥形密封面74＇配置为向外呈锥形的面，用于与抽吸通道密封面74协作以选择性关闭抽吸通道(即，使抽吸通道孔口与气压结构隔离)。圆柱形主体的外表面的互补圆柱形部分76＇经配置以与抽吸通道96的圆柱形部分76协作以在其中支持阀部件70的对准的往复运动。阀部件70还包含一组四个浅的、等间距的、纵向对准旁路压力通道75，其配置成在互补圆柱形部分76＇的周边周围穿过圆柱形主体的外表面。旁路压力通道75每一者均包含位于锥形密封部分74＇上的第一开口和位于圆柱形主体的底面上的第二开口。当阀部件70布置成打开配置时第一开口暴露，且当阀部件布置成关闭配置时第一开口被抽吸通道96的锥形密封部分阻挡。因此，旁路压力通道75当阀部件处于打开配置时提供沿着圆柱形主体的流体连接。圆柱形弹簧座部分，其配置在圆柱形主体的端部附近处于径向突起(relief)78与上部肩部77之间。弹簧座部分经配置以保持将阀部件70偏转成关闭配置的弹簧102的第一端部。弹簧102的第二端部优选地布置在提供在孔130的基座处的肩部132上，所述孔130沿着载体板28中的抽吸压力口122的上部部分配置。

优选地，压力口阀90可配置在载体板28中邻近于每一冷却管组合件50，其经配置以用于选择性地打开或关闭与其连接的气压结构。因此，可选择性地断开多管阵列的一个或一个以上冷却管组合件50。这在使一个或一个以上模制腔关闭的模制系统2故障的情况下是尤其有利的特征。

用于在参看图1所示且进一步包含本发明的冷却管组合件50的注射模制系统2中模制预成型件32的方法涉及本文先前描述的已知的模制和调节步骤，且具有操作抽吸通道阀部件70的额外步骤。特定来说，在将可延展预成型件32从模具芯22转移到冷却管组合件50内的步骤开始之前或在其中间，执行将抽吸阀部件70移动成打开配置的额外步骤。在进行此步骤时，通过抽吸通道96建立抽吸流，如参看图3B由符号＇B＇处的气流线大体指示。一旦预成型件32大体上容纳在冷却管组合件50的调节腔中，就执行将抽吸阀部件70移动成关闭配置的额外步骤。在进行此步骤时，抽吸通道96关闭，且预成型件浇口形迹80A的底面优选地由阀部件70的支撑表面72支撑。随后可以是调节预成型件的已知过程，包含第一有效的预成型件调节步骤，其中预成型件32的外表面通过空气疏散而膨胀以与冷却管组合件50的经冷却的内部调节表面接触，如参看图3C由符号＇C＇处的气流线大体指示。随后，执行第二有效的调节步骤，其中预成型件32在与冷却管组合件50的内部调节表面的持续接触过程中冷却。一旦经完全调节，预成型件32就可从冷却管组合件50排出。优选地，可通过配置气压源以提供正气压来执行排出步骤，其中建立穿过冷却管组合件50的多孔内部调节表面61A的外向流，如参看图3A由符号＇A＇处的气流线大体指示，对调节腔的加压从其中推出预成型件32。

举例来说，为了用布置在EOAT 11上的24个冷却管组合件50操作EOAT 11，61与71厘米汞柱(24-28″Hg)之间的真空压力是优选的。

参看图4A，展示根据本发明第一替代实施例的冷却管组合件150。冷却管组合件150配置成与参看图2和3A所示且如先前描述的本发明实施例大体上相同，差别在于抽吸通道196和阀部件170的配置。因此，仅将描述结构和操作上的差别。

抽吸通道196优选地经配置以包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道196与内部调节表面61C之间的界面处。球形密封部分174，其经配置以当阀部件处于关闭配置时与提供在球阀部件170上的互补球形外表面174＇协作。圆柱形部分176，其经配置以提供用于在关闭与打开配置之间球阀部件170在其中的往复运动的通路。圆柱形部分176配置为比球阀部件170的直径宽，借此环形压力旁路通道175配置在其间，其起作用以提供在打开配置中沿着球阀部件长度的流体连接。抽吸通道96的远端，其经配置以用于与载体板28的抽吸压力口122连接。

参看图4B，展示根据本发明第二替代实施例的冷却管组合件250。冷却管组合件250配置成与参看图2和3A所示且如先前描述的本发明实施例大体上相同，差别在于抽吸通道296和阀部件270的配置。因此，仅将描述结构和操作上的差别。

抽吸通道296优选地经配置以包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道296与内部调节表面61C之间的界面处。圆锥孔276，其在其顶部包含密封部分274，所述密封部分274经配置以当阀部件处于关闭配置时与提供在截头圆锥体阀部件270上的互补圆锥形外表面274＇协作。圆锥孔276配置为比阀部件276长，以允许在关闭与打开配置之间阀部件270在其中的往复运动。环形压力旁路通道(未图示)配置在阀部件270的外表面与圆锥孔296的内表面之间，以提供在打开配置中沿着阀部件270长度的流体连接。抽吸通道296的远端，其经配置以用于与载体板28的抽吸压力口122连接。

参看图5A、5B、5C，展示根据本发明第三替代实施例的冷却管组合件350。冷却管组合件350配置成与参看图2和3A所示且如先前描述的本发明实施例大体上相同，差别在于抽吸通道396和阀部件370的配置。因此，仅将描述结构和操作上的差别。

抽吸通道396优选地包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道396与内部调节表面61C之间的界面处。圆柱形密封部分374，其经配置以容纳配置在细长圆柱形阀部件370的远梢周围的互补圆柱形密封部分374＇。具有任意成形的球形端部373的圆柱形孔376，其提供位于其内表面与阀部件370的外表面之间的环形压力旁路通道(未图示)，以提供在打开配置中沿着阀部件270长度的流体连接。抽吸通道296的远端，其经配置以用于与载体板28的抽吸压力口122连接。

优选地，阀部件370由布置在机械臂末端工具板组合件328、329中的复合活塞组合件380操作。参考2004年3月30日颁发的第RE38,480号共同转让的美国专利大体上描述活塞组合件380的结构和操作。简要来说，复合活塞组合件380包含布置在配置于阀衬套382中的第一活塞缸筒(piston bore)中的第一活塞384，以及布置在配置于第一活塞384中的第二活塞缸筒中的第二活塞386。阀部件370在其一端处包含用于与第二活塞386连接的头部377。阀衬套382布置在配置于载体板328、阀板329和空气歧管327之间的座中。空气歧管327连接复合活塞组合件380与提供在其中的空气通道，所述空气通道可按顺序被加压以将阀部件定位在打开、关闭或扩展位置之间，如分别参看图5A、5B和5C所示。扩展位置提供添加的措施以确保在预成型件32已如本文先前所解释经完全调节之后排出预成型件32。

参看图6，其展示根据本发明第四替代实施例的冷却管组合件450。冷却管组合件450配置成与参看图2和3A所示且如先前描述的本发明实施例大体上相同，差别在于多孔插入件452的配置。因此，仅将描述结构和操作上的差别。

多孔插入件452包括管形主体，所述管形主体具有优选地由导热第一多孔材料形成的内部部分452B，所述内部部分452B在其外表面上由优选地由第二多孔材料形成的外部多孔部分452A至少部分地封闭。多孔内部调节表面61A配置在内部多孔部分452B中，其优选地反映预成型件32的主体部分80的外表面的形状。第二多孔部分452A中的互连空隙空间的网络提供压力分布结构，所述压力分布结构提供环形压力通道99与内部多孔部分452A之间的流体连接。类似地，第一多孔部分452A中的互连空隙空间的网络提供到达其上的内部多孔表面61A的进一步连接。如先前一样，多孔插入件452的外表面经配置以被容纳在冷却管54的第二孔中。

第一多孔材料优选地包括导热材料的粉末微粒的烧结基质，所述微粒具有在5μm到40μm范围内的主要大小，以产生具有大体上避免在预成型件32的外表面的抛光中引起明显变化的大小和形状的所得空隙空间。更优选地，所述微粒的主要大小在8μm到20μm的范围内。更优选地，主要微粒大小选择为约12μm。

第二多孔材料优选地包括导热材料的粉末微粒的烧结基质，所述微粒具有在20μm到100μm范围内的主要大小，以提供外部多孔部分452A上相对低的压力下降以便提供内部多孔部分452B上的快速且均匀的压力响应。更优选地，所述微粒的主要大小在40μm到60μm的范围内。更优选地，主要微粒大小选择为约40μm。

第一和第二导热材料优选为青铜微粒。然而，可使用其它合适的金属，和用于其配置的过程。举例来说，多孔材料可包含多孔铝，例如市售的METAPOR和PORCERAX

(均为International Mold Steel Corporation的注册商标的材料)。另外，也可能使用导热陶瓷，例如碳化硅和碳化钨。

参看图7，展示根据本发明第五替代实施例的冷却管组合件550。冷却管组合件550配置成与参看图6所示且如先前描述的本发明第四替代实施例大体上相同，差别在于多孔插入件552的配置和基座插入件55的删除。因此，仅将描述结构和操作上的差别。

多孔插入件552包括圆柱形主体，所述圆柱形主体具有由导热第一多孔材料形成的内部部分552B，所述内部部分552B在其外表面上由由第二多孔材料形成的外部多孔部分552A至少部分地封闭。多孔内部调节表面61A、61B、61C沿着内部多孔部分552B配置，其优选地反映预成型件(参看图3A所示的预成型件部分)的主体、末端和浇口形迹部分80、80A、82的外表面的形状。

连接压力通道597配置在内部多孔部分552B中处于用于与提供在载体板28上的压力口120连接的其底面与外部多孔部分552A之间。第二多孔部分552A中的互连空隙空间的网络提供压力分布结构，所述压力分布结构将连接压力通道597与内部多孔部分552B流体连接。类似地，第一多孔部分552A中的互连空隙空间的网络提供到达其上的内部多孔表面61A、61B、61C的进一步连接。多孔插入件552的外表面经配置以容纳在配置于冷却管554中的互补孔中。

同样配置在多孔插入件552中的是在其中居中定位的抽吸通道596，所述抽吸通道596穿过其中纵向延伸，从底面延伸且穿过浇口形迹内部调节表面部分61C的底部。抽吸通道596优选地经配置以包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道596与内部调节表面61C之间的界面处。球形密封部分574，其经配置以当阀部件处于关闭配置时与提供在球阀部件170上的互补球形外表面174＇协作。圆柱形部分576，其经配置以提供用于在关闭与打开配置之间球阀部件170在其中的往复运动的通路。圆柱形部分576配置为比球阀部件170的直径宽，借此环形压力旁路通道575配置在其间，其起作用以提供在打开配置中沿着球阀部件长度的流体连接。抽吸通道596的远端，其经配置以用于与载体板28的抽吸压力口122连接。

冷却管554包括大体上管形主体。管形主体包含穿过其中纵向延伸的经配置以用于容纳多孔插入件552的第一孔。入口和出口冷却通道598配置在管形主体中，其在用于与提供在所述机械臂末端工具11的载体板28上的冷却剂入口和出口116连接的底面与配置在冷却管的外表面中的冷却通道558的末端之间延伸。冷却管54的外表面进一步经配置以与套管56的内表面协作以密封地封闭冷却通道58。优选地，凹槽配置在冷却管54的顶面中邻近于多孔插入件52，用于保持如先前所述的末端密封件104。冷却管554的底部部分经配置以包含凸缘593，用于将冷却管组合件550布置和保持在载体板28上。

参看图8，展示根据本发明第六替代实施例的简化的冷却管组合件650。冷却管组合件650包含多孔插入件652、套管656和阀部件670。

多孔插入件652包括圆柱形主体，所述圆柱形主体具有由导热第一多孔材料形成的内部部分652B，所述内部部分652B在其外表面上由由第二多孔材料形成的外部多孔部分652A至少部分地封闭。多孔内部调节表面61A、61B、61C沿着内部多孔部分652B配置，其优选地反映预成型件(参看图3A所示的预成型件部分)的主体、末端和浇口形迹部分80、80A、82的外表面的形状。

抽吸通道696配置在多孔部件652中，所述抽吸通道696在其中居中定位，且穿过其中纵向延伸，从底面延伸且穿过浇口形迹内部调节表面部分61C的底部。抽吸通道696优选地经配置以包含以下部分(从上向下列举)。孔口，其配置在抽吸通道696与内部调节表面61C之间的界面处。锥形密封部分674，其经配置以当阀部件670处于关闭配置时与提供在阀部件670上的互补密封部分674＇协作。圆柱形部分676，其经配置以充当用于在关闭与打开配置之间阀部件670在其中的往复运动的阀汽缸。抽吸通道696的远端，其经配置以容纳插塞695。连接压力通道697，其配置在多孔部件的外表面与抽吸通道696之间，用于经由穿过套管656而配置的连接通道666与载体板28的抽吸压力口120连接。第二多孔部分652A中的互连空隙空间的网络提供压力分布结构，所述压力分布结构将抽吸通道696与内部多孔部分652B流体连接。类似地，第一多孔部分652A中的互连空隙空间的网络提供到达其上的内部多孔表面61A、61B、61C的进一步连接。

优选地，多个纵向引导的冷却剂凹槽658配置在多孔插入件652的外表面中，其在一对半环形冷却剂收集器通道660、661之间延伸，所述冷却剂收集器通道也配置在多孔插入件652的外表面中接近于其末端，以用于将冷却剂凹槽互连到邻近的冷却剂回路中。沿着多孔插入件652、冷却剂凹槽658和收集器凹槽660、661的外表面提供表面处理以用于其密封，借此使其表面大体上不会受到穿过其中的冷却剂媒介的泄漏的损害。多孔插入件652的外表面进一步经配置以与套管656的内表面协作以密封地封闭冷却回路。冷却剂回路的末端经配置以经由穿过套管656而配置的一对冷却剂连接通道663、665连接到提供在机械臂末端工具11的载体板28上的冷却剂入口和出口116。

优选地，表面处理是镀铬。当然，其它合适的表面处理是可能的，例如其它金属涂布、聚合物涂布或陶瓷涂布。

套管656包括管形主体，其内部圆柱形表面经配置以用于容纳如本文先前所述的多孔插入件652。插口部分667沿着套管656的外表面的下部配置。插口667经配置以与提供在载体板28中的互补孔协作，以便将冷却管组合件650布置和保持在其中。

因此，冷却剂和压力连接通道663、665、666配置在套管656的外表面与内表面之间处于插口部分667内。

优选地使用已知的重力或“松散粉末”烧结方法形成本发明的多孔插入件52、452、552、652。在此方法中，将大小分级的可扩散结合材料的粉末(优选为青铜微粒)倒入模具腔中，所述模具腔为具有完成的零件的形状的空心体。接着将这些金属微粒加热到其烧结温度，在此点发生冶金结合，且在接触点处形成接合“颈”。优选地，模具经配置以具有芯和腔部分(未图示)，且芯部分经成形以对应于模制物件的所需最终形状。如果需要高度容差成形表面，那么可能需要多孔插入件的内部调节表面的烧结后加工。

再次，使用本发明的调节设备执行对模制物件的模制后调节的基本方法包含按顺序列出的下列步骤。模制可延展模制物件32。配置流体连接到调节设备以充当真空源的压力结构34。将调节设备阀部件70移动为打开配置以将调节腔连接到真空源。在穿过转移流结构而提供的抽吸的辅助下，将处于可延展状态的模制物件从模制腔转移到调节设备中。一旦模制物件的一部分已密封地容纳在调节腔内，就将阀部件移动为关闭配置。通过疏散模制物件的外表面与调节体的内部调节表面之间含有的任何空气，使模制物件部分的外表面膨胀至与调节腔的经冷却的内部调节表面接触。维持真空以保持预成型件的外表面与调节腔的经冷却的内部调节表面接触，直到模制物件已凝固到一旦从调节设备排出就维持其形状所需的程度。最后，从调节腔排出模制物件。

优选地，所述方法还包含一旦排出模制物件就对调节设备执行加压空气清除的步骤。

当然，本发明的冷却管组合件50、150、250、350、450、550、650中任一者上的末端密封件104可位于其上适合于模制物件32及其待调节部分的形状的任何地方。举例来说，为了隔离预成型件32的向内呈锥形的上部部分(未图示)，可能必须将末端密封件104配置为大体上在冷却管组合件的内部调节表面61上。另外，末端密封件104可能不需要总是由一致的物质制成，而是可例如配置为冷却管组合件50的平坦的、大体上刚性的上表面，以与预成型件支撑凸耳86的相应平坦底面协作。

或者，可利用调节设备50、150、250、350、450、550、650的其它模制系统配置是可能的。例如，冷却管组合件50可配置在模制后调节台中，所述调节台未经配置以从模具中直接取出模制物件，而是从中间转移设备接收模制物件。上述中间转移设备可例如包含2004年1月22日公开的共同转让的第WO 2004/007170号专利公开案中描述的机械臂末端工具。作为另一实例，模制系统也可包含吹气模制机器。此外，待调节的模制物件也可经压缩模制、挤压模制或模制塑料物件的任何其它通常已知的方法。

或者，尽管本发明的调节设备优选地经配置以具有大体上反映从模制机器向其呈递的模制物件的形状的调节腔，但对其没有特定限制。

或者，本发明的调节设备可在其中配置有多个多孔插入件。

或者，本发明的调节设备可经配置以包含调节体，其包括由大体上没有本质孔隙度的导热材料形成的多个插入件。多个流动微通道配置在插入件之间，以提供配置在所述多个插入件上的气压结构与内表面之间的流体连接。微通道优选地配置在布置在相邻插入件之间的薄间隔元件上。或者，微通道可经蚀刻而另外形成于相邻插入件之间的介接表面上。

调节体由由大体上没有本质孔隙度的导热材料形成的插入件提供，所述调节体内在其内部调节表面与外表面之间加工多个流动通道。可使用例如电火花腐蚀和激光微加工的已知方法来形成流动通道。

因此，已描述一种用于模制后调节模制物件的调节设备，其包含抽吸通道阀部件、多层多孔插入件、具有直接形成于其上的冷却剂通道的多孔插入件；制造上面提到的调节设备的方法；以及使用冷却管组合件的方法，其将显著减少注射模制中此类管的成本和/或改进模制物件尤其是预成型件的质量。

以上论述的所有美国和外国专利文献和文章在此以引用的方式并入优选实施例的具体实施方式中。

概略展示或由附图中的方框指定的个别组件在注射模制技术中都是众所周知的，且其特定构造和操作对于实施本发明的操作或最佳模式来说并不关键。

尽管已相对于目前认为是优选实施例的实施例而描述了本发明，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例。所附权利要求书的范围将符合最广义的解释，以便涵盖所有此类修改和等效结构及功能。

Claims (29)

1.一种多孔插入件，其经配置以用在冷却管组合件中，所述冷却管组合件用于模制后调节容纳在其中的可延展注射模制预成型件的至少一部分，所述多孔插入件包括：

多孔体，其由导热多孔材料形成；

多孔内部调节表面，其配置在所述多孔体内，且提供配置在所述冷却管组合件内的调节腔的至少一部分；

所述多孔部件经配置以用于提供所述内部多孔表面与气压结构之间的流体连通路径；

所述多孔管组合件包含配置在其上的冷却表面；

沿着所述冷却表面提供表面处理以用于对其进行密封，借此所述冷却表面大体上防止穿过其中的冷却剂媒介的泄漏。

2.根据权利要求1所述的多孔部件，其中所述冷却表面沿着所述多孔体的外表面配置。

3.根据权利要求1所述的多孔部件，其中所述冷却表面沿着形成于所述多孔体的外表面上的至少一个凹槽配置。

4.根据权利要求1所述的多孔部件，其中所述冷却表面沿着形成于所述内部多孔表面与所述多孔体的外表面之间的至少一个通道配置。

5.根据权利要求1、2或3所述的多孔部件，其中所述多孔部件的所述外表面经配置以被容纳在外壳中。

6.根据权利要求5所述的调节设备，其中所述外壳为套管。

7.根据权利要求5所述的调节设备，其中所述外壳为管体。

8.根据权利要求5所述的调节设备，其中所述外壳为机械臂末端工具载体板。

9.根据权利要求5所述的多孔部件，其中所述多孔体的所述内部调节表面包含端部，所述端部经配置以容纳所述预成型件的端部。

10.根据权利要求9所述的多孔部件，其进一步包含形成于所述端部上的孔口与所述多孔体的底面之间的抽吸通道，所述孔口位于所述预成型件的浇口形迹下方。

11.根据权利要求10所述的多孔部件，其中所述抽吸通道经配置以容纳控制通过所述抽吸通道的流的阀部件。

12.根据权利要求11所述的多孔部件，其中所述阀部件包含配置在其上用于支撑所述浇口形迹的支撑面。

13.根据权利要求5所述的多孔部件，其中所述多孔体包括由导热第一多孔材料形成的内部多孔部分，所述内部多孔部分由由导热第二多孔材料形成的外部多孔部分至少部分地封闭，所述第二多孔材料具有比所述第一多孔材料高的孔隙度。

14.根据权利要求9所述的多孔部件，其中所述多孔体包括由导热第一多孔材料形成的内部多孔部分，所述内部多孔部分由由导热第二多孔材料形成的外部多孔部分至少部分地封闭，所述第二多孔材料具有比所述第一多孔材料高的孔隙度。

15.根据权利要求1所述的多孔部件，其中所述表面处理是以下处理之一：金属涂布；聚合物涂布；陶瓷涂布。

16.根据权利要求15所述的多孔部件，其中所述金属表面涂布为镀铬。

17.一种冷却管组合件，其经配置以用于模制后调节容纳在其中的可延展注射模制预成型件的至少一部分，所述冷却管包含：

多孔管组合件，其经配置以密封地容纳所述预成型件的所述部分，并使其外表面的至少一部分膨胀至与配置在其中的经冷却的内部调节表面接触；

所述多孔管组合件包含由导热多孔材料形成的多孔部件，所述多孔部件内配置有提供所述经冷却的内部调节表面的至少一部分的多孔内部调节表面；

所述多孔部件经配置以用于提供所述内部多孔表面与压力结构之间的流体连通路径；

所述多孔管组合件包含形成于其上的冷却通道；

沿着所述冷却通道提供表面处理以用于对其进行牢固密封。

18.根据权利要求17所述的冷却管组合件，其中所述多孔部件进一步包含用于协助将所述预成型件容纳在其中的抽吸通道，所述抽吸通道经配置以容纳控制通过所述抽吸通道的流的阀部件，且所述阀部件包含配置在其上用于当容纳在所述多孔管组合件中时支撑所述预成型件的浇口形迹的支撑面。

19.一种模制后模制物件调节设备，其经配置以用于调节容纳在其中的可延展模制物件的至少一部分，所述调节设备包括：

调节体，其具有配置在其中用于提供调节腔的内部调节表面；

所述调节体包含：

密封结构，其用于将所述模制物件的所述部分的外表面密封在所述调节腔内；

多孔部件，其经配置以在其中包含提供所述调节腔的所述内部调节表面的至少一部分的多孔内部调节表面，且经配置以连接所述多孔内部调节表面与气压结构；

冷却结构，其经配置以与散热路径连接以便冷却容纳在其中的所述模制物件；

所述冷却结构包含冷却通道，所述冷却通道的至少一部分配置在所述多孔部件上；

沿着所述多孔部件上的所述冷却通道的所述部分提供表面处理以用于对其进行牢固密封，以防止穿过其中的冷却剂泄漏。

20.根据权利要求19所述的调节设备，其中所述冷却通道的所述部分沿着所述多孔部件的外表面提供。

21.根据权利要求20所述的调节设备，其中所述冷却通道的所述部分沿着形成于所述多孔部件的所述外表面上的至少一个凹槽提供。

22.根据权利要求19所述的调节设备，其中所述冷却通道形成于所述内部多孔表面与所述多孔部件的外表面之间。

23.根据权利要求19、20、21或22所述的调节设备，其中所述调节体进一步包含抽吸通道，所述抽吸通道经配置以连接所述调节腔与所述气压结构以便协助将所述模制物件转移到所述调节腔内。

24.根据权利要求23所述的调节设备，其中所述抽吸通道进一步经配置以与阀部件协作，所述阀部件交替布置在所述抽吸通道中以在所述转移期间打开所述抽吸通道且在一旦所述模制物件已被容纳在所述调节腔中时阻断所述抽吸通道，且其中所述阀部件经配置以在所述关闭配置中支撑所述外表面的区域。

25.根据权利要求24所述的调节设备，其中所述阀部件经配置以偏置到所述阻断配置中，所述阀部件在通过所述抽吸通道施加的真空压力下打开且随后当所述抽吸通道由所述模制物件阻挡时关闭。

26.根据权利要求24所述的调节设备，其中所述阀部件由致动器驱动，所述致动器经配置以至少在打开与阻断配置之间将所述阀部件定位在所述抽吸通道内。

27.根据权利要求23所述的调节设备，其中所述抽吸通道被配置在所述多孔部件中。

28.根据权利要求19所述的调节设备，其中所述表面处理是以下处理之一：金属涂布；聚合物涂布；陶瓷涂布。

29.根据权利要求28所述的调节设备，其中所述金属表面涂布为镀铬。

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