CN101746016A - 注射成型系统及注射成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开注射成型系统及注射成型方法,该注射成型系统能够以较经济的方法在产品成型出图案。注射成型系统具有设在注射模具的型腔的图案成型单元。图案成型单元可分离地设置于注射模具,且具有暴露于注射模具的型腔的主图案,由此在注射成型品成型出图案。图案成型单元通过自动供给装置供给到注射模具的型腔。

Description

注射成型系统及注射成型方法
技术领域
本发明涉及注射成型系统及其方法,尤其涉及用于制造具有图案的注射成型品的注塑成型系统及其注射成型方法。
背景技术
注射成型是通过对形成于模具的型腔(cavity)注入材料来加工成所期望的形状的方法。
注射成型时,有时候需要对产品成型出图案。此时,经常采用对形成型腔的模具的内表面直接加工产品期望成型的图案所对应的图案的方法。
但是,在模具中加工预定图案的方法需要花时间和费用,所以非常不经济。并且,加工于模具的图案若有损坏,则需要替换整个模具,因此也非常不方便。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够较经济地对产品成型出图案的注射成型系统及注射成型方法。
为了实现上述目的,根据实施例的注射成型系统包含:具有型腔的注射模具;设置于所述型腔内且可分离地设置于所述注射模具的包含暴露于所述型腔的主图案的图案成型单元,以用于在注射成型品形成图案。
所述图案成型单元包含至少一面形成有所述主图案的图案成型板。
所述主图案呈凹凸状,以在所述注射成型品成型出对应于所述凹凸状的图案。
所述图案成型板用金属材质制成。
所述图案成型单元还包含用于支持所述图案成型板的支持部件。
所述支持部件包含紧贴于所述图案成型板的支持面,该支持面包含曲面。
所述注射成型板紧贴于形成所述型腔的所述注射模具的表面。
所述注射模具包含分割模具,以用于分离出所述图案成型板所紧贴的部分。
所述注射成型系统还包含将所述图案成型单元固定到所述注射模具的固定装置。
所述固定装置包含至少设置于所述注射模具或所述图案成型单元其中之一的磁铁。
所述注射成型系统还包含将所述图案成型单元供给到所述注射模具的自动供给装置。
所述自动供给装置包含:收容所述图案成型单元的箱子;将保管在所述箱子里的所述图案成型单元搬运到所述注射模具的传送机械手。
所述注射成型系统还包含对所述图案成型板的所述主图案进行涂装的涂装装置。
所述注射模具包含:包含分别具有所述型腔的多个第一模具的旋转模具;对应于所述多个第一模具中的至少一个第一模具而设置的至少一个第二模具,以用于形成注射成型空间,还包含至少对应于所述多个第一模具中的另一个第一模的冲压模具,以用于将所述图案成型板以被冲压加工的状态设置在所述型腔内。
根据本发明实施例的注射成型方法包含:将所述图案成型单元设置到型腔内,以使形成于图案成型单元的主图案暴露于型腔;朝所述型腔注入材料,以使注射成型品成型出对应于所述主图形的图案。
所述注射成型方法还包含将所述图案成型单元自动供给到所述型腔的内部。
所述图案成型单元包含前面形成有所述主图案的金属材质的图案成型板。
所述图案成型单元还包含支持所述图案成型板的背面的支持部件。
所述注射成型方法还包含对所述图案成型单元进行涂装。
所述注射成型方法还包含对所述图案成型板进行冲压加工。
根据公开的实施例,能够较经济地在注射成型品成型出各种图案。
附图说明
图1及图2为示出根据本发明的实施例的注射成型系统的构成的示意图;
图3为示出根据图1和图2的注射成型系统而注射出的注射成型品的示意图;
图4为示出根据本发明的另一实施例的注射成型系统的示意图;
图5为示出根据本发明的又一实施例的注射成型系统的示意图;
图6为示出根据本发明的又一实施例的注射成型系统的示意图;
图7a、图7b及图8a、图8b为用于说明利用图6的注射成型系统的注射成型方法的示意图。
附图主要符号说明:1、2为注射成型系统,10为注射模具,11为型腔,40为固定装置,41、42为磁铁,50为自动供给装置,60为旋转模具,100为冲压模具、110为涂装装置,200为图案成型单元,201为主图案,210为图案成型板,220为支持部件。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的优选实施例。图1及图2为示出根据本发明的实施例的注射成型系统的构成的示意图,图3为示出根据图1和图2的注射成型系统而注射出的注射成型品的示意图。在此,图2中省略了部分结构。
如图1及图2所示,注射成型系统1包含:具有型腔11的注射模具10;注射成型时设置于型腔11内部且可分离地设置于注射模具10的图案成型单元200。
注射模具10可由相互面对而设置的第一模具20和第二模具30构成。第一模具20根据模具驱动单元21而进退移动,并由此结合到第二模具30或从第二模具30分离。
第一模具20具有对应于注射成型品外形的形状的型腔11,第二模具30具有插入到第一模具20的型腔11而与型腔11一起限定成型空间S的中心部31。第二模具30形成有用于向成型空间S注入材料的通道(gate)32。
图案成型单元200设置到型腔11的内部,以使注射成型品形成预定的图案。为此,图案成型单元200具有与注射成型品期望成型的图案所对应的主图案201。图案成型单元200的主图案201呈凹凸状而暴露于型腔11,并与注入到成型空间S的材料接触,由此在注射成型品直接成型出图案。
图案成型单元200的主图案201可具有各种形状。例如,可以通过压印(imprinting)工艺将自然界存在的特定材料的纹理复制,或者也可以通过半导体制造工艺中所使用的图案成型技法使其具有微型图案。
如此,如果将图案成型单元200单独制造而设置到注射模具10内,则能够很容易地活用图案成型技法,因此,能够增加形成于注射成型品的图案种类。
并且,不需要对注射模具10直接加工,即使主图案201被损坏,只要替换图案成型单元200就可以。因此,不仅非常经济,而且在不替换注射模具10的情况下很容易地变化形成于注射成型品的图案,因此,能够灵活地应对最近快速变化的时尚。
图案成型单元200,可用其前面形成有主图案201的图案成型板210形成。图案成型板210可用金属材质形成。具体来讲,图案成型板210可用如镍、铬等与磁铁相互作用的金属形成。
注射成型系统1具有用于将图案成型板210固定到注射模具10的固定装置40。固定装置40可包含磁铁41。磁铁41相邻于型腔11而设在第一模具20的内部。但是根据需要也可以紧贴于图案成型板210的背面。
另外,也可以在第一模具20形成与型腔11的底面连通的吸气通道23,并在注射模具10的外部设置吸气装置25,从而通过吸力将图案成型板210固定到型腔11。
如图1所示,注射成型系统1可具有将图案成型单元200自动供给到型腔11的自动供给装置50。自动供给装置50可包含:收容图案成型单元200的箱子51;将保管在箱子51里的图案成型单元200搬运到注射模具10的传送机械手52。
当需要替换图案成型单元200时,传送机械手52将移除注射模具10中已用完的图案成型单元200,并拾取箱子51里的新的图案成型单元200而供给到注射模具10的型腔11内。
传送机械手52具有一侧安装有抓持单元53的传送臂54。抓持单元53可以抓取或放下图案成型单元200。传送臂54的另一侧可旋转地与支持臂55结合。支持臂55安装有用于旋转驱动传送臂54的传送驱动电机56。
支持臂55连接于升降单元57。升降单元57具有用于升降支持臂55的升降驱动单元58和引导支持臂55的升降引导装置59。升降驱动单元58可包含结合于支持臂55的滚珠丝杠58a和用于旋转滚珠丝杠58a的升降驱动电机58b。
在第一模具20与第二模具30分离的状态下,自动供给装置50将图案成型单元200供给到注射模具10的型腔11中。设置到型腔11内部的图案成型单元200的位置根据固定装置40而固定。
完成图案成型单元200的供给之后,第一模具20结合到第二模具30,并在注射模具10的内部形成成型空间S。通过形成于第二模具30的通道32朝成型空间S注入熔融树脂,并由此成型出具有对应于图案成型单元200主图案201的图案P的注射成型品I。
另外,在本实施例中,虽然举了形成于第一模具20的型腔11内部设置图案成型单元200的例子,但也可以在第二模具30的中心部31设置图案成型单元200。
图4为示出根据本发明的另一实施例的注射成型系统的示意图。如图4所示,图案成型单元200还可以具有支持图案成型板210的背面的支持部件220。
支持部件220可通过支持图案成型板210来维持图案成型板210所期望的形状。例如,支持图案成型板210背面的支持部件220的支持面221形成为曲面形状,如果沿着支持面221的曲面形状紧贴图案成型板210,则注射成型品I的表面形成为曲面形状,同时在注射成型品I成型出预定图案P。
如果在注射模具10中使型腔11的内表面形成为曲面,并在型腔11的曲面直接加工主图案201,则无论在技术上还是在经济上都存在困难。但是,如图4所示,将具有图案成型板210和支持部件220的图案成型单元200活用起来,则不需要在注射模具10直接加工复杂的形状或图案,因此是非常经济的,而且能够很容易地将各种形状和图案成型到注射成型品I中。
并且,如图4所示适用支持部件220,则图案成型板210即使具有不能稳定地设置到注射模具10的型腔11的形状,但是由于支持部件220具有符合注射模具10的型腔11的形状,因此图案成型单元200能够稳定地设置到注射模具10中。
另外,用于将图案成型单元200固定到注射模具10的磁铁42可以设在支持部件220的内部。
图5为示出根据本发明的又一实施例的注射成型系统的示意图。如图5所示,图案成型板210能够可分离地紧贴于形成型腔11的注射模具10的表面。图案成型板210可通过粘结剂、两面胶或点焊接来紧贴于注射模具10。
注射模具10可包含能够从第一模具20分离出图案成型板210所紧贴的部分的分割模具20a。由此,可以在分割模具20a从第一模具20分离的状态下,将图案成型板210紧贴到分割模具20a或从分割模具20a中分离出,因此能够更加容易地进行图案成型板210的替换作业。
图6为示出根据本发明的又一实施例的注射成型系统的示意图,图7及图8为用于说明利用图6的注射成型系统的注射成型方法的示意图。
如图6至图8所示,注射成型系统2可包含:具有多个第一模具的70、80的旋转模具60;对应第一模具70、80中的某一个第一模具70而设置的第二模具90。
多个第一模具70、80设在旋转板61上,旋转板61根据旋转驱动单元62而驱动。当旋转板61根据旋转驱动单元62而旋转180°时,第一模具70、80的位置会被调换过来。
各第一模具70、80具有对应于注射成型品外形的形状的型腔71、81,第二模具90具有插入到第一模具70、80的型腔71、81而与型腔71、81一起限定成型空间的中心部91。
第二模具90形成有通道92,以用于向成型空间注入材料。第二模具92根据第一往返驱动单元93而进退移动,并由此结合到第一模具70、80或从第一模具70、80分离。
并且,注射成型系统2可具有对应于第一模具70、80中的另一个第一模具80的冲压模具100。冲压模具100在注射成型之前通过对图案成型板210进行冲压加工而使其变形成所期望的形状。冲压模具100根据第二往返驱动单元101而进退移动,并由此结合到第一模具80或从第一模具80分离。
冲压模具100具有在第一模具80上对图案成型板210(参照图8a)进行加压的加压部102。加压部102设有缓冲部件103,以用于防止在冲压加工时损坏图案成型板210。
并且,注射成型系统2可具有对设置于第一模具80的型腔81的图案成型板210(参照图7a)进行涂装的涂装装置110。涂装装置110在注射成型之前对图案成型板210(参照图7a)的表面涂布涂料,由此涂装或涂布(coating)注射成型品形成的图案。
涂装装置110可包含:将涂料涂布到图案成型板210的涂装单元111;用于升降涂装单元111的升降单元112;支持升降单元12的支持臂113;旋转支持臂113的驱动单元114。
涂装单元111由储存涂料的涂料箱111a、和吸收从涂料箱111a供给的涂料之后涂布到图案成型板210的图章(stamp)111b构成。涂装单元111根据升降单元112而下降,从而使图章111b加压到图案成型板210,此时图章111b的涂料被粘到图案成型板210,由此对主图案201进行涂装。另外,不同于本实施例,涂装单元111可设计为以喷雾方式喷射涂料的结构。
以下,参照图6和图7说明同时进行涂装工艺和注射成型的方法。
在第一模具80的型腔81设置图案成型板210,并利用涂装装置110对形成有主图案201的图案成型板210的前面进行涂装。对图案成型板210进行完涂装之后,通过旋转旋转模具60来调换第一模具70、80的位置,如图7b所示。此时,设有图案成型板210的第一模具80位于对应于第二模具90的位置。
面对第一模具80的第二模具90根据第一往返驱动单元93而移动到第一模具80侧,从而与第一模具80结合并形成成型空间。接着,通过形成于第二模具90的通道92朝成型空间注入熔融树脂,并由此成型出具有对应于图案成型板210主图案201的图案的注射成型品I。此时,涂布在图案成型板210的涂料转印到注射成型品I,由此形成图案的注射成型品I的表面被涂装。
另外,随着旋转模具60的旋转而移动到涂装装置110侧的第一模具70被供给如图7b所示的新的图案成型板210a之后对图案成型板210a进行涂装工艺。
以下,参照图6和图8说明同时进行冲压加工和注射成型的方法。在图8中省略了涂装装置。
第一模具80的型腔81上设置图案成型板210,并通过第二往返驱动单元101移动冲压模具100,由此对图案成型板210进行冲压加工,如图8所示。完成冲压加工的图案成型板210设置到第一模具80的型腔81内。
当图案成型板210的冲压加工结束时,通过旋转旋转模具60来调换第一模具70、80的位置,如图8b所示。此时,设有图案成型板210的第一模具80位于对应于第二模具90的位置。
面对第一模具80的第二模具90根据第一往返驱动单元93而移动到第一模具80侧,从而与第一模具80结合并形成成型空间。接着,通过形成于第二模具90的通道92朝成型空间注入熔融树脂,并由此成型出具有对应于图案成型板210主图案201的图案的注射成型品I。根据本实施例,可通过变形图案成型板210的形状来实现更多的注射成型品I的外形和图案。

Claims (20)

1.一种注射成型系统,其特征在于包含:
具有型腔的注射模具;
设置于所述型腔内且可分离地设置于所述注射模具的包含暴露于所述型腔的主图案的图案成型单元,以用于在注射成型品形成图案。
2.根据权利要求1所述的注射成型系统,其特征在于所述图案成型单元包含至少一面形成有所述主图案的图案成型板。
3.根据权利要求2所述的注射成型系统,其特征在于所述主图案呈凹凸状,以在所述注射成型品成型出对应于所述凹凸状的图案。
4.根据权利要求2所述的注射成型系统,其特征在于所述图案成型板用金属材质制成。
5.根据权利要求2所述的注射成型系统,其特征在于所述图案成型单元还包含用于支持所述图案成型板的支持部件。
6.根据权利要求5所述的注射成型系统,其特征在于所述支持部件包含紧贴于所述图案成型板的支持面,该支持面包含曲面。
7.根据权利要求2所述的注射成型系统,其特征在于所述注射成型板紧贴于形成所述型腔的所述注射模具的表面。
8.根据权利要求7所述的注射成型系统,其特征在于所述注射模具包含分割模具,以用于分离出所述图案成型板所紧贴的部分。
9.根据权利要求1所述的注射成型系统,其特征在于还包含将所述图案成型单元固定到所述注射模具的固定装置。
10.根据权利要求9所述的注射成型系统,其特征在于所述固定装置包含至少设置于所述注射模具或所述图案成型单元其中之一的磁铁。
11.根据权利要求1所述的注射成型系统,其特征在于还包含将所述图案成型单元供给到所述注射模具的自动供给装置。
12.根据权利要求11所述的注射成型系统,其特征在于所述自动供给装置包含:收容所述图案成型单元的箱子;将保管在所述箱子里的所述图案成型单元搬运到所述注射模具的传送机械手。
13.根据权利要求2所述的注射成型系统,其特征在于还包含对所述图案成型板的所述主图案进行涂装的涂装装置。
14.根据权利要求13所述的注射成型系统,其特征在于所述注射模具包含:包含分别具有所述型腔的多个第一模具的旋转模具;对应于所述多个第一模具中的至少一个第一模具而设置的至少一个第二模具,以用于形成注射成型空间,
还包含至少对应于所述多个第一模具中的另一个第一模的冲压模具,以用于将所述图案成型板以被冲压加工的状态设置在所述型腔内。
15.一种注射成型方法,其特征在于包含:
将所述图案成型单元设置到型腔内,以使形成于图案成型单元的主图案暴露于型腔;
朝所述型腔注入材料,以使注射成型品成型出对应于所述主图形的图案。
16.根据权利要求15所述的注射成型方法,其特征在于还包含将所述图案成型单元自动供给到所述型腔的内部。
17.根据权利要求15所述的注射成型方法,其特征在于所述图案成型单元包含前面形成有所述主图案的金属材质的图案成型板。
18.根据权利要求17所述的注射成型方法,其特征在于所述图案成型单元还包含支持所述图案成型板的背面的支持部件。
19.根据权利要求15所述的注射成型方法,其特征在于还包含对所述图案成型单元进行涂装。
20.根据权利要求15所述的注射成型方法,其特征在于还包含对所述图案成型板进行冲压加工。
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