CN102083608A - 具有带边缘浇口的无浇道喷嘴的注射成型装置以及相关的尖头移除方法 - Google Patents

Abstract

一种喷嘴主体，其限定出上游通道。下游支撑部分具有侧向孔。喷嘴尖头侧向延伸穿过支撑部分的侧向孔，并且具有与限定模具浇口的浇口部件相接合的密封表面。无浇道喷嘴还包括插入到所述支撑部分的紧固部件，以便将喷嘴尖头保持成抵靠支撑部分。所述支撑部分或紧固部件限定出与所述上游通道连通的侧向通道，用于向所述喷嘴尖头输送成型材料。可以通过移除所述紧固部件来移除所述喷嘴尖头。

Description

具有带边缘浇口的无浇道喷嘴的注射成型装置以及相关的尖头移除方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年4月29日提交的美国专利申请No.12/111,938的权益，在此通过引用将该申请的全部内容并入。

技术领域

本发明涉及一种注射成型装置，尤其涉及一种带边缘浇口的注射成型装置。

背景技术

在很多情况下，带边缘浇口的喷嘴相比于直浇口喷嘴允许改进的模具型腔位置。改进的型腔位置意味着成型操作可以更经济。

但是，边缘浇口可能具有直浇口中不常碰到的问题。例如，存在许多简化直浇口中喷嘴尖头的更换的解决方案，并且其中很多解决方案都不需要拆开模具。但同样的这些方案却并不适于边缘浇口。此外，单独的直浇口的型腔相比于边缘浇口的情形在停止使用时相对容易。

因此，边缘浇口需要进行总体改进来实现直浇口的一些固有益处。

发明内容

一种用于注射成型装置的无浇道喷嘴具有：限定出上游通道的喷嘴主体，具有侧向孔的下游支撑部分，以及通过支撑部分的侧向孔侧向延伸的喷嘴尖头。喷嘴尖头具有用来与限定了模具浇口的浇口部件相接合的密封表面。无浇道喷嘴还包括插入到支撑部分中以便抵靠该支撑部分保持喷嘴尖头的紧固部件。所述支撑部分和紧固部件中至少一个限定出与上游通道连通的侧向通道，用于向喷嘴尖头输送成型材料。通过移除紧固部件可以移除喷嘴尖头。

附图说明

现在将参照附图对本发明的实施例进行充分的描述，附图中相似的附图标记指示相似的结构。

图1是根据本发明实施例的带边缘浇口的注射成型装置的部分截面图；

图2是图1中的下游喷嘴部分的特写截面图；

图3是与注射成型装置分开的图2中的下游喷嘴部分的部件的截面图；

图4是图2中的紧固部件的立体图；

图5是图2中的下游喷嘴部分中使用的盲尖头(blind tip)的截面图；

图6是图2中的下游喷嘴部分中使用的盲插件的截面图；

图7是根据本发明的下游喷嘴部分的另一实施例的截面图；

图8是根据本发明的下游喷嘴部分的另一实施例的截面图；

图9是根据本发明的喷嘴尖头的另一实施例的截面图；

图10是根据本发明的喷嘴尖头的另一实施例的截面图；

图11是根据本发明的下游喷嘴部分的另一实施例的截面图；

图12A-图12C是本文所述实施例中的喷嘴所用的各种加热器构造的示意图。

具体实施方式

根据本发明实施例中的带边缘浇口注射成型装置如图1所示，并且以附图标记10来总体上加以指示。关于其他实施例所描述的特征和方面能够与本实施例一起使用。

无浇道喷嘴是其中不会出现硬化浇道形式的废弃物的喷嘴。在本申请中，将描述无浇道喷嘴中的一种形式：热浇道喷嘴。但是，本发明等同地适用于其他种类的无浇道喷嘴，例如用于热固性材料(如液体硅橡胶-LSR)的那些无浇道喷嘴，其中硬化浇道形式的废弃物不会出现。

注射成型装置10包括位于模板22、浇口衬套24和背板26之间的歧管12。压力盘28将歧管12与背板26隔开并且允许热膨胀。压力盘28也在歧管12与背板26之间保持绝缘气隙27。机器喷嘴(未图示)在压力下通过浇口衬套24向歧管12的歧管通道14输送成型材料流。

一个或多个无浇道喷嘴16(图中示出了一个)耦接至歧管12。每个喷嘴16都包括喷嘴主体，喷嘴主体具有限定出上游通道18的上游喷嘴部分23，上游通道18与各歧管出口20对准，以便从歧管通道14接收成型材料。喷嘴16具有安置在模板22相应肩部部分21中的法兰部分19。

喷嘴16的上游喷嘴部分23延伸通过开口38，并且上游喷嘴部分23延伸通过模板22和模板40。喷嘴加热器32耦接在上游喷嘴部分23周围，以便为其提供热量。喷嘴加热器32通过电连接器34(终端)与电源(未图示)连通。热电耦36耦接至喷嘴16以便提供其温度测量。

下游喷嘴部分200与上游喷嘴部分23的下游端连接。下游喷嘴部分200将成型材料从上游喷嘴部分23输送到一个或多个模具型腔55。

模具型腔55围绕下游喷嘴部分200而径向隔开。模具型腔的浇口由浇口插件51限定，浇口插件51由浇口插件保持器53来保持住。型腔板58设置在下游喷嘴部分200的下游。另一板56用来支撑其他部件。模具型腔55、浇口插件51、浇口插件保持器53、以及板56和58的构造可以宽广地从一种设计改变到另一种设计。

板26、22、40中的一个或多个可以被认为是板组件的示例。其他实施例中，可使用更多或更少的板。注射成型装置10通常被用作模具的一部分。开启模具可以包括从模具型腔55中抽取模芯以允许在模具型腔55中形成的零部件喷射。其他模具可具有其他开启操作，其可涉及抽取板。

下游喷嘴部分200的特写图如图2所示。

下游喷嘴部分200包括：由支撑部件202限定的支撑部分，侧向延伸通过支撑部件202的多个孔206的多个喷嘴尖头204，插入到支撑部件202中以抵靠支撑部件202保持喷嘴尖头204的紧固部件208。支撑部件202和紧固部件208中的至少之一限定出与上游通道18(图1)连通的多个侧向通道210，用来向喷嘴尖头204输送成型材料。在本实施例中，紧固部件208包括侧向通道210。

任何数目的喷嘴尖头204都可被使用，并且具体数量可取决于手边的应用和可用空间。本实施例中，喷嘴尖头204都均匀地径向隔开，但这也是一种设计选择。此外，因为是边缘浇口，所以侧向延伸的喷嘴尖头204和侧向通道210从上游通道18向外延伸。虽然该侧向延伸部分被示出为是垂直的，但是喷嘴尖头204和通道210还能设置成除了垂直之外的角度。术语“侧向”在此表示成型材料的流动具有相对于上游通道18的侧向分量，但无需为整体侧向的。

支撑部件202和紧固部件208相互联合，以便将喷嘴尖头204保持就位。紧固部件208具有塞状的形状，并且被插入到支撑部件202中，支撑部件202具有相配合的杯状形状。紧固部件208通过紧固件连接到支撑部件202，例如螺栓212(图中示出一个)。除了螺栓之外，任何其他种类的紧固件都可用于将紧固部件208固定到支撑部件202。定位器213对紧固部件208进行定位，并从而相对于板58来定位整个下游喷嘴部分200。定位器213也能用作下游喷嘴部分200的支撑点。

在本实施例中，紧固部件208通过螺纹连接上游喷嘴部分23中并且伸缩滑动于紧固部件208的入口开口216内的喷嘴联接部214可滑动地连接到上游喷嘴部分23。在另一实施例中，喷嘴联接部214可回转(flipped around)，使得喷嘴联接部214螺纹连接到紧固部件208并且与上游喷嘴部分23滑动配合。

支撑部件202和紧固部件208都各自具有加热器218和加热器220。加热器218和加热器220是嵌入的绝缘导线。但是，其他种类的加热器也可被使用。在另一实施例中，支撑部件和紧固部件中仅有一个具有加热器。加热器218和加热器220可相互连接或者分开，如下面参照图12a-c进行讨论的那样。在另一实施例中，喷嘴16和歧管12可以不加热。

每个喷嘴尖头204均具有用于和浇口部件(例如浇口插件51)的密封表面224配合的密封部件222，用来限定模具浇口226。在该实施例中，密封部件包括圆周的密封表面228，用于和由浇口插件51内的孔限定的表面224配合。用这种方法，喷嘴尖头204与浇口插件51(浇口部件)接合。进一步地，在该实施例中，密封部件222和喷嘴尖头204是分开的元件。在其他实施例中，浇口部件可以是限定了模具浇口的板或其他结构。

在该实施例中，为了将喷嘴尖头204保持就位，紧固部件208的表面230接触每个喷嘴尖头204的上游表面232，以便经由密封部件222，使得喷嘴尖头204的下游肩部234和支撑部件202的肩部236相接合。也就是说，喷嘴尖头204的肩部234接触密封部件222并且挤压密封部件222的肩部238抵靠支撑部件202的肩部236。在具有其他密封部件设计的其他实施例中，喷嘴尖头204的肩部234可直接压靠支撑部件202的肩部236。

考虑到几何形状，喷嘴尖头204的肩部234、支撑部件202的肩部236、以及密封部件222的肩部238是阶梯状肩部。在另一实施例中，肩部可以是倾斜的或渐缩的(例如锥形的)。此外，紧固部件208的表面230是与喷嘴尖头204同样倾斜的上游表面232接触的倾斜表面。在该实施例中，表面230、表面232是平面。在另一实施例中，表面230、表面232可以是渐缩表面(例如锥形的)。

通过相对于由螺栓212提供的紧固力方向的表面230、表面232来对防止成型材料泄漏的密封起帮助作用。也就是说，在表面230、表面232处的楔式活动被转变为在肩部234、肩部236、肩部238处的推力式活动，该两种活动都对密封起帮助作用。因此，拧紧螺栓212增加了密封力。

图3显示了下游喷嘴部分200的部件被从注射成型装置10中分离出。

板58(未示出)被移除，从而显露下游喷嘴部分200并允许接近下游喷嘴部分200。之后，紧固部件208被分开并且从支撑部件202移除，留下内部空间302。同时，紧固部件208从喷嘴联接部214中抽取。一个或多个喷嘴尖头204然后可通过这样的方式来抽取，即：首先将它们向后拉入空间302中，再从支撑部件202取出。由于喷嘴尖头204被移除，喷嘴尖头204从浇口插件51滑动离开，使得密封部件222的密封表面228与配合的圆柱密封表面224分离，圆柱密封表面224由浇口插件51限定。可替代地，如果需要，密封部件222可保留与浇口插件51接合。下游喷嘴部分200的组装是相同的逆过程。由于紧固部件208和支撑部件202保持喷嘴尖头204的方式，所以添加，移除，或者更换喷嘴尖头204能被做到，同时减少了对较大装置的拆卸需求。注射成型装置10不用为了更换尖头而必须从压模(press)中移除。在该实施例中，仅有部分模具要求拆卸，例如，移除板58。

图4以立体方式显示了紧固部件208。倾斜平面230设置在表面402之间，它们自身都可是平坦的或者弯曲的，以及竖直的或者斜向的。螺栓孔404沿着周界被布置，用以接收螺栓212(图2)，以便连接到支撑部件202。用于螺栓孔的可替代的位置由假想线示出，并且另外的位置也是适用的。

图5显示了用于下游喷嘴部分200中的盲尖头502。盲尖头502替换了出于某种原因(例如，模具型腔泄漏或损坏等)而停止使用的喷嘴尖头204。盲尖头502包括用于接触紧固部件208的表面230的表面504，用于接触支撑部件202肩部236的肩部506，以及用于接合浇口插件51的表面224的表面508。盲尖头502与喷嘴尖头204大致相同的工作，除了盲尖头502阻止成型材料流向相关联的模具浇口226和型腔。

图6示出了用于下游喷嘴部分200中的盲插件602。盲插件602设置在出于某种原因(例如，模具型腔泄漏或损坏等)被停止使用的侧向通道210中。当紧固部件208从支撑部件202中移除时，盲插件602可被插入到紧固部件208中。盲插件602阻止成型材料流向相关联的模具浇口226。在该实施例中，盲插件602被联合盲尖头502来使用。在其他实施例中，假如盲插件602被保持就位以抵抗成型材料的压力，盲插件602就可以与喷嘴尖头204一起使用。存在许多设计者所熟知的能够实现这种情况的结构。

盲尖头502和盲插件602可被总体上称作流阻挡器。其他种类的流阻挡器也可被使用。

图7显示了根据本发明的下游喷嘴部分700的另一实施例。关于其他实施例描述的特征和方面可以相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

在本实施例中，下游喷嘴部分700限定出无浇道喷嘴的喷嘴主体。在另一实施例中，下游喷嘴部分经由喷嘴联接部(未示出)连接到上游喷嘴部分(如图1所示)。

下游喷嘴部分700包括固定在一起(焊接、硬钎焊、螺纹连接等等)或者由单件材料件制成的颈部部分760和支撑部分702。如在其他实施例中那样，紧固部件208被连接到支撑部分702。压力盘762被设置在紧固部件208的下游侧。

如前所述，颈部部分760可限定整个喷嘴主体或者仅仅限定较大的喷嘴主体的一部分。

图8示出了根据本发明的下游喷嘴部分800的另一实施例。关于其他实施例描述的特征和方面能够相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

下游喷嘴部分800具有紧固部件808，紧固部件808具有接触喷嘴尖头804的上游表面832以便保持喷嘴尖头804就位的表面830。表面830、表面832为平坦形状或圆柱形状。通过关于紧固部件808、支撑部件202和喷嘴尖头804选择的材料中的热膨胀差异来对防止成型材料泄漏的密封起帮助作用。例如，紧固部件808可由高热膨胀的材料制成，其可以在下游喷嘴部分800被加热时膨胀以推动喷嘴尖头804抵靠支撑部件202。其他的材料组合对于设计者而言是显而易见的。

图9示出了根据本发明的喷嘴尖头的另一实施例。关于其他实施例描述的特征和方面能够相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

下游喷嘴部分900包括具有集成的密封部件922的喷嘴尖头904。

图10示出了根据本发明的喷嘴尖头的另一实施例。关于其他实施例描述的特征和方面能够相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

下游喷嘴部分1000包括喷嘴尖头1004，喷嘴尖头1004具有与浇口插件51的圆柱密封表面224接合的密封表面1028。如图9所示，喷嘴尖头1004具有用来与浇口部件(即，浇口插件51)接合的集成的密封部件。

紧固部件208的表面230接触喷嘴尖头1004的上游表面1032，以便将喷嘴尖头1004的下游肩部1034压靠于安置在支撑部件202肩部236上的弹簧1070。弹簧1070可为卷簧，一个或多个贝氏垫圈(Belleville washer)，或者类似装置。

图11示出了根据本发明的下游喷嘴部分的另一实施例。关于其他实施例描述的特征和方面能够相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

下游喷嘴部分1100包括固定在一起或由同一元件制成的支撑部分1102和颈部部分1160。支撑部分1102限定了与上游通道18连通的侧向通道1110，用于输送成型材料到喷嘴尖头1104。

每个喷嘴尖头1104延伸穿过支撑部分1102的孔1106并且限定与侧向通道1110连通的尖头通道1180。紧固部件1108被插入到支撑部分1102中并且紧固到支撑部分1102，以便经由表面1130、表面1132将喷嘴尖头1104保持就位。

如图7所示的实施例那样，颈部部分1160能够限定整个喷嘴主体，或仅仅限定较大喷嘴主体的一部分。

图12A-12C显示了用于本文所描述的实施例的喷嘴的各种加热器构造。在其他图中，为了清晰起见，加热器线(heater wire)连接被省略。关于其他实施例描述的特征和方面能够相应地与本实施例一起使用。仅详细描述与本实施例不同的特征和方面。

在图12A中，无浇道喷嘴包括喷嘴头1202，从喷嘴头1202延伸的第一终端1204，上游喷嘴部分1206，以及嵌入在上游喷嘴部分1206的第一加热器线1208。第一引线1210从第一终端1204延伸到电源(未示出)，用来给第一加热器线1208供电。

支撑部件1212(见图1-11)具有嵌入在其中的第二加热器线1214。第二终端1216从支撑部件1212延伸，第二引线1218向后延伸到电源。

紧固部件1220(见图1-11)具有嵌入在其中的第三加热器线1222。快速连接引线1224连接第三加热器线1222与第二加热器线1214。于是，第二和第三加热器线1214、1222被串联地连接。在另一实施例中，快速连接引线由连续引线替代。

支撑部件1212和紧固部件1220彼此接合，用来如本文所述那样地保持喷嘴尖头(未示出)。支撑部件1212和紧固部件1220中的一个经由喷嘴联接部1226被连接到上游喷嘴部分1206。

在图12B所示实施例中，紧固部件1220具有把第三加热器线1222连接到向后延伸到电源的第三引线1230的第三终端1228。与图12A和图12C的实施例不同，第二和第三加热器线1214、1222没有串联地连接。

在图12C所示实施例中，支撑部件1212的第二加热器线1214经由快速连接引线1232被连接到上游喷嘴部分1206的第一加热器线1208。在另一实施例中，快速连接引线被连续引线替代。与图12A和图12B的实施例不同，第一和第二加热器线1208、1214是串联连接。

图12A-12C示出了一个、两个或三个终端被使用来将喷嘴的三个加热器连接到一个或多个电源的不同方式。如果一个或多个加热器被省略，则这些实施例可被简化，正如在该情况中那样。图12A-12C同样适用于如图7和图11所示实施例，其中支撑部件和上游喷嘴部分为集成的。此外，嵌入的阻抗加热器线是作为示例而示出，其他种类的加热器也可替代使用。

尽管本发明的众多实施例已被描述，但本领域的技术人员应了解，可以实现其他变型和修改，而不会背离本发明由所附权利要求限定的精神和范围。通过引用将在此讨论的所有专利和文献的全部内容都并入本文。

Claims (22)

1.一种无浇道喷嘴，包括：

限定上游通道的喷嘴主体；

具有侧向孔的下游支撑部分；

喷嘴尖头，其侧向延伸通过所述支撑部分的所述侧向孔，所述喷嘴尖头具有密封表面，用于接合限定了模具浇口的浇口部件；以及

紧固部件，其与所述喷嘴主体分开，并被插入所述支撑部分中，用于将所述喷嘴尖头保持成抵靠所述支撑部分；

其中，所述支撑部分和所述紧固部件中的至少一个限定了与所述上游通道连通的侧向通道，用于向所述喷嘴尖头输送成型材料。

2.如权利要求1所述的无浇道喷嘴，其中，所述紧固部件接触所述喷嘴尖头的上游表面，以便使所述喷嘴尖头的下游肩部与所述支撑部分的肩部接合。

3.如权利要求2所述的无浇道喷嘴，其中，所述喷嘴尖头的所述上游表面是倾斜的，并且所述紧固部件具有与所述喷嘴尖头的所述倾斜上游表面接触的倾斜表面。

4.如权利要求2所述的无浇道喷嘴，其中，所述喷嘴尖头的所述肩部以及所述支撑部分的所述肩部是阶梯状肩部。

5.如权利要求1所述的无浇道喷嘴，其中，所述紧固部件接触所述喷嘴尖头的上游表面，以便将所述喷嘴尖头的下游肩部压靠在安置在所述支撑部分肩部上的弹簧上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，支撑部分是与所述喷嘴主体分开的部件，所述无浇道喷嘴另外包括滑动连接所述喷嘴主体至所述紧固部件的喷嘴联结部。

7.如权利要求1至6中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，所述紧固部件通过紧固件被连接至所述支撑部分。

8.如权利要求1至7中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，一个或多个喷嘴尖头延伸通过所述支撑部分的多个侧向孔，并且多个侧向通道与所述上游通道连通，用于向所述一个或多个喷嘴尖头输送成型材料。

9.如权利要求8所述的无浇道喷嘴，进一步包括流阻挡器，其阻挡所述侧向通道之一。

10.如权利要求9所述的无浇道喷嘴，其中，所述流阻挡器包括延伸通过与所述侧向通道之一相关联的所述孔的盲尖头。

11.如权利要求9所述的无浇道喷嘴，其中，所述流阻挡器包括设置在所述侧向通道之一中的盲插件。

12.如权利要求1至11中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，所述密封表面是所述喷嘴尖头的圆周密封表面，用于和所述浇口部件中的孔表面配合。

13.如权利要求1至11中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，所述喷嘴尖头具有限定了所述密封表面的分开的密封部件。

14.如权利要求1至5中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，所述支撑部分与所述喷嘴主体是集成的。

15.如权利要求1至14中任一项所述的无浇道喷嘴，其中，所述支撑部分和所述紧固部件之一具有加热器。

16.如权利要求15所述的无浇道喷嘴，其中，所述支撑部分和所述紧固部件中的另一个具有加热器。

17.如权利要求16所述的无浇道喷嘴，其中，所述加热器连接在一起。

18.一种注射成型装置，包括：

板组件；

浇口衬套；

歧管，其限定歧管通道，所述歧管连接至所述板组件和所述浇口衬套；以及

连接至所述歧管的喷嘴，包括：

限定上游通道的喷嘴主体；

具有多个侧向孔的下游支撑部分；

多个喷嘴尖头侧向延伸通过所述支撑部分的所述侧向孔，每一个喷嘴尖头都具有密封表面，用于接合限定了模具浇口的浇口部件；以及

紧固部件，其与所述喷嘴主体分开并且连接至所述支撑部分，以便将所述喷嘴尖头保持成抵靠所述支撑部分；

其中所述支撑部分和所述紧固部件中至少一个限定了与所述上游通道连通的侧向通道，用于向所述喷嘴尖头输送成型材料。

19.如权利要求18所述的注射成型装置，其中，所述密封表面为所述喷嘴尖头的圆周密封表面，用于和所述浇口部件中的孔表面配合。

20.如权利要求18所述的注射成型装置，其中，所述喷嘴尖头具有限定所述密封表面的分开的密封部件。

21.如权利要求18所述的注射成型装置，其中，所述紧固部件被连接至所述喷嘴主体。

22.一种从具有带边缘浇口的无浇道喷嘴的注射成型装置的模具中移除喷嘴尖头的方法，包括：

显露出无浇道喷嘴的下游喷嘴部分；

从所述下游喷嘴部分移除紧固部件，所述紧固部件将喷嘴尖头保持抵靠所述喷嘴的支撑部分；

移除所述紧固部件后，从限定所述模具的模具浇口的浇口部件分离喷嘴尖头的密封表面；以及

从支撑部分抽取所述尖头。

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