CN102939193B - 具有由喷嘴外壳滑动支撑的模具系统 - Google Patents

Abstract

一种模具系统（100），其包括：喷嘴外壳（102），其具有从输入端（106）延伸到输出端（108）的熔体通道（103）。阀杆（104）（i）可沿着所述熔体通道（103）滑动移动以及（ii）由所述输入端（106）和由所述输出端（108）滑动支撑。

Description

具有由喷嘴外壳滑动支撑的模具系统

技术领域

本发明的一个方面大致涉及（但不限于）模具系统，其包括：喷嘴外壳，其具有从输入端延伸到输出端的熔体通道；和阀杆，其（i）可沿着熔体通道滑动移动以及（ii）由输入端和由输出端滑动支撑。

背景技术

最早的人造塑料由Alexander PARKES在1851年发明于英国。他在1862年伦敦国际博览会上公开展示所述人造塑料，将所述材料命名为Parkesine。衍生自纤维素，Parkesine可被加热、成型并且在冷却时保持其形状。但是，其制造成本昂贵、易开裂并且高度可燃。1868年，美国发明家John WesleyHYATT开发出一种由他命名为Celluloid的塑性材料，改进了PARKES的理念使得所述材料可被处理成成品形式。HYATT在1872年将首台注塑机申请专利。所述注塑机像大型皮下注射针头一样工作，使用活塞透过加热料筒将塑料注入模具。所述行业在20世纪40年代因二次世界大战形成对便宜、大规模生产的产品的巨大需求而迅速扩张。1946年，美国发明家James WatsonHENDRY造出首台螺杆式注塑机。这种机器也使材料可在注入前混合使得有色或再利用的塑料可被添加至纯净材料并且在注入前彻底混合。在20世纪70年代，HENDRY继续开发最早的气体协助注塑方法。注塑机包括料斗、注射活塞或螺杆式活塞和加热单元。它们也被称作压力机，它们固持其中使组件成形的模具。压力机按吨位设计等级，其表示所述机器可施加的夹箝力的量。此力使模具在注射过程期间闭合。吨位可从小于五吨变化为6000吨，在相对较少制作操作中使用更大外形。总夹箝力的量由所成型的零件的投影面积确定。投影面积被乘以从每平方英寸投影面积两吨至八吨的夹箝力。根据经验，每平方英寸四吨或五吨可用于多数产品。如果塑性材料非常坚硬，那么可能需要更大的注射压力来填充模具，因此需要更大的夹箝吨位来使模具保持闭合。所需力也可由所使用的材料和零件的尺寸来确定，越大的零件需要越高的夹箝力。使用注塑，可通过重力从料斗馈送粒状塑料到加热机筒。当小颗粒通过螺杆型活塞而缓慢前移时，塑料被压入加热腔室，塑料在所述加热腔室中熔化。当活塞前行时，熔化的塑料受压穿过抵靠着模具的喷嘴，使塑料可透过浇口及流道系统进入模具腔。模具保持冷却，所以塑料几乎在模具被填充时立即固化。模具总成或模具是用来描述用于在成型时制作塑料零件的工具的术语。模具总成用于制作数千个零件的大规模生产中。模具通常由硬化钢等制成。热流道系统与模具总成一起用于成型系统，用于制造塑料制品。通常，热流道系统和模具总成被认为是可独立于成型系统销售和供应的工具。

发明内容

发明者已研究与意外地制造劣质成型品或零件的已知成型系统相关的问题。通过许多研究，发明者相信其可达成如下文所述的对问题和其解决方案的理解，并且发明者相信此理解不为公众所知。

通常，已知阀杆在热流道喷嘴中弯曲并且偏转，其可能意外地加速喷嘴头和浇口插入件的磨损。

根据一个方面，提供模具系统（100），其包括：喷嘴外壳（102），其具有从输入端（106）延伸到输出端（108）的熔体通道（103）；和阀杆（104）：其（i）可沿着熔体通道（103）滑动移动以及（ii）由输入端（106）和由输出端（108）滑动支撑。

根据另一个方面，提供一种具有上述模具系统（100）的成型系统。

本领域技术人员现将在结合附图阅读下列具体实施方式的详细描述时了解具体实施方式的其它方面和特征。

附图说明

通过参考下文结合附图对具体实施方式进行的详细描述可更全面理解具体实施方式，其中：

图1描述模具系统（100）的示意图；

图2A、2B描述图1的模具系统（100）的其它示意图；

图3描述图1的模具系统（100）的流动区域（400）的示意图。

图式不一定按比例绘制且可通过虚线、图示和局部视图示出。在某些情况下，对于理解实施方案而言不需要的细节（和/或不利于其它细节的理解的细节）可省略。

具体实施方式

图1描绘模具系统（100）的示意图。具体来说，图1描绘模具系统（100）的横截面。模具系统（100）可包括本领域人员已知的组件且这些已知的组件在本文中不作描述；在下列参考书目中至少部分描述这些已知的组件（例如）：（i）“Injection Molding Handbook”，作者：OSSWALD/TURNG/GRAMANN（ISBN：3-446-21669-2），（ii）“Injection Molding Handbook”，作者：ROSATOAND ROSATO（ISBN：0-412-99381-3），（iii）“Injection Molding Systems”，第三版作者：JOHANNABER（ISBN：3-446-17733-7）和/或（iv）“Runner and Gating Design Handbook”，作者：BEAUMONT（ISBN 1-446-22672-9）。应了解，在本文件范围内，短语“包括（且不限于）”等效于词“包括”。词“包括”是过渡性短语或词，其将专利权利要求的前序与权利要求中说明的定义本发明本身的实际情况的特定元件的专利权利要求相关联。过渡性短语作为对权利要求的限制，规定在被起诉的装置（等）含有多于或少于专利中的权利要求的元件的情况下，类似装置、方法或组成是否对本专利构成侵权。词“包括”应视作开放性过渡，其是最广义的过渡形式，因为其不限制权利要求中所规定的任何元件的前序。

模具系统（100）包括（但不限于）：喷嘴外壳（102）和阀杆（104）的协作组合。喷嘴外壳（102）可被称作喷嘴主体。喷嘴外壳（102）具有或界定沿着喷嘴外壳（102）的纵轴从输入端（106）延伸至输出端（108）的熔体通道（103）。输出端（108）与输入端（106）偏离（或间隔开）。熔体通道（103）用于将熔体（也被称作树脂）从流道总成（已知但未描绘）输送到模具总成（已知但未描绘）。阀杆（104）可沿着熔体通道（103）滑动移动。阀杆（104）被滑动支撑在输入端（106）和输出端（108）上。“滑动支撑”被定义为当阀杆（104）在打开位置和闭合位置之间往复滑动时，阀杆（104）的尖端在输入端（108）上被连续滑动支撑（或引导）以防止阀杆（104）的所述尖端在输出端（108）上被引导。应了解“阀杆（104）被滑动支撑在输入端（106）上”的含义涵盖使阀杆（104）支撑在输入端（106）上和/或被支撑在歧管衬套（204）上的选择。图1描绘处于打开位置的阀杆（104）使得熔体可流动穿过喷嘴外壳（102）进入模具总成。

喷嘴外壳（102）被歧管板（202）容纳且固持在适当位置。喷嘴外壳（102）邻接歧管衬套（204）的末端，歧管衬套（204）被容纳在歧管总成（206）中。歧管衬套（204）还界定与喷嘴外壳（102）的熔体通道（103）流体连接的熔体通道（205）。阀杆（104）可滑动地移动穿过歧管衬套（204）。根据非限制性变变型，输出端（108）在阀杆（104）的整个冲程中滑动支撑阀杆（104）。

根据非限制性选择，模具系统（100）还可包括（但不限于）喷嘴头（114）。应了解喷嘴头（114）提供用于使阀杆（104）相对于喷嘴外壳（102）居中的结构。喷嘴头（114）界定或包括与喷嘴外壳（102）的熔体通道（103）流体连接的尖端通道（105）。喷嘴头（114）容纳在喷嘴外壳（102）的输出端（108）中。喷嘴头（114）可使用工具（诸如扳手）而装配到喷嘴外壳（102）。通常，喷嘴头（114）与喷嘴外壳（102）连接。根据一个选择，喷嘴头（114）可拆卸地连接到喷嘴外壳（102），诸如经由螺纹连接。vespel（208）可用于在喷嘴头（114）的出口（118）上覆盖喷嘴头（114）的尖端。喷嘴头（114）还包括入口（120），且熔体通道（103）从入口（120）延伸至出口（118）且熔体通道（103）从入口（120）延伸至出口（118）。入口（120）定位为与出口（118）偏离（或间隔开）。根据一个选择，喷嘴头（114）可具有被构造来使熔体可围绕阀杆（104）流动到输出端（110）的凹槽结构（116）且凹槽结构（116）用于在输出端（108）上支撑阀杆（104）。凹槽结构（116）包括界定在喷嘴头（114）的出口（118）上的凹槽。

图2A和图2B描绘图1的模具系统（100）的其它示意图。图2A描绘喷嘴头（114）的等角视图。图2B描绘喷嘴头（114）的横截面图。凹槽结构（116）界定面向阀杆（104）的一组凹槽且每个凹槽定位为均匀围绕阀杆（104）。凹槽结构（116）与喷嘴头（114）的出口（118）偏离。凹槽结构（116）可包括形成在出口（118）中的凹槽。

图3描绘图1的模具系统（100）的流动区域（400）的示意图。凹槽结构（116）定位为邻近喷嘴头（114）的出口（118）。凹槽结构（116）被构造来使塑料围绕被放置在打开位置的阀杆（104）流动。阀杆（104）可在打开位置与闭合位置之间移动。在闭合位置中，阀杆（104）的尖端用喷嘴头（114）的一部分密封。在打开位置中，阀杆（104）的尖端不用喷嘴头（114）的一部分密封使得熔体可从熔体通道（103）自由流动穿过凹槽结构（116）至喷嘴外壳（102）的出口端。

当阀杆（104）被放置在打开位置时，凹槽结构（116）形成围绕阀杆（104）的流动区域（400），其等于由喷嘴头（114）的出口（118）横截面区域界定的流动区域（300），使得可在支撑阀杆（104）的同时维持流动区域（400）。

技术优势

确保阀杆（104）在喷嘴外壳（102）的熔体通道（103）和喷嘴头（114）内保持居中可造成：（A）围绕阀杆（104）的更均匀熔体温度和粘度分布，（B）减小与喷嘴头（114）、阀杆（104）和浇口插入件（未描绘）相关的磨损，（C）改进的预形成浇口结质量，（D）浇口磨损的可行解决方案，无论所使用阀杆的类型（笔直型、泄压型等），（E）因阀杆的阴影侧而减少具有冷却剂和添加剂的熔体流动线，和/或（F）改进热流道平衡。

补充描述

下列条款提供作为本发明的实施方案的方面的进一步描述：

第（1）条。一种模具系统（100），其包括：喷嘴外壳（102），其具有从输入端（106）延伸到与输入端（106）偏离的输出端（108）的熔体通道（103）；和阀杆（104）：其（i）可沿着熔体通道（103）滑动移动以及（ii）由输入端（106）和由输出端（108）滑动支撑。

第（2）条。根据第（1）条所述的模具系统（100），其中：输出端（108）在阀杆（104）的整个冲程中滑动支撑阀杆（104）。

第（3）条。根据先前条款中任一项所述的模具系统（100），其还包括：喷嘴头（114），其容纳在喷嘴外壳（102）的输出端（108）中且阀杆（104）由喷嘴头（114）可滑动地支撑。

第（4）条。根据先前条款中任一项所述的模具系统（100），其还包括：喷嘴头（114），其容纳在喷嘴外壳（102）的输出端（108）中，喷嘴头（114）具有：凹槽结构（116），其被构造来使熔体围绕阀杆（104）流动到输出端（110），且阀杆（104）由喷嘴头（114）可滑动地支撑在凹槽结构（116）上。

第（5）条。根据先前条款中任一项所述的模具系统（100），其中：凹槽结构（116）定位为邻近喷嘴头（114）的出口（118），凹槽结构（116）被构造来使塑料围绕被放置在打开位置的阀杆（104）流动。

第（6）条。根据先前条款中任一项所述的模具系统（100），其中：当阀杆（104）被放置在打开位置时，凹槽结构（116）形成围绕阀杆（104）的流动区域（400），其等于由喷嘴头（114）的出口（118）的横截面区域界定的流动区域（300），使得可在支撑阀杆（104）的同时维持流动区域（400）。

第（7）条。一种具有根据先前条款中任一项所述的模具系统（100）的成型系统。

应了解，本发明的范围限于独立权利要求所提供的范围且还应了解本发明的范围不限于：（i）随附权利要求书、（ii）具体实施方式；（iii）发明概要；（iv）说明书摘要；和/或（v）本文件以外（即如所提起、所起诉和/或所授予的即时申请之外）提供的描述。应了解，在本文件范围内，短语“包括（且不限于）”等效于词“包括”。词“包括”是过渡性短语或词，其将专利权利要求的前序与权利要求中说明的定义本发明本身的实际情况的特定元件的专利权利要求相关联。过渡性短语作为对权利要求的限制，规定在被起诉的装置（等）含有多于或少于专利中的权利要求的元件的情况下，类似装置、方法或组成是否对本专利构成侵权。词“包括”应视作开放性过渡，其是最广义的过渡形式，因为其不限制权利要求中所规定的任何元件的前序。应注意，上文已经概述具体实施方式。因此，虽然针对特定具体实施方式进行描述，但是本发明的范围适于且可应用于其它配置和申请。可对具体实施方式进行修改而不脱离独立权利要求的范围。应了解，具体实施方式仅为说明性的。

Claims (3)

1.一种模具系统(100)，其包括：

歧管；

喷嘴外壳(102)，其自所述歧管延伸，其中所述喷嘴外壳和所述歧管在一交界面紧靠，所述喷嘴外壳具有从输入端(106)延伸到与所述输入端(106)间隔的输出端(108)的熔体通道(103)；和

阀杆(104)：其(i)可沿着所述熔体通道(103)滑动移动，包括在所述输入端，以及(ii)在所述熔体通道内于所述交界面和于所述输出端(108)被滑动支撑；

喷嘴头(114)，其容纳在所述喷嘴外壳(102)的所述输出端(108)中，所述喷嘴头(114)具有：

凹槽结构(116)，其被构造来使熔体围绕所述阀杆(104)流动到所述输出端(110)，和

所述阀杆(104)由所述喷嘴头(114)可滑动地支撑在所述凹槽结构(116)上；

所述凹槽结构(116)定位为邻近所述喷嘴头(114)的出口(118)，所述凹槽结构(116)被构造来使塑料围绕被放置在打开位置的所述阀杆(104)流动；

当所述阀杆(104)被放置在所述打开位置时，所述凹槽结构(116)形成围绕所述阀杆(104)的流动区域(400)，其等于由所述喷嘴头(114)的所述出口(118)的横截面区域界定的所述流动区域(300)，使得可在支撑所述阀杆(104)的同时维持所述流动区域(400)。

2.根据权利要求1所述的模具系统(100)，其中：

所述输出端(108)在所述阀杆(104)的整个冲程中滑动支撑所述阀杆(104)。

3.一种具有根据权利要求1至2中任一项所述的模具系统(100)的成型系统。