CN103407088B - 边缘浇口注射成型设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种边缘浇口注射成型设备，其具有注射歧管组件，以便将可模制材料的熔体流分配给对齐在注射歧管组件的相对侧上的多个模具型腔。注射歧管组件包括多个熔体出口，每个熔体出口与相应的模具型腔流体连通，和沿着注射歧管组件的中心线设置的多个偏置部件。喷嘴密封件设置在每个注射歧管组件熔体出口和其对应的模具型腔之间，喷嘴密封件的上游端靠着其相应的熔体出口可滑动地设置。每个偏置部件被设置在一对熔体出口和对应的喷嘴密封件之间，用于使熔体出口和喷嘴密封件从注射歧管组件的中心线向着其相应的模具型腔向外偏置并施加预载荷到喷嘴密封件。

Description

边缘浇口注射成型设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年3月16日提交的美国申请NO.61/612149在35U.S.C.§119(e)下的权益，该申请的公开内容作为参考在此整体引入。
技术领域
本发明涉及一种注射成型设备，更具体地，涉及一种边缘浇口注射成型设备。
背景技术
已经开发边缘浇口应用使用注射歧管，注射歧管与模具浇口的径向阵列和相应的模具型腔或者与模具浇口的线性阵列和相应的模具型腔流体连通。当向模具浇口提供熔体流时，在工作条件下用于将熔体流输送到模具浇口的喷嘴理想地在浇口孔中对正中心以确保一致的部件质量。当在边缘浇口(edge-gating)应用中向模具浇口的径向阵列提供熔体流时，本领域已知的注射歧管趋向于圆筒形或圆盘形，这导致在工作条件下主要地从注射歧管的中心径向向外指向每个喷嘴和相应的模具浇口的注射歧管的热膨胀，从而喷嘴和模具浇口之间的对准在热和冷条件下基本上是不变的。因此，每个喷嘴可具有被保持在圆筒形的或圆盘形的注射歧管的侧表面内的其上游端及被保持在型腔板或型腔插入件内的其下游端，从而形成模具浇口且没有对其操作不利影响的热膨胀。
当在边缘浇口应用中向模具浇口的线性阵列提供熔体流时，本领域已知的注射歧管趋向于矩形，具有一排固定在注射歧管的相对侧中每个的喷嘴，其与相应的一排模具浇口对齐。为了确保在工作条件下每个喷嘴和其相应的模具浇口之间对齐，在冷的条件下，矩形注射歧管的相邻喷嘴/熔体出口之间的间距距离小于它们对应的模具浇口之间的距离，其可以形成于型腔板或相应的型腔插入件内。然而，在矩形注射歧管在横向和纵向上都出现热膨胀的情况下，每个喷嘴沿着注射歧管的其对应侧取决于喷嘴的线性位置会朝着和/或横向于其模具浇口经历不同量的移动。如果这种线性注射歧管仅供给具有相对近的间距距离的四个模具型腔，也就是每侧两个，则注射歧管将相对小并且热膨胀将最小，使得每个喷嘴可具有保持在矩形注射歧管的侧表面内的其上游端及保持在型腔板或型腔插入件内的其下游端，从而形成在没有热膨胀对其操作产生不利影响的模具浇口。相反地，如果线性注射歧管供给具有相对近间距距离的更多个模具型腔或具有相对大间距距离的更少量模具型腔，如八个型腔，每边四个，则在注射歧管的最外面的喷嘴/熔体出口与相应的模具浇口之间在冷的条件下可能有多达0.2mm-0.3mm的错位。在注射模制工作期间出现的受热部件的热膨胀期间，这种大小的错位可能导致在如常规那样通过注射歧管和型腔板/型腔插入件被保持的喷嘴上的严重应力，并且可能在某些情况下引起喷嘴的下游端接触型腔板/型腔插入件围绕模具浇口的壁，这会损坏喷嘴和/或导致低质量的模制部件。
此处公开的实施例针对用于向模具浇口的线性阵列和关联的模具型腔提供熔体流的边缘浇口注射成型应用，从而至少解决与目前线性阵列边缘浇口方案相关的前述问题。另外，这里的实施例针对简化边缘浇口应用中的喷嘴更换，其不需要完全地拆开模具和/或相对容易地取出损坏的单个边缘浇口模具型腔。
发明内容
此处的实施例涉及一种边缘浇口注射成型设备，其具有用于将可模制材料的熔体流分配给对齐在注射歧管组件的相对侧上的多个模具型腔的注射歧管组件。注射歧管组件包括多个熔体出口和多个偏置部件，所述偏置部件沿着注射歧管组件的中心线可固定，从而每个偏置部件被设置在相对的一对熔体出口之间。每个偏置部件使相对的一对熔体出口从注射歧管组件的中心线向外朝着与每个熔体出口相关联的相应模具型腔偏置。多个喷嘴密封件与注射歧管组件的多个熔体出口流体连通，用于接收来自其的熔体流并输送熔体流至多个模具型腔。每个喷嘴密封件的上游端靠着注射歧管组件的相应熔体出口可滑动地设置，且每个喷嘴密封件的下游端可滑动地被容纳在型腔板或型腔插入件的孔内，其环绕着与相应熔体出口相关联的相应模具型腔的模具浇口，这确保了在热和冷的条件下每个边缘浇口喷嘴密封件和其相应模具浇口之间的对齐。
每个喷嘴密封件的上游端和注射歧管组件的其相应熔体出口之间的滑动关系，在喷嘴密封件的下游端相对于模具浇口被固定地保持的情况下，允许喷嘴密封件的熔体入口和其相应的注射歧管组件熔体出口之间在冷条件下的错位，但不在喷嘴密封件上引起应力。而且当边缘浇口注射成型设备被带至工作温度时，该滑动关系允许喷嘴密封件的熔体入口和其相应的熔体出口之间的对齐在注射歧管组件的热膨胀期间发生，这取决于喷嘴密封件沿注射歧管组件的线性位置可在横向和纵向上发生。另外，通过其相应的偏置部件向外偏置每对相对的熔体出口将预载荷施加到与其关联的喷嘴密封件，使得操作者可更方便地从模具的分型线PL施加任何需要的预载荷。
附图说明
本发明的前述的和其他的特征通过下面的如附图中所示的实施例的说明将变得更加明显。附图，其在此处引入并形成说明书的一部分，进一步用于解释发明的原理并使得本领域的技术人员能够实施和使用本发明。附图没有按照比例。
图1是根据本发明实施例的边缘浇口注射成型设备的透视图。
图1A是图1的边缘浇口注射成型设备的一部分的仰视图，其中以截面示出注射歧管组件。
图2是根据本发明实施例的注射歧管组件的透视图。
图2A是图2的注射歧管组件沿着图2的线A-A的放大截面图，其中注射歧管示出为安装在图1和图3的注射成型设备内。
图2B是根据本发明实施例的型腔插入件的下游端的透视图。
图3描绘图1的边缘浇口注射成型设备沿着图1的线A-A的截面视图。
图3A描绘图3的区域A的放大视图。
图4描述根据本发明实施例的在图2A示出的注射成型设备的一部分的拆卸。
图5描述根据本发明实施例的图4示出的注射成型设备的一部分，其被重新组装以包括虚拟分流块。
图6是根据本发明另一个实施例的注射歧管组件的截面图，其具有图2的注射歧管组件的特征。
图7是根据本发明另一个实施例的注射歧管组件的透视图。
图8和9是根据本发明另一个实施例的注射歧管组件的透视图。
图8A是图8和9示出的注射歧管组件沿着图8的线A-A的横截面视图。
图8B是图8和9示出的注射歧管组件沿着图8的线B-B的截面视图。
图9A是图8和9示出的注射歧管组件沿着图9的线A-A的截面视图。
图10A和10B是根据本发明另一个实施例的注射歧管组件的截面视图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明的具体实施例，其中相似的附图标记指示相同或功能相类似的部件。下面的详细说明本质上仅是示例性的且不意于限制本发明或者本发明的应用和使用。在下面的说明中，使用“下游”是参照模具材料流从注射成型机的注射单元至注射成型系统的模具的型腔的方向，并且也参照模具材料流从注射单元至模具型腔通过的部件或其特征的顺序，而使用“上游”是参照相反的方向。尽管本文中实施例的描述是在热流道注射成型系统的背景中，但本发明还可用于被认为有用的其它模制应用中，其非限制性的实施例包括模制热固性树脂，如液体硅橡胶等。另外，不意于受到在前述的技术领域、背景技术、发明内容或下面的详细说明中展示的任何明示或暗示的理论的限制。
图1是根据本发明实施例的边缘浇口注射成型设备100的透视图，图2是根据本发明实施例的从注射成型设备100取下的注射歧管组件102的透视图。本领域的普通技术人员可以理解，注射成型设备100构成模制系统的热半部分，其被设计为在注射成型机(没有示出)中与其冷半部分和型腔插入件104配合。本领域的普通技术人员还可以理解，在使用中注射成型设备100容纳在各种模具板中，例如，参照图3所示的背板312、歧管板314、冷的模板316和型腔板318，其描绘了在组装以使用的设备100沿图1的线A-A的截面视图。
参照图1和3，边缘浇口注射成型设备100包括受热的入口或浇口105、热流道注射成型歧管106和两个热流道注射成型喷嘴108，该喷嘴108用于引导一定压力下的可模制材料的熔体流从注射成型机喷嘴(没有示出)至注射歧管组件102，从注射歧管组件102熔体流被输送至多个型腔插入件104，如下面更详细地描述。浇口105包括加热器175，歧管106包括加热器176，每个喷嘴108包括加热器178以及每个注射歧管组件102包括加热器172，它们被设置用于保持可模制材料的熔体流在合适的处理温度。此处实施例中使用的示例性的加热器可包括嵌入在热流道部件内或仅绕热流道部件缠绕的线元件加热器，如加热器172、175、176、178，或者在适当时的带式或筒式加热器。浇口105部分地设置在背板312内并包括入口熔体通道325，用于将从机器喷嘴接收到的熔体流引导至歧管106的歧管熔体通道326，从而依次划分熔体流以分配给每个注射成型喷嘴108的相应喷嘴熔体通道328。每个喷嘴108引导熔体流至注射歧管组件102的熔体通道332，如下面的详细说明。如本领域的普通技术人员所理解，歧管106位于被绝缘空气间隙环绕的冷歧管板314和背板312内，其中在操作期间歧管106在空气间隙内相对于背板312和歧管板314的轴向位置通过定位环107和各压力垫圈109保持。压力垫圈109还帮助在歧管106和每个喷嘴108之间建立密封以防止在操作期间熔体在相应的歧管和喷嘴熔体通道326、328之间的交界处泄露。本领域的普通技术人员将理解在没有脱离本发明的范围的情况下有不同的方式将歧管106轴向地固定在注射成型系统内。
每个喷嘴108在对应的开口330内延伸，开口330由歧管板314、模板316和型腔插入件板318a内的对齐插入件194限定。开口330的尺寸设计为在受热喷嘴108和前述的冷歧管板314、模板316和型腔插入件板318a之间提供绝缘空气间隙。参照描绘图3的区域A的放大视图的图3A，每个喷嘴108的下游端338被配置为通过伸缩连接器380与相应的注射歧管组件102连接以允许它们之间的相对滑动运动，从而容许沿着纵轴线LA的轴向热膨胀。图3A中示出了伸缩连接器380的示例性设置，其中示出了上游连接器部件384和下游连接器部件386。附接至喷嘴下游端338的上游连接器部件384靠着对齐插入件194滑动以使喷嘴108与注射歧管组件102对齐。上游连接器部件384附接至喷嘴下游端338并且下游连接器部件386附接至注射歧管组件102的上游端203内(此处也称作熔体入口203)以通过滑动界面388相对于彼此可滑动。尽管可以不同方式配置，但是滑动界面388被示为上游连接器部件384设有阶式孔383，在阶式孔内滑动地接纳下游连接器部件386的对应的阶式延伸部385。在实施例中，喷嘴108的下游端338设有螺纹孔387以容纳上游连接器部件384的互补螺纹部分。类似地，注射歧管组件102的上游端或熔体入口203设有螺纹孔389以接纳下游连接器部件386的互补螺纹部分。这样，喷嘴108和注射歧管组件102通过伸缩连接器380连接，由此喷嘴熔体通道328与注射歧管熔体通道332流体连通。这样，伸缩连接器380限定出连接的熔体通道382以允许前述的在喷嘴108的熔体通道328、332和注射歧管组件102之间的流体连通。在实施例中(没有示出)，上游连接器部件384可与喷嘴下游端338一体成型并且下游连接器部件386可与注射歧管组件102的上游端203一体成型。在另一个实施例中(没有示出)，喷嘴108可固定连接至注射歧管组件102并且在喷嘴108的上游端和歧管106之间使用伸缩连接器。
图2是从注射成型设备100取下的注射歧管组件102的透视图，图2A是注射歧管组件102沿着图2的线A-A的放大截面图，其中注射歧管组件被描绘为安装在图3所示的注射成型设备100的一部分内。在图2示出的实施例中，注射歧管组件102具有大体为砖型(方形)或长方体形的注射歧管260，其限定上游表面211、下游表面213、相对的侧表面215、215’和相对的端表面217、217’。示出的在注射歧管组件102的上游表面211上的一组间隔件109a被配置为与型腔插入件板318a内的孔或开口(没有示出)配合来确保合适的定位并以最小的热损失产生远距离支撑。如下面的进一步讨论，当装配注射歧管组件102时，间隔件109a将抵消来自有头螺钉233和233a的力。
图1A是图1中的边缘浇口注射成型设备100的一部分的仰视图，部分地示出了注射歧管组件102，描绘了多个喷嘴密封件244与多个型腔插入件104流体连通，该多个型腔插入件104沿着注射歧管组件102的相对的侧表面215、215’对齐。因而，注射歧管组件102向模具型腔的线性阵列提供熔体流，每个型腔通过相应的型腔插入件104部分地限定。注射歧管260具有形成在它的上游和下游表面211，213和相对的侧表面215、215’内的连续的槽201，用于接收加热器172的加热元件210。参照图2和3，多个L型联接器或夹紧装置和关联的有头螺钉233被用于固定注射歧管组件102，更具体地固定注射歧管260至型腔插入件板318a。注射歧管260通过L型联接器231至型腔插入件板318a的附接确保：在使用伸缩连接器来容纳轴向热膨胀的实施例如图3示出的实施例中，注射歧管260在连接器部件386的入口处抵靠注射压力保持在适当位置。另外，有头螺钉233和L型联接器231在移走盖板318b时可从边缘浇口注射成型设备102的分型线PL接近，从而整个边缘浇口注射成型设备100可从模具的分型线PL移走。
在另一个实施例中，注射歧管260可被制造成足够的宽度和长度从而可以存其中制造纵向的孔以便容纳有头螺钉233，从中穿过以固定注射歧管260至相应的型腔插入件板318a，其中可设置用于容纳有头螺钉233的互补的螺纹孔。在另一个实施例中，注射歧管260可具有足够的宽度和长度以在其中包括与在相应的型腔插入件板318a中的通孔对齐的螺纹孔，通过该孔，有头螺钉233可延伸以将注射歧管260联接至相应的型腔插入件板318a。
注射歧管260包括在上游表面211中的熔体入口203，其与形成在其中的熔体通道332流体连通，以便如上所述接收可模制材料的熔体流、并通过在下游表面213中的多个熔体出口229分配该熔体流至多个分流块220。每个分流块220包括熔体入口223和熔体出口227以及在它们之间延伸的熔体通道221。在图2和2A示出的实施例中，每个分流块220通过有头螺钉219被单独地连接至注射歧管260的下游表面213而被定位，使得每个分流块熔体入口223与在注射歧管底表面213中的相应熔体出口229对齐，并且使得每个分流块220的平的外面或外侧面215a(其包括相应的分流块熔体出口227)基本平行于注射歧管260的相应的侧表面215、215’。在图2A示出的实施例中，分流块熔体通道221包括基本为90°的弯曲部，以便将通过在其上游表面中的分流块熔体入口223所接收的熔体流引导至在其外面或外侧面215a内的分流块熔体出口227。
喷嘴密封件244设置成抵靠着每个分流块220的熔体出口227用于接收来自其的熔体流。在图2和图2A示出的实施例中，喷嘴密封件244包括喷嘴头240，其可滑动地被接收于浇口密封件242的对应孔内，使得二者基本同轴。在本发明实施例中，喷嘴头240可由导热材料形成，如铍铜或其它的铜合金，浇口密封件242可由欠导热材料形成，如H13钢或钛。浇口密封件242的下游端包括外圆周面密封表面245和内圆周主密封表面247，其中外圆周面密封表面245接触并密封型腔插入件104的第一密封表面246，而内圆周主密封表面247接触和密封型腔插入件104的第二密封表面248。根据图2B，其是型腔插入件104的下游端的透视图，第二密封表面248位于围绕着型腔插入件104的模具浇口222的沉孔248a内。喷嘴头240的上游表面241和其对应的浇口密封件242的上游表面243抵靠着分流块220的相应的外面或外侧面215a可滑动地设置并且否则不直接地附接或固定到其上。在冷条件下的实施例中，喷嘴头240的上游表面241可从浇口密封件242的上游表面243延伸或突出以在匹配的分流块熔体出口227和喷嘴头熔体入口241a处聚集密封力。
在另一个实施例中(没有示出)，喷嘴密封件244可被用于与边缘浇口相反的直浇口注射成型应用中，其中外圆周面密封表面245接触并密封模具型腔板的平表面等，该平表面围绕沉孔，该沉孔限定出穿过其下游端的模具浇口。在这种直浇口注射成型应用中，喷嘴密封件244的内圆周主密封表面247将接触并密封位于沉孔内的第二密封表面248。喷嘴头240的上游表面241和其对应的浇口密封件242的上游表面243将抵靠与其中的熔体出口流体连通的注射歧管的相应下游表面可滑动地设置，但否则将保持未被附接或未被固定到其上。
一系列偏置或楔形部件224通过相应的有头螺钉219a基本沿着注射歧管260的下游表面213的中心线CL被连接，从而每个楔形部件224设置在一对分流块220之间。根据图4，其示出了从注射歧管260拆下的分流块220和楔形部件224，楔形部件224具有梯形的横截面，其中楔形部件224的相对的侧接触表面249a、249b在每个表面从基表面249c延伸至顶端表面249d时朝彼此成角度，其中基表面249c的宽度大于顶端表面249d的宽度。每个楔形部件224限定出纵向孔249e，用于接收从其穿过的相应的有头螺钉219a。在实施例中，纵向孔249e可被螺接以接收互补螺纹工具，如较大尺寸的套筒扳手头(socket head)有头螺钉，以帮助移走楔形部件224。同样，出于同样的目的，用于接收有头螺钉219的每个分流块220的纵向孔(没有示出)可被螺接。
每个分流块220包括内部或内侧表面215b，其成角度以邻抵楔形部件224的对应的侧接触表面249a、249b。以这种结构，在移除盖板318b时喷嘴密封件244、分流块220和楔形部件224可从模具的分型线PL装配或拆下。另外，螺钉219a在楔形部件224内的扭矩使相对的一对分流块220和相关联的喷嘴密封件244从注射歧管组件102的中心线CL向外朝着其相应的型腔偏置，从而给每个喷嘴密封件244施加预载荷以助于防止工作条件下在每个分流块220和注射歧管260之间的界面处以及在每个分流块220和其关联的喷嘴密封件244之间的界面处的泄露。而且，这种构造允许操作者在注射成型设备100的其它组件已经被装配后从模具的分型线PL更加方便地施加预载荷。在实施例中，注射成型系统可被带至工作温度然后可施加预载荷，如上所述，以防止喷嘴头240的上游表面241和浇口密封件242的上游表面243及分流块220的外部或外侧表面215a之间的划痕，其否则在加热系统之前施加预载荷时会发生。
在工作条件下，当注射歧管组件102经历热膨胀时，每个分流块220的相应的成角度的内部或内侧表面215b将靠着楔形部件224的对应的侧接触表面249a、249b，以确保分流块220的热膨胀在前述交界面的方向发生。在这里的实施例中，楔形部件224从模具的分型线PL的可接近性允许每个分流块的密封交界面之间的密封力从分型线PL被调节，从而防止在系统例如使用低压应用时的部件上的过度载荷。
浇口密封件242的主密封表面247和型腔插入件104的第二密封表面248之间的接合，如上所述，确保了喷嘴头240与模具浇口222在冷条件下的轴向对齐，以及楔形部件224在注射歧管组件102的热膨胀的过程中的作用，如在前面的段落中所描述，确保喷嘴头240与模具浇口222在工作条件下的轴向对齐。相反地，喷嘴密封件244的部件240、242和分流块220可经历在冷条件下在分流块熔体出口227和喷嘴头240的熔体入口241a之间的一些错位。然而，当注射成型设备100被加热至工作温度时，在部件的热膨胀过程中喷嘴头240的上游表面241和浇口密封件242的上游表面243各自沿着分流块220的外部或外侧表面215a是可滑动的，以基本上消除喷嘴头熔体入口241a和分流块熔体出口227之间在操作条件下的任何错位。因而，当使用在根据这里实施例的线性设置的边缘浇口成型应用时，注射歧管组件的喷嘴密封件的熔体入口和分流块的熔体出口之间的可滑动界面允许注射歧管组件相对于喷嘴密封件在纵向和横向上的热膨胀，而不损坏喷嘴密封件或对喷嘴密封件和它们的对应模具型腔之间的对齐产生不利的影响。这里的实施例可被用于高型腔线性设置的边缘浇口成型应用，而不必担心像当前在高型腔直浇口应用中可实现时的热膨胀值、节距、和/或型腔的数量。
如上所述，图4描绘了从注射歧管组件260拆下的分流块220和楔形部件224，其提供在移除盖板318b时从模具的分型线PL接近相关联的喷嘴密封件244以便装配和拆卸。在图5示出的实施例中，示出的注射歧管组件102重新装配以包括虚拟分流块220a，其不包括熔体通道并被安装成选择地关闭与其相关联的模具型腔。虚拟分流块220a具有分流块220的所有其它特征，以当楔形部件224如前所述被固定至注射歧管260时，在虚拟分流块220a和注射歧管260之间以及成对的分流块220和喷嘴密封件244之间的界面处提供预载荷。
图6是根据本发明另一个实施例的注射歧管组件602的截面图，其具有图2中的注射歧管组件的特征。图6的实施例可随根据本发明其他实施例描述的所有特征使用，此处仅详细描述不同于已经描述的特征的特征。注射歧管组件602具有大体为砖型(方形)或长方体形的注射歧管660，其限定出上游表面611、下游表面613、相对的侧表面615、615’和相对的端面(没有示出)。注射歧管660具有在其上游、下游和相对的侧面中形成的连续槽601，用于接收类似前面所述的加热元件210。
注射歧管660包括形成在其中的熔体通道632，用于接收可模制材料的熔体流，如上所述，并且通过在下游表面613内的多个熔体出口629分配熔体流至多个分流块620。每个分流块620包括熔体入口623和熔体出口627以及在它们之间延伸的熔体通道621，并且通过一个或多个有头螺钉单独地连接至注射歧管下游表面613，从而每个分流块熔体入口623与对应的注射歧管熔体出口629对齐。销635在注射歧管下游表面613和分流块620的上游表面之间的相应孔内延伸以在组装期间帮助熔体出口629和熔体入口623对齐，以及在当系统进入工作温度时发生的热膨胀期间维持它们之间的对齐。为此，销可被使用在此处描述的使用分流块的每一个实施例中。
每个分流块620的外表面615a，其包括分流块熔体出口627，相对于注射歧管组件602的中心线CL形成为锐角，从而每个外部或外表面615a相对于注射歧管660的相应侧面615、615’成角度。在图6示出的实施例中，分流块熔体通道621包括大于90°角的弯曲部，用于引导分流块620的上游表面中的分流块熔体入口623和其成角度的外表面615a中的分流块熔体出口627之间的熔体流。
型腔插入件604的第一密封表面646相对于注射歧管组件602的中心线CL也形成为锐度，以基本平行于分流块620的外部或外侧面615a。第一密封表面646围绕着型腔插入件604的沉孔，其终止于模具浇口622并限定出型腔插入件604的第二密封表面648。如根据图2A的实施例所类似地描述，包括喷嘴头熔体入口241a的喷嘴密封件244的上游表面靠着分流块620的外表面615a可滑动地设置以与分流块熔体出口627流体连通，并且喷嘴密封件244的下游端与模具浇口622轴向地对齐。更具体地，浇口密封件242的面密封表面245接触和密封型腔插入件604的第一密封表面646并且浇口密封件242的主密封表面247接触和密封型腔插入件604的第二密封表面648，从而在冷和热的条件下喷嘴头240的纵轴IA相对于通过模具浇口622的型腔插入件604的横轴TA以注射角Θ被保持。在实施例中，注射角Θ在10°到20°之间，然而应当理解的是角Θ可在0°到90°之间。如此设置的喷嘴密封件244将可模制材料的熔体流引导朝向模具型腔的芯插入件(没有示出)的基部，这利于在一些模制应用中防止芯移位。
一系列楔形部件224以与根据图2A的实施例所描述的和所示的类似方式被连接至注射歧管660的下游表面613。每个分流块620包括内侧表面615b，其成角度以邻抵楔形部件224的对应的侧接触表面249a、249b。这种结构允许喷嘴密封件244、分流块620和楔形部件224从模具的分型线PL被装配和被拆下。另外，操作员可对楔形部件224内的有头螺钉219a施加扭矩以使相对的一对分流块620和相关联的喷嘴密封件244从注射歧管组件602的中心线CL朝着其相应的模具型腔向外偏置，从而给每个喷嘴密封件244施加预载荷，以防止工作条件下在每个分流块620和注射歧管660之间的界面处以及在每个分流块620和其关联的喷嘴密封件644之间的界面处的泄露。而且在注射成型设备的其它组件已经被装配后，这种构造允许操作者从模具的分型线PL施加任何所需的预载荷。在实施例中，注射成型系统可被带至工作温度然后可施加预载荷，如上所述，来防止否则在加热系统之前施加预载荷时会发生的划痕。
如前面的实施例，在冷条件下，喷嘴密封件244的部件240、242和分流块620可经历在分流块熔体出口627和喷嘴头240的熔体入口241a之间的一些错位。然而，当注射成型设备602被加热至工作温度时，在部件的热膨胀过程中喷嘴头240的上游表面241和浇口密封件242的上游表面243各自沿着分流块620的外侧表面615a是可滑动的，以基本上消除喷嘴头熔体入口241a和分流块熔体出口627之间在操作条件下的任何错位。因而，当使用在根据这里实施例的线性设置的边缘浇口成型应用时，注射歧管组件602的喷嘴密封件244的熔体入口241a和分流块620的熔体出口627之间的可滑动界面允许注射歧管组件相对于喷嘴密封件在纵向和横向上的热膨胀，而不损坏喷嘴密封件或不利地影响在喷嘴密封件和它们的对应模具型腔之间的对齐。
图7是根据本发明另一个实施例的边缘浇口注射成型组件702的透视图，其具有图2中的边缘浇口注射成型组件102的特征。图7的实施例可随根据本发明其他实施例描述的所有特征使用，此处仅详细描述不同于已经描述的特征的特征。注射成型组件702包括T型的注射歧管760，注射歧管760具有在其上游表面711和相对的侧面715、715’中形成的连续槽701，用于接收加热器722的加热元件710。注射歧管760可被用于替代相对于图1和3描述的注射成型设备100中的注射成型喷嘴108、伸缩连接器380和注射歧管260。通过如此安装在注射成型设备100中的注射成型组件702，注射歧管760的上游端703处的熔体入口被配置为通过注射歧管760的一系列熔体通道(没有示出)将从热流道歧管106接收的可模制材料熔体流传送至注射歧管760的下游表面713中的多个熔体出口。注射歧管760的每个熔体出口与相应的分流块220流体连通，以用于往那里输送一部分熔体流。
如参照上述实施例类似的描述，每个分流块220通过有头螺钉219被固定至注射歧管760的下游表面713，并具有熔体出口227，其与喷嘴密封件244流体连通，用于在模制周期期间注射熔体流至相应型腔插入件104的模具型腔内。喷嘴密封件244具有上游端，其靠着环绕分流块220的熔体出口227的表面可滑动地布置，以及具有下游端，其固定在环绕相关联的对应模具型腔的模具浇口的对应孔内，如参照前述的实施例所描述。以这种方式，喷嘴密封件244的浇口密封件的下游端在围绕其相应的模具浇口的沉孔内的外圆周表面上密封，并确保喷嘴头240和模具浇口在冷和热的条件下的轴向对齐。如在前述的实施例，喷嘴密封件244和分流块220之间的可滑动界面允许喷嘴240的熔体入口241a和其相应的熔体出口227之间在冷条件下的一些错位。然而，当边缘浇口注射成型设备702被加热至工作温度时，在部件的热膨胀过程中喷嘴头240的上游表面241和浇口密封件242的上游表面243各自沿着分流块220的表面是可滑动的，以基本上消除喷嘴头熔体入口241a和其相应分流块熔体出口227之间在操作条件下的任何错位。因而，当使用在根据这里实施例的线性设置的边缘浇口成型应用时，注射歧管组件702的喷嘴密封件244的熔体入口241a和分流块220的熔体出口227之间的可滑动界面允许注射歧管组件相对于喷嘴密封件在纵向和横向上的热膨胀，而不损坏喷嘴密封件或不利地影响在喷嘴密封件和它们的对应模具型腔之间的对齐。
如在之前的实施例中，多个楔形部件224以与根据图2A的实施例所示和所描述的类似方式被连接至注射歧管760的下游表面713，其中每个楔形部件224可用于给与其连接的相对的一对喷嘴密封件244施加预载荷。更具体地，螺钉219a在楔形部件224内的扭矩使相对的一对分流块220和相关联的喷嘴密封件244从注射歧管760的中心线CL向外朝着其相应的模具型腔(没有示出)偏置，从而给每个喷嘴密封件244施加预载荷，以防止工作条件下在每个分流块220和注射歧管760之间的界面处以及在每个分流块220和其关联的喷嘴密封件244之间的界面处的泄露。这种结构还提供了从模具的分型线PL接近喷嘴密封件244以便组装和拆卸。
图8和9是根据本发明的另一个实施例的注射歧管组件802的透视图，其中图8A、8B和9A分别描绘了注射歧管组件802沿着图8的线A-A和B-B及图9的线A-A的不同截面视图。图8和9的实施例可随根据本发明其他实施例描述的特征使用，此处仅详细描述不同于已经描述的特征的特征。注射歧管组件802包括注射歧管860，注射歧管860具有上游表面811、下游表面813、相对的侧面815、815’及相对的端部表面817、817’。在注射歧管860的相对的端部表面817、817’之间形成键开口890。键开口890的基本为圆形横截面的部分890a与注射歧管860的上游表面811沿着其中心线CL隔开。键开口890的基本为梯形横截面的部分890b从圆形横截面的部分890a延伸穿过注射歧管860的下游表面813以在那里产生间隙。注射歧管860还包括一系列狭槽892，其中每个狭槽892延伸穿过相对的侧面815、815’至键开口890。狭槽892有助于限定出注射歧管860的一排指状部分894，其限定或对齐在键开口890的每侧上。如在前述的实施例中，槽801形成在注射歧管860的上游表面811、下游表面813和相对的侧面815、815’中，以接收加热器872的加热元件810。如下面更加详细地描述，指状部分894被构造为向外弯曲，并且狭槽892将指状部分894彼此热隔离以避免在工作条件下过度加热定位在端部表面817、817’内的指状部分894。
注射歧管860包括形成在其中的熔体通道832，用于接收可模制材料的熔体流，并通过一系列熔体通道832’分配熔体流至多个熔体出口829。在此实施例中，注射歧管860的每个指状部分894包括一段熔体通道832’和熔体出口829，其形成通过其相应的面向外的侧表面898。每个熔体出口829与相应的喷嘴密封件244流体连通，喷嘴密封件244在模制周期期间与模具型腔直接流体连通。如根据前面的实施例类似地描述，每个喷嘴密封件244具有上游端部，其靠着平的侧表面898可滑动地设置，平的侧表面898环绕着指状部分894的熔体出口829，其中每个喷嘴密封件244的下游端被可滑动地接收于环绕着相关联的其相应的模具型腔的模具浇口的对应孔内，如根据图2A和6的实施例所示出和描述。因此，喷嘴密封件244否则不直接地附接或直接地固定至注射歧管860。
浇口密封件242的主密封表面247和型腔插入件104的第二密封表面248之间的接合，如上所述，确保了喷嘴头240与相应模具浇口(没有示出)在冷条件下的轴向对齐，以及如下描述楔形部件824的作用保持在注射歧管组件802的热膨胀之后喷嘴头240与其模具浇口在工作条件下的轴向对齐。相反地，喷嘴密封件244的部件240、242和注射歧管860可经历在冷条件下在注射歧管860的熔体出口829和喷嘴头240的熔体入口241a之间的一些错位。然而，当注射歧管组件802被加热至工作温度时，在部件的热膨胀过程中喷嘴头240的上游表面241和浇口密封件242的上游表面243各自沿着注射歧管860的平的侧表面898是可滑动的，以在操作条件下基本上消除每个熔体出口829和其相应喷嘴头熔体入口241a之间的任何错位。因而，当使用在根据这里实施例的线性设置的边缘浇口成型应用时，注射歧管组件802的喷嘴密封件244的熔体入口和熔体出口之间的可滑动界面允许注射歧管组件相对于喷嘴密封件在纵向和横向上的热膨胀，而不损坏喷嘴密封件或不利地影响在喷嘴密封件和它们的对应模具型腔之间的对齐。
注射歧管组件802可与根据图1描述的注射成型设备100一起使用，其中一些调整代替注射歧管组件102。为了这种安装，注射歧管860具有伸缩连接器380的下游连接器部件386，其能够螺接地固定至其上游端803内，以可滑动地可连接至伸缩连接器380的上游连接器部件384，如参照图1、3和3A所描述，其附接至注射模制喷嘴108的下游端338。通过在注射成型设备100中如此安装的注射歧管组件802，在注射歧管860的上游端803中的熔体入口定位成接收来自喷嘴108的可模制材料的熔体流并流动地输送熔体流至熔体通道832、832’，随后通过熔体出口829至喷嘴密封件244。
与之前的实施例类似，可采用多个楔形部件824以在给与其关联的相对的一对喷嘴密封件244施加预载荷。每个楔形部件824具有梯形横截面，其尺寸设计成被接收在键开口890的梯形横截面部分890b内，并通过相应的有头螺钉819被固定在那里。有头螺钉819可螺纹地接合在杆896的对应的螺纹孔内，杆896被设置为在注射歧管860相对的端817、817’之间在键开口890的圆形横截面部分890a内延伸。
以参照楔形部件224如上所述的类似方式，楔形部件824具有朝彼此成角度的相对的侧接触表面849a、849b，其中每个注射歧管指状部分894具有对应的内表面815b，其成角度邻抵楔形部件824的相应的侧接触表面849a、849b。因此，有头螺钉819在楔形部件824内的扭矩将使相对的一对注射歧管指状部分894和相关联的喷嘴密封件244从注射歧管860的中心线CL朝着其相应的模具型腔(没有示出)向外偏置，从而给每个喷嘴密封件244施加预载荷，以防止工作条件下在每个指状部分894和其关联的喷嘴密封件244之间的界面处的泄露。这种构造允许操作者在组装注射成型设备后从模具的分型线PL施加任何所需的预载荷。
图10A和10B是根据本发明的另一个实施例的边缘浇口注射歧管组件1002的剖视图。图10A和10B描绘了根据本发明另一实施例的注射歧管组件1002，以便分配可模制材料的熔体流至对齐在注射歧管组件的相对侧上的多个模具型腔，该实施例可随根据本发明其他实施例描述的所有特征使用，此处仅详细描述不同于已经描述的特征的特征。注射歧管组件1002包括如上所述的注射歧管260。
注射歧管260的熔体通道332接收可模制材料的熔体流，如上所述，并且通过多个熔体出口229分配熔体流至多个分流块1020，每个分流块引导熔体流至一对相对的型腔插入件104。每个分流块1020包括熔体入口1023和熔体出口1027以及在每个入口和出口之间延伸的熔体通道1021。每个分流块1020通过有头螺钉219单独地联接至注射歧管260下游表面，从而每个分流块熔体入口1023与对应的注射歧管熔体出口229对齐。在注射歧管260和分流块1020之间可使用销(没有示出)以在组装期间有助于熔体出口229和对应的熔体入口1023对齐，以及在当系统进入工作温度时发生的热膨胀期间维持它们之间的对齐。
包括相应的分流块熔体出口1027的每个分流块1020的外部侧面1015a，基本与注射歧管260的相应的相对侧面215、215’齐平。在图10A和10B所示的实施例中，每个分流块熔体通道1021包括基本为90°的弯曲部，用于将通过其在其上游表面内的相应分流块熔体入口1023接收的熔体流引导至它的在其侧表面1015a中的相应分流块熔体出口1027。
一系列偏置或凸轮部件1024基本沿着注射歧管260的下游表面的中心线CL通过各有头螺钉219a被连接，其中每个螺钉219a穿过相应凸轮部件1024的中心孔1096。每个凸轮部件1024设置在一对分流块1020之间。凸轮部件1024具有齐平的椭圆形横截面部分，具有相对的侧接触面1049a、1049b。分流块1020是立方体型并具有内表面1015b，该内表面在凸轮部件1024被转动处于如图10A所示的锁闭位置时邻抵相应凸轮部件1024的对应的侧接触面1049a、1049b。在图10A的锁闭位置，凸轮部件1024从注射歧管组件1002的中心线CL朝着它们的相应的模具型腔向外偏置相对的一对分流块1020和相关联的喷嘴密封件244，从而给每个喷嘴密封件244施加预载荷以防止工作条件下在每个分流块1020和其关联的喷嘴密封件244之间的界面处的泄露。由于凸轮部件1024的形状，即使有头螺钉219a在注射成型过程中无意地变松动，凸轮部件1024仍然保持在图10A所示的锁闭位置中。在此实施例中，通过将凸轮部件1024锁定在适当位置所施加的预载荷是固定预载荷，其通过相对的侧接触面1049a、1049b之间的距离确定。
图10B示出了处于未锁闭位置中的凸轮部件1024，其中凸轮部件1024的侧接触面1049a、1049b与分流块1020的内表面1015b脱离接合，从而没有偏置力作用在分流块1020上，并通过简单地移走相应的有头螺钉219和关联的分流块1020便可发生接近相应的喷嘴密封件244。如图10B所示一旦被组装或被拆卸，可以使用一工具来接合凸轮部件1024的孔洞1024a，1024b以转动凸轮部件进入到图10A所示的锁闭位置。因此，此实施例还允许操作者在注射成型设备100的其它组件已经被装配之后从模具的分型线PL更加方便地施加预载荷。在实施例中，注射成型系统可被带至工作温度然后可施加预载荷，如上所述，来防止否则在加热系统之前施加预载荷时会发生的划痕。以这种结构，喷嘴密封件244、分流块1020和凸轮部件1024可从模具的分型线PL被组装或拆卸。
在当注射歧管组件1002经历热膨胀时的工作条件下，每个分流块1020的相应的内表面1015b将靠着凸轮部件1024的对应的侧接触表面1049a、1049b，以确保分流块1020的热膨胀在前述交界面的方向发生。在这里的实施例中，凸轮部件1024从模具的分型线PL的可接近性，允许通过使用比凸轮部件1024具有在侧接触表面1049a和1049b之间更大或更小宽度的替换凸轮部件使得每个分流块的密封表面之间的密封力从分型线PL得到调节，因为此情形可保证并从而防止在系统例如被用于低压应用的部件上施加过度的载荷，或确保足够的预载荷，例如，发现由初始的凸轮部件1024提供的预载荷不足。
喷嘴密封件244被定位成从分流块1020的相应熔体出口1027接收熔体流并引导熔体流进入与其流体连通的相应模具型腔内。浇口密封件242的上游表面243和喷嘴头240的上游表面241可滑动地布置成抵靠分流块1020的相应侧表面1015a，其中喷嘴密封件244否则不被直接地附接或固定到其上。因而，参照前面实施例的先前地描述，喷嘴密封件244用作容纳边缘浇口注射成型组件1002的部件的热膨胀。
根据本发明实施例的注射歧管可由H13成型。根据本发明实施例的分流块可由在注射歧管将被使用的注射歧管应用中具有足够的强度的导热材料制成，例如高强度铜合金或类似材料。
根据本发明实施例，如果在由具体注射歧管组件供给的熔体型腔之间发现熔体不平衡，则可通过选择不同材料的一个或多个分流块(一个或所有)来解决型腔之间的熔体不平衡。更具体地，适当时，一个或多个分流块可由比其它的分流块导热更好的材料制成，以便从注射歧管吸收更多的热并且继而减小模制材料流过该分流块的粘度，以促进增加的流动性并因此加快填充其关联的模具型腔。相反，在本发明实施例中可使用导热更低的分流块以限制从注射歧管的热传导，这将继而增大模制材料流过该分流块的粘度从而降低流动性并且因此减缓填充其关联的模具型腔。以这种方式，通过为注射歧管的每个熔体出口选择具有合适导热率的分流块，熔体流可在用于具体注射歧管的关联熔体型腔之间得到平衡。例如，在位于注射歧管的中间部分的出口处，其会是更热的，可使用较低导热率的分流块，而在靠近位于注射歧管的端部的出口处，其可能不太热，可使用更加导热的分流块。在本发明实施例中，具有不同热导率的分流块可为不同的高强度铜合金，如热导率为208w/mk的Ampco940和热导率为156w/mk的Ampco944。在另一个实施例中，为了平衡熔体流，每个分流块可被单独地加热以控制通过该块的模制材料的粘度。
在另一个实施例中，为了校正在由相应的注射歧管组件供给的模具型腔之间的熔融不平衡，延伸通过分流块的熔体通道可选择成或改变为在它们之间具有不同的宽度和/或长度以影响从其通过的相应的熔体流率和/或体积。例如，分流块的熔体通道的宽度可被选择或制造为更宽以促进增加的熔体流过相应的分流块并因此加快填充关联的模具型腔，或可被选择或制造得更窄以提供更约束的通过相应的分流块的流并从而减慢填充关联的模具型腔。
在上述的任何实施例中，可设置铜板跨过注射歧管的顶部或上游表面以均匀地分散热量。
尽管以上描述了不同的实施例，但是应当理解，它们仅作为本发明的说明和示例而提出，不构成限制。对本领域技术人员明显的是，在没有脱离本发明精神和范围的情况下在此可在形式和细节方面进行不同的改变。因而，本发明的广度和范围不应当受任何上述的示例性实施例限制，而应当仅根据附随的权利要求和它们的等同来限定。还可以理解的是，此处讨论的每个实施例的每个特征及此处引用的每个参考的每个特征可被与任何其它实施例的特征结合使用。此处讨论的所有专利和公开文献作为参考被整体引入。

Claims (8)

1.一种边缘浇口注射成型设备，包括：
注射歧管组件，用于将可模制材料的熔体流分配给对齐在注射歧管组件的相对侧上的多个模具型腔，所述注射歧管组件具有：
注射歧管；
附接至所述注射歧管的下游表面的多个分流块，每个分流块限定出外侧表面，所述外侧表面上具有熔体出口，每个熔体出口适合与所述多个模具型腔中的相应模具型腔流体连通；
多个喷嘴密封件，用于接收来自多个分流块的熔体出口的熔体流将所述熔体流输送至所述多个模具型腔；及
被固定至所述注射歧管组件的多个偏置部件，其中每个偏置部件被设置在一对熔体出口之间，以便从所述注射歧管组件的中心线朝着其相应的模具型腔向外偏置所述喷嘴密封件；
其中，每个喷嘴密封件的上游端抵靠相应分流块的熔体出口能够滑动地设置以适应所述注射歧管组件的热膨胀，通过相应的偏置部件向外偏置所述外侧表面给所述喷嘴密封件施加预载荷，
其中，所述喷嘴密封件能够滑动地设置成抵靠相应的外侧表面，并且每个分流块包括内侧表面，其接触与所述熔体出口相关联的所述偏置部件的对应接触表面。
2.根据权利要求1的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，所述注射歧管包括在上游表面中的熔体入口，其与形成在所述注射歧管中的熔体通道流体连通，以便接收可模制材料的熔体流并且通过在所述注射歧管的下游表面中的多个熔体出口分配熔体流至附接到所述注射歧管的多个分流块。
3.根据权利要求2的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，每个分流块包括熔体入口和熔体出口以及在其之间延伸的熔体通道。
4.根据权利要求3的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，每个分流块的熔体通道包括弯曲部，以便将通过在分流块的上游表面中的熔体入口所接收的熔体流引导至在分流块的外侧表面中的熔体出口。
5.根据权利要求1的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，所述偏置部件是楔形部件，并且所述分流块的内侧表面成角度以邻接抵靠所述楔形部件的所述对应接触表面。
6.根据权利要求1的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，所述偏置部件是具有锁闭位置的能够转动的凸轮部件，在所述锁闭位置中所述凸轮部件的接触表面邻接抵靠所述分流块的所述内侧表面。
7.根据权利要求1的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，每个分流块单独地附接至待定位的注射歧管的下游表面，使得所述分流块的熔体入口与所述注射歧管的底面中的相应熔体出口对齐。
8.根据权利要求7的边缘浇口注射成型设备，其特征在于，每个分流块的外侧表面相对于所述注射歧管组件的中心线成锐角，使得每个分流块的外侧表面相对于所述注射歧管的相应侧表面成角度。
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