CN103459119B - 用于预成形件的模具叠层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于生产模制物件（214）的模塑叠层组件（202），模制物件（214）包含一个颈口（218），其包含一个支撑台（222），适于在随后经吹塑成形得到最终成形容器的模制物件（214）。模塑叠层组件（202）包含一个插芯（204）、一个锁环（206）、一个开模插件（208）、一个模腔法兰（209）和一个模腔插件（210），用于在使用过程中共同限定一个模腔（212）以便成型模制物件（214）；开模插件（208）和模腔法兰（209）之间限定了一条分割线（226），该分割线（226）基本上沿支撑架（222）的一部分而限定；一个偏心机构（230），该机构在使用过程中被布置在模腔法兰（209）和模腔插件（210）之间，该偏心机构（230）被配置成：（a）可在施加夹紧力时使模腔法兰（209）紧靠模腔插件（210）；（b）可在模具工作初始使模腔法兰（209）偏离模腔插件（210）。

Description

用于预成形件的模具叠层
技术领域
本发明通常涉及，但不仅限于一种模塑系统，更具体地，本发明涉及、但不仅限于一种用于预成形件的模具叠层。
背景技术
模塑是一种工艺，凭借此工艺可通过使用模塑系统从模塑材料形成模制物件。通过使用模塑工艺，例如注塑成形工艺，可形成不同的模制物件。例如，可由聚对苯二甲酸乙二酯（PET）材料等形成的一种模制物件是一种预成形件，该预成形件可在之后通过吹塑工艺形成瓶子等饮料容器。
例如，模塑材料（例如PET）的注塑成形包括加热PET材料（或适于注塑的其他模塑材料）至均一熔融状态，然后在压力下将熔化的PET材料注入一个模塑腔中，该模塑腔至少部分是由分别安装于模具腔板和芯板上的阴腔件和阳芯件限定的。可通过夹紧力推动腔板和芯板并使其紧靠在一起，夹紧力应足以克服已注入PET材料的压力将腔件和芯件夹持在一起。
模塑腔的形状与待模塑的模制物件的最终冷却态形状大致相符。随后对已注入的PET材料进行冷却，冷却终温应足以使已成形的模制物件从模塑腔中排出。冷却时，模制物件在模塑腔内收缩，因此，当推动腔和芯板使其分开时，模制物件倾向于与芯件相连。因此，通过推送芯板使其远离腔板，可在随后通过将模制物件排出芯件使其完全脱模。已知排出结构可帮助将模制物件自半芯上取下。排出结构的示例包括脱模板、脱模环、颈环和脱模顶销等。
在对能够在之后通过吹塑工艺形成饮料容器的预成形件进行模塑时，需要重点考虑所谓“颈部区域”的形成。典型的颈部区域示例包括（i）用于接受和保持闭合组件（例如瓶盖）的螺纹（或其他适当结构），以及（ii）与闭合组件等配合以便指示最终产品（即已装满饮料并已运至商店的饮料容器）是否已被通过任意方式破坏的防盗组件。颈部区域可包含用于各种用途的其他附加元件，例如，与模塑系统的部件（例如支撑台等）相配合的元件。在所属技术领域中，已知通过使用腔和半芯不容易形成颈部区域。习惯上，人们一般使用分割模具插入物（所属技术领域的专业人员有时在提到时称其为“颈环”）形成颈部区域。
参照图1，沿注塑模具50一部分的截面所示是可在模塑机（未显示）内布置（使用时）的一种典型的模塑叠层组件52。本文以下将对图1进行说明，该说明是经过大幅简化的，这是因为人们预期所属技术领域的专业人士已了解注塑模具50其他组件的配置，因而在以下说明中将不对其进行讨论。
模塑叠层组件52包括一分割模具插入物对54，插入物对与一个模具腔插入物56、一个门插入物58和一个芯插入物60一起限定了一个模塑腔62。模塑材料可自模塑材料源（未显示）经由门插入物58中的一个贮藏器（未单独编号）注入到模塑腔62中以便形成模制物件，在本示例中可以为一个适于在之后通过吹塑工艺形成最终成形容器的预成形件。
为了促进模制物件颈部区域的成形并在之后自其上移除模制物件，分割模具插入物对54包含安装在一滑块对（未显示）相邻滑块上的彼此互补的一对分割模具插入物（未单独编号）。滑块对以可滑动的方式被安装在脱模板的顶面上（未显示）。众所周知，正如在Mai等人的第6,799,962号美国专利（于2004年10月5日授权）中大致说明的那样，当模具被布置于开放配置中时，滑块对和在其上安装的互补分割模具插入物能经由凸轮装置（未显示）或任意其他适合的已知方法在水平方向上被驱动以将模制物件从模塑腔62上释放，此时可对脱模板（未显示）进行配置以便其能相对腔插入物56和芯插入物60发生运动。
所属技术领域中已知有数种类型的分割模具插入物对54，例如，根据用于锁紧分割模具插入物对54在使用过程中相对于模具腔插入物56和芯插入物60的布置不同，分割模具插入物对54可以为腔-锁类型或芯-锁类型（如图1中所示）。分割模具插入物对54也可限定颈部区域的一部分或限定全部颈部区域，换言之，“封装”颈部区域。分割模具插入物对54执行的功能之一是通过“滑动”模制物件离开芯插入物60来帮助将模制物件排出芯插入物60。
Miller等人共同拥有的第6,989,124号美国专利（于2006年1月24日发布）中公开了后者的一个示例，其公开了一种注塑成形方法和用于从模具中排出模制塑料物件的装置。其提供了一种提升结构和（或）步骤，该结构的提升部分被配置以便沿与提升方向大体垂直的直线与模制塑料物件一端的大致一半相接触。由于模制塑料物件被其末端提起，物件不需要在其内部被固化，从而使物件可更早地从模具上取下，缩短了循环时间。提升部分与一个锥面形成锐角以便与模具形成密封，从而防止泄露。优选地，在模具开模的大部分行程内，颈环仅与模制塑料物件的外周部分相啮合。
Martin等共同拥有的第7,128,865号美国专利（于2006年10月31日发布）公开了一种注塑成形方法和用于从模具中排出模制塑料预成形件的装置。一个第一提升结构和（或）步骤被配置以便具有一个内表面，其上有一区域用于密封并与芯件上的互补表面对齐，以及具有一个上表面，其上有一区域用于密封并与第二提升结构上的互补表面对齐，所述第一提升结构的所述上表面被配置以便在第一段时间内从注塑模具出发沿提升方向提升模制塑料预成形件，模制塑料预成形件的下部位于与提升方向大体垂直的一个平面内。一个第一提升结构和（或）步骤被配置以便具有一个内表面，其被配置以便在第二段时间内从注塑模具出发沿提升方向提升模制塑料预成形件的外表面，模制塑料预成形件的外表面包括位于平面内并与提升方向大体垂直的结构。由于模制塑料预成形件被末端提起，预成形件不需要在其内部被固化，从而使预成形件可更早地从模具上取下，缩短了循环时间。
注意在图1所示的示例中，第一分割线80是在分割模具插入物对54与模具腔插入物56的啮合处形成的，而第二分割线82是在分割模具插入物对54与芯插入物60的啮合处形成的。可以说第一分割线80是在预成形件的过渡区中形成的，而第二分割线82是在预成形件的上螺纹区域中形成的。
美国专利第5,158,736号公开了一种腔脱模器，其被置于模具的两个模具板之间，并被用于自模具板之一中的模杯上取下模制U形物件。腔脱模器以可移动的方式被连接到容纳模杯的模具板上。腔脱模器内装有弹簧，以便其能在开模操作期间随模具板运动一小段距离，并且能通过机械干扰推动模制物件使其相对心轴保持不动。
发明内容
根据本发明的第一主要方面，其提供了一种用于生产模制物件的模塑叠层组件，模制物件包含一个颈环组件，其包含一个支撑台，模制物件适于在随后经吹塑成形得到最终的成形容器。模塑叠层组件包含一个芯插入物、一个锁环、一个分割模具插入物、用于联合限定的一个腔法兰和一个腔插入物，在使用过程中，还包含用于形成模制物件的一个模塑腔，分割模具插入物和腔法兰在其间限定一条分割线，分割线大体是沿支撑台的一部分限定的；一个偏心机构，该机构在使用过程中被布置在腔法兰和腔插入物之间，该偏心机构被配置以便：（a）在施加夹紧力时使腔法兰紧靠腔插入物；（b）在模具工作初期使腔法兰偏离腔插入物。
根据本发明的第二主要方面，其在一种用于生产模制物件的模塑叠层组件中提供了模制物件，模制物件包含一个颈环组件，其包含一个支撑台，模制物件适于在随后经吹塑成形得到最终的成形容器，一个芯插入物、一个锁环、一个分割模具插入物、用于联合限定的一个腔法兰和一个腔插入物，在使用过程中，还包含用于形成模制物件的一个模塑腔，分割模具插入物和腔法兰在其间限定一条分割线，分割线大体是沿支撑台的一部分限定的，包含一个偏心机构的一项改进，该机构在使用过程中被布置在腔法兰和腔插入物之间，该偏心机构被配置以便：（a）在施加夹紧力时使腔法兰紧靠腔插入物；（b）在模具工作初期使腔法兰偏离腔插入物。
所属技术领域的专业人员结合附图查看本发明具体非限制性实施例的以下说明时，会发现本发明非限制性实施例的这些和其他方面和特征是显而易见的。
附图说明
参照非限制性实施例的详细说明以及下列附图，可更好地了解本发明的非限制性实施例（包括替代实施例和（或）其变化），其中：
图1是包含根据已知技术实施的一个典型的模塑叠层组件52的注射模具一部分的剖视图。
图2所示是根据本发明的一个非限制性实施例实施的模塑叠层组件一部分的剖视图。
图3所示是图1中模塑叠层组件的一个偏心机构实施方式的立体图。
图4所示是穿过图2中模塑叠层组件一部分的横截面。
图5所示是图2中模塑叠层组件一部分的立体剖视图。
具体实施方式
图2所示是根据本发明的一个非限制性实施例实施的模塑叠层组件202的一部分。模塑叠层组件202包含一个芯插入物204，其实施可大体根据上述已知技术（参照图1）进行。模塑叠层组件202进一步包含一个锁环206。尽管未参照上述模塑叠层组件52（参照图1）进行说明，锁环206的实施方式是本技术领域内公知的，因此在本文中不会花较大篇幅说明。
模塑叠层组件202进一步包含一个分割模具插入物208，一个腔法兰209和一个腔插入物210。从图2中的示意图可以清楚地看出，芯插入物204、锁环206、分割模具插入物208、腔法兰209和腔插入物210联合限定了一个模塑腔212，用于在其中进行模塑，在使用过程中，模制物件214在这种情况下可作为适于在随后经吹塑成形得到最终的成形容器（例如饮料瓶等）的预成形物实施。
注意分割模具插入物208将被配置以在使用过程中限定模制物件214的颈环组件218的多个方面，更具体为螺纹部分220和支撑台222的一部分。注意支撑台222的一个第二部分是由腔法兰209形成的。换言之，也可以说分割线226是限定在分割模具插入物208和腔法兰209之间的，更具体地，分割线226是大体沿支撑台222的一部分限定的。
根据本发明的实施例，还应提供一个偏心机构230。偏心机构被置于腔插入物210和腔法兰209之间。一般而言，偏心机构230被配置以便（a）在施加夹紧力时使腔法兰209紧靠（一般来说是经由偏心机构230）腔插入物210；（b）在模具工作初期使腔法兰209偏离腔插入物210。
在本发明的一个具体实施例中，偏心机构230在实施时可以为图3中立体图所示的一种波形弹簧302。波形弹簧302的一种实施方式示例可具体到一种下架波形弹簧302，该弹簧可自Smalley Steel Ring公司（555Oakwood Road，Lake Zurich，IL60047，USA）购得。在本发明的其他实施例中，偏心机构203在实施时可以为一种碟形弹簧等。在本发明的某些实施例中，偏心机构230可以由不锈钢制成。在本发明的其他实施例中，偏心机构230可以由碳钢制成。当然可能还存在其他的实施方式。
回到图2的说明并进一步参照图4和图5，其中图4所示是穿过模塑叠层组件202一部分的横截面，而图5所示是模塑叠层组件202一部分的立体剖视图；模塑叠层组件202是根据本发明的非限制性实施例实施的。
注意腔法兰209是安装在一块腔板上的（未显示），腔板可容纳腔插入物210。在本发明的实施例中，腔法兰209在流动配置中被连接到腔板（未显示）上。在所示实施例中，腔法兰209通过一个螺栓402被安装到腔板（未显示）上。选择螺栓402的外径206和腔法兰209中螺孔404的内径以便限制腔法兰209在水平方向（例如，即图4所示从左到右的方向）上的流动量。
选择螺栓402的下外径408和腔板中螺孔的相应内径（均未显示）以便相对于腔板（未显示）和相对于腔插入物210放置螺栓402和腔法兰209。螺栓402的下底座410伸到腔板的螺孔（均未显示）底部并穿出以便精确控制其四个转角的行程，换言之，下底座410在某种意义上可作为一个行程定界符使用，本文以下部分将对其作进一步详细说明。
应当注意的是，螺栓402可以有各种形状，因此，其形状并不仅限于图4和图5中所示形状。实际上，任意合适的保持器均可被用于实施在腔法兰209和腔板（未显示）间进行连接的实施例。
例如，图5中所示分割模具插入物208上还提供有一个用于安装分割模具插入物208的小孔502。
在对根据本发明非限制性实施例实施的模塑叠层组件202的结构进行说明后，现在将对其操作作进一步详细说明。
在闭模操作期间，施加夹紧力时分割模具插入物208会被向腔法兰209方向推动腔插入物210，从而有效压缩偏心机构230。
在开模操作初期，偏心机构230推动腔法兰209远离腔插入物210。反过来，这也就意味着腔法兰209会随着分割模具插入物208一起远离腔插入物210，从而有效帮助将模制物件214从腔插入物210中限定的模塑腔部分上分离开。注意偏心机构230也能有效在腔插入物210上施加相反的推力以确保其不会随腔法兰209一起运动。
注意腔法兰209相对于腔插入物210的一段典型行程“d”（图4）可以是，例如0.5mm。当然还可能有其他不同程度的行程。前面提到下底座410也可以作为一个行程定界符使用。因此，最好能使（i）螺栓402的顶座430和腔法兰209之间的距离和（ii）下底座410的组合相互配合以便划定行程“d”。
本发明实施例的技术效果可包括缓解现有技术方案的颈部伸展问题，该问题的缓解至少部分是由于开模操作初期腔法兰209具有与分割模具插入物208一同行进的能力，从而部分帮助推动模制物件214远离腔插入物210。本发明实施例的另一技术优势可包含对锥形误准直的补偿，该补偿至少部分是由于偏心机构230补偿性质实现的。另一技术优势可包括吨位分布的改善。应当注意的是本发明并非每个实施例都需要享有全部技术优势。
对本发明非限制性实施例的说明提供了本发明的一些示例，而这些示例不会对本发明的范围构成限制。需要清楚了解的是，本发明的范围受权利要求书限制。在本发明的范围内，可对上述概念进行修改使其适应特定的条件和（或）功能，并可进一步扩展到各种其他应用。根据对本发明非限制性实施例所作的说明，显而易见，在不背离所述概念的情况下，可以实施各种修改和改善。因此，通过文字专利方式保护的内容仅受以下权利要求书范围的限制。

Claims (7)

1.一种用于生产模制物件(214)的模塑叠层组件(202)，该模制物件(214)包含一个颈口(218)，所述颈口(218)包含一个支撑台(222)，所述模制物件(214)适用于在随后经吹塑成形得到最终成形容器，该模塑叠层组件(202)包含：
一个芯插入物(204)、一个锁环(206)、一个分割模具插入物(208)、一个腔法兰(209)和一个腔插入物(210)在使用中用于联合限定模塑腔(212)以利模制物件(214)的成型；分割模具插入物(208)和腔法兰(209)之间限定了一条分割线(226)，且该分割线(226)沿支撑台(222)的一部分而限定；
一个偏心机构(230)，该机构在使用过程中被布置在腔法兰(209)和腔插入物(210)之间，该偏心机构(230)被配置成：
(a)可在施加夹紧力时使腔法兰(209)紧靠腔插入物(210)；以及
(b)可在模具工作初始使腔法兰(209)偏离腔插入物(210)；
其中所述腔法兰(209)是以浮动配置方式连接到一个腔板上，所述腔法兰(209)是通过一个保持器(402)连接到腔板上，所述保持器(402)包含一个外径(406)，并且其中所述腔法兰(209)包含一个内径(404)，而且其中该外径(406)和该内径(404)被配置成可相互配合，从而限制腔法兰(209)在水平方向上的浮动量，该保持器(402)包含一个下底座(410)，该下底座(410)被配置成可至少部分地划定腔法兰(209)的行程“d”，在开模操作初期，所述偏心机构(230)推动所述腔法兰(209)远离所述腔插入物(210)，使得所述腔法兰(209)随着所述分割模具插入物(208)一起远离所述腔插入物(210)，从而有效帮助所述模制物件(214)从所述腔插入物(210)中限定的模塑腔部分上分离开。
2.如权利要求1所述的模塑叠层组件(202)，其中偏心机构(230)被实施为一个波形弹簧(302)。
3.如权利要求1所述的模塑叠层组件(202)，其中偏心机构(230)被实施为一个碟形弹簧。
4.如权利要求1所述的模塑叠层组件(202)，其中行程“d”为0.5mm。
5.用于生产模制物件(214)的注塑模具，模制物件(214)包含一个颈口(218)，所述颈口(218)包含一个支撑台(222)，所述模制物件(214)适用于在随后经吹塑成形得到最终成形容器，所述注塑模具包括：一个模塑叠层组件(202)其包含一个芯插入物(204)、一个锁环(206)、一个分割模具插入物(208)、一个腔法兰(209)和一个腔插入物(210)，用于在使用过程中联合限定模塑腔(212)以利于模制物件(214)的成型；分割模具插入物(208)和腔法兰(209)之间限定了一条分割线(226)，且该分割线(226)是沿着支撑台(222)的一部分而限定的，一种改进包含：
一个偏心机构(230)，该机构在使用过程中被布置在腔法兰(209)和腔插入物(210)之间，该偏心机构(230)被配置成：
(a)可在施加夹紧力时使腔法兰(209)紧靠腔插入物(210)；
(b)可在模具工作初始使腔法兰(209)偏离腔插入物(210)；
其中所述腔法兰(209)是以浮动配置方式连接到一个腔板上，所述腔法兰(209)是通过一个保持器(402)连接到腔板上，所述保持器(402)包含一个外径(406)，并且其中所述腔法兰(209)包含一个内径(404)，而且其中该外径(406)和该内径(404)被配置成可相互配合，从而限制腔法兰(209)在水平方向上的浮动量，该保持器(402)包含一个下底座(410)，该下底座(410)被配置成可至少部分地划定腔法兰(209)的行程“d”，在开模操作初期，所述偏心机构(230)推动所述腔法兰(209)远离所述腔插入物(210)，使得所述腔法兰(209)随着所述分割模具插入物(208)一起远离所述腔插入物(210)，从而有效帮助所述模制物件(214)从所述腔插入物(210)中限定的模塑腔部分上分离开。
6.如权利要求5所述的注塑模具，其中偏心机构(230)被实施为一个波形弹簧(302)。
7.如权利要求5所述的注塑模具，其中偏心机构(230)被实施为一个碟形弹簧。
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