CN103648742A - 用于制造注射器容器的模具组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造注射器容器(5)的模具组件(6)和方法，注射器容器设置有管针(51)和注射器筒(52)。该模具组件包括：第一模套(61)；第二模套(65)，可移动地抵接在第一模套上以限定出模腔(621、631、661、671)；位于模腔中的芯部(69)；固定到第一模套的第一夹持件(64)；和固定到第二模套的第二夹持件(68)；其中管针由夹持件保持。该方法包括：将管针的一端放置到芯部的端口(691)中；移动各模套，使得在各模套彼此抵接时夹持件保持管针；将聚合物材料注射到模腔中；分隔各模套；并且将注射器容器移除出芯部。

Description

用于制造注射器容器的模具组件和方法
技术领域
本发明总体涉及一种注射成型方法和模具组件，并且更具体地涉及一种用于制造注射器容器更特别地用于制造聚合物注射器容器的模具组件和方法。
背景技术
图1是美国公开专利No.2010/0270702A1中公开的插入模具(insertmold)1，用于将针2模制到注射筒3，该专利的公开内容通过引用并入本文。常规的插入模具1设置有A侧模具11、B侧模具12、芯部构件13和收集机构14。
对于常规的模制工艺，首先将针1的一端放置到芯部构件13的尖端中。接着，将A侧模具11插入在芯部构件13上，在一定程度上使A侧模具11接触B侧模具12。随后，将收集机构14插入到在A侧模具11左端形成的锥形接收空间111中。当收集机构14的柔性臂141保持针2时，熔融的聚合物材料通过靠近模具空间112宽端114的浇口113注射到限定在A侧模具11和B侧模具12之间的模具空间112中。在冷却模具空间112中的聚合物材料之后，将收集机构14移除出A侧模具11。然后，A侧模具11与B侧模具12分离，使得具有针2的注射筒3可以从芯部构件13中取出。
然而，因为在常规的插入模具1中，收集机构14和A侧模具11是两个分离部分，所以收集机构14的纵向轴线未必与模具空间112的纵向轴线对齐。因此，在注入熔融的聚合物材料之后，针2的纵向轴线未必与注射筒3的纵向轴线对齐。
此外，柔性臂141的移动方向垂直于收集机构14插入到锥形接收增压室111中或从锥形接收增压室111移除的方向。因此，当收集机构14开始沿着其纵向轴线移动时，臂141可能不会立即与针2分离，即，臂141仍可能接触或保持针2。以这种方式，针2将磨损臂141的接触面而影响夹紧准确性，或者臂141可能会弯曲甚至损坏针2。
而且，由于浇口113靠近模具空间112的宽端114，模具空间112的收缩端115可能不能充分地填充熔融的聚合物材料，从而因熔融的聚合物材料在细长模具空间112中的拖动而形成有缩痕缺陷。即使熔融的聚合物材料可以流向收缩端115，但聚合物材料在收缩端115处的压力仍小于在宽端114处的压力。因此，注射筒3收缩端115处的强度和尺寸稳定性较低。更糟的是，由于低的压力，所得注射筒3的对应于收缩端115的部分不能牢固地保持针2。
此外，通过经单个浇口113将聚合物材料注射到模具空间112中，芯部构件13将向模具空间112的纵向轴线倾斜而偏移。
另外，臂141的接触面材料不那么柔性，以在释放压缩后恢复原来的形状。该材料对高压和高温两者都没有足够的耐久性。也难以精确成形并因此使接触表面的材料适于臂。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于制造注射器容器的模具组件和方法，其基本上旨在消除由于现有技术中所遇到的限制和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其在注入熔融的聚合物材料之前和之后可以使管针的纵向轴线与注射器筒的纵向轴线对齐。
本发明的另一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其可以避免夹持件受到磨损而影响夹紧准确性。
本发明的又一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其可以避免管针在模制过程中被夹持件弯曲或损坏。
本发明的再一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其可以提高注射器容器的接合区段处的强度和尺寸稳定性。
本发明的另一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其可以便于接合区段牢固地保持注射器容器的管针。
本发明的又一个目的是提供一种模具组件和/或方法，其可以保持芯部的纵向轴线与模腔的纵向轴线对齐。
本发明的另一个目的是提供用于模具组件和/或方法的夹持件的材料，其具有如下性质：在释放压缩之后恢复初始形状的挠性、对高压和高温的耐久性、精密成型的可能性、低的热膨胀、用于防止管针表面损坏的高弹性以及不粘特性。
这些目的通过权利要求1所限定的模具组件和权利要求11所限定的方法来实现。从属权利要求限定了模具组件和方法的优选或有利的实施方式。
本发明的其它特征和优点将阐述于随后的描述中，并且一部分根据描述将是显而易见的，或者可以通过本发明的实践来学习。本发明的目的和优点将由在所撰写的说明书和权利要求书中特别阐述的以及在附图中示出的结构来实现和达到。
为了实现这些和其它优点，并且根据本发明的目的，如具体和概括描述的，一种用于制造注射器容器的模具组件，包括：第一模套；第二模套，可移动地抵接在所述第一模套上，以在其间限定模腔；芯部，位于所述模腔中；以及第一夹持件和第二夹持件，用于保持管针；其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件分别固定到所述第一模套和第二模套。
本发明的另一个方面涉及到一种利用模具组件制造注射器容器的方法。该方法包括：将管针的一端放置到芯部的端口中；移动第一模套和第二模套；将聚合物材料注射到模腔中；将第一模套和第二模套与芯部分离；以及将注射器容器移除出芯部；其特征在于：在第一模套和第二模套移动到彼此抵接的时刻，第一夹持件和第二夹持件执行保持管针的功能。
这些优选实施方式可以使管针的纵向轴线与注射器筒的纵向轴线对齐，避免夹持件受到磨损而影响夹紧准确性，并避免管针被夹持件损坏。
而且，所述模腔包括对应于接合区段的接合空腔和对应于沿芯部的纵向轴线的环形截面的镗孔空腔。第一模套形成有敞开到接合空腔中的第一浇口。优选实施方式可以提高注射器容器的接合区段处的强度和尺寸稳定性，并方便接合区段牢固地保持注射器容器的管针。
此外，第二模套形成有敞开到接合空腔中的第二浇口。第一浇口和第二浇口关于芯部的纵向轴线对称。
聚合物材料通过模腔的一部分注射到模腔中，模腔容纳了形成有端口的管针的一端和/或芯部的一端。
聚合物材料通过第一浇口和第二浇口注射到模腔中，第一浇口和第二浇口敞开到模腔的所述部分中并关于芯部的纵向轴线对称。
第一浇口和第二浇口分别形成在第一模套和第二模套中。
接合空腔的一部分和镗孔空腔的一部分形成在第一模套中。接合空腔的另一部分和镗孔空腔的另一部分形成在第二模套中。
由于熔融的聚合物材料从芯部的两侧流动到模腔中并且在芯部两侧的压力是相同的，所以这些优选的实施方式可以保持芯部的纵向轴线与模腔的纵向轴线对齐。
另一个优选特征在于，第一夹持件和第二夹持件由塑料材料制成。用于夹持件的这一特定材料具有如下性质：在释放压缩之后恢复初始形状的挠性、对高压和高温的耐久性、精密成型的可能性、低的热膨胀、用于防止管针表面损坏的高弹性以及不粘特性。
优选的是，第一模套还包括第一主模块和第一副模块。第二模套还包括第二主模块和第二副模块。镗孔空腔形成在第一主模块和第二主模块之间。接合空腔形成在第一副模块和第二副模块之间。
第一模套包括两个第一副模块。第二模套包括两个第二副模块。第一浇口形成在第一副模块之间。第二浇口形成在第二副模块之间。
第一夹持件形成有第一狭缝，在第一狭缝中，管针的一部分抵接在第一夹持件上。
第一模套形成有第一槽，使第一狭缝与模腔连通。
芯部在其一端处形成有端口。管针的一端布置在端口中，而管针的另一端布置在模具组件之外。
应理解，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性和解释性的，并且旨在提供如所要求保护的本发明的进一步非限制性解释。
附图说明
所包括的附图提供了对本发明的进一步理解并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出常规插入模具的组装截面图；
图2是示出由根据本发明的模具组件和方法制造的注射器容器的组装截面图；
图3是根据本发明的模具组件的组装透视图，示出了打开位置；
图4是示出图3的模具组件的第一模套的分解透视图；以及
图5是根据本发明沿通过芯部纵向轴线的水平面截取的模具组件的组装截面图，并示出了闭合位置。
具体实施方式
注射器容器
如图2所示，本发明的注射器容器5可包括中空的管针51和大致柱形的注射器筒52。管针51例如由金属制成，并且可以具有钝端511、尖端512、钝端511和尖端512之间的中间部分513以及通过管针51从钝端511到尖端512的通道514。
注射器筒52可包括例如由聚合物材料形成的壁521以及由壁521限定的空腔522。注射器筒52的轮廓可以显示出宽端523、窄端524、在宽端523处由壁521限定的开口525、靠近宽端523的环状区段526以及接合区段527，接合区段527从环状区段526的与开口525相对的另一端延伸到窄端524。接合区段527可具有多个台阶，分别具有不同的直径。
注射器筒52可围绕管针51的一部分模制，使得管针51的钝端511位于注射器筒52的空腔522中，管针51的靠近钝端511的部分由注射器筒52的接合区段527牢固地固定，尖端512位于注射器筒52之外，管针的通道514与注射器筒52的空腔522连通。管针51的纵向轴线515与注射器筒52的纵向轴线528对齐或对准。
模具组件
如图3所示，用于制造本发明的注射器容器5的模具组件6可包括基座60、可相对于基座60移动的第一模套61、牢固地固定到第一模套61的第一夹持件64、可相对于基座60移动的第二模套65、牢固地固定到第二模套65的第二夹持件68以及销形芯部69，销形芯部69牢固地固定到基座60并设置在第一模套61和第二模套65之间。
芯部69的外轮廓对应于注射器筒52的内轮廓。例如，芯部69由金属制成，并且可以在其与基座60相对的一端处形成有锥形接收端口691。
如图3、4和5所示，第一模套61还可包括第一主模块62和牢固地固定到第一主模块62的两个第一副模块63。例如，第一主模块62由金属制成。第一主模块62可形成有：第一镗孔空腔621，其纵向方向平行于芯部69的纵向轴线692；和第一凹处622，其在芯部69的端口691附近敞开到第一镗孔空腔621中。第一镗孔空腔621的内轮廓对应于注射器筒52的环状区段526的半个外轮廓。
例如，第一副模块63由金属制成。每个第一副模块63可形成有：第一接合空腔半体631；第一流道半体632，在第一镗孔空腔621附近与第一接合空腔半体631连通；第一槽半体633，在其另一端处与第一接合空腔半体631连通；以及第一承窝半体634，在其另一端处与第一槽半体633连通。第一接合空腔半体631的内轮廓对应于注射器筒52接合区段527沿纵向方向剖开的四分之一外轮廓。两个第一副模块63的结构可以是平面对称的关系。当两个第一副模块63安装到第一凹处622中并牢固地固定到第一主模块62时，两个第一流道半体632构成两个第一副模块63之间的流道632。两个第一接合空腔半体631也构成敞开到第一镗孔空腔621中的第一接合空腔631。使第一流道632连接第一接合空腔631的位置形成第一浇口635，以便使第一流道632与第一接合空腔631连通。两个第一槽半体633和两个第一承窝半体634也分别构成第一槽633和第一承窝634。第一接合空腔631和第一镗孔空腔621构成第一模腔。可替换地，两个第一副模块63可整合为单件式构件。两个第二副模块67也可整合为单件式构件。
第一夹持件64可形成有第一狭缝641。第一夹持件64容纳在第一承窝634中并牢固地固定到两个第一副模块63，使得第一狭缝641与第一槽633对准。换句话说，第一夹持件64可以构建在第一副模块63或第一模套61中。第一夹持件64由塑料材料制成，其中用于夹持件的这一特定材料性质如下：在释放压缩之后恢复初始形状的挠性、对高压和高温的耐久性、精密成型的可能性、低的热膨胀、用于防止管针表面损坏的高弹性以及不粘特性。
第一模套61和第二模套65相对于其间的虚拟分型面7可以是对称的，在其上可定位有芯部69的纵向轴线692。因此，第二模套65可包括第二主模块66和两个第二副模块67。第二主模块66可形成有第二镗孔空腔661和第二凹处662。每个第二副模块67可形成有第二接合空腔671、第二流道672、第二槽673、第二承窝674和第二浇口675。第二夹持件68也可形成有第二狭缝681。
第一浇口635和第二浇口675可在其不同步骤处分别与第一接合空腔631和第二接合空腔671连通。然而，第一浇口635和第二浇口675可优选地关于芯部69的纵向轴线692对称。
工艺
用于制造本发明的注射器容器5的方法可包括以下步骤。首先，自动化系统(未示出)中的臂的端部输送管针51，并将钝端511放置到芯部69的端口691中，使得管针51的纵向轴线515基本与芯部69的纵向轴线692对齐。
其次，注塑成型机(未示出)致动第一主模块62和第二主模块66移向芯部69。如上所述，第一副模块63和第二副模块67分别固定到第一主模块62和第二主模块66，第一夹持件64和第二夹持件68分别固定到第一副模块63和第二副模块67。因此，当第一主模块62抵接在第二主模块66上时，第一副模块63也抵接在第二副模块67上，以限定模具组件6的闭合位置以及第一模套61和第二模套65间的虚拟分型面7。在闭合位置，第一镗孔空腔621和第二镗孔空腔661构成镗孔空腔，第一接合空腔631和第二接合空腔671构成接合空腔，并且第一槽633和第二槽673构成槽。而且，接合空腔和镗孔空腔构成将芯部69定位在其中的模腔。
在闭合位置，第一夹持件64可以抵接在第二夹持件68上，也可以不抵接在第二夹持件68上，但是第一夹持件64和第二夹持件68以适当的力夹紧第一狭缝641和第二狭缝681中的管针51的中间部分513，使得管针51的纵向轴线515与镗孔空腔和接合空腔的纵向轴线对齐。钝端511定位在接合空腔中。尖端512突出于第一夹持件64和第二夹持件68之外。第一槽633和第二槽673的内径可以稍大于第一狭缝641和第二狭缝681的内径，使得第一副模块63和第二副模块67很难夹紧管针51。
在第一夹持件64和第二夹持件68保持管针51之后，臂的端部释放管针51，使得管针51和芯部69的纵向轴线515、692与模腔的纵向轴线对齐。随后，熔融的聚合物材料经过第一流道632和第二流道672、第一浇口635和第二浇口675，然后注射到空的接合空腔和镗孔空腔中。当模腔中的聚合物材料冷却到基本固化状态时，第一模套61和第二模套65沿分型面7分离，并限定模具组件6的打开位置。然后，将得到的注射器容器5从芯部69取出。
本发明已经就特定实施方式进行了披露。显而易见，对于所公开的结构和步骤，在不脱离本发明的情况下，可以做出许多修改。因此，所附权利要求旨在涵盖落入本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (21)

1.一种用于制造注射器容器(5)的模具组件(6)，所述注射器容器(5)设置有管针(51)和注射器筒(52)，所述注射器筒(52)形成有保持所述管针(51)的环状区段(526)和接合区段(527)，所述模具组件(6)包括：
第一模套(61)；
第二模套(65)，可移动地抵接在所述第一模套(61)上，以在所述第一模套(61)和第二模套(65)之间限定出模腔(621、631、661、671)；
芯部(69)，位于所述模腔(621、631、661、671)中；以及
第一夹持件(64)和第二夹持件(68)，用于保持所述管针(51)；
其特征在于
所述第一夹持件和第二夹持件(64、68)分别固定到所述第一模套和第二模套(61、65)。
2.根据权利要求1所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述模腔(621、631、661、671)包括对应于所述接合区段(527)的接合空腔(631、671)和对应于沿着所述芯部(69)纵向轴线(692)的环状区段(526)的镗孔空腔(621、661)；所述第一模套(61)形成有敞开到所述接合空腔(631、671)中的第一浇口(635)。
3.根据权利要求2所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第二模套(65)形成有敞开到所述接合空腔(631、671)中的第二浇口(675)；所述第一浇口(635)和所述第二浇口(675)关于所述芯部(69)的纵向轴线(692)对称。
4.根据权利要求3所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述接合空腔(631、671)的一部分和所述镗孔空腔(621、661)的一部分形成在所述第一模套(61)中；并且所述接合空腔(631、671)的另一部分和所述镗孔空腔(621、661)的另一部分形成在所述第二模套(65)中。
5.根据权利要求4所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第一模套(61)还包括第一主模块(62)和第一副模块(63)；所述第二模套(65)还包括第二主模块(66)和第二副模块(67)；所述镗孔空腔(621、661)形成在所述第一主模块(62)和所述第二主模块(66)之间；所述接合空腔(631、671)形成在所述第一副模块(63)和所述第二副模块(67)之间。
6.根据权利要求5所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第一模套(61)包括两个第一副模块(63)；所述第二模套(65)包括两个第二副模块(67)；所述第一浇口(635)形成在所述第一副模块(63)之间；所述第二浇口(675)形成在所述第二副模块(67)之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第一夹持件(64)和所述第二夹持件(68)由塑料材料制成。
8.根据权利要求7所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第一夹持件(64)形成有第一狭缝(641)，在所述第一狭缝(641)中，所述管针(51)的一部分抵接在所述第一夹持件(64)上。
9.根据权利要求8所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述第一模套(61)形成有第一槽(633)，使所述第一狭缝(641)与所述模腔(621、631、661、671)连通。
10.根据权利要求9所述的用于制造注射器容器的模具组件，其特征在于，所述芯部(69)在其一端形成有端口(691)；所述管针(51)的一端布置在所述端口(691)中，而所述管针(51)的另一端在所述模具组件(6)之外。
11.一种利用模具组件(6)制造注射器容器(5)的方法，
所述注射器容器(5)设置有管针(51)和保持所述管针(51)的注射器筒(52)；
所述模具组件(6)包括：第一模套(61)；第一夹持件(64)；第二模套(65)，与所述第一模套(61)一起限定出模腔(621、631、661、671)，所述模腔(621、631、661、671)对应于所述注射器筒(52)的外轮廓；第二夹持件(68)，面对所述第一夹持件(64)；和芯部(69)，位于所述第一模套(61)和所述第二模套(65)之间；
所述方法包括：
将管针(51)的一端放置到芯部(69)的端口(691)中；
移动第一模套和第二模套(61、65)；
将聚合物材料注射到模腔(621、631、661、671)中；
将第一模套和第二模套(61、65)与芯部(69)分离；并且
将注射器容器(5)移除出芯部(69)；
其特征在于：
在所述第一模套和第二模套(61、65)移动到彼此抵接的时刻，所述第一夹持件和第二夹持件(64、68)执行保持管针(51)的功能。
12.根据权利要求11所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件(64、68)分别固定到所述第一模套和第二模套(61、65)。
13.根据权利要求12所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述聚合物材料通过模腔的一部分注射到所述模腔(621、631、661、671)中，所述模腔的所述部分容纳所述管针(51)一端和/或所述芯部(69)的形成有端口(691)的一端。
14.根据权利要求13所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述聚合物材料通过第一浇口(635)和第二浇口(675)注射到所述模腔(621、631、661、671)中，所述第一浇口(635)和所述第二浇口(675)敞开到所述模腔(621、631、661、671)的所述部分中并关于所述芯部(69)的纵向轴线(692)对称。
15.根据权利要求14所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一浇口(635)和所述第二浇口(675)分别形成在所述第一模套(61)和所述第二模套(65)中。
16.根据权利要求15所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一模套(61)还包括第一主模块(62)和第一副模块(63)；所述第二模套(65)还包括第二主模块(66)和第二副模块(67)；所述模腔(621、631、661、671)的所述部分形成在所述第一副模块(63)和所述第二副模块(67)之间；所述模腔(621、631、661、671)的不接收所述管针(51)的另一部分形成在所述第一主模块(62)和第二主模块(66)之间。
17.根据权利要求16所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一模套(61)包括两个第一副模块(63)；所述第二模套(65)包括两个第二副模块(67)；所述第一浇口(635)形成在所述第一副模块(63)之间；所述第二浇口(675)形成在所述第二副模块(67)之间。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一夹持件(64)和所述第二夹持件(68)由塑料材料制成。
19.根据权利要求18所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一夹持件(64)形成有第一狭缝(641)，在所述第一狭缝(641)中，所述管针(51)的一部分抵接在所述第一夹持件(64)上。
20.根据权利要求19所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述第一模套(61)形成有第一槽(633)，使所述第一狭缝(641)与所述模腔(621、631、661、671)连通。
21.根据权利要求20所述的利用模具组件制造注射器容器的方法，其特征在于，所述管针(51)的另一端在所述模具组件(6)之外，而所述管针(51)的中间部分(513)被接收在所述第一槽(633)中。
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