CN107457962B - 注射成型工具和用于制造成型部件的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于制造成型部件的注射成型工具和对应的方法。注射成型工具包括第一工具半模和第二工具半模，第一工具半模和第二工具半模与第一滑块和至少一个第二滑块一起限定用于待制造的成型部件的自由空间。将利用弹性元件预紧的杆以如下方式分配给端开关：由于第一滑块的运动，杆的可移动自由端与端开关协作。

Description

注射成型工具和用于制造成型部件的方法
该申请要求于2016年6月2日在德国递交的德国专利申请No.10 2016 110 168.0的优选权，其通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于制造成型部件的注射成型工具。特别地，该注射成型工具包括第一工具半模和第二工具半模，第一工具半模和第二工具半模与第一滑块和至少一个第二滑块一起限定用于待制造的成型部件的自由空间。第一滑块具有前部拓扑。类似地，第二滑块具有边缘拓扑。因而，当第一滑块和第二滑块已经进入注射成型工具时，第一滑块的前部拓扑完全地抵靠第二滑块的边缘拓扑。端开关用于确定第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的距离。
本发明还涉及用于制造成型部件的方法。为了制造成型部件，使用具有彼此相对配置的至少一个第一工具半模和至少一个第二工具半模的注射成型工具。
背景技术
在用于制造T形部件的现有技术中使用的注射成型工具中，配置在出模器所在侧的芯被拉伸约0.2mm。为此目的，注射成型工具中的压缩弹簧被向前推动0.2mm。在滑动芯和出模器所在侧的芯之间也创建0.2mm的间隙。一旦已经获得该间隙，滑块就能够在不损坏的情况下移出塑料部件。然而，如果该运动存在0.2mm的距离的扰动，则滑动芯在出模器所在侧的芯上滑动。由于芯或滑块的表面被高度抛光，所以该同时滑动导致划痕或磨损。为了防止这种情况，使用开关来确定工具是否在各周期已经实际移动了0.2mm的距离。
工具结构中常用的开关理想地适用于恶劣的制造环境(注射成型)。为了能够可靠地评价来自这些开关的开关信号，开关元件必须覆盖至少一个特定的工作距离或目标距离。该距离被指示为0.2mm至0.5mm。这意味着这些开关仅检测大于0.5mm的运动。
发明内容
因此本发明的目的是提供具有高水平的稳定性的注射成型工具，从而提供在较长的时间内的多个成型部件的高质量注射成型。
本发明的目的还在于提供用于借助于注射成型工具制造成型部件的方法，该注射成型工具保持高稳定性，从而能够在较长的时间内高质量地注射成型多个成型部件。
根据本发明的示例性实施方式，用于制造成型部件的注射成型工具包括第一工具半模和第二工具半模。用于待制造的成型部件的自由空间由第一滑块和至少一个第二滑块一起限定。第一滑块形成有前部拓扑。第二滑块形成有边缘拓扑。在成型部件的注射成型期间，第一滑块的前部拓扑完全抵靠第二滑块的边缘拓扑。这是当第一滑块和第二滑块插入注射成型工具中时的情况。使用端开关来确定第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的距离。为了确保第一滑块和第二滑块的安全且无损坏的分开，距离的确定是必要的。当第一滑块和第二滑块移动分开时，将不会损坏第一滑块的前部拓扑或者第二滑块的边缘拓扑。为了确保第一滑块和第二滑块的无损坏的移动分开，设置利用弹性元件预紧的杆，该杆被分配给端开关。为此目的，杆的可移动自由端与端开关协作。
第一滑块联接到被预紧的杆。第一滑块的运动引起第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的距离。借助于杆的可移动自由端将该距离转变为从杆的自由端到端开关的距离。
使用杆将第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的距离转变为杆的可移动自由端相对于端开关之间的更大的距离。
根据本发明的实施方式，杆被构造成：例如使第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的小于0.5mm(特别地小于0.2mm)的距离转变为杆的可移动自由端和端开关之间的大于0.5mm(特别地大于0.95mm)的距离。
在实施方式中，使杆预紧的弹性元件可以是螺旋弹簧。
根据本发明的实施方式，设置用于注射成型工具的第三滑块。通过注射成型工具中的第一滑块、第二滑块和第三滑块的协作，因此能够制造T形管件。用于待制造的成型部件的自由空间由第一工具半模、第二工具半模、第一滑块和第二滑块一起限定。
本发明的优点是能够可靠地确定第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的目标距离。只有通过对目标距离的该安全确定，才能够在不损坏的情况下使第一滑块和第二滑块移动分开。这确保在拆卸期间第二滑块的边缘拓扑不会在第一滑块的前部拓扑上滑动因而导致损坏。结果，获得具有相当大的稳定性的注射成型工具，因而提供能够通过注射成型工序制造高质量成型部件的工具。
利用根据本发明的方法在注射成型工具中制造成型部件，能够在更长的时间内制造具有高质量的成型部件。该方法包括多个步骤。首先，关闭注射成型工具，使得第一工具半模和第二工具半模彼此相对地配置。然后，将第一滑块和至少一个第二滑块插入第一工具半模和第二工具半模中。这创建了用于待制造的所述成型部件的自由空间。当第一滑块和第二滑块插入第一工具半模和第二工具半模中时，第一滑块的前部拓扑完全抵靠第二滑块的边缘拓扑。接下来，执行将液化材料注射成型进自由空间，因此形成成型部件。在能够从注射模具排出成型部件之前，必要的是，将第一滑块的前部拓扑从第二滑块的边缘拓扑分开或者能够移动分开一定距离。为了确保第一滑块和第二滑块之间的充分的距离将第一滑块联接到被预紧的杆。通过与端开关协作的被预紧的杆，因此能够确定第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的目标距离。利用被预紧的杆的可移动端，将端开关处的目标距离转变为更大的距离。作为转变为更大的距离的结果，然后确保实现目标距离，使得能够在不损坏的情况下完全地撤出第一滑块和至少一个第二滑块。最后，打开注射成型工具并且排出成型部件。
根据本发明的实施方式，第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的目标距离应当为至少0.2mm。被预紧的杆以如下方式被构造：使被预紧的杆的可移动端和端开关之间目标距离的更大值为0.95mm。
利用通过被预紧的杆、与端开关协作的可移动端的转变，能够确保实现第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑之间的所需的目标距离。因此能够确保在不损坏的情况下使第一滑块和第二滑块移动分开，因而第一滑块的前部拓扑和第二滑块的边缘拓扑可以不滑移或摩擦。
本发明的其它适用范围将从下面给出的详细说明中变得显而易见。然而，应当理解的是，表示本发明的优选实施方式的详细说明和具体示例仅以例示的方式给出，从详细说明中，在本发明的精神和范围内的多种变化、组合和改进对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
从以下给出的详细说明和附图将更充分地理解本发明，该说明和附图仅以例示的方式给出，因而不限制本发明，其中：
图1示出了通过根据本发明的注射成型工具的截面；
图2是通过根据本发明的注射成型工具的截面图，其中与图1相比已经省略了一些组件；
图3是根据本发明的注射成型工具的立体图，其中省略第一工具半模和第二工具半模；
图4是利用本发明制造的为T形件的成型部件的截面图；
图5是利用根据本发明的注射成型工具制造的成型部件的立体图；
图6是注射成型工具中的被预紧的杆的放大图；以及
图7是注射成型工具中的被预紧的杆的放大图，其中示出了将目标距离转变为端开关和被预紧的杆的可移动端之间的更大距离。
具体实施方式
图1示出了通过注射成型工具10的截面，其中被预紧的杆80与端开关70协作。成型部件100(参见图4和图5)是利用根据本发明的注射成型工具10制造的。在这里说明的实施方式中，注射成型工具10包括第一工具半模(tool mold half)20和第二工具半模30。第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54插入工具半模20、30。第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54与第一工具半模20和第二工具半模30一起形成自由空间40。所述自由空间40用于形成待由注射成型工序制造的成型部件100。在插入状态中，第一滑块50的前部拓扑(fronttopology)51以形状贴合(form-fit)的方式与第二滑块52的边缘拓扑53接合。第二滑块52的前端55(参见图2)与第三滑块54的前端57(参见图2)抵接。为了在注射成型工序期间液化材料仅分布在自由空间40中并且使注射成型工具10不被弄脏，第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54的彼此倚靠定位是必要的。
借助于至少一个喷嘴11，液化材料在注射成型工序期间被注射到自由空间40中。液化材料填充自由空间40并由此形成期望的成型部件100。在已经完成注射成型工序并且成型部件100已经在注射成型工具10中固化之后，必须从注射成型工具10移除成型部件100。为此目的，第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54必须从至少一个第一工具半模20和至少一个第二工具半模30中移出。因为第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53在注射成型工序期间接触，所以在第一滑块50和第二滑块52能够完全撤出之前，前部拓扑51和边缘拓扑53需要彼此分开一定距离(目标距离)。
然而，在这种情况下，必须确保当第一滑块50和第二滑块52被拉出注射成型工具10时也实现预定的目标距离。
为了确定第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的预定的目标距离已经实现，将被预紧的杆80分配给第一滑块50。利用弹性元件60将被预紧的杆80预紧。杆80的可移动自由端82与端开关70协作。被预紧的杆80能够经由转动轴84枢转。
如果第一滑块50移动远离第二滑块52，则第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的距离56被建立(参见图7)。因为第一滑块50与被预紧的杆80关联，所以被预紧的杆80围绕轴84枢转。被预紧的杆80沿箭头P的方向的枢转运动由弹性元件60支撑。因为被预紧的杆80的枢转运动，所以被预紧的杆80的可移动端82移动远离端开关70。由于被预紧的杆80的设计，第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的当前距离56转变为距离58(参见图7)，距离58大于第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的当前距离56。借助于被预紧的杆80，因此能够清楚地确定目标距离56，以便允许在不损坏的情况下拉开第一滑块50和第二滑块52。
图2也示出了通过注射成型工具10的截面，为了更好地示出第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54的配合而省略注射成型工具10的一些部件。自由空间40由插入至少一个第一工具半模20和至少一个第二工具半模30的第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54限定。通过注射成型使液化材料充满自由空间40，使得由此形成期望的成型部件100(参见图4和图5)。在图2示出的注射成型工具10中，制造了成型部件，其是T形管件。为了形成自由空间40，第一滑块50的前部拓扑51抵靠第二滑块52的边缘拓扑53。同样地，第二滑块52的前端55接合进第三滑块54的前端57。为了高质量地制造成型部件100，重要的是使第一滑块50的前部拓扑51紧密且刚性地贴合于第二滑块52的边缘拓扑53。另外，需要使第二滑块52的前端55紧密且刚性地接合进第三滑块54的前端57中。
图3示出了注射成型工具10的立体图，其中省略了至少一个第一工具半模20和至少一个第二工具半模30。成型部件100仍由第一滑块50、第二滑块52和第三滑块54保持。第二滑块52和第三滑块54均被保持在滑动块13中。在各滑动块13中形成倾斜孔14。相应的杆12(参见图1)接合到倾斜孔14中，通过相应的杆12，第二滑块52的在直线方向R上的运动和第三滑块54的在直线方向R上的运动能够相对于成型部件100开始。当杆12(参见图1)下降到相应的滑动块13的倾斜孔14中时，第二滑块52和第三滑块54朝向彼此移动，直到第二滑块52的前端55(参见图2)以形状贴合的方式最终接合进第三滑块54的前端57(参见图2)中。来自底部的第一滑块50与第二滑块52的边缘拓扑53(参见图2)有效地连接(operativeconnection)。
图4示出了通过利用图1至图3中说明的注射成型工具10制造的成型部件100的截面图。成型部件100是T形件。通过第一滑块50、第二滑块52和第三滑块53的配合，在T形件100中形成通道104。T形件具有由第一滑块50形成的第一开口101、由第二滑块52形成的第二开口102以及由第三滑块54形成的第三开口103。
同样地，图5中示出的成型部件100的实施方式具有第一开口101、第二开口102以及第三开口103。
图6示出了注射成型工具10中的被预紧的杆80的放大图。在这里示出的情况中，注射成型工具10关闭并且可移动端82与端开关70配合。被预紧的杆80可绕着轴84枢转。被预紧的杆80的枢转运动由弹性元件60支撑，弹性元件60是螺旋弹簧。
图7示出了注射成型工具10的打开过程已经开始的情况。因此，在这里说明的实施方式中，第一滑块50的前部拓扑51已经与第二滑块52的边缘拓扑53分开。结果，第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的距离56已经被设定。借助于设定的距离56，因此被预紧的杆80能够绕着轴84枢转。由于枢转运动，被预紧的杆80的可移动端82移动远离端开关70。由于杠杆条件，在被预紧的杆80的可移动端82和端开关70之间建立了距离58，距离58大于距离56。借助于由于杆80的当前距离56向转变的距离58的转变，因此能够确保实现第一滑块50的前部拓扑51和第二滑块52的边缘拓扑53之间的一定的目标距离56。如上所述，只有当实现目标距离56时才能够使第一滑块50和第二滑块52在不损坏的情况下被正交地从彼此拉开。以如下方式机械地构造被预紧的杆80：距离56为0.2mm时，杆80的可移动自由端82和端开关70之间的距离58为0.95mm。
在这里说明的示例性实施方式描述了具有三个滑块的注射成型工具，为了借助于注射成型工序制造成型部件，将三个滑块插入相应的工具半模中。对本领域技术人员显而易见的是本发明不限于使用三个滑块。
因此本发明被说明，明显的是，本发明在许多方面可以有所不同。这些变型将不被认为是偏离本发明的精神和范围，并且对本领域技术人员显而易见的所有这些变型将被包括在所附技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种用于制造成型部件的注射成型工具，所述注射成型工具包括：
第一工具半模和第二工具半模，所述第一工具半模和所述第二工具半模与第一滑块和至少一个第二滑块一起限定用于待制造的所述成型部件的自由空间；
形成于所述第一滑块的前部拓扑；
形成于所述第二滑块的边缘拓扑，其中当所述第一滑块和所述第二滑块已经进入所述注射成型工具时，所述第一滑块的所述前部拓扑完全地抵靠所述第二滑块的所述边缘拓扑；
端开关，所述端开关构造成确定所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的距离，从而确保所述第一滑块和所述第二滑块的安全且无损坏的分开；以及
杆，其利用弹性元件预紧并且分配给所述端开关，使得所述杆的可移动自由端与所述端开关相互作用，
所述第一滑块与被预紧的所述杆联接，使得所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的距离引起所述杆的可移动自由端到所述端开关的距离。
2.根据权利要求1所述的注射成型工具，其特征在于，所述杆将所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的所述距离转变为所述杆的可移动自由端到所述端开关之间的更大的距离。
3.根据权利要求2所述的注射成型工具，其特征在于，所述杆以如下方式被构造：能将所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的小于0.5mm或者小于0.2mm的距离转变为所述杆的可移动自由端到所述端开关之间的大于0.5mm或者大于0.95mm的距离。
4.根据权利要求1所述的注射成型工具，其特征在于，所述弹性元件是螺旋弹簧。
5.根据权利要求1所述的注射成型工具，其特征在于，设置第三滑块，所述第三滑块和所述第一工具半模、所述第二工具半模、所述第一滑块和所述第二滑块一起限定用于待制造的所述成型部件的所述自由空间。
6.一种用于在注射成型工具中制造成型部件的方法，所述方法包括：
关闭所述注射成型工具使得第一工具半模和第二工具半模彼此相对地配置；
将第一滑块和至少一个第二滑块插入所述第一工具半模和所述第二工具半模，其中用于待制造的所述成型部件的自由空间被限定，并且当所述第一滑块和所述第二滑块已经进入所述注射成型工具时，所述第一滑块的前部拓扑完全地抵靠所述第二滑块的边缘拓扑；
将液化材料注射成型进所述自由空间以形成所述成型部件；
从所述第二滑块的所述边缘拓扑移除所述第一滑块的所述前部拓扑，所述第一滑块联接到被预紧的杆；
确定所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的目标距离，其中所述目标距离通过被预紧的所述杆的可移动自由端被转变为端开关处的更大的距离；
当通过所述杆的转变测量到所述目标距离时，完全移除所述第一滑块和至少一个所述第二滑块；以及
打开所述注射成型工具以便所述成型部件的排出。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的所述目标距离为至少0.2mm。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过被预紧的所述杆的可移动自由端利用所述端开关测量所述第一滑块的所述前部拓扑和所述第二滑块的所述边缘拓扑之间的所述目标距离的增大值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标距离的所述增大值为至少0.5mm或者至少0.95mm。
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