CN110871550A - 热流道喷嘴末端及热流道喷嘴末端构件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种热流道喷嘴末端和热流道喷嘴末端构件，喷嘴末端和组装的末端构件形成通道，该通道具有第一环形节段和第二环形节段，该第一环形节段具有远离末端入口在大小方面增大的截面区域，该第二环形节段从第一环形通道节段延伸。还公开了热流道末端组件。热流道末端组件包括具有附接部分、从附接部分突出的延伸部分，以及延伸穿过其的开孔的末端构件。具有从其向外延伸的肋的套筒包绕延伸部分。套筒在第一接触区域和第二接触区域处接触末端构件，以便在其间产生空隙，并且第一和第二接触区域从肋偏移。

Description

热流道喷嘴末端及热流道喷嘴末端构件
本申请是申请日为2016年3月21日、国际申请号为PCT/CA2016/050321、中国申请号为201680028715.5的发明名称为“热流道喷嘴末端及热流道喷嘴末端构件”的申请案的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月20日提交的美国申请第62/135736号和于2015年12月15日提交的美国申请第62/267779号的权益，它们两者通过引用以其整体并入。
技术领域
本发明涉及热流道注射模制，并且更具体而言，涉及喷嘴末端组件和用于与热流道系统的喷嘴一起使用的喷嘴末端构件。
背景技术
热流道系统将熔融模制材料(由注射模制机器供应)分配至注射模具中的模具腔。在许多注射模制应用(如标准化零件(如封闭件等)的模制)中，需要大批量的不同着色零件来满足不同最终用户的需求。
为了改变被模制的零件的颜色，第一或当前颜色的模制材料从使用第二或新颜色的模制材料的模制机器的注射单元吹扫，该注射单元接着通过热流道系统注射一定数量的注射周期，直到第一颜色的模制材料也从热流道系统吹扫。典型地，在形成第二颜色的模制材料的可使用产品之前，需要大量的注射周期，以完全地清洗第一颜色的模制材料的热流道系统。在颜色改变期间形成的零件代表了损失的生产时间和浪费的模制材料，因为它们具有两种颜色的模制材料的非合乎需要的混合物。
影响从第一颜色的模制材料变为第二颜色的模制材料所需的注射的数量的因素除了别的以外包括熔化流动通路中的滞流点、穿过模具浇口的熔化流中的划分、流动通路中的不一致的体积流率，以及模制材料在其流动穿过模具浇口时的粘度。
此外，或者除了与颜色改变相关联的损失生产时间以外，单向分子方位和焊接/流动线可为结构完整性、尺寸精度的弱化的潜在原因，或者引起模制产品的不需要的双折射。
发明内容
此实施例涉及一种用于将可模制材料的溶化流输送至模具腔的热流道喷嘴末端。热流道喷嘴末端包括末端本体，其具有在末端入口(在末端本体的上游端部处)与末端出口(在末端本体的下游端部处)之间延伸的末端通道。末端通道包括环形通道部分，其具有第一环形通道节段和第二环形通道节段，该第一环形通道节段具有远离末端入口在大小方面增大的截面区域，该第二环形通道节段从第一环形通道节段沿下游方向延伸。
此实施例涉及一种能够连接于热流道喷嘴的喷嘴末端。喷嘴末端具有内部末端构件和外部末端构件。内部末端构件包括具有延伸穿过其的通道开孔的基部，和具有第一锥形部分、第二锥形部分以及在第一锥形部分与第二锥形部分之间延伸的内部延伸部分的鱼雷部。第一锥形部分由通道开孔的扩展部分包绕，以便限定在鱼雷部的第一锥形部分与通道开孔的扩展部分之间延伸的第一环形通道节段。外部末端构件具有用于将喷嘴末端连接于热流道喷嘴的附接部分、从附接部分突出的外部延伸部分，以及延伸穿过附接部分和延伸部分的开孔。内部末端构件接收在外部末端构件中，以便限定在鱼雷部的内部延伸部分与延伸穿过外部末端构件的开孔之间的第二环形通道节段，以及在第二锥形部分的外部锥形表面与延伸穿过外部末端构件的开孔的收缩部分的内部锥形表面之间的第三环形通道节段。
此实施例涉及一种用于与热流道喷嘴一起使用的热流道喷嘴末端构件。热流道喷嘴末端构件包括基部和鱼雷部以及至少一个连接器，该基部具有径向扩展通道开孔，该鱼雷部具有面向上游锥形部分，该面向上游锥形部分相对于基部定位，以便由径向扩展通道开孔包绕，该至少一个连接器在鱼雷部的面向上游锥形部分与基部中的径向扩展通道开孔之间延伸。
此实施例涉及一种用于与热流道喷嘴一起使用的热流道末端组件。末端组件包括喷嘴末端构件，其具有用于将末端构件连接于热流道喷嘴的附接部分、从附接部分突出的延伸部分，以及延伸穿过附接部分和延伸部分的开孔。套筒构件包绕喷嘴末端构件的延伸部分。套筒在第一接触区域和第二接触区域处接触喷嘴末端构件，以便在第一接触区域与第二接触区域之间产生空隙。第一接触区域和第二接触区域从肋沿轴向偏移，该肋从该套筒构件沿径向向外延伸。
附图说明
本发明的前述及其它特征和优点将从如附图中示出的其实施例的以下描述为显而易见的。并入在本文中并且形成说明书的部分的附图还用于阐释本发明的原理，并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。附图不按比例。
图1为根据此实施例的具有喷嘴末端组件的热流道系统的截面视图。
图2为图1的部分A的放大视图，示出了喷嘴的下游端部、喷嘴末端组件以及浇口插入件的部分。
图2A为沿着线A-A截取的图2的截面视图。
图2B为沿着线B-B截取的图2的截面视图。
图2C为沿着线C-C截取的图2的截面视图。
图2D为沿着线D-D截取的图2的截面视图。
图2E为沿着线E-E截取的图2的截面视图。
图2F为沿着线F-F截取的图2的截面视图。
图3为根据此另一实施例的喷嘴的下游端部、浇口插入件的部分以及喷嘴末端组件的截面视图。
图4为根据此另一实施例的喷嘴的下游端部、浇口插入件的部分，以及具有外部末端构件的喷嘴末端组件的截面视图。
图5为根据此实施例的用于与喷嘴末端组件一起使用的内部末端构件的截面视图。
图6为根据此实施例的用于与喷嘴末端组件一起使用的内部末端构件的截面视图。
图7为示出了图3的喷嘴末端组件与已知的喷嘴末端之间的颜色改变比较的一系列图表。
图8为喷嘴的下游端部、浇口插入件的部分，以及图7中提到的已知的喷嘴末端组件的截面视图。
图9为在图7中提到的颜色改变比较中模制的闭合件的透视图。
图10为根据此实施例的用于与喷嘴末端组件一起使用的内部末端构件的透视图。
图10A为沿着图10的线A-A截取的透视截面图。
图10B为沿着图10的线A-A和线B-B截取的透视四分之一剖视截面视图。
图11为根据此实施例的喷嘴末端组件的透视图。
图11A为图11的喷嘴末端组件的内部末端构件的分解视图。
图12为根据此实施例的喷嘴的下游端部、浇口插入件，以及具有外部末端构件和末端部件的喷嘴末端组件的透视截面视图。
具体实施方式
本发明的具体实施例现在参照附图描述，其中相似的附图标记指示同样或功能类似的元件。以下详细描述本质上仅仅为示例性的，并且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。在以下描述中，“下游”参照从注射模制机器的注射单元至模具的模具腔的模制材料流的方向，并且还参照模制材料通过其从注射单元流动至模具腔的其构件或特征的顺序来使用，而“上游”参照相反方向使用。此外，不意图受前述技术领域、背景技术、简要概述或以下详细描述中呈现的任何表达或暗示的理论约束。
图1为安装在热流道系统101中的根据此实施例的喷嘴末端组件100的截面视图。如本文中论述的，喷嘴末端组件100还可被称为喷嘴末端100。热流道系统101位于模具板104,106之间，并且构造成将由模制机器(未示出)供应的模制材料引导至模具腔108(部分地示出在图1中)。除了别的以外，热流道系统101包括入口(未示出)、歧管109以及喷嘴110。歧管109包括歧管通道112，歧管通道112在延伸穿过入口的入口通道与延伸穿过喷嘴110的喷嘴通道114之间流体连通。在操作中，由注射模制机器(未示出)供应的模制材料在经由喷嘴末端100离开热流道系统101并且经由模具浇口115进入模具腔之前，流动穿过入口通道、歧管通道112以及喷嘴通道114。如图1中示出的，模具腔108由腔插入件107限定，腔插入件107接收在模具板105中，模具板105联接于模具板104的下游侧。
歧管109和喷嘴110均设有加热器和热电偶，如仅在喷嘴110上调出的加热器116，其连同热电偶和温度控制器(均未示出)将热流道系统101维持在适合的处理温度处。示出的加热器的数量和类型仅经由实例而非限制。
模具板104,105,106由适合的紧固件(如内六角螺钉等)联接在一起，并且可除了别的以外包括附加的紧固/对准特征，如销钉、锥形锁等。此外，模具板104,105,106包括冷却导管或冷却通道，如在模具板104上调出的冷却通道118，温度调节的流体(例如，水)循环穿过该冷却导管或冷却通道，以使模具板104,106维持在适合的模制温度处。
现在转向图2，其为图1的部分A的放大视图，示出了喷嘴110的下游端部、喷嘴末端100，以及限定模具腔108的部分的浇口插入件220的部分。喷嘴通道114终止在喷嘴110的下游端部中的阶梯开孔221处，其确定大小成接收喷嘴末端100。在安装时，喷嘴末端100就座在阶梯开孔221中，并且突出超过喷嘴110的下游端部到浇口插入件220中的开口222中，开口222终止在模具浇口115处。如示出的，开口220的下游部分具有朝向模具浇口会聚的大体抛物线形状。浇口插入件220还包括浇口插入件冷却通道223，温度调节的流体(例如，水)循环穿过浇口插入件冷却通道223，以使浇口插入件220(并且更具体而言，包绕模具浇口115的浇口插入件的区域)维持在适合的温度处，这除了别的以外便于浇口冻结和零件分离。喷嘴末端100用作热流道系统101的终端端部，模制材料在通过模具浇口115进入模具腔108之前流动穿过该终端端部。喷嘴末端100具有延伸穿过其的末端通道224，其将通路的形状从喷嘴110内的圆柱形状(即，具有圆形截面形状)改变成喷嘴末端100内的管形(即，具有环形截面形状)，模制材料通过该通路在热流道系统101内流动。末端通道224包括其入口257处的圆柱形部分225，和从圆柱形部分225延续穿过喷嘴末端100的环形部分226。如本文中论述的，圆柱形部分225可被称为圆柱形末端通道225，并且环形部分226可被称为环形末端通道226。
喷嘴末端100包括沿着中心轴线AC(延伸穿过模具浇口115)对准的内部末端构件227和外部末端构件228。如图2中示出的，内部和外部末端构件227,228为可分离的构件。内部末端构件227和外部末端构件228一起限定末端通道224的环形部分226，并且还限定热流道系统101的出口230。如示出的，内部末端构件227从外部末端构件228的下游端部突出，使得出口230具有环形截面。经由实例而非限制，内部末端构件227可被称为例如末端227或鱼雷形末端227，并且外部末端构件228可被称为例如末端保持器228、传递密封件228或浇口密封件228。内部末端构件227和外部末端构件可一起被称为末端本体100。
内部末端构件227和外部末端构件228将来自喷嘴110的热朝向模具浇口115传导。内部末端构件227包括基部232、鱼雷部233，以及在基部232与鱼雷部233之间延伸的连接器234或多个连接器234。连接器234具有与中心轴线AC对准的细长截面形状。大体上，从上游到下游，各个连接器的宽度变宽，并且接着再次变窄。即，连接器234在它们的上游和下游端部处相对较窄，并且在它们的上游和下游端部之间的地点处相对较宽。为连接器234选择的具体形状被选定，以便减小或限制熔化流在其下游侧处的停滞区域的长度。除了具有椭圆形或大体上椭圆形截面的翅片形连接器234之外，还设想连接器234的其它形状，包括例如具有细长菱形截面的连接器234，和具有细长泪滴形截面的连接器234。
外部末端构件228包括附接部分235和外部延伸部分238。如示出的，外部末端构件228还包括定位在附接部分235与外部延伸部分238之间的工具可接合特征236。开孔239延伸穿过外部末端构件228，使得外部末端构件238为中空的，并且可被认为是大体上管状的。开孔239限定了环形末端通道226的外侧边界的部分，而鱼雷部233限定了环形末端通道226的内侧边界。经由实例而非限制，内部末端构件227可由工具钢，H13工具钢或M2高速工具钢制成，或者可由铍铜合金或其它铜合金制成。同样经由实例而非限制，外部末端构件228可由工具钢(例如，以上提及的工具钢中的任一种)制成，或者可由铍铜合金或其它铜合金制成。此外，外部末端构件228还可由比以上列出的那些相对更绝缘的材料，例如钛或钛合金制成。
继续关于外部末端构件228，附接部分235包括外螺纹240，其与由阶梯开孔221限定的内螺纹244配合，以将喷嘴末端100和喷嘴110联接在一起。附接部分235还可包括外部对准环242，其在开孔221的下游端部处与内部对准表面245配合，以同心地对准喷嘴末端100和喷嘴110。工具可接合特征236构造成与适合的工具(未示出)配合，以便于联接和断开外部末端构件228和喷嘴110。在当前实施例中，工具可接合特征236为附接部分235与外部延伸部分238之间的六边形法兰；然而还设想其它工具可接合形状。
继续关于外部末端构件228，外部延伸部分238从附接部分235向下游延伸超过喷嘴110的下游端部，并且到开口222中。外部延伸部分238包括大体上圆柱形的节段246和锥形节段248。圆柱形节段246和锥形节段248的截面轮廓符合喷嘴末端200接收在其中的浇口插入件220中的开口222的形状。密封环或肋249围绕圆柱形节段246延伸并且从其沿径向向外突出。在操作中，肋249接触由开口222的圆柱形部分限定的密封表面250，以防止模制材料溢出或泄漏超过其。肋249与密封表面250之间的接合进一步用于使出口230相对于模具浇口115同心地对准。在肋249下游，外部延伸部分238与开口222间隔开，以在其间形成间隙，或所谓的浇口泡B。浇口泡B的内侧边界由锥形节段248的外表面和在肋249下游的部分圆柱形节段246限定。浇口泡B的外侧边界由浇口插入件220中的开口222的部分限定，该部分在肋249接触密封表面250的地方下游。在操作中，喷嘴末端200与浇口插入件220间隔开，使得泡B填充有模制材料，该模制材料变成捕集在浇口插入件220与外部末端构件228之间，这在喷嘴末端100与浇口插入件220之间产生热障。在当前实施例中，肋249位于圆柱形节段246的长度的中点近侧，使得在肋249上游，外部末端构件也与浇口插入件220间隔开。
现在参照内部末端构件227，基部232就座在开孔221中并且包括对准部分251，对准部分251确定大小成接收在外部末端构件228中的开孔239内，以同心地对准内部末端构件227和外部末端构件228。此外，对准部分251和开孔239确定大小成在内部末端构件227与外部末端构件228之间产生纵向延伸且周向密封的区域。对准部分251相对于基部232的其余部分大小确定成使得外部肩部252限定在其间，并且基于此，负载表面254(在外部末端构件228的上游端部处)按压成将内部末端构件227装固在开孔221内。通道开孔256延伸穿过基部232。通道开孔256限定内部末端构件的上游端部处的末端入口257，其确定大小成与喷嘴通道114对接，如示出的，入口257具有圆形截面形状。通道开孔256包括扩展部分258，其沿模制材料流的方向沿径向向外延伸展开。如示出的，扩展部分258延伸穿过对准部分251并且减小其壁厚度，使得对准部分251终止在环形边缘260处(在其下游端部处)。在操作中，由穿过扩展部分258的模制的流产生的、抵靠扩展部分258的向外压力协助在对准部分251与开孔239之间产生密封。
继续关于内部末端构件227，鱼雷部233为细长本体，其相对于基部232向下游突出，以将来自喷嘴110的热传导朝向模具浇口115。鱼雷部233包括第一锥形部分262、第二锥形部分263以及在它们之前的延伸部分264。第一锥形部分262为鱼雷部233的面向上游锥形部分，其相对于基部232定位，以便由扩展部分258包绕。第一锥形部分232将通路的形状从喷嘴通道114中的圆柱形转变成喷嘴末端100中的环形，模制材料流动穿过该通路。第一锥形部分262位于鱼雷部233的上游端部处并且具有锥形外表面，其沿模制材料流的方向朝向延伸部分264沿径向扩展。第一锥形部分262相对于基部232定位，使得其由扩展部分258包绕。第一锥形部分262与扩展部分258间隔开，以限定环形末端通道226的第一节段265，其具有径向扩展或增大的截面区域。第一锥形部分262和扩展部分258限定沿模制材料流的方向沿径向扩展的环形末端通道226的第一节段265的相应的内侧和外侧边界。换句话说，环形末端通道226的第一节段265可描述为“漏斗形”，其中漏斗的内侧边界由第一锥形部分262形成，并且漏斗形状的外侧边界由扩展部分258形成，使得漏斗沿下游方向开启。在当前实施例中，第一锥形部分262的顶点向上游突出到通道开孔256中超过扩展部分258，使得第一节段265的外侧边界的上游部分由通道开孔256在扩展部分258上游的部分限定。在实施例(未示出)中，基部232和通道开孔256的入口部分257比图2中示出的短，使得鱼雷部233的第一锥形部分262突出超过基部232的上游端部且到喷嘴通道114中，因此产生末端通道224，其遍及喷嘴末端100的长度为环形的。如图2中示出的，第一锥形部分262和扩展部分258大体上平行于彼此。换句话说，第一环形通道节段265的内侧通道壁(由第一锥形部分262限定)与第一环形通道节段265的外侧通道壁(由扩展部分258限定)之间的间隙的大小沿着第一环形通道节段265的长度为恒定的。
在备选实施例(未示出)中，参照模制材料的流的方向，第一锥形部分262和扩展部分258构造成沿下游方向朝向彼此会聚。例如，第一锥形部分262可具有包括30°的锥角，而扩展部分258可具有包括26°的锥角，因此在其间产生2°会聚锥形。换句话说，第一环形通道节段265的内侧通道壁(由第一锥形部分262限定)与第一环形通道节段265的外侧通道壁(由扩展部分258限定)之间的间隙的大小沿着第一环形通道节段265的长度减小。该会聚锥形布置可在一些情况下至少部分地补偿连接器234的变窄下游侧上的模制材料的体积流率的变化，如果对于锥角而言不是如此，则该变化可另外发生。此外，在另一备选实施例(未示出)中，从扩展部分258的上游端部至翅片234的纵向中点，第一锥形部262和扩展部分258具有相同的锥角，即其间的径向距离为恒定的；超过翅片234的中点，第一锥形部分262和扩展部分258的锥角选定成以便朝向彼此会聚。例如，从扩展部分258的上游端部至翅片234的纵向中点，第一锥形部分262和扩展部分258都可具有包括30°的锥角；超过翅片234的纵向中点，第一锥形部分262的所包括的锥角仍为30°，然而，扩展部分258的所包括的锥角小于30°例如，至24°，因此在第一锥形部分262与扩展部分258之间从连接器234的纵向中点且超过其产生3°会聚锥形。此类布置可至少部分地补偿连接器234的下游侧上的模制材料的体积流率的变化，如果对于锥角而言不是如此，则该变化可另外发生。
内部末端构件227接收在外部末端构件228中，以便在内部延伸部分264与开孔239之间限定第二环形通道节段268。内部延伸部分264由开孔239包绕，并且与开孔239间隔开，以限定末端通道224的第二环形节段268，其在上游端部处由喷嘴110包绕，并且延伸超过喷嘴110并到浇口插入件220中的开口222中。内部延伸部分264和开孔239限定了环形末端通道226的第二节段268的相应的内侧和外侧边界，在当前实施例中，第二节段268沿着其长度具有相对恒定的截面区域或大小。如图2中示出的，内部延伸部分264的外圆柱形表面和开孔239的内圆柱形表面大体上平行于彼此，意味着内部延伸部分264与开孔239之间的距离沿着第二环形通道节段268的长度为恒定的。换句话说，第二环形通道节段268的截面区域在第一环形通道节段265与第三环形通道节段270之间为恒定的。然而，在备选实施例(未示出)中，参照模制材料的流的方向，内部延伸部分264和开孔239确定形状成以便朝向彼此会聚，这增加了第三节段270之前的模制材料的剪切加热和体积流率，在一些应用中，这激励了开孔239的圆柱形部分与开孔239的收缩部分269之间的围绕曲线的模制材料流，并且还可帮助重组模制由连接器234产生的模制材料中的划分。
第二锥形部分263为鱼雷部233的下游端部处的鱼雷部233的面向下游锥形部分，其具有锥形外表面，该锥形外表面沿模制材料流的方向朝向模具浇口115沿径向收缩。如示出的，第二锥形部分263延伸穿过出口230，使得第二锥形部分263的顶点位于外部末端构件228下游，并且邻近于模具浇口115。第二锥形部分263相对于外部末端构件228定位，使得第二锥形部分263由开孔239的收缩部分269(延伸穿过外部延伸部分238的锥形节段248至出口230)包绕。第二锥形部分263与收缩部分269间隔开，以限定环形末端通道224的第三节段270，其具有径向收缩或减小的截面区域。开孔239的第二锥形部分263和收缩部分269限定了环形末端通道226的第三节段270的相应的内侧和外侧边界，第三节段270关于模制材料的流的方向沿径向收缩。换句话说，环形末端通道226的第三节段270可被描述为“漏斗形”，其中漏斗的内侧边界由第二锥形部分263形成，并且漏斗形状的外侧边界由开孔239的收缩部分269形成，使得漏斗沿上游方向开启。如图2中示出的，第二锥形部分263和收缩部分269大体上平行于彼此，意味着第二锥形部分263与锥形节段248之间的距离沿着第三环形通道节段270的长度为恒定的。
在备选实施例(未示出)中，参照模制材料的流的方向，第二锥形部分263和收缩部分269构造成朝向彼此稍微会聚。例如，第二锥形部分263可具有包括40°的锥角，而收缩部分269可具有包括48°的锥形角度，因此在它们之间产生4°会聚锥形。换句话说，第三环形通道节段270的内侧通道壁(由第二锥形部分263限定)与第三环形通道节段270的外侧通道壁(由收缩部分269限定)之间的间隙的大小沿着第三环形通道节段270的长度减小。与不存在会聚锥形的情况相比，该会聚通道布置增加了在出口230之前的第三环形节段270中的模制材料的体积流率。在一些应用中，此类会聚布置可通过冲洗掉末端出口230处的模制材料来改进颜色改变的速率。
如本文中使用的，用语“锥体”、“圆锥形”、“锥形”等不限于在截面中观察时具有朝向彼此延伸的直线或线性侧部的形状，而且还包括锥体形形状，其在截面中观察时具有朝向彼此延伸并且相对于中心轴线AC为凹形或凸形的弯曲或弓形侧部。
如以上提及的，连接器234在鱼雷部233与基部232之间延伸，或者更具体而言，在扩展部分258与第一锥形部分262之间延伸，使得连接器234延伸横跨环形末端通道226的第一节段265，以将鱼雷部233悬挂在外部末端构件228的开孔239内。连接器234还用作桥或路径，来自喷嘴110(即，来自加热器116)的热通过其传导或传递至鱼雷部233。连接器234将环形末端通道226的第一节段265的至少一部分划分或分摊成许多弧形通道节段，弧形通道节段的数量等于用于将鱼雷部233连接于基部232的连接器234的数量。例如，如图2中示出的，内部末端构件227包括三个连接器234(仅两个在图2中可见)，它们围绕鱼雷部233均匀地间隔，并且在第一锥形部分262与扩展部分258之间延伸。因此，三个连接器234中的各个延伸横跨环形末端通道226的第一节段265，以将第一节段265的至少一部分划分成三个弧形通道节段265A,265B,265C(图2B中示出)。连接器234放置在鱼雷部233的上游端部近侧，以便给予模制材料，其由连接器234A,234B,234C划分足够时间或间隔，以在作为单个熔化流进入模具浇口115之前充分合并回在一起。连接器234A,234B,234C和(环形末端通道226的)第二节段268的上游部分(在连接器234A,234B,234C下游，并且其中由连接器234A,234B,234C划分的模制材料开始合并在一起)设置在由喷嘴加热器116包绕的喷嘴110的部分内。在当前实施例中，连接器234的上游端部从第一锥形部分262以垂直于中心轴线AC的角度沿径向向外突出，而连接器的下游端部从鱼雷部233以垂直于为第一锥形部分262选定的锥角的角度沿径向向外突出。
连接器234呈与中心轴线AC对准的细长翅片的形式提供。连接器234(翅片)的上游端部可以以垂直于中心轴线AC的角度从第一锥形部分262沿径向向外突出，而连接器234(翅片)的下游端部可从鱼雷部233以垂直于为第一锥形部分262选定的锥角的角度沿径向向外突出，如图2中示出的。
继续关于图2，并且还参照图2A,2B和2C，它们为分别沿着线A-A、B-B和C-C截取的图2的截面视图，示出了在上游端部或鱼雷部233处的环形末端通道226的径向扩展。如图2A中示出的，在环形末端通道226中的第一位置处，第一锥形部分262和扩展部分258确定大小成以便具有相应的第一半径RO1和RI1。如图2B中示出的，在环形末端通道226中的第二位置(在图2A中示出的第一位置下游)处，第一锥形部分262和扩展部分258确定大小成以便具有相应的第二半径RO2和RI2，它们都大于相应的第一半径RO'和RI1。在图2B中也可见，连接器234(示出三个)将环形熔化通道226的第一节段265分摊成三个弧形通道节段265A,265B,265C。如图2C中示出的，在环形末端通道226中的第三位置(在图2A和图2B中示出的第一位置和第二位置下游)处，第一锥形部分262和扩展部分258确定大小成以便具有相应的第三半径RO3和RI2，它们大于相应的第二半径RO2和RI2以及相应的第一半径RO1和RI1。
继续关于图2，并且还参照图2D,2E和2F，它们为分别沿着线D-D、E-E和F-F截取的图2的截面视图，示出了在下游端部或鱼雷部233处的环形末端通道226的径向收缩。如图2D中示出的，在环形末端通道226中的第四位置处，第二锥形部分263和收缩部分269具有相应的第四半径RO4和RI4，它们等于或大致等于第一锥形部分262和扩展部分258的相应的第三半径RO3和RI2。如图2E中示出的，在环形末端通道226中的第五位置(在图2D中示出的第四位置下游)处，第二锥形部分263和收缩部分269具有相应的第五半径RO2'' 和RI2''，它们小于相应的第五半径RO5和RI5。如图2F中示出的，在环形末端通道226中的第六位置(在图2E和2F中示出的第四位置和第五位置下游)处，第二锥形部分263和收缩部分269具有相应的第六半径RO6和RI6，它们小于相应的第五半径RO5和RI5。
在模制材料流动穿过喷嘴通道114时，该模制材料行进穿过具有圆形截面的通路。在遇到鱼雷部233时，通路的截面形状从圆形改变成环形。鱼雷部233的上游端部处的第一锥形部分262结合基部232中的通道开孔256的扩展部分258逐渐地增大环形末端通道226的内侧和外侧边界，并且将模制材料的环形流围绕鱼雷部233沿径向向外指引，以至少部分地补偿截面通道约束和体积流率减少，如果对于环形末端通道226的径向扩展第一部分265不是如此，则将另外产生该体积流率减少。
此外，从上游至下游，第一环形通道节段265的内侧边界和外侧边界的半径的增加相对于圆柱形末端通道225的截面区域逐渐地增大环形末端通道226的截面区域。通过定位(多个)连接器234以延伸横跨第一环形通道节段265，约束以及由此引起的伴随的压降和体积流率约束还可由第一环形通道节段265的截面区域的增加至少部分地补偿。
环形末端通道226的径向扩展的第一节段265减小了模制材料流的体积流率和压降的变化，因为模制材料流动穿过其的通路从圆柱形且具有圆形截面改变成管形且具有环形横截面，包括其中环形通路的部分由多个弓形通道节段构成的情况。此外，用以形成第一环形通道节段265和第二环形通道节段268的内部末端构件227和外部末端构件228的布置在末端通道224中建立相对恒定的流率，并且避免显著的压降，直到环形末端通道226的第三节段270，其中在第三节段270的截面区域朝向出口230减小时，并且模制材料的流率增大，以将模制材料冲洗掉免于随后的注射循环。
取决于材料(内部末端构件227由该材料制成)，整个内部末端构件227或内部末端构件227的部分(例如，在操作中暴露于流动的模制材料的内部末端构件227的部分)可被涂覆或电镀。适合涂层的非限制性实例包括镍镀层，其可用于例如改进内部末端构件227的耐腐蚀性。类似地，取决于材料(外部末端构件228由该材料制成)，整个外部末端构件 228或外部末端构件228的部分(例如，在操作中暴露于流动的模制材料的外部末端构件228的部分)可被涂覆或电镀。适合涂层的非限制性实例包括镍镀层，其可用于例如改进外部末端构件228的耐腐蚀性。
现在转向图3，其为根据此另一实施例的喷嘴110的下游端部、浇口插入件220以及喷嘴末端组件或喷嘴末端300的截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。喷嘴末端300具有中心轴线AC，内部末端构件327和外部末端构件328绕着中心轴线AC对准。在当前实施例中，喷嘴末端还包括附接于外部末端构件328的套筒构件或套筒372。内部末端构件327和外部末端构件328为可分离的构件。内部末端构件327包括基部332、鱼雷部333以及在它们之间延伸的连接器334。在当前实施例中，内部末端构件327为由例如真空钎焊或由另一适合的附接方法集成地连结在一起的构件的组件。外部末端构件328包括附接部分335、工具可接合特征336、外部延伸部分338以及延伸穿过其的开孔339。经由实例而非限制，外部末端构件328可由铍铜合金制成，例如能够从美国俄亥俄州的Materion Brush Performance Alloy获得的Mold Max® HH。
套筒372包绕外部延伸部分338并且联接于其。套管372由与外部末端构件328由其制成的材料相比导热性较差的材料制成，该材料的非限制性实例可包括工具钢(如H-13)或甚至较不导热的材料(如例如，钛)。此外，套筒372或套筒372的部分(例如，肋349)可涂覆有例如陶瓷(如氧化铝)，以便通过更进一步减少传递至浇口插入件220的热的量来增强套筒372的绝缘特性。
套筒372为大体上管形的并且包括肋349，肋349围绕其沿周向延伸并且相对于中心轴线AC从其沿径向向外突出。套筒372的下游端部确定形状成以便产生与外部延伸部分338的锥形节段348的无缝或相对无缝对接。即，套筒372的下游端部和锥形节段348都以相同的锥角向内渐缩，该相同的锥角符合浇口插入件220中的开口222的下游端部处的锥角。肋349在喷嘴110安装在模具板104中时与密封表面250(为浇口插入件220中的开口222的部分)匹配。肋349和密封表面250确定大小成防止模制材料到开口中的溢出或泄漏，热流道系统101接收在该开口中。肋349和密封表面250之间的接合进一步用于使喷嘴末端300相对于模具浇口115同心地对准，使得模具浇口155也与中心轴线AC对准。在肋349下游，外部末端构件328的套筒372和锥形节段348与开口222间隔开，以在其间产生间隙或所谓的浇口泡B。肋349和密封表面250之间的匹配接合限定了浇口泡B的上游端部。将套筒372添加至外部末端构件328产生用于浇口泡B的双材料内侧边界。即，浇口泡B的上游部分的内侧边界由套筒372(更具体而言为在肋349下游的套筒372的部分)限定，并且浇口泡B的下游部分的内侧边界由外部末端构件，如示出的，锥形节段348的外表面限定。浇口泡B的外侧边界由开口222的部分(在肋349接触密封表面250的地方下游)限定。在操作中，模制材料浇口泡B填充有模制材料，其变成捕集在浇口插入件220与套筒372与锥形节段348之间，这在喷嘴末端300与浇口插入件220之间产生热障。
套筒372相对于外部延伸部分338确定大小，以便在其间产生空隙373。为了促进这一点，套筒372在地点374处示出的第一接触区域处以及在地点375处示出的第二接触区域处接触外部末端构件328，该第二接触区域与第一接触区域374间隔开。空隙373在第一接触区域375与第二接触区域375之间围绕外部末端构件328延伸。空隙373通过减小外部末端构件328与套筒372之间的接触区域而减少了从喷嘴110传递至浇口插入件220的热能的量。在当前实施例中，在地点374处示出的第一接触区域在套筒372的下游端部处的内周向表面与外部延伸部分338的外周向表面之间，并且在地点375处示出的第二接触区域在套筒372的面向上游端部与外部末端构件328的面向下游肩部之间，如图3中示出的，该面向下游肩部由工具可接合特征336限定。在当前实施例中，外部末端构件328可由比先前实施例中的相对更热的导热材料制成，因为末端组件300与浇口插入件220之间的接触限于在套筒372与密封表面250之间形成的接触。在肋349上游，套筒372还与浇口插入件220间隔开。
如示出的，套筒372经由如以376示出的其间的螺纹连接而联接于圆柱形节段346，在当前实施例中，这在第一接触地点374与第二接触地点375之间的空隙373中产生中断。套筒373与外部末端构件 328之间的螺纹连接便于套筒372与外部末端构件328之间的可移除联接布置。在该实施例中，套筒372还可设有适合的工具可接合特征376，例如，所谓的“扳手平面”，以便简化套筒372和外部末端构件328的联接和断开。在备选实施例(未示出)中，套筒372和外部末端构件328通过例如电子束焊接在接触地点374和375或376处熔合在一起。
为了减少从外部末端构件328至浇口插入件220的热损失，套筒372与外部末端构件328之间的接触区域(在地点374,375处示出)与肋349和密封开孔250之间的接触区域沿轴向偏移或间隔开，使得外部末端构件328与浇口插入件220之间的热量损失路径的长度大于外部末端构件328与密封表面250之间的径向距离。即，在地点374处示出的第一接触区域在肋349下游，并且在地点375处示出的第二接触区域在肋349上游。因此，从外部末端构件328至浇口插入件220的热损失限于在地点374处示出的第一接触区域与肋349之间延伸的第一路径，并且限于在地点375处示出的第二接触区域与肋349之间延伸的第二路径。根据该布置，第一路径的长度不仅包括外部末端构件328与密封表面250之间的径向距离，而且包括在地点374处示出的第一接触区域与肋349之间的轴向距离，该轴向距离大于径向距离。此外，第二路径的长度包括在地点375处示出的第二接触区域与肋349之间的轴向距离，该轴向距离也大于外部末端构件328与密封表面250之间的径向距离。如示出的，肋349围绕套筒372在套筒372的轴向中点处或近侧延伸，使得第一路径和第二路径的相应长度相等或大致相等。此外，如图3中示出的，套筒372与外部末端构件328之间的螺纹接合(在地点376处示出)(为外部末端构件与套筒372之间的另一接触区域)从肋349偏移，以便在其间产生另一热损失路径，其也大于外部末端构件328与密封表面250之间的径向距离。
现在参照内部末端构件327，基部构件或基部332包括接收在外部末端构件328的上游端部中的对准部分351。通道开孔356延伸穿过基部332，这限定确定大小成与喷嘴通道114对接的入口357。 通道开孔356还包括扩展部分358，扩展部分358具有在下游方向上沿径向向外渐缩的内部锥形表面。
继续关于内部末端构件327，鱼雷部333包括附接于尾部构件或尾部378的外壳构件或外壳377。外壳377限定鱼雷部333的下游端部处的第二锥形部分363和内部延伸部分364的部分。类似于前述实施例，第二锥形部分363相对于外部末端构件328定位，使得其由开孔339的收缩部分369包绕，收缩部分369延续穿过外部延伸部分338的锥形节段348。外壳377具有开口385，其延伸穿过由此限定的内部延伸部分364的部分并且到第二锥形部分363中。如图3中示出的，外壳377的壁厚度沿着内部延伸部分364和第二锥形部分363的长度为相对恒定的。内部延伸部分364的其余部分和鱼雷部333的上游端部处的第一锥形部分362由尾部378限定。尾部378具有凸台379，其确定大小成接收在开口385中，使得外壳377和尾部378沿着如地点380处示出的肩部界面附接在一起，以形成包封室381，如示出的，包封室381填充有铜，例如，UNS C10100铜，或比外壳377和尾部378由其制成的材料更具导电性的另一材料。铜填充室381增加了鱼雷部333的整体热导率，这协助将来自喷嘴110(即，来自加热器116)的热传导朝向模具浇口115。经由实例而非限制，基部332、外壳377以及尾部378可由工具钢制成，例如，H13工具钢或M2高速工具钢，即比室381内的材料更硬和/或更耐，以便能够耐受来自流动的熔融模制材料的磨损的材料。
在备选实施例(未示出)中，尾部378由其间的螺纹连接可移除地附接于鱼雷部333的其余部分。例如，尾部378可以可移除地附接于内部延伸部分364，内部延伸部分364可由外壳377限定，或者由固体鱼雷部限定，由对应于地点380的地点处的其间的螺纹连接限定。此类布置便于由不相似的材料制造鱼雷部。
在当前实施例中，尾部378还包括三个连接器334(仅两个在图3中可见)，其以垂直于为第一锥形部分362选定的锥角的角度从尾部378沿径向向外突出。连接器334具有相应的匹配表面382，其确定形状成与通道开孔356的扩展部分358接合。相应匹配表面382与扩展部分358之间的接合使鱼雷部333相对于基部332对准。此外，鱼雷部333通过沿着匹配表面382由例如真空钎焊将连接器334和基部332附接在一起来附接于基部332。在备选实施例(类似于图5中示出的实施例)中，基部332包括从扩展部分358沿径向向内突出的连接器334，连接器334具有确定大小成在鱼雷部333的上游端部处与第一锥形部分362接合的匹配表面。
现在转向图4，其为根据此另一实施例的喷嘴110的下游端部、浇口插入件220，以及具有外部末端构件428的喷嘴末端组件或喷嘴末端400的截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。喷嘴末端400具有在中心延伸穿过其的中心轴线AC。在当前实施例中，外部末端构件428进一步包括加热器484。外部末端构件428包括附接部分435、工具可接合特征436、从附接部分435延伸的外部延伸部分438，以及延伸穿过其的开孔439。联接于延伸部分435的圆柱形节段446的套筒472具有从其沿径向延伸的密封环或肋449。套筒472在以474示出的第一周向接触区域处以及在以476示出的第二周向接触区域处接触外部延伸部分438，该第二周向接触区域与第一接触区域474间隔开，以在第一接触区域447与第二接触区域476之间产生空隙473。空隙476具有在第一周向接触区域474与第二周向接触区域476之间延伸的环形截面形状。套筒472经由第一接触区域474和第二接触区域475中的一个或两个处的过盈配合而联接于圆柱形节段446的外表面。如图4中示出的，套筒472在第三地点475处进一步接触外部末端构件428，第三地点475在套筒472的上游端部与工具可接合特征之间。
加热器484定位在第一接触区域474与第二接触区域476之间，使得空隙473围绕加热器484延伸。如示出的，加热器484设置在围绕外部延伸部分438螺旋地延伸的凹槽中。套筒472还包括开口(未示出)，与加热器484相关联的导线(未示出)布线穿过该开口，以最终与控制器连接。加热器484可在颜色变化期间被触动，以通过降低末端通道424的下游端部处的模制材料的粘度来改进现有的模制材料利用新的模制材料的冲洗。此外，加热器484可在模制启动期间和/或在生产期间被触动，如果增加模具浇口115处的热量为合乎需要的。
现在转向图5，其为根据此另一实施例的用于与喷嘴末端组件500一起使用的内部末端构件527的截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。内部末端构件527包括基部构件或基部532、鱼雷部533，以及在基部532与鱼雷部533之间延伸的至少一个连接器534。在当前实施例中，内部末端构件527为构件的组件，该构件通过例如真空钎焊或通过另一适合的附接方法集成地联接在一起。
基部532包括对准部分551。通道开孔556延伸穿过基部532，基部532限定确定大小成与喷嘴通道(图5中未示出)对接的入口557。通道开孔556包括具有内部锥形表面的扩展部分558，其通过对准部分551沿下游方向向外开启并且终止在环形边缘560处。
鱼雷部533包括外壳构件或外壳577和尾部构件或尾部578。外壳577限定鱼雷部533的下游端部处的第二锥形部分563，和内部延伸部分564的部分。外壳577具有开口585，其延伸到第二锥形部分563中。内部延伸部分564的其余部分和鱼雷部533的上游端部处的第一锥形部分562由尾部578限定。在当前实施例中，尾部578具有另一开口586，其从开口585延续并且到第一锥形部分562中。如图5中示出的，外壳577的壁厚度为相对恒定的，如尾部578的壁厚度。外壳577和尾部578沿着如以580示出的肩部界面附接在一起，这使外壳577和尾部578与中心轴线AC对准。外壳577和尾部587一起形成由开口585和586限定的室581，其延伸到外壳577中的第一锥形部分562中并且延伸到尾部578中的第二锥形部分563中。如示出的，室581填充有铜，例如UNS C10100铜，或比外壳577和尾部578由其制成的材料更具导电性的另外或其它材料。使室581确定大小成延伸到第一锥形部分562和第二锥形部分563两者中增加了鱼雷部533中的导热材料的商(quotient)，这由此增加了内部末端构件527的热传导性质。经由实例而非限制，基部532、外壳577以及尾部578可由工具钢制成，例如，H13工具钢或M2高速工具钢。
在当前实施例中，基部532还包括多个连接器534(仅两个在图5中可见)，其从扩展部分558的内部锥形表面沿径向向内突出。连接器534具有相应的匹配表面582，其确定形状成在鱼雷部533的上游端部处与第一锥形部分 562匹配，并且通过相应的匹配表面582，鱼雷部533例如经由真空钎焊或由另一适合的附接方法附接于基部532。在备选实施例(类似于图6中示出的实施例)中，基部、连接器534以及尾部578可由例如增材制造工艺(如激光烧结)或者由例如铸造工艺(如熔模铸造)制造为单一构件。
现在转向图6，其为根据此另一实施例的用于与喷嘴末端组件600一起使用的内部末端构件627的截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。内部末端构件627包括基部632、鱼雷部633以及在它们之间延伸的连接器634。中心轴线AC延伸穿过基部632和鱼雷部633的中心。在当前实施例中，内部末端构件627为由例如真空钎焊或者由另一适合的附接方法集成地联接在一起的构件的组件。对准部分651沿下游方向从基部632突出，其确定大小成接收在外部末端构件(图6中未示出)中。通道开孔656延伸穿过基部632，这限定确定大小成与喷嘴通道(图6中未示出)对接的入口657。通道开孔656包括扩展部分658，其具有沿下游方向面向或开启的凹形形状。在当前实施例中，基部632还包括鱼雷部633的第一锥形部分662，并且还包括内部延伸部分664的上游部分。多个连接器634(仅一个在图6中可见)在扩展部分658与第一锥形部分662之间延伸。基部632具有开口686，开口686延伸到由此限定的内部延伸部分664的部分中，并且到第一锥形部分662中。内部延伸部分664的其余部分或下游部分，和鱼雷部分633的第二锥形部分663都由外壳构件或外壳677限定。外壳677具有开口685，开口685延伸到由此限定的内部延伸部分664的部分中，并且到第二锥形部分663中。
外壳677和基部632由例如电子束焊接沿着如以680示出的邻接界面附接在一起，使得开口685和686在鱼雷部633内产生室681。在当前实施例中，各个连接器634具有开口686'，其从室681 (或者更具体而言从开口686)延伸且到基部632中，使得室618延伸到各个连接器634中。如示出的，开口686'与凹陷687连接，凹陷687延伸到基部632的下游端部中，使得室684延伸穿过基部至其上游端部。如示出的，凹陷687为基部632的下游端部中的环形凹槽。
在备选实施例中，开口686'向外延伸穿过基部632的外圆柱表面，使得室681延伸穿过至基部632的外圆柱表面。如示出的，室681、开口686'以及凹槽687填充有铜，例如UNSC10100铜，或在基部632的上游端部或外圆柱表面处暴露成与喷嘴(图6中未示出)直接接触的其它导电材料。在铜填充凹槽687与加热喷嘴之间(例如，在凹槽687与喷嘴110中的阶梯开孔221之间)，或在开口686'与加热喷嘴之间(例如，在开口686'与喷嘴110中的阶梯开孔221之间)的接触增加了从喷嘴传递至鱼雷部633的热的量，并且还增加了鱼雷部633中的相对更多热传导的总商，这由于暴露的铜与加热的喷嘴之间的直接接触而促进了朝向模具浇口的热传递。经由实例而非限制，基部632和外壳677可由工具钢制成，例如H13工具钢或M2高速工具钢。
现在参照图7，图7为示出了喷嘴末端300(图3中示出)与已知的喷嘴末端888之间的颜色改变比较的一系列图表，并且还参照图8，图8为安装在喷嘴110中且接收在浇口插入件220中的已知的喷嘴末端888的截面视图。喷嘴末端888在其下游端部中具有多个间隔开的出口孔890，多个间隔开的出口孔890将模制材料的流划分成多个模制材料流，在其离开喷嘴末端时。测试表明，喷嘴末端300减少了从第一或当前颜色的模制零件改变成第二或新颜色的模制零件所需的发射次数，与在使用已知的热流道喷嘴末端888时从第一或当前颜色的模制零件改变成第二或新颜色的模制零件所需的发射次数相比。
在各个测试中，使用具有Mold Masters® Master Series®Deci喷嘴的十六喷嘴热流道系统，以在各个注射周期期间将具有为35的熔化流动指数的聚丙烯模制材料输送至构造成模制十六个封闭件(均类似于图9中示出的封闭件991的代表性图像)的模具。
在各个测试中，已知的喷嘴末端888安装在各个喷嘴中，并且将第一颜色的模制材料供应至注射模制机器中的料斗中，以模制由具有第一颜色的模制材料制成的封闭件。一旦模制过程稳定，则在一个注射周期中利用第一颜色的模制材料制成的一组十六个封闭件被收集。模制停止，并且模制机器的注射单元从模具缩回，并且利用第二颜色的模制材料吹扫。在吹扫之后，注射单元与模具重新接合，发射计数器重置为“零”，并且重新开始模制。收集成组零件，并且记录各组的发射次数。成组发射中的各个中的零件的颜色被测量并且进行平均，以建立每个发射次数的平均零件颜色。接着使用该值，以确定使用已知末端888从第一颜色的模制零件改变成第二颜色的模制零件所用的注射周期的确切数量。接下来，根据关于图3描述的实施例的喷嘴末端300安装到各个喷嘴中，并且重复以上描述的过程。更具体而言，测试中使用的喷嘴末端300构造为如下：基部332、外壳377以及尾部378形成为由H13工具钢制成的单独构件，其由真空钎焊联接在一起，并且限定在外壳377内的室381填充有UNS C10100铜。外部末端构件328由Mold Max® HH(能够从美国俄亥俄州的MaterionBrush Performance Alloy获得)制成；并且套筒372由钛制成，并且由如图3中示出的螺纹连接附接于外部末端构件328。
在第一测试中，黑色模制材料代替天然或无色模制材料。使用已知的喷嘴末端888，观察到，从黑色封闭件改变成天然聚丙烯封闭件需要多于500次的发射或注射周期。相比之下，观察到，使用喷嘴末端300从黑色封闭件改变成天然聚丙烯封闭件需要少于200次的发射或注射周期。
在第二测试中，绿色模制材料代替白色模制材料。使用已知的喷嘴末端888，观察到，从绿色封闭件改变成白色封闭件需要多于500次的发射或注射周期。相比之下，观察到，使用喷嘴末端300从绿色封闭件改变成白色封闭件需要200次左右的发射或注射周期。
在第三测试中，白色模制材料代替红色模制材料。使用已知的喷嘴末端888，观察到，从白色封闭件改变成红色封闭件需要接近200次的发射或注射周期。相比之下，观察到，使用喷嘴末端300从白色封闭件改变成红色封闭件需要少于100次的发射或注射周期。
在第四测试中，红色模制材料代替白色模制材料。使用已知的喷嘴末端888，观察到，从红色封闭件改变成白色封闭件需要接近500次的发射或注射周期。相比之下，观察到，使用喷嘴末端300从红色封闭件改变成白色封闭件需要少于200次的发射或注射周期。
在以上描述的过程中，使用都能够从日本东京的Konica Minolta获得的CM 700d分光光度计和SpectraMagicTM NX软件来量化颜色变化。在以上描述的测试中的各个中，观察到，与使用已知的喷嘴末端888相比，使用喷嘴末端300的颜色改变减少了从第一颜色的模制零件改变成第二颜色的模制零件所需的发射或注射周期的次数，这减少了进行颜色改变典型所需的浪费的模制材料和损失的生产时间的量。
现在转向图10，图10为根据此另一实施例的用于与喷嘴末端组件1000一起使用的内部末端构件1027的透视图，并且还参照图10A，图10A为沿着图10的线A-A截取的内部末端构件1027的透视截面视图，并且参照图10B，图10B为沿着图10的线A-A和B-B截取的内部末端构件1027的透视四分之一剖视截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。内部末端构件1027包括基部构件或基部1032、鱼雷部1033以及在基部1032与鱼雷部1033之间延伸的至少一个连接器1034。在当前实施例中，内部末端构件1027为由例如真空钎焊或者由另一适合的附接方法集成地联接在一起的构件的组件。
鱼雷部1033包括外壳构件或外壳1077，和从外壳1077的下游端部突出的插入件1092。外壳1077限定鱼雷部1033的第一锥形部分1062(具有鱼雷部1033的上游端部处的扩展的锥形表面)，和内部延伸部分1064(从第一锥形部分1062延伸)。外壳1077进一步限定鱼雷部1033的下游端部处的第二锥形部分1063的部分。在当前实施例中，外壳1077在其上游端部处包括多个槽口1093(仅其中的一个在图10A中可见)，其从中心轴线AC沿径向向外延伸穿过第一锥形部分1062。在当前实施例中，外壳1077包括四个槽口1093，四个槽口1093彼此成直角设置，以便形成延伸到第一锥形部分1062中的十字形凹口。
如图10A中示出的，开口1085沿轴向延伸到插入件1092接收在其中的外壳1077的下游端部中。如示出的，开口1085延伸到内部延伸部分1064中；然而，开口1085可进一步延伸到鱼雷部1033中，与图10A中示出的相比。例如，开口1085可延伸超过内部延伸部分1064并且至少部分地到第一锥形部分1062中。在其下游端部处，开口1085可包括内肩部1094，内肩部1094限定了插入件1092邻接抵靠其的座。插入件1092包括相对于中心轴线AC沿径向向外延伸的多个翅片1095。在当前实施例中，插入件1092具有三个翅片1095(其中的一个在图10A中可见，并且其中的两个在图10和图10B中可见)，其围绕中心轴线AC均匀地间隔，以便将开口1085的下游部分分摊成多个纵向延伸区段1096(限定在相邻的翅片1095与外壳1077的内表面之间)。各个区段1096的截面可描述为如图10B中可见的大体上扇形。
如示出的，开口1085以及相邻翅片1095之间的区段1096填充有铜，例如UNSC10100铜，或另外或其它导电材料，以便朝向模具浇口传送热。在其完成的形式中，相邻翅片1095之间的铜，以及突出超过外壳1077的翅片1095的部分确定形状成形成第二锥形部分1063的下游部分，该下游部分从第二锥形部分1063的部分(由外壳1077的下游端部形成)延伸。即，相邻翅片1095之间的铜，以及突出超过外壳1077的翅片1095的部分一起具有锥形外表面，该锥形外表面沿模制材料流的方向沿径向收缩。根据该构造，由会聚翅片1095形成的第二锥形部分1063的顶点1097具有相对高的耐磨性。此外，根据该构造，在各对相邻翅片1095之间的圆锥形轮廓的铜区段1096在操作中暴露于模制材料的流，在一些应用中，该模制材料的流可由于暴露的铜的剪切加热(由流动的模制材料产生)而协助提供热鱼雷部1033。
基部1032包括对准部分1051，对准部分1051确定大小成接收在外部末端构件中。通道开孔1056延伸穿过基部1032，这限定确定大小成与喷嘴通道(图10中未示出)对接的入口1057，并且还限定具有内部锥形表面的扩展部分1058，该内部锥形表面通过对准部分1051沿下游方向向外开启并且终止在环形边缘1060处。
基部1032还包括多个连接器1034，其从扩展部分1058沿径向向内会聚。连接器1034的数量在数量方面等于外壳1077的上游端部处的槽口1093的数量。在当前实施例中，基部1032包括四个连接器1034，它们彼此成直角设置，以便形成在通道开孔1056内延伸的十字形结构。各个槽口1093确定大小成接收相应连接器1034的匹配表面1082，并且鱼雷部1033附接于基部1032。相应连接器1034与槽口1093之间的接合使外壳1077相对于基部1032定位，使得鱼雷部1033的中心线和通道开孔1056的中心线与中心轴线AC对准，并且鱼雷部由例如真空钎焊或另一适合的附接方法沿着相应槽口与连接器之间的接合附接于基部1023。经由实例而非限制，基部1032、外壳1077以及插入件1078可由工具钢制成，例如，H13工具钢或M2高速工具钢。
现在参照图11，图11为根据此另一实施例的喷嘴末端组件1100的截面透视图，并且还参照图11A，图11A为喷嘴末端1100的内部末端构件1127的分解和局部截面视图。当前实施例的特征和方面可关于其它实施例相应地使用。喷嘴末端1100包括内部末端构件1127和外部末端构件328。在当前实施例中，内部末端构件1127为由例如真空钎焊或者由另一适合的附接方法集成地联接在一起的构件的组件。内部末端构件1127包括基部构件或基部1132、鱼雷部1133，以及在基部1032与鱼雷部1133之间延伸的连接器构件1198。
鱼雷部1133包括外壳构件或外壳1177，和尾部构件或尾部1178。外壳1177限定鱼雷部1133的下游端部处的第二锥形部分1163，并且还限定内部延伸部分1164的部分。外壳1177具有开口1185，开口1185延伸到由此限定的内部延伸部分1164的部分中，并且还到第二锥形部分1163中。内部延伸部分1164的其余部分和鱼雷部1133的上游端部处的第一锥形部分1162由尾部1178限定。尾部1178包括另一开口1186，其延伸到由尾部1178限定的内部延伸部分1164的其余部分中。外壳1177和尾部1178沿着如以1180示出的肩部界面附接在一起，以产生由开口1185和1186形成的室1181，室1181在内部延伸部分1164和第二锥形部分1163内延伸。尽管示出为中空的，类似于先前描述的实施例，但是室1181可填充有铜，例如UNS C10100铜，或另外或其它导电材料，以便增加鱼雷部1133中的相对导热材料的量。
尾部1178包括多个槽口1193(其中的两个在图11A中可见)，多个槽口1193相对于中心轴线AC沿径向向外延伸并且延伸穿过第一锥形部分1162。在当前实施例中，尾部1178包括四个槽口1093，其彼此成直角设置，以便形成延伸到第一锥形部分1062中的十字形凹口。
基部1132包括对准部分1151，对准部分1151确定大小成接收在外部末端构件328的开孔339中，以便在喷嘴末端1100安装在喷嘴(例如，图1中示出的喷嘴110)中时，在其间产生纵向延伸的周向密封件。通道开孔1156延伸穿过基部1132，这限定入口1157，入口1157确定大小成与喷嘴通道(图11中未示出)对接。通道开孔1156包括扩展部分1158，扩展部分1158具有内部锥形表面，该内部锥形表面通过对准部分1151沿下游方向向外开启并且终止在环形边缘1160处。
基部1132包括相对于中心轴线AC沿径向向外延伸穿过基部1132的下游端部的多个槽口1199(其中两个在图11A中可见)。如示出的，多个槽口沿径向向外延伸穿过对准部分1151和基部1132的其余部分的部分。基部1132中的槽口1199的数量和角度方位等于鱼雷部1133中的槽口1193的数量和角度方位。在当前实施例中，像鱼雷部1133一样，基部1132包括四个槽口1199，其彼此成直角设置，以便形成延伸穿过对准部分1151并且到基部1132中的十字形凹口。
连接器构件1198包括相对于中心轴线AC沿径向向外延伸的多个连接器1134。连接器1134的数量和角度方位等于鱼雷部1133中的槽口1193和基部1132中的槽口1199的数量和角度方位。如示出的，连接器构件1198包括四个连接器1134，其彼此成直角设置，以便形成十字形结构，该十字形结构沿上游方向延伸经过扩展部分1158且到通道开孔1156中，并且沿下游方向(如图11中示出)部分地到开孔339的上游端部中。
各个连接器1134具有第一匹配表面1182A和第二匹配表面1182B，第一匹配表面1182A确定大小成接收在基部中的相应槽口1199中，第二匹配表面1182B确定大小成接收在鱼雷部1133中的相应槽口1193中。在连接器构件1198与基部1132之间以及在连接器构件1198与尾部1178之间的接合将鱼雷部1133相对于基部1132定位，使得鱼雷部1133、连接器1198以及基部1132沿着中心轴线AC同轴。连接器构件1198沿着各个第一匹配表面1182A与相应槽口1199之间的接合附接于基部1132，并且连接器构件1198沿着各个第二匹配表面1182B与鱼雷部1133中的相应槽口1193之间的接合附接于鱼雷部1133。连接器构件1198、基部1132与鱼雷之间的附接可由例如真空钎焊或另一适合的附接方法来实现。如示出的，各个连接器1134的外部轮廓确定形状成对应于基部1132和对准部分1151的外部轮廓，使得各个连接器包括面向上游的肩部1152。经由实例而非限制，基部1132、外壳1177 以及尾部1178可由工具钢制成，例如，H13工具钢或M2高速工具钢。
在备选实施例(未示出)中，由连接器构件1198或以其它方式形成的多个连接器1134附接于第一锥形部分1162，并且基部1132包括向外延伸穿过其下游端部的多个槽口1199，各个槽口1199确定大小成接收相应的连接器1198。鱼雷部1133由轴向力抵靠各个相应连接器1134上的面向下游肩部1152而装固于基部1132，而不是永久地附接于基部112。此类轴向力可由例如外部末端部件1128的上游端部处的负载表面1154提供。
如本文中描述的内部和外部末端构件的特定组合经由实例而非限制作出，因为本文中描述的内部末端构件中的各个可结合本文中描述的外部末端构件中的各个使用。此外，内部末端构件和外部末端构件中的各个可单独地供应至用户，用于与热流道喷嘴一起使用，例如，作为与现有内部或外部末端构件一起使用的替换构件，而不是成对供应。此外，在先前描述的实施例中，外部末端构件结合具有鱼雷部的内部末端构件描述，该鱼雷部由连接器(延伸横跨径向扩展的环形末端通道)利用外部末端构件悬挂；然而，本文中描述的外部末端部件还可结合其它末端部件(例如，关于图12描述的末端部件1202)使用。
现在转向图12，其为喷嘴110和根据此实施例的具有外部末端构件1228和末端部件1202的喷嘴末端的透视截面视图。先前实施例的特征和方面可与当前实施例一起使用。喷嘴110具有延伸穿过其的喷嘴熔化通道114，其终止在阶梯开孔121处。末端部件1202接收在阶梯开孔121中并且突出超过喷嘴110的下游端部。末端部件1202包括确定大小成就座在阶梯开孔121中的第一区段1203、从第一区段1203沿下游方向突出的第二区段1211，以及从第二区段1211向下游区段突出的第三区段1213。第一区段1203、第二区段1211以及第三区段1213都为大体上圆柱形，并且第一区段1203、第二区段1211以及第三区段1213的相应直径在大小方面减小，以便形成在第一区段1203与第二区段1211之间的第一肩部1217，以及在第二区段1211与第三区段1213之间的第二肩部1219。在其下游端部处，第三区段1213包括指向浇口插入件220中的模具浇口125的锥形部分1229。如示出的，锥形部分1229的顶点由固定在第三区段1213内的耐磨插入件1231限定。耐磨插入件1231取决于其中使用末端部件1202的特定模制应用而为可选的。
末端部件1202由适合于将来自喷嘴110的热朝向模具浇口125传导的材料制成。此类材料的非限制性实例包括铜合金。取决于末端部件1202由其制成的材料，在操作中暴露于流动的模制材料的末端部件1202或末端部件1202的部分(例如，末端部件1202的部分)可被涂覆或电镀。适合涂层的非限制性示例实例包括镍镀层，其可用于例如改进末端部件的耐腐蚀。
外部末端构件1228包括附接部分1235、工具可接合特征1236、外部延伸部分1238，以及延伸穿过其的开孔1239。第二区段1211接收在开孔1239的放大上游端部中。外部延伸部分1238从附接部分1235向下游延伸并且到开口222中。外部延伸部分1238包括大体上圆柱形节段1246和锥形节段1248，它们的外表面大体上符合浇口插入件220中的开口222的形状。外部末端构件1228的上游端部包括负载表面1254，其按压抵靠第一肩部1217，以将末端部件1201装固在开孔221内。
套筒1272包绕外部延伸部分338并且联接于其。在当前实施例中，套筒1273包括第一套筒部分1272A和第二套筒部分1272B。第一套筒部分1272A包绕圆柱形节段1246，并且大体上平行于中心轴线AC。套筒1272经由第一套筒部分1272A与外部末端构件1228之间的螺纹连接(如在地点1276处示出的)联接于外部末端构件1228。套筒1272还可设有适合的工具可接合特征，以便于套筒1272和外部末端构件1228的联接和断开。套筒1272与外部末端构件之间的螺纹接合便于替换套筒1272，在例如套筒损坏的情况下，或者在利用另一套筒1272(由不同材料制成)替换套筒1272为合乎需要的情况下。肋1249围绕第一套筒部分1272A在其中点近侧沿周向延伸，并且相对于中心轴线AC沿径向向外突出，以与浇口插入件220中的密封表面250匹配。第二套筒部分1272B从第一套筒部分1272A延伸，并且朝向中心轴线AC渐缩，以包绕锥形节段1248。如示出的，第二套筒部分1272B覆盖锥形节段1248的部分。第二套筒部分1272B以对应于浇口插入件220中的开口222的下游端部的角度的角度渐缩，使得第二套筒部分1272B与开口222均匀地间隔。套筒1272B的下游端部确定形状成以便在套筒1272与锥形节段1248的暴露部分或未覆盖部分(包绕喷嘴末端1200的出口1230)之间产生无缝或相对无缝的过渡部，并且具有比锥形节段1248的部分(由第二套筒部分1272B覆盖)更小的表面区域。
在肋1249下游，套筒1272和包绕出口1230的锥形节段1248的暴露部分与开口222间隔开，以在其间产生间隙或所谓的浇口泡B。浇口泡B的内侧边界由在肋1249下游的套管1272的部分，并且由包绕出口1230的锥形节段1248的暴露部分的外表面限定。浇口泡B的外侧边界由浇口插入件220中的开口222的部分(在肋349接触密封表面250的地方下游)限定。在操作中，浇口泡B填充有模制材料，其捕集在一侧上的浇口插入件220，以及另一侧上的套筒1272和锥形节段1248的暴露部分之间。捕集的模制材料在末端1200与浇口插入件220之间产生热障。在当前实施例中，肋1249位于第一套筒部分1272A的长度的中点近侧，使得在肋349上游，套筒372还与浇口插入件220间隔开。
套筒1272在第一接触区域(地点1274处示出)和第二接触区域(地点1275处示出)处接触外部末端构件1228，该第二接触区域与第一接触区域1274间隔开。在当前实施例中，第一接触区域(地点1274处示出)在第二套筒部分1272B的下游端部的内周向表面与锥形节段1248的邻近于暴露部分的外周向表面之间。在当前实施例中，在第一接触区域(地点1274处示出)与肋1349之间的距离大于在肋1249与第二接触区域(地点1275处示出)和螺纹接合区域(以1276示出)中的任一个之间的距离，这进一步限制了来自外部末端构件1228和密封表面250的热损失的量。还在当前实施例中，地点1274处的第一接触区域朝向中心轴线AC沿下游方向渐缩。该渐缩在外部末端构件1228和第二套筒部分1272B的相应接触表面之间产生密封力，在套筒渐进地拧入到外部末端构件1228上时。地点1275处示出的第二接触区域在第一套筒部分1272A的面向上游端部与外部末端构件1228的面向下游部分之间，如图12中示出的，该面向下游部分邻近于工具可接合特征1236的下游侧。
除了套筒1272与外部末端构件1228之间的螺纹连接(以1276示出)以外，空隙1273在套筒1272与外部末端构件1228之间在第一接触区域(在地点1274处示出)和第二接触区域(在地点1275处示出)之间围绕外部末端构件1228延伸。在当前实施例中，空隙1273包括在锥形节段1248与第二套筒部分1272B之间的第一空隙部分1273A，并且包括在圆柱形节段1246与第一套筒部分1272A之间的第二空隙部分1273B。与先前实施例相比，套筒1272和空隙1273围绕外部末端构件1228的下游端部延伸，由此增加空隙的长度，这减少了经由外部末端构件1228和套筒1272从喷嘴110传递至浇口插入件220的热能的量。
套筒1272由比为外部末端构件1228选定的材料导热性低的材料制成，以便减少外部末端构件1228与浇口插入件220之间的热传递。用于外部末端构件的适合材料的非限制性实例包括例如钛。
末端部件1202包括其上游端部处的入口通路1237，入口通路1237确定大小成与喷嘴通道114对接。多个连接通道1241在入口通路1237的下游端部与邻近于第二肩部1219的第三区段1213的周向外表面之间延伸。如示出的，末端部件1202包括垂直于中心轴线AC的六个连接通道1241(其中三个在图12的截面视图中可见)。
继续关于末端部件1202，第三区段1213接收在外部末端构件1228内，以便在其间形成管状通路1243。具体而言，第三区段1213的外周向表面和开孔1239分别限定具有相对恒定的截面区域的管状通路1243的部分的内侧和外侧边界，并且锥形部分1229的外表面和开孔1239的收缩部分1269分别限定具有朝向模具浇口125减小的截面区域的管状通路1243的部分的内侧和外侧边界。
如图12中示出的，浇口插入件220包括浇口部件220A和定位部件220B，它们确定大小成接收在腔插入件，例如，图1中示出的腔插入件107中。浇口部件220A限定了模具浇口125和包绕模具浇口的模具腔的部分。凹槽或槽1247围绕浇口部件在其下游端部附近沿周向延伸，其连同腔插入件限定了包围浇口泡B的浇口插入件冷却通道1223。开口222延伸穿过定位部件220B并且到浇口部件220A中。限定浇口泡B的外部边界的开口222的部分主要形成在浇口部件220A中，而浇口泡B的外部边界的其余部分形成在定位部件220B中，定位部件220B还形成密封表面250。浇口部件220A和定位部件220B可由不同的材料制成。例如，浇口部件220A可由比定位部件220B导热性更好的材料制成。
在先前描述的实施例中，本文中描述的末端组件包括可分离的内部和外部末端构件。然而，应当理解的是，末端组件还可包括具有由例如真空钎焊永久地连结在一起的内部和外部末端构件的那些，并且还可包括整体式喷嘴末端或整体式末端本体，其具有与组装的内部和外部末端构件相同的几何形状。此类整体式喷嘴末端可由例如增材制造工艺(如激光烧结)制成单一构件。在先前描述的实施例中，应当理解的是，针对不同零件或构件描述的具体材料经由实例而非限制作出。
虽然上面描述了各种实施例，但是应该理解的是，它们仅仅作为本发明的例示和实例被呈现，而不经由限制。对相关领域的技术人员而言将显而易见的是，形式和细节方面的各种改变可在其中进行，而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的宽度和范围不应由以上描述的示例性实施例中的任一个限制，而是应该仅根据所附权利要求及其等同物来限定。还将理解的是，本文中论述的各个实施例的各个特征可结合任何其它实施例的特征来使用。

Claims (15)

1.一种用于与热流道喷嘴一起使用的热流道末端组件，所述末端组件包括：
喷嘴末端构件，其具有用于将所述末端喷嘴构件连接于所述热流道喷嘴的附接部分、从所述附接部分突出的延伸部分，以及延伸穿过所述附接部分和所述延伸部分的开孔；以及
套筒构件，其包绕所述喷嘴末端构件的所述延伸部分，所述套筒构件具有从其向外延伸的肋，并且所述套筒构件在第一接触区域和第二接触区域处接触所述喷嘴末端构件，以便在所述第一接触区域与所述第二接触区域之间产生空隙，所述第一接触区域和所述第二接触区域从所述肋沿轴向偏移。
2.根据权利要求1所述的热流道末端组件，其特征在于进一步包括：
末端部件，所述末端部件接收在所述喷嘴末端构件的开孔中，所述末端部件具有第一区段、第二区段、第三区段以及锥形部分，所述第二区段从所述第一区段突出，所述第三区段从所述第二区段突出，所述锥形部分在所述第三区段的下游处，
所述末端部件具有入口通路及多个连接通道，所述入口通路在所述末端部件的上游端部处，所述多个连接通道在所述入口通路的下游端部与所述第三区段的周向外表面之间延伸，以及
所述第三区段的外周向表面和喷嘴末端构件中的开孔限定了管状熔化通道，并且所述锥形部分的外表面和所述开孔的收缩部分限定了一部分所述管状熔化通道，该部分所述管状熔化通道具有朝向模具浇口减小的截面区域。
3.根据权利要求1或2所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域在所述套筒构件在其所述下游端部处的内周向表面与所述延伸部分的外周向表面之间。
4.根据权利要求3所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第二接触区域在所述套筒构件的面向上游端部与所述喷嘴末端构件的面向下游肩部之间。
5.根据权利要求4所述的热流道末端组件，其特征在于，所述套筒构件由其间的螺纹接合连接于所述喷嘴末端构件，所述螺纹接合在所述第一接触区域与所述第二接触区域之间的所述空隙中产生中断。
6.根据权利要求5所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域沿下游方向向内渐缩，并且其中所述套筒构件与所述喷嘴末端构件之间的螺纹接合在所述第一接触区域处在所述套筒构件与所述喷嘴末端构件之间产生密封力。
7.根据权利要求3所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第二接触区域在所述套筒构件接近其所述上游端部的内周向表面与延伸部分的所述外周向表面之间。
8.根据权利要求7所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域和所述第二接触区域中的至少一个为所述套筒构件与所述喷嘴末端构件之间的过盈配合。
9.根据权利要求1或2所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域与所述肋之间的第一热损失路径的长度，以及所述第二接触区域与所述肋之间的第二热损失路径的长度都大于所述喷嘴末端构件的延伸部分与所述肋之间的径向距离。
10.根据权利要求1或2所述的热流道末端组件，其特征在于，所述延伸部分包括圆柱形节段和在所述圆柱形节段下游的锥形节段，并且其中所述套筒构件包括第一套筒部分和第二套筒部分，所述第一套筒部分包绕所述圆柱形节段，所述第二套筒部分从所述第一套筒部分延伸并且包绕所述延伸部分的锥形节段。
11.根据权利要求10所述的热流道末端组件，其特征在于，所述空隙包括在所述锥形节段与所述第二套筒部分之间的第一空隙部分，并且包括在所述圆柱形节段与第一套筒部分之间的第二空隙部分。
12.根据权利要求11所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域与所述肋之间的第一热损失路径的长度大于所述第二接触区域与所述肋之间的第二热损失路径的长度。
13.根据权利要求12所述的热流道末端组件，其特征在于，所述第一接触区域在第二套筒部分的所述下游端部的内周向表面与邻近于锥形节段的暴露部分的外周向表面之间。
14.根据权利要求1或2所述的热流道喷嘴末端组件，其特征在于，在操作中暴露于可模制材料的流动流的所述喷嘴末端构件的至少一部分涂覆有比所述热流道喷嘴末端构件由其制成的材料更耐磨的材料。
15.根据权利要求1或2所述的热流道末端组件，其特征在于，所述套筒构件由比所述喷嘴末端构件由其制成的材料导热性差的材料制成。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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