CN1160181C - 用于注射成型的可冷却带螺纹对开镶装模的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于注射成型瓶子型坯的带螺纹对开镶装模的制造方法。机加工带螺纹对开镶装模的中空外件，其上有一通孔和自通孔延伸到各自进出口的两条冷却管道的外段。用注塑所需形状的陶瓷芯和失蜡浇铸环绕陶瓷芯的内件的方法制造带螺纹对开镶装模的内件。在内外件之间加入铜焊料并在真空炉内加热它们使其铜焊成一整体。最后，将整体的内外件切开成两半，形成每个带螺纹对开镶装模均有一条冷却液管道的。

Description

用于注射成型的可冷却带螺纹对开镶装模的制造方法

本发明涉及一种用于注射成型瓶子型坯的可冷却带螺纹对开镶装模的制造方法。

如在1997年2月4日发布的本申请人的美国专利US-5,599,567中所公开，众所周知在形成PET瓶子型坯的螺纹颈部的模具中采用一对带螺纹对开镶装模。型坯的颈部还有一用于从模具中顶出型坯的环形凸缘。带螺纹对开镶装模上有管道，冷却液通过管道循环以在顶出前冷却型坯的颈部。

过去，带螺纹对开镶装模采用机加工成钢质上下部分，然后将其铜焊成一整体。这种方法的缺点是两部分必须机加工出冷却液管道和螺纹，这就要耗费时间，所以，相对费用高。

因此，本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的缺点，通过提供一种制造可冷却带螺纹对开镶装模的方法，其中，与外件配合的内件是浇铸的而不是机加工的。

为此目的，本发明提供一种带螺纹对开镶装模的制造方法，其用于注射成型细长中空瓶的型坯。每个型坯都有一颈部，颈部的外表面形成一环形凸缘并有螺纹延伸在开口端与环形凸缘之间。每个带螺纹对开镶装模都有一前端、后端和在弯曲的内表面的相对边延展的第一及第二内配合平面。带螺纹对开镶装模在模具中安装在一起，带螺纹对开镶装模各自的内平面对接，其中带螺纹对开镶装模的弯曲内表面相连接形成一个通孔，用以成型型坯颈部的外表面，每一个带螺纹对开镶装模的弯曲内表面上都有一为了形成环形凸缘的半圆槽和延伸在半圆槽和后端之间的螺纹部分以形成螺纹，该方法包括的步骤有，注射成型具有预定形状的陶瓷芯及然后在陶瓷芯周围浇铸石蜡形成一对带螺纹对开镶装模内件的形状。然后，在模具中失蜡浇铸适当的金属去代替陶瓷芯周围的石蜡，以形成带螺纹对开镶装模的中空内件，其围绕中心纵轴延伸。内件具有普通圆柱外表面其上有沟槽，以部分形成两条冷却液管道的内段。每条冷却液管道沿带螺纹对开镶装模之一的弯曲内表面延伸。然后，机加工浇铸内件使其具有预定尺寸的外表面。制造具有预定形状的带螺纹对开镶装模的金属中空外件，其上的通孔有与内件外表面配合的内表面，以及从通孔延伸到各自的进口和出口的两条冷却管道的外段。围绕着内件安装外件，使两条冷却液管道的内段和外段对准。然后，在内外件之间加入铜焊料，并在真空炉中加热装配好的内外件使其铜焊成一整体，将整体的内外件沿着中心纵轴切割成两半，形成一对带螺纹对开镶装模，每个带螺纹对开镶装模上都有一条冷却液管道。

本发明更进一步的目的和优点将在下面带有附图的详细叙述中表现出来。

图1是表示根据本发明的优选实施例子制造的瓶子型坯和一对带螺纹对开镶装模的等尺寸视图；

图2是陶瓷芯的剖视图；

图3是沿着图2的3-3截面的剖视图；

图4是具有一对带螺纹对开镶装模的内件形状型腔的石蜡模具剖视图；

图5是失蜡浇铸时陶瓷涂料覆盖的石蜡的剖视图；

图6是浇铸内件的剖视图；

图7是机加工后的内件的剖视图；

图8是机加工后的一对带螺纹对开镶装模外件的剖视图；

图9是图8所见外件的底视图；

图10是围绕内件装配好准备在真空炉里铜焊的外件剖视图；

图11是图10所示部件的平面图；

图12是两部分铜焊为整体后被对半切割形成一对带螺纹对开镶装模的平面图；

图13是图12中的带螺纹对开镶装模总成外表面经磨光后的剖视图；

图14是每个带螺纹对开镶装模中冷却液管道外形的示意图。

首先参见图1，图中显示根据本发明优选实施例子制造的瓶子型坯10和一对带螺纹对开镶装模12和14。如所能看到的，瓶子型坯10是中空的并延伸到所选定的长度，瓶子型坯10有颈部16，它的外表面18形成一环形凸缘20和延伸在开口端24与环形凸缘20间的螺纹22。瓶子型坯10是在常用模具中按常用注射成型循环注塑聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)而成。

带螺纹对分镶装模12、14各自都有前端26，后端28和在弯曲内表面34的相对边延伸的内配合平面30、32。在瓶子型坯10成型时，将带螺纹对开镶装模12、14安装在模具中，带螺纹对开镶装模12、14各自的内平面30、32对接，因此，如在图13中所见，带螺纹对开镶装模12、14的弯曲内表面34相连接形成通孔35，用以成型型坯10颈部16的外表面18。带螺纹对开镶装模12、14的弯曲内表面各有一半圆槽36以形成环形凸缘20和延伸在半圆槽36与后端28之间的螺纹部分38以形成螺纹22。

瓶子型坯10有一细长的圆柱段40，并可包括自颈部16延伸的轻微锥形段42。众所周知，圆柱段40和锥形段42后来经拉伸增长然后吹塑成型形成饮料瓶。型坯10拉坯吹塑成型后，所得瓶子装以合适的饮料，将可拆卸的螺纹盖(未表示出)旋拧在螺纹22上封住瓶子。环形凸缘20用于拉坯一吹塑成型工艺，也用于协助顶出型坯10。

现参见描述制造带螺纹对开镶装模12、14方法的附图，该方法通过铸造一个中空内件44，机加工一中空外件46，将中空内件44和中空外件46铜焊成一整体，然后，切割整体的中空内外件44、46为两半，形成一对带螺纹对开镶装模12、14。

首先，参见图2-7，这些图描述怎样通过常用的失蜡法或失蜡浇铸法制造中空内件44。首先，如在图2和图3中所见，中空芯子48是用合适的材料如陶瓷注射成型。如图3所见，陶瓷芯48制造有外表面49其形状可形成带螺纹对开镶装模12、14的内表面34。陶瓷芯48在其内表面52上还有一定位脊50，是普通的圆柱形的，但有两平直部分54，它们的足够长的长度以允许在整体的带螺纹对开镶装模切割成两半并损失了一些材料后，其仍将是圆形的。如图4所见，中空陶瓷芯48到时安放在固定销56上，销56从石蜡模具60的底板58向上延伸，定位脊50与固定销56的槽(未示出)配合，以保证陶瓷芯48正确地定向。石蜡模具有一顶板62和两个镶嵌件64、66，它们一同向内滑动，形成在它们之间延伸的围绕中空陶瓷芯48的型腔68。模具60合上后，在模塑时插入螺钉70使58、62和镶嵌件64、66联接在一起。弹性O型圈72围绕固定销56延伸以保证陶瓷芯48定位在模具60的顶部。滑动镶嵌件64、66制造有内表面74、76，加工有外形为互连的脊78并由此延伸，使带螺纹对开镶装模12、14的中空内件44具有一般圆柱形的外表面80，其中具有同样形状的互连槽82可形成两条冷却液管道的内段84，冷却液管道是围绕着带螺纹对开镶装模12、14的内表面34延伸的。熔化的石蜡然后通过大浇口86注入型腔68。石蜡冷却凝固后，打开模具60，留下石蜡件88，它具有如围绕陶瓷芯48延伸的带螺纹对开镶装模12、14的中空内件44同样的形状。

如图5所见，石蜡件88反复浸入陶瓷材料浴池(未示出)中，陶瓷材料硬化后形成一个多层陶瓷材料92的外壳90。涂布石蜡件88然后在蒸压器中加热去除石蜡，然后用合适的熔融材料如钢通过浇口86注入空壳90内。冷却后，移去外壳90和陶瓷芯48，留下带螺纹对开镶装模12、14的中空内件44粗铸件，其围绕中心纵轴96延伸，如图6所示，如可看到的，中空内件44铸件的普通圆柱外表面80上有沟槽82，以部分地形成两条冷却管道的内段84。它还有一个与陶瓷内芯48形状相同的中央孔98。制造内件44粗铸件的这种方法是常用的失蜡法或失蜡铸造法。虽然为了图解容易只显示了一个中空内件44，通常石蜡件88和中空内件44作成互连排列或树形以加快工艺进程。图6中所见的内件44粗铸件然后安装在如图7所示的心轴100上，机加工出预定尺寸的外表面80和锥形端部102。

现在参考图8和图9，它们表示的是用合适材料如工具钢经机加工而成的中空外件46。如所看到的，中空外件46制造有4个固定螺栓孔104以及具有内表面108的中央通孔106。制造的内表面108是用于沿中空内件44的外表面80与其配合。中空外件46也加工出两条冷却液管道的外段110，它们被制成分别与内件44外表面80上的两条冷却液管道内段84相对准。

将镍铜焊料94加入冷却管道的内段84，并把中空内件44插入穿过中空外件46的中央孔106形成带螺纹对开镶装模12、14。如图10和图11中所见，这里将中空内件44的冷却管道内段84与中空外件46的冷却管道相应的外段110的对准。这就构成了两条冷却管道112，冷却水从在前端26上的进口114通过流向出口116。将镍铜焊料加入圆形槽118，将装配好的中空内外件44、46在真空炉(未示出)中逐渐加热到温度接近1925°F，该温度超过了镍合金的熔点。由于炉子被加热，它被排空成相当高的真空，充分排出所有的氧气，然后用一种惰性气体如氩气或氮气部分地重新充气。当达到镍的熔化点时，它熔化和由于毛细作用流进中空内件44与中空外件46之间将它们铜焊为一体形成带螺纹对开镶装模12、14。在真空中炉将它们铜焊为一体的这种方法在它们之间形成一种冶金熔接使它们强度达到最大和防止冷却管道112中冷却水的泄漏。

从真空炉中取出整体的带螺纹对开镶装模12、14后，在电动金属丝切割机上沿着纵轴96把它们切割成两半，成为如图12中所示的两件分离的螺纹镶嵌件12、14。如图所示，在一个适当的平面切割它们，使每个带螺纹对开镶装模12、14里都有一条冷却管道112。然后，带螺纹对开镶装模12、14被机加工成具有良好的外表面光洁度和在它们前后端26、28上的锥形部分120、122。当模塑时，通过将模具支座(未示出)与锥形凸缘部分120、122接合，使一对带螺纹对开镶装模12、14被紧紧地固定在一起。在这个位置配合平面内表面30、32相接以及带螺纹对开镶装模12、14的弯曲内表面34连接成为通孔35，通孔形状可成型型坯10颈部16的外表面18。当然，在模塑时，一根细长的圆柱形芯棒(未示出)穿过该孔35以形成型坯10的内表面124。

在使用多腔模具时，把根据本发明制造的若干对带螺纹对开镶装模12、14安装在常用模具中。将供给的冷却水或其它合适的冷却液连接到每个带螺纹对开镶装模12、14的冷却液管道112的进口116上，以循环流过每条冷却液管道112。来自模塑成型机的增压熔体按照预定注射周期，通过每对带螺纹对开镶装模12、14的孔35注射进型腔中。在各型腔充满后，注射压力瞬间保持以保压，然后卸压。短暂的冷却周期后，打开模具顶出每件型坯10，首先要做的事是把型坯10从型芯顶出，然后两个带螺纹对开镶装模12、14分离开，使型坯10落在输送带上或冷却板上。当然，这要求两个带螺纹对开镶装模12、14分离得足够开以脱模出型坯10的环形凸缘20和螺纹22。顶出后，合好模具并重新施加注射压力以重新填充型腔，注射周期连续地重复进行下去。

虽然根据优选实施例子对一对带螺纹对开镶装模12、14的制造方法作了描述，显然各种其它的变化是可能的，但都不会超出精通本领域的专业人员所了解的和下列权利要求书的所限定的本发明范围。

Claims (4)

1.一种用于注射成型细长中空瓶型坯的带螺纹对开镶装模的制造方法，每件型坯都有一颈部，颈部的外表面形成有一环形凸缘和延伸在开口端与环形凸缘之间的螺纹，每个带螺纹对开镶装模都有一前端、一后端和在弯曲的内表面的相对边延伸的第一及第二平面内配合平面，将一对带螺纹对开镶装模在模具中安装在一起，使带螺纹对开镶装模各自的内平面对接，其中带螺纹对开镶装模的弯曲内表面相连接成为通孔，其通孔形状可成型型坯颈部的外表面，带螺纹对开镶装模各自有一个半圆槽用于形成环形凸缘和一个伸展在半圆槽与后端之间的螺纹段以形成螺纹，该方法包括下列步骤：

(a)注射成型具有预定形状的陶瓷芯；

(b)围绕陶瓷芯浇铸石蜡以成为带螺纹对开镶装模的内件的形状；

(c)在模具中失蜡浇铸一种合适的金属取代围绕陶瓷芯的石蜡以形成一个围绕中心纵轴延伸的带螺纹对开镶装模的中空内件，所述内件具有普通圆柱形外表面，其上的沟槽部分地形成两条冷却液管道的内段，每条冷却液管道围绕着带螺纹对开镶装模之一的弯曲内表面延伸；

(d)机加工浇铸内件使其具有预定尺寸的外表面；

(e)制作具有预定形状的带螺纹对开镶装模的金属中空外件，中空外件的通孔有围绕内件外表面相配合的内表面和从通孔延伸到各自的进口和出口的两条冷却管道的外段；

(f)围绕着内件安装外件，使两条冷却液管道的内外段对准，在内外件之间加入铜焊料，将装配好的内外件在真空炉中加热使其铜焊成一整体；

(g)沿着中心纵轴切割整体的内外件为两半形成带螺纹对开镶装模，每个带螺纹对开镶装模上都有一条冷却液管道。

2.如权利要求1所述的制造带螺纹对开镶装模的方法，其中带螺纹对开镶装模的外件是用机加工方法制造的。

3.如权利要求2所书的制造带螺纹对开镶装模的方法，其中用放电机把铜焊为一体的带螺纹对开镶装模的内外件切割成两半。

4.如权利要求3所述的制造带螺纹对开镶装模的方法，还包括机加工经铜焊的带螺纹对开镶装模的内外件，使带螺纹对开镶装模具有所要求的光洁度和形状。

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