CN1215655A - 带熔料分配衬套的塑料注射模具 - Google Patents

Abstract

多层注射模具设备,包含整体式多层熔料分配衬套,安置于熔料流道板中用于将第一熔料主流道分支,该第一熔料主流道通往各热喷嘴中的环形熔料流道。每个熔料分配衬套的第一层的前表面与第二层的后表面上开有相匹配的槽,用于构成一个熔料流道,该熔料流道从一个进料口处开始分支并通向穿通第二层的两个相隔的孔。每个熔料分配衬套的第二层的前表面与第三层的后表面上分别开有一对相匹配的槽,用于构成两个熔料流道。

Description

带熔料分配衬套的塑料注射模具

本发明涉及多层塑料注射模具，具体地讲，所涉及的模具设备上带有整体式多层熔料分配衬套，该熔料分配衬套安装在熔料流道板上，用于使熔料分支流向热喷嘴中的环形熔料流道。

现在已有多种注射模具用于模塑成形盛放货物的多层式防护容器或是饮料瓶塑料坯(或称型坯)。通常，内外层由一种聚对苯二甲酸乙二酯(PET)型材料，而一层或多层防护层由一种材料，如乙烯-乙烯醇树脂(EVOH)或尼龙制成。在一些多腔模具中，两种不同材料的熔料通过单独的一个带不同流道的熔料分配流道板分流，但对于具有不同注射温度的材料，如分别为565°F和400°F左右，则优选将两种熔料通过两个不同的熔料分配衬套分流。在某些情况下，不同的熔料按顺序注射，而在另一些情况下，同时采用共注射与顺序注射。两种材料通过一个热喷嘴注射，热喷嘴上有一个中央熔料流道以及一个或多个环绕着中央熔料流道的环形熔料流道，从而使两种材料流向一个通往型腔的浇口。

现已知道，将熔料分支流入环形熔料流道可以使环形熔料流道中的料流更加均匀。在1992年3月10日公布的美国专利No.5,094,603中，提出了一种实现方法，即在热喷嘴的尾端与熔料流道板前表面之间安装着一个单独的熔料分配板。虽然这种结构适用于许多场合，但它有一个缺点，即需要对熔料流道板的前表面和热喷嘴的尾端进行昂贵的加工。此外，这种结构不适用于从两个分开的流道板上接收熔料，还有一个缺点是会增加模具的高度。

由于上述原因，本发明的一个目的就是提供出多层注射模具，在这模具中，流向热喷嘴中的一个环形流道的熔料在一个位于熔料流道板中的整体式多层熔料分配衬套内被分流，从而可至少部分地克服现有技术的缺点。

为此，根据本发明的一个方面，本发明提供的一个熔料分配衬套上有一个侧表面，该侧表面从衬套的尾端伸展至前端。该熔料分配衬套用于一个多腔热流道注射模具中，该模具中包含一组热喷嘴。该熔料分配衬套用于将流经的熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向该衬套前端的四个出料口。熔料分配衬套由至少第一、第二、第三这三层组合构成一个整体。第一层有一个后表面和一个前表面。第三层有一个后表面、一个前表面和四个相隔的通孔。第二层有一个后表面、一个前表面和两个相隔的通孔。第二层的后表面则靠在第三层的后表面上。第一层的前表面和第二层的后表面上均开有相匹配的槽，这些槽组合后构成一个第一熔料流道，该流道从一个单独的进料口开始分支通向第二层上的两个相隔的通孔。第二层的前表面和第三层的后表面上均开有相匹配的槽，用以构成两个第二熔料流道。每个第二熔料流道从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个。这样，熔料流道就从一个单独的进料口开始通过第一熔料流道、穿通第二层的两个相隔的孔、两个第二熔料流道到达穿通第三层的四个相隔的孔。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的用于多层模塑成形的多腔热流道注射模具中包含至少一个熔料流道板以及一组热喷嘴，每个熔料流道板上有一个前表面。每个热喷嘴上有一个尾端、一个前端、一个中央熔料流道从尾端通至前端、一个环形熔料流道环绕着中央熔料流道通向前端以及四个相隔的熔料孔从尾端通向环形熔料流道。一个第一熔料主流道从一个第一熔料进料口处开始并在熔料流道板中分支，再伸展经过每个热喷嘴的四个相隔的熔料孔以及环形熔料流道而到达位于热喷嘴的前端附近的一个浇口，而浇口则通向模具中的型腔。一个第二熔料主流道从一个第二熔料进料口处开始并在至少一个熔料流道板中分支并通过每个热喷嘴中的中央熔料流道而到达浇口。模具中有一定数量的整体式三层熔料分配衬套，每个熔料分配衬套上有一个尾端、一个前端以及一个中心孔，该中心孔从尾端穿通至前端。每个熔料分配衬套安置于熔料流道板的前表面处，其前端顶靠在一个热喷嘴的尾端上。第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始并伸展通过每个熔料分配衬套上的中心孔，到达每个热喷嘴中的中央熔料流道。每个熔料分配衬套上有一个第一层位于其尾端、一个第三层位于其前端以及一个第二层位于第一、第三层之间。第一、第二、第三层组合起来构成整体式熔料分配衬套。第一层上有一个后表面和一个前表面。该后表面顶靠在熔料流道板上。第三层上有一个后表面、一个前表面以及四个相互间隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面。第三层的前表面顶靠在热喷嘴的尾端上，穿通熔料分配衬套的中心孔则与热喷嘴中的中央熔料流道对齐，且穿通第三层的四个相隔的孔则对准热喷嘴尾端上的四个相隔的熔料孔。第二层上有一个后表面，一个前表面以及两个相互间隔的孔，这两个孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面。第二层的后表面顶靠在第一层的前表面上。第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上。第一层的前表面与第二层的后表面上开有匹配的槽，这些槽组合后构成一个熔料流道，该流道从一个对准熔料流道板内的第一熔料主流道的进料口处开始分支通向穿通第二层的两个相隔的孔。第二层的前表面与第三层的后表面上也开有匹配的槽，这些槽组合后构成两个熔料流道。这两个熔料流道中的每个均分别从两个穿通第二层的孔中的一个处开始分支并通向四个穿通第三层的相隔孔中的两个。第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始通过每个熔料分配衬套上的穿通第二层的两个相隔的孔以及穿通第三层的四个相隔的孔，再经过四个相隔的熔料孔以及环形熔料流道而穿过每个热喷嘴。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的用于多层模塑成形的多腔热流道注射模具中包含一个或多个熔料流道板以及一组热喷嘴，每个熔料流道板上有一个前表面。每个热喷嘴上有一个尾端、一个前端、一个中央熔料流道从尾端通至前端、一个内部环形熔料流道环绕着中央熔料流道通向前端、至少一个熔料孔从热喷嘴的尾端通向内部环形熔料流道。一个第一熔料主流道从一个第一熔料进料口处开始并在熔料流道板中分支，再伸展经过每个热喷嘴中的中央熔料流道而到达位于热喷嘴的前端附近的一个浇口，而浇口则通向模具的型腔。一个第二熔料主流道从一个第二熔料进料口处开始并在熔料流道板中分支，再通过每个热喷嘴上的熔料孔和内部环形流道而到达浇口。

在该替换实施例中，每个热喷嘴上有一个外部环形熔料流道，该外部环形流道环绕着中央熔料流道和内部环形熔料流道而通向前端。四个相隔的熔料孔从尾端通至外部环形熔料流道。模具中有一定数量的整体式三层熔料分配衬套，每个熔料分配套上有一个尾端和一个前端并安置在熔料流道板的前表面处。熔料分配衬套的前端顶靠在一个热喷嘴的尾端上，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始伸展并经过每个热喷嘴上的至少一个熔料孔而通向内部环形熔料流道。

每个熔料分配衬套上有一个第一层位于其尾端、一个第三层位于其前端以及一个第二层位于第一、第三层之间。第一、第二、第三层组合起来构成整体式熔料分配衬套。第一层上有一个后表面和一个前表面，该后表面顶靠在至少一个熔料流道板上。第三层上有一个后表面、一个前表面、一个中心孔以及四个相隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面。第三层的前表面顶靠在热喷嘴的尾端上。穿通第三层的中心孔对准热喷嘴中的中央熔料流道，而穿通第三层的四个相隔的孔则对准热喷嘴尾端上的四个相隔的熔料孔。第二层上有一个后表面、一个前表面、一个中心孔从后表面穿通至前表面并对准穿通第三层的中心孔、两个相隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面。第二层的后表面顶靠在第一层的前表面上，第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上。第一层的前表面和第二层的后表面上开有匹配的槽，这些槽组合后构成一个熔料流道，该流道从一个对准熔料流道板内的第一熔料主流道的进料口处开始分支通向穿通第二层的一个中心孔和两个相隔的孔。第二层的前表面和第三层的后表面上也开有匹配的槽，这些槽组合后构成两个熔料流道。这两个熔料流道中的每个均分别从两个穿通第二层的孔中的一个处开始分支并通向四个穿通第三层的相隔的孔中的两个。

第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始，通过每个熔料分配衬套上的穿通第二层的中心孔、第三层上的与之相对准的中心孔到达每个热喷嘴上的中央熔料流道，还通过每个熔料分配衬套上的穿通第二层的两个相隔的孔、穿通第三层的四个相隔的孔以及每个热喷嘴上的四个相隔的熔料孔而到达外部环形熔料流道。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的一个熔料分配衬套上有一个侧表面，该侧表面从衬套的尾端伸展至前端。该熔料分配衬套用于一个多腔热流道注射模具中，该模具中包含一组热喷嘴。该熔料分配衬套用于将流经的熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向该衬套前端的四个出料口。熔料分配衬套由后层和前层组合构成一个整体。后层上有一个后表面、一个前表面和一个侧表面，该侧表面从后表面伸至前表面、一对第一熔料流道从位于该侧表面上的一个单独的公共进料口开始分支并通向两个相隔的内端。两个相隔的孔从第一熔料流道的两个内端处开始通向后层的前表面。前层上有一个后表面、一个前表面和四个相隔的通孔、前层的后表面顶靠在后层的前表面上。后层的前表面和前层的后表面上均开有匹配的槽，这些槽组合后构成一对第二熔料流道。每个第二熔料流道从后层上的两个相隔的孔中的一个处分支并通向穿通前层的四个相隔的孔中的两个。这样，熔料流道就从公共进料口处开始，通过一对第一熔料流道、后层上的两个相隔的孔、两个第二熔料流道到达穿通前层的四个相隔的孔。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种制造熔料分配衬套的方法，这种熔料分配衬套有一个外表面从一个尾端伸展至一个前端。该熔料分配衬套用于一个多腔热流道注射模具中，该模具中包含一组热喷嘴。该熔料分配衬套用于将一个熔料流道从一个位于其侧表面上的单独的进料口开始分支并通向位于其前端的四个出料口。本制造方法包含以下各步骤：制造出第一、第二、第三层，每层上有一个后表面和一个前表面。在第二层上从后表面至前表面钻两个相隔的孔。在第三层上从后表面至前表面上钻四个相隔的孔。在第一层的前表面和第二层的后表面上开匹配的槽，用于构成一个第一熔料流道，该熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向穿通第二层的两个相隔的孔。在第二层的前表面和第三层的后表面上开匹配的槽，用于构成两个第二熔料流道。每个第二熔料流道分别从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个处开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个。在第一层的前表面与第二层的后表面中的二者之一上以及第二层的前表面与第三层的后表面中二者之一上涂上钎焊材料。将第一、第二、第三层组装到一起，使第一层的前表面顶靠在第二层的后表面上、第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上。组合好的各层放入真空炉中，在部分真空的条件下根据预定的周期加热至预定的温度，使钎焊材料在第一、第二、第三层间流动，从而将这三层焊接成整体式熔料分配衬套。该熔料分配衬套中，熔料流道从一个位于侧表面上的单独的进料口处开始，经过第一熔料流道、穿通第二层的两个相隔的孔、两个第二熔料流道以及穿通第三层的四个相隔的孔，最后到达位于熔料分配衬套前端的四个出料口。

通过下面的说明并参考附图，将使本发明的其他目的和优点显示出来。

图1是一套多层注射模具设备的一个部分的局部剖视图，该模具中带有根据本发明的一个最佳实施例的整体式三层熔料分配衬套，

图2是图1中所示部分的局部放大视图。

图3是图1中所示熔料分配衬套的三层在组装成整体之前拆开时的等角投影图，

图4是同一个熔料分配衬套的三层的类似的等角投影图，显示了另一侧的各表面，

图5是同一个熔料分配衬套切开后的等角投影图，显示了各熔料流道，

图6是一套多层注射模具设备的一个部分的局部剖切视图，该模具中带有根据本发明的另一个最佳实施例的整体式三层熔料分配衬套，

图7是图6中所示的熔料分配衬套的三层在组装成整体之前拆开时的等角投影图，

图8是同一熔料分配衬套的三层的类似的等角投影图，显示了另一侧的各表面，

图9是同一熔料分配衬套切开后的等角投影图，显示了各熔料流道，

图10是一套多层注射模具设备的一个部分的局部剖切视图，该模具中带有根据本发明的另一个最佳实施例的整体式三层熔料分配衬套，

图11是图10中所示部分的局部放大示意图，

图12是图10中所示的熔料分配衬套的三层在组装成整体之前拆开时的等角投影图，

图13是同一熔料分配衬套的三层类似的等角投影图，显示了另一侧的各表面，

图14是同一熔料分配衬套切开后的等角投影图，显示了各熔料流道，

图15是根据本发明的另一个最佳实施例的一个熔料分配衬套的两层拆开时的等角投影图，

图16是同一熔料分配衬套的二层类似的等角投影图，显示了另一侧的各表面，

图17是同一熔料分配衬套切开后的等角投影图，显示了各熔料流道。

首先请参考图1和图2，二图中显示的是采用共注射模塑法成形三层塑料坯或其他制品时所用的多腔注射模具的一部分。一组热喷嘴10安装在模具12中，它们的尾端14均顶靠在一个钢制前熔料流道板18的前表面16上。根据不同的需要，模具12上可以有多个模板，但在本例中为了方便说明，只显示了一个喷嘴保持板20、一个垫板22、一个后板24，这三者由一个螺钉26紧固起来，此外，还显示了一个型腔保持板28。每个热喷嘴10的前尖端30均对准一个浇口32，每个浇口32经过一个浇口冷却镶件34而通往一个型腔36。用于制造饮料瓶坯的型腔36以普通的方式形成于一个型腔镶件38以及一个型芯40之间。一个熔料主流道42从一个进料口44处开始经过一个圆柱形流道筒46以及前熔料流道板18内的各分流道，再经过根据本发明的前流道板18的前表面16内的底座50中安置的熔料分配衬套48，然后到达每个热喷嘴10。熔料分配衬套48通过一个小定位销52而保持在适当位置上，定位销52则伸入前熔料流道板18内。虽然在图中只显示了一个热喷嘴以方便图示，但可以理解，在一个典型结构中，可以有多个热喷嘴10(如32,48或64个)位于模具内以接收主流道42内流过的熔料，而主流道42的结构也比图示结构复杂得多。

每个热喷嘴10均位于喷嘴保持板20上的一个孔54内，且其尾端14均顶靠着一个熔料分配衬套48的前端56。每个热喷嘴均由一个整体式电热元件58加热，每个电热元件58上带有一个接线端60。每个热喷嘴10上有一个环形尾部62，每个环形尾部62位于由孔54上延伸出的环形定位座64内。这样，就在热喷嘴10与外围模具12的其它部件间形成一个隔热空间66。通过冷却水道68中的冷却水的作用，可以降低模具12的温度。如图中所示，每个热喷嘴10上有一个镶件70，每个镶件70通过一个螺纹式喷嘴封头73而固定在一个底座72中，该喷嘴封头73拧紧后构成该热喷嘴10的前尖端30。喷嘴封头73由若干钢件74组成，这些钢件74组装起来以形成环形熔料流道76，该流道76包围着中央熔料流道78并通往前尖端30。热喷嘴10的镶件70上也有一个环形隔垫空间79，该环形隔热空间79位于中央熔料流道78与外围的环形熔料流道76之间，从而使二者之间具有一定的隔热能力。中央熔料流道78由热喷嘴10的尾端14处开始，而环形熔料流道76则由4个相互间隔的孔80处开始，4个孔80通往热喷嘴10的尾端14。在热喷嘴10的尾端14上开了一圈相互间隔的孔82，这些孔82位于中央熔料流道78与外围的环形熔料流道76之间，从而使二流道之间具有一定的隔热能力。

前熔料流道板18由一个整体式电热元件84加热。该前流道板18是由一个中央定位环86和若干螺钉88固定的，这些螺钉88伸入每个热喷嘴10中，这样，前流道板18与周围的模具12的其他低温部件间形成一个环绕隔热空间90。在本发明的这个最佳实施例中，还有一个钢制后熔料流道板92安装在模具12中并平行于前流道板18，一组绝热的弹性垫片94位于后流道板92与后板24之间。如图所示，二流道板18、92被若干绝热的熔料传输衬套96间隔开。如下面详细解释的，后熔料流道板92由一个整体式电热元件98加热至一个工作温度，该工作温度低于前熔料流道板18，而由绝热熔料传输衬套96所形成的位于二流道板18与92之间的空间90则在二流道板之间形成隔热层。

在本实施例中，每个绝热熔料传输衬套96上有一个茎部100，该茎部100从头部101处开始向前伸出并穿过前熔料流道板18上的孔102以及熔料分配衬套48上的中心孔104，从而把熔料传输衬套96精确地限位。熔料传输衬套96上还有一个中心孔106，该孔106贯穿茎部100和头部101，一个长销108穿过中心孔106并伸入热喷嘴10的中央熔料流道78。长销108的头部110顶靠在后熔料流道板92的后表面112上并因此保持长销108的位置固定，而长销108的锥形前端114则邻近并对准浇口32。在另一个最佳实施例中，采用了一个细长的控制阀部件以取代固定的长销，从而实现阀式浇口。

另一个熔料主流道116从另一个进料口118处开始伸出并在后熔料流道板92处分支，然后穿过每个熔料传输衬套96的头部101上钻的一个流道120，最后到达每个固定销108上加工出的一个细长槽122。每个熔料传输衬套96通过一个小销124而固定并定位，该销124插在衬套96与前熔料流道板18之间。固定销108通过一外小销126适当定位，该销126从销108的头部110处伸入周围的熔料传输衬套96中。熔料主流道116则绕着固定销108的前端114而通向浇口32。在另一个实施例中，熔料流道118经过两个对顶的孔而通往固定销108的前端114上的一个中心孔。

现在请参考图3-5，每个钢制熔料分配衬套48是由三层结构组装成一体而制成。第一层132位于该熔料分配衬套48的尾端134，第三层136位于其前端56，而第二层138位于第一、第二层132、136之间。第一层132的后表面140顶靠在前熔料流道板18上而其前表面142顶靠在第二层138的后表面144上。第一层132的前表面142与第二层138的后表面144上开有匹配槽146、148，当三层组装到一起后，二槽146、148构成一个熔料流道150，该熔料流道150从一个进料口152处开始分支并通向两个穿通第二层138的相隔的孔154。第三层136的前表面156顶靠在一个热喷嘴10的尾端14上，而其后表面158顶靠在第二层138的前表面160上。第二层138的前表面160与第三层136的后表面158上分别开有两个匹配弯槽162、164，当三层组装到一起后，两对弯槽162、164构成两个弯曲的熔料流道166。每个弯曲的熔料流道166分别从两个穿通第二层138的孔154中相应的一个孔处开始分支并通向穿通第三层136的四个孔158中相应的两个。每个孔168均对准热喷嘴10的尾端14上的四个熔料孔80中相应的一个。

在第二层138的后表面144和前表面160上涂上一定量的镍合金，然后再将这三层132、138和136组装起来。如图所示，有两个销170穿过第二层138上的孔172并伸入第一层132、第二层136上的孔174和176中从而使三层准确定位。三层132、138、136上带有匹配的中心孔178、180、182，这三个中心孔相互对齐从而构成熔料分配衬套48的中心孔104。组装好的三层132、138、136将放入真空炉中并逐渐加热到大约925°F，该温度高于镍合金的熔点。当真空炉加热时，会被抽真空至相对较高的真空度，从而排出几乎所有的氧气，然后再部分充入一种气体，如氩气或氮气。当镍合金的熔点温度到达时，镍合金会熔化并在毛细作用下在第一层132与第二层138间以及第二层138与第三层136间流动，从而将三层132、138、136焊接在一起，因而形成一个整体式熔料分配衬套48。另一种可选择的方法是，先将三层132、138、136按上述方式组装在一起，然后再在整体式熔料分配衬套48上钻中心孔104。

在实际应用中，注射模具系统组装成图1所示的形式并用下面的方法成形三层塑料坯或其他制品。首先，向电热元件84和58供电从而将前熔料流道板18与热喷嘴10加热至565°F左右。此外还向电热元件98通电从而将后熔料导板92加热至400°F左右。向冷却水道68中供水从而将模具12和浇口镶件34冷却。根据预定的连续注射周期，热的加压熔料会从分开的注射缸(未画出)注射出，熔料经过进料口44、118而进入第一、第二熔料主流道42、116中。注入熔料主流道42中的熔料是一种聚对苯二甲酸乙二酯(PET)型材料。

第一熔料主流道42从前熔料流道板18处开始伸至熔料流道150中。在每个熔料分配衬套48中，流道150会分支，即从一个进料口152开始分支至两个相隔的孔154，再经过两个相隔的弯曲的熔料流道166分支至四个相隔的孔168处，而四个孔168分别与热喷嘴10的尾端14上的四个熔料孔80对齐。熔料从这四个相隔的孔80流入环形熔料流道76并到达浇口32。注入第二熔料主流道116的熔料是一种防护材料，如乙烯-乙烯醇树脂(EVOH)或尼龙。第二熔料主流道116在后熔料流道板92处分支并通过每个熔料传输衬套96中的对应的流道120以及熔料传输衬套96的中心孔106内的固定销108上的细长槽122，再经过热喷嘴10上的中央熔料流道78而到达浇口32。在每个注射周期，一定量的PET熔料被注射入第一熔料主流道42，这些熔料附着在型腔36的每个侧壁186上并形成外层184。当PET开始注射后，经过一小段时间，一定量的粘度较低的防护材料开始同步注射进第二熔料主流道116并形成一个中央层188，中央层188位于两个PET外层184之间。当型腔36被几乎充满时，防护材料的注射压力解除并停止流动，而PET继续注射直至完全充满型腔36。接着，PET材料的注射压力解除，再经过一小段冷却时间，模具12开模并脱模。脱模后，模具12再合模并开始下一个工作周期，根据型腔36的壁厚、数量、尺寸以及模塑材料，连续的工作周期可为15至30秒一次。

现在请参考图6-9，图中显示了根据本发明的另一个最佳实施例，本例中的注模具用于共注射模塑成形三层塑料坯或其他制品。由于许多部件与前面所述的相同，因此在两个实施例中相同的部件就不再全部解释了，下文中所提及的相同部件采用与前文中相同的件号。本例中，每个热喷嘴10还有一个环形熔料流道190，该流道通往前尖端30并包围着中央熔料流道78和内部环形流道76。PET熔料进入第一熔料主流道42并分支流向每个熔料分配衬套48，再通过每个喷嘴10上的外部环形熔料流道190以及中央熔料流道78，而防护材料则进入第二熔料主流道116并流入内部环形熔料流道76中，该环形流道76的直径比前面实施例中的小。二相隔的熔料孔192从每个热喷嘴10的尾端14通往内部环形熔料流道76。

本例中，绝热熔料传输衬套96具有不同的形状，在其后表面112和前表面196上均开有隔热气槽。前表面196上有一个环形凸缘198，该凸缘包围着中心孔106并插入前熔料流道板18上的环形座200中，从而将每个绝热熔料传输衬套96定位。穿通每个熔料传输衬套96的中心孔106对准后熔料流道板92上的熔料流道116以及一个穿通前熔料流道板18的熔料孔202。

如图7、图8所示，本例中的熔料分配衬套48的第一层132上没有中心孔，且第一层132的前表面142以及第二层138的后表面144上的槽146和148的形状也与前例不同，这样，熔料流道150仍通往第二、第三层138、136上的中心孔180、182。熔料分配衬套48的第一层132上有一个偏离中心的孔204，该孔204从后表面140延伸至前表面142并与一个孔206对齐，孔206则从后表面144至前表面160穿通第二层138。这些孔204、206对准穿通前熔料流道板18的熔料孔202。熔料分配衬套48的第一层132上有一个偏离中心的孔204，该孔204从后表面140延伸至前表面142并与一个孔206对齐，孔206则从后表面144至前表面160穿通第二层138。这些孔204、204对准穿通前熔料流道板18的熔料孔202。熔料分配衬套48的第三层136上有两个相隔的孔208，二孔208从后表面158延伸至前表面156并对准热喷嘴10上的从尾端14通往内部环形熔料流道76的二相隔的熔料孔192。第二层138的前表面160与第三层136的后表面158上还开有相匹配的槽210、212，当三层结合在一起后，槽210和212会构成一个附加熔料流道214。附加熔料流道214从穿通第二层138的孔206处开始分支并通往两个穿通第三层136的相隔的孔208。这样，第二熔料主流道116的后熔料流道92内分支并通向每个熔料传输衬套96上的中心孔106以及前熔料流道板18上相应的熔料孔202，再通向第一、第二层132、138上的孔204、206，并在附加熔料流道214内分支，然后通向第三层136上的二相隔的孔208并进入二相隔的熔料孔192，而熔料孔192则从热喷嘴10的尾端14开始通往内部环形熔料流道76。在本例中，附加熔料流道214在第二层138和第三层136之间分支，而在另一个最佳实施例中，它以相同的方式在第一层132和第二层138之间分支。

在实际应用中，在每个工作周期内，注射机(未画出)首先会将一小部分PET熔料注射入第一熔料主流道42，熔料经过熔料分配衬套48再经过中央熔料流道78以及内部环形熔料流道76而进入型腔36中。之后，再将一定量的PET和防护材料熔料同时分别注射进第一和第二熔料主流道42、116中，从而在型腔36中的两个外部的PET层184之间形成中间层188。当型腔36几乎充满时，防护材料的注射压力解除并停止流动，但PET熔料继续流动，直至型腔36完全充满。接着，PET的注射压力解除，再经过一小段冷却时间，模具打开并脱模。脱膜后，模具再闭合并开始下一个工作周期，根据型腔36的数量、尺寸以及模塑材料，连续的工作周期时间不同，约为若干秒钟一次。

现在请参考图10-14，图中显示了根据本发明的另一个最佳实施例，本例中的注射模具采用阀式浇口模塑成形五层塑料坯或其他制品。由于许多部件与前面所述的相同，因此在这些实施例中相同的部件就不再全部解释了，下文中提及的相同部件采用相同的件号。本例中，有一个细长的阀芯216插入每个热喷嘴10的中央熔料流道78中并受液力操纵机构218的控制而完成预定工作周期内的动作。每个绝热传输衬套96上的茎部100向前伸入前熔料流道板18上的孔102后又伸入熔料分配衬套48上的偏心孔220中。第二熔料主流道116从后熔流道板92处开始，经过绝热熔料传输衬套96上的孔222进入与之相对准的、从热喷嘴10的尾端14通往外部环形熔料流道190的孔224。热喷嘴10中的孔224由一圈相互间隔的孔226包围着，这些孔226可以作为流经熔料流道116的熔料的隔热层。

如图12-14所示，每个熔料分配衬套48的第一层132的前表面142与第二层138的后表面144上的匹配槽146、128可以在这两层组装后构成熔料流道150，该流道150联接着穿通第二层136的两个相隔的孔154和中央孔180并接通进料口152。同样，第二层138的前表面160与第三层136的后表面158上的匹配槽162、164可以组合构成一对弯曲的熔料流道166，每个流道166联接着穿通第二层138的两个孔154中的一个以及穿通第三层136的四个孔168中的两个。穿通第三层136的四个孔168分别与热喷嘴10的尾端14上的四个孔80一一对准，从而向外部环形流道190输送PET熔料。三层132、138、136上还分别开有偏心孔250、252、254，它们应足够粗，以容纳熔料传输衬套96的茎部100。三个孔对齐后形成孔220，孔220则对准热喷嘴10的尾端14上的孔224，而孔224则通向内部环形流道76。每个熔料分配衬套48的第一层132上还有一个颈部228，该颈部228向后伸入前熔料流道板18上的孔230中并伸至后流道板92处。细长的阀芯216经过熔料流道板92上的孔232以及熔料分配衬套48上相对应的中心孔234并伸入热喷嘴10上相对应的中央熔料流道78中。细长的阀芯216上有一个加大了的尾端或称头部236以及一个与浇口32相配合的前端238。尾端236联接着一个前活塞240，前活塞240位于后板或称缸板24内的一个液压缸242中。操纵机构218上也带有一个后活塞244。二活塞242、244由导管246中的受控液体的压力驱动并带动阀芯216在四个不同位置上往复运动。图中显示的液力操纵机构218是为了说明，当然其他类型的操纵机构，如机电机构也可以采用。

在第一位置，每个阀芯216上的前端238稍稍回缩，从而使少量的PET熔料流过外部环形熔料流道190。之后，每个阀芯216的前端238再向回缩至第二位置，从而使防护材料的熔料流过内部环形流道76。防护材料与PET同时流动，从而将PET分成两个外层248。经过一小段时间后，每个阀芯238的前端238回缩至第三位置，从而使PET熔料流过包围着阀芯216的中央熔料槽78。从而使中央熔料流道78流出的PET熔料将防护材料分隔成两层258，在两个防护材料层258之间是一个PET层256。

当型腔36几乎充满时，每个阀芯216的前端238回到第一位置从而切断中央熔料流道78中的PET料流和内部环形熔料流道76中的防护材料料流。而外部环形熔料流道190中的PET熔料继续注入，直至型腔36完全充满，然后，阀芯216被向前推至图11所示的关闭位置，在此位置上，前端238位于浇口32中。经过一小段冷却时间，模具打开并脱模。脱模后，模具再闭合并注射。根据型腔36的厚度、数量、尺寸以及模塑材料，连续的工作周期可以为15至30秒一次。

现在请参考图15-17，图中所示的熔料分配衬套48适用于图1中所示的注射模具系统。在本例中，熔料分配衬套48上有一个后层260和一个前层262并由这二层而不是三层组装而成。后层260上有一个后表面264，该后表面264构成熔料分配衬套48的尾端134；还有一个前表面266以及一个圆柱表面268，该圆柱表面268从后表面264处伸至前表面266处。前层262上也包含一个后表面270和一个前表面272，该前表面272构成熔料分配衬套48的前端。

如图所示，后层260上有一对第一熔料流道274，二流道274从侧表面268上的一个公共进料口276处开始向内伸。第一熔料流道274向内伸至两个内端278处，二内端278则分别联接着两个相隔的孔280，二孔280则从此处开始通向后层260的前表面266。后层260的前表面266与前层262的后表面270上分别开有一对匹配的槽282、284，当这两层组合后，两对槽282、284可构成一对弯曲的第二熔料流道286。每个第二熔料流道286分别从后层260中的二孔280中的一个孔处开始分支并通向穿通前层262的四个相隔的孔288中的两个孔。在本例中，后层262和前层260上还带有相匹配的中心孔290、292，二孔290、292分别穿通上述二层。

当第二层260、262用前面所述的方法组装并焊接成整体后，熔料分配衬套48安装到位，从而使中心孔290、292以及穿通前层262的四个孔288分别对准中央熔料流道78和热喷嘴10的尾端14上的四个熔料孔80。本实施例的工作过程与前面所述相同，不需再作解释。

通过上述各实施例对带整体式多层熔料分配衬套的多层注射模具作出了解释。显然，对于一个本领域的普通技术人员来说，在不超出下面所附的权利要求中所确定的本发明的范围的前提下，可以作出各种修改与变型。例如，在本发明的另一最佳实施例中，可以采用直浇口式模具模塑成形五层塑料坯或其他制品。还可以采用其他性能适合的材料以取代PET、EVOH和尼龙。

Claims (19)

1、一个熔料分配衬套，其具有一个侧表面从一个尾端伸展至一个前端，该熔料分配衬套可用在一个安装着一组热喷嘴的多腔热流道塑料注射模具设备中，用于将一个从该熔料分配衬套中经过的熔料流道分支，该熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向该熔料分配衬套前端上的四个出料口，该熔料分配衬套是由至少第一、第二、第三层组合而成的一个整体结构，第一层上有一个后表面和一个前表面，第三层上有一个后表面、一个前表面以及四个从后表面穿通至前表面的相隔的孔，第二层上有一个后表面、一个前表面和两个从后表面穿通至前表面的相隔的孔，第二层的后表面顶靠在第一层的前表面上，第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上，第一层的前表面和第二层的后表面上开有匹配的槽用于组合构成一个第一熔料流道，该第一熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向穿通第二层的两个相隔的孔，而第二层的前表面和第三层的后表面上也开有匹配的槽用于组合构成两个第二熔料流道，每个第二熔料流道分别从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个处开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个，这样，熔料流道就从一个单独的进料口处开始，经过第一熔料流道、穿通第二层的两个相隔的孔、两个第二熔料流道而到达穿通第三层的四个相隔的孔。

2、根据权利要求1的熔料分配衬套，其上包含第一、第二和第三层，该第三层的前表面是熔料分配衬套的前端，而穿通第三层的四个相隔的孔中的每个孔均分别通向位于熔料分配衬套前端的出料孔中的一个。

3、根据权利要求1的熔料分配衬套，其单独的进料口位于熔料分配衬套的侧表面上。

4、根据权利要求1的熔料分配衬套，其上有一个中心孔从尾端穿通至前端，而穿通第二层的两个孔和穿通第三层的四个孔均环绕着该中心孔。

5、一套用于多层模塑成形的多腔热流道塑料注射模具，包含至少一个带一个前表面的熔料流道板和一组热喷嘴，每个热喷嘴上有一个尾端、一个前端、一个中央熔料流道从尾端穿通至前端、一个环形熔料流道环绕着中央熔料流道通至前端、四个相隔的熔料孔从尾端通至环形熔料流道，在该模具中有一个第一熔料主流道从一个第一熔料进料口处开始并在至少一个熔料流道板中分支，再经过每个热喷嘴上的四个相隔的熔料孔和环形熔料流道而到达邻近该热喷嘴前端的一个浇口，而每个浇口均通向模具中的一个型腔；在该模具中还有一个第二熔料主流道从一个第二熔料进料口处开始并在至少一个熔料流道板中分支，再经过每个热喷嘴中的中央熔料流道而到达浇口；改进的模具还包含：

一组整体式三层熔料分配衬套，每个熔料分配衬套上有一个尾端、一个前端和一个中心孔从尾端穿通至前端，每个熔料分配衬套安置在熔料流道板的前表面上，且其前端顶靠在一个热喷嘴的尾端上，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始再经过每个熔料分配衬套上的中央孔而到达穿通每个热喷嘴的中央熔料流道；每个熔料分配衬套上有一个第一层位于尾端、一个第三层位于前端、一个第二层位于第一、第三层之间，第一、第二、第三层组合起来构成一个整体式熔料分配衬套，第一层上有一个后表面和一个前表面，该后表面顶靠在至少要有的一个熔料流道板上；第三层上有一个后表面、一个前表面以及四个相隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面，第三层的前表面顶靠在一个热喷嘴的尾端上，且熔料分配衬套上的中心孔对准热喷嘴中的中央熔料注道，而穿通第三层的四个相隔的孔则对准热喷嘴尾端的四个相隔的熔料口；第二层上有一个后表面、一个前表面以及两个相隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面，第二层的后表面顶靠在第一层的前表面上，第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上；第一层的前表面和第二层的后表面上开有匹配的槽，用于构成一个熔料流道，该流道从一个进料口处开始分支并通向穿通第二层的两个相隔的孔，而该进料口则对准位于至少要有的一个熔料流道板中的第一熔料主流道；第二层的前表面和第三层的后表面上也开有匹配的槽，用于构成两个熔料流道，每个熔料流道分别从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个；这样，第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始，经过每个熔料分配衬套上穿通第二层的两个相隔的孔、穿通第三层的四个相隔的孔以及每个喷嘴上的四个相隔的熔料孔从而到达该喷嘴中的环形熔料流道。

6、根据权利要求5的塑料注射模具，其第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始并在模具中的一个前熔料流道板中分支，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始并在模具中的一个后熔料流道板中分支后到达位于前熔料流道板中的各熔料孔，而这些熔料孔分别与穿通各熔料分配衬套的中心孔一一对准。

7、根据权利要求6的塑料注射模具，其第二熔料主流道经过位于各熔料流道板之间的一些熔料传输衬套内的熔料孔。

8、根据权利要求7的塑料注射模具，其每个熔料分配衬套的中心孔和与之对准的热喷嘴中的中央熔料流道内对中穿入一个细长销，而从第二熔料进料口开始的第二熔料主流道则沿细长销的外围伸展。

9、根据权利要求8的塑料注射模具，其细长销是固定的，且在该销的长度方向上开有熔料槽。

10、根据权利要求8的塑料注射模具，其细长销是一个阀芯，该模具上还包含操纵机构，用于带动阀芯在一个缩回的张开位置和一个伸出的关闭位置之间往复运动。

11、一套用于多层模塑成形的多腔热流道塑料注射模具，包含至少一个带一个前表面的熔料流道板和一组热喷嘴，每个热喷嘴上有一个尾端、一个前端、一个中央熔料流道从尾端穿通至前端、一个内部环形熔料流道环绕着中央熔料流道通至前端、至少一个熔料孔从热喷嘴的尾端通至内容环形熔料流道，该模具中有一个第一熔料主流道从一个第一熔料进料口处开始并在至少一个熔料流道板中分支，再经过每个热喷嘴中的中央熔料流道到达邻近该热喷嘴前端的一个浇口，而每个浇口均通向模具的一个型腔；在模具中还有一个第二熔料主流道从一个第二熔料进料口处开始并在至少一个熔料流道板中分支，再经过每个热喷嘴中的至少一个熔料孔以及内部环形熔料流道而到达浇口；改进的模具还包含：

每个热喷嘴上有一个外部环形熔料流道环绕着中央熔料流道和内部环形熔料流道通至前端以及四个相隔的熔料孔从尾端通至外部环形熔料流道；模具中有一组整体式三层熔料分配衬套，每个熔料分配衬套上有一个尾端和一个前端，每个熔料分配衬套安置在熔料流道板的前表面上，且其前端顶靠在一个热喷嘴的尾端上，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始再经过每个热喷嘴上的至少一个熔料孔而到达内部环形流道；每个熔料分配衬套上有一个第一层位于尾端、一个第三层位于前端、一个第二层位于第一、三层之间，第一、第二、第三层组合起来构成一个整体式熔料分配衬套，第一层上有一个后表面和一个前表面，该后表面顶靠在至少要有的一个熔料流道板上；第三层上有一个后表面、一个前表面以及四个相隔的孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面，第三层的前表面顶靠在一个热喷嘴的尾端上，且穿通第三层的中心孔对准热喷嘴中的中央熔料流道，而穿通第三层的四个相隔的孔则对准热喷嘴尾端的四个相隔的熔料孔；第二层上有一个后表面、一个前表面、一个中心孔从后表面穿通至前表面并对准穿通第三层的中心孔、两个相隔的孔围绕中心孔从后表面穿通至前表面，第二层的后表面顶靠在第一层的前表面上，第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上；第一层的前表面和第二层的后表面上开有匹配的槽，用于构成一个熔料流道，该流道从一个进料口处开始分支并通向穿通第二层的中心孔与两个相隔的孔，而该进料口则对准位于至少要有的一个熔料流道板中的第一熔料主流道；第二层的前表面和第三层的后表面上也开有匹配的槽，用于构成两个熔料流道，每个熔料流道分别从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个；这样，第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始，经过每个熔料分配衬套上穿通第二层的中心孔、第三层上与之对准的中心孔，而到达穿通每个热喷嘴的中央熔料流道，还经过每个熔料分配衬套上穿通第二层的两个相隔的孔、穿通第三层的四个相隔的孔以及每个热喷嘴上的四个相隔的熔料孔而到达每个热喷嘴中的外部环形熔料流道。

12、根据权利要求11的塑料注射模具，其第一熔料主流道从第一熔料进料口处开始并在模具中的一个前熔料流道板中分支，而第二熔料主流道则从第二熔料进料口处开始并在模具中的一个后熔料流道板中分支后到达位于前熔料流道板中的各熔料孔，而这些熔料孔均分别联接着每个热喷嘴中通往内部环形熔料流道的至少一个熔料孔。

13、根据权利要求12的塑料注射模具，其第二熔料主流道经过位于各熔料流道板之间的一些熔料传输衬套内的熔料孔，而每个熔料传输衬套内的熔料孔则分别与前熔料流道板中的一些熔料孔中的一个相对准。

14、根据权利要求13的塑料注射模具，其每个热喷嘴上有两个相隔的熔料孔从尾端通至内部环形熔料流道，每个熔料分配衬套的第三层上有两个附加的相隔的孔围绕着穿通第三层的中心孔从后表面穿通至前表面、并与热喷嘴尾端的两个相隔的熔料孔相互对准，熔料分配衬套的第一层上有一个孔从后表面穿通至前表面，熔料分配衬套的第二层上有一个附加孔从后表面穿通至前表面、并与穿通第一层的孔对准，第二层的前表面与第三层的后表面上开有附加的匹配槽，用于构成一个附加熔料流道，该流道从穿通第二层的附加孔处开始分支并通向穿通第三层的两个相隔的附加孔，这样，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始并经过每个熔料传输衬套中的熔料孔、位于前熔料流道板中的相应的熔料孔、熔料分配衬套第一层上相应的孔、第二层上的附加孔，再在附加溶料流道中分支并通向穿通第三层的两个附加孔，从而到达热喷嘴中的两个相隔的熔料孔，而这两个熔料孔则从热喷嘴尾端通向内部环形熔料流道。

15、根据权利要求13的塑料注射模具，其每个热喷嘴上有两个相隔的熔料孔从尾端通向内部环形熔料流道，每个熔料分配衬套的第二、第三层上分别有两个相隔的附加孔围绕着中心孔从后表面穿通至前表面并对准热喷嘴的尾端的两个相隔的熔料孔，熔料分配衬套的第一层上有一个孔从后表面穿通至前表面，熔料分配衬套的第一层的前表面和第二层的后表面上开有附加的匹配槽，用于构成一个附加的熔料流道，该流道从穿通第一层的孔开始分支并通向第二、第三层上的两对附加孔，这样，第二熔料主流道从第二熔料进料口处开始并经过每个熔料传输衬套中的熔料孔、位于前熔料流道板中相应的熔料孔、熔料分配衬套第一层上相应的孔，再在附加熔料衬套中分支并通向第二、第三层上的两对附加的孔，从而到达热喷嘴中的两个相隔的熔料孔，而这两个熔料孔则从热喷嘴尾端通向内部环形熔料流道。

16、根据权利要求13的塑料注射模具，其每个熔料分配衬套上有一个熔料孔从尾端穿通至前端，而从第二熔料流通道套处开始的第二熔料主流道经过每个熔料分配衬套上的熔料孔而到达每个热喷嘴中的中央熔料流道。

17、根据权利要求16的塑料注射模具，其每个熔料分配衬套的第一层上有一个颈部向后伸入前熔料流道板中的一个开孔中；每个熔料分配衬套的第一层上开有一个中心阀芯孔，一个细长的阀芯伸展着穿过第一层上的阀芯孔、第二层上的中心孔、第三层上的中心孔以及相应的热喷嘴中的中央熔料流道，而操纵机构可带动每个细长阀芯在几个不同位置间运动，而从第一熔进料口处开始的第一熔料主流道的一部分则沿细长阀芯的外围伸展。

18、一种熔料分配衬套，其具有一个侧表面从一个尾端伸展至一个前端，该熔料分配衬套可用在一个安装着一组热喷嘴的多腔热流道塑料注射模具设备中，用于将一个从该熔料分配衬套中经过的熔料流道分支，该流道从一个位于侧表面上的单独的进料口处开始分支并通向该熔料分配衬套前端上的一组出料口，熔料分配衬套是由一个后层和一个前层组合而成的整体结构，后层上有一个后表面、一个前表面、一个侧表面从后表面伸展至前表面、一对第一熔料流道从一个位于侧表面上的单独的进料口处开始向内伸至两个相隔一段距离的两个内端、两个相隔的孔分别从两个第一熔料流道中相应的一个流道的内端处开始穿通至后层的前表面；前层上有一个后表面、一个前表面、四个相隔的孔从后表面穿通至前表面；前层的后表面顶靠在后层的前表面上，后层的前表面与前层的后表面上开有匹配的槽，用于构成一对第二熔料流道，每个第二熔料流道从后层中的两个相隔的孔中的一个处开始分支并通向穿通前层的四个相隔的孔中的两个；这样，熔料流道就从一个单独的进料口处开始，经过一对第一熔料流道、后层中的两个相隔的孔、两个第二熔料流道而到达穿通前层的四个相隔的孔。

19、一种用于制造熔料分配衬套的方法，该熔料分配衬套上有一个侧表面从一个尾端伸向一个前端，该熔料分配衬套可用在一个安装着一组热喷嘴的多腔热流道塑料注射模具设备中，用于将一个从该熔料分配衬套中经过的熔料流道分支，该熔料流道从一个位于侧表面的单独的入口处开始分支并通向位于该熔料分配衬套前端的四个出料口，该熔料分配衬套的制造方法包含以下各步骤：

(a)制造出第一、第二、第三层，每层上有一个后表面和一个前表面，

(b)在第二层上从后表面至前表面钻两个相隔的通孔，

(c)在第三层上从后表面至前表面钻四个相隔的通孔，

(d)在第一层的前表面和第二层的后表面上开匹配的槽，用于构成一个第一熔料流道，该熔料流道从一个单独的进料口处开始分支并通向穿通第二层的两个相隔的孔，

(e)在第二层上的前表面和第三层的后表面上开匹配的槽用于构成两个第二熔料流道，每个第二熔料流道分别从穿通第二层的两个相隔的孔中的一个处开始分支并通向穿通第三层的四个相隔的孔中的两个，

(f)在第一层的前表面和第二层的后表面这二者中的至少一个上以及第二层的前表面和第三层的后表面这二者中的至少一个上涂上一种钎焊材料，

(g)将第一、第二、第三层组装到一起，使第一层的前表面顶靠在第二层的后表面上、第二层的前表面顶靠在第三层的后表面上，

(h)在一个真空炉中，在部分真空的条件下根据一个预定的周期将组装的第一、第二、第三层加热至预定的温度，使钎焊材料在第一、第二、第三层之间流动，从而将这三层钎焊成整体式熔料分配衬套，在该熔料分配衬套中，熔料流道从一个位于侧表面上的单独的进料口处开始，经过第一熔料流道、穿通第二层的两个相隔的孔、两个第二熔料流道以及穿通第三层的四个相隔的孔，最后到达位于该熔料分配衬套前端的四个出料口。

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