EA031669B1

EA031669B1 - Инжекционная форма, инструмент для инжекционного формования, содержащий форму для инжекционного формования, способы их использования и получаемые объекты

Info

Publication number: EA031669B1
Application number: EA201691339A
Authority: EA
Inventors: Олоф Франкссон; Роберт Акселссон
Original assignee: ПЛАСТИКС АНБАУНД ГмбХ
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2019-02-28
Also published as: SA516371052B1; PT3065928T; CN105848849B; ES2824252T3; EA201691340A1; EP3065928A1; PL3065928T3; DK3065928T3; US10442125B2; JP6568091B2; DK3065927T3; ES2813798T3; EA033100B1; CN112078106A; SI3065928T1; BR112016009988B1; PL3065927T3; MY177724A; HRP20201318T1; LT3065928T

Abstract

Инжекционная форма (1) содержит инжекторную пластину (2) формы, имеющую первую лицевую поверхность (4) инжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность (5) инжекторной пластины формы, эжекторную пластину (3) формы, имеющую первую лицевую поверхность (6) эжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность (7) эжекторной пластины формы, причем первая лицевая поверхность (4) инжекторной пластины формы обращена к первой лицевой поверхности (6) эжекторной пластины формы, по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды, соединяющий вход (23; 25) термообрабатывающей среды инжекционной формы (1) с выходом (24; 26) термообрабатывающей среды инжекционной формы (1), причем по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды проходит через площадь, по меньшей мере, второй лицевой поверхности (5) инжекторной пластины формы и/или второй лицевой поверхности (7) эжекторной пластины формы и образует свободное отверстие (30; 33) в упомянутой соответствующей лицевой поверхности (5; 7) пластины формы, по меньшей мере, вдоль длины по меньшей мере одного канала (11; 14) термообрабатывающей среды.

Description

Настоящее изобретение относится к форме для инжекционного формования, содержащей инжекторную пластину формы, имеющую первую лицевую поверхность инжекторной пластины формы, включающую в себя первые половины полостей формы одной или более полостей формы, и противоположную вторую лицевую поверхность инжекторной пластины формы, предназначенную для установки на инструмент для инжекционного формования, эжекторную пластину формы, имеющую первую лицевую поверхность эжекторной пластины формы, включающую в себя вторые половины полостей формы одной или более полостей формы, и противоположную вторую лицевую поверхность эжекторной пластины формы, предназначенную для установки на инструмент для инжекционного формования, причем первая лицевая поверхность инжекторной пластины формы обращена к первой лицевой поверхности эжекторной пластины формы для ограничения одной или более полостей формы, когда инжекторная пластина формы и эжекторная пластина формы находятся в замкнутом контакте во время впрыска пластикового материала, и по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды, который соединяет, по меньшей мере, вход термообрабатывающей среды инжекционной формы с выходом термообрабатывающей среды инжекционной формы.

Международная заявка на патент № WO 2013/126723 включает в себя обсуждение обычных систем термообработки для инжекционно-литьевых машин. Система охлаждения ускоряет охлаждение формованных деталей посредством циркуляции охлаждающей текучей среды через форму, посредством этого позволяя машине выполнить больше циклов в заданный интервал времени, что увеличивает производительность и, таким образом, общее количество произведенных формованных деталей. Следует отметить, что эти системы термообработки увеличивают сложность и стоимость пресс-форм для инжекционного формования, помимо прочего, по причине дорогого конструирования сложных узоров отверстий, просверливания длинных отверстий в трех измерениях, затыкания отверстий вручную, множества конфигураций в разных направлениях, и потому что очень твердые материалы формы являются трудными для механической обработки. Во время цикла инжекционного формования не должна происходить утечка охлаждающей текучей среды. Следовательно, для предотвращения утечки охлаждающей текучей среды наружу из формы охлаждающие каналы обычно выполняются посредством просверливания отверстий в поддерживающих пластинах, из-за чего охлаждающие каналы являются прямыми и заделанными, и в толще основной пластины или поддерживающей пластины для инжекционной формы возможно выполнить только ограниченное количество перекрестных охлаждающих каналов, необязательно в нескольких плоскостях. Более того, невозможно выполнить расстояние приблизительно так, чтобы упомянутое расстояние было по существу одинаковым до всех полостей инжекционной формы.

Соответственно просверливание охлаждающих каналов через основную пластину или поддерживающую пластину является сложным, требующим затрат времени и дорогим. Кроме того, охлаждающие каналы могут быть просверлены только по прямой линии, в результате чего критические горячие точки часто остаются вне досягаемости охлаждающей/нагревающей среды и, следовательно, не могут быть ослаблены. Эти практические ограничения при сверлении охлаждающих каналов приводят к неравномерному охлаждению в форме для инжекционного формования, что влияет на качество формованной детали.

В WO 2003/011550 описаны различные формы в сборе, имеющие множество охлаждающих линий, выполненных посредством механообработки в поддерживающей пластине для способствования литью под давлением тонкостенных деталей без утонения канала потока, которые охлаждают расплавленный термопластичный материал перед тем, как этот материал достигнет конца канала потока и полностью заполнит полость. Эта известная инжекционная форма имеет встроенную оболочку, которая сконструирована как из поверхностного слоя полости формы с низкой теплоемкостью, так и из изоляционного слоя, который расположен на поверхности обратной стороны поверхностного слоя и содержит микроканалы или микроотверстия. Нагрев поверхностей полости во время впрыска термопластичного материала происходит посредством индукционного нагрева, и последующее охлаждение формованной детали достигается посредством циркуляции охлаждающей текучей среды через охлаждающую линию, установленную в основании формы или через микроканалы, выполненные в изоляционном слое. Для сведения к минимуму риска утечки охлаждающей текучей среды, микроотверстия и микроканалы являются внутренними отверстиями, как и в любой другой обычной форме для инжекционного формования, и циркулировать может только ограниченное количество охлаждающей текучей среды. Без какой либо технической идеи или указания средства предложено, что нагрев также может происходить через просверленные отверстия посредством циркуляции текучей среды с высокой температурой через охлаждающую линию или микроканалы.

В итоге, в описанных выше обычных системах для инжекционного формования, использующих охлаждающие каналы, такие охлаждающие каналы представляют собой встроенные отверстия, через которые может проходить минимум охлаждающей текучей среды с ограниченной скоростью для уменьшения возможной утечки. Таким образом, в этих случаях, несмотря на то, что обычные способы охлаждения обеспечивают быстрое производство по сравнению с обычными способами инжекционного формования,

- 1 031669 не использующими активного охлаждения, все еще требуется разработка более эффективного процесса охлаждения, например, для инжекционного формования сложных деталей, включая тонкие детали, а также для улучшения производительности, уменьшения затрат и обеспечения высокого качества.

В WO 9731733 описан процесс литья для изготовления вставок полости сердцевины для инструментов для инжекционного формования. Эти вставки отливаются с использованием системы циркулятора текучей среды, который перемещает или протягивает охлаждающую текучую среду в охлаждающую камеру на задней стороне вставок. Охлаждающая текучая среда подвергается воздействию отрицательного давления для быстрой протяжки охлаждающей текучей среды через камеру. Охлаждающая текучая среда перемешивается вокруг поддерживающих колонн, предусмотренных в камере для обеспечения прочности вставок.

Альтернативный вариант осуществления охлаждающей камеры в WO 9731733 имеет поддерживающее средство, содержащее множество совмещаемых секций стенки, которые проходят в осевом направлении от передней стороны вставки. Поддерживающие секции стенки расположены симметрично в камере, так что, когда пластиковый материал впрыскивается в область полости, увеличенная поддержка обеспечивается там, где пластиковый материал подается под высоким давлением впрыска. Во время работы формовочного устройства средство компенсации внешнего давления действует для поглощения или компенсации удара высокого давления, оказываемого на вставку сердцевины и вставку полости. Средство компенсации давления имеет высоту немного длиннее или выше, чем объединенная глубина вставки сердцевины и вставки полости, чтобы наибольшая часть давления поглощалась посредством упомянутого средства компенсации давления для уменьшения нагрузки или давления, прилагаемого к вставкам для принудительного распределения расплава внутри одной или более полостей формы. Таким образом, в WO 9731733 разработаны инжекционной формы для применений с высоким давлением без нагрева формы. К тому же, эти инжекционной формы отливаются на модели пластиковой детали за два этапа, на которых во время литья образуются формовочные полости. Тем не менее, такие формованные полости редко формуются с нужными размерами, поскольку отлитый металлический материал существенно сжимается во время затвердевания. В частности, медь, предложенная в WO 9731733, имеет сильную усадку по сравнению с алюминием или черной сталью.

Поддерживающие секции стенки образуют камеру потока из каналов, которые все сообщаются друг с другом по текучей среде через поперечные отверстия. Охлаждающая текучая среда протягивается через открытую камеру, поток текучей среды распределяется по мере его прохождения вокруг поддерживающих колонн и/или секций стенки и позволяет воде течь в любом месте, в котором она находит кратчайший путь, таким образом, путь потока воды не может быть управляемым. Путь потока является произвольным, если приложено отрицательное давление, так что путь потока направлен настолько прямо, насколько это возможно, от входа охлаждающей текучей среды к выходу охлаждающей текучей среды.

В WO 9731733 также не предлагается использование охлаждающей камеры для нагрева полостей формы, и, таким образом, не требуется никакой изоляции для подачи тепловой энергии.

Таким образом, в области техники инжекционного формования все еще существует потребность в разработке дешевого и упрощенного изготовления схем термообработки для инжекционной формы, и в оптимизации теплообмена между пластиковым материалом и пресс-формой для инжекционного формования во время цикла формования для достижения короткого времени цикла, увеличенной посредством этого производительности, а также формования пластиковых продуктов высокого качества.

В первом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, как описано во вступительном параграфе, которая обеспечивает улучшенное и равномерное рассеяние тепла и теплообмен между пластиковым материалом в полости формы и термообрабатывающей средой.

Во втором аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, как описано во вступительном параграфе для инжекционного формования пластиковых деталей высокого качества и размерной точности с более высокой скоростью, чем в случае обычных инжекционно-литьевых машин.

В третьем аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, как описано во вступительном параграфе, в которой уменьшена тепловая нагрузка на форму.

В четвертом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, как описано во вступительном параграфе, в которой выполняется эффективная термообработка критических точек.

В пятом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, как описано во вступительном параграфе, которая не ограничена использованием в конкретной конструкции инжекционно-литьевой машины или в конкретной настройке инжекционно-литьевой машины.

В шестом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционная форма, для которой средство для термообработки инжекционной формы является простым для разработки и использования, и может быть изготовлено просто, быстро и недорого, без необходимости использования специально разработанных инструментов и оборудования.

В седьмом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционно-литьевая машина, как описано во вступительном параграфе, которая может быть оснащена разными пресс-формами для

- 2 031669 инжекционного формования согласно изобретению при одновременном использовании одинаковой внешней системы термообработки и схемы термообработки.

В восьмом аспекте согласно настоящему изобретению разработана инжекционно-литьевая машина, как описано во вступительном параграфе, которая имеет свойства теплообмена между термообрабатывающей средой и впрыснутым материалом.

В девятом аспекте согласно настоящему изобретению разработано оборудование для инжекционного формования, как описано во вступительном параграфе, в котором инжекционная форма может быть попеременно охлаждена и нагрета во время цикла инжекционного формования.

Сущность изобретения, благодаря которой решаются эти и другие аспекты, согласно настоящему изобретению заключается в том, что что в форме для инжекционного формования по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды образует путь потока, который проходит над одной или более полостями формы посредством пересечения площади, по меньшей мере, второй лицевой поверхности инжекторной пластины формы и/или второй лицевой поверхности эжекторной пластины формы, и меньшей мере один канал термообрабатывающей среды образует свободное отверстие в упомянутой соответствующей второй лицевой поверхности пластины формы вдоль, по меньшей мере, длины по меньшей мере одного канала термообрабатывающей среды, причем это отверстие становится закрытым, когда инжекционная форма установлена на инструмент для инжекционного формования.

В контексте настоящего изобретения термин инжекторная пластина формы обозначает половину формы, с которой происходит впрыск формовочного материала, таким образом, инжекторная пластина формы является половиной инжекторной пластины формы, и эти термины следует понимать как взаимозаменяемые.

В контексте настоящего изобретения термин эжекторная пластина формы обозначает половину формы, с которой происходит выталкивание формованной детали после достаточного затвердевания, таким образом, эжекторная пластина формы является половиной эжекторной пластины формы, и эти термины следует понимать как взаимозаменяемые.

Эжекторная пластина формы часто называется сердцевиной формы, и инжекторная пластина формы называется полостью формы. Для того чтобы обычные термины не были поняты как ограничивающие объем настоящего изобретения расположениями сердцевин и полостей, в настоящем описании используются более общие термины. Таким образом, следует понимать, что как полости, так и/или сердцевины могут быть образованы в инжекторной пластине формы и эжекторной пластине формы, в зависимости от того, что конструктор инструмента посчитает преимущественным для данной инжекционной формы в данном процессе инжекционного формования.

Половина инжекторной пластины формы и половина эжекторной пластины формы вместе ограничивают одну или более полостей формы, когда инжекционная форма закрыта, то есть когда вторые лицевые поверхности пластины формы принудительно приведены в контакт.

Термин термообрабатывающая среда обозначает текучую среду, выбранную из газов или жидкостей, подходящих для переноса тепловой энергии, чтобы поддерживать заданную температуру в течение времени, подходящего для обмена тепловой энергией, по меньшей мере, с материалом инжекционной формы, например, для нагрева инжекционной формы до и/или во время впрыска пластикового материала.

Термообрабатывающая среда, циркулирующая по меньшей мере в одном канале термообрабатывающей среды инжекционной формы, может предпочтительно представлять собой масло, такое как минеральное масло, несмотря на то, что в настоящем изобретении предусмотрены также другие термообрабатывающие текучие среды, являющиеся жидкостями, такие как вода, или газами. Подходящие термообрабатывающие среды выбираются так, чтобы они имели достаточную теплоемкость для переноса тепловой энергии, по меньшей мере, к полостям формы и, по меньшей мере, от формованной детали соответственно для высокоскоростного изготовления формованных деталей без ухудшения физических и механических свойств готовой формованной детали. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что для установки оптимальных параметров процесса для данной задачи инжекционного формования могут потребоваться тесты и испытания. Термообрабатывающая среда может быть одинаковой или разной для нагрева и охлаждения, например масло для нагрева и вода для охлаждения. Термообрабатывающая среда может циркулировать в отдельных контурах для инжекторной пластины формы и эжекторной пластины формы, и даже может быть разной для этих пластин. От данной задачи зависит: подвергаются или нет термообработке как инжекторная пластина формы, так и эжекторная пластина формы, в каком порядке, с какой скоростью, какой выбран тип канала термообрабатывающей среды, и так далее.

Термопластичные материалы являются особенно подходящими для литья в форму для инжекционного формования согласно настоящему изобретению. Тем не менее, не исключены термореактивные пластики.

По меньшей мере один канал термообрабатывающей среды согласно настоящему изобретению имеет продольное свободное отверстие в соответствующей второй лицевой поверхности пластины формы (то есть на задней стороне пластины), и глубину внутри соответствующей пластины формы к одной или более полостям в соответствующей первой лицевой поверхности пластины формы (то есть на перед

- 3 031669 ней стороне пластины). Таким образом, возможно обеспечивать канал термообрабатывающей среды, который позволяет подводить термообрабатывающую среду близко к полости формы, например, одинаково близко к любой кривизне полости формы, если это является преимущественным. Свободное отверстие, например, может быть выполнено посредством простого, быстрого и дешевого фрезерования и глубина канала термообрабатывающей среды может быть одинаковой или разной вдоль пути потока. Например, по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды может быть преимущественно выполнен с такой глубиной, чтобы расстояние между по меньшей мере одним каналом термообрабатывающей среды и противоположной полостью формы было приблизительно одинаковым в заданных местах или во всех местах. Таким образом, хороший теплообмен может быть достигнут во всех положениях поверхности полости формы. Поскольку по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды выполнен как открытая борозда во второй лицевой поверхности пластины формы, а не как закрытое отверстие с короткого края другой поддерживающей пластины, не являющейся инжекторной пластиной формы или эжекторной пластиной формы, как в случае обычных пресс-форм для инжекционного формования, по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды может проходить через лицевую поверхность соответствующей пластины любым случайным образом, не только состоять из прямых каналов, как в пресс-формах для инжекционного формования предшествующего уровня техники. Посредством выполнения каналов термообрабатывающей среды как в инжекторной пластине формы, так и в эжекторной пластине формы термообработка может быть выполнена с обеих половин формы, посредством этого оказывая желаемое воздействие на время цикла формования и скорость цикла формования.

Искусство изготовления инжекционной формы до настоящего времени преследовало цель защиты структурной целостности инжекционной формы и исключения уязвимости формы к деформации при приложении сил при открытии и закрытии инжекционной формы, или во время впрыска пластикового материала. Эта цель достигается посредством исключения удаления сплошного материала с половин формы в большем количестве, чем это абсолютно необходимо, так что специалист в изготовлении обычных пресс-форм для инжекционного формования предвзято относится к удалению материала формы кроме случаев фрезерования полостей формы. Следовательно, охлаждающие каналы обычно выполняются посредством просверливания отверстий в охлаждающих пластинах или поддерживающих пластинах инжекционно-литьевой машины, причем эти охлаждающие пластины и поддерживающие пластины прямо или непрямо соединены с половинами формы для того, чтобы охлаждать их. Также обычное охлаждение ограничено тем, что оно выполняется с инжекторной пластины формы, поскольку вставление дополнительных охлаждающих пластин спереди эжекторной пластины формы невозможно из-за совершающих возвратно-поступательное перемещение выталкивающих стержней.

В преимущественном варианте осуществления по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды может иметь свободное отверстие вдоль всей длины по меньшей мере одного канала термообрабатывающей среды. Таким образом, все отверстие может быть обследовано сразу после снятия пластины формы с инжекционно-литьевой машины для обнаружения макро- и микротрещин, борозд и дефектов на глаз или с использованием микроскопа.

Согласно настоящему изобретению свободное отверстие сначала закрывается, когда инжекционная форма устанавливается на инжекционно-литьевую машину, для создания закрытого и эффективного пути потока для циркуляции термообрабатывающей среды, причем площадь поперечного сечения этого пути потока может быть при необходимости значительно увеличена по сравнению с обычными охлаждающими каналами для пресс-форм для инжекционного формования. Посредством этого очень большие объемы термообрабатывающей среды могут проходить через этот инновационный по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды, благодаря чему рассеяние тепла и охлаждение становится исключительно быстрым и эффективным.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды представляет собой непрерывную шикану, проходящую от входа термообрабатывающей среды к выходу термообрабатывающей среды, причем эта непрерывная шикана состоит из последовательности поворотов пути потока с малым радиусом, разделенных посредством промежуточных стенок канала, которые направляют термообрабатывающую среду в противоположных направлениях потока. Такой хорошо образованный путь потока сводит к минимуму нежелательные эффекты, такие как турбулентность и перемешивание, которые могут затруднять управление временем пребывания термообрабатывающей среды внутри канала термообрабатывающей среды, и приводить к коррозии и эрозии, которые могут сделать стенку между полостью формы и канал для термообрабатывающей среды уязвимыми к разрыву из-за выкрашивания или трещин, возникающих от контакта с термообрабатывающей средой, или от сжимающих сил или давлений впрыска внутри полостей или литников. Предусмотрение канала термообрабатывающей среды в виде непрерывной шиканы, состоящей из поворотов с малым радиусом, таких как повороты, поворачивающие путь потока на 180°, предназначено для управляемого направления термообрабатывающей среды от входа к выходу без образования конкретных областей канала для термообрабатывающей среды, и, следовательно, расплавленного пластикового материала, подверженных воздействию критических высоких давлений и теплообменов. Предпочтительным давлением впрыска согласно настоящему изобретению является давление впрыска менее 100 кг/м², что составляет около 15% от высо

- 4 031669 кого давления большинства обычных применений, в которых не используется нагрев инжекционной формы.

Предпочтительно, по меньшей мере, некоторые промежуточные стенки канала являются параллельными.

Как изложено выше, одна или более полостей формы могут быть преимущественно ограничены инжекторной пластиной формы и эжекторной пластиной формы, когда первая лицевая поверхность инжекторной пластины формы и первая лицевая поверхность эжекторной пластины формы соприкасаются друг с другом в закрытом положении инжекционной формы. Как упомянуто ранее, для термообработки одной или более полостей формы по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды преимущественно образует путь потока, который проходит над упомянутыми одной или более полостями формы, образованными частями и/или половинами полости в одной или обеих соприкасающихся пластинах формы.

В очень эффективной форме для инжекционного формования каждая из инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы имеет один или несколько каналов для термообрабатывающей среды, причем каждый из них представляет собой единую непрерывную шикану, состоящую из поворотов с малым радиусом, образованных стенками канала и имеющую продольное отверстие, проходящее по всей ее длине, причем это отверстие сначала закрывается, когда упомянутые пластины устанавливаются на инструмент для инжекционного формования. Процесс термообработки может быть выполнен оптимально, когда как инжекторная пластина формы, так и эжекторная пластина формы предусмотрены с частями как каналов для термообрабатывающей среды, так и полостей формы, и в этом случае термообработка может быть выполнена одновременно и равномерно с обеих вторых лицевых поверхностей. Сердцевины и полости одной или более полостей формы могут быть предусмотрены в одной из инжекторной пластины формы и эжекторной пластины формы или в них обеих. Термообработка может быть выполнена независимо от того, открыта или закрыта инжекционная форма, и одна или обе пластины формы могут иметь каналы термообрабатывающей среды.

В предпочтительном варианте осуществления инжекторная пластина формы имеет один единственный непрерывный первый канал для термообрабатывающей среды, а эжекторная пластина формы имеет один единственный непрерывный второй канал для термообрабатывающей среды для обеспечения превосходного направления и времени пребывания первой и второй термообрабатывающих сред, причем первая и вторая термообрабатывающие среды являются одинаковыми или разными, а также оптимальной передачи тепла через стенку между нижней частью канала и всеми полостями формы.

Как один-единственный непрерывный первый канал для термообрабатывающей среды, так и одинединственный непрерывный второй канал для термообрабатывающей среды могут быть шиканами, состоящими из поворотов с малым радиусом, предпочтительно поворотов примерно на 180°.

В качестве альтернативы, только одна из инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы имеет один канал для термообрабатывающей среды, являющийся единственной непрерывной шиканой, состоящей из поворотов с малым радиусом, имеющей отверстие по всей ее длине.

Поскольку в пластине формы выполнен по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды, можно всегда обеспечивать оптимальное приспособление и соответствие теплообмена, охлаждения и нагрева, к конкретным формуемым пластиковым деталям. Этого невозможно достичь с использованием стандартного охлаждения обычной инжекционной формы, в которой одинаковые просверленные охлаждающие отверстия в отдельной пластине, прикрепленной к форме для инжекционного формования, используются для охлаждения разных половин формы и разных полостей формы.

В преимущественном варианте осуществления по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды представляет собой шикану, предпочтительно непрерывную шикану, образующую путь потока для циркуляции термообрабатывающей среды через пластину формы, причем этот по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды образует путь потока, который длиннее, чем ширина соответствующей инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы, и/или высота соответствующей инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы, и/или любая линия от края до края или от угла до угла соответствующей инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы.

Шикана представляет собой последовательность поворотов с малым радиусом, то есть участков, канала термообрабатывающей среды в противоположных направлениях, в отличие от прямого прохождения пути потока в просверленных отверстиях обычных охлаждающих каналов. Шикана обеспечивает более длинный путь потока через плоскость, чем прямое отверстие, и пересекает гораздо большую площадь соответствующей пластины формы, чем просто прямые отверстия в качестве охлаждающих каналов в дополнительных основных пластинах или поддерживающих пластинах, используемых в обычных системах термообработки для инжекционно-литьевых машин. Время теплообмена между количеством термообрабатывающей среды, впрыснутым пластиковым материалом в полости формы, и половинами формы увеличивается благодаря дополнительной длине, дающей увеличение времени пребывания, посредством этого улучшая упомянутый теплообмен. Ширина пути потока, то есть ширина шиканы, также может быть выполнена шире, чем это возможно с прямыми просверленными отверстиями, и может быть

- 5 031669 выполнена разной вдоль длины по меньшей мере одного канала термообрабатывающей среды. Поскольку впрыснутый пластиковый материал затекает по существу сам по себе в любой угол полости формы, возможно формовать множество сложных пластиковых деталей с использованием одинаковых пластин формы. Несмотря на то, что время цикла может быть немного увеличено, общее количество производимых пластиковых деталей существенно выше, чем в случае обычных высокотемпературных пресс-форм для инжекционного формования при высоком давлении, в которых производится одна деталь за раз.

Термообрабатывающая среда может циркулировать через по меньшей мере один канал для термообрабатывающей среды, то есть через участки или повороты шиканы, например, повороты на 180°, необязательно в ответ на открытие и закрытие одного или более клапанов клапанной системы.

Канал термообрабатывающей среды может иметь вход и выход, расположенные там, где это требуется, например, заканчивающиеся у края пластины формы. Пластина формы, например, может иметь периферийную область без открытого канала термообрабатывающей среды для обеспечения обода для герметизации и прикрепления к остальному оборудованию и для расположения входа и/или выхода термообрабатывающей среды.

В конкретных вариантах осуществления вторая лицевая поверхность инжекторной пластины формы инжекторной пластины формы имеет первую периферийную область, окружающую по меньшей мере один первый канал термообрабатывающей среды и предусмотрена с первой прокладкой, и/или вторая лицевая поверхность эжекторной пластины формы эжекторной пластины формы может иметь вторую периферийную область, окружающую по меньшей мере один второй канал термообрабатывающей среды и предусмотрена со второй прокладкой. Эти первая прокладка и/или вторая прокладка предназначены для предотвращения утечки между пластиной формы и пластинами, которые прижаты к пластине формы, инжекторной пластиной формы или эжекторной пластиной формы, для закрытия свободного отверстия соответствующего канала термообрабатывающей среды для создания пути потока для термообрабатывающей среды.

По меньшей мере один первый открытый канал термообрабатывающей среды инжекторной пластины формы закрыт посредством первой уплотнительной пластины, а по меньшей мере один открытый второй канал термообрабатывающей среды эжекторной пластины формы закрыт посредством второй уплотнительной пластины, и первая прокладка и вторая прокладка соответственно предназначены для обеспечения непроницаемого для текучей среды соединения, когда термообрабатывающая среда циркулирует по участкам проходов каналов термообрабатывающей среды, то есть течет попеременно через последующие участки канала в противоположных направления от входа к выходу. Таким образом, стенка канала проходит от нижней части канала для термообрабатывающей среды до соответствующей уплотнительной пластины, чтобы никакая термообрабатывающая среда не могла пройти под уплотнительную пластину. Термообрабатывающая среда должна следовать кривизне канала термообрабатывающей среды.

Для того чтобы выталкивать формованную охлажденную деталь, эжекторная пластина формы имеет множество поперечных проходов для выталкивающих стержней. Поперечный проход для выталкивающего стержня может иметь прокладку для прохода для предотвращения проникновения термообрабатывающей среды в одну или более полостей формы, включая выполнение выталкивания формованной детали. Прокладка для прохода может относиться к такому типу, который выполнен с возможностью сжатия или сдавливания для обеспечения доступа и осевого перемещения совершающего возвратнопоступательное перемещение выталкивающего стержня, и с возможностью расширения для полного заполнения и герметизации всего диаметра поперечного прохода в нежелательном случае, когда выталкивающий стержень полностью убирается из поперечного отверстия. Выталкивающий стержень может проходить больше или меньше в поперечный проход в любое время для способствования герметизации. Таким образом, во время впрыска заряда пластикового материала, например термопластичного, свободный конец выталкивающего стержня вставлен во втянутом положении вблизи от поверхности формованной детали. Вместе с прокладкой для прохода диаметр выталкивающего стержня герметично затыкает его соответствующее поперечное отверстие. Прокладка для прохода окружает совершающий возвратно-поступательное перемещение выталкивающий стержень, когда выталкивающий стержень перемещается вперед для выталкивания охлажденной формованной пластиковой детали и когда выталкивающий стержень втягивается для подготовки к новому циклу впрыска.

Когда толщина материала инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы между полостью формы и каналом термообрабатывающей среды является маленькой, управлять скоростью рассеяния тепла становится проще, например, для того, чтобы она была по существу одинаковой у большинства секций поверхности полости формы, или даже почти у всей поверхности полости формы, вблизи от канала термообрабатывающей среды и от стенок канала термообрабатывающей среды. Если стенки канала термообрабатывающей среды имеют по существу такую же толщину, как стенки полости формы, полости формы могут быть нагреты и/или охлаждены одинаково с двух сторон, и нагреты и/или охлаждены в два раза быстрее стенок полости формы. Поскольку пластины, вмещающие каналы термообрабатывающей среды, могут быть термообработаны равномерно и по существу в равной степени по всей поверхности пластины, нагрев и/или охлаждение полостей формы являются в значительной степени гомо

- 6 031669 генными и управляемыми.

По меньшей мере один канал термообрабатывающей среды может быть просто получен посредством механической обработки со стороны соответствующей второй лицевой поверхности пластины формы - сплошной инжекторной пластины формы или сплошной эжекторной пластины формы, учитывая действительные положения одной или более полостей формы. Например, для создания одного или более каналов термообрабатывающей среды может быть использовано быстрое и недорогое черновое фрезерование при одной установке пластины формы во фрезерном станке. Конструкция канала термообрабатывающей среды может быть приспособлена к конкретной полости формы для пластиковой детали. В случае, если пластиковая деталь должна быть выполнена с секциями большей толщины, которая требует не такой степени термообработки, как остальная пластиковая деталь, равный теплообмен может быть достигнут во время механической обработки посредством правильного выбора глубины по меньшей мере одного канала термообрабатывающей среды над соответствующими секциями. Для некоторых пластин формы одна или более полостей формы и по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды могут быть выполнены с использованием одного и того же оборудования для механической обработки.

Толщина материала инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы между полостью и каналом термообрабатывающей среды может изменяться, но предпочтительно является маленькой, поскольку может поддерживаться низкое давление впрыска благодаря тому, что нагрев пластин формы сохраняет текучесть и вязкость пластикового материала до начала охлаждения.

Например, в случае если по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды получен посредством механической обработки сплошной пластины формы так, как предложено выше, толщина материала пластины формы между полостью и каналом термообрабатывающей среды может быть меньше 20 мм или даже меньше 15 мм. Таким образом, теплообмен может происходить быстро, так что производительность может поддерживаться настолько высокой, насколько это возможно, без ухудшения высокого качества. В частности, тонкие детали могут быть охлаждены очень равномерно посредством приближения термообрабатывающей среды к полости формы, что сводит к минимуму количество возможных горячих точек.

Изобретатели настоящего изобретения выполнили испытания и установили, что оптимальная эффективность инжекционной формы достигается если по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды включает в себя один или более следующих признаков:

радиус поворота участка канала в диапазоне 6,0-30 мм, количество участков канала в диапазоне 3-10, участок канала имеет длину около 200 мм, общая длина в диапазоне 600-800 мм, глубина в диапазоне 20-60 мм, участок канала имеет ширину в диапазоне 3,0-5,0 мм, толщина участка канала в диапазоне 3,5-5,0 мм, толщина металлического материала между каналом и одной или более полостями формы в диапазоне 3,0-5,5 мм.

С точки зрения простоты механической обработки по меньшей мере одного канала термообрабатывающей среды дополнительно установлено, что удовлетворительные результаты могут быть достигнуты посредством инжекционной формы, имеющей канал термообрабатывающей среды, который включает в себя один или более следующих признаков:

участок канала имеет длину около 140 мм, пять участков канала, общая длина 700 мм, глубина в диапазоне 20-40 мм, участок канала имеет ширину 4,2 мм, толщина участка канала 3,8 мм, толщина металлического материала между каналом и полостью формы 4,0 мм.

В качестве альтернативы, в случае если по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды получен посредством механической обработки пластины формы или половины формы, уже имеющей обычные прямые охлаждающие отверстия, упомянутая толщина может быть меньше или равна 95% от общей толщины соответствующей пластины формы, необязательно меньше. Несмотря на то что удаляется только около 5% от общей толщины пластины формы или половины формы, возможность совместного действия существующих обычных охлаждающих линий, необязательно также используемой в качестве нагревающих линий, вместе с новыми каналами термообрабатывающей среды на поверхности ускоряет производительность посредством обеспечения более быстрой термообработки формованных деталей.

Настоящее изобретение также относится к инструменту для инжекционного формования, содержащему описанную выше форму для инжекционного формования, первую уплотнительную пластину, выполненную с возможностью герметичного соединения со второй лицевой поверхностью инжекторной пластины формы, и/или

- 7 031669 вторую уплотнительную пластину выполненную с возможностью герметичного соединения со второй лицевой поверхностью эжекторной пластины формы.

Когда уплотнительные пластины прижаты к соответствующей второй лицевой поверхности пластины формы, образован по меньшей мере один закрытый канал термообрабатывающей среды для образования пути потока для направленной циркуляции термообрабатывающей среды, согласно потребности, включающей в себя циркуляцию холодной термообрабатывающей среды для затвердевания впрыснутого пластикового материала для обеспечения выталкивания в конце цикла впрыска, и/или циркуляцию горячей термообрабатывающей среды во время впрыска пластикового материала и заливку пластикового материала в любые углы и отверстия полостей формы, и для подготовки пластин формы к последующему циклу впрыска.

Нагрев полостей формы до температуры обработки пластикового материала позволяет использовать очень низкое давление впрыска, таким образом, значительно уменьшая потребности в прочности и жесткости пластин формы, что, в свою очередь, обеспечивает возможность широкого использования описанной здесь схемы каналов для термообрабатывающей среды.

В инструменте для инжекционного формования согласно настоящему изобретению первая уплотнительная пластина может представлять собой неподвижные пластины инжекционно-литьевой машины, и/или вторая уплотнительная пластина может представлять собой подвижные пластины инжекционнолитьевой машины.

В альтернативном варианте выполнения инструмента для инжекционного формования согласно настоящему изобретению первая уплотнительная пластина может включать в себя дополнительную первую зажимную пластину, вставленную между неподвижными пластинами и инжекторной пластиной формы. Вторая уплотнительная пластина может включать в себя дополнительную вторую зажимную пластину, вставленную между подвижными пластинами и эжекторной пластиной формы. Зажимные пластины расположены у соответствующих неподвижной и подвижной пластин.

Первая изоляционная пластина также может быть расположена на первой уплотнительной пластине, обращенной ко второй лицевой поверхности инжекторной пластины формы, и/или вторая изоляционная пластина может быть расположена на второй уплотнительной пластине, обращенной ко второй лицевой поверхности эжекторной пластины формы. Изоляционные пластины предназначены для сохранения управления направлением потока тепловой энергии и для исключения непреднамеренного отклонения и рассеяния тепловой энергии. Таким образом, изоляционная пластина может способствовать сохранению направления тепла от нагретой термообрабатывающей среды к пластине формы.

Настоящее изобретение дополнительно относится к оборудованию для инжекционного формования, содержащему определенную выше форму для инжекционного формования.

Оборудование для инжекционного формования содержит по меньшей мере один источник термообрабатывающей среды и циркуляционное устройство с клапанной системой для управления циркуляцией термообрабатывающей среды по меньшей мере от одного источника термообрабатывающей среды через систему регулировки температуры, через по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды инжекционной формы.

Настоящее изобретение также относится к способу модернизации определенного выше оборудования для инжекционного формования посредством вставления инжекционной формы и соединения упомянутой инжекционной формы с циркуляционным устройством и источником термообрабатывающей среды.

Оборудование для инжекционного формования, модифицированное обладающей признаками изобретения пресс-формой для инжекционного формования, позволяет оператору приспосабливать форму для инжекционного формования к новой задаче или потребности без значительных усилий. Канал термообрабатывающей среды инжекционной формы просто освобождается от термообрабатывающей среды, инжекторной пластины формы и эжекторная пластина формы отделяются от пластины, к которой они прикреплены, новые половины формы устанавливаются на эти пластины, и циркуляция термообрабатывающей среды возобновляется.

Отлитые под давлением объекты, полученные с использованием описанной выше инжекционной формы, также включены в объем прилагаемой формулы изобретения.

В конкретном преимущественном варианте осуществления согласно настоящему изобретению один и тот же канал термообрабатывающей среды инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы соответственно описанной выше инжекционной формы используется для поочередной циркуляции нагревающей среды и охлаждающей среды через один и тот же канал термообрабатывающей среды во время одного цикле инжекционного формования. Таким образом, для охлаждающей и нагревающей среды не нужно предусматривать отдельные каналы.

Термообработка инжекционной формы, описанная в настоящем изобретении, может быть использована, например, в способе инжекционного формования пластиковой детали (деталей), описанном в поданных заявителем находящихся на одновременном рассмотрении патентной заявки EP № 13191336.0 и в последующей международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688, названной Способ инжек

- 8 031669 ционного формования пластиковых деталей посредством инжекционно-литьевой машины, зарегистрированных 4 ноября 2014, причем этот способ содержит этапы:

(a) установки инжекционной формы согласно настоящему изобретению в инжекционно-литьевую машину, (b) обеспечения подачи пластикового материала, имеющего первую температуру, в окне обработки пластикового материала, (c) нагрева по меньшей мере одной или более полостей формы до второй температуры в окне обработки пластикового материала и сохранения инжекционной формы в закрытом состоянии с упомянутой второй температурой посредством циркуляции термообрабатывающей среды, имеющей третью температуру, через по меньшей мере один канал термообрабатывающей среды, (d) впрыска пластикового материала, имеющего первую температуру, в закрытую нагретую форму для инжекционного формования для заполнения одной или более полостей формы, (e) охлаждения по меньшей мере одной или более полостей формы заполненной закрытой инжекционной формы до четвертой температуры ниже первой температуры, по меньшей мере, для частичного затвердевания формованной пластиковой детали (деталей) внутри инжекционной формы посредством циркуляции термообрабатывающей среды, имеющей пятую температуру, по меньшей мере через один канал термообрабатывающей среды, (f) открытия инжекционной формы посредством отделения инжекторной пластины формы от эжекторной пластины формы, (g) выталкивания, по меньшей мере, частично затвердевшей формованной пластиковой детали (деталей) посредством приведения в действие выталкивающих стержней выталкивателя в сборе, и (h) повторения цикла этапов (c)-(g) до производства требуемого количества пластиковых деталей.

Впрыск расплавленного пластикового материала выполняется с давлением впрыска менее 200 кг/м², предпочтительно менее 100 кг/м², предпочтительно менее 80 кг/см², более предпочтительно менее 60 кг/см² и еще более предпочтительно с давлением впрыска в диапазоне 20-50 кг/см². Любая зажимающая сила, удерживающая вместе подвижные пластины формы и неподвижные инжекторные пластины формы во время впрыска пластикового материала, может легко удерживать всю пачку пластин, прокладок, и так далее, согласно настоящей инновации, сжатыми вместе с надежной непроницаемостью для разнотемпературной текучей среды. Таким образом, дополнительно уменьшается риск утечки термообрабатывающей среды между второй лицевой поверхностью пластины и противоположной соприкасающейся пластиной, независимо от того, какая пластина является противоположной пластиной.

В обычных способах инжекционного формования требуется давление впрыска 600-700 кг/см², которое примерно в 15-30 раз выше и, следовательно, является более затратным, требует большего расхода энергии и приводит к ускоренному началу износа частей инжекционной формы и инжекционно-литьевой машины.

В контексте настоящей заявки термины окно обработки или окно обработки пластикового материала могут быть использованы взаимозаменяемо и должны быть поняты как диапазон температуры от начала стеклования до начала деградации пластикового материала. Окно обработки или окно обработки пластикового материала включает в себя температуру плавления пластикового материала и диапазон температуры стеклования. Окно обработки или окно обработки пластикового материала отличается для разных пластиковых материалов, производители и поставщики пластикового материала предоставляют паспорта с информацией об упомянутом окне.

Предпочтительной температурой в окне обработки является температура обработки пластикового материала, которая представляет собой диапазон температуры, который каждый производитель рекомендует для работы с пластиковым материалом перед попаданием в полость. Во время инжекционного формования, температура пластикового материала обычно лежит в этом диапазоне при выходе из сопла подогревающе-подающего шнека инжекционно-литьевой машины. Следует заметить, что диапазон не задан посредством начала стеклования или плавления, но задан ниже начала деградации материала.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых фиг. 1 представляет собой вид в перспективе в разобранном состоянии пластин и компонентов инструмента для инжекционного формования при виде от первой лицевой поверхности эжекторной пластины формы, под углом сверху, фиг. 2 представляет собой вид в перспективе инжекторной пластины формы при виде от второй лицевой поверхности формы, на фиг. 3 показано то же при виде от первой лицевой поверхности формы, фиг. 4 представляет собой вид в перспективе эжекторной пластины формы при виде от второй лицевой поверхности формы, на фиг. 5 показано то же при виде от первой лицевой поверхности формы, с иллюстративными сердцевинами, выступающими из первой лицевой поверхности, и с отсоединяемой сердцевиной, заделанной параллельно первой лицевой поверхности, фиг. 6 представляет собой вид в продольном разрезе, взятом по линии VI-VI на фиг. 2, и фиг. 7 представляет собой соответствующий вид в разобранном состоянии компонентов инстру

- 9 031669 мента для инжекционного формования в зажимном узле при виде от неподвижных пластин, под углом сверху.

Изобретение описано далее посредством иллюстративного варианта осуществления. Размеры пластин, конструкция и количество полостей формы и соответствующих сердцевин, конструкция каналов термообрабатывающей среды, включая их кривизну, длины, глубины, точку (точки) входа и точку (точки) выхода, и так далее, могут быть разными в рамках объема прилагаемой формулы изобретения, и чертежи не следует понимать как ограничивающие настоящее изобретение.

Эжекторная пластина формы и инжекторная пластина формы могут быть термообработаны посредством отдельного для каждой из них канала или цикла термообработки, в котором термообрабатывающая среда циркулирует от выхода соответствующей пластины обратно, например, к источнику термообрабатывающей среды, причем у этого источника поддерживается заданная температура. В качестве альтернативы, каналы термообрабатывающей среды пластины могут быть расположены последовательно или параллельно в одном и том же цикле термообработки, чтобы обе пластины одновременно обрабатывались термообрабатывающей средой, такой как одна и та же термообрабатывающая среда.

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе в разобранном состоянии пластин иллюстративного инструмента 54 при виде от первой лицевой поверхности эжекторной пластины формы, под углом сверху. Инструмент 54 для инжекционного формования на фиг. 1 показан только в иллюстративных целях без выталкивателя в сборе, направляющей системы, соединительных гаек или винтов, средства впрыска, такого как сопло, и системы термообработки, не являющейся каналами термообрабатывающей среды, и так далее. Эти средства являются обычными и хорошо известны специалисту в области техники инжекционного формования. Тем не менее, следует понимать, что такие функциональные средства, крепежные средства, средства привода и так далее предусмотрены для работы с инструментом 54. В показанном варианте осуществления как инжекторная пластина формы, так и эжекторная пластина формы имеют каналы термообрабатывающей среды, тем не менее предусмотрены также варианты осуществления, в которых только одна из пластин имеет каналы термообрабатывающей среды. Одна пластина может иметь один или более отдельных каналов термообрабатывающей среды, в частности, в случае больших пластин, для уменьшения общего времени циркуляции.

Форма 1 для инжекционного формования инструмента 54 для инжекционного формования включает в себя инжекторную пластину 2 формы и эжекторную пластину 3 формы.

Инжекторная пластина 2 формы имеет первую лицевую поверхность 4 инжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность 5 инжекторной пластины формы. Эжекторная пластина 3 формы имеет первую лицевую поверхность 6 эжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность 7 эжекторной пластины формы. Первая лицевая поверхность 4 инжекторной пластины формы обращена к первой лицевой поверхности 6 эжекторной пластины формы, чтобы образовывать и ограничивать полости 8a, 8b, 8c, 8d формы, когда инжекционная форма находится в закрытом состоянии. Полости 8a, 8b, 8c, 8d формы состоят из первых половин 8a', 8b', 8c' полостей формы, образованных в первой лицевой поверхности 4 инжекторной пластины 2 формы, и стыкующихся вторых половин 8a, 8b, 8c, 8d полостей формы (не видны на фиг. 1), образованных в первой лицевой поверхности 6 эжекторной пластины 3 формы, как будет описано далее со ссылкой на фиг. 3 и 5.

Как лучше всего видно на фиг. 2, вторая лицевая поверхность 5 инжекторной пластины формы имеет первую периферийную область 9 с первой прокладкой 10, окружающей по меньшей мере один первый канал 11 термообрабатывающей среды.

Вторая лицевая поверхность 7 эжекторной пластины 3 формы пластины 3 имеет вторую периферийную область 12 со второй прокладкой 13, окружающей по меньшей мере один второй канал 14 термообрабатывающей среды.

Эжекторная пластина 3 формы имеет множество поперечных проходов 15 для выталкивающих стержней (не показаны), и поперечные проходы 15 для выталкивающих стержней (не показаны) имеют прокладки 16 для прохода для предотвращения утечки термообрабатывающей среды из второго канала 14 термообрабатывающей среды, когда выталкивающие стержни совершают возвратно-поступательное перемещение для выталкивания формованной пластиковой детали.

Первая уплотнительная пластина 17 предусмотрена по отношению ко второй лицевой поверхности 5 инжекторной пластины 2 формы для придавливания первой прокладки 10 к упомянутой второй лицевой поверхности 5 инжекторной пластины формы, для дополнительного исключения утечки термообрабатывающей среды, например, через первую периферийную область 9. Первая изоляционная пластина 18 также прикреплена ко второй лицевой поверхности 5 инжекторной пластины 2 формы, и между ними расположены первая уплотнительная пластина 17 и первая прокладка 10.

Подобным образом, вторая уплотнительная пластина 19 предусмотрена на второй лицевой поверхности 7 эжекторной пластины 3 формы для придавливания второй прокладки 13 и прокладок 16 для прохода к упомянутой второй лицевой поверхности 7 эжекторной пластины формы, чтобы дополнительно исключать утечку термообрабатывающей среды, например, через вторую периферийную область 12. Вторая уплотнительная пластина 19, вторая прокладка 13 и прокладки 16 для прохода расположены между второй изоляционной пластиной 20 и второй лицевой поверхностью 7 эжекторной пластины 3 фор

- 10 031669 мы.

Вторая уплотнительная пластина 19 имеет первый набор отверстий 21 под выталкивающий стержень, а вторая изоляционная пластина 20 имеет второй набор отверстий 22 под выталкивающий стержень. Первый набор отверстий 21 под выталкивающий стержень, второй набор 22 отверстий под выталкивающий стержень, и поперечные проходы 15 эжекторной пластины 3 формы совмещены в осевом направлении для обеспечения плавного возвратно-поступательного перемещения выталкивающих стержней, требуемого для выталкивания формованной пластиковой детали после охлаждения посредством термообрабатывающей среды.

Инжекторная пластина 2 формы имеет первый вход 23 термообрабатывающей среды и первый выход 24 термообрабатывающей среды (не видны на фиг. 1), которые оба находятся в сообщении с первым каналом 11 термообрабатывающей среды. Эжекторная пластина 3 формы имеет второй вход 25 термообрабатывающей среды и второй выход 26 термообрабатывающей среды (не видны на фиг. 1), которые оба находятся в сообщении со вторым каналом 14 термообрабатывающей среды. Упомянутые входы 23, 25 и выходы 24, 26 в настоящем варианте осуществления предусмотрены на коротком крае соответствующей плстины 2, 3, с которого входы и выходы являются легкодоступными. Расположение входов и выходов может находиться в любом другом подходящем месте, включая другой край. Входы и выходы представляют собой короткие отверстия в сплошном крае пластины, и входы и выходы являются единственными просверленными отверстиями, которые должны быть выполнены в пластине. Входы и выходы открываются в соответствующие первый и второй каналы 11, 14 термообрабатывающей среды, которые перед установкой в инструмент 54 открыты по всей своей длине.

Инжекторная пластина 2 формы имеет питатель 27 впрыска для вхождения, посредством впрыска, расплава пластикового материала в закрытую форму 1 для инжекционного формования. Также, первая уплотнительная пластина 17 имеет первое отверстие 28, и изоляционная пластина имеет второе отверстие 29, причем эти первое отверстие 28 и второе отверстие 29 совмещены/выполнены с возможностью совмещения в осевом направлении с питателем 27 впрыска для обеспечения беспрепятственного впрыска расплава пластикового материала. Первые (глухие) установочные отверстия 35a, 35b, 35c, 35d (на видны на фиг. 1) предусмотрены в каждом углу инжекторной пластины 2 формы через ее вторую лицевую поверхность 5 инжекторной пластины формы. Первые установочные отверстия 35a, 35b, 35c, 35d совмещены со вторыми сквозными установочными отверстиями 36a, 36b, 36c, 36d в углах первой уплотнительной пластины 17 и с третьими сквозными установочными отверстиями 37a, 37b, 37c, 37d в углах первой изоляционной пластины 18, причем эти три комплекта совмещенных установочных отверстий используются для надежного, но разъемного крепкого сжатия инжекторной пластины 2 формы, первой уплотнительной пластины 17 и первой изоляционной пластины 18 друг с другом с использованием подходящего средства, такого как болты, например, винтовые болты, смотри фиг. 7, для обеспечения работы формы 1 для инжекционного формования как единого плотно сцепленного узла.

Подобным образом, в каждом углу эжекторная пластина 3 формы имеет четвертые (глухие) установочные отверстия 38a, 38b, 38c, 38d через ее вторую лицевую поверхность 7 эжекторной пластины формы. Четвертые установочные отверстия 38a, 38b, 38c, 38d совмещены с пятыми сквозными установочными отверстиями 39a, 39b, 39c, 39d в углах второй уплотнительной пластины 19 и с шестыми сквозными установочными отверстиями 40a, 40b, 40c, 40d в углах второй изоляционной пластины 20.

Питатель 27 впрыска сообщается с полостями 8a, 8b, 8c, 8d пресс-формы, образованными половинами 8a', 8b', 8c', 8d'; 8a, 8b, 8c, 8d полостей формы через литники, как описано далее со ссылкой на фиг. 5.

Первая изоляционная пластина 18 и вторая изоляционная пластина 20 способствуют управлению рассеянием тепловой энергии и предотвращают передачу тепловой энергии на неподвижные пластины или подвижные пластины инжекционно-литьевой машины соответственно.

Штанги, возвратные стержни, и отверстия для них же, и так далее, требуемые, например, для открытия и закрытия инжекционной формы во время цикла, предусмотрены так же, как для обычных пресс-форм для инжекционного формования и инструментов для инжекционного формования, и описаны вкратце далее со ссылкой на фиг. 7.

Далее более подробно описаны конструкции инжекторной пластины 2 формы и эжекторной пластины 3 формы, согласно изобретению.

На фиг. 2 инжекторная пластина 2 формы видна от второй лицевой поверхности 5 инжекторной пластины формы и под углом от короткого края, имеющего первый выход 24 термообрабатывающей среды. Первый канал 11 термообрабатывающей среды имеет первое свободное отверстие 30 вдоль его длины, которое образует путь потока в форме зигзагообразной шиканы, имеющей несколько параллельных участков пути потока, разделенных стенками канала. Шикана окружена первой прокладкой 10, показанной на фиг. 1. Первая периферийная область 9, которая окружает первый канал 11 термообрабатывающей среды и первую прокладку 10, имеет первое углубление 31 для принятия первой прокладки 10 для удерживания этой первой прокладки 10 в фиксированном положении, когда первая уплотнительная пластина 17 и первая изоляционная пластина 18 собираются с инжекторной пластиной 2 формы для закрытия первого свободного отверстия 30 и создания закрытого первого канала 11 термообрабатывающей

- 11 031669 среды для циркуляции горячей или холодной термообрабатывающей среды от источника первой термообрабатывающей среды, причем упомянутая первая термообрабатывающая среда является одинаковой или разной для охлаждения или нагрева соответственно. Предпочтительно вторая температура первой термообрабатывающей среды примерно на 20°C выше, чем первая температура расплавленного пластикового материала.

Первая термообрабатывающая среда подается к инжекторной пластине 2 формы через первый вход 23 термообрабатывающей среды, как обозначено стрелкой A. Затем первая термообрабатывающая среда течет, как обозначено стрелками B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, вдоль кривизны смежного первого участка 11a, второго участка 11b, третьего участка 11c, четвертого участка 11d, пятого участка 11e, шестого участка 11f, и седьмого участка 11g зигзагообразной шиканы первого канала 11 термообрабатывающей среды над одной или более полостями 8a', 8b', 8c' формы до тех пор, пока первая термообрабатывающая среда не выйдет через первый выход 24 термообрабатывающей среды, как обозначено стрелкой C, и возвращается в соответствующий источник для теплообмена и/или термообработки перед участием в последующем цикле термообработки. Первая термообрабатывающая среда, благодаря конструкции, включающей в себя кривизну, длину и разные глубины, учитывая положение полостей формы первого канала 11 термообрабатывающей среды, может омывать очень большую площадь инжекторной пластины 2 формы вблизи от одной или более полостей 8a', 8b', 8c' формы, как видно на фиг. 3. Это омывание невозможно только посредством использования обычных прямых отверстий, таких как просверленные отверстия, в качестве охлаждающих каналов. Время пребывания первой термообрабатывающей среды в первом канале 11 термообрабатывающей среды легко регулируется, например, посредством управления скоростью, режимом запуска и остановки, или другими вариантами выбора. Благодаря омыванию большой площади над расплавом, находящимся внутри полостей формы, теплообмен посредством первой термообрабатывающей среды является быстрым и эффективным и по существу однородным. Всего лишь небольшого количества циклов первой термообрабатывающей среды может быть достаточно для одного цикла инжекционного формования. Таким образом, инжекторной пластиной 2 формы придана ее собственная, уникальная и универсальная, легко регулируемая система термообработки.

Пресс-форма 1 для инжекционного формования предпочтительно сохраняется нагретой посредством термообрабатывающей среды во время впрыска, и охлаждается посредством термообрабатывающей среды предварительно и, по меньшей мере, до начала открывания формы 1 для инжекционного формования для выталкивания формованной детали (не показана). Попеременные нагрев и охлаждение как инжекторной пластины 2 формы, так и эжекторной пластины 3 формы или их обеих не должно обязательно происходить одновременно, несмотря на то, что это часто происходит. Например, как только инжекторная пластина 2 формы и эжекторная пластина 3 формы разделяются для начала выталкивания охлажденной формованной детали, нагрев инжекторной пластины формы может начаться заново для подготовки инжекторной пластины 2 формы к следующему циклу формования. Исключение преждевременного затвердевания расплава легко обеспечивается благодаря термообрабатывающей среде, текущей через каналы термообрабатывающей среды, которая способствует прохождению расплава с низкой вязкостью для полного заполнения одной или более полостей формы закрытой формы. Приемлемое быстрое терморегулирование согласно настоящему изобретению пластин формы и полостей формы способствует охлаждению и нагреву как инжекторной пластины 2 формы, так и эжекторной пластины 3 формы для более простого приспосабливания и следования эмпирической схеме терморегулирования и/или временному плану, установленному теоретически или установленному только посредством выполнения тестов и испытаний для достижения формованных пластиковых деталей с высоким качеством. Термическое циклирование в соответствии с настоящим изобретением также поддерживает и улучшает попеременное охлаждение и нагрев для точно формованных пластиковых деталей, таких как тонкие формованные пластиковые детали, например, формованные пластиковые детали, имеющие толщину стенки менее 1 мм, или обеспечивает получение сложных формованных пластиковых деталей, которые практически невозможно экономически эффективно получить с помощью обычного инжекционного формования.

На фиг. 3 показана инжекторная пластина 2 формы при виде от первой лицевой поверхности 4 инжекторной пластины формы, с первым выходом 24 термообрабатывающей среды, расположенным в нижнем левом углу.

Две прямоугольные выемки 8a', 8b', полученные, например, посредством механообработки, в первой лицевой поверхности 4 инжекторной пластины формы инжекторной пластины 2 формы, выполняют функцию первых половин 8a', 8b' полостей формы. Третья выемка 8c' предусмотрена как еще одна первая половина 8c' полости формы и предназначена для вставления отсоединяемой отдельной сердцевины 32 инструмента сто стороны инжекторной пластины 2 формы для создания формованной детали с длинным поперечным отверстием. В ситуации, показанной на фиг. 3, сердцевина 32 инструмента еще не расположена в ее соответствующей секции полости 8c' формы, и ссылочной позицией 32 обозначено только предполагаемое положение сердцевины.

На фиг. 4 показана эжекторная пластина 3 формы при виде от второй лицевой поверхности 7 эжекторной пластины формы и под углом от короткого края, имеющего второй выход 26 термообрабатывающей среды. Второй канал 14 термообрабатывающей среды имеет второе свободное отверстие 33

- 12 031669 вдоль его длины, которое образует путь потока в виде зигзагообразной шиканы, окруженный второй прокладкой 13, показанной на фиг. 1. Вторая периферийная область 12, которая окружает второй канал 14 термообрабатывающей среды, имеет второе углубление 34 для вставления второй прокладки 13 для удерживания этой второй прокладки 13 в фиксированном положении, когда вторая уплотнительная пластина 19 и вторая изоляционная пластина 20 собираются с эжекторной пластиной 3 формы для закрытия второго свободного отверстия 33 и создания закрытого второго канала 14 термообрабатывающей среды для циркуляции горячей или холодной термообрабатывающей среды от источника второй термообрабатывающей среды, причем упомянутая вторая термообрабатывающая среда не отличается или отличается от первой термообрабатывающей среды, и упомянутая вторая термообрабатывающая среда является одинаковой или разной для охлаждения или нагрева соответственно.

Второй канал 14 термообрабатывающей среды выполнен подобно первому каналу 11 термообрабатывающей среды и также выполнен с возможностью обеспечения потока термообрабатывающей среды через смежные участки шиканы между вторым входом 25 термообрабатывающей среды, как обозначено стрелкой C', и вторым выходом 26 термообрабатывающей среды, как обозначено стрелкой A', то есть вдоль пути от второго входа 25 термообрабатывающей среды через восьмой участок 14a, девятый участок 14b, десятый участок 14c, одиннадцатый участок 14d, двенадцатый участок 14e, тринадцатый участок 14f и четырнадцатый участок 14g шиканы, как обозначено последовательными стрелками, B1', B2', B3', B4, B5', B6', B7', B8'. Множество поперечных проходов 15 для выталкивающих стержней предусмотрено в эжектроной пластине 2 формы между восьмым участком 14a, девятым участком 14b, десятым участком 14c, одиннадцатым участком 14d, двенадцатым участком 14e, тринадцатым участком 14f и четырнадцатым участком 14g шиканы. Каждый поперечный проход 15 окружен углублением 41 во второй лицевой поверхности 7 эжекторной пластины формы эжекторной пластины 3 формы для создания пространства и гнезда подходящей формы для соответствующей прокладки 16 для прохода, такой как уплотнительное кольцо, чтобы при выполнении выталкивающими стержнями (не показаны) возвратнопоступательного перемещения не происходила утечка термообрабатывающей текучей среды. Углубление 41 проходит от второй лицевой поверхности 7 эжекторной пластины 3 формы на небольшое расстояния вовнутрь эжекторной пластины 3 формы.

На фиг. 5 показана эжекторная пластина 3 формы при виде от первой лицевой поверхности 6 эжекторной пластины формы для иллюстрирования других половин 8a, 8b, 8c, 8d второй полости формы. Литниковая система 42, например, литниковая система, нагреваемая посредством использования только второго канала 14 термообрабатывающей среды и/или индукционного нагрева, соединяет полости 8a, 8b, 8c, 8d пресс-формы с соплом (не показано) у питателя 27 впрыска, показанного фиг. 2, для быстрого распределения расплава, например, горячего термопластичного материала, к форме 1 для инжекционного формования. Предпочтительно пресс-форма 1 для инжекционного формования находится в нагретом состоянии, в соответствии со способом заявителя, описанном в патентной заявке EP № 13191336.0 и последующей международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688. Вторые половины 8a и 8b полости формы представляют собой выступающие сердцевины для стыковки с противоположными полостями, то есть матрицами, в форме первых половин 8a' и 8b' полости формы для создания формованной пластиковой детали, имеющей трехмерную форму, образованную зазором между упомянутым пуансоном и упомянутой матрицей, когда инжекционная форма закрыта.

Преимуществами использования формы 1 для инжекционного формования с уникальной системой термообработки, например, для формования термопластичных деталей, помимо прочего, являются получение формованных деталей без видимых ватерлиний, без линий стыков в формованных деталях, оставленных сердцевинами инструмента, без натяжения в пластиковых деталях, возможность выполнения очень тонких стенок, свободный выбор расположения точки заливки (впрыска), возможность использования длинных тонких сердцевин инструмента с фиксацией только с одного конца (или с двух), возможность выполнения ассиметричных относительно средней линии полостей без выпоров, возможность использования расположенных не по центру или регулируемых питателей впрыска в форме для инжекционного формования, круглые трубчатые детали получаются круглыми, тогда как при обычном литье под давлением все трубчатые детали неминуемо получаются частично овальными, стенки коробчатых формованных деталей не испытывают при сжатии изгибания вовнутрь к центру коробки, и одинаковые доли сжатия во всех направлениях, то есть изотропное сжатие.

Если пресс-форма 1 для инжекционного формования согласно изобретению, то есть с инновационной конструкцией каналов термообработки, системой термообработки и способом термообработки, используется в способе, описанном в патентной заявке EP № 13191336.0 и последующей международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688, обеспечивается возможность изготовления гораздо меньшего инструмента для инжекционного формования, в частности инжекционной формы, чем обычные инжекционной формы и инструменты для инжекционного формования, с немедленным преимуществом, заключающимся в уменьшении затрат примерно на 50%. Кроме того, пластиковый сырой материал не теряется, как при обычном литье под давлением, благодаря чему использование материала может быть снижено, как ожидается, на 20%.

По сравнению с обычными формами для инжекционного формования, инжекционная форма со

- 13 031669 гласно настоящему изобретению меньше, легче, требует небольших затрат энергии и минимального усилия блокирования, таким образом, снижая затраты на работу инжекционной формы примерно на 70%. Также отсутствует потребность в быстром и выполняемом под высоким давлением форсированном впрыске.

Первая и вторая термообрабатывающие среды могут представлять собой одну и ту же среду, подвергаемую тепловой регулировке для достижения заданных температур посредством циркуляции через теплообменник. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления количество циркулирующей термообрабатывающей среды является по существу постоянным.

На фиг. 6 показан разрез, взятый по линии VI-VI на фиг. 2. Первый канал 11 термообрабатывающей среды имеет семь по существу параллельных участков 11a, 11b, 11e, 11d, 11e, 11f, 11g. Первый участок 11a сообщается с первым входом 23 термообрабатывающей среды для первой термообрабатывающей среды, которая проходит через последующие второй участок 11b, третий участок 11c, четвертый участок 11d, пятый участок 11e, шестой участок 11f, и седьмой участок 11g и выходит через первый выход 24 термообрабатывающей среды. Во время ее прохождения через участки, первая термообрабатывающая среда обменивается тепловой энергией с материалом инжекторной пластины 2 формы и с пластиковым материалом пластиковых деталей внутри одной или более полостей. Как можно видеть на разрезе на фиг. 6, вторая полость 8b' подвергается термообработке посредством термообрабатывающей среды, проходящей через первый участок 11a, второй участок 11b и третий участок 11c первого канала 11 термообрабатывающей среды. Первый участок 11a, второй участок 11b и третий участок 11c первого канала 11 термообрабатывающей среды имеют разную глубину, в данном случае, из-за глубины полости 8a', меньшую глубину, чем четвертый участок 11d, пятый участок 11e, шестой участок 11f и седьмой участок 11g, чтобы расстояние, которое тепловая энергия должна пройти во время теплообмена между первой термообрабатывающей средой и пластиковым материалом внутри полости, оставалось максимально возможно одинаковым в каждом случае.

Таким образом, расстояние между дном канала 11, 14 термообрабатывающей среды и дном полости формы в гораздо большей степени, чем в обычных пресс-формах для инжекционного формования, может быть сохранено по существу одинаковым на протяжении всех лицевых поверхностей инжекторной пластины формы или эжекторной пластины формы.

Например, в случае если первый канал 11 термообрабатывающей среды представляет собой просто отверстие, просверленное от первого входа 23 термообрабатывающей среды или выхода 24 термообрабатывающей среды параллельно второй лицевой поверхности 5 инжекторной пластины формы, такое просверленное отверстие не может быть выполнено ближе к первой лицевой поверхности 4 инжекторной пластины формы, чем это позволяет полость, поскольку такое обычное отверстие не должно открываться в полость. По этой причине, в обычных формах для инжекционного формования поток тепловой энергии сильно отличается от полости к полости, тогда как глубина первого канала 11 термообрабатывающей среды согласно настоящему изобретению может быть управляемой и выбираемой в зависимости от трехмерной формы и площади нижележащей полости, и первый канал 11 термообрабатывающей среды не должен быть прямым, как в большинстве случаев предшествующего уровня техники, или не должен зависеть от турбулентности и перемешивания, как в других случаях предшествующего уровня техники, и вместо этого может следовать хорошо заданному пути потока, который конкретно выбран и подходит для конкретной задачи процесса темперирования. Как будет понятно специалисту в данной области техники, изложенные выше преимущества также относятся к эжекторной пластине 3 формы выталкивателя.

На фиг. 7 показан инструмент 54 для инжекционного формования, включающий в себя описанные выше первую изоляционную пластину 18, первую уплотнительную пластину 17, первую прокладку 10, инжекторную пластину 2 формы, эжекторную пластину 2 формы, вторую прокладку 13 с прокладками 16 для прохода, вторую уплотнительную пластину 19, и вторую изоляционную пластину 20, в зажимном узле 60 с выталкивателем 61 в сборе.

Инжекторная пластина 2 формы является передней половиной формы 1 для инжекционного формования, прикрепляемой к неподвижным пластинам 43. Инжекторная пластина 2 формы совмещается с соплом инжекционно-литьевой машины (не показана). Эжекторная пластина 3 формы является противоположной задней частью формы 1 для инжекционного формования, прикрепляемой к подвижным пластинам 44 и функционально соединенной с выталкивателем 61 в сборе.

Инжекторная пластина 2 формы, первая уплотнительная пластина 17 и первая изоляционная пластина 18 прикреплены к неподвижным пластинам 43 посредством комплекта первых винтов 47a, 47b, 47c, 47d через совмещенные соответствующие первые установочные отверстия 35a, 35b, 35c, 35d инжекторной пластины 2 формы, вторые установочные отверстия 36a, 36b, 36c, 36d первой уплотнительной пластины 17, третьи установочные отверстия 37a, 37b, 37c, 37d первой изоляционной пластины 18, и первые угловые соединительные отверстия 45a, 45b, 45c, 45d неподвижных пластин 43. Посредством этого обеспечивается достаточно надежное крепление этих пластин 2,17,18 и неподвижных пластин 43 друг к другу для исключения отсоединения во время выполнения цикла инжекционного формования и во время воздействия сил, возникающих в результате открывания и закрывания формы 1 для инжекционного формования, а также для обеспечения герметичного закрывания первого канала 11 термообрабаты

- 14 031669 вающей среды.

Одни концы комплекта полых соединительных втулок 46a, 46b, 46c, 46d установлены в первых отверстиях 48a, 48b, 48c, 48d для установки втулки, предусмотренных в углах инжекторной пластины 2 формы, и полые соединительные втулки 46a, 46b, 46c, 46d предназначены для соединения с охватываемыми соединительными пробками 49a, 49b, 49c, 49d, одни концы которых вставлены в первые отверстия 50a, 50b, 50c, 50d для установки пробки, предусмотренные в углах эжекторной пластины 3 формы. Противоположные соответствующие концы полых соединительных втулок 46a, 46b, 46c, 46d установлены через совмещенные вторые отверстия 51a, 51b, 51c, 51d для установки втулки в первой уплотнительной пластине 17 и далее через совмещенные третьи отверстия 52a, 52b, 52c, 52d для установки втулки первой изоляционной пластины 18 и четвертые отверстия 53a, 53b, 53c, 53d для установки втулки неподвижных пластин 43.

Полые соединительные втулки 46a, 46b, 46c, 46d зацепляются с длинными концами 55a, 55b, 55c, 55d охватываемых соединительных пробок 49a, 49b, 49c, 49d для удерживания формы 1 для инжекционного формования надежно закрытой в то время, когда расплавленный пластиковый материал охлаждается после его впрыска посредством сопла (не показано) через литниковую втулку 56 для впрыска питателя 57 впрыска инжекторной пластины 2 формы. Литниковая втулка 56 для впрыска удерживается закрепленной в питателе впрыска посредством блокирующего и затягивающего кольца 58.

Подобным образом, эжекторная пластина 3 формы, вторая уплотнительная пластина 19 и вторая изоляционная пластина 20 прикреплены к подвижной пластине 63 посредством комплекта длинных вторых винтов 59a, 59b, 59c, 59d, проходящих через вторые угловые соединительные отверстия 62a, 62b, 62c, 62d подвижных пластин 44, и далее через седьмые установочные отверстия 67a, 67b, 67c, 67d подвижной пластины 63, шестые установочные отверстия 40a, 40b, 40c, 40d второй изоляционной пластины 20, пятые установочные отверстия 39a, 39b, 39c, 39d второй уплотнительной пластины 19, и четвертые установочные отверстия 38a, 38b, 38c, 38d эжекторной пластины 3 формы для обеспечения достаточно надежного прикрепления этих пластин и подвижных пластин 44 друг к другу для исключения отсоединения во время выполнения цикла инжекционного формования и, таким образом, во время воздействия сил, возникающих в результате открывания и закрывания формы 1 для инжекционного формования, а также для обеспечения герметичного закрывания первого канала 11 термообрабатывающей среды.

Подвижная пластина 63 прикреплена ко второй изоляционной пластине 20 с одной стороны и к выталкивателю 61 в сборе с другой стороны для обеспечения работы упомянутого выталкивателя в сборе по отношению к форме 1 для инжекционного формования.

Длинные концы 55a, 55b, 55c, 55d охватываемых соединительных пробок 49a, 49b, 49c, 49d выступают за первые отверстия 50a, 50b, 50c, 50d для установки пробки эжекторной пластины 3 формы для зацепления внутри полых соединительных втулок 46a, 46b, 46c, 46d. Противоположные короткие концы охватываемых соединительных пробок 49a, 49b, 49c, 49d закреплены во вторых отверстиях 64a, 64b, 64c, 64d для установки пробки второй уплотнительной пластины 19, совмещенных третьих отверстиях 65a, 65b, 65c, 65d для установки пробки второй изоляционной пластины 20, и совмещенных четвертых отверстиях 66a, 66b, 66c, 66d для установки пробки подвижной пластины 63. Подвижная пластина 63 также прикреплена ко второй изоляционной пластине 20, второй уплотнительной пластине 19 и эжекторной пластине 3 формы посредством длинных вторых винтов 59a, 59b, 59c, 59d, которые проходят через седьмые установочные отверстия 67a, 67b, 67c, 67d, совмещенные с соответствующими установочными отверстиями в соответствующей второй изоляционной пластине 20, второй уплотнительной пластине 19 и эжекторной пластине 3 формы.

Когда зажимной узел 60 разделяет инжекторную пластину 2 формы и эжекторную пластину 3 формы, выталкиватель 61 в сборе, предусмотренный между подвижными пластинами 44 и второй изоляционной пластиной 19, приводится в действие для выталкивания затвердевшей пластиковой детали после циркуляции термообрабатывающей среды с заданной температурой через первый канал 11 термообрабатывающей среды и/или второй канал 14 термообрабатывающей среды.

Выталкиватель в сборе является обычным и далее описан только в общих словах.

Штанги 68a, 68b, 68c, 68d у углов подвижных пластин 44 толкают первую пластину 69 выталкивателя в сборе вперед вовнутрь блока 70 выталкивателей. Блок 70 выталкивателей включает в себя два противоположных распорных блока 71a, 71b и вторую пластину 72 выталкивателя в сборе, обращенную к подвижной пластине 63. Толкание первой пластины 69 выталкивателя в сборе приводит в действие толкание выталкивающих стержней 73 к формованной детали, чтобы выталкивающие стержни 73 могли выталкивать затвердевшую пластиковую деталь из открытой полости формы, расположенной за выталкивающими стержнями 73. Выталкивающие стержни предусмотрены в таком количестве и с такой плотностью, чтобы выбрасывать затвердевшую пластиковую деталь без ее деформации или без оставления заметных следов от выталкивающих стержней.

Штанги 68a, 68b, 68c, 68d проходят через первые отверстия 74a, 74b, 74c, 74d для штанги выталкивателя подвижных пластин 44 и через сквозные проходы 75a, 75b, 75c, 75d в противоположных распорных блоках 71a, 71b и в четвертые отверстия 66a, 66b, 66c, 66d для установки пробки в углах подвижной пластины 63.

- 15 031669

Посредством формы 1 для инжекционного формования согласно настоящему изобретению возможно формовать пластиковые детали, имеющие сложные формы и мелкие элементы. Благодаря уникальной конструкции каналов для термообрабатывающей среды, управление термообработкой, то есть попеременным нагревом и охлаждением инжекционной формы во время цикла впрыска, может быть осуществлено наилучшим образом для множества разных полостей одной и той же инжекционной формы. Таким образом обеспечиваются хорошие физические свойства готовых пластиковых деталей.

Пластиковые детали, полученные посредством инжекционной формы, включая, без ограничения, использование способа, описанного в упомянутой выше поданной этим же Заявителем находящейся на совместном рассмотрении патентной заявке EP № 13191336.0 и в последующей Международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688, имеют превосходную чистовую обработку поверхности и очень высокую точность размеров.

Свойства терморегулирования, обеспеченные посредством настоящего изобретения во время инжекционного формования, являются значительно улучшенными. Следует заметить, что настоящее изобретение предпочтительно используется со способом термообработки, описанным в патентной заявке EP № 13191336.0 и последующей Международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688. Тем не менее, настоящее изобретение может быть осуществлено в любой инжекционно-литьевой машине. Поскольку теплообмен является гораздо более равномерным для каждой секции пластиковой детали, чем в обычных пресс-формах для инжекционного формования, пластиковые детали имеют по существу одинаковые хорошие физические свойства во всей пластиковой детали. Обеспечены высокая производительность и низкие затраты на оснастку и оборудование, в частности потому что инжекционной формы могут быть выполнены с меньшими размерами, чем обычные инжекционной формы, поскольку расплав может быть подан к нагретой форме для инжекционного формования.

Настоящее изобретение подходит для любого простого или сложного температурного режима. Каналы для терморегулирования, то есть каналы термообрабатывающей среды, способствуют более простому, дешевому и лучшему достижению отдельной инновации технологии термического циклирования в патентной заявке EP № 13191336.0 и в последующей международной патентной заявке № PCT/EP 2014/073688.

Каналы термообрабатывающей среды пластины формы согласно настоящему изобретению могут быть выполнены настолько сложными или простыми, насколько это необходимо для конкретной задачи формования. Разработка каналов термообрабатывающей среды обычно выполняется на основании положений одной или более полостей формы. Таким образом, выполнение каналов термообрабатывающей среды не занимает много времени, может быть выполнено быстро, с небольшими затратами, и посредством использования простого, легкодоступного оборудования, на основании знания о полостях формы.

Следует понимать, что настоящее изобретение может быть осуществлено в обычных процессах формования, и что настоящее изобретение не ограничено какой либо конкретной технологией термического циклирования. Каналы термообрабатывающей среды могут быть выполнены даже в существующей пластине формы, уже предусмотренной с просверленными отверстиями, предназначенными для охлаждения. После этого такая переделанная пластина формы может быть легко вставлена в инструмент для инжекционного формования, и, таким образом, соединена с уплотнительной пластиной и прокладкой, а также с клапанной системой для циклирования термообрабатывающей среды.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Инструмент для инжекционного формования для инжекционно-литьевой машины, при этом инструмент для инжекционного формования имеет инжекционную форму (1), которая содержит инжекторную пластину (2) формы, имеющую первую лицевую поверхность (4) инжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность (5) инжекторной пластины формы, эжекторную пластину (3) формы, имеющую первую лицевую поверхность (6) эжекторной пластины формы и противоположную вторую лицевую поверхность (7) эжекторной пластины формы, причем первая лицевая поверхность (4) инжекторной пластины формы обращена к первой лицевой поверхности (6) эжекторной пластины формы, и по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды, который соединяет, по меньшей мере, вход (23; 25) термообрабатывающей среды инжекционной формы (1) с выходом (24; 26) термообрабатывающей среды инжекционной формы (1) для поочередной циркуляции нагревающей среды и охлаждающей среды во время одного цикла инжекционного формования, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды представляет собой шикану из последовательности поворотов с малым радиусом, которая пересекает площадь по меньшей мере одной из второй лицевой поверхности (5) инжекторной пластины формы и второй лицевой поверхности (7) эжекторной пластины формы и образует свободное отверстие (30; 33) в упомянутой соответствующей второй лицевой поверхности (5; 7) пластины формы вдоль, по меньшей мере, отрезка упомянутого по меньшей мере одного канала (11; 14) термообрабатывающей среды,

- 16 031669 причем упомянутое свободное отверстие выполнено так, что оно сначала закрывается, когда инжекционная форма устанавливается в инжекционно-литьевой машине, при этом инструмент для инжекционного формования содержит первую уплотнительную пластину (17), выполненную с возможностью герметичного соединения со второй лицевой поверхностью (5) инжекторной пластины формы, и вторую уплотнительную пластину (19), выполненную с возможностью герметичного соединения со второй лицевой поверхностью (7) эжекторной пластины формы, первую изоляционную пластину (18), которая расположена на первой уплотнительной пластине (17), обращенной ко второй лицевой поверхности (5) инжекторной пластины формы, и вторую изоляционную пластину (20), которая расположена на второй уплотнительной пластине (19), обращенной ко второй лицевой поверхности (7) эжекторной пластины формы.
2. Инструмент для инжекционного формования по п.1, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды образует путь потока, который проходит над одной или более полостями (8a, 8b, 8c, 8d) формы.
3. Инструмент для инжекционного формования по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) имеет свободное отверстие (30; 33) вдоль всей длины.
4. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что шикана предпочтительно является непрерывной шиканой, образующей путь потока для циркуляции термообрабатывающей среды через соответствующую пластину (2; 3) формы, причем этот по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды образует путь потока, который длиннее, чем ширина соответствующей инжекторной пластины (2) формы или эжекторной пластины (3) формы, и/или высота соответствующей инжекторной пластины (2) формы или эжекторной пластины (3) формы, и/или любая линия от края до края или от угла до угла соответствующей инжекторной пластины (2) формы или эжекторной пластины (3) формы.
5. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что вторая лицевая поверхность (5) инжекторной пластины формы инжекторной пластины (2) формы имеет первую периферийную область (9), окружающую по меньшей мере один первый канал (11) термообрабатывающей среды и, опционально, снабженную первой прокладкой (10), и/или вторая лицевая поверхность (7) эжекторной пластины формы эжекторной пластины (3) формы имеет вторую периферийную область (12), окружающую по меньшей мере один второй канал (14) термообрабатывающей среды и, опционально, снабженную второй прокладкой (10).
6. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1-5, отличающийся тем, что эжекторная пластина (3) формы имеет множество поперечных проходов (15) для выталкивающих стержней (88) и поперечный проход (15) для выталкивающего стержня (88) имеет прокладку (16) для прохода.
7. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1-6, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды получен посредством механической обработки сплошной инжекторной пластины формы или сплошной эжекторной пластины формы.
8. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1-7, отличающийся тем, что, в случае если упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды получен посредством механической обработки сплошной пластины (2; 3), толщина материала пластины (2; 3) формы между полостью и каналом термообрабатывающей среды составляет меньше 20 мм, опционально меньше 15 мм, и, альтернативно, в случае если упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды получен посредством механической обработки пластины формы или посредством механической обработки половины формы, уже имеющей обычные прямые охлаждающие отверстия, упомянутая толщина меньше или равна 95% от общей толщины соответствующей пластины формы, опционально меньше.
9. Инструмент для инжекционного формования по любому из предшествующих пп.1-8, отличающийся тем, что первая уплотнительная пластина (17) представляет собой неподвижную плиту (43) инжекционно-литьевой машины и/или вторая уплотнительная пластина (19) представляет собой подвижную плиту (44) инжекционно-литьевой машины.
10. Оборудование для инжекционного формования, содержащее инструмент для инжекционного формования по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оборудование для инжекционного формования содержит по меньшей мере один источник термообрабатывающей среды и циркуляционное устройство с клапанной системой для управления циркуляцией термообрабатывающей среды от упомянутого по меньшей мере одного источника термообрабатывающей среды посредством системы регулировки температуры через упомянутый по меньшей мере один канал (11; 14) термообрабатывающей среды инжекционной формы (1).

- 17 031669
11. Способ модернизации оборудования для инжекционного формования по п.10 посредством вставления инструмента для инжекционного формования по любому из пп.1-9 и соединения упомянутой инжекционной формы (1) с циркуляционным устройством и источником термообрабатывающей среды.