ES2593833T3 - Dispositivo para la fabricación de productos finales en forma de clavija mediante moldeo por inyección - Google Patents

Abstract

Herramienta de moldeo por inyección con una disposición de placa de base (20) que presenta un bebedero (34) destinado a conectarse a una máquina de moldeo por inyección, y con una placa central (40) que, en el estado cerrado de la herramienta de moldeo por inyección (10), en una primera superficie de separación (42) está en contacto con la disposición de placa de base (20) formando junto a esta una cavidad de piel (44) unida al bebedero (34), y con una disposición de placas de pieza moldeada (56) que, en el estado cerrado de la herramienta de moldeo por inyección (10), en una segunda superficie de separación (58) está en contacto con la placa central (40), limitando junto a esta un número de cavidades de pieza moldeada (62) y estando destinada a estar dispuesta en la parte móvil de la máquina de moldeo por inyección, estando las cavidades de pieza moldeada (62) unidas a la cavidad de piel (44) a través de respectivamente una boca de afluencia (68) formada en la placa central (40) para introducir material de inyección y limitadas por medio de respectivamente una superficie de apoyo (60) que está realizada en la placa central (40) y se extiende de forma anular alrededor de la boca de afluencia (68), componiéndose la disposición de placas de pieza moldeada (56) de al menos una placa de moldeo frontal (80) y una placa de moldeo de vástago (82), estando está última, en el estado cerrado de la herramienta de moldeo por inyección (10), en la segunda superficie de separación (58) en contacto por una parte con la placa central (40) y por otra parte con la placa de moldeo frontal (80), caracterizada porque las superficies de apoyo (60) apoyan las piezas moldeadas (12) producidas, de tal forma que durante la apertura de la herramienta de moldeo por inyección (10) en la primera superficie de separación (42), las piezas moldeadas (12) se separan de la piel (48) producida en la cavidad de piel (44), después de que la disposición de placas de pieza moldeada (56) ha retornado y la herramienta de moldeo por inyección (10) ha sido separada en la segunda superficie de separación (58), levantándose la placa de moldeo de vástago (82) con sus secciones de cavidad de vástago de las piezas moldeadas (12), de manera que estas quedan expuestas.

Description

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con un fondo esférico, estando dispuestos con una forma y dimensión idénticas unos respecto a otros y paralelamente con respecto al eje central 18 así como sistemáticamente con respecto a este. Dichos molde huecos de pieza moldeada desembocan en la segunda superficie de separación 58 y están delimitados por la placa central

40. Básicamente, es posible que la placa central 40 presente molde huecos correspondientes con contornos congruentes como moldes contrarios a juego, pero en el presente caso estos moldes huecos no están realizados de forma especial, sino que su profundidad está reducida a cero y por tanto están formados por una superficie plana común que en el estado cerrado coincide con la segunda superficie de separación 58. Por lo tanto, durante el contacto de la disposición de placas de pieza moldeada 56 con la placa central 40, cada molde hueco de pieza moldeada está delimitado en su extremo abierto por respectivamente una zona parcial de la superficie plana que en lo sucesivo está designada por superficie de apoyo 60. Por lo tanto, por cada molde hueco de pieza moldeada en combinación con respectivamente una de las superficies de apoyo 60 queda realizada una cavidad de pieza moldeada 62 tal como está representada en las figuras 1 a 4 y de forma detallada en la figura 5, para la fabricación de las piezas moldeadas 12. Estas cavidades de pieza moldeada 62 están situadas respectivamente a continuación de una boca de afluencia 68 que desemboca de forma céntrica en su superficie de apoyo 60 correspondiente reduciendo esta a una superficie de anillo circular.

Esta superficie de apoyo 60 anular de cada cavidad de pieza moldeada 62 tiene la función de apoyar la pieza moldeada 2 suficientemente en su lado frontal de pieza moldeada 70 durante el proceso de desmoldeo, a cuyo principio realiza también una separación de la pieza moldeada 12 correspondiente de la piel 48 común, para que no se sobrepase cierta presión superficial.

En el presente caso, las cavidades de pieza moldeada 62 están orientadas respectivamente paralelamente unas respecto a otras y son idénticas en cuanto a su forma y dimensión, aunque no es un requisito imprescindible para la presente invención.

Caca cavidad de pieza moldeada 62 está unida en la zona de su superficie de apoyo 60, por vía de la boca de afluencia 68 correspondiente, con el lado opuesto de la placa central 40 y la cavidad de piel 44 situada allí, a través de una depresión de afluencia 74.

Las bocas de afluencia 68 están dispuestas respectivamente de forma concéntrica con respecto a su cavidad de pieza moldeada 62. Las depresiones de afluencia 17 están orientadas de forma axialmente paralela con respecto al eje central 18 y se estrechan en dirección hacia las bocas de afluencia 68 a través de una gran parte de su profundidad. La conformación cónica de las depresiones de afluencia 74 hace que el material de inyección que partiendo del bebedero 34 se distribuye en la zona plana de la cavidad de piel 44 fluya de la forma más homogénea posible y bajo unas resistencias lo más pequeñas posibles a las depresiones de afluencia 74 y que en las bocas de afluencia 68 pueda salir de la cavidad de piel 44 y entrar a las cavidades de pieza moldeada 62.

En lugar de la realización de una cavidad de piel 44 plana como molde hueco para el sistema de soporte 16, especialmente en caso de un menor número de piezas moldeadas a fabricar, también serían posibles canales individuales partiendo del bebedero 34 y finalizando en las depresiones de afluencia 74. De esta manera, se reduciría la parte perdida de material de inyección para la conformación adicional del sistema de soporte 1, especialmente en los casos en los que el material de inyección solidificado ya no es reciclable. En el presente caso, sin embargo, resulta más conveniente la forma de realización representada, por las numerosas cavidades de pieza moldeada 62 distribuidas.

La disposición de placas de pieza moldeada 56 está dispuesta en la parte móvil de la máquina de moldeo por inyección, es movida linealmente por esta y no requiere más guiado forzado. Sin embargo, como está representado en las figuras 1 a 3, existen casquillos 76 de forma análoga a la placa central 40 que permiten la retracción de las columnas de guía 30 durante el cierre de la herramienta de moldeo por inyección 10 antes de alcanzar la posición final, con el fin de una orientación exacta de todos los elementos movidos, unos respecto a otros. La disposición de placas de pieza moldeada 56 consta sustancialmente de dos piezas y se compone de una placa de moldeo frontal 80 como cuerpo base dispuesto en la parte móvil de la máquina de moldeo por inyección, así como de una placa de moldeo de vástago 82. Esta placa de moldeo de vástago 82 está soportada por la placa de moldeo frontal 80 y dispuesta de forma desplazable con respecto a esta linealmente y paralelamente con respecto al eje central 18.

Un plano de separación 84 intermedio está orientado igualmente de forma paralela con respecto a la primera y la segunda superficie de separación 42, 58 y está situado a una distancia de la segunda superficie de separación 58 de tal forma que las zonas de cabeza 86, opuestas a la boca, de las cavidades de pieza moldeada 62 están realizadas en la placa de moldeo frontal 80.

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Una vez producido el endurecimiento del material de inyección formando la pieza inyectada 50, con un tercer paso de procedimiento comienza el proceso de desmoldeo. En este tercer paso de procedimiento, la placa de moldeo frontal 80 se mueve por el lado móvil de la máquina de moldeo por inyección en una carrera predeterminada, la placa de moldeo de vástago 82 permanece en la pieza inyectada 50 a causa de la adhesión y la disposición de placas de pieza moldeada 56 se abre, de manera que queda formado el espacio de hendidura 114. La herramienta de moldeo por inyección 10 queda descargada. La pieza inyectada 50 permanece encerrada en la herramienta de moldeo por inyección 10 cerrada hacia fuera, únicamente las zonas de cabeza 116 de las piezas moldeadas 12 sobresalen en voladizo libre al interior del espacio de hendidura 114. Paralelamente al movimiento, en el tercer paso de procedimiento, en el espacio de hendidura 114 formado se establece una sobrepresión por la introducción de aire comprimido a través del canal de gas a presión 118.

En un cuarto paso de procedimiento, la disposición de placas de pieza moldeada 56 se desplaza hacia atrás y la herramienta se separa en la segunda superficie de separación 58. Durante ello, las placas de moldeo de vástago 82 se levantan con sus secciones de cavidad de vástago de las piezas moldeadas 12, de manera que estas quedan expuestas. Durante ello, el aire comprimido en el espacio de hendidura 114 apoya el proceso de desmoldeo de las piezas moldeadas 12. La carrera está adaptada a la geometría de las piezas moldeadas 12 de tal forma que en el paso de procedimiento siguiente las piezas moldeadas 12 no se ven entorpecidas espacialmente. La figura 2 muestra el estado final después de este paso de procedimiento.

Alternativamente, en lugar del aire comprimido también sería posible otro gas.

En otro paso de procedimiento, la placa central 40 se mueve de forma translatoria en una carrera definida que corresponde al menos a la longitud de cada núcleo 90 en el vástago de una pieza moldeada 12, y durante ello se levantan de la placa de piel 24 en una primera superficie de separación 42. Durante ello, a causa de la unión geométrica existente, la placa central 40 actúa en sus superficies de apoyo 60 sobre las superficies frontales anulares, opuestas al extremo libre, de las piezas moldeadas 12, y en la zona de la boca de afluencia 68, a causa del punto de rotura controlada 94 existente en esta, las desgarra separándolas de la piel 48 común al exceder la resistencia a la tracción de la pieza inyectada 50. En la mayoría de los casos es posible influir en la resistencia a la tracción eligiendo estados de temperatura correspondientes mediante tiempos de espera correspondientes durante el proceso de solidificación.

Para que las piezas moldeadas 12 asentadas sólo de forma suelta sobre el núcleo 90 puedan ser retiradas de este, las piezas moldeadas 12 se retiran de los núcleos 90 gracias a la carrera correspondiente de la placa central 40. En cuanto se ha perdido la sujeción de los núcleos 90, las piezas moldeadas 12 se caen hacia abajo a causa de la fuerza de gravedad pudiendo ser recibidas por un dispositivo no representado.

En casos en los que se fabriquen piezas moldeadas 12 sin taladro, la carrera de la placa central 40 tendría que limitarse al mínimo, ya que, a causa de la fuerza de gravedad, las piezas moldeadas 12 se caen de la herramienta de moldeo por inyección 10 inmediatamente después del desgarre.

El movimiento de la placa central 40 se realiza en el presente caso según la figura 1 mediante cilindros de placa central 122 dispuestas simétricamente fuera de la placa central 40. Alternativamente, serían posibles otros actuadores, pero también sería posible realizar un arrastre forzado con la disposición de placas de pieza moldeada

56. Dado que en el presente caso las columnas de guía 30 son demasiado cortas como para guiar la placa central 40 a lo largo de la carrera total, este guiado forzado ha de ser realizado por los cilindros de placa central 122 o por otros dispositivos no representados. Alternativamente, también sería posible realizar las columnas de guía 30 más largas si es posible con el espacio dado.

Para que se pueda producir un desgarre de las piezas moldeadas 12, durante el levantamiento de la placa central 40, la piel 48 se tiene que desprender de su parte de superficie en la cavidad de piel 44 y quedarse adherida en la de la placa central 24. Para que este sea el caso, la fuerza de retención compuesta por la suma de las fuerzas de fricción y de adhesión que actúan en el sentido de movimiento entre la piel 48 y la placa de piel 24 y los núcleos 90, en la zona de la cavidad de piel 44, tiene que ser superior a la suma de las fuerzas antagonistas comprendiendo la fuerza para el desgarre de las piezas moldeadas 12 más las fuerzas de adhesión entre la piel 48 y la placa central 40 más las fuerzas de fricción de las piezas moldeadas 12 sobre secciones correspondientes de los núcleos 90.

Para que esta fuerza de retención sea correspondientemente alta, en el molde hueco de la placa de piel 24 están formadas las hendiduras anulares 110 que durante la inyección de la piel 48 forman adicionalmente conformaciones en el lado opuesto a las piezas moldeadas, en el caso especial botones huecos 98, logrando de esta manera la formación de superficies de fricción más grandes.

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Dado que las superficies de fricción adicionales están distribuidas de forma continua a lo largo de la piel 48, se reduce el peligro de que en caso de pieles 48 no lo suficientemente estables se produzcan, a causa de fuerzas de cizallamiento originadas dentro de la piel 48, un desgarre de las mismas y una conformación incompleta de las piezas moldeadas 12.

Dado que ahora está abierta la cavidad de piel 44, la parte restante de la pieza inyectada 50 queda libremente accesible en el molde hueco de la placa de piel 24.

Por lo tanto, en el presente caso, los botones huecos 98 quedan conformados concéntricamente con respecto a las bocas de afluencia 68, con lo que se minimizan posibles fuerzas de cizallamiento originadas sobre la piel 48 y la piel 48 es capaz de oponer una resistencia suficiente.

Por ello, también resulta ventajoso realizar el molde hueco para el cuerpo base plano circular de la piel 48 en la placa de piel 24, para que la piel 48 experimente una sujeción adicional en su borde exterior.

Preferentemente, la placa de piel 24 está realizada como unidad móvil de forma autónoma y se guía en casquillos 76 por medio de las columnas de guía 30 a lo largo de la carrera necesaria completa. De esta manera, el movimiento translatorio se realiza de forma alineada con aquel de la placa central 40. En el presente caso, el accionamiento de elevación de la placa de piel 24 se realiza mediante un arrastre forzado a través de limitadores de carrera 128 en la placa central 40 que tiran de la misma. Cuando la placa central 40 ha recorrido un trayecto determinado, por la limitación de carrera es agarrada la placa de piel 24 y movida de forma translatoria en un recorrido determinado. Por estos limitadores de carrera 128 queda definida la distancia máxima entre la placa central 40 y la placa de piel 24. De manera ventajosa, esta guía forzada se mantiene a lo largo de la carrera completa. Por este proceso, la piel 48 situada en de la placa de piel 24 se retira de los núcleos 90 situados fijamente en la placa de base 22, y al mismo tiempo, la mazarota 46 unida a la piel 48 se desmoldea del bebedero

34. Este estado está representado en la figura 4. Dado que ahora se suprime la resistencia en los núcleos 90, la piel 48 con la mazarota 46 puede ser extraída fácilmente del molde hueco de la placa de piel 24. Esto se puede realizar manualmente o mediante un manipulador automatizado. Evidentemente, sería posible alternativamente también un accionamiento autónomo para la placa de piel 24.

En este estado, la herramienta de moldeo por inyección 10 se encuentra en una posición totalmente abierta y todos sus componentes móviles están separados unos de otros, pero están orientados de forma alineada entre sí.

En esta posición pueden ser necesarios diferentes pasos de trabajo como el control y la limpieza de las cavidades

o la aplicación de un agente de separación.

Como último paso de procedimiento para finalizar el ciclo se realiza el movimiento de cierre de la herramienta de moldeo por inyección 10 partiendo de la posición abierta en la figura 4.

Para ello, en primer lugar, la placa central 40 se mueve por medio de los cilindros de placa central 122 de retorno en dirección hacia la disposición de placa de base 20. El movimiento de retorno de la placa central 40 se puede realizar preferentemente por los cilindros de placa central 122, pero también serían posibles accionamientos eléctricos, mecánicos o neumáticos.

A continuación de ello o con un solape de tiempo, se realiza el movimiento de retorno de la disposición de placas de pieza moldeada 56 por medio de la parte móvil de la máquina de moldeo por inyección hasta el contacto con la placa central 40 en la segunda superficie de separación 58. En una forma de realización preferible, en primer lugar, la placa de moldeo de vástago 82 entra en contacto con la placa central 40, y sólo a continuación, la placa de moldeo frontal 80 entra en contacto con la placa de moldeo de vástago 82, y mientras tanto se produce el cierre del espacio de hendidura 114.

En una secuencia de movimientos alternativa, en primer lugar, la disposición de placas de pieza moldeada 56 se mueve de retorno en dirección hacia la disposición de placa de base 20 por la parte móvil de la máquina de moldeo por inyección, y durante ello, en su recorrido de retorno entra en contacto con la placa central 40 en la segunda superficie de separación 58, y en una forma de realización preferible, entra en contacto en primer lugar la placa de moldeo de vástago 82 y sólo a continuación la placa de moldeo frontal 80, y mientras tanto se produce el cierre del espacio de hendidura 114. Una vez que se ha producido el contacto completo en la zona de la segunda superficie de separación 58 se produce el arrastre forzado de la placa central 40. Los cilindros de placa central 122 deben poder moverse sin fuerza y no deben contrarrestar el movimiento. Por ello, en este caso, son suficientes cilindros de acción sencilla. Alternativamente, en lugar del arrastre forzado también puede realizarse un

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