SE461456B - Formverktyg - Google Patents

Description

461 10 15 20 456 formharvorna har varsitt utstående kantparti som ligger an mot glasrutan. För ett förhindra plastmaterialet att vid forrnsprutningen tränga ut i spalten mellan forrríhalxfornas kantpartier och glasrutan, föreslas att remsor 'av elastiskt material fastklämmes i spalten. Denna metod är anv-ändbar endast vid relativt laga tryck i formen och metoden är komplicerad att tillämpa.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGi-:N Ovanstående problem löses enligt uppfinningen genom att kaviteten har väggar vilka kan förskjutas i förhållande till varandra, så att kavitetens storleks- förändring kompenseras.

Uppfinningen har de kännetecken som framgar av bifogade patentkrav.

FIGURFÖRTECKNING Ett utföringsexempel av uppfinningen skall beskrivas nedan i anslutning till figurer av vilka figur 1 visar ett tvärsnitt av en sprutform enligt känd teknik, figur 2 visar en perspektivvy av en insats med kärnor för formen, figur 3 visar i genomskärning änden av en känd kärna i förstorad skala, figur L: visar ett tvärsnitt av en uppfinningsenlig form för formsprutning, figur 5 visar änden av en kärna för den uppfinningsenliga formen, figur 6 visar ett membran i genomskärning och kärnor hos den uppfinningsenliga formen, figur 7 visar i genomskärning en alternativ utföringsform av uppfinningen, figur 8 visar i genomskärning ytterligare en alternativ utföringsform av uppfinningen och figur 9 visar i genomskärning formen i figur L: ansluten till en forinspruta och ett liydrauliskt systern.

FÖREORAGEN UTFÖRINGSFORM En form 1 för formsprutning av plast enligt känd teknik visas i figur 1. Formen enligt exemplet är avsedd för elektriska anslutningsdnn, omfattande en avlang plastkrnpp med tvä rader häl. Hàlen är avsedda för elektriska anslutningsstift '41 10 'IS 20 25 30 .Du O'\ ...Ä .[21- 01 O\ av metall. Formen har en övre 2 och en undre 3 formhalva vilka i sina mot varandra vända ytor har varsitt urtag. Urtagen bildar tillsammans en kavitet, vilken motsvarar anslutningsdonets form. Urtaget i den undre formhalvan 3 har kärninsatser, vilka var och en har tva kärnor 6. Genom dessa kärrior forinas halen i plastkroppen för de elekriska anslutningsstiften. De bada formhalvorna 2 och 3 halles i läge mot varandra med hjälp av ett bord 7 och en övre rörlig del 8 hos en icke närmare visad press. Den övre formhalvan 2 har ett ingöt 9, genom vilket râmaterialet av plast insprutas under tryck i kaviteten b.

Det ställes stora krav på mattnoggrannheten hos den formsprutade plast- kroppen. De elektriska anslutningsstiften i plastkroppen skall kunna skjutas in i exempelvis hal i ett kretskort och hålen i plastkroppen mäste ligga mittför halen i kretskortet. Den krympning av plastkroppen som inträffar efter form- sprutningen maste därför vara välbeståmd och likformig utmed plastkroppens längd. Plastmaterialet skall därför ha en likformig struktur i hela plastkroppen, vilket endast kan ernas genom att ramaterialet insprutas fran kavitetens ii ena ände genom det visade ingötet 9. Det tryck under vilket ramaterialet insprutas är ofta mycket högt, över 1500 bar, för att material skall fylla kaviteten väl även i dess bortre ände. Detta höga tryck är orsaken till att materialet i formhalvorna 2 och 3 komprimeras. insatsen 5 med kärnorna 6 visas närmare i figur 2. Kärnorna har en längd Ll, vilken är nagot större än kavitetens 4 höjd L2 sa att kärnorna vid form- sprutningen ligger an mot kavitetens övre vägg 10 vid kärnmötet ll sasom nämnts inledningsvis. En detalj av kärnmötet visas i figur 3. Kärnan 6 har vid sin ände ett utspràng 12 vilket skjuter in i ett motsvarande urtag i den övre formhalvan 2 för att halla kärnan i sidled. Insprutningen av ràmaterialet sker med mycket stor hastighet och det inströmmande materialet kan böja kärnorna 6 i sidled om dessa saknar utsprânget 12.

Ett utföringsexempel av uppfinningen visas i figur 14. En form 21 för form- sprutning av plastkroppen till de nämnda elektriska anslutningsdonen har en övre 22 och en undre 23 formhalva. Dessa formhalvor halles i anliggning mot varandra genom icke visade anordningar pà motsvarande sätt som visats i figur l. Formhalvorna 22 och 23 har varsitt urtag för ett kavitet 21: i formen 21. l urtaget i den undre formhalvan 23 är kärninsatser 25 fastsatta, vilka var och en 461 10 15 2D 25 30 456 4 har tva kärnor för att fornia hal i plastkroppen. Urtaget i den övre formhalvan har ett membran 27, vilket utgör en begränsande vägg hos kaviteten 2:3.

Membranet 27 fasthalles ; urtaget i den övre formhalvan med hjälp av ett mellanstycke 26, vilket är fastsatt vid den övre formhalvan 22 med hjälp av bultar 29. Membranet 27 har ett kantparti 30 vars tjocklek är större än membranets tjocklek. Mellan detta kantparti och botten pa urtaget är en packning 30a belägen. Bakom membranet, på dess fran kaviteten 24 vända sida, är ett hàlrum 31 som begränsas av membranets baksida och bottnen i urtaget i den övre formhalvan 22. Genom denna formhalva finns en rörformad förbindelse 32 till halrummet 31 och ett ingöt 33 sträcker sig genom den övre formhalvan 22 till kaviteten 211. Genom ingötet kan råmaterial, enligt exemplet plast, under tryck sprutas in i kaviteten 214 för att forma plastkroppen. Ramaterialet insprutas med hjälp av en formspruta vilken inte visas i figur li. Som nämnts sker denna formsprutning under högt tryck. Vid den ovan beskrivna formen 21 fylles halruminet 31 bakom membranet 27 med ett medium, exempelvis olja. vilken sättes under tryck med hjälp av en i figuren schematiskt visad pump 311 med en oljercscrvoar 35. Den trycksatta oljan förmår bukta nieinbrariet 27 och halla detta i anliggning mot kärnornas 26 ändar 36 under fornlsprutningen.

Materialet i formhalvorna 22 och 23 komprimeras under formsprutningen sasom beskrivits ovan, men genom att membranet 27 buktar ut kornperiseras denna formförändring hos formen Zl. Oljetrycket i halrummet 31 kan anbringas innan formsprutningen börjar, och oljetrycket och trycket i formsprutan kan väljas oberoende av varandra.

Kärninsatserna 25 har huvudsakligen samma utförande som visats i figur 2.

Kärnornas 26 ändar 36 kan vid den uppfinningsenliga formen ha ett enkelt utförande, vilket närmare visas i figur 5. Ändarna 36 är plana och anligger mot det plana membranet 27.

Kärnorna 26 har i det visade utföringsexemplet i figur li en nominell längd L.

Kärnornas verkliga längd avviker fran den nominella längden pågrund av begränsad tillverkningsnoggrannhet. De avvikelser fran den nominella längden L som kan tillatas är för den uppfinningsenliga formen 21 relativt stora, dä membranet 27 kan bukta sig såsom visas i figur 6. Kärnornas 26 verkliga längder ligger inom ett intervall L kring den nominella längden L. Genuin att välja lämplig tjocklek hos iriembranet 27, kan detta under inverkan av oljetrycket i halrummet 31 bukta sig och ligga an mot ändarna 36 hos alla kärnorna 26 i 10 15 20 25 30 5 461 456 formen 21. Plasten förhindras härigenom att tränga in mellan membranet 27 och kärnornas 26 ändar 36.

Sasom nämnts ovan i anslutning till figur 3 kan kärnorna böjas i sidled under inverkan av krafter fran den insprutade plasten genom ingötet 33. Vid den uppfinningsenliga formen 21 förhindras denna sidoböjning av att kärnorna 26 med säkerhet ligger an mot membranet 27 såsom beskrivits ovan. Genom inverkan av friktionskrafter inelian kärnornas ändar 36 och membranet 27 halles kärnorna i sitt önskade raka läge vid insprutningen av plasten. Den kraft med vilken membranet 27 ligger an mot ändarna 36 hos kärnorna 26 beror bl a av oljetrycket i halrummet 31, membranets 27 tjocklek och storleken hos längd- intervallet A L.

En alternativ utföringsform av uppfinningen visas i figur 7. En form 40 har en övre 41 och en undre 142 formhalva med varsitt urtag för en kavitet 43. Urtaget i den övre formhalvan lsl har ett första membran 44 vilket utgör en första begränsande vägg hus kaviteten 43. Urtaget i den undre formhalvan 42 har ett andra membran 145 vilket utgör en andra begränsande vägg hos kaviteten 43.

Bakom membranen Mi och 145 finns hälrum 1:6 resp 47, vilka har rörformade förbindelser 48 och 49 till en icke visad oljepump. l kaviteten 43 är inlagd en kropp 50 av metall kring vilken plastmaterial skall sprutformas. Kroppen 50 har en skiva 51 med hal 52 och ett utsprâng 53 på var sida om skivan. Det är önskvärt att utsprângens 53 ändytor är fria fran plastrester efter form- sprutningen. Olja införes i hälrummen 46 och 5:7 via förbindelserna 48 och 49 och sättes under tryck såsom beskrivits i anslutning till figur li. Membranen M1 och 145 buktar härvid ut och anligger mot ändarna hos utsprangen 53. Plast- material införes vid formsprutningen genom ett ingöt 54 och fördelas i kaviteten 43 genom hålen 52.

Ytterligare ett utföringsexempel av uppfinningen visas i figur B. En form 71 för formsprutning av plast har en övre 72 och en undre 73 formhalva. Den övre formhalvan har ett urtag vilket utgör formens kavitet 7¿z. Den undre formhalvan 73 är plan och har ett membran 75, vilket avgränsar ett halrum 76 i fornilialvari på membranets baksida. Halrumrnet 76 har en rörformad förbindelse 77 genom vilken olja under tryck kan införas i hålrummet 76. Den övre formhalvan har en anliggningsyta 78 vilken anliggcr mot den undre formhalvan och membranet 75 461 10 15 20 25 30 456 sträcker sig under denna anliggningsyta. Vid en formsprutning insprutas ra- material i kaviteten 74 gcnofri ett ingät 79 och oljan i halrummet 76 sättes under tryck. Härvid buktar rneinbranet 75 ut och anligger mot anliggningsytans 78 kantomrade 80. Membranet förhzndrar härigenom ramaterialet att tränga in mellan formhalvorna 72 och 73 och motverkar bildandet av grader hos den formsprutade kroppens kanter. 1 figur 9 visas schematiskt den uppfinningsenliga formen 21 enligt figur li ansluten till en hydraulisk anordning, genom vilken råmaterial 68 införes i kaviteten 24 och oljan tillföres halrummet 31. Den hydrauliska anordningen om- fattar pumpen 34 och oljereservoaren 35. Pumpen är via en tryckledning ansluten dels till en tryckstegrare 61, dels till en formspruta 62 för ra- materialet. Tryckstegraren har en första kammare med en första kolv 63 vilken via en pistong 64 är förbunden med en andra kolv 65 i en andra kammare. Den första kolven 63 har större yta än den andra kolven 65 och kolvarna kan förskjutas i pistongens längsled. Den andra kammaren är via förbindelsen 32 förbunden med hâlrummet 31. Formsprutan 62 har en kammare för ramaterialet med en kolv 66, vilken kan förskjutas i formsprutans längsled. Formsprutan är via ingütet 33 förbunden med kaviteten 214. Utrymmet mellan pumpen 34 och kolvarna 63 respektive 66 är fyllda med olja 67 fran reservoaren 35. l-lalrummet 31 och utrymmet upp till kolven 65 är fyllt med olja och formsprutan är under kolven 66 fylld med ramaterialet av 68. Vid formsprutningen av en enhet avger pumpen 3-4 olja under ett tryck, vilket varierar under formsprutningen, varvid kolvarna 63 och 66 förskjutes. Härvid sprutas plastmaterialet under tryck in i kaviteten Zl: och kolven 63 påverkar kolven 65, vilken tillför olja under tryck till hàlrummet 31. Trycket i halrumniet 31 är större än det tryck formsprutan förmår åstadkomma i kaviteteri 2-'4 beroende pa att tryckstegrarens 61 första kolv 63 har större yta än dess andra kolv 65. Oljan i halrummet haller genom sitt större tryck mernbranet 27 i anliggning mot kärnornas ändar 36 under hela formsprutningen. Enligt ett alternativ kan halrummet 31 och formsprutan 62 vara anslutna till varsin pump, varvid trycket i halrummet 31 kan höjas till önskat värde innan formsprutningen påbörjas.

Försök har utförts för att formspruta plastkroppar med ett formverktyg enligt figur 4 och figur 9. Vid ett tryck i formsprutan 62 av storleken 400 bar och ett tryck i halrurnrnct 31 av storleken 230 bar förskjöt plastmaterialet i kaviteten g) 10 'IS 20 25 461 456 24 membranet 27 sa att plastmaterialet kunde tränga in mellan kärnornas ändar 36 och rnembranet. Vid ett förnyat försök ökades trycket i hâlrummet 31 till 450 bar och plastinträngningen undveks. Hàlen genom plastkroppen var släta i hela sin längd och saknade grader vid kärnmötet. Försök med goda reslutat har ocksa vidtagits vid högre tryck, exempelvis 1000 bar hos formsprutan och 1400 bar i halrummet 31.

Vid de ovannämnda utföringsexemplen av uppfinningen har beskrivits form- sprutning av plast. Det uppfinningsenliga formverktyget kan utnyttjas för andra material, exempelvis för pressgjutning av metaller eller vulkanisering av gummi. Plastmaterialet kan vara exempelvis i pulverform eller i smält form.

Medlet som tillförts halrummet 31 bakom membranet 27 har i exemplen varit en vätska, olja, men kan vara ett gasformigt medium.

Uppfinningeri kan tillämpas vid en form utan ingöt, exempelvis vid ett för- farande där en enhet förformas i en preform av känt utförande. Den förformade enheten placeras i en uppfinningsenlig form med ett membran och utsättas för ytterligare en formningsoperation, exempelvis härdning. En uppfinningsenlig form för detta nämnda förfarande är av samma utförande som visats i exempelvis figuren 7, men saknar ingötet Sh.

Det uppfinningsenliga formverktyget har flera fördelar jämfört med kända verktyg. Kärnorna 26 har ett enkelt utförande, sasorn beskrivits i anslutning till figur 5. Trots kärnornas enkla utförande erhålles enheter med mycket hög kvalité. Vid den uppfinningsenliga formen utsättes kärnorna för betydligt mindre deformationer än vid kända formverktyg och har därför stor livsläng.

Härigenom undvikes produktionsavbrott och reparationskostnader, vilka vid kända formverktyg är betydande. De tillverkade enheterna saknar grader efter formen och ytterligare bearbetning undvikes.

Claims (5)

461 456 8
1. PATENTKRAV for-iwerktyq omfattande en form med en kavitet i vilken för formning av iz-i kropp avsett ramatcrial införes och formas under tryck, åtminstone ett :neinlran vilket begränsar kaviteten, ett hälrum vid mernbranet pa dess fran 'faviteten vända sida och en förbindelse till detta halrum, genom vilken ett inedšuin under tryck kan tillföras halrurnmet k ä n n e t e c k n a t därav att en fast kropp {25, 26; SB) under formningen fasthalles av formen (Zl: #01' i kavitiateii 'f2l-i; A3) och att membranet (27; 44, 45) under inverkan av det tryckt-etta inediet (67) i halrurnmet (31: -'46, 47) halles i anliggning mot en yta (36) hos den fasta kroppen fZS, 26; 50).
2. 2. l-'orinverktyg enligt patentkrav 1, varvid formen omfattar tvâ 'àtskilibara forrnhalxflnr orh meiribraiiet är fastsatt i den ena av formhalvorna, k a n n e - r .e i: k n a t därav att den fasta kroppen omfattar en kärna (22 26)' vilken med sin ena ände 175,: är fastsatt iden andra av formhalvdrna (23), varvid kärnan (25, 26"; efterlämnar ett iirtag i den av rainaterialet formade kroppen da denna avlägsnas ur kaviteten Qls).
3. '-. Fnrniverktyg enligt patentkrav 2, k. ä n n e t e c k n a t därav att kärnorna "-.">_. 'åól- har fnnt meinbranet vända ändar (36) vilka är plana. fi. Fnrmverkiyg enligt patentkrav 1, varvid formen oinfattar tva atskiljbara fnrrnhalv-or. k n n e t e c k n a t därav att den fasta kroppen (SOT- liísgiires ur for-nen f-'iÜI- då forinhalvoriia fiil, 42) atskiljes och medföljer den av råmateria-
4. Iet 'G83 fnrinaile kroppen då denna avlägsnas ur kaviteten (fö).
5. 5. lorfnverktyg enligt patentkrav l, 2, 3 eller ü, k ä n n e t e c k n a t díirav :att formen (Ei. lill'- har åtminstone ett ingöt (33, 511) till kaviteten (Eli, 1:3) genom vilket det för formning avsedda ramaterialet (68) vid exempelvis fdrrnspriitninq eller pressgjutning införes under tryck och att det tryck under vilket mediet fffi) tillföras hälruminet (31, àó, 47) är proportionellt mot det tryck uncler vilket rfärnaterialet (68) tillföras kaviteten (24, fiïl.