TW201400268A - 具有一簡化冷卻系統之射出模具 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一高輸出消費者產品射出模製機之射出模具總成，該射出模具總成具有一簡化冷卻系統。該簡化冷卻系統具有小於三，較佳小於二，更佳小於一之一冷卻複雜度因數。

Description

具有一簡化冷卻系統之射出模具

本發明係關於射出模具，更特定言之，本發明係關於具有一簡化冷卻系統之射出模具。

射出模製為常用於大批量製造由可熔材料製成之部件(最常用之由熱塑性聚合物製成之部件)之一技術。在一重複射出模製程序期間，將一塑膠樹脂(最常為小珠或顆粒形式)引入至在加熱、壓力及剪切力之條件下熔融該等樹脂珠之一射出模製機。現今之熔融樹脂被強行注入至具有一特定空腔形狀之一模穴中。該經注入之塑膠在壓力之條件下固持於該模穴中，經冷卻，且接著被移除作為具有本質上為該模具之空腔形狀之翻版之一形狀之一固化部件。該模具自身可具有一單一空腔或多個空腔。各空腔可藉由一閘門連接至一流動通道，其將該熔融樹脂流引導至空腔中。因此，一典型射出模製程序包括四個基本操作：(1)在射出模製機中加熱塑膠以容許其在壓力條件下流動；(2)將經熔融之塑膠注入至界定於已關閉之兩個半模具之間之一模穴或空腔中；(3)容許塑膠在壓力條件下於該空腔或該等空腔中冷卻及硬化；及(4)打開該等半模具以容許部件自該模具頂出。

將熔融塑膠樹脂注入至模穴中，且藉由射出模製機將該塑膠樹脂強行推動穿過該空腔，直至該塑膠樹脂達到離閘門最遠之該空腔中之位置。所得之該部件長度及壁厚度為該模穴之形狀之一結果。

用於射出模製機之模具必須能經受此等高熔融壓力。此外，形成該模具之材料必須具有可經受期望一模具在其壽命期間運行之循環總數之最大循環應力之一疲勞極限。因此，模具製造商通常用具有高硬度(諸如具有大於30 Rc及更常大於50 Rc之工具鋼)之材料形成模具。此等高硬度材料為耐用的，且經裝配以經受在塑膠射出程序期間模具組件保持彼此按壓所需之高箝位壓力。另外，此等高硬度材料能得以抵抗因模製表面與聚合物流動之間之重複接觸而造成之磨損。

產生薄壁消費者產品之高生產率射出模製機(亦即，等級101及等級102模製機)專用具有由高硬度材料製成之大部分模具之模具。高生產率射出模製機通常產生500,000個部件或更多。工業品質生產模具必須經設計以產生至少500,000個部件，較佳多於1,000,000個部件，更佳多於5,000,000個部件，及甚至更佳多於10,000,000個部件。此等高生產率射出模製機具有多重空腔模具及複雜冷卻系統以提高生產率。上文所描述之高硬度材料比較低硬度材料更能經受重複高壓箝位及射出操作。然而，高硬度材料(諸如多數為工具鋼)具有相對較低之導熱性，一般小於20 BTU/HR FT ℉，其在透過該高硬度材料將熱自熔融塑膠材料轉移至一冷卻液時導致較長冷卻時間。

為減少循環時間，具有由高硬度材料製成之模具之典型高生產率射出模製機包含使該模具內之冷卻液循環之相對複雜之內部冷卻系統。此等冷卻系統加速經模製之部件之冷卻，因此容許該機械在一給定時間量內完成更多個循環，其提高了生產率且因此增加了所產生之經模製之部件之總數。然而，此等冷卻系統增加了射出模具之複雜性及成本。在可產生1百萬或2百萬個以上之部件之一些等級101模具中，此等模具有時稱為「超高生產力模具」。以400頓或更大壓力運行之等級101模具有時在業界中稱為「400等級」模具。

高硬度材料一般對機械都相當困難。因此，已知之高吞吐量射 出模具需要大量加工時間及昂貴的加工設備來形成，且需要昂貴且耗時之後加工步驟來減輕應力且使材料硬度最佳化。此等複雜模具內之研磨及/或形成冷卻通道甚至增加更多的時間及成本來製造典型高吞吐量射出模具。

傳統高硬度模具之加工複雜性及冷卻效率之間有一折衷。在理想上，冷卻通道應儘可能地接近於模穴表面而加工。另外，保形冷卻為所希望的且最有效。然而，模製表面附近之加工保形冷卻通道為困難、耗時及昂貴的。一般而言，模具表面之約5mm內之加工冷卻通道被視為實踐限制。此實踐限制因冷卻液與具有低導熱性之熱塑膠之間之材料而降低冷卻效率。習知加工技術與習知模具材料(亦即，高硬度及低導熱性)一起對一給定模具之循環時間及冷卻效率設定下限。

此外，在模具表面附近定位冷卻線需要該模具中之冷卻線之精確加工。由於模具係在置於射出模製機之一箝位器件中時附接至支撐板，所以流體密封必須位於冷卻線自支撐板過渡至模具之地方(因為流體循環系統(例如泵)必須位於模具之外部)。此等流體密封可能有不足，引起冷卻流體溢出。因此，可能無法完全冷卻部件(產生劣質部件)，或模具中之塑膠被冷卻流體汙染(其亦為不期望的)。

又進一步，加工冷卻通道之實踐限制導致模具內之不均勻冷卻。因此，在模穴內產生溫度梯度。一模穴之表面之溫度通常可改變達攝氏10度或攝氏10度以上。該模具內之溫度之此廣泛變更可引起經模製之部件中之缺陷。

10‧‧‧射出模製裝置

12‧‧‧射出系統

14‧‧‧箝位系統

16‧‧‧熱塑性顆粒

18‧‧‧料斗

20‧‧‧加熱桶

22‧‧‧往復螺旋

24‧‧‧熱塑性材料

25‧‧‧第一模具部件

26‧‧‧噴嘴

27‧‧‧第二模具部件

28‧‧‧模具

30‧‧‧閘門

32‧‧‧模穴

34‧‧‧壓力及或箝位單元

36‧‧‧螺旋控制

50‧‧‧控制器

52‧‧‧感測器

54‧‧‧有線連接

56‧‧‧有線連接

60‧‧‧饋送歧管

62‧‧‧澆口

64‧‧‧流道或饋送通道

100‧‧‧經模製之部件

102‧‧‧閘門

104‧‧‧流動通道末端

200‧‧‧虛線

210‧‧‧實現

220‧‧‧第一時間段

230‧‧‧第二時間段

240‧‧‧單一時間段

328‧‧‧模具總成

370‧‧‧模具

372‧‧‧第一側/第一模具側

374‧‧‧第二側/第二模具側

376‧‧‧模穴

378‧‧‧第一支撐板

380‧‧‧第二支撐板

382‧‧‧冷卻線/冷卻通道

382a‧‧‧第一冷卻線

382b‧‧‧第二冷卻線

384‧‧‧終端

386‧‧‧擋板

390‧‧‧第一區段

392‧‧‧第二區段

394‧‧‧接面/轉彎

398‧‧‧動態模製部件

399‧‧‧保形冷卻空腔

428‧‧‧立方模具總成

L‧‧‧長度

圖式中所闡釋之實施例本質上為繪示性及例示性，且不意欲限制申請專利範圍所界定之標的。繪示實施例之下列詳細描述可在結合下列圖式讀取時而理解，其中相同結構係用相同參考數字指示，及其 中：圖1繪示根據本發明而建構之一射出模製機之一示意圖；圖2繪示形成於圖1之射出模製機中之一薄壁部件之一實施例；圖3係圖1之射出模製機之一模具中之一模穴之一空腔壓力對時間圖；圖4係圖1之射出模製機之一模具總成之一實施例之一橫截面圖；圖5A至圖5E繪示具有在一支撐板中加工之複數個冷卻線之各種模具總成之不同視圖；圖6繪示具有在一支撐板中加工之延伸至一模具側中之複數個冷卻線之一模具總成之一橫截面圖；圖7繪示包含一擋板之一冷卻線之一特寫截面圖；圖8繪示包含沿至少兩個不同軸而加工之複數個冷卻線之一模具總成之一透視橫截面圖；圖9繪示具有沿至少兩個不同加工軸而加工之複數個終端冷卻線及複數個通孔冷卻線之一模具總成之一透視橫截面圖；圖10繪示具有複數個冷卻線之一模具總成之一透視部分透明圖，該等冷卻線之至少一者係藉由在終端處彼此結合之兩個終端冷卻線而形成以形成一非終端冷卻線，各終端冷卻線係沿一不同加工軸而加工；圖11繪示具有一主動冷卻動態部件之一模具總成之一透視圖；圖12繪示具有包含非線性、非同軸或非平面冷卻通道之至少一冷卻線之一模具總成之一透視圖；及圖13繪示併入具有一簡化冷卻系統之一模具之一立方模具之一實施例。

本發明之實施例一般係關於藉由射出模製產生產品之系統、機械、產品及方法，及更具體言之，本發明之實施例係關於藉由低恆定壓力射出模製產生產品之系統、產品及方法。

如本文關於一熱塑性材料之熔融壓力所使用之術語「低壓」意謂6000psi及更低之一射出模製機之一噴嘴附近之熔融壓力。

如本文關於一熱塑性材料之一熔融壓力所使用之術語「實質上恆定壓力」意謂與一基線熔融壓力之偏離對該熱塑性材料之物理性質不產生有意義的改變。例如，「實質上恆定壓力」包含(但不限於)經熔融之熱塑性材料之黏性未發生有意義的改變之壓力變更。就此言之，術語「實質上恆定」包含約30%之基線熔融壓力之偏離。例如，術語「約4600psi之一實質上恆定壓力」包含約6000psi(高於4600psi30%)至約3200psi(低於4600psi 30%)之範圍內之壓力波動。一熔融壓力實質上被視為恆定，只要該熔融壓力不高於所敘述壓力之30%。

詳細參考圖式，圖1繪示用於大量生產薄壁部件之一例示性低恆定壓力射出模製裝置10(例如，一等級101或102射出模具或一「超高生產率模具」)。該射出模製裝置10一般包含一射出系統12及一箝位系統14。可將熱塑性顆粒16形式之一熱塑性材料引入至射出系統12。可將該等熱塑性顆粒16置於一料斗18中，其將該等熱塑性顆粒16饋送至射出系統12之一加熱桶20中。在該等熱塑性顆粒16被饋送至加熱桶20中之後，藉由一往復螺旋22將其驅動至該加熱桶20之末端。藉由該往復螺旋22引起之該加熱桶20之加熱及該等熱塑性顆粒16之壓縮引起該等熱塑性顆粒16發生熔融，形成一熔融熱塑性材料24。該熔融熱塑性材料通常以約130℃至約410℃之一溫度處理。

往復螺旋22迫使熔融熱塑性材料24朝向一噴嘴26以形成一注熱塑性材料，將該等熱塑性材料注入至一模具28之一模穴32中。該熔融熱塑性材料24可透過一閘門30而注入，該閘門30將該熔融熱塑性材料 24流引導至該模穴32。該模穴32形成於該模具28之第一模具部件25與第二模具部件27之間，且該第一模具部件25及該第二模具部件27藉由一壓力或箝位單元34在壓力作用下固持在一起。該壓力或箝位單元34在模製程序期間於約1000psi至約6000psi之範圍中施加一箝位力，以將該第一模具部件25與該第二模具部件27固持在一起，同時將該熔融熱塑性材料24注入至該模穴32中。為支撐此等箝位力，箝位系統14可包含一模具框架及一模具基底，該模具框架及該模具基底係由具有大於約165 BHN且較佳小於260 BHN之一表面硬度之一材料形成，然亦可使用具有大於260之表面硬度BHN值之材料，只要該材料易於加工，如下文進一步所討論。

一旦將該注熔融熱塑性材料24注入該模穴32中，該往復螺旋22即停止向前行進。該熔融熱塑性材料24採用該模穴32之形式，及該熔融熱塑性材料24在該模具28內冷卻直至該熱塑性材料24凝固。一旦該熱塑性材料24已凝固，壓力34即適放第一模具部件25及第二模具部件27，該第一模具部件25與該第二模具部件27彼此分離，及該經完成之部件可自該模具28頂出。該模具28可包含複數個模穴32以增加整體生產速率。

一控制器50與一感測器52及一螺旋控制36通信連接。該控制器50可包含一微處理器、一記憶體及一或多個通信連結。該控制器50可經由有線連接54、56分別連接至該感測器52及該螺旋控制36。在其他實施例中，該控制器50可經由一無線連接、一機械連接、一液壓連接、一氣壓連接或一般技術者所已知之容許該控制器50與該感測器52及該螺旋控制36兩者通信之任意其他類型之通信連接而連接至該感測器52及螺旋控制56。

在圖1之實施例中，感測器52為(直接或間接)量測噴嘴26中之熔融熱塑性材料24之熔融壓力之一壓力感測器。該感測器52產生傳輸至 控制器50之一電信號。該控制器50接著命令螺旋控制36以維持噴嘴26中之熔融熱塑性材料24之一實質上恆定熔融壓力之一速率而推進螺旋22。儘管該感測器52可直接量測熔融壓力，然該感測器52亦可量測熔融熱塑性材料24之其他特性，諸如，指示熔融壓力之溫度、黏性、流速等。同樣地，該感測器52不一定直接位於噴嘴26中，而是該感測器52可位於射出系統12或模具28內之與噴嘴26流動連接之任意位置處。若該感測器52不位於噴嘴26內，則可將適當校正因數應用至經量測之特性以計算該噴嘴26中之熔融壓力。在又一實施例中，該感測器52不一定與該噴嘴流動連接。確切言之，該感測器可量測由第一模具部件25與第二模具部件27之間之一模具分離線處之箝位系統14產生之箝位力。

儘管於圖1中繪示一主動封閉迴路控制器50，然亦可使用其他壓力調節器件替代該封閉迴路控制器50。例如，一壓力調節閥(未展示)或一釋壓閥(未展示)可取代該控制器50以調節熔融熱塑性材料24之熔融壓力。更具體言之，該壓力調節閥及釋壓閥可防止模具28過度加壓。用於防止該模具28過度加壓之另一替代機構為在偵測一過度加壓條件時啟動之一警報。

現轉至圖2，繪示一實例經模製之部件100。該經模製之部件100為一薄壁部件。經模製之部件一般在一流動通道之一長度L除以該流動通道之一厚度T大於100(亦即，L/T>100)時被視為薄壁。隨著L/T比率之增加，本文所描述之具有簡化冷卻之低恆定壓力射出模製系統及模具變得越來越有利於模製部件，特別有利於具有L/T>200或L/T>250之部件，此係因為熔融熱塑性材料包含透過模穴推進之一連續流動前沿，其用比高可變壓力射出模製系統更恆定之熱塑性材料填充該模穴。該流動通道之長度L係自一閘門102至一流動通道末端104量測。薄壁部件特別流行於消費者產品業及保健或醫學供應業中。

薄壁部件在射出模製中存在某些障礙。例如，流動通道之薄度在熔融熱塑性材料達到流動通道末端104之前趨於冷卻該材料。當此發生時，該熱塑性材料凍結且不再流動，導致一不完全部件。為克服此問題，傳統射出模製機以非常高壓力(通常大於15000psi)將熔融熱塑性材料注入至模具中，使得該熔融熱塑性材料在發生冷卻及凍結之前快速填充模穴。此為熱塑性材料之製造商教示以非常高壓力注入之一原因。傳統射出模製機以高壓將熔融塑膠注入之模具中之另一原因為增加之剪切力，其增加流動特性，如上文所討論。此等非常高之射出壓力需要使用非常硬之材料形成模具28及饋送系統。

傳統射出模製機使用由工具鋼製成之模具，或使用其他硬材料來製成模具。儘管此等工具鋼足夠穩健以經受非常高之射出壓力，然工具鋼為相對差之導熱體。因此，將非常複雜之冷卻系統加工成模具以在填充模穴時增加冷卻時間，減少循環時間且增加模具之生產力。然而，此等非常複雜之冷卻系統需要添加大量時間及費用以進行模具製造程序。

發明者已發現，可以實質上低恆定壓力將剪切力弱化熱塑性塑料(甚至最低程度之剪切力弱化熱塑性塑料)注入至模具28中，而沒有任何明顯不良影響。此等材料之實例包含(但不限於)由聚烯烴(例如，聚丙烯、聚乙烯)、熱塑性彈性體、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚(乳酸)、聚羥基脂肪酸酯、聚酰胺、聚縮醛、乙烯-α-烯烴橡膠及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物組成之聚合物及共聚物。實際上，以實質上低恆定壓力模製之部件相較於以一習知高壓模製之相同部件可展示一些更優越性質。此發現直接違背教示較高射出壓力為較佳之行業內之習知常識。不被理論所束縛，據信，以實質上低恆定壓力將熔融熱塑性材料注入至模具28中產生透過該模具自一閘 門推進至模穴之一最遠部件之熱塑性材料之一連續流動前沿。藉由維持一低位準剪切力，熱塑性材料以比咸認在習知高壓射出模製系統中始可能之低的多之溫度及壓力來保持液體及流動。

現轉至圖3，藉由虛線200繪示一習知高壓射出模製程序之一典型壓力-時間曲線。相對地，藉由實線210繪示所揭示之低恆定壓力射出模製機之一壓力-時間曲線。

在習知情況中，熔融壓力快速增加至高於15000psi且接著固持在一相對較高壓力(大於15,000psi)達一第一時間段220。該第一時間段220為熔融塑膠材料流至模穴中之填充時間。其中，該熔融壓力減小且固持在一較低但仍相當高之壓力(10,000psi或更大)達一第二時間段230。該第二時間段230為該熔融壓力經維持以確保模穴中之所有間隙皆被回填之一填充時間。一習知高壓射出模製系統中之模穴係自流動通道之末端返回朝向閘門而填充。因此，各種凝固階段中之塑膠彼此堆疊，可引起完成產品中之不一致性，如上文所討論。此外，各種凝固階段中之塑膠之習知堆疊導致一些非理想材料性質，例如，模內應力、沈降及非最佳光學性質。

另一方面，恆定低壓射出模製系統以一實質上恆定低壓將熔融塑膠材料注入至模穴中達一單一時間段240。該射出壓力小於6,000psi。藉由使用一實質上恆定低壓，熔融熱塑性材料維持透過流動通道自閘門朝向該流動通道之末端而推進之一連續熔融前沿。因此，塑膠材料在沿該流動通道之任意點處維持相對均勻，其導致一更均勻及恒定之經完成之產品。藉由用一相對均勻之塑膠材料填充模具，經完成之模製部件可形成具有比習知模製部件更好之機械性質及/或更好之光學性質之結晶結構。非晶聚合物亦可形成具有優越機械性質及/或光學性質之結構。此外，以低恆定壓力模製之表層展現不同於經習知模製之部件之表層之特性。因此，在低恆定壓力下模製之部件之表 層可具有比經習知模製之部件之表層更好之光學性質。

藉由維持噴嘴內之一實質上恆定且低(例如，小於6000psi)熔融壓力，可使用可加工材料以形成模具28。例如，圖1中所繪示之模具28可由具有大於100%之一研磨加工指數、大於100%之一鑽孔加工指數、大於100%之一線EDM加工指數、大於200%之一石墨沈降EDM加工指數或大於150%之一銅沈降EDM加工指數之一材料而形成。該等加工指數基於各種材料之研磨、鑽孔、線EDM及沈降EDM測試。將在下文更詳細解釋用於判定加工指數之測試方法。一樣本材料之加工指數之實例編譯於下文表1中。

使用可輕易加工材料來形成模具28導致大大減少了製造時間，及因此，製造成本亦降低。此外，此等可加工材料一般具有比工具鋼更好的導熱性，其提供了冷卻效率且減少複雜冷卻系統之需求。

當用此等可輕易加工材料形成模具28時，亦可利於選擇具有良好導熱性質之可輕易加工材料。具有大於30 BTU/HR FT ℉之導熱性之材料特別有用。例如，具有良好導熱性之可輕易加工材料包含(但不限於)Alcoa QC-10、Alcan Duramold 500及Hokotol(購自Aleris)。具 有良好導熱性之材料能更有效地將熱自熱塑性材料傳輸出模具之外。因此，可使用更簡單的冷卻系統。

在圖4中繪示一多空腔模具總成28之一實例。多空腔模具一般包含將熱塑材料自噴嘴26引導至個別模穴32之一饋送歧管60。該饋送歧管60包含一澆口62，其將熔融熱塑性材料引導至一或多個流道或饋送通道64中。各流道64可饋送多個模穴32。高生產率模具可包含四個或四個以上模穴32，有時達到384個模穴32，且常亦可包含加熱流道64。恆定低壓射出模製機之一些實施例可包含非自然平衡饋送系統，諸如，人工平衡饋送系統或非平衡饋送系統。

鑽孔及研磨機械性指數測試方法

上文表1中所列之鑽孔及研磨機械性指數係藉由以小心控制之測試方法(在下文中予以描述)測試代表材料而判定。

各材料之機械性指數係藉由在各種材料之所有其他機械條件(例如，機台饋送速率、心軸轉速等)保持恆定之情況下量測鑽孔或研磨一件材料所需之心軸負載而判定。心軸負載被報告為經量測之心軸負載與用於鑽孔或研磨器件之具有1400rpm之75ft-lb之最大心軸轉矩負載之一比率。指數百分比被計算為1117鋼之心軸負載與測試材料之心軸負載之間之一比率。

測試研磨或鑽孔機為一Haas VF-3加工中心。

鑽孔條件

研磨條件

使用「flood blast」冷卻於所有測試。冷卻劑為Koolrite 2290。

EDM機械性指數測試方法

上文表1中所列之石墨及銅沈降EDM機械性指數係藉由以一嚴密控制之測試方法測試代表材料而判定，其在下文中予以描述。

各種材料之EDM機械性指數係藉由量測灼燒各種測試金屬之一面積(下文之細節)之時間而判定。機械性指數百分比經計算作為灼燒1117鋼之時間與灼燒其他測試材料之相同面積所需之時間之比率。

線EDM

沈降EDM-石墨

沈降EDM-銅

所揭示之低恆定壓力射出模製機有利地使用由可輕易加工之材料建構之模具。因此，該所揭示之低恆定壓力射出模具(及因此該所揭示之低恆定壓力射出模製機)能更便宜及更快地生產。另外，該所揭示之低恆定壓力射出模製機能利用更多的撓性支撐結構及更多的可調適遞送結構(諸如，更廣泛之壓板寬度，增加之連結桿間隔、連結桿之消除、較輕質量建構)以製造更快運動及非自然平衡饋送系統。因此，該所揭示之低恆定壓力射出模製機可經修改以適合遞送需求，且更易於定製特定經模製部件。

此外，該所揭示之低恆定壓力射出模製(例如，包含一或多個模具側及一或多個支撐板之模具總成)可包含相對於建立於習知高壓射出模具中之冷卻系統較簡化之冷卻系統。該等簡化冷卻系統比習知冷卻系統更經濟，此係因為該等簡化冷卻系統能更快速及輕易地生產。另外，該等簡化冷卻系統使用較少冷卻劑，進一步降低了模製操作期間之冷卻成本。在一些情況中，該等簡化冷卻系統可單獨地位於模製支撐板中，其容許模具在不需要改變冷卻系統之情況下發生改變。總 而言之，該所揭示之低恆定壓力射出模製模具之簡化冷卻系統比建立於習知高壓射出模具中之習知複雜冷卻系統更經濟。

所有種類之冷卻系統可按系統之冷卻複雜程度而分類，其中零級冷卻複雜度表示最簡單冷卻系統，越高之冷卻複雜程度表示越來越複雜之冷卻系統。在下文更詳細討論此系統之冷卻系統分類。然而，習知高生產力消費者產品射出模製機(例如，等級101及102模製機)使用複雜冷卻系統以減少循環時間且改良生產力。一般而言，高生產力消費者產品射出模製機包含複雜冷卻系統(亦即，具有四級冷卻系統複雜程度或更高之冷卻系統)。零級或三級冷卻複雜程度系統一般不產生對習知高生產力射出模具足夠之冷卻容量，其包含由高硬度低導熱性材料製成之模具。

有利地是，該等所揭示之低恆定壓力射出模具包含具有三級或更小之冷卻複雜程度(較佳為三級、二級或一級冷卻複雜程度)之冷卻系統，其相較於習知高壓射出模製機降低了生產成本且增加了效率。

如本文所使用，一零級冷卻複雜度模具總成被定義為不包含主動冷卻系統之一模具總成。換言之，一零級冷卻複雜度模具總成僅透過通過模具側及支撐板且最終至環繞該模具總成之大氣之熱傳導而被動地冷卻。零級冷卻複雜度模具總成通常具有相對較長之循環時間(此係由於因緩慢冷卻速度而需要大量時間以使模具內之塑膠固化)。 因此，高生產力消費者產品模具總成(例如，用於等級101至102模製機中之模具總成)不使用零級冷卻複雜度模具總成。

現轉至圖5A至圖5E，繪示一零級冷卻複雜度模具總成328之不同實施例(及/或該模具總成中之一支撐板之不同實施例)。該模具總成328可包含具有一第一側372及一第二側374之一模具370。該第一側372及該第二側374於其間形成一模穴376。該第一側372可藉由一第一支撐板378而支撐，及該第二側374可藉由一第二支撐板380而支撐。 該第一支撐板378及該第二支撐板380可附接至一壓力(未展示)，其在模製程序期間致動以移動該第一側372及該第二側374。可在該等支撐板378、380之一或多者中形成一或多根冷卻線382。由於該第一側372及該第二側374係由一高導熱性材料製成，熱以在一可接受時間量內足以冷卻模穴376中之塑膠之一速率透過該第一側372及該第二側374流至該等支撐板378、380。

支撐板378、380可包含向外延伸、遠離該等支撐板378、380,朝向模具370之柱或其他突出部381。冷卻線382可延伸至該等突出部381中。該模具370可包含一互補特徵，使得該模具可圍繞該等突出部381安裝(圖5B)，安裝於該等突出部381內(圖5C)，或安裝於該等突出部381上(圖5D及圖5E)。以此方式，冷卻線382可更接近於模穴而定位，而該等冷卻線382未延伸至模具370中或第一模具側372及第二模具側374中。因此，該等支撐板378、380可接收具有各種不同模穴形狀之模具。因此可形成不具有整合至第一側372及/或第二側374中之冷卻線之模具，減少該等模具370之製造成本。

習知高輸出消費者產品射出模具總成不使用一級冷卻複雜度模具總成，此係由於此等模具總成無法充分冷卻由兩個高硬度低導熱性材料形成之一模穴中之塑膠。一級冷卻複雜度被界定為包含支撐板378、380內之所有主動冷卻線382，甚至需要一個以上加工軸來形成該等冷卻線382。在圖5A至圖5E之實例中，該模具可為一堆疊模具、一立方模具、一穿梭模具、一直升機模具、具有旋轉壓板之一模具或其他多空腔模具以增加生產力(若需要)。

現轉至圖6，繪示一二級冷卻複雜度模具總成328。該二級冷卻複雜度模具總成328相同於圖5之一級冷卻複雜度模具總成328，除外處在於圖6之實施例中之冷卻線382延伸透過至少一支撐板378、380且延伸至至少一模具側372、374中(亦即，與僅延伸穿過支撐板378、 380之冷卻線382相對)。該等冷卻線382具有終端384。然而，各冷卻線382係沿平行於一單一加工軸之一軸而加工。該等冷卻線382可包含一擋板386(如圖7中更詳細展示)以促進冷卻液流經該等冷卻線382。二級冷卻複雜度模具總成未用於高輸出消費者產品射出模製機(亦即，等級101至102射出模製機)中，此係由於二級冷卻複雜度模具總成不具有足夠撓性以加工模穴之模具表面附近之冷卻線，且因此，二級冷卻複雜度模具總成不提供充分冷卻以用於具有高硬度、低導熱性模具之習知高輸出模具總成。

現轉至圖8，繪示一三級冷卻複雜度模具總成328之一實施例。一三級冷卻複雜度模具總成328係藉由具有至少兩個不同加工軸之冷卻通道382而界定。至少一冷卻線382可包含兩個不同加工軸及一終端。更特定言之，該冷卻線382可具有一彎部或轉彎。例如，該冷卻線382可包含實質上平行於模具總成382之開關行程S之一第一加工軸及相對於該第一加工軸而成角度之一第二加工軸。相同於二級冷卻複雜度模具總成，三級冷卻複雜度模具總成未用於高輸出消費者產品射出模製機(亦即，等級101至102射出模製機)中，此係由於三級冷卻複雜度不具有足夠撓性以加工模穴之模具表面附近之冷卻線，且因此，三級冷卻複雜度模具總成不提供充分冷卻用於具有高硬度、低導熱性模具之習知高輸出模具總成。

現轉至圖9，繪示一四級冷卻複雜度模具總成328。該四級冷卻複雜度模具總成328包含複數個冷卻線382，一第一冷卻線382a具有一終端384，及一第二冷卻線382b為不具有一終端之一通孔。該第一冷卻線382a自支撐板378延伸至第一模具側372中，及該第二冷卻線382b延伸穿過該第一模具側372。用於該第一冷卻線382a之一加工軸不同於用於該第二冷卻線382b之一加工軸。換言之，該等冷卻線382具有用於形成之至少兩個不同加工軸。四級冷卻複雜度模具總成已用於具 有非常簡單之模穴幾何之模具總成之一些高輸出消費者產品射出模製機(例如，等級101至102射出模製機)中。

現轉至圖10，繪示一五級冷卻複雜度模具總成328。該五級冷卻複雜度模具總成328包含為具有兩個不同加工軸之一通孔之一第一冷卻線382。如圖10中所繪示，該第一冷卻線382包含相對於彼此成角度且在一接面或轉彎394處匯合之一第一區段390及一第二區段392。加工具有必須在模具部分中之一內部位置處匯合之兩個不同軸之第一冷卻線382需要更高的精確度，及因此需要更昂貴之設備，以及更多之製造時間。然而，五級冷卻複雜度模具總成328已用於高輸出消費者產品射出模製機(例如，等級101至102射出模製機)中，此係由於五級冷卻複雜度模具總成容許更好地定製冷卻線放置。因此，冷卻線可經放置以比較低複雜度之冷卻複雜度模具總成而更接近於模穴。因此，越複雜之冷卻複雜度模具總成可至少部分地偏移於由高硬度、低導熱性材料製成之習知射出模具中發現之較低導熱性之缺點。

現轉至圖11，繪示一六級冷卻複雜度模具總成328。該六級冷卻複雜度模具總成328為亦包含至少一經主動冷卻之動態模製部件398之一級冷卻複雜度至五級冷卻複雜度模具總成。於一動態模製部件398中形成冷卻通道需要更高的精確度。此外，經主動冷卻之動態模製部件398需要在模具總成328之操作期間與該動態模製部件398一起移動之複雜流動機構。六級冷卻複雜度模具總成已用於高輸出消費者產品射出模製機(例如，等級101至102射出模製機)中。

現轉至圖12，繪示一七級冷卻複雜度模具總成328。該七級冷卻複雜度模具總成328為包含至少一保形冷卻空腔399之二級冷卻複雜度至六級冷卻複雜度模具總成。該保形冷卻空腔399至少部分地補償模穴之輪廓以提供最大主動冷卻。該保形冷卻空腔399為非線性、非同軸及/或非平面。保形冷卻空腔399需要複雜機械來形成。另外，保形 冷卻空腔399花費大量時間來形成。因此，七級冷卻複雜度模具總成為非常昂貴，且一般經保留用於具有非常複雜部分幾何之高輸出消費者產品射出模製機。

本文所描述之簡化冷卻系統實際上可併入至任意類型之習知射出模具中，諸如，具有一立方模具總成428之一射出模製機，如圖13中所繪示。

一般而言，本發明之低恆定壓力射出模製機包含由具有高導熱性之材料製造之模具及/或模具總成，如上文所討論。此高導熱性容許該所揭示之低恆定壓力射出模製機、模具及模具總成對實際上任意部分幾何使用三級冷卻複雜度模具總成或更低複雜度模具總成來冷卻經模製之部件。較佳地，一二級冷卻複雜度模具總成將用於冷卻一經模製之部件。更佳地，一級冷卻複雜度模具總成將用於冷卻一經模製之部件。對於一些部件幾何，甚至可使用零級冷卻複雜度模具總成。 三級冷卻複雜度或更低冷卻複雜度模具總成甚至可用於超高輸出消費者產品射出模製機(例如，等級101至102射出模製機)，其中由高硬度低導熱性材料製成之習知射出模具需要更複雜之冷卻系統。因此，該所揭示之低恆定壓力射出模具及模具總成及因此射出模製機之製造成本較低，同時至少部分地因使用較不複雜之冷卻系統而減少模具循環時間且增加模具生產力。

由高導熱性材料製成之模具之一額外優點在於，該模具在射出模製程序期間之一溫度輪廓比習知模具更均勻。換言之，模具內之點至點之間的溫差較低。因此，製造於具有高導熱性之模具中之部分相較於製造於習知模具中之部分具有較小之內部應力(及一更均勻結晶結構)。此較低之內部應力及更均勻之結晶度導致部分翹曲之較低速率。在習知模具中，模穴常經設計以偏移因非均勻溫度梯度造成之部件翹曲，其增加了習知模具總成之成本及複雜度。定案一特定偏移通 常需要一重複及耗時試驗程序。在高導熱性模具中，該模穴不一定經設計以偏移翹曲，此係由於經模製之部件不經歷相當大之翹曲，因更均勻之冷卻，內部應力隨之變得更均勻。因此，可避免用於習知模具之設計中之重複偏移程序，進一步降低製造成本且減少時間。

測試資料

實行若干不同模具組態之電腦分析以展示一習知高硬度、低導熱性模具中之一標準冷卻系統與一高導熱性模具中之一簡化冷卻系統之間之溫度及熱通量之差異。所使用之電腦程式為由Magma公司製造之SigmaSoft 4.8版本。用於模型化習知冷卻系統及理想化冷卻系統以進行各測試之高硬度低導熱性材料為P20鋼。用於模型化簡化冷卻系統之高導熱性材料為QC10鋁、銅及Mold Max®。

實例#1

在一第一實例模具之一測試中，使用一矩形模具之一電腦模型。該矩形模具在五個不同條件下進行模製。首先，模型化一「理想」條件。該理想條件包含位於距離模製表面5mm處之一完全保形冷卻通道。該理想條件被視為優於現今存在之任意實際冷卻系統，且可視為產生一理論最高量之冷卻用於所給定之模穴。

在一第二條件中，理想冷卻通道在電腦模型中移動至距離模具表面7.5mm處，同時仍保持完全保形。熟習此項技術者將認知，對於任意形狀而言，完全保形冷卻通道實際上為不可能，此係由於若完全保形冷卻通道為完全保形，則模具表面將藉由該冷卻通道而與該模具之剩餘部分完全分離。

在一第三條件中，理想冷卻通道在電腦模型中移動至距離模具表面10mm處，同時仍保持完全保形。該第三條件可視為接近最佳實際冷卻組態，此係由於實際冷卻通道在距離小於10mm處加工，但不為完全保形。

在一第四條件中，理想冷卻通道在電腦模型中移動至距離模具表面12.7mm處，同時仍保持完全保形。

在一第五條件中，一習知冷卻通道位於距離模具表面5mm之一距離處之電腦模型中。該習知冷卻通道接近用於一習知模具之實際最佳情況冷卻系統。一般接受5毫米作為一近似值，其實際可為一冷卻通道至一模句空腔表面之距離。距離小於5mm將在塑膠射出期間造成冷卻通道之區域中之模具變形風險。

最後，一簡化冷卻系統(諸如，上文所描述之零級冷卻複雜度至三級冷卻複雜度模具總成)係以5mm、10mm及15mm距離在一高導熱性材料(諸如，用於製造本文所描述之低恆定壓力射出模製機中之模具及模具總成之材料)中模型化。

測試之結果總結於下文表1中，其中x軸表示距離模具表面之距離，及y軸表示熱通量。

熱通量

以圖表形式在下文圖表1中繪示總結於表1中之資料。

如所預期，熱通量隨著冷卻通道遠離於模具表面移動而降低。然而，如圖表1中所繪示，簡化冷卻系統甚至超過5mm處之一習知模具中之理想冷卻系統之熱通量。換言之，該簡化冷卻系統甚至提供比一習知模具中之理論最佳冷卻更好之冷卻。此外，穿過具有簡化冷卻系統之模具之熱通量不隨著距離模具表面之增加而快速下降。該簡化冷卻系統之此特徵容許冷卻通道比習知模具中之冷卻通道距離模穴表面更遠，其導致模具內之更均勻溫度及更少熱點。模具內之更均勻溫度分佈引起更一致之經模製之部件。

對包含一圓形、一正方形、一矩形及一橢圓形防臭蓋之各種部件幾何實施類型測試。於下文表2至表4及圖表2至圖表4中繪示測試結果。

熱通量

熱通量

熱通量

儘管上文所展示之矩形、正方形及圓形形狀為相對簡單形狀，然此等形狀部具有任意真實實際用途。長方形蓋資料為來自一現有射出模製之部件之資料，即，用於一防臭容器之一蓋。防臭蓋測試模型化用於製造藉由2007之The Procter & Gamble公司製造之一Secret®防臭蓋之一模具總成。該防臭蓋表示一相對簡單之經模製之部件幾何之一實例。該防臭蓋(儘管保持一相對簡單形狀)比上文之矩形實例、正方形實例或圓形實例更複雜。當比較資料時，顯而易見的是，隨著部件幾何變得越來越複雜，本文所描述之簡化冷卻系統相較於習知冷卻系統而變得越來越有效。例如，相對於熱通量，簡化冷卻系統大約比距離模穴表面相同距離處之用於防臭蓋之實際最佳習知冷卻有效兩倍。此外，15mm處之簡化冷卻系統優於5mm處之習知冷卻系統大約80%。類似地，5mm處之簡化冷卻系統之熱通量比5mm處之一理想冷卻系統之熱通量高大約47%。換言之，當一簡化冷卻線與一理想冷卻線係形成於距離模穴相同距離處時，穿過該簡化冷卻模具中之第一及第二模具側之熱通量大於穿過該理想冷卻模具之第一及第二模具側之熱通量。因此，該簡化冷卻系統更易於製造，同時提供比一習知冷卻系統更有效之冷卻。

藉由本文所描述之簡化冷卻系統提供之更有效冷卻亦導致模穴內之一更均勻溫度分佈。使用上文所描述之相同電腦程式(亦即，Sigma Soft v.4.8)，一測試可在防臭蓋上進行以判定模穴內之溫度分佈。包含於分析中之組件包含一移動模具側及一固定模具側。多個瞬時熱循環被視為擷取一穩定狀態模具溫度輪廓。在各循環中，該程式考量模具關閉時間、一冷卻相位及一模具開放時間以在一正常模製循環期間產生該瞬時熱條件之一準確表示。在模具關閉之後，假定模穴係以具有218℃之一均勻熔融溫度之一聚合物熔體填充。冷卻線被維持為20℃之一恆定及均勻溫度。在第一循環起始時，對模具側給定 30℃之一初始溫度。完成總共16個循環之分析以確保結果達到一半穩定狀態。在下文列出各種模具組件之間之熱傳遞係數。

用於描述各組件之熱性質之材料性質包含密度、恆定壓力(cp)下之熱容量及導熱性。於下文總結用於各組件材料之熱性質。

在第16個循環之結尾處評估分析之結果。記錄模具總成之移動側及固定側兩側之空腔表面上之最小及最大溫度。該移動側或固定側上之最大溫度梯度被定義為最大溫度減去最小溫度，其提供各模具部件之熱均勻性之一度量。跨模具壁之熱梯度(其被定義為固定側上之任意處之最大溫度減去移動側上之任意處之最小溫度，及移動側上之任意處之最大溫度減去固定側上之任意處之最小溫度)提供熱均勻性之一額外量測。

在下文表5中總結模擬結果。

如上文所繪示，加工至模穴之5mm內之一模擬習知冷卻系統導致該模具之一固定側中之7.7℃之一溫度差量及該模具之一移動側中之30.4℃之一溫度差量。類似地，加工至模穴之5mm內之一理想化習知冷卻系統(如上文所界定)導致固定側中之4.5℃之一溫度差量及移動側中之24.14℃之一溫度差量。

相反地，加工至模穴之5mm內之一模擬簡化冷卻系統(如本文所描述)導致固定側中之僅1.6℃之一溫度差量及移動側中之僅15.5℃之一溫度差量。當在距離模穴10mm處加工時，該簡化冷卻系統導致固定側中之一1.8℃差量及移動側中之一16.1℃差量。最後，當在距離模穴15mm處加工時，該簡化冷卻系統導致固定側中之一1.9℃差量及移動側中之一18.7℃差量。

由此可見，當相較於在距離模穴表面5mm處加工之一理想化冷卻系統中之各自模具側時，在距離模穴表面5mm、10mm或15mm處加工之簡化冷卻系統展現固定側中之7%以下至78%以下之一溫度差量及移動側中之介於75%以下至大約41%以下(在QC10之情況中)之間 之溫度差量。

總之，本文所描述之在距離模穴5mm處研磨之簡化冷卻系統相較於5mm處之理想化習知冷卻能減少模穴中之高達78%之溫度差量(因此，簡化冷卻與理想化習知冷卻之溫度梯度之一比率小於1)，及相較於模具之固定側中之5mm處之習知冷卻能減少模穴中之高達87%之溫度差量。在模具之移動側中，5mm處之簡化冷卻系統相較於5mm處之理想化習知冷卻能減少高達75%之溫度差量(再次，簡化冷卻與理想化習知冷卻之溫度梯度之一比率小於1)，且相較於5mm處之習知冷卻能減少高達78%之溫度差量。即使在距離模穴一更大距離(例如，15mm)處研磨時，簡化冷卻系統相較於固定側中之5mm處之習知冷卻亦能減少高達85%之溫度差量，且相較於移動側中之5mm處之習知冷卻減少高達63%之溫度差量。因此，本文所描述之簡化冷卻系統可在距離模穴之更大距離處加工，其藉由使冷卻通道之加工更容易而減少模具之製造成本，同時相對於習知冷卻系統仍提供優異冷卻能力。此優異冷卻能力及更均勻溫度分佈增加模具生產力，同時改良部件品質。

注意，除非另外指定，否則術語「實質上」、「約」及「大約」亦可在本文用於表示可歸因於任意數量比較、值、量測或其他表示之固有不確定程度。此等術語亦可在本文用於表示一數量表示可改變一規定基準而不導致所討論之標的之基本功能之改變之程度。除非本文另外定義，否則術語「實質上」、「約」及「大約」意謂數量比較、值、量測或其他表示可落於20%之規定基準內。

現應理解，本文所繪示及所描述之產品之各種實施例可藉由一低恆定壓力射出模製程序而生產。儘管在本文已特定參考包含生活消費品或生活消費品產品自身之產品，然本文所討論之低恆定壓力射出模製方法可適於結合用於生活消費品業、食品服務業、運輸業、醫學 業、玩具業及類似行業之產品而使用。此外，熟習此項技術者將認知，熟習此項技術者將認知，本文所揭示之教示可結合模具總成中之模具內裝飾、嵌件模製而用於堆疊模具、包含旋轉及核心背面模具之多種材料模具之建構中及類似物。

在相關技術中，本發明之實施方案中所引用之所有文件以引用方式併入本文中；任意文件之引用不應解譯為認同其相對於本發明為先前技術。就此寫入文件中之一術語之任何意義或定義與以引用方式併入之一文件中之術語之任何意義或定義衝突而言，應由歸屬於此書面文件中之術語之意義或定義為主。

儘管本文已繪示及描述特定實施例，然應理解，可在不脫離所主張之標的之精神及範疇之情況下，作各種其他改變及修改。此外，儘管本文已描述所主張之標的之各種態樣，然此等態樣不一定需組合使用。因此，期望隨附申請專利範圍涵蓋在所主張之標的之範疇內之所有此等改變及修改。

328‧‧‧模具總成

370‧‧‧模具

372‧‧‧第一側/第一模具側

374‧‧‧第二側/第二模具側

376‧‧‧模穴

378‧‧‧第一支撐板

382‧‧‧冷卻線

Claims (36)

1. 一種用於一射出模製機之模具總成，該模具總成包括：一第一模具側及一第二模具側，該第一模具側及該第二模具側於其間界定一模穴；一第一支撐板，其連接至該第一模具側；一第二支撐板，其連接至該第二模具側；及一冷卻系統，其用於在一射出模製程序期間自該第一及第二模具側移除熱，其中該模具總成包含下列之至少一者具有大於100之一L/T比率之該模穴，至少四個模穴，一或多個熱流道，一引導頂出機構，及其中該冷卻系統具有三級、二級或一級冷卻複雜度。
2. 如請求項1之模具總成，其中該冷卻系統具有一級冷卻複雜度。
3. 如請求項2之模具總成，其中該第一支撐板及該第二支撐板之至少一者包含具有一單一加工軸之一冷卻線。
4. 如請求項2之模具總成，其中該第一支撐板及該第二支撐板之至少一者包含複數個冷卻線，該複數個冷卻線中之各冷卻線具有實質上平行於一共同加工軸之一單一加工軸。
5. 如請求項1之模具總成，其中該冷卻系統具有二級冷卻複雜度。
6. 如請求項5之模具總成，其進一步包括具有一單一加工軸之一冷卻通道。
7. 如請求項6之模具總成，其中該冷卻通道至少部分地延伸穿過該第一支撐板及該第一模具側，以及該第二支撐板及該第二模具 側之一者。
8. 如請求項7之模具總成，其中該冷卻通道包含一終端。
9. 如請求項7之模具總成，其中該冷卻通道包含一擋板。
10. 如請求項6之模具總成，其進一步包括複數個冷卻通道，該複數個冷卻通道中之各冷卻通道具有實質上平行於一共同加工軸之一單一加工軸。
11. 如請求項1之模具總成，其中該冷卻系統具有三級冷卻複雜度。
12. 如請求項11之模具總成，其進一步包括具有一單一第一加工軸之一第一冷卻通道及具有一單一第二加工軸之一第二冷卻通道，其中該第一加工軸實質上不平行於該第二加工軸。
13. 如請求項12之模具總成，其中該第一加工軸實質上垂直於該第二加工軸。
14. 如請求項11之模具總成，其進一步包括一第一冷卻通道，該第一冷卻通道具有一第一加工軸及一第二加工軸，該第一加工軸相對於該第二加工軸而成角度。
15. 如請求項11之模具總成，其中該第一冷卻通道包含一終端。
16. 如請求項1之模具總成，其中該一模穴界定具有小於約2mm之一壁厚度之一部分。
17. 如請求項16之模具總成，其中該模穴界定具有小於約1mm之一壁厚度之一部分。
18. 如請求項1之模具總成，其中該第一模具側及第二模具側之至少一者係由具有小於30Rc之一平均表面硬度之一材料製成。
19. 如請求項1之模具總成，其中該第一模具側及第二模具側之至少一者具有大於30 BTU/HR FT ℉之一平均導熱性。
20. 如請求項1之模具總成，其中該第一模具側及第二模具側之至少一者係由鋁製成。
21. 如請求項1之模具總成，其中該第一模具側及第二模具側之至少一者係由具有下列之至少一者之一材料而形成：大於100%之一研磨加工指數，大於100%之一鑽孔加工指數，及大於100%之一線EDM加工指數。
22. 如請求項1之模具總成，其中該第一模具側及第二模具側之至少一者係由具有大於200%之一沈錘EDM加工指數之一材料而形成。
23. 如請求項1之模具總成，其中在一單一射出模製循環期間，沿一固定模具側之模穴表面之任意兩點之間之模穴溫度之改變不大於約1℃至約3.9℃。
24. 如請求項1之模具總成，其中該模具為一堆疊模具及一立方模具之一者。
25. 如請求項1之模具總成，其中該模具總成包含一平衡熔化塑膠饋送系統。
26. 如請求項1之模具總成，其安置於一實質上恆定之低壓射出模製系統中。
27. 一種用於一射出模製機之模具總成，該模具總成包含一簡化冷卻系統，該模具總成包括：一第一固定模具側及一第二可移動模具側，該第一固定模具側及該第二可移動模具側於其間界定一模穴；一第一支撐板，其連接至該第一固定模具側；一第二支撐板，其連接至該第二可移動模具側；及一簡化冷卻系統，其用於在一射出模製程序期間自該第一固定模具側及該第二可移動模具側移除熱，其中該模具總成包含下列之至少一者 具有大於100之一L/T比率之該模穴，至少四個模穴，一引導頂出機構，一或多個熱流道，及其中該第一固定模具側具有一第一溫度梯度，及具有距離該模穴5mm之冷卻線之一理想化冷卻模具之一固定模具側具有一第二溫度梯度，該第一溫度梯度與該第二溫度梯度之一比率小於1。
28. 如請求項27之模具總成，其中該第一溫度梯度介於小於78%之該第二溫度梯度與小於7%之該第二溫度梯度之間。
29. 如請求項27之模具總成，其中該第一固定模具側及該第二可移動模具側係由具有小於約30Rc之一硬度之一材料而製成。
30. 如請求項27之模具總成，其中穿過該第一固定模具側之熱通量大於穿過該理想化冷卻模具之該固定模具側之熱通量。
31. 如請求項27之模具總成，其中該模具總成具有三級、二級或一級冷卻複雜度。
32. 如請求項27之模具總成，其安置於一實質上恆定之低壓射出模製系統中。
33. 一種用於一射出模製機之模具總成，該模具總成包含一簡化冷卻系統，該模具總成包括：一第一固定模具側及一第二可移動模具側，該第一固定模具側及該第二可移動模具側於其間界定一模穴；一第一支撐板，其連接至該第一固定模具側；一第二支撐板，其連接至該第二可移動模具側；及一簡化冷卻系統，其用於在一射出模製程序期間自該第一固 定模具側及該第二可移動模具側移除熱，其中該模具總成包含下列之至少一者具有大於100之一L/T比率之該模穴，至少四個模穴，一引導頂出機構，一或多個熱流道，及其中該第二可移動模具側具有一第一溫度梯度，及具有距離該模穴5mm之冷卻線之一理想化冷卻模具之一可移動模具側具有一第二溫度梯度，該第一溫度梯度與該第二溫度梯度之一比率小於1。
34. 如請求項33之模具總成，其中該第一溫度梯度介於小於75%之該第二溫度梯度與小於59%之該第二溫度梯度之間。
35. 一種用於一射出模製機之模具總成，該模具總成包含一簡化冷卻系統，該模具總成包括：一第一固定模具側及一第二可移動模具側，該第一固定模具側及該第二可移動模具側於其間界定一模穴；一第一支撐板，其連接至該第一固定模具側；一第二支撐板，其連接至該第二可移動模具側；及一簡化冷卻系統，其用於在一射出模製程序期間自該第一固定模具側及該第二可移動模具側移除熱，其中該模具總成包含下列之至少一者具有大於100之一L/T比率之該模穴，至少四個模穴，一或多個熱流道，一引導頂出機構， 及其中穿過該第一固定模具側及該第二可移動模具側之一者之一第一熱通量大於穿過具有在距離該模穴10mm處形成之冷卻通道之一理想化冷卻模具中之一各自第一固定模具側或一各自第二可移動模具側之一第二熱通量。
36. 如請求項35之模具總成，其中該第一熱通量大於該第二熱通量之約48%。