TW201500169A - 射出成型模組及其射出成型方法 - Google Patents
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Abstract
一種射出成型模組及其射出成型方法。射出成型模組包含模具、設於模具內的滑塊、由模具與滑塊配合界定的模穴，及由模具與滑塊配合界定的冷澆道。模穴用以成型成品並包括成品主壁區與成品側壁區。冷澆道包括供塑料進入的進料口、連通成品側壁區的出料口、介於進料口與出料口之間的主體段，及由主體段的一端向出料口延伸的束縮段。主體段沿長度方向延伸，束縮段向出料口的方向逐漸束縮，進料口的開口方向與長度方向不平行，使塑料由進料口進入冷澆道的主體段時流向產生轉折。
Description
本發明是有關於一種射出成型模組，特別是指一種避免塑料中的纖維材質造成成品表面汙損缺陷的射出成型模組，及該射出成型模組的射出成型方法。
近年來塑料射出成型的製程中，為了提升成品的剛性、表面平整度，及光亮度等特性，常會在塑料中添加大量的纖維材料(如玻璃纖維或碳纖維等)，以使成品成型後的特性符合消費者的需求。
參閱圖1，為一種現有的射出成型模組1，射出成型模組1包含相互組裝的公模11與母模12，及由公模11與母模12配合界定的模穴13。公模11上開設有連通模穴13與射出成型模組1外部的冷澆道14。在進行射出成型時，塑料被一個射出噴頭15由射出成型模組1外部射入冷澆道14，並經由冷澆道14進入模穴13內填滿模穴13的空間，最後冷卻完成成品的成型。
然而，因為近年來射出成型製程的塑料中常添加大量的纖維材質，因此產生了以往不含纖維材質之塑料
未曾發生過的新問題：塑料在由冷澆道14進入模穴13時，纖維材質會不斷衝擊母模12內側面對該冷澆道14處(圖1中以A標示處)，使母模12的內側面刮傷而導致最後成品成型後外觀產生有如白霧般的缺陷，無法滿足成品表面光亮平整的生產需求。此外在母模12的內側面被刮傷後，整個射出成型的製程將被迫停機來進行射出成型模組1的整修，不但需要花費額外的時間與人力，更會使生產線停擺而產能下降。另外，由於現有的射出成型模組1中，冷澆道14是由射出成型模組1外沿單一方向延伸至模穴13，因此在成品冷卻成型後，冷澆道14的位置會產生一段相當長的殘料而需要再進行加工以將殘料去除，不但耗費時間且還產生一額外的加工成本。顯而易見地，現有的射出成型模組1確實還有值得改良之處。
因此，本發明之一目的，即在提供一種避免成品表面產生汙損缺陷的射出成型模組。
本發明之另一目的，即在提供一種使成品不須加工去除殘料的射出成型模組。
本發明之又一目的，即在提供一種避免模具內側面刮傷的射出成型模組。
本發明之再一目的，即在提供一種上述射出成型模組的射出成型方法。
於是，本發明射出成型模組包含一模具、一設於模具內的滑塊、一由模具與滑塊配合界定的模穴，及一
由模具與滑塊配合界定的冷澆道。模穴用以成型一成品並包括一成品主壁區與一成品側壁區。冷澆道包括一供塑料進入的進料口、一連通成品側壁區的出料口、一介於進料口與出料口之間的主體段，及一由主體段的一端向出料口延伸的束縮段。主體段沿一長度方向延伸，束縮段向出料口的方向逐漸束縮，進料口的開口方向與長度方向不平行，使塑料由進料口進入冷澆道的主體段時流向產生轉折。
本發明之功效在於：利用進料口的開口方向不平行於主體段的長度方向，使塑料由進料口射入冷澆道的主體段時流向產生轉折以破壞塑料流動的方向性，並透過束縮段讓塑料進入模穴前產生兩種不同的流向而彼此混鍊且升溫，再次破壞塑料流動的方向性，有效避免塑料內的纖維材質沿單一方向進入模穴並衝擊刮傷模具的內側面，也藉此避免成品因模具刮傷而產生汙損缺陷。此外，利用出料口是連通於成品側壁區，不但有效降低成品冷卻後的殘膠長度，也使殘膠連接於成品中一光亮度需求較低側壁，更透過束縮段的設計使殘膠連接成品的面積縮小而可直接扳斷去除殘膠，省去進行加工(例如CNC加工、NC加工，或人工切割加工等)去除殘膠所需的額外成本與時間。
2‧‧‧模具
21‧‧‧第一模
210‧‧‧內壁面
211‧‧‧斜面區
22‧‧‧第二模
3‧‧‧滑塊
4‧‧‧模穴
41‧‧‧成品主壁區
42‧‧‧成品側壁區
5‧‧‧冷澆道
51‧‧‧進料口
52‧‧‧出料口
53‧‧‧主體段
54‧‧‧束縮段
6‧‧‧射出噴頭
I‧‧‧長度方向
II‧‧‧開口方向
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧寬度
本發明之前述及其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：
圖1是一剖視示意圖，說明一種現有的射出成型模組；圖2是一剖視示意圖，說明本發明射出成型模組的第一實施例；及圖3是一類似圖2的視圖，說明本發明射出成型模組的第二實施例。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。
參閱圖2，為本發明射出成型模組的第一實施例。射出成型模組包含一模具2、一設於模具2內的滑塊3、一模穴4，及一冷澆道5。模具2包括一第一模21及一第二模22。第一模21、第二模22與滑塊3配合界定出該模穴4。第一模21具有一內壁面210。滑塊3與第一模21的內壁面210配合界定出冷澆道5。該內壁面210具有一斜面區211。模穴4用以成型一成品並包括一成品主壁區41與一成品側壁區42。滑塊3能相對於第一模21位移，藉此在成品於模穴4內成型後可輕易地與成品分離。
冷澆道5包括一供含有纖維材質之塑料進入的進料口51、一連通成品側壁區42的出料口52、一介於進料口51與出料口52之間的主體段53，及一由主體段53的一端向出料口52延伸的束縮段54。主體段53沿一長度方向I延伸。束縮段54的一側由內壁面210的斜面區211所界定，使束縮段54呈梯形並向出料口52的方向逐漸束
縮。進料口51的開口方向II與主體段53的長度方向I間的夾角為90度。
在使用本發明射出成型模組進行射出成型時，主要包含下列步驟：
(a)將含有纖維材質的塑料從一射出噴頭6經由進料口51射入冷澆道5的主體段53。藉由進料口51的開口方向II與主體段53延伸的長度方向I彼此不平行，使塑料從射出噴頭6通過進料口51射入冷澆道5的主體段53時流向產生轉折，造成塑料由射出噴頭6射出時強烈的方向性因為轉折而受到破壞使方向性減弱。
(b)使塑料進入冷澆道5的主體段53後沿長度方向I流動而進入尺寸漸縮的束縮段54，並衝擊第一模21界定束縮段54一側的斜面區211，藉此使塑料受到斜面區211的導引而在平行長度方向I的原流向之外產生另一平行斜面區211流動的流向(如圖2中箭頭所示)。衝擊斜面區211的塑料因與斜面區211發生摩擦而溫度上升，並與原流向之塑料混合而再次破壞塑料流動的方向性。最後塑料經由出料口52射入模穴4的成品側壁區42內，進而填滿模穴4的成品側壁區42與成品主壁區41以完成所需成品的成型。
由於含有纖維材質的塑料在冷澆道5中藉由步驟(a)中的流向轉折及步驟(b)中的升溫混鍊，大幅破壞了塑料流動的方向性，所以塑料中的纖維材質在射入模穴4時，有效地克服了塑料沿單一方向衝擊模具2造成纖維材
質刮傷模具2的內側面的缺點，讓成品不會因模具2的內側面被刮傷而產生汙損缺陷。而因為模具2的內側面不會被纖維材質衝擊刮傷，所以射出成型的製程不須停機進行模具2的整修，大幅減少人力與時間的花費，更讓生產線不須停滯而整體產能上升。
此外，由於出料口52是連通於模穴4的成品側壁區42，所以成品冷卻後形成於冷澆道5內的殘膠長度縮短且連接於成品光亮度需求較低的一側壁，並透過束縮段54的設計讓出料口52面積減小，使殘膠與成品連接的面積縮小而可直接以扳斷的方式去除殘膠，即符合成品的光亮度需求，免除了現有射出成型模組要進行CNC加工去除殘膠的大量加工成本與時間。在本實施例中為了有利於殘膠的去除，出料口52面積約為5mm2，冷澆道5的整體長度L1約為10mm。當然，也可依使用者需求將出料口52的面積設計為小於5mm2，將冷澆道5長度L1設計為小於10mm或是小於成品主壁區41寬度L2的90%，只需使成品冷卻後便於扳斷去除殘膠即可。
參閱圖3，為本發明射出成型模組的第二實施例。與第一實施例大致相同，惟在第二實施例中為了因應成品尺寸的差異，改變了冷澆道5的出料口52位置及主體段53延伸的長度方向I，並使進料口51的開口方向II與主體段53的長度方向I間的夾角約為27度，而使出料口52位於成品主壁區41及成品側壁區42的交界處。其中進料口51的開口方向II與主體段53的長度方向I間夾角雖
然小於第一實施例中的90度，但依然可使塑料由進料口51進入主體段53時發生轉折而破壞塑料流動的方向性；此外，此冷澆道5的角度設計讓成品冷卻後形成於冷澆道5內的殘膠不會妨礙第一模21、第二模22及滑塊3的彼此分離，有利於成品的脫模作業。易於理解地，進料口51的開口方向II與主體段53的長度方向I間的夾角也可設計為27度至90度間的任意角度，只需能使塑料射入主體段53時流向轉折破壞塑料流動的方向性，且讓殘膠不會妨礙成品的脫模即可。
另外需注意地，許多射出成型的成品為了達到防火的需求，因此塑料中常會添加耐燃劑的成分。耐燃劑在射出成型的高溫製程中會釋放出氣體(例如瓦斯氣)，若大量氣體壓力集中並隨塑料進入模穴4內，將衝擊成品表面而形成缺陷。本設計中讓塑料進入冷澆道5時發生流向轉折的設計，可使氣體因為轉折降壓而在進入模穴4前衰減為低壓氣體，避免氣體壓力集中導致成品的外觀缺陷。
綜上所述，透過進料口51的開口方向II不平行於主體段53的長度方向I，使塑料由進料口51射入冷澆道5時流向產生轉折而破壞塑料流動的方向性，並透過束縮段54讓塑料進入模穴4前產生兩種不同的流向彼此混鍊且升溫，再次破壞塑料流動的方向性，有效避免塑料內的纖維材質沿單一方向衝擊並刮傷模具2的內側面而需停機整修模具2的缺點，也避免了成品因模具2刮傷而產生汙損缺陷。此外，藉由出料口52是連通於成品側壁區42，不
但有效降低冷卻後的殘膠長度，也使殘膠連接於成品中光亮度需求較低一側壁，更利用束縮段54的設計使殘膠連接成品的面積縮小而可直接扳斷去除殘膠，省去CNC加工去除殘膠的額外加工成本與時間。故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧模具
21‧‧‧第一模
210‧‧‧內壁面
211‧‧‧斜面區
22‧‧‧第二模
3‧‧‧滑塊
4‧‧‧模穴
41‧‧‧成品主壁區
42‧‧‧成品側壁區
5‧‧‧冷澆道
51‧‧‧進料口
52‧‧‧出料口
53‧‧‧主體段
54‧‧‧束縮段
6‧‧‧射出噴頭
I‧‧‧長度方向
II‧‧‧開口方向
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧寬度
Claims (11)
- 一種射出成型模組，包含：一模具；一滑塊，設於該模具內；一模穴，由該模具與該滑塊配合界定而用以成型一成品，並包括一成品主壁區與一成品側壁區；及一冷澆道，由該模具與該滑塊配合界定，並包括一供塑料進入的進料口、一連通該成品側壁區的出料口、一介於該進料口與該出料口之間的主體段，及一由該主體段的一端向該出料口延伸的束縮段，該主體段沿一長度方向延伸，該束縮段向該出料口逐漸束縮，該進料口的開口方向與該長度方向不平行，使塑料由該進料口進入該冷澆道的主體段時流向產生轉折。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該模具包括一第一模及一第二模；該第一模、該第二模與該滑塊配合界定出該模穴；該第一模具有一內壁面；該滑塊與該內壁面配合界定出該冷澆道。
- 如請求項2所述的射出成型模組，其中，該內壁面具有一斜面區；該斜面區界定該束縮段的一側使該束縮段向該出料口的方向逐漸束縮。
- 如請求項2所述的射出成型模組，其中，該滑塊能相對於該第一模位移而與該成品分離。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該束縮段概呈梯形。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該長度方向與該進料口的開口方向間夾角為27度至90度。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該出料口的面積小於5mm2。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該冷澆道的長度小於10mm。
- 如請求項1所述的射出成型模組，其中，該冷澆道的長度小於成品主壁區寬度的90%。
- 一種射出成型方法，適用於射出含有纖維材質的塑料，該射出成型方法包含下列步驟：(a)將塑料由一進料口射入一冷澆道，該冷澆道包括一沿一長度方向延伸的主體段，該進料口的開口方向與該長度方向不平行，使塑料由該進料口射入該冷澆道的主體段時流向產生轉折；及(b)使塑料進入冷澆道中一尺寸漸縮的束縮段，並衝擊界定該束縮段一側的一斜面區，而使塑料在原流向之外產生另一平行該斜面區流動的流向，且衝擊該斜面區的塑料溫度上升並與原流向之塑料混合後經由一出料口射入一模穴的一成品側壁區內。
- 如請求項10所述的射出成型方法，其中，塑料射入該進料口的方向與該長度方向間的夾角為27度至90度。
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