專利名稱：生產(chǎn)注塑件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)聚合材料注塑件的方法和一種采用上述方法的注射裝置。
為了生產(chǎn)由聚合材料制成的注塑件，使用了裝于壓注機(jī)內(nèi)的模具。通常在小型塑料件的情況下，在壓注模具中開有許多相同的模腔。通常通過一個星形或梳形注射布料器填充上述模腔。在此注射布料器內(nèi)的材料隨模制件一起凝固，并且只能先經(jīng)過再成粒處理后部分回收利用上述材料。
在生產(chǎn)壓注體積很少的超小型部件時，例如在生產(chǎn)電子構(gòu)件或精密的系統(tǒng)構(gòu)件的情況下，由于存在上述中間凝固的注塑件，所以損失了許多有用材料。特別是對新的高效聚合材料來說，這導(dǎo)致不能容忍的產(chǎn)品價格上漲。對昂貴的填料如防火劑來說，還要考慮到回收成本。
為了降低單件生產(chǎn)成本，值得追求的是在單位模具中設(shè)置盡可能多的模腔。但正是在最新的高效聚合材料的情況下，當(dāng)在一個模具中開設(shè)了許多模腔時，由于在通過壓注裝置的噴嘴進(jìn)行中央注射的情況下存在不同流動路徑和流動阻力，所以出現(xiàn)了至今仍無法解決的充料問題。
US5069840披露了一種用于反壓方法或振蕩方法的裝置，利用此裝置可減弱降低模制件接縫強(qiáng)度的作用。在單個模制件對應(yīng)多個澆口的情況下，接縫是不可避免的。在所提議的方案中，為了注入模制件，每個模腔需要至少兩個噴嘴。輸送裝置將注塑材料供給模腔并同時供給兩個壓力缸。如果所述注塑材料注入了壓力缸和模腔，則用閥斷開與輸送裝置的連接并使壓力缸活塞交替移動。由此使模腔中的注塑材料振動而直到其凝固為止，并使各凝固時間段彼此錯開。由此提高了粘接縫強(qiáng)度。但是上述方法僅適用于需要很多澆口的大型模制件，對超小型模制件來說，上述裝置占地太大。
DE4133435A1描述了一種方法，其中可利用廢塑料生產(chǎn)大型模制件，結(jié)果為了在所需時間內(nèi)填注模腔，所述擠壓機(jī)的功率不夠。在被加熱的帶壓力缸的中間儲料器中收集了如此多的熔化材料，以致足夠進(jìn)行一次注塑。在生產(chǎn)最小模制件的情況下，問題恰恰相反。當(dāng)由于同時生產(chǎn)數(shù)量足夠多的模制件而可以輸送所需的最少量材料時，擠壓機(jī)輸送了多余材料，從而只能進(jìn)行不經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種裝置，以便在常見的布料器上利用單個模具的多個模腔，并在不注射的情況下生產(chǎn)出最小部件。
上述任務(wù)是通過下述方法和裝置實現(xiàn)的一種在一個模具中同時生產(chǎn)許多由熱塑性塑料或聚合樹脂制成的小型注塑件的方法，其中，所述模具配有一個帶有用于流動材料的保溫澆道的澆注部和一個配有許多模腔的模具部，其特征在于，只給每個模腔配備一個噴嘴注塑道，通過澆道將螺旋輸送器送來的原料直接送入具有所屬模腔的空間的前腔，而所述原料在此步驟中不進(jìn)入模腔，在另一個步驟中注射活塞通過噴嘴將材料壓入模腔內(nèi)，其中由注射活塞產(chǎn)生的注射壓力與螺旋輸送器的輸送壓力無關(guān)；以及實施上述方法的裝置，它帶有注射缸、注射活塞、噴嘴和一個用于操縱注射活塞的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述注射缸、注射活塞和噴嘴形成了前腔，并且它們安裝在一條軸線上，所述前腔通過保溫澆道與螺旋輸送器相通。
本發(fā)明的方法消除了對布料器的注射壓力中央分布的充料參數(shù)的依賴性，及這些參數(shù)在澆道分布中不可避免的變動。由于在熔融物從布料器流向模腔的過程中中間接通本發(fā)明的注射缸，因此在聚合物加工中出現(xiàn)了全新的生產(chǎn)可能性。
布料器首先通過澆道將原料壓入注射缸的前腔中。由于前腔的幾何形狀簡單并且又是薄壁結(jié)構(gòu)，所以對前腔的充料是沒有困難的。接著，利用注射缸活塞在高壓下將材料直接壓入模腔中。
由于使每個模腔在壓力和流動技術(shù)方面互不相關(guān)，所以可以對填充參數(shù)和參數(shù)作最佳化處理，這是因為由于注入模型的注射壓力不在布料器的中央，而是分散在注射缸周圍，從而是材料直接進(jìn)入模腔?？梢苑珠_或集中操作注射缸活塞，其中可以以液壓方式、氣壓方式或機(jī)械方式施加操作力。在集中操作的情況下，為了補(bǔ)償所有公差，通過彈簧使每個活塞的運(yùn)動互不相關(guān)是有利的。
澆道和注射缸根據(jù)待加工的聚合物的要求進(jìn)行保溫處理。在加工熱塑性塑料時，加熱澆道和注射缸以形成所謂的“熱槽”，由此使材料液化并在高壓下將材料注入模腔。相反，帶模腔的模具部要冷卻，從而使熔融物凝固并脫模。
對所用聚合物如橡膠的加工則需要一種相反的保溫處理。冷卻澆注部而加熱模具部，于是塑料先在模腔中聚合并隨后凝固。對這兩種聚合物的保溫設(shè)計，都可使用本發(fā)明的方法和裝置。
注射缸可以形成很細(xì)長的結(jié)構(gòu)，從而在一組中可以實現(xiàn)單位面積內(nèi)的高密度和在單個模具內(nèi)設(shè)置許多模腔。
可以分別進(jìn)行注射缸的保溫處理或是在溫控加熱部內(nèi)構(gòu)成許多注射缸。獨立的保溫處理對每個模腔提供了一種溫度細(xì)調(diào)作用，而在分段均熱情況下，這種保溫結(jié)構(gòu)只是上述結(jié)構(gòu)的縮影而已，并且可以使設(shè)備的成本低廉。
以下根據(jù)附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的實施例。其中

圖1是局部剖開的注射裝置的示意圖；圖2是注射裝置的第二實施例的示意斷面圖；圖3是帶有多槽噴嘴的注射裝置的斷面圖。
圖1示出了一個帶有澆注部2的注射裝置1，在注射過程中，此澆注部2在脫模面3處壓在一個模具部4上。在模具部4內(nèi)設(shè)有用于接受熔融塑料的模腔5。在澆注部2內(nèi)裝有一個一直伸到脫模面3的，且注射活塞7活動地裝在其內(nèi)部的注射缸6。在各注射缸6靠近脫模面3的端面處設(shè)有一個斷面縮小的噴嘴8。在注射缸6的靜止位置上，所示注射活塞7正處于這樣一個位置，即，在噴嘴8和靠近此噴嘴的注射活塞7端面7’之間形成了一個用于容納熔融塑料的前腔9。圖中示意畫出的螺旋輸送器10通過保溫澆道11將熔融塑料送到前腔9。
為了控制注射缸6和澆道11的溫度，采用了加熱或冷卻式的保溫元件12。
為了操縱注射活塞7，設(shè)置了輸送道13，可在此輸送道內(nèi)將壓力介質(zhì)送往注射缸6。壓力介質(zhì)作用于一個與注射活塞7相連的控制活塞14上。
在注射過程中，注射活塞7首先處于圖1所示的靜止位置。在前腔9中裝有由螺旋輸送器10送來的熔融塑料。在通過壓力介質(zhì)使控制活塞前進(jìn)后，注射活塞7便移向噴嘴8并將前腔9中的熔融塑料送入模腔5。
在注射過程結(jié)束后，注射活塞7在流入的熔融塑料的作用下又返回其靜止位置，在此位置上又將熔融塑料注入前腔9。此時，注射裝置1又為下一周期作好了準(zhǔn)備，前腔9中的熔融塑料處于可加工的恒溫狀態(tài)，模腔5內(nèi)的注塑件由于經(jīng)過相應(yīng)的保溫處理而獲得所希望的狀態(tài)。
圖2示出了本發(fā)明的第二實施例，其中在澆注部15仍設(shè)有注射缸16。此注射缸仍分別配有一個噴嘴17，一個注射活塞18活動地裝在注射缸內(nèi)。一塊開有臺階孔20的滑板19與澆注部分隔開距離，注射活塞18的凸緣21活動安裝在所述臺階孔內(nèi)。臺階孔20可以由環(huán)形蓋板22封閉，在環(huán)形蓋板22和凸緣21之間安裝了一疊補(bǔ)償彈簧23?；?9與升程缸24的活塞桿24’相連。在此實施例中，在注射活塞18和噴嘴17之間還設(shè)有一個通過一個保溫澆道26輸入熔融塑料的前腔25。
在此實施例中，在靜止位置上的噴嘴17被一個密封件27封住，此密封件的錐形尖頭28插入同樣呈錐形的噴嘴17。密封件27穿過注射活塞18的縱向孔29而直達(dá)另一塊滑板30，此滑板30由另一個升程缸31的活塞桿31’操縱。另外，密封件27固定在滑板30上。
原則上，在此實施例中的控制按照第一實施例所示的那種方式進(jìn)行，但首先在靜止位置上封閉噴嘴17。在利用注射活塞18開始注射過程前，利用滑板30上提密封件27，從而打開噴嘴17。通過控制滑板19實現(xiàn)注射過程，所述滑板19與注射活塞18一起移動，使熔融塑料從噴嘴17中噴出。
補(bǔ)償彈簧23的作用是自動使每個注射活塞18的行程互不相關(guān)，從而所有公都得到補(bǔ)償。
在注射活塞18返回且密封件27的尖頭28進(jìn)入噴嘴17后，再次通過澆道26將熔融塑料輸入前腔25，所述注射裝置又為下一周期作好了準(zhǔn)備。
圖3示出了一個帶有小型模腔32的注射裝置的另一個實施例，所述小型模腔能夠由一個注射裝置控制。為此，一個噴嘴33配有多條注塑道34。每條注塑道與一個模腔32相通。
權(quán)利要求
1.一種在一個模具中同時生產(chǎn)許多由熱塑性塑料或聚合樹脂制成的小型注塑件的方法，其中，所述模具配有一個帶有用于流動材料的保溫澆道的澆注部和一個配有許多模腔的模具部，其特征在于，只給每個模腔配備一個噴嘴注塑道，通過澆道(11，26)將螺旋輸送器(10)送來的原料直接送入具有所屬模腔(5)的空間的前腔(9，25)，而所述原料在此步驟中不進(jìn)入模腔(5，32)，在另一個步驟中注射活塞(7，18)通過噴嘴(8，17，33)將材料壓入模腔(5，32)內(nèi)，其中由注射活塞(7，18)產(chǎn)生的注射壓力與螺旋輸送器(10)的輸送壓力無關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可自由選擇所述通向各前腔(9，25)的澆道(11，26)的長度，并且所述澆道長度對模腔(5，32)的充料操作沒有任何影響。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在打開了處于靜止位置的注射缸(16)的封閉噴嘴(17)后，可將熔融塑料送入模腔(5，32)。
4.用于實施如權(quán)利要求1所述方法的注射裝置，它帶有注射缸(6，16)、注射活塞(7，18)、噴嘴(8，17，33)和一個用于操縱注射活塞(7，18)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述注射缸(6，16)、注射活塞(7，18)和噴嘴(8，17，33)形成了前腔(9，25)，并且它們安裝在一條軸線上，所述前腔(9，25)通過保溫澆道(11，26)與螺旋輸送器(10)相通。
5.如權(quán)利要求4所述的注射裝置，其特征在于，噴嘴(33)具有多條注塑道(34)，每條注塑道(34)與一個模腔(32)相通。
6.如權(quán)利要求4所述的注射裝置，其特征在于，在注射缸(16)內(nèi)裝有可軸向移動以封閉噴嘴(17)的密封件(27)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的注射裝置，其特征在于，所述密封件(27)封住了噴嘴(33)的多條注塑道(34)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的注射裝置，其特征在于，所述密封件(27)可移動地安裝在注射活塞(18)的縱向孔(29)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求4-8中任一項權(quán)利要求所述的注射裝置，其特征在于，在注射活塞(18)與前腔(25)對置的端面(18’)上安裝了補(bǔ)償彈簧(23)。
10.如權(quán)利要求4-9中任一項權(quán)利要求所述的注射裝置，其特征在于，在澆注部2，15)內(nèi)設(shè)有保溫元件(12)，此保溫元件在熔融塑料到達(dá)噴嘴(8，17，33)前使?jié)驳?11，26)和前腔(9，25)內(nèi)的熔融塑料維持在其加工溫度左右。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述保溫元件分屬于各注射缸(6)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還設(shè)置了保溫元件(12)，從而對分段安裝的注射缸(16)進(jìn)行保溫。
全文摘要
一種在一個模具中同時生產(chǎn)許多由熱塑性樹指或聚合樹脂制成的小型注塑件的方法,它有一種注射裝置,注射缸和注射活塞以及保溫前腔。由螺旋輸送器送來的熔融塑料首先經(jīng)保溫澆道進(jìn)入前腔,隨后通過注射活塞經(jīng)噴嘴將熔融塑料供給模腔。分別對模腔進(jìn)行充料。不會出現(xiàn)中間固化的注射布料器,由此可以價格很低地生產(chǎn)出注塑體積小的超小型構(gòu)件。
文檔編號B29C45/46GK1174114SQ9711673
公開日1998年2月25日 申請日期1997年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月10日
發(fā)明者魯?shù)婪颉じ窭?申請人:魯?shù)婪颉じ窭?