具有集成空氣噴嘴的注射成型工具的制作方法
【專利摘要】公開了一種具有集成空氣噴嘴的注射成型工具。一種注射成型工具包括具有第一表面的第一模具和具有第二表面的第二模具。當(dāng)該工具閉合時，第一表面和第二表面配合以形成部件腔。該工具還包括設(shè)在第一表面上用于朝第二表面吹送氣體以將碎屑從第二表面移除的至少一個噴嘴。
【專利說明】
具有集成空氣噴嘴的注射成型工具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請涉及一種注射成型工具。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛部件可通過注射成型過程來制備。在常規(guī)注射成型過程中，將樹脂材料注射到由多個模具形成的部件腔內(nèi)。成型之后，該部件典型地經(jīng)歷二次加工，比如上漆、成膜或電鍍。
[0003]在模內(nèi)著色(mold-1n-color)塑料注射成型中，在注射成型過程期間產(chǎn)生“A”類已完成表面(finished surface)并且不會進行二次加工。因為不存在二次加工，不能克服部件的成型期間形成的任何缺陷并且必須廢棄該部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本申請的一個方面，一種注射成型工具包括具有第一表面的第一模具和具有第二表面的第二模具。當(dāng)該工具閉合時，第一表面和第二表面配合以形成部件腔。該工具還包括設(shè)在第一表面上用于朝第二表面吹送氣體以將碎肩從第二表面移除的至少一個噴嘴。注射成型工具可包括可從第一表面延伸出來用于頂出注射成型的部件和將注射成型的部件切邊的推桿。該至少一個噴嘴可在驅(qū)動推桿之后被激活以移除部件的切邊期間產(chǎn)生的任何碎肩。
[0005]根據(jù)本申請的另一方面，公開了一種用于運轉(zhuǎn)注射成型工具的方法。該工具包括第一模具和第二模具，該第一模具和第二模具中的每個都具有工具面。至少一個噴嘴設(shè)在第一模具和第二模具中的一個上。該方法包括閉合模具以形成由工具面形成的部件腔和將樹脂注射到該腔內(nèi)的步驟。該方法進一步包括冷卻該部件、打開該腔而允許移除該部件、和通過噴嘴吹送壓縮氣體以將碎肩從工具面移除。該方法還可包括用一個或更多個推桿頂出該部件并且將多余材料從該部件切掉的步驟?？稍谇羞叢襟E之后進行吹送步驟。
[0006]根據(jù)本申請的實施例，所述第二模具進一步包括加熱元件并且所述方法進一步包括用所述加熱元件加熱所述工具面的步驟。
[0007]根據(jù)本申請的實施例，當(dāng)所述模具至少部分地閉合時進行所述吹送步驟。
[0008]根據(jù)本申請的實施例，所述方法進一步包括將壓縮氣體從氣體存儲罐供應(yīng)至所述噴嘴的步驟。
[0009]根據(jù)本申請的又另一方面，一種注射成型工具包括具有第一工具表面的模具腔和具有第二工具表面的模具芯。當(dāng)該工具閉合時，第一工具表面和第二工具表面配合以至少部分地形成部件腔。冷卻板鄰近模具腔設(shè)在與模具芯相對的一側(cè)。冷卻板包括冷卻劑通道。至少一個噴嘴設(shè)在第二工具表面上用于朝第一工具表面吹送氣體以將碎肩從第一表面移除。模具芯可包括可從第二工具表面延伸出來用于頂出部件并且將澆口料(runner)從該部件切掉的推桿。
[0010]根據(jù)本申請的實施例，所述模具腔包括用于加熱所述第一工具表面的加熱元件并且其中所述第一工具表面配置為制備模內(nèi)著色部件。
[0011]根據(jù)本申請的實施例，至少一些所述碎肩為所述切掉所述澆口料期間產(chǎn)生的所述澆口料的顆粒。
[0012]根據(jù)本申請的實施例，在所述推桿切掉所述澆口料之后所述空氣噴嘴被激活。
【附圖說明】
[0013]圖1為第一模具和第二模具閉合并且冷卻板處于分離位置的注射成型工具的示意性截面圖。
[0014]圖2為第一模具和第二模具閉合并且冷卻板處于接合位置的注射成型工具的示意性截面圖。
[0015]圖3為第一模具和第二模具打開的注射成型工具的示意性截面圖。
[0016]圖4為示出了使用來自圖1至圖3的注射成型工具使部件成型的步驟的流程圖。
[0017]圖5為注射成型工具的放大透視圖，其示出了推桿和部件的澆口料。
【具體實施方式】
[0018]本說明書中描述了本申請的多個實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，公開的實施例僅僅為示例并且其它實施例可采取各種和可替代的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細節(jié)。因此，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被認為是限制，但僅僅認為是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用這些實施例的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，參考任一【附圖說明】和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說明的特征結(jié)合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，可能需要與本申請的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型以用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0019]參考圖1、圖2和圖3，示出了注射成型工具20。注射成型工具20可配置為制造不需要二次操作(比如上漆)的具有已完成表面的部件。示意性地示出了工具20并且省略了可能需要以通過注射成型過程完整地形成部件的一些輔助設(shè)備。
[0020]工具20包括第一模具(或模具芯)22和第二模具(或模具腔)24。第一模具22包括工具表面26并且第二模具24包括工具表面28。第一模具22和第二工具24相對于彼此可在打開位置(在圖3中示出)與閉合位置(在圖1和圖2中示出)之間移動。當(dāng)處于閉合位置時，工具表面26和工具表面28配合以至少部分地形成部件腔30。第一模具22可形成有提供進入部件腔30的入口的注射孔32。注射器34將樹脂材料注射到注射孔32內(nèi)并且隨后通過子門進入部件腔30。在注射之前通過加熱器(未示出)將樹脂材料加熱至預(yù)定溫度。然后允許注射的樹脂材料冷卻為硬化的部件36。工具20可包括冷卻裝置以加快樹脂的硬化時間。例如，工具20包括緊靠第二模具24設(shè)置的冷卻板27。冷卻板27形成有配置為使冷卻劑流通通過板27的冷卻劑通道38。第一模具22還可包括冷卻通道40。在一些實施例中，將第二模具24和冷卻板27組合為單個部件。在部件硬化之后，第一模具和第二模具打開并且通過一個或更多個推桿42將部件36頂出。
[0021]工具20可配置為制備模內(nèi)著色的部件。模內(nèi)著色的部件離開注射成型工具時具有已完成表面并且不需要任何二次操作，比如上漆或電鍍。因為模內(nèi)著色的部件不會經(jīng)歷二次操作，不能克服注射成型期間A類表面上產(chǎn)生的任何缺陷并且必須廢棄該有缺陷的部件。為了減少部件缺陷，工具20可包括加熱元件44。加熱元件44可鄰近工具表面26設(shè)在第二模具24內(nèi)，工具表面26為形成該部件的A類表面的工具表面。加熱元件44使工具表面26保持為接近或高于注射的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以防止當(dāng)樹脂進入部件腔30時過早冷卻。這有助于減少部件36的注射成型期間形成的缺陷。加熱元件44可為電加熱元件，或可由其它方法(比如蒸汽或氣體)加熱。
[0022]參考圖4，參考圖1至圖3示出了說明了注射成型過程的一個示例的流程圖。在步驟100處，第一模具22和第二模具24處于打開位置并且激活加熱元件44以加熱表面26。單獨加熱第二模具24以減小散熱裝置的尺寸并且縮短加熱時間和減少需要的能量。將第二模具24加熱至期望的溫度之后，在步驟102處閉合模具22和模具24而形成部件腔30。在步驟104處，將樹脂注射到部件腔30內(nèi)。在步驟106處，使冷卻板27圍住第二模具24以使樹脂冷卻為硬化的部件36。同時，使冷卻劑流通通過第一模具22的冷卻劑通道40以進一步促進樹脂的硬化。在樹脂已硬化而形成部件36之后，在步驟108處將冷卻板27從第二模具24撤走并且打開第一模具22和第二模具24。
[0023]在步驟110處，通過一個或更多個推桿42將部件36從工具20頂出。如在圖5中可最佳地看出的，至少一個推桿42設(shè)置為頂出部件36并且同時在頂出期間將澆口料46從部件36剪切掉。每個推桿42可包括可與一個澆口料46接合的切割表面以將澆口料46從部件36剪切掉。剪切澆口料可產(chǎn)生掉在工具表面26、工具表面28上的碎肩。如果在隨后的注射成型期間有任何碎肩留在工具表面28上，部件36的A類表面可被損害。如果部件36為模內(nèi)著色部件，那么不能解決該損害，并且必須廢棄該部件。
[0024]工具20包括氣體噴嘴48用于在步驟112處將工具表面26、工具表面28中的一個或更多個碎肩吹走。氣體噴嘴48配置為吹送壓縮氣體，比如空氣、氮氣、氧氣或任何其它類型的氣體。氣體噴嘴48可設(shè)在第一模具22的工具表面26上。氣體噴嘴48的目的可為在工具表面28處吹送氣體。每個氣體噴嘴48包括用于接收壓縮氣體的供應(yīng)管路50。供應(yīng)管路50使噴嘴48與壓縮機52流體連通。壓縮機52可包括用于保持壓縮氣體的氣體存儲罐。壓縮機52可設(shè)在第一模具22上或可與工具20分離。
[0025]雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性而非限定的詞語，并且應(yīng)理解，在不脫離本申請的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如之前描述的，可組合多個實施例的特征以形成可能沒有明確描述或說明的本發(fā)明的進一步的實施例。雖然關(guān)于一個或多個期望特性，多個實施例可被描述為提供優(yōu)點或優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認識到，可以折中一個或多個特征或特性以實現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于具體應(yīng)用和實施方式。這些屬性可包括但不限于:成本、強度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。這樣，關(guān)于一個或多個特性被描述為比其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式更不令人期望的實施例并不在本申請的范圍之外并且可能期望用于特定應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1.一種注射成型工具，包括: 具有第一表面的第一模具； 具有第二表面的第二模具，當(dāng)所述工具閉合時所述第二表面與所述第一表面配合以形成部件腔;和 至少一個噴嘴，所述至少一個噴嘴設(shè)在所述第一表面上用于朝所述第二表面吹送氣體以將碎肩從所述第二表面移除。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型工具，其中，所述第一模具形成有與所述部件腔連接的樹脂入口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型工具，進一步包括注射器，所述注射器與所述樹脂入口連接并且配置為將樹脂注射到所述部件腔內(nèi)以產(chǎn)生具有澆口料的注射成型的部件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注射成型工具，其中，所述第一模具進一步包括推桿，所述推桿可從所述第一表面延伸出來用于頂出所述部件并且將所述澆口料從所述部件切掉。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注射成型工具，其中，每個所述推桿包括用于切掉所述澆口料的切割表面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注射成型工具，其中所述切掉所述澆口料產(chǎn)生至少一些碎肩。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型工具，進一步包括設(shè)在所述第二模具內(nèi)的加熱元件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型工具，進一步包括可與所述第二模具的外表面接合并且其中形成有冷卻劑通道的冷卻板。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型工具，進一步包括與所述至少一個噴嘴流體連通的壓縮機。
【文檔編號】B29C45/73GK105904661SQ201610094579
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月19日
【發(fā)明人】姜科·鮑肯
【申請人】福特汽車公司