使用活性材料元件的模具组件锁定的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供用于将一力施加到一模具组件的一表面的一部分的方法和装置。一注射模具具有一芯插入物、一侧作用芯插入物和一压电陶瓷致动器。确定将所述侧作用芯插入物密封到所述芯插入物的一表面的一部分所需力的量，且致动一压电陶瓷致动器，以便在一模制操作期间供应所述力以将所述侧作用芯插入物密封抵靠在所述芯插入物上。可提供一压电陶瓷传感器以感测所述侧作用芯插入物与所述芯插入物之间的一力，并产生对应的感测信号。布线结构耦合到所述压电陶瓷传感器且经配置以载运所述感测信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种方法和装置，其中在注射模制机设备(例如，插入物堆叠)中使用活性材料元件，以便将力施加到一个或一个以上侧芯插入物上，驱使它们抵靠注射模具的芯侧壁，从而改进模制物品的质量和模具组件的寿命。“活性材料”是一类形变材料，例如压电陶瓷、电致伸缩体、磁致伸缩体、形状记忆合金和类似物。在本专利技术中，它们用于调节侧芯插入物的位置和由侧芯插入物施加的力，从而改进模制物品的质量，并改进树脂密封性。所述活性材料元件还可用作传感器。
技术介绍
活性材料的特征是作为可将一种形式的能量转换成另一种形式的能量的换能器。举例来说，压电致动器(或马达)将输入电能转换成导致元件的尺寸变化的机械能，而压电传感器(或发电机)将机械能-元件的尺寸形状的变化转换成电能。Berghaus的美国专利第5,237,238号中展示压电陶瓷换能器的一个实例。压电致动器的一个供应商是德国，D-85221 Dachau，Hans-B6ckler-Str.2的Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH，且它们的广告资料和网站说明这些器件。通常，向压电陶瓷插入物施加1,000伏的电位将导致其厚度“生长”约0.0015″/英寸(0.15％)。另一供应商，Maine的MidéTechnologyCorporation of Medford，具有包括磁致伸缩体和形状记忆合金的多种活性材料，且其广告资料和网站说明这些器件，包括材料说明书和其它公开的细节。图1-5说明具有侧作用插入物的典型现有技术模具。如所说明，侧作用插入物在注射模制零件的侧壁中钻孔。所述模具包括腔块(cavity block)501和芯块(core block)502，其在封闭在一起时形成模腔503，可用塑料来填充所述模腔503以形成零件504。所述模具还包括侧作用插入物505，其具有在零件504的侧壁中钻孔507的突出形状506。图1中展示，在模具封闭位置中，突出形状506密封抵靠芯508的侧面，使得引入的塑料必须在形状506周围流动，从而使零件中的孔507的周长定形。插入物505由模腔501的倾斜销509和倾斜壁510固持抵靠所述芯，从而抵抗驱使插入物505向左移动的由作用在插入物505的端壁511上的注射压力产生的力。在零件已经在封闭的模具中充分冷却后，模具打开。当腔块501开始移动远离芯块502时，倾斜销509充当凸轮，抵靠插入物505中的倾斜通孔512的侧面，致使其向左移动，从而将形状506从其已经在零件的侧壁中钻的孔收回。插入物505由夹条(gib)513保留在芯块502上，夹条513允许插入物505水平滑动，但防止插入物被拉离芯块。腔块继续移动远离芯块，且当倾斜销509丧失与倾斜通孔512的侧面的接触时，插入物505停止向左移动。如图3中所示，将销509的角度设计成使得在销509丧失与倾斜孔512的啮合之前，形状506将已经完全清除模制零件。如图4中所示，所述模具继续为要顶出的零件而充分打开。两个半模(mold half)之间的对准构件、模具的顶出构件和大量其它细节并未展示，因为这些是所属领域的技术人员众所周知的。图5说明侧作用插入物上的磨损和偏位的影响。当模腔块501的倾斜销509和/或倾斜孔512和/或倾斜壁510的推进表面磨损时(分别由虚线表面515和516指示)，那么插入物形状506不能合适地封堵抵靠芯508。如图5中所示，这通常允许所注射的塑料迅速掠过所钻的孔并部分地或完全地阻塞所述孔14。同样如图5中所示，零件的壁厚度也可在所钻的孔517下增加。当侧作用插入物和/或它们的推进机构磨损时，这些类型的缺陷是此项技术中众所周知的。Brown的美国专利第4,556,377号揭示一种用于薄壁应用的自定心模具堆叠设计。使用弹簧加载的螺栓将芯插入物保留在芯板中，同时允许芯插入物经由联锁锥面与模具的半腔(cavity half)对准。虽然Brown揭示一种用以改进芯与腔之间的对准并减少偏芯(core shift)(“偏移量”)的影响的构件，但未以抢先方式(proactive manner)揭示实际测量所述位移且接着对其进行修正。因此，需要一种新的技术，其能够密封侧作用模芯插入物，使其抵靠注射模制机的模芯。密封方法和装置优选展示精确等级的可调节控制，且优选使嵌入式传感器与密封功能的封闭回路控制合并。
技术实现思路
本专利技术的一优点是提供注射模制机装置和方法以克服前述问题，并提供一种有效、高效率的构件以便驱使侧芯插入物抵靠在注射模制机中的模芯的侧壁上。根据本专利技术的第一方面，提供用于减少在第一模具表面与第二模具表面之间模制一模制物品的注射模制机中的溢料的结构和/或步骤，包括活性材料致动器，其经配置以响应于到达其的电致动信号的施加或去除来改变尺寸并朝向第二模具表面驱使第一模具表面以减少其之间的溢料；和传输结构，其经配置以将电致动信号提供到所述活性材料致动器。根据本专利技术的第二方面，为半模提供结构和/或步骤，所述半模经配置以在所述半模与互补半模之间模制一物品，所述半模包括经配置以定形模制物品的第一模具表面；经配置以朝向第二半模驱使所述第一模具表面的压电致动器；和电气结构，其经配置以将致动信号提供到所述压电致动器以致使所述压电致动器改变尺寸，从而朝向第二半模驱使所述第一模具表面。根据本专利技术的第三方面，提供用于将一力施加到一具有芯和压电陶瓷致动器的模制机的侧作用芯插入物的结构和/或步骤，包括确定用于将所述侧作用芯插入物的表面密封到所述芯的表面的一部分的力的步骤；和致动所述压电陶瓷致动器，以便施加所述力以将所述侧作用芯插入物密封抵靠在所述芯插入物上。附图说明现将参看附图描述本专利技术的当前优选特征的示范性实施例，其中图1是现有技术模具的截面图，其中已经用塑料材料填充处于模具封闭位置中的侧作用插入物；图2描绘图1的模具处于部分开模位置，其中侧作用插入物部分收回；图3描绘图1的模具处于部分开模位置，其中侧作用插入物完全收回；图4描绘图1的模具处于完全开模位置，其中零件正被顶出；图5是具有侧作用插入物的现有技术模具的截面图，所述侧作用插入物具有磨损的推进机构；图6是本专利技术第一实施例的截面图，其中活性材料器件补偿侧作用插入物中的磨损和/或偏位；图7是本专利技术第二实施例的截面图，其中活性材料插入物供应力以使支撑侧芯插入物的轨道滑动，从而防止在模制物品上形成溢料；和图8是本专利技术第三实施例的截面图，其中活性材料插入物直接将力供应到侧芯插入物。具体实施例方式1.引言现将参照几个实施例来描述本专利技术，在所述实施例中，向塑料注射模制机供应一个或一个以上活性材料元件，所述活性材料元件用于驱使侧插入物使其抵靠在半注射模芯上，以产生一其中具有开口的模制零件。然而，活性材料传感器和/或致动器可放置在其中期望对零件进行对准/密封的注射模制装置中的任何位置。此类活性材料元件的其它应用在以下相关申请案中加以论述，所述申请案标题为(1)“Method and Apparatus forCountering Mold Deflection and Misalignment Using Active Material Elements”，(2)“Method and Apparatus for A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减少在一第一模具表面与一第二模具表面之间模制一模制物品的一注射模具中的溢料的装置，其包含：一活性材料致动器，其经配置以响应于一到达其的电致动信号的施加或去除来改变尺寸并朝向所述第二模具表面驱使所述第一模具表面以减少其之间的溢 料；和传输结构，其经配置以在使用中将所述电致动信号提供到所述活性材料致动器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔基姆约翰尼斯尼韦尔斯，
申请(专利权)人：赫斯基注射器成型系统有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]