注射成型塑料材料的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于注射成型一具有薄壁部和厚壁部（１４、１５）的塑料制品的方法和装置。注入足以填充铸型腔的一定量熔融塑料材料（１９），接着注入另外一定量熔融塑料材料使其足以充满形成薄壁部（１４）的至少部分铸型腔。通过所述或每个流体喷射件注入受压流体，以便穿透塑料材料，由此在靠近流体喷射件的塑料材料内形成充有流体的空隙（２０），保持所述或每个空隙中的流体压力，使得在冷却时所述空隙响应周围塑料材料的收缩而进行膨胀，直到塑料材料呈自撑状态为止。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【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用于注射成型塑料材料以制造具有薄壁部和厚壁部的制品的方法和装置。为了消除缩痕，已知可以在塑料冷却时通过填充入额外的塑料材料来过量填充铸型腔。但是，这只能部分起作用，因为厚壁部中在冷却时需要填充另外的塑料材料，但是只要薄壁部内塑料一冷却，就会阻止塑料流入薄壁部以外的该厚壁部。当塑料流入流道凝固时，发生同样的问题，由此阻止任何其他的塑料材料流入铸型腔。因此，在塑料材料随后的冷却中会产生缩痕。欧洲专利EP0495614中公开了一种具有厚壁部和薄壁部的塑料制品的注射成型方法，其中至少为所述或每个厚壁部提供至少一个空隙形成件。该空隙形成件的一端具有设置在铸型腔内的锐角尖端。用熔融塑料材料填充铸型腔后，将压缩气体如空气沿空隙形成件的周围输送到锐角尖端，在此使气体射向并穿透塑料材料，从而在熔融塑料中形成空隙核(voidnucleus)。冷却或固化塑料材料会使空隙核响应周围塑料材料的收缩而进行膨胀。最好在为取出制品将模子打开之前，从所述或每个空隙中排出所述流体。最好在保持所述或每个空隙中的流体压力的步骤中，所述相应空隙内的受压流体保持在最初的注入压力状态。最好受压流体是气体，如压缩空气。最好流体压力不超过55巴。本专利技术还提供一种注射成型塑料制品的设备，所述制品具有薄壁部和厚壁部，该设备包括模子，具有对应制品形状的铸型腔；至少一个流体喷射件，所述流体喷射件伸入一部分铸型腔内，所述一部分铸型腔在要形成厚壁部的区域或靠近所述区域，所述流体喷射件内端位于铸型腔内要求的位置；用于将熔融塑料材料注入铸型腔内的装置，以便充满铸型腔并充满其中形成薄壁部的至少所述一部分或多部分铸型腔，使得所述薄壁部或每个薄壁部呈自撑状态；以及通过所述或每个流体喷射件来注入受压流体的装置，所述注入件穿透围绕流体喷射件的塑料材料，以在靠近所述流体喷射件内端的塑料材料内形成充有流体的空隙，并且在冷却时响应周围塑料材料的收缩而保持空隙内的流体压力，直到塑料材料呈自撑状态为止。最好提供一种装置，在打开并取出所述制品前，该装置使所述或每个充有流体的空隙得以排空。最好流体喷射件具有安装在模壁内的外套筒和内部元件，使流体得以通过内部元件和外套筒之间的间隙注入模腔内。最好内部元件的内端具有尖端，受压流体流过所述尖端以助于流体穿透周围塑料材料的表层。最好所述内部元件的尖端形成不大于40°的锐角。流体喷嘴可以与中心销和/或起模杆组合。附图说明图1是采用流体喷嘴第一实施例以形成物品厚壁部内空隙的注射成型塑料制品系统；图2是注射塑料和形成空隙时的塑料压力坐标图；图3是图1中流体喷嘴的纵剖面视图，它也是中心销，该喷嘴延伸到要形成厚壁部的铸型腔内； 图4是图3中流体喷嘴的喷喷嘴销IV部分的放大视图；图5是图1中位于铸型腔部分内的流体喷嘴，该铸型腔靠近要形成的厚壁部所处的区域内；图6是喷嘴的第二实施例，它包括喷喷嘴销和外套筒；图7是流体喷嘴的第三实施例，它具有安装在起模杆内的喷喷嘴销；图8是流体喷嘴的第四实施例，它将图3中的喷喷嘴销和套结合在套筒顶推器内；图9是流体喷嘴的第五实施例，它具有直接安装在模型刀具内的喷喷嘴销；以及图10是流体喷嘴的第六实施例，它包括组合的喷喷嘴销和起模杆以及沿喷嘴周围延伸的流体流道。为此，在该厚壁部内或每个后壁部内要求的位置形成空隙，使空隙扩大，以便使空隙的总容积对应冷却时注射塑料材料的体积收缩量。如下所述，该方法适用于造型，其中由造型机将熔融塑料材料注入和预充填铸型腔，该铸型腔具有至少一个薄壁部和至少一个厚壁部，使得该薄壁部呈自撑状态。一般，受压流体如本实施例中不大于55巴的压缩空气在所述或每个厚壁部附近注入厚壁部或直接注入厚壁部，厚壁部会产生很明显的收缩。流体形成小空隙或气泡，由此在气泡上充填或另外充填塑料材料，并消除潜在的缩痕。该空隙还最大程度地减小了合成应力，由此防止制品的变形。当流体喷嘴处的熔融塑料压力下降到所施加的流体压力以下时，首先形成空隙。空隙的大小取决于流体压力、预填充范围和塑料材料体积收缩之间的关系。流体喷射装置内设有合适的定时器，该定时器关于造型机循环以合适的顺序触发。在该实施例中，在打开模子以取出制品之前，使所述空隙或每个空隙中的流体压力接着泄压而流回大气或回收腔。另外，对于有些制品，由于空气压力很低，空隙的体积很小，并且厚壁部中壁的厚度相对较厚，因此可以取消排泄步骤，避免了当打开模子时制品有破裂的危险。下面说明注入压缩空气作为加压流体。但是，系统可能注入其他加压气体，如氮，而不是压缩空气。还可以在压力下注入液体，如水或液体起泡剂，而不是加压气体。图1是示出了模具10，它具有形成铸型腔13的上模部11和下模部12。铸型腔形成制品的形状，该制品具有多个薄壁部和至少一厚壁部15。在上模部11内有树脂流道，其包括上注口16、横流道17和流道18，以便熔融塑料材料19由造型机的喷嘴20流入铸型腔13。在该厚壁部或每个厚壁部15内要求形成充有流体的空隙21，此处设有流体喷射件或喷嘴22的内端，在该实施例中，流体喷射件或喷嘴22连接喷气装置23。如上所述，喷气装置可适于提供受压力作用的流体如氮或水或液体起泡剂，而不提供压缩空气。喷气嘴22安装在模具下部12内，并通过接头24和导管25连接喷气装置23。装置23包括具有大直径活塞的普通空气增压器26，向该大直径活塞提供推进气以驱动小直径活塞。从进气口30，通过在增压器26的气源一侧上的空气调节器或过滤器29，提供小活塞的推进空气27和空气供给28。在空气增压器26的压力侧是压力调节器31，设定该压力调节器以便限制通过喷气阀32送入导管25的空气压力。阀32下游的支管33具有与大气或回收腔36连通的排气阀34，用于在需要时以受控的方式从空隙21中排气。阀32、34由控制系统35控制，控制系统35接收来自造型机或模具10的信号。可以通过安装在造型机或模具上的开关38获得该信号。开关38可以是接近开关(proximity switch)或其它开关，如果该开关设在模具上，当模具10关闭时启动该开关，或者如果开关设在造型机上，当注入塑料材料19时启动该开关。参照图1和2，适量的熔融塑料材料19由造型机喷嘴20沿树脂流道注入，以便填充铸型腔13(注入阶段1)，其中如图所示塑料压力升高。接着沿树脂流道注入另外适量的熔融塑料材料(注入阶段2)，以便充填至少薄壁部14，直到薄壁部呈自撑状态，并且最好部分充填铸型腔13的该薄壁部或每个薄壁部15。在该第二注入阶段中，塑料压力开始降低。在经过由定时器T1设定的延迟时间后，完成铸型腔的充填。使排气阀34关闭，喷气阀32打开，喷气装置23在由压力调节器31确定的压力下通过该流体喷嘴或每个流体喷嘴22向铸型腔13相应厚壁部15中的要求位置输送压缩空气，由定时器T2设定该周期。当流体喷嘴22内端的塑料压力低于所施加空气压力时，开始在塑料材料中形成充有流体的空隙21。当厚壁部中塑料材料冷却时，充有流体的空隙21容积增大，直到塑料材料呈自撑状态，通过空气增压器26，将气压保持在由压力调节器31确定的压力。在铸型腔内塑料材料的固化过程中，内应力或残余应力被空隙吸收。喷气阀32接着关闭，如果需要的话，将进气阀34打开，以便以可控方式将空隙21内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过采用具有铸型腔注射成型塑料制品的方法，所述制品具有薄壁部和厚壁部，所述铸型腔对应制品的形状，所述模子具有至少一个流体喷射件，所述流体喷射件在要形成厚壁部的区域内或靠近所述区域，且伸入一部分铸型腔内，所述方法包括：注入足以填充所述 铸型腔的一定量熔融塑料材料；注入另外一定量熔融塑料材料，以充满至少形成薄壁部的铸型腔部分，使得所述薄壁部或每个薄壁部呈自撑状态；通过所述流体喷射件或每个流体喷射件注入受压流体，以便穿透围绕流体喷射件内端的塑料材料，由此在靠近流体喷射 件的塑料材料内部形成充有流体的空隙；以及保持所述或每个空隙内的流体压力，使得在冷却时所述空隙响应周围塑料材料的收缩而进行膨胀，直到塑料材料呈自撑状态为止。

【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：马修埃米特塞耶，肯尼思理查德克罗，
申请(专利权)人：辛普瑞斯注气有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]