專利名稱：注入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
從廣義上說，本發(fā)明涉及用在模塑裝置中的注入裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及用在注模機(jī)或鑄模機(jī)中的注入裝置，它尤其、但又不是唯一地可用于將處于觸變狀態(tài)的金屬材料注射到模具的模腔內(nèi)。
背景技術(shù)：
模塑裝置的注入套管在本領(lǐng)域是眾所周知的。例如，Herbert Rees的《認(rèn)識(shí)注模技術(shù)》(1994版，ISBN 1-56990-130-9)一書就在61頁描述了熱注入口(sprue)。本質(zhì)上，注入套管是將機(jī)器噴嘴和模具的澆道系統(tǒng)連接起來，從而將至少部分熔化的模塑材料注射到模具的模腔內(nèi)。至少部分熔化的材料(有時(shí)稱為熔體)從機(jī)器噴嘴前進(jìn)到位于注入套管內(nèi)的導(dǎo)管內(nèi)，并進(jìn)入模具的模腔。承載力(carriage force)的方向通常沿縱向通過注入套管，在模塑過程中，承載力用于密封機(jī)器噴嘴和注入套管之間的連接處。一般來說，有冷、熱兩種注入口。
冷注入口未被加熱。冷注入口內(nèi)任何停止流動(dòng)的熔化材料都會(huì)在注入套管內(nèi)的部分導(dǎo)管內(nèi)固化。在隨后的注入循環(huán)之前必須將固化的材料從注入套管內(nèi)清除出去。固化的材料被廢棄，由于是廢料，它增加了制品的成本。
熱注入口一般用電加熱。熱量可以作用到注入口的內(nèi)部或外部。一般來說，在通過單個(gè)熱區(qū)的注入套管的導(dǎo)管內(nèi)，熱注入口可使材料保持熔化狀態(tài)。
1999年3月23日公開的、屬于Hotset的美國專利US5884687教導(dǎo)了一種鑄模機(jī)所用的、具有加熱腔的熱注入口。進(jìn)料套管包括用于接收材料熔體的中間通道。提供單個(gè)熱區(qū)的加熱器環(huán)繞著進(jìn)料套管。進(jìn)料套管的一端與液態(tài)金屬的供源相接，而承載力的方向通過部分注入套管。在澆口附近形成固體材料栓塞，并在模塑過程中，在注射力的作用下將它推出。
2000年8月1日公開的、屬于Polyshot公司的美國專利US6095789教導(dǎo)了一種可調(diào)節(jié)的熱注入套管。如該專利所述，電阻加熱器包圍著套管的本體。在套管的遠(yuǎn)端，電線纏繞的圈數(shù)增加，這就為套管的遠(yuǎn)端提供了更多的熱能，從而補(bǔ)償了遠(yuǎn)端的高導(dǎo)熱或高熱損。這是為了在單個(gè)的均勻熱區(qū)內(nèi)沿套管的整個(gè)長度提供恒定的溫度。
Hotflo鑄模公司的PCT申請WO01/19552教導(dǎo)了一種與單獨(dú)的過渡槽結(jié)合在一起的注入端插入物。它顯然是將整個(gè)注入口作為一個(gè)單獨(dú)的均勻熱區(qū)而對(duì)沿其整個(gè)長度的溫度進(jìn)行控制。注入口整個(gè)長度內(nèi)的物料的溫度高得足以確保流動(dòng)。單獨(dú)的配套模包括注入口下游的過渡槽。過渡槽的控制與注入口無關(guān)，因此可冷凍過渡槽內(nèi)的物料。
2002年3月19日公開的、屬于本發(fā)明的受讓人的美國專利US6357511教導(dǎo)了一種套管接頭(spigot junction)，它在注模機(jī)的熔化槽部件之間、尤其是在機(jī)器噴嘴和用于金屬材料觸變模塑的其他典型注入套管之間提供了一種改進(jìn)的連接界面。該套管接頭包括位于第二部件的圓柱形孔內(nèi)的第一部件的圓筒形部分。套管接頭的配合(fit)特點(diǎn)在于在圓筒形部分的外表面和圓柱形孔的相應(yīng)內(nèi)表面之間有一個(gè)緊密的徑向配合，緊密配合可以包括用于支撐初始熔體滲出物的環(huán)形小間隙和足夠長的縱向嚙合，從而允許有限的相對(duì)軸向移動(dòng)，而又不會(huì)喪失密封性。套管接頭通過該配合提供了克服熔體滲漏的密封，該密封可以被小間隙內(nèi)形成的固化的模塑材料滲出物的密封增強(qiáng)。
已知的注入裝置存在許多問題，這是由于沿注入套管的熱量調(diào)節(jié)差、只有單個(gè)熱區(qū)用于保持流過注入套管的模塑材料的條件。例如，用單個(gè)熱量控制區(qū)對(duì)模塑材料進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)以保證模塑過程，就不可能對(duì)配套的熔體槽零部件之間的接頭進(jìn)行獨(dú)立的熱量調(diào)節(jié)，而套管接頭需要獨(dú)立的熱量調(diào)節(jié)，從而確?？煽康拿芊庖员苊饽Ｋ懿牧闲孤Ｔ谔幚磔p質(zhì)合金、例如處于觸變狀態(tài)的鎂合金時(shí)，尤其需要注意模塑材料的泄漏問題，這是由于在處理溫度高的條件下可能會(huì)出現(xiàn)快速且不受控制的氧化。此外，還需要對(duì)注入裝置沿長度進(jìn)行局部的溫度控制以克服諸如模塑溫度不受歡迎的波動(dòng)之類的問題、控制注入栓塞的形成或提供通用的處理靈活性。另一個(gè)問題涉及到已知注入裝置在受到縱向施加的承載力時(shí)發(fā)生永久變形的靈敏度，這是為了保持機(jī)器噴嘴和注入裝置之間的密封，尤其是當(dāng)注入裝置在鎂發(fā)生觸變所需的高操作溫度下被削弱時(shí)。特別的是，注入裝置在使用中被限制在機(jī)器噴嘴和模塑裝置之間的長度沿線，因此在外加的通過機(jī)器噴嘴的承載力的作用下注入裝置受到壓縮。注入裝置因壓縮容易發(fā)生永久變形，這是由于它的結(jié)構(gòu)細(xì)長；注入裝置的細(xì)長結(jié)構(gòu)提供的導(dǎo)熱路徑短，因此沿注入裝置以及位于它的熔體導(dǎo)管內(nèi)的模塑材料的長度方向布置的加熱器之間的熱響應(yīng)速度快。另外一個(gè)問題涉及到不受歡迎的過程波動(dòng)，這是由于會(huì)形成并排出長度不定的注入栓塞，注入栓塞的變化可能歸因于熱量調(diào)節(jié)不充分以及熔體槽的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供了一種將模塑機(jī)噴嘴的熔體導(dǎo)管和模塑裝置的澆道系統(tǒng)連接起來的注入裝置。該注入裝置安裝在模塑裝置內(nèi)，并且包括位于第一端的噴嘴連接界面，構(gòu)造成和機(jī)器噴嘴上互補(bǔ)的連接界面形成接頭；穿過注入裝置并從第一端延伸到第二端的熔體導(dǎo)管；以及位于第二端的模具連接界面，構(gòu)造成和模塑裝置上互補(bǔ)的連接界面形成接頭，用于連接熔體導(dǎo)管和模具的澆道系統(tǒng)。注入裝置還包括沿注入裝置布置的多個(gè)熱量調(diào)節(jié)器，這些熱量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)沿長度劃分注入裝置的多個(gè)熱區(qū)的溫度，以便對(duì)封閉在熔體導(dǎo)管部分內(nèi)的模塑材料進(jìn)行局部的溫度控制。注入裝置可以是用配合部件之間的接頭連接在一起的一組部件。此外，可以對(duì)任何接頭進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，從而確保機(jī)器噴嘴和模塑裝置的澆道系統(tǒng)之間的連接基本無泄漏。
注入裝置的連接界面可以如US6357511所述構(gòu)造成套管接頭。
本發(fā)明的另一方面提供了一種控制沿注入裝置的溫度的方法，該注入裝置連接機(jī)器噴嘴的熔體導(dǎo)管與模塑裝置的澆道系統(tǒng)，包括如下步驟i)構(gòu)造多個(gè)熱區(qū)，這些熱區(qū)沿長度劃分注入裝置；ii)構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)熱量調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)多個(gè)熱區(qū)的至少部分熱區(qū)內(nèi)的溫度；iii)操作一個(gè)或多個(gè)控制器，并根據(jù)模塑過程中相應(yīng)熱區(qū)的溫度反饋來驅(qū)動(dòng)至少部分熱量調(diào)節(jié)器。
優(yōu)選的是，控制沿注入裝置的溫度的方法還包括將多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)構(gòu)造成噴嘴密封區(qū)的步驟，該噴嘴密封區(qū)將噴嘴連接界面和位于注入裝置第一端的熔體導(dǎo)管部分包圍起來，其特征在于保持噴嘴連接界面處的溫度低于模塑材料的熔點(diǎn)，同時(shí)保持熔體導(dǎo)管部分內(nèi)的模塑材料處于任何想要的處理溫度。該方法可能還包括將多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)構(gòu)造成位于噴嘴密封區(qū)附近的調(diào)節(jié)區(qū)的步驟，其特征在于被包圍的熔體導(dǎo)管部分內(nèi)的模塑材料被保持在任何想要的處理溫度。該方法還可以包括將多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)構(gòu)造成位于注入裝置第二端的循環(huán)區(qū)的步驟，用于在一個(gè)被包圍的熔體導(dǎo)管部分內(nèi)受控制地形成一個(gè)固化的模塑材料局部栓塞。
本發(fā)明的注入裝置的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)沿注入裝置的多個(gè)截然不同的熱區(qū)進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)和控制，用于將熔體導(dǎo)管內(nèi)的模塑材料保持在想要的溫度和物理狀態(tài)，從而保證模塑過程。多個(gè)熱區(qū)也可以對(duì)套管接頭進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，從而確保機(jī)器噴嘴和模塑裝置之間可靠的密封連接。
本發(fā)明的注入裝置的各實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)耐用，甚至是在鎂的觸變模塑所需的高操作溫度下。特別的是，注入裝置的敏感部件可以基本不受外加承載力的影響。
本發(fā)明的注入裝置的各實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供了循環(huán)區(qū)，循環(huán)區(qū)控制模塑材料栓塞的形成，后者用于流動(dòng)控制。循環(huán)區(qū)的構(gòu)造和控制要保證注射栓塞的尺寸恒定并且尺寸最小，這樣每次注射之間就很少有過程波動(dòng)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在注模系統(tǒng)中用金屬合金、例如處于觸變狀態(tài)的鎂基合金進(jìn)行模塑時(shí)，本發(fā)明特別有用，盡管不難理解該概念可廣泛應(yīng)用于任何模塑系統(tǒng)中，只要模塑材料在被輸送給模具之前已被塑化或至少部分被融化。


下面將參照

本發(fā)明的典型實(shí)施例，其中圖1是可以支持本發(fā)明的模塑系統(tǒng)的局部側(cè)剖視圖，它包括夾模單元和注射單元；圖2A是如本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述的注入裝置更詳細(xì)的橫截面圖，所示的注入裝置位于圖1的模塑系統(tǒng)內(nèi)的原有位置處；圖2B是如圖2A的優(yōu)選實(shí)施例所述的注入裝置另一個(gè)更詳細(xì)的橫截面圖；圖3是分解圖，展示了如圖2B的優(yōu)選實(shí)施例所述的注入裝置的各零部件；圖4A和4B是圖3的注入裝置的前外殼的透視圖；圖4C是圖4A的前外殼的端視圖；圖4D是沿圖4C的線4D-4D得到的前外殼的側(cè)面橫截面圖；圖4E是圖4A的前外殼的另一端的視圖；圖5A是圖3的前外殼的備選實(shí)施例的透視圖；圖5B是圖5A的外殼的截面圖；圖6是沿圖3的線6-6得到的注入套管的橫截面圖；圖7是圖3的注入裝置的冷卻芯的透視圖；圖8是圖7中的冷卻芯面對(duì)注射單元時(shí)的端視圖；圖9是圖7中的冷卻芯面對(duì)模具時(shí)的另一個(gè)端視圖；圖10是沿圖9的線10-10得到的冷卻芯的橫截面圖；圖11是圖7中的冷卻芯的底側(cè)視圖；圖12是沿圖11中的線12-12得到的插入芯的橫截面圖；圖13是沿圖11中的線13-13得到的插入芯的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，下面將就典型的注模系統(tǒng)10(并且位于其內(nèi)的最初位置)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
注模系統(tǒng)10包括注射單元14和夾模單元12。注射單元14處理模塑材料以將它注射到模具內(nèi)。注射單元14包括框架32，框架32通常支撐著控制和操作機(jī)器的電氣部件(未示)的外殼以及電源組(未示)的外殼。一個(gè)支架(未示)支撐著包括圓筒42在內(nèi)的圓筒組件34。在一對(duì)支架滾筒(未示)的作用下，該支架相對(duì)框架32可以移動(dòng)。一根螺桿40被定位在圓筒42的內(nèi)孔內(nèi)。在操作中，以本領(lǐng)域公知的方式在螺桿驅(qū)動(dòng)器36的作用下，螺桿40旋轉(zhuǎn)，并且通常在圓筒42內(nèi)沿軸向平移。螺桿驅(qū)動(dòng)器36可以是旋轉(zhuǎn)螺桿40的電動(dòng)機(jī)和平移螺桿40以注射的液壓部件的組合。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以理解完全的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或完全的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都可以應(yīng)用于注射單元14。另外，盡管展示的是單級(jí)的往復(fù)螺桿注射單元，但本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員不難理解也可以使用兩級(jí)注射單元。
夾模單元12打開、關(guān)閉模具，并將合模力施加到模具上。夾模單元12包括安裝在框架18上的靜壓板16和活動(dòng)壓板20，以及相對(duì)靜壓板16沖擊活動(dòng)壓板20的夾模驅(qū)動(dòng)器(未示)。靜壓板16和該驅(qū)動(dòng)器通常由四根拉桿38互連，圖中只畫出了兩根。第一半模24被連接到活動(dòng)壓板20上，第二半模26被連接到靜壓板16上。
本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員不難理解夾模單元12可以被液壓驅(qū)動(dòng)單元、完全的電動(dòng)機(jī)夾模驅(qū)動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)和液壓部件的組合驅(qū)動(dòng)。
對(duì)于典型的觸變模塑系統(tǒng)，鎂片178或其他合適的材料被供給到料斗180內(nèi)，并通過圓筒42的進(jìn)料喉132進(jìn)行計(jì)量。螺桿40旋轉(zhuǎn)，從而將模塑材料從進(jìn)料喉132沿圓筒42、經(jīng)螺桿40端部的截止閥46輸送到圓筒頭部和噴嘴48前端的積累區(qū)82。隨著螺桿將材料輸送到積累區(qū)82和噴嘴48，螺桿40在圓筒42內(nèi)后移，從而積累出一次注射的材料。當(dāng)足夠的材料被輸送到積累區(qū)82內(nèi)時(shí)，一次注射的材料通過注入裝置被注射到模具24、26內(nèi)。為了完成這次注射，螺桿驅(qū)動(dòng)器36內(nèi)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)螺桿40向模具前進(jìn)，從而通過噴嘴48將材料從積累區(qū)82注射到模具內(nèi)。當(dāng)螺桿40向前移動(dòng)時(shí)，截止閥46可防止材料回流到圓筒42內(nèi)。加熱器44沿圓筒42和噴嘴48放置(見圖2A)，從而實(shí)現(xiàn)并保持模塑材料理想的處理溫度和物理狀態(tài)。
下面參照圖2A和2B的實(shí)施例舉例說明本發(fā)明的注入裝置。注入裝置51將注射單元14的機(jī)器噴嘴48的熔體導(dǎo)管和第二半模26的澆道系統(tǒng)(未示)連接起來。注入裝置51在構(gòu)造上被接收在第二半模26內(nèi)，并且在第一端處包括一個(gè)噴嘴連接界面94，該界面在構(gòu)造上與機(jī)器噴嘴48的互補(bǔ)的連接界面接合在一起。熔體導(dǎo)管89通過注入裝置51從第一端延伸到第二端。第二端處的模具連接界面93在構(gòu)造上與第二半模26上互補(bǔ)的連接界面接合在一起，從而將熔體導(dǎo)管89和模具澆道系統(tǒng)連接起來。注入裝置51還包括多個(gè)沿注入裝置51布置的熱量調(diào)節(jié)器，這些熱量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)注入裝置51上沿長度劃分注入裝置51的多個(gè)熱區(qū)的溫度，其目的是為了對(duì)被包圍的熔體導(dǎo)管部分內(nèi)模塑材料的溫度進(jìn)行局部控制。注入裝置可以是將配套部件接合起來的部件的組合。另外，可以調(diào)節(jié)任何接頭的溫度，從而可將機(jī)器噴嘴48和第二半模26的澆道系統(tǒng)基本無泄漏地連接起來。
機(jī)器噴嘴48的連接界面49由圓柱形套管延長端92的縱向表面提供。噴嘴連接界面94和機(jī)器噴嘴48的連接界面49之間的接頭包含一個(gè)小的間隙，模塑材料允許滲到該間隙內(nèi)，并且固化以密封該間隙，這是一種典型的套管接頭。熱量調(diào)節(jié)保持接頭的溫度低于模塑材料的凝固點(diǎn)。使用該方案，注入裝置51可以膨脹收縮，而不會(huì)喪失與噴嘴48或第二半模26的密封接觸。
優(yōu)選的是，注入裝置還包括位于隔離聯(lián)接器53內(nèi)的注入套管52。注入套管52包括位于第一端的噴嘴連接界面94，第一隔離聯(lián)接器連接界面72靠近噴嘴連接界面94。熔體導(dǎo)管89通過注入套管52從第一端延伸到第二端。第二隔離聯(lián)接器連接界面74位于第二端處。第一和第二隔離聯(lián)接器連接界面72和74被構(gòu)造成與隔離聯(lián)接器53上提供的互補(bǔ)的第一和第二注入套管連接界面76和78形成接頭。隔離聯(lián)接器53被構(gòu)造成至少部分被接收在第二半模26內(nèi)，并且還被構(gòu)造成將注入套管52的熔體導(dǎo)管89與第二半模26的澆道系統(tǒng)相互連接起來。隔離聯(lián)接器53最好與注入套管52連接在一起，從而分散從注入套管52的第一端一直作用到第二半模26上的縱向施加的承載力，從而使注入套管52的主體部分不受承載力的作用。特別的是，隔離聯(lián)接器53沿縱向限制注入套管52的第一端，而允許它的其余部分在縱向上不受限制地移動(dòng)。通過提供一個(gè)或多個(gè)熱量調(diào)節(jié)器來提高或降低多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)的溫度，隔離聯(lián)接器還有助于對(duì)多個(gè)熱區(qū)中的至少一個(gè)進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，這些熱區(qū)沿長度劃分注入裝置51。
隔離聯(lián)接器53最好是包括連接到冷卻芯56上的前外殼54的一個(gè)組件。
前外殼54裝配到第二半模26內(nèi)，冷卻芯56被定位環(huán)84保持在合適的位置。螺栓130(見圖3)穿過保持環(huán)58，并延伸到螺紋孔136內(nèi)，從而將注入套管52保持在隔離聯(lián)接器53內(nèi)。只要噴嘴48與注入套管52脫離接觸，(保持環(huán)58上的)延伸內(nèi)緣就將注入套管52保持在隔離聯(lián)接器內(nèi)。
優(yōu)選的是，前外殼54為冷卻的第二半模26與注入套管52的第二端之間的熱傳導(dǎo)提供了熱導(dǎo)管，該熱導(dǎo)管用作熱量調(diào)節(jié)器，用于控制第二隔離聯(lián)接器連接界面74和第二注入套管連接界面78之間的接頭的溫度，該接頭位于前外殼的第二端附近。優(yōu)選的是，該接頭是套管接頭，其中熱量調(diào)節(jié)為上述固化的模塑材料的密封的形成作好了準(zhǔn)備。
冷卻芯56還用作熱量調(diào)節(jié)器。冷卻管66以及具有套管168的連接器70向冷卻芯56提供冷卻流體(優(yōu)選為油)，從而能有選擇地冷卻注入套管52，這將在下面詳細(xì)解釋。
諸如加熱器96a、96b、96c和96d之類的熱量調(diào)節(jié)器也定位在注入套管52的縱向軸線沿線，并且被制造成適于確保并保持熱接觸的形狀?？梢愿鶕?jù)需要有選擇地控制加熱器，從而調(diào)節(jié)模塑材料的溫度。加熱器96d可以環(huán)繞注入套管52的狹窄部分。在當(dāng)前的例子中，注入套管52的狹窄部分在加熱器96d和熔體導(dǎo)管部分89d內(nèi)的模塑材料之間提供了一個(gè)較短的導(dǎo)熱路徑，從而提供了快速的熱響應(yīng)。應(yīng)該指出的是，加熱器的數(shù)目和加熱器的位置可以改變。另外，注入套管52的主體部分的直徑從頭到尾可以是唯一的，因此所有加熱器的內(nèi)圓周相同。
位于注入套管52長度沿線的熱電偶就各個(gè)熱區(qū)向至少一個(gè)控制器(未示)提供溫度反饋，該控制器控制至少一部分熱量調(diào)節(jié)器的熱量調(diào)整。
以現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式，壓板定位環(huán)30與模具定位環(huán)84配合以確定第二半模26的位置，使第二半模26與注射單元34正確對(duì)齊。
噴嘴48由螺栓60連接到圓筒頭部50上。圓筒頭部50由螺栓188連接到圓筒42上。
現(xiàn)在來看圖3，該圖展示的是優(yōu)選實(shí)施例中的注入裝置51的零部件的分解圖。前外殼54包括允許加熱器96b、96c和96d以及熱電偶的電線通過的通道槽100。螺栓68穿過前外殼54的增大環(huán)102延伸，從而將外殼54結(jié)合到冷卻芯56上。冷卻芯56包括用于接收加熱器96a的電線的狹槽104和用于接收冷卻線路66的第二狹槽106(見圖7)。
加熱器元件96b、96c和96d裝配在外殼54內(nèi)，而加熱元件96a裝配在冷卻芯56內(nèi)。在圖3所示的實(shí)施例中，只是以舉例的方式展示了四個(gè)加熱器元件，因此不難理解加熱器元件的數(shù)目和位置可以根據(jù)需要或必需而改變。此外，所用加熱器的類型全部可以隨意選擇，并且可以沒有限制地包括電阻、電感、感應(yīng)電阻的任何組合，還可以包括薄的或厚的薄膜加熱器。
如上所述，注入套管52裝配在加熱元件內(nèi)，并且被保持環(huán)58保持在加熱元件內(nèi)以及前外殼54和冷卻芯56之間，保持環(huán)58被螺栓130緊固到冷卻芯56上。定位環(huán)84靠在冷卻芯56的肩部108上，并且被螺栓62固定到模具支撐板64(見圖2A)上。第二半模26可以包括位于支撐板64和定位環(huán)84之間的絕熱板110(見圖2A)，從而在靜壓板16和第二半模26之間提供熱量隔離。
圖4A、4B、4C、4D和4E更詳細(xì)地展示了前外殼54。如這里所示，前外殼包括在構(gòu)造上適于被接收在第二半模26內(nèi)的外表面。前外殼54的位于第二端附近的部分提供了一個(gè)模具連接界面93，可確保與第二半模26的密封連接。鉆孔90從第一端到第二端貫穿前外殼。鉆孔90提供了一個(gè)環(huán)繞注入套管52主體長度的孔洞(pocket)，該主體長度位于第一和第二隔離聯(lián)接器連接界面72和74之間。注入套管52和隔離聯(lián)接器53之間的孔洞內(nèi)的間隙空間為注入套管提供了一個(gè)與相對(duì)較冷的第二半模26隔離的空間，并提供了供加熱器和熱電偶導(dǎo)線95通過的空間。鉆孔90還包括靠近前外殼54第二端的圓柱表面，該表面提供了第二注入套管連接界面78，用于接收注入套管52的互補(bǔ)的第二隔離聯(lián)接器連接界面。緊靠第二端的外向錐體延伸了熔體導(dǎo)管89，該外向錐體的作用在于允許形成模塑材料的栓塞，下面再解釋這一點(diǎn)。前外殼54的內(nèi)壁上的槽114為和加熱器96b、96c和96d一起使用的線夾提供了空間?？?18和對(duì)齊銷一起可使外殼54相對(duì)冷卻芯56適當(dāng)?shù)囟ㄏ?。提供了與冷卻芯56上的相應(yīng)突脊(ridge)120(見圖9)配合的肩部112，從而在外殼54和冷卻芯56之間提供密封連接。螺孔116接收螺栓68，從而將外殼54連接到冷卻芯56上。
圖5A和5B展示了前外殼54的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，外殼154在整個(gè)長度方向上的主體部分是一個(gè)基本均勻的圓筒體184，靠近模具26的那一端的直徑減小，因此可以裝配在第二半模26內(nèi)。在圓筒體184的每一側(cè)上都提供有切口182，這提供了進(jìn)出螺孔186的通道，從而能將外殼54連接到冷卻芯56上。
圖6更詳細(xì)地展示了圖3的注入套管52。位于注入套管52第一端的是凹進(jìn)的圓柱孔87，它的內(nèi)表面提供了噴嘴連接界面94。圓柱形法蘭86也位于注入套管52的第一端處，第一隔離聯(lián)接器連接界面72位于法蘭86的外徑上。圓柱形法蘭86的內(nèi)面上的肩部138提供了與冷卻芯56配合的配合表面。加熱扼流件(heat choke)124被形成為在法蘭86的內(nèi)面上的一個(gè)槽。加熱扼流件124在與冷卻芯56接觸的那部分注入套管52和注入套管52的其余部分之間提供了一定程度的熱量隔離，從而減少了從熔體導(dǎo)管89到冷卻芯56的熱量傳導(dǎo)。
熔體導(dǎo)管89穿過注入套管52并從第一端延伸到第二端，并且可以包括一個(gè)向內(nèi)收縮且與鉆孔87相鄰的錐形部分，該錐形部分使熔體導(dǎo)管89的直徑逐漸減小，從而使噴嘴熔體導(dǎo)管與注入套管熔體導(dǎo)管匹配。熔體導(dǎo)管也可以包括一個(gè)位于主熔體導(dǎo)管部分和向外膨脹的錐形部分之間且緊鄰注入套管52第二端的階梯狀的過渡段170。從一個(gè)注射循環(huán)到下一個(gè)注射循環(huán)，階梯狀的過渡段170在外加的注射壓力下可剪下一段長度恒定的栓塞，而在每個(gè)注射循環(huán)開始，向外膨脹的錐形熔體導(dǎo)管部分89d在外加的注射壓力下還有助于注入栓塞的形成和易于排出。噴射出長度恒定的栓塞的能力允許適當(dāng)確定第二半模26內(nèi)注入收集器(未示)的尺寸和模塑裝置澆道系統(tǒng)的構(gòu)造，從而優(yōu)化熔體流量以穩(wěn)定模塑過程。
位于注入套管52第二端的是延長的圓形套管環(huán)部分88，它的外表面提供了第二隔離聯(lián)接器連接界面74。熱電偶安裝點(diǎn)(例如122a、122b和122c)沿注入套管52的長度分布，并且在特定的控制區(qū)域內(nèi)提供溫度反饋，這在下面再詳細(xì)說明。
圖7是冷卻芯56放大的透視圖。熱電偶安裝點(diǎn)128位于狹槽106的底部，狹槽106是冷卻芯的側(cè)壁內(nèi)的槽，通過冷卻芯底部的狹槽106可以接近該熱電偶安裝點(diǎn)。熱電偶安裝點(diǎn)128的位置最好如圖10所示。穿過冷卻芯的側(cè)壁縱向延伸的狹槽104允許與加熱器96a(未示)的電接近?？v向延伸的狹槽114b穿過冷卻芯56內(nèi)的內(nèi)孔，并且為螺桿夾(未示)提供一個(gè)空間，螺桿夾以現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式將加熱器96a保持在注入套管52的周圍。
圖8展示了面對(duì)定位環(huán)84和保持環(huán)58的冷卻芯56的端視圖。螺栓130(見圖3)穿過保持環(huán)58并延伸到冷卻芯56內(nèi)的螺孔136內(nèi)以保持注入套管52。參照圖2B和6，注入套管52的法蘭86的內(nèi)面上的肩部138(見圖6)與冷卻芯56內(nèi)形成的凹孔91的內(nèi)面上的表面140嚙合，并且被保持環(huán)58保持。圓柱孔91的內(nèi)徑的表面提供第一注入套管連接界面76，用于接收注入套管52的第一隔離聯(lián)接器界面。
圖9展示了面對(duì)前外殼54的冷卻芯56的端視圖。螺栓68穿過前外殼54內(nèi)的狹槽116(見圖3)，并延伸到冷卻芯56內(nèi)的螺紋狹槽134內(nèi)，從而使前外殼54保持與冷卻芯56相連。前外殼54的肩部112(見圖4A)接收冷卻芯56的環(huán)形部分120，以確保冷卻芯56和外殼54緊密連接。保持狹槽172在產(chǎn)生冷卻槽的過程中形成，并且包含有栓塞以封閉冷卻槽，通過隨后的說明會(huì)明白這一點(diǎn)。
圖10是沿圖9中的剖面線10-10得到的冷卻芯56的橫截面圖。冷卻槽使冷卻流體、優(yōu)選為油通過冷卻芯56循環(huán)。熱電偶安裝點(diǎn)128位于冷卻芯56和注入套管52(見圖2B)之間的界面區(qū)域附近，這是由于這一點(diǎn)的溫度對(duì)于注模過程的合適操作是關(guān)鍵的，下面再說明這一點(diǎn)?？?74接收與注入套管52上的相應(yīng)孔(未示)相接合的銷子176(見圖3)，從而確保注入套管52與冷卻芯56對(duì)齊。
圖11、12和13展示了冷卻芯56的冷卻槽特別合適的布局。冷卻芯56的兩個(gè)單獨(dú)的平面上具有冷卻槽，這些槽由垂直的槽連接件連接。槽144、146和148在圖13中以剖面圖展示，而槽150和152在圖12中以剖面圖展示。垂直的槽連接件154、156、158、160、162和164將槽144、146和148連接到槽150和152以及冷卻管66上。
冷卻管和槽以下述方式相互連接。將一根冷卻管66連接到垂直的槽連接件164上。再將垂直的槽連接件164連接到槽144上。冷卻劑通過槽144流到垂直的槽連接件162。垂直的槽連接件162將冷卻劑運(yùn)送到槽150。冷卻劑通過槽150流到垂直的槽連接件160。垂直的槽連接件160將冷卻劑運(yùn)送到槽146。冷卻劑通過槽146流到垂直的槽連接件158。垂直的槽連接件158將冷卻劑運(yùn)送到槽152。冷卻劑通過槽152流到垂直的槽連接件156。垂直的槽連接件156將冷卻劑運(yùn)送到槽148。冷卻劑通過槽148流到垂直的槽連接件154，從這里開始它通過其他的冷卻管66運(yùn)輸。冷卻流體以這種方式沿縱向流過冷卻芯56，并繞冷卻芯56的周圍流動(dòng)，從而為冷卻芯56和相連的前外殼54提供有效而實(shí)用的冷卻。
在一個(gè)備選的例子中，隔離聯(lián)接器的熱量調(diào)節(jié)器可以包括用于使流體循環(huán)的管狀蛇管，管狀蛇管設(shè)置在噴嘴連接界面的周圍。另一個(gè)備選的例子可以提供設(shè)置在噴嘴連接界面周圍、用于使流體循環(huán)的外罩(wrap)。熱量調(diào)節(jié)器可以包括設(shè)置在噴嘴連接界面周圍、用于使流體循環(huán)的中空外罩(hollow jacket)，或者可以提供許多用于對(duì)流熱傳輸?shù)某崞?。本發(fā)明并不局限于用特定的方式調(diào)節(jié)熱量調(diào)節(jié)器內(nèi)的溫度。
為了更好地理解本發(fā)明，下面將特別參照圖1和2A并以鎂合金的觸變模塑操作為例來說明注模裝置、尤其是注入裝置51的優(yōu)選操作。
如上所述，通過進(jìn)料喉132輸送模塑材料，在進(jìn)料喉處模塑材料被螺桿40接收。螺桿40在圓筒42內(nèi)剪切模塑材料，同時(shí)對(duì)輕金屬合金的觸變模塑而言，它還被加熱到觸變狀態(tài)。觸變材料經(jīng)過截止閥46被輸送到上述的積累區(qū)82。噴嘴48和圓筒42內(nèi)的加熱器44以及注入套管52上的加熱器96a、96b、96c和96d使觸變?nèi)垠w材料保持在觸變狀態(tài)。當(dāng)足夠的材料被輸送到積累區(qū)82內(nèi)時(shí)，螺桿驅(qū)動(dòng)裝置36施加承載力，并向前驅(qū)動(dòng)螺桿，從而通過注入裝置51將一次注射的材料注射到模具24、26內(nèi)。注射之后，注入套管52端部的小栓塞就以注模領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的方式被驅(qū)動(dòng)到模具的栓塞收集器(未示)內(nèi)。在前面的注射循環(huán)過程中，讓熔體導(dǎo)管內(nèi)靠近環(huán)狀部分88的熔體固化并堵塞導(dǎo)管，從而防止熔體材料進(jìn)一步外泄，這樣即可形成栓塞。
承載力抵消了注射產(chǎn)生的分離力，從而保持注射噴嘴48與注入裝置51密封連接。在各實(shí)施例中，承載力通過機(jī)器噴嘴48作用到限定在噴嘴48的肩部和冷卻芯56之間的那部分注入套管52上，然后通過冷卻芯56作用到前外殼54上，并作用到第二半模26內(nèi)。該方案將限定在噴嘴48和冷卻芯56之間的那部分注入套管附近的一部分注入套管52與承載力隔離開來。此外，由于注入套管52可以在鉆孔90內(nèi)橫向移動(dòng)，因此可以減小任何傳輸?shù)教坠?2內(nèi)的壓力。因此注入套管52的力隔離部分的結(jié)構(gòu)可以相對(duì)較薄，這可相應(yīng)提高熱響應(yīng)特性，而不用考慮外加的承載力的效果，并且在鎂的觸變模塑特有的高操作溫度下，這一點(diǎn)特別重要。
圖2B的注入裝置51包括在典型的過程中對(duì)多個(gè)熱區(qū)的劃界。本發(fā)明并不局限于多個(gè)熱區(qū)的特定數(shù)目或結(jié)構(gòu)，而在另外的過程中可能需要這樣的熱區(qū)。
多個(gè)熱區(qū)包括位于注入裝置51第一端的噴嘴密封區(qū)Z1，它包括了噴嘴連接界面94和熔體導(dǎo)管部分89a。調(diào)節(jié)噴嘴密封區(qū)Z1內(nèi)的溫度，以保持噴嘴連接界面94以及注入套管52和機(jī)器注射噴嘴48之間的接頭處于理想的密封溫度，同時(shí)保持熔體導(dǎo)管部分89a內(nèi)的模塑材料處于任何所需的溫度，從而保證模塑過程。在注入套管52和機(jī)器噴嘴48之間形成接頭的套管接頭的熱量調(diào)節(jié)需要將連接界面94處的溫度保持得足夠低，從而固化可能會(huì)滲入接頭的任何模塑材料，從而形成密封。因此，為了實(shí)現(xiàn)噴嘴密封區(qū)Z1內(nèi)的熱量調(diào)節(jié)需要，需要在相鄰的注入套管調(diào)節(jié)區(qū)Z2和冷卻芯56的熱量調(diào)節(jié)器之間建立平衡的導(dǎo)熱流動(dòng)，其中注入套管調(diào)節(jié)區(qū)Z2本身由熱量調(diào)節(jié)加熱器96b和96c調(diào)節(jié)。提供帶有加熱扼流件(圖6中的124)的注入套管52有助于平衡加熱流的建立，其中加熱扼流件位于第一隔離聯(lián)接器連接界面和噴嘴連接界面之間，因此源自相鄰調(diào)節(jié)區(qū)Z2的加熱流優(yōu)先流入熔體導(dǎo)管部分89a，并且源自噴嘴接頭的加熱流優(yōu)先流向冷卻芯56。冷卻芯56包括使冷卻劑流循環(huán)的流動(dòng)路徑，調(diào)溫器使用熱電偶的溫度反饋對(duì)冷卻劑進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，熱電偶嵌入在冷卻芯56上的安裝點(diǎn)128和注入套管法蘭86上的安裝點(diǎn)122c內(nèi)。
如上所述，多個(gè)熱區(qū)包括沿注入裝置51的中心部分布置且與噴嘴密封區(qū)Z1相鄰的調(diào)節(jié)區(qū)Z2，其中被包圍的熔體導(dǎo)管部分89b內(nèi)的模塑材料被保持在所需的處理溫度，從而保證模塑過程。熱區(qū)內(nèi)的熱量調(diào)節(jié)由熱量調(diào)節(jié)器/加熱器96a、96b和96c根據(jù)安裝在安裝點(diǎn)122b(見圖6)內(nèi)的熱電偶的反饋而進(jìn)行。
多個(gè)熱區(qū)包括沿注入裝置51的縮徑部分布置且與調(diào)節(jié)區(qū)Z2相鄰的調(diào)節(jié)區(qū)Z3，其中被包圍的熔體導(dǎo)管部分89c內(nèi)的模塑材料被保持在所需的處理溫度，從而保證模塑過程。如上所述，由縮徑部分提供的較短的導(dǎo)熱路徑可對(duì)熔體導(dǎo)管部分89d內(nèi)的模塑材料的溫度調(diào)節(jié)作出相對(duì)較快的熱響應(yīng)，所述溫度調(diào)節(jié)由熱量調(diào)節(jié)器/加熱器96d根據(jù)安裝在安裝點(diǎn)122a(見圖6)內(nèi)的熱電偶的反饋而進(jìn)行。快速的熱響應(yīng)補(bǔ)償了相鄰循環(huán)區(qū)Z4內(nèi)頻繁的溫度變化。
多個(gè)熱區(qū)還包括位于注入裝置51第二端的循環(huán)區(qū)Z4，用于在被包圍的熔體導(dǎo)管部分89d內(nèi)受控制地形成一個(gè)固化的模塑材料局部栓塞。該栓塞可用于防止模塑材料在模塑處理循環(huán)的各間隔期間泄漏，并且可以不再需要機(jī)械的熔體關(guān)閉器。為循環(huán)區(qū)提供的熱量調(diào)節(jié)是位于相鄰注入套管調(diào)節(jié)區(qū)Z3和前外殼54的熱量調(diào)節(jié)器/熱量導(dǎo)管之間的導(dǎo)熱流，其中注入套管調(diào)節(jié)區(qū)Z3本身由熱量調(diào)節(jié)加熱器96d調(diào)節(jié)。盡管前外殼54的熱量導(dǎo)管不受有效的控制，但它再次在冷卻的第二半模26和注入套管之間提供了一條導(dǎo)熱路徑。在備選的例子中，循環(huán)區(qū)Z4可以被調(diào)節(jié)溫度以至少部分再次熔化模塑材料，并且其他的熱量調(diào)節(jié)器可以幫助它。
多個(gè)熱區(qū)還包括第二密封區(qū)(未示)，它與第二隔離聯(lián)接器連接界面74和第二注入套管連接界面78之間且靠近前外殼54的第二端的接頭結(jié)合在一起。在該實(shí)施例中，第二密封區(qū)位于循環(huán)區(qū)Z4內(nèi)。接頭是套管接頭，在使用中對(duì)它進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，從而使可以滲入到接頭內(nèi)的任何模塑材料固化，從而形成密封。
這樣，上述的注入裝置是一種新穎的注入裝置，它可以用在需要溫度調(diào)節(jié)并需要控制多個(gè)不同熱區(qū)的模塑裝置中。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在注射金屬合金時(shí)特別有用，例如處于觸變狀態(tài)的鎂基合金。
作為參考，上述所有的美國和外國的專利文獻(xiàn)和文章在此處都被并入詳細(xì)說明的優(yōu)選實(shí)施例中。
輪廓線中展示的或在附圖中以塊表示單個(gè)的零部件在注模領(lǐng)域都是公知的，并且它們特定的結(jié)構(gòu)或操作對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的操作或最佳模式并不重要。
盡管已經(jīng)針對(duì)目前認(rèn)為最佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說明，但不難理解本發(fā)明并不局限于所公開的各實(shí)施例。相反，本發(fā)明打算涵蓋包括在所附加的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的各種變化或等價(jià)的方案。下述權(quán)利要求書的范圍根據(jù)的是最寬的解釋，因此它涵蓋了所有的改變以及等價(jià)的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種位于模塑裝置(26)內(nèi)的注入裝置(51)，用于連接模塑機(jī)噴嘴(48)的熔體導(dǎo)管(89)和模塑裝置(26)的澆道系統(tǒng)，該注入裝置(51)包括位于注入裝置(51)第一端的噴嘴連接界面(94)，它在使用中和模塑機(jī)噴嘴(48)上互補(bǔ)的連接界面形成接頭；穿過注入裝置(51)并從第一端延伸到第二端的熔體導(dǎo)管(89)；位于注入裝置(51)第二端的模具連接界面(93)，它在使用中和模塑裝置(26)上互補(bǔ)的連接界面形成接頭，用于連接熔體導(dǎo)管(89)和模具的澆道系統(tǒng)；沿注入裝置(51)布置的多個(gè)熱量調(diào)節(jié)器；其特征在于，所述熱量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)沿長度劃分注入裝置(51)的多個(gè)熱區(qū)，從而在使用中對(duì)熔體導(dǎo)管(89)內(nèi)的模塑材料進(jìn)行局部的溫度控制。
2.如權(quán)利要求1所述的注入裝置(51)，其特征在于，多個(gè)熱區(qū)中的至少一個(gè)是密封的熱量調(diào)節(jié)區(qū)，在使用中它將模塑機(jī)噴嘴(48)和模塑裝置(26)基本無泄漏地連接起來。
3.如權(quán)利要求2所述的注入裝置(51)，其特征在于，所述至少一個(gè)密封區(qū)將模塑機(jī)噴嘴(48)和注入裝置(51)之間的接頭包圍起來。
4.如權(quán)利要求3所述的注入裝置(51)，其特征在于，模塑機(jī)噴嘴(48)和注入裝置(51)之間的所述接頭是套管接頭。
5.如權(quán)利要求2所述的注入裝置(51)，其特征在于，所述至少一個(gè)密封區(qū)將注入裝置(51)和模塑裝置(51)之間的接頭包圍起來。
6.如權(quán)利要求5所述的注入裝置(51)，其特征在于，注入裝置(51)和模塑裝置(26)之間的接頭是套管接頭。
7.如權(quán)利要求2所述的注入裝置(51)，其特征在于，所述至少一個(gè)密封區(qū)將注入裝置(51)各零部件之間的接頭包圍起來。
8.如權(quán)利要求2所述的注入裝置(51)，還包括位于隔離聯(lián)接器(53)內(nèi)的注入套管(52)，因此注入套管(52)的主體部分與通過模塑機(jī)噴嘴(48)起作用的承載力隔離。
9.如權(quán)利要求8所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管包括位于第一端的噴嘴連接界面(94)、靠近噴嘴連接界面(94)的第一隔離聯(lián)接器連接界面(72)、穿過注入套管并從第一端延伸到第二端的熔體導(dǎo)管(89)和位于第二端的第二隔離聯(lián)接器連接界面(74)。
10.如權(quán)利要求9所述的注入裝置(51)，其特征在于隔離聯(lián)接器(53)包括分別位于第一端和第二端處的第一和第二注入套管連接界面(76和78)、位于第二端處的模具連接界面(93)、以及熔體導(dǎo)管延長部，所述熔體導(dǎo)管延長部將注入套管(52)的熔體導(dǎo)管(89)與模塑裝置(26)的澆道系統(tǒng)相互連接起來。
11.如權(quán)利要求10所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管(52)的第二隔離聯(lián)接器連接界面(74)和隔離聯(lián)接器(53)的第二注入套管連接界面(78)之間的接頭是套管接頭。
12.如權(quán)利要求10所述的注入裝置(51)，其特征在于隔離聯(lián)接器(53)還包括與冷卻芯(56)連接在一起的前外殼(54)，冷卻芯(56)用作熱量調(diào)節(jié)器，用于有選擇地冷卻位于注入套管(52)第一端的噴嘴密封區(qū)Z1。
13.如權(quán)利要求12所述的注入裝置(51)，其特征在于冷卻芯(56)包括用于使冷卻流體循環(huán)的冷卻槽(142)。
14.如權(quán)利要求13所述的注入裝置(51)，其特征在于冷卻芯(56)包括位于安裝點(diǎn)(128)內(nèi)的熱電偶，安裝點(diǎn)(128)位于冷卻芯(56)和注入套管(52)之間的界面區(qū)附近。
15.如權(quán)利要求14所述的注入裝置(51)，其特征在于前外殼(54)為第二密封區(qū)內(nèi)冷卻的模塑裝置(26)和注入套管(52)的第二端之間的熱傳導(dǎo)提供了熱導(dǎo)管，所述熱導(dǎo)管用作熱量調(diào)節(jié)器。
16.如權(quán)利要求12所述的注入裝置(51)，其特征在于前外殼(54)包括從第一端到第二端貫穿前外殼(54)的鉆孔(90)，鉆孔(90)提供了一個(gè)沿長度方向環(huán)繞注入套管主體部分的孔洞，兩者之間的間隙空間為注入套管(52)提供了一個(gè)與相對(duì)較冷的半模(26)隔離的空間，并提供了供加熱器和熱電偶導(dǎo)線(95)通過的空間。
17.如權(quán)利要求16所述的注入裝置(51)，其特征在于鉆孔(90)還包括靠近前外殼(54)第二端的圓柱表面和緊靠第二端的外向錐體，其中所述圓柱表面提供了第二注入套管連接界面(78)，而外向錐體延伸了熔體導(dǎo)管(89)。
18.如權(quán)利要求17所述的注入裝置(51)，其特征在于前外殼(54)包括在構(gòu)造上適于被接收在模塑裝置(26)內(nèi)的外表面，該外表面的位于第二端附近的部分提供了模具連接界面(93)。
19.如權(quán)利要求9所述的注入裝置(51)，其特征在于噴嘴連接界面(94)由位于注入套管(52)第一端的凹進(jìn)的圓柱孔(87)的內(nèi)表面提供。
20.如權(quán)利要求19所述的注入裝置(51)，其特征在于第一隔離聯(lián)接器連接界面(74)由位于注入套管(52)第一端的圓柱形法蘭(86)的外徑上的表面提供。
21.如權(quán)利要求20所述的注入裝置(51)，還包括一個(gè)加熱扼流件(124)，它形成為在法蘭(86)的內(nèi)表面上的一個(gè)槽。
22.如權(quán)利要求21所述的注入裝置(51)，其特征在于，熔體導(dǎo)管(89)還包括與鉆孔(87)相鄰的向內(nèi)收縮錐形部分、以及位于主熔體部分和緊鄰注入套管(52)第二端的向外膨脹錐形部分之間的階梯狀過渡段(170)。
23.如權(quán)利要求22所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管(52)還包括位于第二端的延長的圓形套管環(huán)部分(88)，它的外表面提供了第二隔離聯(lián)接器連接界面(74)。
24.如權(quán)利要求23所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管(52)包括沿注入套管(52)的縱向軸線布置的加熱器(96a、96b、96c和96d)，并且可以有選擇地對(duì)注入套管(52)進(jìn)行控制，加熱器用作熱量調(diào)節(jié)器，用于有選擇地加熱密封區(qū)之間的至少一個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)。
25.如權(quán)利要求24所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管(52)還包括安裝在沿其長度布置的用于容納熱電偶的安裝點(diǎn)(122a、122b、122c)內(nèi)的熱電偶，在使用中所述熱電偶向至少一個(gè)控制器提供關(guān)于沿注入套管(52)的長度的熱狀態(tài)的溫度反饋，所述至少一個(gè)控制器控制熱量調(diào)節(jié)器的熱量設(shè)定。
26.如權(quán)利要求25所述的注入裝置(51)，其特征在于注入套管(52)包括靠近其第二端的狹窄部分以便使模塑材料的溫度快速變化。
27.一種控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，注入裝置(51)連接模塑機(jī)噴嘴(48)的熔體導(dǎo)管與模塑裝置(26)的澆道系統(tǒng)，包括如下步驟構(gòu)造多個(gè)熱區(qū)，所述熱區(qū)沿長度劃分注入裝置(51)；構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)熱量調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)多個(gè)熱區(qū)的至少部分熱區(qū)內(nèi)的溫度；操作一個(gè)或多個(gè)控制器，根據(jù)模塑過程中來自相應(yīng)熱區(qū)的溫度反饋來驅(qū)動(dòng)所述熱量調(diào)節(jié)器的至少一部分。
28.如權(quán)利要求27所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，還包括多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)構(gòu)造成噴嘴密封區(qū)(Z1)的步驟，噴嘴密封區(qū)(Z1)將噴嘴連接界面(94)和位于注入裝置(51)第一端的熔體導(dǎo)管部分(89a)包圍起來。
29.如權(quán)利要求28所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，還包括調(diào)節(jié)噴嘴密封區(qū)(Z1)內(nèi)注入裝置(51)溫度的步驟，因此噴嘴連接界面(94)處的溫度被保持在低于模塑材料的熔化點(diǎn)，而同時(shí)保持熔體導(dǎo)管部分(89a)內(nèi)的模塑材料處于任何需要的處理溫度。
30.如權(quán)利要求29所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，還包括將多個(gè)熱區(qū)中的至少一個(gè)構(gòu)造成位于噴嘴密封區(qū)(Z1)附近的調(diào)節(jié)區(qū)(Z2，Z3)的步驟，其特征在于被包圍的熔體導(dǎo)管部分(89b，89c)內(nèi)的模塑材料被保持在任何需要的處理溫度。
31.如權(quán)利要求30所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，還包括將多個(gè)熱區(qū)中的一個(gè)構(gòu)造成位于注入裝置(51)第二端的循環(huán)區(qū)(Z4)的步驟，用于在一個(gè)被包圍的熔體導(dǎo)管部分(89d)內(nèi)受控制地形成一個(gè)固化的模塑材料局部栓塞。
32.如權(quán)利要求31所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，其特征在于注入裝置(51)包括位于隔離聯(lián)接器(53)內(nèi)的注入套管(52)，隔離聯(lián)接器(53)本身包括和冷卻芯(56)連在一起的前外殼(54)，冷卻芯(56)用作熱量調(diào)節(jié)器，用于有選擇地冷卻噴嘴密封區(qū)(Z1)。
33.如權(quán)利要求32所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，其特征在于注入套管(52)包括沿注入套管(52)的縱向軸線布置的加熱器(96a、96b、96c、96d)，并且可以有選擇地對(duì)注入套管(52)進(jìn)行控制，加熱器用作熱量調(diào)節(jié)器，用于有選擇地加熱所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)(Z2，Z3)。
34.如權(quán)利要求33所述的控制沿著注入裝置(51)的溫度的方法，其特征在于，所述隔離聯(lián)接器(53)為包含在循環(huán)區(qū)(Z4)內(nèi)的第二密封區(qū)內(nèi)的冷卻模塑裝置(26)和注入套管(52)第二端之間的熱傳導(dǎo)提供了熱導(dǎo)管，所述熱導(dǎo)管用作熱量調(diào)節(jié)器。
全文摘要
一種用在模塑裝置中的注入裝置(51)，用于連接模塑機(jī)噴嘴(48)的熔體導(dǎo)管(89)和模塑裝置(26)的澆道系統(tǒng)。該注入裝置(51)包括用于調(diào)節(jié)多個(gè)熱區(qū)溫度的熱量調(diào)節(jié)器，這些熱區(qū)沿長度劃分注入裝置(51)，這是為了進(jìn)行局部的溫度控制以保證模塑過程?？梢詫?duì)多個(gè)熱區(qū)進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)，從而可將機(jī)器噴嘴和模塑裝置基本無泄漏地連接起來。注入裝置可以包括使加熱的注入套管與承載力基本隔離的隔離聯(lián)接器(53)。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明在注射金屬合金、例如處于觸變狀態(tài)的鎂基合金時(shí)特別有用。
文檔編號(hào)B22D17/00GK1750895SQ03826106
公開日2006年3月22日 申請日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者J·M·芒達(dá) 申請人:赫斯基注射器成型系統(tǒng)有限公司