專利名稱：成型方法及用于該方法的閥式澆口金屬模具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成型方法及用于該方法的閥式澆口金屬模具裝置，例如可用于熱塑性樹脂的注射模塑成型等。
閥式澆口金屬模具如特開平5-177664號公報上記載的那樣，內(nèi)部構(gòu)成材料通路而在外周側(cè)設(shè)有加熱器的閥殼的內(nèi)部內(nèi)置有閥銷。如上所述，材料通路內(nèi)的樹脂借助加熱器的加熱而長期保持熔融狀態(tài)，但為使型腔內(nèi)填充的樹脂固化而必須冷卻。并且，為了提高成型效率，希望能快速冷卻。因而，閥殼與使該閥殼嵌入內(nèi)部的固定模具的本體部之間的隔熱是重要的。為了這種隔熱，閥殼或包覆加熱器的加熱器套的外表面和使其嵌入的固定模具的本體部的嵌入孔的內(nèi)表面之間形成構(gòu)成隔熱層的間隙，閥殼的外表面和嵌入內(nèi)孔的內(nèi)表面僅小范圍的接觸。由于上述間隙與澆口相連通，因此作為成型材料的樹脂會浸入。在上述間隙，樹脂從澆口側(cè)浸入到閥殼和內(nèi)孔的內(nèi)表面之間的最初接觸部分。因而，至此樹脂形成了隔熱層，與上述最初的接觸部分相對的澆口側(cè)形成了空氣隔熱層。與樹脂形成的隔熱層相比，由于空氣隔熱層的隔熱效果高，因此，上述公報中記載的金屬模具在與澆口比較近的位置處，金屬O形環(huán)介于閥殼的外表面和嵌入內(nèi)孔的內(nèi)表面之間，以盡可能多地形成空氣隔熱層。但是，樹脂仍然會浸入金屬O形環(huán)。
可是，在使用同一個金屬模具裝置時，通過以不同的涂料或染料來替換作為成型材料的樹脂，就可以形成相同形狀但顏色各異的制品。即所謂換色。在這種場合，在開始形成后一顏色的制品前，要從注射成型機進行多次注射(發(fā)射)，必須將固定模具的材料通路內(nèi)殘留的前一顏色的樹脂排出。
但是，在上述以往的閥式澆口金屬模具裝置中，雖然樹脂會浸入閥殼的外表面和固定模具的本體部的內(nèi)孔的內(nèi)表面之間的間隙，但浸入該間隙的樹脂是很難排出的。因此，在制品的成型過程中為了換色必須進行多次注射，樹脂浪費很多，并且會惡化生產(chǎn)性。另一方面，如果用于換色的注射較少，則在上述間隙殘留的前一顏色的樹脂會混入后一顏色的制品中，從而會導(dǎo)致形成的制品不良。
問題的解決手段在權(quán)利要求1所述的發(fā)明的成型方法中，將可相互開閉的多個模具關(guān)閉而在模具間形成制品型腔，從形成于上述模具的材料通路通過澆口將成型材料填充在所述制品型腔內(nèi)，在向所述制品型腔內(nèi)填充成型材料以外，用閥裝置關(guān)閉所述澆口，加熱內(nèi)部具有與所述澆口連通的材料通路的閥殼，使材料通路內(nèi)的樹脂保持熔融狀態(tài)，其中，在所述閥殼的外表面和所述模具內(nèi)孔的在澆口側(cè)內(nèi)表面之間形成作為隔熱層的間隙，同時，至少在所述制品型腔內(nèi)填充成型材料時，應(yīng)關(guān)閉與所述澆口連通的所述間隙。
在成型時，成型材料通過閥殼內(nèi)的材料通路，從澆口填充入型腔內(nèi)。此時，閥殼的材料通路內(nèi)的成型材料雖通過加熱器的加熱而長期保持熔融狀態(tài)，但在閥殼的前端部，由于該閥殼的外表面和模具的嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)的內(nèi)表面之間的間隙處于封閉狀態(tài)，所以應(yīng)加熱閥殼的外表面和應(yīng)冷卻模具之間的間隙形成空氣隔熱層，從而能確保優(yōu)良的隔熱性，同時成型材料不會浸入與澆口連通的間隙。隨意，例如在換色時，能以較少次數(shù)的注射迅速排出滯留在金屬模具內(nèi)的前次成型材料。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置為用于上述權(quán)利要求1所記載的成型方法的閥式澆口金屬模具裝置，其設(shè)有可以在相互開閉的模具關(guān)閉時相互之間形成制品型腔的多個模具，以及在帶有澆口的模具上設(shè)置的閥裝置，所述澆口向所述模具內(nèi)的制品型腔打開，同時所述閥裝置具有閥殼、加熱器和閥銷，其中所述閥殼插入形成于所述模具本體部的嵌入內(nèi)孔內(nèi)并在內(nèi)部形成材料通路，所述加熱器設(shè)置在所述閥殼上，所述閥銷設(shè)置于所述閥殼內(nèi)部并用于開閉所述澆口，同時在所述閥殼的外表面與所述模具體的嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)內(nèi)表面之間形成作為隔熱層的間隙，在所述閥殼中澆口側(cè)的前端部的材料通路的內(nèi)周面，具有所述閥銷的貫通孔并設(shè)有用于密封所述間隙的環(huán)狀密封部件。
在成型時，多個模具關(guān)閉后，移動閥銷，打開澆口。在這種狀態(tài)下，從成型機射出成型材料。該成型材料通過閥殼內(nèi)的材料通路和環(huán)狀的密封部件，從澆口填充入型腔。然后，移動閥銷使嵌入澆口，關(guān)閉該澆口。接著，在型腔內(nèi)的成型材料、即制品固化后，打開模具，取出所成型的制品。其間，閥殼的材料通路內(nèi)的成型材料通過加熱器的加熱，長期保持熔融狀態(tài)。
因此，在閥殼前端部，所述閥殼的外表面和模具體的嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)的內(nèi)表面之間的間隙被密封部件密封，因此成型材料不能浸入所述間隙。所以，應(yīng)加熱的閥殼的外表面和應(yīng)冷卻的模具之間由間隙形成空氣隔熱層，從而能確保優(yōu)良的隔熱性，同時例如在換色時，以較少次數(shù)的注射就可使金屬模具內(nèi)滯留的前次成型材料快速排出。
權(quán)利要求3是這樣的，即在權(quán)利要求2所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置中，所述密封部件可自由滑動地設(shè)置在所述閥殼的材料通路的內(nèi)周面，該密封部件在從所述材料通路射出的成型材料的壓力作用下與所述澆口的周緣連接，從而密封所述間隙。
可自由滑動地設(shè)置在閥殼中材料通路的內(nèi)周面的密封部件在作為成型材料的熔融熱塑性樹脂的壓力作用下靠壓在澆口側(cè)。因此，密封部件的前端與澆口的周緣連接，在成型時，密封部件確保能隔斷閥殼的外表面和模具嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)的內(nèi)表面之間的間隙。另外，當(dāng)閥殼被加熱到例如300℃-350℃的溫度時，其因所述加熱產(chǎn)生熱膨脹而伸展，但由于密封部件可自由滑動地嵌入所述閥殼的內(nèi)周面，所以密封部件不會承受隨閥殼的熱膨脹而產(chǎn)生的來自閥殼的強大壓力，而且既使在嵌入閥殼的密封件會產(chǎn)生一定的尺寸誤差或裝配誤差，所述結(jié)構(gòu)也能吸收這些誤差。另外，雖然密封部件和閥殼在冷卻狀態(tài)下會熱收縮而使密封部件的前端與澆口側(cè)的內(nèi)表面脫離，但是在成型時，密封部件也會在熱塑性樹脂的壓力作用下壓靠在澆口側(cè)，從而確保與澆口的周緣連接。
權(quán)利要求4的發(fā)明是這樣的，即在權(quán)利要求2及3所記載的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置中，所述密封部件在內(nèi)周面設(shè)有在所述材料通路側(cè)開口的錐面。
由于在密封部件的內(nèi)周面上形成了對熔融熱塑性樹脂的流動增大阻力的錐面，所以密封部件會在熔融的熱塑性樹脂的壓力作用下確保與澆口的周緣連接。
權(quán)利要求5的發(fā)明是這樣的，即在權(quán)利要求2至4中任一發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置中，通過所述閥銷沿軸向移動以開閉所述澆口，所述閥殼內(nèi)的材料通路具有與所述閥銷同軸的貫通的直線部和從該直線部一端開始彎曲的入口部，在所述閥殼中，在通過快速焊接相互接合的多個金屬模具的閥殼的構(gòu)成部件間形成所述材料通路的入口部。
在閥殼內(nèi)的材料通路中，入口部相對于直線部呈彎曲狀態(tài)，由于在多個閥殼的構(gòu)成部件間形成材料通路的入口部，因此對該入口部的形狀可以進行自由的設(shè)定，能夠圓滑地形成彎曲的入口部。因此，能抑制在入口部成型材料的滯留，例如在換色時，以較少次數(shù)的注射就可以將金屬模具內(nèi)滯留的前次成型材料快速排出。另外，通過擴散焊接接合多個閥殼構(gòu)成部件，所以能夠確保這種接合，同時至少也可減少對閥殼構(gòu)成部件相關(guān)的材料或接合時的條件等的制約。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明是是這樣的，即在權(quán)利要求2至5中任一發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置中，在所述閥殼兩端分別設(shè)置閥銷支承部，以可自由滑動地支承所述閥銷。
因此，即使在閥銷上作用成型材料的壓力時，也能確保閥銷相對于澆口定心。因此，既能確保閥銷的動作，也可抑制閥銷和澆口的磨損。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明是這樣的，即在權(quán)利要求6所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具中，所述澆口側(cè)的閥銷支承部延伸到所述閥殼中的澆口側(cè)的最前端部。
因此，可以進一步確保閥銷相對于澆口定心。
附面簡要說明

圖1是表示本發(fā)明中閥式澆口金屬模具裝置的一個實施例的斷面圖。
圖2是以上澆口打開的密封部件的斷面圖。
圖3是以上澆口封閉的密封部件的斷面圖。
圖4是表示閥式澆口金屬模具裝置另一個實施例的斷面圖。
然后，在構(gòu)成固定模具1的本體部的固定側(cè)模板6上貫通形成的接合孔11內(nèi)，使構(gòu)成固定模具的本體部的澆口套12同時與固定側(cè)模板6和固定側(cè)承載板7接合。該澆口套12向制品型腔3的方向變細(xì)，從而形成錐狀部13，在該錐狀部13的前端部形成面向制品型腔3開口的澆口14。然后，在接合孔11的內(nèi)表面和澆口套12之間形成冷卻水通路15。
并且，將用于開閉所述澆口14的閥裝置21裝入固定模具1。下面對該閥裝置21的結(jié)構(gòu)加以說明。在構(gòu)成固定模具1的本體部的上述固定側(cè)承載板7上形成沿上述開閉方向貫通的嵌入內(nèi)孔22，在上述澆口套12的內(nèi)部形成與上述嵌入內(nèi)孔22相通的內(nèi)孔23。然后，在所述嵌入內(nèi)孔22、23內(nèi)裝入大致筒狀的閥殼26。該閥殼26的一端形成凸緣27且被固定在所述歧管8和固定側(cè)承載板7。
并且，閥殼26的內(nèi)部形成使所述歧管8內(nèi)的橫澆口9與所述澆口14連通的材料通路28。該材料通路28具有以上述開閉方向作為軸向的大致圓柱狀的直線部28a和從該直線部28a中與澆口14相對的相反側(cè)一端彎曲的入口部28b，該入口部28b與上述橫澆口9連通。另外，入口部28b形成圓滑的彎曲形狀。后面將對該入口部28b的形成作詳述。
并且，在所述閥殼26的材料通路28中澆口14的前端部內(nèi)周面，除與澆口14前端部的間隔外，沿所述模具開閉方向延伸的作為閥銷支承部的三根支撐翼片29形成一體。這些支撐翼片29的位置相對于材料通路28的中心軸呈120°分隔的放射狀。另外，支撐翼片29的內(nèi)側(cè)緣在相對于澆口14的相反側(cè)的部分(圖1所示的上側(cè)部分)形成凹弧狀的彎曲部30，其他部分與所述模具開閉方向正交并形成延伸至材料通路28內(nèi)周面的下端緣30a。另外，支撐翼片29的彎曲部30的目的在于降低對作為成型材料的樹脂流動的阻力。然后，支撐翼片29間的凹溝狀部分形成了分隔材料通路部31。所以，這些分隔材料通路部31因存在三個支撐翼片29而形成分為三部分的通路。由于支撐翼片29比較薄，因此與該支撐翼片的寬度相比，分隔材料通路部31的寬度也較大。該支撐翼片29嵌入形成在閥殼26中澆口14的前端附近，閥殼26的內(nèi)周面形成圓柱狀部分32，從該圓柱狀部分32向閥殼26的中心方向一體形成了所述支撐翼片29。具有一體形成的支撐翼片29的閥殼26可以通過例如放電加工來制造。
然后，閥殼26的內(nèi)部設(shè)有通過設(shè)在圖中未示出的設(shè)置在固定側(cè)安裝板上的液壓缸等驅(qū)動而沿所述模具開閉方向移動并使?jié)部?4開閉的作為閥體的閥銷36。在該閥銷36中，形成在澆口14側(cè)的前端部的澆口閉塞部37可自由出入地嵌合在澆口14內(nèi)從而可關(guān)閉該澆口14。另外，閥銷36以上述模具開閉方向為軸向，其外周面與上述閥殼26的支撐翼片29的內(nèi)側(cè)緣長期可自由滑動地接觸。因此，閥銷36的澆口14側(cè)的前端部被支撐。另外，閥銷36在閥殼26的歧管8一側(cè)的端部由作為將其固定于閥殼26內(nèi)的閥銷支承部的導(dǎo)向套38支撐。即，閥銷36可自由滑動地貫通該導(dǎo)向套38。
另外，上述閥殼26的外周面上嵌合有對材料通路28加熱的帶式加熱器41和包覆在該加熱器41外側(cè)的大致圓筒狀的加熱器套42。然后，加熱器41在閥殼26的澆口14側(cè)的前端部，從支撐翼片29中的閥銷36徑向延伸至對置位置，且具有翼片對置部43。
上述閥殼26的澆口14側(cè)的前端部外周側(cè)形成階梯部46，該階梯部46上固定嵌合有短圓筒狀的隔熱環(huán)47。然后，隔熱環(huán)47的外周面與形成于上述澆口套12的嵌入內(nèi)孔23內(nèi)的同徑圓柱面狀的嵌合面48相配合。因此，閥殼26的澆口14側(cè)前端部由形成固定模具1的本體部的澆口套12支承。另外，除了隔熱環(huán)47和澆口套12的嵌合面48以外，為了隔熱，嵌入內(nèi)孔22、23的內(nèi)表面和閥殼26以及加熱器套42的外表面之間形成間隙49a、49b。另外，隔熱環(huán)47將上述間隙49a、49b中澆口14側(cè)的部分(49a)與加熱器41側(cè)的部分(49b)隔斷。于是，閥殼26的澆口14側(cè)的前端部設(shè)有用于堵塞上述間隙49a的作為密封部件的由筒狀部件50構(gòu)成的密封環(huán)51。該密封環(huán)51的外表面51a形成圓柱形狀以作為整體與所述閥殼26的圓柱狀部分32相配合，而其在澆口14的前端外周與所述澆口套12的圓錐部13大致對應(yīng)地形成圓錐狀倒角部分51b。另外，如圖2所示，嵌入閥殼26中圓柱狀部分32的密封環(huán)51的高度H比一體形成在所述閥殼26內(nèi)的支撐翼片29的下端緣30a到澆口套12的間隔S略短。因此，密封環(huán)51可以沿著閥殼26的圓柱狀部分32朝所述模具開閉方向自由滑動地裝配于支撐翼片29和澆口套12之間。另外，密封環(huán)51中形成了閥銷36的貫通孔53。該貫通孔53形成了在材料通路28側(cè)開口同時向澆口14側(cè)變細(xì)的錐面54，該錐面54的小徑側(cè)的前端開口55與澆口14相連通。該密封環(huán)51的前端開口55與澆口14同徑。另外，密封環(huán)51由可承受金屬材料或由該金屬模具裝置成型的樹脂等成型材料的熱而不熔的耐熱性和耐磨損性優(yōu)良的金屬等制成。于是，密封環(huán)51在成型時，從材料通路28側(cè)射出的成型材料通過密封環(huán)51的貫通孔53時，在其壓力作用下向成型材料的射出方向、即澆口側(cè)移動，使密封環(huán)51的前端面與上述澆口14的周緣連接。
另外，56表示可動模具2的可動側(cè)模板。
如上所述，上述閥殼26內(nèi)的材料通路28具有與閥銷36內(nèi)部同軸貫通的直線部28a和從該直線部28a一端彎曲的入口部28b，該彎曲部28b形成圓滑彎曲的形狀，上述閥殼26的入口部28b的某一部分在作為閥殼構(gòu)件的閥殼本體61中形成嵌入內(nèi)孔62，作為閥殼構(gòu)件的材料通路形成嵌套63被嵌入固定在該嵌入內(nèi)孔62上。而且，在該材料通路形成嵌套63中貫通形成的嵌入內(nèi)孔64內(nèi)被嵌入固定有所述導(dǎo)向套38。另外，在所述閥殼本體61和材料通路形成嵌套63之間形成有材料通路28的入口部28b，該入口部28b的一部分是由導(dǎo)向套38形成的。之所以通過這樣的閥殼本體61和材料通路形成嵌套63以及由其中的導(dǎo)向套38形成材料通路28的入口部28b，就是要以圓滑形狀形成彎曲的所述入口部28b。
雖然所述閥殼本體61、材料通路形成嵌套63和導(dǎo)向套38都是由鋼材(例如S50C)等金屬制成的，但在制造時，首先在閥殼本體61、材料通路形成嵌套63和導(dǎo)向套38的外面通過機械加工等方法形成構(gòu)成材料通路28的入口部28b的凹槽。其次，在連接閥殼本體61和材料通路形成嵌套63的同時，將導(dǎo)向套38裝配在該材料通路形成嵌套63中，這樣在閥殼本體61、材料通路形成嵌套63和導(dǎo)向套38之間形成了材料通路28的入口部28b。特別在連接閥殼本體61和材料通路形成嵌套63時，采用了使用溶劑的擴散焊接。該擴散溶接使用了由鎳合金、如BNi等形成的溶劑，加熱該溶劑使其熔融，使其滲透在應(yīng)利用毛細(xì)管現(xiàn)象接合的材料間，總之滲透在閥殼本體61和材料通路形成嵌套63之間。因此，接合部分的材料組織發(fā)生變化，使閥殼本體61和材料通路形成嵌套63牢固地接合。
下面對上述結(jié)構(gòu)的作用加以說明。成型時，首先關(guān)閉固定模具1和可動模具2，在所述的固定模具1和可動模具2之間形成制品型腔3后，如圖1所示，使閥銷36朝與可動模具2分離的方向移動而打開澆口14。而且，即使在澆口14處于打開狀態(tài)下，閥銷36仍與閥殼26的支撐翼片29配合。然后，從注射成型機中將在固定模具1內(nèi)作為熱塑性成型材料的熔融熱塑性樹脂射出。該樹脂通過歧管8的橫澆口9等、進而通過進入閥殼26內(nèi)的材料通路28、與閥銷36配合的支撐翼片29之間的分隔材料通路部31及與圓柱狀部分32配合的密封環(huán)51內(nèi)的貫通孔53，由澆口14流入制品型腔3內(nèi)。此時，與閥殼26的圓柱狀部分32自由滑動地配合的密封環(huán)51在作為成型材料的熔融熱塑性樹脂的壓力作用下壓靠在澆口14側(cè)，密封環(huán)51的前端與澆口14的周緣連接。因此，閥殼26的澆口14側(cè)的前端部和澆口套12的嵌入內(nèi)孔23內(nèi)表面的澆口14側(cè)的前端部之間的間隙49a被密封環(huán)51密封。這樣制品型腔3內(nèi)被填充樹脂后，經(jīng)保持壓力，如圖3所示，閥銷36向可動模具2的方向移動，與澆口14配合而關(guān)閉澆口14。通過對冷卻水通路通入冷卻水來積極地使制品型腔3內(nèi)的樹脂冷卻。然后，制品型腔內(nèi)的樹脂、即制品經(jīng)冷卻固化后，打開固定模具1和可動模具2，取出成型的制品。然后，再次關(guān)閉模具，反復(fù)進行以上的工藝操作，反復(fù)完成成型。其間，閥殼26的材料通路28內(nèi)的樹脂借助于加熱器41的加熱而長期保持熔融狀態(tài)。
在這種成型過程中，閥殼26和導(dǎo)向套12之間的間隙49a由密封環(huán)51密封，因而成型材料樹脂不能浸入該間隙49a。與此同時，借助于密封環(huán)51，通過應(yīng)加熱的閥殼26和應(yīng)冷卻的導(dǎo)向套12之間的間隙49a形成空氣隔熱層，從而可以確保優(yōu)良的隔熱性。
因此，由于通過密封環(huán)51可隔斷成型材料浸入閥殼26的澆口14側(cè)的前端部和導(dǎo)向套12的澆口14側(cè)的前端部之間的間隙49a，所以在換色，例如在最嚴(yán)格的條件下將白色換成黑色時，在成型材料的樹脂浸入間隙49a的以往金屬模具中，需要800到1000次注射，而目前僅用200次注射，在一定條件下僅用3次注射，這確實可以用較少的注射次數(shù)快速并無殘留地排出前一顏色的樹脂。因此，可以減少成型材料的浪費，同時可提高生產(chǎn)性能。另外，固定模具1內(nèi)殘留的前一顏色的樹脂不會混入后一顏色的樹脂，從而能防止產(chǎn)生不良的成型制品。
此外，如果直至300℃-350℃的溫度下被加熱，閥殼26會受熱產(chǎn)生熱膨脹而伸展，由于密封環(huán)51是在從一體形成在所述閥殼26內(nèi)周面的支撐翼片29的下端緣30a到澆口套12之間自由滑動安裝的，所以其不會受到伴隨閥殼26的熱膨脹而來自閥殼26的強大的壓力。即，由于密封環(huán)51的高度H被設(shè)定得比一體形成在閥殼26內(nèi)周面的支撐翼片29的下端緣30a到澆口套12的間隔S略短，所以密封環(huán)51可以在支撐翼片29和澆口套12之間自由移動。因此，即使閥殼26產(chǎn)生熱膨脹而伸展，密封環(huán)51也會沿形成于閥殼26前端的圓柱狀部分32滑動，從而密封環(huán)51不會隨閥殼26的熱膨脹而強壓在澆口套12上而形成變形。由此，通過密封環(huán)51能確保閥殼26和澆口套12之間的間隙49a密封，也不會因間隙49a而破壞隔熱效果。與此同時，由于密封環(huán)51與閥殼26分別制造形成而使其可自由滑動地嵌入閥殼26的圓柱狀部分32，因此既使密封環(huán)51會一定產(chǎn)生尺寸誤差或裝配誤差，因密封環(huán)51滑動也能吸收其尺寸誤差和裝配誤差，所以密封環(huán)的加工不需要嚴(yán)格的尺寸控制，即密封環(huán)的加工制造也很容易。這樣，因密封環(huán)51能自由滑動地嵌入閥殼26，所以其不會隨閥殼26的熱膨脹而承受來自閥殼26的強大壓力，并且盡管其會產(chǎn)生一定的尺寸誤差或裝配誤差，也能夠吸收這些誤差。另外，在可自由滑動地嵌入閥殼26的密封環(huán)51的貫通孔53中由于形成有對熔融的熱塑性樹脂的流動增大阻力的圓錐面54，因此在熔融的熱塑性樹脂通過貫通孔53時，在熱塑性樹脂的壓力作用下，密封環(huán)51確實可以與澆口14的周緣連接，從而能夠密封閥殼26和澆口套12之間的間隙49a。所以，在注射樹脂時，熱塑性樹脂不會從澆口套12離開密封環(huán)51而泄漏入間隙49a，借助于密封環(huán)51可以保證密封的效果。并且，在密封環(huán)51和閥殼26處于冷卻狀態(tài)下熱收縮時，雖然密封環(huán)51的前端會離開澆口套12，但在成型時通過熱塑性樹脂的壓力會使密封環(huán)51壓靠在澆口14側(cè)，因而成型時密封環(huán)51不會離開澆口的背面。
可是，由于直線狀的閥銷36貫通于閥殼26內(nèi)的材料通路28的內(nèi)部，因此，材料通路28中連接的歧管8的橫澆口9的入口部28b不得不由材料通路28的直線部28a彎曲。可是，在用鉆頭等在閥殼26上開孔加工上述入口部28b時，入口部28b形成由直線形狀或折線形狀，因而不可避免地在該入口部28b的兩端或中間部分產(chǎn)生較急劇彎曲的彎曲部。可是，若急劇彎曲形成這樣的材料通路28的彎曲部分，則會使閥殼26中特別是凸緣27變的較大，同時上述彎曲部也容易滯留樹脂。滯留的樹脂會發(fā)生劣化的不良現(xiàn)象，這種樹脂的劣化特別在精密制品的成型場合會出現(xiàn)。另外，在上述換色時，也存在難以排出材料通路28的彎曲部所滯留的樹脂的問題。
然而，對于上述實施例而言，由于在閥殼26中接合閥殼本體61和材料通路成型嵌套63，在閥殼本體61和材料通路形成嵌套63之間形成作為材料通路28的彎曲部分的入口部28b，因此在制造中，可比較容易地自由進行對該入口部28b的形狀設(shè)定，從而可以以圓滑彎曲的形狀形成該入口部28b。由于可以以圓滑的形狀形成所述閥殼26的材料通路28中彎曲的入口部28b，因此實現(xiàn)了閥殼26的小型化，同時可以在入口部28b減少對作為成型材料的樹脂的流動阻力，從而使樹脂可以順利流動，并可抑制樹脂的滯留。所以，能夠防止因滯留導(dǎo)致的樹脂的劣化。這特別有利于成形鏡頭等精密制品。并且，例如在換色時，可以用較少次數(shù)的注射確實將包含上述入口部28b的材料通路28內(nèi)殘留的前一顏色的樹脂在短時間內(nèi)并且無殘留地排出。因此，可以減少樹脂的浪費，同時提高生產(chǎn)率。而且，固定模具1內(nèi)殘留的前一顏色的樹脂不會混入后一顏色的樹脂，從而防止形成不良的制品。
此外，在閥殼本體61和材料通路形成嵌套63接合時，由于利用了使用溶劑的擴散焊接，因此可以確保進行接合，與釬焊等相比能提高接合強度。通過確保接合狀態(tài)，盡管材料通路28內(nèi)的樹脂壓力相當(dāng)高，但也能進一步確保防止樹脂從接合部的泄漏。另外，與不采用溶劑的擴散焊接等相比，可以減少與對作為接合對象的閥殼本體61和材料通路形成嵌套63相關(guān)的材料或接合時的條件的制約。
并且，由于閥銷36前端部的澆口閉塞部37可以自由出入地與澆口14配合，一旦閥銷36相對于澆口14產(chǎn)生軸向錯位，會導(dǎo)致閥銷36動作的故障，同時易于產(chǎn)生閥銷36乃至澆口14的磨損。于是，如果閥銷36乃至澆口14產(chǎn)生了磨損，則易于在形成的制品的澆口12中產(chǎn)生軌跡變化。但是，由于閥銷36貫通于材料通路28內(nèi)，因此該材料通路28內(nèi)的樹脂也從側(cè)向施加強大的壓力，因此若不能確保閥銷36的支承，則閥銷36會相對于澆口14容易產(chǎn)生軸向錯位。
但是，在上述實施例中，由于閥銷36借助導(dǎo)向套38和支撐翼片29被了自由滑動地支承在閥殼26的兩端，所以既使貫通材料通路28的閥銷36受到樹脂的側(cè)向壓力，也可以確保閥銷36相對于澆口14保持定心。即，可確保閥銷36相對于澆口14保持同軸。而且，作為澆口14側(cè)的支撐翼片29與閥殼26一體形成，其除了密封環(huán)51部分以外，盡可能向澆口14側(cè)延伸至閥殼26中澆口14側(cè)的最前端，因而可以進一步確保閥銷36相對于澆口14的定心。由此，既可以確保閥銷36動作，同時也可以抑制閥銷36與澆口14的磨損。于是，通過抑制磨損能防止因磨損而引發(fā)的成型制品中澆口軌跡的改變。
圖4表示閥式澆口金屬模具的另外的實施例。在該實施例中，在閥殼26的澆口14側(cè)的前端部內(nèi)周面形成與前述實施例相同的作為閥銷支承部的多根支撐翼片29。在這些支撐翼片29間形成構(gòu)成閥殼26內(nèi)材料通路28一部分的分隔材料通路部31。另外，在比上述閥殼26的支撐翼片29更靠近澆口14側(cè)處，形成與分隔材料通路部31連通的圓柱狀節(jié)流孔71。該節(jié)流孔71的直徑與閥銷36的直徑大致相同，與該閥銷36的直徑相比可以大一些。并且，在圖4所示的實施例中，通過支撐翼片29、進而以及通過節(jié)流孔71形成的閥銷支承部延伸至閥殼26中澆口14側(cè)的最前端位置。另一方面，比澆口套12中嵌入內(nèi)孔23的內(nèi)表面與閥殼26間的間隙49a、49b中的隔熱環(huán)47更靠近澆口14側(cè)的間隙49a與材料通路28和澆口14相連通，因此成型材料的樹脂A會浸入并形成樹脂隔熱層。
在圖1至圖3所示的本發(fā)明的一個實施例中，在閥殼26的前端部可自由滑動地設(shè)置密封環(huán)51，所述間隙49a成為空氣隔熱層，從而提高了隔熱性，同時也有利于改善相應(yīng)的換色效率，在圖4所示的實施例中，未設(shè)置密封環(huán)51，由于使作為閥銷支承部的支撐翼片29延伸至更靠近澆口14的位置，所以能夠確保閥銷36與澆口14的軸線重合。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實施例，可以有多種變形的實施例。例如，在上述實施例中支撐翼片29的數(shù)量是三個，而支撐翼片的數(shù)量并不限于3個，也可以是四個以上。另外，在上述實施例中，雖然設(shè)有作為固定側(cè)模板6的個體澆口套12，在所述澆口套上設(shè)有澆口14，但是可以不設(shè)置澆口套，而在固定側(cè)模板6直接形成澆口14。
如果采用權(quán)利要求1所述的發(fā)明的成型方法，由于至少在將成型材料填充在制品型腔內(nèi)時，關(guān)閉與澆口連通的間隙，所以在成型時，制品型腔內(nèi)所填充的成型材料不會浸入與澆口連通的間隙。因此，例如在換色時，用較少次數(shù)的注射就可以確保將模具裝置內(nèi)滯留的前次成型材料快速而無殘留地置換成后一次成型材料。
如果使用權(quán)利要求2所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，由于在閥殼的前端部和模具的嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)的前端部之間形成了間隙，同時，在上述閥殼的前端部，在該閥殼的材料通路的內(nèi)側(cè)設(shè)置了用于阻所述述間隙的環(huán)狀密封部件，所以可以防止成型材料浸入閥殼和嵌入內(nèi)孔內(nèi)表面之間的間隙，例如在換色時，用較少次數(shù)的注射就可以確保將模具裝置內(nèi)滯留的前次成型材料快速而無殘留地置換成后一次成型材料。
如果使用權(quán)利要求3所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，在權(quán)利要求2的發(fā)明效果上增加了以下的效果，即由于所述密封部件可自由轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述閥殼的材料通路的內(nèi)周面，在從所述材料通路射出的成型材料的壓力作用下，所述密封部件與所述澆口的周緣連接，從而形成阻塞上述間隙的結(jié)構(gòu)，所以密封環(huán)不會承受閥殼熱膨脹等產(chǎn)生的壓力，并能防止密封環(huán)的變形，同時，既使密封環(huán)產(chǎn)生一定尺寸的誤差或裝配誤差，但這種結(jié)構(gòu)也可以吸收這些誤差，因此也易于密封環(huán)的加工制造。
如果使用權(quán)利要求4所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，在權(quán)利要求2或3的發(fā)明效果上增加的效果是，由于所述密封部件的內(nèi)周面具有在所述材料通路開口的錐面，所以當(dāng)熔融的樹脂通過密封環(huán)的貫通孔時，因錐面使熱塑性樹脂的通路變得狹窄，密封環(huán)在熱塑性樹脂的作用下確保與澆口連接，從而可以將閥殼和澆口套之間的間隙密封。
如果使用權(quán)利要求5所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，在權(quán)利要求2至4的任一發(fā)明效果上增加的效果是，由于所述閥殼內(nèi)的材料通路具有與所述閥銷同軸貫通的直線部分和從該直線部分一端彎曲的入口部，而在上述閥殼中，在相互接合的多個金屬制造的閥殼構(gòu)件之間形成了所述材料通路的入口部，所以對該入口部的形狀可以自由地進行設(shè)定，從而能圓滑地形成彎曲的入口部。因此，可以抑制成型材料在入口部的滯留，例如在換色時，用較少次數(shù)的注射就可以將前次滯留在金屬模具內(nèi)的成型材料快速地排出。另外，由于通過擴散焊接接合了多個閥殼部件，所以可以確保該接合，同時也減少了對與閥殼部件相關(guān)的材料或接合時的條件的制約。
如果使用權(quán)利要求6所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，在權(quán)利要求2至5中任一發(fā)明效果上增加的效果是，由于在所述閥殼的兩端分別設(shè)置了可自由滑動地支承所述閥銷的支承部，所以可以確保閥銷相對于澆口的定心，并且在確保使閥銷動作的同時，抑制閥銷和澆口的磨損。
如果使用權(quán)利要求7所述的發(fā)明的閥式澆口金屬模具裝置，在權(quán)利要求6的發(fā)明效果上增加的效果是，由于所述澆口側(cè)的閥銷支承部延伸至所述閥殼中澆口側(cè)的最前端，所以可以確保閥銷與澆口的定心。
權(quán)利要求
1.一種成型方法，其是將可相互開閉的多個模具關(guān)閉而在模具間形成制品型腔，從形成于上述模具的材料通路通過澆口將成型材料填充在所述制品型腔內(nèi)，在向所述制品型腔內(nèi)填充成型材料時以外，用閥裝置關(guān)閉所述澆口，加熱內(nèi)部具有與所述澆口連通的材料通路的閥殼，使材料通路內(nèi)的樹脂保持熔融狀態(tài)，其特征在于，在所述閥殼的外表面和所述模具的嵌入內(nèi)孔的在澆口側(cè)內(nèi)表面之間形成作為隔熱層的間隙，同時至少在所述制品型腔內(nèi)填充少量的成型材料時，關(guān)閉與所述澆口連通的上述間隙。
2.一種用于上述權(quán)利要求1記載的成型方法的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于其設(shè)有在相互開閉的模具關(guān)閉時，相互之間形成制品型腔的多個模具以及在帶有澆口的模具上設(shè)置的閥裝置，所述澆口向所述模具內(nèi)的制品型腔打開，同時所述閥裝置具有閥殼、加熱器和閥銷，其中所述閥殼插入形成于所述模具本體部的嵌入內(nèi)孔內(nèi)并在內(nèi)部形成材料通路，所述加熱器設(shè)置在所述閥殼上，所述閥銷設(shè)置于所述閥殼內(nèi)部并用于開閉所述澆口，同時在所述閥殼的外表面與所述模具的嵌入內(nèi)孔的澆口側(cè)內(nèi)表面之間形成作為隔熱層的間隙，同時在所述閥殼的澆口側(cè)的前端部的材料通路的內(nèi)周面，設(shè)有用于密封所述間隙的環(huán)狀密封部件。
3.如權(quán)利要求2記載的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于，將所述密封部件可自由滑動地設(shè)置在所述閥殼的材料通路的內(nèi)周面，該密封部件在從所述材料通路射出的成型材料的壓力作用下與所述澆口的周緣連接，從而密封所述間隙。
4.如權(quán)利要求2或3記載的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于，所述密封部件在內(nèi)周面上設(shè)有在所述材料通路側(cè)開口的錐面。
5.如權(quán)利要求2至4的任一項記載的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于，所述閥銷沿軸向移動以開閉所述澆口，所述閥殼內(nèi)的材料通路具有與所述閥銷同軸貫通的直線部和從該直線部一端彎曲的入口部，在所述閥殼中，在通過擴散焊接相互接合的多個金屬模具的閥殼的構(gòu)成部件間形成所述材料通路的入口部。
6.如權(quán)利要求2至5的任一項記載的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于，在所述閥殼兩端部分別設(shè)置閥銷支承部，以可自由滑動地支承所述閥殼銷。
7.如權(quán)利要求6記載的閥式澆口金屬模具裝置，其特征在于，所述澆口側(cè)的閥銷支承部延伸至所述閥殼中的澆口側(cè)的最前端部。
全文摘要
本發(fā)明在換色等過程中,可以確保將金屬模具裝置內(nèi)的前次樹脂快速且無殘留地置換為后一次的樹脂。內(nèi)置有用于開閉澆口14的閥銷36的閥殼26內(nèi)部形成有材料通路28。在閥殼26的前端部,在材料通路28的內(nèi)周面上可自由滑動地裝配有密封環(huán)51。在熔融熱塑性樹脂通過材料通路28時,密封環(huán)51通過熱塑性樹脂的壓力與澆口套12連接。因此,與澆口14連通的間隙49a被密封環(huán)51密封,可以防止成型材料浸入間隙49a。
文檔編號B29C45/73GK1349881SQ0113843
公開日2002年5月22日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月5日
發(fā)明者武田與志信, 村山富士男, 樋口良則 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會社