專(zhuān)利名稱(chēng)：執(zhí)行合模精壓操作的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于注射壓縮模制的方法和裝置，其提供無(wú)需打開(kāi)模具而進(jìn)行精壓操作的益處。
背景技術(shù)：
美國(guó)專(zhuān)利US5,417,899以及由Fan等人撰寫(xiě)的文章“Simulation ofInjection-Compression Molding For Optical Media”描述了現(xiàn)有技術(shù)中的精壓操作，由此模具在分模線(xiàn)處通過(guò)超出夾緊力的內(nèi)腔壓力打開(kāi)。該文章將模壓描述成一種過(guò)程，其中最初將模腔厚度設(shè)定得比部件的額定厚度稍小。當(dāng)螺桿向前移動(dòng)時(shí)，施加到機(jī)器臺(tái)板上的腔室壓力和模腔力增加。當(dāng)通過(guò)熔融施加到模具上的力比在機(jī)器上設(shè)定的夾緊力高時(shí)，模具膨脹打開(kāi)以減小腔室的壓力。當(dāng)螺桿移動(dòng)超過(guò)機(jī)器的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，該過(guò)程將在噴嘴處施加的體積流速條件轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊馐簵l件。在填充和密封兩個(gè)階段中，在模腔力和夾緊力之間保持平衡。當(dāng)前者低于后者時(shí)，模具開(kāi)始閉合。這種通常稱(chēng)之為“模具除氣”的連續(xù)模具打開(kāi)和閉合不同于注模，改善了模具填充和在光盤(pán)表面處的凹槽或凹陷的復(fù)制，并且也降低了在部件中的密封壓力和殘余應(yīng)力。對(duì)于這種注射壓縮模制來(lái)說(shuō)，在機(jī)器上設(shè)定為時(shí)間函數(shù)的參數(shù)為夾具的載重量而不是位移。
由于精壓注射壓縮模制的模具除氣提供了超出傳統(tǒng)注塑的較低密封壓力、均一的部件質(zhì)量、較低殘余應(yīng)力以及更高的尺寸精確性，并且非常適合于制造超薄部件和復(fù)雜形狀的部件，對(duì)于上述來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的注塑要么不能滿(mǎn)足質(zhì)量需求，要么需求較大的夾具載重量。然而，盡管上述注射壓縮模制具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是壓縮階段也增加了過(guò)程的復(fù)雜性，并且使得該過(guò)程更加難于控制。該文章描述了在模具打開(kāi)和閉合過(guò)程中，模腔的厚度經(jīng)過(guò)推理是多么的未知。該文章提出了注射法，但是其中反復(fù)的模塑周期需要在每一周期之間進(jìn)行調(diào)節(jié)和估算直到腔室力和夾緊力合成才能完成，以便對(duì)于每一單獨(dú)的時(shí)間階段來(lái)說(shuō)獲得精確的部件厚度。
下面描述的一些參考文獻(xiàn)提供了置換型芯的例子。
美國(guó)專(zhuān)利US2,443,826披露了直接靠螺栓結(jié)合到夾板16和25上的型芯。該系統(tǒng)依賴(lài)型芯的完全位移，直到達(dá)到止動(dòng)點(diǎn)或者其它所降至的最低點(diǎn)。一旦充分位移，沒(méi)有方法來(lái)通過(guò)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)或控制內(nèi)腔壓力，由此腔室表現(xiàn)固定的體積，由此模擬直接的壓縮模制操作。
日本專(zhuān)利JP60009722示出在一個(gè)型芯之后的彈性元件，其通過(guò)位于相對(duì)型芯之后的液壓活塞的啟動(dòng)進(jìn)行壓縮。當(dāng)其將開(kāi)口閉合并且使型芯靠彈簧的偏置力朝彼此移動(dòng)時(shí)，活塞不是允許腔室變大，反而實(shí)際上減少了腔室的體積。
美國(guó)專(zhuān)利US4,900,242披露了一種模塑設(shè)備，其使用拴緊的夾具組合件或者浮動(dòng)模具組合件來(lái)同時(shí)對(duì)多個(gè)腔室施加相同的壓縮力。由于涉及較大的力和多個(gè)模具部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此難于保持始終如一的模具體積。另外，由于較大數(shù)目的移動(dòng)部件，當(dāng)更換型芯時(shí)，其相對(duì)地更加難于對(duì)該儀器進(jìn)行初始設(shè)定。
美國(guó)專(zhuān)利US5,015,426披露了用于制造壓縮光盤(pán)如CD的中心開(kāi)口的模具。由于從開(kāi)口徑向地向外直到腔室邊緣的均一流動(dòng)模式，模具具有相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，其中型芯10和11分別直接擱置到夾板21和25上。由于CD僅以一種均一的厚度制造，模具不能被設(shè)計(jì)成接受具有不同曲線(xiàn)的部件成形表面的型芯或者不能接受相對(duì)于模具分模線(xiàn)設(shè)定有不同高度的型芯。通過(guò)消除高度調(diào)節(jié)和相應(yīng)的添隙需求，型芯可置換一個(gè)直接安置在型芯之后并處于夾板中的傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于執(zhí)行精壓類(lèi)型的注射壓縮操作的設(shè)備構(gòu)造和相關(guān)的方法。因?yàn)橥哥R在不同的點(diǎn)具有不同的厚度，因此本發(fā)明有利于模制透鏡。
初始的，支柱安裝在一個(gè)半模中。上述支柱在軸向上具有一定的尺寸，以提供位于離開(kāi)模具分模線(xiàn)一個(gè)固定距離的型芯支撐表面。上述支柱設(shè)計(jì)有允許超出預(yù)定壓力值而稍微軸向壓縮的內(nèi)部壓縮元件。上述支柱可以安裝在固定的半模、移動(dòng)的半模上或者兩者上。例如，上述支柱可以安裝在移動(dòng)的半模上，其中在固定的半模上安裝固定高度的支柱。
一個(gè)型芯可調(diào)節(jié)地安裝到上述支撐表面上，以獲得目標(biāo)腔室厚度。加熱的透鏡材料注入到腔室中直到內(nèi)腔壓力超出支柱的預(yù)定壓力值。其導(dǎo)致腔室的膨脹由此壓縮接觸透鏡材料的型芯。緊隨支柱軸向壓縮的膨脹形成無(wú)需打開(kāi)模具的精壓操作。當(dāng)透鏡材料冷卻和收縮時(shí)，型芯的壓縮保持在型芯和透鏡材料之間的接觸。
在每一部件成形周期之后，一旦模具打開(kāi)，支柱自動(dòng)將型芯支撐表面回復(fù)到初始位置。上述初始位置相應(yīng)于目標(biāo)腔室厚度。上述軸向壓縮由置于支柱中的抗高壓力的壓縮元件提供。上述支柱包括靠螺栓固定到夾板上的固定下側(cè)部分和軸向偏轉(zhuǎn)的上側(cè)部分，在上述兩者之間夾著上述壓縮元件。上述壓縮元件經(jīng)受約30,000-40,000Psi的壓力。例如，壓縮元件經(jīng)受約36,000Psi的壓力。這相應(yīng)于處于模具多噸夾緊力等級(jí)但比其稍小的預(yù)定壓力值。上述模具夾具在注射階段和在至少透鏡材料固化的初始階段提供超出內(nèi)腔壓力的夾緊力。上述夾緊力在模塑周期的常閉合階段中可以是恒量。
可調(diào)節(jié)地安裝上述型芯包括可選擇將墊片放置在上述支撐表面和上述型芯之間，以便將上述型芯相對(duì)于上述分模線(xiàn)軸向定位。注意由于到模板的較長(zhǎng)距離由具有已知高度的支柱占據(jù)，從而從分模線(xiàn)到支撐表面的距離相對(duì)小。因此使用同一支柱構(gòu)造可以獲得不同的腔室厚度。由于半成品的透鏡通常制造成從大約8毫米到大約11毫米的不同厚度，而且在每一側(cè)上具有相同的成品曲線(xiàn)，因此這是有意義的。在該方式下，使用同一支柱構(gòu)造以及使用同一型芯通過(guò)調(diào)節(jié)置于支柱和型芯之間的墊片厚度可以獲得不同的腔室厚度。
可調(diào)節(jié)地安裝上述型芯的步驟包括將型芯夾緊到支柱上，例如，使用快速釋放夾具，或者所謂的SMED系統(tǒng)。上述快速釋放夾具延伸通過(guò)在儲(chǔ)存器和模具中形成的孔。釋放夾具徑向地從軸向尺寸延伸出。上述孔在軸向上伸長(zhǎng)，從而為夾具提供隨同型芯軸向移動(dòng)的距離。上述型芯夾緊到上述上側(cè)部分上，以便隨其軸向偏轉(zhuǎn)。


現(xiàn)在參考結(jié)合伴隨附圖對(duì)說(shuō)明性實(shí)施例的描述將會(huì)更全面的理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特性和各種附加特征。在附圖中，其中在整個(gè)視圖中相同的附圖標(biāo)記代表相似的組件
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中簡(jiǎn)化的精壓操作中的變化的內(nèi)腔壓力和恒定的模具夾緊力；圖2示出仍然根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中先進(jìn)的精壓操作中的內(nèi)腔壓力和逐步變化的模具夾緊力；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)腔壓力和模具夾緊力；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)腔壓力和型芯的壓縮力；圖5示出根據(jù)本發(fā)明來(lái)執(zhí)行合模精壓操作的一個(gè)實(shí)施例的組件。
具體實(shí)施例方式
通常，注射壓縮模制以壓縮階段為特征，在壓縮階段當(dāng)模塑材料冷卻時(shí)，型芯壓縮接觸模塑材料。當(dāng)壓縮材料收縮時(shí)，這種壓縮通過(guò)將型芯與模塑材料緊密接觸而模塑復(fù)制。在橫過(guò)它們的外形上具有不同厚度的部件表現(xiàn)出基于厚度的不同程度的收縮，就象由聚碳酸酯制成的眼科透鏡。
雖然壓縮幫助提高模塑復(fù)制，但是其在控制部件厚度方面產(chǎn)生難題。壓縮階段自動(dòng)改變型芯之間的距離，由此改變目標(biāo)腔室厚度。解決該問(wèn)題的一個(gè)方法是將型芯在目標(biāo)腔室厚度處固定到模具上。然后在所謂的夾緊中止過(guò)程中，在精壓操作的過(guò)程中移置整個(gè)半模或者稍微打開(kāi)整個(gè)半模。
現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖，并且尤其是圖1、2和3，示出一系列的圖，都顯示相對(duì)于橫過(guò)水平軸的時(shí)間沿垂直軸的力。水平軸顯示代表一個(gè)注塑周期階段的單位時(shí)間。所有的圖顯示類(lèi)似的代表內(nèi)腔壓力的曲線(xiàn)10，該力也就是通過(guò)模塑材料施加到型芯上的力。通過(guò)Fan的文章，我們知道從其計(jì)算力的方法是通過(guò)合計(jì)橫過(guò)模具的腔室壓力，從而獲得施加到模具壁上的力。曲線(xiàn)10沿著代表每一例子中模具夾緊力的曲線(xiàn)20，30和40作圖，上述夾緊力也就是通過(guò)移動(dòng)的模具側(cè)施加到固定的模具側(cè)的力。通常模具夾緊力至少是10噸，并且可以在100噸或更大的范圍內(nèi)。在圖中，上述模具夾緊力用KN表示。
圖1是精壓操作的簡(jiǎn)化例子，其中T1代表時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)腔室?guī)灼匠錆M(mǎn)模塑材料。在T1，內(nèi)腔壓力10超出模具夾緊力，從而打開(kāi)模具。當(dāng)模塑材料冷卻和收縮時(shí)，壓力曲線(xiàn)10下降以及模具能夠恢復(fù)閉合，但是保持型芯與當(dāng)前固化的模塑材料緊密接觸。伴隨該簡(jiǎn)化方法產(chǎn)生的一個(gè)問(wèn)題是施壓力保持得非常高，其會(huì)對(duì)以不同速率冷卻的部分部件產(chǎn)生不利的影響。
圖2是先進(jìn)的精壓過(guò)程，其中模具夾緊力降低以便更好地跟隨逐漸縮小的內(nèi)腔壓力。這樣的過(guò)程也在Fan的文章中以及US5,417,899中披露。夾緊力分布圖的例子是初始夾緊力30a設(shè)定在267KN，第二階段30b設(shè)定在196KN，以及在最終的階段30c設(shè)定在133KN。然而，該過(guò)程需要在時(shí)間T2處在兩種曲線(xiàn)之間合成，但是其難于估算。
從上述已知的先進(jìn)精壓過(guò)程中產(chǎn)生兩個(gè)主要的缺點(diǎn)。第一，它是設(shè)定和操作復(fù)雜的過(guò)程。因此，從一種部件或透鏡轉(zhuǎn)換到另一種通常需要全新的初始化程序。第二，導(dǎo)致溢出狀況的儀器或操作者的誤差會(huì)使模具溢料。溢料就是在模具打開(kāi)過(guò)程中在模具之間的型芯周邊泄漏出的模塑材料。當(dāng)模具夾具降低一些噸數(shù)的力時(shí)，該過(guò)量的模塑材料會(huì)損壞模具。
圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中夾緊力40設(shè)定得高于最高的內(nèi)腔壓力10。在該方式下，通過(guò)試驗(yàn)消除的觀點(diǎn)上，消除了復(fù)雜的夾緊力分布和合成計(jì)算，并且顯著減少了溢料的可能性。
如上所述，在模塑周期中精壓操作需要在每一點(diǎn)上精確控制夾緊力。此外進(jìn)行比較，本發(fā)明提供了簡(jiǎn)化的方法和設(shè)備，其允許腔室膨脹而無(wú)需打開(kāi)模具。因此，我們定義這種操作為合模精壓操作(in-moldcoining operation)。上述操作包括將夾緊力保持在一個(gè)值，在模塑周期的整個(gè)階段中，當(dāng)模具典型的閉合時(shí)，上述夾緊力超出內(nèi)腔壓力。如圖3所示，夾緊力保持相對(duì)恒定，或者可以變化，只要其一直超出內(nèi)腔壓力。
通過(guò)在邊緣開(kāi)口的模具結(jié)合裝配支柱獲得合模精壓操作，上述支柱支撐型芯并提供柱體的特征，將在下述對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。就功能上講，上述支柱作為固定的剛性平臺(tái)起到用于接收型芯的作用。上述支柱能夠在非常高的閾限力下稍微軸向壓縮，例如，超出10,000Psi的力。
圖4對(duì)經(jīng)受合模精壓操作的型芯增加了壓力曲線(xiàn)45。注意曲線(xiàn)45a的初始部分是平坦的并且接近零。在該區(qū)域中，在腔室部分充填的條件下，型芯是鈍態(tài)的。當(dāng)初始腔室體積充滿(mǎn)時(shí)以及超出達(dá)到內(nèi)腔壓力超出支柱閾限值的那一點(diǎn)時(shí)，型芯和支柱受到壓縮，由此擴(kuò)大腔室。該閾限值由虛線(xiàn)45x代表。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是提供一種壓縮元件，其作為變化壓力的壓縮元件。也就是在每一前進(jìn)階段需要增加壓縮上述元件的力。這樣，第一個(gè)力會(huì)壓縮上述元件一個(gè)第一量，但是需要第二更高的力來(lái)將上述元件進(jìn)一步壓縮幾乎等同的量。
圖4示出壓縮元件的力是如何與內(nèi)腔壓力相等和相反的。因此，本發(fā)明的支柱提供了自動(dòng)調(diào)節(jié)的性能。如果壓縮元件具有幾何反應(yīng)曲線(xiàn)，當(dāng)上述元件逐漸進(jìn)一步壓縮時(shí)，其導(dǎo)致同樣程度的位移需要增加幾何力。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的精壓操作沒(méi)有反應(yīng)曲線(xiàn)，并且在模塑周期中對(duì)每一點(diǎn)都必須用程序?qū)⑸鲜鰥A緊力設(shè)定為一個(gè)壓力值。本發(fā)明提供了重要的反饋功能，因此內(nèi)腔壓力[超出閾限值]的每一實(shí)例通過(guò)來(lái)自壓縮元件的等同反作用力來(lái)自動(dòng)相交。這由位于線(xiàn)45x之上的曲線(xiàn)部分45b代表。當(dāng)模塑材料冷卻和收縮時(shí)，壓縮元件回復(fù)到其初始起始位移。一旦其達(dá)到其初始起始點(diǎn)，作用在模塑材料上的壓縮力降到零，如圖中的部分45c所示。
當(dāng)然，也可以將上述壓縮元件設(shè)定經(jīng)受預(yù)壓，從而在幾何反應(yīng)曲線(xiàn)之上開(kāi)始模塑過(guò)程。在上述的情況下，壓縮元件壓力曲線(xiàn)的平坦部分45a和45c會(huì)在100KN處水平延伸，例如其相應(yīng)于5,000Psi。不管預(yù)載，型芯在初始填充腔室上沒(méi)有施加壓力。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，示出根據(jù)本發(fā)明的支柱，其包括上側(cè)柱體60和下側(cè)柱體70。下側(cè)柱體70是固定的組件，其連接和靠螺栓固定到夾板68上。一個(gè)或多個(gè)支撐板66可以放置到夾板68上，以促進(jìn)連接或者定位。上側(cè)柱體60在其頂端提供了支撐表面60a，以便接受后放置的型芯和SMED連接組合件60d，其將上述插入柱體鎖定到上側(cè)柱體60上。在上側(cè)柱體60和下側(cè)柱體70之間放置壓縮元件62。上側(cè)柱體和下側(cè)柱體通過(guò)穿過(guò)壓縮元件62的螺栓64連接在一起。由于靠近大頭的部分沒(méi)有螺紋，因此螺栓64能夠向下滑動(dòng)到下側(cè)柱體70中。
從夾板68到支撐表面60a的整個(gè)支柱提供了固定平臺(tái)，其在離開(kāi)分模線(xiàn)一個(gè)已知距離60b處設(shè)定，并由平臺(tái)頂部代表。換句話(huà)說(shuō)，支柱是高度調(diào)節(jié)工具，其代替現(xiàn)有技術(shù)實(shí)踐中的用螺紋可調(diào)節(jié)柱體將型芯組合件固定到夾板上。通常，螺紋可調(diào)節(jié)柱體連接和靠螺栓固定到夾板上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)柱體的下側(cè)部分，支撐型芯的上側(cè)部分可以牽拉進(jìn)入接收器中，以便相對(duì)于分模線(xiàn)調(diào)節(jié)其位置。由于螺紋可調(diào)節(jié)的柱體必須經(jīng)受多噸的夾緊力，上述螺紋實(shí)質(zhì)上使得難于控制上述調(diào)節(jié)。安裝程序是麻煩的，并且本來(lái)就需要通過(guò)移除和安裝新型芯的整個(gè)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行細(xì)微調(diào)整。
就象所能夠意識(shí)到的，圖5中的支柱在非常接近分模線(xiàn)的地方提供了支撐表面60a。可以在一個(gè)或多個(gè)墊片60c的頂部上安裝型芯50，以便容易相對(duì)于上述分模線(xiàn)調(diào)節(jié)它們的位置。上述墊片60c具有孔，插入的柱體52可通過(guò)上述孔向下延伸，以便輕易地通過(guò)SMED連接器60d將其保持在位。因此，支柱提供了降低從最終的型芯表面到分模線(xiàn)距離的結(jié)構(gòu)。由于改進(jìn)的型芯安裝過(guò)程，上述型芯可以被墊片墊起并且與處于光潔小室內(nèi)的小栓連接。換句話(huà)說(shuō)，在型芯安裝之前，支柱允許型芯校準(zhǔn)。并且，型芯可以預(yù)熱并且通過(guò)SMED 60d以實(shí)質(zhì)上降低機(jī)器停機(jī)時(shí)間的方式連接。當(dāng)穿過(guò)形成在模具壁82和型芯接收器80中的孔84之后，SMED 60d通過(guò)管軸連接到上側(cè)柱體60上。然后一根桿滑動(dòng)通過(guò)上述軸以便與柱體52的下端結(jié)合。上述桿可通過(guò)從模具的外面易卸的桿60e而延伸和收縮。如附圖標(biāo)記84a所示，孔84在向下的方向上延伸。上述為整個(gè)SMED連接器60d提供了隨同上側(cè)柱體60向下軸向移動(dòng)的距離。
壓縮元件62具有需要非常高的力來(lái)允許變形、導(dǎo)致上面柱體60、SMED以及型芯的向下軸向位移的特性。壓縮元件可以由一個(gè)或多個(gè)高度不可壓縮的聚合物材料、高度不可壓縮的橡膠或塑料、由金屬或其它高強(qiáng)度的材料制成的彈簧形成。例如，可以使用由工具鋼制成的Belleville彈簧?？梢允褂脧椈珊筒牧系慕M合來(lái)調(diào)節(jié)壓縮元件的壓力相對(duì)于位移的特性。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)Belleville墊圈可以?shī)A在由不銹鋼或工具鋼制成的兩個(gè)平坦的金屬墊圈之間。上述平坦墊圈提供一個(gè)磨損表面，Belleville墊圈的內(nèi)部和外部邊緣可以在非常大的壓力載荷下在不損壞上側(cè)柱體60或者下側(cè)柱體70的情況下接觸上述磨損表面滑移通過(guò)。通過(guò)虛線(xiàn)62a示意示出元件62的壓縮，也就是由于壓縮導(dǎo)致在高度上的減少。
在本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例中，具有大于20,000Psi閾限壓力參數(shù)的Belleville墊圈安裝到支柱中，并且通過(guò)螺栓64固定到代表部分閾限壓力的預(yù)載上。例如，可以使用壓縮壓力在30,000至40,000Psi之間的墊圈。對(duì)于所有內(nèi)含的目的，組裝好的支柱相當(dāng)于完整的組合件來(lái)接受上述型芯。這簡(jiǎn)化了支柱的安裝，并且產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)上剛硬和固定的支撐表面60a。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)于20,000Psi以下的壓力，就象會(huì)在更換型芯時(shí)遇到的那樣，上述柱體基本上是固體和固定的。如圖4中所看出的那樣，只有在時(shí)間單元4處處于腔室?guī)缀跬耆錆M(mǎn)的狀態(tài)，所涉及的壓力確實(shí)接近支柱的壓縮閾值。當(dāng)內(nèi)腔壓力超出閾限時(shí)，上述型芯能夠接觸壓縮元件的偏置力而縮進(jìn)，由此擴(kuò)大腔室。在存在預(yù)載的情況下，螺栓64抵抗壓縮元件的壓力。這相應(yīng)于曲線(xiàn)部分45a和45c。一旦曲線(xiàn)超出線(xiàn)45x，抵抗力逐漸轉(zhuǎn)變到內(nèi)腔壓力。在該方式下，即使模塑條件變化稍微延時(shí)，腔室膨脹到最高溫度部分的體積，而不需要進(jìn)一步的操作者輸入和不需要進(jìn)一步的過(guò)程調(diào)節(jié)。當(dāng)上述部件冷卻和收縮時(shí)，在時(shí)間單元11附近，抵抗力逐漸轉(zhuǎn)變回到螺栓64上。
例如，對(duì)于具有20,000Psi的Belleville墊圈來(lái)說(shuō)，第一個(gè)1毫米的位移需要20,000Psi。第二個(gè)1毫米的位移需要26,000Psi以及進(jìn)一步1毫米的位移需要34,000Psi。在該方式下，巨大的負(fù)載可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式吸附，而向下露出壓縮元件的可能性高度降低，并且易于防護(hù)。換句話(huà)說(shuō)，壓縮元件進(jìn)行遵循非線(xiàn)性曲線(xiàn)的每單元的遞增壓縮需要一個(gè)力。例如，壓縮元件可以遵循幾何壓力曲線(xiàn)。在另一個(gè)例子中，壓縮元件可遵循衰減的壓力曲線(xiàn)。通過(guò)選擇合適的壓縮元件，在部分45b中的軸向位移可以根據(jù)特定過(guò)程的模壓需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，由壓縮元件提供的與內(nèi)腔壓力相等并相反的自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力將會(huì)保持相同，如由跟隨腔室壓力曲線(xiàn)10的曲線(xiàn)45b示出。
雖然說(shuō)明了在合模精壓操作中使用的方法和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例(其意旨是說(shuō)明性的而非限定性的)，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)根據(jù)上述教導(dǎo)可以進(jìn)行變型和改變。因此應(yīng)該理解，可以對(duì)本發(fā)明披露的特定實(shí)施例進(jìn)行改變，并且其也落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神之內(nèi)，如附加權(quán)利要求書(shū)中所明確的那樣。因此對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，并且尤其符合專(zhuān)利法的要求，在所附加的權(quán)利要求書(shū)中提出要求的內(nèi)容并且希望受到專(zhuān)利許可的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種形成模具組的方法，用于注射壓縮模制透鏡，其包括步驟將支柱安裝在模具組的一個(gè)半模中，所述支柱在軸向上具有一定的尺寸，以提供位于離開(kāi)模具分模線(xiàn)一個(gè)固定距離的型芯支撐表面，所述支柱允許超出預(yù)定壓力值的稍微軸向壓縮；可調(diào)節(jié)地將一個(gè)型芯安裝到所述支撐表面上，以獲得目標(biāo)腔室厚度；以及將透鏡材料注入到所述腔室中直到所述內(nèi)腔壓力超出所述支柱的預(yù)定壓力值，由此抵著所述透鏡材料壓縮所述型芯型芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述支柱的所述軸向壓縮形成無(wú)需打開(kāi)所述模具的精壓操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述透鏡材料冷卻和收縮時(shí)，所述型芯的所述壓縮在所述型芯和所述透鏡材料之間保持接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在每一部件成形周期之后，一旦所述模具打開(kāi)，所述支柱自動(dòng)將所述型芯支撐表面回復(fù)到初始位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述初始位置相應(yīng)于所述目標(biāo)腔室厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述軸向壓縮由置于所述支柱中的抗高壓力的壓縮元件提供。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述支柱包括靠螺栓固定到夾板上的固定下側(cè)部分和軸向偏轉(zhuǎn)的上側(cè)部分，在所述兩者之間夾著所述壓縮元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述壓縮元件經(jīng)受約30,000-40,000Psi的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中作用在所述壓縮元件上的每單元的遞增壓縮所需力度遵循一種選自于非線(xiàn)性曲線(xiàn)、幾何曲線(xiàn)以及衰減曲線(xiàn)的曲線(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述壓縮過(guò)程中，所述壓縮元件提供了一個(gè)與所述內(nèi)腔壓力相等并且相反的自動(dòng)調(diào)節(jié)力。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的預(yù)定壓力值處于模具多噸夾緊力等級(jí)但比其稍小。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)地安裝步驟包括可選擇地將墊片放置在所述支撐表面和所述型芯之間，以便將所述型芯相對(duì)于所述分模線(xiàn)軸向定位所述型芯。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中可由同一支柱構(gòu)造獲得不同的腔室厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中使用同一支柱構(gòu)造以及使用同一型芯通過(guò)調(diào)節(jié)置于所述支柱和所述型芯之間的墊片厚度可以獲得不同的腔室厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中形成具有從大約8毫米到大約11毫米的中心厚度的透鏡。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)地安裝步驟包括將所述型芯夾緊到所述支柱上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)地安裝步驟包括將所述型芯快速釋放夾緊到所述支柱上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述快速釋放的夾具延伸通過(guò)在儲(chǔ)存器和模具中形成的孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述釋放夾具徑向地從軸向尺寸延伸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述孔在軸向上伸長(zhǎng)，以便為所述夾具提供隨同所述型芯軸向移動(dòng)的距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述型芯夾緊到所述上側(cè)部分上，以便隨其軸向偏轉(zhuǎn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在注射階段和在至少透鏡材料固化的初始階段提供超出內(nèi)腔壓力的夾緊力。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述夾緊力是相對(duì)的恒量。
全文摘要
用于執(zhí)行模壓類(lèi)型的注射壓縮操作的設(shè)備構(gòu)造和相關(guān)的方法。因?yàn)橥哥R在不同的點(diǎn)具有不同的厚度，因此本發(fā)明有利于模塑透鏡。在整個(gè)的模塑周期中該儀器將模具保持在閉合位置。分成兩部分的支柱被設(shè)計(jì)成在高的注射壓力期間提供稍微的軸向壓縮。上述支柱也在分模線(xiàn)附近提供了方便的安裝表面，以便于在不同高度安裝型芯。
文檔編號(hào)B29L11/00GK1880043SQ20061008789
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者R·F·小維穆思 申請(qǐng)人:金特克斯光學(xué)公司