專利名稱：改進(jìn)的保壓室型注塑方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于塑料注塑的改進(jìn)方法和設(shè)備，尤其是適用于要求每次注塑中平均重量偏差極小的高精密制品的注塑。
按照先有技術(shù)，用于塑料注塑的設(shè)備包括螺桿-射料桿式注塑機(jī)和決定形成模制品的模腔的模具裝置。模具可以是用于模塑制品的簡(jiǎn)單?；蛴捎糜谀Ｋ苤破返闹髂：陀糜诹鞯赖睦淞鞯滥ＫM成。代替冷流道模具，可以用在簡(jiǎn)單模與注塑機(jī)之間備有集料管的熱流道模來(lái)裝備裝置。在大多數(shù)單一模腔或熱流道模具和注嘴中，模具與注塑機(jī)體之間形成一個(gè)注塑口。
用此種設(shè)備，一般注塑過(guò)程包括以下幾個(gè)階段在每一注射循環(huán)中，塑料在機(jī)體中被加熱而塑化并計(jì)量;
通過(guò)注射口將經(jīng)熱塑化的塑料在壓力下注射到模腔中;
在壓力下熱的已注射入的塑料至少部分保持于整個(gè)模腔內(nèi)，當(dāng)模具被冷卻時(shí)使其中的模塑制品冷固;
模具打開(kāi)后已冷固的模塑制品從模腔中取出。
例如，注塑的具體步驟列于附在文后的表Ⅰ或表Ⅱ，其中包括上述基本步驟。
影響模塑制品質(zhì)量的主要因素之中，都認(rèn)為塑料保壓階段是最關(guān)鍵的，如這一階段沒(méi)有按合適的方法進(jìn)行，那么制品會(huì)出現(xiàn)由于欠注造成不希望的收縮和/或由于過(guò)充模造成不希望的溢料。
塑料保壓階段的時(shí)間取決于冷卻模腔中的模塑制品所需要的時(shí)間。
對(duì)于固定的模冷卻量和固定的模腔體積，那么薄制品比厚制品達(dá)到冷固(足以從模腔中取出)時(shí)間要短。關(guān)于這一點(diǎn)，厚模塑制品要求有更長(zhǎng)的保壓時(shí)間，雖然注塑階段和塑化、計(jì)量階段與模塑薄制品都具有相同的時(shí)間。
按照先有技術(shù)，完成塑料保壓階段是用具有注料桿的注塑機(jī)產(chǎn)生一種外部保壓壓力，然后施加注塑壓力于在模腔與注射口組合體中的注入的塑料上。傳統(tǒng)的技術(shù)包括由注塑機(jī)產(chǎn)生的一種外部保壓壓力通過(guò)控制形成一種多級(jí)壓力，而不是無(wú)級(jí)壓力，它是根據(jù)預(yù)定的射料桿沖程而步進(jìn)的。
雖然曾提出過(guò)某些理論，人們提出過(guò)種種改進(jìn)塑化材料的保壓步驟的嘗試，此種塑化材料在多級(jí)外部壓力方法中是粘稠而有彈性的，但以前對(duì)塑料保壓的功能和作用一直未完全清楚。當(dāng)然在一般方法中，以準(zhǔn)確方法在精確預(yù)定的沖程位置來(lái)控制這種多級(jí)步進(jìn)壓力是非常困難的，因?yàn)橄噜弶毫?jí)之間的時(shí)間非常之短，僅為0.01秒數(shù)量級(jí)，而相鄰壓力級(jí)沖程之間的距離又很短，僅為0.1mm數(shù)量級(jí)，相對(duì)于如此小的沖程差來(lái)講注塑機(jī)體的機(jī)筒內(nèi)徑是較大的。在這種情況下，多級(jí)壓力控制不能依靠手工操作。因此，目前用于生產(chǎn)精密制品，特別是小尺寸制品的注塑機(jī)都安裝上昂貴的計(jì)算機(jī)并同時(shí)裝有控制參數(shù)用的昂貴的電子檢測(cè)器。因此，這種電子計(jì)算機(jī)也用來(lái)控制塑化，計(jì)量和注塑過(guò)程，在注塑階段，也有用采用多級(jí)注射法，在大多數(shù)情況下，使用多級(jí)注射速度。
只有當(dāng)一個(gè)注射循環(huán)中完成物料保壓步驟后，才能進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的塑化和計(jì)量步驟。這是因?yàn)樵谏鲜鏊芰媳翰襟E中，注塑機(jī)的注塑射料桿本身基本上是被占用的。這就意味著塑化和計(jì)量階段可以占用由完成塑料保壓步驟到打開(kāi)模具從模腔中取出制品這段時(shí)間。在注射循環(huán)周期時(shí)間中這時(shí)間是較短的，如4.6秒，約占注射循環(huán)時(shí)間14.50秒的34%，而塑料保壓步驟的時(shí)間占5.09秒約合35%。
注射循環(huán)時(shí)間(14.50秒)是塑化和計(jì)量時(shí)間(4.6秒)，塑料保壓時(shí)間(5.09秒)和其他步驟(5.41秒)時(shí)間的總和。
當(dāng)然，在塑料注塑工業(yè)中由于循環(huán)時(shí)間較短，強(qiáng)烈要求以高產(chǎn)率生產(chǎn)精密制品。因此，這種要求一方面迫使塑料保壓步驟時(shí)間周期要縮短，而還要求確保此模塑的精密制品的良好質(zhì)量。此種情況不僅要求改進(jìn)模具冷卻量，而且要求改進(jìn)計(jì)算機(jī)控制的多級(jí)保壓和與活塞沖程有關(guān)的注塑壓力使它們具有更高精確性，從而與改進(jìn)后的模冷卻相協(xié)調(diào)，結(jié)果計(jì)算機(jī)本身不得不要更為先進(jìn)或更復(fù)雜，從而增高了計(jì)算機(jī)設(shè)備的成本。目前，下述說(shuō)法并不夸大，計(jì)算機(jī)成本占據(jù)了注塑機(jī)生產(chǎn)成本的很大部分，結(jié)果目前注塑機(jī)生產(chǎn)比以往用的簡(jiǎn)單注塑機(jī)成本變得更貴，原來(lái)的注塑機(jī)沒(méi)有裝計(jì)算機(jī)而操作簡(jiǎn)單，包括“無(wú)級(jí)壓力和無(wú)級(jí)注射速度”，這種現(xiàn)象導(dǎo)致生產(chǎn)注塑制品的生產(chǎn)成本也提高。
另一方面，為降低生產(chǎn)成本，工業(yè)生產(chǎn)中已想了許多辦法去縮短注射循環(huán)時(shí)間。這種縮短循環(huán)時(shí)間迫使在一般情況下要縮短塑化和計(jì)量階段的時(shí)間。而縮短塑化和計(jì)量階段的時(shí)間，需要用增加能量來(lái)提高塑化速度或提高塑化質(zhì)量，這就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致增加機(jī)器成本和操作成本等一系列問(wèn)題。
再則，要注意到這種辦法提高注塑化機(jī)的塑化能力會(huì)引起螺桿射料桿造成的塑料本身?yè)p壞，因?yàn)楫?dāng)聚合物材料被塑化時(shí)，高分子量聚合物的鏈會(huì)斷裂。結(jié)果最終導(dǎo)致模塑制品變壞。
還有，提高塑化能力要求將塑料加熱到更高的溫度。這將導(dǎo)致冷卻模內(nèi)的模塑制品所需的時(shí)間加長(zhǎng)，于是強(qiáng)化加熱的作用正好與縮短循環(huán)時(shí)間愿望相反。由于塑化材料的質(zhì)量下降，加之加熱作用增強(qiáng)，就把塑化能力的提高限制在一定的限度之內(nèi)，即便不考慮在如此一種較高性能注塑機(jī)生產(chǎn)中會(huì)引起成本提高。
在這些情況下，本發(fā)明人認(rèn)為對(duì)在先有技術(shù)中用于注塑塑料的方法和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或發(fā)展正在克服或已經(jīng)避免了這些限制。
關(guān)于這一點(diǎn)，本發(fā)明人最近發(fā)明了改進(jìn)的方法解決了上述問(wèn)題。詳情在英文國(guó)際專利申請(qǐng)書(shū)PCT/JP89/01052中敘述過(guò)。
實(shí)踐中改進(jìn)方法的最簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)匯總?cè)缦伦⑺芊椒ㄊ褂萌缦碌淖⑺軝C(jī)，在其機(jī)體中裝有注料桿，從機(jī)體向外有一個(gè)中空的延伸部，它包括一個(gè)注嘴并形成注嘴通道和一個(gè)有固定模腔的模具。模具被安裝于機(jī)器上，使通過(guò)注嘴通道連通于機(jī)體內(nèi)部和模腔之間，該方法包括下列步驟在每一注射循環(huán)中，加入的塑料在機(jī)體內(nèi)被加熱而塑化并計(jì)量;
將熱塑化的塑料在壓力下通過(guò)注嘴通道注射到模腔中;
注射進(jìn)的熱塑料處于至少部分被保持于整個(gè)模腔內(nèi)的壓力下，同時(shí)冷卻模具，使得模塑制品冷固于其中;打開(kāi)模具后從模腔內(nèi)取出模塑制品。
在注塑步驟之后注嘴通道沿機(jī)體內(nèi)部與模腔之間的聯(lián)結(jié)處，被中間中斷，但此時(shí)塑料保壓步驟被進(jìn)行。
熱流道模形成一個(gè)上述注嘴通道的前部分。塑料保壓階段是這樣進(jìn)行的首先用注塑機(jī)本身操縱注料桿對(duì)整個(gè)已注射入的塑料施加一個(gè)保壓壓力;然后利用一個(gè)閥門(mén)裝置對(duì)由于注嘴通道中斷而分割開(kāi)的前部分注入塑料施加第二個(gè)保壓壓力。注嘴通道中斷對(duì)所述注塑過(guò)程有影響。
第一個(gè)保壓壓力是由注料桿產(chǎn)生的無(wú)級(jí)外部靜壓力，它出現(xiàn)在動(dòng)態(tài)注塑壓力之后，而第二個(gè)保壓壓力是一個(gè)無(wú)級(jí)內(nèi)部靜壓力，它是由在密閉空間內(nèi)受壓的前部分塑料施加的，模腔和注嘴通道的前部分結(jié)合體組成的這一密閉空間在閥門(mén)裝置與澆口之間形成一個(gè)壓力保持室，該室由中空的延長(zhǎng)體和閥門(mén)裝置所限定。
本方法包括一步返吸步驟，這是在打開(kāi)模具取出模制品之前，而所述注嘴通道仍被斷開(kāi)時(shí)，由于所述通道前部體積的膨脹而對(duì)留在其中的熱塑料發(fā)生返吸，這使熱塑料由過(guò)度保壓的狀態(tài)下解脫出來(lái)。
隨著模具的冷卻，留在模制品后面注嘴通道中的熱塑料前端也被冷固。這種冷固或冷卻的前部塑料端在上述返吸階段完成后，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)之前，通過(guò)瞬間加熱而熔化，瞬間加熱采用一種普通的峰值生熱裝置。
按照本方法，當(dāng)注嘴通道中斷時(shí)，通過(guò)注塑機(jī)進(jìn)行了下一個(gè)注射的塑化和計(jì)量步驟。在這種情況下，塑化和計(jì)量可以在相對(duì)低速度下進(jìn)行，可以在最長(zhǎng)長(zhǎng)過(guò)基本從剛第一次注塑以后到第二次注塑模具關(guān)閉時(shí)的時(shí)間。此最長(zhǎng)階段的時(shí)間幾乎等同于從第一次注塑到第二次注塑的注射循環(huán)周期時(shí)間。
這種利用塑料保壓室是本方法最主要的特性之一，這在先有技術(shù)中用普通方法靠注塑機(jī)完成塑料保壓階段時(shí)從未能獲得過(guò)。以上優(yōu)點(diǎn)可以使塑化和計(jì)量步驟的時(shí)間增長(zhǎng)，例如表1中所示從3.5秒增長(zhǎng)到8.5秒，在固定注射循環(huán)時(shí)間為14.59秒時(shí)，注塑機(jī)可以設(shè)計(jì)成以低塑化速度下操作，例如，可以采用這種消耗較低能量的尺寸更小約2/5(3.5/8.5)的一般機(jī)器，也可以設(shè)計(jì)成螺桿射料桿的L/D比更大一些。還有，用固定塑化速度的注塑機(jī)，注射循環(huán)時(shí)間相對(duì)縮短，例如可達(dá)普通機(jī)器的65%左右。
利用內(nèi)保壓獲得了另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，特別是在第二個(gè)塑料保壓步驟中，壓力能隨由于模具冷卻保持在整個(gè)模腔內(nèi)的物料溫度下降而連續(xù)地，自動(dòng)地下降，因此形成冷的模塑制品。
隨著選取恰當(dāng)?shù)钠鹗純?nèi)壓，可制得無(wú)局部收縮和溢料的模制品，而用不著任何一種保壓控制手段。
一般講，這意味著控制保壓壓力并非一定要用計(jì)算機(jī)，因?yàn)榈诙绞俏锪媳弘A段整個(gè)時(shí)間的主要部分。再說(shuō)在第一步中也不再需要計(jì)算機(jī)來(lái)控制保壓壓力，因?yàn)榈谝徊降臅r(shí)間非常短，換言之，本發(fā)明進(jìn)行物料保壓階段實(shí)際上并不依賴于注塑機(jī)。
其中，“外壓”一詞表示用外部裝置對(duì)物料施加的壓力，而“內(nèi)壓”是指自身產(chǎn)生施于物料的壓力。施加外壓的外部裝置可向著在其封密的空間內(nèi)所包含的物料方向運(yùn)動(dòng)而由于它的運(yùn)動(dòng)所述空間的體積是可變的，而施于內(nèi)壓的物料是保留于一個(gè)固定密閉空間中的。就此而言，外壓是恒定的，與由于加熱或冷卻造成物料溫度變化無(wú)關(guān)，而內(nèi)壓是隨溫度變化而變化的。
本發(fā)明人也命名上述包括閥門(mén)裝置的前注嘴通道部分為“物料保壓室”，并命名本方法為“具有物料保壓室的注塑體系”，以方便識(shí)別用新工藝的方法不同于最初所述的普通方法。
本發(fā)明人認(rèn)為上述方法對(duì)于長(zhǎng)期生產(chǎn)預(yù)定的平均重量偏差比最初所述的普通方法為小的精密模塑制品是很有效的。而且，根據(jù)所進(jìn)行的試驗(yàn)和對(duì)本發(fā)明方法的實(shí)踐，本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到在采用保壓室的方法的一個(gè)優(yōu)選方案要設(shè)計(jì)成有一個(gè)體積，使該體積基本與模腔相同大小，盡管道理還不明確。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法和設(shè)備，用來(lái)沿著上述線索來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)注塑，使得用一種簡(jiǎn)單或非高級(jí)的注塑機(jī)，基本上不依靠任何計(jì)算機(jī)控制的情況下，能注塑出超精密制品，或在長(zhǎng)期生產(chǎn)的每次注塑循環(huán)中，能以非常小的平均重量偏差生產(chǎn)出注塑制品。
由于對(duì)包括保壓室與閥門(mén)裝置的上述室體系的進(jìn)一步研究，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)室體系對(duì)注射入的物料產(chǎn)生了一個(gè)“均衡效應(yīng)”以及其它重要效果，匯總?cè)缦?、由于有一個(gè)固定的內(nèi)壓保壓室的內(nèi)空間體積，在長(zhǎng)期運(yùn)行中由于液壓動(dòng)力源使注料桿對(duì)著模腔施加一個(gè)外壓力在已塑化的和計(jì)量的物料上而造成的模塑制品重量偏差的不利作用因?yàn)樽⒆焱ǖ罃嚅_(kāi)或室與機(jī)體被隔開(kāi)，而被減少了，而注嘴通道的斷開(kāi)導(dǎo)致得到提高注射循環(huán)速度或生產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橄乱粋€(gè)注射操作在斷開(kāi)情況下可以開(kāi)始。
2、由于具有一個(gè)可變的室的內(nèi)空間體積，對(duì)重量偏差可產(chǎn)生又一個(gè)有利作用，這是由于隨著所述室的體積相對(duì)于模腔體積的增大對(duì)已注射入的物料的“均衡效應(yīng)”也得到提高，當(dāng)所述室的體積提高時(shí)由于增長(zhǎng)了加熱要模塑物料的周期時(shí)間，對(duì)模塑制品質(zhì)量的不利作用會(huì)逐漸地產(chǎn)生，包括由于形成一部分室的注嘴的軸向運(yùn)動(dòng)，而擴(kuò)大和減少室體積在內(nèi)的返吸操作影響著在室中已注射入物料的均衡作用。這種不利作用會(huì)隨室擴(kuò)大的額外體積與整個(gè)原來(lái)室體積比值的增加而加強(qiáng)。
3、由于具有一個(gè)預(yù)定的或最佳的室內(nèi)空間體積，在注嘴通道隔斷時(shí)，伴有可能的一部分過(guò)剩物料排出機(jī)械系統(tǒng)，從而將物料內(nèi)壓調(diào)整到一個(gè)預(yù)定的較低值，這就造成已被計(jì)量并注塑的物料在瞬時(shí)間重新被計(jì)量，這就使對(duì)重量偏差關(guān)鍵的有利作用得到進(jìn)一步發(fā)揮。
4、按照保壓室體系，在均衡效應(yīng)中，關(guān)鍵是室體積與腔體積之比(N)。均衡作用的產(chǎn)生以使在長(zhǎng)久注射操作中，每個(gè)與平均值(W在模塑制品中)的偏差(△W)是在沒(méi)有提供任何保壓室W＝O時(shí)最后(n+2)次注射理論重量偏差的平均水平上。按照均衡理論3/4ΔwN〈 Δw 〈ΔwN其中ΔwN= 1/(N + 2)
5、第一個(gè)外壓保持步驟由于室的關(guān)閉而終止，于是第二個(gè)內(nèi)壓保持步驟以壓力(P)開(kāi)始，其值對(duì)于模塑制品預(yù)先確定的平均重量定為常數(shù)，而與室體積比(N)無(wú)關(guān)。然而第2個(gè)內(nèi)壓保持步驟終止并開(kāi)始返吸步驟，其壓力與室體積比(N)按下述關(guān)系△PON＝PON-PO1＝( (N-1)/(N) )△P1△PN＝PN-PON＝ 1/(N) △P1P＝P1＝PN其中PON為剛好返吸操作之前體積為腔體積N倍的關(guān)閉的室的最終內(nèi)壓力。
P＝PN是當(dāng)室關(guān)閉時(shí)在開(kāi)口室的最終外壓力或是當(dāng)室關(guān)閉時(shí)密閉室中起始內(nèi)壓力。(P＝P1＝P2……＝PN)。
6、再計(jì)量體系(第3款)能省略了具有比注塑壓力更低壓力的外壓保持步驟，以降低注射循環(huán)速度并也可獲得模塑制品重量偏差明顯低。
因此，本發(fā)明一方面提供了一種設(shè)備來(lái)實(shí)施上述保壓室型注塑，其改進(jìn)處在于上述注塑機(jī)設(shè)計(jì)成有一個(gè)內(nèi)空間體積的保壓室，并且體積相對(duì)模腔要足夠大，以對(duì)注塑的物料產(chǎn)生均衡效應(yīng)，從而模塑制品有較小偏差的平均重量，其偏差程度要比在長(zhǎng)久操作中沒(méi)有產(chǎn)生注嘴通道斷開(kāi)所模塑的相應(yīng)制品小，而且小到足以使在室內(nèi)積蓄的受熱塑料免于因停留在室內(nèi)受到持續(xù)的加熱而損壞。室體積與腔體積之比(N)最好近似為所述的模腔體積或更大。
該設(shè)備有一套返吸裝置，其中中空延長(zhǎng)體被分成前部和后部。在后部的前端形成注嘴，注嘴的上游裝有一個(gè)閥門(mén)裝置。注塑機(jī)設(shè)有一裝置使后部與機(jī)體連接，并相對(duì)前部軸向運(yùn)動(dòng)。前部有一個(gè)園柱形后段和一個(gè)連接到熱流道模上的前段。注嘴形成一中空活塞段，它可軸向移動(dòng)地裝配在園柱形后段中。中空活塞段與園柱形后段共同形成一個(gè)裝置使得在軸向相互支撐中止注嘴在固定的相對(duì)位置的軸向向前運(yùn)動(dòng)并防止注嘴泄漏塑料。密封作用是通過(guò)支撐件產(chǎn)生的。園柱形段與中空活塞段結(jié)合通過(guò)注塑機(jī)相對(duì)模具的向后運(yùn)動(dòng)，造成注嘴通道軸向膨脹它們的體積，這時(shí)注嘴通道自然中斷，而模塑制品也尚未從模腔中取出，結(jié)果滯留在關(guān)閉空間中的熱塑料被返吸，使得它們脫離開(kāi)受壓縮和壓實(shí)的境地。
為能使室體積相對(duì)于具有不同體積的各種模腔體積之比(N)分別調(diào)節(jié)成所要求的水平，軸向支撐和密封裝置組成一個(gè)制動(dòng)器，裝于中空活塞段或注嘴以允許相對(duì)于機(jī)體的制動(dòng)器軸位置與中空延長(zhǎng)體的后部相協(xié)調(diào)地發(fā)生改變，因此保壓室的體積調(diào)節(jié)成所要求的水平。注嘴相對(duì)于機(jī)體是不動(dòng)的，而制動(dòng)器由內(nèi)螺紋環(huán)元件組成，而注嘴被部分車(chē)成外螺紋。注嘴與環(huán)狀制動(dòng)器相擰而嚙合。
另一方面，制動(dòng)器被固定于注嘴，而后中空延長(zhǎng)體部件被分成具有部分內(nèi)螺紋的后局部件和形成一個(gè)前局部件的注嘴，該前局部件被部分車(chē)成外螺紋。注嘴與后局部件相擰于其中而嚙合。
另一方面，本發(fā)明提供了一種利用上述設(shè)備注塑高精密制品的方法。本方法的特征在于每次注射中，壓實(shí)于固定密閉空間中的熱塑料被調(diào)節(jié)成第二個(gè)內(nèi)壓保持步驟之前預(yù)定的數(shù)量值，它是通過(guò)從機(jī)體中排出可能多余的一部分壓縮的塑料而實(shí)施的。
按照本發(fā)明，上述壓縮于固定密閉空間的熱塑料的調(diào)節(jié)是通過(guò)額外計(jì)量或再計(jì)量(相對(duì)于注射之前的計(jì)量)步驟而達(dá)到。再計(jì)量步驟當(dāng)注嘴通道斷開(kāi)時(shí)進(jìn)行，它通過(guò)調(diào)整壓縮的熱塑料的內(nèi)壓成為預(yù)定的值，如果內(nèi)壓大于此值時(shí)把部分壓縮的熱塑料從注塑機(jī)體中排放出來(lái)，因而經(jīng)注塑機(jī)與上述的模腔模塑成塑料制品，結(jié)果其產(chǎn)品有一平均重量，基本相等于或稍為低于在固定操作條件長(zhǎng)久操作中以預(yù)定壓力值所獲得的相當(dāng)?shù)乃健?br> 當(dāng)注塑步驟在無(wú)級(jí)操作條件下進(jìn)行，最好通過(guò)射料桿施加一個(gè)無(wú)級(jí)外壓使塑料充滿模腔。注塑的外壓和塑料保持的外壓共同形成由注塑射料桿在步進(jìn)條件下施加的步進(jìn)的外壓。上述壓力調(diào)整的實(shí)施是用一引向注塑機(jī)體系外面的局部通道和一個(gè)附加閥門(mén)裝置的結(jié)合體，局部通道從閥件的注嘴通道上形成一支道以讓壓縮的塑料部分排出，而附加閥門(mén)裝置插入局部通道并提供當(dāng)注嘴通道斷開(kāi)時(shí)打開(kāi)這局部通道通到注嘴通道;當(dāng)內(nèi)壓超過(guò)了予定值時(shí)打開(kāi)這局部通道通到外部;當(dāng)內(nèi)壓降到預(yù)定值時(shí)關(guān)閉局部通道不通外部。
按照本發(fā)明另一個(gè)方面，本發(fā)明的上述再計(jì)量體系可以用來(lái)省略上述第一個(gè)外壓保持步驟，因此塑料保壓步驟包括(第二個(gè))內(nèi)壓保持步驟，內(nèi)壓保持步驟是由注嘴通道斷開(kāi)從注塑步驟轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的。在此情況下，操作再計(jì)量系統(tǒng)使最后注塑壓力等同于最初內(nèi)壓，最初內(nèi)壓為在注嘴通道斷開(kāi)時(shí)步進(jìn)到等于上述預(yù)定值之較低內(nèi)保壓壓力。第一個(gè)外保壓步驟的省略的優(yōu)點(diǎn)不僅減少了模塑品的重量偏差，而且也縮短了注射周期時(shí)間，因省了(最長(zhǎng)的)第一個(gè)外壓保持步驟，所以獲得了較高的生產(chǎn)率。
按照本發(fā)明，在此處稱之塑性物料的不僅包括純塑料樹(shù)脂，也包括純塑料樹(shù)脂與某些其它材料如金屬或非金屬粉料或纖維的混合物。


圖1和2是兩張局部剖面圖，表示用于注塑塑料的保壓室型設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施例，該設(shè)備裝置有一個(gè)模具，包括安裝在設(shè)備上的一個(gè)最早具體化的再計(jì)量裝置。
圖3是一張局部剖面圖，表示另一設(shè)備實(shí)施例，該設(shè)備包括第二個(gè)具體化的再計(jì)量裝置，有一再計(jì)量裝置的局部放大圖，其中所表示的再計(jì)量裝置的活塞相對(duì)活塞軸來(lái)講當(dāng)在左邊時(shí)是關(guān)閉位置，在右邊時(shí)是打開(kāi)位置。
圖4是一張局部剖面和平視圖，表示設(shè)備的第4個(gè)實(shí)施例，但包括了最初具體化的再計(jì)量裝置。另一個(gè)圖表示最初具體化的再計(jì)量裝置的局部放大圖。
圖5是一張定性圖，表示按照本發(fā)明用在注塑方法中的外注塑壓力，外保壓壓力和內(nèi)保壓壓力。
圖6為表示上述三個(gè)壓力實(shí)際分布圖。
圖7表示在保壓室中內(nèi)保壓壓力實(shí)際分布圖，它隨室體積與模腔體積之比(N)而變化。
圖8表示相應(yīng)圖6的另一實(shí)際分布圖，說(shuō)明按照本發(fā)明在一個(gè)實(shí)際注塑方法中的注塑壓力、外保壓壓力和內(nèi)保壓壓力。
圖9表示相應(yīng)于圖6的又一個(gè)實(shí)際分布圖，但說(shuō)明按照本發(fā)明在另一個(gè)實(shí)際注塑方法中的注塑壓力和內(nèi)保壓壓力。
圖1和2表示按照本發(fā)明的第一和第二個(gè)設(shè)備實(shí)例。參見(jiàn)圖1和2，用于注塑塑料的每一設(shè)備有一個(gè)普通的單機(jī)筒型注塑機(jī)<1>和與它裝在一起的一個(gè)模具<10>，注塑機(jī)<1>在返吸操作和注塑操作時(shí)能進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，它包括機(jī)體<2>其中有螺桿射料桿<3>的機(jī)筒<2>，和具有與射料桿<3>相連活塞的液壓活塞缸以及園柱形的延長(zhǎng)體<20>，它從機(jī)筒<2>向前延長(zhǎng)。該設(shè)備還包括裝有集料管的熱流道模<12>。熱流道模，以包括空氣隙<13a>和固體隔板<13b>的絕熱方式被安裝于模具<10>上。
園柱形延長(zhǎng)體<20>的前端直接與熱流道模<13>接觸，但通過(guò)固體絕熱器<13c>它的前端與模具<10>相連。
模具<10>包括固定半模<11>和可動(dòng)半模<12>。固定半模<11>與熱流道模<13>相連。兩個(gè)半模都有冷卻設(shè)備<14>和<15>，并至少有一個(gè)為模塑制品的模腔<10a>，該模腔至少有一個(gè)澆口<10b>。澆口<10b>中裝有一峰值生熱組件<16>，這稱之為“矛頭”，組件在澆口瞬間加熱冷的部份物料，以便返吸步驟完成以后為下一次注射澆口向模腔打開(kāi)。
熱流道模<13>和組件<16>結(jié)合得到無(wú)流道的模塑制品。
園柱形延長(zhǎng)體<20>分成三部分，即與熱流道模<12>相連的前部<21>，軸向裝于前部的中間活塞<22>(22′)和后部<23>。中間部分<22>(22′)在其中裝有內(nèi)加熱管<27>，而前部<21>和后部<23>(23′)分別裝有電熱圈。
熱流道模<12>和注塑機(jī)<1>的園柱形延長(zhǎng)體共同形成了中空延長(zhǎng)體，它確定了連通機(jī)筒<2>內(nèi)部與模腔澆口<10b>的注嘴通道Y。
后園柱形延長(zhǎng)部分<23>(23′)裝有一閥門(mén)裝置<40>，在它的后段有加熱裝置<27>，注嘴通道Y在閥門(mén)裝置<40>和模腔澆口<10a>之間形成一個(gè)內(nèi)壓力保持室X。
園柱形延長(zhǎng)體<20>的中間活塞部件<22>(22′)在此處稱之為“注嘴”，注嘴包括園柱體<22a>和環(huán)形法蘭<22b>(22′b)，法蘭用來(lái)作制動(dòng)器，頂住前部件<21>的相鄰端面，并也作為在物料注入后防止熱物料泄漏的密封措施。當(dāng)法蘭<22b>(22′b)頂住前部<21>的相鄰端面時(shí)，注嘴相對(duì)前部<21>的軸向位置是固定的。有注嘴<22>(22′)的注塑機(jī)<1>從上述位置由預(yù)定沖程進(jìn)行返吸。
按照?qǐng)D1的第一個(gè)實(shí)施例，注嘴<22>是與有電熱圈<26>的后部<23>的前段相連接的。注嘴體<22a>和法蘭<22b>是分立的部件。注嘴體<22a>的外園周面被部分地車(chē)上外螺紋。法蘭<22b>有一軸向的通孔，它車(chē)有內(nèi)螺紋，因此它擰在注嘴體<22a>上，所以它相對(duì)注嘴體<22a>的或后園柱形體<23>的軸向位置可以改變。注嘴體<22a>有一段無(wú)螺紋的前部，它與前部<21>緊配合并能軸向滑動(dòng)。
對(duì)于上述包括<21>、<22>和<23>三個(gè)部件的園柱形延長(zhǎng)體<20>的裝置，由于注嘴法蘭<22b>可相對(duì)注嘴體<22a>轉(zhuǎn)動(dòng)，所以保壓室X有一個(gè)可變的內(nèi)空間體積。在這情況下，注塑機(jī)<1>本身由相應(yīng)的沖程而軸向位移。即室X對(duì)整個(gè)腔的體積比可以改變?yōu)樗蟮闹怠?br> 按照本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，參見(jiàn)圖2，注嘴體<22′a>與法蘭<22′b>連在一起，它具有被連在一起的法蘭<22′b>分成前部和后部的外表面。注嘴<22′>的后表面部分車(chē)有外螺紋，有電熱圈<26>的后園柱形部分<23′>的前段車(chē)有內(nèi)螺紋，因此它能擰在注嘴<22′>上。在這種情況下，室X的內(nèi)空間體積或室體積比N可因注嘴<22′>本身的轉(zhuǎn)動(dòng)而改變。注塑機(jī)<1>本身由相應(yīng)沖程而進(jìn)行軸向位移。
參見(jiàn)圖1和2，閥門(mén)裝置<40>包括一臺(tái)裝在后園柱形部件后段上的脈沖馬達(dá)<41>和從馬達(dá)<41>垂直伸出的園形閥桿。后段有一個(gè)垂直園形孔<30>與注嘴通道Y交叉。閥桿<42>可旋動(dòng)裝于垂直孔<30>中，并有一橫的通孔<42a>。當(dāng)閥門(mén)裝置<40>或閥桿<42>在打開(kāi)位置時(shí)，孔<42a>構(gòu)成了注嘴通道Y的一部分。閥桿<42>處于關(guān)閉位置時(shí)能實(shí)現(xiàn)注嘴通道的斷開(kāi)或造成中斷機(jī)筒<2>與模腔連通的室閉合。
該裝置有一個(gè)裝于室X的再計(jì)量裝置。
參見(jiàn)圖1和2，按照本發(fā)明再計(jì)量裝置的實(shí)例有第一和第二閥門(mén)裝置，第一閥門(mén)裝置包括閥桿<42>，它上有槽<42b>并從注嘴通道Y水平垂直延長(zhǎng)到閥桿的下自由端。垂直的槽<42b>相對(duì)于閥桿<42>的通孔<42a>成90°角。當(dāng)閥桿<42>處于關(guān)閉位置時(shí)，槽<42b>和后園柱形件<23>(23′)的垂直孔<30>一起構(gòu)成垂直的局部通道，開(kāi)口向室X并與它的內(nèi)部相通。
垂直通孔<30>在低于注嘴通道的垂直位置收縮而形成直徑較小孔部分<30a>并與垂直的槽<42b>相通。直徑較小的孔<30a>外通道<30b>，它開(kāi)口在靠近閥桿<42>的下自由端的垂直位置。
活塞園柱體<50>其中裝有螺旋形彈簧<53>以推動(dòng)裝在較小直徑孔部分<30a>的活塞<51>并當(dāng)注塑機(jī)<1>操作時(shí)與內(nèi)壁緊配合。有外通道<30b>的小直徑孔部分<30a>和有螺紋形彈簧<53>的活塞園柱體構(gòu)成第二個(gè)閥門(mén)裝置。
當(dāng)室中的物料壓力低于預(yù)定值或高于預(yù)定值時(shí)第二個(gè)閥門(mén)裝置分別關(guān)閉或打開(kāi)。當(dāng)閥桿<42>是分別處于開(kāi)和關(guān)的位置時(shí)，第一個(gè)閥門(mén)裝置是關(guān)閉或打開(kāi)的。
手柄<54>有一刻度盤(pán)<56>和一個(gè)在螺栓上的可調(diào)螺母<55>與汽缸<50>中的螺旋彈簧<53>聯(lián)接，以調(diào)節(jié)螺旋彈簧<53>的強(qiáng)度。借旋轉(zhuǎn)手柄<54>，改變上述壓力至所需值，后者用指針<57>在圓形刻度盤(pán)<56>上指示出來(lái)。
出口通路<32b>與設(shè)有加熱元件<61>的排料管<60>接通，排料管<60>開(kāi)口于罐<70>。
就此而言，密閉室X中物料壓力超過(guò)給定值時(shí)，由于在注塑后注嘴通道路中斷，室X中的一部分物料就通過(guò)槽<42b>，外通道<32b>和導(dǎo)管<60>而排到罐<70>中，這就使得密閉室X中的壓力重又等于預(yù)定壓力。這就是說(shuō)，以前在機(jī)筒<2>中被螺桿射料桿<3>計(jì)量、注射并聚集在閉合室中的物料，重新計(jì)量到相應(yīng)于預(yù)定壓力下的預(yù)定值，同時(shí)借助閥<40>的動(dòng)作，切斷注嘴通路或?qū)⑹曳忾]，將可能有的過(guò)量物料排出機(jī)器體系。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一再計(jì)量實(shí)例，它被結(jié)合入圖1、2描繪的設(shè)備中。
參考圖3，相應(yīng)的閥桿<42>有一個(gè)相應(yīng)通孔<42a>和槽<42b>。形成的槽<42b>橫向延伸或平行延伸到閥桿孔<42a>相應(yīng)園柱形尾部<23>有一水平出口<30′a>開(kāi)口于垂直孔<30′>。出口<30′a>相當(dāng)于圖1、2中垂直的較小直徑孔<30a>。相應(yīng)活塞園柱體具有螺圈彈簧<53>和活塞<51>?；钊?amp;lt;51>不能移動(dòng)至出口<30′a>處，但是當(dāng)活塞<51>處于關(guān)閉位置時(shí)，錐形端可以抵接出口<30a>的圓肩即<30′a>下端的邊緣。因此出口<30′a>下端對(duì)出口通路<32′b>是打開(kāi)的。
水平槽<42′b>、水平孔<42′a>以及水平出口<30′a>是如下設(shè)計(jì)的，當(dāng)閥桿<40>處于關(guān)閉位置時(shí)，出口<30′a>與水平槽<42′b>連通。當(dāng)閥桿<40>打開(kāi)時(shí)該通路切斷，同時(shí)閥桿<40>的水平孔形成注嘴通道的一部分。如圖3顯示的再計(jì)量裝置的第二實(shí)例與第一實(shí)例比較有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即第二閥門(mén)裝置的開(kāi)位與關(guān)位之間活塞<51>的沖程縮短了。
圖4給出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)備設(shè)計(jì)的第三實(shí)例。參考圖4，該設(shè)備與圖1，2描繪的設(shè)備相同，只是相應(yīng)的室X有一固定的空間容積，且具有同樣的再計(jì)量裝置。
根據(jù)本發(fā)明，注塑方法由通常的塑化，計(jì)量、保壓以及常規(guī)返吸等步驟組成。
按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，使用如圖1、2、3和4描繪的那樣的保壓室類型的注塑機(jī)器與一個(gè)模具相連，只是不帶有由活塞-園柱體組成的再計(jì)量裝置，操作時(shí)，射料桿<3>執(zhí)行的外部保壓步驟以及注嘴通路切斷即保壓室關(guān)閉構(gòu)成的內(nèi)部保壓步驟來(lái)完成整保壓過(guò)程。由于在注嘴通路切斷時(shí)，下次注料操作開(kāi)始，而本次注料操作仍繼續(xù)進(jìn)行。連續(xù)的注射周期一包括操作返吸步驟，連續(xù)冷卻模腔<10a>中模制產(chǎn)品，并且打開(kāi)半模具<11>和<12>從模具<10>中取出這些制品。
第二保壓階段是由閥門(mén)裝置<40>切斷機(jī)筒<2>和模腔<10a>之間的注嘴通路Y來(lái)執(zhí)行的。注嘴通路切斷或室封閉導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)封閉空間，它包括封閉室X和通過(guò)澆口<10b>聯(lián)通的模腔<10>。在封閉空間中，注射進(jìn)的部分物料一次或多次被壓緊，而施加了作用于模腔壁的內(nèi)壓，從而實(shí)現(xiàn)了內(nèi)保壓。
內(nèi)部保壓本身是一優(yōu)點(diǎn)，這是由于注嘴通路切斷連續(xù)進(jìn)料從而防止了液壓活塞缸驅(qū)動(dòng)的射料桿<3>運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)注塑制品重量變化產(chǎn)生的不利影響，而如果射料桿<3>一直運(yùn)行到在澆口<10b>處的部分物料被冷固，就會(huì)造成閉合室內(nèi)的熱物料與模腔<10b>中被壓緊物料的分離，那么對(duì)制品重量與平均重量的偏差值△W的不利影響將會(huì)達(dá)到最大。
再有，如果給所述的室提供一個(gè)液壓活塞缸裝置給在由室和模腔組成的封閉空間中的壓縮物料施加外壓，用來(lái)代替在注射步驟和第一保壓步驟中用射料桿施加外壓的另一液壓活塞缸，則所述液壓活塞缸裝置本身會(huì)對(duì)待模塑的物料產(chǎn)生不利影響。因此在這假定情況下，由閥門(mén)裝置切斷注嘴通路沒(méi)有減少重量變化的優(yōu)點(diǎn)，雖然它們?nèi)匀痪哂刑岣弋a(chǎn)量即提高進(jìn)料循環(huán)速度的長(zhǎng)處。
另外，用具有容積比率為N的室X進(jìn)行內(nèi)部保壓也有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這就是對(duì)于注射物的均化作用使得每次注塑的注塑制品之重變化△W減到最后N+2次注塑進(jìn)料重量的平均水平，即假定無(wú)所述室(N＝0)的1/(N + 2)
水平。實(shí)際上有比值為N＜1的室與N≥1時(shí)相比并無(wú)不同的均化作用。
較好的注射壓力以及第一、二保壓模式表示在圖5上，在該圖上對(duì)涉及的壓力定性描繪。
在注射和第一外保壓兩階段，較好的壓力曲線都是無(wú)步進(jìn)壓力，而它們聯(lián)合起來(lái)形成有步進(jìn)的壓力。據(jù)一次室容積比率為1的實(shí)驗(yàn)，其壓力可以用圖6描繪，實(shí)際曲線即現(xiàn)實(shí)的曲線。
在第二次保壓步驟中內(nèi)壓隨室容積比率N的變化顯示在圖7上。在圖7上，P1、P2、P3和PN是相等的，并代表了當(dāng)注嘴通道切斷時(shí)作用在保壓室X中被壓實(shí)物料的初壓，換言之，它們表示了，當(dāng)體積比率N分別為1、2、3和PN時(shí)，由在第一次外壓保壓階段由射料桿施加在室X中物料的終壓。
參考圖6，初內(nèi)壓P1(當(dāng)N＝1)時(shí)，有一個(gè)平均值P1，后者帶有一個(gè)從上限△Ph1到下限△Pl1的變量△P1。一般說(shuō)來(lái)△PN隨N增加而減少。
第一次保壓階段實(shí)施是使得保壓由高注射外壓變化至較低外壓。但是正如圖6所示，最好是縮短第一次保壓階段的時(shí)間，以使得第一次保壓在外壓降低到基本穩(wěn)態(tài)時(shí)結(jié)束，并通過(guò)切斷注嘴通路更換到第二次內(nèi)壓保壓階段。這是為了減少由液壓汽缸-活塞驅(qū)動(dòng)的射料桿操作引起的不利影響。
本發(fā)明的方法最好進(jìn)一步包括瞬時(shí)的再計(jì)量步驟，使得能將內(nèi)壓調(diào)節(jié)到預(yù)定值Pr，這時(shí)用如圖1、2、3和4顯示的再計(jì)量裝置將可能過(guò)量的物料排出機(jī)器體系之外。
根據(jù)本發(fā)明，采用圖1、2、3和4描述的設(shè)備包括再計(jì)量裝置的一個(gè)實(shí)例是按下列程序進(jìn)行第一外壓保壓步驟，第二內(nèi)壓保壓步驟和瞬時(shí)再計(jì)量步驟。
通過(guò)瞬時(shí)再計(jì)量步驟，將數(shù)值與注嘴通道切斷時(shí)所施加的最終外保壓壓力的初始內(nèi)保壓壓力下降到預(yù)定的較低值。
實(shí)際上在一長(zhǎng)時(shí)操作期間，預(yù)測(cè)值Pr按下列方法確定，即使之等于假定的作用在封閉室中初始內(nèi)壓(P)平均值(P)，或者在預(yù)期操作條件下，但在每次注料時(shí)將上述局部通路對(duì)外界關(guān)閉，用這樣的注塑機(jī)器體系長(zhǎng)期試運(yùn)轉(zhuǎn)中所獲得的作用在封閉室內(nèi)壓(P)的平均值P。假定的初內(nèi)壓P，它同樣也是假定終外壓保壓值，在低限Pl和高限Ph之間變化。而且操作條件會(huì)有某些變化，使得在第二保壓階段實(shí)際初內(nèi)壓P′基本上隨平均值P在上限(P+△Ph′)和下限(P-△Pl′)之間變化，P等于或大于Ph，而下限等于P或較高的一個(gè)值，同時(shí)，另一些操作條件基本上保持與假定過(guò)程條件相同。
按上述方法，當(dāng)N＝2時(shí)外部保壓和內(nèi)部保壓壓力有如圖8所示的曲線變化形式。
在該情況下，由內(nèi)保壓預(yù)測(cè)值Pr基本上相應(yīng)于采用帶有模腔的本注塑機(jī)器體系所制造的注塑制品預(yù)期的平均重量。
假定的初內(nèi)壓的平均值P可以基本上等于(Pl+Ph)/2。
另外，(P-Pl)是標(biāo)準(zhǔn)方差σ，理論上講，按本發(fā)明，瞬時(shí)再計(jì)量步驟應(yīng)有如下結(jié)果，在生產(chǎn)中模塑制品有相同重量(W)而不帶偏差(△W＝0)，因?yàn)槊看巫⒘螾都調(diào)節(jié)或調(diào)整到P，而不考慮注塑機(jī)液壓缸-活塞驅(qū)動(dòng)的射料桿的動(dòng)作導(dǎo)致的任何外壓變化(△P)。但是實(shí)際上在每次注料時(shí)，甚至把P調(diào)節(jié)到Pr時(shí)該重量也會(huì)發(fā)生某些變化(△W)。這是確實(shí)的，雖然可以認(rèn)為△W已被減小到能注塑出高精密制品重量的程度。這是因?yàn)樵谀ＷⅢw系中包含了各種不利影響因素。這些因素包括模具<10>冷卻，機(jī)筒<2>和中空延長(zhǎng)部分(包括注射機(jī)<1>，園柱形延長(zhǎng)部分<20>和熱流道模<13>的加熱以及再計(jì)量的精度，在偶然情況下，影響由所述室造成的均化作用的因素之一可能是返吸操作。這是因?yàn)楫?dāng)采用按本發(fā)明的保壓室體系但不帶有再計(jì)量步驟時(shí)，重量變化隨返吸沖程增加而加劇。
當(dāng)采用不帶再計(jì)量步驟，但室容積比值N為2，由于均化作用，P2等于平均值P2而帶有一個(gè)變數(shù)△P3而△P2確定比N＝1時(shí)的△P1小些。就此而論，只要滿足注塑制品的質(zhì)量，使用一個(gè)N增至超過(guò)1的設(shè)備就能生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，則是其優(yōu)點(diǎn)。
若室容積比率N小于1，在一定程度上所述室沒(méi)有均化作用，則此時(shí)注塑產(chǎn)品有一個(gè)比不帶注嘴通路切斷的相同小室生產(chǎn)的假定的注塑產(chǎn)品所具有偏差小得多的平均重量。
考慮到注塑制品質(zhì)量，根據(jù)本發(fā)明的再計(jì)量方法是無(wú)害的。這是因?yàn)楸景l(fā)明的再計(jì)量裝置或系統(tǒng)不允許加到小室X中任一部分物料比另一部分停留較長(zhǎng)時(shí)間，在通過(guò)注嘴通道進(jìn)行注塑或注料的順序中所述物料被強(qiáng)制進(jìn)入模腔中，同時(shí)，在每次注料時(shí)，有一部分物料排出機(jī)器體系之外。
說(shuō)到此處，注意到可設(shè)定另一種壓力調(diào)節(jié)體系，其中再計(jì)量步驟中，加到小室中任何部分物料都不排出機(jī)器體系之外，該步驟是用一個(gè)汽缸活塞裝置在注嘴通路切斷時(shí)用使活塞達(dá)到預(yù)定的沖程，然后固定并維持活塞沖程在既有的位置將壓力調(diào)節(jié)到預(yù)定值來(lái)完成的，在這假定情況下，因?yàn)槌鯄赫{(diào)節(jié)后活塞沖程被固定下來(lái)了，活塞不能對(duì)物料施加外壓，于是內(nèi)部保壓步驟也完成了。
因此，假定的再計(jì)量體系看來(lái)似乎與本發(fā)明是等同的。但是這與本發(fā)明完全不同，因?yàn)橐徊糠治锪媳黄攘粼诨钊杂啥饲胺阶⒆焱返木植恐Ч苤?，必然使欲注塑的物料受熱而損害其質(zhì)量。而根據(jù)本發(fā)明，在每次注料中活塞自由端前方的相應(yīng)物料由于注嘴通路切斷而立即排出體系之外。
在上述假定情況中，在第二次內(nèi)保壓階段結(jié)束后留下的物料在每次進(jìn)料時(shí)又重新從分枝局部通路進(jìn)入注嘴通路，由于過(guò)度加熱的那部分物料而造成的對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的損害將在一定程度上(雖然不能完全)被減少。
但假定的情況有一嚴(yán)重缺點(diǎn)，在每次注料時(shí)都有一部分過(guò)量物料留在機(jī)器體系中而不是排出體系之外。這是因?yàn)樵诠潭C(jī)器操作條件下的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中，每次進(jìn)料都有部分過(guò)量物料積累在體系中，使機(jī)器不能在穩(wěn)定情況下連續(xù)操作。在這一點(diǎn)上，假定條件是不起作用的。而本發(fā)明的再計(jì)量體系確保機(jī)器能在所需的固定條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)確保了每次注料時(shí)注塑制品的重量變化減至對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)任何損害。
存于罐<70>的排料等于“冷流道”，可以回收作為起始原料。顧及此，根據(jù)本發(fā)明再計(jì)量體系中排出的物料可稱為“冷重量偏差量”。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，冷重量偏差量連續(xù)地經(jīng)排料管<60>排出，已經(jīng)確證冷重量偏差沒(méi)有危險(xiǎn)，甚至不經(jīng)罐<70>而直接排至大氣中也如此。
由于再計(jì)量體系，注塑機(jī)不再要求由定量沖程的螺桿射料桿完成的第一次高精度計(jì)量，這時(shí)需用復(fù)雜的控制設(shè)備以減少模壓產(chǎn)品重量變化。在和本發(fā)明的再計(jì)量體系時(shí)一起使用時(shí)，甚至初計(jì)量體系性能再差時(shí)，與不帶再計(jì)量體系的普通計(jì)量體系相比所引起的重量變化也顯著減少。
而且，再計(jì)量體系還有縮短在長(zhǎng)期運(yùn)行中間斷停車(chē)使注模操作達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)準(zhǔn)備時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的再計(jì)量體系不限于調(diào)節(jié)注嘴通路切斷時(shí)在密封小室中初始內(nèi)壓。它還可應(yīng)用于注嘴通路剛切斷時(shí)刻稍晚的物料內(nèi)壓調(diào)節(jié)。后者也屬于本發(fā)明的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，注塑機(jī)本身不僅可用普通液壓機(jī)驅(qū)動(dòng)，而且也可應(yīng)用于新近開(kāi)發(fā)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及用于軸向精確注塞的任何等效設(shè)備中。
按照本發(fā)明的另一實(shí)例使用如圖1，2，3和4所示包含再計(jì)量裝置的設(shè)備，伴有瞬時(shí)再計(jì)量步驟的注塑方法按如圖9所示的方式執(zhí)行(也見(jiàn)圖5、6的虛線部分)，即，第一外壓保壓階段(如圖5、6所示)省去了。注入步驟因注嘴通路切斷而強(qiáng)行中止，發(fā)生瞬時(shí)再計(jì)量使與初始內(nèi)壓P相等的注入壓力下降到給定內(nèi)保壓值，此內(nèi)保壓值由再計(jì)量活塞-園柱體<50>確定，其值相當(dāng)于上文提到的Pr值(在圖8中)。在注射步驟后注嘴通路切斷，由于再計(jì)量體系動(dòng)作內(nèi)壓下降，內(nèi)保壓步驟開(kāi)始，在由保壓室X和模腔<10a>組成的固定封閉空間中的壓緊之部分過(guò)量物料排出機(jī)器系統(tǒng)之外。
最終注射壓力有一希望值(P1)，它帶有一個(gè)在PIh和PIl之間的變量(△PI)(見(jiàn)圖9)。測(cè)定的內(nèi)壓(Pr)也可低于最終注射壓力的低限(PIl)。這意味著在每次注料時(shí)保壓基本為常數(shù)，而不必考慮注射壓力變化。
由于射料桿<3>注入物料以及由于閥門(mén)裝置<40>造成的注嘴通路中斷造成的在固定密封空間內(nèi)壓縮的物料的數(shù)量，在圖8和圖9的第一和第二實(shí)例中看來(lái)都直接相當(dāng)于此物料的固定或恒定調(diào)節(jié)內(nèi)壓Pr。但實(shí)際上，在兩個(gè)實(shí)例中間還是有差異的。即在相同封閉空間中按第一和第二實(shí)例壓緊的物料量不是一固定值，而是隨每次注料的平均量相對(duì)變化率而改變，另外，第一實(shí)例的相對(duì)變化率確實(shí)大于第二實(shí)例的值。據(jù)認(rèn)為該量變化率的差異主要由模具冷動(dòng)速度造成的。若冷卻速度非常低，而進(jìn)料周期又很長(zhǎng)，該差異可忽略。在固定封閉空間中物料被壓縮，并且其量調(diào)節(jié)到一預(yù)定值，過(guò)量部分在按圖9中第二實(shí)例注入步驟后立即排出本機(jī)器體系之外，同時(shí)按圖8的第一實(shí)例注入步驟之后進(jìn)行的在第一保壓步驟完成后對(duì)此物料也進(jìn)行調(diào)節(jié)，這一時(shí)間定點(diǎn)上的差異據(jù)認(rèn)為足引起量變化率差別的原因。
顧及此，圖9上第二實(shí)例對(duì)于高精度制品注塑比圖8上的第一方案更可取，而且第二實(shí)例的優(yōu)點(diǎn)在于注塑機(jī)不再要求提供外部保壓的設(shè)備，在圖8描繪的第一實(shí)例中第一外部保壓步驟中達(dá)到最大值時(shí)進(jìn)料周期也縮短了，同時(shí)模塑制品重量變化允許為第一實(shí)例的水平。
當(dāng)模具在相對(duì)較高固定冷卻速度時(shí)，本發(fā)明人假定，室型方法的可能性取決于均化作用(無(wú)再計(jì)量步驟)使得與第一實(shí)例的室型方法重量相比注塑制品的重量偏差下降了(圖8)。
根據(jù)對(duì)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)，象GPPS磁帶盒等精細(xì)產(chǎn)品是采用類似圖4描繪的設(shè)備注塑的，只是進(jìn)行某些改進(jìn)，因而與實(shí)際情況相比，制品重量偏差方面的結(jié)果如下1、在實(shí)際操作中使用了裝備有現(xiàn)代或先進(jìn)的計(jì)量裝置而無(wú)任何再計(jì)量體系的保壓室型注塑機(jī)并配裝有六模腔的模具，其中N＝1(室體積約相應(yīng)于6個(gè)模腔體積)X＝87.448 在靜態(tài)注射狀態(tài)100次注射
σ＝0.130 100x(σ/X)＝0.149R＝0.488 100x(R/X)＝0.5582、在試驗(yàn)性操作中使用了裝備有老型計(jì)量裝置的保壓室型注塑機(jī)并配裝有4模腔的模具，其中N＝2按照用本發(fā)明方法的試驗(yàn)僅依賴于均衡效應(yīng)無(wú)任何再計(jì)量體系并包括第一外壓力保持步驟和第二內(nèi)壓力保持步驟，其中N＝2，X＝52.480g 在靜態(tài)注射狀態(tài)100次注射σ＝0.0375g 100x(σ/X)＝0.715R＝0.712g 100x(R/X)＝0.3283、在用如試驗(yàn)2相同機(jī)器和模具，而用如圖3所示的再計(jì)量體系操作中，其中N＝21)按照用本發(fā)明的第一方法實(shí)例(圖8)的一個(gè)試驗(yàn)，包括第一外壓保持步驟和第二內(nèi)壓保持步驟并配有瞬時(shí)的再計(jì)量步驟，X＝52.546 在靜態(tài)注射狀態(tài)100次注射σ＝0.023 100x(σ/X)＝0.043R＝0.115 100x(R/X)＝0.219生產(chǎn)速度(即一次注射時(shí)間)對(duì)4盒情況是12.6秒。
2)按照用本發(fā)明第二個(gè)方法實(shí)例(圖9)的另一試驗(yàn)包括內(nèi)壓保持步驟配有瞬時(shí)再計(jì)量步驟，但無(wú)外壓保持步驟，X＝52.558 在靜態(tài)注射狀態(tài)100次注射σ＝0.0204 100x(σ/X)＝0.039R＝0.094 100x(R/X)＝0.179生產(chǎn)速度時(shí)4盒情況是9.6秒。
正如上結(jié)果所表明，本發(fā)明的再計(jì)量系統(tǒng)在生產(chǎn)高精度注塑制品中有很多優(yōu)點(diǎn)，不考慮圖8和圖9兩類實(shí)施例，在制品重量和生產(chǎn)率上用第二個(gè)實(shí)施例比用第一個(gè)實(shí)施例更有優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)是雖然以上比較和試驗(yàn)的方法無(wú)再計(jì)量步驟，分別在實(shí)際上N＝1和在試驗(yàn)中N＝2，但比普通無(wú)壓力保持室型工藝在高生產(chǎn)率注塑模塑高精度制品中更有利。
還有，經(jīng)對(duì)比以上1項(xiàng)的實(shí)際操作與以上2項(xiàng)的試驗(yàn)操作可了解到，N＝2時(shí)的試驗(yàn)方法比N＝1時(shí)的實(shí)際方法更有利于減少重量偏差，因?yàn)橛芯庑?yīng)之故。
權(quán)利要求
1.一種使用注塑機(jī)注塑的方法，所用注塑機(jī)機(jī)體內(nèi)裝有一根注料桿，由機(jī)體向外有一個(gè)空心的延伸部，此延伸部包括一個(gè)注嘴并形成一個(gè)注嘴通道；此注塑機(jī)還有一個(gè)模具，它確定了帶澆口的模腔，此模具裝置裝在注塑機(jī)中，并經(jīng)注嘴通道把機(jī)體內(nèi)部與模腔連通，此方法包括以下步驟在每個(gè)注射循環(huán)內(nèi)，當(dāng)機(jī)筒加熱時(shí)將塑性物料加熱，使之塑化并加以計(jì)量；將熱的塑化好的物料通過(guò)注嘴通道在加壓下注射進(jìn)模腔；將熱的注塑物料于加壓下在整個(gè)模腔內(nèi)至少部分地保壓一段時(shí)間，同時(shí)使模具冷卻，而在其中固化形成成型制件；在模具開(kāi)啟后，將冷固的成型制件從模腔中取出，其中，在所述注射步驟之后，用與所述注嘴通道相連的閥門(mén)裝置在連接機(jī)體內(nèi)部與模腔的通道上使所述注嘴通道在中途中斷，同時(shí)進(jìn)行所述物料的保壓階段，在注嘴通道中斷時(shí)或中斷之后，即由注塑機(jī)進(jìn)行塑化和計(jì)量步驟，以供下一次注射之用，所說(shuō)的物料保壓步驟包括這樣一個(gè)步驟，即用閥門(mén)裝置使保持的內(nèi)部壓力只加在因注嘴通道中斷而分隔開(kāi)的整個(gè)注射物料的前面部分上，即由每次注射的前面的物料部分受壓，模腔和注嘴通道的前部結(jié)合形成了由閥門(mén)裝置和澆口之間的空心延伸部所劃定的內(nèi)壓保持室，由此構(gòu)成了固定的密閉空間，前面的物料即在其中壓實(shí)，此方法的特征在于，所述熱的物料在每次注射時(shí)于所述固定的密閉空間中壓實(shí)；所述物料的量在所述保壓步驟終了以前，通過(guò)將可能的過(guò)量壓實(shí)物料排出注塑機(jī)系統(tǒng)外的辦法調(diào)節(jié)到預(yù)定的值。
2.按權(quán)利要求1的注塑方法，其中為實(shí)現(xiàn)壓實(shí)物料量的調(diào)節(jié)，在所述注嘴通道中斷時(shí)或中斷后，通過(guò)將所述壓實(shí)的物料內(nèi)壓調(diào)節(jié)到預(yù)定值Pr的辦法(如果內(nèi)壓大于Pr值，則過(guò)量的壓實(shí)的熱物料將排出注塑機(jī)系統(tǒng)外)，進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)量或再計(jì)量步驟。
3.按權(quán)利要求2的注塑方法，其中，所述物料保壓步驟還包括第一步，所述的內(nèi)壓保持步驟則是第二步，在這第一步，注塑機(jī)操作注料桿，使其將外部保持的壓力施加于所有注射物料上。
4.按權(quán)利要求3的注塑方法，其中，所述內(nèi)部保持的壓力從開(kāi)始時(shí)相當(dāng)于注嘴通道中斷時(shí)所承受的最終外部保持壓力降至預(yù)定值;在長(zhǎng)期的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，所述預(yù)定的Pr值規(guī)定為等于注塑機(jī)系統(tǒng)在理想操作條件下于假設(shè)或試驗(yàn)的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中但每次注射時(shí)局部通道與外面被隔斷的密閉空間所受的起始內(nèi)壓(P)的平均值(P)，所述假定的起始內(nèi)壓P在低限Pl和高限Ph之間的范圍內(nèi)變化;實(shí)際上，某些操作條件會(huì)改變，使保壓第二步的實(shí)際起始?jí)毫镻′，其值實(shí)際上隨值為Ph或Ph以上的平均值而變，介于上限和其值為P或P以上下限之間，而其他操作條件大體上保持假設(shè)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。
5.按權(quán)利要求4所述的注塑方法，其中，起始內(nèi)部壓力所述預(yù)定值大體與具有所述模腔的注塑機(jī)所成型制件所要求的平均重量相適應(yīng)。
6.按權(quán)利要求5所述的注塑方法，其中，起始內(nèi)部壓力的所述平均值P大致為(Pl+Ph)/2。
7.按權(quán)利要求6所述的注塑方法，其中，(P-Pl)為標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。
8.按權(quán)利要求3至7中的任何一項(xiàng)所述的注塑方法，其中所述第一步外壓保持步驟，在不分級(jí)的操作條件下進(jìn)行，它使注料桿將不分級(jí)的外壓施加到注射物料上。
9.按權(quán)利要求8所述的注塑方法，其中，所述注射步驟在不分極的操作條件下進(jìn)行，隨著注料桿不分級(jí)地施加外壓，使注射物料充滿模腔，所述注射外壓和所述物料保持的外壓相結(jié)合就形成了在不分級(jí)操作條件下注料桿施加的不分級(jí)外壓。
10.按權(quán)利要求9所述的注塑方法，其中，改變的操作條件是指對(duì)規(guī)定量的待注射塑化物料進(jìn)行初次計(jì)量，以及在注射步驟和物料保壓的第一步中注料桿所施加的外壓。
11.按權(quán)利要求2所述的注塑方法，其中，所述物料保壓步驟由因注嘴通道中斷而使注射步驟轉(zhuǎn)換而成的內(nèi)壓保持步驟所組成，對(duì)于所述壓力的預(yù)定值Pr為由起始內(nèi)壓值降下來(lái)的內(nèi)壓值，這里起始內(nèi)壓值即為注料桿所受的最終注射壓力。
12.按權(quán)利要求11所述的注塑方法，其中，所述最終注射壓力是隨下限變化的希望值，它一定高于內(nèi)壓的預(yù)定值Pr。
13.按權(quán)利要求3和11中的任何一項(xiàng)所述的注塑方法中，其中所述壓力調(diào)節(jié)，可用將局部通道與注塑機(jī)系統(tǒng)外相通，和在閥門(mén)裝置處的注嘴通道外裝一根支管使過(guò)量的壓實(shí)物料由此排出相結(jié)合的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn);在局部通道中另外裝一個(gè)閥門(mén)裝置，供以下幾種情況之用即有所述注嘴通道中斷之時(shí)將所述局部通道與所述注嘴通道相通;當(dāng)內(nèi)部壓力超過(guò)前面所述值時(shí)，使局部通道與外界相通;當(dāng)內(nèi)部壓力降至所述預(yù)定值時(shí)，使局部通道與外界隔斷。
14.按權(quán)利要求13所述的注塑方法，其中，熱流道模具用于形成所述注嘴通道的前部。
15.按權(quán)利要求14所述的注塑方法，其中，還包括在模具裝置開(kāi)啟后取出制件之前返吸由于所述封閉空間的體積增大而留在其中的熱的物料，但此時(shí)注嘴通道要保持中斷，以便使熱物料從過(guò)度保壓的狀態(tài)下解脫出來(lái)。
16.按權(quán)利要求15所述中的注塑方法，其中，通過(guò)在澆口處讓模具冷卻而使得留在注嘴通道與注塑制品相聯(lián)的熱物料前端冷固，所述冷固或冷卻的物料前端在所述返吸步驟已完成而下一次注射即將開(kāi)始之前瞬即被加熱熔融。
17.按權(quán)利要求16所述的注塑方法，其中，所述注嘴通道的中斷在前端的冷固物料熔融之前撤去，使模腔與注塑機(jī)機(jī)體內(nèi)部相通，以進(jìn)行下一次注射。
18.按權(quán)利要求17所述的注塑方法，其中，所述第一個(gè)外壓保持步驟在外部保持壓力大體穩(wěn)定時(shí)被迫終止。
19.一種用注塑機(jī)注塑的方法，這種注塑機(jī)機(jī)體由裝有一根注料桿，由機(jī)體出發(fā)有一個(gè)空心的延伸部形成注嘴通道，此注塑機(jī)還有一個(gè)確定帶澆口模腔的模具，此模具裝置與注塑機(jī)相聯(lián)，并通過(guò)注嘴通道把機(jī)體內(nèi)部與模腔連通，該注塑方法包括以下步驟在每個(gè)注射循環(huán)內(nèi)，當(dāng)機(jī)體加熱時(shí)將一種塑性物料加熱，使之塑化并加以計(jì)量;將的塑化好的物料通過(guò)注嘴，在加壓下注射進(jìn)模腔;將熱的注塑料在加壓下在整個(gè)模腔內(nèi)至少部分地保壓一段時(shí)間，并使模具冷卻，而在其中固化形成成型制件;在模具開(kāi)啟后，將冷固的成型制件從模腔中取出，其中在所述注射步驟之后，但所述物料保壓階段還在進(jìn)行時(shí)，用裝在所述注嘴通道上的閥門(mén)裝置在機(jī)體內(nèi)部與模腔的通道上從中間使所述注嘴通道中斷，在所述注嘴通道中斷時(shí)或中斷之后，即由注塑機(jī)進(jìn)行所述塑化和計(jì)量步驟，以供下一次注射之用，所述物料保壓步驟可由以下過(guò)程來(lái)完成先用注塑機(jī)自身驅(qū)動(dòng)注料桿，將第一個(gè)保持壓力施加在所有注射物料上;再用所述閥門(mén)裝置將第二個(gè)保持壓力只施加在由于所述注嘴通道中斷而分隔的整個(gè)注射料中的前面部分上，所述第一個(gè)保持壓力是繼注射壓力后注料桿產(chǎn)生的外壓;而第所述二個(gè)保持壓力則是所述注嘴通道中斷時(shí)注射物料的前面部分承受的內(nèi)部壓力;模腔和注嘴通道的前部相結(jié)合形成了由閥門(mén)裝置和澆口之間的空心延伸部所劃定的內(nèi)壓保持室，由此構(gòu)成了密閉空間，前面的物料即在其中壓實(shí)，此方法的特征在于，與假設(shè)的用同樣的保壓室但沒(méi)有實(shí)施所述注嘴通道中斷而得到的相應(yīng)制件相比，保壓室的內(nèi)部空間容積大致等于或大于模腔容積，這樣便對(duì)注塑物料產(chǎn)生了明顯的均衡作用，使成型制品大大降低了重量偏差。
20.按權(quán)利要求19所述的注塑方法，其中，所述注塑步驟在不分級(jí)的操作條件下進(jìn)行，隨著注料桿在不分級(jí)條件下施加外壓，使注射物料充滿模腔;在分級(jí)操作條件下，所述注射外壓與所述物料保持的外壓相結(jié)合，產(chǎn)生了由注料桿施加的分級(jí)的的外壓。
21.按權(quán)利要求20所述的注塑方法，其中，第一個(gè)外壓保持步驟在外壓大致穩(wěn)定時(shí)被迫終止，接著所述注嘴通道中斷發(fā)生作用，開(kāi)始所述第二個(gè)內(nèi)壓保持步驟。
22.一臺(tái)安裝有一套模具裝置的注塑用設(shè)備，此模具裝置具有決定至少一個(gè)含至少一個(gè)澆口的模腔的兩個(gè)半模，此注塑設(shè)備包括一臺(tái)注塑機(jī)，該注塑機(jī)有一個(gè)機(jī)體和由機(jī)體向外的延伸部分，機(jī)體由機(jī)筒和液壓活塞缸或在所述機(jī)筒中裝有注料桿的電動(dòng)注料桿驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成;而此注料桿的中空延伸部分包括一個(gè)注嘴以及由此形成的連通機(jī)體內(nèi)部和模腔的注嘴通道，在機(jī)體和中空延伸部受熱時(shí)，此注塑機(jī)的機(jī)內(nèi)內(nèi)可供塑性物料塑化并計(jì)量，熱塑化好的物料通過(guò)注嘴通道注射進(jìn)模腔，注射物料在加壓情況下至少部分地保持在整個(gè)模腔之中;所述半模配備有冷卻模具的裝置，該注塑設(shè)備還設(shè)有由所述中空延伸部和插在所述閥門(mén)裝置與澆口之間的閥構(gòu)成的保壓室，所述閥門(mén)裝置用于中途中斷連通機(jī)體內(nèi)部和模腔的注嘴通道，所述保壓室和所述模具裝置相結(jié)合，提供了由模腔和所述保壓室構(gòu)成的固定的密閉空間，與該保壓室聯(lián)通的因注嘴通道中斷而分開(kāi)的整個(gè)注射料的前面部分就在此密閉空間中壓實(shí)，被壓實(shí)的物料受到內(nèi)部壓力，而使其本身壓緊模腔，此設(shè)備的特征在于所述中空的延伸部形成了從所述注嘴通道分叉的局部通道，此局部通道用裝在局部通道中的第二、第三個(gè)閥門(mén)裝置與注塑機(jī)外界相通，所述第二個(gè)閥門(mén)裝置在第一個(gè)閥門(mén)裝置在關(guān)閉的位置時(shí)與局部通道的進(jìn)口相通，而當(dāng)所述第一個(gè)閥門(mén)裝置處在開(kāi)啟的位置時(shí)則關(guān)閉局部通道進(jìn)口，所述第三個(gè)閥供被壓實(shí)物料的內(nèi)壓超過(guò)額定值時(shí)使局部通道與系統(tǒng)外相通，而當(dāng)內(nèi)壓低于所述預(yù)定值時(shí)切斷所述局部通道與外界的通路;其中，在所述注嘴通道中斷時(shí)，內(nèi)壓被調(diào)節(jié)到所述預(yù)定值，而當(dāng)內(nèi)壓超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)，部分壓實(shí)物料被排出系統(tǒng)。
23.按權(quán)利要求22所述的注塑設(shè)備，其中，所述第一個(gè)閥門(mén)裝置裝有一根配置在中空延伸部的可旋轉(zhuǎn)的圓桿，所述圓桿稱為閥桿，所述帶有透孔的閥桿在所述第一個(gè)閥門(mén)裝置處在開(kāi)啟的位置時(shí)，成為所述注嘴通道的一部分，所述第二個(gè)閥門(mén)裝置在其閥桿的表面部分開(kāi)有一條槽，當(dāng)所述第一個(gè)閥門(mén)裝置處在關(guān)閉的位置時(shí)，它面對(duì)注嘴，此槽即屬中空延伸部，為所述局部通道的前段，與第三個(gè)閥門(mén)裝置相通。
24.按權(quán)利要求23所述的注塑設(shè)備，其中，所述局部通道包括所述前段、一個(gè)后段和介于它們之間的所述第三個(gè)閥門(mén)裝置，所述第三個(gè)閥門(mén)裝置帶有配上彈性或回彈性機(jī)構(gòu)的活塞式圓柱體，以上彈性機(jī)構(gòu)用于使活塞頂住在所述預(yù)定壓力值下被壓實(shí)的物料，所述局部通道的前段設(shè)有一個(gè)出口，與所述圓柱體的前段相通;局部通道的后段設(shè)有一個(gè)進(jìn)口，與所述圓柱相通，當(dāng)所述第三個(gè)閥門(mén)裝置處在關(guān)閉位置時(shí)，局部通道后段的進(jìn)口被所述活塞關(guān)上。
25.按權(quán)利要求24所述的注塑用設(shè)備，其中，所述中空的延伸部有一個(gè)橫穿過(guò)所述注嘴通道的透孔，此透孔是收縮的，前部直徑較大，而后部直徑則較小，其間形成一個(gè)臺(tái)肩，所述可旋轉(zhuǎn)閥桿則配置在所述直徑較大的孔部分，緊靠所述臺(tái)肩，所述直徑較小的孔部分決定了所述圓柱體，所述閥桿上的所述槽和較大直徑的孔的部分結(jié)合形成了局部通道所述前段，當(dāng)被壓實(shí)物料的內(nèi)部壓力從所述預(yù)定值降下來(lái)時(shí)，所述活塞就緊靠在所述閥桿的后端。
26.按權(quán)利要求22至25中的任何一項(xiàng)所述的注塑用設(shè)備，其中，配置有一個(gè)機(jī)構(gòu)用來(lái)調(diào)節(jié)第三個(gè)閥門(mén)裝置加到被壓實(shí)物料上的壓力，使之達(dá)到預(yù)定值。
27.按權(quán)利要求26中所述的注塑用設(shè)備，其中，所述中空延伸部裝有將可能過(guò)量部分的所述被壓實(shí)物料加熱的裝置，所述過(guò)量的壓實(shí)物料中有一部分將經(jīng)所述局部通道排出系統(tǒng)外，此注塑設(shè)備備有一個(gè)罐，與所述局部通道的后段相通，罐中貯存排出的物料。
28.按權(quán)利要求27所述的注塑用設(shè)備，其中，所述圓柱體的后部形成一個(gè)較大直徑的室，而所述活塞的后部有一個(gè)法蘭，所述法蘭部分安裝在直徑較大的室中，所述大直徑室的后端開(kāi)有一個(gè)帶螺紋的孔，帶法蘭的一根螺栓狀桿安裝在所述直徑較大的室中，一螺旋彈簧安放在所述兩法蘭之間并頂緊之，形成了所述回彈機(jī)構(gòu)，這樣就可通過(guò)回彈機(jī)構(gòu)將壓力施加到被壓實(shí)物料上，此壓力可通過(guò)螺栓狀桿相對(duì)于所述圓柱體旋轉(zhuǎn)而調(diào)節(jié)到預(yù)定值。
29.按權(quán)利要求28所述的注塑用設(shè)備，其中，所述第一個(gè)閥門(mén)裝置包括一臺(tái)使所述閥桿相對(duì)所述中空延伸部旋轉(zhuǎn)用的脈沖馬達(dá)，用此將閥的位置從關(guān)閉的位置變到開(kāi)啟的位置，或反之。
30.按權(quán)利要求29所述的注塑用設(shè)備，其中，所述閥桿的所述透孔的軸垂直于安裝有閥桿的所述第一個(gè)閥透孔的軸。所述閥桿孔的軸與所述閥桿槽的角度為90°或90°以下。
31.按權(quán)利要求30所述的注塑用設(shè)備，其中，所述保壓室的內(nèi)部空間容積與模腔相比要大到足以對(duì)注射物料產(chǎn)生均化作用，使成型制件與假設(shè)的在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中未實(shí)施注嘴通道中斷得到的相應(yīng)制件相比，具有偏差小的平均重量;但其差異要小到足以避免保壓室中積聚的熱物料因留在室中持續(xù)加熱而損壞。
32.按權(quán)利要求31所述的注塑用設(shè)備，其中，所述保壓室的所述內(nèi)部容積大致等于或大于所述模腔的內(nèi)部容積。
33.按權(quán)利要求32所述的注塑用設(shè)備，其中，所述中空延伸部可分為前部和后部，所述后部在其前端形成注嘴，并在所述注嘴的上游裝上了所述的第一個(gè)閥門(mén)裝置，所述注塑機(jī)配有使所述機(jī)體與所述后部連接的機(jī)構(gòu)，由此可相對(duì)于所述前部作軸向移動(dòng)，所述前部具有一個(gè)后圓柱體段和一個(gè)與模具裝置相連的前段，所述注嘴形成一個(gè)中空活塞段，中空活塞段在所述圓柱體后段中按軸向可動(dòng)地相接，所述中空活塞段與所述后圓柱體段相結(jié)合，就形成了軸向相互端接、阻止位于相對(duì)固定活塞處的注嘴軸向向前移動(dòng)的裝置;由于構(gòu)件緊靠產(chǎn)生了密封作用，因此可防止物料在噴嘴處泄漏;其中，由于所述圓柱體段和所述中空活塞段的結(jié)合，使注嘴通道因注塑機(jī)相對(duì)于模具裝置作向后移動(dòng)，而在軸向上擴(kuò)大了容積;當(dāng)注嘴通道依然保持中斷，但成型制品尚未從模腔中取出之前，可將留在所述密閉空間中的熱的物料返吸，并從被壓縮和壓實(shí)的狀態(tài)下解脫出來(lái)。
34.按權(quán)利要求33所述的注塑用設(shè)備，其中，軸向端接和密封裝置在所述中空活塞段或所述注嘴處，配有一個(gè)制動(dòng)器，用于使所述制動(dòng)器相對(duì)于機(jī)體的軸向位置與所述中空延伸部后部相協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行改變，借此，使保壓室的容積調(diào)節(jié)達(dá)到希望的大小。
35.按權(quán)利要求34所述的注塑用設(shè)備，其中，所述注嘴相對(duì)于所述機(jī)體是靜止固定的，所述制動(dòng)器由一內(nèi)部車(chē)有螺紋的環(huán)形件構(gòu)成，而所述注嘴的外面則部分地車(chē)了螺紋，因此通過(guò)擰進(jìn)就可將所述注嘴與所述環(huán)狀制動(dòng)器接合。
36.按權(quán)利要求34所述的注塑用設(shè)備，其中，所述制動(dòng)器固定到所述注嘴上，而所述后面的中空延伸部可分為在內(nèi)側(cè)部分地在有螺紋的后局部部分和由所述注嘴形成的外面部分地車(chē)有螺紋的前局部部分。因此，通過(guò)擰進(jìn)就可將所述注嘴與所述后局部部分接合。
37.按權(quán)利要求35所述的注塑用設(shè)備，其中，配有與多支管結(jié)合在一起的熱流道模具，它形成了所述前中空延伸部的所述前段，所述熱流道模具配有當(dāng)模具裝置冷卻并閉合供下一個(gè)注射操作用時(shí)，瞬時(shí)和臨時(shí)性加熱位于模腔澆口處物料的構(gòu)件，其實(shí)施方法是使位于澆口處的前面的冷固物料熔融，從而使模腔與注嘴通道相通。
38.按權(quán)利要求36所述的注塑設(shè)備，其中，配有與多支管結(jié)合在一起的熱流道模具，它形成了所述前中空延伸部的所述前段，所述熱流道模具配有當(dāng)模具冷卻并閉合供下一個(gè)注射操作用時(shí)，瞬時(shí)和臨時(shí)性加熱位于模腔澆口處物料的構(gòu)件，其實(shí)施方法是使位于澆口處的前面的冷固物料部分熔融，從而使模腔與注嘴通道相通。
39.一臺(tái)安裝有一套模具裝置的注塑用設(shè)備，此模具裝置具有能決定至少一個(gè)有至少一個(gè)澆口的模腔的半模，此注塑設(shè)備包括一臺(tái)注塑機(jī)，該注塑機(jī)有一個(gè)機(jī)體和一個(gè)由機(jī)體向外的中空延伸部分，機(jī)體由機(jī)筒和液壓活塞缸或在所述機(jī)筒中裝有注料桿的電動(dòng)注料桿驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，此注料桿的中空延伸部包括一個(gè)注嘴以及由此形成的連通機(jī)體內(nèi)部和模腔的注嘴通道，在機(jī)體和中空延伸部受熱時(shí)，此注塑機(jī)的機(jī)體內(nèi)可供塑性物料塑化并計(jì)量，熱的塑化好的物料通過(guò)注嘴通道注射進(jìn)模腔，注射料在加壓情況下至少部分地保持在整個(gè)模腔之中;所述半模配有冷卻模具的裝置，該注塑設(shè)備還設(shè)有由所述中空延伸部和插在所述閥門(mén)裝置與澆口之間的閥構(gòu)成的保壓室，所述閥門(mén)裝置中途中斷連通機(jī)體內(nèi)部和模腔的注嘴通道，所述保壓室和所述模具裝置相結(jié)合就提供了由模腔和所述保壓室構(gòu)成的固定的密閉空間，與該保壓室聯(lián)通的因注嘴通道中斷而分隔出的整個(gè)注射料的前面部分就在此密閉空間中壓實(shí)，被壓實(shí)的物料受到內(nèi)部壓力而使其本身壓緊模腔，此設(shè)備的特征在于保壓室的內(nèi)部空間容積大體等于或大于模腔容積。
40.按權(quán)利要求39所述的注塑用設(shè)備，其中，所述中空的延伸部形成了包括所述注嘴在內(nèi)的圓柱體裝置，用于軸向改變保壓室的容積到預(yù)定的大小并使之固定。
41.按權(quán)利要求40所述的注塑用設(shè)備，其中，所述中空延伸部可分為前部和后部，所述后部在其前端形成注嘴，并在所述注嘴的上游裝上了所述的第一個(gè)閥門(mén)裝置，所述注塑機(jī)配有使所述機(jī)筒與所述后部連接的機(jī)構(gòu)，由此可相對(duì)于所述前部作軸向移動(dòng)，所述前部具有一個(gè)后圓柱體段和一個(gè)與模具裝置相連的前段，所述注嘴形成一個(gè)中空活塞段，中空活塞段在所述圓柱體后段中按軸向可動(dòng)地相接，所述中空活塞段與所述后園柱體段相結(jié)合就形成了軸向相互端接、阻止位于相對(duì)固定活塞處的注嘴軸向向前移動(dòng)的裝置;由于構(gòu)件緊靠，產(chǎn)生了密封作用，因此可防止物料在噴嘴處泄漏，其中，由于所述圓柱體段和所述中空活塞段的結(jié)合，使噴嘴通道因注塑機(jī)相對(duì)于模具裝置作向后移動(dòng)，而在軸向上擴(kuò)大了容積;注噴嘴通道依然保持中斷，但成型制品尚未從模腔中取出之前，可將留在所述密閉空間中的熱的物料返吸，并從被壓縮和壓實(shí)的狀態(tài)下解脫出來(lái)。
42.按權(quán)利要求41所述的注塑用設(shè)備，其中，軸向端接和密封裝置在所述中空活塞段或所述注嘴處，配有一個(gè)制動(dòng)器用于使所述制動(dòng)器相對(duì)于機(jī)體的軸向位置與所述中空延伸部后部相協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行改變，藉此，使保壓室的容積調(diào)節(jié)到希望的大小。
43.按權(quán)利要求42所述的注塑用設(shè)備，其中，所述注嘴相對(duì)于所述機(jī)筒是靜止固定的，所述制動(dòng)器由一內(nèi)部車(chē)有螺紋的環(huán)形件構(gòu)成，而所述注嘴的外面則部分地車(chē)了螺紋，因此通過(guò)擰進(jìn)就可將所述注嘴與所述環(huán)狀制動(dòng)器結(jié)合。
44.按權(quán)利要求43所述的注塑用設(shè)備，其中，所述制動(dòng)器固定到所述注嘴上，而所述后面的中空延伸部可分為內(nèi)側(cè)部分地車(chē)有螺紋的后局部部分和由所述注嘴形成的外面部分地車(chē)有螺紋的前局部部分，因此，通過(guò)擰進(jìn)就可所述注嘴與所述后局部部分接合。
45.按權(quán)利要求44所述的注塑用設(shè)備，其中，配有與多支管結(jié)合在一起的熱流道模具，它形成了所述前中空延伸部的所述前段，所述熱流道模具配有當(dāng)模具裝置冷卻并閉合供下一個(gè)注射操作之用時(shí)，瞬時(shí)和臨時(shí)性加熱位于模腔澆口處物料的構(gòu)件，其實(shí)施方法是使位于澆口處的前面的冷固物料熔融，從而使模腔與注嘴通道相通。
46.按權(quán)利要求45所述的注塑設(shè)備，其中，配有與多支管結(jié)合在一起的熱流道模具，它形成了所述中空延伸部的所述前段，所述熱流道模具配有當(dāng)模具冷卻并閉合供下一次注射操作用時(shí)，瞬時(shí)和臨時(shí)性加熱位于模腔澆口處物料的構(gòu)件，其實(shí)施方法是使位于澆口處的前面的冷固物料熔化，從而使模腔與注嘴通道相通。
全文摘要
一個(gè)以注塑機(jī)和模具組成的注塑高精度制品的體系包括常規(guī)的基本步驟即物料的塑化和計(jì)量步驟，注射步驟和物料壓力保持步驟，另具有特性是因從機(jī)體延長(zhǎng)到模腔澆口的注嘴通道在注射步驟之后而壓力保持步驟正進(jìn)行時(shí)被與機(jī)體內(nèi)部相通的一個(gè)閥中間斷開(kāi)。進(jìn)行壓力保持步驟是至少使用閥對(duì)在由于通道中斷而分離開(kāi)的注射入物料的前部施加一個(gè)內(nèi)壓，并壓縮在由閥包括模腔所限定的固定密閉空間中，在該步驟期間開(kāi)始下一個(gè)塑化和計(jì)量步驟。一個(gè)瞬時(shí)的再計(jì)量步驟進(jìn)行結(jié)果在固定的密閉空間中的物料量在每次注射中都被調(diào)節(jié)成預(yù)定值，它通過(guò)將可能的多余部分物料排出機(jī)體使它的內(nèi)壓調(diào)整成相應(yīng)值。
文檔編號(hào)B29C45/57GK1050840SQ90101998
公開(kāi)日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1990年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月12日
發(fā)明者堤菁 申請(qǐng)人:世紀(jì)工業(yè)株式會(huì)社