金屬合金注射成型的制作方法
【專利說明】金屬合金注射成型
[0001]置量
[0002]注射成型是一種常規(guī)用來從塑料形成制品的制造工藝。這包括使用熱塑性塑料材料和熱固性塑料材料來形成制品，諸如玩具、汽車部件等等。
[0003]技術(shù)隨后發(fā)展到將注射成型用于諸如金屬合金的非塑料材料。然而，金屬合金的諸特性將因這些特性(諸如，流動(dòng)性、熱膨脹等等)所致的復(fù)雜性而使常規(guī)注射成型技術(shù)的使用受限于諸如手表部件之類的小制品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]描述了金屬合金注射成型技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，這些技術(shù)可以包括注射壓力的調(diào)整、分流道的配置，和/或真空壓力的使用等以促進(jìn)金屬合金流動(dòng)通過模具。還描述了利用突起來抵消熱膨脹及冷卻后金屬合金的后續(xù)收縮的技術(shù)。此外，描述了其中特征的邊沿半徑配置成促進(jìn)流動(dòng)和減少空隙的技術(shù)。本文還描述了各種其他技術(shù)。
[0005]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡化的形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。本概述不旨在標(biāo)識(shí)出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
【附圖說明】
[0006]參考附圖來描述詳細(xì)描述。在附圖中，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字標(biāo)識(shí)該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)于其中的附圖。在說明書和附圖的不同實(shí)例中使用相同的附圖標(biāo)記可指示相似或相同的項(xiàng)目。附圖中所表示的各實(shí)體可指示一個(gè)或多個(gè)實(shí)體并且因而在討論中可互換地作出對(duì)各實(shí)體的單數(shù)或復(fù)數(shù)形式的引用。
[0007]圖1是一示例實(shí)現(xiàn)中的環(huán)境的圖示，該示例實(shí)現(xiàn)可操作以采用本文中所述的注射成型技術(shù)。
[0008]圖2描繪一示例實(shí)現(xiàn)，在該示例實(shí)現(xiàn)中示出了使用圖1中系統(tǒng)成型的制品的特征。
[0009]圖3描繪一示例實(shí)現(xiàn)，在該示例實(shí)現(xiàn)中由模具部分界定的型腔可被塑形以形成圖2中的壁和特征。
[0010]圖4描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的系統(tǒng)，其中注射分配設(shè)備被用來將所注射的金屬合金的流出物從注射設(shè)備物理地耦合到成型設(shè)備的模具。
[0011]圖5描繪一示例實(shí)現(xiàn)，該示例實(shí)現(xiàn)示出圖4中分流道和多個(gè)子分流道的相應(yīng)橫截面的比較。
[0012]圖6描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的系統(tǒng)，其中真空設(shè)備被用來創(chuàng)建模具的型腔內(nèi)側(cè)的負(fù)壓以促進(jìn)金屬合金的流動(dòng)。
[0013]圖7描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的系統(tǒng)，其中模具包括一個(gè)或多個(gè)溢流口以使金屬合金流偏斜通過模具。
[0014]圖8描繪一示例實(shí)現(xiàn)，在該示例實(shí)現(xiàn)中利用突起來減少由要成型的制品的不同程度的厚度所致的熱膨脹效應(yīng)。
[0015]圖9描繪一示例實(shí)現(xiàn)，在該示例實(shí)現(xiàn)中采用了包括被配置成減少空隙的邊沿的模具。
[0016]圖10是描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的過程的流程圖，在該示例實(shí)現(xiàn)中使用采用溢流口的模具來注射成型制品。
[0017]圖11是描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的過程的流程圖，其中形成采用溢流口的模具。
[0018]圖12是描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的過程的流程圖，其中形成突起以至少部分地抵消金屬合金的熱膨脹及由金屬合金的冷卻所致的后續(xù)收縮。
[0019]圖13是描述一示例實(shí)現(xiàn)中的過程的流程圖，其中形成配置成在制品上形成突起以抵消熱膨脹效應(yīng)的模具。
[0020]圖14是描繪一示例實(shí)現(xiàn)中的過程的流程圖，其中采用半徑來限制制品的空隙形成。
[0021]詳細(xì)描沐
[0022]
[0023]常規(guī)的注射成型技術(shù)在對(duì)金屬合金使用時(shí)將遇到麻煩。例如，金屬合金的諸特性將因熱膨脹、模具中冷卻等這類特性而致使這些常規(guī)技術(shù)不適合于制造超出相對(duì)短長度的制品(例如，大于手表部件)、相對(duì)薄的制品(例如，薄于I毫米)等。
[0024]描述了金屬合金注射成型技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，描述了可用于支持金屬合金(諸如主要含鎂的金屬合金)的注射成型的技術(shù)。這些技術(shù)包括分流道的用以填充模具型腔從而使流速不被分流道降低的配置，諸如將分流道的各分支的總尺寸與各分支自其分流的分流道匹配。
[0025]在另一個(gè)示例中，可布置注射壓力和真空壓力以促進(jìn)流通過用以形成制品的整個(gè)型腔流動(dòng)。真空壓力例如可被用來使流向以其它方式可能難以填充的型腔部分偏斜。還可以使用溢流口來執(zhí)行此偏斜以促進(jìn)流向這些區(qū)域流動(dòng)，諸如型腔的特征豐富并因此難以用常規(guī)技術(shù)填充的區(qū)域。
[0026]在又一個(gè)示例中，可以形成突起以抵消對(duì)要成型的制品的熱膨脹效應(yīng)。例如，突起的大小可被選成抵消在金屬合金在模具中冷卻后由特征的厚度所致的收縮。以此方式，突起可被用來形成基本平坦的表面，即使特征可被設(shè)置在該表面的反面上。
[0027]在又一個(gè)示例中，特征可以采用半徑來促進(jìn)填充和減少制品中的空隙。在相對(duì)薄的制品(例如，薄于I毫米)中，尖銳拐角因向模具中注射金屬合金時(shí)遇到的湍流和其他因素可導(dǎo)致拐角處的空隙。因此，可以利用至少部分地基于制品厚度的半徑來促進(jìn)流動(dòng)和減少空隙。還構(gòu)想了各種其他示例，其進(jìn)一步討論可關(guān)于以下章節(jié)找到。
[0028]在以下討論中，首先描述可采用本文描述的技術(shù)的示例環(huán)境。隨后描述可在該示例環(huán)境以及其他環(huán)境中執(zhí)行的示例過程。因此，各示例過程的執(zhí)行不限于該示例環(huán)境，并且該示例環(huán)境不限于執(zhí)行各示例過程。顯而易見的是，這些技術(shù)可以組合、分離，等等。
[0029]示例環(huán)培
[0030]圖1是示例實(shí)現(xiàn)中環(huán)境的圖示，該示例實(shí)現(xiàn)示出可操作以采用本文中所述的注射成型技術(shù)的系統(tǒng)100。所示環(huán)境包括通信地耦合到注射設(shè)備104和成型設(shè)備106的計(jì)算設(shè)備102。盡管被分開示出，但是這些裝置所代表的功能可以被組合、進(jìn)一步拆分等等。
[0031]計(jì)算設(shè)備102被示為包括注射成型控制模塊108，該注射成型控制模塊108代表用以控制注射設(shè)備104和成型設(shè)備106的操作的功能。注射成型控制模塊108例如可以利用計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)112上存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)指令110。一個(gè)或多個(gè)指令110隨后可被用來控制注射設(shè)備104和成型設(shè)備106的操作以使用注射成型形成制品。
[0032]注射設(shè)備104例如可以包括注射控制模塊116，以控制要被注射到成型設(shè)備106的模具120中的金屬合金118的加熱和注射。注射設(shè)備104例如可以包括加熱元件，以加熱和液化金屬合金118，諸如將主要含鎂的金屬合金熔融到約650攝氏度。注射設(shè)備104隨后可采用注射器(例如，柱塞式或螺桿式注射器)將處于壓力(諸如約40mPa，盡管也可以構(gòu)想其他壓力)下的液態(tài)形式的金屬合金118注射到成型設(shè)備的模具120中。
[0033]成型設(shè)備106被示為包括模具控制模塊122，該模具控制模塊122代表用以控制模具120的操作的功能。模具120例如可以包括多個(gè)模具部分124、126。模具部分124、126當(dāng)被相互靠近設(shè)置時(shí)形成界定要成型的制品114的型腔128。模具部分124、126可隨后被分離以從模具120取出制品114。
[0034]如之前所述，常規(guī)技術(shù)當(dāng)被用來使用金屬合金118成型制品114時(shí)會(huì)遇到麻煩。例如，具有厚度小于I毫米的壁的制品114可能由于金屬合金118不易于在冷卻前流過型腔12