專利名稱：用于一氣體輔助射出成型設(shè)備的氣體注入模具裝置及其氣體注入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體注入模具裝置及用于該模具裝置的氣體注入裝置，特別是涉及一種用于一氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入模具裝置及氣體注入裝置，其大幅降低所需耗費的材料及產(chǎn)制成本，并同時提高裝配及維修的方便性。
現(xiàn)今所常見的射出成型產(chǎn)品，特別是大型且較富外型輸廓變化的產(chǎn)品(例如螢?zāi)磺皻?，鞋楦頭，腳踏車曲柄件等等)的制造，若欲兼顧高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、重量輕及美觀(不凹陷翹曲)的外形，以目前射出成型的技術(shù)而言，必需受限于后加工時間的增加，并投注極高的制造成本，方有可能達(dá)到所需的成品條件。但是在現(xiàn)今人力缺乏及成本意識高漲的臺灣，甚而至于品質(zhì)及成本均競爭激烈的國際環(huán)境中，設(shè)計模具氣道并配合先進(jìn)的氣體輔助射出成型技術(shù)，以建構(gòu)出成本低廉，強(qiáng)度優(yōu)異且外觀優(yōu)美的射出成型產(chǎn)品，已漸漸取代傳統(tǒng)塑料射出成型技術(shù)中諸多難以克服的技術(shù)瑕疵。因此，模具氣道的設(shè)計，便成為氣體輔助射出成型技術(shù)的要角，而供氣體注入模穴的機(jī)構(gòu)便成為控制氣道路徑成敗與否的關(guān)鍵，故設(shè)于模具中的氣體注入裝置的設(shè)計，往往構(gòu)造極為復(fù)雜且精密，此即為目前采用的氣體注入裝置其產(chǎn)制及拆裝成本遲遲無法下降以符合市場需求的原因所在。
茲就上述的說明將現(xiàn)有氣體注入裝置結(jié)合模具的構(gòu)造作一簡單介紹參閱

圖1，傳統(tǒng)的氣體注入模具裝置1是將一氣體注入裝置2裝設(shè)于一公模3中，氣體注入裝置2包含一螺合于公模3中的上嵌塊4，及一固定于上嵌塊4下方的下嵌塊5，上嵌塊4及下嵌塊5中穿設(shè)有一氣體注入通道6，通道6內(nèi)設(shè)一滑桿7，當(dāng)融熔塑料自豎澆道及澆道注入模穴之后或幾乎同時，氣體(一般為氮氣)則自通道6注入，將滑桿7推向上而開啟滑桿7與下嵌塊5的推拔閉合面，使氣體經(jīng)由滑桿7與上嵌塊4間的空隙通過而注入模穴8中，待氣體釋放后，滑桿7即經(jīng)由其外設(shè)彈簧9的回復(fù)力而使其上端及下端的推拔面分別抵住上嵌塊4及下嵌塊5的頂點以封鎖通道6。
由圖1的結(jié)構(gòu)可知傳統(tǒng)的氣體注入裝置2零組件甚多，且結(jié)構(gòu)頗為復(fù)雜，其中上下嵌塊4,5由下而上組裝進(jìn)入公模3的過程，即不難理解在當(dāng)氣體注入裝置2產(chǎn)生任何故障需維修或更換時(例如環(huán)設(shè)于上嵌塊4周邊以防止氣漏的O型環(huán)10因長期承受高壓，將導(dǎo)致屬消耗材的O型環(huán)極易毀損而需換新)，需先將公模3下方所層層組接的層板、頂塊、頂板、頂針及支撐塊(圖未示出)先行拆解下來，方有換裝該氣體注入裝置2的組件的可能，可說耗事費時，形成氣體輔助射出成型設(shè)備的一大技術(shù)瑕疵。
不僅如此，經(jīng)由此一傳統(tǒng)的氣體注入裝置2通道6而注入的高壓氣體，由于其氣體為縱向集中射出，故往往直沖模壁11而將塑料成品吹穿，導(dǎo)致氣體泄漏而形成不良的瑕疵品。再者，經(jīng)由通道6的氣體會沿著所設(shè)計的氣道推動融熔塑料流向較低壓及粘度較低處，并經(jīng)特定時間的保壓過程，使模穴8內(nèi)的塑料成品不會因冷卻而產(chǎn)生表面收縮凹陷，且大型成品不會產(chǎn)生翹曲、變形及短射等現(xiàn)象。但是在射出塑料的冷卻過程中，所產(chǎn)生的些微程度的收縮，會使滑桿7頂部尖端與塑料接觸面產(chǎn)生間隙，進(jìn)而使注入的氣體在保壓階段時從該收縮間隙處倒泄回來，或在與滑桿7接觸的塑料表面會產(chǎn)生微裂，一樣導(dǎo)致高壓氣體的泄漏。更甚者，通道6至模穴8的出口處，會被塑料所堵塞，造成氣體注入模穴8的效果大打折扣，況且此種傳統(tǒng)的氣體注入設(shè)計，由于滑桿7經(jīng)由氣壓的反覆運動沖撞模穴8內(nèi)的塑料成品，將會導(dǎo)致高壓氣體泄漏及回流的嚴(yán)重后果。
有簽于此，提供一種或數(shù)種解決上述限制條件并同時達(dá)到低制造及組裝成本且維修簡易的氣體注入裝置及與其配合的氣體注入模具裝置，便成為此一國內(nèi)外高科技業(yè)界所急待解決的課題。因此，本發(fā)明提供了包括下文詳細(xì)說明中所述的具創(chuàng)新性的用于氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入模具及氣體注入裝置。
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種用于氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入模具裝置，經(jīng)由其特殊的氣體注入裝置螺接于一公模中，使得高壓氣體得以均勻地導(dǎo)向模穴二側(cè)而推動塑料作順向流動，故氣體注入過程中塑料成品不會產(chǎn)生吹穿及表面凹陷等不良現(xiàn)象，且由于氣體注入裝置的特殊設(shè)計，塑料不會阻塞氣體通道，以達(dá)到完美的保壓過程；在保壓冷卻階段亦無氣體回泄的情形，氣體氣密性極佳且因氣體注入裝置與模穴無相對運動所發(fā)生的沖撞，故塑料成品外觀極為優(yōu)異。
本發(fā)明的次要目的，在于提供一種用于氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入模具，其中的氣體注入裝置采用單純的單件式設(shè)計，并自模具的上方直接螺合進(jìn)入模具中而固定，并可選擇性地裝設(shè)于具有凸柱設(shè)計成品(例如螢?zāi)煌鈿?中的凸柱元件內(nèi)進(jìn)行氣體注入程序，使氣體注入裝置及模具的產(chǎn)制成本大幅降低，并進(jìn)而提高氣體注入裝置的用途，以及更換及維修的方便性。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種用于氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入裝置，藉由其單件可替換的絕佳設(shè)計，使其得以依需要換裝于多組氣體輔助射出成型設(shè)備中，大量降低氣體注入裝置的采購成本，明顯提高產(chǎn)品在市場上的競爭力。
熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人士自下文參照附圖對實施例的說明，將更能了解本發(fā)明的構(gòu)造及特色。
圖1是傳統(tǒng)氣體注入模具裝置的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的氣體注入模具裝置中氣體注入裝置、公、母模及模穴的相對位置關(guān)系的剖面示意圖；圖3是圖2的局部放大剖面示意圖；圖4是如圖3的另一實施例的剖面示意圖；及圖5是本發(fā)明的氣體注入裝置的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例中，氣體注入模具裝置20以及與其相配合的模具(通常為母模30)、模穴40、豎澆道50，塑料自豎澆道50注入模穴40以及氣體(一般為氮氣)隨后自模具裝置40注入模穴40以沿預(yù)先設(shè)計的氣道推動融熔塑料的剖面示意圖。
氣體注入模具裝置20，包含一模具(通常為公模21)及一氣體注入裝置22。公模21具有一上表面211，而氣體注入裝置22具有一頭部221及一柱形本體222。配合參閱圖3可獲得較為清楚的細(xì)部組合關(guān)系圖。頭部221包含一上表面223，一下表面224及一周緣225，柱形本體222系自下表面224向下延伸。自公模21的上表面211，縱向穿設(shè)一柱形容室212，用以容納該柱形本體222。沿該柱形本體222的外周緣及柱形容室212的內(nèi)壁的縱向區(qū)域，全部或部分設(shè)有相互配合的外螺紋及內(nèi)螺紋，以使得該柱形本體222可拆卸式地螺接固定于該柱形容室212內(nèi)至該頭部221的下表面224抵靠于該公模21的上表面211為止。配合參閱圖5，本發(fā)明的公模21與氣體注入裝置22的最佳配合方式為將柱形本體222的外周緣全長連續(xù)設(shè)置外螺紋226，而將柱形本體212的內(nèi)壁周緣全長亦連續(xù)設(shè)置與該外螺紋226相配合的內(nèi)螺紋213，使柱形本體222得自公模21上表面旋轉(zhuǎn)螺接至柱形容室212中而固定。
本發(fā)明的主要特征為該氣體注入模具裝置20另包含多個縱向槽道及相應(yīng)的橫向槽道。各該縱向槽道界定于柱形本體222與公模21內(nèi)壁間，而橫向槽道則界定于頭部221下表面224與公模21上表面211間，使得當(dāng)氣體注入裝置22的柱形本體222螺合于公模21的柱形容室212內(nèi)后，各縱向槽道與其相對應(yīng)的橫向槽道恰形成自柱形容室212底部至頭部221周緣225的一連續(xù)通道，供所注入的高壓氣體通過而進(jìn)入模穴40中。根據(jù)圖3及5所示，本發(fā)明實施例的縱向槽道227系自柱形本體22的底部至頂部分別開設(shè)于柱形本體22的二相對側(cè)面，且其深度(即自外螺紋226徑向向內(nèi)的深度)設(shè)定為當(dāng)柱形本體22螺接于柱形容室212時，縱向槽道227的底面228與柱形容室212內(nèi)壁的內(nèi)螺紋213的牙頂229的間距依需要達(dá)到例如0.1～.2厘米的距離。另外該橫向槽道230系自縱向槽道227的頂部至頭部221的周緣225開設(shè)于頭部221的下表面224，使得當(dāng)氣體注入裝置22螺合于公模21而使頭部221抵靠于公模21上表面211時，橫向槽道230的底面231與公模21的上表面間達(dá)到與縱向槽道227底面228至內(nèi)螺紋213牙頂229間相近的距離，使得自柱形容室212底部注入的氣體得以自縱向容室227經(jīng)橫向容室230而順利且均勻地橫向?qū)蚰Ｑ?0中，依預(yù)先設(shè)計的氣道達(dá)到推動融熔塑料的效果。而為使自橫向槽道230射出的氣體進(jìn)入模穴40的氣流更為均勻且無阻礙漏損，公模21上表面211最好是設(shè)計成一凹設(shè)的直立頸部232(如圖3)或一凸設(shè)的直立頸部233(如圖4)，使柱形本體222螺接于柱形容室212后，頭部221周緣225恰與頸部232(或頸部233)的邊壁234(或邊壁235)齊平。
由于融熔塑料不會因重力作用阻塞由縱向槽道227及橫向槽道230所界定的氣體注入通道，且氣體在無其他管道可供泄漏的情況下，根據(jù)本發(fā)明所進(jìn)行的氣體輔助射出加工程序必能達(dá)到極佳的保壓效果(即保壓期間不會產(chǎn)生壓力降，導(dǎo)致氣道瑕疵)及成品內(nèi)氣道的高氣密性，因此，更能進(jìn)一步避免大型肉厚件的表面凹陷及大型肉薄件的短射(short shot)、凹陷及吹穿成品等情形，以確切降低不良?xì)怏w射出成品的機(jī)率，且亦大幅減少整個氣體輔助射出過程的不確定變數(shù)。
前文系針對本發(fā)明的較佳實施例作敘述，對熟悉此項技術(shù)者而言，當(dāng)可在不脫離本發(fā)明的技術(shù)原理的情況下做各種變化與修飾，例如在氣體注入裝置22頭部221的上表面223中央?yún)^(qū)域加設(shè)一扳手插孔60，供扳手插入而方便將氣體注入裝置22螺合或退出公模21的柱形容室212，或改變頭部221的周緣225形狀，便利套筒扳手套入操作，甚或至于改變柱形本體及柱形容室的接固定方式以達(dá)到等同或類似的效果。但是這些變化與修改都應(yīng)包含在本申請權(quán)利要求所界定的范疇中。
權(quán)利要求
1.一種用于一氣體輔助射出成型技術(shù)的氣體注入模具裝置，包含一模具，其包含一模具上表面；一氣體注入裝置，其包含一頭部，其包含一上表面、一下表面及一周緣；還包含一柱形本體，自該頭部的下表面向下延伸，沿該本體周圍至少一縱向區(qū)域，設(shè)有外螺紋；其特征在于自該模具上表面，縱向穿設(shè)一柱形容室，用以容納該柱形本體，該柱形容室內(nèi)壁至少一縱向區(qū)域，設(shè)有與該外螺紋相互配合的內(nèi)螺紋，用以可活動地螺合該柱形本體；該氣體注入模具裝置另包含多個縱向槽道及相應(yīng)的橫向槽道，各該縱向槽道界定于該柱形本體與該模具內(nèi)壁間，各該橫向槽道界定于該頭部下表面與該模具上表面間，使得當(dāng)該氣體注入裝置的柱形本體螺合于該模具的柱形容室內(nèi)后，各該縱向槽道與其相應(yīng)的橫向槽道恰形成自該柱形容室底部至該頭部周緣的一連續(xù)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該外螺紋是自該柱形本體的外周緣沿該柱形本體的全長連續(xù)設(shè)置而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，各該縱向槽道是自該柱形本體的底部至頂部開設(shè)于該柱形本體的側(cè)面的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，各該橫向槽道是自該縱向槽道的頂部至該頭部的周緣開設(shè)于該頭部的下表面的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該柱形本體的側(cè)面，開設(shè)二相對的縱向槽道，而該頭部的下表面，則對應(yīng)地開設(shè)二相對的橫向槽道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1,2,3,4或5所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該頭部包含一扳手插孔，設(shè)于該頭部上表面的中央?yún)^(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1,2,3,4或5所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該模具為—公模。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該公模另包含一直立頸部，設(shè)于該公模外表面上，當(dāng)該柱形本體螺接于該柱形容室內(nèi)后，該頭部周緣與該頸部的邊壁齊平。
9.一種氣體注入裝置，系用于權(quán)利要求1所述的氣體輔助射出成型的氣體注入模具裝置中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體注入裝置，其特征在于，該外螺紋是自該柱形本體的外周緣沿該柱形本體的全長連續(xù)設(shè)置而成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，各該縱向槽道是自該柱形本體的底部至頂部開設(shè)于該柱形本體的側(cè)面的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，各該橫向槽道是自該縱向槽道的頂部至該頭部的周緣開設(shè)于該頭部的下表面的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該柱形本體的側(cè)面，開設(shè)二相對的縱向槽道，而該頭部的下表面，則對應(yīng)地開設(shè)二相對的橫向槽道。
14.根據(jù)權(quán)利要求9,10,11,12或13所述的氣體注入模具裝置，其特征在于，該頭部包含一扳手插孔，設(shè)于該頭部上表面的中央?yún)^(qū)域。
全文摘要
用于氣體輔助射出成型的氣體注入模具裝置,包含公模及氣體注入裝置。氣體注入裝置包含頭部及自頭部延伸的柱形本體。公模包含二柱形容室,柱形本體外周緣及柱形容室內(nèi)壁車設(shè)有外螺紋及內(nèi)螺紋,使氣體注入裝置可活動地螺接于公模的柱形容室內(nèi)。柱形本體側(cè)面開設(shè)有多個縱向槽道,而頭部的下表面開設(shè)有橫向模道,當(dāng)氣體注入裝置螺合于公模后,各縱向槽道與其相應(yīng)的橫向槽道形成自柱形容室底部至頭部周緣的一供氣體注入模穴的連續(xù)通道。
文檔編號B29C45/57GK1234327SQ9810175
公開日1999年11月10日 申請日期1998年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月4日
發(fā)明者陳永志, 吳錦鏞, 劉文亮, 王先毅, 鄭龍正 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院