注射模塑的装置及方法

专利名称：注射模塑的装置及方法
技术领域：
本发明涉及注射模塑塑料零件的装置及方法，更具体地说，涉及模塑带有精密透孔但没有任何熔合线的优质零件的装置及方法，本发明更具体地用于模塑大致为圆形的零件例如光盘或磁盘，或精密齿轮等。
模型带孔的制件例如带有中心孔的齿轮、盘件等总是出现一些问题。这类零件通常是用从模腔的至少一侧注射塑料的方法模塑而成。这常常会在熔融塑料流过模腔并包围形成制件的孔的金属芯子时，出现塑料形成的熔合线。对于许多用途而言，这种熔合线是允许的，并且通过合适地选择注射条件可使熔合线的影响减至最小，并达到可接受的程度。
最近，出现了要求公差和均匀性都严格得多的新型制件品种，尤其是，对光盘的要求越来越多。这些光盘具有一种用合成树脂例如透光的聚碳酸脂树脂制成的基盘。只读盘具有许多编码着所需信息(声乐信号、光学影像、或数字信息)的凹沟和凸纹状的螺旋形磁道。通过例如真空沉积铝的方法制出一种反射薄膜。通过上述的凹兆和凸纹对激光束的反射可阅读其中的信息。这就要求上述盘件不仅要具有均匀的力学性能，而且要具有十分均匀的光学性能。现在用于记录音乐声音等的光盘(称为袖珍盘或者说CD盘)，其凹槽具有一定的尺寸。最近，已提出用上述同样的技术以数字计算的方法来编码视频信号，其盘上的凹槽尺寸小得多，可编码更多的信息，这种可以是双面的盘称为通用数字(视频)盘(DVD盘)。由于盘上凹槽的尺寸小，故具有均匀一致的光学特性是很重要的。
更具体地说，反射率的任何变化都是完全不容许的。而这种变化可能是由于用于制造任何单个盘的材料的剪切应变始终随时间而有种种变化所造成的。而且，熔合线还会引起双折射的问题，这也是不容许的。可重新记录信息信号的磁-光盘也要考虑到这类问题。
上述问题至少对于上述类型的记录盘已得到公认。提出的用于模塑这类盘的方案的共同特征是通过位于盘件轴线上的喷嘴来注射塑料。该塑料首先沿轴线流动，然后在浇口处转90°沿径向向外流动。目的是想使塑料均匀地充满模腔，避免熔合线，并且避免材料中产生复杂而非均匀的随时间而变化的切变。然而，上述的特征迄今未能得到，而且常常还产生其他的问题。
在下面说明中提到的所有参考专利都纳入本说明书作为参考。
Wilson的美国专利No.2698464公开了一种制造带中心孔的记录盘的双腔塑模。这种装置具有一个自由移动的针件，其作用有两个一是密封注塑机的喷嘴，二是当它向着注模机喷嘴后移时形成上述的中心孔。Wilson专利中的针件不起塑模型芯的作用，不起塑模浇口的作用，而且也不导引或者说引导熔融树脂流径向地或以其他方式进入模腔。这种装置的主要缺点是，针件在注射模料后向后移动时会使已注入的模料从塑模主通道回流入已充满的模腔，并且还回流入注模机喷嘴。这种情况在模塑信息载体盘时是不容许的，因为额外的模料会与原先注入的模料形成熔合线。而且，Wilson专利的模注喷嘴是固定的，且没有一个带有能与可移动针件相配合而形成一定厚度的圆形浇口的出口部分的尖部。Wilson专利的针件的密封作用可用一个滑动的侧向阀式选通机构来实现，而其形成孔的作用则可由柱塞26来达到。
转让给GPT Axxicon B.V的美国专利No.5324190(Frei)提出又一种热套技术。它具有一个可移动的阀式选通件，其作用是将注入的熔融树脂流分开成几股流；使熔融树脂保持热态；形成厚度不变的塑模浇口；关闭浇口并形成模塑件内的孔。Frei专利的装置由于围绕阀式选通件将熔体分开并使熔体通过几个径向浇口输入模腔，故本质上会造成不可接受的熔合线。
美国专利No.3989 436(McNeely等人)提出这一种方案(该专利的让转人是本发明的共同转让人)，它公开一种用于制造注射模塑并且中心打孔的记录盘(更具体说是光盘)的装置。所发明的方法通常称为冷套注模法。它提出一个带有锥形孔的浇道套，套的小口端与喷嘴连接，而大口端与盘子模腔连接。由于使用冷套，故浇道套内的塑料冷却并凝固，这与模腔内的塑料相似。塑料刚刚冷却后但在其温度降至室温之前，还是十分刚硬时，将盘子中央的圆形部分与浇道一起切掉，然后通过一种机械推杆将制件推出，并由机械手取走。
虽然上述方法可制成几乎不带双光折射的优质光盘，但是还存在较大缺点。首先，浇道是一块昂贵塑料的报废料，第二，由于要切除并取去浇道需要附加工时而使整个循环时间延长；第三，在切除浇道时在紧靠孔处的材料内可能产生一些拉伸或者说应力。在大多数情况下，孔的表面质量及其尺寸公差会有变化，不能满足验收标准；最后，由于附加地要求为抽出和取去浇道而设计机械手，故使装置复杂化而使造价提高。
转让给Song公司的Kudo等人的美国专利No.5552098公开了一种使用冷浇道方法的最新发展。其说明指出，首先将可移动件从形成盘中透孔的位置上抽出，而基盘在塑模内固化，然后将基盘从模腔中取出。其打开塑模的方法和取出盘件的方法不太清楚，而其冷浇道是用一种未公开的方法单独去除的。
转让给Discovision联合体的美国专利No.4340353(Mayer)公开了另一种方法。其中叙述了称为热套注射模塑法的第二种普通方法。在此方法中，紧接盘件中心孔的套管保持热态，所以在此套管中的塑料始终保持在熔融状态。这就避免了当模腔中的塑料冷却时形成一个浇道，在上述专利(4340353)中，借助于一种弹簧偏压提升阀来关闭模腔，使仍然处于熔融状态的塑料不进入模腔。除了压缩弹簧之外，还设置一种液压冲头强制上述提升阀处于关闭位置。当塑料注入塑模时，液压冲头移开，注射压力足以使提升阀克服弹簧的作用力从其座上移开，提升阀具有一个短的截头锥形座。其尺寸使得从喷嘴组件通道通过提升阀座进入模腔的流动横截面发生十分明显的变化。模料充满模腔后，通过辅助压缩弹簧的液压冲头将提升阀关闭。因此，当阀关闭时，提升阀的头部有效地移过盘中的开口，并座落在其阀座上，以便紧靠盘件及盘中的孔。
上述结构有各种问题。首先，关闭的阀紧接盘件的内缘，所以要使喷嘴尖部及其内部的塑料保持熔融状态，同时又使紧靠它的盘件能冷却和凝固，这是一种矛盾的要求。更为重要的是，这种类型的阀组件的主要问题与熔融树脂的流道中会形成复杂的随时间变化的切变模式的阻塞有关。该专利示出一种复杂的树脂流道，故不同部分的树脂会经受十分不同的剪切作用。使用提升阀的一个特殊问题是，必定有一根提升阀的致动轴通过塑料流动的通道。正如该专利所指出，这会造成提升阀的轴的结构复杂化。其中包括导引轴的向外伸出的壁、形成轴向开口的另一个臂、与它栓接在一起的单独元件以及加热件。所有这些都会导致流道复杂化而使模料产生复杂的剪切过程，而这些将造成不希望有的剪切加热和粘性降低，而且会产生可用偏振光观察到的双光折射模式，这种模式是完全不能容许的，因为它会干扰对盘的读出精度。
另一个也是转让给Discovision联合体的美国专利No.4391579(Morrison)公开了一种用于注模机的热浇道阀组件。其中，有一个可移动的阀件在模塑盘件的前进位置与切断树脂流进在盘上形成孔的后缩位置之间移动。但是，上述阀件含有一条相当复杂的流道。它必需设有树脂必须围绕它流动的隔离板。这会使树脂在刚好进入模腔处形成分散流，从而形成熔合线和双光折射。
另一个转让给Discovision联合体的美国专利No.4412805(Morrison)提出含有两个不带可移动阀件的热浇道组件的装置。在两个实施例中，一个固定的浇道套管与一个固定到第二半模用于在模塑件中形成中心孔的固定塑模插塞协同动作。考虑到在注射树脂后不用任何机构来关闭浇口，孔内会留下不容许的残余浇道。除此以外，在两个实施例中，由于通过机械障碍物使熔融树脂分成几股分流然后再将这些分流重新组合在一起，故在模塑制件中会出现熔合线。在其

图1的第一实施例中，设置了一种使注入的熔融树脂分开进入在扩散的头部与安装块之间形成的独立的径向流道的隔离板。在图5的第二实施例中，机械障碍物是很多挤压通道之间的隔板。
转让给本发明的转让人的美国专利No.5219593(Schmidt等人)公开了用热浇道但不用移动阀件来制造带中心孔的塑料制件的另一种努力，在上述专利的图7的实施例中，Schmidt提出一种具有锥形端部的内插塞，该锥形端部与位于相对半模内的对应的锥形孔相配合，以形成不带残余浇道的孔。这种方法用热闸来关闭浇口，但对于某些用途仍然是不可接受的，因为模塑制件将由于树脂流分成几股围绕喷嘴本体的树脂分流而肯定会形成熔合线。这种结构也会由于在注射和冷却树脂后仍然打开的浇口的宽度的影响而产生可看见的圆形残余浇道。
本发明的转让人在1996.7.25提出的美国专利申请No.08/690411(Teng)公开了一种改进的热套阀式选通机构以及消除定向的分子取向并消除在已凝固的用于制造模塑制件的树脂形成的熔合线的方法。发明一种新结构的阀杆，该阀杆具有用于使熔融树脂分散、均匀化和混合的不同区域。该阀杆的滑动可形成盘上的孔，并可起到封闭浇口的作用。虽然此技术比先前的热套方法具有多个优点，但是，它仍然需要设置穿过模注喷嘴通道的可移动的阀杆。
最后，Altech最近出版了一个小册子，其中简述了一种CD塑模结构，其熔体通道是管状的，熔体可以无机械阻碍地进行模腔，但是其示意图没有提供任何有关浇口区域、塑模喷嘴和注塑程序方面的信息。
因此，需要有一种能克服现有技术的诸多缺点的方式来模塑带有透孔的零件，特别是圆形的零件例如盘件和齿轮，更具体地说是信息载体模塑基盘例如硬磁盘、书写的和非书写的数字袖珍盘(CD)、和通用数字(频视)盘(DVD)。
本发明的一个方面是提出一种改进的用于制造带有透孔的制件的注射模塑装置，该装置具有一个带有第一孔的第一半模；一个带有与上述第一孔大致对准的第二孔的第二半模；其中，第一半模和第二半模在合模位置上构成模腔，该模腔在邻接上述第一孔处的厚度为T，上述的改进是在上述第一孔内设置一个具有模塑位置和模塑后位置的可滑动的模注喷嘴，该喷嘴具有一个与熔融模料供料装置流体连通的入口；一个带有喷嘴尖部的出口，所述喷嘴尖部具有一个浇口部分，并在喷嘴处于上述模塑位置时与上述模腔相连通；和一个位于上述入口与上述出口之间的通畅的喷嘴熔体通道，以导引来自供料装置的熔融模料在出口前以管状流的方式流向模腔；在上述第二孔内设置一个可独立移动的可调阀式选通机械，该机构在上述第二孔内有一个模塑位置，而在上述第一孔内有一个模塑后位置，上述的阀式选通机构含有一个可在模塑制件中制出孔来的模芯机构；一个可在含模位置上将管状的熔融模料流转变成径向流的机构；和一个可在塑模打开位置上防止熔融模料漏泄的喷嘴通道密封机构；一个具有合适厚度为T2的圆形塑模浇口，该塑模浇口是在合模位置上在喷嘴尖部的浇口部分与上述阀式选通机构之间形成的，该浇口是没有机械阻塞的；因此，其最大厚度T2大致等于模腔厚度T1；一个可使上述模注喷嘴在上述第一孔内在上述模塑位置与上述模塑后位置之间滑动的第一作动机构；和一个可使上述阀式选通机构从上述第二孔内的上述模塑位置至少部分地滑动到上述第一孔内的上述模塑后的密封位置的第二作动机构。
在具体形式上，本发明提供一种用于注射模塑装置的喷嘴阀式选通机构，所述的模塑装置含有可分开的第一半模和第二半模，该两半模一起构成一个用于模塑带有孔的制件的模腔，该第一半模和第二半模分别含有通向模腔并且互相对准的第一和第二导向孔，上述的喷嘴阀式选通机构含有一个可滑动地安装在第一孔内并形成一个用于供给均匀的树脂流的喷嘴通道的模注喷嘴，上述喷嘴通道具有一个与注模机连接的喷嘴入口和一个邻接模腔的喷嘴出口，其中，喷嘴出口是一个尖部，安装成可在第一孔内于上述尖部邻接模腔的模塑位置与上述尖部离开模腔的第二位置之间滑动；一个可滑动地安装在第二孔内面对上述喷嘴出口的独立的梭动插塞，其中，上述梭动插塞和上述尖部各具有互相面对面构成塑模浇口的第一表面；和一个用于使上述梭动插塞相对于上述尖部移动以改变上述两个第一表面之间的间距而调节塑模浇口的厚度的移动机构，该移动机构可安装在第二半模内，并与上述梭动插塞是分开的。
更概括地说，本发明提出一种能够制成没有熔合线、双光折射最小且具有精密透孔的模塑件的注射模塑装置和方法。与公知的冷浇道法不同，本发明提出制造具有精密透孔但不带有任何残余塑料浇道的优质模塑制件的热浇道法和装置。
另外，本发明提出一种可调节的塑模浇口，在模腔中该浇口的厚度和位置是可根据模塑条件和模塑材料加以调节的参数，与此同时又可控制流动速率。为此，可在注射过程开始之前调节浇口宽度，以便即使在使用不同的树脂、不同的注模机和/或不同的注塑参数的时候也可在同一塑模中制成不同的制件。上述方法是无浇道的，以避免与形成和废弃塑料浇道有关的复杂性和材料损耗。该方法可在浇道入口处有利地应用背压以降低树脂进入模腔的充填速度。上述结构具有无任何机械阻塞的用于注射树脂的套管或者说管道，同时又可安全而可靠地关闭浇口。
上述关闭浇口的方法可单独准备两个半模，并且可使必须在喷嘴内保持熔融状态的树脂不会漏泄，而且在注射后也没有模料留在阀式选通机构上，所述模料是可在塑模中进行下一次模塑操作时使用的。塑模套管或者说模注喷嘴和阀式选通机构或者说梭动插塞的结构使它们能够很容易按常规方法制件，以适应各种模塑参数和树脂。
对于许多的用途，盘件的孔是圆形的，并且其直径与在模塑件上形成孔的梭动插塞的外径相同。模注喷嘴可带有一个长的喷嘴套管，该套管具有一个可在第一孔内滑动的圆柱形部分。梭动插塞最好具有一个可在第一和第二孔内滑动的圆柱形主体部分。对于一些不要求圆孔的用途，上述的主体部分可具有其他所需的截面几何形状，例如非圆形(椭圆形等)或多角形(方形、五角形等)。
上述梭动插塞最好具有一个包含其第一表面的上部，上述的喷嘴尖部和上述的上部包含互补的第二密封表面，上述移动机构用于使上述上部的第二密封表面对着上述尖部的第二密封表面移动，以关闭塑模浇口。而且，为了形成制件的孔，两个半模上的第一孔和第二孔最好相互同轴，梭动插塞的主体部分的模截面与制件上孔的横截面相对应，并且与两半模的第一孔和第二孔的横截面相对应，以便使插塞在移动机构的作用下从第二孔进入到第一孔，穿过制件形成制件上的孔。
梭动插塞的圆柱形或其他形状的主体部分部分地置于模腔内，从而在注射-熔融树脂时起到型芯的作用。梭动插塞还可包含一个可具有各种几何形状的上部，所述形状取决于进入模腔的熔融树脂流的最佳导引要求。梭动插塞的上述上部也含有与喷嘴的第一和第二表面相匹配的第一和第二表面，而且具有下列功能首先是起到一个型芯的作用；其次是构成一个其厚度或者说高度可调节的塑模浇口；第三是通过梭动插塞向着喷嘴尖部移动使两个第二表面彼此接合而完全隔断熔融树脂流。
模注喷嘴的通道通常在长的喷嘴套管内形成并且大致沿轴向伸向模腔。模注喷嘴可具有几个功能部分，它们必须与注模机喷嘴的特点、塑模的特征和梭动插塞的特点相互协同和匹配。
喷嘴出口设置在长的喷嘴套管的自由端，并具有一个与喷嘴通道接续的表面，其剖面形状是从轴向的方向向大致为径向的方向弯曲，并且该表面的剖面最好是大致为圆形，这就可保证树脂平稳地流动，而不会形成有害的剪切状态，也不会在制件上形成熔合线。
插塞最好具有一个与喷嘴出口表面的形状相对应的上部，并且其剖面具有一个部分地弯曲的凹入的上表面，该上部的凹入上表面在喷嘴出口与上表面的四周上与喷嘴的外表面相接合。喷嘴的上表面和出口表面可形成一个圆形模塑浇道，该浇道的高度或者说厚度从喷嘴通道的轴线向模注浇道的周边逐渐变小。当模注浇道的高度减小时，浇道的圆周长增加，所以几乎不需要改变树脂流过浇道的速度。
模塑装置最好包含一个安装在第二半模内的插塞和一个作动机构，该作动机构与推杆相连接以使推杆移动，推杆安装成可推动插塞从第二孔穿过模腔进入第一孔。
插塞的上部可做成各种不同的形状，该上部可以是大致为拱形的球状表面。
另外，插塞的上部也可以包含一个平顶表面，或者是圆锥形表面。插塞上部的高度可以大于其圆柱形主体部分的半径的一半。
按照本发明的另一方面，提出组合系统中的注射模塑装置，该装置含有一个第一半模；一个第二半模；一个穿过第一半模的第一孔；和一个与第一孔对准并穿过第二半模的第二孔第一半模和第二半模构成一个用于模塑带孔制成件的模腔；和一个喷嘴装置，该装置含有一个形成树脂喷嘴通道的模注喷嘴，所述喷嘴通道具有一个与注模机喷嘴连接的入口和一个与模腔连通的尖部，模注喷嘴安装成可在第一孔内于邻接第二半模的模塑位置与远离第二半模的第二位置之间滑动。
一个可滑动地安装在第二孔内面对上述尖部的独立的梭动插塞，其特征在于，上述尖部和梭动插塞具有互相面对构成塑模浇口的第一表面；和一个固定在第二半模上可使梭动插塞相对于尖部移动以改变两个第一表面之间的间距以改变塑模梭口的宽度的移动机构，该移动机构安装在第二半模内，与梭动插塞是分开的。
本发明的又一方面是提出一种制造带有透孔的制件的注射模塑方法，包含如下步骤将第一和第二半模一起置于含模位置上，构成厚度为T1的模腔；将模注喷嘴置于其模塑位置上，该喷嘴含有一条通畅的熔体通道，其尖部具有选通机构，并位于第一半模的孔内；移动位于第二半模的孔内的可独立滑动的阀式选通机构至其模塑位置上，直至与喷嘴选通机构相配合而形成的圆形塑模浇口的厚度T1相当于模腔的厚度T1为止；使来自供料装置的熔融模料以管状流的方式流过喷嘴熔体通道；使上述管状流遇到至少部分地位于第一孔内的可调阀式选通机构时转变成环形流；再使上述环形流在它进入圆形的塑模浇口时转变成径向流，并随后进入模腔；
用与上述可调阀式选通机构相连接的塑模型芯机构在制件上形成一个孔；在模腔充满树脂，且该树脂至少冷却到形成模塑制件之后，将喷嘴移动到其模塑后位置，并将阀式选通机构移到其模塑后密封位置，以密封喷嘴通道，防止熔融模料在开模位置上发生漏泄。
本发明的另一方面是提出一种使用一个阀式选通模注喷嘴和一个具有在合模位置上构成模腔的第一固定模板和第二模板的塑模来模型带有透孔但没有熔合线的无浇道制件的方法，该方法包含如下步骤通过模注喷嘴的熔体通道将熔融模料从其与供料装置连通的入口处注射到达与带有中心模件的模腔相连通的出口处，其特征在于，上述的熔融模料流呈管状流形式；通过使用上述的至少部分地位于喷嘴熔体通道内的模件使上述的管状流在上述出口处转变成环形流形式；再通过一个基本上无机械阻塞的圆形浇道使上述的环形流转变成径向流而进入模腔，该径向流是靠上述的模件形成的；通过将上述模件从其在可移动模板中的型芯位置完全移到固定模板中的模注喷嘴处而切断熔融模料流；冷却塑模；打开塑模并取出模塑制件。
本发明的再一个方面是提出在一种塑模中注射模塑制件的方法，所述的塑模含有第一半模和第二半模，该两个半模可在从模腔取出模塑制件的开模位置与形成模腔的合模位置之间移动，第一半模具有一个第一孔，第二半模具有一个第二孔，该第二孔至少在合模位置上与第一孔对准；一个滑动地安装在第一孔内并可在邻接第二半模的模塑位置与远离第二半模的第二位置之间移动的模注喷嘴；和一个滑动地安装在第二孔内的梭动插塞，上述的模注喷嘴与梭动插塞具有互相面对构成塑模浇口的第一表面，上述的方法含有如下步骤(1)使第一半模和第二半模一起进入合模位置，在模塑位置上构成带有模注喷嘴的模腔；(2)控制插塞相对于喷嘴的位置以调节两个第一表面之间形成的模塑浇口的宽度；(3)通过模注喷嘴和塑模浇口注射树脂，充填模腔；(4)在模腔已充满树脂而且该树脂至少冷却到形成模塑制件后，
打开模腔，取出模塑制件。
模注喷嘴和梭动插塞最好能控制到保持塑模浇口在模腔内的所需位置。
模塑操作完成后，解除注射压力，然后使注模机喷嘴后缩，并打开塑模。弹簧偏压机构使模注喷嘴保持其尖部处在第二位置上，并与梭动插塞紧密接触，使树脂不致漏泄。然后用公知的出坯机构从塑模中顶出制件，然后用公知的机械手机构将它移出塑模区之外。另外，由于切断了树脂流，故可保证梭动插塞支持在关闭模注喷嘴的第一孔内。
在取出制件后，使第一和第二半模返回到合模位置，组成模腔。注模机喷嘴再次向前伸出，这就使模注喷嘴返回模塑位置，并驱动梭动插塞回到其原先位置，确切地说，插塞部分地位于模腔内，并且也部分地位于第二孔内。同时，按照本发明的最佳实施例，移动插塞的流体驱动机构也缩回其原先位置。
为了控制进入模腔的树脂流，可实时控制插塞相对于喷嘴出口的位置，该位置可按所用树脂种类、对塑模操作的实用注模机以及注射模型参数等调节到形成塑模浇道的宽度。必须指出，本发明的塑模及模塑方法可用于在水平式的或直立式的注模机上用各种各样的塑料制成各种带有精密透孔但没有熔合线的塑料件。本发明提供冷浇道优质树脂流，但没有废弃的冷浇道，也不需要用从零件上除去浇道的装置。
为了更好地了解本发明，更清楚如何才能有效地实施本发明，下面通过实例参考表明本发明最佳实施例的附图，附图中，图1是本发明的装置的第一实施例的垂直剖视图；图1a是用于驱动梭动插塞的作动机构的第二实施例的详图；图2是类似于图1的剖视图，示出处于关闭位置的喷嘴组件；图3是类似于图2的剖视图，示出两个半模打开的情况；图4a和4b是一种形式的喷嘴套管和梭动插塞的剖视详图；图5a-5l是上述图中所示喷嘴套管和梭动插塞的另外多种形式的示意图；图6是又一种改型的梭动插塞的垂直剖视图；图7是再一种改型的梭动插塞的垂直剖视图；图8是具有非圆形中心孔的盘件的平面图；图9a和9b分别是形成非圆形孔的梭动插塞的侧视图和平面图10和11是具有不同形式的非圆形透孔的盘件的平面图；和图12示出另一种在塑模打开时将梭动插塞支持在第二位置上的机构。
参看图1，图中总的以标号10表示本发明的塑模组件。塑模组件10以公知的方式含有一个第一半模14和一个第二半模16，上述两个半模14、16构成一个模腔18。
应当明白，为方便起见，在图1示出上述塑模组件10呈直立位置，但是，该模型的取向可以是任何合适的方位。这通常取决于所用的具体的注射模塑设备。因此，塑模也可以呈水平设置。而且，虽然在本实施例中，只有半模14是可移动的，但是，上述的半模14、16中的一个或者两个都可以是可移动的。
在半模16之顶部有一个较大的凹槽26，该凹槽26与一个穿过半模16的孔相连通，该孔包含一个直径较大的第一孔28和一个直径较小的第二孔30。
一个可滑动的模塑喷嘴32具有一个以其台肩靠紧在半模16上的喷嘴头44，该喷嘴头34还含有一个与第一孔28滑动地接合的外套管35，在该套管35的外部有一个环形窄槽36，槽中有一个压缩弹簧37在喷嘴头43与半模16之间起作用。
注射喷嘴32还含有一个带有一个可将熔融树脂供入模腔18内的轴向喷嘴熔体通道40的喷嘴套管38，而且还具有一个喷嘴入口42。
注模机注射喷嘴44紧靠上述喷嘴的入口42。弹簧37使模注喷嘴32的头部34与注模机喷嘴44保持密封接触，并保持它们彼此的流体连通。该弹簧37的弹簧刚度和尺寸应在注射过程中能使它们之间保持接触而不减弱。因此，注模机喷嘴44以及模注喷嘴32可通过一种机构(未示出)以公知的方式在图1所示的注射位置与图2所示的注射后的位置之间移动。
从图4a可更清楚地看出，长形喷嘴套38的自由端连续地形成喷嘴尖部50，该喷嘴尖部50含有一个注口部分52，它与下面要说到的插塞90相结合构成一个塑模浇口。
尖部50还包含一个外部滑动表面54。在一个实施例中，在固定的半模16内、面向模腔18处有一个朝下的第二圆柱形孔56。
按照本发明的一个方面，在孔56内设置一个用合适的隔热材料(例如钛或钛合金)制成的套管58，形成一个内圆孔60，作为第二孔30的一部分，喷嘴尖部54的圆柱形表面以及梭动插塞90沿上述的孔滑动。
下面再看图1，进一步说明塑模10的细节。孔72穿过可移动的半模14，该孔72在邻近模腔18处有一个直径加大的部分。本发明的塑模可用于制造没有坑点的“空白”盘，随后该“空白”盘粘到一种信息载体盘上形成某种类型的DVD盘或其他类型的模塑盘。在此情况下，塑模不带模板74以及支持和抛射模板的机构。在一个最佳实施例中，现有技术公知的模板74以公知的方式安装在可移动的半模14中的模腔内，并由一种固位气缸76将它固定在适当位置上。
固位气缸76构成一个在其内部可滑动地安装一个出坯气缸78的内孔。用一种作动装置(未示出)向上驱动出坯气缸78以使按公知方式顶出模塑盘。
出坯气缸78内形成一个具有一个直径较小的第一孔82和一个直径较大的第二孔84的内孔80。在一个实施例中，一个推杆88与流体驱动机构86相连接，用于移动梭动插塞90，按照本发明，梭动插塞90是本发明的一个创新性的十分精密的模塑结构零件。推杆88简单地顶住插塞90，但不固定在插塞90上。正如在图1a进一步示出的某些细节那样，通过其他构件例如通过一种由流体103或其他合适的装置驱动的楔形件105以更精确而可靠的方式实现推杆88的致动。在注模工序中，通过由流体作动机构109作动的移动销107来限制楔形件105的移动。用一种机构(未示出)使推杆88保持与楔形件105持久地接触。
在用梭动插塞90封闭喷嘴的过程中，通过将移动销107向上移到固定的上部第二销101处而使楔形件105进一步移动。可用一种现有技术公知的装置(未示出)从塑模外面监视楔形件或/和推杆的位置以及模注喷嘴的位置，以便精确地确定浇口的厚度。可以在不中断模塑过程的情况下，高精度地调整模塑状态的函数和浇口的厚度及位置。
下面说明梭动插塞的结构。
梭动插塞90最初位于可移动的半模内，它有如下几种主要功能与喷嘴尖部一起形成一个无机械阻塞的圆形塑模浇口；导引注入的熔融材料管状流并将它从管状流改变为径向流而充填模腔；至少部分地起到一个芯了的作用从而至少部分地在盘件内形成一个透孔；最后，通过将它移入固定的半模内而至少部分地封闭塑模浇口直到它与可移动模注喷嘴的尖部形成密封接触为止。
按照本发明，可以根据实用的模塑参数和具体的模塑材料来改变圆形浇口相对于模腔的位置和浇口的厚度。图4a和4b示出一种插塞90的细节。如图所示，插塞90具有一个可滑动的作为芯子的本体部分92、一个面对推杆88的钝化部分91和一个面对喷嘴尖部50的浇口部分94。在一个优选实施例中，插塞90做成一个回转体，其上部浇口部分94具有一个尖顶96。该尖部96在到达喷嘴尖部50之前与注入的树脂管状流相接合，以促使该管状流顺利地转换成径向流，与此同时，在管状流与径向流之间的短距离内形成一个中间过渡的环形流。
如图1和4a剖视图所示，在一种实施例中，插塞90的上部94包含一回转曲面，该曲面与喷嘴尖部50的浇口部分53相配合，一起形成一个端接厚度为T的圆形塑模浇口95的熔体流道98。
曲面93实际上可有各种形状，这随具体的模塑应用而变化，如图5a-5j更具体所示。该曲面93的形状通常按所用的下列几种功能根据计算机化熔体流动分析来选择，所述功能是例如与喷嘴尖部相结合封闭浇口；将注入的管状流转变成环形流；最后，将该环形流转换成径向流，并使之通过圆形浇口无紊流地进入模腔。
在绝大多数情况下，可望使喷嘴尖部浇口部分53与梭动插塞浇口部分94之间达到最小的接触面积。最好是，将该面积减小至一个圆圈。这就可改进密封性能并使两个接合表面之间接触最小，从而有助于在每次注模工步之前使插塞与喷嘴快速脱开。而且，由于接触面最小，在每次注模工步后，插塞或喷嘴上基本上不留下模塑材料。
如图4b更具体所示，插塞和喷嘴的浇口面之间的角度差异带来的一个好处是，通过移动插塞而封闭浇口基本上可使模料不返回喷嘴的熔体流道。这对于在用光基阅读器阅读模塑信息载体基片的情况下的要求更为重要。从图4a还看出，喷嘴尖部50和插塞上部94构成一个无机械阻塞的“假想的”圆形塑模浇口。这是现有技术所不具有独特的特征，树脂可以完全无阻碍的管状流的形式流过位于第一半模内的喷嘴而到达喷嘴尖部，在此首先转换成环形流然后转换成完全无阻碍的径向流，再通过圆形的塑模浇口注入模腔，充满模腔后，树脂流由一个置于喷嘴熔体通道外的并可相对于喷嘴尖部移动的阀式选通机构切断，喷嘴去部和该阀式选通机构组成上述的无阻碍的圆形塑模浇口。在注射工步之后，梭动插塞移向喷嘴尖部以切断和封闭浇口时，插塞在模腔内移动基本上不推动模塑材料。
处在前面位置或者说模塑位置的喷嘴套管38的位置可使喷嘴尖部50位于模腔18顶面之下一段距离h1处。浇道98在其出口处具有高度h2，该浇道98通常位于模腔18的中央，所以树脂流可均匀地充填模腔18的顶部和底部。本发明的一个独特的特点是，无论浇口在模腔18内的位置(即高度h1)还是浇口高度h2都可独立改变。
如图4b所示，插塞90可以与喷嘴尖部表面52接合而封闭尖部50。由于塑模浇道98具有锥形，故在上部表面94和尖部50的外圆周上沿第二密封面(总的以标号100表示)形成密封。所述的第二密封面100可以基本上是一种标准线接触，或者是将其形状做成可提供具有所需径向程度(即通常的环形)的密封面的表面。
如下面所详述那样，通过由流体驱动机构86带动的推杆88而移动插塞90。驱动机构86是一个构成由一个与推杆88相连接的活塞106隔开的第一室102和第二室104的气缸，为了使活塞106工作，用合适的连接机构108以公知的方式与流体源连接。活塞106随注模机喷嘴44的移动而工作，它有两种功能，第一是使插塞90往复移动，第二是形成一种可调节的止动件；也就是对抗熔融树脂的模塑压力，并在插塞90于导向套58内移动时对抗真载弹簧48的阻力。如图1a所示，使用楔形机构也可达到同样的功能。
塑模组件10可按公知的方式加热和冷却。为此，对固定的和可移动的半模14、16设置冷却管道110，同样地，在长的喷嘴套管38四周也设置长的圆筒形加热元件112，并且可还可设置其他的加热件以保持模注喷嘴32内的树脂处于熔融状态。
在使用中，一次循环开始时塑模组件10处于关闭状态，如图1所示，模注喷嘴32处于模塑位置，也就是说，喷嘴尖部50靠近模腔18，并由注模机喷嘴44施加给模注喷嘴的机械压力使其保持在此位置。熔融的树脂在压力下由注模机喷嘴44喷出，通过喷嘴通道40和塑模浇口通道98进入模腔18。可以看到，上述几个通道相组合形成一条截面无急剧变化而且通道中没有障碍的通畅而连续的管道。这种结构避免了由于改变模塑材料内的随时间变化的剪切应变以及形成会引起双光折射的熔合线而造成的问题。圆形的塑模浇道98可以例如形成背压力并降低熔融树脂充填模腔18的速度。
如图4a所示，在充填模腔18的过程中，带有推杆88的活塞106工作以保持插塞90处于所需位置，从而控制塑模浇道98的宽度或者说高度h2。因此，塑模浇道98的截面可根据各种参数的变化而改变。例如，树脂的粘度将随湿度而改变，输送树脂的压力便也改变。可以改变塑模浇道98的宽度以保证对模腔18均匀而理想的充填速度。而且，如果模腔18充填得太快，可能发生熔合线和双光折射的问题。如图1a所示，采用楔形机构也可达到同样的功能。
如图4a所示，塑模浇道98的宽度是在塑模浇道98的外圆周上以轴向间隔h2来度量的。加热元件112在全过程中都工作，以保持喷嘴通道40内的树脂处于熔融状态。
在关闭注模机停止注射熔融树脂之后，插塞90由活塞106和推杆88推动移动一个距离h2，便在盘件114中制成一个中心孔116，该孔的直径等于插塞90的圆柱体部分92的直径。然后，使插塞90靠紧并封闭尖部表面52，如图4b所示。
插塞90由活塞106推动继续移动，直至它移过另一个距离L(见图2、3和4b)，同时，模注喷嘴32和注模机喷嘴44向后移动同样的距离L，以使插塞90的全长进入导向套管或者说套管58内，如图2所示。然后喷嘴32到达第二位置，此时其尖部50与模腔18隔开。注模机喷嘴44也退缩，故它不会将模注喷嘴推到模塑位置上。
弹簧37确保模注喷嘴和注模机喷嘴总是保持相互接触。冷却塑模10使盘件114凝固。此时，出口或者说尖部50保持封闭。这样做有几个优点首先，保持热态的模注喷嘴32移离模腔18，使盘件继续冷却。这就可保证喷嘴尖部内的下一循环的树脂保持热态，而不受刚制好的盘件继续冷却的影响，在此动作的始终，插塞90与尖部表面52之间形成的密封得以保持。这就可防止对下一次注入模腔的材料的污染。
盘件114完全凝固后，塑模10打开，如图3所示。然后使推杆88缩回，露出盘件114上的孔106。当注模机喷嘴44收缩时，模注喷嘴32由弹簧37保持在第二位置，上述打开塑模的重要特征是插塞90不会下落，因为由于摩擦力以及由于插塞与喷嘴之间的锥形区内的熔融树脂薄膜所造成的粘结作用使它保持在导向套管58内。在另一个实施例中(如图12所示及下面所述)，用一些机械构件使插塞90牢牢地保持在导向套管58内。为切断树脂供给时，插塞90不会下落，因为没有可供破坏插塞90与管道40内的树脂之间的密封的空气进入的通路。塑模10打开一个大于L的距离D，为取出零件的机械手留出空间。打开塑模后，可用机械手臂或类似机构以公知的方式取出盘件114。
然后将半模14、16再次合扰，再控制活塞106形成一个具有所需浇口高度h2的塑模浇道98，再按上述方法模塑另一个盘件114。
本发明的一个重要方面是喷嘴尖部50和插塞90的上表面94的形状。如其他的附图所示，插塞上表面94具有多种形状，相应地喷嘴尖部表面52也有多种不同形状。一般而言，这些表面包括构成塑模浇口的第一表面和用于彼此接合以封闭浇口的第二密封表面。该密封表面形成一种标准的线接触或者形成最好是从喷嘴尖部50和插塞90的外圆周径向向内延伸的环形密封面。
首先参看图5a，图中示出插塞90a与尖部表面52a的一种组合，其中插塞90a的上部94a具有凹入的面(剖面像前述实施例一样)，其高度显著大于梭动插塞90a的直径，以便伸入通道40内的一个较长的距离，这种结构可使管道40的轴向流特别平稳地转变成浇道98的径向流。
图5b示出插塞90b和尖部表面52b的一种变型，它们具有互补的凹面和凸面。插塞90b的高度为H1，直径为D1，上部的高度为K1，而凹入部分的半径(在剖面上)为R1。各个尺寸H1、D1、K1和R1可按需要建立关系。因此，K1可根据需要取小于或大于D1。显然，在图5a的方案中，K1是D1的好几倍。
在图5C中，梭动插塞90c具有大致为凸形的或者说拱形的形状，其上部高度为K2。它与相应为凸面的尖部表面52c相配合。这些表面的形状做成可在关闭位置时在插塞90c和尖部表面52c的圆周上形成一条标准的密封线。
图5d示出另一种方案，其中梭动插塞90d也具有拱形的或者说圆形的上表面，它与具有互补的凹入曲面的尖部表面52d相匹配，故可在大面积上实现密封。
图5e所示的插塞90e具有凹入的弯曲上表面或者说上部94e。它与呈凹面的尖部表面52e相匹配。其优点是可在浇口附近形成一个大的内部空间，以减小在紧接浇口之前的剪切作用，并为一些用途所需要。
图5f示出形状类似于图4a的带有凹面的梭动插塞90f与具有圆形凹面的尖部表面52f的组合。这些表面的形状也可在其径向向外的圆周上形成密封。
图5g所示的普通圆柱形插塞90g的高度或者说轴向长度为H2，直径为D2，这两个尺寸可根据需要互相配合。尖部表面52g有点像图5e，具有凸形表面，这可在紧接浇口处形成大的流动面积。
图5h示出大致与插塞90g相似的梭动插塞90h，它与大致类似于尖部表面52f(也就是具有弯曲的凹形下表面)的尖部表面52h相匹配。这也可在径向外圆周上形成密封。
图5i示出两个互补的锥形面，其中梭动插塞90i具有大致为锥形的上表面94i，其高度为K3，相应地，尖部表面52i是一个互补的锥形表面，从而在整个表面上形成密封。
图5j示出上述锥形结构的一种改型。其中，梭动插塞90j的表面也是锥形的，但其高度较小。尖部表面52j与尖部表面52i相当，故形成一种高度沿径向向外的方向减小的浇道，并可在插塞90j与尖部表面52j的外圆周上形成密封。
图5K示出的梭动插塞90K像图5g那样大致为圆柱形，它与如同图5i和5j的锥形表面那样的尖部表面52K相匹配。
最后，图5l示出一种简单的圆柱形插塞90l，它与具有平坦端面的尖部表面52l相组合，所以形成如图所示的高度不变的浇道。
因此，很显然，插塞和喷嘴尖部可以具有各种各样的形状。插塞和喷嘴可以分别具有平面、锥面、各种凹面及各种凸面中的任何一种。而且每种表面可以是凹入部分、凸出部分、平坦部分及其他型面的组合。上述形状可以例如形状一种围绕边缘或在其他一些部位的标准线接触，或者沿大的径向范围形成密封。在所有情况下，由图4a的尺寸H1确定的尖部位置都可以改变，就像浇道98的高度(即尺寸h2)可以改变那样。
为了使插塞具有最佳性能，可设置加热插塞的装置，也可以用具有绝热和/或导热能力的材料制成插塞。为此，插塞可由两个或多个独立的零件组成。
插塞也可以用具有高耐磨性的材料制成，例如碳化钨，或其他的粉末注射成形材料。插塞可以在经过一定数目的模塑循环后由手工或自动机构予以更换。在一个优先实施例中，插塞可由用来更换模板的同一机械手(未示出)取出。
因此，参看图6，插塞140由一个构成圆柱形的主要部分即本体部分142和一个构成上部和一部分圆柱体的上部144组成。本体部分142可由隔热材料制成，例如钛或陶瓷，以便使本体部分保持比上部冷一些，因为它离熔融树脂远。另一方面，构成插塞上部的上部144可用高导热性材料例如Cu-Be合金制成，以便在任何时候都使树脂保持均匀的高温。这可使树脂流入模腔时保持均匀的高度。而且，在树脂流中断而盘件冷却和塑模打开等情况下，上述的均匀高温有助于保证塑模浇道98外缘处的树脂保持其温度接近于喷嘴通道40内树脂的温度，从而保持树脂具有均匀的性能。
另外，或者也可以涂上合适的涂层来加强上述的作用。于是，在圆柱形本体142的外围涂上绝热涂层146，而在上部144的上表面上涂上导热层148。
参看图7，图中示出另一种插塞150。该插塞150含有一个形成内孔154的中空件152和一个上部表面156，由外圈158形成圆柱形本体部分92。如上所述，上述的中空件152和外圈159可分别由导热材料和绝热材料制成。
在孔154内设置加热元件160，该加热元件160带有触针162，在孔154内还装有热电偶164，该热电偶164相应地有自己的触针166。因此，当插塞150处于图1所示的收缩位置时，触针162、166将接触相应的触针。触针的端接对具有足够的弹性，以便适应插塞150按需要改变浇口高度h所作的移动。这就保证了加热元件160在充填模腔18的过程中持续地工作。
据申请人所知，上述的材料、加热元件及控温热电偶的设置在本技术内是全新的东西。合适的选择可保证树脂均匀地并在恒定温度下注入模腔内，而剪切振动最小。这全都有利于在盘件或其他模塑件内形成精确而又无应力的孔。
在某些用途中，可能需要在制品中制出不是圆形的其他形状的孔。例如，用作齿轮时，可能需要制出带有各种花键的孔，以便将转矩传至其他齿轮或从其他齿轮传给该齿轮。在图8、9a和9b示出了上述的结构。图8示出的盘件或其他圆形制件170具有一个带有4个大致为方形的伸出部174的孔172。为此，在具有合适形状的插塞176上设置4个方形的凸块。在模塑过程中，插塞176滑入套管或者说管套58内。但是，其凸块178伸出套管58的直径之外，并处于模腔之内，从而形成孔172的伸出部174。
图10示出另一种改型。其中齿轮180具有一个单一键槽或者说花键182以便将齿轮固定在轴上。图11示出的齿轮184具有多个也是用来固定到轴上的花键或螺纹186。
参看图12，图中示出一种用于辅助支持插塞90a处在第一半模或者说移动的半模16内的机构。插塞90a具有一个环形槽或者说细腰部188。弹簧偏压支承销190在第二位置(即图3所示的位置)与插塞90a相接合，以便在打开塑模时辅助支持插塞90a处在这个位置上。
按照本发明，梭动插塞90履行附加的塑模芯子和浇口的功能，而不会使熔融模料流回模腔和塑模喷嘴内。而且，塑模喷嘴可向注模机喷嘴移动，以便使梭动插塞至少部分地留在模腔内，并可改变塑模浇口的高度和位置。按照本发明，梭动插塞不移入塑模喷嘴的熔体通道内(正如Wilson的美国专利No.2698464所述)，但进入导引塑模喷嘴移动的孔内。
显然，读者可以在不背离下面所列权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下对本发明的结构进行各种改变和改进，而所有这些改变都包含在权利要求中。
权利要求
1.一种用于制造带有透孔的制件的改进的注射模塑装置，该装置包含一个带有第一孔的第一半模；一个带有基本上与上述第一孔对准的第二孔的第二半模，其中，上述第一半模与上述第二半模在合模位置上形成一个模腔，该模腔在邻接上述第一孔处的厚度为T1，上述的改进是在上述第一孔内设置一个具有模塑位置和模塑后的位置的可滑动的模注喷嘴。该喷嘴具有一个与熔融模料供料装置流体连通的入口；一个具有喷嘴尖部的出口，该喷嘴尖部具有一个浇口部分，并在喷嘴处于上述模塑位置时与上述模腔相连通；和一个位于上述入口与上述出口之间的通畅的喷嘴熔体通道，以导引来自供料装置的熔融模料在出口前以前以管状流的方式流向模腔，在上述第二孔内设置一个可独立移动的可调的阀式选通机构，该机构在第二孔内有一个模塑位置，而在上述第一孔内有一个模塑后的位置，上述的阀式选通机构含有一个可在模塑制件中制出孔来的模芯机构；一个可在合模位置上将管状的熔融模料流转变成径向流的机构；和一个可在塑模打开位置上防止熔融模料漏泄的喷嘴通道密封机构；一个具有合适厚度为T2的圆形塑模浇口，该塑模浇口是在合模位置上在喷嘴尖部的浇口部分与上阀式选通机构之间形成的，该塑模浇口是没有机械阻塞的，因此，其最大厚度T2大致等于模腔的厚度T1；一个可使上述模注喷嘴在上述第一孔内在上述模塑位置与上述模塑后的位置之间滑动的第一作动机构；和一个可使上述的阀式选通机构从上述第二孔内的上述模塑位置至少部分地滑动到上述第一孔内的上述模塑后的密封位置的第二作动机构。
2.一种用于注射模塑装置的喷嘴阀式选通机构，所述模塑装置含有可分开的第一和第二半模，该两半模一起构成一个用于模塑带有孔的制件的模腔，该第一半模和第二半模分别含有通向模腔并且互相对准的第一和第二导向孔，上述的喷嘴阀式选通机构含有一个可滑动地安装在第一孔内并形成一个用于供给均匀的树脂流的喷嘴通道的模注喷嘴，上述喷嘴通道具有一个与注模机喷嘴连接的喷嘴入口和一个邻接模腔的喷嘴出口，其中，喷嘴出口是一个尖部，安装成可在第一孔内在上述尖部邻接模腔的模塑位置与上述尖部离开模腔的第二位置之间滑动；一个滑动地安装在第二孔内面对上述喷嘴出口的独立的梭动插塞，其中，上述的尖部与上述梭动插塞具有互相面对而构成塑模浇口的第一表面；和一个用于使上述梭动插塞相对于上述尖部移动以改变上述的两个第一表面之间的间距而调节塑模浇口的宽度的移动机构，该移动机构可安装在第二半模内，并与上述梭动插塞是分开的。
3.根据权利要求2的机构，其特征在于，上述梭动插塞具有一个包含该插塞的第一表面的上部，该上部与上述的尖部具有互补的第二密封表面，上述的移动机构用来相对于上述尖部的第二密封表面而移动上述上部的第二密封表面以便关闭塑模浇口。
4.根据权利要求3的注塑喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的第一孔和第二孔是彼此同轴的，上述的梭动插塞的本体部分具有一个与制件上的孔的横截面以及上述第一和第二孔的横截面相对应的横截面，以便在上述移动机构的作用下穿过制件并从第一孔进入第二孔而形成制件中的孔。
5.根据权利要求3的注射喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的第一孔和第二孔是圆形的，并且直径相同，上述的本体部分是圆柱形的。
6.根据权利要求3的注射喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述喷嘴尖部具有一个与上述插塞上部的第一表面互补的第一表面，以减少塑模浇口区中熔融树脂的紊流。
7.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的第二表面是围绕上述梭动插塞和上述尖部四周的标准线接触区。
8.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的第二表面是环形的。
9.根据权利要求7的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的环形第二表面从上述尖部和梭动插塞的四周径向向内伸展。
10.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞的上部具有一个弯曲的凸起上表面，以形成在剖面图上具有高度较小的喉道，并具有高度较大的径向向内和向外部分的塑模浇道。
11.根据权利要求7的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述喷嘴出口和插塞在它们的圆周上具有互补的狭窄环形的密封表面，用于封闭喷嘴出口。
12.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，含有一个构成第一半模内的至少一部分第一孔的套管，上述的模注喷嘴滑动地安装在上述套管内。
13.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的塑模喷嘴含有一个与上述第一半模接合的台肩。
14.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的移动机构含有安装在第二半模内的一个推杆和一个作动机构，该作动机构与推杆连接以移动推杆，该推杆安装成靠紧插塞，并推动插塞从第二孔通过模腔进入第一孔，因此，在塑模打开时，插塞可留在第一孔内。
15.根据权利要求13的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，它含有一个设置在第二孔周围的出坯气缸和一个轴向带动上述坯气缸将制件从模腔推出的第二作动机构。
16.根据权利要求5的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞具有一个带有大致为拱形的球面的上部。
17.根据权利要求5的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述的插塞具有一个带平坦上表面的圆柱形本体部分，围绕喷嘴出口的圆周表面上有一个互补的密封表面。
18.根据权利要求5的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞的上部是锥形的。
19.根据权利要求5的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，含有一个在第一半模内构成至少是第一孔的一部分的套管，在该套管内滑动地安装模注喷嘴。
20.根据权利要求5的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述移动机构含有一个推杆和一个安装在第二半模的作动机构，该作动机构与上述推杆相连接，以移动上述推杆，该推杆安装成靠紧上述插塞，并推动该插塞从第二孔通过模腔进入第一孔，因此，当塑模打开时，插塞可留在第一孔内。
21.根据权利要求19的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，含有一个安装在第二孔内的出坯机构和一个用于沿轴向推动出坯气缸以便从模腔移出制件的第二作动机构。
22.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于插塞上部的高度大于插塞的圆柱形主体部分的半径的一半。
23.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述梭动插塞的主体部分的高度大于它的直径。
24.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞含有至少一个用于在制件上形成一个相应的槽的凸块。
25.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞含有一个用隔热材料制成的圆柱形主体下部分为一个用导热材料制成的上部。
26.根据权利要求3的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，含有一个内槽和设置在该槽内的一个电热元件，和一付热电偶，上述电热元件和热电偶都含有能在插塞处于第二孔中时与之电连接的触点。
27.根据权利要求25的喷嘴阀式选通机构，其特征在于，上述插塞具有一个形成上部和槽的中央部分和一个形成外圆柱形主体的外围部分，上述中央部分用导热材料制成，而外围部分用隔热材料制成。
28.在组合系统中，注射模塑装置含有一个第一半模；一个第二半模；一个穿过第一半模的第一孔，和一个与第一孔对准并穿过第二半模的第二孔，上述第一和第二半模构成一个制造带孔制件的模腔；和一个注射喷嘴装置，该装置含有一个形成树脂喷嘴通道的模注喷嘴，上述喷嘴通道具有一个与注模机喷嘴连接的喷嘴入口和一个与模腔连通的喷嘴尖部，上述模注喷嘴安装成可在第一孔内在邻接半模腔的模塑位置与离开模腔的第二位置之间滑动；一个滑动地安装在第二孔内并面对上述尖部的独立的梭动插塞，其中，上述的尖部和上述梭动插塞含有互相面对而形成塑模浇口的第一表面；和一个固定在第二半模上用来使梭动插塞相对于上述尖部移动以改变上述第一表面之间的间距而改变塑模浇口宽度的移动机构，该移动机构安装在第二半模中，并可与梭动插塞分离。
29.根据权利要求28的组合系统，其特征在于，含有一个固定在第一半模上用于支承第一半模的第一支板和一个固定在第二半模上用于支持第二半模的第二支板。
30.根据权利要求28的组合系统，其特征在于，含有一个安装在第一孔内并且至少部分地穿过第一半模的套管。
31.根据权利要求29的组合系统，其特征在于，上述的第一孔包含一个直径较大且穿过第一支板的第一部分和一个直径较小且穿过上述套管的第二部分，上述模注喷嘴具有一个滑动地安装在第一孔的第一部分内的套管和一个滑动地安装在第一孔的第二部分内的长的喷嘴管套。
32.根据权利要求30的组合系统，其特征在于，上述塑模喷嘴具有一个喷嘴头和一个设在该喷嘴头上的台肩，在模塑位置时，上述台肩紧靠上述第一支板，在上述第一支板与上述台肩之间设有第一弹簧偏压机构，用于将模注喷嘴推入第二位置。
33.根据权利要求31的组合系统，其特征在于，含有一个带有一个与模注喷嘴入口连通并可随模注喷嘴移动的出口的注模机喷嘴，该注模机喷嘴具有第二偏压机构以保持它与模注喷嘴互相接合。
34.根据权利要求29的组合系统，其特征在于，含有一个环绕模注喷嘴的加热装置和设置在第一半模和第二半模内的冷却通道。
35.在塑模中注射模塑制件的方法，所述塑模含有第一半模和第二半模，可在从模腔取出模塑制件的开启位置与形成模腔的合模位置之间移动，上述第一半模具有第一孔，而第二半模含有第二孔，该第二孔至少在合模位置时与第一孔对准，一个模注喷嘴滑动地安装在第一孔内，并可在邻接第二半模的模塑位置与离开第二半模的第二位置之间移动，一个插塞滑动地安装在第二孔内，上述的模注喷嘴与梭动插塞具有彼此面对面构成塑模浇口的第一表面，上述的模塑方法包含如下步骤(1)使第一半模和第二半模一起进入合模位置，以便在模塑位置上形成带有模注喷嘴的模腔，(2)调节插塞相对于喷嘴的位置以便改变在两个第一表面之间形成的塑模浇口宽度；(3)通过模注喷嘴和塑模浇口将树脂注射入模腔中；(4)模腔充满树脂并且该树脂至少冷却至形成模塑制件后，打开模腔并取出模塑制件。
36.在根据权利要求34的塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，在上述步骤(2)中，调节模注喷嘴和梭动插塞以便将塑模浇口保持在模腔内的所需位置。
37.根据权利要求35的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，当用一个塑模实施上述方法时，模注喷嘴与梭动插塞具有可封闭塑模浇口的互补的第二密封表面，在步骤(3)与(4)之间，使梭动插塞移向模注喷嘴，使两个第二密封表面互相接合而封闭塑模浇口。
38.根据权利要求36的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，在封闭塑模浇口后，使梭动插塞从第一孔移过模腔而进入第二孔，以便在制件中形成一个孔。
39.根据权利要求37的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，在步骤(4)打开模腔的过程中，上述梭动插塞留在第二孔内。
40.根据权利要求38的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，在步骤(4)及取出模塑制件后，再使第一和第二半模一起进入合模位置，而梭动插塞从第一孔缩回到第二孔内以便模塑另一个制件。
41.在塑模中注射模塑制件的方法，所述塑模含有第一半模和第二半模，它们可在从模腔中取出模塑制件的打开位置与构成模腔的合模位置之间移动，第一半模具有一个第一孔，第二半模具有一个第二孔，该第二孔至少在合模位置时与第一孔对准，一个模注喷嘴滑动地安装在第一孔内，以便在邻接第二半模的模塑位置与离开第二半模的第二位置之间移动，一个插塞滑动地安装在第二孔内，上述模注喷嘴和梭动插塞具有互相面对的构成塑模浇口的第一表面，上述的模塑方法包含如下步骤(1)使第一半模和第二半模一起进入合模位置，以便在模塑位置上形成带有模注喷嘴的模腔；(2)通过模注喷嘴和塑模浇口将树脂注入模腔；(3)模腔充满树脂并且该树脂至少部分地冷却后，使插塞从第二孔移动。使两个第二密封表面互相接合以封闭塑模，并在制件中形成一个孔，然后继续使梭动插塞从第二孔移动到第一孔内，以在制件中形成一个孔；和(4)打开塑模并从模腔中取出模塑制件。
42.根据权利要求40的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，进行步骤(3)之后，第一半模与第二半模分开，与此同时，插塞留在第一半模的第一孔内。
43.根据权利要求41的在塑模中注射模塑制件的方法，其特征在于，取出制件后，使第一半模一半模返回到合模位置，构成模腔，梭动插塞缩到第二孔内，使模注喷嘴返回到模塑位置。
44.制造带有透孔的制件的注射模塑方法，包含如下步骤使第一半模和第二半模一起进入合模位置构成厚度为T1的模腔；将一个具有一条通畅的熔体通道和一个具有浇注系统并位于第一半模的孔内的尖部的模注喷嘴置于其模塑位置；将位于第二半模的孔内的一个可独立地滑动的阀式选通机构移到其模塑位置，直至与喷嘴的浇注系统相结合形成的一个圆形的塑模浇口的厚度T2与模腔的厚度T1相对应为止；使熔融模料从供料装置以管状流的方式流过喷嘴熔体通道；当管状流遇到至少部分地位于第一孔内滑动的阀式选通机构时便转变成环形流，当该环形流进到圆形的塑模浇口时，又转换成径向流，然后进入模腔；使用与可调阀式选通机构相联接的塑模芯件在制件中形成一个孔；和在模腔充满树脂而且树脂至少冷却到形成模塑制件之后，将喷嘴移到其模塑后位置。并将阀式选通机构移到其模塑后的密封位置，以封闭喷嘴通道防止在塑模打开的位置上发生熔融模料漏泄。
45.一种用一个阀式选通塑模喷嘴和一个具有在合模位置上形成模腔的第一固定模板和第二模板的塑模来注射模塑带有一个透孔的无熔合线的不带浇道的制件的方法，该方法包含如下步骤通过模注喷嘴的熔体通道将熔融模料从一个与供料装置连通的入口注入，使其到达与带有中央模件的模腔连通的出口，其中，熔融模料呈管状流的形式流动；通过用上述的至少部分地位于上述熔体通道内的模件使上述的管状流在上述喷嘴出口处转变为环形流形式；通过一种基本上无机械阻塞的圆形浇口进一步将上述的环形流转变成径向流而进入模腔，上述的径向流是由上述模件产生的；通过将上述模件从其在可移动模板中的型芯位置完全移入固定模板中的模注喷嘴中而切断熔融模料流；冷却塑模，打开塑模并取出模塑制件。
全文摘要
一种注射模塑的装置及其模塑制件的方法,该装置具有一个可滑动地安装在一个穿过一个第一半模(6)(有时还包括一个靠板)的孔(28)内的塑模喷嘴(32),该喷嘴(32)含有一个带有尖部表面的尖部(50)。在第二半模(14)内,有一个相应对准的装有一个插塞(90)的孔,上述插塞(90)由推杆(88)推动,但它与推杆(88)是分开的。在工作时,可用插塞(90)调节它与导引树脂进入模腔的尖部表面之间的浇口宽度。在模塑操作后,插塞(90)由其所处的孔(72)中移至另一半模(16)的孔(30)内,既封闭尖部表面,又将插塞(90)和尖部(50)移离模腔(18),然后打开塑模,而插塞(90)和模注喷嘴(32)则留在第一半模(16)内。
文档编号B29C45/27GK1242735SQ97181190
公开日2000年1月26日 申请日期1997年11月3日 优先权日1997年11月3日
发明者J·迪斯莫尼 申请人:胡斯基注模系统有限公司