用于管状塑料件的注塑模具的制作方法

1.本公开内容针对注塑模具领域，特别地针对用于注塑成型管状件的注塑模具，该管状件由塑料材料和其他热塑性材料制成。


背景技术：

2.用于制造诸如吸管或特别地末端之类的长形管状塑料件的注塑模具在其构造和操作方面需要高精度。这些注塑模具通常包括两个模具半部，具有芯的第一模具半部和具有相关联的腔的第二模具半部一起形成成型腔来接纳熔融的塑料材料以形成长形管状塑料件。为了形成管状塑料件，芯的末端必须延伸超出成型腔并必须以精确的方式被接纳在第二模具半部内，使得熔融的塑料没有被注射超出模具腔。注塑模具的各种部件在操作期间的热膨胀使得以精确的方式接纳芯末端复杂化，并且芯末端因此经常遭受磨损。
3.以下简要描述从现有技术中已知解决上述问题的尝试。
4.2011年12月首次以mold masters的名义公布的ep2397301a1涉及注塑成型系统和边缘浇口喷嘴，该边缘浇口喷嘴将可塑的材料从基本上相对的侧部输送到腔。所描述的注塑成型系统的第一模具半部的芯具有较窄的部分，该较窄的部分被容纳在注塑成型系统的第二模具半部中以便形成管状件。


技术实现要素：

5.在优选的变体中，用于制造至少一个管状塑料件的注塑模具包括第一模具半部和第二模具半部，该第一模具半部包括第一模具板，第二模具半部包括第二模具板，第一模具半部和第二模具半部布置为可以在打开位置与闭合位置之间相对于彼此沿轴向方向移位。在闭合位置，模具半部大体上直接接触，并且在打开位置管状塑料件可以从注塑模具移除。注塑模具还包括至少一个芯，该至少一个芯从第一模具板突出。第二模具板包括适于接纳第一模具半部的芯的至少一个腔以在注塑模具的闭合位置形成成型腔，该成型腔用于将熔融的塑料材料接纳在成型腔中以形成管状塑料件。通常，第二模具板包括多个腔，并且优选地，相关联的多个芯布置在第一模具板处。衬套布置在第二模具半部内，与腔的背侧端相邻，衬套可以相对于第二模具板至少部分地移位。衬套包括孔，在注塑模具的闭合位置，孔适于接纳芯的末端。根据应用的领域，芯可以具有圆形横截面，然而其他几何形状也是可能的。为了形成管状塑料件，在注塑模具的闭合位置，芯的末端通常从腔的背侧端突出进入衬套的孔。
6.为了减少磨损对注塑模具的性能的影响，优选地，衬套至少部分地在侧向方向上以浮动的方式布置。这样，芯的末端可以被衬套的孔以磨损最小化的方式接纳，因为衬套能够至少部分地调节孔的侧向定位，使得孔与芯的末端同轴。侧向方向与轴向方向正交。此外，衬套可以在轴向方向上以可移位的方式布置。这允许衬套与腔的末端之间的距离通过沿轴向方向移位衬套而变化。芯的末端可以包括圆柱形部分，该圆柱形部分在闭合位置可以被容纳于衬套的基本上圆柱形的孔内。这允许在注塑模具的操作期间补偿芯在轴向方向
上的热膨胀，因为芯在轴向方向上的膨胀导致芯的末端进一步突出进入孔中。可替代地或者另外地，芯的末端的锥形部分也是可能的。
7.在有利的变体中，衬套包括锥形第一表面，该锥形第一表面相对于孔同轴地布置在衬套的外侧。锥形第一表面可以在注塑模具的闭合位置与布置在第二模具半部的锥形第二表面互相配合，使得芯的末端相对于孔定中。在优选的变体中，锥形是指相对于轴向方向和/或大体上孔的方向成角度或成锥形。锥形第二表面可以形成为第二模具板的一部分，并且沿轴向方向被布置在腔和衬套之间，且相对于腔基本不动。
8.为了在芯与孔之间紧密密封熔融的塑料，衬套可以在周向方向上包括多个夹持段，该多个夹持段布置为可以相对于孔通常沿径向方向相对于彼此移位，使得芯的末端可以在注塑模具的闭合位置以紧密密封熔融的塑料的方式被容纳在孔中。换言之，当夹持段相对于孔沿径向方向向内移位从而导致孔的直径减小时，芯的末端可以以力锁定的方式被接纳于衬套的孔中。在注塑机的打开位置，孔的直径大于或等于芯的末端的直径。
9.夹持段可以被衬套中的一个或多个狭缝分开，该一个或多个狭缝至少部分地沿轴向方向延伸。优选地，夹持段通过共同的基座彼此互联。
10.在优选的变体中，衬套包括前部段，该前部段在操作期间布置在腔的背侧端和夹持段之间。前部段包括孔的不间断的入口开口，以便接纳芯。在相对于腔设置衬套的平整的或光滑的接触表面的情况下，这允许以低摩损的方式接纳芯的末端，以便生产没有毛刺的高质量零件。上下文中的不间断的入口开口可以理解为持续的且周向的入口开口，特别是光滑的入口开口。前部段可以形成为单独的零件。在前部段形成为垫圈型零件的情况下，能够实现良好的结果，使得芯的末端可以穿过前部段以部分地被夹持段容纳和部分地被前部段容纳。这允许进一步使操作期间芯的末端的基于摩擦的磨损最小。可替代地或者另外地，衬套可以形成为垫圈型元件。
11.优选地，在注塑模具的闭合位置，衬套可以通过致动器相对于第二模具板至少部分地被移位和/或夹持，该致动器布置为可以相对于第二模具板至少部分地移位。因此，衬套通常沿轴向方向布置在腔的背侧端与致动器之间。致动器大体上配置成在锥形第一表面和锥形第二表面之间沿轴向方向产生相对力。这又导致锥形第一表面和锥形第二表面的对准以及沿径向方向的合力。夹持段优选地与锥形第一表面机械地互联，并且因此沿径向方向的合力可以移位夹持段。
12.在致动器包括至少一个可移位的液压活塞和/或气动活塞的情况下，能够实现良好的结果。在优选的变体中，第二模具板包括以圆形方式布置的多个腔。当活塞是环形的时，可以实现简单的设计，使得活塞的形状可以遵循腔的圆形布置。优选地，环形活塞允许各自与腔相关联的多个衬套沿轴向方向的同时移位。可替代地或另外地，致动器可以包括推动插入件，该推动插入件沿轴向方向布置在衬套与致动器的活塞之间，以机械地与活塞和衬套互联。在优选的变体中，锥形第二表面可以形成为致动器的一部分，特别地为推动插入件的一部分，并且锥形第二表面可以沿轴向方向相对于腔移位。可替代地或另外地，致动器包括弹簧加载的致动板。致动板可以是环形的，并且致动板还可以包括通孔以至少部分地容纳推动插入件。这允许致动板沿轴向方向相对于活塞保持推动插入件。这还允许对活塞施加复原力。
13.可代替地，或者除了活塞之外，致动器可以包括在注塑模具的闭合位置与第一模
具半部和布置在第二模具半部中的弹簧加载的致动板机械地互联的杆形推动件，使得致动板可以通过杆形推动件相对于第二模具板移位。
14.为了监测管状塑料件的制造，至少一个传感器可以布置在衬套中或者布置成与衬套相邻。传感器可以是压力传感器和/温度传感器。
15.衬套可以通过保持机构相对于第二模具板或致动器被保持。保持机构包括以下元件中的至少一个：弹性挡圈、弹性材料的环形件、止动螺钉或止动螺栓等。
16.在衬套包括至少一个切口的情况下，可以实现良好的结果，该至少一个切口侧向布置，并且连通孔和衬套的外部。优选地，切口布置在夹持段与基座二者之间，以允许夹持段在需要较小力的情况下沿径向方向的移位。
17.本公开内容的另一方面针对使用如上所述的注塑模具制造至少一个管状塑料件的方法。方法通常包括以下步骤：
[0018]-通过使模具半部从打开位置相对于彼此移位到闭合位置来闭合注塑模具。第一模具板的芯因此被接纳到第二模具板的腔内，并且芯的末端沿轴向方向从腔的背侧端突出。芯的末端还被衬套的孔接纳，该衬套布置成与腔的背侧端相邻。
[0019]-将熔融的塑料材料注射到成型腔内以形成管状塑料件。
[0020]-在塑料材料被充分固化后，打开注塑模具并移除管状塑料件。
[0021]
在优选的变体中，描述的方法可以附加地包括如下步骤：
[0022]-通过沿轴向方向朝向腔的背侧端移位活塞，并因此经由锥形第二表面与锥形第一表面相互配合而沿径向方向向内移位夹持段，在注塑模具的闭合位置，将芯的末端夹持在衬套的孔中。
[0023]-通过沿轴向方向远离腔的背侧端移位活塞，在注塑模具的闭合位置，将芯的末端从孔的夹持中释放。
[0024]
应该理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都呈现了实施例，并且旨在提供用于理解本公开内容的本质和特征的概述或框架。包含有随附附图以提供进一步的理解，并且随附附图被并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图图示了各种实施例，并且与说明书一起用于解释所公开的概念的原理和操作。
附图说明
[0025]
通过本文中下文给出的详细描述和随附附图将更充分地理解本文描述的公开内容，该详细描述和随附附图不应当被认为是对所附权利要求书中描述的公开内容的限制。附图示出了：
[0026]
图1是根据本公开内容的注塑模具的第一变体的剖视图；
[0027]
图2是图1所示的在图1中用字母e指示的第一变体的详细视图；
[0028]
图3是根据本公开内容的注塑模具的第二变体的剖视图；
[0029]
图4是图3所示的在图3中用字母d指示的第二变体的详细视图；
[0030]
图5是如图1和图2中所示的第一变体的衬套的立体图；
[0031]
图6是如图3和图4中所示的第二变体的衬套的立体图；
[0032]
图7是如图8中所示的第三变体的衬套的立体图；
[0033]
图8是根据本公开内容的注塑模具的第三变体的(局部)剖视图。
具体实施方式
[0034]
现在将详细参照某些实施例，其示例在随附附图中图示，在随附附图中，示出了一些特征、但不是所有特征。实际上，本文中公开的实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得该公开内容将满足可适用的法律要求。只要有可能，相同的附图标记将用于指代相同的部件或部分。
[0035]
图1示出了根据本公开内容的注塑模具1的第一变体的剖视图。图2示出了图1所示的在图1中用字母e指示的第一变体的详细视图。图3示出了根据本公开内容的注塑模具1的第二变体的剖视图，和图4示出了图3所示的在图3中用字母d指示的第二变体的详细视图。在图5中，显示了如图1和图2中所示的第一变体的衬套9的立体图。图6示出了如图3和图4中所示的第二变体的衬套9的立体图。图8示出了根据本公开内容的注塑模具1的第三变体的剖视图，和图7以立体的分解图示出了图8的第三变体的衬套9。
[0036]
图1和图3中所示的注塑模具1的变体显示处于闭合位置，并且包括第一模具半部2和第二模具半部4。为了达到闭合位置，两个模具半部2和4从打开位置沿轴向方向z朝向彼此移位直到他们直接接触。第一模具半部2包括第一模具板3，并且第二模具半部4包括第二模具板5。注塑模具1还包括从第一模具板3突出的至少一个芯6，在示出的变体中，多个芯6从第一模具板3突出。如在图2、图4和图8中最佳可见，第二模具板5包括至少一个腔7以接纳第一模具板3的芯6，从而在注塑模具1的闭合位置形成成型腔8。衬套9布置在第二模具半部4中，与腔7的背侧端10相邻，衬套9可以相对于第二模具板5至少部分地移位。衬套9包括孔11以在注塑模具1的闭合位置接纳芯6的末端12。如在图2、图4和图8中可见，衬套与芯6的末端12结合，在腔7的背侧端10处以密封熔融的塑料材料的方式闭合成型腔8。
[0037]
图2、图4和图8还示出了衬套9在侧向方向l上以浮动的方式布置。这可以通过保持机构22来实现。
[0038]
为了使衬套9相对于腔7对中，衬套9包括锥形第一表面13，该锥形第一表面13相对于孔11同轴地布置在衬套9的外侧。锥形第一表面13在注塑模具1的闭合位置与布置在第二模具半部4上的锥形第二表面14互相配合，使得芯6的末端12相对于孔11定中。在图2中可见的第一变体中，锥形第二表面14形成为第二模具板5的一部分，并且在轴向方向z上以相对于腔7不动的方式布置在腔7与衬套9之间。
[0039]
在图4中可见的第二变体中，衬套9在周向方向上包括多个夹持段15，该多个夹持段15布置为可以沿径向方向r相对于孔11移位，使得芯6的末端12在注塑模具1的闭合位置被容纳在孔11中，并且优选地被夹持在孔11中。夹持段15与衬套9的外侧的锥形第一表面13机械地互联。衬套9的这种变体最佳可见于图6中。在这种情况下，通过形成为弹性挡圈24的保持机构22，衬套在轴向方向z上相对于腔7保持基本不动。夹持段15被衬套9中的多个狭缝26分开，该多个狭缝26至少部分地沿轴向方向z延伸。在所示的变体中，夹持段15通过共同的基座16彼此互联。此外，衬套包括侧向布置的多个切口23，每个切口23分别连通孔11和衬套9的外部。切口23各自布置在两个夹持段15和共同的基座16之间。狭缝26中的每一个沿轴向方向终止于相应的切口23。
[0040]
如在图8中可见的第三变体与第二变体的不同在于衬套9包括专用的前部段27，该前部段27在这里作为单独的零件形成。在所示的第三变体中，如在图7中最佳可见，前部段27形成为垫圈型零件。在操作期间，前部段27布置在腔7的背侧端10和多个夹持段15之间，
基本上垂直于轴向方向z延伸。孔11部分地布置在前部段27中，该前部段27包括孔11的不间断的入口开口28，以便以低摩损的方式接纳芯6。如在图8中可见，在闭合位置，芯6被接纳于孔11中，芯经由入口开口28延伸穿过前部段27，使得芯6的末端12在注塑模具1的闭合位置容被容纳于孔11中并且优选地被夹持在孔11中，特别地通过夹持段15被夹持在孔11中。
[0041]
如在图2、图4和图8中最佳可见，在注塑模具1的闭合位置，衬套9可以通过致动器17相对于第二模具板5被移位和夹持，该致动器17布置为可以相对于第二模具板5移位。因此在轴向方向z上，衬套9布置在致动器17和腔7的背侧端10之间。致动器17包括环形的气动活塞18，该环形的气动活塞18可以在轴向方向z上移位，以在锥形第一表面13和锥形第二表面14之间产生相对力。在图2所示的第一变体中，这种相对力引导衬套9与腔7之间的对准，并且因此引导芯6与腔7之间的对准，因为在芯6的末端12在衬套9的孔11中的情况下，芯6通过衬套9被导引进入这种对准。在如图4所示的第二变体和如图8所示的第三变体中，致动器包括推动插入件25，并且以类似的方式实现对准。这里，锥形第二表面14形成为致动器17的一部分，特别地为推动插入件25的一部分，并且可以在轴向方向z上相对于腔7移位。致动器17还包括弹簧加载的致动板19，该致动板19配置为在轴向方向z上施加恢复力。在所示的变体中，致动板19是类似于活塞18的形状的环形的，并且致动板19还包括通孔以部分地容纳推动插入件25。
[0042]
为了监测管状塑料件的制造，至少一个传感器21布置在衬套9中或者布置成与衬套9相邻。
[0043]
当然，在说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以进行各种改变。
[0044]
附图标记列表
[0045]
1注塑模具
[0046]
2第一模具半部
[0047]
3第一模具板
[0048]
4第二模具半部
[0049]
5第二模具板
[0050]
6芯
[0051]
7腔
[0052]
8成型腔
[0053]
9衬套
[0054]
10背侧端(腔)
[0055]
11孔
[0056]
12末端(芯)
[0057]
13锥形第一表面
[0058]
14锥形第二表面
[0059]
15夹持段
[0060]
16基座
[0061]
17致动器
[0062]
18活塞
[0063]
19致动板
[0064]
21传感器
[0065]
22保持机构
[0066]
23切口
[0067]
24弹性挡圈
[0068]
25推动插入件
[0069]
26狭缝
[0070]
27前部段(衬套)
[0071]
28入口开口(孔)
[0072]
z轴向方向
[0073]
l侧向方向
[0074]
r径向方向