[发明专利]大零件注射成型设备和方法

说明书

本发明涉及一种执行具有持续时间的注射循环的方法，所述方法包括：以两个或更多个喷嘴(n1、n2、n3、n4、n5、22、24、20)相关联的阀销处于浇口闭合位置(GC)开始所述注射循环，选择所述两个或更多个喷嘴(n1、n2、n3、n4、n5、22、24、20)中的第一者(n1、22)并且将其相关联的阀销(1040)从所述浇口闭合位置可控地驱动至选定的第一轴向上游位置，在所述注射流体向下游流动通过型腔预选距离(FFU、FFD)时，将与所述两个或更多个喷嘴的另一者相关联的所述阀销(1041、1042)可控地驱动至选定的第二轴向上游位置(COP、COP2、COP3)，将与所述两个或更多个喷嘴的所述第一者相关联的阀销(1040)保持于或可控地驱动至部分闭合的一个或多个减小流动轴向上游位置(COP、COP2)。

技术领域

本申请要求享有于2016年11月14日提交的美国临时申请No.62/421,674的优先权权益，该临时申请的公开内容以引用方式并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

背景技术

注射成型为相当成熟的工业。塑料零件的制备对于制造工业的几乎所有部门为普遍的。基本的注射成型工具包括型芯、型腔和塑料进入该型腔的进入点。进入点通常称为浇口。工具安装于注射成型机器(IMM)中，该注射成型机器打开、闭合并夹持该工具并且注射出零件。其还使塑料材料熔融或塑化并且将其在高压力和速度下注射至工具中。对于许多零件，至关重要的是塑料以高速度进行注射。随着塑料进入型腔，该塑料迅速地冷却，从而在工具表面上初始地形成表层。零件填充于型腔和型芯上的表层之间的小空间或有效流动路径中。该流动路径非常迅速地变为较小的。重要的是，零件在流动路径冻结之前进行完全填充。还重要的是，形成于工具表面上的初始表层未受干扰或将形成外观缺陷。

一旦零件被填充，则塑料将冷却并收缩。这可能在零件表面上形成局部的凹入部或凹陷部痕迹。凹陷部还可能将塑料表层拉离工具表面，这可能会导致表面光洁度差异。为避免凹陷部，维持注射压力一段时间以通过流动路径填满凹陷部，从而实质上从零件的壁内侧填充收缩部。充填或保持压力通常远小于注射压力。较高保持压力可能对零件过度充填，从而局部地增加塑料的密度。这可能引起零件的变形或翘曲。

现今，多种大塑料零件得以制备。这些大塑料零件包括机动车保险杠外壳、内门面板、TV屏幕边框和后盖，以及一些较小零件，诸如笔记本电脑盖和机动车B柱装饰零件。较大零件具有较长的流动路径，并且较厚壁可用于确保零件可完全填充。为减少零件的重量并且维持每个大零件的合理薄壁部段，必需具有1个以上的浇口。多个浇口在工具中形成多个塑料流。这些流相遇并且结合为熔接痕，这些熔接痕通常为不可接受的外观和/或功能缺陷。为避免这些缺陷，当前的做法通常利用顺序阀浇口(SVG)系统，其中这些浇口依次打开以产生一个塑料流。浇口的依次打开可能在流中形成干扰，从而引起多种缺陷。关于本文，作者将集中于介绍如何应用保持压力和时间来控制大零件的充填。

发明内容

利用SVG系统的当前工业实践通常包括多次打开和闭合浇口。由于每个浇口相继打开，零件的局部区域得以填充。然后，下一浇口打开以填充下一部段。同时，第一部段仍经受完全注射压力，该完全注射压力可能对该部段进行过度充填。为避免这种现象，第一浇口在填充第一部段之后闭合。然后，在整个零件填充之后，浇口再次打开以利用保持压力来填满该部段。这称为控制充填。浇口的再次打开可为第一次填充之后的显著时间，因此零件的壁大部分冻结，这需要较高保持压力和较长保持时间来确保凹陷部完全填满。较高压力可能再次导致过度充填，从而在零件中局部地形成较高密度并且形成对应翘曲。