TW201615379A - 射出成型方法及模具機構 - Google Patents

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Abstract

一種射出成型方法,包含以下步驟:將一芯件置於一模腔內,並配合多個頂針將該芯件定位;將熔融的塑料注入該模腔以包覆該芯件;在該塑料充填於該模腔後保持該模腔內壓力一預定時間以使該芯件能由該塑料定位;在保持該模腔內壓力狀態下,到達一預定退出時間後,將該等頂針退出該模腔,以使該塑料在完全固化前填補該等頂針遺留的空隙;及待該塑料完全固化而形成一成型品。

Description

射出成型方法及模具機構
本發明是有關於一種方法,特別是指一種射出成型方法及模具機構。
美國專利US6319451揭露了一種射出成型方法,是藉由頂針來支撐並定位位於模腔內的芯件,由澆***入材料,而在材料接觸頂針前,就使頂針抽退,待材料充滿模腔並冷卻後,便能開模並將成品頂出。
另一個美國專利US6033611揭露了一種射出成形方法,同樣是藉由頂針來支撐定位模腔內的芯件,再由澆***入第一種材料,在第一種材料接觸到頂針前,使頂針部份抽退,待材料充滿模腔並冷卻後,因部分的頂針還停留在模腔內而留下孔洞,此時再由澆***入第二種材料,第二種材料便會填滿孔洞並包覆第一種材料,待第二種材料冷卻後,便可開模取出形成雙層結構的成品。
然而,因為頂針在材料未填滿模腔前就先行抽退,芯件將因此產生些許偏移,使芯件的定位精確度下降,尚有改善的空間。
因此,本發明之其中一目的,即在提供一種增加芯件定位精確度的射出成型方法及模具機構。
於是,本發明射出成型方法,包含以下步驟:將一芯件置於一模腔內,並配合多個頂針將該芯件定位;將熔融的塑料注入該模腔以包覆該芯件;在該塑料充填於該模腔後保持該模腔內壓力一預定時間以使該芯件能由該塑料定位;在保持該模腔內壓力狀態下,到達一預定退出時間後,將該等頂針退出該模腔,以使該塑料在完全固化前填補該等頂針遺留的空隙;及待該塑料完全固化而形成一成型品。
於是,本發明射出成型模具機構,包含一公模座,包括一基板部及一設置於該基板部表面的嵌置部,該嵌置部與基板部的連接面相反側的表面形成一嵌置槽;一頂出系統,包括一沿一頂推方向延伸且可穿出該公模座的頂桿;一公模仁,嵌置於該公模座的嵌置槽,包括一具有一模穴的成型件;及一包括多個頂針單元的定位模組,每一頂針單元具有一滑塊、至少一固定於該滑塊的頂針及一可受該頂桿推動再推動該滑塊的致動件,該滑塊可在未受該致動件推移的一第一位置及受該致動件推移的一第二位置之間移動,且該滑塊在該第一位置時該頂針伸入該模穴,該滑塊在該第二位置時該頂針退出該模穴。
本發明之功效在於:透過該等頂針在塑料填滿該模腔後,保持該模腔內壓力該預定時間以使該芯件能由該塑料定位,再將該等頂針退出該模腔,提高該芯件的定位精確度,達到增加芯件定位精確度的效果。
1‧‧‧公模座
11‧‧‧基板部
12‧‧‧嵌置部
13‧‧‧嵌置槽
14‧‧‧外頂針單元
141‧‧‧外滑塊
142‧‧‧穿孔
143‧‧‧外頂針
144‧‧‧外致動件
145‧‧‧貼靠部
146‧‧‧斜插部
2‧‧‧公模仁
21‧‧‧定位模組
22‧‧‧頂針單元
221‧‧‧滑塊
222‧‧‧穿孔
223‧‧‧頂針
224‧‧‧致動件
225‧‧‧貼靠部
226‧‧‧斜插部
23‧‧‧連接件
231‧‧‧卡槽
24‧‧‧固持件
241‧‧‧容置孔
242‧‧‧推槽
25‧‧‧成型件
251‧‧‧滑槽
252‧‧‧模穴
3‧‧‧頂出系統
31‧‧‧頂桿
311‧‧‧本體段
312‧‧‧頸縮段
313‧‧‧卡抵段
32‧‧‧第一頂鈑
33‧‧‧第二頂鈑
34‧‧‧外頂桿
35‧‧‧彈簧
4‧‧‧母模座
5‧‧‧母模仁
51‧‧‧本體
52‧‧‧模穴
6‧‧‧芯件
S1~S5‧‧‧步驟
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現,其中:圖1是一流程圖,說明本發明射出成型方法的一實施例;圖2是一立體分解圖,說明本發明射出成型模具機構的一第一實施例;圖3是一俯視分解圖,說明本發明射出成型模具機構的該第一實施例;圖4是一部分剖面圖,說明一母模座、一母模仁及一澆道單元;圖5是圖4的局部放大圖,說明該澆道單元;圖6是一立體分解圖,說明該第一實施例的一公模仁、一芯件及一頂桿;圖7是一立體分解圖,說明該公模仁及該芯件;圖8是一部分側視圖,說明該第一實施例的多個滑塊在一第一位置;圖9是一部分側視圖,說明該等滑塊在一第二位置;圖10是一部分立體圖,說明一公模座、該公模仁及該母模仁; 圖11是一部分剖面圖,說明該公模仁的模穴與該母模仁的模穴結合成一模腔;圖12是一部分立體圖,說明該芯件置於該公模仁上;圖13是圖12的一分解圖,說明該芯件及該公模仁;圖14是一示意圖,說明該芯件位於該模腔內;圖15是一示意圖,說明塑料填滿該模腔,該等頂針尚未抽退;圖16是一示意圖,說明該等頂針自該模腔抽退;圖17是一部分立體圖,說明該成型品位於該公模仁上;圖18是圖17的一分解圖,說明該成型品及該公模仁;圖19是一側視剖面圖,說明本發明射出成型模具機構的一第二實施例的一公模座及一頂出系統;圖20是一部分側視圖,說明該第二實施例的多個滑塊及多個外滑塊在一第一位置;及圖21是一部分側視圖,說明該第二實施例的該等滑塊及該等外滑塊在一第二位置。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1,本發明射出成型方法的一實施例的步驟流程包含:步驟S1-將一芯件置於一模腔內,並配合多個頂針將芯件定位。亦即,芯件藉由頂針固定於模腔中而與 模腔壁間隔一定距離。
步驟S2-將熔融的塑料注入模腔以包覆芯件。熔融的塑料可在模腔內芯件與模腔壁之間的空隙流動,進而將芯件包覆。本實施例中本步驟將塑料注入並充填模腔時間為1秒,最後約98%的模腔空間會被塑料充填。
步驟S3-在塑料充填於模腔後保持模腔內壓力一預定時間,本實施例中此預定時間為5秒,用以使塑料稍微凝固而使芯件不會在塑料中移動,藉此,芯件即可由塑料包覆定位。
由於塑料在注射過程中,塑料進入模腔內已開始冷卻凝固,且充填後膜腔內會有充填壓力等向的施加於芯件上,再加上此時頂針支撐住芯件未抽退,使得在此階段中,芯件被塑料包覆固定不會產生偏移,進而完成此階段芯件包覆定位效果。
步驟S4-在前述步驟S3保持模腔內壓力狀態下,待到達一預定退出時間後,將頂針退出模腔,本實施例中預定退出時間為0.5秒,以使塑料在完全固化前填補頂針遺留的空隙。由於芯件已由塑料包覆定位,退出頂針後不會影響芯件在塑料中的相對位置,而且由於塑料尚未完全固化,而頂針遺留的空隙較為細小容易密合,藉此不會有頂針造成的針孔。
在剩下的時間裡,模腔內微小的頂針空隙將被塑料填滿且模腔內塑料持續固化。若頂針退出時間過遲,塑料將無法填補頂針抽退後的空隙。
步驟S5-待塑料完全固化而形成一成型品。成型品即為塑膠外層包覆芯件的態樣,且塑膠外層不會有針孔,可使成型品較為美觀並具有較佳的結構強度。其中芯件用以強化成型品的整體結構強度。
以下進一步說明可用以實施前述方法的模具機構的實施例。
參閱圖2至圖5,本發明射出成型模具機構的一第一實施例包含一公模座1、一包括一頂桿31的頂出系統3、一嵌置於公模座1的公模仁2、一母模座4、一嵌置於母模座4表面的母模仁5,及一貫穿母模座4和母模仁5的澆道單元7。
公模座1包括一基板部11及一設置於基板部11表面的嵌置部12,嵌置部12與基板部11的連接面相反側的表面形成一嵌置槽13,公模仁2嵌置於嵌置槽13。
參閱圖6與圖7,公模仁2包括一定位模組21、一連接件23、一固持件24及一成型件25。在本實施例中,定位模組21包括三個頂針單元22,每一頂針單元22具有一包括一穿孔222的滑塊221、一個或兩個固定於滑塊221的頂針223及一可受頂桿31推動再推動滑塊221的致動件224,致動件224包括一供頂桿31頂推的貼靠部225及一由貼靠部225朝滑塊221方向斜向延伸並伸入穿孔222的斜插部226,其中位於上方的頂針單元22具有兩個頂針223,且所述頂針單元22的滑塊221較其他兩個頂針單元22還大。連接件23與頂桿31相接並具有一供頂桿31穿過 的卡槽231,固持件24夾置於成型件25與連接件23之間,且具有三個分別對應容置頂針單元22的致動件224的容置孔241及一與容置孔241相連通以供頂桿31伸入的推槽242,成型件25的外周面形成一模穴252,且具有一對應容置頂針單元22的滑塊221的滑槽251。
頂出系統3的頂桿31沿一頂推方向延伸且可穿出公模座1(配合圖3),頂出系統3還包括一連接頂桿31的推動裝置(圖未示),頂桿31具有一本體段311、一連接本體段311的頸縮段312及一連接頸縮段312的卡抵段313,頸縮段312的截面積小於本體段311及卡抵段313的截面積以穿過連接件23的卡槽231,且卡槽231具有一朝下的開口以與頸縮段312組裝,卡抵段313伸入固持件24的推槽242且形狀與推槽242相配合。推動裝置(圖未示)用以控制頂桿31移動的速度及時間,在本實施例中,推動裝置(圖未示)是採用伺服馬達,可精密地控制推動頂桿31時的速度、位置及時間點。
參閱圖8與圖9,滑塊221可在未受致動件224推移的一第一位置(如圖8所示)及受致動件224推移的一第二位置(如圖9所示)之間移動,在第一位置時,頂針223伸入模穴252(配合圖6),藉由推動裝置(圖未示)推動頂桿31朝公模仁2方向移動(配合圖3)至推槽242(配合圖7)內,推動致動件224的斜插部226***滑塊221的穿孔222內,使滑塊221朝公模仁2內部方向位移,頂針223即退出模穴252,到達第二位置。
再參閱圖2至圖5、圖10及圖11,母模仁5包括一本體51及一形成於本體51表面的模穴52,母模仁5與公模仁2連接後,公模仁2的模穴252與母模仁5的模穴52共同形成一模腔53,澆道單元7包括一開設於母模座4遠離公模仁2側的表面的澆口71、一或多個連通澆口71貫穿母模座4及母模仁5的澆道72,及與澆道72連通的注口73,注口73連通母模仁5的模穴52,在本實施例中澆道72的數量為一。
參閱圖10至圖13,在本實施例中實施前述方法,例如將一呈有一缺口的環狀的芯件6置於公模仁2的模穴252處,使滑塊221在第一位置(如圖8所示)且頂針223伸入模穴252內將芯件6定位,再使公模仁2與母模仁5連接,此時公模仁2的模穴252與母模仁5的模穴52即共同形成模腔53,芯件6即位於模腔53內。在本實施例中,芯件6為金屬材質。
參閱圖14至圖18,熔融的塑料由澆道單元7注入模腔53內,在塑料填滿模腔53後保持模腔53內壓力一預定時間,再藉由推動裝置(圖未示)推動頂桿31使滑塊221移動至第二位置(如圖9所示),而使頂針223退出模穴252。待塑料完全固化後即可形成成型品8,該成型品8可直接從該公模仁2上取下。
參閱圖19,本發明射出成型模具機構的一第二實施例,其構件與第一實施例大致相同,惟第二實施例的公模座1還包括三個外頂針單元14,且第二實施例的頂出 系統3還包括一連接頂桿31的第一頂鈑32、兩個設置於第一頂鈑32朝公模仁2方向延伸的彈簧35、一連接彈簧35且平行第一頂鈑32的第二頂鈑33,及三個連接第二頂鈑33且貫穿公模座1的外頂桿34。每一外頂針單元14具有一包括一穿孔142的外滑塊141、一個固定於外滑塊141的外頂針143及一可受外頂桿34推動再推動滑塊221的外致動件144,外致動件144包括一供外頂桿34頂推的貼靠部145及一由貼靠部145朝外滑塊141方向斜向延伸並伸入穿孔142的斜插部146。
參閱圖19至圖21,外頂針單元14的作動方式與前述頂針單元22的作動方式相同,藉由推動裝置(圖未示)推動第一頂鈑32,以連動頂桿31並擠壓彈簧35推動第二頂鈑33以帶動外頂桿34朝公模仁2方向移動,藉此同時推動致動件224的斜插部226***滑塊221的穿孔222內及外致動件144的斜插部146***外滑塊141的穿孔142內,分別使滑塊221朝公模仁2內部方向位移及使外滑塊141朝相反方向位移,而使頂針223及外頂針143退出模穴(圖未示)。亦即,在第二實施例中,芯件(圖未示)可由位於內側的頂針223及位於外側的外頂針143共同固定,且頂針223及外頂針143可以同時退出模穴。
綜上所述,透過頂針在塑料填滿模腔後,保持模腔內壓力一定時間以使芯件能由塑料定位,再將頂針退出模腔,以使芯件可較準確地位於預設在成型品中的位置且使成型品不會有針孔,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
S1~S5‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種射出成型方法,包含以下步驟:將一芯件置於一模腔內,並配合多個頂針將該芯件定位;將熔融的塑料注入該模腔以包覆該芯件;在該塑料充填於該模腔後保持該模腔內壓力一預定時間以使該芯件能由該塑料定位;在保持該模腔內壓力狀態下,到達一預定退出時間後,將該等頂針退出該模腔,以使該塑料在完全固化前填補該等頂針遺留的空隙;及待該塑料完全固化而形成一成型品。
  2. 如請求項1所述方法,其中,該預定退出時間為0.5秒。
  3. 如請求項1或2所述方法,其中,該保持該模腔內壓力之預定時間為5秒。
  4. 一種射出成型模具機構,包含:一公模座,包括一基板部及一設置於該基板部表面的嵌置部,該嵌置部與基板部的連接面相反側的表面形成一嵌置槽;一頂出系統,包括一沿一頂推方向延伸且可穿出該公模座的頂桿;及一公模仁,嵌置於該公模座的嵌置槽,包括一成型件,具有一模穴,及一定位模組,包括多個頂針單元,每一頂針單 元具有一滑塊、至少一固定於該滑塊的頂針及一可受該頂桿推動再推動該滑塊的致動件,該滑塊可在未受該致動件推移的一第一位置及受該致動件推移的一第二位置之間移動,且該滑塊在該第一位置時該頂針伸入該模穴,該滑塊在該第二位置時該頂針退出該模穴。
  5. 如請求項4所述射出成型方法,其中,該公模仁還包括一連接件及一固持件,該連接件與該頂桿相接並具有一供該頂桿穿過的卡槽,該固持件夾置於該成型件與該連接件之間,該成型件還具有一對應容置該等頂針單元的滑塊的滑槽,且該模穴形成於該成型件的外周面,該固持件具有多個分別對應容置該等頂針單元的致動件的容置孔及一與該等容置孔相連通以供該頂桿伸入的推槽。
  6. 如請求項5所述射出成型方法,其中,每一頂針單元的滑塊具有一穿孔,每一頂針單元的致動件包括一供該頂桿頂推的貼靠部及一由該貼靠部朝該滑塊方向斜向延伸並伸入該穿孔的斜插部。
  7. 如請求項5或6所述射出成型方法,其中,該頂出系統的頂桿具有一本體段、一連接該本體段的頸縮段及一連接該頸縮段的卡抵段,該頸縮段的截面積小於該本體段及該卡抵段的截面積以穿過該連接件的卡槽,且該卡槽具有一朝下的開口以與該頸縮段組裝,該卡抵段伸入該固持件的推 槽且形狀與該推槽相配合。
  8. 如請求項7所述射出成型方法,還包含一母模座及一嵌置於該母模座表面的母模仁,該母模仁包括一本體及一形成於該本體表面的模穴,該母模仁與該公模仁連接,該公模仁的模穴與該母模仁的模穴連通形成一模腔。
  9. 如請求項7所述射出成型方法,還包含一澆道單元,貫穿設置於該母模座及該母模仁且與該母模仁的模穴相連通。
  10. 如請求項9所述射出成型方法,其中,該澆道單元包括一開設於該母模座遠離該公模仁側的表面的澆口、至少一連通該澆口貫穿該母模座及該母模仁的澆道,及數量與該等澆道相同的注口,該注口連通該母模仁的模穴。
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