[发明专利]注射机、适配器装置以及用于模具注射机的注射工艺

说明书

技术领域

本发明涉及与通过注射制造金属构件有关的工艺和一系列设备。

背景技术

金属注射机基于将熔化的金属材料注射入模具中的注射机构。在金属注射机中最重要的部件是：闭合单元，其功能是以正确的压力和正确的时间打开和关闭模具；注射机构，其功能是在正确的时间将熔化的金属引入模具中；以及拔出单元，其功能是在注射之后并且一旦金属已经凝固就从模具的内部拔出构件。金属注射机通常还包括控制单元，其控制机器每个部分的功能以使得所有部分都以正确且协调的方式运行。

金属注射机的注射机构一般包括：加热室(或加热炉)，金属在该加热室中在适于注射的温度下熔化；将加热室连接至模具的管道；以及将熔化金属从加热室沿着管道朝着模具输送的推杆或活塞。还已知另一类型的注射机，其中加热室没有直接连接至模具，而是其中所述机器包括将熔化金属从加热室输送至一容器的接收器，然后通过相应的管道，用推杆将材料从容器输送至模具。

在所有情况下，用于在注射机中制造构件的注射机构、闭合单元和拔出机构的运行通常基于注射循环的连续反复，其中所述注射循环一般包括一系列基本步骤：

-首先闭合单元执行模具的加压闭合；

-一旦模具已经在压力下闭合，则注射机构开始第一注射阶段，其中推杆以相对较慢的速度V1推进(V1可以是恒定的或可变的)，以使得金属材料输送至由用户所限定的注射行程中的特定位置，该位置通常与模具的供料通道(定位在模具中的、将在其中形成构件的模腔与模具外部相连接的小通道)的入口相一致；在这个第一注射阶段期间，管道内的空气被金属材料移动直到其到达模腔；

-在第一阶段结束时，并且从第一阶段的速度(V1)开始，注射机构急剧地增大推杆的速度并且进入第二注射阶段，其中推杆以高速V2(V2可以是恒定的或可变的)推进，以便在所要求的时间内填充构件的腔并且压紧构件，从而挤压材料并确保存于构件中的气泡尽可能地小，其中，第二注射阶段具有主要取决于所使用的模具的类型的持续时间；

-然后注射机构将推杆移动返回至其最初位置；

-一旦注射结束后的冷却时期(构件冷却所需的时间)过去，闭合单元打开模具；

-在已经打开模具之后，拔出机构将构件从腔的内部移走；

-最后，喷雾器机构向腔喷射模具释放液体，以降低模具的温度并润滑腔，从而便于后面循环中构件的拔出。

本发明旨在提供这个注射循环中的一系列改进，目的是降低总的循环持续时间，以增大每单位时间注射机所能执行的循环数目，从而提高机器的生产率。

发明内容

本发明的目的是限定一种注射工艺以及相应的注射机，其中能在不必等待闭合单元和模具闭合的情况下将材料注射入模具。更具体地，这种创造性的工艺和注射机包括最初注射阶段，其在通常低于第一注射阶段的速度(V1)的安全速度下(虽然其还能等于或大于速度V1)并且在模具打开的情况下发生。由于模具是打开的，为了安全的目的以及防止一定量的熔化金属材料通过喷嘴溢出，这种创造性的注射工艺和注射机通过检查推杆的位置来确保所述注射在安全的速度下进行。因此，如果推杆离开与材料的移动相关的移动范围直到靠近模具的入口，推杆立即暂停以防止其前进太远并且引起材料的上述溢出。

这种创造性的工艺和机器还包括不断地检查注射条件(模具的闭合等)，以使得在符合所述条件时，所述工艺和机器退出最初注射阶段并且自动地进入到第一注射阶段(速度V1)，然后进入第二注射阶段(速度V2)。

由于在模具仍然打开的情况下执行最初注射阶段并且无需等到模具已经关闭时才开始注射，这种创造性的工艺和注射机能降低注射循环的持续时间并且因此能增加在每单位时间执行的循环数目。根据机器的构造原理(管道和推杆的直径)以及在最初注射阶段期间推杆的行程，循环持续时间的减少估计在1至3秒之间。

而且，本工艺和注射机还具有在注射期间便于空气从管道内排出以及降低出现在所制造的构件内的空气量的额外优点，从而减少了构件中孔隙的出现并且增大了构件的强度。因此应当记住，与现有技术中已知的工艺相比，在这种创造性注射阶段之一期间(具体地在最初阶段期间)，在模具打开的情况下移动推杆，于是，通过移动材料而移动的空气能自由地从喷嘴向模具和机器外部排出。

为了增加注射期间的安全性，优选不能由用户选取安全速度。