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CN108189318B - 用于预制件的模具堆 - Google Patents

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CN108189318B CN201711122916.4A CN201711122916A CN108189318B CN 108189318 B CN108189318 B CN 108189318B CN 201711122916 A CN201711122916 A CN 201711122916A CN 108189318 B CN108189318 B CN 108189318B
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Abstract

提供了一种用于模制带径向凸缘的预制件的模具堆，预制件用于形成带盖子的容器，例如饮料罐。模具堆包括多个模具插入件、模芯部插入件、脱模环、模腔插入件和浇口插入件，它们配置为当定位在模制结构时互相配合以限定模制腔，用于在其中模制预制件。模具堆包括多个分模线，其被限定在模具插入件之间，以容纳其相对运动，使得它们可相对于彼此朝着脱模结构移位，以便取出预制件。模制腔包括用于模制径向凸缘的凸缘部分，该凸缘部分限定在脱模环和模腔插入件之间。限定在脱模环与模腔插入件之间的模腔脱离分模线沿与其基本上正交的方向从模制腔的凸缘部分延伸。

Description

用于预制件的模具堆
技术领域
本发明总体涉及模具堆，且具体地涉及用于模制预制件的模具堆。更具体地，但不排他地，本发明涉及用于模制预制件以便随后吹塑成型为容器(例如烧杯、小瓶或罐，例如饮料容器或罐)的模具堆、模具及模制系统。
背景技术
模制是可借助其通过使用模制系统由模制材料形成模制品的工艺。可使用诸如注塑成型等模制工艺形成各种模制品。例如可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料形成的模制品的一个示例是能够随后吹塑成型为容器的预制件(例如饮料容器、瓶、罐或诸如此类)。
作为例证，预制件的注射成型包括将PET材料(或者是其他合适的成型材料)加热到均匀熔融状态，并且在压力下将由此熔化的材料注入模腔，该模腔至少部分地由分别安装在模具的模腔板和模芯板上的凹模腔件和凸模芯件限定。将模腔板和模芯板挤到一起并通过夹持力保持在一起，该夹持力足以使模腔和模芯件一起承受注入材料的压力。模腔具有与待模制的模制品的最终冷态形状基本上对应的形状。然后将如此注入的材料冷却至足以使如此成型的模制品从模腔取出的温度。冷却时，模制品在模腔内部收缩，因此，当模腔和模芯板被推开时，模制品倾向于与模芯件结合在一起。
因此，通过将模芯板推离模模腔板，随后通过将模制品从模芯件顶出可以脱模。已知的顶出结构有助于从模芯件的两部分取出模制品。顶出结构的示例包括脱模板、脱模环和颈环、顶针等等。
在对能够随后吹塑成型为饮料容器的预制件进行模具成型时，需要解决的一个问题是形成所谓的“颈部区域”。典型地，作为一个例子，颈部区域包括(i)用于容纳和保持闭合组件(例如瓶盖)的螺纹(或其它合适的结构)以及(ii)防盗组件，用于例如与闭合组件配合以指示最终产品(即，已经填充有饮料并运送到商店的饮料容器)是否以任何方式被损坏。颈部区域可以包括用于各种用途的其它附加元件，例如与模制系统的零件(例如支撑台等)配合。如本领域已知的，颈部区域不能很容易地通过使用模腔和模芯件的两部分来形成。传统上，分体式模具插入件(有时被本领域技术人员称为“颈环”)已用于形成颈部区域。
可以设置在模制机内(使用中)的典型的模制插入件堆叠组件包括分体式模具插入件对，其与模腔插入件、浇口插入件和模芯插入件一起限定模腔。模制材料可以通过浇口插入件中的托盘或端口注入模腔，以形成模制品。为了便于对模制品的颈部区域进行成型并随后从其中取出模制品，分体式模具插入件对包括一对互补的分体式模具插入件，它们安装在滑块对的相邻的滑块上。滑块对可滑动地安装在脱模板的顶部表面上。
众所周知，当模具设置为打开结构时，脱模板配置为可相对于模腔插入件和模芯插入件移动，由此可以通过凸轮装置或任何其它合适的公知装置横向地驱动滑块对以及安装在其上的互补分体式模具插入件，用于从模腔释放模制品。通过分体式模具插入件执行的功能之一是通过使模制品“滑动”离开模芯插入件，有助于将模制品从模芯插件上顶出。
美国专利No.8,899,962描述了一种备选的模制插入件堆叠组件，其除了上述元件之外还包括配置为限定预制件的颈部区域的顶部密封表面的至少一部分的脱模环。脱模板配置为沿着平行于模具堆的纵向轴线的顶出路径使颈环和脱模环一起致动。至少朝向顶出路径的端部横向地驱动颈环以释放模制品。脱模环和颈环之间的分模线从预制件边缘的外周径向延伸，并且颈环和模腔之间的分模线从预制件的支撑台的外周径向延伸。
发明内容
本发明特别地但不排他地涉及用于模制用于形成诸如烧杯、小瓶或饮料罐等容器类型的预制件的模具堆，该容器具有盖子。预制件可以在封闭端具有基部，在开口端具有颈口部，两者之间是主体部。颈口部可以包括径向凸缘，其在颈口部的开口端处或附近向外延伸并且配置为保持盖子。在本发明的实施例中，颈口部不具有需要分体式模具插入件的特征。然而，本发明还可以结合在用于模制其它预制件的模具堆中，例如上述那些预制件。此外，前述任何与已知的模具堆、模具和模制系统相关的特征可以结合到根据本发明的模具堆、模具和模制系统中，只要它们与本文所公开的内容一致。
根据本发明的第一个广义方面，提供了一种用于模制预制件的模具堆，预制件具有中空主体，中空主体具有封闭端、开口端和在开口端处或邻近的径向凸缘，模具堆包括多个可分离模具插入件，其具有描绘或限定在其间的界面处的分模线，模具插入件在模制结构时在其间描绘或限定带径向凸缘部分的、用于模制预制件的模腔，径向凸缘部分用于模制预制件的径向凸缘，该多个分模线包括第一分模线，第一分模线具有沿相对于其的不同和/或非径向和/或不平行的方向上围绕和/或直接从模腔的径向凸缘部分的外周延伸的部分(例如引导部分)。
预制件可以在封闭端具有基部，在开口端具有颈口部，主体部在两者之间延伸。颈口部可以包括径向凸缘，其可以在颈口部的开口端处或附近向外延伸并且配置为保持盖子。
多个模具插入件可以包括以下各项中的一个或多个：模腔插入件、模芯插入件和脱模环。模制腔的凸缘部分可以至少部分地描绘或限定在脱模环和模腔插入件之间。第一分模线可以包括或者是模腔脱离分模线，其可以描绘或限定在脱模环和模腔插入件之间。
根据本发明的另一个广义方面，提供了一种用于模制用于形成容器的类型的预制件的模具堆，例如烧杯、小瓶或饮料罐，容器具有盖子，预制件在封闭端具有基部，在开口端处或邻近具有颈口部，两者之间具有主体部，颈口部包括径向凸缘，径向凸缘在开口端处或邻近向外延伸并且配置为用于保持盖子，模具堆包括：多个模具插入件，其包括模腔插入件、模芯插入件和脱模环，它们配置为当定位在模制结构时相互配合以限定用于在其中模制预制件的模腔，并且可相对于彼此移动，转化到脱模结构，以便取出预制件，其中径向凸缘被模制在模腔的凸缘部分，模腔至少部分地定义在脱模环与模腔插入件之间；以及多个分模线，其定义多个模具插入件之间以适应其相对运动，分模线包括限定在脱模环和模腔插入件之间的模腔脱离分模线；其中模腔脱离分模线沿相对于其不平行的方向从模腔的凸缘部分伸出。
径向凸缘可以是盘形，基本上平坦和/或截头圆锥的形状。径向凸缘可以是基本上平坦或基本上圆锥的形状，例如，截头圆锥的形状。径向凸缘可以包括轴线或弦线，其可以由径向凸缘的根部或近端或最内端(例如剖面端)与其最外端或自由端描绘或限定，或者在径向凸缘的根部或近端或最内端与其最外端或自由端之间延伸。第一分模线部分可以相对于径向凸缘或相对于由其端部描绘或限定或者在其端部之间延伸的轴线或弦线，以一定角度延伸，例如非零角度(例如直角或倾斜角度)。第一分模线部分可以相对于径向凸缘或者相对于由凸缘或凸缘部分的端部描绘或限定或者在凸缘或凸缘部分的端部之间延伸的轴线或弦，以至少10度的角度延伸，例如在10度与90度之间或者在30度与90度之间的角度，例如在45度与90度之间的角度，优选地在60度与90度之间的角度，更优选地在80度与90度之间的角度，例如在80度与85度之间的角度。径向凸缘的厚度可以例如沿轴线或弦线变化。径向凸缘的厚度可以从径向凸缘的根部或近端或者其剖面端向其自由端逐渐缩小，反之亦然。
第一分模线或其一部分或引导部分(以下称为“引导部分”，但是对于任何涉及引导部分的内容都可以简单地用“部分”代替)可以由模具插入件中的两个的相对锥形表面描绘或限定，例如模腔插入件和脱模环。模具插入件中的一个可以包括锥形突起或凸锥体，而另一个可以包括锥形凹陷或凹锥体，例如，用于容纳锥形突起或凸锥体。引导部分可以由锥形突起或凸锥体以及锥形凹陷或凹锥体描绘或限定，例如它们的相对锥形表面。
预制件的径向凸缘或其至少一部分或其厚度可以由锥形突起或凸形体与锥形凹陷或凹锥体之间的空间描绘或限定，例如当模具堆处于模制结构时。模腔插入件和脱模环中的其中之一可以包括锥形突起(或凸锥体)和/或另一个可以包括锥形凹陷(或凹锥体)。在一些实施例中，模腔插入件包括锥形突起(或凸锥体)，脱模环包括锥形凹陷(或凹锥体)。在其它实施例中，模腔插入件包括锥形凹陷(或凹锥体)，脱模环包括锥形突起(或凸锥体)。
具有凸锥体的模具插入件可以包括围绕其凸锥体的凹锥体，例如其间描绘有切断面。另外或可替代地，具有凹锥体的其它模具插入件可以包括围绕其凹锥体的凸锥体，例如其间描绘有切断面。当模具堆处于模制结构时，切断面在使用时可能承受压缩载荷。
第一分模线的引导部分可以是基本上截头圆锥的形状。第一分模线的引导部分可以以与模具堆的纵向轴线成一定角度从径向凸缘部分的外周向外延伸，例如小于60度或小于45度的角度，例如，小于30度或小于20度的角度。引导部分可以以至少1度的角度延伸，例如至少2度的角度，例如至少3、4或5度的角度。引导部分优选地以与模具堆的纵向轴线成至少20度的角度延伸，例如在1与15度之间的角度，例如在5与10度之间的角度。
在实施例中，第一分模线的引导部分是基本上截头圆锥的形状，并且相对于描绘在凸缘部分的端部之间的轴线或弦线以60度与90度之间的角度以及与模具堆的纵向轴线成5度与10度之间的角度从模制腔的径向凸缘部分的外周向外延伸。
当模具堆处于模制结构时，第一分模线或引导部分可以包括排气间隙，其可以由相对表面之间的空隙描绘或限定，例如，相对锥形表面。排气间隙的大小和尺寸可以被设计为例如在正常模制条件下允许空气从其中通过和/或阻止注入的熔融材料进入。
根据本发明的另一个广义方面，提供了一种用于模制预制件的模具堆，预制件具有中空主体，中空主体具有封闭端、开口端和在开口端处或邻近的径向凸缘，模具堆包括多个可分离模具插入件，这些可分离模具插入件在处于模制结构时描绘或限定用于模制预制件的模制腔，模制腔包括用于模制预制件的径向凸缘的径向凸缘部分，模具堆包括排气口，例如，排气间隙，其沿相对于其的不同和/或非径向和/或不平行的方向上围绕和/或直接从模制腔的径向凸缘部分的外周延伸。
模具堆可以包括注入端，注入端可以包括注入端口，在使用中熔融材料通过注入端口引入模腔并流向凸缘部分。第一分模线的引导部分可以直接从模制腔的凸缘部分的外周朝向模具堆的注入端部延伸，例如，以便阻止熔融材料在使用中从模制腔的主体部分流入凸缘部分而进入排气口。多个模具插入件可以包括浇口插入件，其可以描绘或限定预制件和/或注入端口的基部。
第一分模线可以包括一个或多个切断部分，其以可围绕或包绕排气间隙。切断部分可以包括模具插入件中的两个的相对切断面或由模具插入件中的两个的相对切断面描绘或限定。在实施例中，模腔插入件和脱模环包括配合切断面，其可以围绕或包绕排气间隙或锥形突起(或凸锥体)和锥形凹陷(或凹锥体)，例如如上所述。切断面可以互相配合以防止或至少抑制熔融材料以及优选地当注入熔融材料时，其间的空气的流动，例如，在正常的模制条件下。
切断部分中的至少一个可以包括排气通道，其可以与排气间隙流体连通。排气间隙的大小和尺寸可以被设计为例如在正常模制条件下允许空气从其中通过和/或阻止注入的熔融材料进入。切断面中的至少一个可以包括排气凹陷，例如用相对切断面或凹陷描绘或限定，其中排气间隙与排气通道流体连通，排气通道的大小和尺寸被设计为例如在正常模制条件下允许空气从其中通过但阻止入的熔融材料进入。
模具堆可以包括排气口，其可以例如经由一个或多个通路或钻孔使排气凹陷连接大气或排气回路。排气凹陷、排气口和一个或多个通路可以包括或合并于模具插入件中的其中之一中，例如脱模环或模腔中。
多个分模线可以包括模芯脱离分模线，其可以描绘或限定在脱模环与模芯插入件之间。模芯脱离分模线可以包括排气间隙，其可以例如经由另一个排气端口与一个或多个通路流体连通。模芯可以包括凸锥体和/或脱模环可以包括凹锥体，其可以与凸锥体一起描绘或限定模芯脱离分模线或其至少一部分。模芯和脱模环中的至少一个或每个可以包括位于脱模线的中间位置处的周向槽。周向槽中的至少一个可以包括另一个排气端口或者与另一个排气端口流体连通。排气间隙可以描绘或限定在周向槽中的其中之一与模制表面之间的模芯脱离分模线的各个部分之间。模芯脱离分模线排气间隙的大小和尺寸可以被设计为例如在正常模制条件下允许空气从其中通过但阻止注入的熔融材料进入。
模具堆可以包括吹气端口，例如，用于在脱模环与模芯插入件之间引入加压空气和/或便于在模具堆从模制结构移动到脱模结构时使脱模环与模芯插入件分离，有利于取出预制件。
脱模环可以包括吹气端口。脱模环可以包括一个或多个通路，其将空气入口连接到吹气端口。脱模环可以包括安装凸缘，用于将脱模环安装到脱模板。安装凸缘可以包括周向凹陷或凹槽，其可以围绕其外周延伸。入口可以处于或包括在或位于安装凸缘中，例如其外周或外表面或周向凹陷或凹槽。脱模环的安装凸缘可以配置为在使用中由脱模板容纳，使得入口例如经由周向凹陷或凹槽与加压空气源流体连接。
模具堆可以包括模芯冷却管。模芯冷却管可以包括外表面，其近似于模芯插入件的内表面。模芯冷却管可以包括例如具有接合特征的入口管，模芯冷却管的一端具有入口和/或具有容纳在模芯插入件的封闭端内的出口。模具堆可以包括模芯套管，其可以使模芯冷却管保持在模芯插入件内。冷却通道可以描绘或限定在模芯插入件内，其例如在入口与限定在入口管与模芯套管之间的出口之间延伸。
本发明的另一个方面提供了一种在如上所述的模具堆中使用的模腔插入件。模腔插入件可以包括上述模具堆的模腔插入件的任何一个或多个特征。
本发明的另一个方面提供了一种在如上所述的模具堆中使用的模芯插入件。模芯插入件可以包括上述模具堆的模芯插入件的任何一个或多个特征。
本发明的另一个方面提供了一种在如上所述的模具堆中使用的脱模环。脱模环可以包括上述模具堆的脱模环的任何一个或多个特征。
本发明的另一个方面提供了一种注塑模具，包括例如以下各项中的一个或多个：根据前述权利要求中任一项所述的多个模具堆。
注塑模具可以包括模腔板，例如，一个或多个模腔插入件和/或浇口插入件安装到其上，和/或模芯板，例如，一个或多个模芯插入件和/或模芯冷却管和/或模芯套管安装到其上，和/或脱模板，例如，一个或多个脱模环安装到其上。脱模板可以可移动地安装到模芯板。模腔板在使用中可以与模芯和/或脱模板分离，例如以露出位于模芯插入件的模制表面上的模制预制件。脱模板可以移动离开模芯板，例如以便向径向凸缘施加顶出力，例如，从而将预制件从模芯插入件上取出。
本发明的另一个方面提供了一种模制系统，其包括如上所述的模具堆和/或如上所述的注塑模具。
本发明的另一个方面提供了一种计算机程序元件，其包括和/或描绘和/或定义用于模拟装置或三维加法或减法制造装置(例如三维打印机或CNC机器)的三维设计，三维设计包括如上所述的模具堆插入件中的其中之一的实施例。
为了避免引起疑问，本文所述的任何特征同样适用于本发明的任何方面。在本申请的保护范围内，应当清楚地理解的是，在前面段落，在权利要求和/或以下描述和附图中所述的各个方面、实施例、示例和替代方案，特别是其各个特征，可以是独立使用或以任何组合形式使用。也就是说，任何实施方式的所有实施例和/或特征可以以任何方式和/或组合来组合，除非这些特征不相容。为了避免引起疑问，本文所使用的术语“可以”、“和/或”、“例如”、“举例”以及任何类似术语应被解释为非限制性的，由此所述的任何特征无需真实存在。实际上，在不脱离本发明保护范围的情况下，可选特征的任何组合都是显而易见的，无论这些特征是否被明确地要求保护。申请人保留随时更改任何原始提出的权利要求或提交新的权利要求，包括修改任何原始提交的权利要求的权利，以便独立于和/或合并于并非最初以该方式提出的任何其他权利要求的任何特征。
现在将通过仅参照附图的示例来描述本发明的实施例，附图中：
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的模具堆的剖视图；
图2示出了饮料罐预制件的剖视图；
图3示出了图1的模具堆的模芯插入件的透视图；
图4示出了图1的模具堆的脱模环的透视剖视图，示出了排气通路；
图5示出了图1的模具堆的脱模环的剖视图，示出了吹气通路；
图6示出了图1的模具堆剖视图的模腔部分的放大视图；
图7示出了图6的模制腔剖视图的的凸缘部分的放大视图；以及
图8示出了图2的饮料罐预制件的颈口的放大视图，其上放置有盖子。
具体实施方式
参照图1和图2，示出了用于模制形成饮料罐(未示出)的类型的预制件2的模具堆1的非限制性实施例。模具堆1具有纵向轴线L，包括多个模具插入件3、4、5、6，它们共同限定用于模制预制件2(如图2所示)的模腔7。模具插入件包括模芯插入件3，脱模环4，模腔插入件5和浇口插入件6。模具堆1还包括模芯冷却管8，其容纳在模芯插入件2内，用于将冷却水引入其中。
模具堆1配置为结合于模具9中，为了说明的目的，图1中示意性地示出了其中板91、92、93的简化表示。在使用中，模芯插入件3、脱模环4和冷却管8形成与第一半模91、92相关联的第一堆叠部分11。在使用中，模腔插入件5和浇口插入件6形成与第二半模93相关联的第二堆叠部分12，但是也可以想到，模腔插入件5和浇口插入件6可以形成为单独的插入件。在不脱离本发明保护范围的情况下，还可以想到其他设置。前述的结构和操作通常与现有技术一致，因此本文省略了已知特征的详细描述。
在这个实施例中，第一堆叠部分11沿着限定在模腔插入件5与脱模环4之间的第一模腔脱离脱模线13与第二堆叠部分12分离。脱模环4还可以沿着用于顶出预制件2的第二模芯脱离脱模线14与模芯插入件3分离。
预制件2包括中空主体20，其具有封闭端21、开口端22和径向凸缘23，径向凸缘在开口端处从主体20的外表面24并沿主体的外表面向外延伸，以限定预制件的边缘25。在这个实施例中，预制件2的主体20逐渐变细以形成带圆形的、基本上部分椭圆形的封闭端21的圆锥形中空管的形状。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本公开内容保护范围的情况下，可以想到预制件2的其他设计。实际上，具有不同形状和结构和/或结合更复杂的颈口的预制件，例如需要分体式模具插入件的预制件，可受益于本公开内容。
如图1中更清楚地示出的，模芯插入件3，在封闭端具有锥形模制部分30，在开口端具有安装凸缘31，以及在它们之间延伸的主体32。凸缘31从开口端径向向外延伸，在平面上呈基本方形，具有用于容纳紧固件(未示出)的安装孔31a，以便将模芯插入件3固定到模芯板91。模芯插入件3具有在开口端带台阶33a的内表面33，主体32内的圆柱形部分和在模制部分30中的锥形部分，其近似于模制部分30的形状，以便提供基本上不变的壁厚。
模制部分30的外表面限定模制表面30a，用于模制预制件2的内表面。主体32的外表面包括圆柱形部分35，其从凸缘31延伸到通向模制部分30的面向脱模环的凸锥体36。面向脱模环的凸锥体36包括周向排气凹陷37和两个纵向排气凹陷38，周向排气凹陷与模制部分30间隔开，两个纵向排气凹陷锥体36的相对侧上并且从周向排气凹陷37延伸到圆柱形部分35。凸锥体36的引导部分36a限定在模制表面30a与周向排气凹陷37之间。
如图4和5中更清楚地示出，脱模环4是中空的并且基本上是圆柱形的，在主体41的朝向模腔的端部处具有内台阶40。脱模环4还包括径向安装凸缘42，其从主体41延伸，与其面向模芯的端部相邻但间隔开。台阶40包括模制表面40a和周向部分，模制表面具有限定预制件2的边缘25的径向台部分，周向部分限定预制件2的凸缘23的外边缘。台阶40还包括面向模腔的凹锥体43，其是基本上截头圆锥形的，并且如图7中更清楚地示出，从模制表面40a划定。
在这个实施例中，面向模腔的凹锥体43相对于模具堆的纵向轴线L以5与10度之间的角度从模制表面40a的终端周边边缘向外逐渐变细，该角度相对于径向凸缘部分在80与85度之间。虽然可以想到(并且可以是优选的)面向模腔的凹锥体43可以平行于纵向轴线L(并且垂直于凸缘部分40a)，但是本领域技术人员可以理解的是，拔模角是有益的。
脱模环4还包括主要切断表面44和次要切断表面45，主要切断表面在其面向模腔的端部，次要切断表面平行于主要切断表面44并与之隔开。面向模腔的凸锥体46在主要和次要切断表面44、45之间延伸。面向模腔的凸锥体46也是基本上截头圆锥形的，但是沿相对于面向模腔的凹锥体43的相反方向上并且相对于纵向轴线L以更大的角度逐渐变细。面向模芯的凹锥体47沿主体41从台阶40的内边缘延伸，并向外逐渐变细以形成基本上截头圆锥形的表面。面向模芯的凹锥体47基本上平行于面向模腔的凸锥体46，从而形成脱模环4的面向圆锥形模腔的端部，其具有基本上不变的厚度。
面向模芯的凹锥体47包括与台阶40间隔开的周向排气凹陷48以及在脱模环4的相对侧上的一对端口48a，这对端口由通过穿过脱模环4的通路48b形成。通路48b相对于纵向轴线L以倾斜角度延伸并且通向大气。主要切断表面44包括一对在其相对的部分中的排气凹陷44a，每个排气凹陷具有由通路44c形成的排气端口44b，通路44c与形成周向排气凹陷48的端口48a的通路48b相交。
凸缘42从主体41的中间部分径向向外延伸，在平面上呈圆形，包括围绕其外周的周向槽42a。在这个实施例中，脱模环4包括一对吹气回路4a、4b，它们在主体41的相对部分并且与排气端口48a周向偏移90度。每个吹气回路4a、4b包括径向通路42b，纵向通路41a和倾斜通路41b。径向通路42b从凸缘42的周向槽42a的基部延伸至纵向通路41a。纵向通路41a是主体41壁中的盲孔，其从脱模环4的面向模芯的端部延伸并终止于倾斜通路41b。倾斜通路41b以与脱模环4的圆柱形内表面49成倾斜的角度从纵向通路41a延伸。
脱模环4容纳模芯插入件3，使得模芯插入件3的主体32的圆柱形部分35面向脱模环4的圆柱形内表面49，并且使得模芯插入件3的面向脱模环的凸锥体36面向脱模环4的面向模芯的凹锥体47。模芯插入件3的脱模环凸锥体36和脱模环4的面向模芯的凹锥体47一起限定用于顶出预制件2的模芯－脱模环分模线14。模芯插入件3的凸锥体36的引导部分36a与脱模环4的面向模芯的凹锥体47配合，以限定模芯-脱模环分模线14的引导部分。
在这个实施例中，如图1所示，选用圆柱形表面35、49之间的空隙以使脱模环4能够沿纵向轴线L相对于模芯插入件3平移。当处于模制结构时，模芯插入件3的面向脱模环的凸锥体36与脱模环4的面向模芯的凹锥体47接合，以使模芯插入件3集中在脱模环4内。然而，凸锥体36的引导部分36a略微凹陷，以便在其与脱模环4的面向模芯的凹锥体47之间提供排气间隙。
因此，提供排气间隙，其中空气能够通过位于凸锥体36的引导部分36a处的排气间隙排到模芯插入件3的周向和纵向排气凹陷37、38，并经由脱模环4的周向排气凹陷48，排气端口48a和排气通路48b排到大气。
通过将凸缘42安装在凹槽内，将脱模环4安装到脱模板92上，使得脱模板92朝向或远离模芯板91的移动使脱模环4相对于模芯插入件3沿着模芯脱模环分模线14移动，以便从模芯插入件3顶出预制件2。凹槽还包括出口，其可操作地连接到加压空气源的，与周向槽42a对齐以便选择性地向吹气回路4a、4b供应加压空气，从而有助于将脱模环4与模芯插入件3分离。
如图6和图7中更清楚地示出，模腔插入件5包括中空且基本上圆柱形的主体50，其具有内模制表面50a，内模制表面包括用于模制主体20的外表面的主体部分以及限定预制件2的径向凸缘23的下侧的径向凸缘部分。模腔插入件5还包括面向脱模环的凸锥体53和主要切断表面54，面向脱模环的凸锥形从模制表面50a的径向凸缘部分延伸，主要切断表面围绕面向脱模环的凸锥体53。次要切断表面55包括在模腔插入件5的面向脱模环的端部处，面向脱模环凹锥体56在两者之间延伸。
因此，面向脱模环的凹锥体56在模腔插入件5中限定模腔，其基部限定主要切断表面54。脱模环凸锥体53在凹陷内提供突起，其内周向表面提供模制表面50a的主体部分的终端部，其顶端提供模制表面50a的径向凸缘部分。
模腔插入件还包括在主体50的外表面上的冷却通道57，用于将模腔插入件5安装到模腔板93上的安装凸缘58。在这个实施例中，冷却通道57是阶梯形的，以便更接近于主体模制表面51的锥形部分。安装凸缘58围绕着面向脱模环的凹锥体56并且包括次要切断表面55。
同样如图6所示，浇口插入件6是基本上圆柱形的形状，在其面向模腔的端部具有圆形的部分椭圆形的模制表面60a，用于模制预制件2的封闭端21。浇口插入件6还安装在模腔板93内，使得浇口插入件6的模制表面60a与模腔插入件5的模制表面50a对齐，而浇口插入件6与模腔插入件5密封地接合。浇口插入件6还包括在与模制表面60a相对的一侧上的喷嘴接口凹槽61，注入端口62将接口凹槽61与模制表面60a连接。在使用中，接口凹槽61与熔体分配装置(未示出)的喷嘴(未示出)(例如热流道)配合，用于将熔体引入模腔7。
如图1、6和7所示，在模制结构中，脱模环4的面向模腔的凹锥体43和面向模腔的凸锥体46分别与模腔插入件5的面向脱模环的凸锥体53和面向脱模环的凹锥体56对齐。当施加夹紧力时，脱模环4的主要和次要切断表面44、45分别与模腔插入件5的主要和次要切断表面54、55接合。脱模环4和模腔插入件5的锥体43、53和46、56配合,切断表面44、54和45、55配合，一起限定模腔脱离分模线13。此外，面向模腔的凹锥体43和面向脱模环环形的凸锥体53一起限定模腔-脱模环分模线13的引导部分13a。
在这个实施例中，引导部分13a包括排气间隙，其由面向模腔的凹锥体43与面向脱模环的凸锥体53之间的空隙限定。因此，提供排气通道，其中空气能够通过脱模环4的主要切断表面44中的排气凹陷44a排出引导部分13a的排气间隙，并经由脱模环4的排气端口44b和排气通路44c、48b排到大气。
如图1和图6更清楚地示出，模芯冷却管8包括基本上圆柱形的主体80，其具有近似于模芯插入件3的内表面的锥形端81。主体80包括中心纵向孔82，其在锥形端81的顶点处具有出口83，用于将冷却流体引导到模芯插入件3的封闭端，在相对端具有入口管84。入口管84固定在孔82中，在其自由端包括径向凸缘85。主体80还包括端部处的窖腔86，其容纳入口管83。
当模芯插入件3安装到模芯板91上时，通过容纳在模芯插入件3的台阶33a内的模芯套管87，将模芯冷却管8内保持在模芯插入件3内。主体80的窖腔86与模芯套管87的相对表面配合，以限定径向通道88，径向通道进入环形出口通道89，环形出口通道限定在入口管84的外表面与模芯套管87的孔之间。入口管84的径向凸缘85与模芯套管87适于分别连接到模芯板91中带冷却回路(未示出)的入口和出口。如图1所示，模芯冷却管8的外表面80与模芯插入件3的内表面33之间的间隙沿着模制部分30形成限制，以便提供有效的冷却。
在使用中，熔融材料从喷嘴(未示出)通过注入端口62注入模腔7。熔融材料从注入端口62流入模腔7，流向模腔7的凸缘部分40a。包含在模腔7内的空气被迫通过模芯3与脱模环4之间的排气通道36a、47、37、38、48、48a、48b，并通过脱模环4与模腔5之间的排气通道13a、44a、44b、44c、48b。
当模腔7充满熔融材料时，随着冷却流体围绕模具堆循环并通过模具堆，静态注射压力保持一段时间，以使熔融材料固化。然后释放静态注射压力，关闭流过喷嘴(未示出)的材料。当材料已经充分固化时，第一半模91、92与第二半模93分离以露出预制件2。当材料固化时，预制件2倾向于收缩到模芯插入件3的模制部分30上，从而便于其从模腔插入件5取出。然后通过相对于模芯板91移动脱模板92以将预制件2从模芯插入件3顶出，以使脱模环4的模制表面40a沿着纵向轴线L推动边缘25远离模芯插入件3。
如众所周知的，在某些情况下，注入模腔7的熔融材料可以被迫进入排气通道的引导部分36a、47、13a，从而造成毛边。对于给定的注射压力，造成毛边的一个原因是夹紧力不足，其中熔融材料注入模腔中的压力使第一半模91、92与第二半模93稍微分离。本领域技术人员还将理解还有其它原因，例如开始时挥发性模制条件、组件磨损等等。
申请人已经确定通过使模腔脱离分模线13配置有相对于模腔7的径向凸缘部分40a沿非平行方向延伸的引导部分13a，可以改善排气，可以减少模具毛边的风险，也可以减轻模具毛边的影响。
更具体地，如图8所示，预制体2的开口端22配置为盖子28配合，盖子用于密封地封闭由预制体2形成的罐(未示出)。盖子28具有外围卷边29，其在使用中放置在凸缘23上并以本领域已知的方式卷曲以密封地封闭罐(未示出)。在传统模具堆设计中发生毛边的情况下，其中分模线将沿着径向方向从模腔的凸缘部分延伸，这种毛边将随着它下降到凸缘23上而影响盖子的外围卷边29。
然而，在本发明中，如果凸缘23形成有毛边部分23a，则盖子28的外围卷边29能够不受限制地下降到凸缘23上。然后外围卷边29将清除所有的毛边部分23a，或者毛边部分23a由于其不可避免的薄薄厚度而不会影响卷曲操作。
本发明的另一个优点是，已经发现模腔7的主体部分，然后模腔7的凸缘部分40a，最后模腔脱离分模线13的引导部分13a沿流动方向的急剧变化减少发生毛边的可能性。本发明的另一个优点是，面向模腔的凹锥体43和面向脱模环的凸锥体53之间的纵向移动将尽可能减少相对表面之间的分离，因为它们几乎平行于移动方向。因此，即使在前述第一半模91、92与第二半模93之间稍微分离的情况下，模腔脱离分模线13的引导部分13a处的排气间隙的厚度基本保持不变。
本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明保护范围的情况下，可以想到对前述实施例的若干变型。本领域技术人员还将理解的是，任何数量的前述特征和/或附图中所示特征的组合实现了优于现有技术的明显优点，并因此属于本文所述的本发明保护范围内。

Claims (13)

1.一种模具堆(1)，用于模制具有中空主体(20)的预制件(2)，所述中空主体具有封闭端(21)、开口端(22)以及位于或邻近所述开口端(22)的径向凸缘(23)，所述模具堆包括多个可分离模具插入件(3、4、5、6)，其具有在其间的界面处描绘的分模线(13、14)，所述模具插入件(3、4、5、6)处于模制结构时在其间描绘带径向凸缘部分(40a)的用于模制所述预制件(2)的模制腔(7)，所述径向凸缘部分(40a)用于模制所述预制件(2)的径向凸缘(23)，其中所述多个分模线(13、14)包括带引导部分(13a)的第一分模线(13)，所述引导部分(13a )沿相对于所述引导部分(13a )非平行的方向围绕和直接从所述模制腔(7)的所述径向凸缘部分(40a)的外周延伸；
所述多个模具插入件(3、4、5、6)包括模腔插入件(5)、模芯插入件(3)和脱模环(4)，所述模腔(7)的所述径向凸缘部分(40a)至少部分地描绘在所述脱模环(4)与所述模腔插入件(5)之间，并且所述第一分模线(13)是描绘在所述脱模环(4)与所述模腔插入件(5)之间的模腔脱离分模线(13)；
所述模腔插入件(5)和所述脱模环(4)中的一个包括凸锥体(53)，并且另一个包括用于容纳所述凸锥体(53)的凹锥体(43)，所述模腔脱离分模线(13)的所述引导部分(13a)由所述凸锥体和凹锥体(43、53)的相对锥形表面描绘；
所述模腔脱离分模线(13)包括排气间隙，当所述模具堆处于模制结构时，所述排气间隙由所述相对锥形表面之间的空隙描绘，所述排气间隙的大小和尺寸被设计为在正常模制条件下允许空气在其中通过但阻止注入的熔融材料进入；
所述模腔插入件(5)和脱模环(4)包括配合切断面(44、54)，所述配合切断面(44、54)围绕或包绕所述凸锥体(53)和所述凹锥体(43)，当所述模具堆处于模制结构时，所述切断面(44、54)在使用中承受压缩载荷；
所述切断面(44、54)中的至少一个包括其中描绘有相对切断面(54)或凹陷的排气凹陷(44a)，排气通道与所述排气间隙流体连通，所述排气通道的大小和尺寸被设计为在正常模制条件下允许空气在其中通过但阻止注入的熔融材料进入，还包括排气端口(44b)，其经由一个或多个通路(44c、48b)使所述排气凹陷(44a)连通到大气；
所述脱模环(4)包括所述排气凹陷(44a)、所述排气端口(44b)以及所述一个或多个通路(44c、48b)；
从而由所述模具堆(1)的所述第一分模线(13)形成的位于所述径向凸缘(23)上的毛边部分(23a)不会影响到盖子(28)的外围卷边(29)。
2.根据权利要求1所述的模具堆，其中所述多个分模线(13、14)包括描绘在所述脱模环(4)与所述模芯插入件(3)之间的模芯脱离分模线(14)，所述模芯脱离分模线(14)包括排气间隙，所述排气间隙经由另一个排气端口(48a)与所述一个或多个通路(44c、48b)流体连通，所述模芯脱离分模线排气间隙的大小和尺寸被设计为在正常模制条件下允许空气在其中通过但阻止注入的熔融材料进入。
3.根据权利要求1或2所述的模具堆，其中所述当所述模具堆处于模制结构时，所述预制件(2)的所述径向凸缘(23)包括由所述凸锥体(53)和所述凹锥体(43)之间的空间所描绘的厚度。
4.根据权利要求3中所述的模具堆，其中所述模腔插入件(5)包括所述凸锥体(53)，并且所述脱模环(4)包括用于容纳所述凸锥体(53)的凹锥体(43)。
5.根据权利要求4所述的模具堆，其中所述模腔插入件(5)包括围绕其凸锥体(53)的凹锥体(56)，其间描绘有切断面(54)，并且所述脱模环(4)包括围绕其凹锥体(43)的凸锥体(46)，其间描绘有切断面(44)，当所述模具堆处于模制结构时，所述切断面(44、54)在使用中承受压缩载荷。
6.根据权利要求1所述的模具堆，包括具有注入端口(62)的注入端，在使用中，熔融材料通过所述注入端口(62)引入所述模腔(7)并流向所述径向凸缘部分(40a)，所述第一分模线(13)的引导部分(13a)直接从所述模制腔(7)的所述径向凸缘部分(40a)的外周朝向所述模具堆的所述注入端延伸。
7.根据权利要求1所述的模具堆，其中所述第一分模线(13)的所述引导部分(13a)是基本上截头圆锥形，并且相对于描绘在所述径向凸缘部分(40a)的端部之间的轴线或弦线以60度与90度之间的角度以及与所述模具堆的纵向轴线(L)成5度与10度之间的角度从所述模制腔(7)的所述径向凸缘部分(40a)的外周向外延伸。
8.根据权利要求1所述的模具堆，包括吹气端口(41b)，用于在所述脱模环(4)和所述模芯插入件(3)之间引入加压空气，以便于在使用中，当所述模具堆从所述模制结构移动到脱模结构时，使所述脱模环(4)与所述模芯插入件(3)分离，有利于取出所述预制件(2)。
9.根据权利要求8所述的模具堆，其中所述脱模环(4)包括所述吹气端口(41b)和将空气入口(42b)连接到所述吹气端口(41b)的一个或多个通路(41a、41b、42a、42b)。
10.根据权利要求9所述的模具堆，其中所述脱模环(4)包括安装凸缘(42)，用于将所述脱模环(4)安装到脱模板(92)上，其中所述入口(42b)位于围绕所述安装凸缘(42)的外周延伸的周向凹陷或凹槽(42a)中。
11.一种注塑模具(9)，包括根据前述权利要求中任一项所述的多个模具堆(1)。
12.据权利要求11所述的注塑模具，当从属于权利要求2时，包括其上安装有所述模腔插入件(5)的模腔板(93)，其上安装有所述模芯插入件(3)的模芯板(91)以及其上安装有所述脱模环(4)的脱模板(92)，所述脱模板(92)可移动地安装在所述模芯板(91)上，其中所述模腔板(93)在使用中可从所述模芯和所述脱模板(91、92)分离，以露出位于所述模芯插入件(3)的模制表面上的模制预制件(2)，并且所述脱模板(92)可移动离开所述模芯板(91)，以向所述径向凸缘(23)施加顶出力，从而从所述模芯插入件(3)取出所述预制件(2)。
13.一种模制系统，包括根据权利要求11或权利要求12所述的注塑模具。
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