TW550160B - Injection mould and method for making the same - Google Patents

Description

550160 A7 __ _ B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明有關一注射模及其製造方法。 背景技藝 設計及製造注射模是費時及昂貴的。一模具製造廠通常 獲得產品之二維數位產品圖案。然後該模具製造廠調整該 產品圖案，以便獲得可用以藉著NC機械製造一產品模腔之 模具圖案。此產品圖案之調整係只在假如該圖案具有未能 用於藉著NC機械製造一產品模腔之缺陷時才必要，而此缺 陷係相當常見的。 因此該模具製造廠必須考慮採取下部切除及各種其他模 具特定及模具射出技術參數，以發現關於該移動式及該固 定式半模之最方便拆模或脫模設計。 一旦達成合適之拆模/脫模，該模具製造廠開始策劃及 設計該模具之可移動零件，諸如滑塊，及策劃用以冷卻通 道以及頂出器之鑽孔。 必須小心地考慮每一半模中所形成之冷卻通道用鑽孔， 以便達成適用於所討論之產品模具之適當冷卻。亦必須小 心地考慮所形成之頂出器用鑽孔，以便提供既緩和又有效 率之頂出作用。再者，其亦必須確保該頂出器及冷卻通道 不會彼此衝突，而較佳地是不可以同時降低冷卻或頂出作 用。 當策劃及設計該模具時，該模具製造廠產生用以機械加 工該二半模之資料。此資料通常係常見：NC機械用二維結 構圖面及資料。然後發生該二半模之機械加工以及其安裝 ¥紙張尺度逋用中國國豕標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐)— ----'~~- 550160 A7 ______B7 五、發明説明（2〜 ' 及裝配。 發明相n 本發k一目的係減少由接收意欲製造產品之圖案之時 間點直至可呈現一已完成模具之時間點製造—模具所花時 間。 藉著根據申請專利範圍第卜8及U項用以製造注射模之 1法以及根據申請專利範圍第5項之注射模達成本目的。 較佳具體實施例係陳述在該申請專利附屬項中。 根據本發明，製造注射模之方法包含下列步驟： 接收一產品圖案， 界定功能孔及功能壁凹，及 界定該模具之一產品模腔及一分型面，其與功能孔及功 能壁凹之結構分開及平行地進行。 藉著由界定該模具之產品模腔及分型面分開及平行地界 定該功能孔及功能壁凹，其可能省時，因為功能孔或功能 壁凹之界定及該產品模腔之界定兩者皆是該生產製程中之 費時步驟。此程序模式之另一優點係一旦獲得產品圖案即 可開始該功能孔及功能壁凹之界定，縱使所獲得之圖案未 具足夠品質，以允許其不作調整及改變即用於界定該模具 之產品模腔及分型面。於此一案例中，在界定該模具之產 品模腔及分型面之前必須“修正，，該產品圖案，然而可完全 未“修正”該產品圖案即施行功能孔及功能壁凹之界定。 根據一較佳具體實施例，當於該模具之第二圖案中界定 遠產品模腔時，即在相同模具之第一圖案中界定所有功能 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21G X 297公董) "" --- 550160 A7 B7 五、 發明説明（3 ) 孔及功能壁凹。以此方式，功能孔及功能璧凹之界定工作 可與该模具之產品模腔及分型面之界定工作完全分開地發 生0 根據一較佳具體實施例，功能孔及功能壁凹之界定包含 冷卻通道、頂出器用孔洞、滑塊之驅動溝槽等之界定。 該模具圖案較佳地是可藉著一電腦輔助設計程式、結構 輔助設計改變及/或調整之數位圖案。如此，有關這些圖 案、功能孔、功能壁凹、產品模腔及模具分型面之界定步 驟可包含所討論圖案之設計，並以熟諳此技藝者所熟悉之 方式。 根據該較佳具體實施例，在該產品圖案放入該第一及第 二模具圖案之一之前界定該產品圖案之一坐標系統。該坐 標永之原點較佳地係本質上放置在該產品圖案之中心。界 疋該產品圖案坐標系之優點係其可輕易地將各個模具圖案 中之產品圖案放入對應於該已完成模具中之同一位置。如 此，可基於源自該分開模具圖案之資料施行該模具之機械 加工，而不需使用造成難以定位該分開圖案中所界定零組 件之二分開模具圖案。 再者，根據該較佳具體實施例，該方法包含下列步驟： 由第一模具圖案產生關於用以機械加工所想要注射模之功 能孔及功能壁凹資#、由該第二模具圖案產生關於用以機 械加工所想要注射模之模具產品模腔及分型面資料、藉著 與該第二模具圖案所產生之資料無關之功能孔及功能壁凹 之相關資料機械加工所想要注射模用之坯料、及藉著與咳 -6- 第模具圖案所產生之資料無關之模具產品模腔及分型面 之相關貝料機械加工所想要注射模用之坯料。 此 旦该界定製程之一已產生足夠之資料量以便能 夠開始機械加I’即可開始機械加工所想要注射模用之还 料’這意指可節省額外之時間。 根據妹佳具體實施例，該注射模包含複數模件。該注 射模較佳地是包含互相對齊之至少五個模件。該五模件係： 第一模件及第二模件，其用以形成一產品模腔， 一驅動模件，其用以驅動滑塊， 一嚙合模件’當引導產品材料進入該產品模腔時，其適 於藉著施加一力量以防止該第-及該第二模件之間分開， 及 一頂出器模件，其用以由該第一 完成之產品。 及第二模件之一頂出 已 藉著如上所述將該注射模分成數個模件，可進一步減少 該杈具之機械加工時間。所減少之機械加工時間係可能同 時機械加工該模具中數個模件之結果。其甚至可能同時機 械加工所有模件，且既然本質上所有模件具有一特別功能 ’即未以相同方式設計所有模件，該模件結構即暗示以前 必需事先相繼進行機械加工者現在可同時進行。比方，可 機械加工一模件中之冷卻通道 械加工滑塊之驅動壁凹，且同 出器壓銷用之引導壁凹等。再 易又迅速地替換一受損之模腔 ，而可在另一模件中同時機 時在另一模件中機械加工頂 者，該模件結構使其可能輕 ，因為只需再次製造該模件

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圖孔係當根據由界定功能孔及功能壁凹之製程所獲卜 料作機械加工時，來自圖丨該第一模件之第二侧面::貝

體圖。 I 圖2c係當根據由界定產品模腔及分型^之製程所獲得次 料作機械加工時，來自圖孔該第一模件之第二側面2貝 體圖。 —立 圖3a係來自圖丨驅動模件之第一側面之一立體圖。 圖3b係來自圖i驅動模件之第二側面之一立體圖。 圖4係來自圖丨分配模件之第一側面之一立體圖。 圖5a係來自圖1第二模件之第一側面之一立體圖。 圖5b係當根據由界定功能孔及功能壁凹之製程所獲得資 料作機械加工時，來自圖丨該第二模件之第二側面之一 2 體圖。 圖5c係當根據由界定產品模腔及分型面之製程所獲得資 料作機械加工時，來自圖2b該第二模件之第二側面之一立 體圖。 圖6係來自圖1頂出器模件之第一側面之一立體圖。 圖7係來自圖1嚙合模件之第一側面之一立體圖。 圖8係來自圖1導引模件之第一側面之一立體圖。 圖9a-9d說明一根據本發明之較佳具體實施例用以製造注 射模之流程圖。 較佳具體實施例之斂诚 圖1顯示一根據本發明而由模件組成之注射模。該注射 模1可像先前技藝之注射模分成第一及第二半模4 , 6 , -9 -

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/觀及位置。比方，假如该已完成產品係由該滑塊所必 肩使用之較少或較多之孔洞數目所形纟，滑塊之數目可較 少或較多。 圖34顯示該驅動模件丨4之二視圖。看圖&，該驅動模 件14之第一側面包含用以驅動滑塊之壁凹ΐ42, Μ#、用於游 绢輪之壁凹146 ’ 148，15〇、用於外部動力傳送之壁凹、 用於比方鍊條等内部動力傳送之壁凹i 54、用於密封抵住該 第模件12之溝槽156，158、帛於承接一熱濟道人口以運送 射出成形材料之壁凹16〇、及冷卻劑用入口與出口 ι62 , 164。 看圖3b，第二側面包含該熱澆道入口用之對應壁凹160及 冷部劑用之入口與出口 162，164。較佳地係使用齒輪驅動 各滑塊、如游滑輪，及用於外部動力傳送。一橡膠填料較 佳地係安排在該溝槽156，158中。 當該模件彼此毗連安裝時，該驅動模件14之第一側面毗 連該第一模件丨2之冷卻溝槽102，這意指該密封溝槽156及 158間之區域隨同該冷卻溝槽152界定一冷卻通道。 圖4顯示該分配模件16。該分配模件ι6包含一用以使該 熱洗道入口插入該注射模之壁凹182、二冷卻溝槽184，186 、及密封溝槽188，190，該熱澆道入口運送射出成形材料 。該分配模件安排有該冷卻溝槽184，186之側邊係毗連該 驅動模件14之另一邊，這意指藉著該冷卻溝槽184 ’ 186及該 驅動模件之第二側面界定一冷卻通道。 圖5a-5c顯示該第二模件14之不同視圖。類似該第一模件 12 ’ s亥第二模件Η包含一冷卻溝槽202、導引機制204 ’ 206 -11 - 本紙張尺度適财ϋ @家標準(CNS) A4規格(21Gχ 297公爱) 550160 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 一半模4移動。比方，其確保該第二半模6係移向該第一半 模4，以當該模件12 ,丨8彼此嚙合時形成由該第一及該第二 模件12 ’ 18之模腔122，210所組成之產品模腔。 為施行此運動，一導引栓銷260安排在該導引模件24上及 女排成在该射出成形機中之一溝槽内運轉。該溝槽較佳地 是呈一本質上正弦曲線之溝槽形式，並安排成彼此相關， 使得一溝槽馬上跟隨著另一溝槽。較佳地是每一溝槽之形 式本質上對應於一半圓。 圖9a-9b說明一用以製造根據本發明注射模之流程圖。該 製程係由步驟502開始，其將三維數位圖案載入比方可運轉 一電腦輔助設計程式之PC、工作站等電腦。該圖案較佳地 係意欲用於電腦輔助設計程式之三維圖案。然後於步驟5〇4 將坐標系放置於該產品圖案中。一主要之產品坐標系係放 置在该產品圖案申之某處，較佳地是盡可能放在中心。對 欲放入各種模具圖案之產品設定該坐標系，而不會導致模 具述料與分開之模具圖案間之機械加工位置差異。此外， 坐標系係放置在必須藉著滑塊所形成之產品孔洞中。再者 定位该熱澆道入口用之連接點；假如該產品係一行動電話 之刖面元件，此連接點較佳地係定位於該開口中心，在此 將顯示一顯示器。 已具有合適坐標系之產品圖案現在係移送至一界定功能 孔及功能f凹用之製程及至一卩定產品模腔及該模具分型 面用之製程。該界定功能孔及功能壁凹用之製程以及界定 產品模腔及該模具分型面用之製程係於分開之模具圖案彼 -13- 本紙張尺度適用巾SI S家標準(CNS) A4規格(21GX297公复)"--—--- 550160 A7 _______ B7 五、發明説明（Μ ) 此分開且平行地進行。比方，可在二不同電腦中同時進行 该製程。首先將敘述用以界定功能孔及功能壁凹之製程， 及然後將敘述用以界定一產品模腔及該模具分型面之製程。 於界定功能孔及功能壁凹之製程中，具有坐標系之產品 圖案係插入第一模具圖案’如步驟6〇2。該產品圖案之主要 坐標系允許該產品圖案自動地放入該模具圖案中之正確位 置。該模具圖案係特別適用於此製程。 隨後於步驟604修改該間隙切削操作，這意指決定用以形 成一產品模腔之區域尺寸。尤其最佳化該區域之頂面尺寸 ’以致能夠輕易地使該模件裝配在一起及密封該產品模腔 ’而同時達成環繞該產品模腔之充分承載能力。 然後於步驟608將預先界定之入口放入該模具圖案。該入 口界定該射出成形材料給入該產品模腔之位置。於一較佳 具體實施例中，該使用者在電腦顯示器上指示他想要定位 各入口，然後預先界定之入口係顯示在一選單上，使用者 可由該選單將各入口拖髮及放入想要之位置。亦可使用預 先界定之符號及符號函式庫解決此問題。 當已定位該入口時，該熱澆道入口用之一對接點係於步 驟610放置在該先前界定之熱澆道入口點。於一較佳具體實 施例中，該使用者在電腦顯示器上指示他想要定位該對接 點，在此之後該使用者將能夠在該熱澆道入口點拖良及玫 入該對接點。在此之後於步驟612測量該熱澆道入口之長度 。熱澆道入口長度之測量值係於步驟614中轉交用於機械加 工。於此案例中，機械加工意指將該熱堯道入口切成所指 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550160 A7 —— —__ B7 五、發明説明（η ) 示之長度。 當已傳送用以切割該熱澆道入口之資料時，於步驟616中 藉著使傾斜之頂出器定位及決定其幾何形狀以繼續該製程 。於一較佳具體實施例中，該使用者藉著在該顯示器指示 此等項目以選擇進行何步驟。然後一接收點係在欲放置該 傾斜頂出器之區域中心上方。將決定該傾斜頂出器之尺寸 、角度及輪廓。該輪廓有關該傾斜頂出器於頂出期間嚙合 該已完成產品之外觀部份，及被設計成方便順應於嚙合該 傾斜頂出器之表面。當界定該傾斜頂出器時，關於該傾斜 頂出器幾何形狀之資料係於步驟618輸出供線纜EDM。當該 傾斜頂出器之幾何形狀已供給用於線纜EDM時，於步驟620 藉著定位頂出器繼續該製程。該使用者再次藉著該顯示器 上之指示進行選擇。其選擇之結果係呈現一選單，該選單 包含大量具變化尺寸之預先界定頂出器，比方可變化該頂 出器之直徑。現在該使用者只須於想要位置拖贫及放入所 想要之頂出器。該拉力及放入程序及該預先界定之頂出器 使其可能於該模具圖案中藉著簡單之二維因素界定該頂出 器，亦即不須考慮三維因素。 當已定位該頂出器時，較佳地是於步驟621產生用以Nc 機械加工間隙及頂出器孔洞之資料。該資料係轉移至適當 之機械，在此可於步驟623分開及同時地機械加工每一想要 該資料之模件。若需要，亦可於步驟634貯存所產生之資料。 當已定位合適數目之頂出器時，於步驟622選擇一適當預 先界定之滑塊配置。每一滑塊配置包含最少一滑塊培料， -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) " 550160 A7 ______ B7 五、發明説明（15 ) 程’該零組件及功能只影響該第一半模。 鍊條溝槽係於步驟638界定在該驅動模件中。這是藉著所 畫出之鍊條路徑、所指示之鍊條寬度及深度、及藉著一用 以變化®比連該鍊條張緊器所形成鍊條之位置之額外空間所 進行。 然後預先界定之冷卻通道係如步驟640於該分配模件中修 改’及如步驟642於該第一模件中修改。這與該第二模件中 之冷卻通道係以同樣方式發生。其差別在於該二分開之冷 卻通道係安排在該分配模件中及每一冷卻通道之一端點界 疋該第一模件中之冷卻通道之入口/出口。 在這些界定之後，於步驟644產生該第一模件之兩側面、 該驅動模件、及該分配模件之NC機械加工用資料，其全部 屬於該第一半模。此資料係於步驟646傳送至一或多台NC 機械，在此機械加工模件坯料。類似屬於該第二半模之各 模件之機械加工，在此藉著用於同時機械加工之模件結構 即可達成省時。 雖然已進行關於功能孔及功能壁凹之步驟602-646，業已 開始及同時進行具有產品模腔及該模具分型面之工作。在 此於步驟602使用一與插入該第一模具圖案完全相同之產品 圖案。首先其於步驟702檢查該產品圖案是否‘‘完整，，，亦、即 其是否能用於界定該產品模腔而不需調整。於大部份案例 中’該產品圖案並不完整，且必須於步驟704作表面仿形。 一常見之瑕庇係該表面元件、實體未相對彼此正確地終止 。未修正此一瑕疵使其不可能由該有瑕疵之產品圖案進行 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) A4規格(210 X 297公釐） 五、發明説明（16) 該機械加工。 一旦該產品圖案係可用，可產生某些機械加工各模腔用 之電極。該電極之特質該產品圖案中之瑕疵不會影響其仿 形或機械加工。某些其他電極係視一完整產品圖案而定， 且因此在步驟704—已建立為“不完整”產品圖案之表面仿形 之前，或在步驟702將該圖案建立為“完整”之前不會產生該 電極。不論如何，可與具有該模具模腔及該分型面之其餘 工作同時設計及產生該電極。因此，儘快地進行步驟714之 模腔電極之仿形，及於步驟716產生NC機械加工用之資料。 再者，該資料係於步驟718傳送至一或多台NC機械，在此 產生該模腔電極。 伴隨著該電極之仿形及產生，且當一完整之產品圖案係 可用時，此產品圖案係於步驟706插入一分型用圖案。於該 圖案中，於步驟708產生該分型面。此外，所產生之分型面 係拷貝成該產品圖案。 此新產品圖案係於步驟712插入第二模具圖案。隨後，於 步驟720產生產品模腔及用於第一模件中滑塊之壁凹之NC 機械加工用資料。於不能NC機械加工該模件之整個模腔之 案例中，於步驟720產生一幾乎已完成模腔用之資料。於此 一案例中，藉著電極於步驟728進行最後之機械加工。假如 可能NC機械加工整個模腔，即不須製造電極，但一旦已NC 機械加工即可完成該模腔。當產生該NC機械加工用之資料 時，該資料係於步驟722傳送至NC機械，用以機械加工該

模腔。當業已於步驟720中完成該第一模具圖案之模腔NC -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 550160 A B c D 第090128355號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年5月) 六、申請專利範圍 1 . 一種製造注射模之方法，該方法包含下列步驟： 接收一產品圖案， 界定功能孔及功能壁凹，及 界定一產品模腔及該模具之一分型面，其與功能孔及 功能壁凹之結構分開及平行地進行。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中在第一模具圖案中 進行功能孔及功能壁凹之界定，及在第二模具圖案中進 行該產品模腔以及該模具分型面之界定。 3 .如申請專利範圍第1或2項之方法，尚包括在進行界定功 能孔與功能壁凹及界定該產品模腔與該模具分型面之步 驟前，界定該產品圖案之一坐標系之步驟，界定該坐標 系，以致在該產品圖案之二維投影部份内可利用到該坐 標系之原點。 4 .如申請專利範圍第1或2項之方法，尚包括下列步驟： 由第一模具圖案產生關於用以機械加工所想要注射模 之功能孔及功能壁凹之資料； 由該第二模具圖案產生關於用以機械加工所想要注射 模之產品模腔及模具分型面之資料； 藉著與該第二模具圖案所產生之資料無關之功能孔及 功能壁凹之相關資料機械加工所想要注射模用之坯料； 及 藉著與該第一模具圖案所產生之資料無關之產品模腔 及模具分型面之相關資料機械加工所想要注射模用之坯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550160 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 料。 5 · 一種注射模，其特徵在於： 其包含互相對齊之至少五個模件，該五模件係： 第一模件及第二模件，其形成一產品模腔， 一驅動模件，其用以驅動滑塊， 一嘴合模件，當引導產品材料進入該產品模腔 時’其適於藉著施加一力量以防止該第一及該第二 件之間分開，及 一頂出器模件，其用以由該第一及第二模件之 頂出已芫成之產品。 6·如申請專利範圍第5項之注射模，尚包括一用以最初 接及推進射出成形用產品材料之分配模件。 7 .如申請專利範圍第5項之注射模，其中該第一及第二％ 件每一個包含至少一呈溝槽形式之冷卻通道，該溝槽係 關於具有產品模腔之側邊安排在該模件之相向側面上， 以形成一產品模腔。 8.-種包括複數模件之注射模製造方法，該方法包括本杯 上同時機械加工複數模件之步驟。 貝9 ·如申清專利範圍第8項之方法，其中本質上同時機械 =複數杈件足步驟尚包含本質上同時機械加工至少第一 模件及一驅動模件之步驟。 =申請專利範園第8或9項之方法，其中本質上 ，加工複數模件之步驟尚包含本質上同時機械加工至 罘二模件、一頂出器模件及一嚙合模件之步驟。 模 承 模 少 -2 · 550160 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 • 一種用以射出成形行動電話零組件之注射模製造方法， 其包括如申請專利範圍第1項或申請專利範圍第8項所 主張之步驟。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)