專利名稱：模具的毛刺截除阱，及所采用的工藝方法和所制造的零件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般說涉及模制零件，更具體說，本發(fā)明涉及應用或安裝在不能容許污染物的系統(tǒng)中的高精度零件，以及制造這類零件的模具。
背景技術：
在某些應用中，由于對零件精確度的要求以及對系統(tǒng)清潔度的要求，適合于用塑料制造的一些零部件已經用更昂貴的金屬來制造。例如，汽車上的防鎖定制動系統(tǒng)通常包括隔離卡盤和放泄卡盤。它們均可控制制動液流。正常制動作業(yè)期間，當實施制動時，隔離卡盤中的閥門開啟，以允許制動系統(tǒng)啟動制動裝置。放泄卡盤中的閥門關閉，不允許任何流體在其間流過。當啟動防鎖定制動系統(tǒng)時，隔離卡盤中的閥門關閉且放泄卡盤中的閥門開啟。關閉的隔離卡盤將制動裝置斷開，此時，開啟的放泄卡盤允許流體回流至制動液容器中。這樣，該系統(tǒng)可提供極快的制動裝置間歇性運作，因此，車輪繼續(xù)轉動，制動裝置并未鎖定。這樣，既防止了空轉(打滑)又縮短了停(剎)車距離。對這種閥的精度要求是極高的，因此孔隙必須很小，即使是很小的偏差也可造成無法接受的性能。此外，即使是極小的污染物也可能因為它阻塞了小型零件或使閥門無法在關閉和開啟位置之間充分運轉而造成系統(tǒng)故障。
現(xiàn)有系統(tǒng)的一個問題是圍繞放泄卡盤中放泄座的任何滲漏均可對制動系統(tǒng)的運行產生負面影響。其結果可能是造成長停車距離或感覺制動踏板無力。由于放泄座的敏感性，這些部件通常是經精確加工的金屬件，因此這些部件比較昂貴。為降低成本，曾采用塑料件。但是，使用塑料也并非沒有困難。在此類零件的已知設計中，對放泄座的精度要求使模制方法變得困難。在各模制件相對滑動或接合的區(qū)域中，模腔中的微小間隙可造成模制件中有被稱為毛刺的薄弱成分或魚鱗片。各模制件間的磨損和其他情況也可導致毛刺的產生。
雖然在某些應用中可容許毛刺的存在，但在防鎖定制動系統(tǒng)閥的放泄卡盤中，存在毛刺是不可接受的。毛刺的存在可導致閥門的不正確動作，而如果毛刺松動斷裂并進入制動液系統(tǒng)，則污染物可在制動系統(tǒng)內部無數(shù)位置處造成故障或不可接受的性能行為。隨著孔隙或開口的越來越小，即使是極少量的毛刺也會阻塞或導致故障。清除毛刺是困難的，甚至將它們從部件上剝離出來也是困難的。如果毛刺未被完全從部件上剝離，此后會出現(xiàn)系統(tǒng)污染。
因此，在該領域中，特別是在細小，高精密應用中，需要有可消除毛刺形成的制造塑料零件的工藝和模具。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的模具件有圍繞連接模制零件的窩穴。該窩穴僅部分地被熔化塑料充填，以形成無毛刺的固態(tài)、光滑構造。
在其一個方面，本發(fā)明提供的模具有界定一心桿的第一模塊和界定用于接納該心桿的窩穴的第二模塊。窩穴有比心桿寬大的一個開口，一個從該開口向里伸展的外區(qū)，和一個緊密貼合心桿的內區(qū)。
在其又一方面，本發(fā)明提供一種可減少毛刺形成的模具，該模具有第一模塊，第二模塊和延伸于第一和第二模塊之間的心桿。模塊中的至少一塊具有端部表面和從該表面向里延伸的窩穴。該窩穴有與該表面相鄰的第一區(qū)，該第一區(qū)從所述表面向里變窄，還有其直徑可緊密嚙合心桿的第二區(qū)。
在其另一方面，本發(fā)明提供的模制零件有界定了內腔的本體和穿過本體提供該模制件周圍區(qū)域與內腔之間液流交換的孔。所述本體界定了圍繞腔內小孔的環(huán)形炸面餅圈狀(donut-like)凸臺。
在其又一方面，本發(fā)明提供一種用來形成有界定了內腔的本體和穿過本體進入內腔的孔的模制零件的工藝。該工藝提供一內模塊和一外模塊，構造成一個模塊在另一模塊內以在其間界定用來形成零件的空間，此外，還提供有延伸于內和外模塊之間為界定模制零件中小孔的心桿。內模塊有一用來接納心桿的窩穴。窩穴有向里延伸的外區(qū)和用來緊密嚙合心桿的內區(qū)。該工藝包括閉合模具和將心桿插入窩穴并在沿窩穴外區(qū)留有圍繞心桿的狹小間隙，和沿窩穴內區(qū)將心桿緊密嚙合于窩穴中。熔化塑料流入形成于內和外模塊之間的空間和流入窩穴中，但并不填充窩穴外區(qū)的最里面部分。
在它的再一個方面，本發(fā)明提供一種使用模具的工藝，該模具有一個內模塊，一個外模塊，一個延伸于內和外模塊之間的心桿和用來接納心桿的窩穴。該窩穴有一個向里延伸的外區(qū)和一個內區(qū)。該工藝包括閉合模具和將心桿插入窩穴并在沿窩穴外區(qū)留有圍繞心桿的狹小縫隙。心桿沿窩穴內區(qū)緊密嚙合于窩穴中。熔化塑料流入形成于內和外模塊之間的空間和流入窩穴中，但不填充窩穴外區(qū)的最里面部分。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供一種可形成顯著減少毛刺形成可能性的高精度塑料零件的模具。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是所提供的模具可減少毛刺形成并因不需要更多的毛刺清除工作而可以較低成本簡化零件的生產過程。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是所提供的模制塑料零件是高度精密的，它只有少量或根本就沒有需要清除的毛刺。
對本領域技術人員來說，在參閱下面的詳細說明，權利要求和附圖后，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點是顯見的。在附圖中，相同的數(shù)字用來表示相同的零件。


圖1是具有依據(jù)本發(fā)明形成的一個零件的閥的剖視圖；圖2是圖1中用數(shù)字2標出區(qū)域的放大局部圖；和圖3是圖2中所示模制零件在模具內的剖視圖，圖中的模具是依照本發(fā)明用于形成圖示零件用的模具；圖4是依照本發(fā)明的另一模具實施例的剖視圖。
在詳細說明本發(fā)明各實施例之前，應理解的是，本發(fā)明的應用不局限于下面說明書中給出或附圖中示出的各部件詳細結構和布置。本發(fā)明可以有其他實施例和可以各種不同方式實現(xiàn)。此外，可以理解，此間采用的措辭和術語是為說明的目的而不應理解為限制。此間所采用的“包括”，“包含”及其變異是指包含其后列舉的項目(物件)及其等價物，以及附屬的項目(物件)及其等價物。
具體實施例方式
現(xiàn)在更明確在參見附圖，特別是圖1。數(shù)字10表示帶有依照本發(fā)明的模制件12的一個閥。件12是在本發(fā)明的模具14(圖3)中成形的。應該理解，本發(fā)明可用來形成包括閥10中的件12的許多不同零件。但是，本發(fā)明也可以用來形成不同于閥中零件的其他零件和可以用來形成不同形狀、類型和尺寸的零件。此外，本發(fā)明可利用于各種不同用途、目的和應用的各種塑料或其他模塑材料。本發(fā)明應用在生產希望減少毛刺形成的許多零件方面是有利的。
件12包括界定了內腔18的本體16和直徑較小和技術要求精密的孔或通孔20?？?0穿過本體16并建立一條介于腔18和件12周圍區(qū)域之間的流體交流通道，但這條通道在閥10的內部。如附圖中所示，閥10是防鎖定制動系統(tǒng)中的一個閥，件12的孔20的直徑和形狀不可能與在模制過程中形成的下一個件12有明顯差異。件12必須清潔和密實，以避免制動系統(tǒng)的污染。
模具14是用來形成件12的，它包括內模塊22，外模塊24和心桿26。當模具14閉合時，內模塊22和外模塊24是相互隔開的，以界定一個熔化塑料被注入其中以形成件12的空間。外模塊24總體上界定件12的外部形狀，和內模塊22總體上界定腔18的形狀。心桿26從外模塊24伸出并進入內模塊22的窩穴28中。應該理解，心桿26可以與外模塊24是整體的，或是與它固定連接在一起的，并可插入和從內模塊22的窩穴28中取出。當分開內模塊22和外模塊24后，可將心桿26從窩穴28和從形成于模具14內的件12中拔出。心桿26因而形成和成形了孔20?？捎脕硇纬刹煌慵膬群屯饽K22和24和各種心桿26的方法對模制工業(yè)領域的技術人員來說是熟知的，因此，此間將不再作更詳細的說明。
內模塊22有表面30，窩穴28在該表面處進入，以便插入心桿26。窩穴28在表面30處的直徑最大，并沿遠離表面30的長度向里傾斜，以界定從表面30至窩穴28的底部34這段距離上向里延伸部分的錐形外區(qū)32。當模具14閉合，心桿26插入窩穴28中后，心桿26緊密貼合在窩穴28鄰近底部34的內區(qū)36中，但相對于靠近表面30向里的錐形外區(qū)32則是寬松相隔的。心桿26在內區(qū)36的至少一部分內的緊密貼合基本上是氣密的。
外區(qū)32的寬度和傾斜角應選擇為可使流入模具14中的熔化材料在固化之前只能部分地填充環(huán)繞心桿26的外區(qū)32。對用于汽車防鎖定制動系統(tǒng)的放泄閥中的塑料座來說，外區(qū)32的合適構造是在表面30處環(huán)繞心桿26提供大約為0.30mm寬的環(huán)形間隙，和大約15°的傾角。心桿26沿內區(qū)36的至少大約7.11mm長度基本上是氣密嚙合的。
當熔化塑料流入界定于內模塊22和外模塊24之間的空間內時，液態(tài)塑料流入外區(qū)32并環(huán)繞心桿26。然而，塑料在完全填滿錐形區(qū)32之前就固化了，決不會完全填滿內模塊22和心桿26之間的錐形空窩，并在錐形外區(qū)32的最里面部分處留下空窩38。在完成的件12中，在圖2的放大剖視圖中可看得最清楚，成形光滑的環(huán)形凸臺40是由為制造件12而流入，但并未完全填滿錐形外區(qū)32的熔化塑料所形成的。
使用時，心桿26插入或從窩穴28中拔出可造成心桿26和內模塊22在窩穴28中的相遇表面的磨損。在接觸表面中出現(xiàn)磨損時，它可在模具14精確形成的表面中造成小的凹凸不平。然而，應該指出，在各模塊之間仍存在為接納模塑過程中熱膨脹的極小間隙。如果在零件制造時熔化塑料接觸到凹凸不平的表面，則可能會有毛刺形成。依照本發(fā)明，當件12在模具14中成形時，件12的熔化材料不會到達窩穴28中心桿26的相遇表面。因此，即使在相遇表面上有磨損，件12的熔化塑料也不會流入凹凸不平的表面中，也就避免了毛刺的形成。
圖4中給出依照本發(fā)明原理的另一實施例。與參照圖1-3描述的傾斜、錐形毛刺截除阱28不同，圖4中所示毛刺截除阱128為矩形截面，以界定圍繞心桿26的大體為筒形的窩穴或截除阱。內模塊122有表面130，窩穴128在該表面處進入，以便插入心桿26。表面130最好包含倒圓或削角進入邊131。窩穴128在表面130處的直徑較大，并沿遠離表面130的長度向里延伸，以界定從表面130至窩穴128底部134長度上向里延伸的筒形外區(qū)132。當模具14合攏，且心桿26插入窩穴128內時，心桿26緊密貼合于窩穴128靠近底部134的內區(qū)136中，但與緊靠表面130向里的筒形外區(qū)132則是寬松相隔的。心桿26在內區(qū)136的至少一部分中的緊密貼合基本上是氣密的。但是，最好在心桿26和內區(qū)136之間留有大約0.25mm的狹小縫隙137，以容納模制過程中的熱膨脹。
正如前面依照圖1-3所描述的，外區(qū)132的寬度和形狀的選擇應使流入模具14的熔化材料在固化之前只能部分地填充圍繞心桿26的外區(qū)132。對用于汽車防鎖定制動系統(tǒng)的放泄閥中的塑料座來說，外區(qū)132的合適構造是可在表面130處提供環(huán)繞心桿26的大約0.085mm的環(huán)形縫隙139。在沿內區(qū)136的至少0.25mm距離內，心桿26基本上是氣密貼合的。在一個實施例中，外區(qū)132的長度大約為0.75mm。
雖然本發(fā)明是結合車輛防鎖定制動系統(tǒng)予以描述的，但本發(fā)明可以有其他的應用，而此處所提到的防鎖定制動系統(tǒng)則僅僅是作為一種此類應用而給出和描述的。此外，此間所給出和描繪的尺寸也僅僅是為了便于說明，因為可設想本發(fā)明可以有依照本發(fā)明原理的毛刺截除阱和輔助部分的各種其他形狀和尺寸。
本發(fā)明提供的模制件沒有毛刺，因而減少了毛刺清除的需要。模制件的制造成本較低。避免了因散落毛刺而造成的松馳污染(loosecontamination)，改善了零件的性能可靠性。
對前述內容的變異和修改也在本發(fā)明范疇內。應該理解，此間所披露和界定的本發(fā)明可擴展至由本文字和/或附圖提及或見證的二種或二種以上獨立特性的所有可能組合。這些不同組合的全部構成本發(fā)明的各種可能方面。此處所描述的實施例闡明了實施本發(fā)明的最佳模式并有助于本領域的其他技術人員利用本發(fā)明。下面的權利要求書可理解為包括已有技術允許范圍內的各種可能實施例。
本發(fā)明的各種特性在下面權利要求書中給出。
權利要求
1.用來模塑物件的模具，包括界定心桿的第一模塊，和界定用來接納所述心桿的窩穴的第二模塊；和所述窩穴上有一個比心桿寬大的開口，從開口向里延伸的外區(qū)，和緊密貼合心桿的內區(qū)。
2.如權利要求1所述的模具，所述窩穴在從所述外區(qū)向里在窩穴內與心桿的嚙合基本上是氣密的。
3.如權利要求1所述的模具，所述外區(qū)以大約15°的角度從所述開口向里傾斜。
4.如權利要求3所述的模具，所述開口提供一個圍繞心桿大約0.30mm寬的環(huán)形縫隙。
5.如權利要求1所述的模具，所述外區(qū)形成筒形窩穴。
6.如權利要求5所述的模具，所述開口提供一個圍繞心桿大約0.085mm寬的環(huán)形縫隙。
7.如權利要求6所述的模具，所述內區(qū)和心桿界定了其間大約0.25mm的間隙。
8.用來減少毛刺形成的模具，所述模具有第一模塊，第二模塊和延伸于第一和第二模塊間的心桿，所述模具包括所述模塊中的至少一塊有一端部表面和從所述表面向里延伸的窩穴，所述窩穴包括毗鄰所述表面的第一區(qū)，所述第一區(qū)從所述表面向里延伸，和其直徑可緊密嚙合心桿的第二區(qū)。
9.如權利要求8所述的模具，所述第二區(qū)有一基本上氣密嚙合地嚙合心桿的直徑。
10.如權利要求8所述的模具，所述第一區(qū)以大約15°的角度從所述表面向里傾斜。
11.如權利要求10所述的模具，所述第一區(qū)界定了所述表面中的一個開口，所述開口的直徑較心桿的直徑大出大約0.30mm。
12.如權利要求8所述的模具，所述第一區(qū)形成一筒形窩穴。
13.如權利要求12所述的模具，所述第一區(qū)界定了所述表面中的一個開口，所述開口的半徑較心桿的半徑大出大約0.085mm。
14.如權利要求8所述的模具，所述第一區(qū)界定了所述表面中的一個開口，所述開口的半徑較心桿的半徑大出大約0.30mm。
15.如權利要求8所述的模具，所述窩穴有一底部，并且所述第二區(qū)有一基本上氣密嚙合地嚙合心桿的直徑。
16.具有界定內腔的一本體和一孔的模制件，所述孔穿過本體在所述件的外部區(qū)域和所述內腔之間提供流體通道，所述本體界定了圍繞腔的內孔的環(huán)形炸面餅圈狀凸臺。
17.用來形成一個具有界定內腔的本體和穿過本體進入腔內孔的模制件的工藝過程，所述過程包括提供構成成一個在另一個內的一個內模塊和一個外模塊，以界定一個在其間形成零件的空間，和提供一個延伸于內和外模塊之間用來界定模制件中的孔的心桿；提供帶有用來接納心桿的窩穴的所述內模塊；提供窩穴向里延伸的一個外區(qū)和用來緊密嚙合心桿的窩穴內的一個內區(qū)；閉合模具，包括將心桿插入窩穴中并沿窩穴外區(qū)留有環(huán)繞心桿的間隙，和沿窩穴內區(qū)將心桿緊密嚙合于窩穴中；和使熔化材料流入形成于內和外模塊之間的空間內和在不填滿窩穴外區(qū)最里面部分的情況下流入窩穴中。
18.如權利要求17所述的工藝過程，包括將心桿沿窩穴內區(qū)基本氣密嚙合地嚙合于窩穴中。
19.利用有構造成一個在另一個內以在其間界定用來形成零件的空間的內模塊和外模塊，和延伸于內和外模塊之間用來界定零件中孔的心桿的模具的工藝過程，其中，內模塊有用來接納心桿的窩穴，窩穴有向里延伸的外區(qū)和內區(qū)；所述工藝過程包括如下步驟閉合模具，包括沿窩穴外區(qū)將心桿插入窩穴中并留有環(huán)繞心桿的間隙，和沿窩穴內區(qū)將心桿緊密嚙合于窩穴中；和使熔化材料流入形成于內和外模塊之間的空間內和在不填滿窩穴外區(qū)最里面部分的情況下流入窩穴中。
20.如權利要求19所述的工藝過程，包括沿窩穴區(qū)將心桿基本上氣密嚙合地嚙合于窩穴中。
21.用于有構造成一個在另一個內以在其間界定用來形成一個零件的空間的內模塊和外模塊，和延伸于內和外模塊之間用來界定零件中孔的心桿的模具的設備，其中，內模塊有用來接納心桿的窩穴，窩穴有向里延伸的外區(qū)和內區(qū)；包括閉合模具的手段，包括沿窩穴外區(qū)將心桿插入窩穴中并留有環(huán)繞心桿的間隙，和沿窩穴內區(qū)將心桿緊密嚙合于窩穴中；和使熔化材料流入形成于內和外模塊之間的空間內和在不填滿窩穴外區(qū)最里面部分的情況下流入窩穴中的手段。
全文摘要
用來形成零件的模具，在模具中形成的零件和利用模具和形成零件的工藝過程。模具包括內和外模塊和延伸于兩模塊之間的心桿，以形成有內腔和延伸進入內腔的孔的零件。內模塊界定用來接納心桿的窩穴。窩穴有助于形成內腔中圍繞孔的環(huán)形炸面餅圈狀凸臺。
文檔編號B29C43/36GK1864975SQ200510117128
公開日2006年11月22日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者S·海斯 邁克爾, M 施瓦布 查爾斯, C·福利 保羅 申請人:伊利諾斯器械工程公司