[发明专利]注射成型用喷嘴及其制造方法

说明书

本发明涉及一种改进了的组合式注射成型用的喷嘴及其制造工艺。这种喷嘴的外表面具有缠绕着电加热元件的螺旋槽，用真空浇铸法把电加热元件铸入铜内并完全被铜所裹覆。

在制造注射成型用的喷嘴时，把螺旋形加热元件铸入铜内，这一工艺早已众所周知。例如由本申请人的1980年12月9日批准的美国专利4238671号，题为“铸有加热元件的浇口加套法”，它介绍了一种螺旋形加热元件，被浇铸在芯管部分周围，芯管由高强度抗腐蚀材料制成，芯管中有一通过熔液的通道。对于这种初期方法的改进可参见本申请人的1982年10月26日批准的题为：“浇口加套及其制造法”的美国4 355460号专利，以及于1983年5月31日批准的题为：“铸有电加热元件的浇口加套法”的美国4 386262号（分案申请）专利。在这些专利中，螺旋形加热元件被浇铸在芯管部分和外套筒之间的铜内。进一步的改进可参见本申请人的于1983年9月13日批准的美国4 403405号专利及于1984年5月1日批准的题为：“浇口加套连接器总成”的美国4446360号（分案申请）专利。该专利特别涉及籍开口垫圈装置的加热元件冷端周围密封法。以上专利所揭示的喷嘴都具有一个优点那就是它们的加热元件都被浇铸在散热很快的金属铜内，同时，这类喷嘴在某些特定的应用中也暴露了一些缺点。首先，在高温及高压应用上的需求不断增长下，如果不增加喷嘴外径，就无法保证脆裂强度，而外径增加就无法伸入某些孔状物。脆裂强度最低值为5000磅/吋²是很平常的，而又难以达到，因为加热元件周围的铜相对说来是弱的，起不到太大的加强作用。其次，所希望的是加热元件各圈能在喷嘴内占有正确位置。进一步说，通常在喷嘴两端失去的热量要比中部失去的多，因此希望加热元件的节距能根据不同用途，沿喷嘴全长按预定方式来改变分布。用这类原先的喷嘴是做不到这一点的，因为要将芯管插入到螺旋形加热元件中去，然后再铸入铜内。

稍后，为了克服类似的问题及其它问题，本申请人提出过一种喷嘴，其加热元件被钎焊在喷嘴体外壁的螺旋刻槽内。这个可参见本申请人的于1985年12月10日被批准的题为：“注射成型装置用的加热喷嘴”的美国4    557685号专利，以及于1986年4月22日被批准的题为“被钎焊上加热元件的注射成型用的加热喷嘴的制造方法”的美国（分案申请）4    583    284号专利。然而，遗憾的是，这也并不令人十分满意，因为镍基钎焊化合物并不沿螺旋刻槽均匀流动，从而使加热元件及喷嘴体间不能沿全长均匀接触。

本发明的目的是为了至少部分地克服原有技术工艺中的一些缺点，并相应地提供一种改进型的注射成型用的喷嘴及其方法，也就是将电加热元件以真空法铸在外形已事先设计好的螺旋槽中，使完全裹覆着电加热元件的铜层达最薄。

一方面，本发明提供了一种制造组合式注射成型用的加热喷嘴的方法，它包括如下步骤：形成一个加长型钢质腔体，它具有上、下两端以及贯通此两端的中心腔孔，近腔体上端有一大头，腔体外表面大致上呈圆柱形，从其下端附近至上端附近环绕有一螺旋槽;将一与电绝缘的加热元件缠绕在螺旋槽中，它以一端固定于螺旋槽近腔体下端处，在另一端使冷的接头从腔体上端附近的槽中伸出;将一钢质头盖板盖在腔体大头上，头盖板中心开口的形状能容纳腔体大头伸入，所达到的位置正好能盖住环绕大头的槽道部分，头盖板上由中心开口处往外还有一径向孔，电加热元件的冷接头可由此伸出，籍此使头盖板在腔体大头上能少量偏转，从而保证了由此伸出的电加热元件的规定长度并补偿加热元件在螺旋槽内缠绕时的少量长度变化;将腔体下端插入到一个钢套内，伸入到使钢套覆盖住从大头到腔体下端间的螺旋槽为止，钢套内径稍大于腔体外表面的外径;密封沿钢套四周与头盖板结合处及密封冷接头周围防止大量漏泄;固装料罐使其与螺旋槽相沟通并将预定数量的铜装入料罐内;将组件在真空炉内熔铜浇铸，铜沿加热元件流动，充填着钢套下面及头盖板下面的螺旋槽，使螺旋槽内的加热元件全部被最小厚度的铜层所裹覆并形成加热元件及其周围钢体间的整体连结;切削加工组合式喷嘴并去除料罐以达到所需外形，再精加工。