CN100544933C - 注塑机动态射出系统及其振动射出方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注塑机动态射出系统，包括注射机筒、螺杆、射出驱动机构，所述螺杆伸入注射机筒内，所述射出驱动机构为曲柄振动射出机构，与注射机筒的射出端相连接；所述曲柄振动射出机构包括若干个曲柄驱动组件，所述若干个曲柄驱动组件相间一定相位设置，并与同步驱动件相连接。利用本注塑机动态射出系统实现的振动射出方法是由相间一定相位的曲柄振动射出机构分别射出物料熔体后，将物料熔体混合在一起再射出，直接将振动效应引入物料熔体中。本发明在注射过程无需额外增加振动发生装置而引入振动效应，使制品的物理性能和成型过程的节能效果均有十分明显的提高，具有结构简单、合理，成本低，控制方便，易于大规模推广使用的优点。

Description

注塑机动态射出系统及其振动射出方法

技术领域

本发明涉及聚合物动态注射技术，特别涉及一种注塑机动态射出系统及其振动射出方法。

背景技术

在现有的注塑机中，为了实现射胶螺杆的往复直线运动，一般采用下述四类射出机构结构：(1)使用油缸直接带动螺杆作往复运动(见图1)；这种方案成本较低，在国内外几十年来一直使用；但这种技术采用液压油作为传动的介质，造成能耗较大，油压污染，且反应速度慢。(2)使用滚珠丝杆带动螺杆，利用电机带动丝杆螺母实现滚丝杆的往复运动(结构类似图2)；这种方案相对于第1种方案其反应速度快，控制比较简单，精度有所提高，且较环保；但由于丝杆成本高，因而维护成本亦较高，而且单个丝杆无法实现大推力驱动，如果需要实现较大的推力，必须使用多个电机带动多个丝杆同步动作，实现多电机多丝杆的同步动作不但控制复杂，而且成本较高，因此无法在行业内全面推广使用。(3)使用直线电机，直接带动螺杆作往复运动；这种方案结构简单，反应快；但其成本较高，且无法实现大推力运动(见图3)。(4)使用单曲柄机构带动螺杆作往复运动(见图4)，利用曲柄在一定角度(小于180°)的摆动，实现螺杆的往复运动。这种方案避免使用丝杆，维护成本低；但其单曲柄机构体积较为庞大(否则较难提供足够的注射力)，非线性控制结构复杂，成本高且行程十分有限。

另外，现代研究表明：在注射过程中引入振动效应，可使制品的物理性能和成型过程的节能效果均有十分明显的提高；但现阶段提出的振动成型技术中振动的实现均通过外加振动产生装置，将振动叠加于螺杆上或在熔体的流动过程中引入外界振动。这一方式在引入振动效应的同时增加了设备的投入，本身消耗了能量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构合理，其射出速度及压力可实现规律性振动，明显提高制品的物理性能和成型过程节能效果的注塑机动态射出系统。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述注塑机动态射出系统实现的振动射出方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种注塑机动态射出系统，包括注射机筒、螺杆、射出驱动机构，所述螺杆伸入注射机筒内，其特征在于：所述射出驱动机构为曲柄振动射出机构，与注射机筒的射出端相连接。

所述曲柄振动射出机构包括若干个曲柄驱动组件，所述若干个曲柄驱动组件相间一定相位设置，并与同步驱动件相连接，由同步驱动件同时驱动各曲柄驱动组件相间一定相位循环运动。

所述同步驱动件可为同一电机或液压马达的驱动轴。

所述曲柄驱动组件包括射出柱塞筒、柱塞、曲柄组件，所述柱塞伸入射出柱塞筒内，柱塞位于射出柱塞筒外的一端与曲柄组件相连接，所述曲柄组件由相铰接的两段组成，其中一段的端部与所述柱塞相铰接，另一段的端部与所述同步驱动件相连接。

所述若干个曲柄驱动组件的射出柱塞筒的出口直接连接在一起，再与总射出口相连接；或通过输出管道连接在一起，再与总射出口相连接；使各射出柱塞筒射出的物料汇集在一起，然后通过总射出口射出。

所述若干个为3个或3个以上的多个；优选3个。

一种利用上述注塑机动态射出系统实现的振动射出方法，其特征在于：由相间一定相位的曲柄振动射出机构分别射出物料熔体后，将物料熔体混合在一起再射出，直接将振动效应引入物料熔体中。

所述相间一定相位是指曲柄振动射出机构的曲柄组件的圆周转动段在周向均匀相间一定相位。

所述一定相位可为120°、90°、72°、60°等均分圆周的角度。

所述物料熔体混合的方式可为由曲柄振动射出机构射出后直接混合；或通过输出管道输送至总射出口再混合。

本发明的作用原理是：本发明技术是先由螺杆均匀连续转动来产生熔融物料，再经由本注塑机动态射出系统直接射入到模具的模腔中；本动态射出系统在注射过程无需额外增加振动发生装置而引入振动效应——由于每个柱塞筒射出的物料以一定周期间断地输出，如果按照一定相位组合3个或更多的柱塞筒，那么就可以实现物料的连续射出，其射出物料熔体的速度和压力呈现明显的规律性振动效果，使制品附加上振动射出的物理性能，能够显著提高拉伸强度，降低内应力；同时可减少注塑压力，从而提高成型过程的节能效果。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)结构简单、合理，成本低；本发明系统主要由若干个曲柄驱动组件及同步驱动件组成，由于曲柄驱动组件的数量为多个，所以采用较小型的曲柄驱动组件亦能实现所需的较大的注射力，避免了现有单曲柄机构存在的体积庞大、控制结构复杂的问题；同时本发明结构对电机并无特殊要求，可采用普通电机直接驱动，而且无须丝杆，所以其制造容易，生产成本较低，较易大规模推广使用。(2)控制方便；本发明没有使用丝杆，仅需要电机驱动各组曲柄组件同时实现循环往复运动即可，无需使用较复杂的非线性控制结构，所以控制比较简单、方便，有利于生产应用。(3)生产潜力较大；本发明系统采用积木式组合使用方式，其注射量不受限制，具有较大的生产潜力，因而可满足较宽的应用范围要求。(4)本发明在注射过程无需额外增加振动发生装置而引入振动效应，其射出速度和压力可实现规律性振动，使制品的物理性能和成型过程的节能效果均有十分明显的提高；同时由于避免增加振动设备的投入，所以设备成本较低，而且能量消耗相对较少，经济效益比较明显。

附图说明

图1是使用油缸驱动的射出机构的结构示意图。

图2是使用滚珠丝杆带动螺杆的射出机构的结构示意图。

图3是使用直线电机带动螺杆的射出机构的结构示意图。

图4是使用单曲柄机构的射出机构的结构示意图。

图5是本发明注塑机动态射出系统的结构示意图。

图6是图5所示注塑机动态射出系统的剖视图。

图7是图5所示注塑机动态射出系统的曲柄振动射出机构的结构示意图。

图8是图7所示曲柄振动射出机构的剖视图。

图9是图7所示曲柄振动射出机构的作用原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发明的具体结构如图5～图9所示，由图5和图6可见，本注塑机动态射出系统包括注射机筒1、螺杆2、射出驱动机构，所述螺杆2伸入注射机筒1内，所述射出驱动机构为曲柄振动射出机构，与注射机筒的射出端相连接；所述曲柄振动射出机构如图7～图9所示，包括三个曲柄驱动组件，所述三个曲柄驱动组件相间120°相位设置(见图9)，并与同步驱动件相连接，由同步驱动件同时驱动各曲柄驱动组件相间120°相位循环运动，所述同步驱动件可为同一电机的驱动轴3，所述曲柄驱动组件如图7和图8所示，包括射出柱塞筒4、柱塞5、曲柄组件6，所述柱塞5伸入射出柱塞筒4内，柱塞5位于射出柱塞筒5外的一端与曲柄组件6相连接，所述曲柄组件6由相铰接的两段组成，其中一段的端部与所述柱塞5相铰接，另一段的端部与同一电机的驱动轴3相连接。所述三个曲柄驱动组件的射出柱塞筒5的出口通过输出管道连接在一起，再与总射出口相连接；使各射出柱塞筒射出的物料汇集在一起，然后通过总射出口射出。

利用上述注塑机动态射出系统实现的振动射出方法是：由相间120°相位的曲柄振动射出机构分别射出物料熔体后，将物料熔体通过输出管道输送至总射出口混合在一起射出，直接将振动效应引入物料熔体中。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种注塑机动态射出系统，包括注射机筒、螺杆、射出驱动机构，所述螺杆伸入注射机筒内，其特征在于：所述射出驱动机构为曲柄振动射出机构，与注射机筒的射出端相连接；

所述曲柄振动射出机构包括若干个曲柄驱动组件，所述若干个曲柄驱动组件相间一定相位设置，并与同步驱动件相连接；

所述同步驱动件为同一电机的驱动轴；

所述曲柄驱动组件包括射出柱塞筒、柱塞、曲柄组件，所述柱塞伸入射出柱塞筒内，柱塞位于射出柱塞筒外的一端与曲柄组件相连接，所述曲柄组件由相铰接的两段组成，其中一段的端部与所述柱塞相铰接，另一段的端部与所述同步驱动件相连接；

所述若干个曲柄驱动组件的射出柱塞筒的出口直接连接在一起，再与总射出口相连接；或通过输出管道连接在一起，再与总射出口相连接。

2、根据权利要求1所述的注塑机动态射出系统，其特征在于：所述若干个为3个或3个以上的多个。

3、一种利用权利要求1～2任一项所述注塑机动态射出系统实现的振动射出方法，其特征在于：由相间一定相位的曲柄振动射出机构分别射出物料熔体后，将物料熔体混合在一起再射出，直接将振动效应引入物料熔体中。

4、根据权利要求3所述的振动射出方法，其特征在于：所述相间一定相位是指曲柄振动射出机构的曲柄组件在周向均匀相间一定相位。

5、根据权利要求3所述的振动射出方法，其特征在于：所述一定相位为均分圆周的角度。

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