CN101746028A - 一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置 - Google Patents

Abstract

一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置。本发明是一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置。本发明由常规的注射成型模具部分、针阀式顺序热流道浇注系统部分和气体辅助成型系统部分组成。其中常规注射成型模具部分包括模架、模板、型腔、顶出机构等零件；针阀式顺序热流道浇注系统部分包括控制油缸、热流道板、针阀、浇口及感应器等零件；气体辅助注射成型系统部分包括安装于模具之外的供气装置、控制调节器和开设于模具型腔上的进出气口以及开设于模具上的气体通道所组成。本发明能有效改善并消除注塑成型制品的熔接痕、缩痕，有效降低注塑成型制品的成本，有效改善注塑成型制品的内应力，提升注塑成型制品的性能质量。本发明特别适合于大型厚壁注塑制品的生产。

Description

一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置

技术领域：

本发明涉及高分子材料的注射成型技术，尤其是涉及用于高分子材料成型加工的针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置。属塑料零件的生产制造技术领域。

背景技术：

随着塑料工业产业的迅猛发展，用户对大型厚壁注塑件的外观质量要求也越发严格。由于大型厚壁注塑件的流动距离长，因而采用普通的浇注系统，甚至是一般热流道系统成型时都需要开设多个浇口才能够满足充模流动的需要。但是，一旦模具开设了两个以上的浇口时，则在每两个浇口之间所充填进入模具型腔的料流汇合处就必定形成熔接痕，这些熔接痕不仅大大影响了产品的外观质量，而且也影响到产品的强度性能。同时，由于这些大型厚壁零件的壁厚都较厚，薄者3～4mm，厚者可达6～8mm，这样的壁厚不仅大大增加了产品成型所需的原材料，而塑料原材料是不可再生资源石油的下游产品，在如此紧张的高油价时代就大大地提升了产品的原材料成本，而且这样的壁厚还极其容易导致产品缩痕的大量出现而严重影响到零件的外观质量。因此就大型厚壁零件的注塑模具来说，已经不仅限于以流动、保压、冷却和注塑工艺等参数的严格控制来提高产品质量，更高的要求是消除熔接痕、表观缩痕及熔体流动前沿交汇处由于内部分子的多向性而造成的应力集中以及零件成本的有效降低。基于这样的发展需求，传统的注塑成型装置设备已经不能满足。

发明内容：

本发明的目的在于克服传统的注塑成型装置设备不能满足大型厚壁塑料零件的高外观质量、低成本、高性能等要求的不足，提供一种能明显降低零件重量，节约其成本；改善其外观质量，明显改善甚至消除其熔接痕及缩痕；改善提高零件强度性能的针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置。

本发明是采用下述技术方案实现的：本发明针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置由常规的注射成型模具结构部分、针阀式顺序热流道浇注系统部分和气体辅助成型系统部分组成。其中常规注射成型模具部分包括模架、模板、型腔、顶出机构等零件；针阀式顺序热流道浇注系统部分包括控制油缸、热流道板、针阀、浇口及感应器等零件；气体辅助注射成型系统部分包括安装于模具之外的供气装置、控制调节器和开设于模具型腔上的进出气口以及开设于模具上的气体通道所组成。其具体操作工艺步骤为：

——注射机塑化完成后的熔料通过第一个针阀浇口打开进料充模；

——当填充熔料刚经过第二个针阀浇口时第二个针阀浇口打开进料充模；

——当填充熔料刚经过第三个针阀浇口时第三个针阀浇口打开进料充模，如此继续直至最后一个针阀浇口打开进料；

——高压惰性气体进入产品的芯层进行气体辅助成型获得零件中空的芯层结构；

——保压冷却定型；

——打开模具取出制件；

——制件修整检验后装箱。

本发明是这样实现的：

塑化完好后的熔融塑料注射入模具型腔中，此时第一个针阀浇口打开进料填充型腔；当第一个针阀浇口所进熔料刚好流过第二个针阀浇口处位置时，此时第二个针阀浇口在感应头的反馈下打开进料，其所进熔料直接汇合入第一个针阀浇口所进的熔料中一起前行而避免了两个浇口所进熔料的融合对接，而此时通过关闭或继续开启第一个针阀浇口来调节型腔填充的顺畅性和熔体的流动平衡性；当此两个浇口进入的汇合熔料刚好流过第三个针阀浇口处时将第三个浇口打开并开始进料，其所进熔料也直接汇合入前两个浇口所进的汇合熔料中而一起推动熔体前行，此时通过关闭或继续开启第一、二个针阀浇口来调节型腔填充的顺畅性和熔体的流动平衡性，直至最后一个针阀浇口打开充料并将要充满模具型腔时停止熔体的充模并迅速打开高压惰性气体的开关，经由模具上的气体通道和气体进出口将高压惰性气体充填入产品的芯层并挤压推动着芯层熔融塑料向模具四周的边壁挤压流动，最后将多余的熔料经由模具型腔两端的泄料槽排出型腔。此时继续保持气体的压力一段时间后逐级将气体的压力降低并在每一级均保持一段时间至制件冷却定型完全后，将模具打开取出制件，将制件经必要的修整并检验合格后装箱备用。

本装置操作时必须处理好：

1).下一个针阀浇口打开进料充模的时机：必须要在前面浇口所进熔料已经流过且刚好流过本浇口时方可打开进料，才能很好地将两股料流汇合成一股料流前行而消除料流结合所产生的熔接痕，此时可根据填充工艺的具体需要来关闭或开启前面的针阀浇口来获得一个平衡稳定的流动状态。如此继续直至最后一个针阀打开进料并将模具型腔充填至近满腔状态；

2).最后一个针阀打开后熔料填充满模具型腔的程度：如果填充过满，则在气体辅助成型芯层空腔时导致有过多的余料通过泄料槽排出型腔而形成原材料的浪费；如果填充不够则可能导致制品壁过薄或影响其性能质量；

3).气体辅助成型的气体压力：如此压力过高，则可能导致制品壁过薄而影响其性能质量，甚至将制品吹穿；如此压力过低，则可能导致制品壁厚不均匀，制品出现缩痕等缺陷；

4).保压冷却定型过程中气体压力的卸除：此时不能一下将高压气体全部卸除，而应分三～五次逐级减压并保压一段时间直至产品冷却定型完全才最终开模取出制件。

本装置成型的制品为芯层中空的结构。

本发明针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置与现有注塑成型装置相比具有如下的特点：

1、通过针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置生产出的塑料零件不仅芯层中空，消除了表面缩痕，外观流线顺畅饱满，刚性好，产品重量轻，成本低，而且通过控制浇口开启时间，保证了型腔填充顺畅及熔体流动平衡，消除了熔接痕；

2、本发明成型的制件产品还不会有残留浇口痕迹，可适用加工表面质量要求较高的注塑件；

3、本发明能更加有效的控制保压和成形周期；

4、本发明还能有效减少制品的内应力，提高制件稳定性。

因此，针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置符合现代塑料零件生产制造技术的发展趋势，能推动注塑成型设备行业的发展。

附图说明：

图1为本发明左右对称两点针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置结构示意图

图中1.顺序阀控制油缸，2.顺序阀热流道，3.针阀浇口，4.气体通道，5.热流道板，6.定模，7.顺序阀热流道，8.顺序阀热流道，9.泄料槽，10.模具型腔(塑料制件)，11.动模，12.顶杆。

具体实施方式：

塑化完好后的熔融塑料通过在顺序阀控制油缸1的作用开启的顺序阀热流道8和针阀浇口3注射入模具型腔10中进行充模，此时进入的熔融塑料向左右两边流动充模，当它们刚好流过顺序阀热流道2或顺序阀热流道7位置时，此时顺序阀热流道2和顺序阀热流道7打开进料，其所进熔料直接汇合入顺序阀热流道8所进的熔料中一起前行而避免了两个浇口所进熔料的融合对接，当顺序阀热流道2和顺序阀热流道7打开后可通过关闭或继续开启顺序阀热流道8来调节型腔填充的顺畅性和熔体的流动平衡性。当汇合熔料将要充满模具型腔10时停止熔体的充模并迅速打开高压惰性气体的开关，经由模具上的气体通道4将高压惰性气体充填入塑料制件10的芯层并挤压推动着塑料制件10芯层熔融塑料向模具四周的边壁挤压流动，最后将多余的熔料经由模具型腔10两端的泄料槽9排出型腔。此时继续保持气体的压力一段时间后逐级将气体的压力降低并在每一级均保持一段时间至制件冷却定型完全后，将模具打开，经由模具上的顶杆12将制件10顶出取下，经必要的修整并经检验合格后装箱备用。

Claims (5)

1.一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，其特征在于它是将针阀式顺序热流道技术和气体辅助注射成型技术结合起来的塑料零件的注射成型工艺装置。

2.根据权利要求1所述的一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，其特征在于其包括常规注射模具结构系统、热流道浇注系统和介质辅助成型系统三部分。

3.根据权利要求1和2所述的一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，其特征在于其常规注射模具结构系统包括模架、模板、型腔、顶出机构等零件。

4.根据权利要求1和2所述的一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，其特征在于其热流道浇注系统为针阀式顺序热流道并包括控制油缸、热流道板、针阀、浇口及感应器等零件。

5.根据权利要求1和2所述的一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，其特征在于其辅助成型系统为气体辅助成型，也可为其它介质如高压液体或蒸汽等的辅助成型。

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