CN103307288B - 一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构简单、动作可靠的水辅助注塑成型注水装置，包括堵头1、阀体2、密封垫3、变直径高压水管接头4、可调节位置法兰5、阀芯6、SDA薄型气缸7、调节螺母8、气缸接头9、联轴器10、联轴销11、气缸安装支架12、O形密封圈13、矩形密封圈14、阀体安装螺栓15、支架安装垫片16、支架安装螺栓17等。阀芯的锥形端面设计可消除注水口附近熔融塑料凝固导致的注水困难和高压水前进方向偏离现象，保证可靠注水及水注入方向的准确；阀芯阀体的锥面贴合及阀芯上设有的各种辅助密封圈保证了针阀对胶料和水的良好密封；采用气缸驱动阀针的启/闭，动作可靠；适用于水辅助注塑及类似工艺。

Description

一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置

技术领域

本发明涉及一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，可用于水辅助注塑成型及类似工艺的实验和生产。

背景技术

在水辅助注塑成型工艺装备中，注水装置是必不可少的核心部件，国内外对注水装置的设计非常少见，技术尚不成熟。随着水辅助注塑成型工艺研究的日益成熟，注水装置的设计也变得尤为重要。现有水辅助注塑成型用水针装置一般为水针，其结构简单，但存在以下问题：采用内、外圆柱面配合的密封方式使得阀芯、阀体的加工精度及其安装精度要求非常高，增加了水针的加工难度及其制造成本；采用简单O形密封圈的密封方式无法满足对高压水的密封要求；在水注射延时时间较长且注射水压较小的情况下，靠近水针端面处的熔融塑料遇冷凝固，导致注水困难和高压水前进方向偏离现象；水针的开启是通过高压水压力驱动，关闭是通过压缩弹簧驱动，难以保证针阀动作的时效性及可靠性，且存在成型时熔体进入阀体的危险。

发明内容

为了克服背景技术所述的现有水针装置中存在的问题及满足水辅助注塑成型的实际使用要求，本发明提供一种简易注水装置，包括：堵头、阀体、密封垫片、变直径高压水管接头、法兰、阀芯、SDA薄型气缸、气缸接头、调节螺母、联轴器、连轴销、气缸支架、O形密封圈、矩形密封圈、针阀安装螺栓、气缸支架垫片、气缸支架安装螺钉。阀芯采用锥形端部结构，与阀体内锥面相结合形成机械式密封，此结构对针阀加工精度要求降低了许多。针阀关闭时阀芯锥形端部伸入型腔；针阀开启，高压水顺着阀芯锥形端面直接注入熔体中心，使注水简单且保证准确的注水方向。采用O形密封圈加以压力补偿槽的密封方式对外密封，保证密封要求。通过SDA薄型气缸控制开、关，保证工作可靠，保证控制自主。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：(1)针阀关闭时阀芯阀体的锥面配合保证了水/熔体的密封，且阀芯伸入熔体内部的锥形端部结构解决了注水困难与高压水前进方向偏离问题。(2)阀针阀芯为不锈钢、阀体为黄铜，解决了该注水装置的防锈问题，并进一步保证了密封。(3)通过SDA薄型气缸控制针阀的开启/关闭，控制方便，动作可靠。

附图说明

图1是注水装置的总装图。

图2是阀芯的结构示意图。

图3是阀体的结构示意图。

图4是注水装置工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

注水装置总装图如图1所示。注水装置包括堵头(1)、阀体(2)、密封垫片(3)、变直径高压水管接头(4)、法兰(5)、阀芯(6)、SDA薄型气缸(7)、气缸接头(8)、调节螺母(9)、联轴器(10)、连轴销(11)、气缸支架(12)、O形密封圈(13)、矩形密封圈(14)、针阀安装螺栓(15)、气缸支架垫片(16)、气缸支架安装螺钉(17)。以阀体(2)为主体，变直径高压水接头(4)、法兰(5)、阀芯(6)等直接安装到阀体上；气缸(7)则通过气缸支架(12)固定，通过气缸接头(8)、联轴器(10)、连轴销(11)与阀芯连接，控制阀芯。

阀芯结构如图2所示，阀芯前端(1)为锥形结构，它起开、关与辅助导向作用。阀芯中部有主密封槽(4)和副密封槽(5)、(2)用于安装密封圈(O形密封圈、矩形密封圈)，其中主密封圈还增设了压力补偿槽(3)，主密封可很好的将高压水进行与外界密封，锥部的密封槽(2)安装矩形密封圈，在阀芯(6)与阀体(2)锥面贴合时，随阀芯一起压在阀体锥面上，辅助锥面的机械式密封，保证针阀和模具之间的良好密封。阀芯上的限位台阶(6)用于限制阀芯的运动距离，防止抽出过位导致高压水喷出。阀芯另一端的圆孔(7)是用于连接气缸用，实现气缸对阀芯的控制。

阀体结构如图3所示，为方便安装，阀体上分别钻一横(1)、竖(3)高压水道，然后用一堵头将横高压水左端堵住；阀体通过针阀安装孔(2)固定在模具上；(4)、(5)、(6)分别用于安装高压水接头、气缸支架、法兰，(7)为起吊用螺孔。为保证水针安装后能与模具形成良好的配合，针阀底部设有两安装凸肩(8)；(9)为高压水出口。

注水装置工作如图4所示，针阀的开闭由薄型气缸(7)驱动阀芯(6)的运动来完成，薄型气缸(7)的活动通过电磁阀控制，气缸通过支架(12)安装在针阀阀体上。气缸(7)将阀芯(6)往后拉动，高压水顺锥形端面注入熔体中心，在熔体中穿透并保压。冷却定型后，关闭高压进水，往型腔内注入压力气体。水经针阀由排水管排出，阀芯(6)通过气缸推力回位，完成一个注水周期。

Claims (4)

1.一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，其特征包括：堵头(1)、阀体(2)、密封垫片(3)、变直径高压水管接头(4)、法兰(5)、阀芯(6)、SDA薄型气缸(7)、气缸接头(8)、调节螺母(9)、联轴器(10)、连轴销(11)、气缸支架(12)、O形密封圈(13)、矩形密封圈(14)、针阀安装螺栓(15)、气缸支架垫片(16)、气缸支架安装螺钉(17)；气缸(7)向下的推力使得针阀阀芯(6)锥面与阀体(2)锥面紧密贴合，形成密封，防止注水前高压水注入模具型腔；针阀阀芯(6)上设有主、副密封槽，其中主密封槽设有压力补偿槽，达到密封高压水的效果；装配后针阀阀芯(6)锥形端伸入型腔，针阀开启时，高压水直接注入熔体中心，消除模壁熔融塑料遇冷凝固导致的注水困难和高压水前进方向偏离现象，保证可靠注水和注水方向的准确。

2.根据权利要求1所述的一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，其特征在于：阀芯(6)设有主、副密封槽，其中主密封槽处还增设若干压力补偿槽，配合密封圈，保证高压水的密封；阀芯锥部设有一环形密封槽，环形槽安装矩形密封圈，在阀芯(6)与阀体(2)锥面贴合时，随阀芯一起压在阀体锥面上，辅助锥面的机械式密封，保证注水针阀和模具之间的密封。

3.根据权利要求1所述的一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，其特征在于：阀芯为不锈钢，阀体为黄铜，可防止使用过程中注水针阀生锈，保证良好的密封。

4.根据权利要求1所述的一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，其特征在于：针阀的开闭由薄型气缸(7)直接驱动阀芯(6)的运动来完成，气缸通过支架(12)安装在针阀阀体上，薄型气缸(7)的动作通过电磁阀实现控制。