CN103407087A - 一种成型复杂管棒类塑件的水辅助（共）注塑模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种成型复杂管棒类塑件的水辅助（共）注塑模具，包括动/定模体、动/定模浇口镶件、浇口套、动/定模型腔镶件、动/定模溢料腔镶件、流道封针、溢流道封针和水针。合模后，将适量的一种或两种塑料熔体顺序注入模具型腔，关闭流道封针以防倒流；经过延时后开启水针，将高压水注入熔体内部，推动芯部熔体往前流动完成充填，保压后关闭水针，冷却后开模，得到高质量的中空单层/多层管棒类制件。注塑过程中可通过溢流道封针的启闭实现满料注射和欠料注射的转换。本发明具有镶块结构易于更换调整、应用工艺多样，成型过程稳定、成型质量高等特点，适用于水辅助注塑、水辅助共注塑工艺甚至气辅注塑工艺的实验研究与生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用水辅助注塑工艺或水辅助共注塑工艺的注塑模具，主要用来注塑生产复杂管件或中空棒类制件。
背景技术
采用挤出成型可生产截面恒定的直管，多层共挤成型方法可得到具有多层包覆结构的等截面的直管。采用注塑可生产简单的管接头。对具有拐弯或变截面特征的复杂管件、多层包覆结构的复杂管件或中空制件则采用常规挤出或注塑无法生产，需采用水辅助注塑工艺或水辅助共注塑工艺来实现。
在水辅助（共）注塑（下文简称为“水辅助（共）注塑”）装备中，注塑模具是必不可少的，国内外企业与高校涉及专门针对水辅助（共）注塑工艺的模具设计很少见，技术尚不成熟。随着水辅助（共）注塑成型工艺研究的日益成熟，水辅助（共）注塑模具的设计也变得尤为重要。
现有的水辅助（共）注塑用模具主要是通过对传统注塑模具进行一些简单的修改，功能简单，对水辅助（共）注塑工艺没有很强的针对性。在水辅助（共）注塑模具上，水针安装位置的选择很重要，现有模具设计并没有对水针安装位置的选择做出要求。在注水过程中采用普通溢流槽起不到一种保压的作用，且易造成明显的二次穿透现象。在水辅助（共）注塑成型工艺中，模具各部位的重要性与普通模具不同，其镶块形式也不同。现有水辅模具并没有提出具体的注水时流道防倒流措施，对溢流法和短射法也未提出相应的转换措施。
发明内容
为了克服背景技术所述的水辅助（共）注塑模具存在的问题及满足水辅助（共）注塑成型的实际使用要求，本发明提供一种水辅助（共）注塑模具，针对水辅助（共）注塑成型过程特点，在模具结构上进行优化设计：选择模具分模面近地侧安装水针，避免水泄漏造成模具损坏；且水注入区较大，通过较小浇口削弱高压水注入时紊流带来的波动影响；流道、浇口、型腔、溢料腔设计成镶块组合的形式，将关键部分设计成独立的镶块，便于更换，节约加工成本；普通溢流槽无保压作用，溢流采用主、副溢料腔的结构形式，主、副溢料腔间用小孔连接，增大溢料阻力，保证型腔内塑料的密实；流道设置封针，防止注水时造成流道熔融塑料及水倒流入料筒，与薄片式防倒流结构相比该结构不改变流道的形状及大小，不影响水辅共注塑时多种塑料顺序注射的实现。溢流槽与型腔间设置封针，可实现溢流法注射和短射法注射的切换，可节省材料或简化工艺控制。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
（1）选择了相对理想的水针安装位置，避免了可能的水泄漏带来的危害；设置了较大的水注入区，保证了注水的平稳；
（2）提出了镶块的划分、结构形式，突出模具重点部分，节约生产成本；
（3）选择了一种具有水辅助（共）注塑工艺针对性的溢流槽，以及提出了在水辅助（共）注塑工艺下实现溢流法、短射法切换的结构；
（4）提出了在水辅助（共）注塑过程中防止注水时流道塑料及水倒流入料筒的结构。
附图说明:
图1是水辅助（共）注塑模具总体结构示意图；
图2是浇口结构示意图；
图3是溢流结构示意图；
图4是溢流法水辅助（共）注塑工作原理图；
图5是短射法水辅助（共）注塑工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种水辅助（共）注塑模具包括动模体（1）、定模体（2）、动模浇口镶件（3）、定模浇口镶件（4）、流道封针（5）、浇口套（6）、动模型腔镶件（7）、定模型腔镶件（8）、定模溢料腔镶件（9）、溢流道封针（10）、动模溢料腔镶件（11）和水针（12）。水针（12）的安装位置选择在动模分模面近地侧，避免水泄漏造成的模具损坏，且注水口对准浇口即管件轴向，避免从型腔侧边进水时水流的急转向导致前段穿透偏心及穿透截面不稳的问题。将流道与型腔（7、8）、浇口（3、4）、溢流槽（10、11）设计成镶块组合的形式，优化结构，节约生产成本。
本发明工作原理如下：
如图2所示，将对注塑效果影响较大的浇口部位（1）单独设计成一个镶块，便于不同浇口直径的更换。流道设置封针（2），注射塑料熔体时封针保持开启状态；注水时封针顶出，将流道封住，以防止注水时水压作用造成流道熔融塑料倒流甚至水流入料筒。水注入区较大，与浇口锥形连接，高压注入的水的紊流波动被削弱后才进入型腔，保证了型腔中水流穿透的平稳。
如图3所示，溢流由主溢料腔（2），副溢料腔（4）以及它们的连接孔（3）组成，连接孔（3）可增加溢流阻力，保证型腔内塑料的密实。在溢料腔与型腔间的溢流道上设计封针（1），封针顶出封住溢流道，则可实现欠料注射法。
如图4所示：在溢流法水辅助注塑成型工艺中，熔体注射满型腔后由封针(3)关闭流道，延时后控制水针阀芯（1）向后运动，高压水从出水口（2）注入熔体芯部，高压水推着芯部塑料熔体向前充填，主/副溢料腔（5）间的小孔增大了流动阻力，保证了成型过程中型腔内熔体的密实，水完全穿透型腔（4）进入溢料腔，最后在高压水作用下保压冷却，控制水针阀芯（1）向前运动，关闭水针，开模得到完全贯通的制品。在溢流法水辅助共注射成型工艺中，是先顺序注射不同熔体满型腔后，再注水溢流，得到以先注入的熔体为皮层，后注入的熔体为内层的管件。
如图5所示：在短射法水辅助注塑成型工艺中，往型腔注射适量熔体后关闭溢流道封针（9）和流道封针（5），关闭流道，注水时高压水推着芯部塑料熔体向前充填，直到型腔完全充满，最后在高压水作用下保压冷却，控制水针阀芯（2）向前运动，关闭水针，开模得到一端封闭的中空制品。在短射法水辅助共注射成型工艺中，是先顺序注射不同熔体到型腔，再注水充满型腔，得到具有包覆结构的中空件。
Claims (6)
1.水辅助（共）注塑模具，其特征包括：动模体（1）、定模体（2）、动模浇口镶件（3）、定模浇口镶件（4）、流道封针（5）、浇口套（6）、动模产品镶件（7）、定模产品镶件（8）、定模溢料腔镶件（9）、溢流道封针（10）、动模溢料腔镶件（11）和水针（12）；注塑机将动（1）、定模（2）合模，关闭溢流道封针；将适量第一种熔融塑料注入模具型腔，经过一定延时后将第二种塑料注入型腔；关闭流道封针（5），防止注水时在水压作用下流道熔融塑料和水倒流到注塑机料筒中；经过一定延时后开启水针（12），将高压水注入熔融塑料内部，推动芯部塑料熔体往前流动直至型腔被充满，保压一定时间后关闭水针，等待产品冷却后开模并取出产品，即完成注塑；若注塑过程中将溢流道封针（10）关闭，该模具就能应用短射法注塑，节省材料且能应用在更小的注塑机上；本发明具有镶块结构易于更换调整、应用工艺多样，成型过程稳定、成型质量高等特点，适用于水辅助注塑、水辅助共注塑工艺甚至气辅注塑工艺的实验研究与生产，主要用来生产具有拐弯或变截面特征的复杂管件、多层包覆结构的复杂管件或中空制件。
2.根据权利要求1所述的水辅助（共）注塑模具，其特征在于：将水针（12）的安装位置设置在模具分模面底部，由分模面近地侧进水，避免水泄漏造成的模具损坏；针阀出水口对准浇口即管件轴向，避免从型腔侧边进水时水流的急转向导致前段穿透偏心及穿透截面不稳的问题；水注入口较大，与浇口锥形连接，高压注入的水的紊流波动被削弱后才进入型腔，保证了型腔中水流穿透的平稳。
3.根据权利要求1所述的水辅助（共）注塑模具，其特征在于：采用主、副溢料腔（11）的结构形式，主、副溢料腔间用小孔连接，不仅保证制件表面无迟滞痕，且保证溢料后型腔内塑料的密实。
4.根据权利要求1所述的水辅助（共）注塑模具，其特征在于：溢料腔（11）与型腔（7）间设置封针（10），可实现溢流法和短射法的转换；短射法可节省材料，溢流法可简化工艺控制。
5.根据权利要求1所述的水辅助（共）注塑模具，其特征在于：流道设置封针（5），防止注水时塑料熔体倒流和高压水注入注塑机料筒中，且不影响水辅助共注塑工艺中不同塑料熔体的顺序注入。
6.根据权利要求1所述的水辅助（共）注塑模具，其特征在于：流道、浇口、型腔、溢料腔设计成镶块组合的形式，便于更换，节约成本。
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