CN106182562A - 注射机进胶系统及注射机 - Google Patents

Abstract

一种注射机进胶系统，包括混合器、锥形孔道、进胶嘴套、液压驱动组件，所述混合器通过所述锥形孔道与所述进胶嘴套连接，且所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径小于所述混合器的内径。树脂体系从混合器经锥形孔道喷射至进胶嘴套，树脂体系可以与进胶嘴套内壁碰撞形成涡流，进而使树脂体系各组分之间的混合效果更充分。所述进胶嘴套内设置有推杆，所述液压驱动组件与所述推杆连接，用于驱动所述推杆沿进胶嘴套运动，控制所述进胶嘴套与所述锥形孔道之间通道的开合。采用本发明的注射机进胶系统，树脂体系各组分混合更均匀，且进胶完成后无树脂残留，有助于提高注射产品的质量和成型效率，适合批量化生产。

Description

注射机进胶系统及注射机

技术领域

本发明涉及注射机技术领域，特别是涉及一种注射机进胶系统及注射机。

背景技术

随着复合材料在汽车领域的应用越来越广泛，对复合材料成型效率和制备成本提出了越来越高的要求。近年来，适合快速成型的HP-RTM(High Pressure-Resin TransferMolding，高压树脂传递模塑成形)工艺和具有快速固化功能的环氧树脂体系相继开发成功，树脂体系最快固化时间仅为60s。然而复合材料的成型周期不仅树脂固化时间有关，还取决于注射工艺和各环节之间的配合。

传统RTM工艺进胶系统是静态混合器通过管路与模具注胶口连接，树脂体系经静态混合器混合后经管路直接进入模具注胶口进行浸润充模，充模完成后拔出注胶管路，封闭注胶口后进行固化成型。但是树脂体系经静态混合器混合后直接进入模腔，可能存在树脂体系混合不均的问题，固化后产生内部应力，从而影响产品质量。进胶完成后，拔出注胶管路一方面残留在管路的树脂流出造成树脂浪费，影响环境，另一方面模具内树脂可能在压力作用下喷出，造成产品缺胶报废；频繁安装拆卸注胶管路，导致注胶过程效率低，影响整个复合材料产品的成型周期。进胶管路清洗麻烦，清洗不及时易造成进胶口堵塞。以上问题导致传统进胶方式难以满足注射产品的快速成型要求

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提供一种注射机进胶系统及注射机，以提高注射产品的品质和成型效率。

一种注射机进胶系统，包括混合器、锥形孔道、进胶嘴套及液压驱动组件，所述混合器通过所述锥形孔道与所述进胶嘴套连接，且所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径小于所述混合器的内径，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径大于与所述进胶嘴套接口处的内径，所述进胶嘴套内设置有推杆，所述液压驱动组件与所述推杆连接，用于驱动所述推杆沿所述进胶嘴套运动，控制所述进胶嘴套与所述锥形孔道之间通道的开合，在进胶完成后所述推杆用于将所述进胶嘴套内残留树脂推入模腔并封闭注胶口。

在其中一个实施例中，所述推杆与所述进胶嘴套内壁过盈配合。

在其中一个实施例中，所述推杆的长度不小于所述进胶嘴套的长度。

在其中一个实施例中，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径为所述混合器内径的1/5～1/3。

在其中一个实施例中，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径为1～10mm。

在其中一个实施例中，所述混合器为静态混合器，所述静态混合器的长度为50～800mm。

在其中一个实施例中，还包括冷却装置，所述冷却装置与所述进胶嘴套连接，以使所述进胶嘴套内的温度维持在预设范围内。

在其中一个实施例中，所述冷却装置为循环水冷却装置。

在其中一个实施例中，所述进胶嘴套内设置有温度传感器及压力传感器。

一种注射机，包括上述任一项所述的注射机进胶系统。

上述注射机进胶系统，树脂体系从混合器经锥形孔道喷射至进胶嘴套，树脂体系可以与进胶嘴套内壁碰撞形成涡流，进而使树脂体系各组分之间的混合效果更充分，有助于提高注射产品的质量。

而且推杆与进胶嘴套内壁过盈配合，可以将进胶嘴套内残余树脂推入注胶口，使进胶嘴套内无树脂残留，减少原料浪费，避免污染环境，还可以避免频繁拆卸注胶管路，提高注胶效率，进而提高注射产品生产效率，同时还可避免进胶管道发生堵塞，有助于延长注射机的寿命；此外，进胶计量更精确，注胶完成后推杆可保持模内压力进行固化成型，可满足HP-RTM工艺的复合材料快速成型批量化生产要求。

附图说明

图1为本发明一实施例的注射机进胶系统的结构示意图；

图2为图1所示的注射机进胶系统另一视角的结构示意图；

图3为图2所示的注射机进胶系统沿AA截面的剖视图；

图4为图1所示的注射机进胶系统另一工作状态的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，其为注射机进胶系统10的结构示意图。

注射机进胶系统10包括混合器100、锥形孔道200、进胶嘴套300及液压驱动组件400，所述混合器100通过所述锥形孔道200与所述进胶嘴套300连接，且所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径小于所述混合器100的内径，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径大于与所述进胶嘴套300接口处的内径，所述进胶嘴套300内设置有推杆310，所述液压驱动组件400与所述推杆310连接，用于驱动所述推杆310沿所述进胶嘴套300运动，控制所述进胶嘴套300与所述锥形孔道200之间通道的开合，进胶完成后所述推杆310用于将所述进胶嘴套300内的残留树脂推入模腔，并封闭模具注胶口。

上述注射机进胶系统10，树脂体系各组分在压力驱动下进入混合器100，经锥形孔道200喷射进入进胶嘴套300，由于所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径小于所述混合器100的内径，且所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径大于与所述进胶嘴套300接口处的内径，因为流道直径的减小，树脂经锥形孔道200喷射出来的速度和压力较大，树脂在高速高压下与进胶嘴套300内壁碰撞形成湍流，有助于树脂体系各组分之间的充分混合，进而提高注射产品的质量。

进一步地，所述推杆310与所述进胶嘴套300内壁过盈配合，以确保在推杆310的作用下，将进胶嘴套300内的树脂压入模腔，减少残留在进胶嘴套300内的树脂，减少资源浪费，同时有利于提高注射机的寿命，而且推杆310可封闭锥形孔，以保持模内压力有助于充模过程的顺利进行。

进一步地，所述推杆310的长度不小于所述进胶嘴套300的长度，推杆310经液压驱动组件400压入后，推杆310可封闭模具注胶口，以提高模具的气密性，确保充模过程模内压力，而且可进一步避免树脂残留在进胶嘴套300内，使生产或实验结束后，无需对进胶嘴套进行拆卸或清洗，提高产品的生产效率，此外，还可以使进胶计量更加精确，有利于提高注射产品质量。

在本实施例中，所述液压驱动组件400的压力为0～25MPa，以保证推杆310沿进胶嘴套300运动。所述进胶嘴套300的长度为5～40cm。当然，在其他实施例中，液压驱动组件400的压力及进胶嘴套300的长度都可以根据实际生产需要进行调整。

例如，为了保证注射机进胶系统10内的气密性，注射机进胶系统10中各个机械连接部分之间都通过耐高温密封胶连接，以保证注射机进胶系统10处于密封状态。

进一步地，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径为所述混合器100内径的1/5～1/3。进一步地，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径为所述混合器100内径的1/4，能够保证树脂经过锥形孔道200具有较大的速度，有助于树脂充分混合，同时避免树脂的速度过大，对混合器100与锥形孔道200接口处冲击力多大，造成接口处不稳定。

在本实施例中，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径为1～10mm，例如，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径为2～8mm，又如，所述锥形孔道200与所述混合器100接口处的内径为3mm、4mm、5mm、6mm或7mm。所述锥形孔道200的长度为10～50mm，例如，所述锥形孔道200的长度为20mm、30mm、40mm或50mm。需要说明的是，在其他实施例中，锥形孔道200与混合器100接口处的内径及锥形孔道200的长度可以根据实际需要进行调整。

进一步地，所述锥形孔道200包括第一端及与所述第一端一体连接的第二端，所述第一端与所述混合器连接，所述第二端与所述进胶嘴套连接，所述第一端为圆柱结构，所述第二端为椎体结构。具体地，所述第一端与所述第二端的长度之比为3～10：1，例如，所述第一端与所述第二端的长度之比为5～8：1，又如，所述第一端与所述第二端的长度之比为6：1，有助于树脂与进胶嘴套之间碰撞形成湍流，使树脂各体系各组分之间充分混合。进一步地，所述第一端的内径与所述第二端与所述进胶嘴套接口处的内径之比为5～8：1，以保证树脂进入所述进胶嘴套时的速度和压力，有助于树脂体系各组分之间的充分混合。

进一步地，所述混合器100为静态混合器，具有效率高、能耗低、体积小、投资少、易于连续化生产等优点。具体地，所述静态混合器的长度为50～800mm，保证树脂体系各组分在混合器内的混合效果，同时也有助于混合器与设备连接部分操作方便。例如，所述静态混合器的长度为100～600mm，又如，所述静态混合器的长度为200mm、300mm、400mm或500mm。

可以理解，注射机成型模具的温度一般为120～150℃，而进胶嘴套300和模具长时间连接会导致进胶嘴套300内温度升高，进而导致整个注射机进胶系统10内温度升高，而这将导致混合器内的树脂固化，造成原料的浪费，同时也可能造成注射机进胶系统堵塞，影响注射机的正常工作。为了避免树脂在混合器内固化，例如，请参阅图3，其为图2沿AA截面的剖视图。所述注射机进胶系统10还包括冷却装置500，所述冷却装置500与所述进胶嘴套300连接，以使所述进胶嘴套300内的温度维持在预设范围内，例如，通过冷却装置500使进胶嘴套300内的温度维持在60～70℃，以避免树脂在混合器内固化，避免原料的浪费，同时也可以防止注射机进胶系统10的管道堵塞，影响注射机的正常工作。在本实施例中，冷却装置500为循环水冷却装置。当然，在其他实施例中，冷却装置500还可以其他类型的冷却装置。

进一步地，为了便于实时监控对注射机进胶系统10内的温度及压力，所述进胶嘴套300内还设置有温度传感器(图未示)及压力传感器(图未示)，以实时反映注射机进胶系统内的温度及压力，便于及时对注射机进胶系统做出调整。需要说明的是，根据实际需要，进胶嘴套300内可以设置多组温度传感器及压力传感器，以便及时了解进胶嘴套300内各个部分的温度及压力。

具体地，进胶前，请继续参阅图1，进胶嘴套300内的推杆310处于打开状态，树脂体系各组分在压力驱动下按照配比要求同时进入混合器100，经过锥形孔道200喷射进入进胶嘴套300，在高速高压下与进胶嘴套300内壁碰撞，形成湍流，树脂体系各组分之间在进胶嘴套300内进一步混合均匀，然后经进胶嘴套300进入模具注胶口进行浸润充模，经计量系统达到设定进胶量后，请参阅图4，液压驱动组件400将推杆310压下，以封闭进胶嘴套300与锥形孔道200的接口处，并将进胶嘴套300内的残留树脂注入模腔内后封闭模具注胶口，以保持模内压力进行固化成型。固化成型过程中，冷却装置500可以保证进胶嘴套300温度处于60～70℃，保证混合器100内的树脂体系有较长的适用期，即，树脂体系在固化剂、添加剂混合开始到体系黏度上升到不能使用的最大时间。达到树脂体系要求的固化时间后，开模取出产品，放入下一个产品的预成型体并闭模，打开推杆310，进行下一个产品的树脂注射。在产品成型过程中，树脂在进胶嘴套300内无残留，在实验或生产过程中无需清洗或拆卸，提高成型效率，可满足HP-RTM工艺的复合材料快速成型批量化生产要求。

上述注射机进胶系统10，树脂体系从混合器100经锥形孔道200喷射至进胶嘴套300，树脂体系可以与进胶嘴套300内壁碰撞形成涡流，进而使树脂体系各组分之间的混合效果更充分，有助于提高注射产品的质量。

而且推杆310与进胶嘴套300内壁过盈配合，可以将进胶嘴套300内残余树脂推入注胶口，使进胶嘴套300内无树脂残留，减少原料浪费，避免污染环境，还可以避免频繁拆卸注胶管路，提高注胶效率，进而提高注射产品生产效率，同时还可避免进胶管道发生堵塞，有助于延长注射机的寿命；此外，进胶计量更精确，注胶完成后推杆310可保持模内压力进行固化成型，可满足HP-RTM工艺的复合材料快速成型批量化生产要求。

本发明还提供一种注射机，包括上述任一实施例所述的注射机进胶系统，所述注射机进胶系统与注射机模具注胶口固定连接。具体地，所述注射机进胶系统与模具A板注胶口固定连接。例如，一种HP-RTM注射机，其包括上述任一实施例所述的注射机进胶系统。理所应当地，由于本实施例的注射机采用了上述注射机进胶系统10的技术方案，因此该注射机具有上述注射机进胶系统10所有的有益效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种注射机进胶系统，其特征在于，包括混合器、锥形孔道、进胶嘴套及液压驱动组件，所述混合器通过所述锥形孔道与所述进胶嘴套连接，且所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径小于所述混合器的内径，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径大于与所述进胶嘴套接口处的内径，所述进胶嘴套内设置有推杆，所述液压驱动组件与所述推杆连接，用于驱动所述推杆沿所述进胶嘴套运动，并控制所述进胶嘴套与所述锥形孔道之间通道的开合，在进胶完成后所述推杆用于将进胶嘴套内残留树脂推入模腔并封闭注胶口。

2.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述推杆与所述进胶嘴套内壁过盈配合。

3.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述推杆的长度不小于所述进胶嘴套的长度。

4.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径为所述混合器内径的1/5～1/3。

5.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述锥形孔道与所述混合器接口处的内径为1～10mm。

6.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述混合器为静态混合器，所述静态混合器的长度为50～800mm。

7.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置与所述进胶嘴套连接，以使所述进胶嘴套内的温度维持在预设范围内。

8.根据权利要求7所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述冷却装置为循环水冷却装置。

9.根据权利要求1所述的注射机进胶系统，其特征在于，所述进胶嘴套内设置有温度传感器及压力传感器。

10.一种注射机，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的注射机进胶系统。