CN106182628B - 快速拼装热流道系统及其拼装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速拼装热流道系统及其拼装方法，包括主进料嘴和热嘴头，主进料嘴与主分流管连接，主分流管至少设有一分流管头，分流管头通过直流道管及转接管配件与热嘴头密封连接；直流道管为型材，直流道管内部沿其轴线方向设有相互隔开的熔体直通孔和至少两个传热介质直通孔；主分流管及其分流管头、转接管配件均分别对应熔体直通孔和传热介质直通孔设有熔体通道和传热介质通道；主进料嘴设有熔体主进料通道与熔体通道连通，热嘴头设有熔体出料通道与熔体通道连通，主进料嘴和热嘴头分别至少设有一传热介质回流通道，传热介质回流通道至少有两个端口，两个端口分别与一传热介质直通孔连通。其解决热流道加工周期长，安装、拆卸时困难等问题。
Description
技术领域
本发明涉及注塑模具热流道系统技术领域，特别是一种由标准化构件组成的快速拼装热流道系统及其拼装方法。
背景技术
热流道模具与普通模具相比具有节约原材料，改善制品质量，成型周期短，降低成本等诸多优点，如今热流道技术在注塑模具中的应用越来越广泛。但热流道系统本身在实际机加工生产中依然存在诸多缺陷，致使机加工工艺过于繁琐复杂，加工周期长和加工成本高。目前市场上销售的热流道系统基本可分为两种结构:整体式热流道系统和分体式热流道系统。整体式热流道系统具有拆装便捷的特点，整体式热流道系统又可以大致分为两种结构:一种是热嘴头与热流道板之间直接通过螺栓实现热嘴头与热流道板之间的连接，此种结构的优点是实现整体吊装的同时可以最小限度的控制热流道板的厚度，缺点是机加工成本依然较高。另一种是热嘴头与热流道板之间直接通过螺纹连接固定，这样的热流道系统保证了整体拆卸和安装的要求。但是，为了保证热嘴头和热流道板之间的连接强度要求，需要保证热嘴头和热流道板之间具有一定高度的螺纹连接，这就需要流道板具有较大的厚度，成本相对较高，而热流道板较厚也会影响到模具设计加工尺寸，同时此种结构在系统维护时拆卸热嘴头会很困难。
此外，在现行的热流道系统的制造中，发热管的加工方式常用铜条压紧、导扣锁紧、表面压紧三种方式。由于自始至终存在一个膨胀系数不一致的问题，在升温与降温过程中，加热管、铜条、钢等的体积变化率不一样，这就会导致局部膨胀翘起，引起局部过热或接触不良的情况，从而导致热流道系统中局部过热而有材料分解的情况。同时，整个热流道系统的温控单元多而复杂，制造成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，减少因阀针与阀针套配合精度问题造成漏胶及后续问题的快速拼装热流道系统，以克服现有技术的不足,并能满足更高的注塑要求，如高速高压注塑、超长时间保压注塑等。
本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，实现热流道行业的标准化，解决热流道加工周期长，安装、拆卸时困难，以及熔体受热不均而导致的产品质量差的问题，同时降低热流道成本的快速拼装热流道系统及其拼装方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种快速拼装热流道系统，包括主进料嘴和热嘴头，其特征在于：所述主进料嘴与主分流管连接，主分流管至少设有一分流管头，分流管头通过直流道管及转接管配件与热嘴头密封连接；直流道管为型材，直流道管内部沿其轴线方向设有相互隔开的熔体直通孔和至少两个传热介质直通孔；主分流管及其分流管头、转接管配件、均分别对应熔体直通孔和传热介质直通孔设有熔体通道和传热介质通道；主进料嘴设有熔体主进料通道与熔体通道连通，热嘴头设有熔体出料通道与熔体通道连通，主进料嘴和热嘴头分别至少设有一传热介质回流通道，传热介质回流通道至少有两个端口，两个端口分别与一传热介质直通孔连通。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的方案，所述直流道管的中心为熔体直通孔，传热介质直通孔设有偶数个、并排布在熔体直通孔外周；其中，每相邻的两个传热介质直通孔构成一组，一个传热介质直通孔用于流进传热介质，另一传热介质直通孔用于流出传热介质。
所述直流道管表面、分流管头表面和转接管配件表面均设有将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽，直流道管表面、分流管头表面和转接管配件表面还设有将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽。
所述主进料嘴和热嘴头上分别设有第一传热介质回流通道和第二传热介质回流通道；第一传热介质回流通道和第二传热介质回流通道均呈V型、且端口朝外，第一传热介质回流通道位于熔体主进料通道旁，熔体主进料通道位于主进料嘴中心，第二传热介质回流通道位于熔体出料通道旁，熔体出料通道位于热嘴头中心。传热介质回流通道设计成V型不是唯一的方案，随着加工工艺的不断进步，传热介质回流通道可以设计成不同的形状，以使得传热介质回流通道可以与主进料嘴的熔体主进料通道和热嘴头的熔体出料通道有更好的热传递，确保熔体主进料通道和熔体出料通道内的熔融塑胶具有较好的流动性。
所述主进料嘴设置在主分流管顶部，分流管头设置在主分流管外周，主分流管的熔体通道和传热介质通道分别包括通向主分流管顶面的熔体主流通道和传热介质导流通道；分流管头的熔体通道和传热介质通道分别包括通向分流管头端面的熔体分流通道和传热介质分流通道，熔体主流通道和熔体分流通道连通，传热介质导流通道与传热介质分流通道连通。主分流管根据实际情况可以为三通（即设有三个分流管头）、五通管等，不限于具体连通孔数量和形式。其衍生形式还可以是将各分流管头做成可旋转结构，方向随点位方向调节。
所述主进料嘴底部外周设有法兰盘，法兰盘通过螺栓与主分流管固定连接，主分流管顶部设有将熔体主流通道与传热介质导流通道隔开的第三密封圈槽，主分流管顶部还设有将传热介质导流通道与外界隔开的第四密封圈槽。
所述主进料嘴底部设有将熔体主进料通道与第一传热介质回流通道隔开的第五密封圈槽，主进料嘴底部还设有将第一传热介质回流通道与外界隔开的第六密封圈槽，第五密封圈槽与第三密封圈槽相对，第六密封圈槽与第四密封圈槽相对。
所述转接管配件包括弯流道管，弯流道管设有第一支流接头和第二支流接头，弯流道管的熔体通道和传热介质通道分别包括第一熔体支流通道和第一传热介质支流通道，第一熔体支流通道和第一传热介质支流通道分别通向第一支流接头和第二支流接头的端面；和/或，所述转接管配件包括三通道管，三通道管设有三个分流接头、第二熔体支流通道和第二传热介质支流通道，第二熔体支流通道和第二传热介质支流通道分别通向三个分流接头的端面。
所述弯流道管还设有传热介质进出口接头，第一传热介质支流通道还通向传热介质进出口接头端面，传热介质进出口接头对应第一熔体支流通道设有挡流面。流道系统中的加热方式采用油温控制，传热介质由油温机从传热介质进出口接头输入热流道系统，传热介质回路的数量和油路通道直径依塑料种类、熔体流道直径而定，确保满足加热需求。
所述转接管配件上设有背托安装台，转接管配件和/或直流道管上设有热电偶安装孔。
所述分流管头、直流道管、转接管配件及热嘴头相互连接处外周设有卡位；所述快速拼装热流道系统还包括卡箍，卡箍将分流管头、直流道管、转接管配件及热嘴头中任意两个零件的卡位连接；所述卡箍包括第一箍体和第二箍体，第一箍体和第二箍体的一端相互铰接，另一端分别设有收口连接耳；第一箍体和第二箍体的内侧分别设有与所述卡位插接配合的凸扣，外侧设有固定耳。卡箍的凸扣与卡位通过斜楔面锁紧，在压紧时产生很大的静摩擦力，使得连接的两个零件相互压紧自锁；凸扣与卡位还相互定位，确保管路各通孔准确对接。固定耳与模具型腔用螺钉紧固，以及对应热嘴头轴线方向安装背托顶住，使得热流道系统能稳定工作。除了通过卡箍连接外，也可以通过焊接或者其它连接件将需要固定的零件连接在一起。
一种快速拼装热流道系统的拼装方法，其特征在于：根据所需长度截取直流道管、并对直流道管外周进行机加工，使其两端外周形成所述卡位，最后通过卡箍将卡位与分流管头、转接管配件或热嘴头的卡位相互连接，即实现直流道管与分流管头、转接管配件或热嘴头的接驳。
所述快速拼装热流道系统的拼装方法，其特征在于：还通过机加工将直流道管的端面加工出将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽，以及加工出将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽；直流道管与分流管头、转接管配件或热嘴头接驳前先在第一密封圈槽和第二密封圈槽内放置相应的密封圈。
本发明的有益效果如下：
（1）此款快速拼装热流道系统将热流道系统结构件预制成标准件，根据客户的具体要求进行选用，此时的加工量小，加工周期短，加工完成后可以快速拼装，有利于客户尽早实现生产，提高经济效益。
（2）热流道板简化为热流道管后，所需钢材更少，热流道管的拼接结构，管件间的连接采用带有斜楔面的卡扣锁紧，这样的加工工艺即满足强度的要求又最大限度的节省了材料，而且拆装更加灵活方便。
（3）整个热流道系统运用油温机控温，使整个系统控温更加均匀，避免传统加热（加热管、加热线圈）方式下出现热点而导致塑料降解的发生概率。
（4）油路循环路径覆盖整个流道，保证流道任何一处都能够受热均匀。
附图说明
图1为本发明一实施例热流道系统结构示意图。
图2为本发明的直流道管雏形结构示意图。
图3为图2中直流道管一加工状态后结构示意图。
图4为图2中直流道管另一加工状态后结构示意图。
图5为本发明的主分流管结构示意图。
图6为图5主视结构示意图。
图7为图6的A-A剖视结构示意图。
图8为本发明的主进料嘴一角度结构示意图。
图9为本发明的主进料嘴另一角度结构示意图。
图10为本发明的卡扣结构示意图。
图11为本发明的弯流道管一角度结构示意图。
图12为本发明的弯流道管另一角度结构示意图。
图13为本发明的三通道管结构示意图。
图14为本发明的热嘴头结构示意图。
图15为图14的俯视结构示意图。
图16为图15的B-B剖视结构示意图。
图17为可应用于本发明的塞头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1至图16所示，一种快速拼装热流道系统，包括主进料嘴4和热嘴头9，所述主进料嘴4与主分流管3连接，主分流管3至少设有一分流管头31（本实施例中分流管头31为三个，当然实际应用中还可以是四个、五个等），分流管头31通过直流道管1及转接管配件与热嘴头9密封连接；直流道管1为型材，直流道管1内部沿其轴线方向设有相互隔开的熔体直通孔11和至少两个传热介质直通孔12；主分流管3及其分流管头31、转接管配件、均分别对应熔体直通孔11和传热介质直通孔12设有熔体通道和传热介质通道；主进料嘴4设有熔体主进料通道44与熔体通道连通，热嘴头9设有熔体出料通道91与熔体通道连通，主进料嘴4和热嘴头9分别至少设有一传热介质回流通道，传热介质回流通道至少有两个端口，两个端口分别与一传热介质直通孔12连通。
所述直流道管1的中心为熔体直通孔11，传热介质直通孔12设有偶数个（本实施例中为六个）、并排布在熔体直通孔11外周；其中，每相邻的两个传热介质直通孔12构成一组，一个传热介质直通孔12用于流进传热介质，另一传热介质直通孔12用于流出传热介质。所述直流道管1的端面呈圆形。
所述直流道管1表面、分流管头31表面和转接管配件表面均设有将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽15，直流道管1表面、分流管头31表面和转接管配件表面还设有将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽14。
所述主进料嘴4和热嘴头9上分别设有第一传热介质回流通道46和第二传热介质回流通道92；第一传热介质回流通道46和第二传热介质回流通道92均呈V型、且端口朝外，第一传热介质回流通道46位于熔体主进料通道44旁，熔体主进料通道44位于主进料嘴4中心，第二传热介质回流通道92位于熔体出料通道91旁，熔体出料通道91位于热嘴头9中心。
所述主进料嘴4设置在主分流管3顶部，分流管头31设置在主分流管3外周，主分流管3的熔体通道和传热介质通道分别包括通向主分流管3顶面的熔体主流通道32和传热介质导流通道33；分流管头31的熔体通道和传热介质通道分别包括通向分流管头31端面的熔体分流通道38和传热介质分流通道37，熔体主流通道32和熔体分流通道38连通，传热介质导流通道33与传热介质分流通道37连通。
所述主进料嘴4底部外周设有法兰盘42，法兰盘42通过螺栓与主分流管3固定连接，主分流管3顶部设有将熔体主流通道32与传热介质导流通道33隔开的第三密封圈槽34，主分流管3顶部还设有将传热介质导流通道33与外界隔开的第四密封圈槽36；所述主进料嘴4底部设有将熔体主进料通道44与第一传热介质回流通道46隔开的第五密封圈槽47，主进料嘴4底部还设有将第一传热介质回流通道46与外界隔开的第六密封圈槽45，第五密封圈槽47与第三密封圈槽34相对，第六密封圈槽45与第四密封圈槽36相对。所述主进料嘴4顶部设有与熔体主流通道32连通的熔体进料口41。所述法兰盘42上设有连接孔43，主分流管3顶面对应连接孔43设有螺孔35，螺栓穿过连接孔43后与螺孔35螺纹连接。
所述转接管配件包括弯流道管6，弯流道管6设有第一支流接头61和第二支流接头62，弯流道管6的熔体通道和传热介质通道分别包括第一熔体支流通道65和第一传热介质支流通道66，第一熔体支流通道65和第一传热介质支流通道66分别通向第一支流接头61和第二支流接头62的端面；所述转接管配件还包括三通道管5，三通道管5设有三个分流接头51、第二熔体支流通道52和第二传热介质支流通道53，第二熔体支流通道52和第二传热介质支流通道53分别通向三个分流接头51的端面。
所述弯流道管6还设有传热介质进出口接头63，第一传热介质支流通道66还通向传热介质进出口接头63端面，传热介质进出口接头63对应第一熔体支流通道65设有挡流面67。
所述转接管配件上设有背托安装台64，转接管配件和/或直流道管1上设有热电偶安装孔16。具体是弯流道管6和三通道管5顶部设有背托安装台64。弯流道管6的第一支流接头61上设有热电偶安装孔16。
所述分流管头31、直流道管1、转接管配件及热嘴头9相互连接处外周设有卡位；所述快速拼装热流道系统还包括卡箍2，卡箍2将分流管头31、直流道管1、转接管配件及热嘴头9中任意两个零件的卡位连接；所述卡箍2包括第一箍体21和第二箍体25，第一箍体21和第二箍体25的一端相互铰接，另一端分别设有收口连接耳26；第一箍体21和第二箍体25的内侧分别设有与所述卡位插接配合的凸扣，外侧设有固定耳24。所述第一箍体21和第二箍体25的收口连接耳26通过螺丝、螺母压紧连接。
所述卡位包括环形凹槽13和设置在环形凹槽13上的键槽131，凸扣包括凸筋23和设置在凸筋23上的凸键22，凸筋23与环形凹槽13通过斜楔面锁紧配合，凸键22与键槽131配合。
参见图17，还可包括塞头10，塞头10用于封堵熔体通道和传热介质通道，其外周同样设有所述卡位。
上述熔体指的是具有流动性的熔融塑胶，传热介质指的是具有流动性的传热介质，其可以是热油、蒸汽、金属熔体（比如水银）等。
一种所述快速拼装热流道系统的拼装方法，其根据所需长度截取直流道管1、并对直流道管1外周进行机加工，使其两端外周形成所述卡位，最后通过卡箍2将卡位与分流管头31、转接管配件或热嘴头9的卡位相互连接，即实现直流道管1与分流管头31、转接管配件或热嘴头9的接驳。另外，还通过机加工将直流道管1的端面加工出将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽15，以及加工出将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽14；直流道管1与分流管头31、转接管配件或热嘴头9接驳前先在第一密封圈槽15和第二密封圈槽14内放置相应的密封圈。
所述密封圈为铜圈、不锈钢真空圈、PI圈、PTEF圈、PCTFE圈等。本实施例选用不锈钢真空圈。整个热流道系统的加热由油温机控制，加热介质为油。
由于在生产时，热流道系统的温度直接影响着注塑加工的质量，所述传热介质需要传热介质控制器控制，传热介质控制器能判断运行模式（分析设定温度与实际检测温度差）调整传热介质的初始温度。例如：当温差超过100℃时，传热介质以高于设定温度的30%-40%进入。提高升温的效率，以最快的速度达到设定温度。当温差在20℃时，传热介质以高于设定温度的5%进入。接近设定值时，减速升温，避免局部过热（温度过高）。
另外，可以在传热介质中混有一种物质，叫做能量粒子，能量粒子在碰撞时会释放能量，针对这种原理，可以在适当位置设置小截面的流道，以便于能量粒子经过小截面时相互碰撞剪切产生热量。
还有，传热介质控制器能检测传热介质特定位置的温度差，智能调节流动速度与模具有接触的位置，肯定比无接触的位置热量损失的要多。例如：热咀的浇口司附近，在这些位置传热介质的通道并不是等截面的，这些位置的流通面积变小，变化就能产生热量来补充流失到模具上的热量。这个热量的产生由流速来控制，通过控制器来控制达到整个流道系统的热量平衡。
所述热流道直流道管外部可以根据实际加工情况，包覆锡纸或镀陶瓷涂层隔热。
本发明一具体的连接方式是：主分流管3顶部设有主进料嘴4，主分流管3外周设有三个分流管头31，其中一分流管头31通过直流道管1与三通道管5的左侧分流接头51连接，三通道管5的右侧分流接头51与弯流道管6的第一支流接头61连接，三通道管5的下侧分流接头51和弯流道管6的第二支流接头62分别通过另一直流道管1与热嘴头9连接。
主分流管3的另外两个分流管头31通过直流道管1与弯流道管6的第一支流接头61连接，弯流道管6的第二支流接头62分别通过另一直流道管1与热嘴头9连接。
其中，第一支流接头61和另一直流道管1分别设有热电偶7，三通道管5和弯流道管6上分别对应热嘴头轴线方向安装背托8。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种快速拼装热流道系统，包括主进料嘴和热嘴头，其特征在于：所述主进料嘴与主分流管连接，主分流管至少设有一分流管头，分流管头通过直流道管及转接管配件与热嘴头密封连接；直流道管为型材，直流道管内部沿其轴线方向设有相互隔开的熔体直通孔和至少两个传热介质直通孔；主分流管及其分流管头、转接管配件、均分别对应熔体直通孔和传热介质直通孔设有熔体通道和传热介质通道；主进料嘴设有熔体主进料通道与熔体通道连通，热嘴头设有熔体出料通道与熔体通道连通，主进料嘴和热嘴头分别至少设有一传热介质回流通道，传热介质回流通道至少有两个端口，两个端口分别与一传热介质直通孔连通；
所述直流道管的中心为熔体直通孔，传热介质直通孔设有偶数个、并排布在熔体直通孔外周；其中，每相邻的两个传热介质直通孔构成一组，一个传热介质直通孔用于流进传热介质，另一传热介质直通孔用于流出传热介质；所述直流道管表面、分流管头表面和转接管配件表面均设有将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽，直流道管表面、分流管头表面和转接管配件表面还设有将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽；
所述主进料嘴和热嘴头上分别设有第一传热介质回流通道和第二传热介质回流通道；第一传热介质回流通道和第二传热介质回流通道均呈V型、且端口朝外，第一传热介质回流通道位于熔体主进料通道旁，熔体主进料通道位于主进料嘴中心，第二传热介质回流通道位于熔体出料通道旁，熔体出料通道位于热嘴头中心。
2.根据权利要求1所述快速拼装热流道系统，其特征在于：所述主进料嘴设置在主分流管顶部，分流管头设置在主分流管外周，主分流管的熔体通道和传热介质通道分别包括通向主分流管顶面的熔体主流通道和传热介质导流通道；分流管头的熔体通道和传热介质通道分别包括通向分流管头端面的熔体分流通道和传热介质分流通道，熔体主流通道和熔体分流通道连通，传热介质导流通道与传热介质分流通道连通。
3.根据权利要求1所述快速拼装热流道系统，其特征在于：所述转接管配件包括弯流道管，弯流道管设有第一支流接头和第二支流接头，弯流道管的熔体通道和传热介质通道分别包括第一熔体支流通道和第一传热介质支流通道，第一熔体支流通道和第一传热介质支流通道分别通向第一支流接头和第二支流接头的端面；和/或，所述转接管配件包括三通道管，三通道管设有三个分流接头、第二熔体支流通道和第二传热介质支流通道，第二熔体支流通道和第二传热介质支流通道分别通向三个分流接头的端面。
4.根据权利要求3所述快速拼装热流道系统，其特征在于：所述弯流道管还设有传热介质进出口接头，第一传热介质支流通道还通向传热介质进出口接头端面，传热介质进出口接头对应第一熔体支流通道设有挡流面。
5.根据权利要求1所述快速拼装热流道系统，其特征在于：所述转接管配件上设有背托安装台，转接管配件和/或直流道管上设有热电偶安装孔。
6.根据权利要求1所述快速拼装热流道系统，其特征在于：所述分流管头、直流道管、转接管配件及热嘴头相互连接处外周设有卡位；所述快速拼装热流道系统还包括卡箍，卡箍将分流管头、直流道管、转接管配件及热嘴头中任意两个零件的卡位连接。
7.一种根据权利要求6所述快速拼装热流道系统的拼装方法，其特征在于：根据所需长度截取直流道管、并对直流道管外周进行机加工，使其两端外周形成所述卡位，最后通过卡箍将卡位与分流管头、转接管配件或热嘴头的卡位相互连接，即实现直流道管与分流管头、转接管配件或热嘴头的接驳。
8.根据权利要求7所述快速拼装热流道系统的拼装方法，其特征在于：还通过机加工将直流道管的端面加工出将熔体通道与传热介质通道隔开的第一密封圈槽，以及加工出将传热介质通道与外界隔开的第二密封圈槽；直流道管与分流管头、转接管配件或热嘴头接驳前先在第一密封圈槽和第二密封圈槽内放置相应的密封圈。
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