CN107061825A - 一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构简单工作可靠的水辅助注塑工艺注排水装置。主要包括：导轨1、楔紧块2、水嘴3、阀体5、活动芯体6、斜导柱7、密封环8、压紧弹簧9、通孔螺钉10、限位螺钉11、活动芯头15、封料锥12、复位弹簧13、复位杆14等。该装置可移植性强；注气排水通道的设计保证了可靠有效地排水；活动芯采用两段式设计，结合了形状密封、熔体包裹密封和密封圈密封等多种密封方式，确保水辅注塑过程中不会漏水漏气；注水和注气排水过程中高压水和高压气体分别作用于活动芯体6和封料锥12上使其移动，实现水路和气路的自动开启，达到注水和注气排水的目的。排水结束后在压紧弹簧9和复位弹簧13的作用下自动复位。适合各类水辅注塑及类似工艺。

Description

一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置

技术领域

本发明涉及一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，可用于水辅助注塑工艺及类似工艺的实验和生产。

背景技术

水辅助注塑是一种往塑料熔体中注入高压水推动熔体填满整个型腔而形成所需要的中空塑件的注塑工艺。相比于传统注塑工艺，水辅助注塑可实现更复杂中空制件的成型，同时更节约材料。相对于已经规模化应用的气体辅助注塑而言，水辅产品制件内表面光滑，且水的高比热容大大缩短了塑件冷却时间，进而缩短了成型周期。因而，水辅助注塑工艺具有很高的经济性和非常广阔的应用前景。注水装置作为水辅助注塑不可或缺的重要部件，兼顾了注水、保压、排水等重要工艺过程。传统注水装置多为水针式，有重力排水和注气排水两种。重力排水效率低下，且水容易泄漏。传统注气排水装置不能实现水路和气路的自动开闭，操作繁琐，效率低下。有的注排水装置为了加强密封而部分进入型腔被熔体包裹，为了产品顺利脱模又在注水装置上增加多级抽芯，结构复杂，生产加工难度大，可靠性低。

发明内容

为了解决前述问题，满足水辅注塑工艺实际需求，本发明提供了一种简单可靠的注排水装置。如附图1所示，本装置按功能可分为侧滑部分和注排水部分。侧滑部分主要包括斜导柱7、楔紧块2、导轨1和限位螺钉11。斜导柱7和楔紧块2安装在定模部分，固定不动；斜导柱有两根呈左右对称分布，确保开合模过程中阀体受力均匀；楔紧块2为“双叉形”，同时与阀体接触的面有小角度倾斜，便于合模，确保阀体5紧贴型腔，不会因为注塑过程中的高压退出；导轨1安装在动模侧，其导槽截面为“凸”字型，防止阀体运动过程中摆动而影响注水效果；限位螺钉11安装在导轨后部，导槽中间，防止阀体5滑出导轨。注排水部分主要包括：阀体5、活动芯体6、活动芯头15、封料锥12、复位弹簧13、复位杆14、通孔螺钉10、压紧弹簧9、密封圈8、水堵4和水嘴3。注塑过程中阀体5上面圆柱部分会进入型腔被熔体包裹，以达到对水的密封效果。如图1中局部放大图I所示，活动芯头10通过螺纹与活动芯体6连接，上锥面在压紧弹簧9的作用下紧贴阀体锥面达到形状密封的效果；下部圆柱上铣有两个对称小平面便于安装。封料锥12上下面都是锥面，与复位杆14螺纹连接，在复位杆14和复位弹簧13的作用下紧贴活动芯头15，以防止注塑过程中熔体进入气路。活动芯尾部通过软管与气泵连接，其中间通道为气道。阀体5与水嘴3连接的通道是水道，既是注水通道也是排水通道。

本发明与技术背景相比，具有的有益效果：(1)结合了形状密封、密封圈密封和熔胶包裹密封等多种密封方式有效避免了水辅注塑过程中水和气体泄漏；(2)注排水阀以侧滑块的结构形式随着开合模运动，动作简单可靠，技术成熟，工艺成本低，可移植性强；(3)水道和气道可实现自动开闭，大大降低了操作难度，可靠且高效。

附图说明

图1是注排水阀总装图

图2是阀体结构图

图3是阀芯组件结构图

图4是活动芯头结构图

图5是封料锥和复位杆装配图

图6是注塑过程示意图

图7是注水过程示意图

图8是注气排水过程示意图

图9是水辅助注塑结束后开模过程示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本装置从功能上可分为侧滑部分和注排水部分。侧滑部分主要包括斜导柱7、楔紧块2、导轨1和限位螺钉11。导轨1通过其上的螺钉孔安装在动模上，导槽截面为“凸”可有效防止阀体5在导轨1上滑动时前后左右摆动，提高定位精度，注水质量也有一定保证。限位螺钉11安装在导轨1下部导槽中间，防止阀体5滑出导轨1。斜导柱7倾斜安装在定模板上，并且有两根，左右对称布置，开合模过程中为阀体5的滑动提供驱动力。楔紧块2通过螺钉也安装在模具定模上，其与阀体5接触的面均有小角度倾斜，合模时为阀体提供向型腔的压紧力，确保阀体5不会因为型腔的高压而退出来。

注排部分主要包括：阀体5、活动芯体6、活动芯头15、封料锥12、复位弹簧13、复位杆14、通孔螺钉10、压紧弹簧9、密封圈8、水堵4和水嘴3。阀体5安装在导轨1上，可上下滑动。同时注塑过程中阀体5上部喷嘴部分会进入模具型腔被塑料熔体包裹，借由熔体冷却过程中的收缩紧密贴合阀体，防止高压水从阀体和塑料熔体之间泄漏出去。如图2阀体5结构图所示，通道201、202、203和204共同组成水道，是注水和排水的通道；水嘴3是注排水阀的进水口和出水口。

阀芯组件是注排水阀的核心，如图3所示，包括活动芯体6、通孔螺钉10、压紧弹簧9、密封圈8、活动芯头15、复位杆14、复位弹簧12和封料锥12。活动芯体6是一根中空阶梯杆，中间通孔即气道，注气排水时高压气体从活动芯尾端进入。密封圈12安装在活动芯体6上，防止水泄漏出阀体5。压紧弹簧9位于活动芯体6和通孔螺钉10之间，为活动芯体6提供向上的压紧力。活动芯头15通过螺纹与活动芯体6连接，其下部铣有对称两个平面方便安装，如图4所示，活动芯头15上部是锥面，在压紧弹簧9的作用下被紧紧压在阀体5内水道锥面上达到形状密封的效果。注水过程中，高压水作用在活动芯体6端面上，当水压力超过弹簧9的预紧力时活动芯体6即向下移动，活动芯头与阀体之间出现缝隙，高压水就可以进入模具型腔。通过调整通孔螺钉10的旋进量就可以调整压紧弹簧9的预紧力，即只有压力大于某一设定值的高压水才能顶开活动芯体6进入模具型腔。这对注水压力是一个重要工艺参数的水辅注塑工艺来说具有一定意义。图5展示了封料锥12与复位杆14的结构。封料锥12上下两个面均为锥面，通过螺纹与复位杆14相连，在复位弹簧13的作用下紧贴活动芯头15，在熔体注入型腔时可防止熔体进入气道，在注气排水时高压气体能推动封料锥12向上移动出现缝隙从而让压力气体能进入型腔。

整套注排水装置工作过程如下：首先模具合模，阀体5在斜导柱7的作用下在导轨1上滑动到最前端紧贴模具并且注嘴部分进入型腔，同时楔紧块2将阀体5锁紧，紧紧压向模具防止其退出。然后注塑机开始注射塑料熔体部分充填型腔，同时塑料熔体包裹了喷嘴部分，由于封料锥8的阻隔熔体不会进入注排水阀，如图6所示。

经适当的延迟时间后开始注水。打开水泵，高压水从水泵出来经管道从水嘴3进入阀体5。高压水作用于活动芯体6端面，压力使活动芯体6向下移动压缩压紧弹簧9，此时活动芯头15和阀体5锥面间出现缝隙，高压水经此进入模具型腔推动塑料熔体充满型腔，如图7所示。

经一段保压冷却时间后开始注气排水。水嘴3切换到与排水通道相接，高压气体从活动芯体6尾端进入气道。在高压气体的压力下封料锥12和复位杆14向上移动，同时复位弹簧13被压缩。高压气体则从封料锥12和活动芯头15的间隙中进入模具型腔。此时，由于气体密度比水更小，在高压气体作用下水被排挤，从活动芯体6与阀体5的间隙经水嘴3排出，如图8所示。

排水结束后，关闭进气通道。此时，压力卸载后阀芯组件也在弹簧作用下恢复初始状态，水路和气路均被关闭：活动芯体6在压紧弹簧13的作用下又紧紧压在阀体5上，封料锥8和复位杆10也在复位弹簧9的作用下向下移动与活动芯头11紧贴，如图9所示。

开模过程中楔紧块2离开阀体5，阀体5也在斜导柱7的作用下退出型腔，最后与限位螺钉11接触，不再滑动。至此水辅助注塑一个周期结束，准备下一个成型周期。

Claims (5)

1.一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：本装置按功能可分为侧滑部分和注排水部分。侧滑部分主要包括斜导柱7、楔紧块2、导轨1和限位螺钉11。注排水部分主要包括：阀体5、活动芯体6、活动芯头15、封胶锥12、复位弹簧13、复位杆14、通孔螺钉10、压紧弹簧9、密封圈8、水堵4和水嘴3。导轨1通过螺栓安装在模具动模部分；阀体5安装在导轨1上，开合模过程中通过斜导柱7提供动力在导轨1上滑动，合模时前端部分进入模具型腔，注塑过程中被塑料熔体包裹达到对高压水的可靠密封，期间由楔紧块2压紧防止阀体5在高压作用下退出。活动芯体6是一根中空阶梯杆，尾部是进气口，中间外侧安装密封环，上端通过螺纹与活动芯头15相连；活动芯头15下部铣有两个对称小平面便于安装，上部是锥面，与阀体5内锥面配合达到形状密封的效果；封料锥12和复位干14通过螺纹连接，与复位弹簧13一起安装在活动芯头15上端面，封料锥12在复位弹簧13的作用下紧贴活动芯头15上锥面，在注塑过程中可有效阻止熔体进入气道。通孔螺钉10安装在阀体5下端为压紧弹簧9提供支撑，压紧弹簧9安装在通孔螺钉10和活动芯体6之间为活动芯体6提供向上的压紧力。此种结构下只有当进入水道的高压水的压力大于压紧弹簧9预紧力时活动芯体6才会向下移动打开进入模具型腔的通道，而通过调整通孔螺钉14的旋进量可调整压紧弹簧9预紧力进而可调整进入模具型腔的最小注水压力。

2.根据权利要求书1所述，一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：该装置作为“侧滑块”安装在模具上可靠动作，同时前端注嘴部分进入模具型腔，注塑过程中被塑料熔体包裹而达到对水可靠密封的目的。

3.根据权利要求书1所述，一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：活动芯部分通过压紧弹簧9提供预紧力同时活动芯头15锥面与阀体5配合而实现形状密封目的。

4.根据权利要求书1所述，一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：注水过程中活动芯体6在水压作用下移动，并压缩压紧弹簧9，自动开启水道到模具型腔的通道。

5.根据权利要求书1所述，一种简易可靠的水辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：封料锥12通过螺纹与复位杆14连接，同复位杆弹簧13一起安装在活动芯头15上端，在复位弹簧13的作用下紧贴活动芯头达到注塑过程中防止塑料熔体进入气道的目的。注气排水过程中在气体压力作用下封料锥12被顶开缝隙，自动开启气体进入模具型腔的通道。