CN1083310C - 注射成型机及注射成型方法 - Google Patents

Abstract

一种注射成型机结构简单，适于快速生产表面无明显瑕疵的模制产品。它包括一个用于将熔融金属输入缸筒的柱塞泵，一个将来自柱塞泵的熔融金属注入金属模具的喷嘴及一个位于柱塞泵缸筒内往复滑动的活塞。它包括用于驱动活塞往复滑动的活塞驱动装置，一个控制活塞驱动装置回缩位置的制动件和一个用于确定制动件伸缩位置的位置选择装置。

Description

注射成型机及注射成型方法

本发明涉及一种注射成型机，它通过柱塞泵把熔融金属注入模具中，将其模制成一件具有预定轮廓的产品，以及模制该产品的注射成型方法。

附图8A和8B表示典型的已知金属成型机，包括一个存放熔融金属10’的坩埚(未示出)和一个下部浸渍在坩埚中熔融金属10’内的柱塞泵12’，熔融金属10’由柱塞泵12’输入喷嘴14’，然后注入金属模具16’。柱塞泵12’具有浸渍在熔融金属10’中的缸筒18’，和在缸筒18’内往复滑动的活塞20’，缸筒18’带有贯穿侧壁上部的通孔22’，熔融金属10’由此通孔被吸入缸筒18’。连杆24’的一端与活塞20’连接，另一端与活塞30’的相应连杆28’连接，活塞30’另一端封装于液压缸内。

图示已知注射成型机操作方式如下所述，首先如图8A所示，液压缸26’的活塞30’升高，通过连杆24’和28’将柱塞泵12’的活塞20’拉起到通孔22’上方。由于通孔22’位于熔融金属10’的液面L’的下方，故熔融金属10’流入缸筒18’。接着，液压缸26’的活塞30’向下移动，带动柱塞泵12’的活塞20’下降，在活塞20’经过通孔22’后，缸筒18’中的熔融金属10’被迫向喷嘴14’移动，直到熔融金属16’通过喷嘴14’的出口注入金属模具16’的型腔内。当金属模具16’内的金属凝固时，打开金属模具16’，取出模制产品。随后液压缸26’的活塞30’升高，拉起柱塞泵12’的活塞20’，如图8B所示。然后缸筒18’中的熔融金属10’随着活塞20’被拉起从喷嘴14’回移，并且由于柱塞泵12’的内侧受大气压的影响，一旦活塞20’越过通孔22’，熔融金属10’就下降，直到其液面与坩埚中熔融金属10’的液面L’齐平为止。

采用上述现有技术的金属成型机，喷嘴14’内的熔融金属被迫在每个注射成型周期内在喷嘴端和坩埚内熔融金属液面L’之间前后移动，从而移动相对较长的距离，这样在喷注时，熔融金属10’可能在很大程度上包含气泡。另外，运行距离长意味着注射成型周期长，效率低。

现已提出的注射成型机，如图9A和9B所示，对上述已知机械有所改进。除了图8A和8B所示机器的一些特征外，在缸筒18’的底部设置一止回阀34’，故熔融金属10’可从坩埚流入缸筒18’，却不会从缸筒18’往回流动，因此，熔融金属10’必然流过注射通道15’，并通过喷嘴14’注射。

然而，采用该装置，为阻止下一个注射成型周期内注射熔融金属的起始速度，熔融金属10’可保留在注射通道15’内一直到喷嘴14’的顶端，这样模制产品的表面就可能带有瑕疵。

鉴于以上指出的技术问题，故本发明的目的就是为了提供一种结构简单，注射成型操作周期短的注射成型机，从而使模制产品的表面得到改善。本发明的另一个目的是提供使用这种注射成型机的注射成型方法。

根据本发明，通过提供这种注射成型机而达到了上述目的。该注射成型机包括一个柱塞泵，一个将从柱塞泵输送来的熔融金属注入金属模具的喷嘴及在柱塞泵的缸筒中往复滑动的一个活塞。该注射成型机的特点是，它包括一个活塞驱动装置，如用于驱动活塞使之往复滑动的液压缸，一个用于控制活塞驱动装置回缩位置的制动件及一个用于确定制动件伸缩位置的位置选择装置。根据本发明，该注射成型机最好依据活塞滑动动程另外包括用于改变液压方向的转换阀。将熔融金属导入缸筒的装置可包括一个通孔和一个设置在缸筒底部中的止回阀，或者在其侧壁上钻通的通孔及一个装于活塞内的止回阀。该注射成型机还包括一个控制制动件回缩位置的位置调节件。

关于本项发明的注射成型机，还提供了一种注射成型方法，包括使活塞下降将来自缸筒内的溶融金属通过喷嘴注射的步骤，通过位置选择装置使制动件伸入活塞驱动装置，同时在预定位置借助制动件与活塞驱动装置的活动部分接合制止活塞缩回；通过止回阀将熔融金属导入缸筒；在这种情况下打开金属模具，取出模制产品；接着通过上述位置选择装置缩回制动件，并使活塞向上移动，使柱塞泵内的熔融金属退至上述喷嘴稍后一点的中间位置，以便于开始下一个注射成型周期。

图1为根据本发明的注射成型机的一个实施例的剖面视图，示出了注模工序。

图2为根据本发明的注射成型机实施例的剖面视图，示出了图1工序后的注模工序。

图3为根据本发明的注射成型机实施例的剖面视图，示出了图2工序后的注模工序。

图4为根据本发明的注射成型机实施例的剖面视图，示出了图3工序后的注模工序。

图5为根据本发明的注射成型机实施例的剖面视图，示出了图4工序后的注模工序。

图6为根据本发明的注射成型机实施例的剖面视图，示出了图5工序后的注模工序。

图7为根据本发明的注射成型机的一个实施例的剖面视图。

图8A和8B为已知的示出注模工序的注射成型机纵向剖面视图。

图9A和9B为示出了注模工序的另一台已知的注射成型机纵向剖面视图。

现在参照表示本发明的一个实施例的图1至图7来描述本发明。如图7所示，注射成型机用于熔融金属10如锌的注射成型，它包括一个存放熔融金属10的坩埚(未图示)及一个下半部分浸在坩埚中熔融金属10内的柱塞泵12。柱塞泵12有一个注射通道15，用于将熔融金属10输送到喷嘴14处，喷嘴14位于注射通道15的前端，并连接于金属模具16的喷口17上。

柱塞泵12包括一个浸在熔融金属10内的缸筒18和一个适于在缸筒18内往复滑动的活塞20。通孔22贯穿缸筒18的底部，以便于将熔融金属10输送至缸筒18内。止回阀34设置在通孔22内靠近缸筒18内侧的地方。

连杆24的一端固结在活塞20上，另一端连接于液压缸26的另一个活塞30的连杆28上。液压缸26位于柱塞泵12的上部，用于驱动活塞30。液压缸26可通过油孔36和37供给或输出液压油，油孔36和37分别位于活塞30的上部和下部。

杆形制动件40位于液压缸26的上方，用于控制活塞30的提升位置，即活塞20的回缩位置。制动件40的一端固定在液压缸44的活塞42上。液压缸44起着位置选择装置的作用，用于保持制动件40处于伸出或回缩位置。液压通过管道系统(未示出)施加于液压缸44的液压油孔46，47，同时电磁阀48即用于控制液压缸44操作的转换阀位于管道系统中。

参阅图7，为了防止漏油，在连杆28和液压缸26之间插入一个衬套49，同时密封件50装于活塞30上，以便与液压缸壁表面接触。另一个密封件52装于活塞42上，同样为了防止漏油。位置调节件56可定位调节从液压缸44顶部的伸出位置，以便控制活塞42的顶部位置。

以下对上述注射成型机实施例的操作方式进行描述。首先，如图1所示，当活塞20升起时，熔融金属10通过通孔22和止回阀34流入缸筒18内，直到缸筒18内充满熔融金属10为止。然后参阅图2，通过连杆28和24施加于液压缸26上的液压使活塞30和20相继下降。在这种情况下，由于止回阀34闭合，熔融金属10就可通过注射通道15注入金属模具中。

熔融金属注射后，电磁阀48转为向液压缸44施加液压，并使活塞42下降，直到制动件40如图3所示伸入液压缸26为止。其后，活塞30上升，直到借助液压缸26的油孔37施加液压使活塞30与制动件40接合为止，如图4所示。结果，活塞20处于稍微升高的位置，从而熔融金属10可通过通孔22和止回阀34部分填充缸筒18。

当注入的金属完全冷却时，金属模具活动的一半被打开，取出模制产品60，如图5所示。接着，电磁阀48转换为通过油孔47向液压缸44施加液压，同时活塞42升起，如图6所示。与此同时，活塞20升起，致使注射通道15内的熔融金属10从喷嘴14处回移，回移的距离与活塞20的上升距离相同。在熔融金属10预先输入缸筒18之后，其回移距离也相当于制动件40的回缩动程，以致其中的熔融金属不会达到坩埚内熔融金属10的液面高度L。制动件40的回缩动程可通过调整位置调节件56的伸出位置加以调节，这样缸筒18内的熔融金属10的前端就退回至选定的位置。

关于注射成型机和注射成型方法的上述实施例，要注射的熔融金属10的前端可通过调节制动件40的回缩位置将其保持在选定位置上，这样要注入的熔融金属的前端就可保持在某一位置，从而大大提高了熔融金属的注射速度，同时，这是将模制产品中的气泡减少至最低限度的最佳方法。因此，可实现表面质量好，制造速度高的产品的注射成型。

必须注意，只要活塞的回缩运动可逐步调节，就可恰当选择调节注射熔融金属的活塞的回缩运动的结构与方法。另外，结构不同于上述实施例的柱塞泵可以替换使用。例如，输入熔融金属的通孔可通过缸筒的侧壁穿孔，同时止回阀可置放在活塞内，这样熔融金属可在缸筒的活塞内向下流动，而不是在活塞内向上或横向流动。

因此，根据本发明的注射成型机可以较短的注射距离，相当高的速度注射熔融金属10，以高效地生产表面无明显瑕疵的模制产品。

根据本发明注射成型方法可以调节柱塞泵12内的熔融金属10从喷嘴14处回移的距离，以便于在最佳条件下注射熔融金属10，高效地生产表面无明显瑕疵的模制产品。

Claims (3)

1.一种用于注射熔融金属的注射成型机，包括一个柱塞泵(12)，一个注射喷嘴(14)，该注射喷嘴(14)与上述柱塞泵(12)和一个金属模具(16)流体连通，以及一个设置于上述柱塞泵(12)的缸筒(18)内、并在该缸筒内往复滑动的活塞(20)，所述活塞具有一个完全回缩位置、一个伸出的注射位置和一个部分回缩的中间位置，其特征在于，它包括一个驱动上述活塞(20)使之往复滑动的活塞驱动装置(26)，一个与所述活塞驱动装置连接并具有伸出和回缩位置的制动件(40)，及一个确定所述制动件(40)的伸出和回缩位置的位置选择装置(42、44)，当所述活塞在部分回缩的中间位置时，所述制动件(40)在伸出位置，当所述活塞在完全回缩位置时，所述制动件(40)在回缩位置，并且在所述缸筒(18)的底部贯穿一个通孔(22)、用于将熔融金属(10)输送至缸筒(18)内，并且在所述通孔(22)中靠近所述缸筒(18)内侧的一个位置处设置了一个止回阀(34)。

2.根据权利要求1的一种注射成型机，其特征为，上述活塞驱动装置和位置选择装置均为液压驱动装置，包括一个根据上述活塞滑动动程而改变液压方向的转换阀及一个控制上述制动件回缩位置的位置调节件。

3.一种注射成型方法包括以下工序：提供一个向金属模具中注入熔融金属的喷嘴，一个在缸筒内往复滑动的活塞，以便向上述缸筒内输入熔融金属，其特征在于，它包括另外一些工序：提供一个驱动上述活塞使之往复滑动的活塞驱动装置，一个用于控制上述活塞驱动装置回缩位置的制动件，及一个用于确定制动件伸缩位置的位置选择装置；降低上述活塞，通过喷嘴从缸筒内喷注熔融金属；借助上述位置选择装置使上述制动件伸进活塞驱动装置，并通过与上述驱动装置的活动部位接合使上述回缩活塞在预定位置制动；将熔融金属输入缸筒部分填充缸筒；其后打开金属模具取出模制产品；通过上述位置选择装置缩回上述制动件；同时活塞向上移动，使注射通道内的熔融金属回移预定的距离以开始下一个注射成型周期。

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