CN108859012B - 用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统 - Google Patents

用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统，包括：具有连通模具型腔通孔的本体，具有空腔的缸体，位于空腔内的活塞；连接活塞的阀针及弹性件；阀针与通孔内壁之间形成气体通道，气体通道的末端具有连接模具型腔的出气通道，初始状态时，阀针封闭出气通道；当气体通道处于通气状态时，通入的气体驱动阀针及活塞一起朝模具型腔方向运动而开启出气通道，活塞作用弹性件而使得弹性件处于压缩状态，当气体通道停止通气时，弹性件驱动活塞复位，并由阀针封闭出气通道。本发明的用于注塑模具的气体辅助成型装置，在产品注塑结束后，向型腔内注入高压气体，以取代常规的注塑保压阶段，结构简单，提高注塑产品质量。

Description

用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统
技术领域
本发明涉及热流道模具领域，尤其涉及一种用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统。
背景技术
目前在注塑行业普遍采用的注塑模具为热流道注塑模具，较普通模具而言，通过热流道系统注塑的塑胶产品质量更高，且热流道系统具有节约原料，提高生产效率、自动化程度高等优点。
在产品注塑成型过程里，通常具有以下步骤：1、注塑；2、保压；3、成型产品顶出；此注塑成型过程中，为保证产品质量，产品在注塑完成后仍需以一定压力维持，防止塑胶回流以及抵消塑胶因热胀冷缩带来的产品缺陷，此为保压阶段。
现有技术中，在保压阶段，注塑螺杆以一定压力推动塑胶向模具型腔流动，在对产品进行保压的同时补充制品收缩的需要；然而在有些产品中，只需确保产品面外观良好，无需对塑胶量进行补充，如此，继续采用上述方式进行保压，则增加了塑胶原料的使用，提升制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统。
为实现上述发明目的之一，本发明提供一种用于注塑模具的气体辅助成型装置，其包括：本体，其具有连通模具型腔的通孔；
缸体，其具有一空腔；
位于所述空腔内的活塞；
连接所述活塞的阀针及弹性件，所述活塞控制所述阀针于所述通孔内运动；
其中，所述阀针与通孔内壁之间形成气体通道，所述气体通道的末端具有连接模具型腔的出气通道，当所述气体通道处于初始状态时，所述阀针封闭所述出气通道；当所述气体通道处于通气状态时，通入的气体驱动阀针及活塞一起朝模具型腔方向运动而开启所述出气通道，所述活塞作用所述弹性件而使得弹性件处于压缩状态，当所述气体通道停止通气时，所述弹性件驱动所述活塞复位，所述活塞带动所述阀针一起朝远离模具型腔的方向运动而封闭所述出气通道。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述弹性件为弹簧，并套设在所述阀针的外侧，且所述弹簧的一端抵接活塞下端部，另一端抵接所述本体上端部。
作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述气体通道处于初始状态时，所述弹性件处于预压状态。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述通孔的内壁包括第一内壁及位于所述第一内壁末端的第二内壁，所述第二内壁朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述阀针的外壁包括第一外壁及位于所述第一外壁末端的第二外壁，所述第二外壁朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述第二外壁与所述第二内壁之间形成所述出气通道。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第二外壁与第二内壁之间始终保持平行。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二内壁构造为内径逐渐增大的正圆台状，所述第二外壁构造为外径逐渐增大的正圆台状，所述第二内壁与所述第二外壁相互匹配，且所述第二外壁的最大外径大于所述第二内壁的最小内径。
作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述出气通道打开至最大状态时，所述第二外壁与所述第二内壁之间的最小距离为0.15mm。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述空腔内还设置一限位件，当所述气体通道处于初始状态时，所述活塞底部与所述限位件之间形成间隙；当所述气体通道逐渐通入气体时，通入的气体驱动活塞朝向限位件运动以缩小其之间的间隙，并逐渐打开所述出气通道；当所述活塞底部抵接于所述限位件时，所述出气通道开口最大。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述限位件设置为套接于阀针外部的环型台结构，所述限位件的内壁直径大于所述阀针的第一外壁直径。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述弹性件套设在所述限位件外部。
为了实现上述发明目的另一，本发明提供一种热流道系统，所述热流道系统包括如上所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的用于注塑模具的气体辅助成型装置及具有其的热流道系统，在产品注塑结束后，向型腔内注入高压气体，以取代常规的注塑保压阶段，结构简单，提高注塑产品质量。
附图说明
图1是本发明一实施方式中用于注塑模具的气体辅助成型装置处于初始状态的结构示意图；
图2是图1所示用于注塑模具的气体辅助成型装置的流体通道内通入气体后的结构示意图；
图3是图1中圈A1所示部分的放大结构示意图；
图4是图1中圈B1所示部分的放大结构示意图；
图5是图2中圈A2所示部分的放大结构示意图
图6是图2中圈B2所示部分的放大结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参照图1、图2所示，本发明一实施方式提供的用于注塑模具的气体辅助成型装置，气体辅助成型装置100是一种整体式的装置，即可以作为一个整体的组件或者独立的单元直接安装在注塑模具预留的位置上，其根据需要的数量和位置排布在模具型腔内，以配合热流道系统，完成气体辅助成型。
该气体辅助成型装置100包括本体10及设置于本体10顶端的缸体20。
本体10具有连通模具型腔（未图示）的第一通孔11；缸体20具有一空腔，所述气体辅助成型装置100还包括位于所述空腔内的活塞21，连接所述活塞21的阀针23及弹性件25，所述活塞21控制所述阀针23于所述第一通孔11内运动。
所述阀针23与第一通孔11内壁之间形成气体通道13，所述气体通道13的末端具有连接所述模具型腔的出气通道15；当所述气体通道13处于初始状态时，所述阀针23封闭所述出气通道15；当所述气体通道13处于通气状态时，通入的气体驱动阀针23及活塞21一起朝模具型腔方向运动而开启所述出气通道15，所述活塞21作用所述弹性件25而使得弹性件25处于压缩状态，当所述气体通道13停止通气时，所述弹性件25驱动所述活塞21复位，所述活塞21带动所述阀针23朝远离模具型腔的方向运动而封闭所述出气通道15。
另外，本发明具体实施方式中，所述本体10和缸体20外还包覆一模具模板30，以折卸缸体20时，方便缸体20拔出，模具模板30的下端形成模具型腔（未示出）；所述模具模板30与本体10以及缸体20之间设置有密封圈31，密闭其之间存在的空隙，以使其紧密配合在此不做进一步的赘述。
本发明一较佳实施方式中，所述弹性件25为弹簧，并套设在所述阀针23的外侧，且所述弹簧25的一端抵接活塞21下端部，另一端抵接所述本体10的上端部。当所述气体通道处于初始状态时，所述弹性件25处于预压状态，即弹性件25有一定的压缩量，如此，随着使用时间的延长或其他因素而导致弹性件25的弹力降低时，弹性件25始终可以保证同时与活塞21下端部以及本体10上端部相互抵接，同时，也能保证所述气体通道停止通气后，活塞21上移量足够而使得阀针23的端部封闭所述出气通道15。
本发明较佳实施方式中，阀针23插入连通所述模具型腔的第一通孔11内，第一通孔11的内径大于阀针23的外径，因此第一通孔11和阀针23之间具有间隙，该间隙即构成了气体通道13。另外，需要说明的是，所述气体通道13还具有连通基体外部以向其输入气体的进气口141；本发明较优实施方式中，所述进气口141于所述气体通道13之间形成一进气通道14，所述进气通道14设置于所述本体10的上部，在此不做详细赘述。
本发明一实施方式中，结合参照图4、图6所示，所述第一通孔11的内壁包括第一内壁111及位于所述第一内壁111末端的第二内壁113，所述第二内壁113朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述阀针23的外壁包括第一外壁231及位于所述第一外壁231末端的第二外壁233，所述第二外壁233朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述第二外壁233与所述第二内壁113之间形成所述出气通道15。
本发明较佳实施方式中，第二外壁233与第二内壁113之间始终保持平行。
本发明另一较佳实施方式中，阀针23与第一通孔11同轴设置，所述第二内壁113构造为内径逐渐增大的正圆台状，所述第二外壁233构造为外径逐渐增大的正圆台状，所述第二内壁113与所述第二外壁233相互匹配，且所述第二外壁233的最大外径大于所述第二内壁113的最小内径。如此，当所述气体通道13处于初始状态或当所述气体通道13停止通气后，阀针23的第二外壁233与第一通孔11的第二内壁113能够密切贴合以封闭所述出气通道15，从而防止气体进入模具型腔或者模具型腔中熔融的塑胶从出气通道15进入气体通道13，此时，阀针23距离模具型腔最远。
本发明一较优实施方式中，所述第二外壁233的最大外径大于所述第二内壁113的最大内径。
本发明一实施方式中，结合图3、图5所示，所述空腔内还设置一限位件27，当所述气体通道13处于初始状态时，所述活塞21底部与所述限位件27之间形成间隙；当所述气体通道13逐渐通入气体时，通入的气体驱动活塞21朝向限位件27运动以缩小其之间的间隙，并通过阀针23逐渐打开所述出气通道15；当所述活塞21底部抵接于所述限位件27时，所述出气通道15开口最大，该过程中通过限位件27限制活塞21下行移动的距离，避免出气通道15的开口过大而使模具型腔内的胶体逆流的现象发生。
本发明较佳实施方式中，所述活塞21底部与所述限位件27之间形成的最大间隙D1为0.2mm。
本发明较佳实施方式中，结合图4、图6所示，当所述气体通道13处于通气状态时，通入的气体驱动阀针23及活塞21一起朝模具型腔方向运动而开启所述出气通道15，出气通道15开启后，其自出气通道15进入到模具型腔内的气体流通路径如箭头所示，另外，当所述出气通道15开口最大时，所述第二外壁233与所述第二内壁133之间的距离D2为0.15mm，在保证气体通过以形成保压压力的同时，防止气流过大破坏产品，并进一步的防止胶体逆流通过所述出气通道15进入气体通道13。
本发明较佳实施方式中，所述第一通孔11靠近所述缸体20空腔的端部具有连通其的第二通孔17，所述第二通孔17内壁直径大于第一通孔11内壁直径且与所述第一通孔11交接处形成第一承接台171；所述限位件27设置为套接于阀针23外部的环型台结构，其设置于所述第一承接台171，且贴合第二通孔17内壁设置，另外，所述限位件27的内壁直径大于所述阀针23的第一外壁231直径，以避免阀针23受限移动。
进一步的，第二通孔17靠近所述缸体20空腔的端部具有连通其的第三通孔19，所述第三通孔19内壁直径大于第二通孔17内壁直径且与所述第二第一通孔11交接处形成第二承接台191；所述弹性件25套设在所述限位件27外部，另外，所述弹性件25设置于所述第二承接台171，且贴合第三通孔19内壁设置。
下面，具体介绍气体辅助成型装置的详细工作过程。
结合图1所示，初始状态下，所述气体通道13处于未通气状态，所述弹性件25处于预压状态，即弹性件25有一定的压缩量以在弹性件25的弹力作用下保证活塞21带动阀针23具有向上运动的趋势，所述活塞21底部与所述限位件27之间形成间隙，同时，所述阀针23封闭所述出气通道15。
当所述气体通道13处于通气状态时，且持续通入气体时，通入的气体驱动阀针23及活塞21一起朝模具型腔方向运动而开启所述出气通道15，当活塞21下端部抵接限位件27时，活塞21以及阀针23停止运动，所述出气通道15的开口最大且所述活塞21作用所述弹性件25而使得弹性件25处于压缩状态以使所述弹性件25对所述活塞21提供一远离模具型腔方向移动的力。
当所述气体通道停止通气时，所述弹性件25对所述活塞21提供一在其轴向上远离模具型腔方向移动的力，所述活塞21带动阀针23移动以恢复到初始状态，所述弹性件25驱动所述活塞21复位，所述活塞21带动所述阀针23一起朝远离模具型腔的方向运动而封闭所述出气通道15，防止模具型腔内的气体与塑胶通过出气通道15的回流。
本发明的用于注塑模具的气体辅助成型装置以独立的单元，根据需要的数量和位置排布在模具型腔内，以配合热流道系统，完成气体辅助成型；采用气压及弹性件配合的方式控制出气通道的开闭，实现利用空气保压；进一步的，本发明的气体辅助成型装置加工简单，与进胶系统互不干涉，可单独加工安装；而且独立的的气体辅助成型装置与热流道系统配合使用，单独调节可控性强。而且本发明的气体辅助成型装置，引入的气体将产品推向模仁高光面，使产品外表面与模仁高光面紧密贴合，直至产品冷却时，外观面良好，无缺陷，因此还能够保证产品外观面美观，提高注塑产品质量。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于注塑模具的气体辅助成型装置，其特征在于，包括：
模具模板，形成有模具型腔；
本体，其具有连通所述模具型腔的通孔；
缸体，其具有一空腔；
位于所述空腔内的活塞；
连接所述活塞的阀针及弹性件，所述活塞控制所述阀针于所述通孔内运动；
其中，所述阀针与通孔内壁之间形成气体通道，所述气体通道的末端具有连接模具型腔的出气通道，当所述气体通道处于初始状态时，所述阀针封闭所述出气通道；当所述气体通道处于通气状态时，通入的气体驱动阀针及活塞一起朝模具型腔方向运动而开启所述出气通道，所述活塞作用所述弹性件而使得弹性件处于压缩状态，当所述气体通道停止通气时，所述弹性件驱动所述活塞复位，所述活塞带动所述阀针一起朝远离模具型腔的方向运动而封闭所述出气通道；
所述通孔的内壁包括第一内壁及位于所述第一内壁末端的第二内壁，所述第二内壁朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述阀针的外壁包括第一外壁及位于所述第一外壁末端的第二外壁，所述第二外壁朝向模具型腔方向呈扩散趋势，所述第二外壁与所述第二内壁之间始终保持平行且形成所述出气通道；当所述出气通道打开至最大状态时，所述第二外壁与所述第二内壁之间的最小距离为0.15mm。
2.根据权利要求1所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，并套设在所述阀针的外侧，且所述弹簧的一端抵接活塞下端部，另一端抵接所述本体上端部。
3.根据权利要求1所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置，当所述气体通道处于初始状态时，所述弹性件处于预压状态。
4.根据权利要求1所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置，其特征在于，所述第二内壁构造为内径逐渐增大的正圆台状，所述第二外壁构造为外径逐渐增大的正圆台状，所述第二内壁与所述第二外壁相互匹配，且所述第二外壁的最大外径大于所述第二内壁的最小内径。
5.根据权利要求1所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置，其特征在于，所述空腔内还设置一限位件，当所述气体通道处于初始状态时，所述活塞底部与所述限位件之间形成间隙；当所述气体通道逐渐通入气体时，通入的气体驱动活塞朝向限位件运动以缩小其之间的间隙，并逐渐打开所述出气通道；当所述活塞底部抵接于所述限位件时，所述出气通道开口最大。
6.根据权利要求5所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置，其特征在于，所述限位件设置为套接于阀针外部的环型台结构，所述限位件的内壁直径大于所述阀针的第一外壁直径。
7.一种热流道系统，其包括如权利要求1-6中任意一项所述的用于注塑模具的气体辅助成型装置。
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