CN110978413B - 一种热流道用阀针嘴芯结构及含有该结构的热流道系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及注塑装置技术领域的一种热流道用阀针嘴芯结构及含有该结构的热流道系统，包括热嘴本体，所述热嘴本体内设有熔胶料道，所述热嘴本体下端连接有与所述熔胶料道相连通的嘴芯，所述嘴芯的下端与成型模具的注胶口密封连接以形成完整的注胶流道，所述熔胶料道内设有阀针，所述阀针能穿过嘴芯并利用其下部尖端封堵成型模具的注胶口，所述嘴芯包括内筒和外筒，所述内筒和外筒通过两者间呈圆周均布的连接筋相连接，所述内筒外壁与所述外筒内壁间形成的间隙构成所述嘴芯的熔胶料道，所述阀针穿设于所述内筒内壁中，所述阀针外径与所述内筒内径呈间隙配合，本发明注塑效果好，成品无泛黄，还能减少阀针对模具的冲撞从而延长模具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于注塑装置技术领域，具体涉及一种热流道用阀针嘴芯结构及含有该结构的热流道系统。
背景技术
在注塑模具中，热流道注塑装置是最为重要的组成部分，一般的热流道出口主要布置有热嘴本体、嘴芯、阀针，注塑时，熔融树脂通过注塑机注入至热流道内，然后经过嘴芯喷入模具内，完成注塑后，阀针驱动带动阀针向下顶出从而通过其顶端伸出嘴芯顶住模具注胶口达到封胶目的，防止树脂溢出而影响成型，如图1示。但在实际应用中，阀针要达到好的封胶效果，必须与模具贴紧配合，目前常用方式是将阀针顶端加工成锥形，相应的，模具注胶口也加工成一个锥孔，且阀针截面角度小于模具锥孔截面角度，一般为38°配40°，以确保阀针能插入锥孔，达到良好的封胶效果，如图1示。这种方式在广泛应用，其缺陷也日益突出，首先，阀针为金属材质，受热后会膨胀变长，导致阀针关闭封胶时其下部尖端会冲撞模具的注胶锥口内壁，将模具与阀针配合位置撞击变形尤其是注胶锥口的底部出胶位置，最终导致注塑产品外观不良，并会提高模具的使用成本；而且由于ΔL＝L*受热温度*热膨胀系数，即阀针本身长度越长，其膨胀长度就越大，越容易出现上述状况；其次，熔融树脂通过嘴芯喷出时，由于从大流道突然变成小流道，其流动速度必然猛增从而产生高压喷流，这种高压高速喷流会与缩回的阀针顶端产生摩擦，从而产生剪切热量进一步加热阀针顶端，这种剪切热量甚至会使阀针顶端达到上千度，对于封胶要求不高的注塑产品还能满足要求，但对于如家庭轿车的透明大灯罩的注塑成型品来说，由于阀针顶端的高温会使封胶处的胶料发黄从而使得成品带有发黄点或有泛黄色，这是不可接受的。
发明内容
因而，为解决上述现有技术中存在的阀针顶端受高压高速喷流摩擦生热从而超出要求温度致使封胶处胶料发黄以及长阀针受热膨胀从而造成阀针尖端冲撞破坏模具的注胶锥口内壁最终造成注塑产品外观不良的问题，本发明提供一种热流道用阀针嘴芯结构。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种热流道用阀针嘴芯结构，包括热嘴本体，所述热嘴本体内设有熔胶料道，所述热嘴本体下端连接有与所述熔胶料道相连通的嘴芯，所述嘴芯的下端圆环部与成型模具的注胶口外腔径向抵触密封连接以形成完整的注胶流道，所述熔胶料道内设有阀针，所述阀针能穿过嘴芯并利用其下部尖端封堵成型模具的注胶口，所述嘴芯包括内筒和外筒，所述内筒和外筒通过两者间呈圆周均布的连接筋相连接，所述内筒外壁与所述外筒内壁间形成的间隙构成所述嘴芯的熔胶料道，所述阀针穿设于所述内筒内壁中，所述阀针外径与所述内筒内径呈间隙配合，以使注胶时，阀针尖端缩回在内筒内壁中而不与四周高压高速喷流的熔融树脂直接产生摩擦，避免了阀针尖端因摩擦生热而温度过高致使封堵注胶口时使接触到的熔融树脂发黄的问题的发生。
进一步的，所述阀针的下部尖端处和所述内筒的内壁上还设有相互配合的限位结构，所述限位结构用于限制所述阀针穿出所述内筒的长度，以使限位结构上端阀针受热产生的膨胀形变不影响到阀针最终的伸出长度，即限位结构使得阀针的最终伸出长度仅受其限位结构下端极其一小段的尖端的影响，而此一小段的尖端的受热膨胀变长长度对阀针最终的伸出长度的影响基本可以忽略不计，从而避免了阀针受热膨胀伸出嘴芯过长即受热后实际长度与阀针理论长度数值偏差大从而冲撞破坏模具最终造成注塑产品外观不良的问题。
进一步的，所述限位结构包括设于所述阀针上的台阶以及设于所述内筒内壁上用于限制所述台阶的凸缘。
可选的，所述限位结构包括设于所述阀针上的限位斜面以及设于所述内筒内壁上的凸缘，所述凸缘远离成型模具的一面设有与限位斜面配合限位的倒角面。
进一步的，所述凸缘设于所述内筒的下端出口处，以尽可能减短阀针上限位结构下端的尖端长度。
可选的，所述阀针下部尖端处设有台阶，其与成型模具的注胶口上端的平面配合构成限位结构。
进一步的，所述连接筋远离成型模具的一端设有横截面呈三角型的分流部。
进一步的，所述热嘴本体下端开有与所述熔胶料道的相通的螺纹孔，所述外筒外壁上车有与所述螺纹孔相配合的螺牙。
可选的，本发明还包括外牙安装螺母，所述外牙安装螺母与所述热嘴本体螺纹连接并通过顶压所述外筒上的顶位凸缘而使嘴芯与所述热嘴本体密封对接。
根据本发明的方案，提供一种热流道系统，包含上述任意一种热流道用阀针嘴芯结构。
本发明的有益效果是：
1.通过嘴芯内筒和外筒的结构设计，以及阀针尖端穿设于所述内筒的内壁的设计，使得在注胶时，阀针尖端处于缩回在内筒内壁中的状态，熔融树脂通过内筒和外筒间的间隙导入成型模具内而没有与阀针尖端产生直接摩擦，从而避免了高压高速喷流的熔融树脂与阀针尖端摩擦生热加温该尖端，即避免了阀针尖端因摩擦生热而温度过高致使注胶完后封堵注胶口时使接触到的熔融树脂发黄的问题的发生。
2.通过阀针的下部尖端处限位结构的设计，使得限位结构上端的阀针受热产生的膨胀形变不再影响到阀针最终伸入注胶口的长度，即限位结构使得阀针最终伸入注胶口的长度仅受其限位结构下端极其一小段的尖端的影响，而因ΔL＝L*受热温度*热膨胀系数，此一小段尖端的受热膨胀变长长度ΔL对阀针伸入注胶口内长度的影响基本可以忽略不计，从而避免了阀针尖端因阀针整体受热膨胀伸出嘴芯过长从而冲撞破坏成型模具的注胶锥口内壁最终造成注塑产品外观不良的问题，并间接延长了成型模具的使用寿命。
3.通过将凸缘设于所述内筒的下端即嘴芯的喷流出口处，以尽可能减短限位结构下端阀针的长度，从而进一步降低限位结构下端阀针的热膨胀影响。
4.通过连接筋上端横截面呈三角型的分流部的设计，使得熔融树脂经过嘴芯的熔胶料道时，所受阻力更小。
附图说明
图1是传统热流道喷嘴的结构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为图2的A处放大示图。
图4是本发明实施例2的结构示意图。
图5为图4的B处放大示图。
图6是本发明的嘴芯的一种轴向结构示意图。
图7为图6的俯视图。
图8为图7的C-C处的剖面示意图。
图9为本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图2、图7示，本发明的结构为：一种热流道用阀针嘴芯结构，包括热嘴本体1，所述热嘴本体1内设有熔胶料道5、外侧壁上连接加热装置8，所述热嘴本体1下端开有与所述熔胶料道5相连通螺纹孔11，所述嘴芯2的外侧壁上设有所述螺纹孔11相配合的螺牙，所述热嘴本体1通过螺纹孔11与所述嘴芯2螺纹连接，所述熔胶料道5内设有阀针3，所述阀针3能穿过嘴芯2并利用其下部尖端封堵下端的成型模具4的注胶口，具体的，所述嘴芯2包括内筒21和外筒22，所述内筒21和外筒22通过两者间呈圆周均布的连接筋23相连接，所述内筒21外壁与所述外筒22内壁间形成的间隙构成所述嘴芯2的熔胶料道，所述阀针3穿设于所述内筒21内壁中，使用时，所述嘴芯2在注塑液压油缸装置向下推的作用力下，其下端圆环部24与成型模具4的注胶口外腔42径向抵触密封连接以形成完整的注胶流道。特别的，所述阀针3外径与所述内筒21内径呈间隙配合，使得在注胶时，阀针尖端处于缩回在内筒内壁中的状态，熔融树脂通过内筒和外筒间间隙形成的熔胶料道5导入成型模具内而没有与阀针尖端产生直接摩擦，从而避免了高压高速喷流的熔融树脂与阀针尖端摩擦生热加温该尖端，即避免了阀针尖端因摩擦生热而温度过高致使注胶完后封堵注胶口时使接触到的熔融树脂发黄的问题的发生。
本实施例中，如图6-图7示，所述嘴芯2一体成型，所述连接筋23为4根，优选的，为3根，当然，根据嘴芯2具体大小，也可选用更多或更少根数的连接筋23，但不应少于2根；所述外筒22的中部外壁上设有连接螺牙部26，应用中，为方便嘴芯2的更换维修，所述外筒22的外壁上、连接螺牙部26的下端还设有扳手夹持部25。
优先的，为减小熔融树脂通过嘴芯2的阻力，所述连接筋23远离成型模具4的一端设有横截面呈三角型的分流部231，如图8示。
作为本设计的一种优选技术方案，如图3示，所述阀针3的下部尖端处和所述内筒21的内壁上还设有相互配合的限位结构6，具体的，所述限位结构6包括设于所述阀针3上的台阶61以及设于所述内筒21内壁上用于限制所述台阶61的凸缘62，所述限位结构6用于限制所述阀针3穿出所述内筒21的长度，从而使得受热的阀针3在封堵下端的成型模具4的注胶口时，其膨胀长度只受所述台阶61下端的阀针3长度的影响，所述台阶61上端的阀针3即使因受热产生较大的膨胀长度，但因凸缘62的限制，不能作用在阀针3下端尖端处，即阀针3下部尖端顶点体现出来的膨胀长度ΔL的影响常数L只为台阶61下端至阀针3下部尖端顶点的长度，而不再是整个阀针3的长度(ΔL＝L*受热温度*热膨胀系数)，而这个体现出来的ΔL因L过小使得其的影响基本可以忽略不计，从而避免了阀针因受热膨胀伸出嘴芯过长从而冲撞破坏成型模具最终造成注塑产品外观不良的问题，并间接延长了成型模具的使用寿命。
优选的，为尽可能的减小上述的L，所述凸缘62设于所述内筒21的下端出口处。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，限位结构6、嘴芯2的结构以及嘴芯2与热嘴本体1的连接方式不一样。
本实施例的限位结构如图5示，包括设于所述阀针3上的限位斜面61a以及设于所述内筒21内壁上的凸缘62，所述凸缘62远离成型模具4的一面设有与限位斜面61a配合限位的倒角面62a。
本实施例的嘴芯2外壁上无连接螺牙部26，取而代之的是外筒22外壁的中部位置设有一顶位凸缘221，所述嘴芯2与热嘴本体1的连接方式如图4示，即本发明还包括一个能与热嘴本体1下端的螺纹孔11配合的外牙安装螺母7，所述外牙安装螺母7通过顶压所述外筒22上顶位凸缘221从而使嘴芯2与所述热嘴本体1密封对接。
具体使用时，先将外牙安装螺母7套在嘴芯2下端，再将整体装入热嘴本体1下端的螺纹孔11内，旋转外牙安装螺母7紧固嘴芯2与热嘴本体1的连接，装配完毕后，在注塑液压油缸装置向下推的作用力下，所述嘴芯2的下端圆环部24与成型模具4的注胶口外腔42径向抵触密封连接以形成完整的注胶流道。注胶时，所述阀针3的尖端完全缩回收容在内筒21中，熔融树脂通过热嘴本体1内的熔胶料道5进入嘴芯2中内筒外筒间形成的熔胶料道内再经注胶口进入成型模具4，封胶时，阀针3在阀针驱动的作用下向下顶出，当阀针3上的限位斜面61a(台阶61)与内筒21内壁上凸缘62的倒角面62a(凸缘62)相碰触时，阀针3停止向下运动，其下部顶端在设计下则刚好封住成型模具4注胶口。
实施例3
如图9示，其与实施例1的区别在于限位结构6的不一样，本实施例中，限位结构6包括阀针3下部尖端的台阶61以及与之配合限位的成型模具4的注胶锥口上端的平面41。
本实施例中，虽然阀针3与成型模具4直接抵触，但因主要是两个平面即台阶61下平面与注胶锥口上端的平面41的直接抵触而不是阀针尖端与注胶锥口内壁的抵触，其受力更均匀，不易对成型模具的注胶锥口内壁造成冲击损坏从而保证了成型产品的外观优良。
另外，本发明的阀针嘴芯结构可适用于现有的基本所有热流道系统从而得到效果更好的热流道系统，其更换成本仅为阀针嘴芯的更换，当然本发明也适用于非热流道的注塑行业。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种热流道用阀针嘴芯结构，包括热嘴本体(1)，所述热嘴本体(1)内设有熔胶料道(5)，所述热嘴本体(1)下端连接有与所述熔胶料道(5)相连通的嘴芯(2)，所述嘴芯(2)的下端圆环部(24)与成型模具(4)的注胶口外腔(42)径向抵触密封连接以形成完整的注胶流道，所述熔胶料道(5)内设有阀针(3)，所述阀针(3)能穿过嘴芯(2)并利用其下部尖端封堵成型模具(4)的注胶口，其特征在于，所述嘴芯(2)包括内筒(21)和外筒(22)，所述内筒(21)和外筒(22)通过两者间呈圆周均布的连接筋(23)相连接，所述内筒(21)外壁与所述外筒(22)内壁间形成的间隙构成所述嘴芯(2)的熔胶料道，所述阀针(3)穿设于所述内筒(21)内壁中，所述阀针(3)外径与所述内筒(21)内径呈间隙配合；所述阀针(3)的下部尖端处和所述内筒(21)的内壁上还设有相互配合的限位结构(6)，所述限位结构(6)用于限制所述阀针(3)穿出所述内筒(21)的长度。
2.根据权利要求1所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述限位结构(6)包括设于所述阀针(3)上的台阶(61)以及设于所述内筒(21)内壁上用于限制所述台阶(61)的凸缘(62)。
3.根据权利要求2所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述限位结构(6)包括设于所述阀针(3)上的限位斜面(61a)以及设于所述内筒(21)内壁上的凸缘(62)，所述凸缘(62)远离成型模具(4)的一面设有与限位斜面(61a)配合限位的倒角面(62a)。
4.根据权利要求2或3所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述凸缘(62)设于所述内筒(21)的下端出口处。
5.根据权利要求1所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述阀针下部尖端处设有台阶(61)，其与成型模具(4)的注胶口上端的平面(41)配合构成限位结构(6)。
6.根据权利要求1～3或5任意一项所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述连接筋(23)远离成型模具(4)的一端设有横截面呈三角型的分流部(231)。
7.根据权利要求6所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，所述热嘴本体(1)下端开有与所述熔胶料道(5)相通的螺纹孔，所述外筒(22)外壁上车有与所述螺纹孔相配合的螺牙。
8.根据权利要求6所述的一种热流道用阀针嘴芯结构，其特征在于，还包括外牙安装螺母(7)，所述外牙安装螺母(7)与所述热嘴本体(1)螺纹连接并通过顶压所述外筒(22)上的顶位凸缘(221)而使嘴芯(2)与所述热嘴本体(1)密封对接。
9.一种热流道系统，其特征在于，包含权利要求1-3、5或7-8任意一项所述的一种热流道用阀针嘴芯结构。
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