CN115319997A - 一种塑料成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料成型领域，尤其涉及一种塑料成型装置，包括机架和设置于所述机架上的注塑机本体，所述注塑机本体包括有相互配合的注射系统、合模系统和中央控制电脑，通过中央控制电脑接收操作者的指令后控制注射系统和合模系统的工作，同时装置还设置有加热系统和冷却系统，方便对塑料颗粒原料的充分加热熔解和成型后产品的快速脱模。其解决了现有塑料成型装置中注射筒内的成型料容易受冷凝固，影响工作效率及成品质量的技术问题。

Description

一种塑料成型装置

技术领域

本发明涉及塑料成型领域，尤其涉及一种塑料成型装置。

背景技术

塑料成型是将各种形态（粉料、粒料、溶液和分散体）的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程。成型的方法多达三十几种。

塑料成型的选择主要决定于塑料的类型（热塑性还是热固性）、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。塑料成型是将各种形态（粉料、粒料、溶液和分散体）的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程。成型的方法多达三十几种。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等，在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。

中国专利申请号为201911315843.X的发明专利公开了一种塑料注射成型装置及注射成型方法，包括支撑架、注射筒和挤压成型装置，所述的支撑架上端安装有注射筒，注射筒左端内部通过螺钉安装有挤压成型装置。该发明可以解决现有的设备在对塑料注射成型时，通常注射效果差，柱塞与注射腔密封不完全，导致塑料溶液的压力不足，影响注塑产品的使用效果，而且现有的设备通常保温效果差，热量流失快，熔融状态的塑料溶液易受冷凝固，不利于塑料溶液的注射加工，同时现有的设备在注射完毕后，不能够快速的对注射筒进行清洗，塑料溶液易凝固在注射筒内壁，影响注射筒的后续使用等难题。上述发明所提出的技术方案内容在使用过程中由于热循环机构是通过螺旋缠绕的方式与壳体架进行连接，换言之其采用外部加热壳体架进而通过热传递的方式使注射筒内的塑料溶液升温，而由于注塑机工作速度快，而表面加热的方式仅能使注射筒的内圆周面附近的塑料溶液加热，而挤出的塑料溶液为中心位置的塑料溶液，依旧容易存在部分受冷凝固，影响注塑产品的质量，且螺旋推杆起到的搅拌作用微乎其微，其主要作用是推动塑料溶液向射出口方向移动；且现有技术中的注塑机同样存在这个问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种塑料成型装置，其解决了现有塑料成型装置中注射筒内的成型料容易受冷凝固，影响工作效率及成品质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种塑料成型装置，包括机架和设置于所述机架上的注塑机本体，所述注塑机本体包括有相互配合的注射系统、合模系统和中央控制电脑，注射系统，所述注射系统包括料斗、料筒、推料螺杆、止反流阀门和旋转马达，所述料斗固定设置所述料筒上且与所述料筒相互贯通，所述料筒内设置有进料空腔，所述推料螺杆设置于所述进料空腔内，所述推料螺杆与所述旋转马达的输出端连接，所述旋转马达连接有第一驱动装置，通过第一驱动装置所述推料螺杆能够在所述料筒内沿自身轴线的长度方向往复运动，同时在旋转马达的作用下所述推料螺杆能够以自身轴线为旋转轴进行正反转，所述止反流阀门固定设置于所述进料空腔内，所述推料螺杆穿设于所述止反流阀门上，所述料筒的外圆周表面上环绕设置有第一加热装置，所述推料螺杆内集成设置有第二加热装置，所述料筒上设置有射出口，所述推料螺杆的自由端端头上包覆有耐高温橡胶层；

合模系统，所述合模系统包括相互配合且可相互开合的左模具和右模具，所述左模具上设置有成型凸起，所述右模具上设置有成型凹槽，相互贴合时，所述成型凸起和所述成型凹槽配合形成成型模腔，所述右模具上设置有射入口，所述射入口贯通至所述成型凹槽内，所述射入口的口径与所述射出口的口径相同，所述右模具上位于所述射入口的口沿上设置有卡接槽，所述卡接槽与所述料筒相互吻合，所述卡接槽内设置有橡胶密封圈，所述左模具内设置有功能腔，所述功能腔内靠近所述成型凸起的一侧壁上设置有冷却水管，所述冷却水管内循环流通有冷却液，所述功能腔内设置有第一振动电机，所述成型凸起的四周边缘设置有顶推板；

中央控制电脑，所述中央控制电脑用于接受操作者的指令进而控制所述注射系统和所述合模系统的工作。

进一步的，所述机架上设置有滑行柱，所述右模具固定设置于所述机架上，所述机架上设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述左模具靠近或远离所述右模具。

进一步的，所述左模具上靠近所述右模具的一侧面上设置有定位凸起，所述右模具上靠近所述左模具的一侧面上设置有定位凹槽，所述定位凸起和所述定位凹槽相互配合。

进一步的，所述定位凸起为圆柱状凸起，所述定位凹槽为圆柱状凹槽，所述定位凸起的自由端末端设置有圆弧形的引导面。

进一步的，所述顶推板包括相互垂直的顶推面和侧推面，所述侧推面紧贴所述成型凸起的外周侧面。

进一步的，所述推料螺杆上设置有绞龙叶片，所述绞龙叶片上均匀设置有微搅拌辊。

进一步的，所述微搅拌辊一体成型地设置于所述绞龙叶片上，所述微搅拌辊为圆锥状，所述微搅拌辊的长度方向与所述推料螺杆的轴线方向相互平行。

进一步的，所述微搅拌辊的长度为3-5cm。

进一步的，所述料斗上集成设置有第二振动电机。

进一步的，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为液压机。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明一体化程度高，其通过中央控制电脑对注射系统和合模系统进行控制进而完成整台设备的注塑作业；推料螺杆能够在第一驱动装置及旋转马达的作用下沿自身轴线方向往复运动，在运动的同时自身能够正反转，其前进运动时正转能够将熔融塑料液向前进行推送，而后退时则反转，反转的目的是在后退准备下一次推送原料的时候避免原有推送至料筒前端的射出口的剩余熔融塑料液回流，其能够与进料空腔内的止反流阀门相互配合，杜绝塑料熔体回流的情况发生，通过在料筒的外圆周表面上环绕设置有第一加热装置，通过外部加热，通过料筒的筒壁进行热传递作业后使料筒内的塑料颗粒由固态转变为液态，同时在推料螺杆内集成设置有第二加热装置，此举目的是能够在推料螺杆进行推料过程中同步针对料筒内中心轴线区域的塑料颗粒进行加热，因为料筒内空间狭小，推料螺杆的作用主要在于推送物料向前进行移动，料筒内物料的内外位置关系不会发生太大改变，进而极容易存在料筒壁周围的塑料原料经过了充分加热熔解，其浓度完全符合成型标准，而中心轴线周围的塑料原料因为加热不完全而未完全熔解，一方面浓度明显大于外侧塑料原料，另一方面因为浓度过高而使推料螺杆工作压力增大，并且射出口设置有料筒中心轴线位置，换言之从射出口射出的塑料原料大比例为中心轴线周边区域的塑料原料，故通过在推料螺杆内集成设置有第二加热装置，能够是推料螺杆自身形成加热棒，在进行推送物料的过程中对其自身周围的塑料原料进行加热熔解，其与第一加热装置相互配合做到内外同步加热，如此操作后能够保证料筒内的塑料原料不管处于任何区域均可以受到充分且完全的加热作业，能够在射出时达到预设浓度，此举另一方面优点是因为料筒内的塑料原料经过加热后均处于恒定均一的浓度，推料螺杆推送时阻力减小，能够延长推料螺杆的使用寿命；通过在推料螺杆的自由端端头上包覆设置有耐高温橡胶层，其目的一方面是能够保证推料螺杆在推送作业的时候为其提供缓冲，避免推料螺杆的端头频繁撞击射出口而发生损坏影响其使用寿命，另一方面是可以提供优良的密封性，即当推料螺杆向前推送物料直至顶住射出口的时候，耐高温橡胶层能够隔绝料筒内外的塑料原料，即能够避免射出口的口沿处塑料原料堆积影响工作效率；

通过在卡接槽内设置有橡胶密封圈，其作用在于当料筒的射出口贴近卡接槽时能够保证二者配合紧密，保证塑料原料射出进入成型模腔时全程的密封性，避免发生连接端部原料泄露和外溢，此举主要的优点在于若是卡接槽部位发生塑料原料外溢粘附在卡接槽上，由于卡接槽为常温，塑料原料容易冷却固化在卡接槽上，影响工作，亦或是塑料原料处于固液混合的粘连状态则会在下一次料筒进入时使二者相互粘连，不断的堆积会使卡接槽很快会发生堵塞；通过在左模具内设置有功能腔，所述功能腔内靠近所述成型凸起的一侧壁上设置有冷却水管，其目的是当塑料成型作业完成后冷却水管内冷却液迅速完成循环流动，快速降低左模具的外表面温度，进而促使塑料产品快速冷却凝固，且通过对其快速冷却可以保证塑料产品靠近左模具的一侧面表面完全脱模且光滑，避免其表面与左模具的成型凸起发生粘连而使成品率降低，同时一旦发生粘连情况则会导致后续产品全部收到影响且不好脱模，通过设置有顶推板，其作用就是与冷却水管相互配合使用，在对塑料产品进行冷却后，顶推板迅速向外移动，将塑料产品向外推动使其脱模，外力快速推动能够降低塑料产品与模具贴合面的粘连现象。

2、通过在左模具和右模具上设置有相互配合的定位凸起和定位凹槽，能够保证左模具和右模具相互贴合的时候精准对位，其成型凸起和成型凹槽相互吻合，成型模腔保持稳定，进而能够保证产品的合格率，定位凸起的自由端末端设置有圆弧形的引导面，引导面能够在左右模具出现细微偏差的情况下引导定位凸起进入定位凹槽内使二者配合，保证合模后二者的配合状态不受影响。

3、所述顶推板包括相互垂直的顶推面和侧推面，所述侧推面紧贴所述成型凸起的外周侧面，其中顶推面用于与塑料产品相接触，将塑料产品快速推送至脱模，而侧推面紧贴成型凸起的外周侧面，其作用为能够如铲子一般，清除成型凸起外周侧面上的杂质。

4、推料螺杆上设置有绞龙叶片，所述绞龙叶片上均匀设置有微搅拌辊，其中绞龙叶片如常规绞龙叶片一样，其作用为将塑料原料进行旋转向前推送，微搅拌辊的作用则是对物料进行搅拌，其搅拌原理异于传统搅拌辊的自身进行旋转搅拌，而是在绞龙叶片的旋转带动下对推料螺杆周围的塑料原料进行搅拌，每一根微搅拌辊对应搅拌自身周围的塑料原料区域，通过跟随绞龙叶片的转动对塑料原料进行搅拌作业，使得内外受热熔解的塑料原料在进料空腔内充分混合均匀，保证其射出时的原料质地均一进而保证塑料成品的各个部分强度均一且稳定。

5、微搅拌辊一体成型地设置于所述绞龙叶片上，所述微搅拌辊为圆锥状，所述微搅拌辊的长度方向与所述推料螺杆的轴线方向相互平行，其原因是因为微搅拌辊是在跟随绞龙叶片的旋转而产生搅拌功能，主要工作方式为从动，属于在推料螺杆进行物料推送的过程中附加搅拌工序，其长度方向与推料螺杆的轴线方向相互平行，能够减轻其搅拌阻力，同时微搅拌辊为圆锥状，其底部横截面积大，逐渐向上缩小，此结构的设计能够保证在进行微搅拌的过程中微搅拌辊有足够的强度，避免其在进行搅拌作业时发生变形或者断裂影响注塑工作。

6、通过在料斗上集成设置有第二振动电机，其目的是由于塑料原料为塑料颗粒，通过将塑料颗粒罐装到料斗上，而后使其通过自身重力向下坠落至料筒内进行加热熔融层液态后进行注塑成型作业，但在这个过程中会出现一个状况，即落入料筒内的塑料颗粒受到加热后会熔融熔解成液态，在这个由固态转化为液态的过程为吸热过程，但由于加热装置将塑料颗粒熔解成塑料溶液后其会产生大量蒸汽，其原理如烧开水一般，而蒸汽需向上移动至透过还未进行加热的塑料颗粒，此举极易导致上层还未进行加热熔解的塑料颗粒的表面因收到蒸汽加热的影响而表面部分熔解，颗粒与颗粒之间发生粘连现象从而会发生结块而影响下料作业，而通过第二振动电机对料斗进行不间断振动作业，能够保证上层未经过加热的塑料颗粒时刻保持活跃状态，一方面避免颗粒间产生粘连现象，另一方面增大颗粒之间的间隙，便于热蒸汽更好的向上散发出来。

7、第一驱动装置和第二驱动装置均为液压机，液压机的液压推杆能够使装置整体的平推运动更加稳定。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图。

图2是本发明正面结构示意图（合模系统剖视）。

图3是图2中A处放大图。

图4是本发明注射系统剖视结构示意图。

图5是图4中B处放大图。

图6是图4中C处放大图。

图7是本发明中推料螺杆结构示意图。

图8是图7中D处放大图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1至图8，本实施例一提出一种塑料成型装置，包括机架和设置于所述机架上的注塑机本体，所述注塑机本体包括有相互配合的注射系统、合模系统和中央控制电脑，所述注射系统包括料斗1、料筒2、推料螺杆23、止反流阀门22和旋转马达4，所述料斗1固定设置所述料筒2上且与所述料筒2相互贯通，所述料筒2内设置有进料空腔26，所述推料螺杆23设置于所述进料空腔26内，所述推料螺杆23与所述旋转马达4的输出端连接，所述旋转马达4连接有第一驱动装置3，通过第一驱动装置3所述推料螺杆23能够在所述料筒2内沿自身轴线的长度方向往复运动，同时在旋转马达4的作用下所述推料螺杆23能够以自身轴线为旋转轴进行正反转，所述止反流阀门22固定设置于所述进料空腔内26，所述推料螺杆23穿设于所述止反流阀门22上，所述料筒2的外圆周表面上环绕设置有第一加热装置21，所述推料螺杆23内集成设置有第二加热装置232，所述料筒2上设置有射出口25，所述推料螺杆23的自由端端头上包覆有耐高温橡胶层231，其中，中央控制电脑属于公知部件，其用于接受操作者的指令进而发送信号控制注射系统和合模系统的工作，其集成设置于装置上，图中未进行示出，止反流阀门22也为公知部件，其作用在于能够减少塑料原料液的逆流，保证工作效率，第一加热装置21及第二加热装置232均采用电加热模式，其中第一加热装置21为电加热板覆盖在料筒2的外圆周表面，第二加热装置232为电加热棒集成设置于推料螺杆23的内部；

所述合模系统包括相互配合且可相互开合的左模具6和右模具5，所述左模具6上设置有成型凸起62，所述右模具5上设置有成型凹槽51，相互贴合时，所述成型凸起62和所述成型凹槽51配合形成成型模腔，所述右模具5上设置有射入口53，所述射入口53贯通至所述成型凹槽51内，所述射入口53的口径与所述射出口25的口径相同，所述右模具5上位于所述射入口53的口沿上设置有卡接槽54，所述卡接槽54与所述料筒2相互吻合，所述卡接槽54内设置有橡胶密封圈541，所述左模具6内设置有功能腔63，所述功能腔63内靠近所述成型凸起62的一侧壁上设置有冷却水管9，所述冷却水管9内通过外接有冷却液箱，冷却液在其内部循环流动，所述功能腔63内设置有第一振动电机8，所述成型凸起的四周边缘设置有顶推板64。

所述机架上设置有滑行柱71，所述右模具固定设置于所述机架上，所述机架上设置有第二驱动装置7，所述第二驱动装置7驱动所述左模具6通过滑行柱71靠近或远离所述右模具5。

所述左模具6上靠近所述右模具5的一侧面上设置有定位凸起61，所述右模具5上靠近所述左模具6的一侧面上设置有定位凹槽52，所述定位凸起61和所述定位凹槽52相互配合，所述定位凸起61为圆柱状凸起，所述定位凹槽52为圆柱状凹槽，所述定位凸起61的自由端末端设置有圆弧形的引导面611，当由于外界因素导致左模具6靠近右模具5时轨迹稍有偏差，在圆弧形的引导面611的作用下定位凸起61依旧可以完成与定位凹槽52的配合工作，保证左模具6和右模具5精确配合，其引导作用也体现于此，所述顶推板64包括相互垂直的顶推面641和侧推面642，所述侧推面642紧贴所述成型凸起62的外周侧面，其伸出和回缩的驱动方式采用微型驱动电机进行驱动，微型驱动电机集成设置于左模具6内，其属于公知的驱动部件图中未进行示出，所述推料螺杆23上设置有绞龙叶片24，所述绞龙叶片24上均匀设置有微搅拌辊241，所述微搅拌辊241一体成型地设置于所述绞龙叶片24上，所述微搅拌辊241为圆锥状，所述微搅拌辊241的长度方向与所述推料螺杆23的轴线方向相互平行，所述微搅拌辊241的长度为3cm，实际生产过程中其可以在3-5cm范围之间进行调整，如4cm或者5cm，所述料斗1上集成设置有第二振动电机11。

上述第一驱动装置3和第二驱动装置7均为液压机，其也可替换为电缸或者油缸进行驱动。

同时，本发明中推料螺杆23的结构采用靠近射出口25一端的杆径沿靠近旋转马达4一端的杆径逐渐减小，其目的是能够使料筒2内的进料空腔26靠近右模具5的一端容积较小，而靠近料斗1的一端容积较大，此举能够保证料斗1进料过程中下料顺畅，且伴随推料螺杆23向射出口25方向移动时，进料空腔26在该区域的容积逐渐减小，塑料溶液在推料螺杆23的作用下会受到挤压，进而将压力向射出口25释放，加快射出速度进而能够提升工作效率，同时在塑料溶液被挤压过程中也能够使自身被搅拌的更加充分，质地更加均匀。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种塑料成型装置，包括机架和设置于所述机架上的注塑机本体，所述注塑机本体包括有相互配合的注射系统、合模系统和中央控制电脑，其特征在于：

注射系统，所述注射系统包括料斗、料筒、推料螺杆、止反流阀门和旋转马达，所述料斗固定设置所述料筒上且与所述料筒相互贯通，所述料筒内设置有进料空腔，所述推料螺杆设置于所述进料空腔内，所述推料螺杆与所述旋转马达的输出端连接，所述旋转马达连接有第一驱动装置，通过第一驱动装置所述推料螺杆能够在所述料筒内沿自身轴线的长度方向往复运动，同时在旋转马达的作用下所述推料螺杆能够以自身轴线为旋转轴进行正反转，所述止反流阀门固定设置于所述进料空腔内，所述推料螺杆穿设于所述止反流阀门上，所述料筒的外圆周表面上环绕设置有第一加热装置，所述推料螺杆内集成设置有第二加热装置，所述料筒上设置有射出口，所述推料螺杆的自由端端头上包覆有耐高温橡胶层；

合模系统，所述合模系统包括相互配合且可相互开合的左模具和右模具，所述左模具上设置有成型凸起，所述右模具上设置有成型凹槽，相互贴合时，所述成型凸起和所述成型凹槽配合形成成型模腔，所述右模具上设置有射入口，所述射入口贯通至所述成型凹槽内，所述射入口的口径与所述射出口的口径相同，所述右模具上位于所述射入口的口沿上设置有卡接槽，所述卡接槽与所述料筒相互吻合，所述卡接槽内设置有橡胶密封圈，所述左模具内设置有功能腔，所述功能腔内靠近所述成型凸起的一侧壁上设置有冷却水管，所述冷却水管内循环流通有冷却液，所述功能腔内设置有第一振动电机，所述成型凸起的四周边缘设置有顶推板；

中央控制电脑，所述中央控制电脑用于接受操作者的指令进而控制所述注射系统和所述合模系统的工作。

2.根据权利要求1所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述机架上设置有滑行柱，所述右模具固定设置于所述机架上，所述机架上设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述左模具靠近或远离所述右模具。

3.根据权利要求2所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述左模具上靠近所述右模具的一侧面上设置有定位凸起，所述右模具上靠近所述左模具的一侧面上设置有定位凹槽，所述定位凸起和所述定位凹槽相互配合。

4.根据权利要求3所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述定位凸起为圆柱状凸起，所述定位凹槽为圆柱状凹槽，所述定位凸起的自由端末端设置有圆弧形的引导面。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述顶推板包括相互垂直的顶推面和侧推面，所述侧推面紧贴所述成型凸起的外周侧面。

6.根据权利要求5所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述推料螺杆上设置有绞龙叶片，所述绞龙叶片上均匀设置有微搅拌辊。

7.根据权利要求6所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述微搅拌辊一体成型地设置于所述绞龙叶片上，所述微搅拌辊为圆锥状，所述微搅拌辊的长度方向与所述推料螺杆的轴线方向相互平行。

8.根据权利要求7所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述微搅拌辊的长度为3-5cm。

9.根据权利要求8所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述料斗上集成设置有第二振动电机。

10.根据权利要求9所述的一种塑料成型装置，其特征在于：所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为液压机。

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