CN116968279A - 一种先进先出注塑复合系统及其注射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种先进先出注塑复合系统，包括：料筒组件，与一驱动组件连接用于实现转动混料和高压注射分步操作的组件，所述的料筒组件包括有螺杆与柱塞，所述的螺杆与柱塞之间设置有滑动自密封结构；在高压注射过程中，所述的柱塞和螺杆通过滑动自密封结构形成为一固定式挤出塑化机构；射缸组件，与料筒组件连接并通过一液压系统控制带动料筒实现储料和固定式挤出塑化的组件；封料缸组件，设置在驱动组件上并与射缸组件连接，用于带动驱动组件往复移动以实现滑动自密封结构打开储料和封料注射的组件。还公开了该复合系统的注射方法。该先进先出注塑复合系统，塑化计量行程精准可控，提升了制品强度，有效防止了溢料现象和逆流现象的发生。

Description

一种先进先出注塑复合系统及其注射方法

技术领域

本发明涉及注塑机技术领域，尤其涉及一种先进先出注塑复合系统及其注射方法。

背景技术

现有往复式螺杆塑化注射，在生产大型制品时，螺杆后移量过大，胶料的塑化受到限制，另外由于螺棱和料筒之间径向之间的间隙较大，注射时容易导致逆流和漏料现象，致使部分胶料反复停留，易产生焦烧，从而注射压力也受到限制，只能用于低粘度胶料，小体积的橡胶制品生产。

为了防止胶料逆流，现有技术中采用在螺杆头部增加止逆环，例如，中国专利文献（公告日：2020-06-16，公告号：CN210759043U）公开了一种往复式螺杆塑化注射装置，包括机筒，机筒一侧设有锥形射入壳体，机筒外设有加热器，机筒内设有螺杆并与螺杆之间设有螺纹，加热器一侧与机筒之间设有料斗，螺杆一端设有锥头，另一端连接有旋转机构，锥头上设有若干凹口，锥头与螺杆之间设有柱体，柱体外设有止逆环，且一侧与螺杆之间设有限位环，止逆环上设有若干流孔，且一侧设有第一锥面和插板，限位环上设有第二锥面，且侧部设有导向壳体，导向壳体内设有插槽；本实用新型采用独特的止逆环与螺杆配套自锁结构，避免推进过程中熔融物料逆流现象，保证较高的射入压力，注射量精准，往复运动快捷平稳，以便提高橡塑件表面成型质量，易于脱模，实现规模化生产。

上述技术方案虽然解决了逆流问题，但是，由于螺杆头部止逆环设置，容易造成胶料玻璃纤维的破损，从而影响制品的强度，而且挤出螺杆兼具配料和送料功能，因此，严重影响了塑化计量的精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中往复式螺杆塑化注射存在胶料玻璃纤维易被破损，从而影响制品强度，挤出螺杆同时实现配料送料功能，导致塑化计量不准确，影响生产效率等问题，而提供一种胶料玻璃纤维不被破坏，配料和注射功能分步进行，先进入到螺杆配料的胶料最先注射使用，后进入的胶料后进行注射，避免了玻璃纤维的破损，螺杆仅具有配料功能，塑化计量精准，柱塞与料筒之间径向间隙小，无溢料现象，制品强度高的先进先出注塑复合系统及其注射方法。

本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案为：一种先进先出注塑复合系统，包括：

料筒组件，与一驱动组件连接用于实现转动混料和高压注射分步操作的组件，所述的料筒组件包括有螺杆与柱塞，所述的螺杆与柱塞之间设置有滑动自密封结构；在高压注射过程中，所述的柱塞和螺杆通过滑动自密封结构形成为一固定式挤出塑化机构；

射缸组件，与料筒组件连接并通过一液压系统控制带动料筒实现储料和固定式挤出塑化的组件；

封料缸组件，设置在驱动组件上并与射缸组件连接，用于带动驱动组件往复移动以实现滑动自密封结构打开储料和封料注射的组件。

该先进先出注塑复合系统，通过对系统整体进行全新设计，在螺杆与柱塞之间设置一滑动自密封结构，将配混料与高压注射分步进行，螺杆仅具有旋转配混料功能，在高压注射过程中，螺杆与柱塞不做相对运动，而是通过滑动自密封结构将螺杆与柱塞形成一固定式挤出塑化机构， 螺杆与柱塞作为一整体用于高压注射挤出操作，这样的结构设计，由于螺杆仅具有旋转配混料功能，因此，既可以对柱塞的计量行程进行精准设计与控制，从而实现塑化计量的精确化设计，保证了塑化计量的准确，同时，由于螺杆的旋转推进配混料，保证了配混熔融料依次实现高压注射，无反复停留胶料存在，实现了真正的先进先出注射的设计要求，避免了胶料玻璃纤维被破损现象的发生，提高了制品的强度，另外，由于螺杆仅具有配混料功能，不进行推进注射功能，因此，螺杆与柱塞之间径向间隙可以根据旋转配料要求设置为小间隙，胶料依次被配混推进，避免了胶料的反复停留产生焦烧现象和溢料现象的发生。滑动自密封结构的设置保证了胶料在注射过程中无逆流现象发生，同时，通过自身结构提升了注射压力，有效实现了高压注射。固定式挤出塑化机构采用滑动自密封结构，不设置止逆环，进一步避免了玻璃纤维破损现象的发生。储料和注射是通过液压系统控制射缸组件带动料筒前后移动来实现的，而打开储料和封料注射操作则是通过液压系统控制封料缸组件，通过驱动组件带动螺杆前后移动实现的，封料缸组件、料筒组件、射缸组件以及驱动组件协调配合形成了该先进先出注塑复合系统，实现了真正的先进先出注塑要求，塑化计量行程精准可控，提高了塑化计量精度，提升了制品强度，有效防止了溢料现象和逆流现象的发生。而且该先进先出复合系统，结构简单，操作方便，降低了生产成本。

作为优选，所述的固定式挤出塑化机构在挤出螺杆注射塑化过程中，螺杆与柱塞相对静止，螺杆与柱塞同步运动。固定式挤出塑化机构，在高压注射过程中是作为一个整体完成挤出注射塑化功能，螺杆与柱塞不做相对运动，保证相对静止，而螺杆与柱塞作为一个整体同步运动，实现挤出功能，保证了挤出过程中无逆流现象，而且能够实现柱塞行程的精准控制。

作为优选，所述的柱塞内部设置有螺杆腔，所述的螺杆转动设置在螺杆腔内部，在所述的螺杆与螺杆腔之间形成小间隙熔融料通道。由于螺杆仅具有配混料功能，因此，柱塞与料筒之间径向间隙可以设计为小间隙，从而在螺杆与柱塞之间的形成小间隙熔融料通道，保证了配料功能的同时，实现了小间隙设计，避免了溢料现象的发生，而且胶料依次被配混推出，无反复停留胶料，配混料更加均匀。

作为优选，所述的滑动自密封结构包括设置在螺杆注射端的自封式滑动件和设置在柱塞注射端的密封槽。滑动自密封结构主要由设置在螺杆端部的自封式滑动件，以及设置在柱塞端部与自封式滑动件配合的密封槽实现，自封式滑动件与密封槽分离，实现打开进料，由于自密封式滑动件设置在螺杆上与螺杆同步动作，螺杆后退，自封式滑动件沿轴向同步后退，实现与柱塞端部的密封槽的径向平面密封，阻断熔融料回流通道，产生注射高压。螺杆前进，自封式滑动件沿轴向同步前进，实现与柱塞端部的密封槽的分离，打开进料通道。

作为优选，所述的自封式滑动件上设置有自密封锥面，所述的自密封锥面与密封槽滑动密封配合形成径向锥面密封结构；所述的自封式滑动件上与自密封锥面相对的一端设置有料嘴自密封锥面。自密封锥面与密封槽滑动密封配合形成径向锥面密封结构，有利于杜绝流通死角，实现良好密封。而料嘴自密封锥面是为了防止注射完成后熔融料的逆流。

作为优选，所述的料筒组件还包括料筒固定座组件、设置在料筒固定座组件上的料筒、连接在料筒上的料嘴座和固定在料嘴座上的料嘴。料筒固定座组件主要用于实现对料筒以及料嘴座和料嘴的固定，以方便射缸组件的储料和高压注射。

作为优选，在所述的料嘴座和料筒内部设置有注射腔，所述的料嘴内部设置有连通注射腔的射料孔；所述的柱塞与注射腔往复滑动式密封连接；在注射腔朝向料嘴的一端设置有的自密封锥腔。高压注射过程中胶料在高压挤压的作用下，通过注射腔进入射料孔，从射料孔高压挤出实现挤出塑化注射。自密封锥腔的设置是为了与自封式滑动件配合实现在高压注射完成后，料嘴座内部的胶料不会逆流，从而保证了注射的精准性。

作为优选，所述的封料缸组件包括通过液压系统控制往复移动的封料缸芯轴和封料缸，所述的封料芯轴伸出封料缸与射缸组件连接，封料芯轴的伸缩带动驱动组件进而带动螺杆往复移动实现封料和打开进料。封料缸组件主要包括封料缸和封料缸芯轴，通过液压系统控制封料缸芯轴的伸缩运动，从而带动驱动组件往复移动，驱动组件带动螺杆往复移动实现封料和打开进料。

作为优选，所述的射缸组件包括射缸本体，在所述的射缸本体上设置有射缸套，所述的射缸套内部设置有通过液压系统控制往复移动的射缸芯轴，所述的射缸芯轴与料筒组件连接并且带动料筒组件往复运动实现注射。射缸组件主要是在射击缸本体上设置两组射缸套，在射缸套内部设置有通过液压系统控制伸缩的射缸芯轴，从而通过射缸芯轴的往复移动带动料筒往复运动实现储料和高压注射。

作为优选，所述的射缸本体上设置有加料口，所述的射缸本体内部设置有连通加料口的柱塞安装腔，所述的柱塞穿设在柱塞安装腔内部，所述的柱塞上设置有连通加料口的柱塞进料槽口，所述的螺杆穿过柱塞和柱塞安装腔与驱动组件连接，并通过驱动组件带动旋转混料；所述的射缸本体上设置有用于实现驱动组件导向的射缸导柱。上述结构的设置，螺杆通过驱动组件带动旋转实现配混料操作，配混料完成后，驱动组件停止工作，螺杆停止旋转相对柱塞静止不动，从而实现固定式挤出操作。而射缸导柱的设置是为了实现对驱动组件的导向。

本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：所述的先进先出注塑复合系统的注射方法，包括以下步骤：

步骤1：滑动自密封结构的解密封：启动液压系统，控制封料缸芯轴后退，封料缸带动驱动组件前移，通过驱动组件带动螺杆前进，自封式滑动件移出密封槽，实现柱塞与螺杆之间滑动自密封结构的解密封；

步骤2：进料：配混熔融料自加料口、柱塞进料槽口进入到螺杆与柱塞之间的小间隙熔融料通道；

步骤3：配料混料：启动驱动组件，带动螺杆旋转，熔融料在螺杆的推动下在小间隙熔融料通道内进行配料混料；

步骤4：储料：熔融料在螺杆的旋转配混料的同时，液压系统控制射缸芯轴向前移动，射缸本体向后移动带动柱塞向后移动，熔融料依次进入注射腔储料，当柱塞运动达到设计的计量行程时，配混储料停止，驱动组件停止工作；

步骤5：封料：在注射腔储满料时，液压系统控制封料缸芯轴前进，封料缸带动驱动组件向后移动，传动轴带动螺杆向后移动，自封式滑动件滑入密封槽实现径向锥面密封形成滑动自密封结构，滑动自密封结构将螺杆与柱塞端部密封使其形成固定式挤出塑化机构，并在注射腔内部形成注射高压；

步骤6：高压注射：液压系统控制射缸芯轴向后运动，射缸本体带动料筒向前移动，固定式挤出塑化机构整体相对料筒前移，挤压熔融料，熔融料自料嘴喷出，完成高压注射。

该先进先出注塑复合系统的注射方法，通过将螺杆配混料并通过固定式挤出塑化机构挤压注射，协调操作，分步进行，螺杆配混料间隙小，熔融料在在小间隙熔融料通道内进行配料混料，实现了真正的熔融料先进先混先出设计，熔融料无溢料现象，所有熔融料均能够被有效混料后依次推入到注射储料腔内部储料，储料过程中柱塞在射缸本体的带动下后移，柱塞完成设定行程后，储料完成。液压系统控制封料缸芯轴前进，滑动自密封结构启动密封，螺杆与柱塞形成固定式挤出塑化机构，固定式挤出塑化机构挤压注射腔内部熔融料进行高压注射，由于滑动自密封结构将柱塞与螺杆端部的通道进行了密封，阻断熔融料回流通道，在挤压注射过程中，熔融料不会通过柱塞端部回流到小间隙熔融料通道内，不会导致部分胶料反复停留，实现了先进先出注射的设计要求，既实现了良好的密封，也提升了注射压力。螺杆与柱塞之间在高压注射时也不做相对旋转运动，此时，螺杆相对于料筒没有轴向运动，螺杆与柱塞形成一固定式挤出塑化机构进行整体轴向挤压，提升了高压注射的压力，能够满足各种粘度胶料的注射要求，而且该注射方法协调性能够好，操作方便，能够适用于各种不同型号规格制品的塑化注射生产要求。

本发明的有益效果是：该先进先出注塑复合系统，实现了真正的先进先出注塑要求，塑化计量行程精准可控，提高了塑化计量精度，提升了制品强度，有效防止了溢料现象和逆流现象的发生。通过自身结构提升了注射压力，有效实现了高压注射，能够满足各种粘度胶料的注射要求。而且该先进先出复合系统，结构简单，操作方便，降低了生产成本。

附图说明

图1 是本发明先进先出注塑复合系统的一种结构示意图；

图 2 是本发明先进先出注塑复合系统水平方向的一种剖视图；

图 3 是本发明先进先出注塑复合系统垂直方向的一种剖视图；

图 4 是本发明中料筒组件的一种剖视图；

图5 是本发明中料筒固定组件的一种结构示意图；

图6是本发明中射缸组件的一种结构示意图；

图7是本发明中驱动组件和封料缸组件的一种结构示意图；

图8是本发明中驱动组件和封料缸组件的一种剖视图；

图9是本发明中液压系统控制结构图；

图中：1、固定式挤出塑化机构，2、小间隙熔融料通道，3、加料口；

100、料筒组件， 101、螺杆，102、柱塞，103、滑动自密封结构，104、料嘴，105、料嘴座，106、料筒，107、注射料腔，108、注射储料腔，109、注射腔，110、射料孔，111、螺杆腔，112、自封式滑动件，113、密封槽，114、自密封锥面，115、料嘴自密封锥面， 116、自密封锥腔，117、射缸连接法兰，118、柱塞进料槽口；

200、射缸组件，201、射缸本体，202、柱塞安装腔，203、柱塞连接法兰，204、射缸套，205、射缸前盖，206、射缸后盖，207、射缸腔体，208、射缸芯轴，209、射缸芯轴活塞端，210、射缸芯轴轴杆端，211、射缸导柱；

300、封料缸组件，301、封料缸，302、封料缸芯轴，303、封料缸缸套，304、封料缸前盖，305、封料缸后盖，306、封料缸腔体， 307、封料缸芯轴活塞端，308、封料缸芯轴轴杆端，309、封料缸连接螺母；

400、驱动组件，401、马达，402、马达座，403、输出轴，404、传动轴，405、导向座；

500、料筒固定座组件，501、料筒固定座，502、射缸螺母防松压块，503、射缸螺母，504、料筒安装腔，505、芯轴连接腔；

600、液压系统。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1：

在图1、图2、图3所示的实施例中，一种先进先出注塑复合系统，包括：用于实现转动混料和高压注射分步操作的件料筒组件100，所述的料筒组件100与一驱动组件400连接，所述的料筒组件100包括有螺杆101与柱塞102，所述的螺杆101与柱塞102之间设置有滑动自密封结构103，在高压注射过程中，所述的柱塞102和螺杆101通过滑动自密封结构103形成为一固定式挤出塑化机构1；

与料筒组件100连接并通过一液压系统600控制，带动料筒102实现储料和固定式挤出塑化的射缸组件200；

并与射缸组件100连接，用于带动驱动组件往复移动以实现滑动自密封结构103打开储料和封料注射的封料缸组件300。

如图4所示，所述的料筒组件100还包括料嘴104、料嘴座105、料筒106和料筒固定座组件500。

料筒106固定连接在料筒固定座组件500，所述的料嘴座105与料筒106的端部固定连接，所述的料嘴座105内部设置有注射料腔107，所述的料筒106内部设置有注射储料腔108，所述的注射料腔107与注射储料腔108密封连接形成注射腔109，所述的料嘴104内部设置有射料孔110，所述的射料孔110连通注射腔109，所述的料嘴104的端部为锥形结构。

所述的柱塞102滑动密封设置在在注射储料腔108内部，并可沿注射储料腔108往复滑动。所述的柱塞102内部设置有螺杆腔111，所述的螺杆101可转动设置在螺杆腔111内部，在所述的螺杆101与螺杆腔111之间形成小间隙熔融料通道2。

所述的滑动自密封结构103包括设置在螺杆101注射端端部的自封式滑动件112和设置在柱塞102端部且与自封式滑动件112密封配合的密封槽113。

自封式滑动件112例如可以为一自封式滑动螺杆头，在螺杆101朝向料嘴104的一端的端部设置有用于实现滑动式自密封的自封式滑动件112，所述的自封式滑动件112与螺杆101端部螺纹连接，对应的在柱塞102的端部设置有用于实现自密封的圆锥形密封槽113，所述的自封式滑动件112上设置有与密封槽113配合的自密封锥面114，自密封锥面114与圆锥形密封槽113滑动配合后形成径向锥面密封结构，保证了在高压注射过程中熔融料不会倒流进入到小间隙熔融料通道2内部。

同时，为了实现注射完成后，注射料腔107内部的熔融料不会倒流入注射储料腔108内部，在所述的自封式滑动件112朝向料嘴104的一端设置有料嘴自密封锥面115，在注射料腔107与注射储料腔105连通的一端设置有自密封锥腔116，在注射完成时，料嘴自密封锥面115与自密封锥腔116配合形成径向平面高压注射密封结构，从而防止胶料的溯流。

所述的固定式挤出塑化机构1在挤出螺杆塑化过程中，螺杆101与料筒102不做相对运动，为了在射出时不使熔融料倒流挤出螺槽，在自封式滑动件112轴向与螺杆101滑动定位，自封式滑动件112上的自密封锥面114与柱塞102上的自密封圆锥形密封槽113可达到径向平面密封，螺杆101相对于料筒102没有轴向运动。

如图5所示，所述的料筒固定组件500包括料筒固定座501、射缸螺母防松压块502和射缸螺母503，在所述的料筒固定座501上设置有料筒安装腔504，所述的料筒106与料筒安装腔504固定连接。在料筒固定座501上与料筒安装腔504的轴线平行设置有一对芯轴连接腔505。

如图6所示，所述的射缸组件200包括射缸本体201、在射缸本体201上设置有加料口3和柱塞安装腔202，所述的柱塞安装腔202沿射缸本体201的轴向水平设置，所述的加料口3垂直与柱塞安装腔202设置并且与柱塞安装腔202连通，所述的射缸本体201上朝向料筒组件100的一端设置有柱塞连接法兰203，所述的柱塞102上设置有射缸连接法兰117，所述的柱塞102通过射缸连接法兰117和柱塞连接法兰203与射缸本体201固定连接，所述的柱塞102朝向射缸本体201的一端对应加料口3设置有柱塞进料槽口118，所述的柱塞102设有柱塞进料槽口118的一端穿设在柱塞安装腔202内部，所述的螺杆101的后端穿过柱塞安装腔202与驱动组件400连接，并通过驱动组件400带动旋转实现混料。

在射缸本体201上平行于柱塞安装腔202的轴线对称设置有两组射缸套204，所述的射缸套204内部设置有通过液压系统600控制往复移动的射缸芯轴208，所述的射缸芯轴208与料筒固定座501连接并且带动柱塞102往复运动实现注射。所述的射缸套204朝向料嘴104的一端设置有射缸前盖205，射缸套204的另一端设置有射缸后盖206，所述的射缸前盖205、射缸套204和射缸后盖206密封形成射缸腔体207，所述的射缸芯轴208滑动设置在射缸腔体207内部，所述的射缸芯轴208包括射缸芯轴活塞端209和射缸芯轴轴杆端210，所述的射缸芯轴轴杆端210向射缸前盖205一端延伸出射缸腔体207，并且射缸芯轴轴杆端210穿过料筒固定座501上的芯轴连接腔505通过射缸螺母503固定在料筒固定座501上，为了防止射缸螺母203的松动，在射缸螺母503的外部设置有射缸螺母防松压块502。当进行储料时，射缸芯轴208在液压系统的控制下向前移动，射缸本体带动料筒向后移动，让出注射腔内部空间，实现储实，当料筒运动到设定行程时，储料完成。当进行高压注射时，射缸芯轴208在液压系统控制下向后移动，射缸本体带动料筒向前移动，实现高压注射，此时，射缸芯轴208向射缸腔体207内部收缩。

为了实现对射缸芯轴的液压控制，在射缸前盖205和射缸后盖206内部分别设置有连通液压系统600的射缸油路，所述的射缸油路分别连通射缸腔体207。通过射缸前盖205和射盖后盖206的进回油来控制射缸芯轴208的前后运动，带动柱塞102的前后运动，以完成储料和注射动作。

在射缸本体201上远离料嘴104的一端还设置有射缸导柱211，射缸导柱穿过射缸马达座用于实现对马达座的导向。

如图7所示，驱动组件400包括马达401和马达座402，所述的马达401固定在马达座402上，并且马达401的输出轴403上连接有传动轴404，所述的传动轴404与螺杆101连接，并且将马达401的动力传递给螺杆100，螺杆101转动实现储料混料的功能。本实施例中，在马达座402上设置有两个导向座405，对应的射缸导柱211设置有两根，射缸导柱211滑动设置在导向座405内部实现导向。

如图8所示，所述的封料缸组件300设置在马达座402上，所述的封料缸组件300包括封料缸301和通过液压系统600控制往复移动的封料缸芯轴302，所述的封料缸301包括封料缸缸套303、封料缸前盖304和封料缸后盖305，在封料缸缸套303内部形成封料缸腔体306，所述的封料缸芯轴302包括封料缸芯轴活塞端307和封料缸芯轴轴杆端308，所述的封料缸芯轴活塞端307滑动设置在封料缸腔体306内部且封料缸芯轴轴杆端308朝向射缸本体201一端延伸出封料缸腔体30，所述的封料缸芯轴轴杆端308通过封料缸连接螺母309与射缸本体201固定连接。

为了实现对封料缸芯轴的液压控制，在封料缸前盖304和封料缸后盖305内部分别设置连通液压系统600的封料缸油路，所述的封料缸油路分别连通封料缸腔体306。

通过封料缸前盖304和封料缸后盖305的进回油来控制封料缸芯轴302的前后运动，从而带动马达座前后移动，马达座的前后移动带动传动轴实现前后移动，通过传动轴404带动螺杆101前后移动，通过螺杆101上的自封式滑动件112实现封料和进料。封料缸芯轴302前进则实现封料，此时，封料缸301相对封料缸芯轴302向后运动，进而带动马达座402向后移动，传动轴一起向后移动从而带动螺杆101向后移动，自封式滑动件112沿轴向向柱塞上的密封槽油滑动实现封料；封料缸芯轴302后退则打开进料。

如图9所示，该先进先出注塑复合系统工作原理：

启动液压系统，通过液压油路控制封料缸301前进，即封料缸前盖304中的封料缸油路进油，油液推动封料缸芯轴302沿封料缸腔体306向后滑动，此时，封料缸301向前移动从而带动马达前移，马达上的传动轴带动与其固定连接的螺杆101前移，自封式滑动件112与密封槽113之间脱离密封，使得小间隙熔融料通道打开。

启动马达，马达通过传动轴404带动螺杆101旋转，配混熔融料自加料口3、柱塞进料槽口进入到螺杆与柱塞之间的小间隙熔融料通道2，配混熔融料在螺杆101上螺棱的推动下进行配料混料，并在螺杆的作用下进入料筒内部的注射储料腔储料。此时，射缸后盖206内部的射缸油路进油，射缸芯轴208在油液的推动下向进移动，射缸本体向后移动带动柱塞一起向向移动，让出注射腔内部空间，实现储料，当柱塞运动达到设计的计量行程时，配混塑料停止。此时，马达停止工作。由于配混塑料过程中，螺杆旋转，先行进入的胶料先行配混后依次进入到注射储料腔储料，在注射过程中先进入的混料先进行注射，后进入的后进行注射。

接着，封料缸后盖上的封料缸油路进油，油液推动封料缸芯轴向前移动，封料缸向后移动，封料缸带动马达座在射缸导柱的导向作用下向后移动，同时带动螺杆向后移动，自封式滑动螺杆头在螺杆的带动下后移，自封式滑动螺杆头上的自密封锥面与柱塞上的自密封圆锥形密封槽形成径向平面密封，紧密贴合，阻断熔融料回流通道，产生注射高压。密封为圆锥面接触，柱塞头部的自密封圆锥形密封槽为圆锥型，这样的密封结构有利于杜绝流通死角。

由于在注射开始时，自封式滑动螺杆头与柱塞端部呈密封状态，在注射储料腔内部形成注射高压。因此，在注射过程中，射缸前盖205中的射缸油路进油控制射缸芯轴208向后运动，射缸本体向前移动从而带动柱塞和螺杆形成的固定式挤出塑化机构1向前移动，挤压注射腔内部的胶料，实现高压注射。注射过程由于自密封结构的设置熔融料无回流现象，直至完成整个注射动作，然后再进行下一次混料储料和注射动作。

该先进先出注塑复合系统的注射方法，包括以下步骤：

步骤1：滑动自密封结构103的解密封：启动液压系统600，控制封料缸芯轴302后退，封料缸301带动驱动组件400前移，通过驱动组件400带动螺杆101前进，自封式滑动件112移出密封槽113，实现柱塞102与螺杆101之间滑动自密封结构的解密封；

步骤2：进料：配混熔融料自加料口3、柱塞进料槽口118进入到螺杆与柱塞之间的小间隙熔融料通道2；

步骤3：配料混料：启动驱动组件400，带动螺杆101旋转，熔融料在螺杆101的推动下在小间隙熔融料通道2内进行配料混料；

步骤4：储料：熔融料在螺杆101的旋转配混料的同时，液压系统600控制射缸芯轴208向前移动，射缸本体201向后移动带动柱塞向后移动，熔融料依次进入注射储料腔108储料，当柱塞102运动达到设计的计量行程时，配混储料停止，驱动组件400停止工作；

步骤5：封料：在注射储料腔108储满料时，液压系统控制封料缸芯轴302前进，封料缸301带动驱动组件400向后移动，传动轴带动螺杆101向后移动，自封式滑动件112滑入密封槽113实现径向锥面密封形成滑动自密封结构103，滑动自密封结构103将螺杆101与柱塞102端部密封使其形成固定式挤出塑化机构1，并在注射腔109内部形成注射高压；

步骤6：高压注射：液压系统600控制射缸芯轴208向后运动，射缸本体201带动料筒106向前移动，固定式挤出塑化机构1整体相对料筒106前移，挤压熔融料，熔融料自料嘴104喷出，完成高压注射。

该先进先出注塑复合系统，由于螺杆头部结构中不设置止逆环，从而降低了玻璃纤维的破损率，减少了对制品强度的影响；同时，螺杆的功能仅为配混塑料，而不具有注射功能，因此，有效提高了塑化计量精度。普通往复式螺杆塑化注射，在生产大型制品时，螺杆后移量过大，胶料的塑化受到限制，另外由于螺杆兼具配混料和注射功能，因此，螺棱和料筒之间径向之间的间隙较大，注射时容易导致逆流和漏料现象，致使部分胶料反复停留，易产生焦烧，从而注射压力也受到限制，只能用于低粘度胶料，小体积的橡胶制品生产。该先进先出注塑复合系统，螺杆在柱塞内仅具有转动配混胶料的功能，而不具有注射功能，注射通过固定式挤出塑化机构1整体来实现，因此，柱塞与料筒之间径向间隙可以设置为小间隙，能够有效防止胶料的溢料现象，同时，设置有自封式滑动件，能够实现自动密封熔融料的回流通道，无回流现象。

上述实施例仅是本发明其中的一分部实施例，而不是全部实施例。同时，基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，在本申请的技术方案的基础上所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种先进先出注塑复合系统，其特征在于包括：

料筒组件（100），与一驱动组件（400）连接用于实现转动混料和高压注射分步操作的组件，所述的料筒组件（100）包括有螺杆（101）与柱塞（102），所述的螺杆（101）与柱塞（102）之间设置有滑动自密封结构（103）；在高压注射过程中，所述的柱塞（102）和螺杆（101）通过滑动自密封结构（103）形成为一固定式挤出塑化机构（1）；

射缸组件（200），与料筒组件（100）连接并通过一液压系统（600）控制带动料筒（102）实现储料和固定式挤出塑化的组件；

封料缸组件（300），设置在驱动组件（400）上并与射缸组件（100）连接，用于带动驱动组件往复移动以实现滑动自密封结构（103）打开储料和封料注射的组件。

2.根据权利要求1所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的柱塞（102）内部设置有螺杆腔（111），所述的螺杆（101）转动设置在螺杆腔（111）内部，在所述的螺杆（101）与螺杆腔（111）之间形成小间隙熔融料通道（2）。

3.根据权利要求1所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的滑动自密封结构（103）包括设置在螺杆（101）注射端的自封式滑动件（112）和设置在柱塞（102）注射端的密封槽（113）。

4.根据权利要求3所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的自封式滑动件（112）上设置有自密封锥面（114），所述的自密封锥面（114）与密封槽（113）滑动密封配合形成径向锥面密封结构；所述的自封式滑动件（112）上与自密封锥面（114）相对的一端设置有料嘴自密封锥面（115）。

5.根据权利要求1所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的料筒组件（100）还包括料筒固定座组件（500）、设置在料筒固定座组件（500）上的料筒（106）、连接在料筒（106）上的料嘴座（105）和固定在料嘴座（105）上的料嘴（104）。

6.根据权利要求5所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：在所述的料嘴座（105）和料筒（106）内部设置有注射腔（109），所述的料嘴（104）内部设置有连通注射腔（109）的射料孔（110）；所述的柱塞（102）与注射腔（109）往复滑动式密封连接；在注射腔（109）朝向料嘴的一端设置有的自密封锥腔（116）。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的封料缸组件（300）包括通过液压系统（600）控制往复移动的封料缸芯轴（302）和封料缸（301），所述的封料芯轴（302）伸出封料缸（302）与射缸组件（200）连接，封料芯轴的伸缩带动驱动组件（400）进而带动螺杆（101）往复移动实现封料和打开进料。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的射缸组件（200）包括射缸本体（201），在所述的射缸本体（201）上设置有射缸套（204），所述的射缸套（204）内部设置有通过液压系统（600）控制往复移动的射缸芯轴（208），所述的射缸芯轴（208）与料筒组件（100）连接并且带动料筒组件（100）往复运动实现注射。

9.根据权利要求8所述的先进先出注塑复合系统，其特征在于：所述的射缸本体（201）上设置有加料口（3），所述的射缸本体（201）内部设置有连通加料口的柱塞安装腔（202），所述的柱塞（102）穿设在柱塞安装腔（202）内部，所述的柱塞（102）上设置有连通加料口（3）的柱塞进料槽口（118），所述的螺杆（101）穿过柱塞（102）和柱塞安装腔（202）与驱动组件（400）连接，并通过驱动组件（200）带动旋转混料；所述的射缸本体（201）上设置有用于实现驱动组件导向的射缸导柱（210）。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的先进先出注塑复合系统的注射方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：滑动自密封结构（103）的解密封：启动液压系统（600），控制封料缸芯轴（302）后退，封料缸（301）带动驱动组件（400）前移，通过驱动组件（400）带动螺杆（101）前进，自封式滑动件（112）移出密封槽（113），实现柱塞（102）与螺杆（101）之间滑动自密封结构的解密封；

步骤2：进料：配混熔融料自加料口（3）、柱塞进料槽口（118）进入到螺杆与柱塞之间的小间隙熔融料通道（2）；

步骤3：配料混料：启动驱动组件（400），带动螺杆（101）旋转，熔融料在螺杆（101）的推动下在小间隙熔融料通道（2）内进行配料混料；

步骤4：储料：熔融料在螺杆（101）的旋转配混料的同时，液压系统（600）控制射缸芯轴（208）向前移动，射缸本体（201）向后移动带动柱塞向后移动，熔融料依次进入注射腔（109）储料，当柱塞（102）运动达到设计的计量行程时，配混储料停止，驱动组件（400）停止工作；

步骤5：封料：在注射腔（109）储满料时，液压系统控制封料缸芯轴（302）前进，封料缸（301）带动驱动组件（400）向后移动，传动轴带动螺杆（101）向后移动，自封式滑动件（112）滑入密封槽（113）实现径向锥面密封形成滑动自密封结构（103），滑动自密封结构（103）将螺杆（101）与柱塞（102）端部密封使其形成固定式挤出塑化机构（1），并在注射腔（109）内部形成注射高压；

步骤6：高压注射：液压系统（600）控制射缸芯轴（208）向后运动，射缸本体（201）带动料筒（106）向前移动，固定式挤出塑化机构（1）整体相对料筒（106）前移，挤压熔融料，熔融料自料嘴（104）喷出，完成高压注射。