CN216373093U - 注塑机及其射嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种注塑机及其射嘴。所述射嘴具有位于其内部的内流道和螺旋槽；所述内流道沿所述射嘴的长度方向延伸并贯穿所述射嘴的两端；所述内流道包括沿所述射嘴的长度方向依次相接的进口段、主流道段和出口段；所述主流道段的直径恒定，并小于所述进口段的直径；所述螺旋槽设置于所述主流道段的内壁与所述主流道段相通，并环绕所述主流道段呈螺旋状延伸，所述螺旋槽的一端与所述进口段相通；所述螺旋槽与所述内流道共同构成供塑料熔体流经的通道。本实用新型的射嘴可以对塑料熔体起到均化作用。

Description

注塑机及其射嘴

技术领域

本实用新型涉及注塑设备技术领域，特别涉及一种注塑机及其射嘴。

背景技术

注塑机(全称塑料注射成型机)的射嘴是将塑化系统塑化好的塑料熔体导入成型模腔的一个连接装置。在该装置中，需对内流道中的塑料熔体保持一个相对稳定的理化状态，以使之稳定注入模腔中，这其中就包括了使塑料熔体具有稳定的粘度、均匀性。现行业通用的射嘴的内流道孔是一个有着一次或者多次变径的光滑直孔，并且要求尽可能做成光滑直孔以减少流动阻力。同时在射嘴外围包裹一层电阻发热圈，或者红外发热圈等发热元件来保持射嘴体温度波动不太大。但由于注塑螺杆塑化时塑料融化过程是非线性的，在注射前熔出的塑料并非完全均质，呈现出中心温度较外层的略高，相应的外层的塑料温度较低，粘度较高。为了均化塑料熔体，有些射嘴会在内流道中间增加过滤网、静态混合器等混炼元件。

实用新型内容

针对目前注塑机普通射嘴只能起到联通作用，流经的塑料熔体剪切混合作用轻微，而带滤网、静态混合器的射嘴沿程阻力较大的问题，本实用新型提供一种用于注塑机的射嘴，解决流经射嘴内塑料熔体的温度、粘度不均匀的问题。

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述射嘴的注塑机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种用于注塑机的射嘴，其具有：内流道，位于所述射嘴的内部，沿所述射嘴的长度方向延伸并贯穿所述射嘴的两端；所述内流道包括沿所述射嘴的长度方向依次相接的进口段、主流道段和出口段；所述主流道段的直径恒定，并小于所述进口段的直径；螺旋槽，设置于所述主流道段的内壁与所述主流道段相通，并环绕所述主流道段呈螺旋状延伸，所述螺旋槽的一端与所述进口段相通；所述螺旋槽与所述内流道共同构成供塑料熔体流经的通道。

其中，所述螺旋槽的与所述进口段相通的一端的槽深大于远离所述进口段的一端的槽深。

其中，随着远离所述进口段，所述螺旋槽的槽深逐渐变小。

其中，所述螺旋槽的远离所述进口段的一端与所述主流道段圆滑过渡相接。

其中，所述进口段具有在朝向所述主流道段的方向上直径逐渐缩小的变截面部，所述变截面部的小端与所述主流道段相接，所述螺旋槽的端部与所述变截面部相接并连通。

其中，所述变截面部的截面呈锥形，所述螺旋槽的端部与所述变截面部的锥形的锥面处连通。

其中，所述螺旋槽的螺旋升角为45°～60°。

其中，所述螺旋槽的数量为多个，绕所述主流道段均匀分布。

其中，所述螺旋槽的截面呈弧形。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种注塑机，包括如上所述的射嘴。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：本实用新型的该射嘴中，内流道与螺旋槽共同构成供塑料熔体流经的通道，塑料熔体流经该射嘴时，塑料熔体在位于中心的主流道段仍保持平流层状态，在螺旋槽中则形成与中间平流层有一定夹角的涡流。涡流一方面增加了外层塑料熔体的剪切，剪切会产生剪切热，从而升高了表面塑料熔体的温度，降低了表面塑料熔体的粘度；另一方面，沿螺旋槽行进的涡流还带动平流层形成平稳的扭转，最终使平流层也参与了熔体剪切。在沿射嘴长度方向流动的过程中，塑料熔体经过多次的剪切、混合的过程，从而在出口段处形成更均质的效果。该射嘴内部的通道整体用于供塑料熔体通过，其内部不安装过滤网、静态混合器等混炼元件，直接利用内部的通道结构本身增加塑料熔体的剪切混合作用，从而实现了塑料熔体的均质效果。相比于常规射嘴利用混炼元件均化塑料熔体的方案，本方案不增加零件，结构更为简单，强度可靠，检验及拆装方便，具有良好的成本优势。

附图说明

图1是本实用新型射嘴实施例的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是塑料熔体流经图3的射嘴的流体分布示意图。

附图标记说明如下：1、射嘴；11、定位段；111、外螺纹；12、操作段；121、测温孔；122、固定孔；13、加热段；14、楔入模具段；15、内流道；151、进口段；1511、进胶口；1512、进胶部；1513、变截面部；152、主流道段；153、出口段；1531、喷口；1532、渐缩部；1533、喷口部；16、螺旋槽；161、弧形开口。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供一种用于注塑机的射嘴以及具有该射嘴的注塑机。射嘴连接在注塑机的塑化系统与成型模具之间，用于将由塑化系统塑化好的塑料熔体导入至成型模具的成型模腔中。

塑化系统例如包括用于熔融塑料的熔胶筒和用于将熔融后的塑料熔体导出的熔胶筒前体，熔胶筒和熔胶筒前体的具体结构可以根据实际情况设计。成型模具设有用于接收塑料熔体的浇口以及连通浇口至成型模腔的浇道，浇口、浇道及成型模腔可以根据实际需求设置。

有关塑化系统和成型模具的具体结构在此不做限定，可以参考本领域的相关技术。本实用新型主要涉及射嘴的改进，以下也将主要以射嘴的结构进行介绍。其中，射嘴连接于塑化系统的熔胶筒前体和成型模具的浇口之间。可以理解的是，也可以通过对射嘴的两端进行适配性的设计以使射嘴能够分别连接熔胶筒前体和浇口。

参阅图1至图3，本实施例的射嘴1为一体式结构，大致上呈长条的柱状结构，其内部沿其长度方向贯通形成供塑料熔体流经的通道。

为便于表述，在此定义塑料熔体在射嘴1内部流动的方向为从后端向前端流动。以图1的视图方向为参照，则图示的右侧的方向为“后”，左侧的方向为“前”。

结合图1和图2，射嘴1从后端至前端依次分为定位段11、操作段12、加热段13和楔入模具段14。

定位段11用于连接塑化系统的熔胶筒前体(图中未示出)，可以根据熔胶筒前体的结构进行适应性设计。大致上，定位段11的外形呈圆柱状，定位段11的中部区域的外表面设有外螺纹111，从而可以与熔胶筒前体内部的安装螺纹孔连接装配。

操作段12供操作者操作使用，本实施例中，操作段12的外周呈六角状，可以适配于扳手连接，从而，在射嘴1与熔胶筒前体连接装配或拆卸时，操作者可以使用扳手连接该操作段12进行拆装工作，方便操作。

加热段13的外周呈圆柱状，可以在加热段13的外表面加装发热圈等发热元件和/或其他保温设施等。通过控制发热元件的开停可以保证射嘴1在工作时处于相对稳定的温度。根据发热元件或其他保温设施的结构需求，加热段13的外表面可以适应性设计一些例如孔、槽、凸起等配合结构。

发热元件的开停可以通过设定的时序来控制，也可以是基于对射嘴1的温度检测而实时控制。例如，本实施例中，可以是在射嘴1上开设测温孔121，利用如热电偶等测温元件检测温度以对发热元件进行控制。结合图3，在操作段12上开设有测温孔121和连通测温孔121的固定孔122，固定孔122用于安装测温元件并且测温元件可以伸入测温孔121内进行测温。可以理解的是，测温孔121的位置可以根据实际情况设定，并非限定于操作段12处。

楔入模具段14用于连接成型模具的浇口(图中未示出)，楔入模具段14的横截面呈圆形，其相比于射嘴1的其他各段结构具有更小的外轮廓。楔入模具段14的前端大致呈圆球面，与浇口接触形成近似密封。

以上主要介绍了射嘴1的外形结构，基于上述的描述可知，射嘴1的外形主要是用于与外部结构件相配合，基于外部结构件的不同结构形式，射嘴1的外形可以进行适应性的调整设计。

接下来参阅图3，射嘴1内部具有贯穿射嘴1前后两端的内流道15以及环绕内流道15的螺旋槽16。内流道15和螺旋槽16共同构成供塑料熔体流经的通道。

内流道15沿射嘴1的长度方向延伸，其包括在沿射嘴1的长度方向上由后端至前端依次相接的进口段151、主流道段152和出口段153。内流道15的沿其长度方向的各处的横截面通常设置成呈圆形，具有较小的阻力。

进口段151贯穿射嘴1的后端面，并在射嘴1的后端面上形成进胶口1511。当定位段11连接塑化系统的熔胶筒前体时，进胶口1511将与熔胶筒前体中的出胶口连通，从而接收从熔胶筒前体流入的塑料熔体。

进口段151具有直径不变的进胶部1512和直径逐渐缩小的变截面部1513。进胶部1512的后端即形成该进胶口1511，进胶部1512的前端与变截面部1513的后端相接。变截面部1513在从后端至前端的方向上直径逐渐缩小，通过该结构形式对塑料熔体形成引导，增加塑料熔体的流速。本实施例中，变截面部1513的纵截面呈锥形，直径变化均匀。

主流道段152的长度占据内流道15的总长度的较大比例，作为示例，该比例大致可以在70％左右。主流道段152的直径恒定，主流道段152的后端与进口段151的变截面部1513的前端相接。也即，主流道段152与变截面部1513的直径较小的小端相接。相应地，也可以说主流道段152的直径小于进口段151的直径。

出口段153贯穿射嘴1的前端面，并在射嘴1的前端面上形成喷口1531。当楔入模具段14与成型模具相接时，喷口1531将与成型模具的浇道相连通，从而可以将塑料熔体喷入成型模具的模腔内。出口段153具有与主流道段152相接的渐缩部1532和与渐缩部1532相接的喷口部1533。渐缩部1532的直径在远离主流道段152的方向上逐渐缩小，喷口部1533的直径恒定，喷口部1533的前端即形成该喷口1531。出口段153的直径相比于主流道段152要更小，使得塑料熔体的流速进一步加快以喷入成型模具内。

螺旋槽16设置于主流道段152的内壁与主流道段152相通，也即螺旋槽16是由主流道段152的内壁进一步往射嘴1的外表面的方向凹陷而形成的。在沿主流道段152的长度方向上，螺旋槽16环绕主流道段152呈螺旋状延伸。螺旋槽16的后端与进口段151相通，螺旋槽16的前端终止于主流道段152并与出口段153具有间隔。利用该螺旋槽16，可以使塑料熔体在其内形成涡流，从而增加塑料熔体表面的剪切作用，具体将在下文详细说明。其中较佳地，螺旋槽16的螺旋升角为45°～60°，从而对塑料熔体的阻挡性能较好，对流体流动的速度影响最小。

本实施例中，螺旋槽16的后端端部与进口段151的变截面部1513的锥形的锥面处连通，从而沿着变截面部1513流动的塑料熔体可以顺畅地进入螺旋槽16内。

螺旋槽16的后端的槽深较佳大于其前端的槽深，在一些实施例中，螺旋槽16的槽深在随着远离进口段151往前的方向上逐渐变小。在另一些实施例中，螺旋槽16也可以存在一些槽深保持不变的局部区域。

螺旋槽16的前端端部较佳与主流道段152圆滑过渡相接，以便于螺旋槽16内的塑料熔体平滑地汇入主流道段152。

参阅图2，螺旋槽16的数量较佳为多个，绕主流道段152的中心轴线均匀分布。图中示意了三个螺旋槽16，在其他实施例中，还可以为两个至六个，具体可以参考主流道段152的直径大小、塑料熔体的材料属性、射嘴1加工工艺等实际情况设计。

螺旋槽16的截面呈弧形，其弧形开口161处即与主流道段152的内壁相接，并通过该弧形开口161与主流道段152进行塑料熔体的交换。在沿螺旋槽16的延伸方向上，螺旋槽16各处的弧形开口161的大小依据槽深的变化也可以具有相应的变化。

结合图3和图4，本实施例的射嘴1在使用时，塑料熔体经进胶口1511进入内流道15的进口段151，依次沿着进胶部1512和变截面部1513由后向前流动。随后，大部分的塑料熔体进入主流道段152，塑料熔体在主流道段152的流动主要为层流状态，由此形成流动方向由后向前直线流动的平流层M。小部分的塑料熔体进入螺旋槽16，由于螺旋槽16的螺旋延伸方向与塑料熔体原本的沿前后方向的流动具有夹角，塑料熔体在前后方向上会受到螺旋槽16的槽壁的阻挡作用，从而部分塑料熔体将会沿着螺旋槽16的槽壁回流，与原本向前流动的塑料熔体一起在螺旋槽16内形成涡流V。由于螺旋槽16与主流道段152保持相通，涡流V的一部分会汇入主流道段152的平流层M中，而平流层M中的一部分流体会在涡流V的作用下被挤压到螺旋槽16中形成新的涡流V。螺旋槽16内的涡流V同时还沿着螺旋槽16的延伸方向螺旋向前传递，直至最终随着螺旋槽16的终止完全汇入到主流道段152。最后，所有的塑料熔体再进入出口段153，沿着出口段153流动，从喷口1531喷出。

基于上述的描述，该射嘴1中，内流道15与螺旋槽16共同构成供塑料熔体流经的通道，塑料熔体流经该射嘴1时，塑料熔体在位于中心的主流道段152仍保持平流层状态，在螺旋槽16中则形成与中间平流层有一定夹角的涡流。涡流一方面增加了外层塑料熔体的剪切，剪切会产生剪切热，从而升高了表面塑料熔体的温度，降低了表面塑料熔体的粘度；另一方面，沿螺旋槽16行进的涡流还带动平流层形成平稳的扭转，最终使平流层也参与了熔体剪切。在沿射嘴1长度方向流动的过程中，塑料熔体经过多次的剪切、混合的过程，从而在出口段153处形成更均质的效果。

该射嘴1内部的通道整体用于供塑料熔体通过，其内部不安装过滤网、静态混合器等混炼元件，直接利用内部的通道结构本身增加塑料熔体的剪切混合作用，从而实现了塑料熔体的均质效果。相比于常规射嘴利用混炼元件均化塑料熔体的方案，本方案不增加零件，结构更为简单，强度可靠，检验及拆装方便，具有良好的成本优势。

值得一提的是，本方案中，剪切作用主要在塑料熔体的表面进行，而主流道段152内的大部分塑料熔体受外层剪切作用下只发生轻微的扭转，从主流道段152的环绕有螺旋槽16处的横截面上看，塑料熔体的剪切作用是外强内弱的。同时，由于螺旋槽16是呈螺旋状连续地旋转延伸，因此，剪切作用也是连续旋转的。总体上看，塑料熔体的剪切作用相对而言也比较温和。对于温度敏感性塑料，本方案的射嘴1在使用过程中也不容易产生过热分解作用。当塑料熔体中添加有玻璃纤维或者碳纤维增强材料时，该类剪切对这类添加成分的折断很轻微，射嘴1使用过程中不容易产生纤维折断作用，对制品的强度影响极小，因此可以提升制品的产品质量可靠性。

此外，本方案的射嘴1内部流道圆滑过渡，无死角、反槽能滞留塑料熔体，故易于换色清料，也不易因塑料熔体长时间滞留分解而产生变色碳化问题。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于注塑机的射嘴，其特征在于，其具有：

内流道，位于所述射嘴的内部，沿所述射嘴的长度方向延伸并贯穿所述射嘴的两端；所述内流道包括沿所述射嘴的长度方向依次相接的进口段、主流道段和出口段；所述主流道段的直径恒定，并小于所述进口段的直径；

螺旋槽，设置于所述主流道段的内壁与所述主流道段相通，并环绕所述主流道段呈螺旋状延伸，所述螺旋槽的一端与所述进口段相通；所述螺旋槽与所述内流道共同构成供塑料熔体流经的通道。

2.根据权利要求1所述的射嘴，其特征在于，所述螺旋槽的与所述进口段相通的一端的槽深大于远离所述进口段的一端的槽深。

3.根据权利要求2所述的射嘴，其特征在于，随着远离所述进口段，所述螺旋槽的槽深逐渐变小。

4.根据权利要求2所述的射嘴，其特征在于，所述螺旋槽的远离所述进口段的一端与所述主流道段圆滑过渡相接。

5.根据权利要求1所述的射嘴，其特征在于，所述进口段具有在朝向所述主流道段的方向上直径逐渐缩小的变截面部，所述变截面部的小端与所述主流道段相接，所述螺旋槽的端部与所述变截面部相接并连通。

6.根据权利要求5所述的射嘴，其特征在于，所述变截面部的截面呈锥形，所述螺旋槽的端部与所述变截面部的锥形的锥面处连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的射嘴，其特征在于，所述螺旋槽的螺旋升角为45°～60°。

8.根据权利要求1-6任一项所述的射嘴，其特征在于，所述螺旋槽的数量为多个，绕所述主流道段均匀分布。

9.根据权利要求1-6任一项所述的射嘴，其特征在于，所述螺旋槽的截面呈弧形。

10.一种注塑机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的射嘴。

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