CN2649314Y - 超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微型塑料件的注射装置，包括注射管道、注射管道前端的射嘴及管道内的注射杆；特征是：设有一由压力控制管道、压力控制杆、伺服马达及一压力传感器所构成的背压及保压控制装置，该装置与注射管道贯通；设有一塑化挤出装置，该塑化挤出装置设于该注射管道上，其出料孔通过开关阀与接近压力控制管道出口的注射管道连通；该注射杆的后端设有蓄能器、回行汽缸及制动器；注射管道后端设有固定限位板；一可调限位板相对于固定限位板固设于机座上；该制动器位于该固定限位板与该可调限位板之间构成精准的计量装置。本实用新型由三个独立的部件取代小直径注射螺杆来完成塑化、注射和压力控制，有效解决了现有微型塑料件注射机的设计困难。

Description

超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置

技术领域

本实用新型涉及一种塑料注射装置，特别是一种超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置。

背景技术

在一般的塑料注塑机中，塑料注射装置是其核心部件，现有塑料注塑机中的塑料注射装置是在一溶胶筒内设有一注射螺杆，此注射螺杆主要负责塑化、注射及保压三个功能，把进入料筒内的塑料原料剪切及挤压成熔融状态后注射进模腔内，并提供压力给模腔内的熔融塑料，直至浇口固化。基本上所需注射螺杆的尺寸与注塑零件的体积成正比。当零件体积越细小时，注射螺杆的直径便相对缩小。在微型注塑的情况下，当注射螺杆的直径缩减至14mm以下时，注射螺杆的机械强度将不足以承受剪切塑料原料使其达到熔融状态所需的扭力。因而便需使用相对地较大尺寸的螺杆去配合微型注塑，从而再不能精确控制成型零件的注塑压力和零件的重量。另外，在微型注塑的注射阶段，小量熔融塑料(小于0.1g)的热容量是非常之小，以致于在正常注射速度下，熔融塑料在其充满模腔之前，即已在模具的流道中固化。因此，对于微型塑料零件的注塑，必须设计一种专门的驱动机构，不仅要求提供精确的压力控制，而且要求提供极高的注射速度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种不仅能提供精确的注射压力控制，而且能提供极高注射速度的超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置。

本实用新型所提供的超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置是由如下技术方案来实现的。

一种超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置，包括设于机座上的注射管道、注射管道前端的注射咀，注射管道内的注射杆；其特征是：

设有一背压及保压控制装置，该背压及保压控制装置是由压力控制管道、压力控制杆、伺服马达及一压力传感器所构成，该压力控制管道与注射管道贯通，该压力控制杆设于压力控制管道内，压力控制杆的一端连接一控制其轴向运动的伺服马达及一压力传感器；

设有一塑化挤出装置，该塑化挤出装置设于该注射管道上，该塑化挤出装置的出料孔通过开关阀与接近压力控制管道出口的注射管道连通；塑化挤出装置的挤压螺杆连接驱动马达；

该注射杆的后端部设有使注射杆高速注射的蓄能器、回行汽缸及制动器；

该注射管道的后端设有固定限位板；一可调限位板相对于注射管道后端的固定限位板固设于机座上；该注射杆后端的制动器位于该固定限位板与该可调限位板之间构成精准的计量装置。

除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：

该塑化挤出装置与料斗相通。

该蓄能器是飞轮或其他蓄能装置。

压力控制杆的一端通过滚珠丝杠与伺服马达连接，从而构成精密背压和保压控制装置。

本发明主要是将现有注塑机中的注射螺杆按功能分解成三个独立的部件，即塑化部件、溶胶背压和保压控制部件以及极高速注射和计量部件从而避免了使用小直径注射丝杠时所缺乏的机械强度，解决了在高注射速度下能保持精确定位的要求及大螺杆所不能提供精确压力控制等问题。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型解决了微型塑料件注塑机中使用小直径注塑螺杆注塑的困难。

2、为精密控制熔融塑料的体积量，使用很小直径的压力控制杆(横截面积小)，以同等的直线运动精确度，能获得更准确的容积控制。

3、本实用新型提供了一种具成本效益的设计，即通过三个独立部件获得塑化、高速注射和计量及精确的压力控制，特别适合于微型塑料件注塑。

4、本实用新型不需因应控制高加速度和高减速度的注射螺杆而选配大功率的伺服马达，小功率的伺服马达即能有效的驱动这种小尺寸的压力控制杆。

为对本实用新型的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下：

附图说明

图1是本实用新型的微型塑料件注塑机的注射装置示意图。

图2是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所提供的一种超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置，具有一注射管道2，注射管道2的前端设有射咀16，射咀16对准成型模具的注射孔，注射孔经流道5连通模腔6。

设有一背压及保压控制装置，该背压及保压控制装置是由压力控制管道17、压力控制杆3、伺服马达13及一压力传感器11所构成，该压力控制管道17与注射管道2贯通，该压力控制杆3设于压力控制管道17内，压力控制杆3的一端连接一控制其轴向运动的伺服马达13及一压力传感器11，该伺服马达13通过滚珠丝杠12与压力控制杆3连接。

设有一塑化挤出装置，该塑化挤出装置的出料孔在通过开关阀嘴7后与接近压力控制管道17出口的注射管道2连通，该塑化挤出装置与料斗相通；塑化挤出装置的挤压螺杆1连接驱动马达；

在注射管道2内设有一注射杆4，该注射杆4的后端部设有蓄能器10、汽缸14及制动器9；所述蓄能器10可以选用飞轮或其他蓄能装置，用于使注射杆4以极高速向前运动进行注射。汽缸14用于将注射杆4向后移动回到初始位置。

该注射管道2的后端设有固定限位板8；一可调限位板15相对于注射管道2后端的固定限位板8固设于机座上；该注射杆4后端的制动器9位于该固定限位板8与该可调限位板15之间。通过调节可调限位板15的位置来调节注射杆4的初始制动位置。构成精准的计量装置。

本实用新型是将一般塑料注塑机中由一个注射螺杆所负责的塑化、注射及保压等功能改成由三个独立的部件来分别完成塑化、高速注射和计量、精确压力控制等工作。其工作流程如图2所示：

流程1：

开始，塑料原料从位于注射装置顶部的料斗进入塑化挤出装置，塑化挤出装置中的挤压螺杆1被驱动马达驱动旋转，其转动速度可调，塑料原料被挤压螺杆的剪切力及熔胶筒表面的发热装置所产生的热能塑化，注射杆4在汽缸14的作用下后移至初始位置，该初始位置由可调限位板15所确定。而后，熔融塑料经由开关阀咀7而进入注射管道2，随着熔融塑料在注射管道2中的增加，压力增大，并传于压力控制杆3。由于压力控制杆3的端部设有伺服马达和用于检测熔融塑料作用于压力控制杆上的压力的压力传感器11。熔融塑料的背压被压力控制杆3检测和控制，使熔融塑料的致密度能被精确控制和保持恒定。

流程2：

当注射管道2被熔融塑料充满后，控制开关阀咀7关闭，以防止过量的熔融塑料流入注射管道2内。同时开模，取出前一注塑周期的成型零件。

流程3：

合模。

流程4：

一旦计量阶段完成，熔融塑料积聚于注射杆4的端部。该注射杆在蓄能器10的冲击力作用下以极高速度推动熔融塑料在其固化前快速充满模腔6。该过程为第一注射阶段。该第一阶段是机械的位置控制，通过安装于注射杆尾部的机械制动器9及固定限位板8来控制注射杆2的注射终点位置。

流程5：

当注射杆到达由固定限位板8所控制的预设位置(熔融塑料已充满型腔)，高速注射阶段立即转换到压力控制阶段(第二保压阶段)。

流程6：

模腔内的压力通过熔融塑料及压力控制杆3传送到安装于压力控制杆3端部的压力传感器11，伺服马达13将根据来自压力传感器11的压力反馈信号调节输出，以符合与注塑机控制器的压力设定。

压力控制杆3按伺服马达13的输出向下运动，把适量的熔融塑料填入模腔补充因塑料在模腔6内冷却过程中收缩所产生的空间。

在冷却周期完成后，压力控制杆3通过伺服马达缩回到初始位置，而注射杆4也在汽缸的作用下返回初始位置，准备下一次注射。

以上所述仅是本实用新型具体实施例，凡是熟悉此项技艺人士极易据此而做出各种修饰或变更，因此，凡种种不脱离本实用新型权利要求精神所作的等效替换，均应包括于本专利保护范围中。

Claims (3)

1、一种超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置，包括设于机座上的注射管道、注射管道前端的注射咀，注射管道内的注射杆；其特征是：

设有一背压及保压控制装置，该背压及保压控制装置是由压力控制管道、压力控制杆、伺服马达及一压力传感器所构成，该压力控制管道与注射管道贯通，该压力控制杆设于压力控制管道内，压力控制杆的一端连接一控制其轴向运动的伺服马达及一压力传感器；

设有一塑化挤出装置，该塑化挤出装置设于该注射管道上，该塑化挤出装置的出料孔通过开关阀与接近压力控制管道出口的注射管道连通；塑化挤出装置的挤压螺杆连接驱动马达；

该注射杆的后端部设有使注射杆高速注射的蓄能器、回行汽缸及制动器；

该注射管道的后端设有固定限位板；一可调限位板相对于注射管道后端的固定限位板固设于机座上；该注射杆后端的制动器位于该固定限位板与该可调限位板之间构成精准的计量装置。

2、根据权利要求1所述的超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置，其特征是：该蓄能器是飞轮或其他蓄能装置。

3、根据权利要求1所述的超高速精密压力控制的微型塑料件的注射装置，其特征是：压力控制杆的一端通过滚珠丝杠与伺服马达连接，从而构成精密背压和保压控制装置。

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