一種注塑成型用流體注入裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體輔助注塑成型的注入裝置，尤其是涉及將高壓氣體和水注入到模塑成型的熱塑性樹脂體中的裝置。
【背景技術】
[0002]水輔注塑成型技術，與發(fā)展較為成熟的氣輔注塑成型相比是一項新型技術。其相對于氣輔注塑成型技術具有冷卻時間和成型周期短、和生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢。水輔助注塑成型技術的成型過程為:向模腔內(nèi)注入聚合物高分子熔融體；通過水針裝置將水流注入聚合物高分子恪融體內(nèi)部，推動內(nèi)部未凝固的聚合物高分子恪融體完全充滿模腔，或將內(nèi)部未凝固的聚合物高分子熔融體推出模腔；開模，取出中空制品。然而，與氣體輔助成型工藝相比較，由于水和高壓氮氣這兩種介質的物理特性的差別，采用現(xiàn)在實施的氣輔工藝模具和氣針機構等不能實現(xiàn)上述理想的生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢。例如，由于水是不可壓縮流體，采用現(xiàn)有的狹縫式注氣氣針結構不能滿足水輔成型的水流量要求，需要較長時間才能建立起所需要的水柱，而后導致中空管壁過厚和受到模具溫度影響導致的壁厚不均勻現(xiàn)象；在水流通過時，中空內(nèi)壁快速冷卻凝固形成有強度的內(nèi)壁，后續(xù)的壓力水流或高壓水保壓，在中空管壁中更容易出現(xiàn)縮松/縮孔缺陷及分層缺陷。為增大注入水的體積流速，快速建立水柱，通常的方法是封針式閥式結構水針結構，即加大水針機構的流通通徑，如中國專利文獻在2008年6月11日公開的名稱為“應用于水輔成型生產(chǎn)的水針”，授權公告號:CN100560332所揭示的它包括針套、置于針套內(nèi)的芯桿、彈簧、限位環(huán)和密封件。針套上開有進水口和排水口 ；支撐限位環(huán)中間的通孔是進氣口，芯桿內(nèi)開細長通孔形成氣體通路；在水針接入型腔的一端，芯桿與針套的端部配合封住水到型腔的通路，芯桿是在彈簧和進水壓力或進氣壓力驅動下打開進水或排水通路，端部配合以及芯桿通氣小孔大小的合理設置防止型腔內(nèi)的塑料熔體進入水針。該技術除結構復雜外，而且這類水針結構應用于需要采用螺桿保壓成型制品的狀況時存在水針極易被熱塑性樹脂堵塞。導致堵塞的原因是，采用螺桿保壓時，熔膠被壓縮，型腔中具有很高的熔膠壓力，存在芯桿在高熔膠壓力下打開熔膠進入水流通道造成堵塞的風險；當停止螺桿保壓后，熔膠中殘存的高壓力會驅使熔膠進入芯桿回抽讓出的空間，進而進入到水針機構中的水流流道造成水針堵塞。除此之外，采用這類水針機構，還是不能完全免除模溫造成的制品壁厚不均的現(xiàn)象，在厚壁處產(chǎn)生縮松/縮孔及分層的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]
本發(fā)明目的是根據(jù)目前水輔成型中空制品所存在的不足，為解決水輔助注塑成型中空管制品中所存在的問題，進行了大量的試驗工作。在試驗過程中發(fā)現(xiàn)了一種成型結構，提供了一種輔助流體注入裝置，特別是一種水針機構，實現(xiàn)了高效生產(chǎn)，既避免了生產(chǎn)過程中的水針堵塞問題，又獲得了基本均勻的中空管壁壁厚。
[0004]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，技術方案如下:
本發(fā)明主要包括安裝在注塑成型模具上的水針裝置1、水注入的控制裝置100、高壓氣體注入的控制裝置200，其中，水注入的控制裝置100、高壓氣體注入的控制裝置200通過管道分別與水針裝置I連接，水針裝置I的出水閥口 IK設置有氣體出口和液體出口并呈圓環(huán)狀結構，周邊為液體出口，中心為氣體出口，并在氣體出口處設置有狹縫氣針1F，包含氣體通道IS的水針芯桿IB與出水閥口 IK的相對運動形成開關，實現(xiàn)液體流的斷和通；所述水針裝置I包括水針閥座1A、水針芯桿1B、水針套管1C、狹縫氣針1F、驅動缸1H、密封圈1G、固定螺釘IT組成，水針套管IC和驅動缸IH通過固定螺釘IT固定在水針閥座IA上，水針芯桿IB上安裝有第一密封圈IG和第二密封圈1U，并裝配在水針閥座的安裝孔IR中，水針芯桿IB的一端安裝在驅動缸IH中，水針芯桿IB的另一端中開設有氣體通道IS并在末端安裝狹縫氣針1F，水針芯桿IB上安裝有狹縫氣針I(yè)F的一端位于水針套管IC的中空孔IL中并與水針套管IC的頭部構成出水閥口 1K，水針閥座IA上開設進水口 IM和進氣口 IN及水通道ID和氣體通道1E，進水口 IM和進氣口 IN分別通過連接管道與水注入的控制裝置100和高壓氣體注入的控制裝置200相連；所述水針裝置I中水針芯桿IB和水針套管IC在出水閥口 IK處為滑動配合，形成開關，使得水針芯桿IB在驅動缸IH的驅動下前進關閉出水閥口 IK和后退打開出水閥口 1K，實現(xiàn)水流的斷和通；所述水針裝置I中水針閥座IA的水通道ID與水針芯桿IB和水針閥套IC的中空孔IL之間的間隙連通，并與出水閥口 IK 一起構成水通路；所述水針裝置I中水針閥座IA的氣體通道IE與水針芯桿IB中的氣體通道IS通過被限制在第一密封圈IG與第二密封圈IU之間的水針閥座IA上的水針芯桿安裝孔IR和水針芯桿IB之間的間隙連通，并與狹縫氣針I(yè)F中的狹縫一起構成氣體通路；所述水注入和控制裝置100通過連接管道與所述水針閥座IA的進水口 IM連接，并控制注入到水針裝置中的水的流速和注入量以及水流的通和斷。
[0005]本發(fā)明有益的技術效果是采用本發(fā)明的技術方案，可以確保在生產(chǎn)過程中水針裝置不被熔融樹脂堵塞，并可實現(xiàn)中空體具有良好品質。
【附圖說明】
[0006]圖1:本發(fā)明結構示意圖；
圖2:附圖1注水狀態(tài)不意圖；
圖3:經(jīng)典成型模具示意圖；
圖4:使用本發(fā)明注膠過程示意圖；
圖5:使用本發(fā)明注氣過程示意圖；
圖6:使用本發(fā)明注水過程示意圖；
圖7:使用本發(fā)明排水過程示意圖；
圖8:使用本發(fā)明中空制品最終成型圖。
【具體實施方式】
[0007]以下參照附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其相關技術特征做進一步詳述:
圖1-8中的標號分別表示:1 -水針裝置、IA -水針閥座、IB -水針芯桿、IC -水針套管、ID -水通道、IE -水針閥座氣體通道、IF -狹縫氣針、IG -第一密封圈、IH -氣缸、I1-氣缸第一進(出)氣口、IJ -氣缸第二進(出)氣口、IK -出水閥口、IL -水針套管中空孔、IM -進水口、IN -進氣口、IR -水針閥座中水針芯桿安裝孔、IS -水針芯桿氣體通道、IT-固定螺釘、IU -第二密封圈、2 -注塑成型模具型腔、3 -溢料腔、4 -連接通道、5 -中空管制品、5a -中空管制品第一端頭、5b -中空管制品第二端頭、5c -中空管制品對外固定連接結構、6 -溢料腔開關閥、7 -進膠口、8 -樹脂體、9 -壓力氣體團、10 -水、100 -水注入和控制裝置、200 -高壓氣體注入控制裝置。
[0008]如附圖1、2示意，本實施例主要包括安裝在注塑成型模具上的水針裝置1、水注入的控制裝置100、高壓氣體注入的控制裝置200，其中，水注入的控制裝置100、高壓氣體注入的控制裝置200通過管道分別與水針裝置I連接，水針裝置I的出水閥口 IK設置有氣體出口和液體出口并呈圓環(huán)狀結構，周邊為液體出口，中心為氣體出口，并在氣體出口處設置有狹縫氣針1F，包含氣體通道IS的水針芯桿IB與出水閥口 IK的相對運動形成開關，實現(xiàn)液體流的斷和通；所述水針裝置I包括水針閥座1A、水針芯桿1B、水針套管1C、狹縫氣針1F、驅動缸1H、密封圈1G、固定螺釘IT組成，水針套管IC和驅動缸IH通過固定螺釘IT固定在水針閥座IA上，水針芯桿IB上安裝有第一密封圈IG和第二密封圈1U，并裝配在水針閥座的安裝孔IR中，水針芯桿IB的一端安裝在驅動缸IH中，水針芯桿IB的另一端中開設有氣體通道IS并在末端安裝狹縫氣針1F，水針芯桿IB上安裝有狹縫氣針I(yè)F的一端位于水針套管IC的中空孔IL中并與水針套管IC的頭部構成出水閥口 1K，水針閥座IA上開設進水口 IM和進氣口 IN及水通道ID和氣體通道1E，進水口 IM和進氣口 IN分別通過連接管道與水注入的控制裝置100和高壓氣體注入的控制裝置200相連；所述水針裝置I中水針芯桿IB和水針套管IC在出水閥口 IK處為滑動配合，形成開關，使得水針芯桿IB在驅動缸IH的驅動下前進關閉出水閥口 IK和后退打開出水閥口 1K，實現(xiàn)水流的斷和通；所述水針裝置I中水針閥座IA的水通道ID與水針芯桿IB和水針閥套IC的中空孔IL之間的間隙連通，并與出水閥口 IK 一起構成水通路；所述水針裝置I中水針閥座IA的氣體通道IE與水針芯桿IB中的氣體通道IS通過被限制在第一密封圈IG與第二密封圈IU之間的水針閥座IA上的水針芯桿安裝孔IR和水針芯桿IB之間的間隙連通，并與狹縫氣針I(yè)F中的狹縫一起構成氣體通路；所述水注入和控制裝置100通過連接管道與所述水針閥座IA的進水口 IM連接，并控制注入到水針裝置中的水的流速和注入量以及水流的通和斷。
[0009]如圖7所示的中空管制品5為本具體實施例中試制的一種汽車發(fā)動機的冷卻劑管，材料為30%玻纖增強的PA66 (尼龍)，除了中空管部分之外，還包括兩個對外固定連接結構