超大注射量的注射机构及超大型塑料制品的挤注成型工艺

摘要

本发明涉及一种超大注射量的注射机构及超大型塑料制品的挤注成型工艺，该机构由一塑化机构和一注射机构构成，注射机构的储料缸设有带液压封嘴的注射嘴与模具的注射孔可紧密接触配合并导通，塑化机构的熔胶筒通过管路导通的注射机构的储料缸将熔融胶料经注射嘴直接挤入到模具的模腔中，所述模具的注射孔中设有模腔压力传感器，本发明挤注成型超大型塑料制品使用上述的注射成型机构，本发明的注射成型机构应用于超大型塑料注射成型机中，单一塑化机构和单一注射机构构成实现超大注射量的注射成型超大型塑料制品的技术问题。

说明书

技术领域

本发明涉及螺杆柱塞式注射成型机射台结构的注塑机，尤其涉及超大注射量的注射机 构及超大型塑料制品的挤注成型工艺。

背景技术

随着我国城市化进程加快，在市政管道设施、公共设施，以及现代工业对较大外形尺 寸的塑料制品需求有不断增涨的趋势。塑胶制品的外形增大，其重量也相应地从几千克发 展到几百千克。例如，广泛应用于天然气、给水、建筑建材、水电工程等行业的PE管件， 其重量已达到几百千克。应对这种工业需求的发展，现在通常的解决方案是采用螺杆柱塞 式注射结构，利用储料缸的方式来提高一次性注射量。这种方案的缺陷是随着制品的重量 增加，其储料缸的直径、射胶行程将越来越大。例如，一个重达20万克的PE管件，其 注射成型时要求一次性注射量要达到23万克左右，才能成型制品。生产该PE管件的储 料缸的内径达到400mm，注射行程将达到2000mm，此储料缸的加工制造成本已经非常 高昂，并且该零件的加工难度也非常大，一般的工厂还不能达到生产要求。本申请人的专 利号为ZL 200720059325.2的专利中公开了一种螺杆柱塞式塑料注射成型机注射结构，但 是还不能满足超大型塑料注射成型机的注射量，如果将该机构的尺寸加大，则所有配套的 零部件尺寸均需加大，如加粗螺杆，加大熔胶马达等等，大型的零部件加工难度大、成本 高，致使整个设备的成本居高不下，具有结构复杂等缺点。应对当前这种工业需求的发展， 当前的结构设计已经无法满足塑料成型工业发展的需要，有必要开发能够提供更高注射量 注塑机的射台结构。在该专利的基础上，本申请人又提出了使用上述专利一个主柱塞缸和 三个或者五个、六个等副柱塞缸组成的注射成型机构，根据注射量的大小确定合适的副柱 塞缸的数量，解决了解决塑料注射成型机加工超大塑料制品的加工能力问题。它们共同的 工艺都是在塑化时，液压封嘴封闭注射料道。塑化装置同时熔胶(也可以先后熔胶)，不 断熔融胶料储存在储料缸内，形成熔胶压力，并各自推动柱塞头、柱塞头回退，并带动活 塞杆活塞、活塞杆活塞回退，当储满所需胶料时，即完成熔胶动作后才进行注射；注射时， 液压封嘴打开注射料道。压力油进入油缸腔中，推动活塞活塞杆、注塞头向前移动，挤压 副储料缸内的熔融胶料，形成射胶压力，推开单向阀，熔融胶料通过连接体进入主储料缸 内；由于柱塞头不能后退，来自副储料缸内的熔融胶料只能通过液压封嘴射入模具中。待 副储料缸中熔融胶料注射完成后，压力油进入油缸中，推动活塞活塞杆、注射头向前移动， 挤压主储料缸内的熔融胶料，形成射胶压力；由于单向阀的单向功能，胶料不能流向副储 料缸，只能通过液压封嘴射入模具，最后也由主储料缸完成模塑的保压工作。其中，熔胶 筒和储料缸内的熔胶量和通过由压力泵或油缸控制注射压力来实现，其中的注射量只能是 压力泵或油缸控制注射压力大体的估算，具有注射量不精确的缺陷限制；同时，如果制品 重量再进一步增加，其储料缸的直径或者长度将进一步增加或通过组合副储料缸的结构方 式实现，将导致零件无法加工，不能制造出相应的注射设备，且具有结构复杂等缺点，也 就不可能生产出重达几百公斤的注塑产品。受设备的限制，不能生产出超大型注射制品。 本发明为解除此种限制，为超大型注塑制品的成型提供一种新颖的挤注成型工艺。

发明内容

本发明要解决技术问题是提供一种以结构简单紧凑的超大注射量的注射机构。

为解决上述技术问题，本发明的一种超大注射量的注射机构，该机构由一塑化机构和 一注射机构构成，塑化机构的熔胶筒通过注射机构的储料缸管路导通，其中设有单向阀， 注射机构的储料缸设有带液压封嘴的注射孔与模具的注射孔可紧密接触配合并导通，其所 述模具的注射孔中设有模腔压力传感器。

上述的超大注射量的注射机构，所述浇注模由动模、定模构成，所述浇注口设置在定 模上。

上述的超大注射量的注射机构，所述塑化机构包括包括马达、料斗座、传动轴、连接 座、熔胶筒、螺杆和连接体、单向阀和过渡体；所述的注射机构包括头部联接体、储料缸、 料缸支座、储料缸法兰、导柱、活塞杆、油缸前盖、活塞、油缸支座、油缸、油缸后盖和 柱塞头；所述连接体通过过渡体与储料缸固定连接并导通，单向阀设置在连接体和过渡体 之间，所述连接体和马达分别设置在熔胶筒前后两端，螺杆穿设在熔胶筒中、其后端与马 达连动，料斗座设置在熔胶筒和马达之间通过连接座定位在导柱上；所述储料缸和油缸之 间通过导柱连接并通过料缸支座和油缸支座定位在导杆上，储料缸内的柱塞头和油缸的活 塞通过活塞杆连动。

本发明由于采用上述技术方案，其中通过在模具的注射孔中设置的模腔压力传感器设 定模腔内由塑化机构注入的溶体压力，根据模腔大小而设计的溶体压力值进行精确控制， 改变传统技术中由压力泵或油缸控制熔胶筒和储料缸内的熔胶量和通过其注射压力来实 现，其中的注射量只能是大体的估算的缺陷，实现压力控制精准和全程压力控制的技术效 果，解决塑料注射成型机加工超大塑料制品的加工能力问题，由单一塑化机构和单一注射 机构构成简化的注射机结构实现超大注射量的注射成型超大型塑料制品的技术效果。本发 明与现有技术相比具有整个设备的结构简单、加工成本低廉，减小零部件的结构尺寸，结 构简单，有利于零部件加工和生产，降低成本。

本发明要解决由上述单一塑化机构和单一注射机构构成实现超大注射量的注射成型 超大型塑料制品的技术问题，本发明的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，其挤注成型 超大型塑料制品使用上述的注射成型机构，包括如下工艺流程：①模具锁紧，射嘴孔和模 具注射孔紧密接触配合→②塑化机构向储料缸储料→③直接挤出充模，模腔胶料达到溶体 压力传感器设定压力→④储料缸射胶保压补缩→⑤取出制品，通过上述五个步骤，就构成 了一个注射周期；完成了一个大型或超大型注塑制品的生产，返回第①步，重新开始下一 个制品成型；所述流程①中注射机构的储料缸的注射嘴与模具的注射孔可紧密接触配合并 导通，所述流程②中所述塑化机构的熔胶筒通过管路导通的注射机构的储料缸充满熔胶， 所述流程③中所述塑化机构的熔胶筒使储料缸储料充满熔胶后继续将熔融胶料经注射嘴 直接挤入到模具的模腔中，挤注至模腔压力传感器设定溶体压力完成挤出充模动作并停止 熔胶。

上述的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，所述的步骤①、首先成型制品的动模、 定模，在注射成型机的锁模机构作用下，锁紧动、定模，完成锁模动作；在射台移动装置 的带动下，将射嘴及液压封嘴和定模紧密接触配合。

上述的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，所述的步骤②、储料缸储料，液压封嘴 封住注射料道，塑化后的胶料在挤出螺杆推动下，流进连接体，在连接体中，不断熔融胶 料累积一定压力后推开单向阀，流经过渡体，到达储料缸。不断流入到储料缸熔融胶料， 因不能从前面流出，在累积一定压力后推动柱塞头后退。柱塞头后退，带动活塞杆、活塞 后退，直到储料达到预设值，完成在储料缸储料。同对模具加热，达到设定温度。其中由 液压封嘴封住前端料道，塑化机构产生的熔融胶料经过连接体、单向阀、过渡体、进入储 料缸，先在储料缸中储料，待储料到设定位置时，完成在储料缸中的储料；并在储料缸储 料的同时，对模具加热，使模具达到预设温度。当模具温度不影响制品成型时，也可以不 专门对模具加热。

上述的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，所述的步骤③、挤出充模，当完成向储 料缸储料工作及模具加热达到设定加热温度后，液压封嘴打开料道，熔融胶料通过连接体， 经过单向阀、过渡体、储料、液压封嘴挤到模腔内。待模腔内挤入胶料融体压力达到预设 值时，完成挤出充模动作，并停止熔胶，进入下一步。

上述的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，所述的步骤④、液压封嘴仍处于打开注 射料道的状态，压力油进入油缸的无杆腔，推动活塞向前运动，带动活塞杆、柱塞头向前 移动，挤压胶料形成注射压力，由于单向阀的单向流通作用，熔融胶料只能通过液压封嘴 注射进入模腔，完成储料充模、保压动作。

上述的一种超大型塑料制品的挤注成型工艺，所述的步骤⑤、塑料制品由保压转入冷 却定型，然后打开模具，取出塑料制品，至此完成一个制品成型，再回到第①步进入下一 个制品生产循环。

本发明所述的挤注成型工艺，与其它注塑工艺的最主要的区别在于：成型制品所需的 大部分胶料来自本发明工艺中步骤③，实现所述流程③中所述塑化机构的熔胶筒使储料缸 储料充满熔胶后继续将熔融胶料经注射嘴直接挤入到模具的模腔中，挤注至模腔压力传感 器设定溶体压力完成挤出充模动作并停止熔胶，其中通过在模具的注射孔中设置的模腔压 力传感器设定模腔内由塑化机构注入的溶体压力，根据模腔大小而设计的溶体压力值进行 精确控制，改变传统技术中由压力泵或油缸控制熔胶筒和储料缸内的熔胶量和通过其注射 压力来实现，其中的注射量只能是大体的估算的缺陷，实现压力控制精准和全程压力控制 的技术效果，实现超大注射量的注射成型超大型塑料制品的技术问题。本发明与现有技术 相比，具有实现了能耗的高度节约以及简化注射工艺的技术效果。

附图说明

下面将结合附图中的实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何 限制。

图1本发明工艺流程示意图；

图2本发明工艺步骤①时工艺射台使用状态结构示意图；

图3本发明工艺步骤②时工艺射台使用状态结构示意图；

图4本发明工艺步骤③时工艺射台使用状态结构示意图；

图5本发明工艺步骤④时工艺射台使用状态结构示意图；

图6本发明工艺步骤⑤时工艺射台使用状态结构示意图。

具体实施方式

如图1～6所示，本发明的一种超大注射量的注射机构，该机构由一塑化机构101和 一注射机构102构成，注射机构102的储料缸设有带液压封嘴的注射嘴与模具103的注射 孔可紧密接触配合并导通，塑化机构101的熔胶筒通过管路导通的注射机构102的储料缸 将熔融胶料经注射嘴直接挤入到模具103的模腔A中，模具的注射孔中设有模腔压力传感 器27；

模具103由动模25、定模26构成，浇注口设置在定模26上；

塑化机构101包括包括马达16、料斗座15、传动轴14、连接座13、熔胶筒8、螺杆 7和连接体6、单向阀5和过渡体4；注射机构102包括头部联接体2、储料缸3、料缸支 座9、储料缸法兰10、导柱11、活塞杆12、油缸前盖17、活塞18、油缸支座19、油缸 20、油缸后盖21和柱塞头22；连接体6通过过渡体4与储料缸3固定连接并导通，单向 阀5设置在连接体6和过渡体4之间，连接体6和马达16分别设置在熔胶筒8前后两端， 螺杆7穿设在熔胶筒8中、其后端与马达16连动，料斗座15设置在熔胶筒8和马达16 之间通过连接座13定位在导柱11上；储料缸3和油缸20之间通过导柱11连接并通过料 缸支座9和油缸支座19定位在导杆23上，储料缸3内的柱塞头22和油缸20的活塞18 通过活塞杆12连动。

利用上述注射结构，再配合注射成型机的锁模机构及其它零部件、模具等构成一个注 射成型系统。如说明书附图2所示，动模25、定模26、模腔压力传感器27。本成型工艺 的第①步是：利用注射成型机的锁模机构，将模具锁紧，用射台移动装置将射嘴和模具紧 密接触配合。其作用在于，将注射结构料道和模具的胶口联接起来，形成一个闭合的容腔。

如说明书附图3所示，为本发明所述的成型工艺的第②步。在本步骤中，塑料塑化时， 液压封嘴1封住注射料道，也即，塑料塑化时熔融胶料不会通过液压封嘴1流出。塑化后 的胶料在挤出螺杆7推动下，流进连接体6，在连接体6中，不断熔融胶料累积一定压力 后推开单向阀5，流经过渡体4，到达储料缸3。不断挤入到储料缸3熔融胶料，因不能 从前面流出，在累积一定压力后推动柱塞头22后退。柱塞头22后退，带动活塞杆12、 活塞18后退，直到储料达到预设值，完成在储料缸中的储料。在储料缸储料的同时，加 热模具达到设定温度后，完成本工艺的第②步，进入下一步。

如说明书附图4所示，为本发明所述的成型工艺的第③步。在本步骤中，塑化机构继 续塑化胶料，液压封嘴1打开注射料道，塑化好的胶料在挤出螺杆7推动下，形成一定的 压力，流经连接体6，打开单向阀5，通过过渡体4、储料缸3、射嘴及液压封嘴1，挤到 模腔内。此时，在模腔内胶料仍保持为熔融状态，随着挤入胶料的增多，在模腔内的压力 将逐渐升高，当模腔压力传感器27检测到模腔内的压力达到设定值时，就完成本工艺的 挤出充模的动作，随之转入下一步。

如说明书附图5所示，为本发明所述成型工艺的第④步。在本步骤中，液压封嘴1仍 处于打开注射料道的状态。完成本工艺的挤出充模的动作后，压力油进入油缸体的无杆腔， 推动活塞18向前运动，带动活塞杆12、柱塞头22向前移动，挤压胶料形成注射压力， 由于单向阀5的单向流通作用，熔融胶料只能通过液压封嘴1注射进入模具模腔，完成储 料充模、保压动作。在本步骤中，由于储料充模、保压时在模腔内形成很高的压力，将使 制品的组织结构更加致密。完成储料充模、保压后，转入下一步。

如说明书附图6所示，为本发明所述成型工艺的第⑤步。经过第④步，制品由保压转 入冷却定型，然后打开模具，取出塑料制品28。至此，一个完整的塑料注射制品已经完 成，再转到第①步，进入下一个制品生产周期。

以上所列举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制， 任何所属注塑工艺应用技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范 围内，利用本发明所揭示技术内容所做出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发 明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。