高能蒸汽辅助注射成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高能蒸汽辅助注射成型装置，主要由注射成型模具结构部分、喷嘴部分、熔体分流梭和蒸汽发生器部分组成，注射出口部分位于注射装置前端，熔体分流梭位于喷嘴部分的内部，熔体分流梭与喷嘴部分之间有熔体流动通道，熔体分流梭中心设有蒸汽腔和蒸汽进出通道，蒸汽的入口连接进气管，蒸汽的出口与熔体的注入口同心，蒸汽的出口及熔体的注入口与模具型腔相通；蒸汽发生器部分包括进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱等，本实用新型专利技术采用高能蒸汽代替水或氮气进行辅助注射成型，避免了气体或水辅助注射成型不足，降低了冷却循环周期，避免了熔体过冷固化，提高了制品质量性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高分子材料的注射成型技术，尤其涉及一种高能蒸汽辅助注射成型装置，属中空塑料制品的生产制造

技术介绍
多年来，人们一直在研宄改进塑料制品的成型加工技术。20世纪70年代，以减少翘曲、避免缩痕和降低原料消耗为目的发展起来的气体辅助注射成型技术被逐步得到应用，最早见于德国专利2501314(发表于1975年)。近年来，由于气体辅助注射成型技术使用中暴露出一些不足，例如气体(主要是氮气)的可压缩性及热传导率、比热容低，在成型截面积大的长管类制品时，易导致塑料制品冷却时间长、生产效率低、内壁产生气泡等缺陷。同时由于气体辅助注射成型所需要的高压设备及高压氮气昂贵，使得生产成本也提高。为此，在气体辅助成型基础上发展起来了水辅助注射成型技术，采用水作为介质代替气体来进行辅助成型，由于水的热导率、比热容高于氮气，有利于熔体流动充模后塑料制品冷却，缩短冷却循环周期，但是这也会导致熔体过快冷却固化，改变了晶体结构和制品性能，这也在一定程度上限制了可用于水辅助注射成型的材料种类。到目前为止，关于气体辅助和水辅助注射成型技术已经形成几种设备，并不断进行改进。专利2008102371725公开了一种针阀式顺序热流道气体辅助注射成型装置，提出一种针阀式顺序热流道浇注系统，有效改善和消除制品熔接痕、缩痕，降低制品内应力等。美国专利US 6769894提供了一种典型的水辅助注射成型装置。专利201110207388.9公开了一种水辅助成型工艺及恒压水辅助注射成型设备，通过注气压力闭环控制回路、注水压力闭环控制回路及降压闭环控制回路等以实现平稳注水和保压，提高塑件质量。专利200610034014.0提出一种水辅助注射成型设备，无需大功率高压泵，结构简单、故障率低、设备投资少。但是，这些技术都无法从根本上解决气体辅助和水辅助注射成型技术所存在的固有问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服传统的气体辅助注射成型设备冷却循环周期长、成本高等不足以及水辅助注射成型设备熔体过快冷却的问题，提出一种避免聚合物熔体急冷、冷却循环周期短的高能蒸汽辅助注射成型方法。为实现上述目的的技术方案为:本技术高能蒸汽辅助注射成型方法利用高能蒸汽代替氮气进行气体辅助注射成型，然后伴随制品的冷却，蒸汽液化成水，随制品一起脱模。上述尚能蒸汽是指在持续加热状态下蒸汽处于尚温、尚压、尚热能的能量状态。为达到上述技术方案，本技术高能蒸汽辅助注射成型方法的装置，由注射成型模具结构部分、喷嘴部分、熔体分流梭和蒸汽发生器部分组成，其中注射成型模具部分主要包括动模板和定模板，动模板和定模板形成模具型腔，注射成型模具部分安装在注塑机的合模机构中，由合模机构的开合模驱动装置带动动模板移动实现模具的开模与闭模，顶出机构用于制品的顶出，注射成型模具部分还包含有定位及固定零件等；喷嘴部分与注射出口部分连接，注射出口部分位于注射装置的前端，注射装置完成聚合物的熔融和塑化并对熔体提供压力和速度，实现熔体的注射，熔体分流梭位于喷嘴部分的内部，熔体分流梭与喷嘴部分之间有熔体的流动通道，熔体分流梭中心设有蒸汽腔和蒸汽进出通道，蒸汽的入口连接进气管，蒸汽的出口与熔体的注入口同心，蒸汽的出口与熔体的注入口与模具型腔相通；蒸汽发生器部分包括进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱等，进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱依次连接组成蒸汽的通道，蒸汽的通道出口能够向模具型腔3内通入设定的流速、温度和压力的蒸汽。采用本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的成型方法，其具体的工艺步骤为:第一步，注塑机塑化完成后的熔体通过注射出口部分经过喷嘴部分的熔体通道进料充模；第二步，蓄水箱的水通过压力泵进入蒸汽发生器，产生高能蒸汽；第三步，进料完成后，蒸汽开关控制阀动作，经蒸汽发生器产生的高能蒸汽经过单向阀，通过进气管进入喷嘴芯部蒸汽腔进行气体辅助成型获得零件中空腔；第四步，保压冷却定型；第五步，蒸汽液化成水，打开模具取出制件，水随制品一起脱模，或由自身重力作用，或空气排出，流回蓄水箱。本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的排水方式，或是随制品一起脱模，或是依靠自身重力，或是制造负压状态使其反吸入蓄水箱，或是由高能蒸汽将水排出到蓄水箱。若是随制品一起脱模，则无需专门排水装置；若是依靠自重，需在模具朝向地面的一侧设置出水口 ；若是反吸入蓄水箱，需增设真空泵等装置制造负压状态，此时进气口和排水口可为同一个；若是由高能蒸汽排出到蓄水箱，需在模具中增设排水口，进气口和排水口不为同一个。第一种方法无需排水，后三种主要适用于大型中空制品产生水量较多的情况。本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的蒸汽发生器为电磁感应加热或其他满足要求的方式。本技术高能蒸汽辅助注射成型装置蒸汽发生器、阀门的开闭等均需控制系统进行自动控制。本技术的有益效果是:用高能蒸汽代替水或氮气进行辅助注射成型，既保留了气体或水辅助注射成型的优势，又避免了气体或水辅助注射成型的不足，降低了冷却循环周期，避免了熔体过冷固化，提高了制品质量；并且结构简单，蒸汽温度、压力可控，操作方便。【附图说明】图1为本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的装置示意图；图2为本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的一个实施案例；图3为本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的另一个实施案例蒸汽充填前的状态；图4为本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的另一个实施案例蒸汽充填后的状态。图中:1.动模板，2.熔体，3.模具型腔，4.定模板，5.进气管，6.单向阀，7.蒸汽开关控制阀，8.压力控制阀，9.安全阀，10.蒸汽发生器，11.调流阀，12.压力泵，13.蓄水箱，14.真空泵部分，15.水开关控制阀，16.注射出口部分，17.喷嘴部分，18.蒸汽腔，19.开合模驱动装置，20.阴模，21.蒸汽发生器部分，22.进气部分，23.周边密封圈，24.阳模，25.中空腔，26.注射浇口处密封塞。【具体实施方式】本技术高能蒸汽辅助注射成型装置的一个实施案例如图1所示，由注射成型模具结构部分、喷嘴部分17、熔体分流梭和蒸汽发生器部分21组成。其中注射成型模具部分主要包括动模板I和定模板4，动模板I和定模板4形成模具型腔3，注射成型模具部分安装在注塑机的合模机构中，由合模机构的开合模驱动装置19带动动模板I移动实现模具的开模与闭模，顶出机构用于制品的顶出，注射成型模具部分还包含有定位及固定零件；喷嘴部分17与注射出口部分16连接，注射出口部分16位于注射装置的前端，注射装置完成聚合物的熔融和塑化当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高能蒸汽辅助注射成型装置，其特征在于：主要由注射成型模具结构部分、喷嘴部分、熔体分流梭和蒸汽发生器部分组成，其中注射成型模具部分主要包括动模板和定模板，动模板和定模板形成模具型腔，注射成型模具部分安装在注塑机的合模机构中，由合模机构的开合模驱动装置带动动模板移动实现模具的开模与闭模；喷嘴部分与注射出口部分连接，注射出口部分位于注射装置的前端，熔体分流梭位于喷嘴部分的内部，熔体分流梭与喷嘴部分之间有熔体的流动通道，熔体分流梭中心设有蒸汽腔和蒸汽进出通道，蒸汽的入口连接进气管，蒸汽的出口与熔体的注入口同心，蒸汽的出口及熔体的注入口与模具型腔相通；蒸汽发生器部分包括进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱等，进气管、单向阀、蒸汽开关控制阀、压力控制阀、安全阀、蒸汽发生器、调流阀、压力泵和蓄水箱依次连接组成蒸汽的通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫民，鉴冉冉，谢鹏程，焦志伟，丁玉梅，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：新型
国别省市：北京;11