高性能注塑成型机制造技术

本发明专利技术提供一种高性能电动注塑机构及一种注塑成型机，包括一螺杆；一螺杆驱动轴，螺杆驱动轴包括滚珠花键和螺母；一滚珠丝杠或一行星滚柱丝杠；和一轴向导向机构。本发明专利技术提供的注塑系统以及注塑机，执行注射动作时，需要运动的部件少，只有螺杆、螺杆驱动轴等机构，而其他驱动和传动部件均不随注射动作做轴向运动，注射运动时系统的质量轻，运动惯量大大减小，因此注射动作的响应速度、精度都大大提高，同时也大大降低了驱动功率。

High Performance Injection Molding Machine

The invention provides a high-performance electric injection mechanism and an injection molding machine, including a screw; a screw driving shaft, which comprises a ball spline and nut; a ball screw or a planetary roller screw; and an axial guiding mechanism. The injection moulding system and the injection moulding machine provided by the present invention need fewer moving parts when performing injection action, only screw and screw drive axle and other mechanisms, while other driving and transmission parts do not move axially with injection action, and the mass of the system is light when injection motion occurs, and the inertia of motion is greatly reduced, so the sound of injection action is loud. The response speed and accuracy are greatly improved, and the driving power is also greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
高性能注塑成型机
本专利技术属于塑料领域，涉及一种在注塑成型机等中使用的电动式注塑系统以及包含该系统的注塑成型机。
技术介绍
塑料行业的消费速度一直在增长，因此，注塑机整体技术水平的提高对于增强塑料行业的竞争力至关重要。目前，注塑机主要包括电机、减速传动系统、螺杆、丝杠螺母副等部件，其中，螺杆是注塑机的重要部件，用来对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压，上述所有动作都是通过螺杆在料筒内的旋转以及沿轴向移动来完成的。在螺杆旋转时，塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间在都会产生摩擦及相互运动。注塑时间对于塑料的成型有着至关重要的作用，同时需要保证注塑系统具有足够的响应速度(即螺杆加速度)，从而保证能在短时间内将熔体注入模具的型腔中。目前传统的注塑装置中，注射过程当中需要运动的部件结构量多且复杂(例如，包括螺杆、伺服电机、预塑传动系统、轴承组、注射螺母及射出滑板座等部件)。根据牛顿第二定律，当注射压力一定的时候，如果射出运动系统的总质量较大，则螺杆获得的加速度随之下降，即注射响应速度受到极大削减，无法在极短时间内达到要求的注射速度，对高速射出要求的工况影响很大。另外，目前传统的射出系统中的运动部件的直线导向以滑动摩擦方式实现，其接触面磨损快、发热多、润滑要求高、润滑不足时出现爬行现象，同时也增加了驱动电机额外消耗的功率。有鉴于此，如何设计一种新的电动注塑系统及包含该系统的注塑机，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
技术实现思路
为了克服现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种电动注塑系统及包含该注塑系统的注塑成型机，在执行注射动作时，需要运动的部件比目前传统的注塑成型机少的多，运动惯量大大减小，注射系统的效应速度和注射精度都大大提高。本专利技术第一方面，提供一种注塑成型机的注塑系统，包括：一螺杆；一螺杆驱动轴，所述螺杆驱动轴包括滚珠花键和螺母，所述螺杆装配在所述螺杆驱动轴上；一滚珠丝杠或一行星滚柱丝杠，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠与所述螺杆驱动轴的所述螺母配合安装，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠使所述螺杆驱动轴和所述螺杆沿轴线方向前后移动；和一轴向导向机构，所述轴向导向机构与所述螺杆驱动轴的滚珠花键配合安装。优选地，所述注塑系统中，所述螺杆和所述螺杆驱动轴做轴向前后移动，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠、和所述轴向导向机构不做轴向前后移动。优选地，所述螺杆驱动轴为一体式设置。优选地，所述注塑系统还包括一弹性储能装置和一挡环，其中，所述挡环装配于所述螺杆的近螺杆驱动轴的一端，使得所述挡环的运动状态与所述螺杆相同，所述弹性储能装置的一端装配于所述挡环上，另一端保持固定。优选地，所述弹性储能装置和所述螺杆驱动轴同轴设置。优选地，所述轴向导向机构的内腔与所述螺杆驱动轴的滚珠花键通过滚珠配合安装，使得所述轴向导向机构对所述螺杆驱动轴做前后轴向移动的导向，同时也提供所述螺杆驱动轴圆周方向的限位。优选地，所述螺母为滚珠螺母。本专利技术第二方面，提供一种注塑成型机，包括如本专利技术第一方面所述的注塑系统以及合模系统。与现有技术相比较，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：1.本专利技术提供的注塑系统以及注塑机中，螺杆驱动轴包括滚珠花键和螺母，为一体式设置，同时实现了滚珠花键和螺母的双重功能，提供导向作用的同时大大降低了注塑系统运行过程中的摩擦系数，提升了射出加速度。2.本专利技术提供的注塑系统以及注塑机中，执行注射动作时，需要运动的部件很少，只有螺杆和螺杆驱动轴(以及选择性配置的弹性储能装置，包括但不限于弹簧等)做轴向前后移动，而电机、齿轮/皮带传动部、轴承组、滚珠丝杠或行星滚柱丝杠、轴向导向机构及射出滑板座等其它部件均保持固定，不随注射动作做轴向前后运动，注塑系统的移动部分的质量很轻，在注射压力一定的情况下，射出运动系统的总质量大大减小，运动惯量大大减小，螺杆获得的加速度大大提升，因此注射系统的效应速度和注射精度都大大提高。3.本专利技术的注塑系统中的注射螺杆与螺杆驱动轴直接装配，无需额外的安装加工过程，使得注射螺杆与螺杆驱动轴可以保持同步运动，并且，螺杆驱动轴也为一体加工设计，注塑系统的稳定性大大提高。4.本专利技术提供的注塑系统以及注塑机设有弹性储能装置，并且与注射螺杆的尾部连接，预塑过程中能够进行背压压力补偿，并且压缩储能，在注射过程中释放弹性储能装置，可将推力直接地、准确地作用在螺杆上，有效地提升射出压力和速度；并且，弹性储能装置和螺杆驱动轴同轴设置，提高了注塑系统的稳定性。5.本专利技术中弹性储能装置的应用，预塑过程中能够进行背压压力补偿，并且压缩储能，有效降低了注射驱动电机的额定功率，减小注射系统的成本。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及附图得到进一步的了解。图1是本专利技术所提供的注塑系统的第一实施例的原理示意图。图2是本专利技术所提供的注塑系统的第一实施例的结构俯视图。图3是本专利技术所提供的注塑系统的第一实施例的驱动/传动过程俯视图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。然而，应当将本专利技术理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本专利技术的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。在以下具体实施例的说明中，为了清楚展示本专利技术的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。术语说明1、螺杆驱动轴：本专利技术的螺杆驱动轴一体设置，指的是将滚珠花键和螺母作为为一个整体，即同一根中空轴的外表面加工成花键，内腔加工成螺母，作为螺杆驱动轴，其在连轴和传动的同时，通过其内圈的螺母和滚珠丝杠或行星滚柱丝杠配合(螺杆驱动轴和滚珠丝杠/行星滚柱丝杠非一体加工)，为滚珠丝杠或行星滚柱丝杠提供轴向导向，从而保证滚珠丝杠或行星滚柱丝杠的推动力方向始终与整个射出部分(包括螺杆+螺杆驱动轴+滚珠丝杠/行星滚柱丝杠)的轴线重合。2、轴向导向机构：与螺杆驱动轴的滚珠花键部分配合安装，对其做轴向限位，同时提供轴向前后移动的导向。3、本专利技术中，使所述螺杆驱动轴和所述螺杆沿轴线方向前后移动的机构可以是滚珠丝杠或行星滚柱丝杠，本领域技术人员可根据相应的生产条件、产品需求等情况进行选择。本专利技术的目的在于提供一种高性能注塑系统以及配置有该注塑系统的注塑机，减轻注塑系统运行时的负载，提升注塑系统的响应速度及精度，同时减小注塑系统的驱动功率，提升效能降低成本。下面结合附图1-3详细说明本专利技术的具体实施例。本专利技术提供的注塑系统，包括：螺杆1、料筒2、固定机架3、挡环4、弹簧5、预塑电机6、第一预塑齿轮7、第二预塑齿轮8、第一轴承组9、螺杆驱动轴10、轴向导向机构11、滚珠丝杠或行星滚柱丝杠12、注射电机13、第一注射齿轮14、第二注射齿轮15、第二轴承组16、喷嘴17。在本说明书中，移动部件的“前进”是指朝靠近喷嘴17的方向移动，“后退”是指朝远离喷嘴17的方向移动。在本说明书中，所述“后端”、“后侧”是指向远离螺杆方向延伸的一端。在本说明书中，所述“沿轴线方向前后移动”、“前后轴向移动”指的是相对于固定机架前后移动。本专利技术的实施方式中，一种优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注塑成型机的注塑系统，其特征在于，包括：一螺杆；一螺杆驱动轴，所述螺杆驱动轴包括滚珠花键和螺母，所述螺杆装配在所述螺杆驱动轴上；一滚珠丝杠或一行星滚柱丝杠，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠与所述螺杆驱动轴的所述螺母配合安装，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠使所述螺杆驱动轴和所述螺杆沿轴线方向前后移动；和一轴向导向机构，所述轴向导向机构与所述螺杆驱动轴的滚珠花键配合安装。

【技术特征摘要】
2017.05.27 CN PCT/CN2017/0862471.一种注塑成型机的注塑系统，其特征在于，包括：一螺杆；一螺杆驱动轴，所述螺杆驱动轴包括滚珠花键和螺母，所述螺杆装配在所述螺杆驱动轴上；一滚珠丝杠或一行星滚柱丝杠，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠与所述螺杆驱动轴的所述螺母配合安装，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠使所述螺杆驱动轴和所述螺杆沿轴线方向前后移动；和一轴向导向机构，所述轴向导向机构与所述螺杆驱动轴的滚珠花键配合安装。2.如权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述注塑系统中，所述螺杆和所述螺杆驱动轴做轴向前后移动，所述滚珠丝杠或行星滚柱丝杠、和所述轴向导向机构不做轴向前后移动。3.如权利要求1所述的注塑系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明华，
申请(专利权)人：苏州锦珂塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32