无螺杆的塑料盘式旋转注射方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种塑料无螺杆注射装置。利用置于圆盘上环形槽中并可绕圆盘中心旋转的活塞做旋转运动完成塑料的储料、注射和保压过程。该装置由圆盘上设置环形槽的盘式储料缸、可绕盘式储料缸旋转的注射活塞、支承轴及喷嘴等组成盘式旋转注射装置。进入盘式储料缸的塑料熔体推动注射活塞旋转，使储料容积增大完成储料；通过外部动力驱动注射活塞做与储料时相反方向旋转，推动盘式储料缸中的物料从喷嘴中射出并注入模腔；保持注射活塞的转矩可以保持模腔压力，完成模腔保压与物料补缩。这种注射装置具有体积小、储料计量准确、注射能耗低、注射运动惯性小等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料注射成型方法及其设备，特别是涉及一种无螺杆的塑料盘式 旋转注射方法及装置。
技术介绍
塑料注射成型机是塑料成型的主要加工设备。注射成型工艺过程包括塑化、储料、 注射充模、保压、冷却和开模顶出等过程，其中储料、注射充模、保压等过程是在注射装置中 完成。在传统的柱塞式注射装置或螺杆一线式注射装置中，储料时物料(塑料熔体)不断 进入储料筒前端，并推动柱塞或者螺杆沿直线方向后退，储料容积增加完成储料；注射时柱 塞或螺杆在外力驱动下沿直线向前运动，推动物料从前端喷嘴处射出进入模腔；保压时柱 塞或螺杆在外力作用下保持对物料的压力，保证物料继续流入模腔补充模腔内物料因冷却 而产生的收缩。上述过程中储料、注射和保压过程均是通过直线运动来实现的。这一动作特 点在不同的注塑机中都存在一系列缺点。在传统的液压式注塑机中，塑化过程由液压马达 驱动螺杆旋转运动，注射和保压过程用油缸驱动柱塞或螺杆直线运动。整个塑化注射装置 部件多，结构复杂，成本高。尤其是在螺杆一线式注塑机中，螺杆和止逆环后大量未塑化好 的物料参与注射时的直线运动，运动惯量大，摩擦阻力大，使注射时能量消耗大，注射速度 和注射位置控制困难。储料时通过测量螺杆后退的直线距离来计量储料量，由于螺杆前端 的止逆环相对于螺杆的轴向位置无法测量和控制，因此储料量存在无法控制的随机误差， 尤其是当止逆环与螺杆头、分胶嘴(俗称三小件)磨损加大时，储料精度更低。三小件之间 的磨损同时也造成止逆环封堵效果降低，在注射时物料回流，使注射量和注射压力波动。在 全电动注塑机中，注射运动往往通过滚珠丝杆将伺服电机的旋转运动转化为注射柱塞或螺 杆的直线注射运动，除了与上述液压注射机存在相同的问题外，还存在另外的问题①传动 系转动惯量更大，注射速度和位置控制困难；②滚珠丝杆易磨损；③噪音大；④设备成本和 维修高。专利Z1200810026054.X所述的新型叶片塑化装置配套而成的注塑机中，注射料筒 和柱塞不能与叶片塑化挤出装置一线式布置，造成整个塑化注射装置结构复杂，体积较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无螺杆的塑料盘式旋转注射方法，以克服现有技术中 储料、注射和保压过程是直线运动带来的结构复杂、成本高、储料计量精度低、注射能耗高、 注射运动惯性大等缺点。本专利技术的目的还在于提供一种无螺杆的塑料盘式旋转注射装置。本专利技术提供的两种塑料盘式旋转注射方法都是利用置于圆盘上环形槽中并可绕 圆盘中心旋转的活塞做旋转运动实现储料、注射和保压过程。本专利技术提供的两种盘式旋转注射装置由圆盘上设置环形槽的盘式储料缸、可绕盘 式储料缸旋转的注射活塞、支承轴及喷嘴等组成。进入盘式储料缸的塑料熔体推动注射活 塞旋转，使储料容积增大完成储料；通过外部动力驱动注射活塞做与储料时相反方向旋转，推动盘式储料缸中的物料从喷嘴中射出并注入模腔；保持注射活塞的转矩可以保持模腔压 力，完成模腔保压与物料补缩。注射活塞的旋转运动可以通过电机、液压马达等动力装置直 接驱动或由上述动力装置经传动装置驱动。储料时提供塑料熔体的塑化装置可以是螺杆式塑化装置、柱塞式塑化装置或叶片式塑化装置。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1、储料、注射和保压为旋转运动，注射装置结构简单、体积小、制造成本低；2、储料计量测量变直线距离测量为角度测量，测量精度更高，且注射活塞中没有 相对运动磨损部件，储料计量更加准确；3注射活塞中没有相对运动磨损部件，注射时封堵物料简单，物料泄漏小，注射量 和注射压力更加稳定；4、，注射时运动部件少，且不包含未塑化好的物料，摩擦面小，注射时摩擦阻力小， 注射能耗降低；5、注射时运动部件少，质量低，运动惯量小，使注射速度和位置控制更加精确。 附图说明图1是实施例1无螺杆的塑料盘式旋转注射装置的结构示意图；图中示出1为注射活塞、2为电机、3为支承轴、4为盘式储料缸、5为喷嘴、6为控 制阀和7为连接法兰；图2是实施例2无螺杆的塑料盘式旋转注射装置的结构示意图；图中示出1为螺杆，2为料筒，3为支撑轴，4为注射活塞，5为键、6为盘式储料缸， 7为计量加热圈，8为喷嘴加热圈，9为喷嘴，10为固定法兰盘，11为从动齿轮，12为主动齿 轮，13电机，14为止逆球。图3为图2的E-E向剖面图。图4为支撑轴3的流道示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但是本专利技术要求保护的范围并 不局限于实施例表述的范围。实施例1如图中1所示，塑料盘式旋转注射装置包括注射活塞1、电机2、支承轴3、盘式储料 缸4、喷嘴5、控制阀6和连接法兰7 ；盘式储料缸4开有环形的槽，注射活塞1套在支承轴3 上，与电机2连接，注射活塞1的活塞头置于环形槽中，可围绕盘式储料缸4中心在环形槽 中作一定角度的旋转运动。盘式储料缸4圆周边缘上设有喷嘴5，喷嘴5的孔道与环形槽连 通；盘式储料缸4的圆周边缘上还设有孔道，该孔道与连接法兰7连接，该孔道上设有控制 阀6。本实施例的工作过程是储料时，打开控制阀6，塑化好的塑料熔体经连接法兰7进入盘式储料缸4，熔体压 力推动注射活塞1顺时针旋转，储料容积增大到设定值时完成储料。注射时，关闭控制阀5，通过电机2驱动注射活塞1逆时针旋转，活塞头推动盘式储 料缸4中的物料从喷嘴5中射出并注入模腔。保压时，外部动力2保持注射活塞1的转矩以保持模腔压力，完成物料补缩。上述 过程中塑料熔体进入和射出盘式储料缸的顺序是“先进后出”。实施例2如图2、3所示，无螺杆的塑料盘式旋转注射装置包括支撑轴3、注射活塞4、键5、 盘式储料缸6、计量加热圈7、喷嘴加热圈8、固定法兰盘10、从动齿轮11、主动齿轮12、电机 13和止逆球14。注射活塞4外周依次设有盘式储料缸6、固定法兰盘10和从动齿轮11 ；从 动齿轮11通过键5与注射活塞4连接，从动齿轮11与主动齿轮12啮合，主动齿轮12与电 机13的输出轴连接。支撑轴3位于注射活塞4内，支撑轴3内设有如图4所示的轴向流道 31、径向流道32和周向流道33，支撑轴3 —端与料筒2连接，支撑轴3的另一端与盘式储 料缸6连接；料筒2的空腔内设有螺杆1，支撑轴3的轴向流道31 —端与料筒2的空腔连 通，轴向流道31的另一端通过径向流道32与设置在支撑轴3表面的周向流道33连通；盘 式储料缸6前端与喷嘴9连接，盘式储料缸6后端与固定法兰盘10连接；盘式储料缸6和 喷嘴9的外周分别设有计量加热圈7和喷嘴加热圈8 ；注射活塞4为环状结构，其内圆套在 支撑轴3上，在其外圆有突起的活塞头，置于注射活塞4与盘式储料缸6之间的环形槽62 中。注射活塞4可围绕盘式储料缸6中心在环形槽中62作一定角度范围的旋转运动(不 是整周运动，角度范围在0度到350度之间)。注射活塞及其活塞头开有活塞流道41，活塞 流道41连通周向流道33与注射活塞4和盘式储料缸6之间的环形槽，止逆球14嵌于活塞 流道41中。盘式储料缸6中设有注射流道61，注射流道61 —端在B点与注射活塞4和盘 式储料缸6之间的环形槽连通，注射流道61的另一端与喷嘴9中的流道连通。该无螺杆的 塑料盘式旋转注射装置的结构特点是塑化装置、注射装置和喷嘴等一线布置，结构紧凑。图 中箭头所指方向为塑料熔体的流动方向。螺杆1完成塑料熔融塑化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无螺杆的塑料盘式旋转注射方法，其特征在于利用置于圆盘上环形槽中并绕圆盘中心旋转的活塞做旋转运动实现塑料熔体的储料、注射和保压过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿金平，晋刚，殷小春，何和智，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州华新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]