[发明专利]振动柱塞的内螺槽螺杆注射成型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动柱塞的内螺槽螺杆注射成型机，主要用于对材料的注射成型、尤其是高分子材料的塑化和注射成型，属于材料及高分子材料成型装备技术领域。

背景技术

塑料注射成型加工具有工艺简单、生产效率高、制品尺寸精确等优点，并且可以在较短的时间内一次成型外形比较复杂的制品。

注塑机注射系统的作用是将料筒里的高分子粒料或粉料经塑化后熔融为高分子熔体，然后在高压和高速下将熔体注入模腔，并在随后的保压阶段提供保持压力，使聚合物继续进入模腔以填补由于冷却而造成的收缩，因此，其性能的好坏不仅直接影响到注射成型的效率、生产成本以及生产环境等问题，而且还对注射制品的质量有着决定性的影响。

现在最常见的塑化注射装置有二种，其一是螺杆柱塞式，其二是往复螺杆式。

传统螺杆柱塞式注射成型机，是在柱塞式注射装置上增加了一套仅作塑化用的单螺杆挤出供料装置，物料需首先通过单螺杆塑化装置进行塑化，然后经单向阀而进入注射料筒，当供料量达到计量值时，塑化螺杆停止转动，注射柱塞开始注射。

传统的往复螺杆式注射成型机，取消了注射柱塞，螺杆同时具有塑化和注射二个功能，所以螺杆不仅要作回转运动以完成对物料的塑化，同时还要作往复的轴向运动进行注射。

在前述基础上，诸多研究者进行了大量探索，其中，有部分研究者将振动引入到塑料加工成型领域。

有的研究者利用螺杆的振动对物料塑化挤出过程的影响来优化挤出加工过程，提高挤出制品品质。

还有部分研究者利用柱塞或活塞的振动来达到优化塑化、挤出和注射加工过程的目的。国外文献^[1,2] 介绍了其研制的流变注射成型机，聚合物熔体首先在螺杆作用下由料筒注入振动腔，切换阀的方向，并由活塞施加振动。然后由活塞注入模具型腔，在保压的同时，继续使熔体在模具浇口冻结前受到压力振动作用。

参考文献：

[1 Ibar JP. Control of polymer properties by melt vibration technology: a review. Polymer Engineering and Science. 1998;38(1):1-20

[2] A.Minardi,M.Boudeulle,E.Duval,S Etienne.Effect of the moulding conditions on the semicrystalline structure of polypropylene. Polymer. 1997,38(15):3957-3965。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种振动柱塞的内螺槽螺杆注射成型机，采用了“螺槽在内”螺杆+振动柱塞的新型结构，塑化效率高，塑化过程得到优化，注射成型产品质量好。

为了达到上述目的，本发明一种技术方案是这样实现的，其是一种振动柱塞的内螺槽螺杆注射成型机，包括料筒、柱塞、塑化螺杆、料斗、座子、向心推力轴承组、传动机构、电机、注射座架、注射油缸、齿轮、移动油缸及电热圈；所述塑化螺杆位于在机筒内，在塑化螺杆上设有中心孔，所述柱塞位于塑化螺杆的中心孔内，机筒、塑化螺杆及柱塞均同轴，塑化螺杆在机筒及柱塞间可相对转动；所述注射油缸及机筒均安装在注射座架上，所述移动油缸的活塞杆推动注射座架移动；其特征在于还包括振动器及运动控制器；在所述料筒内设有塑化区及注射区，塑化区的直径大于注射区的直径，塑化螺杆位于料筒的塑化区内，柱塞与注射区间隙配合，在塑化螺杆上设有与料斗连通的径向通道，在塑化螺杆的中心孔的内壁上设有连续的内螺槽，所述内螺槽的左端与径向通道连通，内螺槽的右端与注射区连通；所述振动器安装在柱塞与注射油缸的活塞杆之间，注射油缸的活塞杆推动振动器及柱塞轴向移动，同时振动器带动柱塞所作地运动为：轴向振动、圆周振动、同时进行轴向振动与圆周振动，或者带动柱塞作圆周旋转运动，所述运动控制器控制振动器振动或运动。

在本技术方案中，分为二种不同情况。

本技术方案的情况一，所述注射区的内孔为阶梯孔，阶梯孔中孔径大的部位与塑化区连通，阶梯孔中孔径小的部位与注射孔连通，所述柱塞右部的外圆面与阶梯孔中孔径大的一段有缝隙，已塑化好的融料可在压力下通过该缝隙进入注射区的右段，柱塞右部的外圆面与阶梯孔中孔径小的部位为滑动配合，但融料无法从其配合间隙中通过。