[发明专利]无螺杆的塑料盘式旋转注射方法及装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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Zl200810026054.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。

发明内容

本发明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。

本发明的目的还在于提供一种无螺杆的塑料盘式旋转注射装置。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

具体实施方式