[发明专利]后置蓄能式超高速塑化注射装置

说明书

技术领域

本发明涉及高分子加工成型设备中的注塑机的塑化注射装置，尤其是一种现实超高速注射的塑化注射装置。

背景技术

随着社会的发展，科学技术的进步，人们对高分子材料制品提出了“超轻、超薄、超精密”的迫切要求。为适应这要求，超高速注射成型技术便应运而生了。一般来说，超高速注射成型有两种含义，其一是指以超高的注射速度成型薄壁制品，另一个则是指超高速循环成型过程，即成型周期短。

一般来说，注射速度在300mm/s以下的称为传统注射机，注射速度在300mm/s-800mm/s的称为高速注射机，而注射速度在800mm/s以上的则称为超高速注射机。超高速注射成型要求塑化系统能提供超高的注射速度以及较高的注射压力，塑化质量稳定，此外要求注射机在整个成型过程中表现稳定，重复性高。

纵观现有技术，主要有以下三种方式来实现螺杆推进速度的提高。

第一种是在油压式注塑机的基础上，通过增加大容积的蓄能器而实现超高速注射的超高速注塑机。这种类型的超高速机通常配备两个大容量的蓄能器，在工作循环的空闲阶段向蓄能器中积累能量，在注射时释放能量，达到提高注射速度和注射压力的目的。

第二种是通过线性马达来驱动注射动作实现超高速注射。通过线性马达直接驱动螺杆，以达到超高速注射。

第三种是通过熔体膨胀注射(X-MELT)的工艺控制方式来实现的。膨胀注射加工过程采用经高压预压缩的熔体自膨胀而实现高速注射。

目前可在工业上实现的超高速注塑机主要以以上三种形式实现超高速注射。但是，这些螺杆驱动方法并不是最理想的。液压驱动式超高速注塑机虽然能达到超高速注射的目的，但是液压式超高速注塑机要求有大容量的蓄能器，需要配备大排量的液压泵。此外，除了要完成蓄能的功能以外，还需要在设定的时间内完成释能，以达到超高速注射的性能要求。因此，此种超高速注塑机具有耗能大、体积大、噪声大、液压系统响应困难等缺点。通过线性马达驱动的电动超高速注塑机，需装备4个线性马达，虽然电动式超高速注塑机达到超高速注射的性能要求，其注射速度可达2000mm/s，响应时间可达0.017s，加速度可达13g(g为重力加速度)，但其造价高，维护困难，使用成本高，不利于工业化。熔体膨胀注射(X-MELT)，通过预压缩熔体，在注射时通过压缩熔体的膨胀来完成超高速注射。但是，这种超高速注射工艺，涉及前端控制的技术问题，制约其发展。

发明内容

与目前大多数超高速注塑机一样，本发明的超高速注塑机具有相同的性能，并且是通过提升螺杆的移动速度来达到超高速注射。本超高速注塑机同样具有螺杆、机筒等基本机构，并且这些结构与现行的超高速注塑机基本一致。但现今的超高速注塑机存在许多缺点或需要改进的地方。本发明所要解决的技术问题是克服目前超高速注塑机存在的耗能大、控制精度低、加速难等问题，为此提供一种结构简单、操作方便、工作稳定、性价比高的超高速注塑机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种后置蓄能式超高速塑化注射装置，主要由喷嘴、机筒、螺杆、加热圈、加料斗、射台、料斗座、液压马达、注射油缸和弹簧调节装置组成。喷嘴、机筒、料斗座、液压马达与注射油缸依次轴线对齐连接，射台放置在机架上，加料斗设置在射台上，螺杆位于机筒内，加热圈包裹在机筒外，与普通注塑机的塑化注射装置基本一致；注射油缸由缸筒、注射活塞、注射活塞杆、压力传感器和增速弹簧组成，螺杆尾端与液压马达相连接，液压马达通过辅助装置与注射活塞相连；增速弹簧位于注射油缸油腔内，且靠近末端，其一端与注射活塞端面固定，靠近注射油缸末端为自由端或与弹簧调节装置连接。本方案的增速弹簧可以达到超高速注射的性能要求，其各方面的性能都经过论证。本方案的塑化注射装置采用后置控制式弹簧蓄能装置，利用蓄能装置蓄能，在注射时释放能量来提升螺杆的注射速度，从而达到超高速注射的技术要求。