[发明专利]一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种简易可靠的水辅助注塑成型注水装置，可用于水辅助注塑成型及类似工艺的实验和生产。

背景技术

在水辅助注塑成型工艺装备中，注水装置是必不可少的核心部件，国内外对注水装置的设计非常少见，技术尚不成熟。随着水辅助注塑成型工艺研究的日益成熟，注水装置的设计也变得尤为重要。现有水辅助注塑成型用注水装置一般为水针，其结构简单，但存在以下问题：采用内、外圆柱面配合的密封方式使得阀芯、阀体的加工精度及其安装精度要求非常高，增加了水针的加工难度及其制造成本；采用简单O形密封圈的密封方式无法满足对高压水的密封要求；在水注射延时时间较长且注射水压较小的情况下，靠近水针端面处的熔融塑料遇冷凝固，导致注水困难和高压水前进方向偏离现象；水针的开启是通过高压水压力驱动，关闭是通过压缩弹簧驱动，难以保证针阀动作的时效性及可靠性，且存在成型时熔体进入阀体的危险。

发明内容

为了克服背景技术所述的现有水针装置中存在的问题及满足水辅助注塑成型的实际使用要求，本发明提供一种简易注水装置，包括：堵头、阀体、密封垫片、变直径高压水管接头、法兰、阀芯、SDA薄型气缸、气缸接头、联轴器、连轴销、气缸支架、O形密封圈、矩形密封圈、针阀安装螺栓、气缸支架垫片、气缸支架安装螺钉。阀芯采用锥形端部结构，与阀体内锥面相结合形成机械式密封，此结构对针阀加工精度要求降低了许多。针阀关闭时，阀芯锥形端部伸入型腔；针阀开启，高压水顺着阀芯锥形端面直接注入熔体中心，使注水简单且保证准确的注水方向。采用O形密封圈加以压力补偿槽的密封方式对外密封，保证密封要求。通过SDA薄型气缸控制开、关，保证工作可靠，保证控制自主。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：（1）针阀关闭时阀芯阀体的锥孔配合保证了水/熔体的密封，且阀芯伸入熔体内部的锥形端部结构解决了注水困难与高压水前进方向偏离问题。（2）针阀阀芯为不锈钢、阀体为黄铜，解决了该注水装置的防锈问题，并进一步保证了密封。（3）通过SDA薄型气缸控制针阀的开启/关闭，控制方便，动作可靠。

附图说明

图1是注水装置的总装图。

图2是阀芯的结构示意图。

图3是阀体的结构示意图。

图4是注水装置工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

注水装置总装图如图1所示。注水装置包括堵头（1）、阀体（2）、密封垫片（3）、变直径高压水管接头（4）、法兰（5）、阀芯（6）、SDA薄型气缸（7）、气缸接头（8）、调节螺母（9）、联轴器（10）、连轴销（11）、气缸支架（12）、O形密封圈（13）、矩形密封圈（14）、针阀安装螺栓（15）、气缸支架垫片（16）、气缸支架安装螺钉（17）。以阀体（2）为主体，变直径高压水接头（4）、法兰（5）、阀芯（6）等直接安装到阀体上；气缸（7）则通过气缸支架（12）固定，通过气缸接头（8）、联轴器（10）、连轴销（11）与阀芯连接，控制阀芯。

阀芯结构如图2所示，阀芯前端（1）为锥形结构，它起开、关与辅助导向作用。阀芯中部有主密封槽（4）和副密封槽（5）、（2）用于安装密封圈（O形、矩形密封圈），其中主密封槽还增设了压力补偿槽（3），主密封可很好的对高压水进行与外界的密封，锥部的密封槽（2）是辅助锥面机械密封实现针阀与模具之间的密封。阀芯上的限位台阶（6）用于限制阀芯的运动距离，防止抽出过位导致高压水喷出。阀芯另一端的圆孔（7）是用于连接气缸用，实现气缸对阀芯的控制。

阀体结构如图3所示，为方便安装，阀体上分别钻一横（1）、竖（3）高压水道，然后用一堵头将横高压水左端堵住；阀体通过针阀安装孔（2）固定在模具上；（4）、（5）、（6）分别用于安装高压水接头、气缸支架、法兰，（7）为起吊用螺孔。为保证针阀安装后能与模具形成良好的配合，针阀底部设有两安装凸肩（8）；（9）为高压水出口。

注水装置工作如图4所示，气缸（7）将阀芯（6）往后拉动，高压水顺锥形端面注入熔体中心，在熔体中穿透并保压。冷却定型后，关闭高压进水，往型腔内注入压力气体，水经针阀由排水管排出，阀芯（6）通过气缸推力回位，完成一个注水周期。