專利名稱：一種注塑機(jī)注塑螺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料注塑機(jī)的螺桿，特別是具有防止物料回流止逆作用 的注塑螺桿。
背景技術(shù)：
注塑螺桿是注塑機(jī)的關(guān)鍵零件之一。它在注塑機(jī)的機(jī)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，主要作 用就是將固態(tài)的塑料粒子或塑料粉末熔融塑化、儲(chǔ)存計(jì)量、再將存儲(chǔ)到一 定量的熔融態(tài)的塑料注入模具，模具冷卻后頂出，得到塑料制品。
注塑螺桿中帶環(huán)形止逆螺桿頭螺桿(如圖l所示)由以下部分組成螺 桿頭l、止逆環(huán)2、推力環(huán)3和螺桿體4。止逆環(huán)位于錐形螺桿頭和推力環(huán) 之間，包在螺桿頭圓形柱體上；螺桿頭通過(guò)最右端螺紋結(jié)構(gòu)與螺桿體相連； 止逆環(huán)內(nèi)徑與螺桿頭圓柱體的外徑構(gòu)成了物料的流道，外徑則與料筒的內(nèi) 徑形成密封。止逆環(huán)的運(yùn)動(dòng)行程受錐形螺桿頭和推力環(huán)限制，只能在螺桿 頭逆流側(cè)端面和推力環(huán)錐面間移動(dòng)。止逆環(huán)完全打開(kāi)時(shí)，熔體通過(guò)推力環(huán)和 料筒間的間隙，沿著止逆環(huán)內(nèi)徑與螺桿頭柱體間的流道進(jìn)入到螺桿頭前端 的儲(chǔ)料室內(nèi)并進(jìn)行儲(chǔ)存，此時(shí)止逆環(huán)順流側(cè)錐面與螺桿頭逆流側(cè)錐面緊貼 閉合。止逆環(huán)閉合時(shí)，止逆環(huán)逆流側(cè)的錐形面與推力環(huán)順流側(cè)的錐形面緊 貼閉合，形成密封面防止熔體的回流。當(dāng)止逆環(huán)位于順流側(cè)時(shí)，流道開(kāi)通； 位于逆流側(cè)時(shí)，流道閉合密封，阻止物料回流。塑化時(shí)，螺槽內(nèi)的熔融物 料向前輸送推開(kāi)閉合的止逆環(huán)，開(kāi)通流道，以便熔體順利通過(guò)進(jìn)入到儲(chǔ)料 室內(nèi)；注射時(shí)，螺桿頭向前運(yùn)動(dòng)，止逆環(huán)受到儲(chǔ)料室內(nèi)物料的作用向后作 逆向運(yùn)動(dòng)，直到與推力環(huán)的錐形面接觸實(shí)現(xiàn)閉合密封。
止逆環(huán)外徑與機(jī)筒內(nèi)徑間的配合對(duì)止逆環(huán)的密封同樣起到非常重要的 作用。止逆環(huán)外徑和機(jī)筒內(nèi)徑的間隙非常狹小，配合緊湊。當(dāng)物料塑化時(shí)， 在物料作用下止逆環(huán)與機(jī)筒間產(chǎn)生了摩擦力，試圖使止逆環(huán)停留在原地不 動(dòng)。
環(huán)形止逆環(huán)使用長(zhǎng)久后存在一個(gè)非常嚴(yán)重的后果就是磨損。磨損主要發(fā)
3生在止逆環(huán)順流側(cè)面與螺桿頭逆流面及止逆環(huán)外徑和機(jī)筒內(nèi)徑之間。螺桿 旋轉(zhuǎn)塑化時(shí)，在向前輸送熔體壓力作用下，止逆環(huán)順流側(cè)錐形面緊壓在螺 桿頭錐形面上，同時(shí)受到物料的剪切作用，與螺桿頭及機(jī)筒產(chǎn)生相對(duì)速度， 造成接觸面間產(chǎn)生摩擦作用，進(jìn)而造成接觸面磨損。螺桿頭與止逆環(huán)間的 磨損會(huì)造成止逆環(huán)閉合距離的增加，導(dǎo)致閉合時(shí)間的增長(zhǎng)，相應(yīng)增加了回 流情況的發(fā)生；止逆環(huán)外徑與機(jī)筒內(nèi)徑間的磨損，增加了止逆環(huán)與機(jī)筒間 的間隙，有利于止逆環(huán)的快速移動(dòng)，但同時(shí)增加了漏流情況的發(fā)生，使注 塑成型制品重量的穩(wěn)定性及密封的效果受到影響。
環(huán)形止逆螺桿頭還存在著因非對(duì)齊、顆粒污染物及存在未熔融顆粒使接 觸面接觸不良等造成嚴(yán)重泄漏等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種帶滑動(dòng)型的止逆螺桿頭的螺桿，該螺桿克服目 前帶有環(huán)形止逆螺桿頭的螺桿所存在的不足，使注射成型制品的精度得到 提高。
本發(fā)明為一種帶滑動(dòng)型的止逆螺桿頭的螺桿。主要組成仍為螺桿頭、 止逆環(huán)、推力環(huán)和螺桿體。螺桿頭主體為一圓形柱體，螺桿頭的前部為具 有一定角度的錐形頭，與錐形頭相連接部分為圓柱體，柱體的端面為垂直于 軸線的平^。其特征在于螺桿頭切有凹槽，帶有臺(tái)階形的推力環(huán)和帶有 卡頭和內(nèi)凸緣的止逆環(huán)。
本發(fā)明止逆環(huán)在靠近順流側(cè)端面的內(nèi)環(huán)內(nèi)有一定厚度凸緣，凸緣外側(cè) 面有一定的倒角，凸緣與圓環(huán)內(nèi)徑面用一定的斜度和圓角進(jìn)行連接，減少 滯料情況現(xiàn)象的發(fā)生。止逆環(huán)的封閉通過(guò)止逆環(huán)的內(nèi)徑圓柱面和推力環(huán)臺(tái) 階面、止逆環(huán)的內(nèi)凸緣面和螺桿頭圓柱體間、止逆環(huán)右端面和推力環(huán)的中 間斷面的滑動(dòng)閉合實(shí)現(xiàn)。止逆環(huán)外徑與料筒間的密封則通過(guò)它們之間的間 隙及止逆環(huán)的長(zhǎng)度來(lái)保證。止逆環(huán)的順流端面有兩個(gè)軸向凸出卡頭，對(duì)稱 布置，卡在螺桿頭軸向的切槽內(nèi)，保證止逆環(huán)在物料塑化時(shí)能隨螺桿頭一 起轉(zhuǎn)，減小止逆環(huán)順流側(cè)面與螺桿頭端面間的磨損。塑化時(shí)，塑料推動(dòng)止 逆環(huán)向前運(yùn)動(dòng)，止逆環(huán)內(nèi)凸緣面對(duì)應(yīng)于柱體上徑向凹槽面，凸緣斜端面與螺桿頭柱體間形成流道，使物料進(jìn)入凹槽后通過(guò)切槽進(jìn)入到儲(chǔ)料室內(nèi)；注 射時(shí)，螺桿向前軸向移動(dòng)，儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體在被壓縮的同時(shí)反作用于止逆 環(huán)端面推動(dòng)其向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)止逆環(huán)內(nèi)凸緣及環(huán)內(nèi)徑分別和螺桿頭柱體及推 力環(huán)臺(tái)階面接觸時(shí)，實(shí)現(xiàn)封閉密封。錐形螺桿頭的端面與推力環(huán)徑向凸緣 的端面限制了止逆環(huán)的移動(dòng)行程。
螺桿向前輸送的熔體經(jīng)過(guò)推力環(huán)凸緣外徑與料筒間的間隙，然后推動(dòng) 止逆環(huán)向順流側(cè)移動(dòng)，打開(kāi)流道使物料從中通過(guò)，然后進(jìn)入儲(chǔ)料室內(nèi)。間 隙的大小對(duì)熔體流速的阻礙作用產(chǎn)生較大的影響。止逆環(huán)與推力環(huán)間為滑 動(dòng)閉合，沒(méi)有較長(zhǎng)的棱長(zhǎng)面，物料通過(guò)時(shí)壓力損失較小。
本發(fā)明推力環(huán)臺(tái)階面去掉，減小熔體流動(dòng)阻力。
本發(fā)明推力環(huán)臺(tái)階面去掉，將推力環(huán)的斜面延伸形成一個(gè)斜面。這種 結(jié)構(gòu)，止逆環(huán)打開(kāi)時(shí)，物料通過(guò)止逆環(huán)流道時(shí)的阻力減少，提高止逆環(huán)閉 合效率和速度，減少滯料，降低物料發(fā)生過(guò)熱的現(xiàn)象。物料通過(guò)推力環(huán)凸 緣與料筒的間隙后，推動(dòng)止逆環(huán)向順流方向運(yùn)動(dòng)，然后直接進(jìn)入流道，通 過(guò)徑向和軸向的切槽進(jìn)入到儲(chǔ)料室內(nèi)。注射時(shí)止逆環(huán)向逆流向移動(dòng)，當(dāng)止 逆環(huán)內(nèi)凸圓與螺桿頭柱體面接觸時(shí)，實(shí)現(xiàn)完全的封閉。
本發(fā)明的一種帶滑動(dòng)型的止逆螺桿頭，優(yōu)點(diǎn)就是螺桿注射時(shí)閉合速度 快，對(duì)中性好，密封可靠，計(jì)量精度高，同時(shí)具有一定的混合作用。


為了進(jìn)一步加深對(duì)本發(fā)明的了解，附上各種圖來(lái)配合說(shuō)明。以下為各種附 圖
圖1帶環(huán)形止逆螺桿頭的螺桿； 圖2本發(fā)明螺桿的分解圖3本發(fā)明螺桿的剖面圖，止逆環(huán)處于閉合位置； 圖4本發(fā)明螺桿的剖面圖，止逆環(huán)處于打開(kāi)位置; 圖5本發(fā)明螺桿的螺桿頭視圖； 圖6止逆環(huán)視圖； 圖7推力環(huán)剖視8將圖7推力環(huán)的臺(tái)階去掉后得到的推力環(huán)的剖視圖， 圖9包含有圖8所示推力環(huán)的螺桿剖視圖中l(wèi)-螺桿頭，2-止逆環(huán)，3-推力環(huán)，4-螺桿體，5-錐形頭，6-流道，7-錐形頭端面，8-柱體，9-凹槽，10-面，11-螺桿頭一端面，12-螺紋，13-定 位柱體，14-卡頭，15-傾角，16-凸緣面，17-凸緣內(nèi)斜面，18-內(nèi)環(huán)面，19-止逆環(huán)右端面，20-入口內(nèi)斜面，21-外環(huán)面，22-推力環(huán)柱體，23-推力環(huán)左 端面，24-定位內(nèi)環(huán)面，25-推力環(huán)的斜面，26-推力環(huán)臺(tái)階面，27-推力環(huán)的 中間端面，28-推力環(huán)凸緣，29-推力環(huán)右端面，
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明螺桿的止逆螺桿頭為一種滑動(dòng)型止逆螺桿頭，螺桿主要由四部分 組成，如圖2所示，分別為螺桿頭l、止逆環(huán)2、推力環(huán)3和螺桿體4。組 合時(shí)，將止逆環(huán)2放置于螺桿頭1和推力環(huán)3之間，螺桿頭上的螺紋12與 螺桿體4左端的內(nèi)螺紋連接，螺桿頭通過(guò)定位柱體13與螺桿體4內(nèi)螺紋左 端的定體面實(shí)現(xiàn)定位，組合情況如圖3和圖4所示，然后放置于注塑機(jī)料 筒內(nèi)。螺桿頭l的結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由錐形頭5、柱體8、定位柱體13 和連接螺紋12等組成。在錐形頭5上開(kāi)設(shè)四個(gè)軸向的流道6。柱體8作為 熔體的流道及與止逆環(huán)的密封配合面。在柱體8與錐形頭端面7之間沿徑 向切有凹槽9，作為熔體通向流道6和錐形頭5前端儲(chǔ)料室的進(jìn)料槽，并且 在塑化過(guò)寧中對(duì)物料起到進(jìn)一步的混合作用。
止逆環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖6所示。它不同于傳統(tǒng)的止逆環(huán)，在止逆環(huán)的內(nèi)徑 有一凸緣面16,當(dāng)止逆環(huán)閉合時(shí)，凸緣面16和螺桿頭柱體8閉合形成密封面； 內(nèi)環(huán)面18與推力環(huán)臺(tái)階面26閉合形成密封面。止逆環(huán)外環(huán)面21與料筒的 內(nèi)環(huán)面配合形成止逆環(huán)外環(huán)面的密封。在端面上有兩個(gè)卡頭14，裝配時(shí)將 其放入到螺桿頭流道6內(nèi)。當(dāng)物料塑化時(shí)，止逆環(huán)在卡頭14的作用下隨著 螺桿一起旋轉(zhuǎn)。止逆環(huán)的內(nèi)環(huán)順流側(cè)端面處設(shè)置一定的傾角15，以便注射 時(shí)物料回流進(jìn)入凹槽9，起到緩沖的作用。凸緣外斜面17在結(jié)構(gòu)上與螺桿 頭1上的面10平行，減少滯料和阻力。入口端面處開(kāi)設(shè)置微小的斜面20, 與推力環(huán)斜面25平行，減小熔體流動(dòng)時(shí)的阻力。
推力環(huán)的主要作用就是限制止逆環(huán)的移動(dòng)行程，結(jié)構(gòu)如圖7所示。安裝時(shí)，推力環(huán)左端面23緊貼螺桿頭一端面11，定位內(nèi)環(huán)面24定位柱體13配 合，保證推力環(huán)柱體22與螺桿頭柱體8平齊。推力環(huán)右端面29緊貼螺桿 體左端面。塑化時(shí)，熔體通過(guò)推力環(huán)凸緣28與料筒之間的間隙，推開(kāi)止逆 環(huán)，通過(guò)流道6進(jìn)入到儲(chǔ)料室內(nèi)儲(chǔ)存熔體。注射時(shí)，推力環(huán)臺(tái)階面26與止 逆環(huán)的內(nèi)環(huán)面18閉合密封，防止熔體的回流和漏流，止逆環(huán)右端面19緊 壓推力環(huán)的中間端面27，防止止逆環(huán)軸向的移動(dòng)。
注塑成型中，影響止逆環(huán)運(yùn)動(dòng)主要有三個(gè)過(guò)程塑化、螺桿射退和注 射。當(dāng)一次注射完之后，螺桿和止逆螺桿頭位于料筒的最前端，儲(chǔ)料室內(nèi) 沒(méi)有多余的熔料，此時(shí)止逆環(huán)處于逆流位置，即閉合狀態(tài)，如圖3所示。 塑化時(shí)，止逆螺桿頭隨著螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，塑化好的物料從螺桿末端通過(guò)推 力環(huán)凸緣28與料筒間的間隙向前輸送，此時(shí)止逆環(huán)右端面19周圍被熔體 包覆，在物料的作用下，止逆環(huán)向順流側(cè)移動(dòng)，熔體通過(guò)入口斜面20與推 力環(huán)斜面25的通道、止逆環(huán)內(nèi)環(huán)面18與螺桿頭柱體面8間的流道，進(jìn)入 到切槽9，然后分別通過(guò)錐形頭上流道6進(jìn)入到螺桿頭前端的儲(chǔ)料室內(nèi)。止 逆環(huán)繼續(xù)向順流側(cè)移動(dòng)，其移動(dòng)行程受錐形頭端面7限制，最后在熔體壓 力的作用下，止逆環(huán)順流側(cè)端面緊壓端面7隨螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)如圖4 所示。當(dāng)儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體達(dá)到一定量時(shí)，克服背壓，推動(dòng)螺桿向后移動(dòng)， 增加儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體，當(dāng)塑化好的物料達(dá)到所需的量時(shí)，螺桿便停止旋轉(zhuǎn)。
螺桿的射退動(dòng)作發(fā)生在塑化結(jié)束之后，當(dāng)塑化結(jié)束時(shí)，螺桿停止旋轉(zhuǎn)， 此時(shí)對(duì)螺桿施加一反向壓力，螺桿便向后移動(dòng)一定的距離。這樣可以降低 儲(chǔ)料室內(nèi)熔體的壓力，從而減少物料回流及漏流情況的發(fā)生。
注射時(shí)，螺桿及螺桿頭向前移動(dòng)，壓縮儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體進(jìn)入到模具內(nèi) 成型制品。在這一壓縮過(guò)程中，儲(chǔ)料室內(nèi)的瑢體壓力增加，物料回流，止 逆環(huán)順流側(cè)端面周圍包覆著大量的物料,在物料壓力的作用下，止逆環(huán)向逆 流側(cè)方向移動(dòng)，直到止逆環(huán)內(nèi)環(huán)面18和凸緣16分別與柱體面8及臺(tái)階面 26閉合實(shí)現(xiàn)密封，推力環(huán)中間端面27和止逆環(huán)右端面19緊壓，阻止推力 環(huán)的軸向移動(dòng)。止逆環(huán)順流側(cè)端面面積大，相應(yīng)熔體作用力大，密封閉合 動(dòng)作響應(yīng)快。在注射過(guò)程中，儲(chǔ)料室內(nèi)的熔體沿流道6回流，當(dāng)熔體回流 接觸到止逆環(huán)端面時(shí)將會(huì)沿著傾角15形成的斜面進(jìn)入到凹槽9內(nèi)，流道6底部的物料則直接進(jìn)入到凹槽內(nèi)，進(jìn)入凹槽內(nèi)的熔體在碰到面IO時(shí)有一個(gè) 回旋的作用，減弱熔體的回流作用。注射完后，止逆環(huán)的狀態(tài)如圖3所示。 圖7所示的推力環(huán)對(duì)止逆環(huán)閉合效率及熔體流動(dòng)的阻力較大，推力環(huán) 的結(jié)構(gòu)也可以是圖8所示結(jié)構(gòu)。止逆環(huán)的封閉通過(guò)止逆環(huán)的內(nèi)凸緣面16和 螺桿頭圓柱體8、止逆環(huán)右端面19和推力環(huán)的中間端面27的滑動(dòng)閉合實(shí)現(xiàn)。 推力環(huán)臺(tái)階面26去掉，將推力環(huán)的斜面25延伸形成一個(gè)長(zhǎng)斜面，其余結(jié) 構(gòu)不發(fā)生改變。注射時(shí)，螺桿的結(jié)構(gòu)狀態(tài)如圖9所示。
以上所述為本發(fā)明的幾種具體的情況，配合各種圖加以說(shuō)明。但是本發(fā) 明并不局限于以上所述幾種情況和圖，任何基于上述所說(shuō)的對(duì)零件的修改， 替換，只要在本發(fā)明的精神領(lǐng)域范圍內(nèi)，均屬于本發(fā)明。
通過(guò)重量重復(fù)精度對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新型注塑螺桿的高性能。對(duì)比實(shí)驗(yàn) 對(duì)本發(fā)明注塑螺桿和傳統(tǒng)注塑螺桿進(jìn)行了重量重復(fù)精度的實(shí)驗(yàn)，螺桿直徑 均為45mm，制品為標(biāo)準(zhǔn)樣條。裝有本發(fā)明注塑螺桿的注射機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)樣條 的重量重復(fù)精度達(dá)到0.49%。，而裝有傳統(tǒng)注塑螺桿的注射機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)樣條 的重量重復(fù)精度為1.14%。，并且裝有本發(fā)明注塑螺桿的注射機(jī)在注射、料 墊等方面的穩(wěn)定性均高于裝有傳統(tǒng)注塑螺桿的注射機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種注塑機(jī)注塑螺桿，由螺桿頭、止逆環(huán)、推力環(huán)和螺桿體組成；止逆環(huán)和推力環(huán)置于螺桿頭與螺桿體之間，螺桿頭、推力環(huán)與螺桿體固定連接，止逆環(huán)在螺桿頭和推力環(huán)之間滑動(dòng)，其特征在于螺桿頭上切有凹槽，止逆環(huán)設(shè)有卡頭和內(nèi)凸緣，推力環(huán)帶有臺(tái)階；推力環(huán)通過(guò)螺桿頭一端面和螺桿體的端面實(shí)現(xiàn)固定，通過(guò)螺桿頭定位柱體實(shí)現(xiàn)定位，推力環(huán)帶有臺(tái)階面(26)、斜面(25)、中間端面(27)和凸緣(28)，通過(guò)臺(tái)階面與止逆環(huán)實(shí)現(xiàn)閉合，中間端面限制止逆環(huán)移動(dòng)行程；止逆環(huán)內(nèi)環(huán)面有一凸緣面(16)，凸緣面兩側(cè)為斜面(15，17)，內(nèi)環(huán)順流側(cè)端面設(shè)置有倒角(15)，止逆環(huán)外端面有卡頭(14)置于螺桿頭流道(6)內(nèi)，止逆環(huán)外環(huán)面(22)置于料筒內(nèi)與料筒內(nèi)環(huán)面配合實(shí)現(xiàn)閉合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)注塑螺桿，其特征在于推力環(huán)臺(tái)階面(26) 去掉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)注塑螺桿，其特征在于推力環(huán)臺(tái)階面(26) 去掉，將推力環(huán)的斜面(25)延伸形成一個(gè)長(zhǎng)斜面。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有防止物料回流止逆作用的注塑機(jī)注塑螺桿，由螺桿頭、止逆環(huán)、推力環(huán)和螺桿體組成。新型帶有內(nèi)凸緣和卡頭的止逆環(huán)、帶有徑向切槽的螺桿頭及帶有臺(tái)階面的推力環(huán)，通過(guò)止逆環(huán)內(nèi)凸緣和螺桿頭柱體、止逆環(huán)內(nèi)環(huán)面與推力環(huán)臺(tái)階面的滑動(dòng)閉合實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的密封性能，消除了未熔融顆粒、污染物或其它雜物所導(dǎo)致的泄漏問(wèn)題。注射時(shí)，止逆環(huán)大的端面面積保證實(shí)現(xiàn)快速的啟動(dòng)，縮短止逆環(huán)閉合時(shí)間。螺桿頭的徑向切凹槽塑化時(shí)促進(jìn)熔體的進(jìn)一步混合，注射時(shí)能夠緩沖熔體的回流，減少熔體的漏流量，提高了計(jì)量的精度。
文檔編號(hào)B29C45/58GK101318372SQ20071010014
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者丁玉梅, 楊衛(wèi)民, 賴士興 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)