本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)易可靠的水輔助注塑工藝注排水裝置，可用于水輔助注塑工藝及類(lèi)似工藝的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

水輔助注塑是一種往塑料熔體中注入高壓水推動(dòng)熔體填滿(mǎn)整個(gè)型腔而形成所需要的中空塑件的注塑工藝。相比于傳統(tǒng)注塑工藝，水輔助注塑可實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜中空制件的成型，同時(shí)更節(jié)約材料。相對(duì)于已經(jīng)規(guī)?；瘧?yīng)用的氣體輔助注塑而言，水輔產(chǎn)品制件內(nèi)表面光滑，且水的高比熱容大大縮短了塑件冷卻時(shí)間，進(jìn)而縮短了成型周期。因而，水輔助注塑工藝具有很高的經(jīng)濟(jì)性和非常廣闊的應(yīng)用前景。注水裝置作為水輔助注塑不可或缺的重要部件，兼顧了注水、保壓、排水等重要工藝過(guò)程。傳統(tǒng)注水裝置多為水針式，有重力排水和注氣排水兩種。重力排水效率低下，且水容易泄漏。傳統(tǒng)注氣排水裝置不能實(shí)現(xiàn)水路和氣路的自動(dòng)開(kāi)閉，操作繁瑣，效率低下。有的注排水裝置為了加強(qiáng)密封而部分進(jìn)入型腔被熔體包裹，為了產(chǎn)品順利脫模又在注水裝置上增加多級(jí)抽芯，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)加工難度大，可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決前述問(wèn)題，滿(mǎn)足水輔注塑工藝實(shí)際需求，本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單可靠的注排水裝置。如附圖1所示，本裝置按功能可分為側(cè)滑部分和注排水部分。側(cè)滑部分主要包括斜導(dǎo)柱7、楔緊塊2、導(dǎo)軌1和限位螺釘11。斜導(dǎo)柱7和楔緊塊2安裝在定模部分，固定不動(dòng)；斜導(dǎo)柱有兩根呈左右對(duì)稱(chēng)分布，確保開(kāi)合模過(guò)程中閥體受力均勻；楔緊塊2為“雙叉形”，同時(shí)與閥體接觸的面有小角度傾斜，便于合模，確保閥體5緊貼型腔，不會(huì)因?yàn)樽⑺苓^(guò)程中的高壓退出；導(dǎo)軌1安裝在動(dòng)模側(cè)，其導(dǎo)槽截面為“凸”字型，防止閥體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擺動(dòng)而影響注水效果；限位螺釘11安裝在導(dǎo)軌后部，導(dǎo)槽中間，防止閥體5滑出導(dǎo)軌。注排水部分主要包括：閥體5、活動(dòng)芯體6、活動(dòng)芯頭15、封料錐12、復(fù)位彈簧13、復(fù)位桿14、通孔螺釘10、壓緊彈簧9、密封圈8、水堵4和水嘴3。注塑過(guò)程中閥體5上面圓柱部分會(huì)進(jìn)入型腔被熔體包裹，以達(dá)到對(duì)水的密封效果。如圖1中局部放大圖i所示，活動(dòng)芯頭10通過(guò)螺紋與活動(dòng)芯體6連接，上錐面在壓緊彈簧9的作用下緊貼閥體錐面達(dá)到形狀密封的效果；下部圓柱上銑有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)小平面便于安裝。封料錐12上下面都是錐面，與復(fù)位桿14螺紋連接，在復(fù)位桿14和復(fù)位彈簧13的作用下緊貼活動(dòng)芯頭15，以防止注塑過(guò)程中熔體進(jìn)入氣路?；顒?dòng)芯尾部通過(guò)軟管與氣泵連接，其中間通道為氣道。閥體5與水嘴3連接的通道是水道，既是注水通道也是排水通道。

本發(fā)明與技術(shù)背景相比，具有的有益效果：(1)結(jié)合了形狀密封、密封圈密封和熔膠包裹密封等多種密封方式有效避免了水輔注塑過(guò)程中水和氣體泄漏；(2)注排水閥以側(cè)滑塊的結(jié)構(gòu)形式隨著開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作簡(jiǎn)單可靠，技術(shù)成熟，工藝成本低，可移植性強(qiáng)；(3)水道和氣道可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉，大大降低了操作難度，可靠且高效。

附圖說(shuō)明

圖1是注排水閥總裝圖

圖2是閥體結(jié)構(gòu)圖

圖3是閥芯組件結(jié)構(gòu)圖

圖4是活動(dòng)芯頭結(jié)構(gòu)圖

圖5是封料錐和復(fù)位桿裝配圖

圖6是注塑過(guò)程示意圖

圖7是注水過(guò)程示意圖

圖8是注氣排水過(guò)程示意圖

圖9是水輔助注塑結(jié)束后開(kāi)模過(guò)程示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，本裝置從功能上可分為側(cè)滑部分和注排水部分。側(cè)滑部分主要包括斜導(dǎo)柱7、楔緊塊2、導(dǎo)軌1和限位螺釘11。導(dǎo)軌1通過(guò)其上的螺釘孔安裝在動(dòng)模上，導(dǎo)槽截面為“凸”可有效防止閥體5在導(dǎo)軌1上滑動(dòng)時(shí)前后左右擺動(dòng)，提高定位精度，注水質(zhì)量也有一定保證。限位螺釘11安裝在導(dǎo)軌1下部導(dǎo)槽中間，防止閥體5滑出導(dǎo)軌1。斜導(dǎo)柱7傾斜安裝在定模板上，并且有兩根，左右對(duì)稱(chēng)布置，開(kāi)合模過(guò)程中為閥體5的滑動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。楔緊塊2通過(guò)螺釘也安裝在模具定模上，其與閥體5接觸的面均有小角度傾斜，合模時(shí)為閥體提供向型腔的壓緊力，確保閥體5不會(huì)因?yàn)樾颓坏母邏憾顺鰜?lái)。

注排部分主要包括：閥體5、活動(dòng)芯體6、活動(dòng)芯頭15、封料錐12、復(fù)位彈簧13、復(fù)位桿14、通孔螺釘10、壓緊彈簧9、密封圈8、水堵4和水嘴3。閥體5安裝在導(dǎo)軌1上，可上下滑動(dòng)。同時(shí)注塑過(guò)程中閥體5上部噴嘴部分會(huì)進(jìn)入模具型腔被塑料熔體包裹，借由熔體冷卻過(guò)程中的收縮緊密貼合閥體，防止高壓水從閥體和塑料熔體之間泄漏出去。如圖2閥體5結(jié)構(gòu)圖所示，通道201、202、203和204共同組成水道，是注水和排水的通道；水嘴3是注排水閥的進(jìn)水口和出水口。

閥芯組件是注排水閥的核心，如圖3所示，包括活動(dòng)芯體6、通孔螺釘10、壓緊彈簧9、密封圈8、活動(dòng)芯頭15、復(fù)位桿14、復(fù)位彈簧12和封料錐12?；顒?dòng)芯體6是一根中空階梯桿，中間通孔即氣道，注氣排水時(shí)高壓氣體從活動(dòng)芯尾端進(jìn)入。密封圈12安裝在活動(dòng)芯體6上，防止水泄漏出閥體5。壓緊彈簧9位于活動(dòng)芯體6和通孔螺釘10之間，為活動(dòng)芯體6提供向上的壓緊力?；顒?dòng)芯頭15通過(guò)螺紋與活動(dòng)芯體6連接，其下部銑有對(duì)稱(chēng)兩個(gè)平面方便安裝，如圖4所示，活動(dòng)芯頭15上部是錐面，在壓緊彈簧9的作用下被緊緊壓在閥體5內(nèi)水道錐面上達(dá)到形狀密封的效果。注水過(guò)程中，高壓水作用在活動(dòng)芯體6端面上，當(dāng)水壓力超過(guò)彈簧9的預(yù)緊力時(shí)活動(dòng)芯體6即向下移動(dòng)，活動(dòng)芯頭與閥體之間出現(xiàn)縫隙，高壓水就可以進(jìn)入模具型腔。通過(guò)調(diào)整通孔螺釘10的旋進(jìn)量就可以調(diào)整壓緊彈簧9的預(yù)緊力，即只有壓力大于某一設(shè)定值的高壓水才能頂開(kāi)活動(dòng)芯體6進(jìn)入模具型腔。這對(duì)注水壓力是一個(gè)重要工藝參數(shù)的水輔注塑工藝來(lái)說(shuō)具有一定意義。圖5展示了封料錐12與復(fù)位桿14的結(jié)構(gòu)。封料錐12上下兩個(gè)面均為錐面，通過(guò)螺紋與復(fù)位桿14相連，在復(fù)位彈簧13的作用下緊貼活動(dòng)芯頭15，在熔體注入型腔時(shí)可防止熔體進(jìn)入氣道，在注氣排水時(shí)高壓氣體能推動(dòng)封料錐12向上移動(dòng)出現(xiàn)縫隙從而讓壓力氣體能進(jìn)入型腔。

整套注排水裝置工作過(guò)程如下：首先模具合模，閥體5在斜導(dǎo)柱7的作用下在導(dǎo)軌1上滑動(dòng)到最前端緊貼模具并且注嘴部分進(jìn)入型腔，同時(shí)楔緊塊2將閥體5鎖緊，緊緊壓向模具防止其退出。然后注塑機(jī)開(kāi)始注射塑料熔體部分充填型腔，同時(shí)塑料熔體包裹了噴嘴部分，由于封料錐8的阻隔熔體不會(huì)進(jìn)入注排水閥，如圖6所示。

經(jīng)適當(dāng)?shù)难舆t時(shí)間后開(kāi)始注水。打開(kāi)水泵，高壓水從水泵出來(lái)經(jīng)管道從水嘴3進(jìn)入閥體5。高壓水作用于活動(dòng)芯體6端面，壓力使活動(dòng)芯體6向下移動(dòng)壓縮壓緊彈簧9，此時(shí)活動(dòng)芯頭15和閥體5錐面間出現(xiàn)縫隙，高壓水經(jīng)此進(jìn)入模具型腔推動(dòng)塑料熔體充滿(mǎn)型腔，如圖7所示。

經(jīng)一段保壓冷卻時(shí)間后開(kāi)始注氣排水。水嘴3切換到與排水通道相接，高壓氣體從活動(dòng)芯體6尾端進(jìn)入氣道。在高壓氣體的壓力下封料錐12和復(fù)位桿14向上移動(dòng)，同時(shí)復(fù)位彈簧13被壓縮。高壓氣體則從封料錐12和活動(dòng)芯頭15的間隙中進(jìn)入模具型腔。此時(shí)，由于氣體密度比水更小，在高壓氣體作用下水被排擠，從活動(dòng)芯體6與閥體5的間隙經(jīng)水嘴3排出，如圖8所示。

排水結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣通道。此時(shí)，壓力卸載后閥芯組件也在彈簧作用下恢復(fù)初始狀態(tài)，水路和氣路均被關(guān)閉：活動(dòng)芯體6在壓緊彈簧13的作用下又緊緊壓在閥體5上，封料錐8和復(fù)位桿10也在復(fù)位彈簧9的作用下向下移動(dòng)與活動(dòng)芯頭11緊貼，如圖9所示。

開(kāi)模過(guò)程中楔緊塊2離開(kāi)閥體5，閥體5也在斜導(dǎo)柱7的作用下退出型腔，最后與限位螺釘11接觸，不再滑動(dòng)。至此水輔助注塑一個(gè)周期結(jié)束，準(zhǔn)備下一個(gè)成型周期。