專利名稱：外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水輔助加工塑料產(chǎn)品的注射成型生產(chǎn)系統(tǒng)，特別是 涉及水輔注塑的水針。
背景技術(shù)：
水輔助塑料注射成型技術(shù)是近幾年由氣體輔助注射成型技術(shù)發(fā)展而 來的，是最新的注射成型技術(shù)之一，所述的氣體輔助塑料注射成型技術(shù) 是采用氮?dú)庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)注入塑料熔體中形成空腔，氣輔塑料注射成型 技術(shù)的缺點(diǎn)為 一是由于氣體的傳熱性和熱容較低，冷卻效果仍不理想； 二是對(duì)于幾何尺寸或內(nèi)腔較大的制件的生產(chǎn)仍存在各種缺陷及相對(duì)較大 的殘留壁厚；三是控制精度和重復(fù)性不好；四是氣輔成型不適合制造薄 壁零件，尤其是對(duì)表面品質(zhì)要求較高的產(chǎn)品。所述的水輔助塑料注射成 型技術(shù)是利用經(jīng)過過濾的自來水作為工作介質(zhì)，水介質(zhì)相對(duì)于氣體具有 不可壓縮性、高熱傳導(dǎo)率、高比熱容等優(yōu)點(diǎn)，使得水輔成型比氣輔成型 擁有更短的冷卻時(shí)間和成型周期、更高的產(chǎn)品質(zhì)量(內(nèi)表面光滑、厚度 均勻等)、更低的生產(chǎn)成本和更高的生產(chǎn)效率等優(yōu)勢(shì)，通過水輔成型水液 壓系統(tǒng)產(chǎn)生高壓水并快速注射到塑料熔體中形成中空腔，工藝過程如下-首先向模具的模腔內(nèi)注射熔體，并由一個(gè)閥門封閉模腔末端，待熔體完 全充滿模腔后，打開注水閥的同時(shí)，將溢料閥打開，從而使注入的水能 夠推動(dòng)中間的熔體進(jìn)入溢料井，溢料井腔是封閉的，可以實(shí)現(xiàn)保壓，水 可以通過重力、蒸發(fā)或注入干燥空氣被排出和清除。但是利用重力和蒸 發(fā)等方法排水時(shí)，不易于回收水，不利于環(huán)保，水資源浪費(fèi)大。如專利 申請(qǐng)?zhí)?0071014344342.42公開了一種應(yīng)用于水輔成型生產(chǎn)的水針，通過 針套與模具、芯桿與針套之間的直接密封，實(shí)現(xiàn)氣體和水的零泄漏，并 且該水針可完成水輔成型技術(shù)所需的進(jìn)水、進(jìn)氣和排水的所有供排水功 能，但是其存在著如下缺陷第一，水針芯桿和水針套管的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 如在水針芯桿中制有階梯孔，加工麻煩，工藝成本高；第二，水針芯桿 依靠彈簧傳遞作用力，使水針芯桿與水針套管的口部打開，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和排水，而彈簧的性能不穩(wěn)定，易失效；第三，其進(jìn)水流道與排水流 道為不同的兩條流道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工麻煩；第四，整個(gè)水針裝置體積 大，不能用于小模具，使用范圍有限。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種集進(jìn) 水、進(jìn)氣和排水于一體，構(gòu)造簡單，制造、加工方便，結(jié)構(gòu)緊湊，體積 小，可適用于各種模具，使用范圍廣泛，并且性能穩(wěn)定，既能防止氣體 泄漏，又能防止水介質(zhì)和塑料熔體溢出，還能有效排出水道內(nèi)的水，達(dá) 到合理回收水資源的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針。
本實(shí)用新型外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針的技術(shù)方案是包括模 具，模具制有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有水針，所述的水針包括水針套管和 水針套管內(nèi)的水針芯桿，模具中制有進(jìn)水流道和進(jìn)氣流道，進(jìn)水流道外 連接供水裝置，進(jìn)氣流道外連接供氣裝置，其特征在于所述的水針套管 與水針芯桿之間有間隙，其間隙連通進(jìn)氣流道和模具的模腔，水針套管 的中部制有水槽，水槽連通進(jìn)水流道，水針套管的尾部外壁制有進(jìn)水槽， 進(jìn)水槽連通水槽和模具的模腔。
本實(shí)用新型的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其水針芯桿與水針 套管之間有間隙，其間隙很小，僅能使高壓氣體通過，卻能防止塑料熔 體和水倒流，所以使進(jìn)水流道、水槽、進(jìn)水槽和模腔始終保持暢通狀態(tài)， 進(jìn)水和排水方便，而無需依靠彈簧推動(dòng)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和排水，結(jié)構(gòu)簡單， 性能穩(wěn)定。當(dāng)模腔內(nèi)充滿塑料熔體后，高壓水從進(jìn)水流道、水槽、進(jìn)水 槽一直進(jìn)到模腔內(nèi)，高壓水快速推動(dòng)塑料熔體向前運(yùn)動(dòng)，形成水穿透效 果，使制品形成均勻壁厚，之后，高壓氣體從進(jìn)氣流道進(jìn)入水針芯桿和 水針套管間的縫隙后再進(jìn)入制品內(nèi)的水腔，將水腔內(nèi)的水置換出來，置 換出的水又從進(jìn)水槽流入水槽，經(jīng)進(jìn)水流道排出后回到原來的供水裝置 中，達(dá)到合理回收水資源的目的，排水流道與進(jìn)水流道為同一流道，制 造方便，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，適用于各種大大小小的模具，使用范圍廣 泛。此外，水針套管和水針芯桿具有結(jié)構(gòu)簡單、便于加工、 一體化設(shè)計(jì)、 可靠性高的特點(diǎn)，適合于系列化生產(chǎn)。本實(shí)用新型的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其所述水針套管的 頭部制有外螺紋，模具的安裝孔制有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋與外螺紋相配合， 既能有效固定水針芯桿，又可以防止氣體泄漏，螺紋連接還便于拆卸和 維修。其所述水針套管的頭部與模具的安裝孔之間的螺紋連接尾部安裝 密封圈甲，此處密封可確保來自進(jìn)氣流道的高壓氣體不泄漏。其所述的 進(jìn)水槽是按圓周均勻排列的兩個(gè)或者三個(gè)或者三個(gè)以上，均勻分布的進(jìn) 水槽可有效保證高壓水快速均勻地射入熔體，進(jìn)水槽小，可防止熔體溢 出。其所述的進(jìn)水槽是圓弧形槽或者方形槽，圓弧形槽便于快速進(jìn)水和 排水。其所述的進(jìn)水流道的主流道和進(jìn)氣流道與水針芯桿的軸向相互平 行，便于連接外部進(jìn)水裝置和進(jìn)氣裝置。其所述的水針套管和水針芯桿 由不銹鋼材料制成，可保證水針套管和水針芯桿在水輔成型生產(chǎn)過程的 水介質(zhì)工作環(huán)境中具有很好的可靠性和使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是水針套管的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2的A—A剖視示意圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型公開了一種外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，如圖1所 示，包括模具，模具包括型腔13和型芯15，型腔13和型芯15構(gòu)成制品 的模腔22，模具制有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有水針，所述的水針包括水針 套管4和水針套管4內(nèi)的水針芯桿8，模具中制有進(jìn)水流道和進(jìn)氣流道， 進(jìn)水流道外連接供水裝置，進(jìn)氣流道外連接供氣裝置，其特征在于所述 的水針套管4與水針芯桿8之間有間隙，其間隙連通進(jìn)氣流道12和模具 的模腔22，水針套管4的中部制有水槽42，水槽42連通進(jìn)水流道11， 水針套管4的尾部外壁制有進(jìn)水槽43，進(jìn)水槽43連通水槽42和模具的 模腔22。本技術(shù)方案的水針芯桿8與水針套管4之間有間隙，其間隙很 小，僅能使高壓氣體通過，卻能防止塑料熔體和水倒流，所以使進(jìn)水流 道ll、水槽42、進(jìn)水槽43和模腔22始終保持暢通狀態(tài)，便于進(jìn)水和排 水，而無需依靠彈簧推動(dòng)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和排水，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。當(dāng)塑料熔體充滿模腔22后，高壓水從進(jìn)水流道ll、水槽42、進(jìn)水槽43 — 直進(jìn)到模腔22內(nèi)，高壓水快速推動(dòng)塑料熔體向前運(yùn)動(dòng)，形成水穿透效果， 使制品形成均勻壁厚，之后，高壓氣體從進(jìn)氣流道12進(jìn)入水針芯桿8和 水針套管4間的縫隙后再進(jìn)入制品21內(nèi)的水腔23，將水腔23內(nèi)的水置 換出來，置換出的水又從進(jìn)水槽43流入水槽42，經(jīng)進(jìn)水流道ll排出后 回到原來的供水裝置中，達(dá)到合理回收水資源的目的，排水流道與進(jìn)水 流道為同一流道，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，此外，水針芯桿具有結(jié)構(gòu)簡單、 便于加工、 一體化設(shè)計(jì)、可靠性高的特點(diǎn)，適合于系列化生產(chǎn)。由于模 具本身的結(jié)構(gòu)就相當(dāng)復(fù)雜了，所以最好將整個(gè)水針系統(tǒng)安裝在另外的滑 塊16內(nèi)，如圖1所示，滑塊16再與定模(相對(duì)不動(dòng)的部分，可能是型 腔，也可能是型芯，根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)而定)相固定，使滑塊成為定 模的一部分，便于制造、安裝。其所述水針套管4的頭部制有外螺紋41， 模具的安裝孔制有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋與外螺紋41相配合，既能有效固定水 針芯桿，又可以防止氣體泄漏，螺紋連接還便于拆卸和維修。其所述水 針套管4的頭部與模具的安裝孔之間的螺紋連接尾部安裝密封圈甲3，此 處密封可確保來自進(jìn)氣流道的高壓氣體不泄漏。如圖2、圖3所示，其所 述的進(jìn)水槽43是按圓周均勻排列的兩個(gè)或者三個(gè)或者三個(gè)以上，均勻分 布的進(jìn)水槽可有效保證高壓水快速均勻地射入熔體，進(jìn)水槽小，可防止 熔體溢出。其所述的進(jìn)水槽43是圓弧形槽或者方形槽，圓弧形槽便于快 速進(jìn)水和排水。其所述的進(jìn)水流道11的主流道和進(jìn)氣流道12與水針芯 桿8的軸向相互平行，便于連接外部進(jìn)水裝置和進(jìn)氣裝置。其所述的水 針套管4和水針芯桿8由不銹鋼材料制成，可保證水針在水輔成型生產(chǎn) 過程的水介質(zhì)工作環(huán)境中具有很好的可靠性和使用壽命。
權(quán)利要求1、外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，包括模具，模具制有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有水針，所述的水針包括水針套管和水針套管內(nèi)的水針芯桿，模具中制有進(jìn)水流道和進(jìn)氣流道，進(jìn)水流道外連接供水裝置，進(jìn)氣流道外連接供氣裝置，其特征在于所述的水針套管(4)與水針芯桿(8)之間有間隙，其間隙連通進(jìn)氣流道(12)和模具的模腔(22)，水針套管(4)的中部制有水槽(42)，水槽(42)連通進(jìn)水流道(11)，水針套管(4)的尾部外壁制有進(jìn)水槽(43)，進(jìn)水槽(43)連通水槽(42)和模具的模腔(22)。
2、 如權(quán)利要求1所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述水針套管(4)的頭部制有外螺紋(41)，模具的安裝孔制有內(nèi) 螺紋，內(nèi)螺紋與外螺紋(41)相配合。
3、 如權(quán)利要求2所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述水針套管(4)的頭部與模具的安裝孔之間的螺紋連接尾部安 裝密封圈甲(3)。
4、 如權(quán)利要求1所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述的進(jìn)水槽(43)按圓周均勻排列的兩個(gè)或者三個(gè)或者三個(gè)以上。
5、 如權(quán)利要求1所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述的進(jìn)水槽(43)是圓弧形槽或者方形槽。
6、 如權(quán)利要求1所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述的進(jìn)水流道(11)的主流道和進(jìn)氣流道(12)與水針芯桿(8) 的軸向相互平行。
7、 如權(quán)利要求1所述的外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，其特征 在于所述的水針套管(4)和水針芯桿(8)由不銹鋼材料制成。
專利摘要外槽進(jìn)出水式水輔注塑成型水針，包括模具，模具制有安裝孔，安裝孔內(nèi)裝有水針，所述的水針包括水針套管和水針套管內(nèi)的水針芯桿，模具中制有進(jìn)水流道和進(jìn)氣流道，進(jìn)水流道外連接供水裝置，進(jìn)氣流道外連接供氣裝置，其特征在于所述的水針套管與水針芯桿之間有間隙，其間隙連通進(jìn)氣流道和模具的模腔，水針套管的中部制有水槽，水槽連通進(jìn)水流道，水針套管的尾部外壁制有進(jìn)水槽，進(jìn)水槽連通水槽和模具的模腔。本技術(shù)方案的水針系統(tǒng)集進(jìn)水、進(jìn)氣和排水于一體，構(gòu)造簡單，制造、加工方便，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可適用于各種模具，并且性能穩(wěn)定，既能防止氣體泄漏，又能防止水介質(zhì)和塑料熔體溢出，還能有效排出水道內(nèi)的水，達(dá)到合理回收水資源的目的。
文檔編號(hào)B29C45/57GK201342780SQ20092011244
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者何建軍, 姜少飛 申請(qǐng)人:何建軍