[发明专利]螺杆柱塞同轴式注塑成型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆柱塞同轴式注塑成型机，主要用于高分子材料及无机材料的塑化和注射成型，属于材料成型装备技术领域。

背景技术

注射成型是塑料成型加工的主要方法之一，几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可用注射方式成型，因此注射成型在塑料工业中有着重要的地位。

注塑机注射系统的作用是将料筒里的高分子粒料或粉料经塑化后熔融为高分子熔体，然后在高压和高速下将熔体注入模腔，并在随后的保压阶段提供保持压力，使聚合物继续进入模腔以填补由于冷却而造成的收缩；塑化注射装置性能的好坏不仅直接影响到注射成型的效率、生产成本以及生产环境等问题，而且还对注射制品的质量有着决定性的影响。

现在最常见的塑化注射装置有二种，其一是螺杆柱塞式，其二是往复螺杆式。

传统螺杆柱塞式注射成型机，是在柱塞式注射装置上增加了一套仅作塑化用的单螺杆挤出供料装置，物料需首先通过单螺杆塑化装置进行塑化，然后经单向阀而进入注射料筒，当供料量达到计量值时，塑化螺杆停止转动，注射柱塞开始注射。此种方式的问题在于，结构不紧凑及料筒清理不方便等问题，由于需二套料筒（一套塑化，一套注射），增大了机器体积和零部件数量，制造成本高。

传统的往复螺杆式注射成型机，取消了注射柱塞，螺杆同时具有塑化和注射二个功能，螺杆不仅要做回转运动以完成对物料的塑化，同时还要做往复的轴向运动进行注射，这就要求在螺杆设计和连接传动等方面加以特殊考虑，大大增加了整体系统的复杂程度和难度，制造、使用和维修成本都增加，而且，在塑化时，因伴随着螺杆的轴向移动，融料温度形成的轴向温差较大，且难以克服。

授权公告号“CN201841649U”，名为“塑注分离式嵌套注射机”的专利，在借鉴专利“一种复合共挤螺杆挤出机，200510105781.1”的基础上，提出一种塑化物料与注射物料分离式的注射机，对传统注射机的结构和作用方式都作了较大改变，部分克服或者消除了原来注射机中存在的问题，但是这些改变，同时也将传统螺杆往复式注射机的有些固有优势改掉了，该专利的一种螺杆在外、柱塞在内的结构方案中，其螺杆头部外圆周设有阻断环，熔融物料不能直接沿外圆螺槽进入机筒前端储料室，同时，空心螺杆中心孔也不是全贯通，螺杆外螺槽中物料在塑化完成后，没有直接沿外螺槽进入机筒前段的内孔，而是要改变方向，沿空心螺杆头部的径向通道进入空心螺杆内孔，将空心螺杆内孔作为储料室，再由注塞在空心螺杆内孔中进行注射。该专利的这种改变，不仅使结构复杂化，而且还带来如下问题：由于物料在空心螺杆内孔储料室是“先进者后出”，即在螺杆刚开始塑化挤出时，先进入螺杆中心孔的物料会产生背压推着柱塞后退移动，并且离空心螺杆头部的注射口越来越远，而最后进入螺杆中心孔的物料则离空心螺杆头部的注射口最近，等到注射开始时，最后进入空心螺杆的物料由于靠近注射口，故最先注射出去，驻留时间最短，最先进入空心螺杆内孔的融料则是最后注射出去，驻留时间最长，这样，导致了组成同一零件的熔料在加工过程中在储料室的驻留时间不同，流动历程也不同，其物性的均匀性和一致性大打折扣，会影响注射制品的质量，在精密注射时尤其不利，同时，部分物料驻留时间长也使那些温度敏感性强的物料易产生分解。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种螺杆柱塞同轴式注塑成型机，其结构简单；在塑化时，融料温度形成的轴向温差小，能基本保证物料先进者先出，同一工件物料性能的均匀性和一致性好，翘曲和变形小，精度高。

为了达到上述目的，本发明的一种技术方案是这样实现的，其是一种螺杆柱塞同轴式注塑成型机，包括机筒、柱塞、空心螺杆、料斗、座子、向心推力轴承组、传动机构、电机、注射座架、注射油缸、齿轮、移动油缸及电热圈；其特征在于所述机筒由塑化段和注射段组成，所述塑化段与注射段的直径相同，所述空心螺杆位于机筒的塑化段内并可转动，在空心螺杆内还设有中心孔，在空心螺杆的外表面设有连续的外螺纹槽，所述柱塞位于空心螺杆的中心孔内并可轴向移动，在柱塞的右端设有止逆结构，所述止逆结构位于注射段内并可将空心螺杆旋转塑化的物料从注射段的前端内推出机筒外，空心螺杆相对柱塞可转动；所述机筒、空心螺杆及柱塞均同轴；所述注射油缸及机筒均安装在注射座架上，注射油缸的活塞杆与柱塞的左端连接，所述移动油缸的活塞杆推动注射座架。

在本技术方案中，所述止逆结构为防止柱塞在注射时物料倒流的单向阀或止逆头。