[发明专利]一种微纳器件超声塑化注射成型装置

权利要求书

1.一种微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：包括基座以及设置在所述基座上的注射结构和成模结构，所述注射结构包括超声换能器和用于驱动所述超声换能器实现上下进给的注射驱动单元，所述超声换能器用于熔融聚合物颗粒并向所述成模结构内注射熔融聚合物；所述成模结构包括模具单元和合模单元，所述合模单元用于进行模具单元的闭模、合模及开模；所述模具单元包括内置有上型芯的上模具和内置有下型芯的下模具，所述上型芯和所述下型芯配合形成成模型腔，以将熔融聚合物保压成型。

2.根据权利要求1所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述注射驱动单元包括设置在所述基座上的导轨、第一滚珠丝杠和第一伺服电机，所述导轨上套设有第一导轨座，所述第一导轨座上固设有注射支架，所述超声换能器固定在所述注射支架上；所述第一滚珠丝杆上套设有第一滑块，所述第一滑块固接所述注射支架；所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杠旋转，所述第一滑块随所述第一滚珠丝杠的旋转做直线往复运动，所述注射支架和所述超声换能器跟随所述第一滑块的直线往复运动实现上下进给。

3.根据权利要求2所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述超声换能器包括压电振子、变幅杆和超声工具头，所述压电振子包括后盖板、压电陶瓷片、前盖板、预紧螺栓和弹簧垫片，由所述预紧螺栓和所述弹簧垫片将所述后盖板、所述压电陶瓷片和所述前盖板固接，所述前盖板通过一体成型的法兰固定在所述注射支架上；所述变幅杆的一端与所述前盖板一体成型，所述变幅杆的另一端固定连接有所述超声工具头。

4.根据权利要求2所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述合模单元包括动模板、用于驱动所述动模板往复运动的动模板驱动结构、平行于所述动模板固定在所述基座上的静模板以及贯穿设置在所述动模板和所述静模板之间的导向柱，所述动模板驱动结构包括设置在所述基座上的第二滚珠丝杠和第二伺服电机，所述导轨上套设有第二导轨座，所述第二导轨座上固设有动模板，所述第二滚珠丝杆上套设有第二滑块，所述第二滑块固接所述动模板；所述上模具固装在所述动模板上，所述下模具固装在所述静模板上部，所述上模具上设置有定位块，所述下模具上对应所述定位块设置有定位孔，所述导向柱、所述定位块和所述定位孔共同配合实现合模与开模的导向。

5.根据权利要求4所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述上模具还包括进料孔以及用于连通所述进料孔和所述上型芯的塑化腔，所述塑化腔的结构与所述超声换能器的超声工具头相适配。

6.根据权利要求5所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述上型芯包括与所述塑化腔连通的主流道、与所述主流道相通的至少一个分流道以及设置在所述分流道顶部的浇口；所述下型芯包括多个与所述浇口对应设置的微齿轮器件型腔，所述微齿轮器件型腔的个数与所述分流道的个数相同。

7.根据权利要求6所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：每个微齿轮器件型腔内设置有顶杆孔，所述下型芯下方的导向柱上套设有顶出板，所述顶出板通过连接杆固接所述动模板，所述顶出板上对应所述微齿轮器件型腔的顶杆孔设置有多个顶杆。

8.根据权利要求1-7任一项所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述上型芯和所述下型芯内还设置有热流道。

9.根据权利要求1-7任一项所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：所述上型芯与所述上模具锥度配合，所述下型芯与所述下模具锥度配合，所述上模具和所述下模具上均设置有型芯侧抽孔。

10.根据权利要求6所述的微纳器件超声塑化注射成型装置，其特征在于：还包括控制器、温度-压力传感器和位移传感器，所述位移传感器设置在所述上模具的位移传感器安装孔内，用于检测所述上模具的运动位移；所述温度-压力传感器安装在所述上模具的温度-压力安装孔内，用于检测所述成模结构的温度值和压力值；所述控制器控制连接所述温度-压力传感器、所述位移传感器、所述超声换能器、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机。