带双级振动机构的注射机及挤出机用机头的制作方法

本发明属于材料加工成型领域，如材料塑化、混炼、注射及挤出成型领域；尤其涉及一种在材料进行挤出、注射成型加工时的带双级振动机构的注射机及挤出机用机头。

背景技术：

材料注射及挤出成型加工具有工艺简单、生产效率高及制品尺寸精确等优点，并且可以在较短的时间内生产成型大量外形复杂的制品，因此得到广泛使用；其作用原理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口模或者模腔成型。

为改善加工过程中聚合物熔体流变性能和凝聚态结构性能，部分研究者将超声振动引入材料挤出和注射成型过程。

申请公布号“CN 102794896 A”、名为“聚合物超声熔融双阶挤出的方法及装置”的发明专利申请，涉及到一种超声熔融双阶挤出装置和方法，使用该种双阶超声振动装置后，其制品的力学性能和外观质量都得到提升，但其设有二套螺杆挤出机构，不仅增加了制造、维护成本，而且能耗也大大增加。

授权公告号“CN 101947846 B”、名为“一种超声振动微管挤出模具”的发明专利，将超声振动引入到了聚合物挤出加工过程，能提高效率和挤出品质量，但该方法只适用于微管挤出加工，不适合于一般状态下的挤出、注射成型加工。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种带双级振动机构的注射机及挤出机用机头，加强物料的混合、剪切和均化，能明显改善成型制品的性能，使得成型制品的拉伸和冲击强度提高，密度变大，结晶度提高，制品内在品质和外观质量都有很大改善和提高。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种带双级振动机构的注射机及挤出机用机头，包括挤出机或注射机、机头左壳体、第一耐热耐压垫圈、异形法兰盘、第二耐热耐压垫圈及机头右壳体；其中所述挤出机或注射机的出料口与机头左壳体的入料口连通，机头左壳体右端与异形法兰盘左边连结一起，异形法兰盘右边与机头右壳体的左端连接一起，异形法兰盘上有通孔联通机头左壳体的内部型腔与机头右壳体的内部型腔，异形法兰盘中心的左边有锥形分流头；所述第一耐热耐压垫圈安装在机头左壳体与异形法兰盘的连接处，所述第二耐热耐压垫圈安装在异形法兰盘与机头右壳体的连接处；其特征在于还包括垂直超声振动器、垂直振动头、第三耐热耐压垫圈、水平振动头及水平超声振动器，垂直振动头、水平振动头及水平超声振动器位于机头右壳体的内部型腔内；所述水平超声振动器安装在异形法兰盘右边的中心，在所述水平超声振动器的右边设有水平振动头，水平超声振动器带动水平振动头作水平方向振动，在所述机头右壳体上还设有垂直阶梯孔，所述垂直超声振动器安装在垂直阶梯孔上，所述垂直振动头安装在垂直超声振动器的下面，垂直超声振动器带动垂直振动头作垂直方向振动，垂直振动头上设有水平通孔，水平振动头穿过垂直振动头上的水平通孔。

在本技术方案中，所述挤出机或注射机1为单螺杆或多螺杆结构或其他形式的注射及挤出装置。

本发明与现有技术相比的优点为：可以根据不同材料特性选择多种不同振动方式，如水平方向振动或垂直方向振动或同时在水平和垂直方向施加叠加的振动，这样熔料在流动进入模型之前，除了受到螺杆拉伸、剪切、混合和搅拌外，还能受到来自二个超声振动器施加的双向振动，使其混合、均化、交融更加充分，材料熔体的有效粘弹性和粘度减小，流动性增加，挤出压力或注射压力降低，流率增大，同时，加强物料的混合、剪切和均化，能明显改善成型制品的性能，使得成型制品的拉伸和冲击强度提高，密度变大，结晶度提高，制品内在品质和外观质量都有很大改善和提高。

附图说明

图1 本发明的结构示意图；

图2 本发明的垂直振动头的结构示意图；

图3 是图2的左视图；

图4 是图2的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本发明的描述中，术语“第一”、 “第二”及“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，其是一种带双级振动机构的注射机及挤出机用机头，包括挤出机或注射机1、机头左壳体2、第一耐热耐压垫圈3、异形法兰盘4、第二耐热耐压垫圈5、垂直超声振动器6、垂直振动头7、第三耐热耐压垫圈8、机头右壳体9、水平振动头10及水平超声振动器11；其中所述挤出机或注射机1的出料口与机头左壳体2的入料口连通，机头左壳体2的出料口与异形法兰盘4的入料口连通，所述异形法兰盘4的出料口与机头右壳体9的入料口连通；所述第一耐热耐压垫圈3安装在机头左壳体2与异形法兰盘4的连接处，所述第二耐热耐压垫圈5安装在异形法兰盘4与机头右壳体9的连接处；在所述异形法兰盘4的入料口处设有锥形分流头41，所述锥形分流头41起导流作用，使熔料从机头左壳体2进入异形法兰盘4的入料口；所述水平超声振动器11安装在异形法兰盘4的出料口处，所述水平振动头10安装在水平超声振动器11的输出端从而使机头右壳体9内的熔料混合、均化及交融更加充分；所述垂直超声振动器6安装在机头右壳体9上，所述垂直振动头7安装在垂直超声振动器6的输出端，且垂直振动头7垂直的位于机头右壳体9内从而使机头右壳体9内的熔料混合、均化及交融更加充分，在垂直振动头7上设有水平通孔71，这样熔料可以从水平通孔71通过，所述水平振动头10穿过垂直振动头7上的水平通孔71；所述第三耐热耐压垫圈8安装在垂直超声振动器6与机头右壳体9的配合处。在挤出机、注射机以及机头上都安装有电热装置以加热和保温。

工作时，来自前面挤出机或注射机的材料熔体从连接处进入机头的左壳体2的内腔，在压力作用下向右移动，穿过异形法兰盘4上的通孔进入机头的右壳体9的内腔，经过垂直振动头7的通孔71与水平振动头10间流道进入右端；熔体进入右壳体9的内腔后继续向右，并最终经过最右端机头出口处进入口模和型腔，熔体在压力下向右移动时，启动振动装置，分别带动水平振动头和垂直振动头产生高频振动，聚合物熔体在超声振动的作用下，增加了其混合、剪切和均化作用，传质传热效果得到明显增强，粘弹性和粘度减小，而且制品内在品质和外观质量都有很大改善和提高。而且，可根据不同物料分别设置水平、垂直方向振动的频率，设置不同比值的纵横向振动强度，形成不同的振动波。

在本实施例中，所述挤出机或注射机1为单螺杆或多螺杆结构或其他形式的注射及挤出装置。

在本实施例中，机头加热技术已非常成熟，控制以及电器线路技术非常成熟，且非本专利重点，故电热器、控制器及各电器线路均未在图中示出。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。