注射与塑化轴线成直角的微型注塑机的制作方法

本发明属于塑料加工装备技术领域，涉及一种注射与塑化轴线成直角的微型注塑机。

背景技术：

注塑机通常由塑化、注射、合模等几部分构成。传统注塑机的塑化部分采用旋转机筒内的长棒形螺杆实现塑料的塑化动作，另有一套动力系统驱动螺杆沿轴线运动以实现注射动作。为了分别实现这两个动作，需要在传统注塑机中设计结构复杂、体积庞大的驱动、传动、支撑结构。

由于采用不同于传统塑化部分的磨盘式塑化装置，塑化部分的结构得以简单化、小巧化，并且注射部分的主轴线设置成与塑化部分的主轴线垂直，使注塑机的整体结构更为紧凑，工作更为稳定，成型动作更为流畅。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对传统注塑机技术不足，提供一种注射与塑化轴线成直角的微型注塑机，采用结构简单、小巧的磨盘式塑化装置，在静盘上开有与主轴线垂直的径向活塞孔，设置注射部分的主轴线与塑化部分的主轴线垂直，使得注塑机的整体结构更为紧凑，成型动作更为流畅。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种注射与塑化轴线成直角的微型注塑机，包括依次穿设在拉杆上的磨盘塑化装置、模具、合模驱动装置和夹持板；还包括注射驱动装置；所述注射驱动装置安装在磨盘塑化装置，所述注射驱动装置所在的轴线与磨盘塑化装置所在的轴向相互垂直；所述磨盘塑化装置包括包括静盘和基体；所述基体的中心开有阶梯状的圆柱形主孔，其左边一段支承有动盘，中间一段支承有径向轴承，右边一段固定有法兰，所述径向轴承的内圈上固定有塑化轴，所述塑化轴与动盘相连，所述塑化轴上固定有第一蜗轮，所述塑化轴上还套设有推力轴承，所述推力轴承的一端抵住第一蜗轮的侧面，另一端嵌在法兰上；所述基体上开有竖直孔，所述竖直孔内安装有第一蜗杆，所述第一蜗杆与第一蜗轮啮合传动；所述动盘的一个端面开有流道槽，所述流道槽呈螺旋状分布且从动盘的外围向中心逐渐变浅；所述基体的侧壁上开有落料孔，所述落料孔与流道槽相通；所述静盘固定在基体的一端面上，所述动盘的具有流道槽的端面与静盘抵接；所述静盘上开有流道孔，所述流道孔分为进料口和出料口，所述出料口与螺旋状流道槽的中心处相通，所述进料口处安装有单向阀11；所述静盘上开有活塞孔，所述活塞孔与流道孔相连通；所述注射驱动装置包括驱动机构和花键滚珠丝杠，所述驱动机构驱动花键滚珠丝杠，实现花键滚珠丝杠沿其自身轴向往复运动；所述花键滚珠丝杠的端部连接有活塞，所述活塞滑动设置在活塞孔上；所述静盘的出料口处设置模具，所述合模驱动装置驱动模具运动。

进一步的，所述流道槽的最外端开有比流道槽宽的进料口，所述落料孔与进料口相通。

进一步的，所述流道槽为一条或均匀分布的两条。

进一步的，所述动盘的右端面开有沟槽，所述塑化轴的左端具有凸起，所述凸起与沟槽配合传动。

进一步的，所述驱动机构包括驱动主体和滚珠螺母；所述驱动主体上支承有第二蜗轮，所述驱动主体上铰接有第二蜗杆，所述第二蜗轮与第二蜗杆啮合传动，所述驱动主体上安装有电机，所述电机驱动第二蜗杆转动，所述第二蜗轮内开有内花键，所述花键滚珠丝杠的上具有外花键和螺旋滚道，所述花键滚珠丝杠具有外花键的一端套设在第二蜗轮上，内花键和外花键相配合，所述滚珠螺母固定在驱动主体上，所述驱动主体通过连接支架固定在基体上，所述滚珠螺母套在花键滚珠丝杠具有螺旋滚道的一端上，滚珠螺母套与花键滚珠丝杠配合传动。

进一步的，所述活塞通过十字接头与花键滚珠丝杠具有螺旋滚道的端部相连。

进一步的，所述花键滚珠丝杠具有螺旋滚道的端部开有第一T型槽，所述十字接头上具有第一T型凸起和第二T型槽，所述活塞的一个端面具有第二T型凸起，所述第一T型槽与第一T型凸起配合相连，所述第二T型槽与第二T型凸起相连。

进一步的，所述第一T型凸起和第二T型槽在空间位置上相互垂直交叉。

进一步的，所述模具由上模和下模组成，所述上模包括固定模板，所述固定模板固定在拉杆上，所述固定模板的一端套在静盘上，所述固定模板的另一端固定有固定模具，所述固定模具上开有用于安装喷嘴的孔，该孔与静盘的出料口相连通；所述下模包括可动模板，所述可动模板滑动设置在拉杆上，所述可动模板上设置可动模具，所述固定模具上安装有导向销，所述可动模具上开有与导向销相对应的孔。

进一步的，所述夹持板固定在拉杆上，所述合模驱动装置设置在可动模板和夹持板之间，用于驱动可动模板沿拉杆滑动。

本发明相对于现有技术，其有益效果是：

1.本发明的磨盘塑化装置采用双蜗杆驱动一个蜗轮，抵消径向力，仅使扭矩传递至蜗轮，在提高传动效率的同时简化支撑结构；

2.本发明的磨盘塑化装置采用一组径向轴承和推力轴承支撑，分别承受径向载荷和轴向载荷，使机器运行平稳；

3.本发明的磨盘塑化装置与传统的棒状螺杆和机筒塑化装置相比，结构小巧，空间紧凑；

4.本发明的磨盘塑化装置的动盘和静盘与传统的棒状螺杆和机筒塑化装置相比，利用韦森伯格(Weissenberg)效应，熔融塑料向中心流动，朝中心递增压力，提高塑化效率；

5.注射驱动装置采用花键滚珠丝杠将旋转运动变为直线运动，且可以沿轴线方向相对移动，使传动结构简单，所用零件数量少；

6.注射驱动装置利用空间呈十字交叉的T型槽连接花键滚珠丝杠与活塞，允许小量相对错动，起到抵偿偏心的作用，避免同心误差引起阻碍运动的问题；

7.本发明注射与塑化轴线成直角的微型注塑机把注射部分设置于塑化部分的后部，使塑化部分轴向尺寸减小，使结构简单紧凑，占用空间小，成型动作更为流畅；注射与塑化轴线成直角的微型注塑机的注射部分与塑化部分的运动各自分离，减少相互干扰，从而提高机器的稳定性和性能。

附图说明

图1是本发明实施例的的外形俯视图；

图2是本发明实施例的局部剖切俯视图；

图3是本发明实施例的局部剖切立体示意图；

图4是本发明的实施例的注射驱动装置的轴侧剖视图；

图5是本发明的实施例的花键滚珠丝杠轴侧图；

图6是本发明的实施例的花键滚珠丝杠、十字接头以及活塞的装配爆炸示意图；

图中，基体1、法兰盘2、塑化推力轴承3、第二蜗杆4、第二蜗轮5、塑化径向轴承6、塑化轴7、动盘8、静盘9、固定模板10、单向阀11、注射驱动装置12、套筒13、活塞14、喷嘴15、固定模具16、导向销17、可动模具18、可动模板19、拉杆20、合模驱动装置21、夹持板22、第二T型凸起24、连接支架25、花键滚珠丝杠101、驱动主体102、第二蜗轮103、第二蜗杆104、内花键105、外花键106、螺旋滚道107、滚珠螺母108、十字接头109、第一T型槽110、第一T型凸起111、第二T型槽112。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1、图2、图3所示，一种注射与塑化轴线成直角的微型注塑机，包括依次穿设在拉杆上的磨盘塑化装置、模具、合模驱动装置和夹持板；还包括注射驱动装置；所述注射驱动装置安装在磨盘塑化装置，所述注射驱动装置所在的轴线与磨盘塑化装置所在的轴向相互垂直。

所述注射驱动装置1包括驱动机构和花键滚珠丝杠101，所述驱动机构驱动花键滚珠丝杠101，实现花键滚珠丝杠101沿其自身轴向往复运动；所述驱动机构包括驱动主体102和滚珠螺母108；所述驱动主体102上支承有第二蜗轮103，所述驱动主体102上铰接有第二蜗杆104，所述第二蜗轮103与第二蜗杆104啮合传动，所述驱动主体102上安装有电机，所述电机驱动第二蜗杆104转动，所述第二蜗轮103内开有内花键105，所述花键滚珠丝杠101的上具有外花键106和螺旋滚道107，所述花键滚珠丝杠101具有外花键106的一端套设在第二蜗轮103上，内花键105和外花键106相配合，所述滚珠螺母108固定在驱动主体102上，所述滚珠螺母108套在花键滚珠丝杠101具有螺旋滚道107的一端上，滚珠螺母套108与花键滚珠丝杠101配合传动；花键滚珠丝杠101可以相对于底板伸出或者收回，以带动活塞14做直线运动。

所述活塞14通过十字接头109与花键滚珠丝杠101具有螺旋滚道107的端部相连；所述花键滚珠丝杠1具有螺旋滚道107的端部开有第一T型槽110，所述十字接头109上具有第一T型凸起111和第二T型槽112，所述活塞14的一个端面具有第二T型凸起24，所述第一T型槽110与第一T型凸起111配合相连，所述第二T型槽112与第二T型凸起24相连；所述第一T型凸起111和第二T型槽112在空间位置上相互垂直交叉。

如图1、图2和图3所示，基体1外形为四方形，四角有圆孔，四根拉杆20从圆孔穿过并固定安装。基体1中心有主孔，以包容塑化推力轴承3、第二蜗轮5、塑化径向轴承6、塑化轴7、动盘8，基体1有垂直孔，第二蜗杆4安装于其中。基体1上部有落料口，右端有螺纹孔，通过螺钉把法兰盘2安装在基体1上。

法兰盘2是一个周围有安装孔用于通过螺钉与基体1安装固定的圆盘，其左侧的凸缘里面安置塑化推力轴承3。

塑化轴7的外部基本形状为圆柱形，用于安装塑化推力轴承3、第二蜗轮5、塑化径向轴承6等，做于塑化轴7左端面的榫槽用于与动盘8结合。

短圆柱形的动盘8装在基体1的主孔中，可以相对转动。做于动盘8左端面向中心伸展的沟槽与静盘9贴合形成流道槽用于输送塑料，做于动盘8右端面的榫头用于与塑化轴7结合以传递旋转运动和扭矩。

静盘9是右端面为圆形摩擦面的盘状物，中心沿主轴线开有流道孔，流道孔的右端安装单向阀11。在后半部分沿径向开有活塞孔，与中心的流道孔相通，活塞孔中安装套筒13，活塞14伸入套筒13中。静盘9固定安装于基体1上，不能旋转也不能移动。

模具由上模和下模组成，所述上模包括固定模板13，所述固定模板13固定在拉杆21上，所述固定模板13的一端套在静盘12上，所述固定模板13的另一端固定有固定模具17，所述固定模具17上开有用于安装喷嘴16的孔，该孔与静盘12的出料口相连通；所述下模包括可动模板19，所述可动模板19滑动设置在拉杆21上，所述可动模板19上设置可动模具20，所述固定模具17上安装有导向销18，所述可动模具20上开有与导向销18相对应的孔。

固定模板10外形为四方形，四角有圆孔，四根拉杆20从圆孔穿过并固定安装。固定模板10右侧沿中心线做有空腔，以包容安装静盘9，左侧有方槽以安装固定模具16。固定模板10开有从后侧通至右侧空腔的水平孔，以便注射驱动装置12的推杆从中穿过。固定模板10后端面有一组螺纹孔，用于安装注射驱动装置12。

固定模具16外形为四方形，有用于安装于固定模板10的结构，内部有与注塑制品一致的模腔，以及让喷嘴15伸入的孔。固定模具16左侧还有安装导向销17的孔。

可动模具18外形为四方形，有用于安装于可动模板19的结构，内部有与固定模具16的模腔对应的结构以构成模腔。

可动模板19外形为四方形，四角有圆孔，四根拉杆20从圆孔穿过并且可相对滑移，也就是可动模板19可以在四根拉杆20上左右移动，实现开、合模动作。可动模板19的右侧有方槽以安装可动模具18，左侧有安装合模驱动装置21的结构。

合模驱动装置21右端安装于可动模板19左侧，可以相对旋转而不能相对移动；合模驱动装置21左端安装于夹持板22，可以相对旋转而不能相对移动。合模驱动装置21在电机(图中未画出)驱动下右端相对于左端沿拉杆20的轴线做直线运动，所以驱动可动模板19在四根拉杆20上左右移动，实现开、合模动作。

夹持板22外形为四方形，四角有圆孔，四根拉杆20从圆孔穿过并固定安装。夹持板22中心有主孔，以包容和安装合模驱动装置21的左端。

本发明的工作原理如下：

整台机器中的基体1、固定模板10、夹持板22都由四根拉杆20穿过它们的四个孔，将它们固定安装在拉杆20的特定位置。可动模板19也由四根拉杆20穿过它的四个孔，但是可动模板19可以在四根拉杆20上左右移动，实现开、合模动作。注射驱动装置12安装于固定模板10的后部，其主轴线与动盘8的旋转轴线在同一水平面上且相互垂直。

塑化过程：第二蜗杆4安装于基体1的垂直孔，第二蜗杆4与第二蜗轮5啮合以传递扭矩并改变转速，第二蜗杆4则由电机驱动(图中未画出)，第二蜗轮5的内孔安装在塑化轴7上，同时用键连接以传递扭矩，动盘8的旋转运动由塑化轴7传递而来。动盘8端面的沟槽与静盘9贴合形成由外围向中心的流道槽用于输送塑料，由于流道槽的形状以及韦森伯格(Weissenberg)效应，塑料逐渐熔融并向动盘8的中央汇集，在塑化时，单向阀11开启、活塞14后退，熔融塑料流至静盘9的流道孔并充入活塞孔，实现塑料的塑化过程。

注射过程：注射驱动装置12的推杆带动活塞14做往复直线运动，起柱塞泵作用。在注射时，活塞14前推，单向阀11关闭阻止熔融塑料回流至动盘8流道槽，使熔融塑料经过静盘9的流道孔从喷嘴15射出。

开合模动作：

合模驱动装置21在电机(图中未画出)驱动下右端相对于左端沿拉杆20的轴线做直线运动，所以驱动可动模板19在四根拉杆20上移动；可动模板19在合模驱动装置21的驱动下，沿拉杆20的轴线做直线运动，同时带动安装于其上的可动模具18靠近固定模具16形成模腔准备注射，或者离开固定模具16脱落制品，实现开、合模动作。固定模具16安装于固定模板10的左侧，并且与可动模具18共同形成模腔，在合模时，从喷嘴15射出的熔融塑料流入模腔。为了使固定模具16与可动模具18在合模时定位准确，在固定模具16上安装导向销17，在可动模具18上做有对应的导向孔。

塑化、注射、开合模动作相互协调，完成塑料注射成型全过程。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。