超声微注塑成型系统

本实用新型涉及注塑技术领域，尤其涉及一种超声微注塑成型系统。

背景技术：

传统的注塑成型技术发展迅速，其产品在汽车工业、日用品及家电、电子、医疗等许多领域得到了广泛应用。这些制品通常尺寸较大，对精度无特别要求，如汽车保险杠、电视机和手机外壳、医用塑料瓶盖等。

近年来随着生物医学、微光学、微流控装置、微机电系统等技术领域的高速发展，对注塑成型器件的精微程度提出了更高的要求，微注塑成型技术则应运而生。精微注塑制品本身尺寸为毫米级、体积在几百立方毫米之内，或者指总体具有较大外形尺寸但构成其整体的特征部分的尺寸在毫米、甚至几十微米，并且精度要求高的器件。

微注塑成型是微系统技术的重要分支，相关研究虽仍处于起步阶段，但其凭借潜在的极大优点，如易实现低成本、大规模生产具有精密微细结构特征的零件，成为了先进制造技术研究热点。

现代微注射成型技术正朝着高生产率、高精微程度展发展，迫切需要一种在适当注射压力下(低能耗)平顺地将塑料熔体注入和填充满微成型腔内、并能有效改善脱模时残余应力的方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超声微注塑成型系统，能够显著改善熔体流动性，大幅提高充模能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种超声微注塑成型系统，包括相互配合以形成型腔的凸模和凹模，以及向所述型腔中注入熔体的注射机构，还包括第一压电振子和第二压电振子，两者的工具头的端部分别自所述凹模侧和所述凸模侧作用于熔体。

优选地，所述凹模设于定模板上，所述定模板安装于定模座板；所述注射机构的料筒穿过所述定模板和所述定模座板并与所述凹模的内腔连通。

优选地，所述第一压电振子能够受驱沿所述料筒的延伸方向往复运动，且其工具头的端部位于所述料筒之中。

优选地，所述注射机构还包括固定底座、安装于所述固定底座并受电机驱动自转的丝杠，以及受所述丝杠驱动往复运动的移动螺母；所述第一压电振子随所述移动螺母沿所述料筒的延伸方向往复运动。

优选地，所述注射机构还包括l型连接板，其一侧边通过固定螺母连接所述移动螺母，其另一侧边支撑所述第一压电振子。

优选地，所述凸模安装于凸模固定板，所述凸模固定板相对于动模座板固定设置；若干推杆沿开模方向活动穿过所述凸模固定板，其一端连接第一推杆固定板，所述第一推杆固定板固定连接第一推板，其另一端连接推件板；所述推件板活动套设于所述凸模外侧。

优选地，所述推杆包括同轴设置的第一推杆和第二推杆；所述第一推杆一端连接所述第一推杆固定板，另一端连接第二推板，所述第二推板还连接有第二推杆固定板；所述第二推杆一端连接所述第二推杆固定板，另一端连接所述推件板。

优选地，所述第二压电振子相对于所述动模座板固定设置。

优选地，所述凸模固定板还固定连接支撑板，所述支撑板与所述动模座板之间固定设有若干垫块；所述第二压电振子的主体部分设于由所述支撑板、所述动模座板和各所述垫块围成的腔体之中，且其工具头的端部穿过所述支撑板抵达所述凸模；所述第二推板和所述第二推杆固定板均设有供所述第二压电振子穿过的通孔。

优选地，所述垫块内侧还固定安装有振子固定板，所述第二压电振子安装于所述振子固定板，所述第一推杆活动穿过所述振子固定板。

本实用新型所提供的超声微注塑成型系统，包括相互配合以形成型腔的凸模和凹模，以及向所述型腔中注入熔体的注射机构，还包括第一压电振子和第二压电振子，两者的工具头的端部分别自所述凹模侧和所述凸模侧作用于熔体。

压电振子形成的超声振动作用在塑料熔体上，超声波通过摩擦热效应和超声空化效应对塑料熔体塑化过程产生作用，尤其是其中的空化效应，是影响微塑料器件成型质量的关键。超声波和塑熔体之间的能量转换可以改善熔体的流动性。

由于压电单元中采用了双振子结构，本申请提出的超声微注塑成型系统利用双振子从不同方向对注射成型中的塑料熔体施加高频振动，进一步降低微塑料器件注塑成型中的注射压力，进一步提高了熔体的塑化过程中的空化效应，从而显著改善了熔体流动性，大幅提高了充模能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供超声微注塑成型系统的结构示意图；

图2图1中的超声微注塑成型系统处于开模状态的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型核心是提供一种超声微注塑成型系统，能够显著改善熔体流动性，大幅提高充模能力。

请参考图1、图2，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供超声微注塑成型系统的结构示意图；图2图1中的超声微注塑成型系统处于开模状态的结构示意图。

在第一种具体实施方式中，本实用新型提供的超声微注塑成型系统，包括凸模19和凹模9，两者能够相互配合以形成完整的型腔。显然，超声微注塑成型系统还应当包括注射机构，用于向所述型腔中注入熔体。

上述超声微注塑成型系统还包括第一压电振子1和第二压电振子21；第一压电振子1自凹模9一侧作用于熔体，以改善熔体的流动性、提高充模能力；第二压电振子21自凸模19一侧作用于熔体，同样用以改善熔体的流动性、提高充模能力。

凹模9具体可以设于定模板11上，定模板11可以进一步安装于定模座板10上，通常，凹模9、定模板11、定模座板10三者在设备运行过程中保持位置固定。

注射机构的料筒2穿过定模板11和定模座板10，显然，料筒2与两者固定连接，且其内腔应当与凹模9的内腔保持连通。

第一压电振子1的工具头的端部可以设于料筒2之中，两者的横截面形状、尺寸等应恰当设置，以便两者形成类似于活塞的结构。当第一压电振子1的工具头的端部在图1中往复运动时，即可进行注射相关操作。

可以使第一压电振子1整体沿料筒2的延伸方向的往复运动，以实现其工具头的端部在料筒2中往复运动。

具体而言，可以设置固定底座6，在其中安装丝杠8，丝杠8能够在固定底座6上自转，该自转可以由电机7或者其他的驱动部件来实现。

移动螺母5与丝杠8相配合，从而可以使丝杠8的正反向自转能够驱动移动螺母5做左右往复运动。第一压电振子1与移动螺母5连接，以便随移动螺母5沿料筒2的延伸方向往复运动。

可以设置l型连接板3实现上述连接。可以将l型连接板3的一侧边通过固定螺母4与移动螺母5固定连接，并通过其另一侧边支撑第一压电振子1。

凸模19可以安装于凸模固定板13，凸模固定板13相对于动模座板18固定设置；具体的固定连接方式可以参考现有技术。

推杆沿开模方向(图1中箭头所示方向、位置为开模方向、位置)设置，并穿过凸模固定板13，两者之间具有左右方向相对移动的自由度。

推杆的数量可以根据实际需要具体设定，其一端连接有第一推杆固定板16，另一端连接有推件板12。第一推杆固定板16的左侧固定连接有第一推板17，推件板12活动套设于凸模19外侧，并具有合理的内尺寸，以在脱模过程中顺利推出塑件。

进一步，各推杆均可以设为分体式，即可以分为同轴设置的第一推杆25和第二推杆20。

第一推杆25的一端连接第一推杆固定板16，另一端连接第二推板23；第二推杆20一端连接第二推杆固定板22，另一端连接推件板12。第二推板23与第二推杆固定板22固定连接。

第二压电振子21相对于动模座板18固定设置。

具体而言，可以在凸模固定板13的右侧固定设置支撑板14，并在支撑板14与动模座板18之间固定设置若干垫块15；这样，支撑板14、动模座板18和各个垫块15可以围成一个腔体。

第二压电振子21的主体部分可以设置在该腔体中，且其工具头的端部可以穿过支撑板14，并抵达凸模19。第二推板23和第二推杆固定板22均设有形状、尺寸合适的通孔，以供第二压电振子21的相关部分穿过该通孔。

垫块15的内侧还固定安装振子固定板24，从而可以使第二压电振子21安装于振子固定板24。振子固定板24具有若干尺寸、形状合适的通孔，以便各第一推杆25可以活动穿过振子固定板24。

本实用新型所提供的超声微注塑成型系统，包括相互配合以形成型腔的凸模和凹模，以及向所述型腔中注入熔体的注射机构，还包括第一压电振子和第二压电振子，两者的工具头的端部分别自所述凹模侧和所述凸模侧作用于熔体。

压电振子形成的超声振动作用在塑料熔体上，超声波通过摩擦热效应和超声空化效应对塑料熔体塑化过程产生作用，尤其是其中的空化效应，是影响微塑料器件成型质量的关键。超声波和塑熔体之间的能量转换可以改善熔体的流动性。

由于压电单元中采用了双振子结构，本申请提出的超声微注塑成型系统利用双振子从不同方向对注射成型中的塑料熔体施加高频振动，进一步降低微塑料器件注塑成型中注射压力，进一步提高了熔体的塑化过程中的空化效应，从而显著改善了熔体流动性，大幅提高了充模能力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的超声微注塑成型系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。