专利名称：一种注塑机注塑螺杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料注塑机的螺杆，特别是具有防止物料回流止逆作用 的注塑螺杆。
背景技术：
注塑螺杆是注塑机的关键零件之一。它在注塑机的机筒内旋转，主要作 用就是将固态的塑料粒子或塑料粉末熔融塑化、储存计量、再将存储到一 定量的熔融态的塑料注入模具，模具冷却后顶出，得到塑料制品。
注塑螺杆中带环形止逆螺杆头螺杆(如图l所示)由以下部分组成螺 杆头l、止逆环2、推力环3和螺杆体4。止逆环位于锥形螺杆头和推力环 之间，包在螺杆头圆形柱体上；螺杆头通过最右端螺纹结构与螺杆体相连； 止逆环内径与螺杆头圆柱体的外径构成了物料的流道，外径则与料筒的内 径形成密封。止逆环的运动行程受锥形螺杆头和推力环限制，只能在螺杆 头逆流侧端面和推力环锥面间移动。止逆环完全打开时，熔体通过推力环和 料筒间的间隙，沿着止逆环内径与螺杆头柱体间的流道进入到螺杆头前端 的储料室内并进行储存，此时止逆环顺流侧锥面与螺杆头逆流侧锥面紧贴 闭合。止逆环闭合时，止逆环逆流侧的锥形面与推力环顺流侧的锥形面紧 贴闭合，形成密封面防止熔体的回流。当止逆环位于顺流侧时，流道开通； 位于逆流侧时，流道闭合密封，阻止物料回流。塑化时，螺槽内的熔融物 料向前输送推开闭合的止逆环，开通流道，以便熔体顺利通过进入到储料 室内；注射时，螺杆头向前运动，止逆环受到储料室内物料的作用向后作 逆向运动，直到与推力环的锥形面接触实现闭合密封。
止逆环外径与机筒内径间的配合对止逆环的密封同样起到非常重要的 作用。止逆环外径和机筒内径的间隙非常狭小，配合紧凑。当物料塑化时， 在物料作用下止逆环与机筒间产生了摩擦力，试图使止逆环停留在原地不 动。
环形止逆环使用长久后存在一个非常严重的后果就是磨损。磨损主要发
3生在止逆环顺流侧面与螺杆头逆流面及止逆环外径和机筒内径之间。螺杆 旋转塑化时，在向前输送熔体压力作用下，止逆环顺流侧锥形面紧压在螺 杆头锥形面上，同时受到物料的剪切作用，与螺杆头及机筒产生相对速度， 造成接触面间产生摩擦作用，进而造成接触面磨损。螺杆头与止逆环间的 磨损会造成止逆环闭合距离的增加，导致闭合时间的增长，相应增加了回 流情况的发生；止逆环外径与机筒内径间的磨损，增加了止逆环与机筒间 的间隙，有利于止逆环的快速移动，但同时增加了漏流情况的发生，使注 塑成型制品重量的稳定性及密封的效果受到影响。
环形止逆螺杆头还存在着因非对齐、颗粒污染物及存在未熔融颗粒使接 触面接触不良等造成严重泄漏等问题。
发明内容
本发明目的是提供一种带滑动型的止逆螺杆头的螺杆，该螺杆克服目 前带有环形止逆螺杆头的螺杆所存在的不足，使注射成型制品的精度得到 提高。
本发明为一种带滑动型的止逆螺杆头的螺杆。主要组成仍为螺杆头、 止逆环、推力环和螺杆体。螺杆头主体为一圆形柱体，螺杆头的前部为具 有一定角度的锥形头，与锥形头相连接部分为圆柱体，柱体的端面为垂直于 轴线的平^。其特征在于螺杆头切有凹槽，带有台阶形的推力环和带有 卡头和内凸缘的止逆环。
本发明止逆环在靠近顺流侧端面的内环内有一定厚度凸缘，凸缘外侧 面有一定的倒角，凸缘与圆环内径面用一定的斜度和圆角进行连接，减少 滞料情况现象的发生。止逆环的封闭通过止逆环的内径圆柱面和推力环台 阶面、止逆环的内凸缘面和螺杆头圆柱体间、止逆环右端面和推力环的中 间断面的滑动闭合实现。止逆环外径与料筒间的密封则通过它们之间的间 隙及止逆环的长度来保证。止逆环的顺流端面有两个轴向凸出卡头，对称 布置，卡在螺杆头轴向的切槽内，保证止逆环在物料塑化时能随螺杆头一 起转，减小止逆环顺流侧面与螺杆头端面间的磨损。塑化时，塑料推动止 逆环向前运动，止逆环内凸缘面对应于柱体上径向凹槽面，凸缘斜端面与螺杆头柱体间形成流道，使物料进入凹槽后通过切槽进入到储料室内；注 射时，螺杆向前轴向移动，储料室内的熔体在被压縮的同时反作用于止逆 环端面推动其向后运动，当止逆环内凸缘及环内径分别和螺杆头柱体及推 力环台阶面接触时，实现封闭密封。锥形螺杆头的端面与推力环径向凸缘 的端面限制了止逆环的移动行程。
螺杆向前输送的熔体经过推力环凸缘外径与料筒间的间隙，然后推动 止逆环向顺流侧移动，打开流道使物料从中通过，然后进入储料室内。间 隙的大小对熔体流速的阻碍作用产生较大的影响。止逆环与推力环间为滑 动闭合，没有较长的棱长面，物料通过时压力损失较小。
本发明推力环台阶面去掉，减小熔体流动阻力。
本发明推力环台阶面去掉，将推力环的斜面延伸形成一个斜面。这种 结构，止逆环打开时，物料通过止逆环流道时的阻力减少，提高止逆环闭 合效率和速度，减少滞料，降低物料发生过热的现象。物料通过推力环凸 缘与料筒的间隙后，推动止逆环向顺流方向运动，然后直接进入流道，通 过径向和轴向的切槽进入到储料室内。注射时止逆环向逆流向移动，当止 逆环内凸圆与螺杆头柱体面接触时，实现完全的封闭。
本发明的一种带滑动型的止逆螺杆头，优点就是螺杆注射时闭合速度 快，对中性好，密封可靠，计量精度高，同时具有一定的混合作用。
为了进一步加深对本发明的了解，附上各种图来配合说明。以下为各种附 图
图1带环形止逆螺杆头的螺杆； 图2本发明螺杆的分解图3本发明螺杆的剖面图，止逆环处于闭合位置； 图4本发明螺杆的剖面图，止逆环处于打开位置; 图5本发明螺杆的螺杆头视图； 图6止逆环视图； 图7推力环剖视8将图7推力环的台阶去掉后得到的推力环的剖视图， 图9包含有图8所示推力环的螺杆剖视图中l-螺杆头，2-止逆环，3-推力环，4-螺杆体，5-锥形头，6-流道，7-锥形头端面，8-柱体，9-凹槽，10-面，11-螺杆头一端面，12-螺纹，13-定 位柱体，14-卡头，15-倾角，16-凸缘面，17-凸缘内斜面，18-内环面，19-止逆环右端面，20-入口内斜面，21-外环面，22-推力环柱体，23-推力环左 端面，24-定位内环面，25-推力环的斜面，26-推力环台阶面，27-推力环的 中间端面，28-推力环凸缘，29-推力环右端面，
具体实施例方式
本发明螺杆的止逆螺杆头为一种滑动型止逆螺杆头，螺杆主要由四部分 组成，如图2所示，分别为螺杆头l、止逆环2、推力环3和螺杆体4。组 合时，将止逆环2放置于螺杆头1和推力环3之间，螺杆头上的螺纹12与 螺杆体4左端的内螺纹连接，螺杆头通过定位柱体13与螺杆体4内螺纹左 端的定体面实现定位，组合情况如图3和图4所示，然后放置于注塑机料 筒内。螺杆头l的结构如图5所示，主要由锥形头5、柱体8、定位柱体13 和连接螺纹12等组成。在锥形头5上开设四个轴向的流道6。柱体8作为 熔体的流道及与止逆环的密封配合面。在柱体8与锥形头端面7之间沿径 向切有凹槽9，作为熔体通向流道6和锥形头5前端储料室的进料槽，并且 在塑化过寧中对物料起到进一步的混合作用。
止逆环的结构如图6所示。它不同于传统的止逆环，在止逆环的内径 有一凸缘面16,当止逆环闭合时，凸缘面16和螺杆头柱体8闭合形成密封面； 内环面18与推力环台阶面26闭合形成密封面。止逆环外环面21与料筒的 内环面配合形成止逆环外环面的密封。在端面上有两个卡头14，装配时将 其放入到螺杆头流道6内。当物料塑化时，止逆环在卡头14的作用下随着 螺杆一起旋转。止逆环的内环顺流侧端面处设置一定的倾角15，以便注射 时物料回流进入凹槽9，起到缓冲的作用。凸缘外斜面17在结构上与螺杆 头1上的面10平行，减少滞料和阻力。入口端面处开设置微小的斜面20, 与推力环斜面25平行，减小熔体流动时的阻力。
推力环的主要作用就是限制止逆环的移动行程，结构如图7所示。安装时，推力环左端面23紧贴螺杆头一端面11，定位内环面24定位柱体13配 合，保证推力环柱体22与螺杆头柱体8平齐。推力环右端面29紧贴螺杆 体左端面。塑化时，熔体通过推力环凸缘28与料筒之间的间隙，推开止逆 环，通过流道6进入到储料室内储存熔体。注射时，推力环台阶面26与止 逆环的内环面18闭合密封，防止熔体的回流和漏流，止逆环右端面19紧 压推力环的中间端面27，防止止逆环轴向的移动。
注塑成型中，影响止逆环运动主要有三个过程塑化、螺杆射退和注 射。当一次注射完之后，螺杆和止逆螺杆头位于料筒的最前端，储料室内 没有多余的熔料，此时止逆环处于逆流位置，即闭合状态，如图3所示。 塑化时，止逆螺杆头随着螺杆一起转动，塑化好的物料从螺杆末端通过推 力环凸缘28与料筒间的间隙向前输送，此时止逆环右端面19周围被熔体 包覆，在物料的作用下，止逆环向顺流侧移动，熔体通过入口斜面20与推 力环斜面25的通道、止逆环内环面18与螺杆头柱体面8间的流道，进入 到切槽9，然后分别通过锥形头上流道6进入到螺杆头前端的储料室内。止 逆环继续向顺流侧移动，其移动行程受锥形头端面7限制，最后在熔体压 力的作用下，止逆环顺流侧端面紧压端面7随螺杆一起转动，结构如图4 所示。当储料室内的熔体达到一定量时，克服背压，推动螺杆向后移动， 增加储料室内的熔体，当塑化好的物料达到所需的量时，螺杆便停止旋转。
螺杆的射退动作发生在塑化结束之后，当塑化结束时，螺杆停止旋转， 此时对螺杆施加一反向压力，螺杆便向后移动一定的距离。这样可以降低 储料室内熔体的压力，从而减少物料回流及漏流情况的发生。
注射时，螺杆及螺杆头向前移动，压縮储料室内的熔体进入到模具内 成型制品。在这一压縮过程中，储料室内的瑢体压力增加，物料回流，止 逆环顺流侧端面周围包覆着大量的物料,在物料压力的作用下，止逆环向逆 流侧方向移动，直到止逆环内环面18和凸缘16分别与柱体面8及台阶面 26闭合实现密封，推力环中间端面27和止逆环右端面19紧压，阻止推力 环的轴向移动。止逆环顺流侧端面面积大，相应熔体作用力大，密封闭合 动作响应快。在注射过程中，储料室内的熔体沿流道6回流，当熔体回流 接触到止逆环端面时将会沿着倾角15形成的斜面进入到凹槽9内，流道6底部的物料则直接进入到凹槽内，进入凹槽内的熔体在碰到面IO时有一个 回旋的作用，减弱熔体的回流作用。注射完后，止逆环的状态如图3所示。 图7所示的推力环对止逆环闭合效率及熔体流动的阻力较大，推力环 的结构也可以是图8所示结构。止逆环的封闭通过止逆环的内凸缘面16和 螺杆头圆柱体8、止逆环右端面19和推力环的中间端面27的滑动闭合实现。 推力环台阶面26去掉，将推力环的斜面25延伸形成一个长斜面，其余结 构不发生改变。注射时，螺杆的结构状态如图9所示。
以上所述为本发明的几种具体的情况，配合各种图加以说明。但是本发 明并不局限于以上所述几种情况和图，任何基于上述所说的对零件的修改， 替换，只要在本发明的精神领域范围内，均属于本发明。
通过重量重复精度对比实验验证了新型注塑螺杆的高性能。对比实验 对本发明注塑螺杆和传统注塑螺杆进行了重量重复精度的实验，螺杆直径 均为45mm，制品为标准样条。装有本发明注塑螺杆的注射机制得标准样条 的重量重复精度达到0.49%。，而装有传统注塑螺杆的注射机制得标准样条 的重量重复精度为1.14%。，并且装有本发明注塑螺杆的注射机在注射、料 垫等方面的稳定性均高于装有传统注塑螺杆的注射机。
权利要求
1、一种注塑机注塑螺杆，由螺杆头、止逆环、推力环和螺杆体组成；止逆环和推力环置于螺杆头与螺杆体之间，螺杆头、推力环与螺杆体固定连接，止逆环在螺杆头和推力环之间滑动，其特征在于螺杆头上切有凹槽，止逆环设有卡头和内凸缘，推力环带有台阶；推力环通过螺杆头一端面和螺杆体的端面实现固定，通过螺杆头定位柱体实现定位，推力环带有台阶面(26)、斜面(25)、中间端面(27)和凸缘(28)，通过台阶面与止逆环实现闭合，中间端面限制止逆环移动行程；止逆环内环面有一凸缘面(16)，凸缘面两侧为斜面(15，17)，内环顺流侧端面设置有倒角(15)，止逆环外端面有卡头(14)置于螺杆头流道(6)内，止逆环外环面(22)置于料筒内与料筒内环面配合实现闭合。
2、 根据权利要求1所述的注塑机注塑螺杆，其特征在于推力环台阶面(26) 去掉。
3、 根据权利要求1所述的注塑机注塑螺杆，其特征在于推力环台阶面(26) 去掉，将推力环的斜面(25)延伸形成一个长斜面。
全文摘要
本发明为一种具有防止物料回流止逆作用的注塑机注塑螺杆，由螺杆头、止逆环、推力环和螺杆体组成。新型带有内凸缘和卡头的止逆环、带有径向切槽的螺杆头及带有台阶面的推力环，通过止逆环内凸缘和螺杆头柱体、止逆环内环面与推力环台阶面的滑动闭合实现优良的密封性能，消除了未熔融颗粒、污染物或其它杂物所导致的泄漏问题。注射时，止逆环大的端面面积保证实现快速的启动，缩短止逆环闭合时间。螺杆头的径向切凹槽塑化时促进熔体的进一步混合，注射时能够缓冲熔体的回流，减少熔体的漏流量，提高了计量的精度。
文档编号B29C45/58GK101318372SQ20071010014
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者丁玉梅, 杨卫民, 赖士兴 申请人:北京化工大学