专利名称：内孔进出水式水辅注塑成型水针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水辅助加工塑料产品的注射成型生产系统，特别是 涉及水辅注塑的水针。
技术背景水辅助塑料注射成型技术是近几年由气体辅助注射成型技术发展而 来的，是最新的注射成型技术之一，所述的气体辅助塑料注射成型技术 是采用氮气作为工作介质注入塑料熔体中形成空腔，气辅塑料注射成型 技术的缺点为 一是由于气体较低的传热性和热容，冷却效果仍不理想； 二是对于几何尺寸或内腔较大的制件的生产仍存在各种缺陷及相对较大 的残留壁厚；三是控制精度和重复性不好；四是气辅成型不适合制造薄 壁零件，尤其是对表面品质要求较高的产品。所述的水辅助塑料注射成 型技术是利用经过过滤的自来水作为工作介质，水介质相对于气体具有 不可压縮性、高热传导率、高比热容等优点，使得水辅成型比气辅成型 拥有更短的冷却时间和成型周期、更高的产品质量(内表面光滑、厚度 均匀等)、更低的生产成本和更高的生产效率等优势，通过水辅成型水液 压系统产生高压水并快速注射到塑料熔体中形成中空腔，工艺过程如下 首先向模具的模腔内注射熔体，并由一个阀门封闭模腔末端，待熔体完 全充满模腔后，打开注水阀的同时，将溢料阀打开，从而使注入的水能 够推动中间的熔体进入溢料井，溢料井腔是封闭的，可以实现保压，水 可以通过重力、蒸发或注入干燥空气被排出和清除。但是利用重力和蒸 发等方法排水时，不易于回收水，不利于环保，水资源浪费大。如专利 申请号200710164642.5公开了一种应用于水辅成型生产的水针，通过针 套与模具、芯杆与针套之间的直接密封，实现气体和水的零泄漏，并且 该水针可完成水辅成型技术所需的进水、进气和排水的所有供排水功能， 但是其存在着如下缺陷第一，水针芯杆和水针套管的结构复杂，如在 水针芯杆中制有阶梯孔，加工麻烦，工艺成本高;第二，水针芯杆依靠 弹簧传递作用力，使水针芯杆与水针套管的口部打开，从而实现进水和 排水，而弹簧的性能不稳定，易失效；第三，其进水流道与排水流道为不同的两条流道，结构复杂，加工麻烦；第四，整个水针装置体积大， 不能用于小模具，使用范围有限。 发明内容本实用新型的目的是为了克服己有技术存在的缺点，提供一种集进 水、进气和排水于一体，构造简单，制造、加工方便，结构紧凑，体积 小，可适用于各种模具，使用范围广泛，并且性能稳定，既能防止气体 泄漏，又能防止水介质和塑料熔体溢出，还能有效排出水道内的水，达 到合理回收水资源的内孔进出水式水辅注塑成型水针。本实用新型内孔进出水式水辅注塑成型水针的技术方案是包括模 具，模具制有安装孔，安装孔内装有水针，所述的水针包括水针套管和 水针套管内的水针芯杆，模具中制有进水流道和进气流道，进水流道外 连接供水装置，进气流道外连接供气装置，其特征在于所述的水针套管 与水针芯杆之间有间隙，其间隙连通进气流道和模具的模腔，水针套管 的中部制有水槽，水槽连通进水流道，水针套管的尾部内制有进水孔， 进水孔连通水槽和模具的模腔。本实用新型内孔进出水式水辅注塑成型水针，其水针芯杆与水针套 管为间隙配合，其间隙很小，仅能使高压气体通过，却能防止塑料熔体 和水倒流，所以使进水流道、水槽、进水孔和模腔始终保持畅通状态， 进水和排水方便，而无需依靠弹簧推动来实现进水和排水，结构简单， 性能稳定。当模腔内充满塑料熔体后，高压水从进水流道、水槽、进水 孔一直进到模腔内，高压水快速推动塑料熔体向前运动，形成水穿透效 果，使制品形成均匀壁厚，之后，高压气体从进气流道进入水针芯杆和 水针套管间的缝隙后再进入制品内的水腔，将水腔内的水置换出来，置 换出的水又从进水孔流入水槽，经进水流道排出后回到原来的供水装置 中，达到合理回收水资源的目的，排水流道与进水流道为同一流道，制 造方便，结构紧凑，体积小，适用于各种大大小小的模具，使用范围广 泛。此外，水针套管和水针芯杆具有结构简单、便于加工、 一体化设计、 可靠性高的特点，适合于系列化生产。本实用新型内孔进出水式水辅注塑成型水针，其所述水针套管的头 部与模具的安装孔为螺纹连接，既能有效固定水针芯杆，又可以防止气体泄漏，螺纹连接还便于拆卸和维修。其所述水针套管的头部与模具的安装孔之间的螺纹连接尾部安装密封圈甲，此处密封可确保来自进气流道的高压气体不泄漏。其所述的进水孔是按圆周均匀排列的两个或者三个或者三个以上，均匀分布的进水孔可有效保证高压水快速均匀地射入熔体，进水孔直径小，可防止熔体溢出。其所述的进水孔是由上至下的斜向通孔，使得进水快。其所述的水针套管的尾部与模具的安装孔之间安装密封圈乙，此处密封对靠近注水口端形成密封，确保在气体置换水时不泄露气体，从而使气体保持压力不降。其所述的进水流道的主流道和进气流道与水针芯杆的轴向相互平行，便于连接外部进水装置和进气装置。其所述的水针套管和水针芯杆由不锈钢材料制成，可保证水针套管和水针芯杆在水辅注塑成型过程的水介质工作环境中具有很好的可靠性和使用寿命。
图1是本实用新型内孔进出水式水辅注塑成型水针的结构示意图；图2是水针套管的结构示意图3是图2的A—A剖视示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了内孔进出水式水辅注塑成型水针，如图1所示，包括模具，模具包括型腔13和型芯15，型腔13和型芯15构成制品的模腔22，模具制有安装孔，安装孔内装有水针，所述的水针包括水针套管和水针套管内的水针芯杆，模具中制有进水流道和进气流道，进水流道外连接供水装置，进气流道外连接供气装置，其特征在于所述的水针套管4与水针芯杆8之间有间隙，其间隙连通进气流道12和模具的模腔22，水针套管4的中部制有水槽5，水槽5连通进水流道11，水针套管4的尾部内制有进水孔6，进水孔6连通水槽5和模具的模腔22。本技术方案的水针芯杆8与水针套管4为间隙配合，其间隙很小，仅能使高压气体通过，却能防止塑料熔体和水倒流，所以使进水流道11、水槽5、进水孔6和模腔22始终保持畅通状态，进水和排水实时进行，而无需依靠弹簧推动来实现进水和排水，结构简单，性能稳定。当塑料熔体充满模腔22后，高压水从进水流道11 、水槽5 、进水孔6 —直进到模腔22内，高压水快速推动塑料熔体向前运动，形成水穿透效果，使制品形成均匀
壁厚，之后，高压气体从进气流道12进入水针芯杆8和水针套管4间的缝隙后再进入制品21内的水腔23，将水腔23内的水置换出来，置换出的水又从进水孔6流入水槽5，经进水流道11排出后回到原来的供水装置中，达到合理回收水资源的目的，排水流道与进水流道为同一流道，结构紧凑，制造方便，此外，水针芯杆具有结构简单、便于加工、 一体
化设计、可靠性高的特点，适合于系列化生产。由于模具本身的结构就相当复杂了，所以最好将整个水针系统安装在另外的滑块内，滑块再与定模(相对不动的部分，可能是型腔，也可能是型芯，根据模具的具体结构而定)相固定，使滑块成为定模的一部分，便于制造、安装。其所述水针套管4的头部与模具的安装孔为螺纹连接，既能有效固定水针芯杆，又可以防止气体泄漏，螺纹连接还便于拆卸和维修。其所述水针套管4的头部与模具的安装孔之间的螺纹连接尾部安装密封圈甲3，此处密封可确保来自进气流道的高压气体不泄漏。如图2、图3所示，其所述的进水孔6是按圆周均匀排列的两个或者三个或者三个以上，均匀分布的进水孔可有效保证高压水快速均匀地射入熔体，进水孔直径小，可防止熔体溢出。其所述的进水孔6是由上至下的斜向通孔，斜向通孔是从水槽5的底部通到模腔口部，水槽5的底部高于模腔22 口部，使得进水快。其所述的水针套管4的尾部与模具的安装孔之间安装密封圈乙7，此处密封对靠近注水口端形成密封，确保在气体置换水时不泄露气体，从而使气体保持压力不降。其所述的进水流道11的主流道和进气流道12与水针芯杆8的轴向相互平行，即便于连接外部进水装置和进气装置。由于进水流道不是直孔，其主流道与副流道垂直，所以副流道不易加工，建议在实际制造时，从模具的另一侧钻出副流道与主流道相通，再用堵头10堵住副流道的开口 。其所述的水针套管4和水针芯杆8由不锈钢材料制成，可保证水针套管和水针芯杆在水辅注塑成型过程的水介质工作环境中具有很好的可靠性和使用寿命。
权利要求1、内孔进出水式水辅注塑成型水针，包括模具，模具制有安装孔，安装孔内装有水针，所述的水针包括水针套管和水针套管内的水针芯杆，模具中制有进水流道和进气流道，进水流道外连接供水装置，进气流道外连接供气装置，其特征在于所述的水针套管(4)与水针芯杆(8)之间有间隙，其间隙连通进气流道(12)和模具的模腔(22)，水针套管(4)的中部制有水槽(5)，水槽(5)连通进水流道(11)，水针套管(4)的尾部内制有进水孔(6)，进水孔(6)连通水槽(5)和模具的模腔(22)。
2、 如权利要求1所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述水针套管(4)的头部与模具的安装孔为螺纹连接。
3、 如权利要求2所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述水针套管(4)的头部与模具的安装孔之间的螺纹连接尾部安 装密封圈甲(3)。 —
4、 如权利要求1所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述的进水孔(6)是按圆周均匀排列的两个或者三个或者三个以 上。
5、 如权利要求4所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述的进水孔(6)是由上至下的斜向通孔。
6、 如权利要求1所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述的水针套管(4)的尾部与模具的安装孔之间安装密封圈乙(7)。
7、 如权利要求1所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述的进水流道(11)的主流道和进气流道(12)与水针芯杆(8) 的轴向相互平行。
8、 如权利要求1所述的内孔进出水式水辅注塑成型水针，其特征 在于所述的水针套管(4)和水针芯杆(8)由不锈钢材料制成。
专利摘要内孔进出水式水辅注塑成型水针，包括模具，模具制有安装孔，安装孔内装有水针，所述的水针包括水针套管和水针套管内的水针芯杆，模具中制有进水流道和进气流道，进水流道外连接供水装置，进气流道外连接供气装置，其特征在于所述的水针套管与水针芯杆之间有间隙，其间隙连通进气流道和模具的模腔，水针套管的中部制有水槽，水槽连通进水流道，水针套管的尾部内制有进水孔，进水孔连通水槽和模具的模腔。本技术方案的水针系统集进水、进气和排水于一体，构造简单，制造、加工方便，结构紧凑，体积小，可适用于各种模具，并且性能稳定，既能防止气体泄漏，又能防止水介质和塑料熔体溢出，还能有效排出水道内的水，达到合理回收水资源的目的。
文档编号B29C45/57GK201342779SQ20092011244
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者何建军, 姜少飞 申请人:何建军