一种双物料注射成型机及其成型方法
【专利摘要】本发明提供一种双物料注射成型机及其成型方法，主要使用于热塑型塑料和热固型液体硅胶的混合注射成型工艺的产品生产，该成型机包括合模机构、转盘机构、塑料注塑机构、液态硅胶注射成型机构、塑料的烘热及送料机构、由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器、液压系统和电控系统。其中转盘机构能够将后模板旋转180°，使得模具内的模腔对调，使产品一次加工完成且合成产品的精度高，易满足客户对产品的要求，避免了因二次加工产生的不良影响，优点在于省时、操作方便、利于生产工作。
【专利说明】 一种双物料注射成型机及其成型方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种双物料注射成型机及其成型方法，属注射成型【技术领域】。
【背景技术】
[0003]注射成型是塑料加工领域中重要的加工方式，具有生产周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确的塑料制品的优点，对所用原料的适用性强，生产效率高，能实现自动化生产。注射成型机使热塑性塑料或热固性塑料在加热机筒中经过加热、剪切、压缩混合和输送作用，熔融塑化并使之均匀化。然后借助于螺杆向塑化好的物料施加压力，迫使高温熔体冲入到闭合模具的模腔中，经过冷却和固化后而制成具有一定几何形状和尺寸精度的塑料制品O
[0004]塑料注射成型机属于现有技术中已有的一种注射成型机，例如文献CN202208085U公开了一种塑料注射成型机，包括底座、设置在底座上的加料系统部分、注塑部分以及合模部分，所述加料系统部分包括料斗和进料筒；所述进料筒一侧设置加热系统，所述加热系统一侧设有数控箱；所述料斗上通过管道连接有自动进料筒；所述底座一侧设有油泵，油泵通过管道连接于合模部分上。
[0005]文献CN103331867A公开了一种注射成型机，包括合模单元，设计为用于安装至少两个模具，以提供至少两个不同的型腔，其中，所述合模单元具有至少两个模具夹紧板，用于填装第一模具中的第一型腔的第一塑化单元，用于填装第二模具中的第二型腔的第二塑化单元，所述第二模具不同于所述第一模具，其特征为:所述第二塑化单元基本上沿垂直方向定向地设置在一支架上；所述支架固定在一模具夹紧板上；所述支架以及固定在支架上的第二塑化单元按下述方式设计和定位:使第二塑化单元的塑化缸布置在合模单元之外，位于端面处；并设置一熔体转向装置，该熔体转向装置与第二塑化单元相连或能够连接，其中，熔体转向装置固定在模具夹紧板上并穿过它，以及，所述熔体转向装置设计成这样，以便使由第二塑化单元产生的塑料熔体通过模具夹紧板和模具进入型腔中。
[0006]双物料注射成型技术通过将两种物料分别注入同一模具型腔内，可以成型出由两种不同颜色或不同塑料组成的产品。双物料注射成型通常利用两副模具和双色注塑机，将先注射成型的塑料件部分直接作为嵌件进入下一个注射成型过程，将两种物料在高温下粘结在一起。
[0007]现有技术中已有的双物料注射成型机通常结构复杂，操作不方便，例如文献CN102582038A公开了一种双物料共同注塑流道转向转换板装置，包括主流道系统、副流道系统、流道转换板发热系统、冷却运水装置、锥度定位辅助器；主流道进胶块、主流道块、主喷嘴、主喷嘴法兰安装在转换板上组成主流道系统；副喷嘴、副喷嘴法兰安装在转换板上组成副流道系统；主流道发热体安装于主流道进胶块上、探温器安装在转换板上、主喷嘴发热体安装在主流道块上、副喷嘴发热体安装在副喷嘴法兰上、副流道发热体安装在转换板上组成流道转换板发热系统；冷却运水装置安装于转换板上用以冷却转换板；转换板通过锥度定位辅助器与模具配合定位。
[0008]在热塑型塑料和热固型液体硅胶的混合注射成型工艺中，需要采用液态硅胶注射结构和送料机均。液态硅胶是相对固体高温硫化硅橡胶而言的，其为液体胶，具有流动性好，硫化快，更安全环保，可达到食品级要求。本申请采用的液态硅胶注射结构和送料机均在本 申请人:已获得授权的ZL201120258044.6注胶炮筒和ZL201120258005.6 一种用于液态硅胶供料的送料机中公开。ZL201120258044.6公开了一种注胶炮筒，包括炮嘴、止料阀体、炮筒、注射活塞，所述的炮筒呈阶梯状，炮筒内设有容料空腔，容料空腔内同轴设置注射油缸作动的注射活塞；并通过炮筒法兰与炮筒固定，在炮筒的容料空腔的另一端连接的止料阀体内设有注料量输入、输出控制装置，以及炮嘴连接的注料温度控制装置。所述的注料量输入、输出控制装置包括在止料阀体内设置的入料管道、出料管道以及出料控制装置，所述的入料管道和出料管道对准容料空腔；且平行设置，所述的入料管道连接炮筒的入料口以及入料口上连接的单向阀。所述的出料控制装置包括在止料阀体内；且出料管道上部设置的止料阀气缸以及连接止料阀气缸的阀针连接器和阀针，所述的止料阀气缸的作动控制阀针连接器连接的阀针的起落；控制出料管道的出料量。所述的注料温度控制装置包括注料腔，注料腔的一端连接在止料阀体上；并连通出料管道，注料腔的另一端连接炮嘴，在注料腔的外部设有水冷装置，所述的水冷装置包括环绕在注料腔外周的设有出水口和入水口的水循环冷却器，所述的炮嘴与注料腔之间还设置炮嘴冷却器。在所述的注射活塞上设有铜套。所述的止料阀气缸与出料管道之间设有气缸垫块。所述的注射活塞上设有密封件；所述的密封件为U型密封圈。所述的注射活塞上设有耐磨件；所述的耐磨件为耐磨条。
[0009]ZL201120258005.6公开了一种用于液态硅胶供料的送料机，包括原料桶、泵胶缸、定量泵、胶管及静态混合管，所述泵胶缸包括泵胶油缸、拉杆、连接杆、连接接头一、泵筒、泵胶轴、泵胶缸出胶口及料桶压盘，拉杆与泵胶轴通过连接接头连接，泵胶油缸与泵筒通过连接杆连接，泵筒外部设有泵胶缸出胶口，泵筒下方与原料桶之间固定有料桶压盘；所述定量泵包括油缸、定量泵入胶口、定量泵出胶口、A比例筒、B比例筒、A比例轴、B比例轴、上法兰板、下法兰板、推板及连接接头二，上法兰板固定A、B比例筒上盖，下法兰板固定A、B比例筒下盖，A、B比例筒内设有可拉伸的A、B比例轴，A、B比例筒顶部设有定量泵入胶口，下部设有定量泵出胶口，A、B比例轴下部水平固定在推板上，连接接头固定连接油缸与推板；所述泵胶缸出胶口与定量泵入胶口、定量泵出胶口与静态混合管之间通过胶管连接。所述的泵胶轴截面积至少达到泵筒内部截面积的二分之一可实现泵胶轴上下运动时输出胶料相等。所述的定量泵入胶口下部还设置有A单向阀和B单向阀。所述的定量泵中，设置A比例筒与B比例筒的体积相等，A比例轴与B比例轴的内部截面积相等。
[0010]现有技术中已有的双物料注射成型机通常结构复杂，操作不方便，合成产品的精度不高，往往需要二次加工，对产品产生不良影响。
【发明内容】
[0011]为了解决以上技术问题，本发明提出一种双物料注射成型机，包括合模机构、转盘机构、塑料注塑机构、液态硅胶注射程序机构、塑料的烘热及送料机构、由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器、液压系统和电控系统。
[0012]合模机构是卧式合模的直压式合模机构，用于完成模具的开合。
[0013]合模机构包括动模板，后模，前模和定模板。
[0014]后模板端面上可安装一套至少有2个对称关系模腔的模具，前模板的端面上可安装一套与后模对应关系模腔的模具，前模的端面上的模腔与后模的端面上的对应的模腔共同形成注塑成型双物料产品的外观形状。
[0015]转盘机构能够将后模板旋转180°，使得模具内的两组模腔对调。
[0016]塑料注塑机构安装在定模板上面，是立式注塑结构，用于完成塑料注塑工艺。
[0017]液态硅胶注射程序机构是卧式液态硅胶注胶机构，安装在定模板的右边，卧式液态硅胶注射成型机构用于完成液态硅胶的注射成型工艺。
[0018]塑料的烘热及送料机构用于将塑料原料进行烘热然后输送到塑料炮筒处实现供料。
[0019]由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器用于将送料机输送过来的A、B两组娃胶与色楽充分混合均勾。
[0020]本发明还提供一种双物料注射成型机的主机，包括机器外壳、安全门、光栅、动模板、转盘机构、插销、油马达、注塑炮筒、塑料料罐、塑料射座、液态硅胶注射炮筒、液态硅胶注射射座、油箱、控制电脑、控制电箱和机架。
[0021]本发明还提供一种双物料注射成型机的成型方法，其特征在于包括以下步骤:
A、合紧模具；
B、注射塑料材料；
C、开模；
D、插销定位退，然后执行转盘顺时针转动180°，调换模具的位置，然后再插销进定位；
E、再次执行合模动作，此时含有塑料半成品的型腔被转移到下模腔；
F、注射液态硅胶工艺，然后注射塑料工艺；
G、硫化成型后，执行开模动作，取出双物料产品；
H、重复C-H步骤，进行循环的工作。
[0022]其中B步骤包括首先机器上的塑料螺杆炮筒旋转松退进行塑料的塑化溶胶工作；然后将熔融的塑料原料注射入模具的其中一组模腔中进行冷却成型。
[0023]C步骤中机器执行开模动作将模具打开，动模板的A模腔内就成型了塑料产品；
D步骤中安装在动模板上的转盘机构正转180°，将转盘上的模具旋转调换180°，含有塑料产品的A模腔被调换到下部。
[0024]E步骤中机器再执行合模动作将模具合紧，此时动模板的上部模腔中为空腔，下部模腔内有塑料产品的芯件。
[0025]F步骤中机器首先执行注射液态硅胶的工艺，将液态硅胶注射入前模的端面上的模腔，前模的端面上的模腔与后模的端面上的模腔对应，共同形成注塑成型双物料产品的外观形状，使得液态硅胶与塑料能够复合成型为一个完整的产品；液态硅胶注射工艺完成之后机器紧接着执行注塑工艺，在空的模腔内成型塑料部分的产品，液态硅胶在模具温度为120°C左右的温度下进行快速的硫化成型。
[0026]G步骤中机器在硫化时间完成后执行开模动作将模具打开，此时便可以在其中一个模腔内得到塑料和硅胶的最终复合产品，同时另一个模腔内也得到了塑料部分的半成品O
[0027]通过以上步骤，本申请所述的双物料注射成型机使产品一次加工完成且合成产品的精度高，易满足客户对产品的要求，避免了因二次加工产生的不良影响，优点在于省时、操作方便、利于生产工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本申请所述的双物料注射成型机的整体外观示意图。
[0029]图2为本申请所述的双物料注射成型机的另一角度的整体外观示意图。
[0030]图3为本申请所述的双物料注射成型机的合紧模具的示意图。
[0031]图4为本申请所述的双物料注射成型机的注射塑料材料后的示意图。
[0032]图5为本申请所述的双物料注射成型机的开模示意图。
[0033]图6为本申请所述的双物料注射成型机的转盘顺时针转动180°的示意图。
[0034]图7为本申请所述的双物料注射成型机的再次合紧模具的示意图。
[0035]图8为本申请所述的双物料注射成型机的注射液态硅胶工艺和注射塑料工艺后的示意图。
[0036]图9为本申请所述的双物料注射成型机的取出双物料产品的示意图。
[0037]
【具体实施方式】
[0038]本发明所述的双物料注射成型机包括合模机构、转盘机构、塑料注塑机构、液态硅胶注射程序机构、塑料的烘热及送料机构、由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器、液压系统和电控系统。其中合模机构是卧式合模的直压式合模机构，用于完成模具的开合。合模机构包括动模板，后模，前模和定模板。后模板端面上可安装一套至少有2个对称关系模腔的模具，前模板的端面上可安装一套与后模对应关系模腔的模具，前模的端面上的模腔与后模的端面上的对应的模腔共同形成注塑成型双物料产品的外观形状。转盘机构能够将后模板旋转180°，使得模具内的两组模腔对调。塑料注塑机构安装在定模板上面，是立式注塑结构，用于完成塑料注塑工艺。液态硅胶注射程序机构是卧式液态硅胶注胶机构，安装在定模板的右边，卧式液态硅胶注射成型机构用于完成液态硅胶的注射成型工艺。塑料的烘热及送料机构用于将塑料原料进行烘热然后输送到塑料炮筒处实现供料。由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器用于将送料机输送过来的A、B两组硅胶与色浆充分混合均匀。
[0039]双物料注射成型机主要使用于热塑型塑料和热固型液体硅胶的混合注射成型工艺的产品生产。本实施例主要描述了型号为TYM-SWL45的双物料注射成型机，其工作原理是:首先机器上的塑料螺杆炮筒旋转松退进行塑料的塑化溶胶工作，此时塑胶的温度约2500C ;然后将熔融的塑料原料注射入模具A组模腔中进行冷却成型，此时塑料产品和模具的温度约为120°C，这个温度是刚好符合液态硅胶进行快速硫化成型的温度；接着机器执行开模动作将模具打开，动模板的A模腔内就成型了塑料产品，安装在动模板上的转盘机构正转180°，将转盘上的模具旋转调换180°，模具的后模板部分设计有两组完全一样的模腔结构，前模板设计有两组旋转180°对称的结构，但模腔的结构不一样。紧接着机器再执行合模动作将模具合紧，此时定模板A组模腔中仍为空腔，，而定模板的B组模腔内却有了塑料产品的芯件。再然后机器首先执行注射液态硅胶的工艺将液态硅胶注射入B组模腔内，使得液态硅胶与塑料能够复合成型为一个完整的产品。液态硅胶注射结构和送料机均采用本公司已获得的专利的注胶炮筒(ZL201120258044.6)，一种用于液态硅胶供料的送料机(ZL201120258005.6)。液态硅胶注射工艺完成之后机器紧接着执行注塑工艺，在A模腔内成型塑料部分的产品。液态硅胶在模具温度为120°C左右的温度下进行快速的硫化成型。机器在硫化时间完成后执行开模动作将模具打开，此时便可以在B组模腔内得到塑料和硅胶的最终复合产品，同时A组模腔内也得到了塑料部分的半成品，在执行下一轮生产周期时，机器的转盘反转180°将动模板调转180°进行循环的生产工作。
[0040]如图1和图2所示，TYM-SWL45双物料注射成型机的机器结构包括机器外壳I，安全门2，光栅3，动模板4，转盘机构5，插销6，油马达7，注塑炮筒8，塑料料罐9，塑料射座10，液态硅胶注射炮筒11，.液态硅胶注射射座12，油箱13，控制电脑14，控制电箱15和机架16。
[0041]下面接合附图3-9说明TYM-SWL45双物料注射成型机的成型方法。该方法包括以下步骤:
A、合紧模具。如图3所示，动模板I’与转盘机构2’固定连接，转盘机构2’与后模3’固定连接；定模板5’与前模4’固定连接。后模3’的端面上形成有两个呈上下对称的模腔结构，分别为A模腔和B模腔。A模腔和B模腔的结构完全相同，也就是说，当后模3’在转盘机构2’的带动下绕中心轴线旋转180°的时候，A模腔和B模腔的位置互换。前模4’的端面上与B模腔对应的位置上设置有对应的模腔，前模的端面上的模腔与后模的端面上的对应的模腔共同形成注塑成型双物料产品的外观形状。合紧模具的时候，后模3’与前模4’的端面贴合在一起，B模腔与前模4’的端面上的对应模腔组成注塑成型双物料产品的完整的外观形状。
[0042]B、注射塑料材料。这里的注射塑料材料是指向位于后模3’的上部的A模腔中注入塑料材料。如图4所示，首先机器上的塑料螺杆炮筒旋转松退进行塑料的塑化溶胶工作，此时塑胶的温度约250°C ;然后将熔融的塑料原料注射入A模腔中进行冷却成型，此时塑料产品和模具的温度约为120°C。
[0043]C、开模。如图5所示，机器执行开模动作将模具打开，动模板的A模腔内就成型了塑料产品。
[0044]D、插销6定位退，然后执行转盘顺时针转动180°，调换模具的位置，然后再插销进定位。如图6所示，安装在动模板上的转盘机构正转180°，将转盘上的模具旋转调换180°，含有塑料产品的A模腔被调换到下部，空的B模腔被调换到上部。
[0045]E、再次执行合模动作，此时含有塑料半成品的型腔被转移到下模腔。如图7所示，机器再执行合模动作将模具合紧，此时动模板的上部B模腔中为空腔，下部A模腔内有塑料产品的芯件。
[0046]F、注射液态硅胶工艺，然后注射塑料工艺。如图8所示，机器首先执行注射液态硅胶的工艺，将液态硅胶注射入前模的端面上的模腔，前模的端面上的模腔与后模的端面上的A模腔对应，共同形成注塑成型双物料产品的外观形状，使得液态硅胶与塑料能够复合成型为一个完整的产品；液态硅胶注射工艺完成之后机器紧接着执行注塑工艺，在上部的空的模腔内成型塑料部分的产品，液态硅胶在模具温度为120°C左右的温度下进行快速的硫化成型。当然，熟悉本领域技术的技术人员可以理解，这里的注射液态硅胶工艺和注射塑料工艺也可以同时进行，或者先在上部的空的模腔内执行注射塑料工艺，然后再在前模的端面上的对应模腔中执行注射液态硅胶工艺。F步骤完成后，下部的模腔内形成了完整的双物料产品，上部模腔内形成了塑料产品，也就是双物料产品的一半，即塑料部分。
[0047]G、硫化成型后，执行开模动作，取出双物料产品。如图9所示，机器在硫化时间完成后执行开模动作将模具打开，此时便可以在其中一个模腔内得到塑料和硅胶的最终复合产品即完整的双物料产品，同时另一个模腔内也得到了塑料部分的半成品。
[0048]H、重复C-H步骤，进行循环的工作。
[0049]以上完整描述了 TYM-SWL45双物料注射成型机的工作流程。应当理解的是，以上实施例仅仅是示意性的，不应该理解为对本申请保护范围的限制。基于上面的描述，附加的变型和修改对本领域普通技术人员来说是显而易见的，均落入本申请的保护范围之内，并且本发明的保护范围是由所附的权利要求来确定的。
[0050]例如，后模3’的端面上形成的模腔结构并不限于A和B两个，可以是两个以上，相应的前模4’的端面上的对应的模腔也可以是两个以上，只要能够满足转盘机构带动后模3’旋转适当的角度以后，后模3’的端面上的模腔与前模4’的端面上的对应的模腔能够共同形成注塑成型双物料产品的外观形状就符合本申请的精神，应该属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种双物料注射成型机，其特征在于，包括合模机构、转盘机构、塑料注塑机构、液态硅胶注射成型机构、塑料的烘热及送料机构、由动态螺杆与静态混合管连接组成的混合器、液压系统和电控系统。
2.如权利要求1所述的双物料注射成型机，其特征在于，合模机构是卧式合模的直压式合模机构，用于完成模具的开合。
3.如权利要求2所述的双物料注射成型机，其特征在于，合模机构包括动模板，后模，前模和定模板。
4.如权利要求1-3任一项所述的双物料注射成型机，其特征在于，后模板端面上安装一套至少有2个对称关系模腔的模具，前模板的端面上安装一套与后模对应关系模腔的模具，前模的端面上的模腔与后模的端面上的对应的模腔共同形成注塑成型双物料产品的外观形状。
5.如权利要求4所述的双物料注射成型机，其特征在于，转盘机构能够将后模板旋转180°，使得模具内的两组模腔对调。
6.如权利要求5所述的双物料注射成型机，其特征在于，塑料注塑机构安装在定模板上面，是立式注塑结构，用于完成塑料注塑工艺。
7.如权利要求6所述的双物料注射成型机，其特征在于，液态硅胶注射成型机构是卧式液态硅胶注胶机构，安装在定模板的右边，卧式液态硅胶注射成型机构用于完成液态硅胶的注射成型工艺。
8.如权利要求7所述的双物料注射成型机，其特征在于，塑料的烘热及送料机构用于将塑料原料进行烘热然后输送到塑料炮筒处实现供料。
9.一种如权利要求1所述的双物料注射成型机的主机，其特征在于，包括机器外壳、安全门、光栅、动模板、转盘机构、插销、油马达、注塑炮筒、塑料料罐、塑料射座、液态硅胶注射炮筒、液态硅胶注射射座、油箱、控制电脑、控制电箱和机架。
10.一种如权利要求1-8所述的双物料注射成型机和如权利要求9所述的主机的成型方法，其特征在于包括以下步骤: 合紧模具； 注射塑料材料； 开模； 插销定位退，然后执行转盘顺时针转动180°，调换模具的位置，然后再插销进定位； 再次执行合模动作，此时含有塑料半成品的型腔被转移到下模腔； 注射液态硅胶工艺，然后注射塑料工艺； 硫化成型后，执行开模动作，取出双物料产品； 重复C-H步骤，进行循环的工作。
【文档编号】B29C45/14GK104476717SQ201410671863
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】林叶承 申请人:广州天沅硅胶机械科技有限公司