一种封闭式电磁通断喷嘴的制作方法

本发明专利涉及一种塑料注射成型机用的封闭式电磁通断喷嘴。

背景技术：

塑料注射成型机（以下简称注塑机）是塑料加工机械中的一种，在塑料加工机械中占有十分重要的地位。

注塑机注射部件的塑化组件是由通断式喷嘴（喷嘴、喷嘴接体）、料筒（加热圈、螺杆）、驱动液压马达（或伺服电动机）组成，塑化组件有3个功能：储料、注射和防涎。

储料的目的是在料筒中储存足够塑化好的塑料原料，以便将它们注射入模具型腔，冷却成型。储料动作是由液压马达（或电动机）驱动的塑化组件中的螺杆旋转，将塑料粒子原料向前输送，原料在输送过程中，一方面接受由料筒加热圈传来的热量，另一方面受到螺杆与料筒间的剪切、摩擦而产生的热，逐渐融化。塑料原料向前推送，逐渐聚集在螺杆前端，其压力则同时将螺杆向后推，直到在螺杆前端所积原料达到足够成型塑料制品的需要，螺杆停止旋转，储料结束。储料时，喷嘴孔应当处于封闭状态，否则熔融塑料会从喷嘴孔流出来,冷却后影响下一模注塑。传统做法是利用前一模制品还在模具中，这时喷嘴顶在模具上，自然封住了喷嘴孔，使得储料得以进行。

注射动作是螺杆由后向前快速运动，将储存在料筒前腔的熔融塑料注入模具型腔。这时喷嘴孔应当处于开口状态。

防涎动作是螺杆由前向后作短距离抽动，其目的是减少积压在料筒前腔熔融塑料的压力，防止它从喷嘴口流出。这时喷嘴口也应当处于开启状态。由此可见，在注塑机的生产过程中，喷嘴孔有时需打开，有时需关闭。

在长期的生产实践中，为了提高生产效率，人们开始考虑是否可以将2个动作同时进行，从而节约生产时间。最有潜力可挖的就是注射部件在做储料的同时，合模部件进行其他动作—如开模、抽芯、顶出、顶退、插芯、合模诸动作。

做边储料边开模/关模动作，由于模具已打开，如果喷嘴的出料孔是开启的，在储料时集聚在螺杆前端的融熔塑料将会从喷嘴口流出来，一方面造成原料浪费，同时冷却的料会凝结在模具型腔上，给下一次的成型料无法注射。通断式喷嘴（shut-off nozzle）的出现解决了这个问题，这种喷嘴在注射时喷嘴孔处于打开状态，使得塑料原料可以通过喷嘴孔注入模具型腔；储料时，喷嘴孔处于关闭状态，熔融塑料原料就不会从喷嘴孔流出。

目前注塑机采用的通断式喷嘴有以下几种：

（1）阀针式通断喷嘴，图（14），使用油缸或气缸（14-3），通过连接杆(14-2)推/拉阀针(14-1)，来开启和阻断喷嘴孔；

（2）阀芯式通断喷嘴，图（15），使用油缸（15-1）活塞杆（15-2），推/拉阀芯（15-3），来开启和阻断喷嘴孔；

（3）弹簧喷嘴，图（16），利用注射时的高压打开喷嘴阀针(16-1)，注射结束，套在喷嘴外的弹簧（10-4）推动档圈（16-2），继而推动销（16-3），再将阀针（16-1）向前推堵住喷嘴孔。

目前的塑料注射成型机普遍采用图（14）、图（15）、图（16）所示的通断式喷嘴，它们的结构虽然有差异，但都是通过安装在喷嘴外的驱动装置（或油缸、气缸或弹簧），以及传动杆或油缸（气缸）活塞杆推动喷嘴内的阀针（或阀芯）平动/转动，达到控制喷嘴孔开启/闭住的目的，由于传动杆是从外面通过喷嘴体上的孔来推动装在喷嘴体内的阀针或阀芯，每进行一个生产周期，就需通过抽动或转动阀芯，将喷嘴打开和闭合一次，这样，高压熔融塑料就难免沿着传动杆（或活塞杆）与喷嘴体孔之间的间隙漏到外面来，造成漏料，不但污染了环境，浪费了能源，也降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明提出一种新结构的注塑机用电磁通断喷嘴，能解决喷嘴体内的高压熔融塑料原料漏到喷嘴体外的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种封闭式电磁通断喷嘴包括喷嘴、喷嘴接体、磁性阀芯、阀芯位置检测传感器1、阀芯位置检测传感器2、直流电磁铁1、直流电磁铁2。喷嘴和喷嘴接体连接，磁性阀芯安装在喷嘴接体内，直流电磁铁1、直流电磁铁2分别安装在喷嘴接体左右两侧，直流电磁铁1的一端对准磁性阀芯的左端，直流电磁铁2的一端对准磁性阀芯的右端，阀芯位置检测传感器1、阀芯位置检测传感器2分别与直流电磁铁1、直流电磁铁2并排安装在喷嘴接体左右两侧，加热棒安装在磁性阀芯上，止转销安装在磁性阀芯的侧面。

作为优选，所述的喷嘴接体由不会被磁化的高强度铝合金材料制成，喷嘴接体的前端有螺纹孔，用来安装喷嘴，喷嘴接体的后端是法兰和进料口，法兰上有螺纹孔，可用螺钉将喷嘴接体与料筒连接。螺纹孔与进料口之间有喷嘴主流道和阀芯腔，喷嘴主流道与阀芯腔中部连通并互相垂直。

作为优选，所述的磁性阀芯作磁化处理，其左端永久呈S极，右端永久呈N极，磁性阀芯设有单向阀腔、止转销孔、排气槽1、阀芯流道1、阀芯流道2、环形槽、排气槽2，单向阀腔的一端与阀芯流道2连通，阀芯流道1与阀芯流道2相垂直并连通。阀芯流道2的一端设置成外小内大的喇叭口，有利于积料的流入。单向阀腔、止转销孔、排气槽1设在磁性阀芯的左半部分，环形槽设在磁性阀芯的右半部分。磁性阀芯安装在喷嘴接体的阀芯腔内。

作为优选，所述的阀芯腔的两端采用平面贴合密封，并涂有耐高温防漏胶，可确保喷嘴体内的高压熔融塑料原料漏到喷嘴体外。

作为优选，所述的直流电磁铁1、直流电磁铁2的电流方向受注塑机控制器的控制，在控制器指令的驱动下，它们的线圈内电流改变方向，所述的直流电磁铁1、直流电磁铁2同时改变磁极极性，或同时呈N极，或同时呈S极，以形成较强的对磁性阀芯的推拉作用。按照磁铁的同性相斥、异性相吸的特性，所述的直流电磁铁1、直流电磁铁2就对电磁阀芯产生左推右拉或左拉右推的力，来推动磁性阀芯运动转换位置，实现对喷嘴的打开或封闭。

作为优选，所述的喷嘴接体上安装了阀芯位置检测传感器1、阀芯位置检测传感器2，所述的阀芯位置检测传感器1、阀芯位置检测传感器2仅能被直流电磁铁1、直流电磁铁2作用，当磁性阀芯被推向左边，阀芯位置检测传感器1被感应，此时喷嘴流道打开，允许注射；当磁性阀芯被推向右边，阀芯位置检测传感器2被感应，说明喷嘴流道封闭，允许储料。

作为优选，所述的单向阀由铝合金球、单向阀座、弹簧组成。单向阀安装在磁性阀芯的单向阀腔内，当磁性阀芯向直流电磁铁1运动时，阀芯腔左端的余料会推开铝合金球和弹簧，通过阀芯流道2流到阀芯腔的右端，从而不会及积存在阀芯腔左端；当磁性阀芯向直流电磁铁方向运动时，阀芯腔右端存料通过阀芯流道2流入阀芯流道1，并进入喷嘴主流道，这样就可避免熔融塑料积存阀芯腔的两端，保证磁性阀芯可以来回运动。

本发明一种封闭式电磁通断喷嘴，动作过程为：

注射前，直流电磁铁1、直流电磁铁2磁极极性均为N极，直流电磁铁1对磁性阀芯是异性相吸的作用，而直流电磁铁2对磁性阀芯是同性相斥的作用，形成对磁性阀芯较强的的推拉作用，在2个直流电磁铁的合力推拉下，磁性阀芯移向阀芯腔的左边，磁性阀芯上的环形槽对准了喷嘴主流道，使注射时融溶料可以从环形槽射出，这时喷嘴处于打开状态，并且阀芯位置检测传感器1检测到磁性阀芯位置到位，注塑机控制器发指令允许注射，于是注塑机做注射动作。

储料前，直流电磁铁1、直流电磁铁2同时改变电流方向，这时直流电磁铁1、直流电磁铁2磁极极性均为S极，直流电磁铁1对磁性阀芯是同性相斥的作用，而直流电磁铁2对磁性阀芯是异性相吸的作用，在直流电磁铁1、直流电磁铁2的合力推拉下，磁性阀芯移向阀芯腔的右边，喷嘴主流道被堵死，熔融塑料不能从喷嘴主流道流出，这时允许做储料动作。

采用以上结构，本发明与现有技术相比具有以下优点：采用本发明，将磁性阀芯完全封闭在阀芯腔内，通过改变直流电磁铁的极性来推动磁性阀芯来回运动，将喷嘴孔打开或关闭，来防止熔融塑料外漏料，这样就不需要做防涎动作。并且通过在磁性阀芯内安装单向阀来可避免融料积存在阀芯腔的两端。

附图说明

图1电磁通断式喷嘴侧视剖面图，此时磁性阀芯在左侧位置，喷嘴打开；

图2电磁通断式喷嘴侧视剖面图，此时磁性阀芯在右侧位置，喷嘴关闭；

图3电磁通断喷嘴正视图；

图4电磁通断喷嘴正视剖面图，此时磁性阀芯在左侧位置，喷嘴打开状态；

图5电磁通断喷嘴正视剖面图，此时磁性阀芯在右侧位置，喷嘴关闭状态；

图6喷嘴接体正视图；

图7喷嘴接体正视剖面图；

图8喷嘴接体侧视剖面图；

图9喷嘴接体立体图；

图10磁性阀芯侧视剖面图；

图11磁性阀芯正视半剖面图；

图12 本发明电磁通断喷嘴装配在注塑机料筒上的俯视剖面图，此时磁性阀芯在左侧位置，本发明电磁通断喷嘴处于打开状态；

图13 本发明电磁通断喷嘴装配在注塑机料筒上的俯视剖面图，此时磁性阀芯在右侧位置，本发明电磁通断喷嘴处于关闭状态；

图14 阀针式通断喷嘴侧视剖面图；

图15阀芯式通断喷嘴侧视剖面图；

图16 弹簧式通断喷嘴侧视剖面图；

图中：1.喷嘴头 2.喷嘴接体 2-1.螺纹孔 2-2. 喷嘴主流道2-3. 阀芯位置检测传感器安装孔1 2-4. 阀芯位置检测传感器安装孔2 2-5.阀芯腔 2-6.进料口 2-7.螺纹孔 2-8.法兰 3.阀芯位置传感器1 4.直流电磁铁1 5.单向阀 5-1.单向阀座 5-2.铝合金球 5-3.弹簧 6.磁性阀芯 6-1.单向阀腔 6-2. 止转销孔6-3.排气槽1 6-4.阀芯流道16-5.阀芯流道2 6-6.环形槽、6-7排气槽2 6-8. 7.磁性阀芯位置传感器2 8.直流电磁铁2 9.加热棒 10.止转销 11.螺钉 12.料筒 14-1.推/拉阀针(14-1) 14-3.油缸或气缸（14-3） 14-2.连接杆。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例：

如图1、图2所示，塑料注射成型机注射部件的塑化组件是由通断式喷嘴（喷嘴、喷嘴接体）、料筒组成。

如图1、图2、图3、图4、图5是一种塑料注射成型机专用的封闭式电磁通断喷嘴包括喷嘴头（1）、喷嘴接体（2）、磁性阀芯（6）、阀芯位置检测传感器1（3）、阀芯位置检测传感器2（7）、直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）、加热棒（9）、止转销（10）。喷嘴头（1）和喷嘴接体（2）连接，磁性阀芯（6）安装在喷嘴接体（2）内，直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）分别安装在喷嘴接体（2）左右两侧，直流电磁铁1（4）的一端对准磁性阀芯（6）的左端，直流电磁铁2（8）的一端对准磁性阀芯（6）的右端，阀芯位置检测传感器1（3）、阀芯位置检测传感器2（7）分别与直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）并排安装在喷嘴接体左右两侧，加热棒（9）安装在磁性阀芯上，止转销（10）安装在磁性阀芯的侧面。

如图6、图7、图8、图9所示，喷嘴接体（2）由不会被磁化的高强度铝合金材料制成，喷嘴接体（2）的前端有螺纹孔（2-1），用来安装喷嘴头（1），喷嘴接体（2）的后端是法兰（2-8）和进料口（2-6），法兰（2-8）上有螺纹孔（2-7），可用螺钉（15）将喷嘴接体（2）与料筒（16）连接，如图12、13。螺纹孔（2-1）与进料口（2-7）之间有喷嘴主流道（2-2）、阀芯腔（2-5）、阀芯位置检测传感器安装孔1（2-3）、阀芯位置检测传感器安装孔1（2-4），喷嘴主流道（2-2）与阀芯腔（2-5）中部连通并互相垂直。

如图10、图11所示，磁性阀芯（6）作磁化处理，其左端永久呈S极，右端永久呈N极，磁性阀芯（6）设有单向阀腔（6-1）、止转销孔（6-2）、排气槽1（6-3）、阀芯流道1（6-4）、阀芯流道2（6-5）、环形槽（6-6）、排气槽2（6-7），单向阀腔（6-1）的一端与阀芯流道2（6-5）连通，阀芯流道1与阀芯流道2（6-5）相垂直并连通。阀芯流道2（6-5）的一端设置成外小内大的喇叭口，有利于积料的流入。单向阀腔（6-1）、止转销孔（6-2）、排气槽1（6-3）设在磁性阀芯（6）的左半部分，环形槽（6-6）设在磁性阀芯（6）的右半部分。磁性阀芯（6）安装在喷嘴接体（2）的阀芯腔（2-5）内。阀芯腔的两端采用平面贴合密封，并涂有耐高温防漏胶，可确保喷嘴体内的高压熔融塑料原料漏到喷嘴体外。

单向阀（5）由单向阀座（5-1）、铝合金球（5-2）、弹簧（5-3）组成。单向阀（5）安装在磁性阀芯（6）的单向阀腔（6-1）内，可避免融料积存在阀芯腔（2-5）的两端。

] 直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）的电流方向受注塑机控制器的控制，在控制器指令的驱动下，它们的线圈内电流改变方向，直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）同时改变磁极极性，或同时呈N极，或同时呈S极，以形成较强的对磁性阀芯的推拉作用。按照磁铁的同性相斥、异性相吸的特性，直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）就对磁性阀芯（6）产生左推右拉或左拉右推的力，来推动磁性阀芯（6）运动转换位置，实现对喷嘴头（1）的打开或封闭。

为了避免误动作，在喷嘴接体（2）上安装了阀芯位置检测传感器1（3）、阀芯位置检测传感器2（7），阀芯位置检测传感器1（3）、阀芯位置检测传感器2（7）仅能被直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）作用，当磁性阀芯（6）被推向左边，阀芯位置检测传感器1（3）被感应，此时喷嘴流道打开，允许注射；当磁性阀芯（6）被推向右边，阀芯位置检测传感器2（7）被感应，说明喷嘴流道封闭，允许储料。

该电磁通断喷嘴具体动作过程如下：

如图1、图4、图12，注射前，直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）磁极极性均为N极，直流电磁铁1（4）对磁性阀芯（6）是异性相吸的作用，而直流电磁铁2（8）对磁性阀芯（6）是同性相斥的作用，形成对磁性阀芯（6）较强的的推拉作用，在2个直流电磁铁的合力推拉下，磁性阀芯（6）移向阀芯腔（2-5）的左边，磁性阀芯（6）上的环形槽（6-6）对准了喷嘴主流道（2-2），使注射时融溶料可以从环形槽（6-6）射出，这时喷嘴头（1）处于打开状态，并且阀芯位置检测传感器1（3）检测到磁性阀芯（6）位置到位，注塑机控制器发指令允许注射，于是注塑机做注射动作。

如图2、图5、图13，储料前，直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）同时改变电流方向，这时直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）磁极极性均为S极，直流电磁铁1（4）对磁性阀芯（6）是同性相斥的作用，而直流电磁铁2（8）对磁性阀芯（6）是异性相吸的作用，在直流电磁铁1（4）、直流电磁铁2（8）的合力推拉下，磁性阀芯（6）移向阀芯腔（2-5）的右边，喷嘴主流道（2-2）被堵死，熔融塑料不能从喷嘴主流道（2-2）流出，这时允许做储料动作。

使用本发明电磁通断式喷嘴，可防止喷嘴孔漏料的情况，因此不需要做防涎动作。

如图（1），图（2），当磁性阀芯（6）左右移动时，会将少许熔融塑料推向两端，如果积留得多了就会阻碍磁性阀芯（6）运动，甚至使磁性阀芯（6）不能运动到底，为了避免熔融塑料积存在阀芯腔（2-5）的两端，本发明在阀芯体内设计了单向阀（5）。

当磁性阀芯（6）向直流电磁铁1（4）运动时，阀芯腔（2-5）左端的余料会推开铝合金球（5-2）和弹簧（5-3），通过阀芯流道2（6-5）流到阀芯腔（2-5）的右端，从而不会及积存在阀芯腔（2-5）左端；当磁性阀芯（6）向直流电磁铁2（8）方向运动时，阀芯腔（2-5）右端存料通过阀芯流道2（6-5）流入阀芯流道1（6-4），并进入喷嘴主流道（2-2），这样就可避免熔融塑料积存下来，保证磁性阀芯（6）可以来回运动。

本发明专利的应用是广泛的，不仅可以用于单螺杆往复式注塑机、也可以应用于螺杆柱塞式注塑机。即凡是可能用通断式喷嘴的场合，均可以使用本电磁通断式喷嘴。

以上描述的仅是本发明的具体实施例子，显然，本发明不限于以上实施例子。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。