微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置的制作方法

本发明属于塑料加工装备技术领域，尤其涉及一种微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置。

背景技术：

塑化过程是塑料在塑料加工装备中必须经历的包含搅拌、混合、输运、挤压、剪切、加热、熔融等作用的复杂过程。传统的塑化装置采用环绕圆柱面制有螺旋形流道槽的棒状螺杆装入机筒，转动螺杆使塑料沿着流道槽运动，以实现塑料的塑化。

然而，传统塑化装置中的螺杆和机筒轴向尺寸大，加工难度高，导致塑料加工装备制造成本昂贵，且体积庞大，另外棒状螺杆的驱动需要消耗大功率。所以人们长期以来致力于寻求更简单、更高效的塑化装置。如何根据现有理论知识设计新型塑化元件，以及如何驱动和支撑塑化元件是工程技术人员迫切想要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置，该装置利用韦森伯格(Weissenberg)效应，结构简单、巧妙，支撑稳固，传动高效，其中的零件加工容易。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置，包括静盘、基体；所述基体的中心开有阶梯状的圆柱形主孔，其左边一段支承有动盘，中间一段支承有径向轴承，右边一段固定有法兰，所述径向轴承的内圈上固定有塑化轴，所述塑化轴与动盘相连，所述塑化轴上固定有蜗轮，所述塑化轴上还套设有推力轴承，所述推力轴承的一端抵住蜗轮的侧面，另一端嵌在法兰上；所述基体上开有竖直孔，所述竖直孔内安装有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合传动；所述动盘的一个端面开有流道槽，所述流道槽呈螺旋状分布且从动盘的外围向中心逐渐变浅；所述基体的侧壁上开有落料孔，所述落料孔与流道槽相通；所述静盘固定在基体的左端面上，所述动盘的具有流道槽的端面与静盘抵接；所述静盘上开有出料口，所述出料口与螺旋状流道槽的中心处相通。

进一步的，所述流道槽的最外端开有比流道槽宽的进料口，所述落料孔与进料口相通。

进一步的，所述流道槽为一条或均匀分布的两条。

进一步的，所述动盘的右端面开有沟槽，所述塑化轴的左端具有凸起，所述凸起与沟槽配合相连。

进一步的，所述竖直孔的数量为两个。

进一步的，所述两个竖直孔平行布置在蜗轮两侧。

本发明相对于现有技术，其有益效果是：

1.微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置的采用双蜗杆驱动一个蜗轮，抵消径向力，仅使扭矩传递至蜗轮，在提高传动效率的同时简化支撑结构；

2.微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置的采用一组径向轴承和推力轴承支撑，分别承受径向载荷和轴向载荷，使机器运行平稳；

3.微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置与传统的棒状螺杆和机筒塑化装置相比，结构小巧，空间紧凑；

4.微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置的动盘和静盘与传统的棒状螺杆和机筒塑化装置相比，利用韦森伯格(Weissenberg)效应，熔融塑料向中心流动，朝中心递增压力，提高塑化效率。

附图说明

图1(a)是本发明实施例右侧外形立体示意图，(b)是在(a)的基础上切去上半部分的立体示意图；

图2(a)是本发明实施例左侧外形立体示意图，(b)是在(a)的基础上切去前半部分的立体示意图；

图3(a)是本发明实施例拆除静盘的立体示意图，(b)是拆除基体的示意图；

图4(a)是本发明实施例的剖切位置示意图，(b)是(a)中的B-B剖视图；

图5是图4(a)中的A-A剖视图；

图中，静盘1、动盘2、基体3、径向轴承4、蜗轮5、蜗杆6、推力轴承7、塑化轴8、法兰9、键10、出料口11、流道槽21、落料孔31。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明微型注塑机的塑化部件及其驱动支撑装置，包括静盘1、动盘2、基体3、径向轴承4、蜗轮5、蜗杆6、推力轴承7、塑化轴8、法兰9、键10、出料口11、流道槽21、落料孔31。

如图1所示，静盘1为盘状，外形为圆形或其他形状，但中部必须是圆形的摩擦面，且有中心轴线，静盘1的中心开有出料口11，液态塑料从出料口11流出。静盘1固定不动，不能绕中心轴线旋转也不能沿中心轴线移动，其摩擦面与动盘的槽棱顶部贴合。

如图3所示，动盘2的外形为圆柱形，有外圆柱，动盘2的外圆柱装在基体3的主孔中，可以相对转动。圆柱形动盘2的左端面上开有流道槽22，流道槽22的两侧为槽棱，槽棱的顶部为与摩擦面对应的面。流道槽22在圆柱的端面呈螺旋状分布以使塑料在其中的流动类似于在棒状螺杆槽中的流动，流道槽22从圆柱外围向中心逐渐变浅，适应塑料从固态熔融变成流态时体积变化以及压缩排气等要求。流道槽22为一条或均匀分布的两条，条数过多则可能导致流道槽太窄或其他缺陷，本实施例采用的动盘有均匀分布的两条流道槽。在流道槽22的最外端上开有比流道槽宽大的进料口，以方便将松散固态物料卷入流道。圆柱形动盘2的右端面做上与塑化轴8结合的沟槽。

如图1和图2所示，基体3外形为方形，以适应安装于微型注塑机的机身，基体3的中心有阶梯状的圆柱形主孔，其左边一段的直径大小与动盘2的外圆直径一致，中间一段的直径大小与径向轴承4的外径相同，右边一段的直径大小与法兰9凸缘外径一致，基体3右侧有用于安装法兰9的一组螺纹孔。另外，基体3前后有两个竖直孔，用于安置两根蜗杆6。

如图3所示，蜗轮5为圆环形，外圆上做了与蜗杆6对应的齿，内圆上做了键槽以便与塑化轴8连接。蜗杆6为长圆柱形，表面做了沿圆柱螺旋线分布的齿，有两根轴线平行的蜗杆6，分别安置于蜗轮5的前后，两根蜗杆6与蜗轮5啮合共同起传动作用。

塑化轴8的基本形状为圆柱形，左端面有与动盘2结合的凸起结构，外圆上有凸起的轴肩，将径向轴承4与蜗轮5分隔于其两侧，蜗轮5这一侧的外圆上还做有键槽以用于键连接。

法兰9为一圆盘，周围有安装孔用于通过螺钉与基体3安装固定，法兰9有与基体3右边一段孔的直径大小一致的凸缘，凸缘里面安置推力轴承7。

基体3为整个装置的其他零件提供包容、安装功能。静盘1与基体3的相对位置固定。动盘2的外圆柱装在基体3的主孔中，可以相对转动。动盘2左端面上流道槽22的槽棱顶部与静盘1的摩擦面相抵触。动盘2右端面则与塑化轴8相连接。蜗轮5套在塑化轴8的外圆上，且通过键连接以传递扭矩，两根蜗杆6一前一后地安装于基体3前后两个竖直孔中，两根蜗杆6与蜗轮5啮合。径向轴承4的内圈套在塑化轴8的外圆上，外圈安装在基体3的主孔中，作为塑化轴8的径向支撑以承受径向载荷，由于采用两根蜗杆6与蜗轮5啮合，传动的径向力抵消，使径向载荷显著减小。推力轴承7的左侧面垫于蜗轮5的右侧面，推力轴承7的右侧面贴于法兰9凸缘里的平面，塑化轴8的凸起的轴肩压在蜗轮5的左侧面，推力轴承7为塑化轴8起轴向支撑作用以承受来自动盘2挤压塑料而引起的轴向载荷。法兰9通过螺钉固定安装于基体3的右侧，承受推力轴承7传递来的轴向载荷，同时使径向轴承4、蜗轮5、推力轴承7置于封闭空间，避免润滑油外泄和外界灰尘、水分进入。

动盘2的旋转由塑化轴8传递而来，蜗轮5的内孔通过键10与塑化轴8连接以传递扭矩，两根蜗杆6与蜗轮5啮合以传递扭矩并改变转速，其中位于前部的蜗杆6朝箭头D所指的方向(从上方看本发明装置时，为逆时针)旋转，位于后部的蜗杆6朝箭头E所指的方向(从上方看本发明装置时，为顺时针)旋转，两根蜗杆6共同驱动蜗轮5，蜗杆6则由电机驱动(图中未画出)。

如图2和图3所示，工作时，固态塑料从基体3的落料孔31落下，动盘2在基体3内朝箭头C所指的方向(从左侧看本发明装置时，为逆时针)旋转，当动盘2的进料口对准基体3的落料孔31时，固态塑料通过进料口卷入流道槽22。动盘2继续转动，由于受到静盘1的摩擦面的拖曳作用，固态塑料顺着流道槽22输运，同时与槽棱侧面摩擦。塑料输运的过程中伴随挤压、混合、剪切、摩擦生热等效应，所以塑料逐渐熔融，变为液态。由于流道槽22在圆柱的端面呈螺旋状分布以及韦森伯格(Weissenberg)效应，液态塑料向动盘2的中央汇集，体积变小，压力由外向里递增，而静盘1的中心开有出料孔11，液态塑料从出料孔1流出，完成塑料的塑化过程。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。