本发明涉及气辅成型技术领域，特别是涉及一种用于气辅模具中的氮气喷嘴总成。
背景技术：
气辅成型在最近有越来越多的应用趋势。气辅成型(gim)是指在塑胶充填到型腔适当的时候(90％～99％)注入高压惰性气体，气体推动融熔塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注塑成型技术。气辅成型中通常用到的模具是气辅模具。在气辅成型工艺中，气体的功能有两种：一是驱动塑胶流动以继续填满模腔；二是成中空管道，减少塑料用量，减轻成品重量，缩短冷却时间及更有效传递保压压力。一般气辅成型中采用氮气喷嘴总成作为进气的主要装置。因此，作为气辅成型工艺中气体的进气装置的氮气喷嘴总成，其结构和性能直接影响气辅成型的最终质量。
现有技术中的氮气喷嘴一般采用螺纹紧固方式安装，其可能会存在对孔的加工精度不足、攻牙时螺纹的垂直度不足的问题，进而在安装了氮气喷嘴后造成漏气的情况发生。更有甚者，现有技术中的氮气喷嘴安装过程中会安装不进或者安装后卡死的现象，不便于后期氮气喷嘴的更换和维修。而且，现有技术进行氮气喷嘴安装时，氮气喷嘴上的密封圈总是会破裂，而不能使其在后续使用过程中产生实际作用。
技术实现要素：
本发明的一个目的是要提供一种用于气辅模具中的氮气喷嘴总成，保证氮气喷嘴在工作过程中的密封性，避免任何漏气现象的发生。
本发明一个进一步的目的是要使得氮气喷嘴能够方便的在气辅模具上拆卸、安装以及维修，并且确保在安装过程中密封圈不损坏。
特别地，本发明提供了一种用于气辅模具中的氮气喷嘴总成，所述气辅模具中设有用于容装所述氮气喷嘴总成的镶件，所述氮气喷嘴总成设置于所述镶件中，且包括：气针芯套，嵌设在所述镶件的安装部中，其外表面所围成的壁面与所述安装部的内壁面相配合，且所述气针芯套的内部限定有一容纳空间；以及气针芯，固定在所述容纳空间中，且具有连通气道和流道的气体通道，所述气道用于从外部通入气体，所述流道是气体进入所述气辅模具中的型腔后的流动通道；且所述气体通道具有连接所述气道的进气端和连接所述流道的出气端，所述气针芯在所述出气端一侧超过所述镶件在所述出气端一侧的所在面第一预定长度。
进一步地，所述气辅模具具有可分离的定模和动模，所述定模设置有所述气道，所述动模设置有所述流道，所述镶件是定模镶件，所述定模镶件固定于所述定模中，所述气针芯、所述气针芯套以及所述定模镶件在所述进气端一侧密封贴合所述定模，以防止气体从所述气道进入所述气体通道时泄漏。
进一步地，所述气辅模具具有可分离的定模和动模，所述定模设置有所述流道，所述动模设置有所述气道，所述镶件是动模镶件，所述动模镶件固定于所述动模中，所述气针芯、所述气针芯套以及所述动模镶件在所述进气端一侧密封贴合所述动模，以防止气体从所述气道进入所述气体通道时泄漏。
进一步地，所述氮气喷嘴总成还包括：设置在所述进气端一侧的密封圈，所述密封圈设置在所述气针芯套与所述定模之间，以使得所述密封圈能够对所述气针芯套与所述定模之间的缝隙进行密封，以防止气体从所述气道进入所述气体通道时从所述缝隙溢出。
进一步地，所述气针芯套在所述进气端一侧有围绕所述气体通道的周向设置的密封槽，所述密封圈设置在所述密封槽中。
进一步地，所述气针芯套在所述出气端一侧超过所述镶件在所述出气端一侧的所在面第二预定长度。
进一步地，所述第一预定长度大于所述第二预定长度。
进一步地，所述气针芯套的外表面所围成的壁面在靠近所述出气端一侧具有锥度，以使得所述气针芯套密封所述安装部位于所述出气端一侧的端口，以防止熔融塑胶从所述安装部与所述气针芯套之间的间隙溢出。
进一步地，所述气体通道在所述进气端的截面面积大于其在所述出气端的截面面积，以控制气体在离开所述气体通道进入所述流道时的流速和流量。
进一步地，所述第一预定长度为1.5mm～2mm。
本发明用于气辅模具中的氮气喷嘴总成由于氮气喷嘴和镶件之间的紧密结合，还有氮气喷嘴、定模镶件以及密封圈之间紧密的结构设计和特定的位置关系，因此能够最大限度的避免氮气喷嘴在工作过程中漏气现象的发生。因为氮气喷嘴安装于定模镶件后，氮气喷嘴的密封圈被压缩地设置在所述气针芯套与所述定模之间，以填充所述气针芯套与所述定模之间的间隙，从而满足零部件之间的密封要求。
进一步地，本发明的氮气喷嘴先装于定模镶件上，然后再将这个组合件固定于定模，从而确保在安装过程中密封圈不损坏。并且，这样的安装方式能够方便氮气喷嘴在气辅模具上的拆卸、安装以及维修。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种用于气辅成型中的氮气喷嘴总成的装配示意图；
图2是图1所示氮气喷嘴总成的装配示意图的局部放大图；
图3是图1所示气针芯套的详细视图，其中示出了气针芯套的正视图、剖视图、俯视图；
图4是图1所示气针芯的详细视图，其中示出了气针芯的正视图、剖视图、俯视图、仰视图；
图5是图1所示的气针芯、气针芯套、密封圈的拆卸立体图。
图中各符号表示的含义是：
1、动模，2、流道，3、氮气喷嘴，31、气针芯，32、气针芯套，33、密封圈，4、定模镶件，5、螺丝，6、气道，7、定模，81、第一端，82，第二端，83、密封槽，91、进气端，92、出气端。
具体实施方式
结合图1和图5所示，本发明的氮气喷嘴3主要由气针芯31、气针芯套32、密封圈33组成。图3详细示出了气针芯套32的内外部结构。图4详细示出了气针芯31的内外部结构。下面结合图3、图4以及图5详细描述氮气喷嘴的结构。
如图3所示，所述气针芯套32呈长筒形，其中，所述气针芯套32的外表面所围成的壁面为多个直径不同的圆筒结合而成的形状。在气针芯套32的第一端81，其外表面所围成的壁面为第一圆筒形，其具有第一直径，并具有沿着中心轴线延伸的第一长度。在气针芯套32的第二端82，其外表面所围成的壁面为第二圆筒形，其具有第二直径，并具有沿着中心轴线延伸的第二长度。第一圆筒形与所述第二圆筒形的结合，两者的中心轴线为同一中心轴线，其中，所述第一直径大于所述第二直径，所述第一长度小于所述第二长度。所述气针芯套32的外表面所围成的壁面在所述第二端82具有一定的锥度。而所述气针芯套32在所述第一端81设置有围绕第一筒形的第一端81的内壁面的周向设置的密封槽83。因此，所述气针芯套32的外表面所围成的壁面最终大致表现为“t”形。所述气针芯套32在内部限定有一容纳空间。
如图4所示，气针芯31固定在所述容纳空间中。为了气针芯31更好的固定于所述容纳空间中，气针芯31的外表面所围成的壁面与所述气针芯套32的内壁面相配合以紧密固定。气针芯31也具有两个端部，分别为进气端91和出气端92。进气端91对应于第一端81，而出气端92对应于第二端82。在所述进气端91和所述出气端92之间是所述气针芯31的一个贯通的通道，即气体通道，以使得气体能够顺畅的在所述气体通道中从进气端91流至出气端92。所述气体通道在所述进气端91的截面面积大于其在所述出气端92的截面面积。这有利于控制气体在离开所述气体通道时的流速和流量。在本实施例中，所述气体通道在出气端92的截面面积急剧减小。由于气体的流速是和其流动的通道截面变化有关系的，因此，气体在经过截面急剧减小的气体通道后能够获得更快的流速。
如图5所示，由进气端91和出气端92组成的气体通道设置在气针芯31外表面所围成的壁面的侧边。而密封圈33设置在所述进气端91的一侧，所述密封圈33设置在气针芯套32的密封槽83中。
如图1和图2所示，由上述气针芯31、气针芯套32以及密封圈33组成的氮气喷嘴3安装于定模镶件4中。所述定模镶件4具有能够嵌套所述气针芯套32的安装部。所述气针芯套32的外表面所围成的壁面与所述安装部的内壁面相配合。尤其是，所述气针芯套32的外表面所围成的壁面在其第二端82的一侧，即靠近所述出气端92的一侧，具有锥度，所述锥度能够使得所述气针芯套32密封位于所述出气端92一侧的所述安装部，以防止工作过程中熔融塑胶从所述安装部与所述气针芯套32之间的间隙溢出。在一个实施例中，气针芯套32在第二端82的锥度与定模镶件4在同一侧的锥度相配合，为了防止气针芯套32与定模镶件4的锥度的配合间隙过大，一般设置气针芯套32与定模镶件4的锥度的配合间隙为0.01～0.02mm。可选地，气针芯套32与定模镶件4的锥度的配合间隙可以为0.015mm。可选地，气针芯套32与定模镶件4的锥度的配合间隙还可以为0.01mm。可选地，气针芯套32与定模镶件4的锥度的配合间隙也还可以为0.02mm。
在其他实施例中，由上述气针芯31、气针芯套32以及密封圈33组成的氮气喷嘴3还可以安装于动模镶件中。所述动模镶件是固定于所述动模1中。而且，相应的，所述定模7设置有所述流道2，所述动模1设置有用于从外部通入气体的所述气道6。所述气针芯31、所述气针芯套32以及所述动模镶件在所述进气端91一侧密封贴合所述动模1，以防止气体从所述气道6进入所述气体通道时泄漏。
进一步地，所述气辅模具具有可分离的定模7和动模1。定模7和动模1分别为模具的上下两个部分，其可以在设定部位分型。所述定模7设置有用于从外部通入气体的气道6。其中，所述定模镶件4固定于所述定模7中，所述气针芯31、所述气针芯套32以及所述定模镶件4在所述进气端91一侧密封贴合所述定模7，以避免气体从所述气道6进入所述气体通道时泄漏。在本实施例中，所述定模镶件4通过多个螺钉或螺丝5固定于所述定模7。在所述氮气喷嘴3固定于所述定模镶件4后，氮气喷嘴3的密封圈33设置在所述气针芯套32与所述定模7之间，以使得所述密封圈33能够对所述气针芯套32与所述定模7之间的缝隙进行密封，以防止气体从所述气道6进入所述气体通道时从所述缝隙溢出。
进一步地，所述动模1设置有流道2，所述流道2是气体进入所述气辅模具中的型腔后的流动通道。固定后的定模镶件4在出气端92一侧贴合所述动模1。其中，所述气针芯31在所述出气端92一侧超过所述定模镶件4在所述出气端92一侧的所在面第一预定长度。在本实施例中，所述第一预定长度为1.5mm～2mm。本申请的设计人通过对气针芯31中的气体流速和对流道2的分析进一步发现，当第一预定长度超过2mm，气针芯31的长度会突破所述气辅模具的型腔的流道2，从而导致气体不能完全进入流道2，反而气体会在流道2中泄漏，进而影响产品的成型；反之，当第一预定长度小于1.5mm，气针芯31的长度过小会导致通入的气体初始进入流道2的动力不足，进而影响气体在流道2中对产品的成型。因此，本申请的设计人发现，但第一预定长度在1.5mm～2mm的范围内时，气体能够以适合的初始动力完全的进入流道2，然后在流道2中使得产品很好的成型。也就是说，第一预定长度可以为1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm等数值。而所述气针芯套32在所述出气端92一侧超过所述定模镶件4在所述出气端92一侧的所在面第二预定长度。所述第一预定长度大于所述第二预定长度，也就是说，气针芯31伸入流道2的长度大于气针芯套32伸入流道2的长度。因此，气体能够通过气针芯31顺利地进入流道2，而不是倒流回气针芯套32中。
所述氮气喷嘴总成设置于所述定模镶件4中，尤其是，氮气喷嘴总成包括氮气喷嘴3。氮气喷嘴3中的气针芯31具有连通气道6和流道2的气体通道，以使得外部气体通过定模7的气道6进入气针芯31后，再通过气针芯31的气体通道进入动模1的流道2，以推动流道2中的熔融塑胶至预定的位置，从而得到中空的铸造塑性产品。
进一步地，结合图1至图5详细说明氮气喷嘴3的安装步骤。首先，将气针芯31、气针芯套32以及密封圈33组装成氮气喷嘴3。然后，将氮气喷嘴3安装在定模镶件4中。接着，定模镶件4用螺丝5紧固在定模7上。氮气喷嘴3与定模7的气道6之间的间隙用密封圈33密封。此固定方式避免了密封圈33在安装过程中的高损坏率。安装好的氮气喷嘴3，其进气端91对接气道6，其出气端92伸入一部分第一预定长度至流道2中。由于气辅模具在进气过程因熔融塑胶把氮气喷嘴3包覆在里面，气体不会在流道2上漏气，而造成产品在生产中的不稳定。
进一步地，气针芯套32和气针芯31都有其特殊的加工精度要求。在气针芯套32和气针芯31的配合中，我们为了达到在使用过程更好的配合，气针芯31的两平面的尺寸精度要求重点控制，尤其是在有公差的部位要求尺寸必须在公差范围内。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。