针输出端3b —并位于型腔2中，并被后续注入的熔融热塑性树脂完全包覆，与模具型腔壁共同成型中空管制品10的一端；当注入的水流通过水流输出端3b输出时水针帽3c在注入水流的作用下脱离水流输出端3b，并在后续水流的作用下推动型腔中树脂体7芯部未凝固的溶融热塑性树脂&入到&料缸中；为完整成型中空管制品10的中空部分和减少后续的加工量，在型腔中，所注入的水流需要到达并超出中空管的另一端，为此在成型中空管制品另一端的模具型腔2内设置一段引导段，即成型图7中所示的工艺余料段10b，以接纳水流以及由水流推来的水针帽3c，而在引导段的末端与前述的第一开关阀8连接；
为提高成型效率和便于回收，本具体实施例中所用的水针帽为一次性使用的水针帽，其材质与成型中空管制品10的材质相同，为30%玻纤增强的尼龙66，可以通过注塑加工成型；而通过合理选择水针帽的形状和大小，成型的中空管制品的内径尺寸非常均匀和高度的一致性。按照上述方式连接形成完整的注塑成型系统，并根据所加工树脂(30%玻纤增强尼龙66)的物理特性将注塑机塑化注射单元、模具中的热流道装置以及可控溢料缸装置温度设定在一个保持热塑性树脂处于熔融状态的适当加工温度(例如300°C )，并对溢料缸的最大储料容积和最小储料容积进行设定，模具本体的温度设定在适合成型的温度(例如90°C)。在初次应用本发明的注塑成型模具时，可以通过下述方式在溢料缸中建立储料和确定最大储料容积VI，并对相关参数进行调整:在水针装置3的水流输出端3b顶部放置水针帽3c，闭合模具，关闭第一开关阀8，打开第二开管阀9 ;使用注塑机的塑化注射单元101向型腔2中注入足量的熔融树脂，使型腔2中完全填满熔融树脂；然后关闭第二开关阀9，打开第一开关阀8，水流注入控制装置200按一个设定的水流速度和注水体积通过水针装置向型腔2中的熔融树脂体7中注入水；水针帽3c在注入水的推动下脱离水流输出端3b，并在后续注入水流的推动下将型腔2中树脂体中的未凝固熔胶推入到溢料缸装置5中，从而在溢料缸5d中建立储料；在溢料缸中所建立的储料会在下一模注塑成型时与从注塑机塑化注射单元注入的熔融树脂一起再次被注入到模具型腔中；通过检查中空管制品10的状态如中空孔的直径、制品壁的密实度和强度等，以及水针帽3c最终停止位置，确定溢料缸的最大储料容积和溢料时溢料缸中熔胶的适当压力，并对溢料缸的最大储料容积(或者活塞的位置)和溢料时熔胶压力进行设定，同时对水流注入控制装置200的注水速度、注水总体积等参数进行确定和设定。由于模具型腔2的容积是确定的，当通过上述方法确定溢料缸的最大储料容积后，即可确定注塑机塑化注射单元每次的注胶量。
[0011]在完成了在&料缸5d中建立储料和确定了最大储料各积和最小储料各积后，即能按照包括下列步骤的成型方法成型中空管制品:
O将水针装置的水针帽3c置于水流输出端3b上并覆盖水流输出端的3b的出水口，然后闭合模具；此时，水针装置3的水通路3a处于关闭状态，第一开关阀8和第二开关阀9均处于关闭位置，溢料缸5d具有最大储料容积Vl ；
2)打开第二开关阀9，注塑机100的塑化注射单元101和可控溢料缸装置5共同向型腔2中注入熔融热塑性树脂使型腔2充分填充，水针装置的水流输出端3b和水针帽3c被熔融树脂完全包覆；型腔2填充完毕后，溢料缸5d达到预先设定的最小储料容积VO ；
3)关闭第二开关阀9，打开第一开关阀8和水针装置3的水通路3a，水流注入控制装置200按照预先设定的注水速度和体积通过水针装置的水流输出端3b向型腔2中的熔融树脂体中注入水，水针装置的水针帽3c在水的推力下脱离水流输出端3b并推动树脂体中未凝固的熔融树脂通过第一开关阀8溢出到溢料缸5d中，形成中空管制品的内壁；在此过程中，溢料缸5d中的熔融热塑性树脂由驱动和控制机构5c控制在一个预先设定的压力；
4)当完成注入预定体积的水后,停止注水并关闭第一开关阀8;此时，溢料缸5d恢复到预先设定的最大容积Vl ；
5)注入到中空管制品中空部分的水通过自重或汽化从水针装置的水通路3a排出?’然后关闭水针装置的水通路3a;
6)开模取件，去除工艺余料及包括在其中的水针帽3c获得中空管制品10。
[0012]按照包括上述步骤的成型方法，连续生产50模，未发现水针装置被熔胶堵塞的情况，制品充分复制模具型腔，通过解剖制品和在所制制品上取样，未发现制品壁中有疏松和缩孔缺陷，强度等指标满足设计要求，中空孔的内径在Φ 15 _±0.2_以内优于设计公差，同时产生的工艺余料量大大减少。
[0013]虽然以上已经参照附图对按照本发明目的的构思作了详尽说明，但本领域技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，而这种改进和变换仍然应当属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种热塑性树脂中空管制品注塑成型方法，包括成型系统和成型步骤，其特征是，成型系统主要由注塑机(100)、水流注入控制装置(200)、成型模具(I)、安装在成型模具(I)中的水针装置(3)、以及连接水流注入装置(200)和水针装置(3)的管道组成，其中所述成型模具(I)包括闭合后形成的成型中空管制品(10)的型腔(2)、热流道装置(4)、可控溢料缸装置(5 )、可控溢料缸装置(5 )与热流道装置之间的单向阀(6 )、可控溢料缸装置(5 )与型腔(2)之间的第一开关阀(8)、热流道装置(4)与型腔(2)之间的第二开关阀(9);其中，所述可控溢料缸装置(5)包括加热和温控组件(5a)、活塞(5b)、溢料缸(5d)、驱动和控制机构(5c),所述溢料缸(5d)能通过驱动和控制机构(5c)设定和控制最小储料容积VO和最大储料容积Vl，所述溢料缸(5d)通过第一开关阀(8 )与型腔(2 )连接以接纳自型腔(2 )溢出的熔融热塑性树脂直至最大储料容积Vl，所述溢料缸(5d)通过单向阀(6 )与热流道装置(4 )连接以通过热流道装置(4)和第二开关阀(9)向型腔(2)中注入所储存的熔融热塑性树脂直至最小储料容积VO ;其中，水针装置(3 )包括水通路(3a)、水流输出端(3b )和水针帽(3c )，所述水通路(3a)的一端通过管道与水流注入控制装置(200)连接，所述水通路(3a)的另一端位于水流输出端(3b)，所述水针帽(3c)与水流输出端(3b)为可拆卸连接，在注入的水流通过水流输出端(3b)输出之前所述水流输出端(3b)和水针帽(3c)位于型腔(2)中，水针帽(3c)固定在水流输出端(3b)上并覆盖水流输出端(3b)的出水口，当注入的水流通过水流输出端(3b)输出时所述水针帽(3c)在注入水流的作用下脱离水流输出端(3b); 成型步骤: A、将水针装置的水针帽(3c)置于水流输出端(3b )上并覆盖水流输出端的(3b )的出水口，然后闭合模具；此时，水针装置(3)的水通路(3a)处于关闭状态，第一开关阀(8)和第二开关阀(9)均处于关闭位置，溢料缸(5d)具有最大储料容积Vl ； B、打开第二开关阀(9)，注塑机(100)的塑化注射单元(101)和可控溢料缸装置(5)共同向型腔(2)中注入熔融热塑性树脂使型腔(2)充分填充，水针装置的水流输出端(3b)和水针帽(3c)被熔融树脂完全包覆；型腔(2)填充完毕后，溢料缸(5d)达到预先设定的最小储料容积VO ； C、关闭第二开关阀(9)，打开第一开关阀(8)和水针装置(3)的水通路(3a)，水流注入控制装置(200)按照预先设定的注水速度和体积通过水针装置的水流输出端(3b)向型腔(2 )中的熔融树脂体中注入水，水针装置的水针帽(3c )在水的推力下脱离水流输出端(3b )并推动树脂体中未凝固的熔融树脂通过第一开关阀(8)溢出到溢料缸(5d)中，形成中空管制品的内壁；在此过程中，&料缸(5d)中的溶融热塑性树脂由驱动和控制机构(5c)控制在一个预先设定的压力； D、当完成注入预定体积的水后，停止注水并关闭第一开关阀(8);此时，溢料缸(5d)恢复到预先设定的最大容积Vl ； E、注入到中空管制品中空部分的水通过自重或汽化从水针装置的水通路(3a)排出；然后关闭水针装置的水通路(3a)； F、开模取件，去除工艺余料及包括在其中的水针帽(3c)获得中空管制品(10 )。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂中空管制品注塑成型系统，其特征是，所述的可控溢料缸装置的溢料缸(5d)中熔融热塑性树脂的压力由驱动和控制机构(5c)设定和控制。
【专利摘要】本发明为热塑性树脂中空管制品注塑成型系统及成型方法，涉及高分子材料成型技术领域的装置及方法，具体是一种水辅助注射成型系统及成型方法。包括成型系统和成型步骤，成型系统由包括注塑机（100）、水流注入控制装置（200）、成型模具（1）、安装在成型模具（1）中的水针装置（3）、以及连接水流注入装置（200）和水针装置（3）的管道组成，以及利用成型系统按照成型步骤生产中空管制品。发明的优点是，应用发明的技术方案，不仅可以消除解决水针堵塞的风险，而且可以对制品成型过程型腔内熔胶压力的控制消除制品中疏松/缩孔缺陷风险，还可以减少制造过程中的能耗和废料损失，以及获得更均匀的中空管通径。
【IPC分类】B29C45-26, B29C45-17
【公开号】CN104552766
【申请号】CN201510049191
【发明人】唐庆华, 郭金源
【申请人】长春中拓模塑科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月31日