专利名称：基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机的制作方法
技术领域：
本发明基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，可用于塑料、橡胶、合成纤维、涂 料、纸浆、制药、饲料、食品、炸药等加工中的注射工艺过程。该机既可用于实验也能直接用 于生产。
背景技术：
往复螺杆式注射机，工作原理是物料的加热塑化均在加热机筒内进行，依靠机筒 内螺杆的旋转将物料进一步塑化并输送至螺杆端部。达到一定量时，由螺杆快速前移将贮 存在前端的粘流态物料注射入模具中。由于其具有成型物料塑化均勻、物料在设备中滞留 很少、可注射热稳定性差的物料、更换物料及颜色较为方便，且结构又较预塑化式简单等特 点，得到了广泛的应用。挤压一线式注射机，注射容量即贮料量，不象普通注塑机那样受到螺杆直径与塑 化行程之比的限制，只与贮料缸容积有关。这样，可以用较小直径的螺杆塑化得到大容量的 注射容量，给超大型注塑机实现超大注射容量开发了一种新的机构。低速大扭矩液压马达 直接驱动螺杆塑化，是一种高效节能的塑化机构，但在螺杆直径大于170rnrn，注射压力在 170MPa的条件下，应用这种机构难以实现，主要是没有能承受这样高的注射总力的标准大 型推力轴承，只能用其它机构来这现。应用挤压一线式注射机构，用较小直径的螺杆，降低 注射时对推力轴承的负荷，而注射总力不变，注射压力不变，能够选择到标准的推力轴承， 应用低速大扭矩液压马达直接驱动螺杆塑化机构于超大型注塑机上。而在挤出机使用的双螺杆较单螺杆有独特的优势，如双螺杆挤出机中，两螺杆凸 列螺牙呈相互交错间列对置，对置形成“C型”腔室内，物料受到剪切、摩擦和加热、揉搓而 增强混合塑化效果；物料正向输送能力大，产量高；一般无须太高加热，可省能源，出料速 度高；两根螺杆相互啮合，自洁效果好，减少了物料的分解碳化现象，因而在挤出机中得到 普遍的应用。同理多螺杆也具有与之类似的多个优点。把挤出机中的多螺杆技术用在注射机上将大大提高物料的塑化效率和质量，对于 成型大型注塑制品有独特优势。注射机的螺杆头具有止逆作用，即防止注射时熔料回泄。它的工作原理和液压元 件中的单向阀极为相似。当螺杆旋转塑化时，自螺槽出来的熔料，因具有一定的压力，将止 逆环顶开。熔料经设计的通道进入螺杆前端的储料室。注射时，螺杆前移，对熔料形成密封。 并随储料室熔料压力的升高，密封愈加紧密，从而阻止熔料的回泄。当注射机的螺杆数增加到两根，甚至更多时，就要设计一种组合止逆板。
发明内容传统单螺杆式注射机中塑化部分采用单螺杆，其塑化和混炼效果不如采用双螺杆 或多螺杆形式的好。传统螺杆式注射机中螺杆先进行塑化然后充当“活塞”把前段熔体注射 进入模具。因此一次注射量完全取决于螺杆直径等确定的塑化量，而且这种依次进行的动
3作相互限制，特别是在大注射容量时很明显。如果把螺杆塑化后的物料挤出到贮料缸，采用 传统双阶的形式则会解决这个问题，但设备复杂且占地面积大。如果把贮料缸与塑化螺杆/ 料筒段采用直线式连接，即采用挤压一线式注射方式，则会简化设备，减小占地面积。另外， 采用双螺杆或多螺杆塑化注射则要求解决注射阶段的物料回流问题，即需要开发相应的止 逆装置。本专利解决这些问题。本发明基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，主要由加料装置、螺杆、机筒、液 压马达、传动装置、模具等组成。在机筒中的螺杆可以为两根或多根，螺杆由液压马达驱动。 螺杆头部的止逆装置采用组合止逆板。注射机的注射采用两种方式一是普通往复螺杆式 注射机，另外一种是挤压一线式注射机。普通往复螺杆式注射机，螺杆旋转塑化物料。在背压作用下，螺杆同步后退。当到 达要求的注射量时，螺杆停止后退。在传动装置的带动下，螺杆同步向前快速移动，将物料 注入模具。挤压一线式注射机，螺杆旋转塑化物料。塑化好的物料通过止逆装置进入储料室， 当达到规定的注射量时，柱塞在液压装置带动下向前移动，将物料注射到模具中。在螺杆头部的止逆装置可以有多种形式，本发明的重点是在单螺杆注射机中使用 的止逆环基础上，在螺杆头与螺杆末端之间增加一止逆板，组合成新型的适用于本发明的 组合止逆板。本发明的效果本发明中注射机的螺杆至少为双螺杆，提高了加工效率，物料的塑 化效果明显提高，有利于成型大型注塑制品。本发明中使用组合止逆板，为多螺杆注射提供 了可能。
图1为本发明注射机(往复螺杆式)的结构示意图图2为本发明注射机(挤压一线式)的结构示意图图3为采用双螺杆时(往复螺杆式)的局部剖视图图4为采用双螺杆时止逆板的端面示意图图5为采用三螺杆时止逆板的端面示意图图6为采用分流型螺杆头时止逆装置处的剖视图图7为采用止逆球型螺杆头时止逆装置处的剖视图
具体实施方式
具体实施方案一(往复螺杆式注射机如图1)本发明案例，基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机主要包括液压马达(1)，传 动装置(2)，加料装置(3)，机筒(4)，螺杆(5)，止逆装置(6)，模具(7)，开合模装置(8)等 组成。工作原理(见图1)模具(7)在开合模装置⑶带动下闭合。由加料口(3)加入 物料，螺杆(5)在液压马达(1)带动下旋转塑化物料。同时在背压作用下，全部螺杆(5)后 退。物料经过止逆装置(8)计入螺杆前端。当到达预设的塑化量时，螺杆停止旋转。在传 动装置(2)带动下，全部螺杆向前快速移动，将储料室中的物料注射到模具中。由于止逆装
4置的作用，物料不会回流到螺杆塑化部分。经过保压冷却，模具打开，顶出制品。至此完成 了一次注射过程。重复此过程，可进行连续生产。具体实施方案二(挤压一线式注射机如图2)本发明多螺杆注射机主要包括液压马达(1)，机筒(2)，加料装置(3)，螺杆(4)， 液压装置(5)，止逆装置(6)，柱塞(7)等组成。工作原理(见图2)柱塞(7)位于储料室中的最左端，由加料口(3)加入物料，螺 杆(4)在液压马达(1)带动下旋转塑化物料。物料经过止逆装置(6)计入螺杆前端的储料 室。在背压作用下，柱塞(7)向前移动。当到达预设的塑化量时，螺杆停止旋转。在液压装 置(5)带动下，柱塞快速向左移动，将储料室中的物料注射到模具中。由于止逆装置的作 用，物料不会回流到螺杆塑化部分。经过保压冷却，模具打开，顶出制品。至此完成了一次 注射过程。重复此过程，可进行连续生产。具体实施方案三(基于分流型螺杆头的止逆板如图6)本方案中的塑化注射方式可以从上述两个方案中选择，工作原理同上，这里重点 介绍止逆板处的物料流动。本方案中(如图6)，螺杆头(1)，机筒(2)，分流槽(3)，止逆板(4)，螺杆(5)。当 两根螺杆(5)塑化物料时，塑化好的物料通过螺杆与止逆板(4)之间的间隙。然后物料通 过螺杆头上的分流槽(3)进入储料室。当注射物料时，螺杆向前移动，螺杆与止逆板之间的 间隙封闭，从而阻止物料的回流。物料被注射到模具中，进而成型。具体实施方案四(基于止逆球型螺杆头的止逆板如图7)本方案中的塑化注射方式可以从上述前两个方案中选择，工作原理同上，这里重 点介绍止逆板处的物料流动。本方案中(如图7)，物料流动孔1(1)，止逆板(2)，止逆球(3)，螺杆(4)，机筒(5)， 中心孔(6)，物料流动孔2 (7)，螺杆头(8)。当螺杆(4)塑化物料时，塑化好的物料通过螺杆 头上的孔(7和1)进入储料室。当注射物料时，由于螺杆向前移动时，物料通过螺杆头部中 心孔(6)，把压力作用在小球(3)上，从而封闭通槽，物料就无法回流。从而物料可以通过注 射流道进入模具，成型制品。
权利要求本发明基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，主要由加料装置、螺杆、机筒、液压马达、传动装置、模具等组成，其特征在于机筒内的螺杆至少两根，螺杆头部采用一种组合止逆板，注射物料时可以采用往复螺杆式，也可以采用挤压一线式结构。
2.如权利要求1所述的基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，其特征在于机筒内 的螺杆至少两根，螺杆可以采用双螺杆，三螺杆等多螺杆组合方式。
3.如权利要求1所述的基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，其特征在于螺杆头 部采用特殊止逆装置，所有螺杆采用止逆球型螺杆头或其他形式的止逆装置，在螺杆头与 螺杆末端之间安装一与机筒相配合的止逆板，此组合构成了新型的止逆装置。
专利摘要本实用新型基于双螺杆和多螺杆塑化装置的注射机，主要由加料装置、螺杆、机筒、液压马达、传动装置、模具等组成。本实用新型中螺杆的个数为双螺杆或多螺杆，螺杆头部安装一组合止逆板装置，此组合用来防止注射物料时物料倒流。在注射方式上，本实用新型提供了两种形式，一是往复单螺杆式，二是挤压一线式注射结构。本实用新型提高了加工效率，物料的塑化效果明显提高，且有利于成型大型注塑制品。
文档编号B29C45/54GK201761041SQ20102013622
公开日2011年3月16日 申请日期2010年3月22日 优先权日2010年3月22日
发明者王克俭 申请人:北京化工大学