用于热流道注塑装置的气缸组件及热流道注塑装置的制作方法

本发明属于热流道注塑技术领域，具体涉及一种用于热流道注塑装置的气缸组件及热流道注塑装置。

背景技术：

热流道（hotrunner）装置常用于注塑模具，其将融化的塑料注入到模具的空腔中的加热组件集合。热流道系统一般由浇口、分流板、温控箱、气缸组件等几部分组成。浇口形式直接决定热流道系统选用和模具的制造，因而常相应的将热流道装置分成开放式热流道装置和阀针式热流道装置。

目前，应用于热流道装置的气缸组件中，其缸体行程为单次，当注塑多层塑胶构成的产品时，其不具备控制阀针停留不同位置的功能，从而不能够实现多层注塑。例如：具有三层瓶壁的瓶胚类包装产品，缸体行程为单次的热流道装置无法实现注塑。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于热流道注塑装置的气缸组件及热流道注塑装置。

为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了一种用于热流道注塑装置的气缸组件，所述气缸组件包括：

缸体，与所述缸体的内壁形成第一密闭空间的下底座；

设置于所述第一密闭空间内，且在所述第一密闭空间内形成第一对行程上下腔的外活塞；设置于所述外活塞内部、且与所述外活塞内壁形成第二密闭空间的上底座，

以及设置于所述第二密闭空间内、且在所述第二密闭空间内形成第二对行程上下腔的内活塞；

所述缸体上开设有连通外部与所述第一密闭空间的第一气孔组，以及连通外部与所述第二密闭空间的第二气孔组，通过所述第一气孔组向所述第一对行程上下腔充放气体；通过所述第二气孔组向所述第二对行程上下腔充放气体。

作为本实施方式的进一步改进，所述气缸组件还包括：多个密封圈，所述密封圈用于增加第一对行程上下腔的上腔、第一对行程上下腔的下腔、第二对行程上下腔的上腔、第二对行程上下腔的下腔的密封性。

作为本实施方式的进一步改进，所述下底座上开设第一中心通孔，所述第一中心通孔内壁上开设有凹槽，所述密封圈凸设于所述凹槽，所述气缸组件运行时，所述内活塞沿所述第一中心通孔轴向移动，且设置于所述第一中心通孔内壁上的密封圈始终抵接于所述内活塞。

作为本实施方式的进一步改进，所述上底座固定连接于所述外活塞内边壁，所述上底座的上端面与所述外活塞的内壁形成第二密闭空间；

所述上底座上开设第二中心通孔，所述第二中心通孔内壁上开设有凹槽，所述密封圈凸设于所述凹槽，所述气缸组件运行时，所述内活塞沿所述第二中心通孔轴向移动，且设置于所述第二中心通孔内壁上的密封圈始终抵接于所述内活塞。

作为本实施方式的进一步改进，所述气缸组件还包括上底座内卡簧、下底座内卡簧；

所述外活塞内壁上凹设上底座限位凹槽，所述上底座内卡簧设置于所述上底座限位凹槽内，且其内壁突出于所述上底座限位凹槽；所述上底座内卡簧的上表面与所述上底座的下表面相互抵接；

所述缸体内壁上凹设下底座限位凹槽，所述下底座内卡簧设置于所述下底座限位凹槽内，且其内壁突出于所述下底座限位凹槽；所述下底座内卡簧的上表面与所述下底座的下表面相互抵接。

作为本实施方式的进一步改进，所述外活塞的外壁对应所述第二对行程上下腔的上腔位置开设有第三凹槽，所述第三凹槽与所述缸体内壁形成第一气体缓存空间；

所述外活塞的外壁对应所述第二对行程上下腔的下腔位置开设有第四凹槽，所述第四凹槽与所述缸体内壁形成第二气体缓存空间。

作为本实施方式的进一步改进，所述外活塞的边壁上还开设有第三气孔组，所述第三气孔组包括：至少1个第五气孔及至少1个第六气孔，所述第五气孔开设于所述第三凹槽上，第六气孔开设于第四凹槽上。

作为本实施方式的进一步改进，所述气缸组件还包括水路板，所述水路板连接于所述缸体下端面；

所述水路板的上端面上开设圆柱形中心凹槽，所述中心凹槽的直径大于所述内活塞下端部的直径，所述第二对行程上下腔的上腔通入气体时，所述内活塞沿所述中心凹槽向所述水路板下端面方向移动。

作为本实施方式的进一步改进，所述气缸组件还包括：限位件，所述限位件的一端活动设置于所述内活塞的内部，另一端固定设置于所述水路板上。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种热流道注塑装置，所述热流道注塑装置包括如上所述的用于热流道注塑装置的气缸组件，以及设置于所述气缸组件下端的注塑组件，所述注塑组件中包括：与所述内活塞下端可拆卸连接的阀针，所述热流道注塑装置运行过程中，所述气缸组控制所述阀针沿所述气缸组件的轴向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的用于热流道注塑装置的气缸组件中，通过外活塞、内活塞、上底座、下底座的相互配合形成两组行程上下腔，并可以单独或整体控制两组行程上下腔的活动进程，使得其总行程可以分多次或单次利用，如此，可以自由控制连接于内活塞下方的阀针停留位置，进一步的，由于其具备控制阀针自由停留位置的功能，设置有该气缸组件的热流道注塑装置能够实现多层注塑；该热流道注塑装置质量稳定可靠，制作出的产品精良。

附图说明

图1是本发明一实施方式中用于热流道注塑装置的气缸组件的结构示意图；

图2是图1的爆炸结构示意图；

图3是图1的a-a方向剖视结构示意图；

图4a、4b、4c是本发明一具体示例中，热流道注塑装置工作过程结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，本发明所使用的文字描述，例如“上”“上端面”、“下”“下端面”等表示空间相对位置的词语，是出于便于说明的目的来描述，例如：附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系；空间相对位置的词语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位；例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为“上端面”的单元将为“下端面”；因此，示例性词语“上”可以囊括上和下这两种方位；设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本发明使用的与空间相关的描述语。

并且，应当理解的是尽管词语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到这些词语的限制；这些词语仅用于将这些描述对象彼此区分开；例如，第一密闭空间可以被称为第二密闭空间，并且类似地第二密闭空间也可以被称为第一密闭空间，这并不背离本发明的保护范围。

结合图1至图3所示，本发明一实施方式提供的用于热流道注塑装置的气缸组件，所述气缸组件包括：缸体10，与缸体10的内壁形成第一密闭空间的下底座50，设置于所述第一密闭空间内、且在所述第一密闭空间内形成第一对行程上下腔的外活塞30，设置于所述外活塞内部、且与所述外活塞内壁形成第二密闭空间的上底座60，以及设置于所述第二密闭空间内、且在所述第二密闭空间内形成第二对行程上下腔的内活塞40；其中，缸体10上开设有连通外部与所述第一密闭空间的第一气孔组（未图示），以及连通外部与所述第二密闭空间的第二气孔组（未图示），通过所述第一气孔组向所述第一对行程上下腔充放气体；通过所述第二气孔组向所述第二对行程上下腔充放气体。

参照图3所示，本发明一具体实施方式中，所述气缸组件还包括：多个密封圈，所述密封圈用于增加第一对行程上下腔的上腔、第一对行程上下腔的下腔、第二对行程上下腔的上腔、第二对行程上下腔的下腔的密封性，需要说明的是，下述密封圈的数量为多个，且其位置及大小均有不同，但由于下述密封圈均由相同材质构成，且均用于增加零部件之间的气密性，故对其用统一标号71表示，容置其的凹槽以统一标号73表示，且由于附图大小所限，仅在图中一处示出。另外，在气缸运动过程中，为了防止设置于两部件相对移动部分的密封圈71长期磨损，进而影响气缸组件的整体气密性，在个别密封圈71的外部还增设一格莱圈，相应的，所述气缸组件运动过程中，两相对移动零部件之间通过所述格莱圈相互抵接，同时，下述格莱圈也均由相同材质构成，且均用于增加密封圈71的耐磨性，故对其也用统一标号75表示，且由于附图大小所限，仅在图中一处示出。

下底座50包括下端面，以及与其下端面相对设置的上端面，下底座50的下端面可拆卸连接于水路板20，下底座50的上端面与缸体10的内壁形成第一密闭空间；相应的，下底座50的边壁抵接于缸体10内壁设置。

本发明具体示例中，下底座50的侧壁采用阶梯型结构。

下底座50的边壁上套设有密封圈71，该密封圈71可以直接套设于下底座50的边壁上，也可以在下底座50的边壁上开设一凹槽73，密封圈71套设在凹槽73上，如此，以增加第一密闭空间的气密性。

本发明具体示例中，下底座50可拆卸卡接在缸体10的内壁上；相应的，缸体10的内壁上凹设下底座限位凹槽15，下底座内卡簧17设置于下底座限位凹槽15内，且其内壁突出于下底座限位凹槽17，下下底座内卡簧17的上表面与下底座50的下表面相互抵接，如此，在下底座50安装过程中，可通过下底座内卡簧17将下底座50可拆卸地固定在所述第一密闭空间内。当然，在本发明的其它实施方式中，下底座10也可以采用螺丝固定等多种方式与缸体10进行连接。

下底座内卡簧17具有弹性收缩力，在安装过程中，其受到外力作用向其中心轴方向收缩，如此，可使其顺利套设于下底座50的的适配位置，，在外力消失后，其向缸体10内壁方向回弹，进而设置于下底座限位凹槽15内，固定下底座50的位置。

下底座50上还开设第一中心通孔51，第一中心通孔51内壁上开设有凹槽71，密封圈73凸设于凹槽71，以增加第一中心通孔51与内活塞40之间的气密性，所述气缸组件运行时，内活塞40沿第一中心通孔51轴向移动，且设置于第一中心通孔51内壁上的密封圈73始终抵接于内活塞40。

进一步的，内活塞40沿第一中心通孔51的轴向移动过程中，为了降低对密封圈71的磨损，在远离凹槽73的密封圈71外部还增设一格莱圈75，当增设格莱圈75后，所述气缸组件运行时，内活塞40沿第一中心通孔51轴向移动，增设在密封圈71外部的格莱圈75始终抵接于内活塞40，在此不做详细赘述。

本发明一具体实施方式中，上底座60固定连接于外活塞30内边壁。上底座60包括靠近下底座50设置的下端面，以及与下端面相对设置的上端面，上底座60的上端面与外活塞30的内壁形成第二密闭空间。

上底座60固定连接于外活塞30内边壁的方式有多种，例如：通过螺丝固定连接于外活塞30内边壁，本发明一具体实施方式中，外活塞30的内壁上凹设上底座限位凹槽31，上底座限位凹槽31中设置上底座内卡簧33，上底座内卡簧33的上表面与上底座60的下表面相互抵接，如此，在上底座60安装过程中，可通过上底座内卡簧33将下底座50可拆卸地固定在外活塞30上，进而使上底座60的上端面与外活塞30的内壁形成第二密闭空间。上底座内卡簧33与下底座内卡簧17结构以及安装方式等均大致相同，故，在此不做详细赘述。相应的，上底座60外壁上同样可设置凹槽73，所述凹槽上设置有密封圈71，以增加零部件之间的气密性，在此不做详细赘述。

上底座60上开设第二中心通孔61，第二中心通孔61内壁上开设有凹槽71，密封圈73凸设于凹槽71，以增加第二中心通孔61与内活塞40之间的气密性，所述气缸组件运行时，内活塞40沿所述第二中心通孔61轴向移动，且设置于第二中心通孔61内壁上的密封圈73始终抵接于内活塞40。

所述第一气孔组包括至少一个第一气孔111，以及至少一个第二气孔113；第一气孔111对应设置于第一行程上下腔的上腔位置，通过其向所述第一行程上下腔的上腔通入气体时，外活塞30沿所述气缸组件的轴向向水路板方向移动；第一气孔111可开设于缸体10的边壁上，也可以开设于缸体10的顶壁上，优选的，第一气孔111开设于缸体10的边壁，且靠近第一密闭空间的顶端位置。第二气孔113对应设置于第一行程上下腔的下腔位置，通过其向所述第一行程上下腔的下腔通入气体时，外活塞30沿所述气缸组件的轴向向水路板相反方向移动；第二气孔113开设于缸体10的边壁，且靠近第一密闭空间的底端位置。

所述第二气孔组包括至少一个第三气孔131，以及至少一个第四气孔133。第三气孔131、第四气孔133分别对应设置于第二行程上下腔的上腔、下腔位置，通过其分别向所述第二行程上下腔的上腔、下腔通入气体时，内活塞40可沿所述气缸组件的轴向向水路板20方向、或水路板20的反方向移动，本示例中，第三气孔131、第四气孔133均开设于缸体10的边壁上。

本发明一实施方式中，所述第二气孔组可直接从缸体10的外部连通第二密闭空间，也可间断连通所述第二密闭空间，例如：本发明一具体示例中，采用间断连通的方式。本示例中，外活塞30的边壁上还开设第三气孔组（未图示），所述第三气孔组包括至少一个与第三气孔131位置相应的第五气孔351，以及至少一个与第四气孔133位置相应的第六气孔353；第五气孔351对应开设于第二行程上下腔的上腔，第六气孔353对应开设于第二行程上下腔的下腔，

通过第三气孔131、第五气孔351向所述第二行程上下腔的上腔通入气体时，内活塞40可沿所述气缸组件的轴向向水路板20方向移动，通过第四气孔133、第六气孔353向所述第二行程上下腔的下腔通入气体时，内活塞40可沿所述气缸组件的轴向向水路板20反方向移动。

上述示例中，第一气孔111、第二气孔113、第三气孔131、第四气孔133、第五气孔351、第六气孔353的数量及位置均不做具体限制，其数量均为至少一个，当其中任意气孔的数量为多个时，均可以在同一时间内，增加相应行程上下腔中的气体含量，加快外活塞30或内活塞40的移动速度，在此不再继续赘述。

本发明一具体示例中，第一气孔111、第二气孔113、第三气孔131、第四气孔133的数量均为一个，且相邻气孔交错开设于缸体10边壁上；第五气孔351、第六气孔353的数量均为2个，其分别对称开设于外活塞30的边壁上，在此不做详细赘述。

本发明一优选实施方式中，为了在所述气缸组件运动过程中，增加内活塞40的移动速度，外活塞30的外壁对应所述第二对行程上下腔的上腔位置开设有第三凹槽371，外活塞30的外壁对应所述第二对行程上下腔的下腔位置开设有第四凹槽373，第三凹槽371与缸体10内壁形成第一气体缓存空间；第五气孔351对应开设于第三凹槽371；第四凹槽373与缸体10内壁形成第二气体缓存空间，第六气孔353对应开设于第四凹槽373；气体通过第三气孔组13进入第二行程上下腔过程中，首先在所述第一气体缓存空间或第二气体缓存空间内进行缓存，如此，以增加第五气孔351或第六气孔353的进气压力，加快内活塞40的移动速度。

进一步的，外活塞30的上端面与其边壁的交接处为倒角设置，当外活塞30的上端面与缸体内壁上端抵接时，该倒角位置对应第一气孔111，如此，利于向所述第一行程上下腔的上腔通入气体。相应的，外活塞30的下端面与其边壁的交接处同样为倒角设置，当外活塞30的下端面与下底座50的上端面抵接时，该倒角位置对应第二气孔113，如此，利于向所述第一行程上下腔的下腔通入气体。

本发明一实施方式中，内活塞40的径向截面为t字型，内活塞40的上端面与其边壁的交接处同样为倒角设置，该倒角位置对应第五气孔351位置；同理，内活塞40与上底座60抵接的一面与其边壁的交接处也为倒角设置，该倒角位置对应第六气孔353位置；如此，利于向所述第二行程上下腔的上腔或下腔通入气体，在此不做详细赘述。

本发明一优选实施方式中，所述气缸组件还包括水路板20，水路板20连接于缸体10下端面；如此，在气缸组件运行过程中，水路板中通入液体后，对缸体10进行冷却，进一步的，防止气缸组件中的密封圈因温度高而老化，进而影响气缸组件的寿命。

水路板20与缸体10的连接方式有多种，例如：通过螺丝组件相互固定。

水路板20的上端面上开设中心凹槽21，该中心凹槽21适配内活塞40的下端部；本示例中，中心凹槽21为圆柱形，其直径大于内活塞40下端部的直径，所述第二对行程上下腔的上腔通入气体时，内活塞40沿中心凹槽21向水路板20下端面方向移动，如此，在不增加所述气缸组件总体高度的情况下，增大内活塞40的轴向移动幅度。

进一步的，所述气缸组件还包括限位件41，限位件41的一端活动设置于内活塞40的内部，另一端固定设置于水路板20上，以保证内活塞40仅沿所述气缸组件的轴向运动，在此不做详细赘述。

结合图4a-4c所示，应用本发明的气缸组件的热流道注塑装置的一具体示例。所述热流道注塑装置包括：气缸组件，设置于所述气缸组件下端的注塑组件（未图示），所述注塑组件包括：与内活塞40下端可拆卸连接的阀针81，开设于所述注塑组件下端的浇口85，以及连通所述浇口的多组溶胶通道（未图示），其中，每组溶胶通道可流通相同或不同种类的熔胶。所述热流道注塑装置运行过程中，所述气缸组控制阀针81沿所述气缸组件的轴向移动，进而控制各个所述溶胶通道的开闭。

本发明具体示例中，所述热流道注塑装置中由外活塞30、内活塞40、下底座50、上底座60相互配合形成双行程上下腔，本示例中，可利用时序控制器控制外活塞30和内活塞40同步运动，或异步运动，即：热流道注塑装置运行过程中，可同时控制外活塞30和内活塞40移动，进而使阀针81沿所述气缸组件的轴向移动，控制阀针81停留位置。当然也可以先控制外活塞30或内活塞40其中之一运动，再控制其中另一运动，进而使阀针81沿所述气缸组件的轴向移动，控制阀针81停留位置，进一步，控制所述溶胶通道的开闭，按照用户需求控制所述浇口开启、闭合。

本发明一具体示例中，以使用该热流道注塑装置注塑三层塑胶构成的瓶胚类包装产品为例做具体介绍。

本示例中，同步控制外活塞30和内活塞40移动；由于三层塑胶构成的瓶胚类包装产品，其外层和内层的材质相同，中间层的材质区别于外层和内层，故，将所述溶胶通道设置为三组，分别为第一溶胶通道831、第二溶胶通道832、第三溶胶通道833，其中，第一溶胶通道831、第三溶胶通道833流通相同材质的溶胶，例如，pet；第二溶胶通道流通另一种材质的溶胶，例如：barrier。

进一步的，该热流道注塑装置中，在外活塞30和内活塞40配合移动过程中，可以单独控制第一溶胶通道831、第二溶胶通道832、第三溶胶通道833的开闭，进而控制浇口85完成具有3层塑胶结构的瓶胚类包装产品的注塑，本示例中，通过控制阀针81的停留位置，使得溶胶最终在咀尖（未图示）汇合，形成“三明治”夹层，并通过浇口85注入模腔（未图示），如此后的成型产品，满足瓶胚类包装产品的生产要求。本发明具体示例中，使用该热流道注塑装置注塑三层塑胶构成的瓶胚类包装产品包括以下步骤：

s1、如图4a所示，同时且持续向第一气孔111、第四气孔133通入气体，使外活塞30抵接到下底座50，同时，内活塞40抵接到外活塞30内上壁，此时，阀针81处于第一状态下，阀针81封闭第一溶胶通道831、第二溶胶通道832，仅有第三溶胶通道833向浇口85处喷出pet材质的溶胶。

s2、如图4b所示，停止向第一气孔111通入气体，进一步的，同时且持续向第二气孔113、第四气孔133通入气体，此时，外活塞30、内活塞40均向上移动，并在第三溶胶通道833开启的基础上，带动阀针81依次开启第二溶胶通道832，第一溶胶通道831，当外活塞30抵接到缸体10的内上壁，同时，内活塞40抵接到外活塞30的内上壁时，即：阀针81处于第二状态下，第三溶胶通道833、第二溶胶通道832，第一溶胶通道831均被开启，以同时向浇口85处喷出pet和barrier材质的混合溶胶。

s3、如图4a所示，停止向第二气孔113通入气体，同时且持续向第一气孔111、第四气孔133通入气体，使阀针81再次处于第一状态下，此时，阀针81再次封闭第一溶胶通道831、第二溶胶通道832，仅有第三溶胶通道833向浇口85处喷出pet材质的溶胶。

s4、如图4c所示，停止向第四气孔133通入气体，同时且持续向第一气孔111、第三气孔131通入气体，此时，外活塞30、内活塞40均向下移动，并在第一溶胶通道831、第二溶胶通道832关闭的基础上，带动阀针81继续关闭第三溶胶通道833，当外活塞30抵接到下底座50，同时，内活塞40抵接到上底座60时，即阀针处于第三状态下，第一溶胶通道831、第二溶胶通道832，第三溶胶通道833均被关闭，不再向浇口85处喷出任何材质的溶胶，即，停止注塑，为下一次成型做准备。

如此，通过不同的气孔注入气体后，可以自由控制外活塞30、内活塞40沿气缸组件的轴向移动，进而控制阀针81沿所述气缸组件的轴向移动，进一步的，控制阀针停留在不同的位置，从而来控制注塑哪种胶料。在本发明的其他实施方式中，所述溶胶通道的数量可根据注塑要求进行增减，如此，使本发明的热流道注塑装置适用于注塑具有多层材质构成的注塑产品。

综上所述，本发明的用于热流道注塑装置的气缸组件中，通过外活塞、内活塞、上底座、下底座的相互配合形成两组行程上下腔，并可以单独或整体控制两组行程上下腔的活动进程，使得其总行程可以分多次或单次利用，如此，可以自由控制连接于内活塞下方的阀针停留位置，进一步的，由于其具备控制阀针自由停留位置的功能，设置有该气缸组件的热流道注塑装置能够实现多层注塑；该热流道注塑装置质量稳定可靠，制作出的产品精良。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。