专利名称：强化传热与混炼单元积分注塑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及塑料注塑成型装置，特指一种兼具强化传热与混炼的注塑装置。
背景技术：
螺杆注塑机是高分子材料加工的主要设备之一，通常由注射装置、合模装置、液压 传动装置、电气控制装置及润滑系统、安全监测系统等组成。一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通 过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后进行合模和注射座前移，使喷嘴 贴紧模具的浇口通道，接着向注射缸通入压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较 快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷 却，使其固化成型，便可开模取出制品。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是 实现和保证成型制品质量的前提。注射装置的关键部件是注塑螺杆，它对物料有着直接的作用。注塑螺杆的长径比 小，螺杆短，致使对物料的混合效果差。如果加长螺杆，就会增加注塑装置的推力，同时使机 筒磨损严重，能耗大。销钉螺杆较少应用在注塑机上。使用时，销钉螺杆加工、装配要求高，维修成本也 高；销钉相对于螺杆固定，也在一定程度上造成传热效果不佳。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可强化传热与混炼单元积分注塑装置，该装置克服 了其注塑螺杆在混炼效果和传热方面的不足，不用加长螺杆，实现更好的热量传递和物料 的混合。实现上述目的的方案是，强化传热与混炼单元积分注塑装置，主要组成包括传动 系统、温控系统、螺杆、机筒、喷嘴、加料斗及支座。它们的相对位置与常规注塑装置相同 ’传 动系统、温控系统、机筒、喷嘴、加料斗及支座的结构与常规注塑装置的结构相同，安装方式 也相同。螺杆前端有螺杆头、止逆环、推力环和螺杆体。螺杆体上设置有沟槽，沟槽内有滚 动体，滚动体可在沟槽内自由转动。滚动体嵌入到螺杆体内的深度大于滚动体与机筒的间 隙。这样，滚动体不会从沟槽内脱出。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置中，在螺杆体上开设的沟槽，可利 用滚动体滚动时的巨大表面积，使热量在物料中传递，同时滚动体一般采用金属材料制造， 或者采用导热性良好的其他材料制造，其导热性好，可以将机筒的热量快速地传递到熔融 料的内部，因而具有强化传热的作用。螺杆旋转时，滚动体在沟槽中随之旋转，在压缩段的 滚动体可以打破固体床，促进固体物料的熔融；在均化段的滚动体以及滚动体之间的间隙， 可以将熔体反复分割细化，同时又有合并汇合，致使物料得到充分的混合，可提高某些添加 剂的混合效果。所以为滚动体开设的沟槽可以分别设置在加料段、压缩段或均化段上，或者 是它们的任意组合上，即在螺杆体上的任意位置。这种效果是通过多个滚动体共同完成，因而具有累积的积分作用。注射时，螺杆停止旋转，沟槽中的滚动体即可在机筒中滑动，熔融 的料起到润滑的作用，对机筒的磨损也不会很强。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置中滚动体可以为滚珠或滚柱，滚珠 滚动自如，适应性强，转动灵活，为常用类型。而滚柱沿熔融料的流道方向滚动，在该方向上 的滚压作用更显著。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置中螺杆体上的沟槽方向即可以是 环向也可以是螺旋向，螺旋向沟槽的螺旋升角可以与螺杆的螺棱的螺旋升角相同或不同， 螺旋升角不同时的混合效果会更好。在沟槽中的滚动体的直径可以相同或不同，螺棱浅的 均化段可以采用直径小的滚动体，在压缩段可采用直径渐变的滚动体，但是为了加工和装 配方便，一般一种规格螺杆采用相同直径大小的滚动体更好。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置中螺杆体上的沟槽可以是连续的、 间断的或者是凹坑，每个沟槽或凹坑中至少有一个滚动体。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置中采用滚动体代替销钉，便于加工 制造，方便安装，维护成本低廉。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置，其优点是加强热量在物料中的传 递，同时根据滚动体所设置的区段不同可实现强化传热、增强混炼效果的功能。并且可有多 种结构组合，加工、制造方便，易于维护。
图1是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的装配图；图2是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的螺杆装配图；图3是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的局部放大图；图4是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的螺杆的均化段设置部分 沟槽示意图；图5是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的螺杆均化段和压缩段设 置部分沟槽示意图；图6是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的螺杆上设置有螺旋沟槽 的示意图。图7是本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置的螺杆均化段设置凹坑示 意图；图中1.喷嘴，2.温控系统，3.机筒，4.螺杆，5.支座，6.加料斗，7.传动系统， 4-1.螺杆头，4-2.止逆环，4-3.定位环，4-4.滚动体，4-5.螺杆体。
具体实施方式
本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置主要包括七个部分，如图1所示， 分别为喷嘴1、温控系统2、机筒3、螺杆4、支座5、加料斗6和传动系统7。它们的相对位置 和装配方式与常规注塑装置相同。喷嘴1、温控系统2、机筒3、支座5、加料斗6和传动系统 7的结构与常规注塑装置的结构相同。常规的螺杆4沿带有螺棱的工作长度一般分成三段，即加料段、压缩段和计量段。[0024]螺杆4由螺杆头4-1、止逆环4-2、定位环4_3、滚动体-44和螺杆体4_5组成，如图 2所示。止逆环4-2位于螺杆头4-1和定位环4-3之间，包在螺杆头4-1的圆柱体上；螺杆 头4-1右端带有外螺纹，与螺杆体4-5的内螺纹连接。在螺杆体4-5均化段的圆周方向上 开设若干沟槽。滚动体4-4可在螺杆体4-5的沟槽内滚动。滚动体4-4嵌入到螺杆体4-5 的深度大于滚动体4-4与机筒3的间隙，如图3，这样，滚动体4-4不会从沟槽内脱出。螺杆 安装在机筒3内。机筒3上开设加料口以及加热圈固定螺纹孔等。螺杆4旋转塑化时，滚动体4-4在螺杆体4-5上的沟槽内滚动。滚动体4_4的巨 大表面积，可以通过滚动体4-4与物料充分接触，强化热量的传递，促进熔融物料内温度的 均一。同时可以通过增加沟槽的数量以及滚动体4-4的数目，增强热量传递的这一有利过 程。此外，滚动体4-4之间的间隙可以进一步细化熔体，进一步增加混合效果。注射时，螺杆4停止传动。滚动体4-4可随螺杆4沿机筒3内壁滑动。在螺杆体4-5上安装滚动体4-4时，装入机筒3之前可采用蜡封的方式固定滚动 体4-4。螺杆4安装到机筒3中之后，可升高温度将蜡熔化，滚动体4-4即可在沟槽内滚动， 塑化装置即可正常运行。在均化段的圆周方向开设部分沟槽安装滚动体4-4，如图4所示。部分沟槽呈相间 错位布置，利用滚动体4-4和沟槽可将熔体进行多次分流、汇合，增强传热，提高混合质量。图5在螺杆体4-5的均化段和压缩段均设置沟槽及滚动体4-4，位于压缩段的滚动 体4-4有利于打破固体床，促进固熔混合，提高螺杆的塑化能力。均化段设置的滚动体4-4， 可强化物料的混合效果。也可在可螺杆体4-5的压缩段和均化段沿螺棱方向设置部分沟槽 和滚动体4-4，如图6所示。在螺杆体4-5上设置凹坑，如图7所示，直接将滚动体4-4安装在凹坑内并且滚动 体4-4嵌入到螺杆体4-5内的深度大于滚动体4-4与机筒3的间隙。这种方式类似于销钉 结构，但加工、安装方便。以上所述为本实用新型的几种具体情况，配合各种图给于说明。但是本实用新型 并不局限于以上所述几种情况和图，螺杆体4-5不仅为常规的三段式螺杆，任何形式的螺 杆都可以采用沟槽与滚动体结合的方式，任何基于上述所说的对零件的修改或替换，只要 在本实用新型的精神领域范围内，均属于本实用新型。本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置改变了注塑螺杆传热和混合效果 的不足，可实现滚动体的灵活排布。本实用新型利用滚动体巨大的表面积和其材质的特点， 利于热量的传递，强化传热过程；同时滚动体之间的间隙以及滚动体本身的滚动可对已熔 融的物料细分和研磨，促进物料的混炼效果。此外，可根据物料的性质增减滚动体的数量。
权利要求1.强化传热与混炼单元积分注塑装置，主要包括传动系统、温控系统、螺杆、机筒、喷 嘴、加料斗及支座，其特征在于螺杆前端有螺杆头、止逆环、推力环和螺杆体，螺杆体上设 置有沟槽，沟槽内有滚动体，滚动体嵌入到螺杆体内的深度大于滚动体与机筒的间隙。
2.根据权利要求1所述的强化传热与混炼单元积分注塑装置，其特征在于滚动体由 导热材料制成。
3.根据权利要求1所述的强化传热与混炼单元积分注塑装置，其特征在于螺杆体上 设置的沟槽分别位于加料段、压缩段或均化段上，或者是加料段、压缩段或均化段的任意组合上。
4.根据权利要求1所述的强化传热与混炼单元积分注塑装置，其特征在于滚动体为 滚珠或滚柱。
5.根据权利要求1所述的强化传热与混炼单元积分注塑装置，其特征在于螺杆体上 的沟槽的方向为环向或螺旋向。
6.根据权利要求1所述的强化传热与混炼单元积分注塑装置，其特征在于螺杆体上 的沟槽是连续的，或间断的，或者是凹坑。
专利摘要本实用新型强化传热与混炼单元积分注塑装置，主要包括传动系统、温控系统、螺杆、机筒、喷嘴、加料斗及支座，传动系统、温控系统、螺杆、机筒、喷嘴、加料斗及支座的相对位置与常规注塑装置相同；传动系统、温控系统、机筒、喷嘴、加料斗及支座的结构及安装方式与常规注塑装置相同，螺杆前端有螺杆头、止逆环、推力环和螺杆体，螺杆体上设置有沟槽，沟槽内有滚动体，滚动体嵌入到螺杆体内的深度大于滚动体与机筒的间隙。本实用新型利用滚动体巨大的表面积和其材质的特点，强化传热过程；同时滚动体之间的间隙以及滚动体本身的滚动可对已熔融的物料细分和研磨，这种效果是通过多个滚动体共同完成，因而具有累积的积分作用。
文档编号B29C45/60GK201872311SQ20102056924
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者丁玉梅, 张攀攀, 杨卫民, 焦志伟, 谢鹏程 申请人:北京化工大学