针阀式热流道模具及阀针组件的制作方法

本发明涉及注塑模具领域，具体而言，涉及一种针阀式热流道模具及阀针组件。

背景技术：

目前，在塑胶制品成品射出成型领域，热流道技术已广泛应用，热流道技术不仅可以减少塑料材料浪费，缩短成型周期提升生产效率，还提升了产品的合格率，且成品的外观面不会出现进料痕迹，降低了生产成本。

熔融状态的塑料，经过热流道注入到多型腔的模具中，每一个型腔对应一个热嘴，现有技术中，每一个热嘴由一个气缸或油缸驱动，由于每一个热嘴的尺寸以及气缸或油缸的尺寸都是一定的，致使每个热嘴之间的中心间距无法实现小间距，而精密微小型产品模具的尺寸是由热嘴之间的间距决定的，所以，会造成模具体积过大，注塑机的吨位过大，能耗随之增大，生产周期长，生产成本高，不符合节能环保的理念，注塑出来的产品的精度反而无法保障。

其次，模具型腔数量多，要求各型腔进胶要保持平衡，所以进胶和阀针的动作必须保持同步，多个阀针打开和关闭必须同时，由此才能保证注塑的各型腔产品同步充填完整，产品压力均衡，质量标准一致。而现有技术中，每一个热嘴由一个气缸或油缸控制，所以上述参数很难得到保证。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种动力单元使用少的、降低成本、提升注塑一致性和同步性优良的针阀式热流道模具及阀针组件。

为解决上述问题，本发明提供的第一解决方案如下：

阀针组件，包括动力单元和连接在所述动力单元上的阀针，还包括阀针板，所述动力单元通过所述阀针板带动多个所述阀针做沿所述阀针轴向的往复直线运动。

在示例性实施例中，所述动力单元包括至少一个气缸或油缸。

动力单元带动阀针板做往复直线运动，可知动力单元为直线运动装置，可根据使用需求选用不同的直线运动装置。气缸和油缸为一个标准件，其驱动力与运动行程唯一，可根据缸的技术参数设计模具。根据阀针板面积的大小以及针阀式热流道模具的尺寸规模选用相应数量、驱动力和行程的气缸或油缸。通常驱动力需求较小时选用气缸，驱动较大时选用油缸。

为解决上述问题，本发明提供的第二解决方案如下：

针阀式热流道模具，包括模具本体，以及形成于所述模具本体中的热流道，还包括上述的针阀组件和热嘴，所述模具本体中还形成有局部与所述热流道连通的多个阀腔；

所述动力单元与所述模具本体固定，每一所述阀腔贯穿所述模具本体的表面处设有所述热嘴，每一所述阀腔中设有一个所述阀针，所述阀针的往复直线运动使所述热流道与所述热嘴连通和隔离。

在示例性实施例中，所述模具本体包括流道板和连接在所述流道板上的至少一个分流注塑头，每一所述分流注塑头贯穿形成有多个所述阀腔。

将模具本体分成流道板和多个分流注塑头的结构，相对现有技术的将所有的阀腔均单独设有气缸或油缸，单独设有加热圈的结构，实现了热流道小间距。

在示例性实施例中，所述分流注塑头呈圆柱状，多个所述阀腔均匀的贯穿所述分流注塑头，所述分流注塑头轴向与所述阀针轴向相同。

圆柱状的分流注塑头受热、散热均匀，能保证均布于所述分流注塑头中的阀腔受热均匀，以达到优良的注塑效果。

在示例性实施例中，还包括设于所述流道板上的加热单元，所述流道板与所述分流注塑头均为导热元件。

加热单元设于流道板上加热流道板，流道板和分流注塑头均为导热元件，热量由流道板传导到分流注塑头上，每一分流注塑头受热均匀，始终保持热流道和阀腔中的原料为熔融的理想状态。

在示例性实施例中，所述热嘴的露出端与所述模具本体之间设有隔垫。

传统的热嘴头部因热膨胀没有与模具本体贴合，头部有死角存胶。比如在注射胶体时，胶体会流入空隙当中，存留，持续加热，会使塑料发黄，如流入到型腔中，会造成产品质量问题。再如，当注射一种颜色的塑料时，这种颜色的塑料不可避免的会流到空隙中存留，再注入另一种颜色，会与存留的这种颜色的塑料混合，流到型腔中造成产品混色，同样会影响到产品。因此现有技术在此结构上存在巨大缺陷。在热嘴头部设有隔垫，无死角，塑料不会存留。

在示例性实施例中，所述隔垫为弹性元件。

弹性的隔垫将模具本体与热嘴之间的间隙填满，尽可能的减小间隙和死角，提高注塑良率。

在示例性实施例中，所述阀针板与所述模具本体通过导柱固定连接，所述阀针板沿所述导柱做往复直线运动，所述阀针板与所述导柱之间设有滚珠导向套。

动力单元连动的阀针板在上下运动时，是靠导柱在导向套内滑动这种结构保证的，导柱与导向套滚动摩擦。相对于滑动摩擦来说，滚动摩擦阻力更小，且不易卡死，保证了机构的稳定性。

在示例性实施例中，所述热流道的折弯处设有平滑过渡件。

在注塑模具中，有些热流道是垂直贯通的，垂直贯通的流道，其一端需要用堵头堵死，则必然会在此处形成死角区域。塑料流入此区域，此部位的塑料不易流通，持续加热会碳化发黄，而且加入另一种颜色的塑料，会造成混色，此区域的塑料再流入到型腔中会造成产品的质量问题。在该折弯处加设平滑过渡件，实现无死角，使得该折弯处平滑的过渡折弯，通常该平滑过渡件可选用凹弧面状或平直的斜面状的部件。

本发明的针阀式热流道模具及阀针组件的所有阀针固定在一块阀针板上，由动力单元驱动，实现每一阀针的同步动作，不需每一阀针配备一个动力单元，是一种动力单元使用少的、降低成本、缩小注塑模具体积、提升注塑一致性和同步性优良的针阀式热流道模具及阀针组件。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的内部流道剖面结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的整体结构俯视图；

图4示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的阶梯剖面结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的阀针与阀腔配合的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的针阀式热流道模具的热流道折弯处的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-针阀式热流道模具；11-模具本体；111-流道板；112-分流注塑头；12-热流道；121-堵头；122-平滑过渡件；13-阀针组件；131-动力单元；132-阀针；133-阀针板；14-热嘴；15-阀腔；16-导杆；17-滚珠导向套；18-阀套；19-隔垫。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对针阀式热流道模具及阀针组件进行更全面的描述。附图中给出了针阀式热流道模具及阀针组件的优选实施例。但是，针阀式热流道模具及阀针组件可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对针阀式热流道模具及阀针组件的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在针阀式热流道模具及阀针组件的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例

请一并参阅图1和图2，针阀式热流道模具1，包括模具本体11以及形成于模具本体中的热流道12，还包括针阀组件13和热嘴14，模具本体11中还形成有局部与热流道12连通的多个阀腔15。

阀针组件13，包括动力单元131和连接在动力单元上的阀针132，还包括阀针板133，动力单元131通过阀针板133带动多个阀针132做沿阀针132轴向的做往复直线运动。

每一阀腔15贯穿模具本体11的表面处设有热嘴14，每一阀腔15中设有一个阀针132，通过阀针132的往复运动使热流道12，热嘴14与模具连通和隔离。

动力单元131带动阀针板133做往复直线运动，可知动力单元131为直线运动装置，可根据使用需求选用不同的直线运动装置。气缸和油缸为一个标准件，其驱动力与运动行程唯一，可根据缸的技术参数设计模具。根据阀针板133面积的大小以及针阀式热流道模具1的尺寸规模选用至少一个气缸或油缸。通常驱动力需求较小时选用气缸，驱动较大时选用油缸。

本实施例中，动力单元131为4个油缸。油缸具有较大的驱动力和稳定性，同时具有良好的缓冲效果，能保证阀针板133平稳的往复运动。4个相同的油缸连接在阀针板133的四角，各个油缸同步工作，对阀针板133的施力均匀使得阀针板133在往复运动时相对于模具本体11的角度不变，从而保证阀针132在阀腔15中顺畅的移动。

上述，动力单元131与模具本体11的相对位置固定。动力单元131通过一块阀针板133驱动每一个阀针132同步做阀针132轴向上的直线往复运动，使设于模具本体11表面上的热嘴14通过阀腔15与热流道12连通和隔离，在连通时注塑出料，在隔离时注塑停止出料。

具体的，模具本体11包括流道板111和连接在流道板111上的至少一个分流注塑头112，每一分流注塑头112贯穿形成有多个阀腔15。本实施例中，流道板111和分流注塑头112为分体制造而后连接在一起的，单体零件制造简单，成本较低，且单个零件的制造精度较高。

可以理解，流道板111和分流注塑头112还可以采用一体式结构，虽然加工难度大，但整体结构省去了装配步骤，且内部流道的也可作为一体，不存在注塑原料泄露和流动过程中的压力损失。可根据具体的使用需求选用不同结构的模具本体11。

流道板111中设有多条热流道12和多个阀腔15，且流道板111中的热流道12和阀腔15相互独立，互不连通。需要说明的是，流道是阀腔15和热流道12的统称。本实施例中，流道板111呈规则的长方体状的板体。流道板111中的热流道12分布有平行于流道板111的板面的圆孔，也有垂直于流道板111的板面的圆孔，且平行于流道板111的板面的圆孔与位于垂直方向上的圆孔相贯连通。垂直于流道板111的板面的圆孔贯穿流道板111的下板面。流道板111中的的阀腔15为贯穿流道板111的上下板面的通孔。需要说明的是，此处的板面即为流道板111面积最大的面。

本实施例中，分流注塑头112呈圆柱状，多个阀腔15均匀的贯穿分流注塑头112，分流注塑头113轴向与阀针132轴向相同。流道板111的下板面上均匀分布有8个分流注塑头112，每一分流注塑头112贯穿的设有4个阀腔15以及同轴的设有一条热流道12，该热流道12与分别与4个阀腔15连通。相当于将1条热流道12转为4条热流道12，实现了热流道12的小间距注塑。

同时圆柱状的分流注塑头112受热、散热均匀，能保证均布于分流注塑头112中的阀腔15受热均匀，以达到优良的注塑效果。

本针阀式热流道模具1还包括设于流道板111上的加热单元(图中未示出)，流道板111和分流注塑头112均为导热元件。模具的材料通常为钢材，钢材具有较好的导热性。

加热单元设于流道板111上加热流道板111，流道板111和分流注塑头112均为导热元件，热量由流道板111传导到分流注塑头112上，每一分流注塑头112受热均匀，始终保持热流道12和阀腔15中的原料为熔融的理想状态。

加热元件较为容易获取，在此不做具体赘述。

请一并参阅图3和图4，动力单元131与模具本体11的相对位置固定。本实施例中，动力单元131通过导杆16与导流板111固定连接，阀针板133上设有容许导杆16穿过的通孔。动力单元131通过驱动阀针板133的往复运动驱动阀针132往复运动。阀针板133与导杆16之间设有滚珠导向套17，滚珠导向套17可看做一种直线滚动轴承。加设滚珠导向套17使阀针板133与导杆16之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，即变线接触为点接触，减小了摩擦阻力，同时减小了因摩擦而产生的噪声及热量。同时较小的摩擦阻力减少了元件磨损，在相对运动时不易卡死，使得阀针132的移动更加顺畅。

本实施例中，动力单元131提拉阀针132使得热流道12与阀腔15端口的热嘴14连通，从而出料注塑。动力单元131推动阀针132使得热流道12与阀腔15端口的热嘴14隔离，从而停止出料注塑。

阀针132与阀腔15的关键配合处，即能使熔融状态的塑料封止和流通处应具有较好的精度，以保证封止时的密封性，防止泄漏。但在分流注塑头112上的阀腔15为细长的通孔，在其上较难保证精度较高的加工。因而本实施例中，分流注塑头112的每一阀腔15的端口处设有热嘴14，热嘴14嵌入到分流注塑头112中，热嘴14的内孔形成阀腔。嵌入的热嘴14的内孔具有较小的粗糙度和圆柱度，使分流注塑头112上的阀腔15精度允许适当降低，保证了与阀针132的良好配合。

具体的，热嘴14为带有通孔的阶梯轴状，并且端部收紧，其外部结构可参照钉子。分流注塑头112上还设有阀套18，热嘴14的小轴端插入到阀套18中，大端抵在阀套18的端面上。而后通过设于阀套18上的外螺纹锁紧在分流注塑头112上，从而将热嘴14的位置固定。

热嘴14的露出端与模具本体11之间设有隔垫19。本实施例中，热嘴14与阀套18之间设有隔垫19。

传统的热嘴14的头部因热膨胀没有与模具本体11贴死，头部有死角存胶。比如在注射胶体时，胶体会流入空隙当中，存留，持续加热，会使塑料发黄，如流入到型腔中，会造成产品质量问题。再如，当注射一种颜色的塑料时，这种颜色的塑料不可避免的会流入到空隙中存留，再注入另一种颜色，会与存留的这种颜色的塑料混合，流道型腔中，同样会影响到产品。因此现有技术在此结构上存在巨大缺陷。在热嘴头部设有隔垫，无死角，塑料不会存留。

隔垫19为弹性元件，确切的说为较阀套18和热嘴14质软的元件，如阀套18和热嘴14选用钢材，隔垫19选用耐高温树脂材料。弹性的隔垫19将模具本体11与热嘴14之间的间隙填满，尽可能的减小间隙和死角，提高注塑良率。

另外，在注塑模具中，有些热流道是垂直贯通的，垂直贯通的流道，其一端需要用堵头堵死，则必然会在此处形成死角区域。塑料流入此区域，此部位的塑料不易流通，持续加热会发黄，而且加入另一种颜色的塑料，会造成污染，此区域的塑料再流入到型腔中会造成产品的质量问题。

本实施例中，流道板111中平行于板面的热流道12为贯穿于流道板111的通孔，该热流道12需要使用堵头121堵死，堵死后产生了死角。在该死角，即热流道12的折弯处加设平滑过渡件122，实现无死角，使得该折弯处平滑的过渡折弯，通常该平滑过渡件122可选用凹弧面状或平直的斜面状的部件。

本发明的针阀式热流道模具及阀针组件具有如下有益效果：

1.针阀式热流道模具及阀针组件的所有阀针固定在一块阀针板上，由动力单元驱动，实现每一阀针的同步动作，不需每一阀针配备一个动力单元，是一种动力单元使用少的、降低成本、缩小注塑模具体积、提升注塑一致性和同步性优良的针阀式热流道模具及阀针组件。

2.针阀式热流道模具将模具本体分成流道板和多个分流注塑头的结构，相对现有技术的将所有的阀腔均单独设有气缸或油缸，单独设有加热圈的结构，实现了热流道小间距。

3.圆柱状的分流注塑头受热、散热均匀，能保证均布于所述分流注塑头中的阀腔受热均匀，以达到优良的注塑效果。

4.加热单元设于流道板上加热流道板，流道板和分流注塑头均为导热元件，热量由流道板传导到分流注塑头上，每一分流注塑头受热均匀，始终保持热流道和阀腔中的原料为熔融的理想状态。

5.在热嘴头部设有隔垫，无死角，塑料不会存留。

6.在流道的折弯处加设平滑过渡件，使得该折弯处平滑的过渡折弯，减少流动阻力，减小摩擦损失，以及无死角，无注塑原料的残留。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。