射嘴结构及注射硫化机的制作方法

1.本实用新型属于橡胶硫化机技术领域，具体涉及一种射嘴结构及注射硫化机。


背景技术：

2.随着橡胶工业生产的自动化、联动化，高温快速硫化体系被广泛应用。其中，橡胶注射硫化机适用于各种橡胶制品的硫化，可将各种热固性材料压制成型，其核心部件为挤出注射装置，该部件目前最先进的是带螺杆预塑的柱塞式注射装置，其胶料预塑和注射是由两个不同的部件分别实现，螺杆具有预塑和送料二种功能，它在送料过程中，对胶料进行充分的剪切、混合、挤压，加热系统配合对胶料进行充分塑化，供柱式注射装置注射。
3.但是，目前注射硫化机在塑化流体胶料经过射嘴之前的料筒时，整体温度会有一定程度的下降，且由于外层胶料与料筒壁之间的接触摩擦和剪切作用能够产生热量，因此外层胶料的温度会高于中心胶料，这就会导致经过射嘴射入模具中的胶料温度不均，进而使得胶料整体的平均温度不足，使进入模具后的硫化时间加长，不仅会影响生产效率，而且还会在一定程度上对产品质量造成负面影响。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种射嘴结构及注射硫化机，旨在提高射出胶料的温度均匀性和平均温度值，从而提升硫化效率和产品质量。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：第一方面，提供一种射嘴结构，包括：
6.注料管，具有进料端和出料端，其中，注料管的进料端用于可拆卸连接在注射硫化机的增塑挤出端，注料管的中心设有沿其轴向贯穿其两端的注料通道，注料管的内部于注料通道的外围设有加热部；
7.喷嘴，可拆卸连接在注料管的出料端，喷嘴内设有与注料通道的轴向对齐的射孔；
8.混料芯，夹装固定于喷嘴与注料管之间，混料芯具有多个自其第一端的中心位置向其第二端的径向边缘贯穿的第一流道，还具有多个自第一端的径向边缘向第二端的中心位置贯穿的第二流道；
9.其中，注料通道和射孔通过第一流道和第二流道连通。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，注料管包括：
11.芯管，一端设有适于连接增塑挤出端的第一连接部，另一端设有适于连接喷嘴的第二连接部，中心设有注料通道；
12.外筒，套装固定于芯管的外周壁上；
13.其中，芯管的外周壁与外筒的内周壁之间设有加热部。
14.一些实施例中，加热部为设于芯管的外周壁或外筒的内周壁上的螺旋流道，螺旋流道内用于循环通入热媒。
15.示例性的，第一连接部为适于与增塑挤出端螺接的螺柱体，注料通道位于第一连
接部的端口为喇叭口型；第二连接部为直径大于注料通道的内径的螺纹孔，喷嘴的连接端与螺纹孔旋接固定。
16.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，喷嘴的连接端设有与射孔对齐连通的凹陷腔，混料芯嵌装于凹陷腔内，且混料芯的边缘与注料管的端壁抵接。
17.举例说明，射孔朝向凹陷腔的端口为锥形口。
18.一些实施例中，第一流道位于第二端上的端口轮廓与混料芯的中心之间的最大距离为射孔的锥端尺寸的一半；第二流道位于第一端上的端口轮廓与混料芯的中心之间的最大距离为注料通道的尺寸的一半。
19.示例性的，第二流道位于第一端上的端口为扇形端口，且扇形端口的弧边轮廓与注料通道的内周壁平齐。
20.举例说明，混料芯上设有以其中心呈圆周均布的四个第一流道和四个第二流道。
21.本实用新型提供的射嘴结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型射嘴结构，注射硫化机的增塑挤出端排出的塑化流体胶料进入注料通道后，利用注料通道外围的加热部能够对流经注料通道的胶料进行加热，从而能够避免胶料流经注料通道的过程中温度下降，由于在流动过程中外层的胶料与注料通道的内壁发生摩擦和剪切作用而产生热量，且加热部对外层胶料的加热更直接，因此，外层胶料的温度会高于中心胶料，当胶料经过混料芯时，中心低温胶料会在各个第一流道的引导下进入射孔的边缘区域，而外层高温胶料在各个第二流道的引导下进入射孔的中心区域，从而实现胶料内外层的翻转混合，同时翻转后处于边缘区域的低温胶料与射孔的内壁发生摩擦和剪切作用而温度升高，从而能够逐渐与翻转后处于中心区域的高温胶料温度趋于平衡，进而使胶料整体的平均温度升高，缩短胶料的加热硫化时间，提高硫化效率，同时由于胶料翻转混合后温度更加均衡，因此也有利于橡胶硫化成型质量的提升。
22.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种注射硫化机，包括上述射嘴结构，具有与上述射嘴结构相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例提供的射嘴结构的爆炸结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例所采用的注料管的剖视结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例所采用的喷嘴的剖视结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例所采用的混料芯的立体结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例所采用的混料芯的第一端的结构示意图；
28.图6为沿图5中a-a线的剖视结构示意图；
29.图7为本实用新型实施例所采用的混料芯的第一端的结构示意图。
30.图中：10、注料管；101、进料端；102、出料端；103、注料通道；104、加热部；11、芯管；111、第一连接部；112、第二连接部；12、外筒；20、喷嘴；21、射孔；22、凹陷腔；30、混料芯；301、第一端；302、第二端；31、第一流道；32、第二流道；321、扇形端口。
具体实施方式
31.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以
下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.请一并参阅图1至图7，现对本实用新型提供的射嘴结构进行说明。所述射嘴结构，包括注料管10、喷嘴20，以及混料芯30；注料管10具有进料端101和出料端102，其中，注料管10的进料端101用于可拆卸连接在注射硫化机的增塑挤出端，注料管10的中心设有沿其轴向贯穿其两端的注料通道103，注料管10的内部于注料通道103的外围设有加热部104；喷嘴20可拆卸连接在注料管10的出料端102，喷嘴20内设有与注料通道103的轴向对齐的射孔21；混料芯30夹装固定于喷嘴20与注料管10之间，混料芯30具有多个自其第一端301的中心位置向其第二端302的径向边缘贯穿的第一流道31，还具有多个自第一端301的径向边缘向第二端302的中心位置贯穿的第二流道32；其中，注料通道103和射孔21通过第一流道31和第二流道32连通。
33.需要说明的是，注射硫化机的增塑挤出端具体是物料经过增塑机构后在螺杆或活塞挤压作用下排出的一端，该端通常具备与射嘴结构进行连接的螺纹连接口或插装口；在本实施例中，混料芯30的第一端301是指其朝向注料通道103的一端，第二端302是指混料芯30朝向喷嘴20的一端，第一流道31用于将注料通道103中心区域的塑化流体引导至射孔21的径向边缘区域，第二流道32用于将注料通道103的边缘区域的塑化流体引导至射孔21的中心区域。
34.在本实施例中，加热部104可以是通过热媒流体进行加热，也可以是通过电磁线圈或电磁感应加热，混料芯30的固定方式可以是直接通过注料管10和喷嘴20相互连接的端部进行夹紧，也可以是整体嵌入注料管10或喷嘴20后在利用两者之间的连接关系而将混料芯30抵压固定在嵌入位置。
35.本实施例提供的射嘴结构，与现有技术相比，增塑挤出端排出的塑化流体胶料进入注料通道103后，利用注料通道103外围的加热部104能够对流经注料通道103的胶料进行加热，从而能够避免胶料流经注料通道103的过程中温度下降，由于在流动过程中外层的胶料与注料通道103的内壁发生摩擦和剪切作用而产生热量，且加热部104对外层胶料的加热更直接，因此，外层胶料的温度会高于中心胶料，当胶料经过混料芯30时，中心低温胶料会在各个第一流道31的引导下进入射孔21的边缘区域，而外层高温胶料在各个第二流道32的引导下进入射孔21的中心区域，从而实现胶料内外层的翻转混合，同时翻转后处于边缘区域的低温胶料与射孔21的内壁发生摩擦和剪切作用而温度升高，从而能够逐渐与翻转后处于中心区域的高温胶料温度趋于平衡，进而使胶料整体的平均温度升高，缩短胶料的加热硫化时间，提高硫化效率，同时由于胶料翻转混合后温度更加均衡，因此也有利于橡胶硫化成型质量的提升。
36.在一些实施例中，参见图2，注料管10包括芯管11和外筒12；其中，芯管11的一端设有适于连接增塑挤出端的第一连接部111，另一端设有适于连接喷嘴20的第二连接部112，中心设有注料通道103；外筒12套装固定于芯管11的外周壁上；芯管11的外周壁与外筒12的内周壁之间设有加热部104。
37.注料管10采用芯管11和外筒12配合的分体式组装结构，一方面在于方便加工，另一方面在于能够隐藏布置加热部104，在此外筒12优选采用隔热材料，不仅能够减少热量损失，还能够避免加热部104传递至外筒12上的热量过高而烫伤人体。
38.作为上述加热部104的一种具体实施方式，请参阅图1，加热部104为设于芯管11的外周壁或外筒12的内周壁上的螺旋流道，螺旋流道内用于循环通入热媒。热媒具体可以是经过加热装置加热到目标温度后的气体、水、导热油或其它流体，在此可优选采用导热油，能够提供稳定的热源，且加热效率高。
39.作为上述加热部104的一种变形实施方式，加热部104还可以是绕设于芯管11外周壁上的电磁加热线圈。通过电磁加热线圈进行加热的效率相较于传统的热传递方式效率更高，在此为了方便外筒12与芯管11的装配，芯管11外周壁上设有适于容纳电磁加热线圈的环槽，另外，为实现电磁加热效应，在此芯管11应为金属材料，而为了满足绝缘性和隔热性，外筒12可采用绝缘树脂材料，如电木。
40.一些可能的实现方式中，参见图1至图3，第一连接部111为适于与增塑挤出端螺接的螺柱体，注料通道103位于第一连接部111的端口为喇叭口型；第二连接部112为直径大于注料通道103的内径的螺纹孔，喷嘴20的连接端与螺纹孔旋接固定。
41.第一连接部111采用螺柱体结构与增塑挤出端旋接配合，方便拆装以清理注料筒，同时也能够更换不同型号的射嘴结构以适应不同类型的产品加工，由于注料通道103的端部采用喇叭口型，因此能够方便增塑挤出端排出的胶料顺利进入注料通道103；第二连接部112为螺纹孔，能够直接与喷嘴20的连接端(外螺纹)旋接配合，同样能够方便拆装以进行清理或更换喷嘴20。
42.一些实施例中，结合图1至图4理解，上述混料芯30的连接结构为，喷嘴20的连接端设有与射孔21对齐连通的凹陷腔22，混料芯30嵌装于凹陷腔22内，且混料芯30的第一端301的边缘与注料管10的端壁抵接。
43.直接将混料芯30嵌入凹陷腔22内，在喷嘴20与螺纹孔旋接固定后，混料芯30的第一端301边缘受注料管10端部的抵压作用而固定，从而保证混料芯30的径向和轴向稳定性，且无需另外设置混料芯30与喷嘴20或注料管10的连接结构，结构简单可靠。
44.具体地，请参阅图3，本实施例中射孔21朝向凹陷腔22的端口为锥形口。进一步的，第一流道31位于第二端302上的端口轮廓与混料芯30的中心之间的最大距离为射孔21的锥端尺寸的一半；第二流道32位于第一端301上的端口轮廓与混料芯30的中心之间的最大距离为注料通道103的尺寸的一半。
45.作为公知常识，射孔21的孔径通常较小，若直接与注料通道103对接则会产生台阶，从而影响胶料的流动顺畅性，在此将射孔21的进料端101设置为锥形口，能够形成注料通道103与射孔21之间的过渡结构，从而规避因变径而引起的胶料阻滞现象；同时，通过对第一流道31和第二流道32的开设位置进行合理设计，能够使处于注料通道103边缘区域的胶料顺利进入第二流道32、使注料通道103中心区域的胶料经第一流道31后于锥形口的边缘区域排出，在保证排料顺畅的同时，实现外层胶料和中心胶料的翻转换位。
46.需要理解的是，在本实施例中，参见图4至图7，第二流道32位于第一端301上的端口为扇形端口321，且扇形端口321的弧边轮廓与注料通道103的内周壁平齐。在此采用扇形端口321，将其弧边轮廓设置为与注料通道103的内壁轮廓相比匹配的尺寸，从而能够使弧边轮廓与注料通道103的内周壁沿注料筒的轴向完全对齐，从而能够最大限度的减小注料通道103边缘区域的胶料进入第二通道的阻滞，消除排料死角，当然，应理解的是，扇形端口321靠近注料通道103边缘区域的弧度应尽可能大，或者说相邻第二通道的扇形端口321的
弧边轮廓应尽可能相互靠近，从而保证注料通道103边缘区域的胶料在周向范围内均能够顺利相应位置上的第二通道内。
47.举例说明，混料芯30上设有以其中心呈圆周均布的四个第一流道31和四个第二流道32。第一流道31和第二流道32分别设置四个，能够使两者相互交叉以合理利用混料芯30的体积空间，同时最大程度上保证注料通道103边缘区域的胶料能够顺利进入各个第二流道32，并保证各个第二流道32和各个第一流道31的截面积之和与注料通道103的截面积接近，从而减小混料芯30对注料流量的影响。
48.基于同一发明构思，结合图1至图7，本技术实施例还提供一种注射硫化机，包括上述射嘴结构。
49.本实施例提供的注射硫化机，与现有技术相比，采用了上述射嘴结构，增塑挤出端排出的塑化流体胶料进入注料通道103后，利用注料通道103外围的加热部104能够对流经注料通道103的胶料进行加热，从而能够避免胶料流经注料通道103的过程中温度下降，由于在流动过程中外层的胶料与注料通道103的内壁发生摩擦和剪切作用而产生热量，且加热部104对外层胶料的加热更直接，因此，外层胶料的温度会高于中心胶料，当胶料经过混料芯30时，中心低温胶料会在各个第一流道31的引导下进入射孔21的边缘区域，而外层高温胶料在各个第二流道32的引导下进入射孔21的中心区域，从而实现胶料内外层的翻转混合，同时翻转后处于边缘区域的低温胶料与射孔21的内壁发生摩擦和剪切作用而温度升高，从而能够逐渐与翻转后处于中心区域的高温胶料温度趋于平衡，进而使胶料整体的平均温度升高，缩短胶料的加热硫化时间，提高硫化效率，同时由于胶料翻转混合后温度更加均衡，因此也有利于橡胶硫化成型质量的提升。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。