一種用於氣體驅動彈丸輔助注塑工藝的注氣裝置的製造方法

2023-05-17 20:53:06

本發明涉及一種簡易可靠的用於氣體驅動彈丸注塑工藝的注氣裝置，可用於氣體驅動彈丸注塑及類似工藝的實驗和生產。

背景技術：
與氣體輔助注塑技術利用氣體直接在熔體中穿透來形成中空的原理不同，氣體驅動彈丸輔助注塑技術是利用壓力氣體驅動彈丸在熔體中穿透來得到中空製件，其中空截面主要取決於彈丸的最大橫截面形狀與大小；該工藝可成型截面更大、更複雜、壁厚更薄均勻的中空件，因此該技術相對氣體輔助注塑技術有其特定的應用前景。在氣體驅動彈丸輔助注塑工藝裝備中，注氣裝置是必不可少的核心部件。在氣體輔助注塑技術中所用注氣裝置一般為氣針，安裝在模具型腔動模一側。氣體通過氣針套與氣芯間極小的間隙進入型腔，膠料不能進入到氣針中，這就對氣針的加工精度提出了較高的要求，增加了加工難度及製造成本，並且存在較大的氣體壓力損失。在氣體驅動彈丸輔助注塑工藝技術中，注膠前彈丸是套在注氣嘴上，注膠後再注入壓力氣體來驅動彈頭在膠料中推進，為此現有的安裝在模具型腔動模一側的氣體輔助注塑工藝注氣裝置不能應用於氣體驅動彈丸輔助注塑工藝。國內外對此類注氣裝置的設計極為少見，技術尚不成熟。注氣裝置的設計對於氣體驅動彈丸輔助注塑工藝技術的成功應用顯得尤為重要。現有的氣體驅動彈丸輔助注塑注氣裝置常常設計成模具的一部分，應用斜導柱滑塊結構實現注氣嘴的上下移動。這種裝置結構簡單，但存在以下問題：模具製造成本高；注氣裝置不具移植性。

技術實現要素：
氣體輔助注塑所採用的氣針安裝在型腔一側，無法滿足氣體驅動彈丸輔助注塑技術的工藝要求，本發明提供一種簡易可靠的用於氣體驅動彈丸注塑工藝的注氣裝置，該裝置包括堵頭1、閥體2、密封墊片3、變直徑高壓氣管接頭4、SDA薄壁氣缸5、氣缸支架6、調節螺母7、氣缸接頭8、聯軸器9、聯軸銷10、法蘭11、閥芯12、閥芯限位螺釘13、O型密封圈14、注氣噴嘴15。變直徑高壓氣管接頭4、法蘭11與閥體2螺紋聯接；氣缸5通過螺栓固定在氣缸支架6上，氣缸支架通過螺釘固定在閥體2上；氣缸通過氣缸接頭8、聯軸器9、聯軸銷10與閥芯12連接；閥芯12上裝有O型密封圈14，置於閥體2內，保證氣體的可靠密封；閥芯12與閥體2間有限位螺釘13進行限位與止轉；閥體設計有掛耳，直接嵌入安裝在模具模仁與模架間，保證了安裝的穩定可靠性，且便於移植；注氣噴嘴15的設計採用中空管狀，減小了注氣壓力的損失；注氣噴嘴15截面形狀可依據彈頭的截面形狀大小而設計，以適應不同截面形狀大小的製件成型；注氣噴嘴15與閥芯12採用螺紋聯接，便於更換；注氣噴嘴15軸線與型腔軸線起始方向一致，保證彈丸在壓力氣體驅動下脫離噴嘴後穩定地在熔體中間穿透；注氣噴嘴15伸入型腔部分分為兩段，上段與彈丸配合，注膠時固定彈丸並利用彈丸罩著防止熔膠進入氣流通道，下段注膠時被熔膠包裹，保證後續注氣時的可靠密封；該注氣裝置由薄壁氣缸5驅動閥芯前進後退，實現注氣與抽出動作。閥芯12截面大於模仁中的型腔截面，利用模仁端面及閥芯的階梯面實現閥芯注氣與抽芯的位置限位。在成型較大截面製件時在注氣噴嘴15與彈丸的配合段銑削平面，成型較小截面製件時在注氣噴嘴15的下段設計臺階並銑削平面，保證噴嘴的加工工藝性並易於安裝。本發明與技術背景相比，具有的有益效果：(1)注氣噴嘴為中空管狀，減小了注氣壓力損失；(2)注氣噴嘴軸向與型腔軸線起始方向一致，保證了彈丸的起始推進方向；(3)採用嵌入安裝，穩定可靠，且便於移植；(4)注氣噴嘴的設計降低了加工精度與製造成本，且可靠避免了熔膠進入噴嘴的問題，實現了對氣體的可靠地密封；(5)注氣噴嘴伸入型腔段的可針對性設計，保證了該注氣裝置的通用性；(6)應用薄壁氣缸控制閥芯的進退，操作方便、動作可靠。附圖說明圖1是注氣裝置總裝圖。圖2是閥芯結構示意圖。圖3是閥體結構示意圖。圖4是大徑注氣噴嘴結構示意圖。圖5是小徑注氣噴嘴結構示意圖。圖6是注氣裝置工作示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明做進一步說明：注氣裝置總裝圖如圖1所示。注氣裝置該裝置包括堵頭1、閥體2、密封墊片3、變直徑高壓氣管接頭4、SDA薄壁氣缸5、氣缸支架6、調節螺母7、氣缸接頭8、聯軸器9、聯軸銷10、法蘭11、閥芯12、閥芯限位螺釘13、O型密封圈14、注氣噴嘴15。變直徑高壓氣管接頭4、法蘭11與閥體2螺紋聯接；氣缸5通過螺栓固定在氣缸支架6上，氣缸支架通過螺釘固定在閥體2上；氣缸通過氣缸接頭8、聯軸器9、聯軸銷10與閥芯12連接；閥芯12上裝有O型密封圈14，置於閥體2內；閥芯12與閥體2間有限位螺釘13進行限位與止轉；閥體設計有掛耳，直接嵌入安裝在模具模仁與模架間；注氣噴嘴15設計為中空管狀，且截面形狀可依據彈頭的截面形狀大小而設計；注氣噴嘴15與閥芯12採用螺紋聯接；該注氣裝置由薄壁氣缸5驅動閥芯前進後退，實現注氣與抽出動作。閥芯結構如圖2所示，閥芯採用中空結構，高壓氣體通過中空驅動彈丸向前運動。包括O型密封槽201，O型密封槽與閥體緊密貼合保證閥芯與閥體之間的密封性；內螺紋202可針對不同尺寸的彈丸更換不同的噴嘴；注氣口3用於輸送高壓氣體；閥芯限位凸204防止閥芯運動行程過大；閥芯限位槽205用於安裝限位螺釘，防止閥芯沿軸心轉動；銷釘孔207用於將閥芯與聯軸器連接；平面206用作閥芯安裝時的定位參考面，以便閥芯限位螺釘能順利對正限位槽205旋入。閥體結構如圖3所示，為保證注氣裝置與模具形成良好的配合，閥體設有兩個安裝凸肩301；為方便安裝，閥體上分別鑽一橫302、豎303孔，採用堵頭封堵，防止高壓氣體洩漏；閥體通過安裝孔305與氣缸支架連接；孔304、306分別用於安裝高壓氣管接頭和法蘭；沉孔307用於安裝限位止轉螺釘，以限制閥芯轉動，保證閥芯定位準確。大徑注氣噴嘴如圖4，該噴嘴針對截面尺寸較大的製件而設計。在與彈丸配合段銑削得到扳手平面401，以便噴嘴的安裝與拆卸；通孔402用於注射高壓氣體，驅動彈丸；限位臺肩403用於噴嘴的安裝限位；螺紋404用於注氣噴嘴的聯接固定。小徑注氣噴嘴如圖5，該噴嘴針對截面尺寸較小的製件而設計。在下段銑削得到扳手平面501，以便噴嘴的安裝與拆卸；通孔502用於注射高壓氣體，驅動彈丸；限位臺肩503用於噴嘴的安裝限位；螺紋504用於注氣噴嘴的聯接固定。該注氣裝在在體驅動彈丸輔助注塑工藝中的工作狀態如圖6所示：氣缸5驅動閥芯12向上移動，直到其端面抵住模仁18下端面，注氣噴嘴15伸入模具型腔內部；彈丸16套在注氣噴嘴15上，熔膠注入將彈丸壓在噴嘴上並包裹彈丸16及注氣噴嘴15；而後高壓氣體經由注氣噴嘴15注入，驅動彈丸16脫離注氣噴嘴15並在熔膠中向前穿透，完成充填、保壓、冷卻定型後，氣體洩壓；氣缸將閥芯12向下抽出，注氣噴嘴15抽離型腔，開模取件；而後氣缸5作用將閥芯12推出復位，準備下一個注塑周期。