[實(shí)用新型]超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)的熱流道噴嘴裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920106840.0
• 申請(qǐng)日: 2009-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201366770Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝鵬程;嚴(yán)志云;楊衛(wèi)民;丁玉梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C33/38
• 分類號(hào): B29C33/38;B29C45/23;B29C45/72
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)的熱流道噴嘴裝置，屬于精密注射成型模具領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)鐵磁體在外磁場(chǎng)中磁化時(shí)，其長(zhǎng)度及體積均發(fā)生變化，去掉外磁場(chǎng)后，其又恢復(fù)原來(lái)的尺寸，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮。磁致伸縮材料是實(shí)現(xiàn)電磁能-機(jī)械能二者能量和信息高效轉(zhuǎn)換的功能材料，而TbFe₂、SmFe₂、DyFe₂、HoFe₂、TbDyFe₂(鋱鐵、釤鐵、鏑鐵、鈥鐵、鋱鏑鐵)等稀土-鐵系化合物在靜磁場(chǎng)下的飽和磁致伸縮系數(shù)達(dá)1500×10^-6～2000×10^-6，是傳統(tǒng)磁致伸縮材料如鐵、鎳等的10～100倍，這類材料被稱為稀土超磁致伸縮材料。稀土超磁致伸縮材料變形的線性范圍大，在線性區(qū)的應(yīng)變也達(dá)2000×10^-6，這有利于磁致伸縮量的精確控制；其應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生的推力很大，直徑約10mm的超磁致伸縮棒材磁致伸縮時(shí)產(chǎn)生約2000N的推力，能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)70％；其彈性模量隨磁場(chǎng)而變化，可調(diào)控；響應(yīng)頻率最高可達(dá)2000Hz以上；頻率特性好，可在低頻率(幾十到1000赫茲)下工作，工作頻帶寬，穩(wěn)定性好，可靠性高，其磁致伸縮性能不隨時(shí)間而變化，無(wú)疲勞，無(wú)過(guò)熱失效問(wèn)題。由于超磁致伸縮材料具有大位移、大輸出應(yīng)力、高響應(yīng)速度、高可靠性、漂移量小、驅(qū)動(dòng)電壓低且無(wú)反沖等優(yōu)點(diǎn)，因而在精密流體控制、超精密加工、超精密定位、機(jī)器人、精密閥門、微馬達(dá)以及振動(dòng)控制等工程領(lǐng)域均有廣泛地應(yīng)用，但其在精密模具熱流道領(lǐng)域還未得到充分開(kāi)發(fā)。

針閥式噴嘴是熱流道系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，采用針閥式噴嘴在制品上不會(huì)留下進(jìn)澆口的痕跡，能使用較大直徑的澆口，使型腔充填加快，可防止開(kāi)模時(shí)出現(xiàn)牽絲現(xiàn)象，當(dāng)注射機(jī)螺桿后退時(shí)，防止物料反吸，能有效調(diào)控澆口封閉時(shí)機(jī)。目前的針閥式噴嘴主要有彈簧式針閥噴嘴、液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)式針閥噴嘴，其主要不足是響應(yīng)速度不能滿足精密注射成型的要求，精密注射成型注射速度達(dá)到1000mm/s，甚至有2000mm/s，注射時(shí)間極短，如一些3C薄殼產(chǎn)品需要小于0.5s甚至0.2s的充填時(shí)間，然而傳統(tǒng)閥澆口當(dāng)控制系統(tǒng)下命令時(shí)會(huì)延遲約0.3～0.5s，因此常規(guī)的針閥式噴嘴無(wú)法應(yīng)用于超高速精密注射成型。另外采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)式針閥噴嘴時(shí)需要附加氣動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)裝置，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且受模具尺寸限制及影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于超高速精密注射成型的高速響應(yīng)熱流道噴嘴裝置。

本實(shí)用新型超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)的熱流道噴嘴裝置，它的主要結(jié)構(gòu)包括：主流道噴嘴、定模安裝板、超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、閥桿、噴嘴前板、噴嘴后板、噴嘴加熱器、噴嘴等，主流道噴嘴、流道板、噴嘴嵌件、噴嘴前板都安裝有溫控裝置，使塑料熔體保持在要求的溫度下，為防止溫度波動(dòng)帶來(lái)的影響，超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器帶有冷卻裝置，定模安裝板上加工有冷卻水道，使冷卻水能夠進(jìn)出超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，主流道噴嘴安裝在定模安裝板及流道板的中間部位，主流道噴嘴下端與流道板配合，熔體從主流道噴嘴流入流道板，再經(jīng)過(guò)噴嘴嵌件、噴嘴加熱器、噴嘴進(jìn)入型腔，在主流道噴嘴周圍分布一個(gè)或多個(gè)超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，閥桿的一端位于超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的稀土超磁致伸縮棒通過(guò)位移放大機(jī)構(gòu)后與預(yù)壓彈簧共同驅(qū)動(dòng)閥桿的上下移動(dòng)，閥桿的另一端依次穿過(guò)流道板、噴嘴嵌件、噴嘴加熱器，并能夠與噴嘴中的錐形閥座接觸，閥桿上下移動(dòng)時(shí)控制噴嘴的開(kāi)啟和關(guān)閉，閥桿的外徑與噴嘴加熱器中的孔為動(dòng)配合，保證閥桿移動(dòng)自如，而塑料熔體又不會(huì)從噴嘴加熱器中泄漏至噴嘴嵌件。

超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)包括：筒體、勵(lì)磁線圈、永久磁鐵、冷卻水道、稀土超磁致伸縮棒、調(diào)節(jié)螺釘、位移放大機(jī)構(gòu)和預(yù)壓彈簧。位移放大機(jī)構(gòu)為3級(jí)或更高，每級(jí)位移放大機(jī)構(gòu)放大倍數(shù)為3倍或更大，即總放大倍數(shù)不小于27倍。

本實(shí)用新型采用超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)閥桿控制熱流道噴嘴的開(kāi)啟和關(guān)閉，其響應(yīng)響應(yīng)頻率最高可達(dá)2000Hz以上，可以滿足超高速精密注射成型的要求，帶有冷卻水道的超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)器不受溫度波動(dòng)等的干擾，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型超磁致伸縮材料驅(qū)動(dòng)的熱流道噴嘴裝置示意圖

圖中：1-主流道噴嘴，2-定模安裝板，3-超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，4-冷卻水道，5-流道板，6-閥桿，7-噴嘴嵌件，8-噴嘴后板，9-噴嘴加熱器，10-噴嘴，11-噴嘴前板

具體實(shí)施方式