[發明專利]一種全電動彈射式超高速注塑成型機

有效

• 申請號: 201310095357.8
• 申請日: 2013-03-24
• 公開（公告）號: CN103192486A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 謝鵬程;郭小龍;焦志偉;丁玉梅;楊衛民
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C45/03
• 分類號: B29C45/03;B29C45/47
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種注塑成型機，屬于高分子材料成型機械領域。

背景技術

注射成型是塑料成型的一種重要手段，不僅可以制造出結構復雜的制品，而且精度高、造型優美、生產效率高，市場需求廣。近年來，隨著高分子材料加工成型技術的提高，高精度、超薄塑料制品已廣泛地應用在3C產品、醫療器械、汽車、光學部件等領域。為滿足超輕、超薄、超精密塑料制品的成型要求，開發具有超高注射速度以及較高的注射壓力的全電動注塑成型設備已成為塑機行業的關注焦點。

一般來說，注射速度達到800mm/s或以上的注塑成型稱為超高速注射。超高速注塑成型設備以其強大的驅動能量為熔體提供超高的注射速度以及較高的注射壓力。由于超高速注塑成型具有高速高壓等獨特的成型特性,?使得熔體在型腔內流動能力提高，從而能克服壁薄而導致過快冷卻造成的充填困難。超高速注射對注塑成型設備提出了高響應速度和控制精度等苛刻要求，注射裝置需要具備在極短時間內實現螺桿提速的驅動能量以及控制精度。

為實現超輕、超薄、超精密塑料制品的成型目的，人們便在注射機構上做出了相應的努力。最初，鑒于當時技術的限制，超高速注射是通過液壓蓄能而實現的。液壓超高速注塑機需要配備大容量的外置蓄能器和大排量液壓泵，通過蓄能器釋放的能量實現超高速注射。但液壓超高速注塑機有能耗大、體積大、響應速度低等缺點，制約其發展。隨著電動注塑機的興起，日本Fanuc公司推出了依靠直線電機驅動螺桿注射的全電動超高速注塑機。此后，全電動超高速注塑機通過大功率電機驅動實現超高速注射，注射速度可高達2000mm/s，具有控制精度高、響應迅速等優點，但其對注射電機和滾珠絲杠提出了苛刻的要求。

專利200910093523.4?公開了一種超高速注射裝置。該裝置采用在注射油缸內配備了增速彈簧，利用螺桿塑化后退將彈簧壓縮，待注射時，注射油缸進油，彈簧釋放，以彈簧的彈性勢能配合液壓系統，推動螺桿向前注射。通過此裝置，省去了外置的蓄能器，簡化了設備機構，降低了伺服電機以及滾珠絲杠的要求，并降低了成本。

Engel公司提出了熔體膨脹注射(X-MELT)技術，通過注射前預壓縮聚合物熔體，在注射時通過壓縮熔體的膨脹來完成超高速注射。但是，這種超高速注射工藝，需要配備一整套控制設備，此外還需裝備高壓可控針閥，涉及前端控制的技術問題，技術難度大。

日本研究人員提出了重錘下落式超高速注塑成型方法。利用重錘下落的重力勢能轉化成注射的驅動能量，實現超高速注射。通過重物下落撞擊注射活塞，可以在短時間內實現注射裝置提速，但是器件的磨損問題難以解決。

日精樹脂工業株式會社最近開發了NEX110-6EH超高速高壓注塑機。其通過裝備兩個低慣性伺服電機。通過同步帶連接共同驅動螺桿注射，降低了對滾珠絲杠和伺服電機的苛刻要求，注射速度可達1000mm/s，注射壓力可達295MPa，適合成形薄型導光板、薄壁媒體卡等薄壁精密產品。但是，雙電機驅動的同步性難以保證，成為雙電機驅動超高速注塑機的技術瓶頸。

發明內容

本發明的一種全電動彈射式超高速注塑成型機通過電磁彈射來實現超高速注射。本發明的目的在于解決現有超高速注塑機存在的技術難題和缺陷，為此提供一種高響應、高控制精度、高性價比的全電動超高速注塑機。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種全電動彈射式超高速注塑成型機，主要由合模裝置、注射裝置和機架組成。合模裝置和注射裝置位于機架上，合模裝置和機架與常規電動注塑機相同；注射裝置由噴嘴、機筒、加熱圈、螺桿、加料斗、料斗座、移動裝置、拉桿、塑化裝置、注射座、彈射裝置、彈射座和射臺組成；噴嘴、機筒、螺桿、料斗座、塑化裝置與注射座依次軸線對齊連接；射臺固定在機架上，注射裝置安裝在射臺上，并且在移動裝置的控制下可作相對射臺運動，加料斗安裝在料斗座上，螺桿位于機筒內，加熱圈包裹在機筒外；料斗座、注射座和彈射座通過四根拉桿對稱連接固定；塑化裝置由塑化電機、塑化齒形同步帶及帶輪組成，塑化電機固定在注射座上，螺桿尾部與塑化帶輪固定連接，實現塑化時螺桿旋轉運動；彈射裝置由電磁彈射器和彈射滑塊組成，彈射裝置末端固定在彈射座上，可隨注射裝置在射臺上相對運動，彈射滑塊在電磁彈射器上滑動，彈射滑塊一端與注射座連接，在注射時，通過電磁彈射器驅動彈射滑塊向前運動，從而驅動注射座向前移動，最終驅動螺桿向前注射。

本發明一種全電動彈射式超高速注塑成型機注射裝置為電磁彈射式注射，取代傳統的電機驅動滾珠絲杠的全電動注射裝置。以電磁力作為注射的動力，由于電磁彈射器的驅動能量足夠大，因而易實現超高速注射。