本发明专利技术公开了一种结构简单、动作可靠的水驱动弹丸辅助注塑工艺注排水装置，主要包括阀体2、限位支架4、快插接头11、联轴器7、下气芯9、阀芯套12、上气芯16、钢制气针17、射嘴18、气缸支架5、多位薄壁气缸6等。该注排水装置可移植性强；注气-排水通道的设计保证了可靠有效地排水；形状密封与密封圈密封相结合保证了胶料、注水通道与注气-排水通道间的可靠密封；射嘴18的三段式设计也保证了胶料、水的可靠密封；分两步抽出能可靠地将型腔中的水排空；多位薄壁气缸6通过电磁阀控制驱动阀芯组件分级上下运动，使各通道顺序接通或断开，实现注水、注气-排水及射嘴抽出动作，动作可靠；适用于水驱动弹丸辅助注塑及其类似工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种简易可靠的水驱动弹丸辅助注塑工艺注排水装置，可用于水驱动弹丸辅助注塑工艺及类似工艺的实验和生产。
技术介绍
与水辅助注塑技术利用水直接在胶料中穿透形成中空的原理不同，水驱动弹丸辅助注塑技术是利用压力水驱动弹丸在胶料中穿透来得到中空制件，其中空截面主要取决于弹丸的最大横截面形状与大小；该技术可成型截面更大、更复杂、壁厚更薄均匀的中空塑件，且对制件材料没有局限，因此该技术相对水辅助注塑技术有更广阔的应用前景。在水驱动弹丸辅助注塑工艺装备中，注水装置是必不可少的核心部件。在水辅助注塑技术中所用注水装置一般为水针，安装在模具型腔动模或定模一侧。水针的开启通过高压水压力驱动，在水压降低后通过压缩弹簧驱动关闭，难以保证动作的时效性及可靠性，存在胶料进入注水通道的危险；有些注水装置带注气排水功能，通过极小的间隙进气，压力驱动针阀打开，将水从进水口排出，这增加了装置的加工难度及制造成本，且下一成型周期注水时通道前段会存在较多气体，这很可能影响中空制件的内壁质量。在水驱动弹丸辅助注塑工艺技术中，注胶前弹丸是套在注水嘴上，注胶后再注入水来驱动弹头在胶料中推进，为此现有的安装在模具型腔动模或定模一侧的水辅助注塑工艺注水装置不能应用于水驱动弹丸辅助注塑工艺。国内外对此注水装置的设计极为少见，技术尚不成熟。注水装置的设计对于水驱动弹丸辅助注塑工艺技术的成功应用显得尤为重要。现有的水驱动弹丸辅助注塑注水装置常常设计成模具的一部分，应用斜导柱滑块结构实现注水嘴的上下移动，利用重力排水。这种装置结构简单，但存在以下问题：模具制造成本高；注水装置不具移植性；重力排水要求水口要大，排水效率低且不能有效地将水完全排空；水泄漏到模腔表面会严重影响产品的质量。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
所述的现有注水装置中存在的问题及满足水驱动弹丸辅助注塑工艺的实际使用要求，本专利技术提供了一种简易可靠的注排水装置：该装置各零件按功能可划分为阀体组件、阀芯组件、驱动组件三部分；阀体组件包括堵头Ⅰ1、阀体2、高压水接头3、限位支架4、快插接头11、堵头Ⅱ20；阀芯组件包括联轴器7、连接杆8、下气芯9、圆柱销钉10、阀芯套12、O型密封圈13、橡胶球14、矩形密封圈15、上气芯16、钢制气针17、射嘴18、限位螺钉19；驱动组件包括气缸支架5、多位薄壁气缸6；多位薄壁气缸6通过螺栓联接固定在气缸支架5上，气缸支架通过螺钉安装在阀体2上；阀芯组件与阀体中心型腔配合，其下端通过联轴器7与多位薄壁气缸6相连；阀芯套12采用阶梯轴形式设计，与矩形密封圈15配合使用，实现注水时注水通道与排水通道的可靠密封隔离，避免了同直径设计时密封圈经过通道孔时被通道孔边缘刃口刮伤而导致密封失效问题的产生；气芯采用组合结构设计，下气芯9和上气芯16采用螺纹联接组合成气芯组件，比水密度略大的橡胶球14置于二者形成的空腔中，空腔底部为锥面，顶部上气芯16开设有十字槽，注水时橡胶球14与底部锥面配合，实现注水通道与注气通道的可靠密封，注气时气体向上吹开橡胶球实现可靠注气；注水通道和排水通道均通过在上气芯16上铣削平面实现与射嘴18的连通，在阀芯套上注水通道比排水通道更靠近射嘴18出口，从而保证注水时阀芯套前端只有较少的气体被注入型腔，保证制件内表面质量；射嘴18上部结构分为三段：上段与弹丸配合，设置为有较小拔模斜度的柱面，以在注胶时固定弹丸并保证胶料不进入射嘴18，且注水时弹丸易于脱离射嘴18；中段在注胶时被胶料包裹，保证注水时对水的密封，设置有较小的反向拔模斜度，在射嘴一次抽出时可保证对水的可靠密封；下部圆柱面开小平面，以便射嘴18的安装；多位薄壁气缸6通过电磁阀控制驱动阀芯组件分级上下运动，使各通道顺序接通或断开，实现注水、注气-排水及射嘴抽出动作；一次抽出将射嘴18抽至低于水腔，关闭注水通道，开通排水通道，实现注气-排水并保证把水排空，避免开模时水的渗漏；二次抽出时将射嘴18抽离制件，保证顺利开模取件；该装置通过螺栓安装在模具近地侧，阀芯中心线与型腔起始中心线重合，保证注水方向与弹头初始穿透方向一致；射嘴18截面形状可依据弹头的截面形状大小而设计，以适应不同截面形状大小的制件的成型，射嘴18与阀芯套12螺纹连接，便于更换；气芯组件和阀芯套12采用圆柱销钉10连接，并与阀体1上开设的导向槽配合实现止转和导向；阀体2采用偏心设计，保证安装孔位于阀体2厚度方向的中心位置，以保证可靠平衡注水时作用在阀体上的弯矩。本专利技术与技术背景相比，具有的有益效果：(1)该装置通过螺栓固定安装在模具近地侧，动作控制相对独立，可与不同模具配套使用，移植性强；(2)设置了注气-排水通道，保证了可靠有效地排水，减少了水泄漏的风险；(3)采用密封圈密封和形状密封结合的密封方式将该装置的注水通道和注气-排水通道分隔，实现通道间的可靠密封；(4)射嘴18伸入型腔段的三段式设计，保证了可靠的胶料密封、弹丸顺利脱离射嘴及对水的密封；(5)分两步抽出能可靠地将型腔中的水排空，开模时无水渗漏到模腔表面；(6)应用多位薄壁气缸6实现分阶段进给、后退，操作方便、能保证注水、注气-排水、抽芯过程的顺序实现，动作可靠。附图说明图1注排水装置总装图。图2阀芯组件功能图。图3射嘴结构示意图。图4阀体结构示意图。图5装置注水过程示意图。图6装置排水过程示意图。图7装置脱模过程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：注排水装置总装图如图1所示：该装置各零件按功能可划分为阀体组件、阀芯组件、驱动组件三部分。阀体组件包括堵头Ⅰ1、阀体2、高压水接头3、限位支架4、快插接头11堵头Ⅱ20等，以阀体2为主体，堵头Ⅰ1、变直径高压水接头3、快插接头11，堵头Ⅱ20、限位支架4等通过螺纹联接或螺钉直接安装到阀体上2，堵头Ⅰ1、堵头Ⅱ20用于阀体2中横向管道的密封，变直径高压水接头3提供高压水入口，快插接头11作为排水出口与外部排水通道接通，限位支架4对二次抽出起限位作用；阀芯组件包括联轴器7、连接杆8、下气芯9、圆柱销钉10、阀芯套12、O型密封圈13、橡胶球14、矩形密封圈15、上气芯16、钢制气针17、射嘴18、限位螺钉19等，阀芯组件是该装置的关键部件；下气芯9和上气芯16通过螺纹连接与橡胶球14共同构成气芯组件，橡胶球14置于下气芯9和上气芯16组成的空腔内，与上气芯16下端开设的十字槽配合实现气体的单向输送；圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种结构简单、动作可靠的水驱动弹丸辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：该装置各零件按功能可划分为阀体组件、阀芯组件、驱动组件三部分；阀体组件包括堵头Ⅰ1、阀体2、高压水接头3、限位支架4、快插接头11、堵头Ⅱ20；阀芯组件包括联轴器7、连接杆8、下气芯9、圆柱销钉10、阀芯套12、O型密封圈13、橡胶球14、矩形密封圈15、上气芯16、钢制气针17、射嘴18、限位螺钉19；驱动组件包括气缸支架5、多位薄壁气缸6；多位薄壁气缸6通过螺栓联接固定在气缸支架5上，气缸支架通过螺钉安装在阀体2上；阀芯组件与阀体中心型腔配合，其下端通过联轴器7与多位薄壁气缸6相连；阀芯套12采用阶梯轴形式设计，与矩形密封圈15配合使用，实现注水时注水通道与排水通道的可靠密封隔离，避免了同直径设计时密封圈经过通道孔时被通道孔边缘刃口刮伤而导致密封失效问题的产生；气芯采用组合结构设计，下气芯9和上气芯16采用螺纹联接组合成气芯组件，比水密度略大的橡胶球14置于二者形成的空腔中，空腔底部为锥面，顶部上气芯16开设有十字槽，注水时橡胶球14与底部锥面配合，实现注水通道与注气通道的可靠密封，注气时气体向上吹开橡胶球实现可靠注气；注水通道和排水通道均通过在上气芯16上铣削平面实现与射嘴18的连通，在阀芯套上注水通道比排水通道更靠近射嘴18出口，从而保证注水时阀芯套前端只有较少的气体被注入型腔，保证制件内表面质量；射嘴18上部结构分为三段：上段与弹丸配合，设置为有较小拔模斜度的柱面，以在注胶时固定弹丸并保证胶料不进入射嘴18，且注水时弹丸易于脱离射嘴18；中段在注胶时被熔体包裹，设置有较小的反向拔模斜度，在射嘴一次抽出时可保证对水的可靠密封；下部圆柱面开小平面，以便射嘴18的安装；多位薄壁气缸6通过电磁阀控制驱动阀芯组件分级上下运动，使各通道顺序接通或断开，实现注水、注气‑排水及射嘴抽出动作；一次抽出将射嘴18抽至低于水腔，关闭注水通道，开通排水通道，实现注气‑排水并保证把水排空，避免开模时水的渗漏；二次抽出时将射嘴18抽离制件，保证顺利开模取件。...
【技术特征摘要】
1.一种结构简单、动作可靠的水驱动弹丸辅助注塑工艺注排水装置，其特征在于：该装置各零件按功能可划分为阀体组件、阀芯组件、驱动组件三部分；阀体组件包括堵头Ⅰ1、阀体2、高压水接头3、限位支架4、快插接头11、堵头Ⅱ20；阀芯组件包括联轴器7、连接杆8、下气芯9、圆柱销钉10、阀芯套12、O型密封圈13、橡胶球14、矩形密封圈15、上气芯16、钢制气针17、射嘴18、限位螺钉19；驱动组件包括气缸支架5、多位薄壁气缸6；多位薄壁气缸6通过螺栓联接固定在气缸支架5上，气缸支架通过螺钉安装在阀体2上；阀芯组件与阀体中心型腔配合，其下端通过联轴器7与多位薄壁气缸6相连；阀芯套12采用阶梯轴形式设计，与矩形密封圈15配合使用，实现注水时注水通道与排水通道的可靠密封隔离，避免了同直径设计时密封圈经过通道孔时被通道孔边缘刃口刮伤而导致密封失效问题的产生；气芯采用组合结构设计，下气芯9和上气芯16采用螺纹联接组合成气芯组件，比水密度略大的橡胶球14置于二者形成的空腔中，空腔底部为锥面，顶部上气芯16开设有十字槽，注水时橡胶球14与底部锥面配合，实现注水通道与注气通道的可靠密封，注气时气体向上吹开橡胶球实现可靠注气；注水通道和排水通道均通过在上气芯16上铣削平面实现与射嘴18的连通，在阀芯套上注水通道比排水通道更靠近射嘴18出口，从而保证注水时阀芯套前端只有较少的气体被注入型腔，保证制件内表面质量；射嘴18上部结构分为三段：上段与弹丸配合，设置为有较小拔模斜度的柱面，以在...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡唐清，刘文文，潘俊宇，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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