中文名 | 橡胶注射机平衡注射结构 | 申请人 | 佛山伊之密精密橡胶机械有限公司 |
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发明人 | 王诗海、王伟霞、许飞、刘成兵、李小海 | 申请号 | 200910261483X |
申请日 | 2009年12月10日 | 公布号 | CN101708651A |
公布日 | 2010年5月19日 | 地 址 | 广东省佛山市顺德区顺德高新区(容桂)科苑三路22号 |
代理机构 | 佛山市粤顺知识产权代理事务所 | 代理人 | 唐强熙 |
Int. Cl. | B29C45/53 | 类 别 | 发明专利 |
《橡胶注射机平衡注射结构》涉及一种橡胶注射成型机,特别是一种橡胶注射机平衡注射结构。
截至2009年12月,传统的几种橡胶注射机注射装置为:一、塑化料筒与注射油缸成90度,单缸注射,注射油缸与注射料筒呈180度在一条直线上;二、塑化料筒与注射油缸成180度单注射油缸的方式;三、塑化料筒与注射油缸在一边,且塑化部分装于注射料筒里面,双注射油缸的方式;四、双缸水平注射结构,塑化部分和注射料筒成180度布局,在两侧水平安装两个注射油缸。
第一种结构的缺点为:整机高度太高,不利于低厂房的安装;
第二种结构的缺点为:因注射油缸与塑化部分重量偏差太大,不能做射台升降动作,喷嘴口的胶料易硫化;
第三种结构的缺点为:因塑化、注射部分在一边,塑化部分装于注射部分的里面,不便于胶料温度的控制,注射量的准精确度也没有前两种高。
第四种结构的缺点为:因注射料筒是水平放置的,其流道与喷嘴体成90度,胶料在注射时压力损失大,只适宜门尼粘度低的胶料。
中国专利文献号CN201147984于2008年11月12日公开一种立式射出成型注射机构,包括底座和射台前板及安装其上的射移油缸和包括熔胶射筒和射胶油缸的熔胶筒组件,两个射移油缸分别对称安装在射台前板上的两则,且射移油缸的缸体是滑动配合贯穿在射台前板上,使射台前板将射移油缸的缸体作为支承导轨自由滑动,一端射移缸盖端固定在底座上,射胶油缸与射台前板间有射胶油缸前盖和等高垫,射胶油缸连接有与射移活塞杆连接的射胶油缸后盖,射胶活塞杆中心装有传动转轴,其两端分别连接熔胶螺杆和油马达及固定在射胶活塞杆端上的油马达法兰,法兰两侧边缘固定有导向杆,该导向杆贯穿在射胶油缸后盖上。该结构复杂、整机高度较高、不利于低厂房的安装。
图1为《橡胶注射机平衡注射结构》一实施例分解结构示意图。
图2为图1装配后结构示意图。
图3为图2的主视结构示意图。
图4为图3的俯视结构示意图。
图5为图3的A-A剖视结构示意图。
图6为《橡胶注射机平衡注射结构》使用状态结构示意图。
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2021年6月24日,《橡胶注射机平衡注射结构》获得第二十二届中国专利优秀奖。 2100433B
参见图1-图6,该橡胶注射机平衡注射结构,包括竖立设置的注射料筒12,侧面与塑化部分(图中未示出)呈90度连接,内设有与注射油缸17传动连接的注射柱塞头11,下端直接装有喷嘴体13,喷嘴体下端设有喷嘴14。
注射油缸17设置有三个,呈三角形均布在注射料筒12侧旁,与注射料筒相互平行,并通过油缸支座7与注射料筒固定连接;注射料筒的中心位于三角形的重心重合,其注射柱塞头11与注射油缸的活塞杆6传动连接。
注射油缸17包括缸筒9、活塞杆6、活塞6.1和固定连接在缸筒上下两端的油缸前盖5和油缸后盖10;活塞杆下端设置在缸筒内,与活塞固定连接,上端伸出油缸前盖,通过横梁2与注射柱塞头11传动连接;油缸前盖还通过连接件与油缸支座7固定连接。
油缸支座7包括设置在上板7.1和下板7.3之间的定位套筒7.2,定位套筒呈等边三角形分布,与注射油缸17的缸筒9相接,注射料筒12通过连接件4固定连接在等边三角形的中心处。上板7.1和下板7.3外围设有三个以上相互对准的滑座,与导柱15滑动连接;导柱上端伸至上板上方,并连接有导柱限位环18,下端伸至下板下方,与压板16连接,压板与主机上模板19固定连接。上模板19呈方形,转角处固定连接有格林柱20,下方设有下模板21,与格林柱滑动连接。下模板21下方设置有合模汽/油缸22,见图6。
横梁2外轮廓呈三角形,转角处与注射油缸17活塞杆6的上部固定连接,重心固定设置有连接杆3,连接杆伸入注射料筒12内,与注射柱塞头11相接。活塞杆6上部固定设置有活塞杆限位环8和螺母1,横梁2夹紧连接在活塞杆限位环和螺母之间。
《橡胶注射机平衡注射结构》的目的旨在提供一种结构简单的三缸立式注射结构,解决橡胶注射机整机高度太高、不利于低厂房的安装问题,同时注射量的准精确度高,适合多种胶料的成形,另外,注射部分易于实现系列化、模块化,注射结构更加紧凑、可靠的橡胶注射机平衡注射结构,以克服现有技术中的不足之处。
一种橡胶注射机平衡注射结构,包括竖立设置的注射料筒,注射料筒与塑化部分连接,内设置有与注射油缸传动连接的注射柱塞头,下端设置有喷嘴体,其结构特征是注射油缸设置有两个以上,均布设置在注射料筒侧旁,注射油缸的活塞杆与注射柱塞头传动连接。
所述注射油缸设置有三个,呈三角形均布在注射料筒侧旁,与注射料筒相互平行,并通过油缸支座与注射料筒固定连接。
所述注射油缸包括缸筒、活塞杆、活塞和固定连接在缸筒上下两端的油缸前盖和油缸后盖;活塞杆下端设置在缸筒内,与活塞固定连接,上端伸出油缸前盖,通过横梁与注射柱塞头传动连接;油缸前盖还通过连接件与油缸支座固定连接。
所述油缸支座包括设置在上板和下板之间的定位套筒,定位套筒呈等边三角形分布,与注射油缸的缸筒相接,注射料筒通过连接件固定连接在等边三角形的中心处,三角形的中心即为其重心,与注射料筒的中心重合,当注射油缸驱动注射料筒的注射柱塞头动作时,受力更加平衡。
所述横梁外轮廓呈三角形,转角处与注射油缸活塞杆的上部固定连接,重心固定设置有连接杆,连接杆伸入注射料筒内,与注射柱塞头相接。横梁重心部位设有注射柱塞连接杆,注射柱塞连接杆与注射柱塞头用螺纹连接,注射柱塞连接杆设有机械限位,注射柱塞头设于注射料筒内。
所述活塞杆上部固定设置有活塞杆限位环和螺母,横梁夹紧连接在活塞杆限位环和螺母之间。
所述塑化部分直接安装在注射料筒的侧面上,并与注射料筒成90度,减少了中心连接体;喷嘴体直接安装在注射料筒下端部。整个注射塑化装置可沿导柱由两个小油缸带动上下移动。塑化部分和注射部分独立,塑化和注射部分温度分别采用独立的温控系统控制,胶料温度容易控制,降低喷嘴口的胶料硫化量,且清理胶料方便。
所述上板和下板外围设置有三个以上相互对准的滑座,与导柱滑动连接;导柱上端伸至上板上方,并连接有导柱限位环,下端伸至下板下方,与压板连接,压板与主机上模板固定连接。
《橡胶注射机平衡注射结构》的注射部分为垂直放置,但注射油缸与注射料筒呈平面且平行布置,使整机高度降低;塑化部分和注射部分独立,塑化和注射部分的温度控制容易控制,降低喷嘴口的胶料硫化量,且清理胶料方便;同时,注射油缸设置有两个以上,均布设置在注射料筒侧旁,其活塞杆通过横梁与注射料筒的注射柱塞头传动连接,当注射时,高压油进入注射油缸缸筒的油腔,活塞杆被迫内缩,拉动横梁;横梁通过推动注射柱塞头,注射柱塞头推动胶料经喷嘴体的内流道射出。其结构简单合理、适用范围广、使用寿命长、注射时受力平稳。
1.一种橡胶注射机平衡注射结构,包括竖立设置的注射料筒(12),注射料筒与塑化部分连接,内设置有与注射油缸(17)传动连接的注射柱塞头(11),下端设置有喷嘴体(13),其特征是注射油缸设置有两个以上,均布设置在注射料筒侧旁,注射油缸的活塞杆(6)与注射柱塞头传动连接;所述注射油缸(17)设置有三个,呈三角形均布在注射料筒(12)侧旁,与注射料筒相互平行,并通过油缸支座(7)与注射料筒固定连接;所述注射油缸(17)包括缸筒(9)、活塞杆(6)、活塞(6.1)和固定连接在缸筒上下两端的油缸前盖(5)和油缸后盖(10);活塞杆下端设置在缸筒内,与活塞固定连接,上端伸出油缸前盖,通过横梁(2)与注射柱塞头(11)传动连接;油缸前盖还通过连接件与油缸支座(7)固定连接;所述塑化部分直接安装在注射料筒(12)的侧面上,并与注射料筒成90度;喷嘴体(13)直接安装在注射料筒下端部。
2.根据权利要求1所述的橡胶注射机平衡注射结构,其特征是所述油缸支座(7)包括设置在上板(7.1)和下板(7.3)之间的定位套筒(7.2),定位套筒呈等边三角形分布,与注射油缸(17)的缸筒(9)相接,注射料筒(12)通过连接件(4)固定连接在等边三角形的中心处。
3.根据权利要求1所述的橡胶注射机平衡注射结构,其特征是所述横梁(2)外轮廓呈三角形,转角处与注射油缸(17)活塞杆(6)的上部固定连接,重心固定设置有连接杆(3),连接杆伸入注射料筒(12)内,与注射柱塞头(11)相接。
4.根据权利要求3所述的橡胶注射机平衡注射结构,其特征是所述活塞杆(6)上部固定设置有活塞杆限位环(8)和螺母(1),横梁(2)夹紧连接在活塞杆限位环和螺母之间。
5.根据权利要求2所述的橡胶注射机平衡注射结构,其特征是所述上板(7.1)和下板(7.3)外围设置有三个以上相互对准的滑座,与导柱(15)滑动连接;导柱上端伸至上板上方,并连接有导柱限位环(18),下端伸至下板下方,与压板(16)连接,压板与主机上模板(19)固定连接。
介绍了大型橡胶注射机的技术方案和技术措施,分别从塑化注射系统、锁模系统、冷流道系统、控制系统等几个方面来描述整个系统的设计过程。通过该项技术,实现了大型橡胶制品一次或少次成型。
我厂使用的XS-ZY-125型塑料注射机,年产纱管500万支.机器经过20多年的使用,有些零部件的损坏现象十分严重,为此我们对部分易损件进行了改造和探讨.1 试验的缘由塑料注射机在工作时,动模板上的8块铜套与导杠在一定的长度范围内沿轴向做相对往
橡胶注射机简介
目前,在国内外已经得到了广泛的应用。
橡胶注射机的主要特点:
1. 简化工序,能够实现橡胶制品的高温快速硫化,缩短生产周期;
2. 制品尺寸准确,物理机械性能均匀,质量较高,对厚壁制品的成型硫化尤为适宜;
4. 操作简便、劳动强度减轻,机械化和自动化程度高;
注射机及其模具的机构较为复杂、投资大、维修保养水平要求较高,多用于大批量的模压制品生产;
目前,世界上的注射机的类型很多,按胶料塑化方式分,有柱塞式和螺杆式;按机器传动型式分,有液压式和机械式;按合模装置的型式分,有直压式,液压机械式和二次动作式;按机台部件的配置分,有卧室、立式、角式、多模注射机等等;
注射机的规格表示方法;
1、 以机器的最大注射容积来表示,单位是立方厘米;一般设备制造厂表明的最大注射量,是理论最大注射量,实际的机器制造和使用过程中产生的偏差,使得机器实际最大注射量与最大理论注射量有一定偏差;
理论注射量是指注塑机中的螺杆(柱塞)在一次最大行程中注射装置所能推出的最大塑化熔料量(cm3)。理论注射量是注塑机的主要性能参数。从这个参数中可以知道注塑机的加工能力,从而可确定一次注射成型塑料制品的最大质量。
国家标准GB/T 12783-1991中规定,理论注射量的大小用物料熔融状态时质量(g)或容积(cm3)表示。目前,国内和世界各国用容积(cm3)标注方式较多,因为物料容积与物料熔融状态的密度无关,此种标注方法适应于任何塑料的计量。
理论注射量计算公式为
式中 QL--理论注射量,cm3;
D--螺杆(柱塞)直径,cm;
S--螺杆(柱塞)的最大行程,cm。
由于螺杆(柱塞)外径与机筒内径之间有一个相互运动的装配间隙,当螺杆(柱塞)推动熔料前移时,受喷嘴口直径缩小和物料与机筒内壁摩擦等阻力影响,会有一部分料从间隙中回流。另外,熔料冷却时会有一定收缩量需要补充。所以,注塑机的实际注射量要小于理论注射量,计算时需要用系数K值修正,K值的大小与螺杆(柱塞)的结构及参数、外径和间隙、注射力的大小、熔料流速、背压大小、模具结构、制品形状和塑料的性质等因素有关。当螺杆头部有逆止阀时,取K值为0.9;如只考虑熔料的回流时,取K值为0.97。
即实际注射量
如果知道塑料制品的质量,在选择注塑机时,则熔融状态下塑料的容积换算为密度。即
式中 Qs--注塑机实际注射量,g;
ρr--塑料熔融状态下的密度,g/cm3。
塑料在不同温度条件下的密度见表1。
表1 塑料在不同温度条件下的密度
名 称 | 室温下密度/(g/cm3) | 加工温度/℃ | 熔融状态下密度/(g/cm3) |
聚苯乙烯(PS) | 1.05 | 180~280 | 0.93~0.98 |
低密度聚乙烯(LDPE) | 0.92 | 160~260 | 0.73~0.78 |
高密度聚乙烯(HDPE) | 0.954 | 260~300 | 0.71~0.73 |
聚甲醛(POM) | 1.42 | 200~210 | 1.16~1.17 |
尼龙6、尼龙10(PA6、PA10) | 1.08 | 260~290 | 1.008~1.01 |
聚丙烯(PP) | 0.915 | 250~270 | 0.72~0.75 |
如果按塑料制品的单件质量选择注塑机的型号(注意:塑料制品的单件质量应是注塑机理论注射量的70%~90%),选择这种型号的注塑机生产此塑料制品为最佳方案。如果塑料制品的质量小于注塑机理论注射量的40%,用这台注塑机生产此塑料制品,则既降低注塑机的设备利用率又大大提高了此塑料制品的生产成本。
2、 以机器最大锁模力来表示,通俗的单位是吨;
除以上2个最重要的参数外,设备模板的尺寸也是设备的重要参数;
橡胶注射机的基本结构:
1、 塑化注射单元:塑化注射单元是橡胶注射机的核心部分,对焦烧、夹气、密度均匀度及更换胶料的方便性起决定作用。
2、 合模装置:合模单元是橡胶注射机的主体部分,对硫化质量、产出效率、操作便捷起关键作用。
3、控制系统:控制系统是橡胶注射机的大脑,对机器精密度、稳定性、能耗起决定性作用;
4、安全保护:安全保护是橡胶注射机的必要组成部分,对安全生产起保证作用。安全保护设计主要从工作者方便性、高效性、习惯性等各种角度充分考虑调设备的安全保护装置和生产过程人性化,并清晰指引,夯实生产和发展的基础。
注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。
注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。
合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给予模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。
合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。
电气控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。
加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的,注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置,安装在料筒的外部,并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温,油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,导致原料不能正常下料。
润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路,以便减少能耗和提高零件寿命,润滑可以是定期的手动润滑,也可以是自动电动润滑;
注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成,实现电气--机械--液压的联锁保护。
监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载,以及工艺和设备故障进行监测,发现异常情况进行指示或报警。
螺杆式注射成型机的注射系统,其一般由塑化装置(机筒、螺杆和喷嘴等)、加料部件(上料系统料斗等)、计量装置、螺杆驱动装置加热冷却装暨、注射座移动装置及行程限位装置等组成。如图《注射系统的组成》所示是一种螺杆往复式注射系统的主要组成。其中塑化部件是螺杆式注射机的主要部件,主要由螺杆、机筒和喷嘴组成。不同于柱塞式注射机,往复式螺杆注射机的螺杆在机筒内既有轴向移动,又有旋转运动。螺杆在机筒内旋转时,将料斗内落入的塑料卷入机筒,并逐步将其向前推送、压实、排气和塑化。