金屬材料注射成型機的改進注射噴嘴制造技術

在金屬材料注射成型機中，注射噴嘴和澆道襯套之間的連接趨于使金屬材料進行泄漏。為了克服這個問題，噴嘴（１３”）被改進成具有突出部分或者插頭（２６），該突出部分或者插頭延伸到澆道襯套（１６”）的配合部分中，從而在相應的部分壁之間形成了密封。噴嘴和澆道襯套相對于相互可以軸向地運動而不會使密封喪失，而在現有技術的設計中，澆道襯套和噴嘴上的面對環形表面之間的任何分離將會導致密封喪效和泄漏。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種金屬材料注射成型機的改進注射噴嘴，并且尤其涉及一種金屬合金的注射成型機。在現有技術的設計中，噴嘴和澆道襯套的表面之間的配合幾何形狀被設計成承受由輸送油缸所施加的正向力，并且在整個機加工循環中保持處于正向密封接觸中。噴嘴和澆道襯套的配合表面可以是平形、球形、錐形或者是可以提供可接受的正向接觸區域的任何其它幾何形狀。輸送油缸施加到澆道襯套和噴嘴之間的交界面上的正向力用來克服反作用力和任何動態力，其中，該反作用力是由于注射期間所產生的注射壓力所形成的，這些動態力是由于在注射過程中所涉及的注射成形機零件之間的能量轉換所產生的。令人遺憾的是，已經發現，在注射金屬材料、特別是在注射處于觸變狀態下的材料時，實際上不可能提供足夠的夾緊力來防止噴嘴和澆道襯套之間的分離，因為，需要這種非常高的壓力，并且反作用力和動態力達到這種較高的、相對不能控制的使分離最后發生的程度。授權給日本鋼鐵公司(Japan Steel Works Ltd.)的日本專利11048286是這樣噴嘴的另一個例子當承受在正常情況下與金屬材料注射有關的注射壓力時，該噴嘴仍然具有泄漏問題。在那種設計中，噴嘴具有突出的圓柱形部分，該圓柱形部分被插入到模子的圓柱形凹槽中。形成于噴嘴和模子中的這兩個環形表面保持環形接觸，從而使噴嘴和模子的交界面保持密封。正是這種保持這種密封的問題已通過本專利技術克服了，本專利技術不需要噴嘴與模子面對地接觸。本專利技術的另一個目的是提供一種金屬材料注射成型機內的注射噴嘴，該注射噴嘴相對于澆道襯套可以運動，而不會使噴嘴和襯套之間的交界面處的密封失效。本專利技術的另一個目的是提供一種金屬材料注射成型機內的、位于注射成型機噴嘴和模子之間的密封，這種密封只需要把最小的力施加到模子和噴嘴之間，從而保持它們之間的密封。本專利技術的另一個目的是提供一種金屬材料注射成型機內的注射成型機噴嘴和澆道襯套設計，這種設計在噴嘴和襯套之間不需要接觸而能使它們之間保持密封。上述目的通過下面方法來實現使噴嘴延伸到澆道襯套的內部表面中。本專利技術提供了一種用于金屬材料注射成型機的改進型噴嘴和澆道襯套。該澆道襯套具有圓柱形表面，而噴嘴具有環形部分。該環形部分可以合適地安裝在圓柱形表面內，從而在噴嘴接合襯套時，在該表面和該部分之間提供密封接合。該表面和該部分具有足夠的長度從而允許在它們之間進行有限的軸向運動，而不會使它們之間的密封失效。實際密封可以通過下面方法來提供在襯套和噴嘴之間形成緊配合，或者使金屬材料在這些表面之間稍稍滲出一點，而在這些表面之間使滲出的金屬材料凝固，因此提供了所需要的密封。本專利技術在金屬材料注射成型機中提供了注射噴嘴，它接合到注射成型機的注射圓筒上；固定臺板，它安裝著一部分模子；及澆道襯套，它安裝在模子內。當通過澆道襯套把金屬材料注射到模子中時，噴嘴接合澆道襯套。該噴嘴具有插頭(spigot)部分，該插頭部分延伸到澆道襯套的通道中。插頭的外邊緣安裝到通道的內表面中，從而在該表面和插頭的邊緣之間產生了密封或者使金屬材料產生這種密封，因此在注射循環期間可以防止金屬材料通過噴嘴和澆道襯套之間的交界面而損失掉。本專利技術還可以用于在噴嘴和澆道襯套之間需要密封交界面的任何金屬材料注射或者鑄造過程。在注射金屬合金如鎂基合金處于觸變狀態下時，發現本專利技術特別有用。為了把金屬材料注射到模子中，輸送油缸14使圓筒11移向固定臺板15，直到噴嘴13與模子中的澆道襯套可工作地接合為止。當噴嘴13接合襯套時，輸送油缸14把組件10夾緊在合適位置上，從而把金屬材料注射到模子中。旋轉源18使螺桿12旋轉，從而使金屬材料從供給喉部19運動到噴嘴13中。沿著圓筒11的長度方向上的加熱帶20把金屬材料加熱到所需的注射溫度。當金屬材料通過螺桿12的頭部時，單向閥21使金屬材料驅動螺桿12返回到注射器殼體22中。這就在螺桿12的頭部處產生了金屬材料的注射料(injection charge)。在工作時，在注射機的圓筒11上的供給喉部19處供給金屬材料片(chips)。借助擠壓螺桿12使這些片輸送通過圓筒11，同時借助設置在圓筒圓周的加熱帶20把這些片加熱成觸變狀態。當用來注射的足夠金屬材料移過單向閥21時，然后，借助注射殼體22內的注射元件使螺桿12向前進從而把金屬材料注射到模子中。由于金屬材料在它進入模子中時冷卻得非常快，因此金屬材料必需盡可能快地注射到模子中，從而確保模子的所有部分被填滿。為了實現這個，需要注射柱塞在注射循環期間用較大的力向前快速運動。即使借助輸送油缸14使噴嘴13確實被夾緊到澆道襯套上，但是高速和較大的力使得它在整個注射循環中非常難以使噴嘴13與澆道襯套保持接觸，該輸送油缸14通過連接拉桿和系桿被設定成足以阻止澆道襯套和噴嘴13之間的任何分離。實際上，已經發現，在注射循環期間，噴嘴13和澆道襯套確實分離了。在注射循環的各種零件處形成動態負荷和慣性負荷。在每個注射循環之間，金屬材料在噴嘴中進行固化，從而形成了圓柱形“塞”。在每個注射循環開始時，壓射缸通過液壓流體來增壓，該液壓流體使螺桿向前運動并且增加位于螺桿前面但位于塞子后面的觸變金屬材料上的壓力。最后，來自注射柱塞的力足以使塞子與噴嘴分離，并且與觸變金屬材料一起吹到模子中。注射柱塞連續地向前運動，并且螺桿迫使金屬材料進入到模子中，直到模子被填滿為止。當塞子離開噴嘴時，它產生了反沖力，該反沖力作用在噴嘴中從而減少了與澆道襯套的交界面處的密封負荷。密封負荷的減少在密封交界面處引起了分離，因此產生了金屬材料的泄漏。當模子被裝滿并且螺桿產生突然停止時，產生了另一種有效負荷。螺桿、柱塞和金屬材料在螺桿前面進行減速，這就在噴嘴和澆道襯套連接處產生了輔助力。在熔化壓力達到最高的同時，該噴嘴被彈回，并且密封力減少了。這就引起金屬材料從噴嘴和澆道襯套的密封表面之間進行泄漏。如圖3所示，現有技術的噴嘴13’具有機加工成的球形表面23，該表面在預定角度范圍內與澆道襯套插入物25的球形表面24基本上相配合。澆道襯套插入物25在噴嘴13’和澆道襯套16’之間提供熱絕緣，因此襯套16’不能過度地使噴嘴13’冷卻。當噴嘴13’與澆道襯套插入物25形成壓力接觸時，襯套插入物25和噴嘴13’提供了完好密封，因此通過注射通道所注射出來的金屬材料不會從注射通道中泄漏出來。但是令人遺憾的是，如上面所述，噴嘴13’和澆道襯套插入物25在注射循環期間確實被分開了，并且金屬材料開始聚集在澆道襯套插入物25和噴嘴13’的表面上，而這些表面已被機加工成能夠進行精確配合。這意味著，超過時間時，噴嘴13’和澆道襯套插入物25之間的連接將失效并且不得不用新的噴嘴和澆道襯套插入物來更換。這將導致費用增大和浪費時間，因此希望能夠發現這樣的連接該連接不會失效，或者至少能夠在更多的注射循環中合適地起作用。而圖4A和4B所示的噴嘴和澆道襯套的交界面提供了這種連接。就圖4A和4B所示的設計而言，噴嘴13”包括插頭部分(spigotprotion)26，該插頭被機加工成能合適地安裝在澆道襯套通道27內。噴嘴13”上的臺肩28可以支撐在澆道襯套16”的表面29上或者也可以不支撐在表面29上，并且借助輸送油缸14所施加的壓力使之保持在那里。就這種設計而言，已經發現，噴嘴13”本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在一種金屬材料注射成型機中，注射噴嘴接合到所述注射成型機的注射圓筒上；固定臺板安裝著一部分模子；澆道襯套安裝在所述模子內，當通過所述澆道襯套把所述金屬材料注射到所述模子中時，所述噴嘴接合所述澆道襯套，所述噴嘴具有插頭部分，該插頭部分延伸到所述澆道襯套的通道中，所述插頭的外邊緣合適地安裝在所述通道的表面內，從而在所述表面和所述插頭的所述邊緣之間產生了密封，因此在注射循環期間防止金屬材料通過所述噴嘴和所述澆道襯套之間的交界面而損失。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬丁R凱斯特勒，簡M曼達，
申請(專利權)人：赫斯基注射器成型系統有限公司，
類型：發明
國別省市：CA[加拿大]