一种针阀热流道系统及注塑模具的制作方法 专利技术说明

塑料加工应用技术1.本发明涉及注塑热流道技术领域，具体涉及一种针阀热流道系统及注塑模具。背景技术：2.热流道（hot runner systems）是在注塑模具中使用的，将融化的塑料粒子注入到模具的型腔中的加热组件系统。热流道模具是将传统式模具或三板式模具的浇道与流道经过加热，于每一成形时即不需要取出流道和浇道的一种崭新构造。热流道系统主要包含分流和加热两大部分，热流道系统一般由热灌嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成，热灌嘴一般包括两种：开放式热灌嘴和针阀式热灌嘴。由于热灌嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的制造，因而常将相应的将热流道系统分成“开放式热流道系统”和“针阀式热流道系统”。3.其中，针阀式流道系统在技术上较先进，主要优点有：（1）在制品上不留下进浇口残痕，进浇口处痕迹平滑；（2）能使用较大直径的浇口，可使型腔填充加快，并进一步降低注射压力，减小产品变形；（3）可防止开模时出现牵丝现象及流涎现象；（4）当注塑机螺杆后退时，可有效地防止从模腔中反吸物料；（5）能配合顺序控制以减少制品熔接痕。4.然而，由于整个注塑过程是在高温高压下进行的，使得针阀温度和针阀导套均处于较高温度状态，由于注塑材料热膨胀的原因以及针阀导套和针阀之间间隙的原因，熔融注塑材料容易从间隙中溢出。现有技术中，如专利号为2016101544312的针阀式热流道系统，包括分流板，在分流板上固设有相对置的阀针导套和喷嘴，阀针穿设于阀针导套和喷嘴中且阀针一端穿出阀针导套并与能驱动阀针沿轴向前后往复移动的阀针驱动器相连，阀针导套上套设有呈筒状的镶件主体，镶件主体上设有至少一片能与阀针驱动器相接触的导热翼板。通过导热翼板来向外扩散阀针导套的热量，使熔融塑胶材料粘性增加，降低注塑材料从阀针导套和阀针外溢风险。5.但是，上述技术中阀针的温度还处于较高温度，如果能够将阀针的温度降低，就能够很好的实现注塑材料的粘度增加，阻止外溢。从而，本技术提供了一种针阀热流道系统及注塑模具，旨在通过降低阀针温度来实现注塑材料的粘度降低。技术实现要素：6.为此，本发明提供一种针阀热流道系统及注塑模具，以解决现有技术中存在的相关技术问题。7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：根据本发明的第一方面，提供了一种针阀热流道系统，包括驱动模块、分流装置和喷嘴，所述驱动模块设置在分流装置的上端，所述分流装置的下端设置有喷嘴，所述喷嘴与分流装置连通，所述驱动模块穿过分流装置插设在喷嘴内，所述驱动模块包括端盖、阀体、密封套、阀芯和降温机构，所述端盖设置在阀体的上端，所述阀体的下端设置有密封套，所述密封套与端盖的轴线处插设有阀芯，所述阀芯固定在气缸或油缸的活塞杆上，且所述阀芯上设有降温机构。8.进一步地，所述阀芯包括外阀芯、内阀芯和阀针，所述外阀芯滑动安装在所述阀体内腔，且所述外阀芯的外周壁与阀体的内腔壁密封滑动接触，所述外阀芯的上方和下方分别形成第一腔室和第二腔室，所述外阀芯的中轴线上滑动设置有内阀芯，所述内阀芯上固定嵌入有阀针，所述内阀芯与气缸或油缸的活塞杆固定。9.进一步地，所述降温机构包括设置在所述阀针上的降温通道和设置在所述内阀芯上的连通通道，所述降温通道从所述阀针顶端延伸至其中部，所述降温通道上端连通所述连通通道一端，所述连通通道另一端连通所述第一腔室。10.进一步地，所述内阀芯包括安装块、针头安装腔、连接块和杆头腔，所述安装块上端设有容纳所述活塞杆的杆头腔，所述安装块下端设有容纳所述阀针的针头安装腔，所述阀针通过连接块固定在所述安装块下端；所述连通通道包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述外阀芯上设有与所述第一腔室连通的第一通道，所述安装块上设有连通所述第一通道的第二通道，所述活塞杆上设有连通所述第二通道的第三通道，所述安装块上设有连通所述第三通道和降温通道的第四通道。11.进一步地，还包括排气通道和水冷通道，所述排气通道设于所述阀体上，且所述排气通道连通所述第二腔室，所述阀体上还设置有水冷通道。12.进一步地，还包括密封胶套，所述密封胶套硫化固定在所述外阀芯外周壁上，所述密封胶套与所述阀体内腔壁相抵密封，所述第一腔室为密闭腔室。13.进一步地，所述分流装置包括分流板、密封盖、内镶件、密封镶件、导向套和连接件，所述阀针穿过密封盖插设在导向套内，所述导向套安装在内镶件的尾端，所述内镶件的首端插设有密封镶件，所述内镶件与密封镶件相抵，所述密封镶件螺接固定在分流板上，所述内镶件竖直设置在分流板内。14.进一步地，所述分流板内水平设置有进料孔，所述内镶件的轴线处设置有阀针孔，所述进料孔与阀针孔连通，所述阀针孔与喷嘴连通。15.进一步地，还包括导引盘，所述导引盘固定套设在所述活塞杆上，且所述导引盘设于所述外阀芯的上方。16.根据本发明的第二方面，提供了一种注塑模具，包括如上所述的针阀热流道系统。17.本发明具有如下优点：本技术采用复合活塞的设计，通过活塞杆牵引外阀芯和内阀芯，使得阀针能够上下移动。在阀针向下移动时，第一腔室通过连通通道与阀针上的降温通道连通，抽吸降温通道内的空气促使阀针的温度降低，从而与阀针接触的注塑材料粘度降低，有效降低注塑材料从阀针和密封镶件之间外溢风险；在阀针向上移动时，外界空气通过排气通道进入到第二腔室并与阀针接触，实现阀针的降温，从而与阀针接触的注塑材料粘度降低，同样有效降低注塑材料从阀针和密封镶件之间外溢风险。本技术通过对阀芯的结构改进，就能够实现阀针温度降低的目的，不需要对阀体、分流装置和喷嘴进行改造，大大提高了适应性，降低了改造成本。附图说明18.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。19.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。20.图1为本发明实施例提供的一种针阀热流道系统的剖视图；图2为本发明实施例提供的驱动模块的剖视图；图3为本发明实施例提供的阀芯的剖视图；图4为本发明实施例提供的图3中a处局部放大图；图中：10驱动模块；11端盖；12阀体；13密封套；14阀芯；141外阀芯；142内阀芯；1421安装块；1422针头安装腔；1423连接块；1424杆头腔；143阀针；15降温机构；151降温通道；152连通通道；1521第一通道；1522第二通道；1523第三通道；1524第四通道；20分流装置；201分流板；202密封盖；203内镶件；204密封镶件；205导向套；206连接件；30喷嘴；40第一腔室；50第二腔室；60排气通道；70水冷通道；80密封胶套；90进料孔；100阀针孔；101导引盘。具体实施方式21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。22.为了解决现有技术中存在的技术问题，本技术实施例提供了一种针阀热流道系统，旨在通过降温机构15实现阀针143在动作过程中降温，从而使得与阀针143中部接触的注塑材料增加粘度，封堵阀针143与密封镶件204空隙，因此实现防溢目的。23.具体的，如图1所示的，针阀热流道系统包括驱动模块10、分流装置20和喷嘴30，驱动模块10设置在分流装置20的上端，驱动模块10与气缸或油缸（图中未示出）进行连接，为阀针143的动作提供动力；分流装置20设置熔融注塑材料的入口，同时能够将进入的注塑材料进行分流，同时注塑材料进入到喷嘴30中；分流装置20的下端设置有喷嘴30，喷嘴30与分流装置20连通，从喷嘴30末端流出的注塑材料进入到注塑型腔（图中未示出）中，驱动模块10穿过分流装置20插设在喷嘴30内，因此，驱动模块10能够带动阀针143穿过分流装置20并进入到喷嘴30中，通过驱动模块10的动作，使得阀针143在喷嘴30中动作将喷嘴30末端打开或封堵。24.为了实现本技术的目的，本实施例对驱动模块10内部进行改进，特别是增加了降温部件，具体的，驱动模块10包括端盖11、阀体12、密封套13、阀芯14和降温机构15。如图1和图2所示的，密封套13与端盖11的轴线处插设有阀芯14，阀芯14固定在气缸或油缸的活塞杆上，端盖11设置在阀体12的上端，用于将阀体12上端进行固定，同时限制其内的阀芯14结构向外窜出阀体12。阀体12的下端设置有密封套13，用于将阀体12下端固定，同时限制其内的阀芯14结构向外窜出阀体12。需要说明的是，本技术实施例中，端盖11和密封套13密封固定在阀体12上，必要位置采用密封圈提高密封效果。因此，在使用时，活塞杆能够带动阀芯14在阀体12内上下移动，而不会从阀体12的上端和下端窜出，同时密封性也具有较好的效果。25.为了实现对现有结构进行改进，提高密封效果，降低注塑材料溢出风险，本技术实施例的阀芯14上设有降温机构15，降温机构15能够通过阀芯14在阀体12内的上下移动发挥降温作用，从而能够实现阀针143的降温。为了更好的说明本技术实施例的技术方案和原理，如下：如图2和图3所示的，阀芯14包括外阀芯141、内阀芯142和阀针143，外阀芯141截面成“十字架”形，外阀芯141的外周壁与阀体12的内腔壁密封滑动接触，外阀芯141滑动安装在阀体12内腔，同时图中所示的，外阀芯141上端滑动插设在端盖11内部，其下端滑动插设在密封套13内部，端盖11和密封套13起到滑动导向的作用。由于设置的外阀芯141的结构，且外阀芯141的上方和下方分别形成第一腔室40和第二腔室50，如图2所示的，而且外阀芯141与端盖11和密封套13接触位置通过密封圈实现滑动密封，第一腔室40和第二腔室50中的气体不会从端盖11和外阀芯141以及密封套13和外阀芯141之间逃逸，保证了第一腔室40和第二腔室50的密封性，为降温机构15的设置提供了结构基础。同时，外阀芯141中心轴线上设置有通道，外阀芯141的中轴线上滑动设置有内阀芯142，如图1和图2所示，内阀芯142上固定嵌入有阀针143，内阀芯142与气缸或油缸的活塞杆固定，阀针143、活塞杆和内阀芯142为同轴设置，从而活塞杆能够带动内阀芯142上下移动，内阀芯142进一步带动阀针143的上下移动。26.本技术实施例中，降温机构15包括设置在阀针143上的降温通道151和设置在内阀芯142上的连通通道152，降温通道151从阀针143顶端延伸至其中部，如图2所示的，降温通道151延伸至密封镶件204部位，能够降低阀针143和密封镶件204之间的注塑材料的流动性，阻滞注塑材料的外溢风险。如图2所示的，降温通道151上端连通连通通道152一端，连通通道152另一端连通第一腔室40，如上所述的，第一腔室40为密封腔室，当外阀芯141向下移动时，降温通道151、连通通道152和第一腔室40中的气体压力降低，同时降温通道151内的空间较小，将会使得内部温度降低，通过热量传递，使得具有降温通道151部分的阀针143温度降低，阀针143温度的降低能够降低阀针143和密封镶件204之间的注塑材料的流动性。27.为了更好的说明降温通道151和连通通道152的设置方式，以下对内阀芯142的结构和连通通道152的设置位置进行说明。28.其中，如图3和图4，内阀芯142包括安装块1421、针头安装腔1422、连接块1423和杆头腔1424。一方面，安装块1421上端设有容纳活塞杆的杆头腔1424，其中，此实施例中，活塞杆的下部设置了环形块（图中未标出），且环形块与活塞杆为一体设置，环形块上设置通孔，且安装块1421上端设置有与通孔对位的螺孔。在具体安装时，活塞杆下端插入到杆头腔1424中，活塞杆下端与杆头腔1424为过盈配合，螺杆从环形块上端向下穿过通孔并与安装块1421上的螺孔连接，从而实现了活塞杆和安装块1421的稳定连接。另一方面，安装块1421下端设有容纳阀针143的针头安装腔1422，如图2所示的，阀针143通过连接块1423固定在安装块1421下端。具体的，阀针143上端设置有个直径大于其下部头端，头端过盈配合固定在针头安装腔1422内，连接块1423中部上设置供阀针143穿过的通孔，同时在其上还设置供螺杆穿过的周围通孔，如图4所示的，安装块1421下端设置螺孔，螺杆向上穿过周围通孔并与螺孔连接，从而通过连接块1423将阀针143固定在安装块1421的下端。29.为了实现降温通道151和第一腔室40的连通，具体的，连通通道152包括第一通道1521、第二通道1522、第三通道1523和第四通道1524，外阀芯141上设有与第一腔室40连通的第一通道1521，如图2中标示的，从而建立了第一腔室40和外阀芯141内通孔的连通。安装块1421上设有连通第一通道1521的第二通道1522，此实施例中第二通道1522为横向开设在杆头腔1424上的通道（此通道的内径小于第一通道1521的内径），因此，即使内阀芯142在外阀芯141内具有一定的活动量也能够保证第一通道1521和第二通道1522的连通。活塞杆上设有连通第二通道1522的第三通道1523，如图2所示的，第三通道1523为l形，其一端开口连通着设置在杆头腔1424上的第二通道1522，其另一端开口设置在活塞杆的下端中心。从而建立了第一腔室40、第一通道1521、第二通道1522和第三通道1523之间的连通，且相互之间不会产生泄露的现象。安装块1421上设有连通第三通道1523和降温通道151的第四通道1524，第四通道1524为开设在安装块1421中心轴线上并连通杆头腔1424和针头安装腔1422的通道，第四通道1524的上端与第三通道1523连通，第四通道1524的下端与降温通道151连通。30.在具体使用时，外阀芯141相对于阀体12内壁滑动，为了保证第一腔室40的密封性，还设置了密封胶套80，密封胶套80硫化固定在外阀芯141外周壁上，密封胶套80与阀体12内腔壁相抵密封，第一腔室40为密闭腔室。同样的，也可以在内阀芯142外壁上设置密封胶套80，从而使得内阀芯142相对于外阀芯141具有活动量时也能够保证滑动密封性。31.本技术采用复合活塞的设计，通过活塞杆牵引外阀芯141和内阀芯142，使得阀针143能够上下移动。在阀针143向下移动时，第一腔室40通过连通通道152与阀针143上的降温通道151连通，抽吸降温通道151内的空气促使阀针143的温度降低，从而与阀针143接触的注塑材料粘度降低，有效降低注塑材料从阀针143和密封镶件204之间外溢风险。32.进一步地，还包括排气通道60和水冷通道70，排气通道60设于阀体12上，且排气通道60连通第二腔室50，在阀针143向上移动时，外界空气通过排气通道60进入到第二腔室50并与阀针143接触，实现阀针143的降温，从而与阀针143接触的注塑材料粘度降低，同样有效降低注塑材料从阀针143和密封镶件204之间外溢风险。为了降低整个阀体12的温度，还在阀体12上设置有水冷通道70。33.因此，本技术通过对阀芯14的结构改进，就能够实现阀针143温度降低的目的，不需要对阀体12、分流装置20和喷嘴30进行改造，大大提高了适应性，降低了改造成本。34.进一步地，如图2，分流装置20包括分流板201、密封盖202、内镶件203、密封镶件204、导向套205和连接件206，阀针143穿过密封盖202插设在导向套205内，导向套205安装在内镶件203的尾端，内镶件203的首端插设有密封镶件204，内镶件203与密封镶件204相抵，密封镶件204螺接固定在分流板201上，内镶件203竖直设置在分流板201内。此实施例中的降温通道151一般就延伸到密封镶件204区域，从而保证了阀针143上部特别是密封镶件204区域的低温状态，防止注塑材料的泄露。分流板201内水平设置有进料孔90，内镶件203的轴线处设置有阀针孔100，进料孔90与阀针孔100连通，阀针孔100与喷嘴30连通。而阀针143下部则插设在进料的通道上，处于较高温度，并不会造成注塑材料的粘滞。35.为了更加顺畅的向下推动外阀芯141在阀体12内移动，还设置了导引盘101，导引盘101固定套设在活塞杆上，且导引盘101设于外阀芯141的上方。当具体使用时，内阀芯142在活塞杆的带动下向下相对于外阀芯141移动一定距离，同时导引盘101向下接触到外阀芯141上端，从而带动外阀芯141向下移动，第一腔室40空气压力减小。需要说明的是，在此实施例中，第一通道1521的直径大于第二通道1522，从而为内阀芯142相对于外阀芯141留出活动量，保证第一通道1521和第二通道1522始终处于连通状态。36.根据本发明的第二方面，提供了一种注塑模具，包括如上的针阀热流道系统。37.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。









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