注射装置及注塑系统论文和设计-卢梦奇

全文摘要

本申请涉及注塑成型技术领域，尤其是涉及一种注射装置及注塑系统，注射装置包括料筒、料斗、螺杆以及注射器；其中，料筒设置有顺次相连通的第一腔室以及第二腔室；料斗以及注射器均设置在料筒上，且料斗的出口端与第一腔室相连通，注射器的出口端与第二腔室相连通；螺杆设置在料筒内，且螺杆能够沿着第一腔室以及第二腔室移动。注塑系统则包括本注射装置以及成型模具，注塑装置向成型系统提供带有气泡的熔料。本申请提供的新型的注塑工艺，注射装置能够实现向熔料内通入气体，进而形成带有气泡的熔料，从而为后期成型出带有气泡的注塑件提供了可能，尤其可将其应用在生产汽车配件中，当灯光照射到注塑件上时，形成不同的发光效果。

主设计要求

1.一种注射装置，其特征在于，包括：料筒、料斗、螺杆以及注射器；其中，所述料筒设置有顺次相连通的第一腔室以及第二腔室；所述料斗以及所述注射器均设置在所述料筒上，且所述料斗的出口端与所述第一腔室相连通，所述注射器的出口端与所述第二腔室相连通；所述螺杆设置在所述料筒内，且所述螺杆能够沿着所述第一腔室以及所述第二腔室移动。

设计方案

1.一种注射装置，其特征在于，包括：料筒、料斗、螺杆以及注射器；

其中，所述料筒设置有顺次相连通的第一腔室以及第二腔室；所述料斗以及所述注射器均设置在所述料筒上，且所述料斗的出口端与所述第一腔室相连通，所述注射器的出口端与所述第二腔室相连通；所述螺杆设置在所述料筒内，且所述螺杆能够沿着所述第一腔室以及所述第二腔室移动。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置还包括安装座，所述安装座设置在所述料筒的外侧壁上，所述安装座呈环状；

所述料斗开设有通孔，所述通孔与所述安装座的内环中空处相连通；

所述注射器插设在所述安装座内，且所述注射器的出口端通过所述通孔与所述第二腔室相连通。

3.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置还包括密封圈，所述密封圈设置在所述安装座与所述料筒的外侧壁之间，且所述密封圈围绕所述通孔的周向设置。

4.根据权利要求2所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置还包括控制阀，所述控制阀设置在所述注射器的出口端；或所述控制阀设置在所述通孔与第二腔室相连通处。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其特征在于，所述注射装置还包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述料斗的外部，且所述驱动装置与所述螺杆位于所述料斗外部的一端相连接，所述驱动装置用于驱动所述螺杆旋转。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其特征在于，所述料筒的侧壁上设置有支撑座，所述支撑座开设有第一进气道，所述料筒的侧壁开设有第二进气道，且所述第一进气道与所述第二进气道相连通；

所述注射装置还包括进气量调节机构以及盖板；其中，所述进气量调节机构设置在所述第一进气道内，所述进气量调节机构用于调节所述第一进气道内的进气量；所述盖板设置在所述第一进气道的入口处，且所述盖板用于打开或者封盖住所述第一进气道的入口。

7.根据权利要求6所述的注射装置，其特征在于，所述进气量调节机构包括驱动电机、第一支撑块、第二支撑块、第一旋转螺杆以及第二旋转螺杆；

其中，所述第一支撑块以及所述第二支撑块沿着所述第一进气道的长度方向顺次设置在所述第一进气道的内壁上，且所述第一支撑块以及所述第二支撑块交错排布；所述第一旋转螺杆远离所述第二旋转螺杆的一端可移动地插设在所述第一支撑块内，所述第二旋转螺杆远离所述第一旋转螺杆的一端可移动地插设在所述第二支撑块内；所述第一旋转螺杆与所述第二旋转螺杆相啮合；所述驱动电机嵌设在所述支撑座内，且所述驱动电机用于驱动所述第一旋转螺杆转动。

8.根据权利要求6所述的注射装置，其特征在于，所述盖板与所述料筒的外侧壁转动连接。

9.一种注塑系统，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的注射装置。

10.根据权利要求9所述的注塑系统，其特征在于，所述注塑系统还包括成型模具，所述成型模具设置有浇口；所述注射装置的料筒的注射口可插设在所述浇口内，所述注射装置用于将混有气泡的熔料注射进所述成型模具的浇口内。

设计说明书

技术领域

本申请涉及注塑成型技术领域，尤其是涉及一种注射装置及注塑系统。

背景技术

目前，传统注塑工艺为：将注塑粒子放入注射装置的物料桶中，并融化物料筒中的塑料粒子，使得粒子处在熔融状态，然后通过蜗轮蜗杆将熔融塑料挤压注塑在模具的型腔内，待产品凝固后，打开模具，将产品通过机械手或手工方式取出，整个工艺生产出的产品内部大多无气泡，而无法生产出内部含有气泡的个性化的产品，而在注射成型阶段很难向模具内通入气体，形成带有气泡的注塑件，最优方法则是在注射装置内形成带有气泡的熔料，因而现如今急需一款能有效形成带有气泡的熔料的注射装置。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种注射装置及注塑系统，以解决现有技术中存在的急需一款能有效形成带有气泡的熔料的注射装置的技术问题。

本申请提供了一种注射装置，包括：料筒、料斗、螺杆以及注射器；其中，所述料筒设置有顺次相连通的第一腔室以及第二腔室；所述料斗以及所述注射器均设置在所述料筒上，且所述料斗的出口端与所述第一腔室相连通，所述注射器的出口端与所述第二腔室相连通；所述螺杆设置在所述料筒内，且所述螺杆能够沿着所述第一腔室以及所述第二腔室移动。

在上述技术方案中，进一步地，所述注射装置还包括安装座，所述安装座设置在所述料筒的外侧壁上，所述安装座呈环状；所述料斗开设有通孔，所述通孔与所述安装座的内环中空处相连通；所述注射器插设在所述安装座内，且所述注射器的出口端通过所述通孔与所述第二腔室相连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述注射装置还包括密封圈，所述密封圈设置在所述安装座与所述料筒的外侧壁之间，且所述密封圈围绕所述通孔的周向设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述注射装置还包括控制阀，所述控制阀设置在所述注射器的出口端；或所述控制阀设置在所述通孔与第二腔室相连通处。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述注射装置还包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述料斗的外部，且所述驱动装置与所述螺杆位于所述料斗外部的一端相连接，所述驱动装置用于驱动所述螺杆旋转。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述料筒的侧壁上设置有支撑座，所述支撑座开设有第一进气道，所述料筒的侧壁开设有第二进气道，且所述第一进气道与所述第二进气道相连通；所述注射装置还包括进气量调节机构以及盖板；其中，所述进气量调节机构设置在所述第一进气道内，所述进气量调节机构用于调节所述第一进气道内的进气量；所述盖板设置在所述第一进气道的入口处，且所述盖板用于打开或者封盖住所述第一进气道的入口。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述进气量调节机构包括驱动电机、第一支撑块、第二支撑块、第一旋转螺杆以及第二旋转螺杆；其中，所述第一支撑块以及所述第二支撑块沿着所述第一进气道的长度方向顺次设置在所述第一进气道的内壁上，且所述第一支撑块以及所述第二支撑块交错排布；所述第一旋转螺杆远离所述第二旋转螺杆的一端可移动地插设在所述第一支撑块内，所述第二旋转螺杆远离所述第一旋转螺杆的一端可移动地插设在所述第二支撑块内；所述第一旋转螺杆与所述第二旋转螺杆相啮合；所述驱动电机嵌设在所述支撑座内，且所述驱动电机用于驱动所述第一旋转螺杆转动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述盖板与所述料筒的外侧壁转动连接。

本申请还提供了一种注塑系统，包括上述任一技术方案所述的注射装置，因而，具有该装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述注射装置还包括成型模具；其中，所述成型模具设置有浇口；所述注射装置的料筒的注射口可插设在所述浇口内，所述注射装置用于将混有气泡的熔料注射进所述成型模具的浇口内。

本申请还提供了一种注塑工艺，包括以下步骤：

步骤10、将物料添加至料筒内，并加热形成熔料；

步骤20、向所述料筒内通入气体，形成含有气泡的熔料；

步骤30、将含有气泡的所述熔料注射进成型模具的型腔内；

步骤40、对所述型腔进行保压、冷却处理，成型出内部带有气泡的注塑件。

在上述技术方案中，进一步地，步骤20包括：通过改变通入所述料筒内的气体的速率以及进气量，形成含有不同数量的气泡的所述熔料。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的注射装置，包括：料筒、料斗、螺杆以及注射器，螺杆设置在料筒内，且螺杆能够沿着第一腔室以及第二腔室移动，螺杆用于将熔融的塑料材料射入成型模具的模腔内，完成注射操作，在螺杆注射熔料前，注射器用于向熔料内通入气体，已形成带有气泡的熔料，进而使得成型后的注塑件内形成有多个气泡，形成个性化造型。

本注射装置应用在注塑工艺中时，在料筒内加入按照比例配好的物料，物料进入到注射装置的第一腔室内，再经过加热融化后，由螺杆推动由第一腔室进入第二腔室内，且与此同时，注射器向置于第二腔室内的熔料通入气体，形成带有多个气泡的熔料，进而螺杆再将带有气泡的熔料注射进成型模具的模腔内，待产品固化后，最终成型出带有气泡的注塑件，且气体被包裹留存在气泡内。

可见，本申请的注射装置，能够实现向熔料内通入气体的操作，进而形成带有气泡的熔料，从而为后期成型出带有气泡的注塑产品提供了可能，尤其将注塑完成的产品通过传统方式点亮，实现一种特殊的点灯效果，即一款零件中存在有气泡，点灯后，没有气泡的区域与正常产品一致，有气泡的区域由于气泡中没有塑料材料介质，展现出不同意完整塑料产品零件的效果。此类注塑件可应用在汽车领域，该注塑完毕的零件可以悬浮安装或固定安装在前部或后部车灯中，并配合灯泡光源或LED光源，可以实现位置灯功能，其他功能需配合其余的发光效果共同实现，当然，不仅应用在此领域，还可根据实际需要，应用在不同的领域。

本申请提供的注塑系统，包括上述所述的注射装置，因而，通过本注射装置能够形成带有气泡的熔料，而后再将熔料注射进成型模具内成型，最终生产出带有气泡的注塑件，造型独特美观，尤其对于灯照射时，会相应地产生不同的发光效果。

本申请提供的注塑工艺，在注塑过程中，形成带有气泡的熔料，而后再将熔料注射进成型模具内成型，最终生产出带有气泡的注塑件，造型独特美观，尤其对于灯照射时，会相应地产生不同的发光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的注射装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的注射装置的又一结构示意图；

图3为图2在A处的放大结构示意图；

图4为本申请实施例提供的注射工艺的流程示意图。

附图标记：

1-料筒，101-第一腔室，102-第二腔室，103-第二进气道，2-料斗，3-螺杆，4-注射器，5-安装座，6-密封圈，7-支撑座，701-第一进气道，8-进气量调节机构，801-驱动电机，802-第一支撑块，803-第二支撑块，804-第一旋转螺杆，805-第二旋转螺杆，806-盖板。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的注射装置、注塑系统及注塑工艺。

参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种注射装置，包括：料筒1、料斗2、螺杆3以及注射器4；其中，料筒1设置有顺次相连通的第一腔室101以及第二腔室102；料斗2以及注射器4均设置在料筒1上，且料斗2的出口端与第一腔室101相连通，注射器 4的出口端与第二腔室102相连通；螺杆3设置在料筒1内，且螺杆 3能够沿着第一腔室101以及第二腔室102移动。

本申请提供的注射装置，包括：料筒1、料斗2、螺杆3以及注射器4，螺杆3设置在料筒1内，且螺杆3能够沿着第一腔室101以及第二腔室102移动，螺杆3用于将熔融的塑料材料射入成型模具的模腔内，完成注射操作，在螺杆3注射熔料前，注射器4用于向熔料内通入气体，已形成带有气泡的熔料，进而使得成型后的注塑件内形成有多个气泡，形成个性化造型。

本注射装置应用在注塑工艺中时，在料筒1内加入按照比例配好的物料，物料进入到注射装置的第一腔室101内，再经过加热融化后，由螺杆3推动由第一腔室101进入第二腔室102内，且与此同时，注射器4向置于第二腔室102内的熔料通入气体，形成带有多个气泡的熔料，进而螺杆3再将带有气泡的熔料注射进成型模具的模腔内，待产品固化后，最终成型出带有气泡的注塑件，且气体被包裹留存在气泡内。

其中，可选地，料斗2可通过紧固件或者焊接等多种形式安装在料筒1上。

其中，可选地，注射器4注入的气体可以是纯净的氧气，氮气，或其他制备容易的惰性气体，根据实际需要进行选择，此外，气体呈现超临界流体状态，在薄壁成型零件中生成数百万个微米级的气泡。

其中，可选地，料筒1和料斗2之间还设置有加热装置，料筒1 上还设置有加热件以及保温层等，均为现有的注射设备的部件，在此，不再详述。

其中，可选地，料筒1上开设有喷射口，喷射口与第二腔室102 相连通，用于将熔料喷射进对应的成型模具内，均为常规设置，在此，不再详述。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，注射装置还包括安装座5，安装座5设置在料筒1的外侧壁上，安装座5呈环状；料斗2开设有通孔，通孔与安装座5的内环中空处相连通；注射器4插设在安装座5内，且注射器4的出口端穿过通孔与第二腔室 102相连通。

在该实施例中，安装座5为注射器4起到了支撑的作用，防止其发生倾斜等，进而保证注射气体的效果。注射器4插设在安装座5 内，且注射器4的出口端穿过通孔与第二腔室102相连通，通孔提供了输送气体的通道。

其中，可选地，安装座5与料筒1通过紧固件如螺钉或者螺栓相连接，当然，不仅限于此，还可根据实际需要选择连接方式。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，注射装置还包括密封圈6，密封圈6设置在安装座5与料筒1的外侧壁之间，且密封圈6围绕通孔的周向设置。

在该实施例中，密封圈6设置在安装座5与料筒1的外侧壁之间，起到密封的作用，防止安装座5和料筒1之间产生间隙漏料，使得本注射装置在工作过程中更加安全、可靠。

其中，可选地，密封圈6的数量可为多个，例如可为两个，其中一个密封圈6嵌设在安装座5靠近料筒1的一端面内，其中另一个密封圈6嵌设在料筒1靠近所述安装座5的侧壁面内，密封效果更好。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，注射装置还包括控制阀，控制阀设置在注射器4的出口端；或控制阀设置在通孔与第二腔室102相连通处。

在该实施例中，当控制阀设置在注射器4的出口端时，控制阀能够控制气体的进入量以及速率等，可按照实际需要进行调节，可控性更强。当控制阀设置在通孔与第二腔室102相连通处，此时，注射器 4的出口端位于通孔内，当注射器4向通孔内注射气体时，气体经过通孔与第二腔室102的连接处时，首先会经过控制阀再进入第二腔室 102内，进而控制阀能够控制气体的进入量以及速率等，可按照实际需要进行调节，使得熔液内含有不同大小以及数量的气泡，进而后期形成不同气泡效果的注塑件。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，注射装置还包括驱动装置，驱动装置设置在料斗2的外部，且驱动装置与螺杆3位于料斗2外部的一端相连接，驱动装置用于驱动螺杆3旋转。

在该实施例中，在一定温度下，驱动装置能够驱动螺杆3旋转，通过螺杆3搅拌完全熔融的塑料材料，并射入模腔，经冷却固化后，得到成型的产品。

其中，可选地，驱动装置为电机，当然，不仅限于此。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，料筒1 的侧壁上设置有支撑座7，支撑座7开设有第一进气道701，料筒1 的侧壁开设有第二进气道103，且第一进气道701与第二进气道103 相连通；注射装置还包括进气量调节机构8以及盖板806；其中，进气量调节机构8设置在第一进气道701内，进气量调节机构8用于调节第一进气道701内的进气量；盖板806设置在第一进气道701的入口处，且盖板806用于打开或者封盖住第一进气道701的入口。

在该实施例中，当需要向置于料筒1内的熔料通入气体时，可将盖板806打开，在第一进气道701的入口连接至风机，启动风机，并启动进气量调节机构8，进气量调节机构8能够调节进气量，从而调节熔料内气泡的大小以及多少，以满足不同的需求。

其中，可选地，料筒1的侧壁上开设有安装槽，安装槽与第一进气道701相连通，盖板806可拆卸地扣设在此安装槽内，从而盖板 806可封盖住此第一进气道701的入口。当然，盖板806还可通过转轴与料筒1的侧壁相连接，从而便于打开或者关闭。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，进气量调节机构8包括驱动电机801、第一支撑块802、第二支撑块803、第一旋转螺杆804以及第二旋转螺杆805；其中，第一支撑块802以及第二支撑块803沿着第一进气道701的长度方向顺次设置在第一进气道701的内壁上，且第一支撑块802以及第二支撑块803交错排布；第一旋转螺杆804远离第二旋转螺杆805的一端可移动地插设在第一支撑块802内，第二旋转螺杆805远离第一旋转螺杆804的一端可移动地插设在第二支撑块803内；第一旋转螺杆804与第二旋转螺杆 805相啮合；驱动电机801嵌设在支撑座7内，且驱动电机801用于驱动第一旋转螺杆804转动。

在该实施例中，进气量调节机构8工作时，首先将第一进气道 701的进气口与风机相连接，启动风机，与此同时，驱动电机801驱动第一旋转螺杆804旋转，由于第一旋转螺杆804与第二旋转螺杆 805相啮合，进而第一旋转螺杆804带动第二旋转螺杆805旋转，两者之间的配合间隙不断地变化，从而调节进气量。其中，第一支撑块802用于支撑第一旋转螺杆804，第二支撑块803用于支撑第二旋转螺杆805。

其中，第一支撑块802设置在第一进气道701的侧壁的一侧，第二支撑块803设置在第二进气道103的侧壁的相对的另一侧。

本申请的实施例还提供一种注塑装置，包括上述任一实施例所述的注射装置，因而，具有该装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，注塑系统还包括成型模具，成型模具设置有浇口；注射装置的料筒1的注射口可插设在浇口内，注射装置用于将混有气泡的熔料注射进成型模具的浇口内。

在该实施例中，注射装置向成型模具中注射带有气泡的熔料，成型模具而后保压、成型以及冷却，最终获取带有气泡的注塑件，使得造型更加美观，尤其将注塑完成的产品通过传统方式点亮，实现一种特殊的点灯效果，即一款零件中存在有气泡，点灯后，没有气泡的区域与正常产品一致，有气泡的区域由于气泡中没有塑料材料介质，展现出不同意完整塑料产品零件的效果。尤其该注塑完毕的零件可以悬浮安装或固定安装在前部或后部车灯中，并配合灯泡光源或LED光源，功能可以实现位置灯功能，其他功能需配合其余的发光效果共同实现，当然，生产出的注塑件不仅应用在此，还可应用在其他领域。

在成型时，成型模具的锁模力要求降低，因为超临界发泡剂用作溶剂，将材料的粘度降低40-60％，从而需要较低的压力便可将材料压入模具型腔，此工艺在正常温度以下，即约140℃时便可运行。

本申请的实施例还提供一种注塑工艺，包括以下步骤：

步骤10、将物料添加至料筒1内，并加热形成熔料；

步骤20、向料筒1内通入气体，形成含有气泡的熔料；

步骤30、将含有气泡的熔料注射进成型模具的型腔内；

步骤40、对型腔进行保压、冷却处理，成型出内部带有气泡的注塑件。

在该实施例中，产品注塑过程中，增加一个气体的搅拌再注设的过程，即在注射前，形成熔料的过程中添加气体，形成带有气泡的熔料，再将混有气泡的熔融材料注射进成型模具内，待成型后，打开成型模具，获取产品，此时的产品内部含有均匀的气体凝固而成的气泡，这种气泡是不规则的产品，尤其将注塑完成的产品通过传统方式点亮，实现一种特殊的点灯效果，即一款零件中存在有气泡，点灯后，没有气泡的区域与正常产品一致，有气泡的区域由于气泡中没有塑料材料介质，展现出不同意完整塑料产品零件的效果。其中此类注塑件可应用在汽车领域，该注塑完毕的零件可以悬浮安装或固定安装在前部或后部车灯中，并配合灯泡光源或LED光源，可以实现位置灯功能，其他功能需配合其余的发光效果共同实现，当然，不仅应用在此领域，还可根据实际需要，应用在不同的领域。

其中，可选地，气体可以是纯净的氧气，氮气，或其他制备容易的惰性气体，根据实际需要进行选择，此外，气体呈现超临界流体状态，在薄壁成型零件中生成数百万个微米级的气泡。

其中，步骤20包括：通过改变通入料筒1内的气体的速率以及进气量，形成含有不同数量的气泡的熔料。

可知，通过改变气体的通入量以及速度，进而形成不同的气泡景观，造型更加独特、美观，实用性更强。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

设计图

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