專利名稱：全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及橡膠加工成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置背景技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外橡膠注射成型技術(shù)，其橡膠注射裝置在傳動(dòng)上采用的是全液壓傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)塑化螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的是液壓馬達(dá)，推動(dòng)軸向注射裝置的是液壓油缸，預(yù)緊噴咀與模具注射口壓合裝置的是液壓油缸；在橡膠注射成型工藝方法上看，目前橡膠注射成型采用的是二步法注射成型第一步進(jìn)行塑化-定量，第二步進(jìn)行注射。這種傳統(tǒng)的注射成型技術(shù)，在液壓傳動(dòng)方面存在以下缺點(diǎn)一是浪費(fèi)能源，其在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，電機(jī)始終處在工作狀態(tài)，與各種工作狀態(tài)所需功率不匹配，導(dǎo)致無(wú)用功增加，造成電能浪費(fèi)；同時(shí)在作業(yè)過(guò)程中，由電能轉(zhuǎn)變成液壓能再轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，也造成電能的損失；二是液壓系統(tǒng)中易損件太多，容易導(dǎo)致機(jī)械故障，影響可靠性；三是作業(yè)過(guò)程中，液壓系統(tǒng)容易泄漏，污染工作環(huán)境；四維護(hù)保養(yǎng)困難，運(yùn)行成本較高。同時(shí)，這種傳統(tǒng)的注射成型技術(shù)的二步法注射工藝方面存在以下缺點(diǎn)一是浪費(fèi)能源，其不但在塑化過(guò)程中消耗能源，在注射過(guò)程中也消耗能源；二是影響質(zhì)量，其塑化時(shí)先進(jìn)入定量?jī)?nèi)腔的物料，同樣在注射時(shí)也先進(jìn)入模腔，導(dǎo)致物料熱歷程的明顯差異，而影響制品的質(zhì)量；三是降低了生產(chǎn)效率，塑化好的物料必須有停留時(shí)間，然后才能注射，從而影響生產(chǎn)效率；四設(shè)備復(fù)雜化，其不但需設(shè)置塑化裝置、定量裝置，而且還必須設(shè)置獨(dú)立的注射裝置；五尤其是現(xiàn)有方法設(shè)有定量裝置，限制了注射容量，不能注射容量大的橡膠制品，從而制約了注射成型技術(shù)的應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可生產(chǎn)大型橡膠制品的全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的由電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)、電動(dòng)壓合系統(tǒng)、機(jī)架、制品模型等4部分組成本實(shí)用新型。電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)由電機(jī)、減速機(jī)、軸承箱、可旋轉(zhuǎn)的螺桿、機(jī)筒、噴咀等組成，安裝在機(jī)架移動(dòng)橫梁中心處，移動(dòng)橫梁以機(jī)架的立柱為軌道，可自由地沿著軌道上下移動(dòng)。移動(dòng)橫梁上下運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)可自由穿過(guò)上橫梁的中央預(yù)留孔。帶動(dòng)移動(dòng)橫梁上下運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)壓合系統(tǒng)主要由電機(jī)、減速機(jī)、軸承箱、螺旋、螺母等組成，電動(dòng)壓合系統(tǒng)電傳動(dòng)部分安裝在機(jī)架上橫梁中心線一側(cè)，電動(dòng)壓合系統(tǒng)的傳動(dòng)螺母固定在移動(dòng)橫梁上，螺母中心配有螺旋，螺旋通過(guò)安裝在上橫梁內(nèi)的軸承箱與電動(dòng)壓合系統(tǒng)的電傳動(dòng)部分相連接。當(dāng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母便帶動(dòng)移動(dòng)橫梁沿著軌道上下運(yùn)動(dòng)，使電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)的噴咀與模具的注射口壓合，將物料連續(xù)不斷的注入制品模型中。下面分部分進(jìn)行詳細(xì)介紹電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)有電機(jī)、減速箱、軸承箱以及可旋轉(zhuǎn)的螺桿、機(jī)筒、噴咀等組成。在減速箱的輸入端裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在減速箱輸出端裝有承受巨大軸向力的軸承箱，軸承箱與減速箱端蓋相連，軸承箱另一端蓋與機(jī)筒相連接，可旋轉(zhuǎn)螺桿通過(guò)軸承箱與減速箱連接，噴咀安裝在機(jī)筒的下端。
所述的電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)軸承箱的軸承座安置在機(jī)架移動(dòng)橫梁上，在軸承座中央裝有與減速箱出軸連接的帶軸肩的空心軸套，在軸承座的內(nèi)孔上方裝有壓力傳感器，在軸肩的上方裝有推力調(diào)心軸承，在軸肩下方裝有圓錐滾子軸承，在軸承座下端面安裝有軸承端蓋。
所述電動(dòng)壓合系統(tǒng)設(shè)有減速箱，在減速箱的輸入端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在減速箱的輸出端設(shè)有承受軸向力的軸承箱，軸承箱與減速箱端蓋相連，滾珠絲杠或螺旋端軸通過(guò)軸承箱與減速箱連接。
所述電動(dòng)壓合系統(tǒng)軸承箱的軸承座，安置在機(jī)架的上橫梁上，在軸承座的中央裝有與減速箱出軸聯(lián)接的帶軸肩的空心軸套，在軸承座內(nèi)孔上方設(shè)有壓力傳感器，在軸肩上方安裝有推力調(diào)心滾子軸承，在軸肩下方裝有的圓錐滾子軸承，在軸承座下端面安裝有軸承端蓋。
機(jī)架主要由立柱，上橫梁、移動(dòng)橫梁、固定模板等組成。立柱，上橫梁與固定模板實(shí)行剛性連接，形成堅(jiān)固的機(jī)架系統(tǒng)。移動(dòng)橫梁可沿著立柱的軸線作上下移動(dòng)。機(jī)架的下方也可安裝軌道或滾輪，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)，以便對(duì)多個(gè)模型實(shí)施注射。
優(yōu)選地，電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)中設(shè)置一軸承箱，這種軸承箱能承受巨大的軸向力，保證塑化、注射過(guò)程安全可靠的操作。
優(yōu)選地，電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)軸承箱內(nèi)的壓力傳感器，能準(zhǔn)確地測(cè)量出塑化注射時(shí)的軸向力，并能設(shè)定安全的軸向力操作點(diǎn)。當(dāng)超出安全軸向力時(shí)，可停止操作，實(shí)現(xiàn)塑化、注射過(guò)程軸向力的數(shù)字化操作。
優(yōu)選地，實(shí)施注射噴咀與模具注入口壓合用的電動(dòng)壓合系統(tǒng)中的軸承箱，其內(nèi)裝有一壓力傳感器，用以控制壓合時(shí)的壓合壓力，并預(yù)先預(yù)定好壓合壓力，當(dāng)壓合力到達(dá)設(shè)定噸位時(shí)，自動(dòng)停止壓合過(guò)程，實(shí)現(xiàn)壓合過(guò)程的自動(dòng)與數(shù)字化操作。
采用本實(shí)用新型注射成型裝置具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)(1)節(jié)省電能電動(dòng)傳動(dòng)可以根據(jù)塑化所需功率和壓合所需功率選擇相適配功率的電機(jī)，提高有功功率，降低能耗；直接由電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，中間無(wú)需通過(guò)液壓能轉(zhuǎn)變，提高傳動(dòng)效率，降低能耗；取消軸向注射裝置的動(dòng)力，此過(guò)程無(wú)需用電能。以上三點(diǎn)均能節(jié)省電能。
(2)提高制品質(zhì)量在注射成型過(guò)程中，塑化的膠料，熱歷程均勻；同時(shí)注滿模具物料的致密性，可以通過(guò)調(diào)整注射壓力加以控制，對(duì)不同制品采有不同的注射壓力，優(yōu)選其質(zhì)量的最佳注射壓力，并可獲得注射制品批量與批量之間質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性。
(3)提高效率本實(shí)用新型在注射成型過(guò)程中，無(wú)需經(jīng)過(guò)靜態(tài)定量，省出了靜態(tài)定量停留的時(shí)間，從而提高了效率。
(4)提高設(shè)備的可靠性電動(dòng)系統(tǒng)的易損件比液壓系統(tǒng)的易損件少，而且沒有液壓的泄漏問(wèn)題，從而提高了設(shè)備的可靠性。
(5)突破了注射容量問(wèn)題現(xiàn)有的注射裝置因是靜態(tài)機(jī)械定量，定量的體積受到塑化能力和注射壓力的限制，因而注射容積受到限制；而本發(fā)明采用的是動(dòng)態(tài)信息定量技術(shù)，定量的體積沒有限制，同時(shí)在動(dòng)態(tài)中無(wú)需更大的動(dòng)力，從而突破了注射容量問(wèn)題。
(6)降低了運(yùn)行成本維護(hù)保養(yǎng)工作量小，易損元器件少，同時(shí)對(duì)維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)人員沒有特別要求，從而降低了運(yùn)行成本。
圖1全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置總結(jié)構(gòu)示意圖圖2電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖3電動(dòng)壓合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖4圖1的俯視圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)1安裝在移動(dòng)橫梁4中心位置，其上部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)10可自由通過(guò)上橫梁3的中央預(yù)留孔；移動(dòng)橫梁4套在立柱5上，并可自由地沿著立柱作上下移動(dòng)。電動(dòng)壓合裝置2安裝在上橫梁3上，上橫梁3與立柱固定在一起，電動(dòng)壓合裝置的傳動(dòng)螺母36固定在移動(dòng)橫梁4上，與其配合的螺旋33穿過(guò)傳動(dòng)螺母36中心。立柱5的中間裝有固定模板6，固定模板6緊固在立柱5上，由此與上橫梁3構(gòu)成了牢固的立式機(jī)架。在固定模板6底面安裝有制品上模7，制品下模8安裝在動(dòng)模板9上。
如圖2所示電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)10與減速機(jī)11相連，減速機(jī)11固定在移動(dòng)橫梁4上。軸承座12安裝在移動(dòng)橫梁4中心，帶軸肩的空心軸套13連接了減速箱出軸和可轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿19，軸承座12內(nèi)腔上部裝有壓力傳感器14，在壓力傳感器14下方裝有推力調(diào)心滾子軸承15，軸承15的定圈上端部壓著壓力傳感器14，空心軸套13軸肩下方裝有圓錐滾子軸承16，，壓蓋18將軸承箱密封。機(jī)筒17連接在移動(dòng)橫梁上并與螺桿19相配合，螺桿19在機(jī)筒17可轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿19與機(jī)筒17構(gòu)成了塑化和注射系統(tǒng)。機(jī)筒前端連接有一機(jī)頭口模21，機(jī)頭口模前端裝有噴咀22，而噴咀前端可與模具7的物料注入口相壓接。螺桿19前端配設(shè)有錐形螺桿頭23，而機(jī)頭口模21內(nèi)部有一軸向錐形孔。錐形螺桿頭裝配在軸向錐形孔中，錐形孔與錐形螺桿頭23的形狀相吻合，其間形成一錐形環(huán)狀流道。該錐形環(huán)狀流道在后端與機(jī)筒17連通，在前端與噴咀22連通，從機(jī)筒17來(lái)的物料借助螺桿19的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)經(jīng)由錐形環(huán)狀流道進(jìn)入噴咀22，噴咀22將經(jīng)螺桿、機(jī)筒塑化后形成的高溫，高壓，高速的物料注入制品模具的模腔，使其成型。
機(jī)頭口模結(jié)構(gòu)中設(shè)置加熱、冷卻水道25，用以對(duì)通過(guò)流道的物料溫度進(jìn)行控制；另外，可在流道上設(shè)置測(cè)溫傳感器，用以監(jiān)測(cè)物料的注射溫度，從而可以使物料在預(yù)期溫度下注入模腔。此外，在流道上裝有測(cè)壓傳感器26，用以監(jiān)測(cè)物料的注射壓力，在由測(cè)壓傳感器26檢測(cè)的注射壓力達(dá)到某一預(yù)先設(shè)定的壓力值時(shí)，注射成型裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，注射過(guò)程結(jié)束。在具體使用中，可對(duì)噴咀的口徑進(jìn)行選擇，以控制物料注入模腔的速度。
如圖3所示，本實(shí)施例的電動(dòng)壓合系統(tǒng)包括電機(jī)27與行星齒輪減速箱28相連，行星齒輪減速箱與上橫梁3固定在一起。軸承座29安裝在上橫梁3中，帶軸肩的空心軸套30將減速箱出軸與傳動(dòng)螺旋33連接在一起，軸承座29內(nèi)腔上部安裝有壓力傳感器31；壓力傳感器31下方裝有推力調(diào)心滾子軸承32，下方還裝有圓柱滾子軸承34；壓蓋35將軸承箱密封。與傳動(dòng)螺旋33配套的傳動(dòng)螺母36用螺栓緊固在移動(dòng)橫梁4上。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，除了以上的結(jié)構(gòu)形式外，電機(jī)可采用直流調(diào)速電機(jī)或變頻電機(jī)；減速箱可采用平面二次包絡(luò)減速箱或其它形式減速箱；其機(jī)架可作成移動(dòng)式，進(jìn)行多工位移動(dòng)注射等。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，只要采用了作為注射裝置的全電動(dòng)傳動(dòng)和螺桿旋轉(zhuǎn)注射的主體結(jié)構(gòu)，并在其基礎(chǔ)上增加或改動(dòng)一些部件，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，包括電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)、電動(dòng)壓合系統(tǒng)、機(jī)架、制品模型部分；其特征在于電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)安裝在機(jī)架移動(dòng)橫梁中心處，移動(dòng)橫梁以機(jī)架的立柱為軌道上下移動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)壓合系統(tǒng)電傳動(dòng)部分安裝在機(jī)架上橫梁中心線一側(cè)，電動(dòng)壓合系統(tǒng)的螺母固定在移動(dòng)橫梁上，螺母中心配有螺旋，螺旋通過(guò)安裝在上橫梁的軸承箱與電動(dòng)壓合系統(tǒng)電傳動(dòng)部分連接；機(jī)架由立柱，上橫梁、移動(dòng)橫梁、固定模板組成，立柱、上橫梁與固定模板之間剛性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，其特征在于所述電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)有電機(jī)、減速箱、軸承箱及可旋轉(zhuǎn)的螺桿、機(jī)筒、噴咀組成，在減速箱的輸入端裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在減速箱輸出端裝有軸承箱，軸承箱與減速箱端蓋相連，軸承箱另一端蓋與機(jī)筒相連接，可旋轉(zhuǎn)螺桿通過(guò)軸承箱與減速箱連接，噴咀安裝在機(jī)筒的下端。
3.如權(quán)利要求1所述的全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，其特征在于所述電動(dòng)壓合系統(tǒng)減速箱的輸入端裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在減速箱的輸出端設(shè)有軸承箱，軸承箱與減速箱端蓋相連，螺旋通過(guò)軸承箱與減速箱連接。
4.如權(quán)利要求1所述的全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，其特征在于所述的電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)軸承箱內(nèi)裝有推力調(diào)心滾子軸承和壓力傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，其特征在于所述的電動(dòng)壓合系統(tǒng)軸承箱內(nèi)裝有推力調(diào)心滾子軸承和壓力傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型裝置，主要由電動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)1、電動(dòng)壓合系統(tǒng)2、機(jī)架3、模具4等部分組成。當(dāng)電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)安裝在移動(dòng)橫梁上的螺桿旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)的噴咀與制品的模具注射口壓合后，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)塑化注射系統(tǒng)的螺桿旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺桿與機(jī)筒的作用對(duì)物料產(chǎn)生塑化和推動(dòng)作用，對(duì)制品進(jìn)行一步法注射成型。本實(shí)用新型是一種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省能源、維護(hù)方便、可注射大型橡膠制品的設(shè)備可廣泛應(yīng)用于橡膠制品加工行業(yè)。
文檔編號(hào)B29C45/47GK2866099SQ20052008325
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者呂柏源, 李軍亮 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)