專利名稱：高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及注塑裝備技術領域，特指一種可實現(xiàn)塑料制品多色幻彩注射成型的注射成型裝備。
背景技術：
現(xiàn)代消費類電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展要求高分子材料制品具有炫麗多彩的外觀，以滿足不同年齡段消費者的需求。傳統(tǒng)石油基塑料通常為無色透明或者乳白色，色彩過于單調(diào)限制了產(chǎn)品的多層次設計。20世紀60年代色母料的研究應用開拓了五顏六色的塑料制品應用領域，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，色母料在塑料領域的應用已經(jīng)進入一個比較成熟的階段。傳統(tǒng)的色母料工藝方法是將色母料與塑料原料共混后擠出造粒，再將帶有顏色的塑料粒料進行制品的成型，這一過程需要使材料在固態(tài)和熔融態(tài)之間進行反復轉變，對材料性能造成一定的影響，而且工藝步驟比較繁瑣，生產(chǎn)效率低，能耗高，塑料制品的靈活性差，如果需要更換產(chǎn)品的顏色還需要重新進行色母料與塑料原料的配混，增加了生產(chǎn)周期。另外，由于設備的局限性，傳統(tǒng)方法無法滿足帶條紋制品的一次性注射成型生產(chǎn)要求，更無法實現(xiàn)多色幻彩塑料制品的成型。所謂幻彩是指顏色不規(guī)則變化，無明顯的顏色分界面，具有漸變混合效果。專利ZL200710194415.7公開了一種共注射成型裝置及其熱流道噴嘴。該裝置使用熱流道噴嘴保證熔體在歧管內(nèi)的流動性，并利用銷與套筒之間的開啟和關閉控制熔體的流動方向，實現(xiàn)共注射成型。這種方法可以精確地控制熔體的溫度均勻性，但其結構復雜， 設備造價昂貴，無法任意調(diào)整熔體的顏色完成多色塑料制品的注射成型。專利ZL200910005306.5公開了一種生產(chǎn)雙色注射成型部件的模具和方法。通過兩種成型材料之間的壓力差推動設置在第一模具塊和第二模具塊之間的滑動模，在固化過程中實現(xiàn)一種成型材料與另一種成型材料的結合。模具的兩個流道與對應的型腔相通實現(xiàn)了不同顏色材料的注射成型，但該方法無法精確控制各流道的熔體流量和在線調(diào)整制品的顏色，而且更換色差需要重新開發(fā)模具，提高了生產(chǎn)成本。專利ZL201020172998. 0公開了一種混雙色注射成型機。該設備通過第一料桿、第二料桿與調(diào)色油路塊的相互配合，可以實現(xiàn)雙色物料注射成型混色漸變效果。但設備制造成本高，無法滿足帶條紋制品的一次性注射成型生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，所謂微積分注射成型是指成型過程中熔體經(jīng)過“微分式”的分流后再經(jīng)過“積分式”的混合。該裝備可以實現(xiàn)色母料共混、注塑兩步工藝一體化，通過伺服電機精確控制各澆口套的熔體進料量，可以在生產(chǎn)工藝過程中隨意調(diào)整塑料制品的顏色，滿足不同顏色制品的外觀要求，而且可以一次性注射成型帶有不同顏色條紋的塑料制品。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術方案高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，主要由三臺注射裝置及合模裝置、配色裝置、成型模具組成，成型模具安裝在合模裝置的動模板和定模扳之間，配色裝置主要由加熱裝置、伺服電機、聯(lián)軸器、軸承、熔體分配軸、澆口套、熔體分配器與匯合噴嘴組成，熔體分配器由澆口套一、澆口套二、澆口套三、 熔體分配軸、匯合噴嘴、軸承、軸承端蓋、熔體分配體組成，加熱裝置包覆熔體分配體外或布置在熔體分配體內(nèi)，分配軸通過聯(lián)軸器與伺服電機相連，軸承支撐熔體分配軸，分配軸可在熔體分配體內(nèi)旋轉，伺服電機可以精確控制熔體分配軸的轉動角度，澆口套一、澆口套二、 澆口套三分別與三臺注塑裝置的噴嘴相連接，安裝匯合噴嘴的安裝板將匯合噴嘴與安裝成型模具的定模板、熔體分配體連接，匯合噴嘴與成型模具的澆口套對接，澆口套一、澆口套二、澆口套三的軸線可以不在一個平面上，熔體分配體內(nèi)開設外流道一、外流道二、外流道三分別與澆口套一、澆口套二、澆口套三的內(nèi)孔相通，熔體分配軸上開設有內(nèi)流道一、內(nèi)流道二、內(nèi)流道三和出口流道，內(nèi)流道一、內(nèi)流道二、內(nèi)流道三與出口流道相通，熔體分配軸轉動過程中內(nèi)流道一、內(nèi)流道二、內(nèi)流道三和出口流道能與外流道一、外流道二、外流道三和匯合噴嘴內(nèi)流道間斷或連續(xù)相通，熔體經(jīng)過熔體分配軸的分流計量后從熔體出口經(jīng)匯合噴嘴流出，最后進入成型模具型腔。本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，澆口套一、澆口套二、澆口套三的軸線在一個平面內(nèi)且澆口套一與澆口套二、澆口套二與澆口套三成60°布置，伺服電機處于原位時，澆口套一對應的外流道一與內(nèi)流道一的四分之一相通，澆口套二對應的外流道二與內(nèi)流道二完全相通，澆口套三對應的外流道三與內(nèi)流道三的二分之一相通，匯合噴嘴與熔體分配體出口相通。本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，增加澆口套四或減少澆口套三，相對應的內(nèi)流道和外流道也增或減，用于制備四色或四種物料交替的制品，或制備雙色制品，澆口套數(shù)量一般最多為七個，對應七色。由以上技術方案可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1、將通常采用的色母料共混、注塑兩步工藝一體化，使材料由二次加熱冷卻變?yōu)橐淮渭訜崂鋮s，不僅能最大程度地維持材料的原有性能，而且消除了二次加熱所需能耗，避免了工藝的繁瑣復雜。2、無需重新開發(fā)多色注射模具，對傳統(tǒng)注射機進行簡單的改造便可以實現(xiàn)塑料制品的多色微積分幻彩注射成型，設備研發(fā)周期短，研發(fā)成本低。3、通過澆口套與紅、黃、藍三原色三臺注射裝置的噴嘴相連接，通過控制伺服電機的轉角控制熔體分配軸內(nèi)流道的布局，進而控制各流道的熔體流量，完成配色，不同伺服電機的轉角對應不同的熔體配色，實現(xiàn)不同制品的實時高效調(diào)色。4、可以實現(xiàn)熔體顏色的在線調(diào)配，調(diào)整相應的伺服電機轉角即可生產(chǎn)出相應顏色的塑料制品，快捷方便。5、循環(huán)控制伺服電機的轉角可以生產(chǎn)出帶有不同彩色條紋的塑料制品。6、連續(xù)調(diào)整伺服電機的轉角可以物料注射成型混色漸變效果，靈活性非常高。7、結構原理簡單，加工制造不存在技術問題。8、本發(fā)明對注射機的規(guī)格型號無任何要求，適應性強。


圖1是本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備實施例1的結構示意圖。圖2是本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備實施例1的A-A剖面圖。圖3是本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備實施例2的結構示意圖。圖4是本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備實施例2的B-B剖面逆時針90°旋轉圖。1-伺服電機，2-聯(lián)軸器，3-上軸承，4-熔體分配軸，5-下軸承，6_澆口套一，7_外流道一，8-內(nèi)流道一，9-澆口套二，10-外流道二，11-內(nèi)流道二，12-內(nèi)流道三，13-外流道三，14-澆口套三，15-熔體分配器，16-匯合噴嘴，17-成型模具
具體實施例方式實施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明的高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，主要由三臺注射裝置及合模裝置、配色裝置、成型模具17組成，成型模具17安裝在合模裝置的動模板和定模扳之間，配色裝置主要由加熱裝置、伺服電機1、聯(lián)軸器2、上軸承3、熔體分配軸4、下軸承5、澆口套一 6、澆口套二 9、澆口套三14、熔體分配器15與匯合噴嘴16組成，熔體分配軸4通過聯(lián)軸器2與伺服電機1連接，聯(lián)軸器2通過平鍵與熔體分配軸4、伺服電機1連接，伺服電機1通過支撐架固定在熔體分配器15的上方，上軸承3與下軸承5共同支撐熔體分配軸4，保證其在熔體分配器15內(nèi)的旋轉，澆口套一 6、澆口套二 9、澆口套三14相間60°布置，是連接外部注射裝置與熔體分配器4的主要通道，澆口套一 6通過外流道一 7與熔體分配軸4的內(nèi)流道一 8連通，澆口套二 9通過外流道二 10與熔體分配軸4的內(nèi)流道二 11連通，澆口套三14通過外流道三13與熔體分配軸4的內(nèi)流道三12 連通，伺服電機1處于原位時，外流道一 7與內(nèi)流道一 8的四分之一相通，外流道二 10與內(nèi)流道二 11完全相通，外流道三13與內(nèi)流道三12的二分之一相通，匯合噴嘴16的安裝板通過螺栓與熔體分配器15的熔體分配體緊固，實現(xiàn)熔體分配器15與成型模具的連通。本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，其熔體分配軸4可以在熔體分配器15內(nèi)旋轉而不漏料；熔體分配器15內(nèi)的熔體流道無死點，保證熔體流通；三個澆口套的布置角度分別相間60°，中間澆口套與出口流道在一條直線上，三個澆口套通過螺釘與熔體分配器15的熔體分配體固定。本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，熔體分配軸4由伺服電機1驅(qū)動，并由伺服電機1控制其在熔體分配器15內(nèi)的旋轉角度。本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備安裝于合模裝置的定模板外側并緊固，三臺外部注射裝置預塑紅、黃、藍三色的塑料熔體并通過注射裝置的噴嘴分別與澆口套一 6、澆口套二 9、澆口套三14相通，熔體分配器15外部加熱完畢保證恒溫，伺服電機 1位置歸零，此時外流道一 7與內(nèi)流道一 8的四分之一相通，外流道二 10與內(nèi)流道二 11完全相通，外流道三13與內(nèi)流道三12的二分之一相通，內(nèi)外流道的直徑完全相等，驅(qū)動伺服電機1使其轉動一定的角度，改變內(nèi)外流道相通的面積，可以在線實現(xiàn)顏色的調(diào)配。熔體分配軸4內(nèi)流道與熔體分配器15外流道對應的圖示位置設定為伺服電機1的零位，控制面板可以隨時使伺服電機1復位。例如，伺服電機1順時針旋轉使熔體分配軸4的內(nèi)流道三12 與熔體分配器15的外流道三13完全相通，則內(nèi)流道二 11與外流道二 10對應的位置由全
5部相通變化為二分之一相通，內(nèi)流道一 8與外流道一 7對應的位置則由四分之一相通變化為四分之三相通，從而實現(xiàn)各流道熔體流量的控制，同時為了保證熔體分配器15的出料口熔體輸出不間斷，熔體分配器15的出料口直徑應大于熔體分配軸4的出料口直徑。不同的伺服電機1的旋轉角度對應不同的輸出熔體顏色，注射成型過程中連續(xù)地改變伺服電機1 的旋轉角度可以實現(xiàn)顏色的漸變混合效果，循環(huán)均勻地改變伺服電機1的旋轉角度還可以實現(xiàn)帶有彩色條紋塑料制品的生產(chǎn)。實施例2如圖3和圖4所示，本發(fā)明高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備的第二方案， 該實施例與實施例1的結構、工作原理及效果基本相同。主要由伺服電機1、聯(lián)軸器2、上軸承3、熔體分配軸4、下軸承5、澆口套一 6、澆口套二 9、澆口套三14、熔體分配器15、匯合噴嘴16與成型模具17組成。區(qū)別在于，實施例2以成型模具17的結構形式進行設計，安裝于動模板與定模板之間，本發(fā)明的高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備通過定位環(huán)安裝于合模系統(tǒng)中，匯合噴嘴16直接與成型模具17相通，熔體分配軸4通過聯(lián)軸器2與伺服電機1相連接，澆口套一 6、澆口套二 9、澆口套三14相間90°分別與三臺注射裝置噴嘴相通，三路熔體經(jīng)過熔體分配軸4計量后經(jīng)熔體出口與匯合噴嘴16連通，伺服電機1驅(qū)動熔體分配軸4旋轉可以控制內(nèi)流道一 8、內(nèi)流道二 11、內(nèi)流道三12的熔體流量，其工作原理與實施例1相同。
權利要求
1.高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，其特征在于主要由三臺注射裝置及合模裝置、配色裝置、成型模具組成，成型模具安裝在合模裝置的動模板和定模扳之間，配色裝置主要由加熱裝置、伺服電機、聯(lián)軸器、軸承、熔體分配軸、澆口套、熔體分配器與匯合噴嘴組成，熔體分配器由澆口套一、澆口套二、澆口套三、熔體分配軸、匯合噴嘴、軸承、軸承端蓋、熔體分配體組成，加熱裝置包覆熔體分配體外或布置在熔體分配體內(nèi)，分配軸通過聯(lián)軸器與伺服電機相連，軸承支撐熔體分配軸，分配軸可在熔體分配體內(nèi)旋轉，伺服電機可以精確控制熔體分配軸的轉動角度，澆口套一、澆口套二、澆口套三分別與三臺注塑裝置的噴嘴相連接，安裝匯合噴嘴的安裝板將匯合噴嘴與安裝成型模具的定模板、熔體分配體連接，匯合噴嘴與成型模具的澆口套對接，熔體分配體內(nèi)開設外流道一、外流道二、外流道三分別與澆口套一、澆口套二、澆口套三的內(nèi)孔相通，熔體分配軸上開設有內(nèi)流道一、內(nèi)流道二、內(nèi)流道三和出口流道，內(nèi)流道一、內(nèi)流道二、內(nèi)流道三與出口流道相通。
2.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，其特征在于澆口套一、澆口套二、澆口套三的軸線在一個平面內(nèi)且澆口套一與澆口套二、澆口套二與澆口套三成60°布置，伺服電機處于原位時，澆口套一對應的外流道一與內(nèi)流道一的四分之一相通，澆口套二對應的外流道二與內(nèi)流道二完全相通，澆口套三對應的外流道三與內(nèi)流道三的二分之一相通，匯合噴嘴與熔體分配體出口相通。
3.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，其特征在于增加澆口套四或減少澆口套三，相對應的內(nèi)流道和外流道也增或減。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分子材料多色微積分幻彩注射成型裝備，屬于高分子材料成型機械領域，主要由三臺注射裝置及合模裝置、配色裝置、成型模具組成，成型模具安裝在合模裝置的動模板和定模扳之間，配色裝置主要由加熱裝置、伺服電機、聯(lián)軸器、軸承、熔體分配軸、澆口套、熔體分配器與匯合噴嘴組成，熔體分配器由澆口套一、澆口套二、澆口套三、熔體分配軸、匯合噴嘴、軸承、軸承端蓋、熔體分配體組成，熔體分配軸通過聯(lián)軸器與伺服電機連接。通過伺服電機精確控制各澆口套的熔體進料量，可以在生產(chǎn)工藝過程中隨意調(diào)整塑料制品的顏色，滿足不同顏色制品的外觀要求。該裝備的原理簡單容易實現(xiàn)，裝備設計合理性好，加工制造不存在技術問題。
文檔編號B29C45/17GK102357983SQ20111035837
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權日2011年11月11日
發(fā)明者丁玉梅, 楊衛(wèi)民, 王小華 申請人:北京化工大學