針閥式熱流道模具及閥針組件的制作方法

本發明涉及注塑模具領域，具體而言，涉及一種針閥式熱流道模具及閥針組件。

背景技術：

目前，在塑膠制品成品射出成型領域，熱流道技術已廣泛應用，熱流道技術不僅可以減少塑料材料浪費，縮短成型周期提升生產效率，還提升了產品的合格率，且成品的外觀面不會出現進料痕跡，降低了生產成本。

熔融狀態的塑料，經過熱流道注入到多型腔的模具中，每一個型腔對應一個熱嘴，現有技術中，每一個熱嘴由一個氣缸或油缸驅動，由于每一個熱嘴的尺寸以及氣缸或油缸的尺寸都是一定的，致使每個熱嘴之間的中心間距無法實現小間距，而精密微小型產品模具的尺寸是由熱嘴之間的間距決定的，所以，會造成模具體積過大，注塑機的噸位過大，能耗隨之增大，生產周期長，生產成本高，不符合節能環保的理念，注塑出來的產品的精度反而無法保障。

其次，模具型腔數量多，要求各型腔進膠要保持平衡，所以進膠和閥針的動作必須保持同步，多個閥針打開和關閉必須同時，由此才能保證注塑的各型腔產品同步充填完整，產品壓力均衡，質量標準一致。而現有技術中，每一個熱嘴由一個氣缸或油缸控制，所以上述參數很難得到保證。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種動力單元使用少的、降低成本、提升注塑一致性和同步性優良的針閥式熱流道模具及閥針組件。

為解決上述問題，本發明提供的第一解決方案如下：

閥針組件，包括動力單元和連接在所述動力單元上的閥針，還包括閥針板，所述動力單元通過所述閥針板帶動多個所述閥針做沿所述閥針軸向的往復直線運動。

在示例性實施例中，所述動力單元包括至少一個氣缸或油缸。

動力單元帶動閥針板做往復直線運動，可知動力單元為直線運動裝置，可根據使用需求選用不同的直線運動裝置。氣缸和油缸為一個標準件，其驅動力與運動行程唯一，可根據缸的技術參數設計模具。根據閥針板面積的大小以及針閥式熱流道模具的尺寸規模選用相應數量、驅動力和行程的氣缸或油缸。通常驅動力需求較小時選用氣缸，驅動較大時選用油缸。

為解決上述問題，本發明提供的第二解決方案如下：

針閥式熱流道模具，包括模具本體，以及形成于所述模具本體中的熱流道，還包括上述的針閥組件和熱嘴，所述模具本體中還形成有局部與所述熱流道連通的多個閥腔；

所述動力單元與所述模具本體固定，每一所述閥腔貫穿所述模具本體的表面處設有所述熱嘴，每一所述閥腔中設有一個所述閥針，所述閥針的往復直線運動使所述熱流道與所述熱嘴連通和隔離。

在示例性實施例中，所述模具本體包括流道板和連接在所述流道板上的至少一個分流注塑頭，每一所述分流注塑頭貫穿形成有多個所述閥腔。

將模具本體分成流道板和多個分流注塑頭的結構，相對現有技術的將所有的閥腔均單獨設有氣缸或油缸，單獨設有加熱圈的結構，實現了熱流道小間距。

在示例性實施例中，所述分流注塑頭呈圓柱狀，多個所述閥腔均勻的貫穿所述分流注塑頭，所述分流注塑頭軸向與所述閥針軸向相同。

圓柱狀的分流注塑頭受熱、散熱均勻，能保證均布于所述分流注塑頭中的閥腔受熱均勻，以達到優良的注塑效果。

在示例性實施例中，還包括設于所述流道板上的加熱單元，所述流道板與所述分流注塑頭均為導熱元件。

加熱單元設于流道板上加熱流道板，流道板和分流注塑頭均為導熱元件，熱量由流道板傳導到分流注塑頭上，每一分流注塑頭受熱均勻，始終保持熱流道和閥腔中的原料為熔融的理想狀態。

在示例性實施例中，所述熱嘴的露出端與所述模具本體之間設有隔墊。

傳統的熱嘴頭部因熱膨脹沒有與模具本體貼合，頭部有死角存膠。比如在注射膠體時，膠體會流入空隙當中，存留，持續加熱，會使塑料發黃，如流入到型腔中，會造成產品質量問題。再如，當注射一種顏色的塑料時，這種顏色的塑料不可避免的會流到空隙中存留，再注入另一種顏色，會與存留的這種顏色的塑料混合，流到型腔中造成產品混色，同樣會影響到產品。因此現有技術在此結構上存在巨大缺陷。在熱嘴頭部設有隔墊，無死角，塑料不會存留。

在示例性實施例中，所述隔墊為彈性元件。

彈性的隔墊將模具本體與熱嘴之間的間隙填滿，盡可能的減小間隙和死角，提高注塑良率。

在示例性實施例中，所述閥針板與所述模具本體通過導柱固定連接，所述閥針板沿所述導柱做往復直線運動，所述閥針板與所述導柱之間設有滾珠導向套。

動力單元連動的閥針板在上下運動時，是靠導柱在導向套內滑動這種結構保證的，導柱與導向套滾動摩擦。相對于滑動摩擦來說，滾動摩擦阻力更小，且不易卡死，保證了機構的穩定性。

在示例性實施例中，所述熱流道的折彎處設有平滑過渡件。

在注塑模具中，有些熱流道是垂直貫通的，垂直貫通的流道，其一端需要用堵頭堵死，則必然會在此處形成死角區域。塑料流入此區域，此部位的塑料不易流通，持續加熱會碳化發黃，而且加入另一種顏色的塑料，會造成混色，此區域的塑料再流入到型腔中會造成產品的質量問題。在該折彎處加設平滑過渡件，實現無死角，使得該折彎處平滑的過渡折彎，通常該平滑過渡件可選用凹弧面狀或平直的斜面狀的部件。

本發明的針閥式熱流道模具及閥針組件的所有閥針固定在一塊閥針板上，由動力單元驅動，實現每一閥針的同步動作，不需每一閥針配備一個動力單元，是一種動力單元使用少的、降低成本、縮小注塑模具體積、提升注塑一致性和同步性優良的針閥式熱流道模具及閥針組件。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯和易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，做詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的整體結構示意圖；

圖2示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的內部流道剖面結構示意圖；

圖3示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的整體結構俯視圖；

圖4示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的階梯剖面結構示意圖；

圖5示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的閥針與閥腔配合的結構示意圖；

圖6示出了本發明實施例所提供的針閥式熱流道模具的熱流道折彎處的結構示意圖。

主要元件符號說明：

1-針閥式熱流道模具；11-模具本體；111-流道板；112-分流注塑頭；12-熱流道；121-堵頭；122-平滑過渡件；13-閥針組件；131-動力單元；132-閥針；133-閥針板；14-熱嘴；15-閥腔；16-導桿；17-滾珠導向套；18-閥套；19-隔墊。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對針閥式熱流道模具及閥針組件進行更全面的描述。附圖中給出了針閥式熱流道模具及閥針組件的優選實施例。但是，針閥式熱流道模具及閥針組件可以通過許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對針閥式熱流道模具及閥針組件的公開內容更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在針閥式熱流道模具及閥針組件的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作詳細說明。

實施例

請一并參閱圖1和圖2，針閥式熱流道模具1，包括模具本體11以及形成于模具本體中的熱流道12，還包括針閥組件13和熱嘴14，模具本體11中還形成有局部與熱流道12連通的多個閥腔15。

閥針組件13，包括動力單元131和連接在動力單元上的閥針132，還包括閥針板133，動力單元131通過閥針板133帶動多個閥針132做沿閥針132軸向的做往復直線運動。

每一閥腔15貫穿模具本體11的表面處設有熱嘴14，每一閥腔15中設有一個閥針132，通過閥針132的往復運動使熱流道12，熱嘴14與模具連通和隔離。

動力單元131帶動閥針板133做往復直線運動，可知動力單元131為直線運動裝置，可根據使用需求選用不同的直線運動裝置。氣缸和油缸為一個標準件，其驅動力與運動行程唯一，可根據缸的技術參數設計模具。根據閥針板133面積的大小以及針閥式熱流道模具1的尺寸規模選用至少一個氣缸或油缸。通常驅動力需求較小時選用氣缸，驅動較大時選用油缸。

本實施例中，動力單元131為4個油缸。油缸具有較大的驅動力和穩定性，同時具有良好的緩沖效果，能保證閥針板133平穩的往復運動。4個相同的油缸連接在閥針板133的四角，各個油缸同步工作，對閥針板133的施力均勻使得閥針板133在往復運動時相對于模具本體11的角度不變，從而保證閥針132在閥腔15中順暢的移動。

上述，動力單元131與模具本體11的相對位置固定。動力單元131通過一塊閥針板133驅動每一個閥針132同步做閥針132軸向上的直線往復運動，使設于模具本體11表面上的熱嘴14通過閥腔15與熱流道12連通和隔離，在連通時注塑出料，在隔離時注塑停止出料。

具體的，模具本體11包括流道板111和連接在流道板111上的至少一個分流注塑頭112，每一分流注塑頭112貫穿形成有多個閥腔15。本實施例中，流道板111和分流注塑頭112為分體制造而后連接在一起的，單體零件制造簡單，成本較低，且單個零件的制造精度較高。

可以理解，流道板111和分流注塑頭112還可以采用一體式結構，雖然加工難度大，但整體結構省去了裝配步驟，且內部流道的也可作為一體，不存在注塑原料泄露和流動過程中的壓力損失。可根據具體的使用需求選用不同結構的模具本體11。

流道板111中設有多條熱流道12和多個閥腔15，且流道板111中的熱流道12和閥腔15相互獨立，互不連通。需要說明的是，流道是閥腔15和熱流道12的統稱。本實施例中，流道板111呈規則的長方體狀的板體。流道板111中的熱流道12分布有平行于流道板111的板面的圓孔，也有垂直于流道板111的板面的圓孔，且平行于流道板111的板面的圓孔與位于垂直方向上的圓孔相貫連通。垂直于流道板111的板面的圓孔貫穿流道板111的下板面。流道板111中的的閥腔15為貫穿流道板111的上下板面的通孔。需要說明的是，此處的板面即為流道板111面積最大的面。

本實施例中，分流注塑頭112呈圓柱狀，多個閥腔15均勻的貫穿分流注塑頭112，分流注塑頭113軸向與閥針132軸向相同。流道板111的下板面上均勻分布有8個分流注塑頭112，每一分流注塑頭112貫穿的設有4個閥腔15以及同軸的設有一條熱流道12，該熱流道12與分別與4個閥腔15連通。相當于將1條熱流道12轉為4條熱流道12，實現了熱流道12的小間距注塑。

同時圓柱狀的分流注塑頭112受熱、散熱均勻，能保證均布于分流注塑頭112中的閥腔15受熱均勻，以達到優良的注塑效果。

本針閥式熱流道模具1還包括設于流道板111上的加熱單元(圖中未示出)，流道板111和分流注塑頭112均為導熱元件。模具的材料通常為鋼材，鋼材具有較好的導熱性。

加熱單元設于流道板111上加熱流道板111，流道板111和分流注塑頭112均為導熱元件，熱量由流道板111傳導到分流注塑頭112上，每一分流注塑頭112受熱均勻，始終保持熱流道12和閥腔15中的原料為熔融的理想狀態。

加熱元件較為容易獲取，在此不做具體贅述。

請一并參閱圖3和圖4，動力單元131與模具本體11的相對位置固定。本實施例中，動力單元131通過導桿16與導流板111固定連接，閥針板133上設有容許導桿16穿過的通孔。動力單元131通過驅動閥針板133的往復運動驅動閥針132往復運動。閥針板133與導桿16之間設有滾珠導向套17，滾珠導向套17可看做一種直線滾動軸承。加設滾珠導向套17使閥針板133與導桿16之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，即變線接觸為點接觸，減小了摩擦阻力，同時減小了因摩擦而產生的噪聲及熱量。同時較小的摩擦阻力減少了元件磨損，在相對運動時不易卡死，使得閥針132的移動更加順暢。

本實施例中，動力單元131提拉閥針132使得熱流道12與閥腔15端口的熱嘴14連通，從而出料注塑。動力單元131推動閥針132使得熱流道12與閥腔15端口的熱嘴14隔離，從而停止出料注塑。

閥針132與閥腔15的關鍵配合處，即能使熔融狀態的塑料封止和流通處應具有較好的精度，以保證封止時的密封性，防止泄漏。但在分流注塑頭112上的閥腔15為細長的通孔，在其上較難保證精度較高的加工。因而本實施例中，分流注塑頭112的每一閥腔15的端口處設有熱嘴14，熱嘴14嵌入到分流注塑頭112中，熱嘴14的內孔形成閥腔。嵌入的熱嘴14的內孔具有較小的粗糙度和圓柱度，使分流注塑頭112上的閥腔15精度允許適當降低，保證了與閥針132的良好配合。

具體的，熱嘴14為帶有通孔的階梯軸狀，并且端部收緊，其外部結構可參照釘子。分流注塑頭112上還設有閥套18，熱嘴14的小軸端插入到閥套18中，大端抵在閥套18的端面上。而后通過設于閥套18上的外螺紋鎖緊在分流注塑頭112上，從而將熱嘴14的位置固定。

熱嘴14的露出端與模具本體11之間設有隔墊19。本實施例中，熱嘴14與閥套18之間設有隔墊19。

傳統的熱嘴14的頭部因熱膨脹沒有與模具本體11貼死，頭部有死角存膠。比如在注射膠體時，膠體會流入空隙當中，存留，持續加熱，會使塑料發黃，如流入到型腔中，會造成產品質量問題。再如，當注射一種顏色的塑料時，這種顏色的塑料不可避免的會流入到空隙中存留，再注入另一種顏色，會與存留的這種顏色的塑料混合，流道型腔中，同樣會影響到產品。因此現有技術在此結構上存在巨大缺陷。在熱嘴頭部設有隔墊，無死角，塑料不會存留。

隔墊19為彈性元件，確切的說為較閥套18和熱嘴14質軟的元件，如閥套18和熱嘴14選用鋼材，隔墊19選用耐高溫樹脂材料。彈性的隔墊19將模具本體11與熱嘴14之間的間隙填滿，盡可能的減小間隙和死角，提高注塑良率。

另外，在注塑模具中，有些熱流道是垂直貫通的，垂直貫通的流道，其一端需要用堵頭堵死，則必然會在此處形成死角區域。塑料流入此區域，此部位的塑料不易流通，持續加熱會發黃，而且加入另一種顏色的塑料，會造成污染，此區域的塑料再流入到型腔中會造成產品的質量問題。

本實施例中，流道板111中平行于板面的熱流道12為貫穿于流道板111的通孔，該熱流道12需要使用堵頭121堵死，堵死后產生了死角。在該死角，即熱流道12的折彎處加設平滑過渡件122，實現無死角，使得該折彎處平滑的過渡折彎，通常該平滑過渡件122可選用凹弧面狀或平直的斜面狀的部件。

本發明的針閥式熱流道模具及閥針組件具有如下有益效果：

1.針閥式熱流道模具及閥針組件的所有閥針固定在一塊閥針板上，由動力單元驅動，實現每一閥針的同步動作，不需每一閥針配備一個動力單元，是一種動力單元使用少的、降低成本、縮小注塑模具體積、提升注塑一致性和同步性優良的針閥式熱流道模具及閥針組件。

2.針閥式熱流道模具將模具本體分成流道板和多個分流注塑頭的結構，相對現有技術的將所有的閥腔均單獨設有氣缸或油缸，單獨設有加熱圈的結構，實現了熱流道小間距。

3.圓柱狀的分流注塑頭受熱、散熱均勻，能保證均布于所述分流注塑頭中的閥腔受熱均勻，以達到優良的注塑效果。

4.加熱單元設于流道板上加熱流道板，流道板和分流注塑頭均為導熱元件，熱量由流道板傳導到分流注塑頭上，每一分流注塑頭受熱均勻，始終保持熱流道和閥腔中的原料為熔融的理想狀態。

5.在熱嘴頭部設有隔墊，無死角，塑料不會存留。

6.在流道的折彎處加設平滑過渡件，使得該折彎處平滑的過渡折彎，減少流動阻力，減小摩擦損失，以及無死角，無注塑原料的殘留。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明的保護范圍應以所附權利要求為準。