一種簡易可靠的水驅動彈丸輔助注塑工藝注排水裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種簡易可靠的水驅動彈丸輔助注塑工藝注排水裝置，可用于水驅動彈丸輔助注塑工藝及類似工藝的實驗和生產。
【背景技術】
[0002]與水輔助注塑技術利用水直接在膠料中穿透形成中空的原理不同，水驅動彈丸輔助注塑技術是利用壓力水驅動彈丸在膠料中穿透來得到中空制件，其中空截面主要取決于彈丸的最大橫截面形狀與大小；該技術可成型截面更大、更復雜、壁厚更薄均勻的中空塑件，且對制件材料沒有局限，因此該技術相對水輔助注塑技術有更廣闊的應用前景。在水驅動彈丸輔助注塑工藝裝備中，注水裝置是必不可少的核心部件。在水輔助注塑技術中所用注水裝置一般為水針，安裝在模具型腔動模或定模一側。水針的開啟通過高壓水壓力驅動，在水壓降低后通過壓縮彈簧驅動關閉，難以保證動作的時效性及可靠性，存在膠料進入注水通道的危險;有些注水裝置帶注氣排水功能，通過極小的間隙進氣，壓力驅動針閥打開，將水從進水口排出，這增加了裝置的加工難度及制造成本，且下一成型周期注水時通道前段會存在較多氣體，這很可能影響中空制件的內壁質量。在水驅動彈丸輔助注塑工藝技術中，注膠前彈丸是套在注水嘴上，注膠后再注入水來驅動彈頭在膠料中推進，為此現有的安裝在模具型腔動模或定模一側的水輔助注塑工藝注水裝置不能應用于水驅動彈丸輔助注塑工藝。國內外對此注水裝置的設計極為少見，技術尚不成熟。注水裝置的設計對于水驅動彈丸輔助注塑工藝技術的成功應用顯得尤為重要。現有的水驅動彈丸輔助注塑注水裝置常常設計成模具的一部分，應用斜導柱滑塊結構實現注水嘴的上下移動，利用重力排水。這種裝置結構簡單，但存在以下問題:模具制造成本高;注水裝置不具移植性;重力排水要求水口要大，排水效率低且不能有效地將水完全排空;水泄漏到模腔表面會嚴重影響產品的質量。
【發明內容】
[0003]為了克服【背景技術】所述的現有注水裝置中存在的問題及滿足水驅動彈丸輔助注塑工藝的實際使用要求，本發明提供了一種簡易可靠的注排水裝置:該裝置各零件按功能可劃分為閥體組件、閥芯組件、驅動組件三部分；閥體組件包括堵頭I1、閥體2、高壓水接頭
3、限位支架4、快插接頭11、堵頭Π 20 ；閥芯組件包括聯軸器7、連接桿8、下氣芯9、圓柱銷釘
10、閥芯套12、0型密封圈13、橡膠球14、矩形密封圈15、上氣芯16、鋼制氣針17、射嘴18、限位螺釘19;驅動組件包括氣缸支架5、多位薄壁氣缸6 ；多位薄壁氣缸6通過螺栓聯接固定在氣缸支架5上，氣缸支架通過螺釘安裝在閥體2上；閥芯組件與閥體中心型腔配合，其下端通過聯軸器7與多位薄壁氣缸6相連；閥芯套12采用階梯軸形式設計，與矩形密封圈15配合使用，實現注水時注水通道與排水通道的可靠密封隔離，避免了同直徑設計時密封圈經過通道孔時被通道孔邊緣刃口刮傷而導致密封失效問題的產生;氣芯采用組合結構設計，下氣芯9和上氣芯16采用螺紋聯接組合成氣芯組件，比水密度略大的橡膠球14置于二者形成的空腔中，空腔底部為錐面，頂部上氣芯16開設有十字槽，注水時橡膠球14與底部錐面配合，實現注水通道與注氣通道的可靠密封，注氣時氣體向上吹開橡膠球實現可靠注氣；注水通道和排水通道均通過在上氣芯16上銑削平面實現與射嘴18的連通，在閥芯套上注水通道比排水通道更靠近射嘴18出口，從而保證注水時閥芯套前端只有較少的氣體被注入型腔，保證制件內表面質量;射嘴18上部結構分為三段:上段與彈丸配合，設置為有較小拔模斜度的柱面，以在注膠時固定彈丸并保證膠料不進入射嘴18，且注水時彈丸易于脫離射嘴18;中段在注膠時被膠料包裹，保證注水時對水的密封，設置有較小的反向拔模斜度，在射嘴一次抽出時可保證對水的可靠密封;下部圓柱面開小平面，以便射嘴18的安裝;多位薄壁氣缸6通過電磁閥控制驅動閥芯組件分級上下運動，使各通道順序接通或斷開，實現注水、注氣-排水及射嘴抽出動作;一次抽出將射嘴18抽至低于水腔，關閉注水通道，開通排水通道，實現注氣-排水并保證把水排空，避免開模時水的滲漏;二次抽出時將射嘴18抽離制件，保證順利開模取件;該裝置通過螺栓安裝在模具近地側，閥芯中心線與型腔起始中心線重合，保證注水方向與彈頭初始穿透方向一致;射嘴18截面形狀可依據彈頭的截面形狀大小而設計，以適應不同截面形狀大小的制件的成型，射嘴18與閥芯套12螺紋連接，便于更換;氣芯組件和閥芯套12采用圓柱銷釘10連接，并與閥體I上開設的導向槽配合實現止轉和導向；閥體2采用偏心設計，保證安裝孔位于閥體2厚度方向的中心位置，以保證可靠平衡注水時作用在閥體上的彎矩。
[0004]本發明與技術背景相比，具有的有益效果:(I)該裝置通過螺栓固定安裝在模具近地側，動作控制相對獨立，可與不同模具配套使用，移植性強；(2)設置了注氣-排水通道，保證了可靠有效地排水，減少了水泄漏的風險；(3)采用密封圈密封和形狀密封結合的密封方式將該裝置的注水通道和注氣-排水通道分隔，實現通道間的可靠密封；(4)射嘴18伸入型腔段的三段式設計，保證了可靠的膠料密封、彈丸順利脫離射嘴及對水的密封；(5)分兩步抽出能可靠地將型腔中的水排空，開模時無水滲漏到模腔表面；(6)應用多位薄壁氣缸6實現分階段進給、后退，操作方便、能保證注水、注氣-排水、抽芯過程的順序實現，動作可靠。
【附圖說明】
[0005]圖1注排水裝置總裝圖。
[0006]圖2閥芯組件功能圖。
[0007]圖3射嘴結構示意圖。
[0008]圖4閥體結構示意圖。
[0009]圖5裝置注水過程示意圖。
[0010]圖6裝置排水過程示意圖。
[0011 ]圖7裝置脫模過程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
[0013]注排水裝置總裝圖如圖1所示:該裝置各零件按功能可劃分為閥體組件、閥芯組件、驅動組件三部分。閥體組件包括堵頭I1、閥體2、高壓水接頭3、限位支架4、快插接頭11堵頭Π 20等，以閥體2為主體，堵頭11、變直徑高壓水接頭3、快插接頭11，堵頭Π 20、限位支架4等通過螺紋聯接或螺釘直接安裝到閥體上2，堵頭I1、堵頭Π 20用于閥體2中橫向管道的密封，變直徑高壓水接頭3提供高壓水入口，快插接頭11作為排水出口與外部排水通道接通，限位支架4對二次抽出起限位作用；閥芯組件包括聯軸器7、連接桿8、下氣芯9、圓柱銷釘10、閥芯套12、0型密封圈13、橡膠球14、矩形密封圈15、上氣芯16、鋼制氣針17、射嘴18、限位螺釘19等，閥芯組件是該裝置的關鍵部件;下氣芯9和上氣芯16通過螺紋連接與橡膠球14共同構成氣芯組件，橡膠球14置于下氣芯9和上氣芯16組成的空腔內，與上氣芯16下端開設的十字槽配合實現氣體的單向輸送；圓柱銷釘1用以連接氣芯組件和閥芯套12，并與閥體2中開設的導向槽配合實現止轉和導向；O形密封圈13和矩形密封圈15起密封作用;鋼制氣針17為氣體進入模具型腔提供通道;射嘴18既是彈丸的固定機構又為高壓水提供噴射口；限位螺釘19起氣芯止轉限位作用;驅動組件包括氣缸支架5和多位薄壁氣缸6，多位薄壁氣缸6通過螺栓固定在