弹簧针阀式喷嘴

tanghuipeng

弹簧针阀式喷嘴不需要液压或气压的外部驱动装置，而是利用注塑压力和弹簧的弹力来实现喷嘴口的自动开关，其动作的可靠性是建立在针阀与分流梭的高精度配合基础之上。因此，它不仅具有高精度、高可靠性的优点，而且在模具上装卸起来简单便捷。
热流道浇注系统即无流道浇注系统是指制品脱模后只有制品本身而无浇注系统凝固料，具有这种浇注系统的模具称为热流道系统。在热流道系统中，有两种形式的浇注口：开放式和针阀式。
针阀式热流道系统的工作原理是：将热嘴及热流道板安装在注射模具上，利用加热的原理，使塑料从注塑机炮筒出来后始终保持熔融状态。其结果是，制品的入水位就好像能直接接触到注塑机的射嘴一样，使成品在脱模时，由于针阀的作用而关闭了喷嘴口，避免出现一条或几条水口，从而无费料产生。
# @4 f) s5 g3 K) J9 E- F与普通模具相比，虽然针阀式热流道系统存在成本较高，定模的厚度以及定模的加工量均较大（除弹簧针阀式喷嘴外），系统比较复杂，容易在产品上留下浇口痕迹等方面的缺点，但采用这一系统后，能生产出质量稳定的高品质的产品。针阀式热流道模具的优点是：
可缩短加工周期，提高生产效率；
由于取代了冷流道，不产生料把（水口料），无需再粉碎，可节约大量原材料；
提高产品的一致性，无凸起浇口痕迹，彻底杜绝了浇口流涎，没有拉丝现象；
明显改善了产品的外观；
有助于降低产品应力，减少产品变形和结构引起的脆性，从而提高复杂结构产品的制作能力和使用寿命；
1 f7 J" ~  B# ?7 c/ X, V提供更多的加工程控，以便对注塑工艺进行精确调整；
. H& s4 h6 L* e% A3 |. h" b不受注塑材料更换的限制。
% B$ f2 \& a: b5 V+ t3 _通常，针阀式热流道系统由三部分构成——热流道板、喷嘴和温控器。热道流板与喷嘴和注塑机连接，将注塑出来的熔融状态的塑料熔体通过加热流道板分流到各个喷嘴。分流的塑料熔体通过加热喷嘴注射进各个模穴，通过充分降低注射压力，可降低产品的内应力，提高产品质量。温控器是利用热电偶来控制系统中喷嘴和分流板的加热器的温度，使塑料保持最佳的熔融状态，从而在热流道系统中起控制温度的作用。
喷嘴具有多种可供选择的规格和型号，一般是根据客户的不同需求或针对不同的塑料特性来确定的。对于通常所使用的气缸针阀式喷嘴而言，在其与模具装配的过程中，为了保证与型腔板、流道板、模具的上底板的高精度（同轴度）配合，就必须提高模具相应配合部分的加工精度，同时，这也给安装和维护工作带来了诸多不便。另外，这种喷嘴的高度尺寸较大（如图1所示），从而增加了模具的制造成本。
近年来，日本菲沙株式会社在针阀式喷嘴的基础上，开发出了具有专利技术的弹簧针阀式喷嘴。这种喷嘴的特点是：可用注塑压力和弹簧的弹力作为动力来实现喷嘴的自动开关，而无需另加气压或液压等外部驱动装置。弹簧针阀式喷嘴的结构如图2所示。

1、法兰盘；2、加热套；3、喷嘴体；4、热电偶；5、后分流梭；6、弹簧；7、前分流梭；8、针阀；9、喷嘴头；10、注塑产品；11、模具弹簧针阀式喷嘴由于具有独特的结构，在与模具装配时，仅与型腔板（单块）发生装配关系，从而大大减少了安装和维护过程中的难度，降低了模具的制造成本，同时也省去了气缸针阀式喷嘴的气动控制装置。特别是在单点浇模中，其所带来的使用方便性以及模具结构的简单化是气缸针阀式喷嘴或其它形式的喷嘴所无法相比的。弹簧针阀式喷嘴的工作原理是：
# y% L/ e3 H" P在未产生注塑压力的情况下，弹簧的弹力使针阀保持关闭状态，如图3所示。
3 |* I; |/ N! S& t/ k8 Z5 o注塑机开始工作后，注塑压力不断上升。当达到一定压力时，注塑压力使针阀克服弹簧的压力而后退，喷嘴口被打开。在设定压力状态下，喷嘴口打开最大，并使塑料充满型腔，如图4所示。
当模具型腔被塑料充满并经过一定时间的保压后，注塑压力下降，针阀在弹簧的弹力作用下自动而可靠地顶上，回到图3状态，此时喷嘴口被关闭。

( R2 i9 ^' j7 H( N' X% q  A4 l图3图4弹簧针阀式喷嘴的主要优点是：
喷嘴口关闭非常可靠。针阀在弹簧力的作用下，可将喷嘴口完全关闭，不会产生抽丝或浇口部突出的现象，如图5所示。
喷嘴浇道内不会出现塑料的滞留现象。由于喷嘴的流路采用流线形式，可防止塑料停留在喷嘴浇道内而影响注塑件的质量，如图6所示。
/ B. S  N5 F, ?2 Q$ r. N6 V. X4 U" V
图5图6针阀与导向件的配合精度极高，不会产生塑料逆流进弹簧室内的问题。
. T% b/ v( E/ i由于弹簧是采用超耐热合金的材料通过特殊的加工工艺制成，因此使用寿命长。
# r1 z: n: Q- Q) `* U9 B' F2 k喷嘴所选用的合金材料具有很高的强度，通过利用先进的设备和超精密的加工手段，使其具有高精度和高品质，如图7所示。
, @# j/ ~" }9 X7 e+ y+ J
2 _  f4 _6 L1 X, Z0 Z图7各浇口平衡性良好。在每个喷嘴内，由于压力相同，使针阀能同时打开，从而不会产生由于浇口不平衡而造成的成型不良现象，如图8所示。
# [# c) R+ `- K8 T# G* |
  o9 H8 @. U# m2 c$ c- L图8
6 N" A- o# Z. }6 a2 O8 [- a文章关键词： 弹簧针、喷嘴