用于气体辅助成型的气体喷嘴

1.一种用于气体辅助成型的气体喷嘴，包括具有喷嘴芯安装通道的筒状喷嘴主体，其特征在于：所述筒状喷嘴主体前端开口呈锥形，所述筒状喷嘴主体内安装有喷嘴芯；所述喷嘴芯包括前段的柱销部、中段的缩径中杆及后段的大径定位部，所述大径定位部前侧成锥形，所述缩径中杆及大径定位部开设有通气道，所述缩径中杆中部开设有与通气道相连接的径向喷气孔，所述筒状喷嘴主体通道后侧设有与喷嘴芯大径定位部前侧配合定位的锥孔，所述大径定位部后端设有顶紧块，所述顶紧块外螺纹与设于筒状喷嘴主体螺纹孔的内螺纹相配合，所述顶紧块开设有进气通道，所述进气通道与通气道位于同一轴心线上；所述喷嘴芯柱销部与筒状喷嘴主体通道形成用于将气体喷入塑料制品壁部内层的气隙。
2.根据权利要求1所述的用于气体辅助成型的气体喷嘴，其特征在于：所述筒状喷嘴主体外周壁上设有密封圈。
3.根据权利要求1所述的用于气体辅助成型的气体喷嘴，其特征在于：所述缩径中杆、柱销部及大径定位部的直径逐级增大。

用于气体辅助成型的气体喷嘴 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于气体辅助成型的新型气体喷嘴，属于机械制造行业中塑料成型模具设计与制造领域。 \n背景技术\n[0002] 气体喷嘴主要应用于大型精密塑料件的气体辅助注射成型模具，气密性要求很高，气路间隙要求精确，属于模具精密关键配件。根据气体注入型腔的位置不同，可分为两种类型：（1）采用特殊的注射喷嘴，气体由浇口处注入，当塑料熔体注射达到一定量后，停止注射熔体而转换成注入气体；（2）采用专用的气体喷嘴（俗称气针），引导气体由型腔的适当位置注入，该位置一般应靠近浇口，以使气体流动方向与熔体流动方向一致，但需距浇口\n30mm以上，以防气体由浇口倒灌。目前国内外使用的气体喷嘴主要分为弹簧复位型和间隙型。弹簧复位型气嘴虽然结构简单、制造容易，但气隙易堵塞、弹簧易失效，无法满足模塑成型大批量的生产需要；间隙型气体的可靠性较高，但在国内生产应用中也存在如下问题：\n（1）结构复杂、仿制困难，只能重复进口；（2）气路易发生堵塞，且难以清洗与维护；（3）进口价格昂贵。 \n[0003] 行业里主流的气体喷嘴为国外产品，在国内生产应用过程中主要存在结构复杂、气路易堵塞、维护与清洗困难等不足，且单价高达600美元/个，增加了模具成本，降低国产气体辅助成型模具在国内外市场的竞争力。国内诸多厂家虽竞相仿制，但质量不稳定，使用性能与寿命均远低于国外同类产品。 \n[0004] 气体喷嘴单边气隙很小，属于精加工范畴。本发明立足于国内现有加工制造条件，在保证喷嘴气密性的前提下，有效地解决了气体喷嘴研制中的两个关键技术问题，即喷嘴结构的工艺合理性和喷嘴各零件间的装配合理性，优化选材，并进一步制订了合理的热处理工艺流程，实现了该类产品的国产化。 \n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于提供一种用于气体辅助成型的新型气体喷嘴，该装置有效的解决了国内塑料模塑行业中“封闭式气体辅助注射成型”（SIG）使用的喷嘴依赖国外产品的现状。 \n[0006] 本发明的特征在于：一种用于气体辅助成型的新型气体喷嘴，包括具有喷嘴芯安装通道的筒状喷嘴主体，其特征在于：所述筒状喷嘴主体前端开口呈锥形，所述筒状喷嘴主体内安装有喷嘴芯；所述喷嘴芯包括前段的柱销部、中段的缩径中杆及后段的大径定位部，所述大径定位部前侧成锥形，所述缩径中杆及大径定位部开设有通气道，所述缩径中杆中部开设有与通气道相连接的径向喷气孔，所述筒状喷嘴主体通道后侧设有与喷嘴芯大径定位部前侧配合定位的锥孔，所述大径定位部后端设有顶紧块，所述顶紧块外螺纹与设于筒状喷嘴主体螺纹孔的内螺纹相配合，所述顶紧块开设有进气通道，所述进气通道与通气道位于同一轴心线上。 \n[0007] 所述筒状喷嘴主体外周壁上设有密封圈。 \n[0008] 所述缩径中杆、柱销部及大径定位部的直径逐级增大。 \n[0009] 所述喷嘴芯柱销部与筒状喷嘴主体通道形成用于将气体喷入塑料制品壁部内层的气隙。 \n[0010] 本发明的优点：基于国内气体辅助成型模具的发展现状，突破传统气嘴的结构思维，充分考虑加工工艺与装配工艺的合理性，实现结构简单、制造容易、维修方便、成本低等综合要求，在应用上可完全取代国外同类产品。 \n附图说明\n[0011] 图1为本发明实施例的构造示意图。 \n[0012] 图2为本发明实施例中喷嘴芯的构造示意图。 \n[0013] 图3为本发明实施例中筒状喷嘴主体的构造示意图。 \n[0014] 图中:1为喷嘴芯;2为筒状喷嘴主体;3为通气道;4为径向喷气孔;5为顶紧块;6为密封圈;7为气隙;11为柱销部;12为缩径中杆;13为大径定位部;21为通道;22为筒状喷嘴主体前侧开口;23为锥孔;24为螺纹孔; 51为进气通道。 \n具体实施方式\n[0015] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。 \n[0016] 参考图例，一种用于气体辅助成型的新型气体喷嘴，包括具有喷嘴芯1安装通道\n21的筒状喷嘴主体2，其特征在于：所述筒状喷嘴主体2前端开口22呈锥形，所述筒状喷嘴主体2内安装有喷嘴芯1；所述喷嘴芯1包括前段的柱销部11、中段的缩径中杆12及后段的大径定位部13，所述大径定位部13前侧成锥形，所述缩径中杆12及大径定位部13开设有通气道3，所述缩径中杆12中部开设有与通气道3相连接的径向喷气孔4，所述筒状喷嘴主体2通道21后侧设有与喷嘴芯1大径定位部13前侧配合定位的锥孔23，所述大径定位部13后端设有顶紧块5，所述顶紧块5外螺纹与设于筒状喷嘴主体2螺纹孔24内壁的内螺纹相配合，所述顶紧块5开设有进气通道51，所述进气通道51与通气道3位于同一轴心线上。 \n[0017] 所述筒状喷嘴主体2外周壁上设有密封圈6。 \n[0018] 所述缩径中杆12、柱销部11及大径定位部13的直径逐级增大。 \n[0019] 所述喷嘴芯1柱销部11与筒状喷嘴主体2通道21形成用于将气体喷入塑料制品壁部内层的气隙7。 \n[0020] 本发明一较佳实施例中： \n[0021] （1）所述喷嘴芯和喷嘴主体之间采用圆柱锥面配合，用顶紧块压紧，气密性可靠，此结构可明显降低对零件公差的要求，大大降低加工成本，加工、装配、使用、维护方便。\n[0022] （2）所述柱销部与安装通道之间的间隙为气隙δ：主要取决于塑料熔体的粘度，具体体现在溢料间隙，必须保证δ小于塑料的溢料间隙允许值[δ]。本实施例中δ=0.2[δ]为理想气隙尺寸的计算依据，且δ值可根据不同塑料熔体特性而进行灵活调整。 \n[0023] （3）气体喷嘴材料的选用：由于气体喷嘴精度要求高、气隙小，必须严格保证喷嘴在使用过程中不变形、磨损小、不锈蚀，因此，整个喷嘴宜采用不锈钢制造，其中喷嘴芯和喷嘴主体体选用S-136H钢制造，具有镜面抛光性良好、抗锈蚀能力极佳、热处理变形小等特点。喷嘴使用寿命与国外同类产品相当，但其综合经济成本仅为同类进口产品的5%。 [0024] 本发明的工作流程及其安装：“封闭式气体辅助注射成型”（SIG）是国内塑料模塑行业于20世纪90年代引进的一项先进成型技术，其中，气体喷嘴是各种规格气体辅助成型模具必备的关键部件，注射成型注射时，气体（常用氮气）经由气道从气隙处注入模具型腔的塑料壁中，由于采用合理气隙尺寸，使该气隙只能充气而无法溢料；气嘴安装位置一般应靠近浇口，以保证气体流动方向与熔体流动方向一致，但须距浇口30mm以上，以防止气体由浇口倒灌。当气道过长时，气体穿透并推动熔体充满型腔远端较为困难，此时可在远端相应处增设气体喷嘴。 \n[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。