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1、(10)申请公布号 CN 102357983 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102357983 A *CN102357983A* (21)申请号 201110358372.8 (22)申请日 2011.11.11 B29C 45/16(2006.01) B29C 45/17(2006.01) (71)申请人 北京化工大学 地址 100029 北京市朝阳区北三环东路 15 号 (72)发明人 杨卫民 王小华 丁玉梅 (54) 发明名称 高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备 (57) 摘要 本发明公开了一种高分子材料多色微积分幻 彩注射成型装备， 属于高分子材料成型机械领域，。
2、 主要由三台注射装置及合模装置、 配色装置、 成型 模具组成， 成型模具安装在合模装置的动模板和 定模扳之间， 配色装置主要由加热装置、 伺服电 机、 联轴器、 轴承、 熔体分配轴、 浇口套、 熔体分配 器与汇合喷嘴组成， 熔体分配器由浇口套一、 浇口 套二、 浇口套三、 熔体分配轴、 汇合喷嘴、 轴承、 轴 承端盖、 熔体分配体组成， 熔体分配轴通过联轴器 与伺服电机连接。通过伺服电机精确控制各浇口 套的熔体进料量， 可以在生产工艺过程中随意调 整塑料制品的颜色， 满足不同颜色制品的外观要 求。 该装备的原理简单容易实现， 装备设计合理性 好， 加工制造不存在技术问题。 (51)Int.Cl。
3、. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102357993 A1/1 页 2 1. 高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 其特征在于 ： 主要由三台注射装置及合 模装置、 配色装置、 成型模具组成， 成型模具安装在合模装置的动模板和定模扳之间， 配色 装置主要由加热装置、 伺服电机、 联轴器、 轴承、 熔体分配轴、 浇口套、 熔体分配器与汇合喷 嘴组成， 熔体分配器由浇口套一、 浇口套二、 浇口套三、 熔体分配轴、 汇合喷嘴、 轴承、 轴承端 盖、 熔体分配体组成， 加热装置包覆熔体分配体外或布置在熔体分配体内，。
4、 分配轴通过联轴 器与伺服电机相连， 轴承支撑熔体分配轴， 分配轴可在熔体分配体内旋转， 伺服电机可以精 确控制熔体分配轴的转动角度， 浇口套一、 浇口套二、 浇口套三分别与三台注塑装置的喷嘴 相连接， 安装汇合喷嘴的安装板将汇合喷嘴与安装成型模具的定模板、 熔体分配体连接， 汇 合喷嘴与成型模具的浇口套对接， 熔体分配体内开设外流道一、 外流道二、 外流道三分别与 浇口套一、 浇口套二、 浇口套三的内孔相通， 熔体分配轴上开设有内流道一、 内流道二、 内流 道三和出口流道， 内流道一、 内流道二、 内流道三与出口流道相通。 2. 根据权利要求 1 所述的高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备，。
5、 其特征在于 ： 浇 口套一、 浇口套二、 浇口套三的轴线在一个平面内且浇口套一与浇口套二、 浇口套二与浇口 套三成 60布置， 伺服电机处于原位时， 浇口套一对应的外流道一与内流道一的四分之一 相通， 浇口套二对应的外流道二与内流道二完全相通， 浇口套三对应的外流道三与内流道 三的二分之一相通， 汇合喷嘴与熔体分配体出口相通。 3. 根据权利要求 1 所述的高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 其特征在于 ： 增 加浇口套四或减少浇口套三， 相对应的内流道和外流道也增或减。 权 利 要 求 书 CN 102357983 A CN 102357993 A1/4 页 3 高分子材料多色微积分幻。
6、彩注射成型装备 技术领域 0001 本发明涉及注塑装备技术领域， 特指一种可实现塑料制品多色幻彩注射成型的注 射成型装备。 背景技术 0002 现代消费类电子产业的高速发展要求高分子材料制品具有炫丽多彩的外观， 以满 足不同年龄段消费者的需求。传统石油基塑料通常为无色透明或者乳白色， 色彩过于单调 限制了产品的多层次设计。20 世纪 60 年代色母料的研究应用开拓了五颜六色的塑料制品 应用领域， 经过几十年的发展， 色母料在塑料领域的应用已经进入一个比较成熟的阶段。 传 统的色母料工艺方法是将色母料与塑料原料共混后挤出造粒， 再将带有颜色的塑料粒料进 行制品的成型， 这一过程需要使材料在固态和。
7、熔融态之间进行反复转变， 对材料性能造成 一定的影响， 而且工艺步骤比较繁琐， 生产效率低， 能耗高， 塑料制品的灵活性差， 如果需要 更换产品的颜色还需要重新进行色母料与塑料原料的配混， 增加了生产周期。 0003 另外， 由于设备的局限性， 传统方法无法满足带条纹制品的一次性注射成型生产 要求， 更无法实现多色幻彩塑料制品的成型。 所谓幻彩是指颜色不规则变化， 无明显的颜色 分界面， 具有渐变混合效果。 0004 专利 ZL200710194415.7 公开了一种共注射成型装置及其热流道喷嘴。该装置使 用热流道喷嘴保证熔体在歧管内的流动性， 并利用销与套筒之间的开启和关闭控制熔体的 流动方。
8、向， 实现共注射成型。这种方法可以精确地控制熔体的温度均匀性， 但其结构复杂， 设备造价昂贵， 无法任意调整熔体的颜色完成多色塑料制品的注射成型。 0005 专利 ZL200910005306.5 公开了一种生产双色注射成型部件的模具和方法。通过 两种成型材料之间的压力差推动设置在第一模具块和第二模具块之间的滑动模， 在固化过 程中实现一种成型材料与另一种成型材料的结合。 模具的两个流道与对应的型腔相通实现 了不同颜色材料的注射成型， 但该方法无法精确控制各流道的熔体流量和在线调整制品的 颜色， 而且更换色差需要重新开发模具， 提高了生产成本。 0006 专利 ZL201020172998.0。
9、 公开了一种混双色注射成型机。该设备通过第一料杆、 第 二料杆与调色油路块的相互配合， 可以实现双色物料注射成型混色渐变效果。但设备制造 成本高， 无法满足带条纹制品的一次性注射成型生产要求。 发明内容 0007 本发明的目的在于提供一种高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 所谓微积 分注射成型是指成型过程中熔体经过 “微分式” 的分流后再经过 “积分式” 的混合。该装备 可以实现色母料共混、 注塑两步工艺一体化， 通过伺服电机精确控制各浇口套的熔体进料 量， 可以在生产工艺过程中随意调整塑料制品的颜色， 满足不同颜色制品的外观要求， 而且 可以一次性注射成型带有不同颜色条纹的塑料制品。 0。
10、008 为了实现以上目的， 本发明采用以下技术方案 ： 高分子材料多色微积分幻彩注射 说 明 书 CN 102357983 A CN 102357993 A2/4 页 4 成型装备， 主要由三台注射装置及合模装置、 配色装置、 成型模具组成， 成型模具安装在合 模装置的动模板和定模扳之间， 配色装置主要由加热装置、 伺服电机、 联轴器、 轴承、 熔体分 配轴、 浇口套、 熔体分配器与汇合喷嘴组成， 熔体分配器由浇口套一、 浇口套二、 浇口套三、 熔体分配轴、 汇合喷嘴、 轴承、 轴承端盖、 熔体分配体组成， 加热装置包覆熔体分配体外或布 置在熔体分配体内， 分配轴通过联轴器与伺服电机相连， 轴。
11、承支撑熔体分配轴， 分配轴可在 熔体分配体内旋转， 伺服电机可以精确控制熔体分配轴的转动角度， 浇口套一、 浇口套二、 浇口套三分别与三台注塑装置的喷嘴相连接， 安装汇合喷嘴的安装板将汇合喷嘴与安装成 型模具的定模板、 熔体分配体连接， 汇合喷嘴与成型模具的浇口套对接， 浇口套一、 浇口套 二、 浇口套三的轴线可以不在一个平面上， 熔体分配体内开设外流道一、 外流道二、 外流道 三分别与浇口套一、 浇口套二、 浇口套三的内孔相通， 熔体分配轴上开设有内流道一、 内流 道二、 内流道三和出口流道， 内流道一、 内流道二、 内流道三与出口流道相通， 熔体分配轴转 动过程中内流道一、 内流道二、 内。
12、流道三和出口流道能与外流道一、 外流道二、 外流道三和 汇合喷嘴内流道间断或连续相通， 熔体经过熔体分配轴的分流计量后从熔体出口经汇合喷 嘴流出， 最后进入成型模具型腔。 0009 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 浇口套一、 浇口套二、 浇口套三 的轴线在一个平面内且浇口套一与浇口套二、 浇口套二与浇口套三成 60布置， 伺服电机 处于原位时， 浇口套一对应的外流道一与内流道一的四分之一相通， 浇口套二对应的外流 道二与内流道二完全相通， 浇口套三对应的外流道三与内流道三的二分之一相通， 汇合喷 嘴与熔体分配体出口相通。 0010 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 增。
13、加浇口套四或减少浇口套 三， 相对应的内流道和外流道也增或减， 用于制备四色或四种物料交替的制品， 或制备双色 制品， 浇口套数量一般最多为七个， 对应七色。 0011 由以上技术方案可知， 本发明与现有技术相比具有如下优点 ： 0012 1、 将通常采用的色母料共混、 注塑两步工艺一体化， 使材料由二次加热冷却变为 一次加热冷却， 不仅能最大程度地维持材料的原有性能， 而且消除了二次加热所需能耗， 避 免了工艺的繁琐复杂。 0013 2、 无需重新开发多色注射模具， 对传统注射机进行简单的改造便可以实现塑料制 品的多色微积分幻彩注射成型， 设备研发周期短， 研发成本低。 0014 3、 通过。
14、浇口套与红、 黄、 蓝三原色三台注射装置的喷嘴相连接， 通过控制伺服电机 的转角控制熔体分配轴内流道的布局， 进而控制各流道的熔体流量， 完成配色， 不同伺服电 机的转角对应不同的熔体配色， 实现不同制品的实时高效调色。 0015 4、 可以实现熔体颜色的在线调配， 调整相应的伺服电机转角即可生产出相应颜色 的塑料制品， 快捷方便。 0016 5、 循环控制伺服电机的转角可以生产出带有不同彩色条纹的塑料制品。 0017 6、 连续调整伺服电机的转角可以物料注射成型混色渐变效果， 灵活性非常高。 0018 7、 结构原理简单， 加工制造不存在技术问题。 0019 8、 本发明对注射机的规格型号无。
15、任何要求， 适应性强。 附图说明 说 明 书 CN 102357983 A CN 102357993 A3/4 页 5 0020 图 1 是本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备实施例 1 的结构示意图。 0021 图 2 是本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备实施例 1 的 A-A 剖面图。 0022 图 3 是本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备实施例 2 的结构示意图。 0023 图 4 是本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备实施例 2 的 B-B 剖面逆时 针 90旋转图。 0024 1- 伺服电机， 2- 联轴器， 3- 上轴承， 4- 熔体分配轴， 5- 下轴。
16、承， 6- 浇口套一， 7- 外 流道一， 8- 内流道一， 9- 浇口套二， 10- 外流道二， 11- 内流道二， 12- 内流道三， 13- 外流道 三， 14- 浇口套三， 15- 熔体分配器， 16- 汇合喷嘴， 17- 成型模具 具体实施方式 0025 实施例 1 0026 如图 1 和图 2 所示， 本发明的高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 0027 主要由三台注射装置及合模装置、 配色装置、 成型模具 17 组成， 成型模具 17 安装 在合模装置的动模板和定模扳之间， 配色装置主要由加热装置、 伺服电机 1、 联轴器 2、 上轴 承 3、 熔体分配轴 4、 下轴承 5、。
17、 浇口套一 6、 浇口套二 9、 浇口套三 14、 熔体分配器 15 与汇合 喷嘴 16 组成， 熔体分配轴 4 通过联轴器 2 与伺服电机 1 连接， 联轴器 2 通过平键与熔体分 配轴 4、 伺服电机 1 连接， 伺服电机 1 通过支撑架固定在熔体分配器 15 的上方， 上轴承 3 与 下轴承 5 共同支撑熔体分配轴 4， 保证其在熔体分配器 15 内的旋转， 浇口套一 6、 浇口套二 9、 浇口套三 14 相间 60布置， 是连接外部注射装置与熔体分配器 4 的主要通道， 浇口套一 6 通过外流道一 7 与熔体分配轴 4 的内流道一 8 连通， 浇口套二 9 通过外流道二 10 与熔体 。
18、分配轴 4 的内流道二 11 连通， 浇口套三 14 通过外流道三 13 与熔体分配轴 4 的内流道三 12 连通， 伺服电机 1 处于原位时， 外流道一 7 与内流道一 8 的四分之一相通， 外流道二 10 与内 流道二 11 完全相通， 外流道三 13 与内流道三 12 的二分之一相通， 汇合喷嘴 16 的安装板通 过螺栓与熔体分配器 15 的熔体分配体紧固， 实现熔体分配器 15 与成型模具的连通。 0028 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 其熔体分配轴 4 可以在熔体分 配器 15 内旋转而不漏料 ； 熔体分配器 15 内的熔体流道无死点， 保证熔体流通 ； 三个浇口套 。
19、的布置角度分别相间 60， 中间浇口套与出口流道在一条直线上， 三个浇口套通过螺钉与 熔体分配器 15 的熔体分配体固定。 0029 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备， 熔体分配轴 4 由伺服电机 1 驱 动， 并由伺服电机 1 控制其在熔体分配器 15 内的旋转角度。 0030 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备安装于合模装置的定模板外侧 并紧固， 三台外部注射装置预塑红、 黄、 蓝三色的塑料熔体并通过注射装置的喷嘴分别与浇 口套一 6、 浇口套二 9、 浇口套三 14 相通， 熔体分配器 15 外部加热完毕保证恒温， 伺服电机 1 位置归零， 此时外流道一 7 与内流道一。
20、 8 的四分之一相通， 外流道二 10 与内流道二 11 完 全相通， 外流道三 13 与内流道三 12 的二分之一相通， 内外流道的直径完全相等， 驱动伺服 电机 1 使其转动一定的角度， 改变内外流道相通的面积， 可以在线实现颜色的调配。熔体分 配轴 4 内流道与熔体分配器 15 外流道对应的图示位置设定为伺服电机 1 的零位， 控制面板 可以随时使伺服电机 1 复位。例如， 伺服电机 1 顺时针旋转使熔体分配轴 4 的内流道三 12 与熔体分配器 15 的外流道三 13 完全相通， 则内流道二 11 与外流道二 10 对应的位置由全 说 明 书 CN 102357983 A CN 102。
21、357993 A4/4 页 6 部相通变化为二分之一相通， 内流道一 8 与外流道一 7 对应的位置则由四分之一相通变化 为四分之三相通， 从而实现各流道熔体流量的控制， 同时为了保证熔体分配器 15 的出料口 熔体输出不间断， 熔体分配器 15 的出料口直径应大于熔体分配轴 4 的出料口直径。不同的 伺服电机 1 的旋转角度对应不同的输出熔体颜色， 注射成型过程中连续地改变伺服电机 1 的旋转角度可以实现颜色的渐变混合效果， 循环均匀地改变伺服电机 1 的旋转角度还可以 实现带有彩色条纹塑料制品的生产。 0031 实施例 2 0032 如图3和图4所示， 本发明高分子材料多色微积分幻彩注射成。
22、型装备的第二方案， 该实施例与实施例 1 的结构、 工作原理及效果基本相同。主要由伺服电机 1、 联轴器 2、 上轴 承 3、 熔体分配轴 4、 下轴承 5、 浇口套一 6、 浇口套二 9、 浇口套三 14、 熔体分配器 15、 汇合喷 嘴 16 与成型模具 17 组成。区别在于， 实施例 2 以成型模具 17 的结构形式进行设计， 安装 于动模板与定模板之间， 本发明的高分子材料多色微积分幻彩注射成型装备通过定位环安 装于合模系统中， 汇合喷嘴 16 直接与成型模具 17 相通， 熔体分配轴 4 通过联轴器 2 与伺服 电机 1 相连接， 浇口套一 6、 浇口套二 9、 浇口套三 14 相间。
23、 90分别与三台注射装置喷嘴相 通， 三路熔体经过熔体分配轴 4 计量后经熔体出口与汇合喷嘴 16 连通， 伺服电机 1 驱动熔 体分配轴 4 旋转可以控制内流道一 8、 内流道二 11、 内流道三 12 的熔体流量， 其工作原理与 实施例 1 相同。 说 明 书 CN 102357983 A CN 102357993 A1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102357983 A CN 102357993 A2/3 页 8 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102357983 A CN 102357993 A3/3 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 102357983 A 。