專利名稱：一種高溫流體射出裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及于一種高溫流體射出裝置，尤其涉及一種適用于高溫流體的高速射出成形，其可具有非限制性與適應熱變形、力系封閉、隔絕高溫變形效應、模組化安裝設計等特征的射出裝置。
高溫流體之射出成形過程系將高溫流體(如300度以上之熔融鎂、鋁、鋅及超工程塑料等)由供料裝置送入料管內，經由料管中的螺桿旋轉運動使高溫流體往前輸送并均勻混練，在計量后由射出動力帶動螺桿將料管中之高溫流體注入模具中，經保壓、冷卻后得到射出成品，從入料至射出階段，流體需保持在高溫的環境下才能順利流動及充填。
公知技術(如


圖1)為使高溫流體入料順暢，從供料單元12b至入料喉部12c及料管12a均需維持高溫，此時熱量會借由傳導方式傳至料管承座10a及射出系桿11a，造成射出單元結構之溫升熱變形效應，使得亦作為導引射出單元運動的系桿11a平行度產生變異，對射出運動造成很大阻力，且會使導套加速磨耗。
以鎂合金射出成形機為例，熔融鎂合金的流動溫度約在580℃，由于熱傳效率及溫度梯度的影響，料管12a的溫度需保持650℃以上，故熱量經由料管12a傳導至料管承座10a及射出系桿11a，造成料管承座10a及射出系桿11a的溫度分別上升至225℃及168℃，使得栓接于承座10a的兩系桿11a平行度變異，經實測其增加量于水平方向大于0．16mm，而系桿11a本身徑向之最大膨脹超過0．06mm，此熱變形效應已對于原精密導引配合之射出單元運動產生很大的運動阻力，對于運動速度及精度都造成嚴重影響。
本實用新型之主要目的，在于可提供一種高溫流體射出裝置，本實用新型結構與床身之鎖固處位于料管承座上，而射出力所造成射出系桿的拉伸，系利用射料動力單元承座于床身導軌上作一自由度的滑動而吸收，如此，可防止因射出系桿拉伸而使被鎖固之兩端承座造成結構變形，且料管承座之鎖固區設計于與料管中心重合之中心線上，使料管承座之熱變形能根據此基準線向兩側均勻膨脹，而不因結構鎖固限制發生承座的不均勻變形，可保持射出單元與螺桿及料管之中心定位精度。
本實用新型之另一目的，在于可提供一種高溫流體射出裝置，其射出過程中，射出力由射料動力單元產生，經由射出推板、射出導引桿、螺桿推座、螺桿與料管、料管承座、射出系桿、射料動力單元承座傳回射料動力單元，因此力系形成一連續的力封閉系統，且不經由床身傳遞，使得床身結構只需提供重量承載功能，不需在局部承受額外的力量與力矩負荷，能減少射出單元機件與床身結合面幾何精度的相依性。
本實用新型之又一目的，在于可提供一種高溫流體射出裝置，其系將射出系桿被設計成只需提供建立射出力，故熱變形對其導引功能的影響可以忽略，尤其適合于高速射出成形，其射出螺桿移動線速度要求超過2m／s。
本實用新型之再一目的，在于可提供一種高溫流體射出裝置，其射出單元組件設計及尺寸發展系以料管承座為中心，和床身無關，故完全不需要床身上之定位系統及與其相依性之幾何精度，可大幅簡化加工及組裝工程。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的較佳實施例，以便更進一步了解本實用新型的特征及技術內容。而這些附圖僅提供參考與說明，并非用來對本實用新型加以限制。有關該實施例之附圖為
圖1為公知射出及供料裝置之立體圖。
圖2為本實用新型射出裝置之立體圖。
圖3為本實用新型射出裝置之局部剖視圖及力系分布圖。
如圖2及圖3所示，本實用新型提供一種高溫流體射出裝置，該射出裝置包括有一料管11、螺桿24、一料管承座12、一螺桿推座13、一螺桿旋轉馬達14、一射料動力單元15、數支射出系桿16、數支射出導引桿17及一射料動力單元承座18所構成，其中料管承座12系以料管承座固定螺絲10鎖固于床身19上，該料管11內含一螺桿24，該料管11一端固定于該料管承座12，該螺桿旋轉馬達14可用以驅動料管11內的螺桿24旋轉運動，其中，馬達14固定于推座13上，馬達14之輸出軸穿過推座13之中央孔與料管11內之螺桿24之一端相連接。馬達14之輸出軸及螺桿24之一端可采用聯軸器25在螺桿推座13內耦合連接。亦可利用柱塞(圖略)取代螺桿，再另設一油壓缸用以驅動柱塞前進后退，該料管11上并設有一供料裝置22，可將高溫流體由該供料裝置22送入料管11內。該射料動力單元承座18設于料管承座12一側適當距離處，該射料動力單元15固設于該射料動力單元承座18上，該射料動力單元15系利用油壓缸或電動馬達帶動滾珠導螺桿作為動力來源。該床身19上設有一導軌19a，該射料動力單元承座18可于該導軌19a上做一自由度滑動，該射出系桿16一端連接于料管承座12，另一端連接于射料動力單元承座18。該螺桿推座13上設有冷卻回路，可冷卻從供料裝置22、料管11及料管承座12傳遞過來的熱量。該射出導引桿17系穿設于射料動力單元承座18上，該射出導引桿17一端鎖固連接于螺桿推座13，并于射出導引桿17中間分別固定于射出推板20，該射出推板20則與射料動力單元15之輸出端樞接，如圖3所示。由此可以理解，螺桿24與射料動力單元15之間是依序通過螺桿旋轉馬達14之輸出軸、螺桿推座13、射出導引桿17及射出推板20連接。射出時射料動力單元15帶動射出推板20，因射出導引桿17分別固定于射出推板20及螺桿推座13上，故帶動螺桿推座13推動螺桿24前進，將高溫流體從料管11擠出，構成一高溫流體射出單元。
本實用新型之射出成形過程系將高溫流體由該供料裝置22送入料管11內，經由料管11中之螺桿旋轉運動使高溫流體往前輸送并使其均勻混煉，在計量后由射出動力帶動螺桿將料管11中之高溫流體注入模具中，經保壓、冷卻后得到射出成品。
本實用新型具有以下有益效果1、非限制性與適應熱變形結構設計射出力所造成之系桿16拉伸變形是無法避免并給予限制的，故本實用新型結構與床身19的鎖固處只位于料管承座12上，而射出力所造成射出系桿16的拉伸，系利用射料動力單元承座18于床身19導軌19a上作一自由度滑動而吸收，如此，可防止因系桿16拉伸而使被鎖固之兩端承座造成結構變形。此外，料管承座12的鎖固區設計于與料管11中心重合之中心線上，此方式將使料管承座12的熱變形能根據此基準線向兩側均勻膨脹，而不因結構鎖固限制發生承座的不均勻變形，可保持射出單元與料管11及螺桿24之中心定位精度。
2、力系封閉設計如圖3所示，在射出過程中，射出力由射料動力單元15產生，經由射出推板20、射出導引桿17、螺桿推座13、螺桿24、料管11，最后傳遞至料管承座12，此時料管承座12產生一反作用力，此反作用力經由射出系桿16、射料動力單元承座18傳回射料動力單元15，因此，所有力量形成一連續的內力封閉系統，且均不經由床身傳遞，使得床身結構只需提供重量承載功能，不需在局部承受額外的力量與力矩負荷，還能減少射出單元機件與床身結合面幾何精度的相依要求。
3、高溫變形效應隔絕設計
射出系桿16被設計成只需提供建立射出力，故熱變形對其導引功能的影響可以忽略，故尤其適用于高速射出成形，其螺桿24射出時的移動速度可超過2m／s。
4、模組化安裝設計射出單元組件設計及尺寸發展系以料管承座12為中心，和床身19無關，且動力單元15采用獨立模組構造，故完全不需要床身上之定位系統及與其有相依性之幾何精度，可大幅度簡化加工及組裝工程。
綜上所述，本實用新型實為一不可多得之新型產品，具有新穎性、創造性及實用性，完全符合新型專利申請要求，敬請詳查并賜準本案專利。
以上所述僅為本實用新型之較佳可行實施例，但不是以此限制本實用新型之專利范圍，故凡是運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均應包含于本實用新型的權利要求保護范圍內。
權利要求1.一種高溫流體射出裝置，包括有一料管承座，其鎖固于一床身上；一料管，其一端固定于該料管承座；一射料動力單元承座，其設于料管承座一仙；一螺桿推座，其設于該料管承座與射料動力單元承座之間；一螺桿，其系可于料管中滑移，其一端固定于旋轉馬達的輸出軸上；一射料動力單元，其固設于該射料動力單元承座上；數支射出系桿，其一端連接于該料管承座，另一端系連接于該射料動力單元承座；數支射出導引桿，其穿設于該射料動力單元承座上，該射出導引桿一端并連接于該螺桿推座；以及一射出推板，其固接于該射出導引桿上，并與射料動力單元樞接。
2.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，料管上設有一供料裝置。
3.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述馬達固定于螺桿推座上，馬達之輸出軸穿過推座的中央孔與料管內的螺桿之一端連接，以驅動料管中之螺桿作旋轉運動。
4.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，可以用柱塞代替所述在料管中滑移的螺桿，并相應設有驅動柱塞滑移的油壓缸。
5.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述射料動力單元是油壓缸或電動馬達與滾珠導螺桿的連接機構。
6.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述的螺桿推座上設有可冷卻料管、料管承座及螺桿傳遞過來之熱量的冷卻裝置。
7.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，數支射出導引桿中間部位分別與射出推板固定。
8.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述射料動力單元之輸出端固定于射出推板上之一端。
9.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述床身上設有一導軌。
10.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，所述射料動力單元之承座設置在導軌上并可在其上滑動。
11.如權利要求1所述的高溫流體射出裝置，其特征在于，螺桿之一端及旋轉馬達輸出軸在螺桿推座內由聯軸器連接。
專利摘要一種高溫流體射出裝置,包括料管承座、螺桿、料管、射料動力單元承座、射料動力單元、射出系桿、螺桿推座、射出導引桿及射出推板,該料管承座鎖固于床身,該射料動力單元固設于射料動力單元承座上,數支射出系桿一端連接于料管承座,另一端連接于射料動力單元承座,該射出導引桿一端連接螺桿推座,并于中間處連接射出推板,該射出推板與射料動力單元樞接。該裝置具有非限制性與適應熱變形、模組化安裝等特征,尤其適合于高速射出成形。
文檔編號B05B7/16GK2412662SQ0023140
公開日2001年1月3日 申請日期2000年4月4日 優先權日2000年4月4日
發明者蔡浪富, 林信宏, 林玉龍, 彭暄, 李啟賢, 徐文敏, 張明瑯, 蘇萬福 申請人:財團法人工業技術研究院