一种超高分子量聚乙烯转接竖直注射实验模具
技术领域
本发明涉及注塑机设备
技术领域
，具体涉及一种在卧式注塑机上通过转接而实现竖直注射的实验模具，尤其适用于超高分子量聚乙烯的竖直注射成型实验研究。背景技术
在卧式注塑机上进行注塑成型实验研究时，聚合物熔体填充模具的方向与水平注射方向一致，即熔体充模流动为水平充模流动。采用卧式注塑机进行超高分子量聚乙烯注塑成型时，熔融物料因发生严重熔体破裂而成为粉末状颗粒，为了充分研究这些颗粒在模具型腔内的流动行为，考虑到颗粒自身的重力作用，需要研究竖直注射方向对颗粒充模流动行为的影响（竖直向下注射时，颗粒充模流动方向与重力方向相同；竖直向上注射时，颗粒充模流动方向与重力方向相反），即需要采用安装在卧式注塑机上的，可以改变熔体流动方向以实现竖直向上注入模腔、竖直向下注入模腔的注塑模具。而现有卧式注塑机所用模具结构只能实现水平方向注入模腔。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种超高分子量聚乙烯转接竖直注射实验模具，该模具可安装在卧式注塑机上，实现超高分子量聚乙烯等材料的竖直方向注射成型实验。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种超高分子量聚乙烯转接竖直注射试验模具，包括模腔体和转接装置，所述模腔体具有模腔，所述模腔在竖直方向上具有模腔入口，其特征在于，所述转接装置设置在模腔体上，所述转接装置中设置有转向流道，通过所述转向流道能够实现熔体以水平方向流入并沿竖直方向从模腔入口进入模腔。
所述转接装置包括转接体、水平浇口套和竖直浇口块，所述转接体中设置有斜向熔体流道，所述水平浇口套中设置有水平熔体流道，所述竖直浇口块中设置有竖直熔体流道，所述斜向熔体流道将水平熔体流道和竖直熔体流道连通从而形成转向流道。
所述斜向熔体流道的横截面为圆形，所述斜向熔体流道的水平入口端的椭圆孔长径与水平熔体流道的出口端圆孔直径相等，所述斜向熔体流道的竖直出口端的椭圆孔短径与竖直熔体流道的入口端圆孔直径相等。
所述模腔体包括模腔体本体及从模腔体本体一侧竖直伸出的竖直侧板，竖直侧板和模腔体本体构成一体式的“L”型结构。
所述转接体包括转接体本体及从转接体本体上伸出的水平凸缘和竖直凸缘。
所述竖直凸缘抵靠在竖直侧板上并与竖直侧板螺栓连接，所述水平凸缘抵靠在模腔体本体上并与模腔体本体螺栓连接。
所述竖直侧板上设置有通孔，所述通孔中设置有水平浇口套。
所述转接体本体上与模腔入口对应的位置设置有空腔，所述空腔中设置有竖直浇口块。
所述模腔在竖直方向上与模腔入口相反的另外一端设置有顶出装置。
所述模腔体、转接装置和顶出装置在竖直方向上可以反向安装。
本发明具有的技术效果：
该注塑模具可在卧式注塑机上将水平注射充模流动转换为所需的竖直方向的注射充模流动，并可通过改变安装方向，实现竖直向下注射充模或竖直向上注射充模，有利于研究重力对聚合物物料尤其是超高分子量聚乙烯熔体充模流动的影响；斜向熔体流道的水平入口端椭圆孔长径与水平浇口套的出口端圆孔直径相等，其竖直出口端的椭圆孔短径与竖直浇口块的入口端圆孔直径相等，可保证整个熔体通道顺滑，有利于熔体转向流动和便于取出流道凝料；注射完成，手动按压顶杆可使试样脱出，由于弹簧作用，顶杆可自动恢复原位；另外通过紧固螺栓的拆装可实现简易手动开模、合模，省去了复杂的机械结构，降低了实验模具制造成本。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步说明， 附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明所述实验模具的结构示意图；
图2为熔体流道连接的总体示意图；
图3为水平熔体流道与斜向熔体流道结合部示意图；
图4为斜向熔体流道与竖直熔体流道结合部示意图；
图5为模具反向安装结构示意图。
其中：
1—模腔体；2—定位环；3—水平浇口套；31—水平熔体流道；4—转接体；41—斜向熔体流道；5—竖直浇口块；51—竖直熔体流道；6—水平紧固螺栓；7—竖直紧固螺栓；8—浇口块紧固螺栓；9—顶杆；91—顶杆帽；92—弹簧；10—加热孔；11-定位环紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
一种超高分子量聚乙烯转接竖直注射试验模具，包括模腔体1和转接装置，模腔体1具有模腔，模腔的轴线呈竖直方向，模腔在竖直方向上具有模腔入口，转接装置设置在模腔体上，转接装置中设置有转向流道，通过转向流道能够实现熔体以水平方向流入并沿竖直方向从模腔入口进入模腔。
具体得，如图1所示，转接装置包括包括转接体4、水平浇口套3和竖直浇口块5，转接体4内有贯穿其水平入口端和竖直出口端的斜向熔体流道41，水平浇口套3中央具有贯穿的水平熔体流道31，竖直浇口块5中央具有贯穿的竖直熔体流道51。如图2所示，水平熔体流道31、斜向熔体流道41和竖直熔体流道51依次连通形成转向流道。注射时，熔体从水平浇口套3的入口端流入，从竖直浇口块5的出口端流出，沿竖直方向进入模腔体1的模腔。
其中，斜向熔体流道41的横截面为圆形，斜向熔体流道41水平入口端、竖直出口端的端面孔均自然为椭圆形；如图3所示，斜向熔体的流道41的水平入口端椭圆孔长径与水平熔体流道31的出口端圆孔直径相等，如图4所示，斜向熔体流道41的竖直出口端的椭圆孔短径与竖直熔体流道51的入口端圆孔直径相等。拆开模具后，斜向熔体流道41内的流道凝料可从转接体4的水平入口端手动抽出。
模腔体1包括模腔体本体及从模腔体本体一侧竖直伸出的竖直侧板，竖直侧板和模腔体本体构成一体式的“L”型结构。转接体4包括转接体本体及从转接体本体上伸出的水平凸缘和竖直凸缘。转接体4设置在模腔体1上，并且转接体4的竖直凸缘抵靠在模腔体1的竖直侧板上并与竖直侧板通过水平紧固螺栓6连接，转接体4的水平凸缘抵靠在模腔体本体上并与模腔体本体通过竖直紧固螺栓7连接。
竖直侧板上设置有通孔，通孔中嵌入有水平浇口套3，水平浇口套3的外侧通过定位环2固定，定位环2通过定位环紧固螺栓11与模腔体1的竖直侧板的右端面相连接，并将水平浇口套3压紧在模腔体1的竖直侧板的右端面。用模具压块，通过模腔体1的竖直侧板，将模具压紧固定安装在注塑机的定模板上。
转接体本体上与模腔入口对应的位置设置有空腔，空腔中设置有竖直浇口块5。竖直浇口块5的入口端端面与转接体4的出口端端面之间通过浇口块紧固螺栓8而紧密结合；竖直浇口块5的出口端端面通过转接体4的水平凸缘和竖直紧固螺栓7的压紧作用而与模腔体4的模腔入口端端面紧密结合。
模腔在竖直方向上与模腔入口相反的另外一端设置有顶出装置，顶出装置由顶杆9、顶杆帽91和弹簧92组成。弹簧92设置在顶杆帽91与模腔体1的端面之间。初始状态下，弹簧拉力使顶杆9的顶出端紧贴模腔体1的模腔端面，注射完成并拆开模具后，可手动按压顶杆帽91，将试样顶出，松手后，顶杆9在弹簧拉力作用下恢复原位。
进一步的，该模具可进行图1所示的正向安装，实现向下注射充模流动，也可以将模腔体1、转接体4、竖直浇口块5、顶出装置，以水平浇口套轴线为轴心进行反向安装(如图5)，实现向上注射充模流动。
作为优选，模腔体1和转接体4均匀布置加热孔10，加热孔10可安装加热棒，以对模腔体1和转接体4进行均匀加热。
实施例1
按图1将模具组装完毕，使模腔轴线沿竖直方向，且顶杆在下方，即正向安装。用模具压块将模具固定在卧式注塑机定模板上。注塑机喷嘴头部接触顶紧水平浇口套入口，超高分子量聚乙烯熔体在注射压力95.6MPa、60mm/s注射速度下经水平浇口套、转接体和竖直浇口块，由水平方向注射转换为竖直向下注入模腔。注射结束，开模时，将水平紧固螺钉、竖直紧固螺钉拆掉，先将转接体与模腔体在水平方向分离，使水平熔体流道凝料从水平浇口套抽出，然后转接体连同竖直浇口块与模腔体在竖直方向分离，再用虎钳夹紧水平熔体流道凝料将转接体连同竖直浇口块中的凝料整体抽出，然后手动按压顶杆帽以顶出试样，松手后顶杆自动恢复原位。合模时，按照图1所示恢复模具安装，可进行下一次竖直向下注射成型实验。
实施例2
与实施例1原理相似，安装时使模腔轴线沿竖直方向，但顶杆在上方，即实现反向安装（如图5），可实现超高分子量聚乙烯熔体由水平方向注射转换为竖直向上注入模腔。拆卸及流道凝料取出方法同实施例1。
以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，而不是以任何方式限制本发明的范围，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
