CN101531053A - 隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，包括模温机部分、分合路控制环节、加热部分、冷却部分、吹气部分、补水部分。本发明采取在系统中增设冷却、吹气、补水部分，在系统的模温机部分增设冷却、吹气、补水执行单元的技术方案，所提供的一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，在系统加热前，回收低温冷却水，减少加热及制冷的能耗，有益于节能，克服了现有技术存在的不配套、不适应的问题与不足，通过对系统的革新配置，达到了满足与隔离式电热高光注塑模具工作方式相配套的目的。

Description

隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统

技术领域

本发明涉及一种温度控制系统，具体是指与隔离式电热式高光注塑模具配套，通过对模具的各个工作阶段进行加热、冷却来控制模腔温度，实现模腔温度速热、速冷的高光无熔痕注塑成型工艺模式的一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统。

背景技术

建立在均衡速热速冷模腔注塑成型理论基础之上的高光无熔痕注塑成型系统技术，是近些年发展起来的新技术，高光注塑模具温度控制系统是配套高光注塑模具实现模腔温度速热、速冷高光成型工艺模式的温度控制系统。现有技术的高光注塑模具温度控制系统按所配套的模具分类，当前高光注塑模具按加热方式分，电热、汽热、水热式，按模具的结构分离合式、隔离式。

离合式电热高光注塑模具的温度控制系统，包括模温机(控制部分)和电热管(加热执行部分)。高光模具工作时，根据注塑机的开模指令，模温机控制接通设在模具型腔板、型芯板加热道中电热管的电源，加热开启，电热管迅速加热模具型腔板、型芯板至接近塑料的熔融温度；根据注塑机的合模指令，模温机控制关闭电热管的电源，加热截止，开模时与各自配合的型腔板、型芯板分离的，处于被循环冷冻水不间断冷却状态的冷却板，随着模具合模，与各自配合的型腔板、型芯板压合，通过热传递冷却型腔板、型芯板，由型腔板、型芯板围成的模腔腔壁温度迅速均衡降至塑料熔体的玻璃化温度以下，使充斥在模腔中的熔体与模腔壁接触的表面迅速形成硬壳固化，硬壳内芯的熔体则在保压补射的压力中逐步冷却固化，实现模腔速热速冷工艺模式，注塑成型高光注塑制品。目前正在兴起的适应成型制品范围广的隔离式电热高光注塑模具，仍沿用离合式的温度控制系统，由于隔离式电热高光注塑模具在结构与工作方式上不同于离合式模具，因此，现有技术存在不配套、不适应的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明通过在系统中增设冷却、吹气、补水部分，在系统的模温机部分增设冷却、吹气、补水执行单元的技术方案，提供一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，旨在通过系统的配置达到满足与隔离式电热高光注塑模具工作方式配套的目的。

本发明的目的是这样实现的：隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，包括模温机部分、分合路控制环节、加热部分、冷却部分、吹气部分、补水部分，其中：所述的模温机部分，包括电脑板及其指令输入单元、传感反馈单元、显示界面、加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元、稳压电源、手动控制按钮，通过给定指令、参数反馈、程序运算、输出执行实现闭环自动控制，为系统的中枢控制部分，其中，电脑板为可编程微电脑控制器，指令输入单元包括屏显触摸操作键盘和USB接口，传感反馈单元包括设置在系统各个部分中的温度、压力、水位传感器及其输入接口，显示界面为电脑板的显示终端，加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元为由输出模块、继电器、交流接触器组成的，通过电力导线驱动系统各部的电力执行元器件的，受控于电脑板的各个独立的电力开关执行单元，稳压电源为向模温机内部各部电器运行提供电力的装置，手动控制按钮为启动、关闭系统工作的电气开关；所述的分合路控制环节，按流体正向途径排列，由进口分流器分路，一路经调节阀C、型腔镶块流道至出口分流器，并行的另一路经调节阀D、型芯镶块流道至出口分流器，二路在出口分流器合路，为系统中的控制环节，其中，定模的型腔镶块流道与动模的型芯镶块流道属于系统的控制对象模具部分，调节阀C、调节阀D为调节流经流道流体的流量或压力的受控执行元件；所述的加热部分为设置在模具型腔镶块、型芯镶块加热道中的电热管组，为系统的加热执行部分；所述的冷却部分，按流体正向途径排列，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A、分合路控制环节、冷却电磁阀B、过滤器，回到冷冻水储水罐所构成的闭合回路，由制冷机组连接冷冻水储水罐构成的循环制冷旁路，为系统的冷却执行部分，其中，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A以及制冷旁路构成冷源环节，由冷却电磁阀B、过滤器回到冷冻水储水罐，构成冷却水回收环节；所述的吹气部分，按流体正向途径排列，压缩空气源、吹气电磁阀、分合路控制环节，出来后经由冷却部分的冷却水回收环节进入冷冻水储水罐后与大气相通，为系统排空模具部分冷却流道的执行部分；所述的补水部分，按流体正向途径排列，由水源、补水电磁阀向冷却部分冷源环节的冷冻水储水罐注水补水，为系统的注水补水执行部分。

系统各部分的相互连接关系

冷却部分冷源环节末端的冷却电磁阀A通过分合路控制环节的进口分流器与吹气部分末端的吹气电磁阀相连，分合路控制环节末端的出口分流器与冷却部分冷却水回收环节始端的冷却电磁阀B相连，补水部分末端的补水电磁阀与冷源环节的冷冻水储水罐相连。

工作原理

系统控制对象为，通过控制开、关设置在模具型腔镶块、型芯镶块加热道中的电热管组的电源，来加热镶块，使模腔腔壁温度升高，通过控制启、闭流经设置在模具型腔镶块、型芯镶块流道的冷冻水来冷却镶块，使模腔腔壁温度降低；模温机依据输入指令，通过传感反馈单元监测，经运算并通过各执行单元对系统进行控制；

系统工作程序为：加热、冷却、排空，再加热…循环重复；

系统的起始时态：补水部分经由水源、补水电磁阀向冷冻水储水罐注水，毕；注入冷冻水储水罐的水由制冷机组循环制冷成为冷冻水，存储在冷冻水储水罐中，系统中所有的电磁阀均处于关闭状态，冷冻水泵及制冷机则处于受控启闭状态。

系统的工作原理

当隔离式电热高光注塑模具处在开模加热时态，系统进入加热程序；

加热：接收到注塑机的开模指令，模温机的加热执行单元受控接通加热部分电热管的电源，加热开启，电热管迅速加热型腔镶块、型芯镶块至接近塑料的熔融温度，完成加热程序；

当隔离式电热高光注塑模具进入合模注塑时态，系统进入冷却程序；

冷却：接收到注塑机的合模指令，模温机的加热执行单元受控关闭加热部分电热管的电源，加热截止，冷却执行单元受控开启冷却部分的冷却电磁阀A、冷却电磁阀B，冷却开启，由冷冻水储水罐提供的冷冻水经由冷冻水泵、冷却电磁阀A进入分合路控制环节，出来后再经由冷却电磁阀B、过滤器回到冷冻水储水罐循环，冷冻水在通过模具的型腔镶块流道与型芯镶块流道时，产生热交换，迅速冷却模腔壁温直至模腔中制品冷凝固化成型，完成冷却程序；

当隔离式电热高光注塑模具进入开模脱模时态，系统进入排空和再次加热程序；

排空：接收到注塑机的合模指令，模温机的冷却执行单元受控关闭冷却部分冷源环节的冷却电磁阀A，冷却截止，吹气执行单元受控开启吹气部分的吹气电磁阀，压缩空气由压缩空气源、吹气电磁阀进入分合路控制环节，将尚存留在模具的型腔镶块流道与型芯镶块流道中的冷却水排空，压出的冷却水经由冷却水回收环节的冷却电磁阀B、过滤器回到冷冻水储水罐，完成排空；之后，模温机关闭吹气电磁阀，冷却电磁阀B，冷却水回收环节截止，接通加热部分电热管的电源，再次加热，重复上一轮工作程序。

补水：模温机根据存储的输入指令与设置在冷冻水储水罐的水位传感器的反馈，经运算，输出控制信号，通过补水执行单元开启补水部分的补水电磁阀，实时将新水由水源补入冷冻水储水罐。

有益的设计

吹气部分及排空程序的设置，在系统加热前，回收低温冷却水，减少加热及制冷的能耗，有益于节能；压缩空气源是公用的，每次排空流道只需要短促而少量的压缩空气。

综上所述，本发明采取在系统中增设冷却、吹气、补水部分，在系统的模温机部分增设冷却、吹气、补水执行单元的技术方案，所提供的一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，在系统加热前，回收低温冷却水，减少加热及制冷的能耗，有益于节能，克服了现有技术存在的不配套、不适应的问题与不足，通过对系统的革新配置，达到了满足与隔离式电热高光注塑模具工作方式相配套的目的。

附图说明

图1是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的模温机部分的原理方框图；

图2是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的分合路控制环节、冷却部分、吹气部分、补水部分相互连接关系的原理方框图；

图3是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的冷却部分的原理方框图；

图4是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的吹气部分的原理方框图；

图5是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的补水部分的原理方框图；

图6是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的加热部分的原理方框图；

图7是本发明的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统的分合路控制环节的原理方框图。

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。

图中：双点划线所框部分为系统控制对象的模具部分。

具体实施方式

参阅图1～图7，本发明的一种隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，包括模温机部分、分合路控制环节、加热部分、冷却部分、吹气部分、补水部分，其中：所述的模温机部分，包括电脑板及其指令输入单元、传感反馈单元、显示界面、加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元、稳压电源、手动控制按钮，通过给定指令、参数反馈、程序运算、输出执行实现闭环自动控制，为系统的中枢控制部分，其中，电脑板为可编程微电脑控制器，指令输入单元包括屏显触摸操作键盘和USB接口，传感反馈单元包括设置在系统各个部分中的温度、压力、水位传感器及其输入接口，显示界面为电脑板的显示终端，加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元为由输出模块、继电器、交流接触器组成的，通过电力导线驱动系统各部的电力执行元器件的，受控于电脑板的各个独立的电力开关执行单元，稳压电源为向模温机内部各部电器运行提供电力的装置，手动控制按钮为启动、关闭系统工作的电气开关；所述的分合路控制环节，按流体正向途径排列，由进口分流器分路，一路经调节阀C、型腔镶块流道至出口分流器，并行的另一路经调节阀D、型芯镶块流道至出口分流器，二路在出口分流器合路，为系统中的控制环节，其中，定模的型腔镶块流道与动模的型芯镶块流道属于系统的控制对象模具部分，调节阀C、调节阀D为调节流经流道流体的流量或压力的受控执行元件；所述的加热部分为设置在模具型腔镶块、型芯镶块加热道中的电热管组，为系统的加热执行部分；所述的冷却部分，按流体正向途径排列，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A、分合路控制环节、冷却电磁阀B、过滤器，回到冷冻水储水罐所构成的闭合回路，由制冷机组连接冷冻水储水罐构成的循环制冷旁路，为系统的冷却执行部分，其中，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A以及制冷旁路构成冷源环节，由冷却电磁阀B、过滤器回到冷冻水储水罐，构成冷却水回收环节；所述的吹气部分，按流体正向途径排列，压缩空气源、吹气电磁阀、分合路控制环节，出来后经由冷却部分的冷却水回收环节进入冷冻水储水罐后与大气相通，为系统排空模具部分冷却流道的执行部分；所述的补水部分，按流体正向途径排列，由水源、补水电磁阀向冷却部分冷源环节的冷冻水储水罐注水补水，为系统的注水补水执行部分。

系统各部分的相互连接关系

冷却部分冷源环节末端的冷却电磁阀A通过分合路控制环节的进口分流器与吹气部分末端的吹气电磁阀相连，分合路控制环节末端的出口分流器与冷却部分冷却水回收环节始端的冷却电磁阀B相连，补水部分末端的补水电磁阀与冷源环节的冷冻水储水罐相连。

Claims (2)

1、隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，包括模温机部分、分合路控制环节、加热部分、冷却部分、吹气部分、补水部分，其特征在于：所述的模温机部分，包括电脑板及其指令输入单元、传感反馈单元、显示界面、加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元、稳压电源、手动控制按钮，通过给定指令、参数反馈、程序运算、输出执行实现闭环自动控制，为系统的中枢控制部分，其中，电脑板为可编程微电脑控制器，指令输入单元包括屏显触摸操作键盘和USB接口，传感反馈单元包括设置在系统各个部分中的温度、压力、水位传感器及其输入接口，显示界面为电脑板的显示终端，加热执行单元、冷却执行单元、吹气执行单元、补水执行单元为由输出模块、继电器、交流接触器组成的，通过电力导线驱动系统各部的电力执行元器件的，受控于电脑板的各个独立的电力开关执行单元，稳压电源为向模温机内部各部电器运行提供电力的装置，手动控制按钮为启动、关闭系统工作的电气开关；所述的分合路控制环节，按流体正向途径排列，由进口分流器分路，一路经调节阀C、型腔镶块流道至出口分流器，并行的另一路经调节阀D、型芯镶块流道至出口分流器，二路在出口分流器合路，为系统中的控制环节，其中，定模的型腔镶块流道与动模的型芯镶块流道属于系统的控制对象模具部分，调节阀C、调节阀D为调节流经流道流体的流量或压力的受控执行元件；所述的加热部分为设置在模具型腔镶块、型芯镶块加热道中的电热管组，为系统的加热执行部分；所述的冷却部分，按流体正向途径排列，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A、分合路控制环节、冷却电磁阀B、过滤器，回到冷冻水储水罐所构成的闭合回路，由制冷机组连接冷冻水储水罐构成的循环制冷旁路，为系统的冷却执行部分，其中，由冷冻水储水罐、冷冻水泵、冷却电磁阀A以及制冷旁路构成冷源环节，由冷却电磁阀B、过滤器回到冷冻水储水罐，构成冷却水回收环节；所述的吹气部分，按流体正向途径排列，压缩空气源、吹气电磁阀、分合路控制环节，出来后经由冷却部分的冷却水回收环节进入冷冻水储水罐后与大气相通，为系统排空模具部分冷却流道的执行部分；所述的补水部分，按流体正向途径排列，由水源、补水电磁阀向冷却部分冷源环节的冷冻水储水罐注水补水，为系统的注水补水执行部分。

2、根据权利要求1所述的隔离式电热高光注塑模具的温度控制系统，其特征在于：所述的系统各部分的相互连接关系为，冷却部分冷源环节末端的冷却电磁阀A通过分合路控制环节的进口分流器与吹气部分末端的吹气电磁阀相连，分合路控制环节末端的出口分流器与冷却部分冷却水回收环节始端的冷却电磁阀B相连，补水部分末端的补水电磁阀与冷源环节的冷冻水储水罐相连。

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