CN102092125A - 动态模具加热、冷却控制系统 - Google Patents

Abstract

一种对模具冷却或加热动态控制的技术方案。包括控制冷却或加热时通入模具的冻水或热媒(热水或水蒸气)的时间长度的换向阀，检测管路是否通畅的水流开关，测量模具表面温度的热电偶，可以根据模具表面温度动态调节对模具的冷却或加热。以及采用压缩空气将残留在模具中的冻水或热水、水蒸气吹进回水管道的压缩空气换向阀。

Description

动态模具加热、冷却控制系统

技术领域

本发明用于注塑和吹塑模具生产时，采用流体冷却或加热时的动态优化控制，以期达到理想的冷却或加热效果。

背景技术

注塑生产中，根据产品工艺性的要求，低模温时，模具需要冷却水冷却，高模温时，模具需要高温流体(通常是被加热的水或油，由于高温水温机的生产，用油加热的方式会逐渐减少)加热。吹瓶生产中，一般需要对模具进行冷却。下面分冷却和加热两种情况说明现有方法存在的问题。

(1)，冷却模具的情况。

在目前的塑胶生产中，模具通过液体冷媒冷却主要有两种方法，一种是靠冷水塔的水，称为“机水”通入模具的冷却管道中进行，冷水塔出来的水通常温度在30℃左右，温度和流量无法自动调节。较高的水温，使冷却效率低下，生产周期长。

另一种方法是采用冻水机，冻水机可以把水冷却到0℃以上再通入模具以提高冷却效率，还可以通过调节冻水机的温度来调节冷却效果。但是，在采用较低水温时，对模具的冷却过度，模具表面温度低于周围空气露点，模具表面就会结水，造成模具生锈，滴水造成环境和产品污染。型腔表面结水，会在产品表面上产生水印，造成产品报废，同时，冷凝水的产生，浪费了冷冻机能量。温度设定过高，则达不到理想的冷却效率，造成生产周期长，生产效率低。

如果生产周期有波动，则模具的冷却时间就随之波动，造成模温的波动，使模温不稳定，增加了生产波动和废品率。

在生产中，还经常会因为生产异常处理、吃饭停机、转产、停产等因素停止生产时忘记关闭阀门造成能量浪费和模具过冷结水等问题。

在注塑和吹瓶生产周期中的不同阶段，对模具温度和冷却的要求是不同的。在注塑生产的“射胶”或吹瓶生产的“吹胀”阶段，模温高，有利于产品表面质量的提升，在注塑生产中胶料充满型腔和吹瓶生产中料管被吹胀之后，需要较低的模温，快速冷却产品，以减少生产周期。而现有的冷却方式，冷媒的冷却没有根据生产周期的不同阶段对模具冷却做出自动调整，冷却效果不好。

(2)，加热模具的情况。

加热模具的情况主要在注塑生产时。目前，产品表面质量要求较高时，需要较高的型腔温度，通常采用模温机对热媒(水或油)进行加热，温度可以调节。但是也面临着一些问题：不能根据生产周期中不同的阶段，工艺对模具温度的要求对模具进行加热。不能在生产周期波动时对每一周期进行同样的加热，造成模具温度的波动，使生产异常增加，废品率增加。不能在停产时自动停止对模具的加热，造成能量浪费。

采用现有的加热方式，不能实现集中采用一种大型的锅炉(加热时)供热水，对多台生产的注塑机和吹瓶机模具进行个性化的加热控制。

在注塑和吹瓶生产中，经常出现模具管道堵塞或阀门忘记打开等情况而生产中没有发现，而又没有自动监测管道是否通畅的装置，造成模具没有得到有效的冷却或加热，生产了大批废品。

因此，可以在冷却或加热流体通入模具的管路上加上控制阀门，在模具需要冷却或加热时打开阀门，使流体流通模具，根据产品生产工艺要求，自动控制流入量。在不需要冷却或加热时，阀门关闭，停止对模具冷却或加热，并打开吹气阀门，把残留在模具中的流体吹入回路管道。这样，停止冷却后，型腔中的产品余热会加热模具型腔表面，使下次生产时模腔表面温度提高，以利于下一周期的生产。停止加热后，模具温度就会停止上升，使模具温度在生产时控制在一定范围。

发明内容

本发明提供了一种在模具采用低温冻水冷却时防止模具表面产生冷凝水的方法。既可以采用最低温度的冷冻水(0～8℃)冷却模具，提高生产效率，又可以不使模具表面产生凝结水，达到防止冷凝水的效果。

本发明还提供了减少模具温度不稳定，提高注塑和吹瓶生产工艺稳定性，进而减少生产异常，提高产品合格率的方法。在每一生产周期，本方法对模具在生产每一个产品的生产周期中，都提供稳定的冷却或加热，很大程度上降低了模温波动。

本发明减少了对模具冷却的能量消耗，消除了由于过度冷却在模具表面产生的冷凝水而消耗的冻水机能量。

本发明使原来不能采用低温冻水冷却模具的情况，采用本发明后，可以使用低温冻水冷却，提高了生产效率。

本发明在生产停止时，自动停止通入模具的流体对模具的冷却或加热，防止了由于没有及时关闭阀门造成的能量浪费和对模具过度冷却造成模具生锈。

本发明含有自动检测流体流动的传感器，可以及时发现水流不正常堵塞情况，以便及时采取措施，防止生产的品质事故发生。

本发明可以采用大型冷媒源(冻水机)和热媒源(模温机或锅炉)的集中供应，每一台机器的个性化控制，提高了注塑和吹品生产线的集成度。

本发明提供了一套在注塑和吹瓶生产中，动态有效的冷却和加热模具的控制系统。该系统包括：冷水或热水管路上的控制部分，控制冷媒或热媒流入模具的时机和时间；流动检测部分，检测流体流动情况，在流体应该流通时没有流通，及时报警；气体控制部分，在冷却或加热停止后，将残留在模具内的流体吹进回流管道；模具温度检测部分，测量模具表面温度，动态调节流体冷却或加热程度。

附图说明

附图用于提供对本发明的进一步理解，合并构成说明书的一部分。给出本发明的具体操作示例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图一是本发明的构造原理示意图。

图二是冷却或加热流体控制阀门打开时的示图。

图三是将模具中残留冷却或加热流体吹出模具示意图。

图四是故障状态检测示意图。

具体实施方式

附图表示了本发明的实施方式。然而本发明可以按照不同的形式来实施，并且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。附图中相同的标号代表相同的部件。

如图一所示，本技术方案包括冷却或加热流体流入模具的管道上的控制阀门11、12、13、14，检测水流是否顺畅的水流开关41、42、43、44，压缩空气换向阀21、22、23、24，防止冷却或加热流体进入压缩空气管道中的单向阀31、32、33、34，测量模具表面温度的热电偶51、52、53、54。

本实施例共采用了四段控制，各段单独工作，没有相关性。实际使用中并不限于四段，最少一段，多则不限。本发明用于冷却模具的状态下时，在注塑的“射胶”信号或吹瓶的“吹针下”信号发出时，阀门11、12、13、14开始打开，冻水流过模具6(如图二所示)，到达一定的时间长度，阀门关闭，冻水停止流过模具6。当阀门11、12、13、14打开的状态下，水流开关41、42、43、44分别检测各段管路是否通畅，如果管路不通，设备就会发出警报(如图四所示，第一段管路不通，水流开关41就会检测到)。当阀门11、12、13、14关闭后，压缩空气阀门21、22、23、24打开，压缩空气进入模具6管道，吹走残存在模具中的冻水(如图三第一段所示阀门11关闭时，阀门21打开，压缩空气进入模具6，吹走残余在模具中的冻水)。单向阀31、32、33、34用于防止冻水流入压缩空气阀门21、22、23、24。热电偶51、52、53、54用于测量相应段流入冻水管道附近的模具6表面温度，自动调整阀门11、12、13、14的打开时间长短，防止冷却过度造成模具6表面温度低于周围空气的露点温度，造成模具6表面结水。

在加热模具的情况下，一般使用于注塑生产，吹瓶生产种基本不会使用加热模具的方法。所以，以下只阐述注塑生产时的使用。在注塑机的“开模”信号发出时，阀门11、12、13、14打开，热媒(热水或水蒸气)流过模具6，对模具进行加热(如图二所示)。到达一定的时间长度，阀门关闭，热媒停止流过模具6。当阀门11、12、13、14打开的状态下，水流开关41、42、43、44分别检测各段管路是否通畅，如果管路不通，设备就会发出警报(如图四第一段所示，第一段管路不通，水流开关41就会检测到)。当阀门11、12、13、14关闭后，压缩空气阀门21、22、23、24打开(如图三第一段所示阀门11关闭时，阀门21打开)，压缩空气进入模具6管道，吹走残存在模具中的热媒(热水或水蒸气)。单向阀31、32、33、34用于防止热媒流入压缩空气阀门21、22、23、24。热电偶51、52、53、54用于测量相应段管道附近的模具6表面温度，自动调整阀门11、12、13、14的打开时间长短，以达到模具表面温度的稳定。

Claims (6)

1.动态模具加热、冷却控制系统，包括：

冷却或加热流体控制部分，用于冷却或加热流体的通入模具时机、时间控制；

冷却或加热流体管道检测部分，用于检测管道是否通畅；

模具温度的测量部分，用于测量模具表面温度；

压缩空气控制部分，用于将残存在模具内的冻水或热水、水蒸气吹出模具。

2.如权力1要求所述的控制系统，其中冷却或加热流体控制部分，包括连接在冻水或热水、水蒸气供应管道与模具之间的电磁阀，用于控制冷冻水或热水、水蒸气通入或停止通入模具管道。

3.如权力1要求所述的控制系统，其中冷却或加热流体管道检测部分，包括装在冷冻水或热水、水蒸气通入模具管道上的传感器，用于检测冷冻水或热水、水蒸气管道是否通畅。

4.如权力1要求所述的控制系统，其中模具温度的测量部分，包括连接到模具表面的热电偶，用于测量模具表面的温度，动态调整冷冻水或热水、水蒸气通入模具温控管道开关阀门的开启时间长度。

5.如权力1要求所述的控制系统，其中压缩空气控制部分，包括连接在压缩空气供应管道和单向阀之间的电磁阀，用于控制压缩空气通入模具温控管道的开闭，开启时压缩空气通入，排走冷却或加热模具的冷冻水或热水、水蒸气通入阀门关闭后，残留在模具温控管道中的流体。

6.如权力1要求所述的控制系统，其中压缩空气控制部分，还包括连接在压缩空气通入管道上的单向阀，用于防止冷冻水或热水、水蒸气流进压缩空气控制部分。

Images