CN102729455B - 一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统及其控制方法，包括由互相开合的第一模具体、第二模具体组成的模具，模具的开口上安装有吹针，吹针通过气管接通有冷冻装置，所述冷冻装置和吹针之间设有吹气切换装置，吹针上设置有中央气道和侧向气道，所述吹气切换装置由中央气道阀门组件和侧向气道阀门组件组成；通过吹针的特殊结构，以及中央气道阀门组件和侧向气道阀门组件之间的相互切换，实现对制品内腔快速热交换，使制品内壁的热量迅速、均匀地被带走，结合现有技术传统的模具水冷结构，让中空塑料制品壁的内、外部同时冷却的办法，实现缩短生产周期及克服产品脱模后变形的目的。

Description

一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种模塑吹气系统技术领域，尤其是一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统及其控制方法。

背景技术

目前，塑料中空制品的成型工艺是将熔融预成型的料坯放入两个均为凹模的模具中，往料坯中吹入压缩空气，使料坯膨胀拉伸并紧贴模具内壁；因模具有冷却水冷却，可带走熔融料坯的热量，使其温度由熔融温度降至玻璃化温度以下，保证其形状不再改变后，打开模具，脱出制品。该冷却过程中，塑料产品壁内外冷却是不均衡的，外部的塑料壁与金属模具接触，冷却较快，而内部与压缩空气接触，冷却慢。为克服此问题，只有通过延长冷却时间的办法来弥补，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提高一种结构简单、合理，提高生产效率，减少产品废品率产生，使制品内、外壁能同时迅速冷却的缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，包括由互相开合的第一模具体、第二模具体组成的模具，模具的开口上安装有吹针，吹针通过气管接通有冷冻装置，其特征是，所述冷冻装置和吹针之间设有吹气切换装置，吹针上设置有中央气道和侧向气道；

所述吹气切换装置由中央气道阀门组件和侧向气道阀门组件组成；

所述中央气道阀门组件由中央气道进气阀和中央气道排气阀组成；

中央气道进气阀和中央气道排气阀的出气端相连后与中央气道连通，中央气道排气阀的出气端设有第一消声器；

所述侧向气道阀门组件由侧向气道进气阀和侧向气道排气阀组成；

侧向气道进气阀和侧向气道排气阀的出气端相连后与侧向气道连通，侧向气道排气阀的出气端设有第二消声器；

所述中央气道进气阀和侧向气道进气阀的进气端相连后与冷冻装置的出气端连通。

所述冷冻装置由蒸发器、压缩机、膨胀阀、冷凝器以及水循环器组成，冷凝器和蒸发器之间分别连接有压缩机和膨胀阀，水循环器两端接入冷凝器上，蒸发器设有冷冻装置的出气端和进气端，冷冻装置的进气端与管网中的压缩空气起源接通。

所述第一模具体和第二模具体的开口顶端分别设有第一气帘板和第二气帘板，第一、二气帘板串接后通过气管与冷冻装置的出气端接通，第一、二气帘板与冷冻装置的出气端之间安装有气帘阀开关，第一气帘板和第二气帘板的底面分别沿长度延伸方向开有第一气帘开口和第二气帘开口。

第一、二模具体开模，制品与第一、二模具体分离，气帘阀开关打开，低温冷气空气从第一气帘板和第二气帘板的第一气帘开口和第二气帘开口喷出，在第一、二模具体开模的型腔表面形成气帘，当模具打开后，可将低温压缩空气吹出，在模具型腔表面或附近形成一个气帘，使型腔内表面与外部热空气隔绝，可以防止模具表面结露，模具冷却水可冷至露点以下，同时也可以缩短成型周期。

所述气帘阀开关在第一模具体和二模具体开模时打开，在第一模具体和二模具体合模时关闭。

所述侧向气道排气阀的出气端与第二消声器之间设有节流阀。

所述侧向气道进气阀和侧向气道排气阀的出气端与侧向气道之间设有压力表。

采用上述结构的模塑吹气系统，通过上述结构的设置，可以按照以下的控制方法控制，获得本发明的技术效果，制品在成型过程中的加速冷却时间，提高生产效率，

本发明还包括以下的控制方法，具体是：

（1）、冷冻装置启动，将进入冷冻装置的高温或常温的压缩空气降温，形成低温的压缩空气；

（2）、第一、二模具体合模，同时中央气道进气阀和侧向气道进气阀同时打开，中央气道排气阀和侧向气道排气阀同时关闭，低温压缩空气同时沿中央气道和侧向气道进入，将制品吹制成型；

（3）、接着，将侧向气道进气阀关闭，侧向气道排气阀打开，低温压缩空气沿中央气道进入，吹向制品底部再流经制品两侧壁后由侧向气道排出，使制品内部的空气进行热交换后，最后经侧向气道排气阀、节流阀、第二消声器排出；

（4）、接着，将中央气道进气阀和侧向气道排气阀关闭，侧向气道进气阀和中央气道排气阀打开，低温压缩空气沿侧向气道进入，流经制品两侧壁后由中央气道排出，使制品内部的空气相对步骤（3）呈相反方向流动，并同时进行热交换，最后经中央气道排气阀、第一消声器排出， 

（5）、将步骤（3）和步骤（4）进行切换，循环次数不限，直至制品壁部温度降至所要求的数值即可。

所述经过步骤（5）制品吹制完成后，还可增加以下步骤（6），具体是：

（6）、第一、二模具体开模，制品与第一、二模具体分离，气帘阀开关打开，低温冷气空气从第一气帘板和第二气帘板的第一气帘开口和第二气帘开口喷出，在第一、二模具体开模的型腔表面形成气帘。

所述步骤的节流阀可通过压力表进行流量调节。

本发明的有益效果是：（1）、本发明的目的在于通过吹针的特殊结构，以及中央气道阀门组件和侧向气道阀门组件之间的相互切换的控制方法，实现对制品内腔快速热交换，使制品内壁的热量迅速、均匀地被带走，结合现有技术传统的模具水冷结构，让中空塑料制品壁的内、外部同时冷却的办法，实现缩短生产周期及克服产品脱模后变形的目的。

（2）、本发明的中央气道阀门组件和侧向气道阀门组件之间的设置，在侧向气道阀门组件的通道上加装压力表和节流阀，通过节流阀与压力表的组合可实现精确控制瓶内压力，使本发明的两路循环可实现多种吹气速度和各种吹气压力。

附图说明

图1是本发明合模状态的结构示意图。

图2是本发明开模状态的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图2所示，一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，包括由互相开合的第一模具体1、第二模具体2组成的模具，模具的开口上安装有吹针3，吹针3通过气管接通有冷冻装置4，其特征是，所述冷冻装置4和吹针3之间设有吹气切换装置5，吹针3上设置有中央气道301和侧向气道302；

所述吹气切换装置5由中央气道阀门组件501和侧向气道阀门组件502组成；

所述中央气道阀门组件501由中央气道进气阀501-1和中央气道排气阀501-2组成；

中央气道进气阀501-1和中央气道排气阀501-2的出气端相连后与中央气道301连通，中央气道排气阀501-2的出气端设有第一消声器501-3；

所述侧向气道阀门组件502由侧向气道进气阀502-1和侧向气道排气阀502-2组成；

侧向气道进气阀502-1和侧向气道排气阀502-2的出气端相连后与侧向气道302连通，侧向气道排气阀502-2的出气端设有第二消声器502-3；

所述中央气道进气阀501-1和侧向气道进气阀502-1的进气端相连后与冷冻装置4的出气端连通。

作为更具体的事实方式：所述冷冻装置4由蒸发器401、压缩机402、膨胀阀403、冷凝器404以及水循环器405组成，冷凝器404和蒸发器401之间分别连接有压缩机402和膨胀阀403，水循环器405两端接入冷凝器404上，蒸发器401设有冷冻装置4的出气端和进气端，冷冻装置4的进气端与管网中的压缩空气起源接通。

所述第一模具体1和第二模具体2的开口顶端分别设有第一气帘板7和第二气帘板8，第一、二气帘板7、8串接后通过气管与冷冻装置4的出气端接通，第一、二气帘板7、8与冷冻装置4的出气端之间安装有气帘阀开关9，第一气帘板7和第二气帘板8的底面分别沿长度延伸方向开有第一气帘开口701和第二气帘开口801。

所述气帘阀开关9在第一模具体1和二模具体2开模时打开，在第一模具体1和二模具体2合模时关闭。

所述侧向气道排气阀502-2的出气端与第二消声器502-3之间设有节流阀502-4。

所述侧向气道进气阀502-1和侧向气道排气阀502-2的出气端与侧向气道302之间设有压力表502-5。

所述节流阀502-4可通过压力表502-5进行流量调节。

本发明采用上述结构的模塑吹气系统，通过上述结构的设置，可以按照以下的控制方法控制，获得本发明的技术效果，制品6在成型过程中的加速冷却时间，提高生产效率。

本发明还包括以下的控制方法，具体是：

（1）、冷冻装置4启动，将进入冷冻装置4的高温或常温的压缩空气降温，形成低温的压缩空气；

（2）、第一、二模具体合模1、2，同时中央气道进气阀501-1和侧向气道进气阀502-1同时打开，中央气道排气阀501-2和侧向气道排气阀502-2同时关闭，低温压缩空气同时沿中央气道301和侧向气道302进入，将制品6吹制成型；

（3）、接着，将侧向气道进气阀502-1关闭，侧向气道排气阀502-2打开，低温压缩空气沿中央气道301进入，吹向制品6底部再流经制品两侧壁后由侧向气道排出，使制品6内部的空气进行热交换后，最后经侧向气道排气阀502-2、节流阀502-4、第二消声器502-3排出；

（4）、接着，将中央气道进气阀501-1和侧向气道排气阀502-2关闭，侧向气道进气阀502-1和中央气道排气阀501-2打开，低温压缩空气沿侧向气道进入，流经制品6两侧壁后由中央气道301排出，使制品6内部的空气相对步骤（3）呈相反方向流动，并同时进行热交换，最后经中央气道排气阀501-2、第一消声器501-3排出， 

（5）、将步骤（3）和步骤（4）进行切换，循环次数不限，直至制品6壁部温度降至所要求的数值即可。

（6）、第一、二模具体1、2开模，制品6与第一、二模具体1、2分离，气帘阀开关9打开，低温冷气空气从第一气帘板7和第二气帘板8的第一气帘开口701和第二气帘开口801喷出，在第一、二模具体1、2开模的型腔101、201表面形成气帘，当模具打开后，可将低温压缩空气吹出，在模具型腔101、201表面或附近形成一个气帘，使型腔内表面与外部热空气隔绝，可以防止模具表面结露，模具冷却水可冷至露点以下，同时也可以缩短成型周期。

以上所述的具体实施例，仅为本发明较佳的实施例而已，举凡依本发明申请专利范围所做的等同设计，均应为本发明的技术所涵盖。

Claims (9)

1.一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，包括由互相开合的第一模具体（1）、第二模具体（2）组成的模具，模具的开口上安装有吹针（3），吹针（3）通过气管接通有冷冻装置（4），其特征是，所述冷冻装置（4）和吹针（3）之间设有吹气切换装置（5），吹针（3）上设置有中央气道（301）和侧向气道（302）；

所述吹气切换装置（5）由中央气道阀门组件（501）和侧向气道阀门组件（502）组成；

所述中央气道阀门组件（501）由中央气道进气阀（501-1）和中央气道排气阀（501-2）组成；

中央气道进气阀（501-1）和中央气道排气阀（501-2）的出气端相连后与中央气道（301）连通，中央气道排气阀（501-2）的出气端设有第一消声器（501-3）；

所述侧向气道阀门组件（502）由侧向气道进气阀（502-1）和侧向气道排气阀（502-2）组成；

侧向气道进气阀（502-1）和侧向气道排气阀（502-2）的出气端相连后与侧向气道（302）连通，侧向气道排气阀（502-2）的出气端设有第二消声器（502-3）；

所述中央气道进气阀（501-1）和侧向气道进气阀（502-1）的进气端相连后与冷冻装置（4）的出气端连通。

2.根据权利要求1所述缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，其特征是，所述冷冻装置（4）由蒸发器（401）、压缩机（402）、膨胀阀（403）、冷凝器（404）以及水循环器（405）组成，冷凝器（404）和蒸发器（401）之间分别连接有压缩机（402）和膨胀阀（403），水循环器（405）两端接入冷凝器（404）上，蒸发器（401）设有冷冻装置（4）的出气端和进气端，冷冻装置（4）的进气端与管网中的压缩空气起源接通。

3.根据权利要求1所述缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，其特征是，所述第一模具体（1）和第二模具体（2）的开口顶端分别设有第一气帘板（7）和第二气帘板（8），第一、二气帘板（7、8）串接后通过气管与冷冻装置（4）的出气端接通，第一、二气帘板（7、8）与冷冻装置（4）的出气端之间安装有气帘阀开关（9），第一气帘板（7）和第二气帘板（8）的底面分别沿长度延伸方向开有第一气帘开口（701）和第二气帘开口（801）。

4.根据权利要求3所述缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，其特征是，所述气帘阀开关（9）在第一模具体（1）和第二模具体（2）开模时打开，在第一模具体（1）和第二模具体（2）合模时关闭。

5.根据权利要求1所述缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，其特征是，所述侧向气道排气阀（502-2）的出气端与第二消声器（502-3）之间设有节流阀（502-4）。

6.根据权利要求1所述缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统，其特征是，所述侧向气道进气阀（502-1）和侧向气道排气阀（502-2）的出气端与侧向气道（302）之间设有压力表（502-5）。

7.根据权利要求1-6所述的一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）、冷冻装置（4）启动，将进入冷冻装置（4）的高温或常温的压缩空气降温，形成低温的压缩空气；

（2）、第一、二模具体合模（1、2），同时中央气道进气阀（501-1）和侧向气道进气阀（502-1）同时打开，中央气道排气阀（501-2）和侧向气道排气阀（502-2）同时关闭，低温压缩空气同时沿中央气道（301）和侧向气道（302）进入，将制品（6）吹制成型；

（3）、接着，将侧向气道进气阀（502-1）关闭，侧向气道排气阀（502-2）打开，低温压缩空气沿中央气道（301）进入，吹向制品（6）底部再流经制品两侧壁后由侧向气道排出，使制品（6）内部的空气进行热交换后，最后经侧向气道排气阀（502-2）、节流阀（502-4）、第二消声器（502-3）排出；

（4）、接着，将中央气道进气阀（501-1）和侧向气道排气阀（502-2）关闭，侧向气道进气阀（502-1）和中央气道排气阀（501-2）打开，低温压缩空气沿侧向气道进入，流经制品（6）两侧壁后由中央气道（301）排出，使制品（6）内部的空气相对步骤（3）呈相反方向流动，并同时进行热交换，最后经中央气道排气阀（501-2）、第一消声器（501-3）排出， 

（5）、将步骤（3）和步骤（4）进行切换，循环次数不限，直至制品（6）壁部温度降至所要求的数值即可。

8.根据权利要求7所述一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统的控制方法，其特征是，所述经过步骤（5）制品吹制完成后，还可增加以下步骤（6），具体是：

（6）、第一、二模具体（1、2）开模，制品（6）与第一、二模具体（1、2）分离，气帘阀开关（9）打开，低温冷气空气从第一气帘板（7）和第二气帘板（8）的第一气帘开口（701）和第二气帘开口（801）喷出，在第一、二模具体（1、2）开模的型腔（101、201）表面形成气帘。

9.根据权利要求7所述一种缩短塑料中空成型周期的模塑吹气系统的控制方法，其特征是，所述步骤（3）的节流阀（502-4）可通过压力表（502-5）进行流量调节。

Images