CN104626449A - 一种注塑成型方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注塑成型方法及系统，包括：入料口，用于放入原料；连接入料口的填充装置，用于接收并加工处理原料并将原料注入模具中；连接填充装置的模具，用于注塑成型；连接模具的温控模块，用于为模具的模芯加热或制冷；连接模具的锁模装置，用于控制模具的打开和关闭程度；连接模具的测温模块，用于检测模具的实际温度；安装到模具的压力传感器，用于检测模具的模腔内实际压力值；分别连接填充装置、温控装置、锁模装置、测温模块的PLC控制模块，PLC控制模块存储有第一预设值、第二预设值、第一预设条件和第二预设条件的数据。实施本发明可得到一种完全改变改良传统注塑成型工艺步骤/成本低、良率高的注塑方法及系统。

Description

一种注塑成型方法及系统

【技术领域】

本发明涉及注塑技术领域，具体的，涉及一种注塑成型方法及系统。

【背景技术】

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。传统的注塑方式是：设定恒定的模具温度，设定多段不同速度不同压力的填充过程，模具在填充前起高压顶住模具，多段的填充后还要保持一定的压力进行填充后保压。该方法存在严重的缺陷，主要在于：容易导致产品尺寸不稳定及表面外观不良、薄壁和薄厚不均匀的产品没有办法实现、容易产生内应力变形和后变形、夹水线明显、填充过程中排气不良导致制品烧焦，除此之外，由于对注射系统的速度等各方面要求高，耗费了巨大的能量，又由于对模具施加高压，就需要高质量价格昂贵的钢材制作成型模具。整个系统的成本高，而良率低，并且安全性低，不环保。

因此，亟需一种成本低、良率高，安全且环保，能够使产品尺寸稳定、产品表面外观好、能够制造薄壁和薄厚不均的制品、尽量消除变形和后变形、没有夹水线、制品不需要表面喷涂、无烧焦现象的注塑成型的方法及系统。

【发明内容】

本发明第一方面提供一种注塑成型系统，包括：入料口，用于放入原料；连接所述入料口的填充装置，用于接收并加工处理所述原料并将所述原料注入模具中；连接所述填充装置的所述模具，用于注塑成型；连接所述模具的温控模块，用于为所述模具的模芯加热或制冷；连接所述模具的锁模装置，用于控制模具的打开和关闭程度；连接所述模具的测温模块，用于检测所述模具的温度；安装到所述模具的压力传感器，用于检测模具的模腔内实际压力值；分别连接所述填充装置、所述温控装置、所述锁模装置、所述测温模块的PLC控制模块，所述PLC控制模块存储有第一预设值、第二预设值、第一预设条件和第二预设条件的数据。

作为一种优选方案，所述温控模块包括冷水泵和热水泵，分别用于供给冷水和热水，所述冷水泵和所述热水泵分别连接到所述模具的模芯用于给所述模芯注入冷水和热水。

作为一种优选方案，所述冷水泵和所述热水泵通过同一条耐高温耐高压水管连接到所述模具。

作为一种优选方案，所述填充装置包括炮筒和安装在炮筒内用于推进原料的螺杆。

本发明的第二方面提供一种注塑成型方法，包括：

向入料口放入原料；

填充装置接收并加工处理所述原料；

温控模块为所述模具的模芯加热；

在所述模芯加热的同时锁模装置控制所述模具开始关闭；

所述模芯温度上升至第一预设值，测温模块将此时温度信号传输至PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述填充装置为所述模具填充原料；

压力传感器检测模具的模腔内压并将压力检测数据传送至PLC控制模块；

PLC控制模块根据得到的所述压力检测数据控制所述锁模装置对所述模具施加的压力以使模腔内实际压力值与预设填充压力的差值满足第一预设条件；

所述填充装置向所述模具内填充原料至饱和，填充装置将该饱和的信号传送至所述PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述锁模装置启动高压将所述模具锁紧，同时控制所述温控模块停止对所述模芯加热，开始对所述模芯制冷；

模芯温度下降至第二预设值并且压力传感器的压力达到第二预设条件时，测温模块将此时温度信号传输至所述PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述锁模装置打开所述模具，同时PLC控制模块控制控制所述温控模块停止对所述模芯制冷，在打开模具的过程中PLC控制模块控制所述温控模块对所述模芯不断加热；

从模具中取出注塑成型的塑胶制品。

作为一种优选方案，所述第一预设值为高于原料的材料软化温度10°—20℃。

作为一种优选方案，所述温控模块为所述模具的模芯加热是通过热水泵向所述模芯注入热水的方式；同样的，所述温控模块为所述模具的模芯制冷时通过热水泵向所述模芯注入冷水的方式。

作为一种优选方案，所述填充装置采用螺杆注塑，并且为一段式填充，所述螺杆的速度始终不变。

作为一种优选方案，在所述模芯加热的同时锁模装置控制所述模具开始关闭，此时锁模压力为60—70％。

作为一种优选方案，所述第一预设条件为压力传感器测得的所述模腔内压力比所述预设填充压力的差值在3—5％；所述第二预设条件为所述压力传感器测得的模腔内压力为预设填充压力的10％。

实施本发明，可得到一种成本低、良率高，安全且环保，能够使产品尺寸稳定、产品表面外观好、能够制造薄壁和薄厚不均的制品、尽量消除变形和后变形、没有夹水线、制品不需要表面喷涂、无烧焦现象的注塑成型的方法及系统。

【附图说明】

图1是本发明提供的注塑成型系统的结构示意图；

图2是本发明提供的注塑成型方法的流程图。

【具体实施方式】

参考图1，本发明一实施例提供的一种注塑成型系统，包括：入料口11、填充装置21、模具31、温控模块41、锁模装置51、测温模块61、压力传感器71以及PLC控制模快81。

入料口11用于放入原料，连接到填充装置21，填充装置21接收并加工处理该原料并将该原料注入模具31中，本实施例中，填充装置21包括炮筒23和安装在炮筒23内用于推进原料的螺杆25。模具31连接到填充装置21，用于注塑成型形成塑胶制品。温控模块41连接到模具31，用于为模具31的模芯加热或制冷。温控模块41包括热水泵43、冷水泵45以及耐高温耐高压水管47，其中热水泵43通过耐高温耐高压水管47向模具31的模芯注入热水使之升温；冷水泵通过耐高温耐高压水管47向模具31的模芯注入冷水使之冷却。

锁模装置51连接模具31，用于为模具31施加一定压力从而控制模具31的打开和关闭程度。测温模快61连接到模具31，用于检测模具31的温度并将该温度数据传输给PLC控制模快81，测温模块61包括热电偶。压力传感器71安装到模具31的模腔内，用于检测模具31的模腔内实际压力值并将检测到的实际压力值传送至PLC控制模块81。

PLC控制模块81分别连接填充装置21、温控装置41、锁模装置51、测温模块61，PLC控制模块81存储有第一预设值、第二预设值、第一预设条件和第二预设条件的数据。

参考图2，本发明提供的一种注塑成型方法包括：

S101，向入料口11放入原料，原料不限于可注塑与压铸成型的所有热塑性工程塑料和热固性原料，同时设定成型条件，第一预设值、第二预设值、第一预设条件、第二预设条件、螺杆速率等；

S103，填充装置21接收并加工处理原料；

S105，温控模块41为模具31的模芯加热；

S107，在模芯加热的同时锁模装置51控制模具31开始关闭至PL面小于1mm间隙位置；

S109，模芯温度上升至第一预设值，测温模块61将此时温度信号传输至PLC控制模块81；

S201，PLC控制模块81控制填充装置21为模具31填充原料；

S203，压力传感器71检测模具31的模腔内压并将压力检测数据传送至PLC控制模块81；

S205，PLC控制模块81根据得到的压力检测数据控制锁模装置51对模具31施加的压力以使模腔内实际压力值与预设填充压力的差值满足第一预设条件；

S207，填充装置21向模具31内填充原料至饱和，填充装置21将该饱和的信号传送至PLC控制模块81；

S209，PLC控制模块81控制锁模装置51启动高压将模具31锁紧，同时控制温控模块41停止对模芯加热，开始对模芯制冷。先填充再启动高压可以节约能源并且减小对系统的损耗.，当模芯开始降温时，模腔内的压力因为制品固化而越来越小，当模腔内压力降低到读数10psi以内时，模腔里面的塑胶制品固化条件已经成熟。

S301，模芯温度下降至第二预设值并且压力传感器71的压力达到第二预设条件时，测温模块61将此时温度信号传输至PLC控制模块81；

S303，PLC控制模块81控制锁模装置51打开模具，同时PLC控制模块81控制控制温控模块61停止对模芯制冷，在打开模具31的过程中PLC控制模块81控制温控模块61对模芯不断加热；

S305，从模具31中取出注塑成型的塑胶制品90。

在S109中，第一预设值为模芯温度高于原料的材料软化温度10°-20℃。

在S105和S303中，温控模块41为模具31的模芯加热是采用热水泵43通过耐高温耐高压水管47向模具31的模芯注入热水的方式；同理，在S209中，温控模块41为模具31的模芯制冷是采用冷水泵45通过耐高温耐高压水管47向模具31的模芯注入冷水的方式。

本发明提供的注塑成型方法为一段式填充，不需要保压，也就不会出现夹水线，使塑胶制品的表面外观大大改善。填充装置21采用螺杆注塑，且螺杆25的速度始终不变。

在S107中，此时锁模压力为60—70％。

在S205中，第一预设条件为压力传感器71测得的所述模腔内压力比预设填充压力的差值在3—5％，具体来说，螺杆匀速推进，压力传感器71不断将取得的模腔内压力数据传送至PLC控制模快801，PLC控制模快801通过自动计算，如果接收到的模腔内压力低于填充压力3—5％，那么PLC控制模快801发出指令使锁模装置51开始增加锁模力，如果接收到的模腔内压力高于填充压力3—5％，那么PLC控制模快81发出指令使锁模装置51开始降低锁模力。

在S301中，第二预设条件为压力传感器测得的模腔内压力位预设填充压力的10％。

第一预设值/第二预设值/第一预设条件/第二预设条件以及预设填充压力均在PLC控制模快801预先设定。炮筒43的溶胶温度设定在中值，螺杆的转速和背压力在中值。

在S305步骤取出塑胶制品后，模具31关闭，下一个循环周期开始，在模具31关闭过程中温控模块41中的热水泵继续给模具31注入热水。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种注塑成型系统，其特征在于，包括：

入料口，用于放入原料；

连接所述入料口的填充装置，用于接收并加工处理所述原料并将所述原料注入模具中；

连接所述填充装置的所述模具，用于注塑；

连接所述模具的温控模块，用于为所述模具的模芯加热或制冷；

连接所述模具的锁模装置，用于控制模具的打开和关闭程度；

连接所述模具的测温模块，用于检测所述模具的温度；

安装到所述模具的压力传感器，用于检测模具的模腔内不断变化的实际压力值；

分别连接所述填充装置、所述温控装置、所述锁模装置、所述测温模块的PLC控制模块，所述PLC控制模块存储有第一预设值、第二预设值、第一预设条件和第二预设条件的数据。

2.根据权利要求1所述的注塑成型系统，其特征在于，所述温控模块包括冷水泵和热水泵，分别用于供给冷水和热水，所述冷水泵和所述热水泵分别连接到所述模具的模芯用于给所述模芯注入冷水和热水。

3.根据权利要求2所述的注塑成型系统，其特征在于，所述冷水泵和所述热水泵通过同一条耐高温耐高压水管连接到所述模具。

4.根据权利要求1所述的注塑成型系统，其特征在于，所述填充装置包括炮筒和安装在炮筒内用于推进原料的螺杆。

5.一种注塑成型方法，其特征在于，包括：向入料口放入原料；填充装置接收并加工处理所述原料；

温控模块为所述模具的模芯加热；

在所述模芯加热的同时锁模装置控制所述模具开始关闭；所述模芯温度上升至第一预设值；测温模块将此时模具实际温度信号传输至PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述填充装置为所述模具填充原料；螺杆在事先设定好的均衡的压力和低速度条件下往前推移，压力传感器检测模具的模腔内实际压力值并将压力检测数据传送至PLC控制模块；

PLC控制模块根据得到的所述压力检测数据控制所述锁模装置对所述模具施加或者降低锁模压力以使模腔内实际压力值与预设填充压力的差值满足第一预设条件；

所述填充装置向所述模具内填充原料至饱和，即螺杆往前推移至设定位置时填充装置将该饱和的信号传送至所述PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述锁模装置启动高压将所述模具锁紧，同时控制所述温控模块停止对所述模芯加热，开始对所述模芯制冷；

模芯温度下降至第二预设值并且压力传感器的压力达到第二预设条件时，测温模块将此时温度信号和压力信号传输至所述PLC控制模块；

PLC控制模块控制所述温控模块停止对所述模芯制冷，同时PLC控制模块控制所述锁模装置打开所述模具，在打开模具的过程中PLC控制模块控制所述温控模块对所述模芯不断加热；

从模具中取出注塑成型的塑胶制品。

6.根据权利要求5所述的注塑成型方法，其特征在于，所述第一预设值为高于原料的材料软化温度10°—20℃。

7.根据权利要求5所述的注塑成型方法，其特征在于，所述温控模块为所述模具的模芯加热是通过热水泵向所述模芯注入热水的方式；

同样的，所述温控模块为所述模具的模芯制冷时通过热水泵向所述模芯注入冷水的方式。

8.根据权利要求5所述的注塑成型方法，其特征在于，所述填充装置采用螺杆注塑，并且为一段式填充，所述螺杆的速度始终不变。

9.根据权利要求5所述的注塑成型方法，其特征在于，在所述模芯加热的同时锁模装置控制所述模具开始关闭，此时锁模压力为60—70％。

10.根据权利要求5所述的注塑成型方法，其特征在于，所述第一预设条件为压力传感器测得的所述模腔内压力比所述预设填充压力的差值在3—5％；

所述第二预设条件为所述压力传感器测得的模腔内压力为预设填充压力的10％。