CN104772881A - 一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法和装置，其特征在于，包括：获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量；计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；计算最大质量比与最小质量比之间的差值；判断所述差值是否大于预设值；当所述差值大于预设值时，当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。本方法摒弃现有的人为观察法来判断平衡状态的方式，通过将图像模型转化为数据分析，达到抽象问题具体化的目的。

Description

一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法和装置

技术领域

本发明涉及注塑制造领域，具体涉及一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法和装置。

背景技术

在注塑制造领域中，为了提高生产效率，通常采用一模多腔模具来生产中、小型塑料制件。为保证各模腔制件的件重、性能等质量指标均匀一致,必须对浇注系统进行平衡分析,以使浇注系统流道保持平衡,即在各模腔注料速度相同的情况下，尽量使各模腔同时充满。如果流道不平衡，可能会出现以下问题：保压时间拉长，增大产品成型周期，降低生产效率；部分模腔没填充满，其他模腔已过度充填(过保压)，使产品出现飞边；过保压导致产品内应力不均，造成产品易变形，外观尺寸不稳定；型腔压力不均，增大锁模力，使模具变形，减小模具使用寿命。所以相关人员需要对流道平衡问题进行判断，然后根据判断结果调整流速，以使流道保持平衡。

因此，对于流道平衡的判断与调节方法尤为重要。现有的流道平衡判断方法通常包括两类，第一类是利用计算机软件建立虚拟的浇注系统模型，利用该虚拟模型仿真浇注过程，然后根据结果判定流道平衡问题，此类方法很难全面采纳实际工况，例如计算机可以获取注入材料的速度、流道长度等固定参数，但不能获取准确的重力、阻力等参数，所以此类方法得出的结论只是一种理论结果，而实际注射成型过程中，往往会与理论分析有差异，导致实际结果与理论分析不同，由此可见其准确率较低，不符合实际工况，不利于调节流速。

另一类判断方法是利用实际的浇注系统和实际的模具制造短射品，即材料未充满模具的情况下产生的产品。具体地，图1示出了一种用于制造断路器外壳的一模八腔模具，模腔编号为F1-F8，8个模腔的形状不完全相同，具体是其中4个模腔(F1、F2、F7、F8)用于制造所述外壳的下半部分，另外4个模腔(F3、F4、F5、F6)用于制造所述外壳的上半部分，进行判断时首先利用上述模具制造8个短射品后，然后人为地观察各个短射品的体积的差异，根据经验判断流道平衡差异并调整流速，此类判断方法的主观性较强，尤其对于模腔较多的模具(例如一模十六腔、三十二腔)，此类方法没有事实数据做支撑，判断出的结果可能会带有一定片面性和争议性，导致分析结果不客观，由此可见此类判断方法耗费大量人力，其效率较低、准确性较差。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提高判断与调节流道平衡问题的准确性及效率。

本发明提供一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法，包括：获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量；计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；计算最大质量比与最小质量比之间的差值；判断所述差值是否大于预设值；当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。

优选地，所述根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速包括：确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔；根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或减小所述最大质量比对应的模腔的流速。

优选地，所述多个模腔包括至少一种形状，每种形状不同的模腔的数量相同。

优选地，所述至少一种形状的模腔用于浇注同一产品的至少一个部分。

优选地，所述短射品的填充率为75％-95％。

优选地，所述预设值为1％-10％。

相应地，本发明还提供一种调节一模多腔模具的流道平衡的装置，包括：

获取单元，用于获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量；

质量比计算单元，用于计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；

差值计算单元，用于计算最大质量比与最小质量比之间的差值；

判断单元，用于判断所述差值是否大于预设值；

均值计算单元，用于当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；

流速调节单元，用于根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。

优选地，所述流速调节单元包括：

模腔确定子单元，用于确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔；

流速调节子单元，用于根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或减小所述最大质量比对应的模腔的流速。

优选地，所述多个模腔包括至少一种形状。

优选地，所述至少一种形状的模腔用于浇注同一产品的至少一个部分。

优选地，所述短射品的填充率为75％-95％，所述预设值为1％-10％。

与现有技术相比，本发明提供的调节一模多腔模具的流道平衡的方法和装置可以利用实际的短射品质量与完整品质量计算出质量比用来反映出实际的填充率，然后通过填充率的差异判断流道平衡是否异常，当流道平衡异常时可以根据质量比的均值调整模腔的流速，使流道平衡状态合格。本方法通过实际参数计算差异等结果，具有较高的准确率性，并且本方法摒弃现有的人为观察法来判断平衡状态的方式，通过将图像模型转化为数据分析，达到抽象问题具体化的目的。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是一种一模八腔模具结构示意图；

图2是本发明实施例提供的调节一模多腔模具的流道平衡的方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的调节一模多腔模具的流道平衡的装置的结构示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法，在执行本方法之前，首先以相同的参数(包括流速、节流阀开度等)利用图1所示模具的8个模腔中注入原料形成8个短射品，然后开始执行本方法，如图2所示，本方法包括：

S1，获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量，即获取利用上述模腔F1-F8制造的短射品的质量，其中短射品是指材料未充满模具的情况下(0<填充率<98％)产生的产品。为了使后续步骤的计算结果更加准确，短射品的填充率为优选为75％-95％。

S2，计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比，其中完整品是指利用模腔制造出的标准的产品。质量比即短射品质量/完整品质量，在此可以计算出8个质量比T1-T8，具体结果如表1所示：

模腔编号	F1	F2	F7	F8
					完整品质量/g	18.92	16.33	16.35	18.90
短射品质量/g	15.79	12.82	13.15	16.10
					质量比	T1＝83.46％	T2＝78.51％	T7＝80.43％	T8＝85.19％
模腔编号	F3	F4	F5	F6
					完整品质量/g	16.46	19.00	19.01	16.36
短射品质量/g	13.88	16.77	16.98	14.01
					质量比	T3＝84.33％	T4＝88.26％	T5＝89.32％	T6＝85.64％

表1：调整前的质量比计算结果表

短射品的质量与充填体积成正比，故此处以质量比来反映各模腔的充填速率。填充率反映了熔料充填各模腔速率的快慢：质量比越大，表示充填越快；质量比越小，表示充填越慢。本实施例中的模腔形状不完全相同，所以计算质量比所采用的的完整品质量也有所不同，本领域技术人员可以理解，由于本发明采用上述质量比来表示填充率，所以各个模腔的形状和体积不会对后续结果产生影响，实际应用中更多或更少数量的模腔以及形状更多或更少的模腔都是可行的。对于模腔形状完全相同的模具，所述完整品的质量是基本相同的。

S3，计算最大质量比与最小质量比之间的差值，通过表1可以筛选出其中最大的质量比为T5＝89.32％，最小的质量比为T2＝78.51，即T5是填充速度最快的模腔、T2是填充速度最慢的模腔，由此可以计算出差值为T5-T2＝10.81％；

S4，判断所述差值是否大于预设值,上述差值反映出填充速率相差最大的两个模腔的差异度。上述预设值可以是人为设定的值，该值是被认为可接受的差异度范围，例如可以是1％-10％，例如对于精度要求比较高的模具，可以选择较小的预设值，而对于精度要求不那么高的模具，可以选择较大的预设值，在本实施例中取值为8％。当所述差值小于预设值时，表示差异度可以被接受，当前的流道处于平衡状态无需做调整；当所述差值大于预设值时表示差异度不可接收，流道平衡异常，则执行S5；

S5，当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值。在本实施例中，即计算T1、T3、T4、、T6、T7、T8的均值，通过计算可知该均值为84.55％。

S6：根据所述均值调节流速。调节流速的操作包括多种，例如可以调整所有模腔的流速，也可以是调整其中某几个模腔的流速，目的在于使各个模腔对应的质量比接近均值，即减小模腔的填充率的差异。具体地，可以调节模具上的节流阀的开度来控制对应模具的注入速度，开度调整值可以是预设的，调整方式例如可以采用计算机控制步进电机进行步进式调整，例如可以通过计算机设定一定的步长来调节开度，当进行粗略调整时可以选择较大的步长，而进行精细调整时则选择较小的步长，调节后再次执行上述步骤S1至S4，直至差值小于预设值为止。

根据上述方法调整了各个模腔的流速后再次计算质量比的差值如表2所示：

模腔编号	F1	F2	F7	F8
					完整品质量/g	18.92	16.33	16.35	18.90
短射品质量/g	16.33	14.85	14.53	16.78
					质量比	T1＝86.31％	T2＝90.94％	T7＝88.87％	T8＝88.78％

模腔编号	F3	F4	F5	F6
					完整品质量/g	16.46	19.00	19.01	16.36
短射品质量/g	14.02	16.53	16.38	13.98
					质量比	T3＝85.18％	T4＝87.00％	T5＝86.17％	T6＝85.45％

表2：调整后的质量比计算结果表

其中最大质量比T2＝90.94％、最小质量比T3＝85.18％，其差值为5.76％小于预设值8％，由此可见调整后的流道平衡状态合格。

根据本实施例的调节一模多腔模具的流道平衡的方法，可以利用实际的短射品质量与完整品质量计算出质量比用来反映出实际的填充率，然后通过填充率的差异判断流道平衡是否异常，当流道平衡异常时可以根据质量比的均值调整模腔的流速，使流道平衡状态合格。本方法通过实际参数计算差异等结果，具有较高的准确率性，并且本方法摒弃现有的人为观察法来判断平衡状态的方式，通过将图像模型转化为数据分析，达到抽象问题具体化的目的。

为了提高调整效率，上述S6可以包括：

确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔，即确定上述模腔F5和F2。

根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或增减小所述最大质量比对应的模腔的流速。本优选方案仅对两个质量比相差最最多的模腔中的至少一个的流速进行调整，该调整方式的效率更高。

本实施例中的第一组模腔(F1、F2、F7、F8)与第二组模腔(F3、F4、F5、F6)的形状不相同，第一组模腔和第二组模腔是用于制造同一产品的两个部分的，为了更清楚的找出导致流道平衡不合格的问题，还可以按照模腔形状分组计算各组模腔的质量比的差值。对于本实施例，可以分别计算筛选出T1、T2、T7、T8中的最大质量比和最小质量比，以及T3、T4、T5、T6中的最大质量比和最小质量比，并分别计算出质量比的差R1＝T8-T2＝6.68％、R2＝T5-T3＝4.99％，然后与预设值进行比对。本领域技术人员可以理解模腔的形状并不限于两种，对于更多的形状仍可以按照上述优选的方案分组进行计算。上述优选方案可以详细计算出同一种形状的模腔的填充率差异，其结果更直观，为流道平衡的判断提供了更丰富的数据基础。

本发明另一实施例还提供一种调节一模多腔模具的流道平衡的装置，包括：

获取单元31，用于获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量。其中，所述短射品的填充率优选为75％-95％；所述多个模腔的形状不限于一种，本领域技术人员应当理解，对于具有不同形状模腔的模具也是可行的，并且多种形状的模腔可以用于浇注同一产品的多个部分。

质量比计算单元32，用于计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；

差值计算单元33，用于计算最大质量比与最小质量比之间的差值；

判断单元34，用于判断所述差值是否大于预设值，所述预设值优选为1％-10％；

均值计算单元35，用于当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；

流速调节单元36，用于根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。

本实施例的调节一模多腔模具的流道平衡的装置可以利用实际的短射品质量与完整品质量计算出质量比用来反映出实际的填充率，然后通过填充率的差异判断流道平衡是否异常，当流道平衡异常时可以根据质量比的均值调整模腔的流速，使流道平衡状态合格。本方法通过实际参数计算差异等结果，具有较高的准确率性，并且本方法摒弃现有的人为观察法来判断平衡状态的方式，通过将图像模型转化为数据分析，达到抽象问题具体化的目的。

为了提高调整效率，所述流速调节单元可以包括：

模腔确定子单元，用于确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔；

流速调节子单元，用于根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或减小所述最大质量比对应的模腔的流速。

本优选方案仅对两个质量比相差最最多的模腔中的至少一个的流速进行调整，该调整方式的效率更高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种调节一模多腔模具的流道平衡的方法，其特征在于，包括：

获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量；

计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；

计算最大质量比与最小质量比之间的差值；

判断所述差值是否大于预设值；

当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；

根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。

2.根据权利要求1所述的流道平衡判断方法，其特征在于，所述根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速包括：

确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔；

根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或减小所述最大质量比对应的模腔的流速。

3.根据权利要求1或2所述的流道平衡判断方法，其特征在于，所述多个模腔包括至少一种形状。

4.根据权利要求3所述的流道平衡判断方法，其特征在于，所述至少一种形状的模腔用于浇注同一产品的至少一个部分。

5.根据权利要求1-4任一项所述的流道平衡判断方法，其特征在于，所述短射品的填充率为75％-95％，所述预设值为1％-10％。

6.一种调节一模多腔模具的流道平衡的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取向所述模具的多个模腔中浇注流体原料所形成的各个短射品的质量；

质量比计算单元，用于计算每个所述短射品与其对应的完整品的质量比；

差值计算单元，用于计算最大质量比与最小质量比之间的差值；

判断单元，用于判断所述差值是否大于预设值；

均值计算单元，用于当所述差值大于预设值时，计算除所述最大质量比和所述最小质量比以外的所有质量比的均值；

流速调节单元，用于根据所述均值调节所述流体原料流入所述模腔的流速。

7.根据权利要求6所述的流道平衡判断装置，其特征在于，所述流速调节单元包括：

模腔确定子单元，用于确定所述最大质量比和所述最小质量比对应的模腔；

流速调节子单元，用于根据所述均值增大所述最小质量比对应的模腔的流速和/或减小所述最大质量比对应的模腔的流速。

8.根据权利要求6或7所述的流道平衡判断装置，其特征在于，所述多个模腔包括至少一种形状。

9.根据权利要求8所述的流道平衡判断装置，其特征在于，所述至少一种形状的模腔用于浇注同一产品的至少一个部分。

10.根据权利要求6-9任一项所述的流道平衡判断装置，其特征在于，所述短射品的填充率为75％-95％，所述预设值为1％-10％。