CN106945246A - 一种注射成型模具设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注射成型模具设备，包括材料供给单元和模具单元，其中，模具单元依次包括型模腔固定板(8)、型腔模(9)、中间芯模板(1)、芯模支撑板及芯模固定板，中间芯模板(1)具有电加热结构和水管路，特别是还包括温度控制单元，对模具的加热使用了电加热和水加热的混合加热方式，水加热用的中间水来源于水箱组，该中间水为上次模具冷却时回水，也就是上次模具冷却时，冷却水带着模具上多余的热量被引导至水箱组中被存储，然后再次被利用于下一个注塑循环的加热中，这大大的提高了热能的利用。

Description

一种注射成型模具设备

技术领域

本发明涉及一种具有分离型模具的注射成型设备以及其控制方法，更加具体地，是具有分离型模具的注射成型设备加热和冷却的方法。

背景技术

中国专利CN100575048C公开了一种具有分离型模具的注射成型设备及控制方法，可使注射成型以短周期完成，包括：型腔模，具有型腔面；芯模，具有形成型腔的模芯面，并通过导销的引导向前和向后移动，来打开或闭合型腔；注射单元，用于将材料注入型腔；注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移动的液压缸及注射单元；第一加热装置，安装于中间芯模板的分离面上，包括电加热体，其插入到中间芯模板的分离面中形成的槽内；第一冷却装置，包括冷却水管，其插入到芯模支撑板内部；温度传感器，安装在中间芯模板中，用于测量中间芯模板的温度；模具温度控制部，接收温度传感器的信号，并对第一加热装置和第一冷却装置进行控制；以及热传递构件，安装在中间芯模板朝向芯模支撑板的表面，或芯模支撑板朝向中间芯模板的表面，用于使已被加热的中间芯模板迅速冷却。

由于出现了这种分离型的注射成型设备，极大的提高了注塑成型的工作效率，特别是在温度控制方面，可以实现快速加热和冷却模具腔体。目前，注塑成型的生产模式向大规模生产和快速作业切换两个方向发展，上述专利的技术方案仅是初步的给出了温度控制的手段，已经不能适应当前的技术发展，目前生产中存在至少以下几个问题。

1、快速的对模具腔体加热和冷却耗能巨大，一般生产过程中，在注射成型前，使用电加热体将分开的中间芯模板和中间型腔模板加热到适当温度，然后通过事先冷却且分开的芯模支撑板和型腔模支撑板使其迅速冷却。其间加热的热量完全被损耗掉。等冷却后再次重新加热。

2、当大批量布置注塑设备时，供水管路非常复杂，加重了维护的难度。

3、目前生产线的做业切换及在线多种产品同时注塑加工是一种生产趋势，有时一个生产线同时为不同的客户或者同一客户的不同产品进行注塑加工。如何对这些设备的能耗和温度控制进行统一的管理，是当今生产发展的一个重要难题。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注射成型模具设备，包括材料供给单元和模具单元，其中，模具单元依次包括型腔模固定板、型腔模、中间芯模板、芯模支撑板及芯模固定板，中间芯模板具有电加热结构和水管路，还包括温度控制单元。

温度控制单元包括第一换向阀，主控制换向阀，第二换向阀，泵，水箱组和控制器；

主控制换向具有阀体，阀体具有第一腔，第二腔，阀芯置于阀体内，阀芯的第一环台置于第一腔内，第二环台置于第二腔内，阀芯还具有中心回水通道，中心回水通道与阀体的主控制换向阀进水口和主控制换向阀出水口相连通，当阀芯位于第一位置时，第一腔的进水口、出水口被第一环台封闭，第二腔的进水口、出水口通导；当阀芯位于第二位置时，第一腔的进水口、出水口通导，第二腔的进水口、出水口被第二环台封闭，

水箱组具有多个水箱单元用于存放不同温度的中间水；

中间芯模板处于加热工况时，在控制器的控制下，阀芯位于第一位置，水箱组出水口、泵、第二换向阀、主控制换向阀的第二腔、第一换向阀、中间芯模板入水口、中间芯模板出水口、主控制换向阀进水口、主控制换向阀出水口、水箱组入水口依次相连，

中间芯模板处于冷却工况时，在控制器的控制下，阀芯位于第二位置，水箱组出水口、泵、第二换向阀、主控制换向阀的第一腔、第一换向阀、中间芯模板入水口、中间芯模板出水口、主控制换向阀进水口、主控制换向阀出水口、水箱组入水口依次相连。

优选为，材料供给单元和模具单元组成一个注塑单元，多个注塑单元共用一个水箱组。

另提供一种注射成型模具设备的控制方法，其使用上述的注射成型模具设备，在控制器设定中间芯模板加热温度t，当设定温度为多个时，最低设定温度为t0，根据加热温度t或多个设定温度启动电加热结构，控制器根据中间芯模板加热温度t或最低设定温度为t0在水箱组中选择相应温度的中间水；

控制器控制温度控制单元，中间芯模板处于加热工况，水箱组将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组相应的水箱单元，

在控制器设定对中间芯模板冷却，控制器至少根据中间芯模板当前温度和/或冷却周期在水箱组中选择相应温度的中间水，

控制器控制温度控制单元，中间芯模板处于加热工况，水箱组将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组相应的水箱单元。

有益效果：

首先，本申请中，对模具的加热使用了电加热和水加热的混合加热方式，水加热用的中间水来源于水箱组，该中间水为上次模具冷却时回水，也就是上次模具冷却时，冷却水带着模具上多余的热量被引导至水箱组中被存储，然后再次被利用于下一个注塑循环的加热中。这大大的提高了热能的利用。

另外，由于使用了主控制换向阀，极大的简化了供水布管难度，将加热、冷却、回水都集中在一个主控制换向阀中进行，使大规模组建注塑生产线成为可能。

本发明还有更重要的一个优点，就是可以在不同的注塑设备中共享水箱组，不同的生产工艺，对应的不同的模具温度，也对应不同的回水温度，将多个注塑设备共用水箱组，可以更充分的利用各个不同温度的中间水，而且注塑设备越多，同时注塑生产的产品种类越多，水箱组中的中间水温度种类就越多，可选择的中间水的项数就越多。

附图说明

图1CN100575048C公开的现有技术中的具有分离型模具的注射成型设备。

图2本发明温度控制单元在加热工况时的示意图；

图3本发明温度控制单元在冷却工况时的示意图。

附图标记说明

为进一步清楚的说明本发明的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。

1.中间芯模板，11.中间芯模板入水口，12.中间芯模板出水口，2.主控制换向阀，21.第一腔，22.第二腔，23.阀芯，231.中心回水通道，232.第一环台，233.第二环台，24.主控制换向阀进水口，25.主控制换向阀出水口，3.水箱组，4.泵，51.第一换向阀，52.第二换向阀，6.控制器，7.材材供给单元，8.型模腔固定板，9.型腔模，10.芯模支撑板，11.芯模固定板，12.模具温度控制部，13.注射控制部。

通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

具体实施方式

见图1，正如CN100575048C所述，注射成型模具设备具有分离型模具，即包括材料供给单元和模具单元，其中，模具单元依次包括型模腔固定板8、型腔模9、中间芯模板1、芯模支撑板及芯模固定板，中间芯模板1具有电加热结构和水管路，至于分离型模具在上述专利利有较为详细的描述，模具成型功能的部件在这里不再详述。在上述专利中对于模具温度的控制采用的是电加热，水冷却的方式，水冷却时将电加热的温度带走。但这无疑浪费了大量的热能。

本申请使用了还包括温度控制单元，从而节约了热能。具体如下：

见图2，图3，温度控制单元包括第一换向阀51，主控制换向阀2，第二换向阀52，泵4，水箱组3和控制器6；

主控制换向阀2为二位三通阀，其具有阀体，阀体具有第一腔21，第二腔22，阀芯23置于阀体内，阀芯23的第一环台232置于第一腔21内，第二环台233置于第二腔内，阀芯还具有中心回水通道231，中心回水通道231与阀体的主控制换向阀进水口24和主控制换向阀出水口25相连通，当阀芯位于第一位置时，第一腔的进水口、出水口被第一环台232封闭，第二腔的进水口、出水口通导；当阀芯位于第二位置时，第一腔的进水口、出水口通导，第二腔的进水口、出水口被第二环台233封闭，

水箱组3具有多个水箱单元用于存放不同温度的中间水；

中间芯模板处于加热工况时，在控制器6的控制下，阀芯23位于第一位置，水箱组3出水口、泵4、第二换向阀52、主控制换向阀2的第二腔22、第一换向阀51、中间芯模板入水口11、中间芯模板出水口12、主控制换向阀进水口24、主控制换向阀出水口25、水箱组3入水口依次相连，

中间芯模板处于冷却工况时，在控制器6的控制下，阀芯23位于第二位置，水箱组3出水口、泵4、第二换向阀52、主控制换向阀2的第一腔21、第一换向阀51、中间芯模板入水口11、中间芯模板出水口12、主控制换向阀进水口24、主控制换向阀出水口25、水箱组3入水口依次相连。

材料供给单元和模具单元组成一个注塑单元，多个注塑单元共用一个水箱组3。

首先，本申请中，对模具的加热使用了电加热和水加热的混合加热方式，水加热用的中间水来源于水箱组3，该中间水为上次模具冷却时回水，也就是上次模具冷却时，冷却水带着模具上多余的热量被引导至水箱组中被存诸，然后再次被利用于下一个注塑循环的加热中。这大大的提高了热能的利用。

另外，由于使用了主控制换向阀2，极大的简化了供水布管难度，将加热、冷却回水都集中在一个主控制换向阀2中进行，使大规模组建注塑生产线成为可能。

本发明还有更重要的一个优点，就是可以在不同的注塑设备中共享水箱组3，不同的生产工艺，对应的不同的模具温度，也对应不同的回水温度，将多个注塑设备共用水箱组3，可以更充分的利用各个不同温度的中间水，而且注塑设备越多，水箱组中的中间水温度种类就越多，可选择的中间水的项数就越多。下面对模具温度的控制进一步的说明。

注射成型模具设备的控制方法，其使用上述的注射成型模具设备，当使用模具时，首先要对模具加热，此时，在控制器6设定中间芯模板加热温度t，如背景技术中的专利提及，“由于使用多个电加热体使模具面的各个区域保持在不同的温度，可控制产品的冷却速度来防止产品由于残留应力所产生的变形。而且，由于可缩短注射成型周期，可获得具有高生产率的设备及其控制方法”，所以当设定温度为多个时，存在着最低设定温度为t0，根据加热温度t或多个设定温度启动电加热结构，此时电加热结构对中间芯模板加热，而控制器6根据中间芯模板加热温度t或最低设定温度为t0在水箱组3中选择相应温度的中间水，这个中间水的温度小于等于t0，因此不会存在对中间芯模板过加热的问题；

控制器6控制温度控制单元，中间芯模板处于加热工况，水箱组3将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组3相应的水箱单元，

当需要对模具冷却时，在控制器6设定对中间芯模板冷却，控制器6至少根据中间芯模板当前温度和/或冷却周期在水箱组3中选择相应温度的中间水，这时实质是防止模具冷却速度过快而影响注塑件的品质。此时，控制器6控制温度控制单元，中间芯模板处于冷却工况，水箱组3将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组3相应的水箱单元，因此，模具上的余热被回水带入水箱组，备以后使用。

因此，在现有技术的基础上，对中间芯模板的加热和冷却系统进行改进，具有突出的实质性特点和显著的进步。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种注射成型模具设备，包括材料供给单元和模具单元，其中，模具单元依次包括型模腔固定板(8)、型腔模(9)、中间芯模板(1)、芯模支撑板(10)及芯模固定板(11)，中间芯模板(1)具有电加热结构和水管路，其特征在于，还包括温度控制单元。

2.根据权利要求1所述的注射成型模具设备，其特征在于，温度控制单元包括第一换向阀(51)，主控制换向阀(2)，第二换向阀(52)，泵(4)，水箱组(3)和控制器(6)；

主控制换向阀(2)具有阀体，阀体具有第一腔(21)，第二腔(22)，阀芯(23)置于阀体内，阀芯(23)的第一环台(232)置于第一腔(21)内，第二环台(233)置于第二腔内，阀芯还具有中心回水通道(231)，中心回水通道(231)与阀体的主控制换向阀进水口(24)和主控制换向阀出水口(25)相连通，当阀芯位于第一位置时，第一腔的进水口、出水口被第一环台(232)封闭，第二腔的进水口、出水口通导；当阀芯位于第二位置时，第一腔的进水口、出水口通导，第二腔的进水口、出水口被第二环台(233)封闭，

水箱组(3)具有多个水箱单元用于存放不同温度的中间水；

中间芯模板处于加热工况时，在控制器(6)的控制下，阀芯(23)位于第一位置，水箱组(3)出水口、泵(4)、第二换向阀(52)、主控制换向阀(2)的第二腔(22)、第一换向阀(51)、中间芯模板入水口(11)、中间芯模板出水口(12)、主控制换向阀进水口(24)、主控制换向阀出水口(25)、水箱组(3)入水口依次相连，

中间芯模板处于冷却工况时，在控制器(6)的控制下，阀芯(23)位于第二位置，水箱组(3)出水口、泵(4)、第二换向阀(52)、主控制换向阀(2)的第一腔(21)、第一换向阀(51)、中间芯模板入水口(11)、中间芯模板出水口(12)、主控制换向阀进水口(24)、主控制换向阀出水口(25)、水箱组(3)入水口依次相连。

3.根据权利要求2所述的注射成型模具设备，其特征在于，材料供给单元和模具单元组成一个注塑单元，多个注塑单元共用一个水箱组(3)。

4.一种注射成型模具设备的控制方法，其使用如权利要求2或3所述的注射成型模具设备，其特征在于：

1)在控制器(6)设定中间芯模板加热温度t，当设定温度为多个时，最低设定温度为t0，根据加热温度t或多个设定温度启动电加热结构，控制器(6)根据中间芯模板加热温度t或最低设定温度为t0在水箱组(3)中选择相应温度的中间水；

2)控制器(6)控制温度控制单元，中间芯模板处于加热工况，水箱组(3)将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组(3)相应的水箱单元，

3)在控制器(6)设定对中间芯模板冷却，控制器(6)至少根据中间芯模板当前温度和/或冷却周期在水箱组(3)中选择相应温度的中间水，

4)控制器(6)控制温度控制单元，中间芯模板处于加热工况，水箱组(3)将选择的相应温度的中间水供向中间芯模板，从中间芯模板流出的回水根据其温度返回水箱组(3)相应的水箱单元。