CN108556295A - 一种注塑模具多点位温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种注塑模具多点位温度控制系统，其由介质通路、外接软管、第一电磁换向伺服阀、第二电磁换向伺服阀、温度检测传感器及控制器等几部分构成。目标模具根据其具体注塑产品的结构形式及性能要求预先在其模具内开设多条用于流通加热流体介质或冷却流体介质的介质通路。温度检测传感器用来实时地检测介质通路进口与介质通路出口处的温度值，根据两者平均值或经验公式推算出具体某条介质通路所控制区域的模具型腔温度值，并将其即时传送至控制器，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发送相应控制信号至设置于外接软管上的第一电磁换向伺服阀、第二电磁换向伺服阀，实现加热流体介质与冷却流体介质在介质通路中的切换。

Description

一种注塑模具多点位温度控制系统

技术领域

本发明涉及注塑机技术领域，特别是涉及一种注塑模具多点位温度控制系统。

背景技术

目前，塑料注塑制品越来越多运用于生产和生活，但对其质量要求越来越高，射出压缩成型技术是制备高精度塑料制品的主要成型方案，但在实际运行过程中存在着如下缺点：(1)射出成型厚度不易控制；(2)成型时的收缩和翘曲问题不易控制。造成上述缺点的主要原因是模具加热不平衡、不均匀。为了解决上述问题，在注塑过程中引入了模具温度控制系统。现有模具温度控制系统只具有加热功能，不具备快冷功能，影响生产效率的提高，且其主要为模具整体加热，不能分区域精准控制，造成能源的大量浪费，大大增加了生产成本。因此，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种结构简单，模具型腔温控准确，能分区域独立控制，节能的注塑模具多点位温度控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种注塑模具多点位温度控制系统，其包括：

介质通路，其数量为多条，设置于模具内部，用于流通加热流体介质、冷却流体介质；

介质通路的进口和出口均与外接软管相连，分别为进口软管和出口软管；

在每条进口软管均设置有第一电磁换向伺服阀，在每条出口软管上均设置有第二电磁换向伺服阀，用来实现与上述进口软管、出口软管相对应的介质通路与加热流体介质发生装置或冷却流体介质发生装置的连通；

温度检测传感器，其成对设置于上述每条介质通路的进口和出口位置；

控制器，其用来接收温度检测传感器发出的温度信号，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发出相应的控制信号至所述第一电磁换向伺服阀、第二电磁换向伺服阀。

目标模具根据其具体注塑产品的结构形式及性能要求预先在其本体内开设用于流通加热流体介质或冷却流体介质的介质通路，从而便于对模具型腔内温度进行分区域、多点控制，与此同时，该注塑模具多点位温度控制系统中设置有多条相互独立的，且与上述介质通路相适配的外接软管。通过温度检测传感器实时检测介质通路进口与介质通路出口处的温度值，根据两者平均值或经验公式推算出具体某条介质通路所控制区域的模具型腔温度值。将模具型腔温度值即时传送至控制器，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发送相应控制信号至设置于外接软管上的第一电磁换向伺服阀、第二电磁换向伺服阀，实现加热流体介质与冷却流体介质在介质通路中的切换，实现对模具型腔温度的精确控制，从而有利于提高注塑产品的外观质量，降低其有热变冷过程中的形变，另外，由于模具型腔温度是分区域、多点控制，从而大大降低了模具型腔升、降温所需消耗的能源。

作为本发明的进一步改进，介质通路均紧靠模具内型腔走向布置。

介质通路尽可能的靠近模具内型腔设置，从而缩短了能量传递路径，提高了模具型腔的极热、极冷速度，且在一定程度上降低了能量的输入量，降低了生产成本。

作为本发明的进一步改进，介质通路距离模具内型腔表面6mm～8mm。

作为本发明的进一步改进，介质通路的直径设置为6mm～12mm。

直径较大的介质通路可以尽量保证模具型腔温升、温降的一致性，提高了注塑产品的外表成型质量(如外表光泽度的均匀性)，且降低了注塑产品出模后的热变形量。

作为本发明的进一步改进，加热流体介质为高温蒸汽。冷却流体介质为冷却水。

蒸汽及水均具有较大的比热容，原料便宜、容易取得，再者，其还具有制备过程简单，生产成本低的优点，因而，分别选取加热流体、冷却流体作为高温蒸汽、冷却水不失为一种较优选择。

作为本发明的进一步改进，还包括气体发生装置，其所产生气体流经介质通路、外接软管、第一电磁换向伺服阀及第二电磁换向伺服阀；气体流通方式及控制方式与加热流体介质及冷却流体介质相一致。

在介质通路中进行加热流体介质和冷却流体介质切换的空档期，使用高压气体对其内残存的加热流体介质或冷却流体介质预先进行清除，从而提高了模具型腔的升温、降温速度，降低了能量的输入量，且模具使用完毕后，有利于保持模具介质通路的干燥和清洁，提高了其使用寿命。

作为本发明的进一步改进，在进口软管上均设置有流量控制阀，其设置于第一电磁换向伺服阀与进口之间。流量控制阀与控制器相连。

控制器根据实时检测到的模具型腔温度值来作出行为判定，发出相应控制信号给流量控制阀，以实现流入某条介质通路的加热流体介质或冷却流体介质量的控制，从而实现对模具型腔升温速度或降温速度更为精确的控制。

作为本发明的进一步改进，气体为氮气。

氮气为惰性气体，制取便宜，且其热膨胀系数低，当其通过高温介质通路时体积变化较小，从而减小了气体受热膨胀瞬间模具本体变形量，保证了模具本体尺寸的稳定性。

作为本发明的进一步改进，温度检测传感器为热敏电阻传感器。

热敏电阻具有体积小，对温度变化的响应快的特点，从而可以快速、精确地得到介质通路进口与介质通路出口处的温度值。

作为本发明的进一步改进，所述介质通路设置于模具的定模。

定模一般固定于注塑机床身上。介质通路设置于定模，也就意味着外接软管也定模相连，保持了外接软管位置的一致性，有效地减少了介质通路进口或介质通路出口泄露的可能性，且在一定程度上延长了外接软管自身的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中注塑模具多点位温度控制系统的结构示意图。

图2是本发明中注塑模具多点位温度控制系统的控制原理图。

1-介质通路；11-进口；12-出口；2-温度检测传感器；3-外接软管；31-进口软管；32-出口软管；4-第一电磁换向伺服阀；5-第二电磁换向伺服阀；6-控制器；7-加热流体发生装置；8-气体发生装置；9-冷却流体发生装置；10-流量控制阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明。图1、图2分别示出了本发明中注塑模具多点位温度控制系统的结构示意图和控制原理图。该注塑模具多点位温度控制系统，其由介质通路1、外接软管3、第一电磁换向伺服阀4、第二电磁换向伺服阀5、温度检测传感器2及控制器6等几部分构成。其中，目标模具根据其具体注塑产品的结构形式及性能要求预先在其模具定模或动模本体内开设多条用于流通加热流体介质或冷却流体介质的介质通路1。介质通路1的进口11和出口12均与外接软管3相连，分别命名为进口软管31和出口软管32。在每条进口软管31均设置有第一电磁换向伺服阀4，在每条出口软管32上均设置有第二电磁换向伺服阀5，用来实现与上述进口软管31、出口软管32相对应的介质通路1与加热流体介质发生装置7或冷却流体介质8发生装置的连通。温度检测传感器2成对地设置于上述每条介质通路1的进口11和出口12位置，实时检测介质通路进口11与介质通路出口12处的温度值。控制器6用来接收温度检测传感器2发出的温度信号，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发出相应的控制信号至所述第一电磁换向伺服阀4、第二电磁换向伺服阀5。这样一来，便于对模具型腔内温度进行分区域、多点控制。通过温度检测传感器2根据两者平均值或经验公式推算出具体某条介质通路1所控制区域的模具型腔温度值。将模具型腔温度值即时传送至控制器6，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发送相应控制信号至设置于外接软管3上的第一电磁换向伺服阀4、第二电磁换向伺服阀5，实现加热流体介质与冷却流体介质在介质通路1中的切换，实现对模具型腔温度的精确控制，从而有利于提高注塑产品的外观质量，降低其有热变冷过程中的形变，另外，由于模具型腔温度是分区域、多点控制，从而大大降低了模具型腔升、降温所需消耗的能源。为了尽可能地减少介质通路进口11或介质通路出口12泄露的可能性，介质通路1一般设置于模具的定模，除上述有点之外，这样的设置还有利于延长外接软管3的使用寿命。

在模具型腔的特定位置预设有温度传感器2，可以方便地得出不同模具型腔区域的多组温度值，并借助相对应介质通道进口11、出口12处的温度值，从而拟合出温度经验公式。

再者，介质通路1尽可能的靠近模具内型腔设置，以6mm～8mm为宜，从而缩短了能量传递路径，提高了模具型腔的极热、极冷速度，且在一定程度上降低了能量的输入量，降低了生产成本。另外，介质通路1至模具内型腔表面的距离应尽可能相等。当注塑产品厚度均匀时，介质通路1至模具内型腔表面的距离相等，介质通路1的排列与型腔的形状相吻合；当注塑产品厚度不均匀时，注塑件厚度较大处介质通路1应靠近型腔，以加强冷却。

再者，直径较大的介质通路1可以尽量保证模具型腔温升、温降的一致性，提高了注塑产品的外表成型质量(如外表光泽度的均匀性)，且降低了注塑产品出模后的热变形量。介质通路1的直径一般设置为6mm～12mm，根据生产实际情况来决定。

再者，上述加热流体介质可优选为高温蒸汽。冷却流体介质可优选为冷却水。蒸汽及水均具有较大的比热容，原料便宜、容易取得，再者，其还具有制备过程简单，生产成本低的优点。

蒸汽发生装置包括集气腔和蒸发管。集气腔上设有蒸汽出口，蒸汽发生装置还包括加热腔，其上设有给水口及排污口。蒸发管设于上述加热腔上，并与集气腔和加热腔相互导通。

冷却水发生装置由水箱、水泵、冷却塔和喷淋装置等连接而成。

再者，该注塑模具多点位温度控制系统还可设置有气体发生装置8，其所产生气体流经介质通路1、外接软管3、第一电磁换向伺服阀4及第二电磁换向伺服阀5。气体流通方式及控制方式与加热流体介质及冷却流体介质相一致。这样一来，在介质通路1中进行加热流体介质和冷却流体介质切换的空档期，可使用高压气体对其内残存的加热流体介质或冷却流体介质预先进行清除，从而提高了模具型腔的升温、降温速度，降低了能量的输入量，且模具使用完毕后，有利于保持模具介质通路1的干燥和清洁，提高了其使用寿命。上述气体优选为氮气。氮气为惰性气体，制取便宜，且其热膨胀系数低，当其通过高温介质通路1时体积变化较小，从而减小了气体受热膨胀瞬间模具本体变形量，保证了模具本体尺寸的稳定性。

另外，在进口软管31上均可设置有流量控制阀10，其设置于第一电磁换向伺服阀4与进口11之间。流量控制阀10与控制器6相连。控制器6根据实时检测到的模具型腔温度值来作出行为判定，发出相应控制信号给流量控制阀10，以实现流入某条介质通路1的加热流体介质或冷却流体介质量的控制，从而实现对模具型腔升温速度或降温速度更为精确的控制。

最后，温度检测传感器2可选为热敏电阻传感器，其具有体积小，对温度变化的响应快的特点，从而可以快速、精确地得到介质通路进口11与介质通路出口12处的温度值。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，包括：

介质通路，其数量为多条，设置于模具内部，用于流通加热流体介质、冷却流体介质；

所述介质通路的进口和出口均与外接软管相连，分别为进口软管和出口软管；

在每条进口软管均设置有第一电磁换向伺服阀，在每条出口软管上均设置有第二电磁换向伺服阀，用来实现与所述进口软管、出口软管相对应的介质通路与加热流体介质发生装置或冷却流体介质发生装置的连通；

温度检测传感器，其成对设置于所述每条介质通路的进口和出口位置；

控制器，其用来接收所述温度检测传感器发出的温度信号，经过数据处理、分析，且与预设目标值作比较后，发出相应的控制信号至所述第一电磁换向伺服阀、所述第二电磁换向伺服阀。

2.根据权利要求1所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述介质通路均紧靠所述模具内型腔走向布置。

3.根据权利要求2所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述介质通路距离所述模具内型腔表面6mm～8mm。

4.根据权利要求2所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述介质通路的直径设置为6mm～12mm。

5.根据权利要求1所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述加热流体介质为高温蒸汽；所述冷却流体介质为冷却水。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，还包括气体发生装置，其所产生气体流经所述介质通路、所述外接软管、所述第一电磁换向伺服阀及所述第二电磁换向伺服阀；所述气体流通方式及控制方式与所述加热流体介质及所述冷却流体介质相一致。

7.根据权利要求6所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，在所述进口软管上均设置有流量控制阀，其设置于所述第一电磁换向伺服阀与所述进口之间；所述流量控制阀与所述控制器相连。

8.根据权利要求7所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述气体为氮气。

9.根据权利要求7所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述温度检测传感器为热敏电阻传感器。

10.根据权利要求7所述的注塑模具多点位温度控制系统，其特征在于，所述介质通路设置于模具的定模。