CN109203397B - Apg工艺中注射量的观察方法、观察装置及apg模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及APG工艺中注射量的观察方法、观察装置及APG模具。该观察方法是沿上下方向对模腔容积进行分段划分，注射时观察合模接缝处溢料变化，溢料位置反映模腔内注射料位置，记录分段容积下溢料的通过时间即为该分段容积下的实际注射用时；在假设注射速度一致的条件下，确定各分段容积的预估注射用时，调节注射压力使各分段容积的实际注射用时与相应预估注射用时一致。本发明的APG工艺中注射量的观察方法，通过对模腔容积进行容积划分，确定各预设分段容积下的注射用时，间接量化各分段容积下的注射速度，进而通过注射压力对各分段容积下的注射用时调整，保证各分段容积下的注射速度一致。
Description
技术领域
本发明属于自动压力凝胶成型(APG)工艺及设备领域，具体涉及APG工艺中注射量的观察方法、观察装置及APG模具。
背景技术
自动压力凝胶(APG)工艺是目前环氧树脂绝缘件生产的主流工艺，APG 工艺的基本原理为：金属嵌件装模后，将模具温度加热到比环氧树脂混合料的温度高80～100℃(即达到140～160℃)，然后通过APG设备的加热系统，将贮料管内的环氧树脂混合料通过管道压入模腔内，使环氧树脂混合料与模具的高温模壁发生快速的热交换；靠近模壁的环氧树脂混合料会在短时间内达到高温状态，优先发生固化反应而凝胶化，由此引发环氧树脂混合料向模壁方向的固化收缩；模腔中的固化收缩部分，由模腔中心仍处于压力下的液态环氧树脂混合料来快速补充。整个模腔内的环氧树脂混合料的凝胶收缩，由贮料罐内加压的环氧树脂混合料来加以恒定的补充，直至整个模腔内的环氧树脂混合料全部凝胶化后，APG系统解除压力。
传统APG工艺的核心在于连续对环氧树脂混合料加以恒定的压力，以达到强制补充固化收缩的目的。然而在实际应用中，受到模腔内环氧树脂混合料的粘度变化、模腔填充阻力变化等因素的影响，恒定的注射压力下，往往导致注射速度不一致，进而影响固化物的一致性并产生较大内应力，绝缘件的产品质量无法得到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种APG工艺中注射量的观察方法，从而解决传统 APG工艺下注射速度一致性差的问题。
本发明还提供一种APG工艺中注射量的观察装置及APG模具。
为实现上述目的，本发明的APG工艺中注射量的观察方法所采用的技术方案是：
一种APG工艺中注射量的观察方法，包括以下步骤：
1)沿上下方向对模腔容积进行分段划分，注射时观察合模接缝处溢料变化，溢料位置反映模腔内注射料位置，记录分段容积下溢料的通过时间即为该分段容积下的实际注射用时；
2)在假设注射速度一致的条件下，确定各分段容积的预估注射用时，调节注射压力使各分段容积的实际注射用时与相应预估注射用时一致。
环氧树脂混合料达到90℃后粘度极小，小于10mPa·s，呈现出很强的流动性，通过APG工艺对注射的环氧树脂混合料加压，压迫混合料向合模缝处溢出。环氧树脂混合料从下到上填充进模具内，已填充混合料的容积则向外溢料，溢料高度与混合料填充的高度一致。随着温度持续升高，混合料开始快速反应凝胶。
本发明的APG工艺中注射量的观察方法，通过对模腔容积进行容积划分，确定各预设分段容积下的注射时间，间接量化各分段容积下的注射速度，进而通过注射压力对各分段容积下的注射时间调整，保证各分段容积下的注射速度一致。
优选的，计算模腔的截面积，容积划分时比对合模接缝标记各分段容积对应的高度区间，根据溢料在高度区间内的通过时间，确定相应分段容积下的实际注射用时。
进一步优选的，对模腔容积进行等容积划分，调节注射压力使合模接缝处溢料在每一分段容积下的通过时间相等。
传统APG工艺中，判断模具注满与否往往需要爬到模具顶部，通过模具排气口进行观察，费时费力；注射过程中，注射量及注射速度缺少监控，导致高品质绝缘件产品少，不同批次产品质量参差不齐。本发明提供的APG工艺中注射量的观察方法，通过合模接缝处的溢料变化判断的模腔内注射量变化，并可通过每一分段容积下的注射用时调整，使绝缘件生产过程中的注射速度保持基本一致，从而可以获得一致性好的产品，避免凭借经验生产，极大程度提高制品质量的稳定性。
本发明的APG工艺中注射量的观察装置所采用的技术方案是：
一种APG工艺中注射量的观察装置，包括观察板，观察板上刻有用于与模腔的顶部位置、底部位置分别对应的顶部刻度线、底部刻度线，顶部刻度线、底部刻度线之间还刻有多条中间刻度线，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线沿上下方向将模腔容积进行划分。
多条中间刻度线将模腔容积进行等容积划分。
所述观察板上还设有用于将观察板安装于合模接缝附近的安装孔。
本发明的APG工艺中注射量的观察装置，可通过观察板上的刻度线直观观察注射过程中合模接缝处的溢料变化，为注射速度调节提供依据，也可以对产品最终注满与否进行直观判断。该观察装置结构简单，设置便捷，可在原有APG 设备的基础上直接使用，有助于保障产品质量，保证工艺可操作性。
本发明的APG模具所采用的技术方案是：
一种APG模具，包括至少两个分模体，各个分模体合模后形成合模接缝，还包括用于观察溢料在合模接缝处变化的观察装置，观察装置包括观察板，观察板上刻有用于与模腔的顶部位置、底部位置分别对应的顶部刻度线、底部刻度线，顶部刻度线、底部刻度线之间还刻有多条中间刻度线，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线沿上下方向将模腔容积进行划分。
多条中间刻度线将模腔容积进行等容积划分。
中间刻度线有9条，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线形成对模腔容积十等分。
所述观察板上还设有用于将观察板安装于合模接缝附近的安装孔。
本发明的APG模具，可方便用于APG工艺中，通过对溢料变化进行量化，为注射速度调节提供依据，并可直观判断注满与否，工艺可操作性好，尤其适合固封极柱生产厂家使用。
附图说明
图1为本发明的APG模具的结构示意图；
图2为图1中异形模腔的结构示意图；
图3为图1中观察装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的APG模具的具体实施例，如图1至图3所示，包括第一分模体1 和第二分模体2，第一分模体1、第二分模体2合模后形成合模接缝3，APG模具还包括用于观察溢料在合模接缝处变化的观察装置，观察装置包括与合模接缝 3平行设置的观察板4，观察板上刻有用于与模腔的顶部位置、底部位置分别对应的顶部刻度线5、底部刻度线7，各分模体合模后形成固封极柱异形模腔9，顶部刻度线5、底部刻度线7之间间隔刻有九条中间刻度线6，九条中间刻度线非均匀设置并根据异形模腔截面积将模腔容积十等分，观察板4通过螺栓孔8与第一分模体1螺栓连接，固定在合模接缝3附近。
APG成型过程中，通过注射压缩空气至环氧树脂混合料贮罐内部，使贮罐内压力增大，推动环氧树脂混合料进入模腔，通过调节注射压力大小改变注射速度；本实施例的APG模具的工作原理为：注射料进入模腔后，合模接缝处不可避免发生正常溢料填充合模接缝间隙，溢料位置首先与观察板的底部刻度线位置相对应，随注射的进行不断向顶部刻度线延展，溢料的延展位置即对应模腔内注射料的填充位置；因相邻刻度线之间的高度均代表模腔容积的十分之一，通过控制溢料在每一等体积段的注射用时相等，即可保证注射过程中注射速度基本一致；期间，如果在预设时间下，溢料位置超过或者不到相应刻度线，则通过减小或增大注射压力来减缓或加快注射速度；溢料位置达到顶部刻度线后，说明型腔已注满。
APG模具的其他实施例中，观察板可与模具分体设置，能够与异形模腔的顶部位置、底部位置对应，方便观察即可；也可不使用观察板，而直接在合模接缝附近进行相应标记；中间刻度线对模腔容积的划分可以是不等体积，在单个分段容积已知的条件下，也可通过调节注射压力，改变注射用时，使各分段容积下的注射速度基本一致；中间刻度线的数量可以根据需要设定，能够满足划分要求，方便观察即可。
本发明的APG工艺中注射量的观察装置的实施例，与上述APG模具中观察装置的结构相同，在此不再详述。
通过上述说明，本发明的APG工艺中注射量的观察方法可归纳为：沿上下方向对模腔容积进行容积划分，注射时观察合模接缝处溢料变化，溢料位置反映模腔内注射料位置，记录分段容积下溢料的通过时间即为该分段容积下的实际注射用时；在假设注射速度一致的条件下，确定各分段容积的预估注射用时，调节注射压力使各分段容积的实际注射用时与相应预估注射用时一致。
针对固封极柱等绝缘件的异形模腔，在计算模腔的截面积后，容积划分时比对合模接缝标记各分段容积对应的高度区间，根据溢料在高度区间内的通过时间，确定相应分段容积下的实际注射用时。
为进一步简化观察过程，可对模腔容积进行等容积划分，调节注射压力使合模接缝处溢料在每一分段容积下的通过时间相等。
Claims (10)
1.APG工艺中注射量的观察方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)沿上下方向对模腔容积进行分段划分，注射时观察合模接缝处溢料变化，溢料位置反映模腔内注射料位置，记录分段容积下溢料的通过时间即为该分段容积下的实际注射用时；
2)在假设注射速度一致的条件下，确定各分段容积的预估注射用时，调节注射压力使各分段容积的实际注射用时与相应预估注射用时一致。
2.如权利要求1所述的APG工艺中注射量的观察方法，其特征在于，计算模腔的截面积，容积划分时比对合模接缝标记各分段容积对应的高度区间，根据溢料在高度区间内的通过时间，确定相应分段容积下的实际注射用时。
3.如权利要求2所述的APG工艺中注射量的观察方法，其特征在于，对模腔容积进行等容积划分，调节注射压力使合模接缝处溢料在每一分段容积下的通过时间相等。
4.APG工艺中注射量的观察装置，其特征在于，包括观察板，观察板上刻有用于与模腔的顶部位置、底部位置分别对应的顶部刻度线、底部刻度线，顶部刻度线、底部刻度线之间还刻有多条中间刻度线，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线沿上下方向将模腔容积进行划分。
5.如权利要求4所述的APG工艺中注射量的观察装置，其特征在于，多条中间刻度线将模腔容积进行等容积划分。
6.如权利要求4或5所述的APG工艺中注射量的观察装置，其特征在于，所述观察板上还设有用于将观察板安装于合模接缝附近的安装孔。
7.APG模具，包括至少两个分模体，各个分模体合模后形成合模接缝，其特征在于，还包括用于观察溢料在合模接缝处变化的观察装置，观察装置包括观察板，观察板上刻有用于与模腔的顶部位置、底部位置分别对应的顶部刻度线、底部刻度线，顶部刻度线、底部刻度线之间还刻有多条中间刻度线，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线沿上下方向将模腔容积进行划分。
8.如权利要求7所述的APG模具，其特征在于，多条中间刻度线将模腔容积进行等容积划分。
9.如权利要求8所述的APG模具，其特征在于，中间刻度线有9条，顶部刻度线、中间刻度线、底部刻度线形成对模腔容积十等分。
10.如权利要求7或8所述的APG模具，其特征在于，所述观察板上还设有用于将观察板安装于合模接缝附近的安装孔。
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