CN111452327B - 一种预热塑料挤出成型模具的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于塑料挤出成型模具快速开机预热装置,包括高频发生器、预热平台和通信电缆;所述高频发生器可将市电转化为30~40KHz高频电流,高频发生器的前面板上设有加热参数显示屏、启停按钮、高频输出口;所述预热平台包括多个规格夹具护套、识别模块及高频电缆,高频电缆螺旋缠绕镶嵌在夹具护套内,通过通信电缆与高频发生器输出口相连接。本发明所述预热装备通过电磁感应,可在生产线下对预装的成型模具预加热,加热至内而外,不损伤成型模具表面功能层,且通过高频发生器多个输出口和平台上不同规格的夹具护套,可实现多个、不同规格成型模具同时预热,大大降低了模具安装到生产线上后的加热时间,提高了开机效率。

Description

一种预热塑料挤出成型模具的装置及方法
技术领域
本发明涉及挤出模具的预热技术领域,特别是涉及一种预热塑料挤出成型模具的装置,还涉及一种预热塑料挤出成型模具的方法。
背景技术
塑料管道常用的加工方式为螺杆挤出,而挤出模具是塑料管道尺寸及加工效率的保障,因此,在不同设备上加工不同规格管道,或换不同的原料加工同一规格管道时或长时间生产加工需要清理成型模具时,会更换不同尺寸的挤出成型模具或进行表面清理,而在此过程中,本已经预热好的螺杆挤出部分因更换了冷的成型模具或拆卸清理造成成型模具冷却,在完成更换后需继续加热等待,且因成型模具温度未加热均匀,会在管道挤出时产生不必要的大量废品,造成生产成本的浪费;挤出成型模具多采用45号低碳钢或不锈钢等耐磨耐腐材质,通常采用烘烤的方式预热,但因高速生产用成型模具多为表面镀铬,铬层为不良导热体,且在350℃以上会逐渐分层脱落,不宜从外烘烤加热。
而选用高频发生器加热成型模具可避免成型模具多为表面镀铬分层脱落的问题,但不同规格的成型模具采用高频发生器加热相同时间到达的温度不同,而且在不同环境温度下相同对成型模具加热固定时间后的终止温度也不一样,这给使用高频发生器加热成型模具到标准温度带来了挑战。
发明内容
本发明旨在解决目前镀铬成型模具通过高温烘烤预热到制定温度容易分成脱落镀层的问题,提供一种预热塑料挤出成型模具的装置,该设备通过电磁感应,可在挤出生产线下对预装的成型模具预加热,加热至内而外,不损伤成型模具表面功能层,且通过高频发生器的单片机识别不同规格的成型模具,相应针对成型模具规格输出设定的具有导通时间为t的PWM信号,将不同规格的成型模具均能加热到设定温度,解决了根据模具规格控制模具预热终止温度的问题,大大降低了模具安装到生产线上后的加热时间,提高了开机效率。同时本发明通过预测量不同环境温度下将相同规格的成型模具通过高频电流加热到预热温度T所需的PWM信号的导通时间t,计算不同环境温度下导通时间t的补偿值s,自动根据检测到的环境温度查找补偿值,修改高频电流加热的导通时间t,将成型模具自动加热到预热温度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种预热塑料挤出成型模具的装置,包括夹具护套、IGBT1、IGBT2、供电电源、单片机、放大器、分压电阻R、识别电阻Rm、基准直流电源、谐振电容C5和C6,所述成型模具是表面镀铬的金属,不同直径dn的成型模具对应布置有不同的识别电阻Rm,识别电阻Rm的阻值与成型模具的直径dn正相关,所述夹具护套具有用于容设所述成型模具的漏斗腔,和用于电性连接所述识别电阻Rm两端的接线柱,感应线圈L螺旋缠绕在漏斗腔外周,所述识别电阻Rm通过所述接线柱可拆卸的连接在所述分压电阻R与接地端之间,所述分压电阻R的另一端与基准直流电源电性连接,所述基准直流电源的电压为V0,所述单片机通过AD转换器采集所述识别电阻Rm的分压Vr,并根据分压Vr查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,再经放大器A316分别放大PWM1和PWM2信号并分别输出至IGBT1和IGBT2的栅极,PWM1与PWM2为互补信号,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的一端相连,感应线圈L的另一端与谐振电容C5和C6相连,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的集电极和IGBT2的发射极还分别电性连接供电电源的两输出端。
作为优选地,所述供电电源包括交流输入端、滤波稳压电路、整流桥,由所述交流输入端输入的交流电经所述滤波稳压电路滤波稳压,再经所述整流桥整流后再经所述滤波稳压电路输出。
作为优选地,所述单片机型号为DSPIC33FJ32MC202。
作为优选地,所述夹具护套采用300℃以上耐高温塑料。
作为优选地,所述识别电阻为定值电阻,阻值不随温度变化。
作为优选地,所述分压电阻R与接地端或基准直流电源之间还串联时间继电器的线圈,所述AD转换器与分压电阻R或接地端之间还串联时间继电器的常闭触点,所述识别电阻Rm在接入所述分压电阻R或接地端之间时,所述单片机通过AD转换器采集所述识别电阻Rm的分压Vr,并存储AD值,所述继电器的线圈延时到达后,时间继电器的常闭触点断开,单片机根据已存储的AD值查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号。
进一步地,所述单片机还通过温度传感器测量漏斗腔外部的环境温度,单片机根据实测环境温度Th与各温度区间的标准温度Thi的差值查询直径为dn的成型模具对应的导通时间的补偿值s,单片机再更新所述PWM1和PWM2信号的导通时间td,td=td-s,
其中dn为32mm时,标准温度Thi包括0℃、6℃、21℃、29℃;
第一温度区间为0~6℃,s=0;
第二温度区间为7~21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
第三温度区间为22~29℃,环境温度每升高2℃,补偿值s加1s;
第四温度区间为30~40℃,环境温度每升高1℃,补偿值s加1s;
其中dn为25mm时,标准温度Thi包括0℃、6℃;
第一温度区间为0~5℃,s=0;
第二温度区间为6~21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
其中dn为20mm时,标准温度Thi包括0℃、5℃、20℃、30℃;
第一温度区间为0~5℃,s=0;
第二温度区间为6~20℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加4s;
第三温度区间为21~30℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加2s;
第四温度区间为31~40℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加2s。
本发明的另一个目的在于解决通过高频电流加热成型模具,将不同规格的成型模具热到统一的设定温度,需要事先费时计算模具规格与输出功率和输出信号时间的关系,该计算的结果不能延用去加热其他规格的成型模具的问题。提供一种预热塑料挤出成型模具的方法,包括以下步骤:
S01.根据所述成型模具的直径dn和该直径dn的成型模具挤出物料所需粘流态温度,设定成型模具的预热温度T;
S02.根据成型模具的直径dn,初设模具加热到预热温度T所需的热能,PWM信号的导通时间td与脉冲宽度tk正相关;
S03.根据感应线圈L的温度限制<130℃,对电流I和导通时间t进行修正;
S04.在与导通时间t对应的直径为dn的成型模具上布置与成型模具直径dn正相关的识别电阻Rm
S05.使成型模具的识别电阻Rm串联在分压电阻和接地端之间,分压电阻另一端连接基准直流电源的正极,通过单片机读取识别电阻Rm阻值,查询识别电阻Rm在步骤S01~S04中对应的导通时间为td脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,PWM1与PWM2为互补信号;
S06.单片机调取所述具有导通时间为td、脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,再经放大器分别放大输出至IGBT1和IGBT2的栅极,使供电电源接通负载电路中感应线圈L的频率与PWM1和PWM2信号同步,使感应线圈L在串联谐振状态下使成型模具内产生涡流,预热成型模具至预热温度T,所述负载电路包括与感应线圈L的一端均相连的谐振电容C5和C6,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的另一端相连。
进一步地,所述导通时间td的补偿值s为不同直径dn的所述成型模具在不同环境温度区间加热到预热温度T的实际导通时间td与查询获得的导通时间td的差值,所述温度区间按补偿值s的变化率的分布划分。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明所述的预热装置可自动识别成型模具规格,再通过内部验证数据的调用,在螺旋感应线圈内形成高频电流,对成型模具进行涡流加热,因成型模具外层为镀铬层,而涡流加热是从内到外,温度定制260℃±20,不伤害模具表层,操作方便。
2、本发明所述预热装置可实现不同规格成型模具自动识别加热,dn20的成型模具的加热时间为160s,dn25的成型模具的加热时间为190s、dn32的成型模具的加热时间为230s,加热时间即IGBT的导通时间,输出功率互不干涉,提高了效率。
3、本发明所述预热装置分压元件R识别电阻Rm与单片机相连,单片机通过读取识别电阻的分压,进行自动识别成型模具上识别电阻Rm的阻值,调用对应规格模具的加热功率和时间,并经过放大器,控制IGBT输出高频电流到感应线圈L,因此预热稳定,工艺精度高。
4.传输大电流的IGBT价格贵,国内市场供不应求;本发明并联两个IGBT,因此PWM脉宽调速达到两个IGBT平衡、同步,提高了本装置的稳定性。
5.实际中随气温变化,在低于常温下使用高频电流加热成型模具到预热温度所需的时间更长,本发明通过温度传感器采集环境温度,计算补偿时间的方式,修正PWM信号的导通时间。
6.不同的PWM信号的脉冲宽度时间tk,能影响流经感应线圈L的电流,导通时间、脉冲宽度越大,感应线圈L输出的电流越大,当导通时间为160s时对应感应线圈输出的电流为0.9A,当导通时间为190s时对应感应线圈输出的电流为1.0A,当导通时间为230s时对应感应线圈输出的电流为1.2A,
7.当识别电阻Rm为非定值电阻时,其阻值随温度变化,单片机在识别电阻Rm接入分压电阻R或接地端之间时,单片机测得识别电阻Rm的常温阻值并存储对应的AD值,继电器的线圈延时到达后使时间继电器的常闭触点断开,不再测量识别电阻Rm的阻值,单片机测量到的阻值发生大幅变化,激发单片机根据已存储的AD值查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,并控制IGBT1和IGBT2控制电感线圈L进行加热。一方面降低了识别电阻的材料要求,另一方面避免了识别电阻阻值随温度变化后对加热成型模具的影响。
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为本发明的预热塑料挤出成型模具的装置示意图;
图2为本发明的预热塑料挤出成型模具的装置的电路示意图;
图3为本发明的预热塑料挤出成型模具的装置的不同规格的成型模具的补偿值分布表;
图4为本发明的预热塑料挤出成型模具的装置的电阻测量电路的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示,本发明实施例提供一种用于塑料挤出成型模具快速开机预热装备,包括高频发生器1、预热平台2和通信电缆6;所述预热平台2包括多个规格夹具护套7、单片机8及感应线圈L,感应线圈L螺旋缠绕镶嵌在夹具护套7内,通过通信电缆6与高频发生器1相连接。
参见图1所示,所述夹具护套7内部设有漏斗腔7a,外部设有梯形槽7b,梯形槽7b内缠绕镶嵌感应线圈L。
高频发生器1内设有供电电源、供电电源包括交流输入端AC220V、滤波稳压电路、整流桥,由交流输入端AC220V输入的交流电经所述滤波稳压电路滤波稳压,再经所述整流桥整流后再经所述滤波稳压电路输出。
预热平台2还内设有IGBT1、IGBT2、单片机DSPIC33FJ32MC202、放大器A316、分压电阻R、识别电阻Rm、基准直流电源V0、谐振电容C5和C6,成型模具12表面镀铬,不同直径dn的成型模具12上分别布置有不同的识别电阻Rm,夹具护套7具有用于容设所述成型模具的漏斗腔7a,和用于电性连接所述识别电阻Rm两端接口,感应线圈L螺旋缠绕在漏斗腔7a外周,识别电阻Rm通过接口可拆卸的连接在分压电阻R与接地端之间,基准直流电源V0电性连接分压电阻正极,单片机8通过AD转换器采集所述识别电阻Rm的分压VR,并根据分压VR查询获得成型模具的直径dn,识别电阻Rm为定值电阻,阻值不随温度变化,根据成型模具的直径dn查询将不同直径dn的成型模具加热到预热温度T所需的导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,PWM信号的导通时间td与脉冲宽度tk正相关,再经放大器A316分别放大PWM1和PWM2信号并分别输出至IGBT1和IGBT2的栅极,PWM1与PWM2为互补信号,通过调整PWM1、PWM2的输出频率,可以控制IGBT1、IGBT2的开关频率,实功率的控制调整,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的一端相连,感应线圈L的另一端与谐振电容C5和C6相连,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的集电极和IGBT2的发射极还分别电性连接供电电源的两输出端。
本实施例中单片机的AD转换器分辨率为255,即基准电压V0(3.3V)对应的分辨率为255,则各规格的分压电压Vr与AD值的关系为:255/AD=3.3/Vr;计算得:dn20对应AD(20)值为15,dn25对应AD(25)值为30,dn32对应AD(32)值为42,,通过单片机程序中AD值与成型模具直径dn的对应关系的合理设置,可以使型号识别很准确,不会出现识别错误,并且预留多余的AD值可以进行模具型号的扩展。
如表1,不同成型模具设置不同的识别电阻,用单片机可检测出不同的分压。
Figure BDA0002416914400000081
本实施例的成型模具组要用来挤出聚丙烯、聚乙烯等树脂,成型模具的预热温度T≈260℃略高于聚丙烯、聚乙烯等树脂的粘流态温度。
加热到T所需要的能量E=W×k
W=P×td=220V×I×td
则:各个dn值对应模具加热到T所需要的能量E=220V×I×td×k
在未确定导通时间td值的情况下,测量不同脉冲宽度tk下的电流I值,通过线圈20~40KHz频率的作用下,采用温度计测量成型模具表面温度T(260℃),即可得出不同脉冲宽度tkPWM信号的所需的导通时间td
k为转换因子,高频交变电流的功率一部分为涡流损耗让成型模具发热,另一部分磁滞损耗螺旋线圈发热浪费。
P为AC220V电压,设定电流I下的功率。W为功。
本发明的工作过程如下:
参见图1、图2所示,当成型模具12放入到夹具护套7的漏斗腔7a中,识别模块8会将自动识别识别电阻Rm的数值,(Rm数值可转换为成型模具12的直径dn),单片机8按Rm数值调用内部参数,输出占空比相同的PWM1和PWM2信号,PWM1和PWM2信号导通时间为t,具有将成型模具12加热到设定温度的高电平时间,供电电源输出端5输出30~40KHz高频电流,根据电磁感应原理,均匀缠绕在夹具护套7外部梯形槽7b中感应线圈L对成型模具12产生涡流,进行加热,热量从成型模具12内部向表面传导,经导通时间t的高频电流加热,成型模具12表面温度达到预热温度,热电偶检测成型模具12的温度达到阈值时,断开供电电源与IGBT1、IGBT2的电连接,控制自动停止高频发生器1,完成成型模具快速开机预热作业,当温度下降时,再恢复供电电源与IGBT1、IGBT2的电连接。
实施例2
在实施例1的基础上,单片机8还通过温度传感器测量漏斗腔7a外部的环境温度,如表2中,单片机根据实测环境温度Th与不同温度区间内标准温度Thi的差值计算直径为dn32的成型模具所需导通时间的补偿值s,单片机再更新PWM1和PWM2信号的导通时间td,td=td+s,其中标准温度Thi包括6℃、21℃、29℃、40℃;
第一温度区间为0~6℃,s=0;
第二温度区间为7~21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
第三温度区间为22~29℃,环境温度每升高2℃,补偿值s加1s;
第四温度区间为30~40℃,环境温度每升高1℃,补偿值s加1s。
表2 3000型焊机与规格为dn32的成型模具预热温度补偿数据表
Figure BDA0002416914400000101
Figure BDA0002416914400000111
如图3,不同直径的成型模具在不同环境温度区间加热到预热温度的导通时间根据实验标定测量。
对比例1
采用实施例1的装置,在冬天环境温度0℃左右时,按导通时间t和电流I所预热的模具表面温度没有达到预期的260℃,加热后安装调整模具,模具逐渐降温,低于了正常加工温度(220℃)以下,无法马上迅速的开机生产,勉强生产时,塑料从模具挤出会带走大量的热,因此模具在15~20分钟以内依然无法保持高温挤出,该段时间内的产品内壁会因为塑化温度不够存在发麻缺陷。
在夏天环境温度40℃左右时,按导通时间t和电流I所预热的模具表面温度超过300℃,而在安装调整模具过程中,模具降温缓慢,开机生产时,产品内壁会因为塑化温度过高而出现熔体破裂表现出的裂纹缺陷。
实施例3
包括实施例1的装置,但定值电阻Rm替换为普通电阻,如图4a和图4b,而分压电阻R与接地端GND或基准直流电源VCC之间还串联时间继电器的线圈KT,AD转换器与分压电阻R或接地端GND之间还串联时间继电器的常闭触点KT1,识别电阻Rm在接入分压电阻R或接地端GND之间时,单片机通过AD转换器采集识别电阻Rm的分压Vr,并存储AD值,继电器的线圈KT延时到达后,时间继电器的常闭触点KT1断开,单片机测量到的阻值发生大幅变化,激发单片机根据已存储的AD值查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,PWM信号的导通时间td与脉冲宽度tk正相关,再经放大器A316分别放大PWM1和PWM2信号并分别输出至IGBT1和IGBT2的栅极,PWM1与PWM2为互补信号,通过调整PWM1、PWM2的输出频率,可以控制IGBT1、IGBT2的开关频率,实功率的控制调整,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的一端相连,感应线圈L的另一端与谐振电容C5和C6相连,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的集电极和IGBT2的发射极还分别电性连接供电电源的两输出端。
易想到的,本实施例中单片机8还通过温度传感器测量漏斗腔7a外部的环境温度,如表2中,单片机根据实测环境温度Th与不同温度区间内标准温度Thi的差值计算直径为dn32的成型模具所需导通时间的补偿值s,单片机再更新PWM1和PWM2信号的导通时间td,td=td+s,其中标准温度Thi包括6℃、21℃、29℃、40℃;
第一温度区间为0~6℃,s=0;
第二温度区间为7~21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
第三温度区间为22~29℃,环境温度每升高2℃,补偿值s加1s;
第四温度区间为30~40℃,环境温度每升高1℃,补偿值s加1s。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预热塑料挤出成型模具的装置,包括夹具护套、IGBT1、IGBT2、供电电源、单片机、放大器、分压电阻R、识别电阻Rm、基准直流电源、谐振电容C5和C6,其特征在于,所述成型模具是表面镀铬的金属,不同直径dn的成型模具对应布置有不同的识别电阻Rm,识别电阻Rm的阻值与成型模具的直径dn正相关,所述夹具护套具有用于容设所述成型模具的漏斗腔,和用于电性连接所述识别电阻Rm两端的接线柱,感应线圈L螺旋缠绕在漏斗腔外周,所述识别电阻Rm通过所述接线柱可拆卸的连接在所述分压电阻R与接地端之间,所述分压电阻R的另一端与基准直流电源电性连接,所述基准直流电源的电压为V0,所述单片机通过AD转换器采集所述识别电阻Rm的分压Vr,并根据分压Vr查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,再经放大器A316分别放大PWM1和PWM2信号并分别输出至IGBT1和IGBT2的栅极,PWM1与PWM2为互补信号,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的一端相连,感应线圈L的另一端与谐振电容C5和C6相连,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的集电极和IGBT2的发射极还分别电性连接供电电源的两输出端。
2.根据权利要求1所述的预热塑料挤出成型模具的装置,其特征在于,所述供电电源包括交流输入端、滤波稳压电路、整流桥,由所述交流输入端输入的交流电经所述滤波稳压电路滤波稳压,再经所述整流桥整流后再经所述滤波稳压电路输出。
3.根据权利要求1所述的预热塑料挤出成型模具的装置,其特征在于,所述单片机型号为DSPIC33FJ32MC202。
4.根据权利要求1所述的预热塑料挤出成型模具的装置,其特征在于,所述识别电阻为定值电阻,阻值不随温度变化。
5.根据权利要求1所述的预热塑料挤出成型模具的装置,其特征在于,所述分压电阻R与接地端或基准直流电源之间还串联时间继电器的线圈,所述AD转换器与分压电阻R或接地端之间还串联时间继电器的常闭触点,所述识别电阻Rm在接入所述分压电阻R或接地端之间时,所述单片机通过AD转换器采集所述识别电阻Rm的分压Vr,并存储AD值,所述继电器的线圈延时到达后,时间继电器的常闭触点断开,单片机根据已存储的AD值查询获得对应直径dn成型模具加热到预热温度T所需的具有导通时间为td和脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号。
6.根据权利要求1、4、5中任一一项所述的预热塑料挤出成型模具的装置,其特征在于,所述单片机还通过温度传感器测量漏斗腔外部的环境温度,单片机根据实测环境温度Th与不同温度区间内标准温度Thi的差值查询直径为dn的成型模具对应的导通时间的补偿值s,单片机再更新所述PWM1和PWM2信号的导通时间td,td=td-s,
其中dn为32mm时,标准温度Thi包括0℃、6℃、21℃、29℃;
第一温度区间为 0~ 6℃,s=0;
第二温度区间为7~ 21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
第三温度区间为22~29℃,环境温度每升高2℃,补偿值s加1s;
第四温度区间为30~40℃,环境温度每升高1℃,补偿值s加1s;
其中dn为25mm时,标准温度Thi包括0℃、6℃;
第一温度区间为 0~ 5℃,s=0;
第二温度区间为6~ 21℃,环境温度每升高3℃,补偿值s加1s;
其中dn为20mm时,标准温度Thi包括0℃、5℃、20℃、30℃;
第一温度区间为 0~ 5℃,s=0;
第二温度区间为6~ 20℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加4s;
第三温度区间为21~30℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加2s;
第四温度区间为31~40℃,环境温度每升高5℃,补偿值s加2s。
7.根据权利要求1所述的预热塑料挤出成型模具的装置的成型模具预热方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01.根据所述成型模具的直径dn和该直径dn的成型模具挤出物料所需粘流态温度,设定成型模具的预热温度T;
S02.根据成型模具的直径dn,初设模具加热到预热温度T所需的热能,PWM信号的导通时间td与脉冲宽度tk正相关;
S03.根据感应线圈L的温度限制<130℃,对电流I和导通时间t进行修正;
S04.在与导通时间t对应的直径为dn的成型模具上布置与成型模具直径dn正相关的识别电阻Rm
S05.使成型模具的识别电阻Rm串联在分压电阻和接地端之间,分压电阻另一端连接基准直流电源的正极,通过单片机读取识别电阻Rm阻值,查询识别电阻Rm在步骤S01~S04中对应的导通时间为td脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,PWM1与PWM2为互补信号;
S06.单片机调取所述具有导通时间为td、脉冲宽度为tk的PWM1和PWM2信号,再经放大器分别放大输出至IGBT1和IGBT2的栅极,使供电电源接通负载电路中感应线圈L的频率与PWM1和PWM2信号同步,使感应线圈L在串联谐振状态下使成型模具内产生涡流,预热成型模具至预热温度T,所述负载电路包括与感应线圈L的一端均相连的谐振电容C5和C6,谐振电容C5和C6的另一端分别与IGBT1的集电极和IGBT2的发射极相连,IGBT1的发射极电性连接IGBT2的集电极,IGBT1的发射极与感应线圈L的另一端相连。
8.根据权利要求7所述的成型模具预热方法,其特征在于,所述导通时间td的补偿值s为不同直径dn的所述成型模具在不同环境温度区间加热到预热温度T的实际导通时间td与查询获得的导通时间td的差值,所述温度区间按补偿值s的变化率的分布划分。
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