CN112388918B - 一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具，包括动模和静模，所述静模的外侧设有隔热套，所述隔热套内开设有发射腔和接收腔，且发射腔与接收腔对称分布在静模的两侧，所述发射腔内安装有多组发射机构，每组所述发射机构均包括输出元件、驱动线圈和控制器，且输出元件与对应的驱动线圈之间设有背材，所述接收腔内安装有多组接收机构，每组所述接收机构均包括检测线圈和分析仪，所述隔热套的外侧壁上固定安装有触发器。本发明能避免原料内残留有气体，同时也能降低气体在受到压缩时产生的反压力，减小熔融态的原料流动的阻力，使注入过程耗时更短，缩短生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具。
背景技术
在产品注塑成型过程中，若进料夹带有气体或模具内的空气未完全排除，会使制品表面出现明显的流动痕和融合缝，若气体渗入到制品内层，还会使产品出现气孔、剥层等质量问题。
常见的注塑排气手段多为分型面排气、行位排气、镶件镶针排气、顶针排气等，但在高速注料时，注射压力较大，需要适当降低注射速度才能将熔料内的气体排尽，以避免产品内出现气泡或凹陷，同时，当气体被快速压缩时会产生较大的反作用力，导致进料压力变大，注射周期长，不利于快速注料，为此，我们提出一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中在高速主料时，注射压力过大容易导致气泡的产生，同时气体被压缩时的反作用力比较大，必须适当降低注射速度的缺点，而提出的一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具，包括动模和静模，所述静模的外侧设有隔热套，所述隔热套内开设有发射腔和接收腔，且发射腔与接收腔对称分布在静模的两侧，所述发射腔内安装有多组发射机构，每组所述发射机构均包括输出元件、驱动线圈和控制器，且输出元件与对应的驱动线圈之间设有背材，所述接收腔内安装有多组接收机构，每组所述接收机构均包括检测线圈和分析仪，所述隔热套的外侧壁上固定安装有触发器。
优选地，所述隔热套内开设有槽体，所述槽体位于发射腔的上方，且槽体内盛有磁流体，所述动模的外侧周向设置有金属条，且金属条为铁磁性金属制成。
优选地，每个所述输出元件均为磁致伸缩材料制成。
优选地，所述隔热套的一侧设置有循环器，所述循环器内设有温度控制元件，所述槽体为环形，所述循环器的输入端与输出端均通过软管与槽体相连通。
本发明的有益效果：
1、通过设置触发器、控制器、驱动线圈、输出元件、背材等装置，可以在注入原料时使原料发生震动，从而挤压原料内的气泡，避免原料内残留有气体，同时也能降低气体在受到压缩时产生的反压力，减小熔融态的原料流动的阻力，使注入过程耗时更短，缩短生产周期，也能避免产品的棱边不清晰或出现流动纹。
2、超声波穿过静模的侧壁，使注入的原料发生振动，熔融态的原料在振动时会使原料内气泡破裂、气体排出，也能使原料分布更加均匀，使原料完全贴合模具内壁，避免复杂形状的模具内部出现注气死角。
3、电子元器件之间的信号传递速度极快，并且在进行简单的数据对比时，程序的运算方式十分简单，分析仪测定各处磁通变化符合标准、注塑嘴停止注料等过程耗时极短，不会造成注料速度过快、注塑强度过大等问题。
4、通过设置磁体和磁流体，在驱动线圈通电时，磁流体会瞬间产生磁性，从而对金属条施加向下的磁性作用力，使动模与静模密封性更好。
5、循环器的输入端与输出端通过软管与槽体相连通，通过循环器可以使槽体内的磁流体循环流动，循环器内的温度控制元件可快速改变磁流体的温度，使磁流体的温度契合静模的温度，避免模具各处温度不相同影响原料分布的均匀性。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具实施例1的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具实施例1中隔热套与消泡机构的侧面结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具实施例2的结构示意图。
图中：1动模、2触发器、3驱动器、4注塑嘴、5金属条、6隔热套、7发射腔、8输出元件、9背材、10驱动线圈、11槽体、12静模、13接收腔、14检测线圈、15分析仪、16控制器、17循环器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-2，一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具，包括动模1和静模12，动模1与驱动器3的输出端相连接，静模12上开设有与注塑嘴4相匹配的注塑口，静模12的外侧设有隔热套6，隔热套6内开设有发射腔7和接收腔13，且发射腔7与接收腔13对称分布在静模12的两侧，发射腔7内安装有多组发射机构，每组发射机构均包括输出元件8、驱动线圈10和控制器16，且输出元件8与对应的驱动线圈10之间设有背材9，背材9为低阻抗、高衰减的背衬层，利用环氧树脂胶粘接固定，背材9能减弱多次反射回波的强度，增加超声束的穿透力，接收腔13内安装有多组接收机构，每组接收机构均包括检测线圈14和分析仪15，隔热套6的外侧壁上固定安装有触发器2，当动模1与静模12对齐时，触发器2发出信号，总芯片接收到此特殊信号后开启控制器16；
驱动线圈10与控制器16电连接，检测线圈14与分析仪15电连接，分析仪15与控制器16电连接，分析仪15将检测线圈14的磁通密度变化并与设定值对比，若与设定值接近或相同，则将反馈信号发送到控制器16内，使控制器16关闭。
本实施例中，隔热套6内开设有槽体11，槽体11位于发射腔7的上方，且槽体11内盛有磁流体，动模1的外侧周向设置有金属条5，且金属条5为铁磁性金属制成。
本实施例中，每个输出元件8均为磁致伸缩材料制成，当对磁致伸缩材料施加磁场时，其尺寸会沿磁化方向伸长或缩短。
本实施例可通过以下操作方式阐述其功能原理：当动模1与静模12对齐时，触发器2发出信号，总芯片接收到此特殊信号后开启控制器16，与此同时，注塑嘴4开始注料；
控制器16开启后驱动线圈10内会通入交变电流，在磁致伸缩效应下，输出元件8的两端面会产生与交变电流频率相同的交变伸缩，并且交变电流的大小、周期均与磁致伸缩材料的属性相匹配，使输出元件8的共振频率与交变电流的频率相一致，从而使输出元件8的端部向静模12的方向辐射超声波；
超声波穿过静模12的侧壁，使注入的原料发生振动，由于原料在注入时为熔融态，所以振动程度远大于静模12以及隔热套6的振动程度，相对于设备整体而言，静模12、隔热套6、动模1等部件的振动均可忽略不计，熔融态的原料在振动时会使原料内气泡破裂、气体排出，也能使原料分布更加均匀，使原料完全贴合模具内壁，避免复杂形状的模具内部出现注气死角；
当气体完全排出时，原料在模具内均匀分布，各处检测线圈14接收到的超声波强度大致相同，因此，超声波这一能量的作用会使检测线圈14发生应变，从而改变其磁通密度，即检测线圈14会产生几乎相等的感应电动势，分析仪15将检测线圈14的磁通密度变化并与设定值对比，若与设定值接近或相同，则将反馈信号发送到控制器16内，使控制器16关闭，同时注塑嘴4停止注料，然后进行模具降温冷却等步骤；
需要说明地是，电子元器件之间的信号传递速度极快，并且在进行简单的数据对比时，程序的运算方式十分简单，因此分析仪15测定各处磁通变化符合标准、注塑嘴4停止注料等过程耗时极短，不会造成注料速度过快、注塑强度过大等问题；
此外，在驱动线圈10通电时，驱动线圈10产生的磁场会使槽体11内的磁流体产生磁性(无磁场作用下，磁流体不表现出磁性，当磁流体位于磁场内时，其会瞬间产生磁性)，磁流体因而会对金属条5施加向下的磁性作用力，使动模1与静模12密封性更好，特别地，驱动线圈10与检测线圈14产生的磁场方向相同，不会使磁流体处的磁场发生抵消。
实施例2
参照图3，本实施例与实施例1不同之处在于：隔热套6的一侧设置有循环器17，循环器17内设有温度控制元件，槽体11为环形，循环器17的输入端与输出端均通过软管与槽体11相连通。
本实施例可通过以下操作方式阐述其功能原理：通过循环器17可以使槽体11内的磁流体循环流动，因为在向模具内注料时，若模具各处温度不相同会影响原料分布的均匀性，所以通过循环器17内的温度控制元件可快速改变磁流体的温度，使磁流体的温度契合静模12的温度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具，包括动模（1）和静模（12），其特征在于，所述静模（12）的外侧设有隔热套（6），所述隔热套（6）内开设有发射腔（7）和接收腔（13），且发射腔（7）与接收腔（13）对称分布在静模（12）的两侧，所述发射腔（7）内安装有多组发射机构，每组所述发射机构均包括输出元件（8）、驱动线圈（10）和控制器（16），且输出元件（8）与对应的驱动线圈（10）之间设有背材（9），每个所述输出元件（8）均为磁致伸缩材料制成，所述接收腔（13）内安装有多组接收机构，每组所述接收机构均包括检测线圈（14）和分析仪（15），所述隔热套（6）的外侧壁上固定安装有触发器（2），所述隔热套（6）内开设有槽体（11），所述槽体（11）位于发射腔（7）的上方，且槽体（11）内盛有磁流体，所述动模（1）的外侧周向设置有金属条（5），且金属条（5）为铁磁性金属制成，驱动线圈（10）与控制器（16）电连接，检测线圈（14）与分析仪（15）电连接，分析仪（15）与控制器（16）电连接；当动模（1）与静模（12）对齐时，触发器（2）发出信号，总芯片接收到此特殊信号后开启控制器（16），控制器（16）开启后驱动线圈（10）内会通入交变电流，使输出元件（8）的端部向静模（12）的方向辐射超声波，分析仪（15）将检测线圈（14）的磁通密度变化并与设定值对比，若与设定值接近或相同，则将反馈信号发送到控制器（16）内，使控制器（16）关闭。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁致伸缩效应的短周期消泡模具，其特征在于，所述隔热套（6）的一侧设置有循环器（17），所述循环器（17）内设有温度控制元件，所述槽体（11）为环形，所述循环器（17）的输入端与输出端均通过软管与槽体（11）相连通。
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