CN113021843A - 一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑料加工技术领域，尤其涉及一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具及其控制方法，包括工作台、滑动设置于工作台上的两个对称的模具本体以及分别用于驱动两模具本体靠近以合模或远离以脱模的动力装置，模具本体包括模具侧板以及模具型腔板，模具侧板滑动设置于工作台上，模具型腔板设置于模具侧板上，动力装置用于控制模具侧板的移动状态；为能够提高成型吸管的效率，模具本体还包括用于对模具型腔板进行降温的冷却结构，冷却结构包括冷却板，冷却板设置于模具侧板上，模具型腔板设置于冷却板上；冷却板相对模具型腔板的一端面开设有冷却流道，冷却结构还包括冷却水箱以及将冷却水箱内的冷却盐水循环的输送至冷却流道的动力系统。

Description

一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具及其控制方法

技术领域

本发明属于塑料加工技术领域，尤其涉及一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具及其控制方法。

背景技术

巴氏塑料吸管主要用于生物、医学、化学等领域，是用于转移液体的一种辅助工具，其主要采用聚丙烯(PP)树脂材料吹塑而成。

公开号为CN102848557A的中国发明专利申请，其公开了一种 巴氏吸管的吹塑模具，技术方案具体如下，模具上设有进气口型腔和吸管型腔，型腔周围为切坯口和余料槽，吸管型腔的小吸头部连通进气口型腔，所述吸管型腔的小吸头部与进气口型腔的连接处插设有刀片，刀片由安装在模具上的驱动机构驱动进出吸管型腔的小吸头部与进气口型腔的连接处。通过模具直接将吸管与气口部的连接处切断，这样人工操作仅需要将吸管从巴氏吸管半成品上撕取下来即可，大大提高了加工效率，保证了产品质量。然而其还存在吸管吹塑冷却的问题，导致成型时间慢，并且无法一次性多次生产多个吸管。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种能够快速的对吹塑完成的吸管进行冷却的吹塑模具以及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，包括工作台、滑动设置于工作台上的两个对称的模具本体以及分别用于驱动两模具本体靠近以合模或远离以脱模的动力装置，所述模具本体包括模具侧板以及模具型腔板，所述模具侧板滑动设置于工作台上，所述模具型腔板设置于所述模具侧板上，所述动力装置用于控制模具侧板的移动状态，其特征在于：所述模具本体还包括用于对所述模具型腔板进行降温的冷却结构，所述冷却结构包括冷却板，所述冷却板设置于所述模具侧板上，所述模具型腔板设置于所述冷却板上；所述冷却板相对模具型腔板的一端面开设有冷却流道，所述冷却结构还包括冷却水箱以及将冷却水箱内的冷却盐水循环的输送至冷却流道的动力系统。

本发明进一步设置为：所述模具型腔板上具有多个吸管型腔，且各所述吸管型腔的吹塑口位于所述模具型腔板的上端面上；所述冷却流道包括进水流道以及出水流道，所述进水流道水平设置且位于所述冷却板的下侧，所述出水流道水平设置且位于所述冷却板的上侧，所述冷却流道还包括沿竖直方向设置的将进水流道与出水流道相连通的分支流道，所述分支流道的数量与所述吸管型腔的数量一致，且一一对相对。

本发明进一步设置为：所述进水流道与出水流道的端口分别位于所述冷却板的相对的侧面上。

本发明进一步设置为：所述冷却板上开设有环绕所述进水流道、出水流道以及分支流道的外缘设置的装配槽，所述装配槽内设置有橡胶密封条，所述模具型腔板上还设置有供所述橡胶密封条的伸出部分嵌入的插槽。

本发明进一步设置为：所述橡胶密封条呈T型结构，包括密封插条以及垂直于密封插条的密封垫块，所述密封插条的两端分别嵌入所述装配槽以及插槽内，所述密封垫块抵紧在所述冷却板和模具型腔板之间。

本发明进一步设置为：所述插槽的深度小于所述橡胶密封条的伸出部分1mm-2mm，所述密封垫块远离密封插条的一端面有沿其长度方向开设的且贯穿两端的第一槽口，所述密封插条远离密封块的一端面开设有背对于所述第一槽口的第二槽口，所述第一槽口将所述密封垫块分隔成两个大小一致的密封垫片；在所述密封插条分别嵌入装配槽以及插槽内后，所述密封插条挤压变形，使两所述密封垫片紧密接触。

本发明进一步设置为：所述动力系统包括水泵以及用于控制水泵运行状态的控制器，所述水泵安装于所述冷却水箱的底部，所述水泵的输出端口通过管道与所述进水流道的端口相连，所述出水流道的端口通过管道通向所述冷却水箱的上端口；

所述控制器包括温度传感器，设置于所述模具型腔板上以用于检测所述模具型腔板位于出水端口处的温度，并将该温度信号转换后发送给PLC控制模块；以及PLC控制模块，用于控制水泵的启闭，以及根据温度传感器所发送的信息，控制水泵的泵送量，以调整对模具型腔板的降温温度。

本发明进一步设置为：所述PLC控制模块的控制方法如下，

S1：设定冷却结构对模具型腔板进行冷却后，模具型腔板的正常温度阈值范围在T1-T2之间，温度传感器所检测的温度值为T；

S2:当T1 ≤ T≤ T2,则表明模具型腔板的冷却温度在正常范围内，此时，PLC控制模块控制水泵保持原来状态；在t时间段后温度传感器重新进行温度检测并反馈；

S3:当T＜ T1时，则表明模具型腔板的冷却温度低于正常范围，此时，PLC控制模块控制水泵降低泵送量；在t时间段后温度传感器重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤T2后，返回S2；

S4:当T＞T2时，则表明模具型腔板的冷却温度高于正常范围，此时，PLC控制模块控制水泵提高泵送量；在t时间段后温度传感器重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤T2后，返回S2。

本发明还提供一种用于上述吸管吹塑模具的控制方法，其特征在于：控制方法具体如下，

步骤一：合模，通过动力装置驱动两模具本体靠近，并合模，随后通过吹塑机向模具型腔板上的吹塑口输送熔融塑料，同时进行吹气；

步骤二：开模，待一定时间成型后，动力装置驱动两模具本体背向移动，进行开模，随后由人工将吹塑成型的吸管从吹塑机的端口处取下。

本发明的有益效果是：

1、为能够提高成型吸管的效率，对此本发明的模具本体还包括用于对模具型腔板进行降温的冷却结构，冷却结构包括冷却板，冷却板设置于模具侧板上，模具型腔板设置于冷却板上；冷却板相对模具型腔板的一端面开设有冷却流道，冷却结构还包括冷却水箱以及将冷却水箱内的冷却盐水循环的输送至冷却流道的动力系统。在动力系统的作用下，对冷却流道进行提供冷却盐水，冷却盐水对模具型腔板进行吸热，使其快速降温，进而使得吸管能够快速定型；并且采用冷却盐水来进行冷却，相比于水而言，具有更高的吸热效果。

2、为避免长时间后，冷却流道发生漏水，对此本发明在进水流道、出水流道以及分支流道上均设置有橡胶密封条，通过橡胶密封条来提高其密封性能。

3、本发明还提供一种水泵的控制方法，通过控制水泵的泵送量从而来提高对模具型腔板的冷却效率，以及在保障冷却效率的前提下，降低自身功耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明冷却结构的结构示意图；

图3是本发明模具型腔板的结构示意图；

图4是本发明橡胶密封条的结构示意图；

图5是本发明动力系统的控制框图；

图中附图标记为：1、工作台；2、模具本体；21、模具侧板；22、模具型腔板；221、吸管型腔；23、冷却结构；231、冷却板；2311、进水流道；2312、出水流道；2313、分支流道；2314、橡胶密封条；2315、密封插条；2316、密封垫块；2317、第一槽口；2318、第二槽口；232、冷却水箱；233、动力系统；2331、水泵；2332、PLC控制模块；2333、温度传感器；3、动力装置。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能更好地理解本发明中的技术方案，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，如图1所述，包括工作台1、滑动设置于工作台1上的两个对称的模具本体2以及分别用于驱动两模具本体2靠近以合模或远离以脱模的动力装置3，模具本体2包括模具侧板21以及模具型腔板22，模具侧板21滑动设置于工作台1上，模具型腔板22设置于模具侧板21上，动力装置3用于控制模具侧板21的移动状态；

合模，通过动力装置3驱动两模具本体2靠近，并合模，随后通过吹塑机向模具型腔板22上的吹塑口输送熔融塑料，同时进行吹气；

开模，待一定时间成型后，动力装置3驱动两模具本体2背向移动，进行开模，随后由人工将吹塑成型的吸管从吹塑机的端口处取下。其中关于动力装置3，可采用气缸进行驱动。

为能够提高成型吸管的效率，对此本发明的模具本体2还包括用于对模具型腔板22进行降温的冷却结构23，如图1和图2所示，冷却结构23包括冷却板231，冷却板231设置于模具侧板21上，模具型腔板22设置于冷却板231上；冷却板231相对模具型腔板22的一端面开设有冷却流道，冷却结构23还包括冷却水箱232以及将冷却水箱232内的冷却盐水循环的输送至冷却流道的动力系统233。在动力系统233的作用下，对冷却流道进行提供冷却盐水，冷却盐水对模具型腔板22进行吸热，使其快速降温，进而使得吸管能够快速定型；并且采用冷却盐水来进行冷却，相比于水而言，具有更高的吸热效果。

如图2和图3所示，本发明的模具型腔板22上具有多个吸管型腔221，且各吸管型腔221的吹塑口位于模具型腔板22的上端面上；冷却流道包括进水流道2311以及出水流道2312，进水流道2311水平设置且位于冷却板231的下侧，出水流道2312水平设置且位于冷却板231的上侧，冷却流道还包括沿竖直方向设置的将进水流道2311与出水流道2312相连通的分支流道2313，分支流道2313的数量与吸管型腔221的数量一致，且一一对相对。

通过设置冷却结构23后，因此能够对模具型腔板22进行主动散热，并且能够使其承受更多的热量，并通过冷却结构23带走更多的热量，因而在设置多个吸管型腔221时，还能够快速的使吸管成型，进而提高了吸管的生产效率。

为使冷却盐水均匀的流向各分支流道2313，对此本发明将进水流道2311与出水流道2312的端口分别位于冷却板231的相对的侧面上设置。

如图2所示，本发明的冷却板231上开设有环绕进水流道2311、出水流道2312以及分支流道2313的外缘设置的装配槽，装配槽内设置有橡胶密封条2314，模具型腔板22上还设置有供橡胶密封条2314的伸出部分嵌入的插槽。为避免长时间后，冷却流道发生漏水，对此本发明在进水流道2311、出水流道2312以及分支流道2313上均设置有橡胶密封条2314，通过橡胶密封条2314来提高其密封性能。

优化的，如图4所述，橡胶密封条2314呈T型结构，包括密封插条2315以及垂直于密封插条2315的密封垫块2316，密封插条2315的两端分别嵌入装配槽以及插槽内，密封垫块2316抵紧在冷却板231和模具型腔板22之间。采用上述结构设置，能够使得橡胶密封条2314更为紧密的贴合在冷却板231和模具型腔板22之间，进而提高密封强度。

优化的，本发明的插槽的深度小于橡胶密封条2314的伸出部分1mm-2mm，密封垫块2316远离密封插条2315的一端面有沿其长度方向开设的且贯穿两端的第一槽口2317，密封插条2315远离密封块的一端面开设有背对于第一槽口2317的第二槽口2318，第一槽口2317将密封垫块2316分隔成两个大小一致的密封垫片；在密封插条2315分别嵌入装配槽以及插槽内后，密封插条2315挤压变形，使两密封垫片紧密接触，进而进一步提高对冷却流道的密封，避免出现漏水。

如图5所示，本发明的动力系统233包括水泵2331以及用于控制水泵2331运行状态的控制器，水泵2331安装于冷却水箱232的底部，水泵2331的输出端口通过管道与进水流道2311的端口相连，出水流道2312的端口通过管道通向冷却水箱232的上端口；

控制器包括温度传感器2333，设置于模具型腔板22上以用于检测模具型腔板22位于出水端口处的温度，并将该温度信号转换后发送给PLC控制模块2332；以及PLC控制模块2332，用于控制水泵2331的启闭，以及根据温度传感器2333所发送的信息，控制水泵2331的泵送量，以调整对模具型腔板22的降温温度。

其中，PLC控制模块2332的控制方法如下，

S1：设定冷却结构23对模具型腔板22进行冷却后，模具型腔板22的正常温度阈值范围在T1-T2之间，温度传感器2333所检测的温度值为T；

S2:当T1 ≤ T≤ T2,则表明模具型腔板22的冷却温度在正常范围内，此时，PLC控制模块2332控制水泵2331保持原来状态；在t时间段后温度传感器2333重新进行温度检测并反馈；

S3:当T＜ T1时，则表明模具型腔板22的冷却温度低于正常范围，为降低水泵2331的功率，以及避免因模具型腔板22的温度过低，导致吹塑时，吸管还未成型时，就以定型，因此，此时需要通过PLC控制模块2332控制水泵2331降低泵送量；在t时间段后温度传感器2333重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤ T2后，返回S2；

S4:当T＞T2时，则表明模具型腔板22的冷却温度高于正常范围，此时成型的吸管可能还未定型，因此，此时需要PLC控制模块2332控制水泵2331提高泵送量；在t时间段后温度传感器2333重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤ T2后，返回S2。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，包括工作台（1）、滑动设置于工作台（1）上的两个对称的模具本体（2）以及分别用于驱动两模具本体（2）靠近以合模或远离以脱模的动力装置（3），所述模具本体（2）包括模具侧板（21）以及模具型腔板（22），所述模具侧板（21）滑动设置于工作台（1）上，所述模具型腔板（22）设置于所述模具侧板（21）上，所述动力装置（3）用于控制模具侧板（21）的移动状态，其特征在于：所述模具本体（2）还包括用于对所述模具型腔板（22）进行降温的冷却结构（23），所述冷却结构（23）包括冷却板（231），所述冷却板（231）设置于所述模具侧板（21）上，所述模具型腔板（22）设置于所述冷却板（231）上；所述冷却板（231）相对模具型腔板（22）的一端面开设有冷却流道，所述冷却结构（23）还包括冷却水箱（232）以及将冷却水箱（232）内的冷却盐水循环的输送至冷却流道的动力系统（233）。

2.根据权利要求1所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述模具型腔板（22）上具有多个吸管型腔（221），且各所述吸管型腔（221）的吹塑口位于所述模具型腔板（22）的上端面上；所述冷却流道包括进水流道（2311）以及出水流道（2312），所述进水流道（2311）水平设置且位于所述冷却板（231）的下侧，所述出水流道（2312）水平设置且位于所述冷却板（231）的上侧，所述冷却流道还包括沿竖直方向设置的将进水流道（2311）与出水流道（2312）相连通的分支流道（2313），所述分支流道（2313）的数量与所述吸管型腔（221）的数量一致，且一一对相对。

3.根据权利要求2所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述进水流道（2311）与出水流道（2312）的端口分别位于所述冷却板（231）的相对的侧面上。

4.根据权利要求2所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述冷却板（231）上开设有环绕所述进水流道（2311）、出水流道（2312）以及分支流道（2313）的外缘设置的装配槽，所述装配槽内设置有橡胶密封条（2314），所述模具型腔板（22）上还设置有供所述橡胶密封条（2314）的伸出部分嵌入的插槽。

5.根据权利要求4所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述橡胶密封条（2314）呈T型结构，包括密封插条（2315）以及垂直于密封插条（2315）的密封垫块（2316），所述密封插条（2315）的两端分别嵌入所述装配槽以及插槽内，所述密封垫块（2316）抵紧在所述冷却板（231）和模具型腔板（22）之间。

6.根据权利要求5所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述插槽的深度小于所述橡胶密封条（2314）的伸出部分1mm-2mm，所述密封垫块（2316）远离密封插条（2315）的一端面有沿其长度方向开设的且贯穿两端的第一槽口（2317），所述密封插条（2315）远离密封块的一端面开设有背对于所述第一槽口（2317）的第二槽口（2318），所述第一槽口（2317）将所述密封垫块（2316）分隔成两个大小一致的密封垫片；在所述密封插条（2315）分别嵌入装配槽以及插槽内后，所述密封插条（2315）挤压变形，使两所述密封垫片紧密接触。

7.根据权利要求2所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述动力系统（233）包括水泵（2331）以及用于控制水泵（2331）运行状态的控制器，所述水泵（2331）安装于所述冷却水箱（232）的底部，所述水泵（2331）的输出端口通过管道与所述进水流道（2311）的端口相连，所述出水流道（2312）的端口通过管道通向所述冷却水箱（232）的上端口；

所述控制器包括温度传感器（2333），设置于所述模具型腔板（22）上以用于检测所述模具型腔板（22）位于出水端口处的温度，并将该温度信号转换后发送给PLC控制模块（2332）；以及PLC控制模块（2332），用于控制水泵（2331）的启闭，以及根据温度传感器（2333）所发送的信息，控制水泵（2331）的泵送量，以调整对模具型腔板（22）的降温温度。

8.根据权利要求7所述的一种具有快速冷却效果的吸管吹塑模具，其特征在于：所述PLC控制模块（2332）的控制方法如下，

S1：设定冷却结构（23）对模具型腔板（22）进行冷却后，模具型腔板（22）的正常温度阈值范围在T1-T2之间，温度传感器（2333）所检测的温度值为T；

S2:当T1 ≤ T≤ T2,则表明模具型腔板（22）的冷却温度在正常范围内，此时，PLC控制模块（2332）控制水泵（2331）保持原来状态；在t时间段后温度传感器（2333）重新进行温度检测并反馈；

S3:当T＜ T1时，则表明模具型腔板（22）的冷却温度低于正常范围，此时，PLC控制模块（2332）控制水泵（2331）降低泵送量；在t时间段后温度传感器（2333）重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤ T2后，返回S2；

S4:当T＞T2时，则表明模具型腔板（22）的冷却温度高于正常范围，此时，PLC控制模块（2332）控制水泵（2331）提高泵送量；在t时间段后温度传感器（2333）重新进行温度检测并反馈，直至T1 ≤ T≤ T2后，返回S2。

9.一种用于权利要求8所述的便于快速冷却的吸管吹塑模具的控制方法，其特征在于：控制方法具体如下，

步骤一：合模，通过动力装置（3）驱动两模具本体（2）靠近，并合模，随后通过吹塑机向模具型腔板（22）上的吹塑口输送熔融塑料，同时进行吹气；

步骤二：开模，待一定时间成型后，动力装置（3）驱动两模具本体（2）背向移动，进行开模，随后由人工将吹塑成型的吸管从吹塑机的端口处取下。

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