CN114179300A - 一种注塑模具及注塑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注塑模具及注塑系统,属于塑料注塑成型技术领域。模具包括相互配合的模具型腔侧和模具型芯侧;还包括密封结构,其形成于注塑模具的分型面上,并环绕模具模腔,在模具型腔侧和模具型芯侧配合达到分型面间隙设定值时即密封模腔;进汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上和/或模腔内形成有进汽口,进汽管道向模腔内通入热蒸汽或气体;排汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上形成有排汽口,排汽管道排出模腔内的蒸汽和/或冷凝水。本发明能解决目前使用蒸汽直接加热模腔表层的技术中,模腔内的冷凝水无法完全排出等问题。
Description
技术领域
本发明属于塑料注塑成型技术领域,更具体地说,涉及一种注塑模具及注塑系统。
背景技术
注塑成型工艺在塑料加工行业的占比较大,降低高分子聚合物材料的成本和提升注塑制品的质量能够创造更多的剩余价值。
当前传统的模具温度的控制方法大部分是采用对模具进行整体的温度控制,当前技术为能够应用于实际的生产,不能使模具整体温度达到高分子聚合物材料玻璃化转变温度以上,因为对整体高温度的模具进行降温冷却的时间长,使整个成型周期加长,这样不能满足生产效率的需求。
传统模具温度一般在60℃以内,当熔融状态下的高分子聚合物材料在填充模腔时,接触到温度相对低的模具模腔两侧的表面时,在两侧表面快速冷却固化形成冻结层,仅中间部分为熔融状态继续流动填充模腔,这样就减薄了高分子聚合物材料的流动厚度,使填充的阻力增大。
传统的注塑模具及注塑方法存在以下缺陷:
(1)高分子聚合物材料的可流动厚度的减薄,降低了高分子聚合物材料填充型腔的能力,对高分子聚合物材料的流动性提出了更高的要求,增加了高分子聚合物材料的成本;(2)薄壁化是制品轻量化常用的重要有效手段,和普通厚度的产品相比,薄壁化制品的厚度更薄,在相同的模具温度条件下,高分子聚合物材料填充模具模腔时,在模具表层冷却固化形成的冻结层厚度是大致一样的,则中间部分的可用于流动的厚度就更薄了,这大大影响了注射填充的能力,目前,行业内对于薄壁化制品的做法是模具方面增加浇口数量,这将使模具成本上升;高分子聚合物材料方面开发专用的薄壁化材料,这将使材料成本上升;注塑工艺方面使用高压高速填充,提高了注塑机的要求,且生产能耗增加;(3)传统模具温度生产的注塑制品存在的诸多缺陷和模具温度存在关系,例如:熔接线、温差线、虎皮纹、缩水、潜流线、表层浮纤和纹理光泽度不均等等。这些缺陷影响注塑制品的机械强度和外观质量;(4)传统模具温度生产的制品对模具表面的复制率低。对于制品的外观装饰性,例如;皮革纹理、几何纹理、激光雕刻纹理或者高光镜面等等的表面装饰效果不能充分复制,使注塑制品的塑料感强,给人廉价的感觉,在精致感知上存在不足;(5)填充的阻力增大需要较高的注射压力和保压压力,增加了生产的能耗,同时较高的注射压力和保压压力使注塑产品的存在较大的内应力,使产品翘曲变形量加大。
目前,使用高温蒸汽直接对模腔表层进行加热的技术方案中,中国专利公开号CN102019676A,公开了一种蒸汽加热模具的加热设备,其包括控制装置、高温干空气发生装置、高温蒸汽发生装置和模具;高温蒸汽发生装置产生蒸汽通过模具上安装的推动装置(气缸或油缸)带动活塞杆和弹性元件打开的蒸汽进口,进入闭合的模腔,在通过相同结构的排出口排出。高温干空气发生装置产生的高温干空气,通过模具上安装的推动装置(气缸或油缸)带动活塞杆滑动切换导通浇道,向模腔内通入高温干空气来吹出浇道内的残余蒸汽和冷凝水。但是该技术方案存在诸多问题,以下对该技术方案存在的问题进行分析说明:
(1)该技术方案中,高温蒸汽接触到温度低的模腔表层时产生的冷凝水,仅能通过截面尺寸较小的排气口将部分冷凝水排出闭合的模腔,模腔边缘和角落内的冷凝水不能排出,造成模腔内堆积冷凝水。注塑时因为冷凝水的残留,影响注塑制品的质量,这个问题无法解决,直接决定该技术方案的不可实现;(2)该技术方案中,使用的高温干空气中含有氧气和模腔内残留的冷凝水在温度较高的环境下,加快了模腔表层发生氧化反应而造成模腔表面和模具结构生锈,损坏模具,且影响注塑制品的质量,这个问题无法解决,同样直接决定该技术方案的不可实现;(3)该技术方案中,高温蒸汽的进汽和排汽结构的活动零部件之间属于滑动间隙配合,因为高温蒸汽在其内部流动,高温蒸汽和结构零部件进行了换热,使零部件温度升高而热胀,尺寸增大,造成零部件之间配合间隙变小,易造成运动卡滞,出现卡滞后将不能正常工作;(4)该技术方案中,高温空气的进气结构的活动零部件之间属于滑动间隙配合,因为注塑时的熔融的高分子聚合物和高温干空气从其内部流动使零部件温度升高而热胀,尺寸增大,造成零部件之间配合间隙变小,易造成运动卡滞,出现卡滞后将不能正常工作;(5)该技术方案中,高温蒸汽进汽口直接冲击模腔表层,在传热学中属于射流强化换热,使进汽口直接冲击的模腔表层的位置换热能力强于其他位置,造成模腔表层局部温度远高于其他位置,会在注塑制品表层形成不同的光泽度,影响注塑制品的质量;(6)该技术方案中,进汽口截面尺寸小,所能进入模腔内部的高温蒸汽的流量小,加热能力有限,不能用于中大型注塑制品的模具加热;(7)该技术方案中,高温蒸汽对模腔表层升温的时间占整个注塑周期的比例较小,一个循环周期的其余时间不需要使用高温蒸汽,属于间歇周期性用蒸汽,该技术方案将高温蒸汽发生装置连续产生的多余蒸汽导入模具内部设置的管路给模具加热,这种方式就不再是只加热模腔表层,同时也加热了模具内部,属于对模具整体升温和降温的控温方式,加长了冷却时间并且增加了能耗,且增加了整个成型周期,经济性降低;(8)该技术方案中,如第7条的蒸汽的运行方式的描述,该技术方案对于中大型注塑制品为了短时间内向模腔内导入足量的高温蒸汽,就需要功率更大的蒸汽发生装置,增加了生产成本,或者延长蒸汽的导入时间,增加了整个成型周期,经济性降低;(9)该技术方案中,仅是将排出的蒸汽接入冷凝器内,将蒸汽冷凝成水对水进行回收利用,但对排出的热能没有进行回收利用,使这部分热能被浪费,经济性较低;(10)该技术方案中,高温蒸汽进入模腔前,模腔内部和管道内部被空气占据,空气属于不凝结性气体,空气的导热数极低,在常温下(20℃),仅0.0267W/m·K,空气温度升高后导热系数的升高也很小,空气在蒸汽和模腔表面之间形成热阻,降低了蒸汽和模腔表层的换热能力,研究表明蒸汽中混入1%的不凝结气体,蒸汽的相变凝结换热能力下降50%以上;(11)该技术方案中,未考虑蒸汽加热模具过程中模具冷却水在持续循环流动,带走热量,降低了加热效率,使模腔表层升温时间长且能耗增高;(12)该技术方案中,未考虑蒸汽和高温干空气在流过塑制品上的擦穿孔特征和碰穿孔特征时的流体形态问题,在流体力学上流体流过障碍物时形成卡门漩涡现象,对擦穿孔特征和碰穿孔特征后方的模腔壁面加热与其他位置的加热程度不一致,导致温度不均;(13)该技术方案中,导入模腔内的高温蒸汽从模具分型面逃逸到模具外,可能造成人身伤害,存在安全隐患,同时持续逃逸的高温蒸汽使周边环境湿度增大。周边设备长期处于高湿度环境,锈蚀的风险系数提高。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一,根据本发明的一方面,提供了一种注塑模具,包括相互配合的模具型腔侧和模具型芯侧;
还包括:
密封结构,其形成于注塑模具的分型面上,并环绕模具模腔,在模具型腔侧和模具型芯侧配合达到分型面间隙设定值时即密封模腔;
进汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上和/或模腔内形成有进汽口,进汽管道向模腔内通入热蒸汽或气体;
排汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上形成有排汽口,排汽管道排出模腔内的蒸汽和/或冷凝水。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,所述模具型腔侧和模具型芯侧以及装配于所述模具型腔侧和/或模具型芯侧的部件均做防锈处理或部分做防锈处理。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,还包括:
筋位吹水管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模具型腔面上形成有筋位吹水阀,筋位吹水阀朝向模具型腔筋位特征位置,筋位吹水管道内通入压缩气体。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,所述进汽管道还包括:
辅助进汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔碰穿孔特征和/或插穿孔特征处分型面上形成有辅助进汽口。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,所述模腔内形成的进汽口安装有气阀。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,还包括抽真空管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模具型腔面上形成有透气钢排气元件,抽真空管道抽出模具型腔内的困气。
根据本发明实施例的注塑模具,可选地,还包括间隙控制组件,所述模具型腔侧和/或模具型芯侧边部分型面上开设有安装槽;
所述间隙控制组件包括:
活动间隙调整件,其布置于一安装槽处,包括滑动设置在安装槽内的间隙调整块和驱动间隙调整块滑动的驱动件,所述间隙调整块顶面为倾斜面;
固定调整块,其固定安装于另一安装槽中,固定调整块顶面为与间隙调整块顶面相对称的倾斜面;
通过控制间隙调整块与固定调整块顶面接触位置控制分型面间隙。
根据本发明的另一方面,提供了一种注塑系统, 基于本发明的注塑模具,还包括:
蒸汽发生装置,所述蒸汽发生装置的出口接通蒸汽储备装置;
蒸汽储备装置,存储蒸汽,其出口与模具进汽管道连接;
气体吹扫冷凝水单元,包括气体加热器或预热换热器,所述气体加热器或预热换热器进口通入压缩气体,其出口与模具进汽管道和/或筋位吹水管道连接。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括真空负压发生单元,其与注塑模具的排汽管道连接和/或抽真空管道连接。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括源水净化单元,其包括:水处理设备和储水容器;所述水处理设备净化源水,水处理设备出口与储水容器接通;所述储水容器出口与蒸汽发生装置进口接通。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括回收单元,其包括:
换热器,所述换热器进口与注塑模具的排汽管道接通,换热器置于储水容器内。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括气体制备单元,其制备气体,气体制备单元的出口与气体加热器或预热换热器的进口连接,提供压缩气体。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,所述预热换热器置于蒸汽储备装置内。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括气体预热单元,其包括:
储气罐组件,所述储气罐组件进口与气体加热器出口接通,储气罐组件出口与气体加热器进口接通。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,所述气体制备单元制备的气体为含氧量小于空气的气体。
根据本发明实施例的注塑系统,可选地,还包括泄露气体处理单元,其向注塑模具顶出结构间隙泄露的气体处吹扫气体。
有益效果
相比于现有技术,本发明至少具有如下有益效果:
(1)本发明中,模具加热阶段,控制模具分型面设有间隙,排汽口不在模腔内部并且排汽口的截面尺寸大,蒸汽加热模腔时生成的冷凝水能够快速的从分型面间隙完全排出模腔,不在模腔内堆积冷凝水;
(2)本发明中,使用抽真空抽出模腔和管道内的空气、使用热保护气排出冷凝水,模腔内的氧气含量极低,可防止模具生锈;
(3)本发明中,和蒸汽接触的模具零件表层做防锈处理,可防止模具生锈;
(4)本发明中,模具上的进汽和排汽结构没有活动的零部件,进汽口和排汽口的开启和关闭是通过模具分型面的打开和闭合来实现,不存在温度升高导致的运动卡滞问题;
(5)本发明中,进汽口的截面尺寸大,保证进入模腔的蒸汽流量,加热能力强,缩短升温时间,保证进入模腔的热气体流量,提升排出冷凝水的效果;
(6)本发明中,对排出高温蒸汽和高温冷凝水的热量回收利用,降低生产能耗,降低生产成本;
(7)本发明中,对蒸汽采用在不用汽阶段产汽和存储,用汽阶段闪蒸瞬间大量供汽的方式,降低蒸汽消耗量和蒸汽发生装置的功率,降低生产成本;
(8)本发明中,对热的压缩氮气采用在不用气阶段预热和存储,用气阶段再次加热供气的方式,降低热的压缩氮气消耗量和气体加热器组件的功率,降低生产成本;
(9)本发明中,在蒸汽进入模腔前,对模腔内和管道内的空气进行抽真空,减少模腔表层加热时的蒸汽内的不凝结气体含量,提升相变凝结换热的能力;
(10)本发明中,在注塑填充前和过程中对闭合的模腔持续抽真空,减少模腔内的困气,解决因为气体排出不良造成产品缺陷;
(11)本发明中,控制模具分型面设有间隙,则注塑制品上擦穿孔和碰穿孔之间的分型面之间也出现间隙,有利于蒸汽流体的流动加热,减低卡门漩涡的导致的温度不均;
(12)本发明中,在模具分型面之间设置密封结构,防止高温蒸汽和热压缩氮气从模具分型面逃逸到模具外的安全隐患;
(13)本发明中,对从模具顶出结构泄漏出的蒸汽和热压缩氮气进行强制通风和降温,降低周边环境湿度和温度;
(14)本发明中,快速的均匀的加热模腔表层,使模腔表层温度保持在玻璃化转变温度之上;整个注射填充过程中,不在模腔表层形成冻结层,降低对高分子聚合物材料的要求,来实现降低高分子聚合物材料的成本,减少注塑工艺中与模具温度有关的外观缺陷,增强注塑制品的外观质量和提升注塑制品对模具表层的复制能力,提升装饰效果;
(15)本发明中,模具下机时模腔表面不用喷涂防锈剂,节省防锈剂成本和喷涂防锈剂时间,且在该模具下次上机生产时不用使用清洗剂清洗模具,节省了清洗剂成本和清洗模具的等待时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1示出了实施例1的模具型腔侧示意图;
图2示出了实施例1的模具型芯侧示意图;
图3示出了实施例1的模具剖视图;
图4示出了图3中B处放大图;
图5示出了图3中C处放大图;
图6示出了图3中D处放大图;
图7示出了实施例1的间隙调整件示意图;
图8示出了实施例1的间隙调整件的拆分结构图;
图9示出了间隙调整件的限位块示意图;
图10示出了实施例1的间隙控制组件控制分型面间隙变化示意图;
图11示出了对于深腔类制品的模具进汽口位置设置气阀结构示意图;
图12示出了对于深腔类制品的模具进汽口示意图;
图13示出了图11中G处气阀关闭放大图;
图14示出了图11中G处气阀开启放大图;
图15示出了图12中H处放大图;
图16示出了图3中E处放大图;
图17示出了图3中A处放大图;
图18示出了实施例2的一种注塑系统示意图;
图19示出了实施例2的另一种注塑系统示意图;
附图标记:
101、市政自来水;102、阀门一;103、水处理设备;104、液位传感器;105、净水储水箱;106、搅拌装置;107、扩展接口一;201、给水泵;202、蒸汽发生装置;203、自动调节阀门控制阀一;204、单向阀一;205、蒸汽蓄热器组件;206、单向阀二;207、自动调节阀门控制阀二;208、流量调节阀一;209、阀门二;210、疏水阀;211、单向阀三;2451、流量调节阀二;2452、阀门三;212、扩展接口二;213、浮球疏水阀;301、压缩空气气源;302、阀门四;303、气体过滤器一;304、压缩气体干燥机;305、气体过滤器二;306、制氮设备;307、单向阀四;308、氮气储气罐组件;309、阀门五;310、减压阀;311、流量调节阀三;312、阀门六;313、预热换热器;314、扩展接口三;401、气体加热器组件;402、阀门七;403、单向阀五;404、阀门八;405、阀门二十;406、单向阀七;407、单向阀八;408、阀门二十一;409、预热气体储气罐组件;501、真空泵;502、真空容器;503、气体干燥机;504、阀门九;505、阀门十;506、阀门十一;507、扩展接口四;601、模具型腔侧;602、模具型芯侧;6031、活动间隙调整件;60310、滑动间隙调整块;60311、导滑压条;60312、底部耐磨板;60313、限位块;60314、连接块;60315、油缸;60316、油缸支座;60317、安装部分;60318、限位部分;6032、固定调整块;604、密封结构;605、主进汽管道;606、主进汽口;607、主排汽管道;608、主排汽口;609、辅助进汽管道;610、辅助进汽口;611、筋位吹水管道;612、筋位吹水阀;613、抽真空管道;614、透气钢排汽元件;615、模具集水块一;616、模具集水块二;617、模具集水块三;618、模具集水块四;619、热电偶;620、热电偶头部镶件;621、压线板;622、进汽信号开关;623、注塑射胶信号开关;624、信号开关调节块;625、气阀;6250、气阀本体;6251、气阀针;6252、弹簧;6253、气阀限位块;701、节流阀;702、阀门十二;703、换热器;704、内置冷凝水箱;705、外置冷凝水箱;706、浮球阀;707、水泵;708、单向阀六;801、阀门十三;802、阀门十四;803、阀门十五;804、阀门十六;805、阀门十七;806、阀门十八;807、冷水机;901、压缩气源;902、流量调节阀四;903、阀门十九;904、空气喷嘴。
具体实施方式
为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的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。
实施例1
本实施例的注塑模具,参考图1~图17,包括模具型腔侧601、模具型芯侧602、间隙控制组件、密封结构604、进汽管道、排气管道、筋位吹水管道611、筋位吹水阀612、抽真空管道613、透气钢排汽元件614、模具集水块一615、模具集水块二616、模具集水块三617、模具集水块四618和连接管道。
图1为模具型腔侧601主视图,图2为模具型芯侧602主视图;间隙控制组件用于控制模具型腔侧601与模具型芯侧602的间隙,本实施例示出了间隙控制组件安装于模具分型面上的一种结构,如图3所示;密封结构604安装在模具分型面上并包围模具型腔,密封结构604的布置形状根据注塑制品的外形布置,防止蒸汽和氮气从分型面的间隙泄漏;进汽管道包括主进汽管道605和辅助进汽管道609,如图4和图5所示,主进汽管道605和辅助进汽管道609主要用于向模腔内通入热蒸汽或气体;其中,主进汽管道605设置于模具内,最好设置于注塑制品的天侧位置,且设有从分型面连通主通道的主进汽口606,主进汽口606的形状可以是圆形也可以是长圆形等等形状,主进汽口606数量和尺寸取决于按照需求计算出的截面积;辅助进汽管道609设置于注塑制品的碰穿孔的特征位置,且设有从分型面连通主通道的辅助进汽口610用于辅助这些特征的进汽和排汽;排气管道包括主排汽管道607,如图6所示,主排汽管道607主要用于排出模腔内的蒸汽和/或冷凝气体,主排汽管道607设置于模具内,最好设置于注塑制品的地侧位置和两侧位置,且设有从分型面连通主通道的主排汽口608,主排汽口608的形状可以是圆形也可以是长圆形等等形状,主排汽口608的数量和尺寸取决于按照需求计算出的截面积;筋位吹水管道611根据注塑制品的筋位位置设置于模具内,筋位吹水阀612根据注塑制品的筋位的方向,尤其是与主进气的气流方向夹角较大的筋位的附近位置,使筋位吹水阀612的气流方向和此类筋位平行和成小夹角,如图2所示,当主进气对模腔内的冷凝水进行吹扫和干燥时,与主进气的气流平行和夹角较小的筋位内的冷凝水能够完全吹扫和干燥,与主进气的气流方向夹角较大的筋位内的冷凝水不能完全吹扫和干燥,通过筋位吹水管道611及筋位吹水阀612将此类筋位内的冷凝水吹扫和干燥;抽真空管道613及透气钢排汽元件614设置在模腔内的注塑填充时高分子聚合物材料填充的末端,如图2、图3和图5所示,在注塑填充前和过程中对闭合的模腔持续抽真空,减少模腔内的困气,解决因为气体排出不良造成产品缺陷;模具型腔侧601的内部水路的进水和出水分别集成于模具集水块一615和模具集水块二616,模具型芯侧602的内部水路的进水和出水分别集成于模具集水块617三和模具集水块618;模具集水块一615、模具集水块二616、模具集水块三617、模具集水块四618分别通过总水接头与外部的冷却水管道连接,使注塑模具的内部水路和连通冷却水,形成冷却水循环通路。
进一步地,本实施例的注塑模具还包括进汽信号开关622和注塑射胶信号开关623,如图3和图17所示,因进汽信号开关622和注塑射胶信号开关623的结构相同,仅距离对侧模具分型面的距离不同,故仅用一个附图表示,进汽信号开关622设置在模具分型面上,模具合模到达设定的间隙位置时,信号开关触发,输出信号给控制系统,才能执行进汽操作,防止在模具开放状态下进汽出现安全隐患;注塑射胶信号开关623设置在模具分型面上,模具完全闭合时时,信号开关触发,输出信号给注塑机控制系统,才能执行注塑射胶操作,防止在模具间隙状态进行射胶填充模腔,高分子聚合物进入进汽和排汽管道、
本实施例的注塑模具还包括信号开关调节块624,如图17所示,信号开关调节块624上设有长圆形螺丝安装孔,可做一定距离的调节,确保其与信号开关接触,输出信号。
参考图4,模具分型面之间未完全闭合,留有间隙,一侧模具分型面上设有密封圈安装槽,密封结构604,即密封圈安装在安装槽内,密封圈具备压缩量,与另一侧模具分型面压紧实现密封;主进汽管道605设置于模具内,主进汽口606连通主进汽管道605和分型面间隙,与模腔相通;高温蒸汽可以通过主进汽管道605、主进汽口606、分型面间隙进入模腔,加热模腔的两侧表层,热氮气可以通过主进汽管道605、主进汽口606、分型面间隙进入模腔吹扫冷凝水和干燥模腔两侧表面。
参考图5,辅助进汽管道609设置于注塑制品的碰穿孔的特征位置下方的模具内,且设有从分型面连通主通道的辅助进汽口610用于辅助这些特征的进汽和排汽;模腔内抽真空管道613及透气钢排汽元件614设置在模腔内的注塑填充时高分子聚合物材料填充的末端,在注塑填充前和过程中对闭合的模腔持续抽真空,减少模腔内的困气,解决因为气体排出不良造成产品缺陷。
参考图6,主排汽管道607设置于模具内,主排汽口608连通主排汽管道607和分型面间隙,与模腔相通,冷凝水可以通过分型面间隙、主排汽口608、主排汽管道607排出模腔。
参考图16,本实施例的注塑模具还包括热电偶619、热电偶头部镶件620和压线板621,热电偶头部镶件620安装在模具型芯表面,热电偶619头部感温区域安装在热电偶头部镶件620的安装孔,二者之间填充导热硅脂,模具背面设有线槽,热电偶619的导线布置于线槽内,并用压线板621限制导线在线槽内,可设置多个热电偶619并把导线引出汇集到模具外部的接线盒内,通过接线盒插头与控制系统连接。
进一步地,本实施例还示出了间隙控制组件的一种详细结构,如图7~图10所示:
参考图7和图8,本实施例的间隙控制组件包括活动间隙调整件6031和固定调整块6032,其中,活动间隙调整件6031包括滑动间隙调整块60310、导滑压条60311、底部耐磨板60312、限位块60313、连接块60314、油缸60315和油缸支座60316;底部耐磨板60312通过螺丝安装在模具型腔侧601的安装槽内,限位块60313通过螺丝安装在模具型腔侧601的安装槽内,滑动间隙调整块60310设置在底部耐磨板60312上,导滑压条60311通过螺丝安装在模具型腔侧601上并压住滑动间隙调整块60310,油缸支座60316通过螺丝安装在模具型腔侧601的安装槽内,连接块60314与油缸60135的活塞杆端部的螺纹连接,并穿过油缸支座60316的过孔,通过螺丝固定,连接块60314挂入滑动间隙调整块60310的T形槽内,油缸60315可以驱动滑动间隙调整块60130滑动;
参考图9,本实施例的限位块60313的安装部分60317为方形,可以调转方向安装在安装槽内,限位部分60318的四个面与安装部分的四个面分别设有不同的距离,调转方向安装限位块可以获得不同的限位距离;
如图10中的a所示,间隙控制组件的固定调整块6032通过螺丝固定在模具型芯侧602的安装槽内,滑动间隙调整块60310和固定调整块6032都设有斜度面,且斜度面向对应,在模具进行第一段合模阶段,油缸60315驱动滑动间隙调整块60310向前运动,接触到限位块60313后滑动间隙调整块60310到达设定位置,模具进行第一段合模,固定调整块6032的斜度面接触到滑动间隙调整块60310的斜面后停止合模,分型面之间形成间隙;
如图10中的b所示,在模具进行第二段合模阶段,油缸60315驱动滑动间隙调整块60310向后运动,使滑动间隙调整块60310的斜度面脱离与固定调整块6032的斜度面接触,模具可以继续合模,分型面完全闭合;
如图10中的c所示,调转限位块60313的安装方向,使限位块60313的短边朝向滑动间隙调整块60310,油缸60315驱动滑动间隙调整块60310可以向前运动的距离增大,模具进行第一段合模阶段,固定调整块6032的斜度面接触到滑动间隙调整块60310的斜面后停止合模,分型面间隙扩大;
如图10中的d所示,调转限位块60313的安装方向,使限位块60313的长边朝向滑动间隙调整块60310,油缸60315驱动滑动间隙调整块60310可以向前运动的距离缩小,模具进行第一段合模阶段,固定调整块6032的斜度面接触到滑动间隙调整块60310的斜面后停止合模,分型面间隙缩小。
进一步地,本实施例还示出了针对深腔类制品的注塑模具,如图11所示,当深腔类制品的顶部无碰穿孔特征和或插穿孔特征的条件下,在进汽口606上安装气阀625;如图12所示,当深腔类制品的顶部有碰穿孔特征和或插穿孔特征的条件下,在碰穿孔特征和或插穿孔特征位置开设进汽口606。
气阀625的具体结构如图13和图14所示,气阀本体6250安装在进汽口606上,气阀针6251穿过气阀本体6250上的安装过孔,弹簧6252套在气阀针6251上,气阀限位块6253安装在气阀针6251末端,并预压弹簧6252;气阀本体6250和气阀针6251的安装过孔之间留有间隙,防止通入蒸汽后,气阀针6251体积热胀,造成气阀卡滞,气阀本体6250上开设有汽体的流通的通道,当无汽体通入时,弹簧6252为预压状态推动气阀限位块6253运动,带动气阀针6251运动,气阀针6251上设有斜面与气阀本体6250上的斜面配合关闭气阀本体6250上的汽体流通的通道。
当汽体通入时,汽体压强推动气阀针6251和气阀限位块6253运动,弹簧6252被压缩,气阀打开,汽体进入模腔,当停止汽体通入时,弹簧6252驱动气阀针6251和气阀限位块6253复位。
当深腔类制品的顶部有碰穿孔特征和或插穿孔特征的条件下,在碰穿孔特征和或插穿孔特征位置开设进汽口606,当分型面打开间隙时,进汽口606是开启状态,当分型面完全闭合时,进汽口606是关闭状态。
进一步地,本实施例中,模具型腔侧601和模具型芯侧602以及装配于所述模具型腔侧601和/或模具型芯侧602的部件均做防锈处理或部分做防锈处理,可以使用不锈钢材质,或者做防锈的涂层、镀层或表面氧化膜,如特氟龙涂层、镀铬、镀化学镍等;注塑模具的顶针、司筒、顶块、斜顶、镶件及滑块等可以使用不锈钢材质,或者做防锈的涂层、镀层或表面氧化膜,如特氟龙涂层、镀铬、镀化学镍等。
本实施例的注塑模具,在进汽阶段并非完全合模状态,模具型芯侧602和模具型腔侧601之间的分型面留有一定的间隙,并且间隙的大小可以根据需求进行调整,分型面设间隙的目的是为了使模腔整个周边都具备排汽和排水空间,使进入模腔内的蒸汽形成的冷凝水能够被完全排出模腔;本实施例所示出的间隙控制组件的结构,根据模具具体情况可以将活动间隙调整件6031安装在模具型腔侧601分型面上也可以安装在模具型芯侧602分型面上,固定调整块6032安装在另一侧的模具分型面上,位置和滑动间隙调整块60310对应。
本实施例示出了密封结构604为密封圈的结构形式,在模具分型面上设有槽,安装耐高温的密封圈,将模具模腔、进汽口和排汽口包围在内部,根据模具具体情况可以安装在模具型腔侧601分型面上也可以安装在模具型芯侧602分型面上,耐高温密封圈是弹性元件,模具合模达到设定的分型面间隙时,型芯和型腔将耐高温密封圈压缩,产生一定的弹性变形实现密封,防止进入模腔内的蒸汽和高温氮气从模具分型面之间的间隙泄漏,耐高温密封圈具体一定的弹性压缩量,可适应模具分型面之间的间隙尺寸的调整。
本实施例的注塑模具,主排汽管道605根据注塑制品的形状,设置在产品边缘,根据模具具体情况可以设置在模具型腔侧601也可以设置在模具型芯侧602;因为模具分型面设有间隙,且主排汽口608不在模腔内部,并且主排汽口608的截面尺寸大,蒸汽加热模腔时生成的冷凝水能够被快速的完全排出模腔,经过模具间隙后进入主排汽管道605排出模具,不在模腔内堆积冷凝水,并且,此种方式主排汽口608没有活动的零部件,不存在的活动零部件温度升高而出现的运动卡滞问题。
本实施例的注塑模具,辅助进汽管道609及辅助排汽管道根据注塑制品形状的具体情况设置在不易进汽/排汽的产品特征位置,例如较深的凸起或凹陷特征等。
本实施例的注塑模具,主进汽管道605根据模具具体情况可以设置在模具型腔侧601也可以设置在模具型芯侧602;主进汽管道605和主进汽口606根据注塑制品形状的具体情况设置较为灵活,具有以下原则:
(1)保证蒸汽均匀进入模腔为主原则;
(2)主进汽口606最好设置在靠近天侧,从天侧进汽向地侧进入模腔,在模腔内向地侧流动,蒸汽形成的冷凝水受重力向下流动,有利于冷凝水的排出;
(3)进汽口不直接冲击注塑制品的外观区域,防止制品外观面上因射流强化换热造成直接冲击部分的局部温度高于非直接冲击部分,对于注塑制品的非外观区域,进汽口可以直接冲击,此时使用气阀625;
(4)进汽口的截面尺寸根据注塑制品的体积和模具空间优先设计大截面尺寸,保证进入模腔的蒸汽流量,缩短升温时间,保证进入模腔的热气体流量,提升排出冷凝水的效果,设置方式有,1)设置在模腔外,在密封圈和模腔之间的模具分型面上设有连通主进汽管道605和模具间隙的通道,此种方式主进汽口606没有活动的零部件,不存在的活动零部件温度升高而出现的运动卡滞问题,此种方式主进汽口606不直接冲击模腔表层,不在模腔表层产生射流冲击换热,不出现温度不均问题,此种方式主进汽口606的截面尺寸大,保证进入模腔的蒸汽流量,缩短升温时间,保证进入模腔的热气体流量,提升排出冷凝水的效果;2)对于深腔类产品,进汽位置设置在产品的顶部,当制品顶部无碰穿特征时使用气阀625,当制品顶部有碰穿特征时直接开孔作为进汽口。
本实施例的注塑模具,主排汽管道607、主排汽口608、主进汽管道605、主进汽口606、辅助进汽管道609、辅助进汽口610及辅助排气管道,可以为蒸汽、热氮气、抽真空的共用管道,也可将蒸汽、热氮气、抽真空分别设置单独的管道;需要说明的是,进汽管道、进汽口在向模具内进汽阶段的功能是进汽,在抽真空阶段功能上也具备排汽的功能,排汽管道、排汽口也具备排出冷凝水的功能。
本实施例的注塑模具,间隙控制组件、密封结构604、主排汽管道607、主排汽口608、主进汽管道605、主进汽口606、辅助进汽管道609、辅助进汽口610、辅助排气管道和模具模腔共同构成了流体的通路,蒸汽、冷凝水和热氮气可以在其中流通。
本实施例的注塑模具,热电偶619用于检测模具实际温度反馈给控制系统和作业人员,热电偶619数量根据注塑制品的尺寸定义,热电偶619的设置位置,可将注塑制品划分温度监控区域,设置在温度监控区域内。
本实施例的注塑模具,进汽信号开关622设置在模具分型面上,模具合模到达设定的间隙位置时,信号开关触发,输出信号给控制系统,才能执行进汽操作,防止在模具开放状态下进汽出现安全隐患,最好设置两个及以上的进汽信号开关622,只有当全部进汽信号开关622都输出信号给控制系统,才能执行进汽操作,防止误触碰。
本实施例的注塑模具,注塑射胶信号开关623设置在模具分型面上,模具完全闭合时,信号开关触发,输出信号给注塑机控制系统,才能执行注塑射胶操作,防止在模具间隙状态进行射胶填充模腔,高分子聚合物进入进汽和排汽管道,最好设置两个及以上的注塑射胶信号开关623,只有当全部信号开关都输出信号给控制系统,才能执行注塑射胶操作,防止误触碰。
本实施例的注塑模具,模具型腔和模具型芯可以是整体原身的形式,也可以是镶拼模仁的形式,整体原身形式的汽管道在模具内部直接开设连通,镶拼模仁形式汽管道在模具内部可以在模仁和模板的管道接口处用密封圈密封,或者用加长管穿过模板接入模仁。
实施例2
本实施例的注塑系统,参考图18,包括程序控制和检测单元、源水净化单元、蒸汽发生装置、蒸汽储备装置、气体制备单元、气体预热单元、真空负压发生单元、注塑模具、回收单元、冷却水控制单元和泄露气体处理单元。
本实施例中,源水净化单元依次包括市政自来水101、阀门一102、水处理设备103、液位传感器104、净水储水箱105、搅拌装置106、扩展接口一107和连接管道;控制装置控制阀门一102开启接通源水输入给水处理设备103,去除水中不溶解杂质、氯、金属离子等,使水质满足蒸汽发生装置使用,在蒸汽发生装置内和模具模腔表层不结垢;水处理设备103出水口通过管道连接到所述净化储水箱105,产生的净化水存储在净化储水箱105内;净化储水箱105内设有液位传感器104,当水位低于下限设定值时,净水设备工作供水,当水位达到上限设定值时,净水设备停止供水;搅拌装置106由马达和搅拌叶片组成,搅拌装置106转动使净化储水箱105的净化水流动,强化与换热器703的对流换热,回收余热;换热器703优选螺旋状,搅拌装置106的搅拌叶片设置于换热器703的螺旋中心;扩展接口一107用于将净化水扩展到其他模具使用,实现一套设备系统满足多套模具使用,图示仅标示一个扩展接口,当然可以是多个扩展接口。
本实施例中,蒸汽发生装置及蒸汽储备装置依次包括给水泵201、蒸汽发生装置202、自动调节阀门控制阀一203、单向阀一204、蒸汽蓄热器组件205、单向阀二206、自动调节阀门控制阀二207、流量调节阀一208、阀门二209、疏水阀210、单向阀三211、流量调节阀2451二、阀门三2452、扩展接口二212、浮球疏水阀213和连接管道;给水泵201将净化储水箱105内的净化水输送给蒸汽发生装置202产生蒸汽,蒸汽进入蒸汽蓄热器205中加热其中的储水(饱和水),蒸汽本身也凝结于其中,蒸汽蓄热器205中的压力随之上升;当用汽量大于蒸汽发生装置202蒸发量时,蒸汽蓄热器205中的储水(饱和水)因降压而沸腾,发生闪蒸现象提供蒸汽以保持蒸汽发生装置202负荷不变,整个过程由一组自动调节控制阀一203用以保持蒸汽发生装置压力不变,自动调节控制阀二207用以保持用汽压力不变,而蒸汽蓄热器205压力则在二者之间变化,由于高温蒸汽直接对模腔表层升温的时间占整个注塑周期的比例极小,一个循环周期的其余时间不需要用高温蒸汽,属于间歇周期性用蒸汽,选用小规格的蒸汽发生装置202使其在不用汽的阶段,产生蒸汽并将蒸汽存储在蒸汽蓄热器内,当需要用汽时蒸汽蓄热器通过闪蒸,瞬间产生大量蒸汽,以满足短时间内加热注塑模具的需求,这样就可以降低蒸汽发生装置202的规格;单向阀一204控制蒸汽只能进入蒸汽蓄热器205,蒸汽不逆流;单向阀二206控制蒸汽只能从蒸汽蓄热器205导出,蒸汽不逆流;流量调节阀一208调节输入给注塑模具使用的蒸汽流量;阀门二209控制蒸汽输入或切断输入给注塑模具的主进汽管道605;疏水阀210排出管道内的冷凝水和不凝结性气体,以保证蒸汽相变凝结换热的能力;单向阀三211用于防止气体预热单元的气体进入蒸汽发生装置202和蒸汽储备装置的管道内;流量调节阀二2451调节输入给注塑模具的辅助进汽管道609使用的蒸汽和热气体的流量;阀门三2452控制蒸汽和热气体的输入或切断输入给注塑模具的辅助进汽管道609,同时流量调节阀二2451、阀门三2452在抽真空阶段开启能够加快模腔内和管道内的气体抽真空;扩展接口二212用于将蒸汽扩展到其他模具使用,实现一套设备系统满足多套模具使用,图示仅标示一个扩展接口,当然可以是多个扩展接口;浮球疏水阀213用于当蒸汽蓄热器内的水位超过设定值时将多余的水自动导入蒸汽发生装置202内。
本实施例中,气体制备单元依次包括压缩空气气源301、阀门四302、气体过滤器一303、压缩气体干燥机304、气体过滤器二305、制氮设备306、单向阀四307、氮气储气罐组件308、阀门五309、减压阀310、流量调节阀三311、阀门六312、预热换热器313、扩展接口三314和连接管道;开启阀门四302将压缩空气气源301导入气体过滤器一303过滤去颗粒和油分,进入压缩气体干燥机304去除压缩空气中的水分,导入气体过滤器二305再次过滤,进入制氮设备306中分离出氮气,氮气存储于氮气储气罐组件308中;阀门五309用于在非工作期间关闭氮气输出,减压阀310用于调节输出氮气的压力;流量调节阀三311用于调节输出氮气的流量;阀门六312用于在工作期间需要关闭氮气输出时使用;预热换热器313设置于蒸汽蓄热器组件205内,氮气在预热换热器313内流过与蒸汽蓄热器组件205内的饱和水进行热交换达到预热氮气的目的;扩展接口三314用于将氮气扩展到其他模具使用,实现一套设备系统满足多套模具使用,图示仅标示一个扩展接口,当然可以是多个扩展接口。
本实施例中,气体预热单元依次包括气体加热器组件401、阀门七402、单向阀五403、阀门八404和连接管道;阀门七402开启,热气体输入给注塑模具,热气体进入主排汽管道605和辅助进汽管道609,通过主进汽口606和辅助进汽口610进入模腔,气体压力和速度将成团冷凝水吹扫出模腔,气体热量气化附着在模腔表面的冷凝水膜,干燥模腔;单向阀五403用于防止蒸汽发生装置202和蒸汽储备装置的蒸汽进入气体预热单元的的管道内;阀门八404开启热气体进入筋位吹水管道611和筋位吹水阀612进入模腔,将筋位内的冷凝水吹出筋位,并干燥筋位。
本实施例中,真空负压发生单元依次包括真空泵501、真空容器502、气体干燥机503、阀门九504、阀门十505、阀门十一506、扩展接口四507和连接管道;真空泵501将真空容器502内的气体抽出,使真空容器502中产生负压,达到设定的下限负压值时,真空泵501停止;气体干燥机503用于干燥被吸入真空容器502中的气体水分,并排出水分;在注塑模具的模腔抽真空阶段,阀门九504、阀门十505、阀门十一506开启,此阶段阀门十二702处于关闭状态,模腔内和管道内的气体被吸入真空容器502,实现对模腔和管道的抽真空;在注塑模具的模腔排汽阶段,阀门九504、阀门十505、阀门十一506关闭,此阶段阀门十二702处于开启状态,防止蒸汽和热气体进入真空容器内502内;在蒸汽进入模腔前的抽真空阶段,此时模具分型面有设定的间隙,阀门九504、阀门十505控制的管路起主要作用,阀门十一506控制的管路起辅助作用;在注射填充时的抽真空阶段,此时分型面完全闭合,阀门十一506控制的管路可在注塑填充过程中,从模腔内部持续快速的抽出模腔内的气体起主要作用,阀门九504、阀门十505控制的管路起辅助作用;当真空容器内502的压力高于设定的上限负压时,真空泵501启动使真空容器502到达设定的下限负压值,以备下次使用;扩展接口四507用于将抽真空扩展到其他模具使用,实现一套设备系统满足多套模具使用,图示仅标示一个扩展接口,当然可以是多个扩展接口。
本实施例中,注塑模具采用实施例1中的注塑模具,其中,注塑模具的主进汽管道605接通与蒸汽发生装置、蒸汽储备装置、气体预热单元和真空负压发生单元的管道;主排汽管道607连接真空负压发生单元、回收单元的管道;模具集水块一615、模具集水块二616、模具集水块三617、模具集水块四618分别通过总水接头与冷却水控制单元的冷却水管道连接,使注塑模具的内部水路和冷却水控制单元连通,形成冷却水循环通路。
本实施例中,回收单元依次包括节流阀701、阀门十二702、换热器703、内置冷凝水箱704、外置冷凝水箱705、浮球阀706、水泵707、单向阀六708和连接管道;在蒸汽进入注塑模具模腔加热阶段,阀门十二702开启,此阶段阀门九504处于关闭状态,从模腔内排出的蒸汽和冷凝水通过节流阀701和阀门十二702进入换热器703,将排出的蒸汽和冷凝水的热量与净化水箱105内的净化水进行热交换,热量加热净化水,提升净化水的温度,升温后的净化水输入给蒸汽发生装置202,降低蒸汽发生装置202的能耗,排出的蒸汽通过换热器703换热后冷凝成水,同原有的冷凝水一同进入内置冷凝水箱704,内置冷凝水箱704内的冷凝水温度仍然较高继续与净化水箱105内的净化水进行热交换;当内置冷凝水箱704内的水位满时溢流到外置冷凝水箱705内,当外置冷凝水箱705内的水位到达设定的水位后触发浮球阀706,水泵707工作将冷凝水输入给水处理设备103,实现排出蒸汽和冷凝水的余热和水资源的回收利用;单向阀六708防止源水净化单元进入回收单元的管道内。
本实施例中,冷却水控制单元依次包括阀门十三801、阀门十四802、阀门十五803、阀门十六804、阀门十七805、阀门十八806、冷水机807和连接管道;阀门十三801、阀门十四802、阀门十五803控制模具型腔侧冷却系统,阀门十六804、阀门十七805、阀门十八806控制模具型芯侧冷却系统;在注塑模具模腔加热阶段,关闭阀门十三801、阀门十四802、阀门十六804、阀门十七805,阻断注塑模具内的冷却水循环流动,将冷却水的强制对流换热停止,减少热量的损失,提升模具升温的效率,减低能耗,同时打开冷却水支路阀门十五803、阀门十八806,导通冷却水支路,使冷却水不经过注塑模具直接返回冷水机807,以此避免冷水机807的频繁开启和关闭;在模具降温阶段,关闭冷却水支路上的阀门十五803、阀门十八806,打开阀门十三801、阀门十四802、阀门十六804、阀门十七805,注塑模具内的冷却水开始循环流动,形成强制对流换热,快速交换模具热量,给模具降温。
本实施例中,泄露气体处理单元依次包括压缩气源901、流量调节阀四902、阀门十九903和空气喷嘴904;压缩气源901为压缩空气;流量调节阀四902调节压缩空气的流量;阀门十九903控制压缩气体的开启和关闭;空气喷嘴904中通入压缩空气后,能够吸入周边环境中的空气,以较低的压缩空气消耗量,增加喷出口的吹气流量,喷嘴904根据模具顶出结构的分布,可以设置在模具方铁和顶针板上,进汽阶段,从模具顶出结构的间隙泄漏的高温汽体时,阀门十九903开启吹气,对泄漏出的高温高温汽体进行降温和稀释,进汽阶段结束,阀门十九903关闭,停止吹气。
本实施例的注塑系统,气体制备单元中的制氮设备和注塑模具中的防锈的涂层、镀层或表面氧化膜均为防止模具生锈,使用制氮设备制取氮气作为保护性气体,隔绝氧气,降低生锈风险;注塑模具中的防锈的涂层、镀层或表面氧化膜在模具表面覆盖一层防锈材质,这两项可做灵活的选配,最可靠的方式是两项都配备,次之只配备模具单元中的防锈涂层或镀层,再次之只配备制氮设备。
本实施例的注塑系统,蒸汽蓄热器组件205串联或并联安装在蒸汽发生装置和模具连接的管路上,蒸汽蓄热器组件205上设有安全阀,当容器内压力超过设定压力上限值时,自动卸压,维持蒸汽蓄热器组件205安全。
本实施例的注塑系统,使用氮气而不直接使用空气的原因是,氧气和冷凝水或和水蒸汽共同作用与模具钢材发生氧化反应生锈,尤其是温度高时生锈的速度加快,而使用氮气作为保护气,在无氧环境下,仅是水和模具钢材不会发生氧化反应生锈,若选用燃烧类的蒸汽发生装置202,制氮设备306分离出的氧气可以接入燃烧装置,燃料和富氧做富氧燃烧,使燃烧更充分,产生的热能量更足,能源利用率更高,同时烟气量减少。
本实施例的注塑系统,预热换热器313设置于蒸汽蓄热器组件205内,预热换热器313外侧被蒸汽蓄热器组件205内的过热水包围;预热换热器313的一端连接氮气储气罐组件308,另一端连接气体加热器401组件;氮气储气罐组件308内的氮气通入预热换热器内313,通过预热换热器313和过热水的热量进行热交换,氮气被加热,预热后的氮气在进入气体加热器组件401继续被加热至设置温度;本实施例使用热压缩氮气的作用是,利用压缩气体的压力和速度吹扫出模腔内的成团冷凝水,利用热氮气的热量气化附着在模腔表面的冷凝水膜,干燥模腔表面。
本实施例的注塑系统,真空负压发生单元对模腔和管道进行抽真空,作用有三项:一是在蒸汽加热模腔表层前抽真空,减少蒸汽进入模腔时混入不凝结性气体,以保证蒸汽相变凝结换热的能力;二是在蒸汽加热模腔表层前抽真空,抽出模腔内的氧气,阻止氧气和冷凝水或和蒸汽共同作用与模具钢材发生氧化反应生锈;三是在注射填充模腔前和过程中抽真空,减少模腔内的困气,解决因为气体排出不良造成的产品缺陷;
本实施例的注塑系统,换热器703安装在源水净化单元的净化水箱105内,一端通过管道连接到模具的排水口,一端连接到内置冷凝水箱704;从模具模腔内排出的高温蒸汽和高温冷凝水通过管路进入换热器703,通过换热器703将热量转移到净化水箱105内的净化水,净化水吸收热量后温度上升,进入蒸汽发生装,202内产生蒸汽,就可以减少蒸汽发生装置202的能耗,以此来回收利用热能;同时,随着净化水箱105内的净化水温度升高,净化水中的氧的溶解度随水温升高溶解度降低,从水中析出,经过换热器703的蒸汽热量交换给净化水后冷凝成水同模腔内排出的冷凝水一同进入外置冷凝水箱705;外置冷凝水箱705内设有浮球阀706,当冷凝水的水位达到设定位置时,浮球阀706动作,水泵将冷凝水输送给源水净化单元净化,实现水的循环利用。
本实施例的注塑系统,程序控制和检测单元具备安全保护程序,当检测出异常时,如压力、温度、液位等超上下限时,停机并报警,直至解除异常。
本实施例的注塑系统,程序控制和检测单元具备换模切换程序,在切换模具时,模具间隙达到设定间隙值后执行此程序后,热氮气管路开启对管道和模具模腔进行设定时间长度的吹扫和干燥,因模具分型面上设有密封圈,模具下机后,外界环境中的湿气和灰尘不能进入干燥的模腔内,故模具模腔表面不用喷涂防锈剂,节省防锈剂成本和喷涂防锈剂时间,且在下次该模具上机生产时不用使用清洗剂清洗模具,节省了清洗剂成本和清洗模具的等待时间。
本实施例的注塑系统,还包括有人机交互界面,操作人员可输入和改变工艺参数调试用以实现需要的效果,人机交互界面显示检测到的各个参数反馈给操作人员。
实施例3
本实施例的注塑系统,基本结构同实施例2,区别在于,本实施例对两处结构做出了替换,如图19所示。
本实施例中,将实施例2的蒸汽蓄热器组件205替换为蒸汽储罐组件,蒸汽发生装置202产生蒸汽后存储于蒸汽储气罐组件,用汽阶段蒸汽储气罐组件短时间内大量供汽给模具使用,在非用汽阶段蒸汽发生装置202持续向蒸汽储气罐组件内输入蒸汽,以备下次使用;这样就可以降低蒸汽发生装置的规格,缩短模具加热的时间,缩短整体的成型周期;在蒸汽储气罐组件上设有安全阀,当容器内压力超过设定压力上限值时,自动卸压,维持蒸汽储气罐组件安全。
进一步地,本实施例中,将实施例2中气体预热单元用于预热氮气的预热换热器313替换成预热气体储气罐组件409、阀门二十405、单向阀七406、单向阀八407、阀门二十一408和连接管道;在非用热气阶段,阀门五309开启,压缩氮气导入气体加热器组件401中进行预热。阀门二十405开启,预热气体通过单向阀七406后进入预热气体储气罐组件409暂时存储,此阶段阀门七402、阀门八404和阀门二十一408处于关闭状态;在用热气阶段,阀门五309和阀门二十405关闭,阀门二十一408开启,预热气体再次进入气体加热器组件401加热;
更具体地,气体加热器组件401输入端通过主管道和阀门连接氮气储气罐组件308,输出端通过主管道和阀门连接模具,在气体加热器组,401两端的管道上设有支路和阀门并联安装预热气体储气罐组件409,气体加热器组件401输出端通过管道支路和阀门连接预热气体储气罐组件409入口,预热气体储气罐组件409出口通过管道支路和阀门连接气体加热器组件401输入端形成回路;在非用热氮气阶段,此时加热器为预热模式,功率降低,打开氮气储气罐组件308和气体加热器组件401之间主管路上的阀门,关闭气体加热器组件401和模具之间主管路上的阀门,打开加热器输出端和预热气体储气罐组件409入口之间支路上的阀门,压缩氮气进入气体加热器组件401,对氮气预热后进入预热气体储气罐组件409内暂时存储;在用热氮气阶段,关闭氮气储气罐组件308和气体加热器组件401之间主管路上的阀门,打开预热气体储气罐组件409出口和气体加热器组件401输入端之间支路上的阀门,打开气体加热器组件401输出端和模具之间主管路上的阀门,预热氮气再次进入气体加热器组件401,气体加热器组件401提升加热功率对预热气体加热升温后,输出给模具使用。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种注塑模具,包括相互配合的模具型腔侧和模具型芯侧;
其特征在于,还包括:
密封结构,其形成于注塑模具的分型面上,并环绕模具模腔,在模具型腔侧和模具型芯侧配合达到分型面间隙设定值时即密封模腔;
进汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上和/或模腔内形成有进汽口,进汽管道向模腔内通入热蒸汽或气体;
排汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔与密封结构间的分型面上形成有排汽口,排汽管道排出模腔内的蒸汽和/或冷凝水。
2.根据权利要求1所述的一种注塑模具,其特征在于:所述模具型腔侧和模具型芯侧以及装配于所述模具型腔侧和/或模具型芯侧的部件均做防锈处理或部分做防锈处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种注塑模具,其特征在于,还包括:
筋位吹水管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模具型腔面上形成有筋位吹水阀,筋位吹水阀朝向模具型腔筋位特征位置,筋位吹水管道内通入压缩气体。
4.根据权利要求1所述的一种注塑模具,其特征在于,所述进汽管道还包括:
辅助进汽管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模腔碰穿孔特征和/或插穿孔特征处分型面上形成有辅助进汽口。
5.根据权利要求1所述的一种注塑模具,其特征在于:所述模腔内形成的进汽口安装有气阀。
6.根据权利要求1所述的一种注塑模具,其特征在于:还包括抽真空管道,其开设于模具型腔侧和/或模具型芯侧内部,并于对应侧的模具型腔面上形成有透气钢排气元件,抽真空管道抽出模具型腔内的困气。
7.根据权利要求1所述的一种注塑模具,其特征在于,还包括间隙控制组件,所述模具型腔侧和/或模具型芯侧边部分型面上开设有安装槽;
所述间隙控制组件包括:
活动间隙调整件,其布置于一安装槽处,包括滑动设置在安装槽内的间隙调整块和驱动间隙调整块滑动的驱动件,所述间隙调整块顶面为倾斜面;
固定调整块,其固定安装于另一安装槽中,固定调整块顶面为与间隙调整块顶面相对称的倾斜面;
通过控制间隙调整块与固定调整块顶面接触位置控制分型面间隙。
8.一种注塑系统,其特征在于,基于权利要求1~7所述的注塑模具,还包括:
蒸汽发生装置,所述蒸汽发生装置的出口接通蒸汽储备装置;
蒸汽储备装置,存储蒸汽,其出口与模具进汽管道连接;
气体吹扫冷凝水单元,包括气体加热器或预热换热器,所述气体加热器或预热换热器进口通入压缩气体,其出口与模具进汽管道和/或筋位吹水管道连接。
9.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于,还包括真空负压发生单元,其与注塑模具的排汽管道连接和/或抽真空管道连接。
10.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于,还包括源水净化单元,其包括:水处理设备和储水容器;所述水处理设备净化源水,水处理设备出口与储水容器接通;所述储水容器出口与蒸汽发生装置进口接通。
11.根据权利要求10所述的一种注塑系统,其特征在于,还包括回收单元,其包括:
换热器,所述换热器进口与注塑模具的排汽管道接通,换热器置于储水容器内。
12.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于:还包括气体制备单元,其制备气体,气体制备单元的出口与气体加热器或预热换热器的进口连接,提供压缩气体。
13.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于:所述预热换热器置于蒸汽储备装置内。
14.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于,还包括气体预热单元,其包括:
储气罐组件,所述储气罐组件进口与气体加热器出口接通,储气罐组件出口与气体加热器进口接通。
15.根据权利要求12所述的一种注塑系统,其特征在于:所述气体制备单元制备的气体为含氧量小于空气的气体。
16.根据权利要求8所述的一种注塑系统,其特征在于:还包括泄露气体处理单元,其向注塑模具顶出结构间隙泄露的气体处吹扫气体。
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