CN116277820A - 一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构 - Google Patents
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Abstract
一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，包括模具设计，试模前准备，安装传感器系统，锁模力计算，确定注射速度，模腔平衡性测试，压力降测试，保压时间测试，冷却时间测试。本发明通过在模具表面安装传感器，实时的监控模具生产过程中的压力和温度数据，通过采集终端的数据分析功能，能够有效便捷准确的完成模具的调试。
Description
技术领域
本发明属于注塑领域，尤其涉及一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构。
背景技术
注塑是一种工业产品生产造型的方法，产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。
注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
其中模具的调试过程是生产环节必不可少的重要组成部分，需要在注塑生产的前期提前验证模具和工艺的可行性。
现有的情况下，试模人员会根据自己的经验进行平衡测试，肉眼的观察，称重，测量等方法去人为判定模具或工艺是否满足生产条件；且在试模过后工艺表单归档随意，容易丢失或污损；对人员的依赖性太大，测试调整的时间太长，解决问题的方向没有数据支撑，产品质量管控无法及时有效的发现问题，各部门之间没有连贯性。
进一步，现有通过有限元分析去分析注塑工艺的参数，有限元分析需要的数据还是通过人工手动检测得到的，无法准确实时还原生产工程中模具内部的具体情况，且需要多次反复尝试才能得出想要的参数，造成生产资源的浪费，且容易产生误差，存在质量隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构,以解决模具调试过程中无法准确迅速完成模具调试的技术问题。
为实现上述目的，本发明的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构的具体技术方案如下：
一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，包括：
S1、模具设计：在制定制模资料时，确定传感器系统安装结构；
S2、试模前准备：完成模具，注塑设备，注塑原料和模流报告的确认；
S3、安装传感器系统：在模具相对应的位置安装传感器系统，在采集终端确认安装成功；
S4、锁模力计算：通过公式：锁模力＝单位锁模力*(产品投影面积+流道投影面积)得到锁模力数值。
S5、确定注射速度：设置初始注射速度，逐步调整注射速度，直到采集终端根据传感器采集的数据给出建议注射速度；
S6、模腔平衡性测试：传感器采集压力数据，采集终端根据压力增长趋势和参数设置得出模腔压力是否平衡；
S7、压力降测试：采集终端通过分析传感器采集的压力数据，确定模具内各部位是否存在压力损失过高的问题；
S8、保压时间测试：以固定时间为间隔增量成型多模，采集终端通过分析传感器采集的压力数据，确定合适的保压时间；
S9、冷却时间测试：以不同的冷却时间成型多模，测量外观尺寸，通过分析尺寸与冷却时间的数据，确定合适的冷却时间；
为了同时采集压力和温度数据，所述的传感器包括压力传感器和温度传感器。
为了更好的采集数据，在需要的位置设置传感器，S3中所述的传感器安装位置包括近浇口，远浇口，填充末端，压力段差位和膜内压位。
完善锁模力计算公式，S4中模具上设有滑块，需要将滑块投影面积的30％加入产品投影面积。
为了更准确的确定注射速度，S5中设置保压压力为0和保压时间为0，设置注射压力为最大可用值，设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度；初始注射速度设置为0成型一模，逐步提高注射速度，直到产品填充到95％，然后成型另一模，逐步降低注射速度，直到产品填充到95％，确保螺杆有足够残量3mm-6mm，重复上述步骤，直到采集终端根据传感器采集的数据给出建议注射速度。
为了更准确的确定模腔内压力是否平衡，S6中设置保压压力为0和保压时间为0，将螺杆塑化的延迟时间和保压时间设置一致；设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，设置可接受的不平衡量在3％-5％，开始成型，采集终端根据压力增长趋势得出模腔压力是否平衡。
为了更准确的确认模具内部压力情况，S7中设置最大可用压力为机器的最大可用压力的90％，在一次成型过程中，采集终端根据各部位传感器实时反馈的压力数据，判断模具内各部位是否存在压力损失过高的问题。
为了更准确的确定保压时间，S8中设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，把保压时间降为零，开始成型，试模若干次，每次保压时间增加1秒，直到采集终端根据传感器反馈的压力和时间参数给出合适的保压时间。
为了更准确的确定冷却时间，S9中设置不同的冷却时间成型三模，测量外观尺寸，通过分析冷却时间和尺寸的关系，初步确定合适的冷却时间，以此冷却时间试运行30模，确定该冷却时间是否符合生产要求。
一种内置数据分析功能的模具结构，包括上模和下模，其特征在于，在上模和下模的外表面设置有传感器安装结构；
所述传感器安装结构包括设置在模具外表面的安装槽，设置在安装槽内的安装孔和盖板；
所述安装孔的尺寸与传感器的尺寸匹配，传感器安装在所述安装孔内；
所述盖板的尺寸与所述安装槽的尺寸匹配，与模具连接覆盖在所述安装槽上；
所述安装槽包括传感器安装槽，走线槽和接头安装槽；
所述传感器安装槽内设有所述安装孔；
所述走线槽连接所述传感器安装槽和接头安装槽，保证传感器与接头连线的稳定；
所述接头安装槽用于放置传感器接头，传感器接头和采集终端连接。
有益效果：
通过设置传感器和采集终端，可以准确的监测模具内的实时状况，通过分析反馈的数据，准确有效的设置模具参数，完成模具调试。
相对于人工靠经验和手工测量的原工艺，本发明的调试工艺得到的数据更为准确，不需要通过大量的反复重复生产来得到参数设置，通过模具内实时采集的数据可大大减少试生产的数量，极大的节省了生产成本，提高了生产效率。
采集终端通过数据分析给出建议性的参数设置，省去了大量手动输入数据的操作，降低了手误的风险，数字化的显示方式直观明了，不会因为遗漏和污损工艺卡造成误操作，节省了时间，提高了产品质量，通过存储功能实现了数据的可追溯性。
附图说明
图1为本发明的传感器安装结构示意图；
图2为本发明的传感器安装后示意图；
图中标记说明：10、安装槽；11、传感器安装槽；12、走线槽；13、接头安装槽；20、安装孔；30、盖板。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构做进一步详细的描述。
实施示例：
如图1-2所示，本发明一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺及其模具结构使用的传感器系统，包括传感器，传感器接头，连接传感器和接头的线缆，采集终端。
传感器为4mm温压一体传感器，外表面是一个套筒，套筒的外径和安装孔20的内径一致，保证了传感器在安装孔20内的稳定，线缆安置在事先设计好的走线槽12内，走线槽12内都是倒角，避免划伤线缆。盖板30通过螺栓与模具固定连接，覆盖在安装槽10上，保护传感器系统免受破坏，且屏蔽外界干扰信号。传感器接头安置在接头安装槽13内，接头安装槽13设置在模具侧面，方便和采集终端的连线。
采集终端一般为带显示器的电脑，通过分析从传感器处得到的压力和温度等数据，给出参数设置建议值，将数据整理成表格或者工艺数值曲线等界面，使用时一目了然，且具有存储功能，实现数据的可追溯性。
S5中的确定注射速度，原调试工艺需要反复重复调整注射速度，经过多次生产尝试才能得到该数据，本发明的调试工艺在尝试的过程中采集终端会及时的给出速度建议，相对提高了生产效率，节约了成本。
S6中的模腔平衡性测试，原调试工艺需要连续成型不同阶段的产品，本发明的调试工艺通过分析具体的模具内压力，只需要1模即可完成确认，极大的节约了工时，节省了生产成本。
S7中的压力降测试，原调试工艺需要反复重复生产该产品，同时称重记录每一模的产品，本发明的调试工艺通过传感器反馈的数据，只需要1模即可完成，极大的提高了生产效率。
S8中的保压时间测试，原调试工艺需要反复重复生产该产品，本发明的调试工艺通过传感器反馈的数据，只需要3模即可完成，极大的提高了生产效率。
使用时，首先在制定制模资料时，在模具表面设计传感器安装结构；
模具制作完成后，完成模具，注塑设备，注塑原料和模流报告的确认；确保有塑胶供应商提供的明确详细的参数设定和范文；根据塑胶供应商的推荐来设定模具温度，如果是一个范围，则设置温度的中间值；如果是热流道，设定主流道温度，确保温度达到设定值后稳定15分钟；设定料筒温度为塑胶供应商推荐的中值，到达设定值后稳定15分钟；检测锁模力和开关模是否顺畅，各动作机构(顶针，油缸，行位等)是否正常，设定好模具的低压保护，模具低压保护开始位置应该使未正常脱模的产品不会压坏模具。
在模具相对应的位置安装传感器系统，在采集终端确认安装成功；
下一步，通过公式：锁模力＝单位锁模力*(产品投影面积+流道投影面积)得到锁模力数值，如果模具上设有滑块，需要将滑块投影面积的30％加入产品投影面积。
在注塑机上设置保压压力为0和保压时间为0，设置注射压力为最大可用值，设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度；初始注射速度设置为0成型一模，逐步提高注射速度，直到产品填充到95％，然后成型另一模，逐步降低注射速度，直到产品填充到95％，确保螺杆有足够残量3mm-6mm，重复上述步骤，直到采集终端根据传感器采集的数据给出建议注射速度。
下一步，在注塑机上设置保压压力为0和保压时间为0，将螺杆塑化的延迟时间和保压时间设置一致；设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，设置可接受的不平衡量在3％-5％，开始成型，采集终端根据压力增长趋势得出模腔压力是否平衡。
下一步，在注塑机上设置最大可用压力为机器的最大可用压力的90％，在一次成型过程中，采集终端根据各部位传感器实时反馈的压力数据，判断模具内各部位是否存在压力损失过高的问题。
下一步，在注塑机上设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，把保压时间降为零，开始成型，试模若干次，每次保压时间增加1秒，直到采集终端根据传感器反馈的压力和时间参数给出合适的保压时间。
下一步，在注塑机设置不同的冷却时间成型三模，测量外观尺寸，通过分析冷却时间和尺寸的关系，初步确定合适的冷却时间，以此冷却时间试运行30模，确定该冷却时间是否符合生产要求。
采集终端的显示界面实时生成生产数据表格和工艺曲线图，操作人员可直观明了的了解生产情况，同时所有的参数设置以及生产情况会保存下来，后续生产可以通过终端追溯之前的具体生产情况。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，包括：
S1、模具设计：在制定制模资料时，确定传感器系统安装结构；
S2、试模前准备：完成模具，注塑设备，注塑原料和模流报告的确认；
S3、安装传感器系统：在模具相对应的位置安装传感器系统，在采集终端确认安装成功；
S4、锁模力计算：通过公式：锁模力＝单位锁模力*(产品投影面积+流道投影面积)得到锁模力数值。
S5、确定注射速度：设置初始注射速度，逐步调整注射速度，直到采集终端根据传感器采集的数据给出建议注射速度；
S6、模腔平衡性测试：传感器采集数据，采集终端根据压力增长趋势和参数设置得出模腔压力是否平衡；
S7、压力降测试：采集终端通过分析传感器采集的压力数据，确定模具内各部位是否存在压力损失过高的问题；
S8、保压时间测试：以固定时间为间隔增量成型多模，采集终端通过分析传感器采集的压力数据，确定合适的保压时间；
S9、冷却时间测试：以不同的冷却时间成型多模，测量外观尺寸，通过分析尺寸与冷却时间的数据，确定合适的冷却时间。
2.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，所述的传感器包括压力传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S3中所述的传感器安装位置包括近浇口，远浇口，填充末端，压力段差位和膜内压位。
4.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S4中模具上设有滑块，需要将滑块投影面积的30％加入产品投影面积。
5.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S5中设置保压压力为0和保压时间为0，设置注射压力为最大可用值，设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度；初始注射速度设置为0成型一模，逐步提高注射速度，直到产品填充到95％，然后成型另一模，逐步降低注射速度，直到产品填充到95％，确保螺杆有足够残量3mm-6mm，重复上述步骤，直到采集终端根据传感器采集的数据给出建议注射速度。
6.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S6中设置保压压力为0和保压时间为0，将螺杆塑化的延迟时间和保压时间设置一致；设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，设置可接受的不平衡量在3％-5％，开始成型，采集终端根据压力增长趋势得出模腔压力是否平衡。
7.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S7中设置最大可用压力为机器的最大可用压力的90％，在一次成型过程中，采集终端根据各部位传感器实时反馈的压力数据，判断模具内各部位是否存在压力损失过高的问题。
8.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S8中设置一个冷却时间保证产品将在开模前已达到顶出温度，把保压时间降为零，开始成型，试模若干次，每次保压时间增加1秒，直到采集终端根据传感器反馈的压力和时间参数给出合适的保压时间。
9.根据权利要求1所述的一种内置数据分析功能的注塑模具调试工艺，其特征在于，S9中设置不同的冷却时间成型三模，测量外观尺寸，通过分析冷却时间和尺寸的关系，初步确定合适的冷却时间，以此冷却时间试运行30模，确定该冷却时间是否符合生产要求。
10.一种内置数据分析功能的模具结构，包括上模和下模，其特征在于，在所述上模和所述下模的外表面设置有传感器安装结构；
所述传感器安装结构包括设置在模具外表面的安装槽，设置在安装槽内的安装孔，设置在安装槽上的盖板；
所述安装孔的尺寸与传感器的尺寸匹配，传感器安装在所述安装孔内；
所述盖板的尺寸与所述安装槽的尺寸匹配，与模具连接覆盖在所述安装槽上；
所述安装槽包括传感器安装槽，走线槽和接头安装槽；
所述传感器安装槽内设有所述安装孔；所述走线槽连接所述传感器安装槽和接头安装槽，保证传感器与接头连线的稳定；所述接头安装槽用于放置传感器接头，传感器接头和采集终端连接。
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