CN203004261U - 多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具 - Google Patents
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Abstract
多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，包括带有型腔的模具，所述的模具的型腔周围设置若干条相互独立的蒸汽加热管道和K型热电偶，每条所述的蒸汽加热管道的一端为进口、另一端为出口，所述的进口和出口处均安装流量调节阀，并通过电磁角座阀与中央控制器的输出控制模块信号连接，所述的输出控制模块相应配置蒸汽锅炉、上述的蒸汽加热管道、冷却水塔和冷却元件；每个所述的K型热电偶通过热电偶数字转换器与中央控制器的数据采集模块信号连接。本实用新型的有益效果是：通过相互独立的蒸汽加热管道实现型腔内部加热或冷却错时控制，避免注塑过程模温不一致导致翘曲、熔接痕等质量缺陷，并且节约了能源、提高工作效率，避免过高加热温度的出现。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具。
背景技术
注塑制品正朝着高性能、高效率、低成本、绿色环保的方向发展，在汽车、家电、仪器仪表、航空航天和国防军工等领域得到了广泛的应用，并有以塑代钢、以塑代木的趋势。这就对广大的注塑成型加工方法和工艺设备提出了更高的要求。目前，快速变模温技术是注塑成型技术研究领域中重点研究方向之一。
快速变模温注塑成型技术，由于其成型塑件所获得高光效果，也称之为高光无熔接痕注塑成型技术。快速变模温注塑工艺在注射前采用各种加热方式将模具型腔快速加热到聚合物的热变形温度以上，并使模具型腔在聚合物熔体充填、保压过程中始终保持恒定的温度值，保证了塑料熔体在填充过程中保持良好的流动性，使熔体在模具型腔内能够很好的相互融合；在保压的后期，使用冷却介质快速冷却模具，待塑件温度降低到顶出温度时，打开模具并取出注塑产品，从而完成一个注塑周期。
目前，对于快速变模温技术的研究重点主要集中在加热方式的研究与开发上，加热方法主要集中在蒸汽加热、电加热、压缩空气加热、火焰加热、红外线加热等方面。由于在这些加热方法中，整个加热系统、冷却系统分别作为整体同时开始作用，会造成模具内部不均匀的温度分布，造成不必要的时间和能源浪费。在整个成型周期中，模具型腔的温度采集往往依靠模具侧面的温度传感器采集，其值不能反映整个型腔的温度分布，并且温度在动态变化过程中，不同区域的温度值也不一样，因此造成模具温度分布不均匀。这些问题无疑会对制品的质量产生影响，降低生产效率。
发明内容
为了解决目前的注塑模具在加热或冷却过程中的加热或冷却管通常作为整体同时工作造成的模具内部不均匀的温升分布、能源浪费的问题，本实用新型提出了一种多点测温多路错时控温、节约能源的多路错时控温的电加热变模温注塑模具。
多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，包括带有型腔的模具，其特征在于：所述的模具的型腔周围设置若干条相互独立的蒸汽加热管道和K型热电偶，每条所述的蒸汽加热管道的一端为进口、另一端为出口，所述的进口和出口处均安装流量调节阀，并通过电磁角座阀与中央控制器的输出控制模块信号连接，所述的输出控制模块相应配置蒸汽锅炉、上述的蒸汽加热管道、冷却水塔和冷却元件；每个所述的K型热电偶通过热电偶数字转换器与中央控制器的数据采集模块信号连接。
进一步，所述的蒸汽加热管道的个数大于1根；且所述的蒸汽加热管道的设定位置和个数根据型腔的尺寸和结构进行调整。
进一步，所述的K型热电偶的个数大于1个；且所述的K型热电偶的设定位置和个数根据型腔的尺寸和结构、所述的蒸汽加热管道的个数进行调整。
进一步，所述的蒸汽加热管道均匀分布在所述的型腔的周围。
快速变模温注塑成型工艺一个周期中，在模具加热阶段，将高温蒸汽通入蒸汽加热管道，高温蒸汽从蒸汽加热管道的进口通入，从蒸汽加热管道出口流出，从而充分加热模具型腔，这一过程中，要求在短时间内将模具型腔温度升至树脂材料的玻璃化温度以上，首先选取树脂材料玻璃化温度以上某值为设定值，然后中央控制器向输出控制模块和数据采集模块发出指令后，相应电磁角座阀开启，高温蒸汽通过各蒸汽加热管道对模具型腔加热，此时，埋设在型腔周围的若干个K型热电偶开始工作，分别采集型腔内部的测试点的温度，并且将数据通过热电偶数字转化器不断传给数据采集模块，数据采集模块将温度数据保存下来，当完成温度采集的任务时，这些数据传送到中央控制器，中央控制器对接收的数据进行后续处理；若某个测试点的温度值达到设置的加热上限阀值时，这一测试点停止加热，进入高温保持阶段，等待下一阶段开始的指令；如这个测试点的温度值未达到设置的加热上限阀值时，那么继续前面的加热过程直至满足要求；（2）在注射保压阶段，即模温保持阶段，这一过程直至保压后期，通过中央控制器设定一温度值（通常稍高于加热阶段设置的加热上限阀值），此时熔融塑料快速注射并填充于型腔之中，型腔的温度会有所变化，各测试点根据采集到的温度数值与中央控制器的设定温度做比较，若温度值不等，则中央控制器发出指令使这一区域温度提高，其中温度的控制程度通过流量调节阀的闭合程度来调节；若两者温度相等，则高温保持等待下一阶段开始的指令；（3）在模具冷却阶段，采用冷却介质对模具和制品进行充分冷却，使模温迅速降低至出模温度；在保压后期，通过中央控制器设置出模温度，此时输出控制模块给出信号，相应冷却电磁角座阀接通，冷却介质通过蒸汽加热管道对模具和制品进行冷却，若测试点的测量温度值未达到产品出模温度下限阀值，冷却介质继续冷却；当制品达到出模温度后，产品脱模，完成一个注塑周期，其中温度的控制程度通过流量调节阀的闭合程度来调节；并且在整个生产过程中，处于加热阶段时，针对加热快的区域中央控制器会延后蒸汽加热管道通蒸汽的启动时间，使得加热结束时型腔内部加热温度均一，而处于冷却阶段时，针对冷却快的区域中央控制器会提前启动相应的蒸汽加热管道的通冷却介质的时间，使冷却结束时型腔内部冷却温度均一。
本实用新型的有益效果是：通过相互独立的蒸汽加热管道实现了模具型腔内部加热或冷却的错时控制，避免了注塑过程中模温不一致导致的翘曲、熔接痕等质量缺陷，并且节约了能源、提高工作效率，同时避免过高加热温度的出现，节约能源。
附图说明
图1是本实用新型的控制原理示意图。
图2是本实用新型的工作流程图。
图3是本实用新型的模具的结构图。
图4是本实用新型的模具的A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型
参照附图：
实施例1 多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，包括带有型腔11的模具1，所述的模具1的型腔11周围设置若干条相互独立的蒸汽加热管道111和K型热电偶112，每条所述的蒸汽加热管道111的一端为进口1111、另一端为出口1112，所述的进口1111和出口1112处均安装流量调节阀1113，并通过电磁角座阀1114与中央控制器2的输出控制模块21信号连接，所述的输出控制模块21相应配置蒸汽锅炉、上述的蒸汽加热管道、冷却水塔和冷却元件；每个所述的K型热电偶112通过热电偶数字转换器1121与中央控制器2的数据采集模块22信号连接。
进一步，所述的蒸汽加热管道111的个数大于1；且所述的蒸汽加热管道111的设定位置和个数根据型腔11的尺寸和结构进行调整。
进一步，所述的K型热电偶112的个数大于1；且所述的K型热电偶112的设定位置和个数根据型腔11的尺寸和结构、所述的蒸汽加热管道111的个数进行调整。
进一步，所述的蒸汽加热管道111均匀分布在所述的型腔11的周围。
快速变模温注塑成型工艺一个周期中，在模具加热阶段，将高温蒸汽通入蒸汽加热管道111，高温蒸汽从蒸汽加热管道111的进口1111通入，从蒸汽加热管道111出口1112流出，从而充分加热模具型腔11，这一过程中，要求在短时间内将模具1型腔11温度升至树脂材料的玻璃化温度以上，首先选取树脂材料玻璃化温度以上某值为设定值，然后中央控制器2向输出控制模块21和数据采集模块22发出指令后，相应电磁角座阀1114开启，高温蒸汽通过各蒸汽加热管道111对模具1型腔11加热，此时，埋设在型腔11周围的若干个K型热电偶112开始工作，分别采集型腔11内部的测试点的温度，并且将数据通过热电偶数字转化器1121不断传给数据采集模块22，数据采集模块22将温度数据保存下来，当完成温度采集的任务时，这些数据传送到中央控制器2，中央控制器2对接收的数据进行后续处理；若某个测试点的温度值达到设置的加热上限阀值时，这一测试点停止加热，进入高温保持阶段，等待下一阶段开始的指令；如这个测试点的温度值未达到设置的加热上限阀值时，那么继续前面的加热过程直至满足要求；（2）在注射保压阶段，即模温保持阶段，这一过程直至保压后期，通过中央控制器2设定一温度值（通常稍高于加热阶段设置的加热上限阀值），此时熔融塑料快速注射并填充于型腔11之中，型腔11的温度会有所变化，各测试点根据采集到的温度数值与中央控制器2的设定温度做比较，若温度值不等，则中央控制器2发出指令使这一区域温度提高，其中温度的控制程度通过流量调节阀1113的闭合程度来调节；若两者温度相等，则高温保持等待下一阶段开始的指令；（3）在模具冷却阶段，采用冷却介质对模具1和制品进行充分冷却，使模温迅速降低至出模温度；在保压后期，通过中央控制器2设置出模温度，此时输出控制模块21给出信号，相应冷却电磁角座阀1114接通，冷却介质通过蒸汽加热管道111对模具1和制品进行冷却，若测试点的测量温度值未达到产品出模温度下限阀值，冷却介质继续冷却；当制品达到出模温度后，产品脱模，完成一个注塑周期，其中温度的控制程度通过流量调节阀1113的闭合程度来调节；并且在整个生产过程中，处于加热阶段时，针对加热快的区域中央控制器2会延后蒸汽加热管道111通蒸汽的启动时间，使得加热结束时型腔11内部加热温度均一，而处于冷却阶段时，针对冷却快的区域中央控制器2会提前启动相应的蒸汽加热管道111的通冷却介质的时间，使冷却结束时型腔11内部冷却温度均一。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，包括带有型腔的模具，其特征在于：所述的模具的型腔周围设置若干条相互独立的蒸汽加热管道和K型热电偶，每条所述的蒸汽加热管道的一端为进口、另一端为出口，所述的进口和出口处均安装流量调节阀，并通过电磁角座阀与中央控制器的输出控制模块信号连接，所述的输出控制模块相应配置蒸汽锅炉、蒸汽管道、冷却水塔和冷却元件；每个所述的K型热电偶通过热电偶数字转换器与中央控制器的数据采集模块信号连接。
2.如权利要求1所述的多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，其特征在于：所述的蒸汽加热管道的个数大于1根；且所述的蒸汽加热管道的设定位置和个数根据型腔的尺寸和结构进行调整。
3.如权利要求2所述的多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，其特征在于：所述的K型热电偶的个数大于1个；且所述的K型热电偶的设定位置和个数根据型腔的尺寸和结构、所述的蒸汽加热管道的个数进行调整。
4.如权利要求3所述的多路错时控温的蒸汽加热变模温注塑模具，其特征在于：所述的蒸汽加热管道均匀分布在所述的型腔的周围。
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