CN203282689U - 注塑成型多时段在线控制模温的设备 - Google Patents

Abstract

注塑成型多时段在线控制模温的设备，包括由动模和定模构成型腔的模具，所述的模具的型腔周围设置若干条相互独立的加热管道、冷却管道和温度传感器，每条冷却管道中埋设冷却热装置以及与冷却介质连通的冷却介质管、每条加热管道中埋设加热装置以及与加热介质连通的加热介质管；每条加热管道对应配置一个加热电磁阀、每条冷却介质管配置一个制冷电磁阀，然后通过相应的继电器与控制执行器的输出控制模块信号连接；所述的温度传感器均与所述的温度数据接收装置连接，所述的温度数据接收装置通过数据处理装置与所述的控制执行器连接。本实用新型的有益效果是：控制效率高，实现成型过程中温度在线监控和节能减排。

Description

注塑成型多时段在线控制模温的设备

技术领域

本实用新型涉及一种注塑成型多时段在线控制模温的设备，适用于快速变模温注塑成型工艺。

背景技术

变模温注塑成型技术可以有效减少甚至消除塑料产品如熔接痕、波流痕、表面浮纤和银丝纹等表面缺陷，满足人们对塑料产品日益增长的外观品质要求，是一种新型的注塑成型技术。该技术的关键在于动态模温控制。模具的快速冷却一般采用通入冷却水或其他冷却介质的方法即可满足工艺要求，而加热的方法则有很多。通过何种方法可以快速提高模具温度，以提高成型制品质量，降低成型周期成为加热方式的主要目的。

如图1所示，注塑成型按工艺可以分为合模、注射保压、冷却和开模顶出四个阶段。而变模温注塑成型技术与传统注塑成型技术的工艺过程基本相同，区别在于变模温注塑成型可以根据各个工艺阶段的特点来调整模具温度。目前有关注塑成型过程提高模具温度的方法得到了广泛的关注和探索，出现了电加热等多种方法。加热方法能较好地快速变换模具温度。但是控制的方法并没有考虑工艺的多时特性，往往只在合模时进行短时加热，型腔加热并不均匀，且对温度控制过程中做出的异常无法做出判断。随着人们对控制效率、节能环保等的要求不断提高，现有的模温控制方式有待改进。

发明内容

为了解决传统模具加热方法中型腔表面温度不均匀、加热没有考虑多时段特性、无法判断加热或冷却过程中的异常反应和加热或冷却过程耗时耗能的问题，本实用新型提出了一种表面温度均匀、能判断加热或冷却过程、能耗低的中的注塑成型多时段在线控制模温的设备。

注塑成型多时段在线控制模温的设备，包括由动模和定模构成型腔的模具，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加热管道、冷却管道和温度传感器，每条冷却管道中埋设冷却热装置以及与冷却介质连通的冷却介质管、每条加热管道中埋设加热装置以及与加热介质连通的加热介质管；每条加热管道对应配置一个加热电磁阀、每条冷却介质管配置一个制冷电磁阀，然后通过相应的继电器与控制执行器的输出控制模块信号连接；所述的温度传感器均与所述的温度数据接收装置连接，所述的温度数据接收装置通过数据处理装置与所述的控制执行器连接；所述的控制执行器、加热电磁阀、加热管道、温度数据接收装置以及数据处理装置构成了加热回路；所述的控制执行器、冷却电磁阀、冷却管道、温度数据接收装置和数据处理装置构成了冷却回路。

所述的温度传感器均匀的分布在所述的模具的型腔内。

所述的温度传感器的个数大于等于2个。

所述的加热管道的个数大于等于2根。

所述的冷却管道的个数大于等于2根。

所述的加热介质为蒸汽或热水。

所述的加热器为电加热棒。

利用本实用新型所述的注塑成型多时段在线控制模温的设备按照以下步骤操作：

1）在模具的的型腔周围设置若干条相互独立的加热管道、冷却管道和温度传感器，并在每条冷却管道中埋设冷却装置以及与冷却介质连接的冷却介质管、每条加热管道中埋设加热装置以及与加热介质连接的加热介质管；

2）每条加热管道对应配置一个加热电磁阀、每条冷却介质管配置一个制冷电磁阀，然后通过相应的继电器与控制执行器的输出控制模块信号连接；所述的温度传感器均与所述的温度数据接收装置连接，所述的温度数据接收装置通过数据处理装置与所述的控制执行器连接；所述的控制执行器、加热电磁阀、加热装置、加热管道、温度数据接收装置以及数据处理装置构成了加热回路；所述的控制执行器、冷却电磁阀、冷却装置、冷却管道、温度数据接收装置和数据处理装置构成了冷却回路；

3）在控制执行器中根据步骤2）中的温度传感器采集的温度数据建立数据统计模型，所述的控制执行器根据设预先定的温度控制限对加热管道或冷却管道进行控制，从而控制模具的动模和定模。

在注塑成型工艺一个周期中按以下实施方式在线控制模温，（1）模具加热时段，即动模合模过程中，加热电磁阀工作，控制执行器控制加热管道中的热介质进行加热，要求温度值（初设值）在塑料的玻璃化转变温度以上，此时温度传感器将测得的温度值信号传入温度数据接收装置，此时的温度值不断提高，当逐渐接近初设值时，记录最高和最低温度值，并以此区间值为控制限；（2）高温保持阶段，即注射保压过程中，塑料熔体快速充填到型腔，此阶段，若温度传感器的测试值不在控制限范围内，则经过数值验证并将验证不通过信号传给控制执行器，进而发出加热信号使相应区域的加热管道继续工作，直到反馈的温度值在控制限范围内；此阶段，若最初温度值未在控制限内或者最初温度值在控制限内，但由于冷却温度降低至控制限外，这两种情况都需重复这一过程，直至所有温度传感器的值都在控制限范围内，此时加热电磁阀关闭，冷却电磁阀开启；（3）冷却时段，此过程需要对模具型腔快速冷却至塑料制品的出模温度，冷却电磁阀开启，控制执行器控制冷却管道中的冷却液进行冷却，要求温度值（初设值）为塑料的出模温度。同样，温度传感器将测得的温度值信号传入温度数据接收装置，此时的温度值不断降低，当逐渐接近初设值时，记录最低温度值，并以初设值和记录的最低温度值区间值为控制限；（4）低温保持时段，即塑料制品的开模顶出阶段，此阶段，若温度传感器的测试值在控制限范围内，则相应的冷却管道停止工作；若传感器的测试值不在控制限范围内，则经过数值验证并将验证不通过信号传给控制执行器，进而发出冷却信号使相应区域的加热管道继续工作，直到反馈的温度值在控制限范围内，即制品脱模，结束一个工作周期。

本实用新型的有益效果是：将一个注塑成型工艺过程按照温度参数之间的内在联系特性分成多个时段进行监测控制，每个时段根据监测模具不同区域得到的温度值进行控制，使得模具型腔能均匀加热或冷却，加热效率高、可以同时监测型腔不同区域的温度，并提取温度变量相关性信息。

附图说明

图1本实用新型的注塑成型多时段模温示意图。

图2本实用新型的注塑成型多时段在线控温系统图。

图3本实用新型的注塑成型在线控温示意图。

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注塑成型多时段在线控制模温的设备，包括由动模11和定模12构成型腔13的模具1，所述的模具1的型腔周围设置若干条相互独立的加热管道14、冷却管道15和温度传感器16，每条冷却管道15中埋设冷却装置152以及与冷却介质连通的冷却介质管、每条加热管道14中埋设加热装置142以及与加热介质连通的加热介质管；每条加热管道14对应配置一个加热电磁阀141、每条冷却介质管配置一个制冷电磁阀151，然后通过相应的继电器与控制执行器2的输出控制模块信号连接；所述的温度传感器16均与所述的温度数据接收装置3连接，所述的温度数据接收装置3通过数据处理装置4与所述的控制执行器2连接；所述的控制执行器2、加热电磁阀141、加热管道14、温度数据接收装置3以及数据处理装置4构成了加热回路；所述的控制执行器2、冷却电磁阀151、冷却管道15、温度数据接收装置3和数据处理装置4构成了冷却回路。

所述的温度传感器16均匀的分布在所述的模具的型腔内。

所述的温度传感器16的个数大于等于2个。

所述的加热管道14的个数大于等于2根。

所述的冷却管道15的个数大于等于2根。

所述的加热介质为蒸汽或热水。

所述的加热器为电加热棒。

在注塑成型工艺一个周期中按以下实施方式在线控制模温，（1）模具加热时段，即动模合模过程中，加热电磁阀工作，控制执行器控制加热管道中的热介质进行加热，要求温度值（初设值）在塑料的玻璃化转变温度以上，此时温度传感器将测得的温度值信号传入温度数据接收装置，此时的温度值不断提高，当逐渐接近初设值时，记录最高和最低温度值，并以此区间值为控制限；（2）高温保持阶段，即注射保压过程中，塑料熔体快速充填到型腔，此阶段，若温度传感器的测试值不在控制限范围内，则经过数值验证并将验证不通过信号传给控制执行器，进而发出加热信号使相应区域的加热管道继续工作，直到反馈的温度值在控制限范围内；此阶段，若最初温度值未在控制限内或者最初温度值在控制限内，但由于冷却温度降低至控制限外，这两种情况都需重复这一过程，直至所有温度传感器的值都在控制限范围内，此时加热电磁阀关闭，冷却电磁阀开启；（3）冷却时段，此过程需要对模具型腔快速冷却至塑料制品的出模温度，冷却电磁阀开启，控制执行器控制冷却管道中的冷却液进行冷却，要求温度值（初设值）为塑料的出模温度。同样，温度传感器将测得的温度值信号传入温度数据接收装置，此时的温度值不断降低，当逐渐接近初设值时，记录最低温度值，并以初设值和记录的最低温度值区间值为控制限；（4）低温保持时段，即塑料制品的开模顶出阶段，此阶段，若温度传感器的测试值在控制限范围内，则相应的冷却管道停止工作；若传感器的测试值不在控制限范围内，则经过数值验证并将验证不通过信号传给控制执行器，进而发出冷却信号使相应区域的加热管道继续工作，直到反馈的温度值在控制限范围内，即制品脱模，结束一个工作周期。

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 (5)

1.注塑成型多时段在线控制模温的设备，包括由动模和定模构成型腔的模具，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加热管道、冷却管道和温度传感器，每条冷却管道中埋设冷却热装置以及与冷却介质连通的冷却介质管、每条加热管道中埋设加热装置以及与加热介质连通的加热介质管；每条加热管道对应配置一个加热电磁阀、每条冷却介质管配置一个制冷电磁阀，然后通过相应的继电器与控制执行器的输出控制模块信号连接；所述的温度传感器均与所述的温度数据接收装置连接，所述的温度数据接收装置通过数据处理装置与所述的控制执行器连接；所述的控制执行器、加热电磁阀、加热管道、温度数据接收装置以及数据处理装置构成了加热回路；所述的控制执行器、冷却电磁阀、冷却管道、温度数据接收装置和数据处理装置构成了冷却回路。 

2.如权利要求1所述的注塑成型多时段在线控制模温的设备，其特征在于：所述的温度传感器均匀的分布在所述的模具的型腔内。 

3.如权利要求2所述的注塑成型多时段在线控制模温的设备，其特征在于：所述的温度传感器的个数大于等于2个。 

4.如权利要求1所述的注塑成型多时段在线控制模温的设备，其特征在于：所述的加热管道的个数大于等于2根。 

5.如权利要求1所述的注塑成型多时段在线控制模温的设备，其特征在于：所述的冷却管道的个数大于等于2根。 

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