CN203974001U - 注塑模具型腔压力控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种注塑模具型腔压力控制系统，可以解决现有泄压管路采用第一电磁阀依靠熔体的填充力排出模具型腔内的气体，无法在短时间可靠彻底地排出，排出效率低的的问题。所述注塑模具型腔压力控制系统，包括数据处理及控制系统、与模具型腔相连的进气管路和与模具型腔相连的泄压管路，所述泄压管路上设有真空泵。泄压管路采用真空泵进行泄压，能够使模具型腔中的气体更加快速、可靠彻底地排出模具型腔，使熔体在模具型腔内顺利填充，提高制件成型质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及注塑模具型腔压力控制系统的结构改进。
背景技术
在化学发泡、微发泡注塑过程中，反应产生的气体或是溶解在熔融塑料里的超临界气体，随着压力的减小，温度的降低，逐渐成核、长大；靠近制件表面的气泡长大到一定程度时，必然发生破裂，在制件表面形成凹坑，从而造成了制件冷却后表面质量的不良。为了改进发泡注塑中的制件表面质量，通常会采用一种模内反压工艺，即在熔体注射前，向模具型腔中充满具有一定压力的气体，如氮气或惰性气体并保持模具型腔内一定的压力，使得熔融塑料在一定的反压力作用下填充型腔；熔融塑料料流前锋处的气泡核始终受到外界的压力，气泡长大受到限制，从而大大抑制了制件表面气泡的破裂，随着制件表面的冷却硬化，进一步阻止了表面气泡的破裂，从而得到了表面质量优良的制件产品。
在上述注塑过程中，模具型腔加压速率和泄压速率快有利于熔融塑料最后对模具的填充，如果速度不够，制件最后填充的部分容易出现气体滞留（俗称困气）的不良现象，影响制件表面质量；同理，若加压过程模具型腔内气体压力急剧增大、泄压过程中模具型腔内气体压力急剧减小，即模具型腔压力不稳定，也会影响制件表面质量。因此，模具型腔压力控制关键技术在于：模具型腔加压速率与泄压速率要快速、模具型腔压力能够稳定维持。
现有技术中，注塑模具型腔压力控制系统包括高压氮气源1，将高压氮气源与模具型腔连接的进气管路2、与模具型腔连接的泄压管路3、数据处理及控制系统4。高压氮气源1用于提供高压气体，进气管路2用于注塑过程中模具型腔的加压操作，泄压管路3用于注塑过程中模具型腔的泄压及稳压操作，通过数据处理及控制系统4与注塑机的信号通讯实现地模具型腔压力大小及压力作用时间的控制，保证注塑产品的质量和成品率。
进气管路根据精度和控制方式的不同，现有技术中存在多种形式。进气管路2上通常设置控制阀5实现进气管路的开闭控制，根据控制阀5控制精度的不同，进气管路的具体设置不同。具体来说，当控制阀5为控制精度很高的蝶形阀时，其集成有可以控制阀体开闭的控制器件，则进气管路只需直接一条管路即可；当控制阀5为控制精度不是很高的气控调节阀时，受其本身控制特性的限制，即其不集成控制阀体开闭的控制器件，则必须另设一支路连接电子压力控制器6，如图1所示。
上述所公开的注塑模具型腔压力控制系统中，其泄压管路3通过设置在其中一条泄压支路上的第一电磁阀7用于当模具型腔压力达到设定高压时停止对型腔加压后打开，对模具型腔进行泄压。然而，单纯依靠打开第一电磁阀7，靠熔融塑料的填充力将模具型腔内的气体推出，无法在短时间内，可靠地彻底地将模具型腔内的气体排出，则会造成模具型腔填充困难、气体滞留等问题，进而影响制件成型质量。
实用新型内容
本实用新型提出一种注塑模具型腔压力控制系统，可以解决现有技术泄压管路采用第一电磁阀依靠熔体的填充力将模具型腔内的气体推出型腔，气体排出效率低的问题。
为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种注塑模具型腔压力控制系统，包括数据处理及控制系统、与模具型腔相连的进气管路和与模具型腔相连的泄压管路，所述泄压管路上设有真空泵。
优选的，泄压管路包括两路并联的泄压支路，所述真空泵设置在其中一路泄压支路上，另一路泄压支路上设有电磁阀。
优选的，所述真空泵与所述模具型腔相连段泄压支路上还设有真空罐，所述真空罐上与所述真空泵的连接端、所述真空罐上与所述模具型腔的连接端均设置有电磁阀。
优选的，所述进气管路上设置有控制阀，所述泄压管路单元连接在所述控制阀的出口与所述模具型腔的进气口相连段管路上。
优选的，所述压缩气源为压力是0.7～1MPa的压缩空气。
所述进气管路上设有压缩空气过滤器。
本实用新型注塑模具型腔压力控制系统，通过进气管路向模具型腔内通入压缩气体，并由进气管路上的气控调节阀动态调节模具型腔内的压力，对模具型腔进行加压；当模具型腔压力值达到设定压力时，数据处理及控制系统通过注塑机的信号单元给出泄压信号控制真空泵进行泄压。
采用本实用新型注塑模具型腔压力控制系统注塑具有如下优点和积极效果：泄压管路采用真空泵进行泄压，能够使模具型腔中的气体更加快速、可靠彻底地排出模具型腔，使熔体在模具型腔内顺利填充，提高制件成型质量。
附图说明
图1为现有技术注塑模具型腔压力控制系统的结构示意图；
图2为本实用新型注塑模具型腔压力控制系统实施例一的结构示意图；
图3为本实用新型注塑模具型腔压力控制系统实施例二的结构示意图；
图4为本实用新型注塑模具型腔压力控制系统实施例三的结构示意图；
图5为本实用新型注塑模具型腔压力控制系统实施例四的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
实施例一
参照图2，本实施例注塑模具型腔压力控制系统，包括高压气源1、与注塑机的信号单元10连接的数据处理及控制系统4、与模具型腔（右侧箭头所指处）相连的进气管路2和与模具型腔相连的泄压管路3，泄压管路3上设有真空泵7。
其中，进气管路可采用多种可实现的形式，不做限定。在本实施例中，进气管路2分为两个进气支路，且包括设置在其中一进气支路上的第一压力表8和电子压力控制器6，另一进气支路上设置气控调节阀5，电子压力控制器6与气控调节阀5均与数据处理及控制系统4相连，用于智能控制气控调节阀5的开闭，第一压力表8用于实时监测进气管路上的气体压力值，本实施例中泄压管路3位于气控调节阀5的出口与模具型腔的进气口相连段管路上。
本实施例中真空泵7选用控制精度高的真空泵，在满足快速泄压的基础上，控制精度高的真空泵的阀门可以达到很小的开启度，排出非常少的气体，能够满足小流量泄压进行模具型腔稳压的需要。
在收到排气泄压信号的同时，泄压管路单元上的真空泵7进行抽气泄压，相较于现有技术中依靠熔融塑料的填充力将模具型腔内的气体推出，真空泵7抽气能力大，速度快，则能显著提高了模具型腔中气体的排出效率，并且由于真空泵7的抽气作用，在模具型腔填充的末端，使型腔中具有一定的真空度，在填充的末端可以辅助树脂对模具型腔的填充，从而取得质量较好的制件。由于塑料注塑过程中对模具型腔内环境要求比较高，以避免影响成型后制件表面质量，真空泵7优选无油泵，防止有油污进入模具型腔；且根据注塑过程实践得知，真空泵的抽速以80-200L/min为宜。
实施例二
参照图3，与实施例一不同的是，泄压管路包括两路并联的泄压支路，真空泵7设置在其中一路泄压支路上，另一路泄压支路上设有电磁阀9，电磁阀9也与数据处理及控制系统4相连。由于目前市场上的真空泵受阀门口径大小的限制，控制精度一般不是特别高，不能满足小流量泄压进行模具型腔稳压的需要，而能够小流量泄压的高控制精度真空泵价格昂贵。为在降低设备成本的基础上，同时能够满足小流量泄压和快速泄压的需要，本实施例中采用上述两路并联的泄压管路，真空泵7用于快速泄压，当需要对模具型腔进行稳压时，电磁阀9动作，进行小流量泄压。
实施例三
参照图4，作为本实用新型的最佳实施例，为进一步提高模具型腔中气体的排出效率，本实施例中真空泵7与模具型腔相连段的泄压管路上还设置有真空罐11，即真空罐11同时与真空泵7和模具型腔连通，在真空罐11上，其与真空泵7的连接端上设置有电磁阀11.1，真空罐11上与模具型腔的连接端上设置有电磁阀11.2，即真空罐11上集成有用于打开或关闭其与真空泵7间泄压管路段的电磁阀11.1和用于打开或关闭其与模具型腔之间泄压管路段的电磁阀11.2。
本实施例中增设真空罐11是通过蓄能的方式起到辅助抽气的作用，进一步提高模具型腔内气体的排出效率，要求真空罐11的容积要大于模具型腔的容积。真空泵7与真空罐11共同对模具型腔进行抽气的具体过程为：真空罐11上与模具型腔连接端的电磁阀11.2关闭，真空罐11上与真空泵7连接端的电磁阀11.1打开，先由真空泵7将真空罐11抽真空，使真空罐11内形成较大的真空度进行蓄能，当需要对模具型腔进行排气泄压时，真空罐11上与模具型腔连接端的电磁阀11.2也打开，由于真空罐11内已形成较大的真空度，从而能够更加快速的抽吸模具型腔中的气体，进一步提高模具型腔内气体的排出效率。
为便于实时监测压缩气源1的出口压力，避免压缩气体对气控调节阀5的压力损坏，提高阀体的使用寿命，本实施例中直接与气控调节阀5相连的该支路上设有第二压力表12。
同理，为便于实时监测连通模具型腔内部的气体管道压力，以及模具型腔内部的气体压力值，气控调节阀5的出口与模具进气口相连段管路上还连接有第三压力表13和压力传感器14。压力传感器14实时监测模具型腔内部压力，当模具型腔达到设定高压时停止对型腔加压，并给出高压信号，允许注塑机进行下一步动作。
压缩气源1可以如现有技术采用罐装的成品高压氮气或高压惰性气体，压力一般在13MPa以上，同样为减小高压气体对气控调节阀4的压力损坏，提高阀体的使用寿命，连接压缩气源1与模具进气口的管路在分成两路之前，该管路上设有第一减压阀15，第一压力表8所在支路上设有第二减压阀16，如图4所示。
实施例四
参照图5，在实际注塑过程中，大部分制件所需压力在0.7~1MPa，压缩气源1采用高压气源成本比较高。与实施例三不同的是，本实施例为降低成本，压缩气源1采用压缩空气，压缩空气可在生产现场由空气压缩机生成，其压力为0.7~1MP即可。
由于压缩空气中的杂质，包括颗粒杂质、水分杂质较多，而其一旦进入到模具型腔中，尤其是水分杂质，会在制件产品表面形成银纹，甚至引起产品表面整体泛白，因此，采用压缩空气作为压缩气源1时，需要在进气管路2上设置压缩空气过滤器17，用于过滤掉压缩空气内的杂质，由于压缩空气压力较低则不必设置第一减压阀15和第二减压阀16。采用压缩空气作为压缩气源1，即能有效保证制件产品质量，同时压缩空气成本低，能够大大降低生产成本。
压缩空气过滤器17可以根据具体生产情况选择，本实施例选用旋钮型调压过滤器，在达到过滤压缩空气杂质的作用下，还可以对气路流量进行调节，以达到合适的气流压力。
上述所有实施例中，泄压管路单元通过连接在气控调节阀5与模具型腔的进气口相连段的管路上，进而与模具型腔的进气口相连，即泄压管路集成在模具型腔的进气管上，这样不必在模具型腔上再另外连接管路，简化了模具的管路结构和连接关系，降低了设备成本；当然，直接在模具型腔上另外连接管路形成泄压管路也属于本实用新型的保护范围。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种注塑模具型腔压力控制系统，包括数据处理及控制系统、与模具型腔相连的进气管路和与模具型腔相连的泄压管路，其特征在于：所述泄压管路上设有真空泵。
2.根据权利要求1所述的注塑模具型腔压力控制系统，其特征在于：所述泄压管路包括两路并联的泄压支路，所述真空泵设置在其中一路泄压支路上，另一路泄压支路上设有电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的注塑模具型腔压力控制系统，其特征在于：所述真空泵与所述模具型腔相连段泄压管路上还设有真空罐，所述真空罐上与所述真空泵的连接端、所述真空罐上与所述模具型腔的连接端均设置有电磁阀。
4.根据权利要求3所述的注塑模具型腔压力控制系统，其特征在于：所述进气管路上设置有控制阀，所述泄压管路单元连接在所述控制阀的出口与所述模具型腔的进气口相连段管路上。
5.根据权利要求3所述的注塑模具型腔压力控制系统，其特征在于：所述压缩气源为压力是0.7～1MPa的压缩空气。
6.根据权利要求5所述的注塑模具型腔压力控制系统，其特征在于：所述进气管路上设有压缩空气过滤器。
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