專利名稱：多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具。
背景技術：
注塑制品正朝著高性能、高效率、低成本、綠色環(huán)保的方向發(fā)展，在汽車、家電、儀器儀表、航空航天和國防軍工等領域得到了廣泛的應用，并有以塑代鋼、以塑代木的趨勢。這就對廣大的注塑成型加工方法和工藝設備提出了更高的要求。目前，快速變模溫技術是注塑成型技術研究領域中重點研究方向之一。快速變模溫注塑成型技術，由于其成型塑件所獲得高光效果，也稱之為高光無熔接痕注塑成型技術?？焖僮兡刈⑺芄に囋谧⑸淝安捎酶鞣N加熱方式將模具型腔快速加熱到聚合物的熱變形溫度以上，并使模具型腔在聚合物熔體充填、保壓過程中始終保持恒定的溫度值，保證了塑料熔體在填充過程中保持良好的流動性，使熔體在模具型腔內(nèi)能夠很好的相互融合；在保壓的后期，使用冷卻介質快速冷卻模具，待塑件溫度降低到頂出溫度時，打開模具并取出注塑產(chǎn)品，從而完成一個注塑周期。目前，對于快速變模溫技術的研究重點主要集中在加熱方式的研究與開發(fā)上，力口熱方法主要集中在蒸汽加熱、電加熱、壓縮空氣加熱、火焰加熱、紅外線加熱等方面。由于在這些加熱方法中，整個加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)分別作為整體同時開始作用，會造成模具內(nèi)部不均勻的溫度分布，造成不必要的時間和能源浪費。在整個成型周期中，模具型腔的溫度采集往往依靠模具側面的溫度傳感器采集，其值不能反映整個型腔的溫度分布，并且溫度在動態(tài)變化過程中，不同區(qū)域的溫度值也不一樣，因此造成模具溫度分布不均勻。這些問題無疑會對制品的質量產(chǎn)生影響，降低生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容為了解決目前的注塑模具在加熱或冷卻過程中的加熱或冷卻管通常作為整體同時工作造成的模具內(nèi)部不均勻的溫升分布、能源浪費的問題，本實用新型提出了一種多點測溫多路錯時控溫、節(jié)約能源的多路錯時控溫的電加熱變模溫注塑模具。多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，包括帶有型腔的模具，其特征在于:所述的模具的型腔周圍設置若干條相互獨立的蒸汽加熱管道和K型熱電偶，每條所述的蒸汽加熱管道的一端為進口、另一端為出口，所述的進口和出口處均安裝流量調(diào)節(jié)閥，并通過電磁角座閥與中央控制器的輸出控制模塊信號連接，所述的輸出控制模塊相應配置蒸汽鍋爐、上述的蒸汽加熱管道、冷卻水塔和冷卻元件；每個所述的K型熱電偶通過熱電偶數(shù)字轉換器與中央控制器的數(shù)據(jù)采集模塊信號連接。進一步，所述的蒸汽加熱管道的個數(shù)大于I根；且所述的蒸汽加熱管道的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔的尺寸和結構進行調(diào)整。進一步，所述的K型熱電偶的個數(shù)大于I個；且所述的K型熱電偶的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔的尺寸和結構、所述的蒸汽加熱管道的個數(shù)進行調(diào)整。[0009]進一步，所述的蒸汽加熱管道均勻分布在所述的型腔的周圍?？焖僮兡刈⑺艹尚凸に囈粋€周期中，在模具加熱階段，將高溫蒸汽通入蒸汽加熱管道，高溫蒸汽從蒸汽加熱管道的進口通入，從蒸汽加熱管道出口流出，從而充分加熱模具型腔，這一過程中，要求在短時間內(nèi)將模具型腔溫度升至樹脂材料的玻璃化溫度以上，首先選取樹脂材料玻璃化溫度以上某值為設定值，然后中央控制器向輸出控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)出指令后，相應電磁角座閥開啟，高溫蒸汽通過各蒸汽加熱管道對模具型腔加熱，此時，埋設在型腔周圍的若干個K型熱電偶開始工作，分別采集型腔內(nèi)部的測試點的溫度，并且將數(shù)據(jù)通過熱電偶數(shù)字轉化器不斷傳給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將溫度數(shù)據(jù)保存下來，當完成溫度采集的任務時，這些數(shù)據(jù)傳送到中央控制器，中央控制器對接收的數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理；若某個測試點的溫度值達到設置的加熱上限閥值時，這一測試點停止加熱，進入高溫保持階段，等待下一階段開始的指令；如這個測試點的溫度值未達到設置的加熱上限閥值時，那么繼續(xù)前面的加熱過程直至滿足要求；(2)在注射保壓階段，即模溫保持階段，這一過程直至保壓后期，通過中央控制器設定一溫度值(通常稍高于加熱階段設置的加熱上限閥值)，此時熔融塑料快速注射并填充于型腔之中，型腔的溫度會有所變化，各測試點根據(jù)采集到的溫度數(shù)值與中央控制器的設定溫度做比較，若溫度值不等，則中央控制器發(fā)出指令使這一區(qū)域溫度提高，其中溫度的控制程度通過流量調(diào)節(jié)閥的閉合程度來調(diào)節(jié)；若兩者溫度相等，則高溫保持等待下一階段開始的指令；(3)在模具冷卻階段，采用冷卻介質對模具和制品進行充分冷卻，使模溫迅速降低至出模溫度；在保壓后期，通過中央控制器設置出模溫度，此時輸出控制模塊給出信號，相應冷卻電磁角座閥接通，冷卻介質通過蒸汽加熱管道對模具和制品進行冷卻，若測試點的測量溫度值未達到產(chǎn)品出模溫度下限閥值，冷卻介質繼續(xù)冷卻；當制品達到出模溫度后，產(chǎn)品脫模，完成一個注塑周期，其中溫度的控制程度通過流量調(diào)節(jié)閥的閉合程度來調(diào)節(jié)；并且在整個生產(chǎn)過程中，處于加熱階段時，針對加熱快的區(qū)域中央控制器會延后蒸汽加熱管道通蒸汽的啟動時間，使得加熱結束時型腔內(nèi)部加熱溫度均一，而處于冷卻階段時，針對冷卻快的區(qū)域中央控制器會提前啟動相應的蒸汽加熱管道的通冷卻介質的時間，使冷卻結束時型腔內(nèi)部冷卻溫度均一。本實用新型的有益效果是:通過相互獨立的蒸汽加熱管道實現(xiàn)了模具型腔內(nèi)部加熱或冷卻的錯時控制，避免了注塑過程中模溫不一致導致的翹曲、熔接痕等質量缺陷，并且節(jié)約了能源、提高工作效率，同時避免過高加熱溫度的出現(xiàn)，節(jié)約能源。

圖1是本實用新型的控制原理示意圖。圖2是本實用新型的工作流程圖。圖3是本實用新型的模具的結構圖。圖4是本實用新型的模具的A-A視圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型參照附圖:實施例1多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，包括帶有型腔11的模具1，所述的模具I的型腔11周圍設置若干條相互獨立的蒸汽加熱管道111和K型熱電偶112，每條所述的蒸汽加熱管道111的一端為進口 1111、另一端為出口 1112，所述的進口 1111和出口 1112處均安裝流量調(diào)節(jié)閥1113，并通過電磁角座閥1114與中央控制器2的輸出控制模塊21信號連接，所述的輸出控制模塊21相應配置蒸汽鍋爐、上述的蒸汽加熱管道、冷卻水塔和冷卻元件；每個所述的K型熱電偶112通過熱電偶數(shù)字轉換器1121與中央控制器2的數(shù)據(jù)采集模塊22信號連接。進一步，所述的蒸汽加熱管道111的個數(shù)大于I ;且所述的蒸汽加熱管道111的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔11的尺寸和結構進行調(diào)整。進一步，所述的K型熱電偶112的個數(shù)大于I ;且所述的K型熱電偶112的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔11的尺寸和結構、所述的蒸汽加熱管道111的個數(shù)進行調(diào)整。進一步，所述的蒸汽加熱管道111均勻分布在所述的型腔11的周圍?？焖僮兡刈⑺艹尚凸に囈粋€周期中，在模具加熱階段，將高溫蒸汽通入蒸汽加熱管道111，高溫蒸汽從蒸汽加熱管道111的進口 1111通入，從蒸汽加熱管道111出口 1112流出，從而充分加熱模具型腔11，這一過程中，要求在短時間內(nèi)將模具I型腔11溫度升至樹脂材料的玻璃化溫度以上，首先選取樹脂材料玻璃化溫度以上某值為設定值，然后中央控制器2向輸出控制模塊21和數(shù)據(jù)采集模塊22發(fā)出指令后，相應電磁角座閥1114開啟，高溫蒸汽通過各蒸汽加熱管道111對模具I型腔11加熱，此時，埋設在型腔11周圍的若干個K型熱電偶112開始工作，分別采集型腔11內(nèi)部的測試點的溫度，并且將數(shù)據(jù)通過熱電偶數(shù)字轉化器1121不斷傳給數(shù)據(jù)采集模塊22，數(shù)據(jù)采集模塊22將溫度數(shù)據(jù)保存下來，當完成溫度采集的任務時，這些數(shù)據(jù)傳送到中央控制器2，中央控制器2對接收的數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理;若某個測試點的溫度值達到設置的加熱上限閥值時，這一測試點停止加熱，進入高溫保持階段，等待下一階段開始的指令；如這個測試點的溫度值未達到設置的加熱上限閥值時，那么繼續(xù)前面的加熱過程直至滿足要求；(2)在注射保壓階段，即模溫保持階段，這一過程直至保壓后期，通過中央控制器2設定一溫度值(通常稍高于加熱階段設置的加熱上限閥值)，此時熔融塑料快速注射并填充于型腔11之中，型腔11的溫度會有所變化，各測試點根據(jù)采集到的溫度數(shù)值與中央控制器2的設定溫度做比較，若溫度值不等，則中央控制器2發(fā)出指令使這一區(qū)域溫度提高，其中溫度的控制程度通過流量調(diào)節(jié)閥1113的閉合程度來調(diào)節(jié)；若兩者溫度相等，則高溫保持等待下一階段開始的指令；(3)在模具冷卻階段，采用冷卻介質對模具I和制品進行充分冷卻，使模溫迅速降低至出模溫度；在保壓后期，通過中央控制器2設置出模溫度，此時輸出控制模塊21給出信號，相應冷卻電磁角座閥1114接通，冷卻介質通過蒸汽加熱管道111對模具I和制品進行冷卻，若測試點的測量溫度值未達到產(chǎn)品出模溫度下限閥值，冷卻介質繼續(xù)冷卻；當制品達到出模溫度后，產(chǎn)品脫模，完成一個注塑周期，其中溫度的控制程度通過流量調(diào)節(jié)閥1113的閉合程度來調(diào)節(jié)；并且在整個生產(chǎn)過程中，處于加熱階段時，針對加熱快的區(qū)域中央控制器2會延后蒸汽加熱管道111通蒸汽的啟動時間，使得加熱結束時型腔11內(nèi)部加熱溫度均一，而處于冷卻階段時，針對冷卻快的區(qū)域中央控制器2會提前啟動相應的蒸汽加熱管道111的通冷卻介質的時間，使冷卻結束時型腔11內(nèi)部冷卻溫度均一。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領域技術人員根據(jù)本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1.多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，包括帶有型腔的模具，其特征在于:所述的模具的型腔周圍設置若干條相互獨立的蒸汽加熱管道和K型熱電偶，每條所述的蒸汽加熱管道的一端為進口、另一端為出口，所述的進口和出口處均安裝流量調(diào)節(jié)閥，并通過電磁角座閥與中央控制器的輸出控制模塊信號連接，所述的輸出控制模塊相應配置蒸汽鍋爐、蒸汽管道、冷卻水塔和冷卻元件；每個所述的K型熱電偶通過熱電偶數(shù)字轉換器與中央控制器的數(shù)據(jù)采集模塊信號連接。
2.如權利要求1所述的多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，其特征在于:所述的蒸汽加熱管道的個數(shù)大于I根；且所述的蒸汽加熱管道的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔的尺寸和結構進行調(diào)整。
3.如權利要求2所述的多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，其特征在于:所述的K型熱電偶的個數(shù)大于I個；且所述的K型熱電偶的設定位置和個數(shù)根據(jù)型腔的尺寸和結構、所述的蒸汽加熱管道的個數(shù)進行調(diào)整。
4.如權利要求3所述的多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，其特征在于:所述的蒸汽加熱管道均勻分布在所述的型腔的周圍。
專利摘要多路錯時控溫的蒸汽加熱變模溫注塑模具，包括帶有型腔的模具，所述的模具的型腔周圍設置若干條相互獨立的蒸汽加熱管道和K型熱電偶，每條所述的蒸汽加熱管道的一端為進口、另一端為出口，所述的進口和出口處均安裝流量調(diào)節(jié)閥，并通過電磁角座閥與中央控制器的輸出控制模塊信號連接，所述的輸出控制模塊相應配置蒸汽鍋爐、上述的蒸汽加熱管道、冷卻水塔和冷卻元件；每個所述的K型熱電偶通過熱電偶數(shù)字轉換器與中央控制器的數(shù)據(jù)采集模塊信號連接。本實用新型的有益效果是通過相互獨立的蒸汽加熱管道實現(xiàn)型腔內(nèi)部加熱或冷卻錯時控制，避免注塑過程模溫不一致導致翹曲、熔接痕等質量缺陷，并且節(jié)約了能源、提高工作效率，避免過高加熱溫度的出現(xiàn)。
文檔編號B29C45/73GK203004261SQ20122065950
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者李吉泉, 鄭維, 姜少飛 申請人:浙江工業(yè)大學