一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法及设备，所述方法基于外部气体辅助注塑成型过程中型腔温度和聚合物冷却凝固层的关系提出依据温度测量和产品质量数据进行注气时间的控制，该装置包括注塑模具、温度测量系统、注气及控制系统等。本发明专利技术针对现有设备无法准备判断合理的注气时机而且存在判断方法过于复杂的问题，合理将温度检测技术用到了外辅成型过程中，既能判断合适的注气时间，提高了生产加工效率，同时也可以有效的去除了塑件表面缩痕，提升了产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于外部气体辅助注射成型
，具体涉及一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法及设备。
技术介绍
外部气体辅助注塑成型技术（简称“外辅”）是在内部气体辅助注塑成型技术的基础上衍生出来的特殊注塑成型技术。外辅可以减少锁模力的要求，减小甚至消除加强筋背部可能出现的凹痕和翘曲变形，可缩短冷却时间和成型周期，也能够消除或减少翘曲变形和顶针痕，为制造更高产品质量的注塑件提供了一种新的思路与方法。在成型过程中，型腔内的塑料在厚度方向上呈现随时间变化的温度梯度。各层的厚度是随着时间变化的，冷却凝固层向内逐渐推进，厚度增加。在保压冷却的前期，冷却凝固层温度较高，厚度相对比较薄，因此强度较低，抗干扰的能力较弱，若此时注入气体，一定压力的气体会导致塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件，无法达到高质量表面塑件的要求。而随着保压冷却的进行，温度逐渐降低，冷凝层逐渐变厚，强度不断上升。如果气体注入时间过晚，由于绝大部分的熔体已经冷却到塑料的玻璃态温度之下，一定压力的气体对冷却凝固层已基本没有推动作用，达不到外部辅助注塑要求的气体保压效果。由此可见，气体注入时间对外辅中气体保压效果的影响是十分明显的。然而，现有的外辅注塑成型设备不能准确的判断合适的进气时间，容易出现气体击穿塑件或者无法显著消除缩痕的问题。基于此，本专利技术公开一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型设备。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法及成型设备。它能解决现有设备无法准备判断合理的注气时机而且存在判断方法过于复杂的问题以及外辅成型设备容易现气体击穿塑件或者无法显著消除缩痕的问题。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于包括以下步骤：1）采集成型过程中型腔表面的温度信息在模具型腔表面安装温度传感器，实时采集型腔表面的多点温度数据，并将测得的温度数据传输给温度处理装置处理；2）建立温度-时间参照基准温度处理装置将所检测到的塑件表面的温度信号进行处理后转化为电信号，传输至控制装置进行处理，控制装置根据接收到的温度数据及接收时间，将温度数据建立制作成温度-时间坐标图，并对坐标图中时间横轴按照相同的时间间隔进行分割，找到所对应的温度区域，将每个温度-时间区域设定为理想的注气温度-时间区域，作为参照基准；3）选择合适的注气时间区域选取一组注塑中的塑件，在塑件注塑成型过程中，控制装置将步骤2）得到的参照基准中的各个区域信号分别反馈至对应的每个气辅控制装置的气辅压力调节装置输入端，气辅压力调节装置将得到的信号经过输出端发送给气体压缩机，控制气体压缩机送出对应压力的气体进入储气罐中储存，打开气辅开关装置，将储气罐的气通过进气通道和气针对塑料进行注气，注气结束后，脱模取件，通过测量装置测量各个温度-时间区域所对应塑件的缩痕深度值，将缩痕深度值最小的时间作为合适的注气时间区域；4）在批量注塑塑件时，将步骤3）得到的注气时间区域的时间作为注气时间，即在注塑完成后，冷却至注气时间区域的时间后，进行注气，辅助成型。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于时间间隔的划分依据：选取保压冷却前期阶段进行划分。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型设备的外部气体辅助成型方法，其特征在于温度传感器实时监测型腔表面温度变化，并将每个温度信号传输给温度处理装置，经温度处理装置进行转换成电信号传输至控制装置。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于控制装置包括信号接收装置，数据处理装置和信号传输装置，信号接收装置接收来自温度处理装置的温度信号，由信号处理装置建立成型过程中温度随时间变化的统计模型，并将数据绘制成温度-时间坐标图，并对时间横轴按照相同的时间间隔进行分割，找到对应的温度区域，将各个温度-时间区域设为理想注气区域，再通过信号传输装置依次将设定的理想注气区域信号传输至气辅控制装置，由气辅控制装置参数进行外辅注气。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于气辅控制装置接收控制装置传输的信号来控制气体压缩机输出相应压力的高压气体，来完成外部气体注入的过程；气辅压力调节装置用于调节气体压缩机的参数，来生产成不同压力的气体，气辅开关装置控制是否注气。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法的外部气体辅助注塑成型设备，包括注塑模具，所述注塑模具设有浇口、型腔、气针、进气通道、拉料杆、推杆及温度传感器，其特征在于温度传感器与温度处理装置信号连接，温度处理装置依次连接控制装置和气辅控制装置，气辅控制装置通过进气通道连接气针，气辅控制装置内的压缩气体通过气针进入型腔内部。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法的外部气体辅助注塑成型设备，其特征在于气辅控制装置包括气辅压力调节装置、气体压缩机、储气罐及气辅开关装置，所述气辅压力调节装置输入端与控制装置信号连接，气辅压力调节装置输出端连接气体压缩机，气体压缩机与储气罐、气针通过进气通道连接，气辅开关装置设置在储气罐与气针之间的进气通道上，用于控制气针出气。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法的外部气体辅助注塑成型设备，其特征在于气针螺纹固定连接在注塑模具本体内部，气针端头位于型腔表面。所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法的外部气体辅助注塑成型设备，其特征在于温度传感器表面设有螺纹，通过螺纹设置在注塑模具本体内，用于监测型腔内部温度变化。1）本专利技术所用的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型设备，包括注塑模具，所述注塑模具设有浇口、型腔、气针、进气通道、拉料杆、推杆及温度传感器，温度传感器与温度处理装置信号连接，温度处理装置依次连接控制装置和气辅控制装置，气辅控制装置通过进气通道连接气针，气辅控制装置内的压缩气体通过气针进入型腔内部。本专利技术合理将温度检测技术用到了外辅成型设备中，既能简单快速的判断合适的注气时间，提高了生产加工效率，同时也可以有效的去除了塑件表面缩痕，提升了产品质量；2）本专利技术通过实时测量模具型腔表面温度，建立成型过程中温度随时间变化的关系，结合成型过程分析来确定保证有合理冷却凝固层厚度的气体注入时间，并将得到的气体注入时间运用到了外辅成型设备中，完成良好地气体保压；它既能简单快速的判断合适的注气时间，提高了生产加工效率，同时也可以有效的去除了塑件表面缩痕，提升了产品质量。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为没有外部气体介入的情况下所得到的温度与时间曲线关系图。图中：1-浇口，2-型腔，3-气针，4-进气通道，5-拉料杆，6-推杆，7-温度传感器，8-导柱，9-温度处理装置，10-控制装置，11-气辅压力调节装置，12-气体压缩机，13-储气罐，14-气辅开关装置，15-气辅控制装置。具体实施方式以下结合说明附图具体阐述本专利技术的实施过程，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：如图1所示，本专利技术的一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型设备，包括注塑模具注塑模具设有浇口1、型腔2、气针3、进气通道4、拉料杆5、推杆6、温度传感器7及导柱8，气针3螺纹固定连接在注塑模具本体内部，气针3端头位于型腔2表面，温度传感器7表面设有螺纹，通过螺纹设置在注塑模具本体内，且位于型腔2内表面，用于监测型腔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于包括以下步骤：1）采集成型过程中型腔表面的温度信息在模具型腔表面安装温度传感器（7），实时采集型腔表面的多点温度数据，并将测得的温度数据传输给温度处理装置（9）处理；2）建立温度‑时间参照基准温度处理装置（9）将所检测到的塑件表面的温度信号进行处理后转化为电信号，传输至控制装置（10）进行处理，控制装置（10）根据接收到的温度数据及接收时间，将温度数据建立制作成温度‑时间坐标图，并对坐标图中时间横轴按照相同的时间间隔进行分割，找到所对应的温度区域，将每个温度‑时间区域设定为理想的注气温度‑时间区域，作为参照基准；3）选择合适的注气时间区域选取一组注塑中的塑件，在塑件注塑成型过程中，控制装置（10）将步骤2）得到的参照基准中的各个区域信号分别反馈至对应的每个气辅控制装置（15）的气辅压力调节装置（11）输入端，气辅压力调节装置（11）将得到的信号经过输出端发送给气体压缩机（12），控制气体压缩机（12）送出对应压力的气体进入储气罐（13）中储存，打开气辅开关装置（14），将储气罐（13）的气通过进气通道（4）和气针（3）对塑料进行注气，注气结束后，脱模取件，通过测量装置测量各个温度‑时间区域所对应塑件的缩痕深度值，将缩痕深度值最小的时间作为合适的注气时间区域；4）在批量注塑塑件时，将步骤3）得到的注气时间区域的时间作为注气时间，即在注塑完成后，冷却至注气时间区域的时间后，进行注气，辅助成型。...

【技术特征摘要】
1.一种基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于包括以下步骤：1）采集成型过程中型腔表面的温度信息在模具型腔表面安装温度传感器（7），实时采集型腔表面的多点温度数据，并将测得的温度数据传输给温度处理装置（9）处理；2）建立温度-时间参照基准温度处理装置（9）将所检测到的塑件表面的温度信号进行处理后转化为电信号，传输至控制装置（10）进行处理，控制装置（10）根据接收到的温度数据及接收时间，将温度数据建立制作成温度-时间坐标图，并对坐标图中时间横轴按照相同的时间间隔进行分割，找到所对应的温度区域，将每个温度-时间区域设定为理想的注气温度-时间区域，作为参照基准；3）选择合适的注气时间区域选取一组注塑中的塑件，在塑件注塑成型过程中，控制装置（10）将步骤2）得到的参照基准中的各个区域信号分别反馈至对应的每个气辅控制装置（15）的气辅压力调节装置（11）输入端，气辅压力调节装置（11）将得到的信号经过输出端发送给气体压缩机（12），控制气体压缩机（12）送出对应压力的气体进入储气罐（13）中储存，打开气辅开关装置（14），将储气罐（13）的气通过进气通道（4）和气针（3）对塑料进行注气，注气结束后，脱模取件，通过测量装置测量各个温度-时间区域所对应塑件的缩痕深度值，将缩痕深度值最小的时间作为合适的注气时间区域；4）在批量注塑塑件时，将步骤3）得到的注气时间区域的时间作为注气时间，即在注塑完成后，冷却至注气时间区域的时间后，进行注气，辅助成型。2.根据权利要求1所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于时间间隔的划分依据：选取保压冷却前期阶段进行划分。3.根据权利要求1所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于温度传感器（7）实时监测型腔表面温度变化，并将每个温度信号传输给温度处理装置（9），经温度处理装置（9）进行转换成电信号传输至控制装置（10）。4.根据权利要求1所述的基于温度测量的外部气体辅助注塑成型方法，其特征在于控制装置（10）包括信号接收装置，数据处理装置和信号传输装置，信号接收装置接收来自温度处理装置（9）的温度信号，由信号处理装置建立成型过程中温度随时间变化的统计模型，并将数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉泉，李泰栋，姜少飞，靳建桥，景立挺，刘波，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33